CN115100916B - 一种用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器 - Google Patents

一种用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器，涉及电设备的外壳技术领域，包括控制器主体、支撑框架、换热仓体、泵送组件和动力组件，还包括散热仓体和电磁铁组件；所述散热仓体包括仓体外壳和散热颗粒；所述仓体外壳为金属材料制成，为柱形容器；所述散热颗粒放置在仓体外壳内部，材质为铁，仓体外壳的容积为散热颗粒的体积的2至4倍；所述电磁铁组件为多个块体、管形、长条形和/或环形的电磁铁块，受控于控制器主体通断电，固定在散热仓体的壁上，用于将散热仓体内的散热颗粒吸附在仓体外壳的内壁上进行热交换；实现了飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器在保障散热效率前提下占用空间较小的技术效果。

Description

一种用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器
技术领域
本发明涉及电设备的外壳技术领域，尤其涉及一种用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器。
背景技术
飞机飞行训练模拟器是一种模拟飞机执行飞行任务时的飞行状态、飞行环境和飞行条件，并给飞行员提供相似的操纵负荷、视觉、听觉、运动感觉的训练装置。
飞机飞行训练的模拟器需要通过控制器进行操控，现有的控制器多选用嵌入式控制器，有效确保控制器的稳定性；但是，现有的飞机飞行训练模拟器的控制器散热效果不佳，在控制器高速工作时散发大量热能，如果不能对这些热能进行及时的降温散发，导致控制器温度快速升高，不仅影响到控制器的使用性能导致模拟训练达不到预期的效果，同时影响到控制器的使用寿命。
针对上述问题，专利号为CN111542210B的中国发明专利公开了一种用于飞机飞行和维修训练模拟器的实时嵌入式控制器，通过设置安装支架、散热风扇、水箱、水管、翅板和冷凝器等部件，利用风冷散热和水冷散热同时进行确保对控制器的散热效果；虽散热效果显著，但体积较大，占用空间多且安装不便。
发明内容
本申请实施例通过提供一种飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器，解决了现有技术中飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器体积较大、占用空间多以及散热效率差的技术问题，实现了飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器在保障散热效率前提下占用空间较小的技术效果。
本申请实施例提供了一种用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器，包括控制器主体、支撑框架、换热仓体、泵送组件和动力组件，还包括散热仓体和电磁铁组件；
所述泵送组件起到在换热仓体和散热仓体间往复输送液体散热介质的作用；
所述散热仓体用于为液体散热介质散热，包括仓体外壳和散热颗粒；所述仓体外壳为金属材料制成，为柱形容器；
所述散热颗粒放置在仓体外壳内部，材质为铁，仓体外壳的容积为散热颗粒的体积的2至4倍；
所述仓体外壳内部设置有滤网，滤网用于阻隔散热颗粒进而避免散热颗粒进入输送液体散热介质的管路；
所述电磁铁组件为多个块体、管形、长条形和/或环形的电磁铁块，受控于控制器主体通断电，固定在散热仓体的壁上，用于将散热仓体内的散热颗粒吸附在仓体外壳的内壁上进行热交换。
优选的，所述泵送组件包括输液通道、曲轴组件、进液单向阀和出液单向阀；所述输液通道将换热仓体和散热仓体连通；
所述进液单向阀和出液单向阀分别定位在散热仓体的进液口和出液口上；
所述仓体外壳为一端开口的空心柱形，开口端定位有柔性仓底，柔性仓底为软质材料制成；
所述柔性仓底的结构为一端封闭的折叠管或定位在仓体外壳内壁上的弹性膜；
所述曲轴组件用于推动和拉拽柔性仓底进而促使液体散热介质流动；
所述支撑框架包括外框和环形框，外框为口字形框体；所述环形框为环形框体，固定在所述外框上，用于支撑定位所述散热仓体；所述散热仓体的数量为多个，均布在环形框上；环形框上的散热仓体的柔性仓底均靠近环形框的轴线；
所述输液通道将所有散热仓体串联，多个散热仓体上的电磁铁组件交替运行。
进一步的，所述曲轴组件包括曲轴、曲轴驱动组件、曲轴支撑组件和连杆；
所述曲轴在曲轴驱动组件的驱动下进行运行，所述曲轴支撑组件用于将曲轴驱动组件固定在所述支撑框架上；
所述曲轴的转动轴的轴线与环形框的轴线重合；
所述连杆数量为多个，与散热仓体一一对应，连杆一端转动连接在曲轴上，另一端固定在柔性仓底上；
所述曲轴转动时，连杆拉拽或推动柔性仓底，配合进液单向阀和出液单向阀输送液体散热介质。
优选的，所述散热仓体的数量为两个，两个散热仓体相互连通，两个散热仓体上的两个电磁铁组件交替运行进行散热。
优选的，还包括吹气散热组件，吹气散热组件包括吹气风扇，吹气风扇定位在支撑框架上，数量为一个或多个，向控制器主体和/或散热仓体吹气进而辅助散热。
优选的，所述仓体外壳整体为柱形，横截面为锐角三角形。
优选的，还包括颗粒搅拌组件；
所述颗粒搅拌组件包括弹力绳和搅拌叶片；
所述弹力绳的数量为多个，一端固定在柔性仓底上，另一端固定在仓体外壳远离柔性仓底的端面上；
所述搅拌叶片为板形，固定在弹力绳上；
柔性仓底形变时弹力绳随之形变，搅拌叶片发生位移进而搅拌散热颗粒与液体散热介质。
优选的，所述散热颗粒为铁球或铁粉。
优选的，所述仓体外壳外表面上密布有用于辅助散热的扇热翅板和/或制冷片。
进一步的，所述控制器主体为控制器的核心部件，用于数据处理；
所述支撑框架为框架结构，用于承载控制器主体、换热仓体、泵送组件和散热仓体；
所述换热仓体紧贴所述控制器主体设置，用于存储液体散热介质并与控制器主体进行热交换，定位在所述支撑框架上；
所述换热仓体包括壳体和换热片；
所述换热片为紧贴控制器主体的金属片，固定在所述壳体上，与壳体共同组成了一个容器；
所述壳体上定位有进水口和出水口，用于液体散热介质进出换热仓体。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
通过对现有技术中的飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器进行优化，将其散热组件改进为固定有电磁铁的散热仓体，并在散热仓体内部设置铁质颗粒；液态的散热介质通入散热仓体后，会与仓体内壁和铁质颗粒同时发生热交换进行冷却，而后铁质颗粒被电磁铁吸附在散热仓体内壁上，散热仓体内壁上的铁质颗粒与散热仓体发生热交换；有效解决了现有技术中飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器体积较大、占用空间多以及散热效率差的技术问题，进而实现了飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器在保障散热效率前提下占用空间较小的技术效果。
附图说明
图1为本发明用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器的外观结构示意图；
图2为本发明用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器的结构简图；
图3为本发明用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器的散热仓体的数量为两个时的结构简图；
图4为本发明用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器的换热仓体的结构示意图；
图5为本发明用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器的吹气风扇的结构示意图；
图6为本发明用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器的散热仓体的结构示意图；
图7为本发明用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器的泵送组件的结构示意图；
图8为本发明用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器的曲轴的结构示意图；
图9为本发明用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器的散热仓体间的位置关系示意图；
图10为本发明用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器的柔性仓底的结构简图；
图11为本发明用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器的泵送组件的结构简图；
图12为本发明用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器的仓体外壳的结构示意图；
图13为本发明用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器的颗粒搅拌组件的结构简图。
图中：
控制器主体100、支撑框架010、外框011、环形框012；
换热仓体200、壳体210、进水口211、出水口212、换热片220；
泵送组件300、输液通道310、曲轴组件320、曲轴321、曲轴驱动组件322、曲轴支撑组件323、连杆324、进液单向阀330、出液单向阀340；
散热仓体400、仓体外壳410、扇热翅板411、滤网412、散热颗粒420、柔性仓底430；
电磁铁组件500；
吹气散热组件600、吹气风扇610；
颗粒搅拌组件700、弹力绳710、搅拌叶片720。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述；附图中给出了本发明的较佳实施方式，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式；相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，为本发明用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器的外观结构示意图；本申请通过对现有技术中的飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器进行优化，将其散热组件改进为固定有电磁铁的散热仓体400，并在散热仓体400内部设置铁质颗粒；液态的散热介质通入散热仓体400后，会与仓体内壁和铁质颗粒同时发生热交换进行冷却，而后铁质颗粒被电磁铁吸附在散热仓体400内壁上，散热仓体400内壁上的铁质颗粒与散热仓体400发生热交换；实现了飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器在保障散热效率前提下占用空间较小的技术效果。
实施例一
如图2所示，本申请用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器包括控制器主体100、支撑框架010、换热仓体200、泵送组件300、散热仓体400、电磁铁组件500和动力组件；
所述控制器主体100为控制器的核心部件，用于数据处理；
所述支撑框架010为框架结构，用于承载控制器主体100、换热仓体200、泵送组件300和散热仓体400，主体优选为如图1所示的口字形；
所述换热仓体200紧贴所述控制器主体100设置，用于存储液体散热介质并与控制器主体100进行热交换，定位在所述支撑框架010上；所述换热仓体200包括壳体210和换热片220；所述换热片220为紧贴控制器主体100的金属片，固定在所述壳体210上，与壳体210共同组成了一个容器；所述壳体210上定位有进水口211和出水口212，用于液体散热介质进出换热仓体200；
所述泵送组件300起到在换热仓体200和散热仓体400间往复输送液体散热介质的作用，优选为泵和管的组合，受控于控制器主体100进行运行；
所述散热仓体400与泵送组件300连通，用于为液体散热介质散热，包括仓体外壳410和散热颗粒420；所述仓体外壳410为金属材料制成，为柱形容器；所述散热颗粒420放置在仓体外壳410内部，材质为铁，仓体外壳410的容积为散热颗粒420的体积的2至4倍；所述仓体外壳410内部设置有滤网412，滤网412用于阻隔散热颗粒420进而避免散热颗粒420进入输送液体散热介质的管路；
所述电磁铁组件500为多个块体、管形、长条形和/或环形的电磁铁块，受控于控制器主体100通断电，固定在散热仓体400的壁上，用于将散热仓体400内的散热颗粒420吸附在仓体外壳410的内壁上进行热交换；
所述动力组件用于为本申请飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器各部件的运行提供动力，优选为蓄电池、交流电源或主流电源。
优选的，所述换热片220为匚字形板，紧贴控制器主体100的三个面。
优选的，所述液体散热介质为水、溶液、油等。
优选的，所述仓体外壳410外表面上密布有用于辅助散热的扇热翅板411和/或制冷片。
进一步的，所述制冷片为半导体制冷片，受控于控制器主体100进行运行。
优选的，所述散热颗粒420为铁球或铁粉。
优选的，如图2所示，所述散热仓体400整体为柱形，其上下两端分别设置有进液口和出液口，所述滤网412的数量为两个，分别定位在仓体外壳410内部靠近进液口和出液口的位置。
优选的，为了加速散热，还包括吹气散热组件600，吹气散热组件600包括吹气风扇610，吹气风扇610定位在支撑框架010上，数量为一个或多个，向控制器主体100和/或散热仓体400吹气进而辅助散热。
本申请实施例的飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器实际使用时：控制器主体100的热量会经换热片220传递给换热仓体200内的液体散热介质，液体散热介质在泵送组件300的作用下输送至散热仓体400，而后液体散热介质会将自身热量传导至仓体外壳410和散热颗粒420上；电磁铁组件500会定期运行将散热颗粒420吸附至仓体外壳410上加速热传导的进行；最后液体散热介质会流回换热仓体200。
优选的，如图3所示，所述散热仓体400的数量为两个，两个散热仓体400相互连通，两个散热仓体400上的两个电磁铁组件500交替运行进行散热。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
解决了现有技术中飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器体积较大、占用空间多以及散热效率差的技术问题，实现了飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器在保障散热效率前提下占用空间较小的技术效果。
实施例二
为了进一步的增加散热效率，提高本申请飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器的实用性，本申请实施例在上述实施例的基础上对泵送组件300以及散热仓体400的结构进行了相关改进，具体为：
如图4至图9所示，所述泵送组件300包括输液通道310、曲轴组件320、进液单向阀330和出液单向阀340；所述输液通道310将换热仓体200和散热仓体400连通；所述进液单向阀330和出液单向阀340分别定位在散热仓体400的进液口和出液口上；所述曲轴组件320用于适时改变散热仓体400的容积进而促进液体散热介质的流动；
如图10和图11所示，所述散热仓体400还包括柔性仓底430，所述仓体外壳410为一端开口的空心柱形，开口端定位有柔性仓底430，柔性仓底430为软质材料制成；所述柔性仓底430的结构为如图10所示的一端封闭的折叠管（弹簧管）或如图11所示的定位在仓体外壳410内壁上的弹性膜；所述柔性仓底430受挤压或拉拽时，能够改变散热仓体400的容积；所述滤网412定位在述散热仓体400远离柔性仓底430的内壁上；
如图1所示，所述支撑框架010包括外框011和环形框012；所述外框011为口字形框体；所述环形框012为环形框体，固定在所述外框011上，用于支撑定位所述散热仓体400；所述散热仓体400的数量为多个，均布在环形框012上；环形框012上的散热仓体400的柔性仓底430均靠近环形框012的轴线；
所述输液通道310将所有散热仓体400串联，多个散热仓体400上的电磁铁组件500交替运行；
所述曲轴组件320如图7、图8和图11所示，包括曲轴321、曲轴驱动组件322、曲轴支撑组件323和连杆324；所述曲轴321在曲轴驱动组件322的驱动下进行运行，曲轴驱动组件322优选为电机；所述曲轴支撑组件323优选为杆体，用于将曲轴驱动组件322固定在所述支撑框架010上；所述曲轴321的转动轴的轴线与环形框012的轴线重合；所述连杆324数量为多个，与散热仓体400一一对应，连杆324一端转动连接在曲轴321上，另一端固定在柔性仓底430上；
所述曲轴321转动时，连杆324拉拽或推动柔性仓底430，配合进液单向阀330和出液单向阀340输送液体散热介质。
优选的，如图12所示，所述仓体外壳410整体为柱形，横截面为锐角三角形；分布在仓体外壳410面积最大的两个面上的扇热翅板411、制冷片及电磁铁均为其它面的数倍以上；所述吹气散热组件600直吹仓体外壳410的锐角。
优选的，为了进一步提高散热效率，促进散热颗粒420与液体散热介质的热交换，如图13所示，还包括颗粒搅拌组件700；所述颗粒搅拌组件700用于在柔性仓底430形变时搅拌散热仓体400内的散热颗粒420；所述颗粒搅拌组件700包括弹力绳710和搅拌叶片720；所述弹力绳710的数量为多个，一端固定在柔性仓底430上，另一端固定在仓体外壳410远离柔性仓底430的端面上；所述搅拌叶片720为板形，固定在弹力绳710上；柔性仓底430形变时弹力绳710随之形变，搅拌叶片720发生位移进而搅拌散热颗粒420与液体散热介质。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器，包括控制器主体(100)、支撑框架(010)、换热仓体(200)、泵送组件(300)和动力组件，其特征在于，还包括散热仓体(400)和电磁铁组件(500)；
所述泵送组件(300)起到在换热仓体(200)和散热仓体(400)间往复输送液体散热介质的作用；
所述散热仓体(400)用于为液体散热介质散热，包括仓体外壳(410)和散热颗粒(420)；所述仓体外壳(410)为金属材料制成，为柱形容器；
所述散热颗粒(420)放置在仓体外壳(410)内部，材质为铁，仓体外壳(410)的容积为散热颗粒(420)的体积的2至4倍；
所述仓体外壳(410)内部设置有滤网(412)，滤网(412)用于阻隔散热颗粒(420)进而避免散热颗粒(420)进入输送液体散热介质的管路；
所述电磁铁组件(500)为多个块体、管形、长条形和/或环形的电磁铁块，受控于控制器主体(100)通断电，固定在散热仓体(400)的壁上，用于将散热仓体(400)内的散热颗粒(420)吸附在仓体外壳(410)的内壁上进行热交换；
所述泵送组件(300)包括输液通道(310)、曲轴组件(320)、进液单向阀(330)和出液单向阀(340)；所述输液通道(310)将换热仓体(200)和散热仓体(400)连通；
所述进液单向阀(330)和出液单向阀(340)分别定位在散热仓体(400)的进液口和出液口上；
所述仓体外壳(410)为一端开口的空心柱形，开口端定位有柔性仓底(430)，柔性仓底(430)为软质材料制成；
所述柔性仓底(430)的结构为一端封闭的折叠管或定位在仓体外壳(410)内壁上的弹性膜；
所述曲轴组件(320)用于推动和拉拽柔性仓底(430)进而促使液体散热介质流动；
所述支撑框架(010)包括外框(011)和环形框(012)，外框(011)为口字形框体；所述环形框(012)为环形框体，固定在所述外框(011)上，用于支撑定位所述散热仓体(400)；所述散热仓体(400)的数量为多个，均布在环形框(012)上；环形框(012)上的散热仓体(400)的柔性仓底(430)均靠近环形框(012)的轴线；
所述输液通道(310)将所有散热仓体(400)串联，多个散热仓体(400)上的电磁铁组件(500)交替运行。
2.如权利要求1所述的用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器，其特征在于：所述曲轴组件(320)包括曲轴(321)、曲轴驱动组件(322)、曲轴支撑组件(323)和连杆(324)；
所述曲轴(321)在曲轴驱动组件(322)的驱动下进行运行，所述曲轴支撑组件(323)用于将曲轴驱动组件(322)固定在所述支撑框架(010)上；
所述曲轴(321)的转动轴的轴线与环形框(012)的轴线重合；
所述连杆(324)数量为多个，与散热仓体(400)一一对应，连杆(324)一端转动连接在曲轴(321)上，另一端固定在柔性仓底(430)上；
所述曲轴(321)转动时，连杆(324)拉拽或推动柔性仓底(430)，配合进液单向阀(330)和出液单向阀(340)输送液体散热介质。
3.如权利要求1所述的用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器，其特征在于：所述散热仓体(400)的数量为两个，两个散热仓体(400)相互连通，两个散热仓体(400)上的两个电磁铁组件(500)交替运行进行散热。
4.如权利要求1至3任一所述的用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器，其特征在于：还包括吹气散热组件(600)，吹气散热组件(600)包括吹气风扇(610)，吹气风扇(610)定位在支撑框架(010)上，数量为一个或多个，向控制器主体(100)和/或散热仓体(400)吹气进而辅助散热。
5.如权利要求4所述的用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器，其特征在于：所述仓体外壳(410)整体为柱形，横截面为锐角三角形。
6.如权利要求1所述的用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器，其特征在于：还包括颗粒搅拌组件(700)；
所述颗粒搅拌组件(700)包括弹力绳(710)和搅拌叶片(720)；
所述弹力绳(710)的数量为多个，一端固定在柔性仓底(430)上，另一端固定在仓体外壳(410)远离柔性仓底(430)的端面上；
所述搅拌叶片(720)为板形，固定在弹力绳(710)上；
柔性仓底(430)形变时弹力绳(710)随之形变，搅拌叶片(720)发生位移进而搅拌散热颗粒(420)与液体散热介质。
7.如权利要求1所述的用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器，其特征在于：所述散热颗粒(420)为铁球或铁粉。
8.如权利要求1所述的用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器，其特征在于：所述仓体外壳(410)外表面上密布有用于辅助散热的散热翅板(411)和/或制冷片。
9.如权利要求1所述的用于飞机飞行训练模拟器的嵌入式控制器，其特征在于：所述控制器主体(100)为控制器的核心部件，用于数据处理；
所述支撑框架(010)为框架结构，用于承载控制器主体(100)、换热仓体(200)、泵送组件(300)和散热仓体(400)；
所述换热仓体(200)紧贴所述控制器主体(100)设置，用于存储液体散热介质并与控制器主体(100)进行热交换，定位在所述支撑框架(010)上；
所述换热仓体(200)包括壳体(210)和换热片(220)；
所述换热片(220)为紧贴控制器主体(100)的金属片，固定在所述壳体(210)上，与壳体(210)共同组成了一个容器；
所述壳体(210)上定位有进水口(211)和出水口(212)，用于液体散热介质进出换热仓体(200)。
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