CN114268851B - 一种阵列式防潮湿工业交换机 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种阵列式防潮湿工业交换机，包括电路板、壳体、散热硅胶层、散热垫板、干燥层、防护箱、预警装置、主控装置、若干个烘烤风扇和冷却装置，电路板位于壳体内部，散热硅胶层包裹电路板，干燥层位于壳体和散热硅胶层中间区域，烘烤风扇位于防护箱内部且靠近散热垫板一侧，烘烤风扇与防护箱通过螺栓固定连接，并且烘烤风扇与主控装置电性连接，冷却装置位于防护箱内侧且与防护箱通过焊接的方式固定连接在一起，预警装置与主控装置电性连接，散热垫板上设有若干个散热柱，壳体设有若干个散热孔，散热柱穿过散热孔和干燥层，并且插入散热硅胶层内部，通过若干个散热柱将工业交换机产生的热量从内部导出。

Description

一种阵列式防潮湿工业交换机

技术领域

本发明涉及工业交换机设备技术领域，尤其涉及一种阵列式防潮湿工业交换机。

背景技术

工业交换机又称工业以太网交换机，主要应用于工业控制自动化、道路交通控制自动化和电力系统控制自动化等自动控制系统，工业以太网交换机能适应低温高温、抗电磁干扰强、防盐雾和抗震性强，所以工业以太网交换机应用范围很广。

根据公告号为CN208317245U的一种耐高温工业以太网交换机，包括以太网交换机防护机箱、降温水箱和循环水泵，所述以太网交换机防护机箱的前表壁设置有光能板，且以太网交换机防护机箱远离光能板一侧的侧壁上通过螺栓固定安装有降温水箱，以太网交换机防护机箱的下表壁四周固定有防尘挡风板，且以太网交换机防护机箱的内部设置有以太网交换机体，所述以太网交换机防护机箱的左右两侧壁上均固定有防水排风管，所述散热防尘网远离防水排风管一侧设置的散热风扇固定安装在以太网交换机防护机箱的内表壁。

上述所述的工业交换机由于为了降温而采用了水循环进行降温，工业交换机外界较复杂的工作环境可能造成冷却水管破裂使得冷却水进入交换机内部影响工业交换机内部的电子元器件，并且由于工业交换机应用范围广，所以环境较为复杂，当工业交换机在较为潮湿的环境中工作时会影响内部的电子元器件的使用寿命和性能，所以如何解决工业交换机工作时防尘、防潮湿的问题，由此本发明提出一种阵列式防潮湿工业交换机。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种阵列式防潮湿工业交换机，以更加确切地解决上述所述采用水冷却装置降温而造成设备受潮的问题。

本发明通过以下技术方案实现的：

本发明提出一种阵列式防潮湿工业交换机，包括电路板、数据交换模块、壳体、散热硅胶层、散热垫板、干燥层、防护箱、预警装置、主控装置、若干个烘烤风扇和冷却装置，所述电路板位于所述壳体内部，所述数据交换模块位于所述壳体内部且与电路板电性连接，所述散热硅胶层包裹所述电路板和所述数据交换模块，所述干燥层位于所述壳体和所述散热硅胶层中间区域，所述烘烤风扇位于所述防护箱内部且靠近所述散热垫板一侧，所述烘烤风扇与所述防护箱通过螺栓固定连接，并且所述烘烤风扇与所述主控装置电性连接，所述冷却装置位于防护箱内侧且与防护箱通过焊接的方式固定连接在一起，所述预警装置与主控装置电性连接；

所述散热垫板位于所述壳体外侧，所述散热垫板上设有若干个散热柱，所述壳体设有若干个散热孔，所述散热柱穿过所述散热孔和所述干燥层，并插入所述散热硅胶层内部，所述散热垫板与所述工业交换机外壳通过所述散热柱与所述散热孔的过盈配合而固定连接，通过所述散热柱和所述散热孔的过盈配合使所述壳体和所述散热垫板之间形成密封层并进行导热，并且通过所述烘烤风扇和所述冷却装置的配合对所述防护箱内部进行散热并保持空气干燥；

所述冷却装置包括水冷却装置和制冷装置，所述水冷却装置包括蓄水箱、冷却管和水泵，所述蓄水箱位于所述防护箱内部，并且所述蓄水箱通过焊接的方式固定在所述防护箱上，所述水泵与所述蓄水箱通过冷却管相连接，并且通过螺栓固定在所述防护箱侧壁上，所述水泵与所述主控装置电性连接，所述冷却管靠近所述散热垫板一侧，并且所述冷却管分别与所述水泵和蓄水箱相连接，所述制冷装置包括冷却喷嘴和制冷接口，所述冷却喷嘴位于所述烘烤风扇的前端且与所述制冷接口通过气管连接。

进一步的，所述散热硅胶层中间设有一层防水层，所述防水层位于远离所述散热柱的一侧。

进一步的，所述电路板一侧焊接有数据接口面板且电路板四周设有限位孔，所述数据接口面板与所述数据交换模块电性连接。

进一步的，所述壳体设有若干根固定柱，所述固定柱位于所述电路板四周，且所述固定柱穿过电路板上的限位孔将电路板固定。

进一步的，所述烘烤风扇包括加热装置和调速装置，所述加热装置位于风扇的前端且与主体固定连接，所述调速装置位于所述烘烤风扇内部且与主控装置电性连接。

进一步的，所述防护箱包括太阳能板，所述太阳能板位于所述防护箱侧壁上并且与所述烘烤风扇和冷却装置分别电性连接。

进一步的，所述防护箱设有注水槽和控制板槽，所述注水槽位于蓄水箱所在的侧壁上，所述控制板槽将壳体的数据接口面板收纳其中。

进一步的，所述防护箱包括调控装置，所述调控装置包括若干个温湿度传感器和调控中心，若干个所述温湿度传感器位于所述防护箱内侧壁上，并且所述温湿度传感器与所述调控装置电性连接，所述调控装置分别与制冷装置、水冷却装置和烘烤风扇电性连接。

进一步的，所述预警装置包括蜂鸣报警器和断电保护模块，所述蜂鸣报警器位于所述防护箱外侧且与防护箱固定连接，且与调控装置和主控装置分别电性连接，所述断电保护模块与主控装置电性连接。

本发明的有益效果：

1.采用密封的嵌入式散热柱插入工业交换机内部的散热硅胶层将电路板的热量传导至外部的散热垫板，并且通过散热柱和散热孔的过盈配合使得壳体和散热垫板之间保证密封性而又可以很好地进行散热。

2.采用制冷装置、水冷却装置和烘烤风扇的搭配组合，水冷却装置对散热垫板进行散热，并由制冷装置对散热垫板进行紧急制冷快速降温，烘烤风扇对防护箱内部的潮湿气体进行烘干，如此搭配组合即可保证制冷又可保证内部的干燥。

附图说明

图1为本发明的阵列式防潮湿工业交换机的剖视图；

图2为本发明的阵列式防潮湿工业交换机的分解图；

图3为本发明的阵列式防潮湿工业交换机的壳体结构图；

图4为本发明的阵列式防潮湿工业交换机的散热垫板结构图；

图5为本发明的阵列式防潮湿工业交换机的水冷却装置结构图；

图6为本发明的阵列式防潮湿工业交换机的防护箱结构示意图；

图7为本发明的阵列式防潮湿工业交换机的防护箱另一视角结构示意图；

图8为本发明的阵列式防潮湿工业交换机的电路板结构图。

附图标记如下，电路板1、散热硅胶层2、防水层3、干燥层4、壳体5、散热垫板6、防护箱7、太阳能板8、冷却装置9、烘烤风扇10、制冷装置11、预警装置12、调控装置13、主控装置101、数据接口面板102、数据转换模块103、限位孔104、断电保护模块105、散热孔501、散热柱601、注水槽701、控制面板槽702、温湿度传感器703、蜂鸣报警器704、制冷接口705、蓄水箱901、冷却水管902和冷却喷嘴1001。

具体实施方式

为了更加清楚完整的说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。

请参考图1-图8，本发明提出一种阵列式防潮湿工业交换机，包括电路板1、数据转换模块103、壳体5、散热硅胶层2、散热垫板6、干燥层4、防护箱7、预警装置12、主控装置101、若干个烘烤风扇10和水冷却装置9，所述电路板1位于所述壳体5内部，所述数据交换模块位于所述壳体5内部且与电路板1电性连接，所述散热硅胶层2包裹所述电路板1，所述干燥层4位于所述壳体5和所述散热硅胶层2中间区域，所述烘烤风扇10位于所述防护箱7内部且靠近所述散热垫板6一侧，所述烘烤风扇10与所述防护箱7通过螺栓固定连接，并且所述烘烤风扇10与所述主控装置101电性连接，所述水冷却装置9位于防护箱7内侧且与防护箱7通过焊接的方式固定连接在一起，所述预警装置12与主控装置101电性连接。

在一个实施例中，所述散热硅胶层2包裹所述电路板1，散热硅胶层2中间设有一层防水层3，防水层3位于远离所述散热柱601一侧，所述干燥层4位于所述壳体5和所述散热硅胶层2中间区域。

在本实施方式中，散热硅胶层2用于将电路板1包裹固定，并且将电路板1工作产生的热量进行吸收散热，防水层3和干燥层4用于隔离外部潮湿气体进入内部损坏电路板1。

在具体实施时，电路板1在工作时会产生较多热量，包裹电路板1的散热硅胶层2将热量吸收，保持电路板1的稳定散热使其正常工作，并且由于散热硅胶层2将内部的电路板1全部包裹，所以起到隔绝灰尘的作用，工业交换机在工作过程中外部的潮湿气体会损伤内部的电气器件，所以在散热硅胶层2的中间设有一层防水层3保护内部的电子器件。

在一个实施例中，散热垫板6位于壳体5一侧且与壳体5固定连接，散热垫板6上设有若干个散热柱601，壳体5设有若干散热孔501，散热柱601穿过散热孔501和干燥层4，并且插入散热硅胶层2内部，散热柱601与散热孔501在散热垫板6和壳体5上的分布位置相同且横截面尺寸相同，散热柱601与散热孔501配合间隙小。

在本实施方式中，散热垫板6通过散热柱601将散热硅胶层2的热量导出。

在具体实施时，散热硅胶层2吸收设备工作时产生的热量，由于散热硅胶层2在壳体5的内部，并且由于壳体5为了防尘而不设有散热通风孔，所以通过若干个散热柱601将工业交换机产生的热量从主体内部导到外部的散热垫板6上，并且散热垫板6与壳体5之间采用了防水的密封胶固定，既可以将热量导出并散热，又可以放置灰尘和潮湿气体的进入。

在一个实施例中，水冷却装置包括蓄水箱901，蓄水箱901位于防护箱7内部，并且蓄水箱901通过焊接的方式固定在防护箱7上，水冷却装置9包括冷却管和水泵，水泵与蓄水箱901通过冷却管相连接，并且通过螺栓固定在防护箱7侧壁上，水泵与主控装置101电性连接，冷却管靠近散热垫板6一侧，并且冷却管分别与水泵和蓄水箱901相连接。

在本实施方式中，水冷却装置用于将散热垫板6上的热量进行冷却处理，蓄水箱901用于储存冷却水并对冷却水进行冷却处理，水泵用于控制冷却水流动。

在具体实施时，当散热垫板6吸收的热量达到一定温度时，温湿度传感器703感知其表面上的温度超过预设范围后将信息传递给主控装置101，主控装置101开始控制水泵开始从蓄水箱901内部将冷却水抽出，并按照冷却管流动，在冷却管中吸收散热垫板6上的热量，对将热量带回蓄水箱901中，由蓄水箱901对冷却水进行降温，由此往复流动，主控装置101可以根据温湿度传感器703传递的散热垫板6温度信息对水泵的流量速度进行控制，比如散热垫板6的温度过高，则水泵控制冷却水的流速加快，通过快速流动的冷却水进而将散热垫板6的温度快速降温。

在一个实施例中，太阳能板8位于防护箱7侧壁上，并且与烘烤风扇10电性连接，烘烤风扇10位于防护箱7内部且靠近散热垫板6一侧，烘烤风扇10与防护箱7通过螺栓固定连接，并且烘烤风扇10与主控装置101电性连接，所述制冷装置11包括冷却喷嘴1001和制冷接口705，所述冷却喷嘴1001位于所述烘烤风扇10的前端且与所述制冷接口705通过气管连接。

在本实施方式中，太阳能板8用于作为备用电源储备，并且对烘烤风扇10进行供电，烘烤风扇10用于对冷却管和内部的潮湿气体进行干燥，制冷装置11用于对散热垫板6进行辅助冷却。

在具体实施时，工业交换机在工作过程中，水冷却装置9工作时可能产生一部分水分的溢出，并且工业交换机的工作环境较为复杂，潮湿气体会影响内部的元器件，所以当工业交换机停止工作时或者温湿度传感器703感知防护箱7内部的湿度超过预设值后，主控装置101控制烘烤风扇10开始工作，对防护箱7内部进行烘烤风干，保持内部干燥有益于元器件的维护，当工业交换机长时间工作时，散热垫板6温度持续高温时，能够通过制冷接口705将外部冷却气体导入制冷装置11内部，并由冷却喷嘴1001喷出对散热垫板6进行辅助降温。

在一个实施例中，所述防护箱7包括调控装置13，所述调控装置13包括若干个温湿度传感器703和调控中心，若干个温湿度传感器703位于所述防护箱7内侧壁上，并且所述温湿度传感器703与所述调控装置13电性连接，所述调控装置13分别与制冷装置11、水冷却装置9和烘烤风扇10电性连接，所述预警装置12包括蜂鸣报警器704和断电保护模块105，所述蜂鸣报警器704位于所述防护箱7外侧，且与调控装置13和主控装置101分别电性连接，所述断电保护模块105位于主控装置101内部，防护箱7设有注水槽701和控制面板槽702，注水槽701位于蓄水箱901所在的侧壁上，控制面板槽702将壳体5的数据接口面板102收纳其中。

在本实施方式中，温湿度传感器703用于对防护箱7内部的温度和湿度进行监测，蜂鸣报警器704用于对防护箱7内部的温度和湿度进行报警。

在具体实施时，当设备工作时，温湿度传感器703对防护箱7内部的温湿度进行监测，当温湿度传感器703感知超过预设值一定时间后，将信息传递给主控装置101，由主控装置101控制蜂鸣报警器704开始报警，比如当防护箱7内部的温度达到预设范围后，水冷却装置9开始启动对散热垫板6进行降温，当水冷却装置9持续工作下温湿度传感器703持续监测温度超过预设值后将警报信息传递给主控装置101，主控装置101控制蜂鸣报警器704开始报警提示设备需要暂停工作以降低温度，当温湿度传感器703感知到工业交换机内部的潮湿气体超过预设值后同样将信息传递给主控装置101，主控装置101控制蜂鸣报警器704发出警报，通过注水槽701对蓄水箱901进行冷却水的补充。

在一个实施例中，电路板1一侧焊接有数据接口面板102且电路板1四周设有限位孔104，数据接口面板102与数据转换模块103电性连接，所述数据转换模块103位于所述壳体5内部且与电路板1电性连接。

在本实施方式中，数据接口面板102用于接入外部网络数据线，数据转换模块103用于对接入的数据信息进行转换。

在具体实施时，当外部的数据网络插入数据接口面板102后，数据转换模块103接收数字信息后对其进行信息转换，并经数据接口面板102输出端的网络数据线输出转换后的数据信息，以实现工业交换机的数据转换功能。

当然，本发明还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。

Claims (9)

1.一种阵列式防潮湿工业交换机，其特征在于，包括电路板、数据交换模块、壳体、散热硅胶层、散热垫板、干燥层、防护箱、预警装置、主控装置、若干个烘烤风扇和冷却装置，所述电路板位于所述壳体内部，所述数据交换模块位于所述壳体内部且与电路板电性连接，所述散热硅胶层包裹所述电路板和所述数据交换模块，所述干燥层位于所述壳体和所述散热硅胶层中间区域，所述烘烤风扇位于所述防护箱内部且靠近所述散热垫板一侧，所述烘烤风扇与所述防护箱通过螺栓固定连接，并且所述烘烤风扇与所述主控装置电性连接，所述冷却装置位于防护箱内侧且与防护箱通过焊接的方式固定连接在一起，所述预警装置与主控装置电性连接；

所述散热垫板位于所述壳体外侧，所述散热垫板上设有若干个散热柱，所述壳体设有若干个散热孔，所述散热柱穿过所述散热孔和所述干燥层，并插入所述散热硅胶层内部，所述散热垫板与所述工业交换机外壳通过所述散热柱与所述散热孔的过盈配合而固定连接，通过所述散热柱和所述散热孔的过盈配合使所述壳体和所述散热垫板之间形成密封层并进行导热；

所述冷却装置包括水冷却装置和制冷装置，所述水冷却装置包括蓄水箱、冷却管和水泵，所述蓄水箱位于所述防护箱内部，并且所述蓄水箱通过焊接的方式固定在所述防护箱上，所述水泵与所述蓄水箱通过冷却管相连接，并且通过螺栓固定在所述防护箱侧壁上，所述水泵与所述主控装置电性连接，所述冷却管靠近所述散热垫板一侧，并且所述冷却管分别与所述水泵和蓄水箱相连接，所述制冷装置包括冷却喷嘴和制冷接口，所述冷却喷嘴位于所述烘烤风扇的前端且与所述制冷接口通过气管连接。

2.根据权利要求1所述的阵列式防潮湿工业交换机，其特征在于，所述散热硅胶层中间设有一层防水层，所述防水层位于远离所述散热柱的一侧。

3.根据权利要求1所述的阵列式防潮湿工业交换机，其特征在于，所述电路板一侧焊接有数据接口面板且电路板四周设有限位孔，所述数据接口面板与所述数据交换模块电性连接。

4.根据权利要求3所述的阵列式防潮湿工业交换机，其特征在于，所述壳体设有若干根固定柱，所述固定柱位于所述电路板四周，且所述固定柱穿过电路板上的限位孔将电路板固定。

5.根据权利要求1所述的阵列式防潮湿工业交换机，其特征在于，所述烘烤风扇包括加热装置和调速装置，所述加热装置位于风扇的前端且与主体固定连接，所述调速装置位于所述烘烤风扇内部且与主控装置电性连接。

6.根据权利要求1所述的阵列式防潮湿工业交换机，其特征在于，所述防护箱包括太阳能板，所述太阳能板位于所述防护箱侧壁上并且与所述烘烤风扇和冷却装置分别电性连接。

7.根据权利要求1所述的阵列式防潮湿工业交换机，其特征在于，所述防护箱设有注水槽和控制板槽，所述注水槽位于蓄水箱所在的侧壁上，所述控制板槽将壳体的数据接口面板收纳其中。

8.根据权利要求1所述的阵列式防潮湿工业交换机，其特征在于，所述防护箱包括调控装置，所述调控装置包括若干个温湿度传感器和调控中心，若干个所述温湿度传感器位于所述防护箱内侧壁上，并且所述温湿度传感器与所述调控装置电性连接，所述调控装置分别与制冷装置、水冷却装置和烘烤风扇电性连接。

9.根据权利要求8所述的阵列式防潮湿工业交换机，其特征在于，所述预警装置包括蜂鸣报警器和断电保护模块，所述蜂鸣报警器位于所述防护箱外侧且与防护箱固定连接，且与所述调控装置和所述主控装置分别电性连接，所述断电保护模块与所述主控装置电性连接。

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