CN115309247A - 一种便于散热的工控机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种便于散热的工控机，涉及工控机散热技术领域，包括底座，底座上固定设置有箱体，箱体的一侧设置有温度检测器，底座的一端设置有风冷组件；箱体的两端分别旋转安装有箱板，箱板的一端上固定连接有箱板齿轮；底座的两端底部分别固定设置有水箱一和水箱二，水箱一、水箱二之间连通设置有水冷管和循环水管，以形成循环水路，水冷管缠绕在箱体的顶部；在水箱一、水箱二通过水冷管连通的水路上，水箱二的一端固定设置有水泵，水箱一的一端设置有叶轮组件，通过水泵控制循环水的流速，以控制叶轮组件的转速，底座的底部设置有控制部件，控制部件用于驱动箱板；本发明通过提高空气流通性，以此更高效的实现工控机的散热。

Description

一种便于散热的工控机

技术领域

本发明涉及工控机散热技术领域，特别涉及一种便于散热的工控机。

背景技术

工控机，即工业控制计算机，是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。工控机具有重要的计算机属性和特征，如具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口，并有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面。工控行业的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机。

对于工控机这一类具备计算功能的设备，由于内部设有电子元件，在使用时会发热；因此，需要具备散热功能，但现有的工控机基本是封闭式，采用风冷或水冷，以及风扇、水冷组合散热；但是由于是封闭式，仅仅依靠散热孔进行散热，空气流通性较差，散热效果也不明显。

如公开号为CN213182545U的中国实用新型专利申请公开一种便于散热的工控机，包括底板，所述底板上一体成型有壳体，所述壳体左右两侧在水平方向上均间隔均匀设有若干第一散热鳍片，所述壳体的顶面设有三组朝向竖直方向上的第二散热鳍片，在所述壳体的一侧在底板上设有三个散热风扇，所述散热风扇的风向与所述第二散热鳍片的沟槽处于同一方向，并且所述散热风扇的直径与第二散热鳍片在竖直方向上的高度相匹配。所述壳体的一侧上间隔均匀设有数据连接口，在所述数据连接口的一侧上设有信号指示灯，与所述信号指示灯相邻设有调试接口，在所述调试接口的下方开设有开关槽，所述开关槽内设有电源开关。

又如公开号为CN209248444U的中国实用新型专利申请公开一种工控机散热装置，包括无盖箱体以及网格承载板，所述网格承载板安置于无盖箱体上，所述无盖箱体内安装有移动散热结构，所述无盖箱体内且位于移动散热结构上方安装有水冷结构，所述移动散热结构，其包括：伺服电机、半齿轮、滑轨、滑块、运动框架、齿条、一对结构相同的连接杆。

上述专利技术中，均是通过水冷、风扇或者两者组合进行散热，在封闭式的机箱上进行设置，依然是依靠机箱上的散热孔进行散热，空气流通性不佳，散热效果不好。

发明内容

针对上述技术问题，本发明能通过提高空气流通性，以此更高效实现工控机的散热。

本发明所使用的技术方案是：一种便于散热的工控机，包括底座，底座上固定设置有箱体，箱体的一侧设置有温度检测器，底座的一端设置有风冷组件；箱体的两端分别旋转安装有箱板，箱板的一端上固定连接有箱板齿轮；底座的两端底部分别固定设置有水箱一和水箱二，水箱一、水箱二之间连通设置有水冷管和循环水管，以形成循环水路，水冷管缠绕在箱体的顶部；在水箱一、水箱二通过水冷管连通的水路上，水箱二的一端固定设置有水泵，水箱一的一端设置有叶轮组件，通过水泵控制循环水的流速，以控制叶轮组件的转速，底座的底部设置有控制部件，控制部件包括两个滑动设置在底座上的齿条，两个齿条分别与箱板上的箱板齿轮啮合，通过水泵控制水的流速，进而改变叶轮组件的转速，进而驱动控制部件上的齿条滑动，以使箱板进行转动。

进一步地，所述底座上设置有两个箱板槽，两个箱板槽位于箱体的两侧，两个箱板旋转九十度，以嵌合在箱板槽中。

进一步地，所述风冷组件包括固定设置在底座一端上的风罩，风罩的内部固定安装有电机，电机的输出轴上固定连接有扇叶。

进一步地，所述水箱一上设置有冷凝器，用于冷却水路中的循环水。

进一步地，所述叶轮组件包括与水箱一连通的连接筒，连接筒内部旋转安装有旋转叶轮，旋转叶轮上固定连接有锥齿轮一，连接筒的底座内部旋转安装有与锥齿轮一啮合锥齿轮二，锥齿轮二上固定连接有转杆。

进一步地，所述转杆旋转安装在底座的底部，转杆上旋转安装有两个离心摆杆，离心摆杆远离转杆的一端为球端，离心摆杆与转杆之间连接有用于提供拉力的弹簧一，转杆的一端上滑动安装有滑杆，滑杆上旋转安装有两个连杆一，两个连杆一的一端分别与离心摆杆旋转连接，当转杆跟随旋转叶轮的转速改变时，离心摆杆与转杆之间的张角变化，在连杆一的连接作用下，滑杆滑动，滑杆滑动至控制部件处，以推动控制部件。

进一步地，所述控制部件包括滑动安装在底座底部的推杆，推杆朝向滑杆的一端通过滑杆推动；推杆与底座之间设置有用于提供弹力的弹簧二。

进一步地，所述控制部件还包括滑动安装在底座底部的滑座，滑座上旋转安装有两个连杆二，两个连杆二的一端分别与两个齿条旋转连接；滑座上固定连接有斜座，推杆的一端接触挤压斜座时，以推动滑座；滑座与底座底部之间连接有用于提供弹力的弹簧三。

进一步地，所述斜座的一端设置有扣合槽，底座的底部滑动设置有扣合块，扣合块上固定连接有解除块，扣合块与底座底部之间连接有用于提供弹力的弹簧四，扣合块用于与扣合槽扣合，以固定斜座。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）现有的工控机散热方式，主要是水冷、风冷以及两者组合使用；本发明通过提高空气流通性，再配合水冷、风冷的降温方式，实现更高效的降温处理；（2）现有的工控机普遍采用封闭式结构，采用散热孔释放热量，限制了空气流通，本发明采用了非封闭式，能提高空气流通性；（3）本发明中通过水冷和风冷组合散热，水冷方式中，水冷管采用缠绕式，能够带走更多的热量，且能在设置冷凝器中的水箱中得到冷却处理。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明正投影视图。

图3为本发明底座的底部结构示意图。

图4为本发明图3中A标记处局部放大图。

图5为本发明图3中B标记处局部放大图。

图6为本发明控制部件结构示意图。

图7为本发明控制部件局部示意图。

附图标记：1-底座；2-箱体；3-温度检测器；4-箱板槽；5-风罩；6-箱板；7-电机；8-扇叶；9-水冷管；10-水箱一；11-水箱二；12-水泵；13-箱板齿轮；14-齿条；15-循环水管；16-旋转叶轮；17-锥齿轮一；18-锥齿轮二；19-连接筒；20-转杆；21-离心摆杆；22-弹簧一；23-连杆一；24-滑杆；25-连杆二；26-滑座；27-斜座；28-推杆；29-弹簧二；30-弹簧三；31-解除块；32-扣合块；33-弹簧四；34-扣合槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2所示，底座1上固定设置有箱体2，箱体2的一侧设置有温度检测器3，温度检测器3用于检测温度，底座1的一端设置有风冷组件，风冷组件包括固定设置在底座1一端上的风罩5，风罩5的内部固定安装有电机7，电机7的输出轴上固定连接有扇叶8。

底座1上设置有两个箱板槽4，两个箱板槽4位于箱体2的两侧，箱体2的两端分别旋转安装有箱板6，箱板6的一端上固定连接有箱板齿轮13，两个箱板6旋转九十度时，以嵌合在箱板槽4中。

如图2和图3所示，底座1的两端底部分别固定设置有水箱一10和水箱二11；水箱一10、水箱二11之间连通设置有水冷管9和循环水管15，以形成循环水路，水冷管9缠绕在箱体2顶部的卡槽中；在水箱一10、水箱二11通过水冷管9连通的水路上，水箱二11的一端固定设置有水泵12，水箱一10的一端设置有叶轮组件，通过水泵12控制循环水的流速，以控制叶轮组件的转速，水箱一10上设置有冷凝器，用于冷却水路中的循环水。

如图3、图4、图5、图6和图7所示，叶轮组件包括与水箱一10连通的连接筒19，连接筒19内部旋转安装有旋转叶轮16，旋转叶轮16上固定连接有锥齿轮一17，连接筒19的底座1内部旋转安装有与锥齿轮一17啮合锥齿轮二18，锥齿轮二18上固定连接有转杆20；转杆20旋转安装在底座1的底部，转杆20上旋转安装有两个离心摆杆21，离心摆杆21远离转杆20的一端为球端，离心摆杆21与转杆20之间连接有用于提供拉力的弹簧一22，转杆20的一端上滑动安装有滑杆24，滑杆24上旋转安装有两个连杆一23，两个连杆一23的一端分别与离心摆杆21旋转连接，当转杆20跟随旋转叶轮16的转速改变时，离心摆杆21与转杆20之间的张角变化，在连杆一23的连接作用下，滑杆24滑动，滑杆24滑动至控制部件处，以推动控制部件。

控制部件设置在底座1的底部，控制部件包括滑动安装在底座1底部的推杆28，推杆28朝向滑杆24的一端通过滑杆24推动；推杆28与底座1之间设置有用于提供弹力的弹簧二29；控制部件还包括滑动安装在底座1底部的滑座26，滑座26上旋转安装有两个连杆二25，两个连杆二25的一端分别与两个齿条14旋转连接，两个齿条14滑动安装在底座1的底部，两个齿条14分别与两个箱板6上的箱板齿轮13啮合；滑座26上固定连接有斜座27，推杆28的一端接触挤压斜座27时，以推动滑座26；滑座26与底座1底部之间连接有用于提供弹力的弹簧三30；斜座27的一端设置有扣合槽34，底座1的底部滑动设置有扣合块32，扣合块32上固定连接有解除块31，扣合块32与底座1底部之间连接有用于提供弹力的弹簧四33，扣合块32用于与扣合槽34扣合，以固定斜座27。

本发明工作原理：温度检测器3用于检测箱体2工作时的温度，工作人员能根据实际情况，设置阈值，超过阈值时或在阈值之下，降温处理方式不同；当温度处于预设的阈值之下时，两个箱板6与箱体2处于拼接状态，即封闭形态，此时，利用风冷和水冷降温，即通过电机7驱动扇叶8转动，实现风冷；水泵12抽送循环水在水箱一10、水箱二11之间流通，循环水流经水冷管9时，水冷管9的缠绕式排布，使得循环水能进一步带走更多的热量，实现水冷；此时是实现水冷风冷的组合式降温。

当温度检测器3检测到温度达到阈值时，通过控制水泵12改变循环水的流速，循环水的流速增加时，旋转叶轮16的转速随之提高；然后在齿轮啮合作用下，转杆20转动，转杆20的转速变化时，离心摆杆21所受离心力变化，进而使得离心摆杆21与转杆20之间的张角变化，在连杆一23的连接作用下，滑杆24进行滑动；当滑杆24滑动至推杆28的一端且与推杆28接触时，滑杆24推动推杆28滑动，推杆28的另一端挤压推动斜座27，使得滑座26滑动，滑座26滑动时，在连杆二25的连接作用下，两个齿条14滑动，又在齿轮齿条啮合下，两个箱板6转动，进而使得两个箱板6与箱体2分离，使得箱体2内部暴露在外，增加了空气的流通性，此时利用风冷、水冷组合散热，提高降温效率。

当斜座27被挤压推动至扣合块32所处位置，扣合块32与扣合槽34扣合，以固定滑座26；需要说明的是，水泵12控制循环水的流速是暂时性的，即在滑座26被固定以后，循环水的流速变化为初始流速；当检测到温度下降至阈值以下时，即不需要增加空气流通性来进行降温时，水泵12再次改变循环水流速，通过上述过程，使得推杆28进一步滑动至解除块31所处位置，推杆28推动解除块31，使得解除块31与扣合块32一起运动，进而使得扣合块32与扣合槽34脱离扣合，滑座26在弹簧三30的弹力下回到初始位置，进而使得两个箱板6回到初始位置；需要说明的是，推杆28进一步滑动且推动解除块31，此时循环水的流速与推杆28挤压推动斜座27时的循环水流速不同，两次循环水的流速不同，均是通过水泵12控制。

本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种便于散热的工控机，包括底座（1），底座（1）上固定设置有箱体（2），箱体（2）的一侧设置有温度检测器（3），底座（1）的一端设置有风冷组件，其特征在于：箱体（2）的两端分别旋转安装有箱板（6），箱板（6）的一端上固定连接有箱板齿轮（13）；底座（1）的两端底部分别固定设置有水箱一（10）和水箱二（11），水箱一（10）、水箱二（11）之间连通设置有水冷管（9）和循环水管（15），以形成循环水路，水冷管（9）缠绕在箱体（2）的顶部；在水箱一（10）、水箱二（11）通过水冷管（9）连通的水路上，水箱二（11）的一端固定设置有水泵（12），水箱一（10）的一端设置有叶轮组件，通过水泵（12）控制循环水的流速，以控制叶轮组件的转速，底座（1）的底部设置有控制部件，控制部件包括两个滑动设置在底座（1）上的齿条（14），两个齿条（14）分别与箱板（6）上的箱板齿轮（13）啮合，通过水泵（12）控制水的流速，进而改变叶轮组件的转速，进而驱动控制部件上的齿条（14）滑动，以使箱板（6）进行转动。

2.根据权利要求1所述的一种便于散热的工控机，其特征在于：所述底座（1）上设置有两个箱板槽（4），两个箱板槽（4）位于箱体（2）的两侧，两个箱板（6）旋转九十度，以嵌合在箱板槽（4）中。

3.根据权利要求1所述的一种便于散热的工控机，其特征在于：所述风冷组件包括固定设置在底座（1）一端上的风罩（5），风罩（5）的内部固定安装有电机（7），电机（7）的输出轴上固定连接有扇叶（8）。

4.根据权利要求1所述的一种便于散热的工控机，其特征在于：所述水箱一（10）上设置有冷凝器，用于冷却水路中的循环水。

5.根据权利要求1所述的一种便于散热的工控机，其特征在于：所述叶轮组件包括与水箱一（10）连通的连接筒（19），连接筒（19）内部旋转安装有旋转叶轮（16），旋转叶轮（16）上固定连接有锥齿轮一（17），连接筒（19）的底座（1）内部旋转安装有与锥齿轮一（17）啮合锥齿轮二（18），锥齿轮二（18）上固定连接有转杆（20）。

6.根据权利要求5所述的一种便于散热的工控机，其特征在于：所述转杆（20）旋转安装在底座（1）的底部，转杆（20）上旋转安装有两个离心摆杆（21），离心摆杆（21）远离转杆（20）的一端为球端，离心摆杆（21）与转杆（20）之间连接有用于提供拉力的弹簧一（22），转杆（20）的一端上滑动安装有滑杆（24），滑杆（24）上旋转安装有两个连杆一（23），两个连杆一（23）的一端分别与离心摆杆（21）旋转连接，当转杆（20）跟随旋转叶轮（16）的转速改变时，离心摆杆（21）与转杆（20）之间的张角变化，在连杆一（23）的连接作用下，滑杆（24）滑动，滑杆（24）滑动至控制部件处，以推动控制部件。

7.根据权利要求6所述的一种便于散热的工控机，其特征在于：所述控制部件包括滑动安装在底座（1）底部的推杆（28），推杆（28）朝向滑杆（24）的一端通过滑杆（24）推动；推杆（28）与底座（1）之间设置有用于提供弹力的弹簧二（29）。

8.根据权利要求7所述的一种便于散热的工控机，其特征在于：所述控制部件还包括滑动安装在底座（1）底部的滑座（26），滑座（26）上旋转安装有两个连杆二（25），两个连杆二（25）的一端分别与两个齿条（14）旋转连接；滑座（26）上固定连接有斜座（27），推杆（28）的一端接触挤压斜座（27）时，以推动滑座（26）；滑座（26）与底座（1）底部之间连接有用于提供弹力的弹簧三（30）。

9.根据权利要求8所述的一种便于散热的工控机，其特征在于：所述斜座（27）的一端设置有扣合槽（34），底座（1）的底部滑动设置有扣合块（32），扣合块（32）上固定连接有解除块（31），扣合块（32）与底座（1）底部之间连接有用于提供弹力的弹簧四（33），扣合块（32）用于与扣合槽（34）扣合，以固定斜座（27）。

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