CN115686155A - 一种嵌入式工控主机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及嵌入式工控主机，包括分离设置的主机和水冷模组，水冷模组包括进水管、出水管、水箱、水泵以及冷却单元；主机上设置有与连接管相连接的连接接头；主机内分布设置有水流流道，水流流道的进水口和出水口设置在连接接头处并分别与进水管和出水管对应插接，连接管内设置有对插接处密封的密封组件；将主机和水冷模组分别安装后，将连接管接到连接接头上；运行时，依靠水泵的力将冷却后的水导入到主机内的水流流道，而后带出升温后的水进行冷却，达到循环散热目的，无需在主机上设置任何的散热翅片，主机体积可以有效的减小，装配更加灵活。

Description

一种嵌入式工控主机

技术领域

本发明涉及工控主机技术领域，更具体地说，涉及一种嵌入式工控主机。

背景技术

嵌入式工控机是一种加固的增强型工业计算机，它可以作为一个工业控制器在工业环境中可靠运行。由于嵌入式工控机的性能可靠、无风扇结构、体积小巧、价格低廉，而在工控机中应用日趋广泛。

由于嵌入式工控机的特殊应用环境，其通常会在机身表面大面积的设置散热翅片来保障其散热的需求，然而该种散热形式无疑会使得机身实际体积大幅增加，对安装空间的安装面积需求也同样会增大，目前该问题已经形成制约嵌入式工控机发展的一个难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种嵌入式工控主机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种嵌入式工控主机，其中，包括分离设置的主机和水冷模组，所述水冷模组包括进水管、出水管、水箱、水泵以及对水箱降温的冷却单元；所述进水管与所述水泵的出水端连接，所述水泵的进水端通过管道深入所述水箱的液面下，所述出水管与所述水箱连通，所述水箱上连接有连接管，所述进水管和所述出水管均设置在所述连接管内；所述主机上设置有与所述连接管相连接的连接接头；所述主机内分布设置有水流流道，所述水流流道的进水口和出水口设置在连接接头处并分别与所述进水管和所述出水管对应插接，所述连接管内设置有对插接处密封的密封组件。

本发明所述的嵌入式工控主机，其中，所述连接接头呈环形，所述连接管的端部转动连接有套设在所述连接接头外的连接套，所述连接套与所述连接接头螺纹连接。

本发明所述的嵌入式工控主机，其中，所述连接管内设置有固定连接所述进水管和所述出水管的固定块以及通过弹簧与所述固定块连接的活动块，所述固定块与所述连接管的内壁密封连接；所述活动块上设置有两个分别供所述进水管和所述出水管通过的通孔，所述活动块背离所述固定块的一端设置有两个分别套设在所述进水管和所述出水管外的密封圈；所述连接接头的内底部设置有对应所述密封圈的环形定位槽。

本发明所述的嵌入式工控主机，其中，所述弹簧设置有两个，且分别套设在所述进水管和所述出水管上；所述弹簧的两端分别连接所述固定块和所述活动块；所述连接管内设置有报警单元和电池；两个所述弹簧分别与所述报警单元电连接，所述报警单元与所述电池电连接。

本发明所述的嵌入式工控主机，其中，所述固定块上设置有检测两个所述弹簧的压力的压力传感器，所述水泵上设置启动开关和控制板，所述控制板仅在所述压力传感器检测到信号且所述启动开关处于启动状态时控制所述水泵运行。

本发明所述的嵌入式工控主机，其中，所述压力传感器包括检测板和传感器本体，所述检测板与所述传感器本体的检测端相连接；所述固定块上设置有容纳槽，所述传感器本体固定设置在所述容纳槽内；两个所述弹簧的端部均与所述检测板相焊接；所述检测板上设置有两个分别供所述进水管和所述出水管通过的通孔。

本发明所述的嵌入式工控主机，其中，所述连接管内设置有数据连接线，所述数据连接线连接所述传感器本体和所述控制板。

本发明所述的嵌入式工控主机，其中，所述水流流道包括设置在所述主机的内底部第一方形管道和设置在所述主机的内顶部的第二方形管道；所述第一方形管道的左侧或右侧向下倾斜，且倾斜一侧与所述进水口相连通，所述第二方形管道与所述出水口相连通；所述主机内部设置有多个纵向的金属材质的内衬板，多个所述内衬板将所述主机内部空间划分为多个子安装区；所述内衬板上设置有纵向的引流管，所述引流管连通所述第一方形管道和所述第二方形管道。

本发明的有益效果在于：应用本申请的方式，采用分离式的水冷模组，这种方式在嵌入式主机上应用还是首次；使用时，将主机和水冷模组分别安装后，将连接管接到连接接头上；运行时，依靠水泵的力将冷却后的水导入到主机内的水流流道，而后带出升温后的水进行冷却，达到循环散热目的；应用该种方式，可以无需在主机上设置任何的散热翅片，主机体积可以有效的减小，装配更加灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本发明较佳实施例的嵌入式工控主机结构示意图；

图2是本发明较佳实施例的嵌入式工控主机连接管连接剖视图；

图3是本发明较佳实施例的嵌入式工控主机水流流道示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明较佳实施例的嵌入式工控主机，如图1所示，同时参阅图2和图3，包括分离设置的主机1和水冷模组，水冷模组包括进水管20、出水管21、水箱22、水泵23以及对水箱降温的冷却单元24(可选用风扇、半导体制冷组件等等)；进水管20与水泵23的出水端连接，水泵23的进水端通过管道深入水箱22的液面下，出水管21与水箱22连通，水箱22上连接有连接管25，进水管20和出水管21均设置在连接管25内；主机1上设置有与连接管25相连接的连接接头10，连接接头10呈环形，连接管25的端部转动连接有套设在连接接头外的连接套26，连接套26与连接接头10螺纹连接；主机1内分布设置有水流流道，水流流道的进水口110和出水口111设置在连接接头10处并分别与进水管20和出水管21对应插接，连接管25内设置有对插接处密封的密封组件；

应用本申请的方式，采用分离式的水冷模组，这种方式在嵌入式主机上应用还是首次；

使用时，将主机1和水冷模组分别安装后，将连接管25接到连接接头10上；

运行时，依靠水泵23的力将冷却后的水导入到主机1内的水流流道，而后带出升温后的水进行冷却，达到循环散热目的；

应用该种方式，可以无需在主机1上设置任何的散热翅片，主机1体积可以有效的减小，装配更加灵活。

设置时，可以在连接管25内设置有固定连接进水管20和出水管21的固定块250以及通过弹簧251与固定块250连接的活动块252，固定块250与连接管25的内壁密封连接；活动块252上设置有两个分别供进水管20和出水管21通过的通孔，活动块252背离固定块250的一端设置有两个分别套设在进水管20和出水管21外的密封圈253；连接接头10的内底部设置有对应密封圈253的环形定位槽100；

装配时，将进水管20和出水管21相应插入进水口110和出水口111后，通过连接套26与连接接头10进行螺纹连接，此时，活动块252上的两个密封圈253会抵在环形定位槽100内，分别对两个插接位置进行防水保护，弹簧251被压缩来对抵紧状态进行维持；结构设计极为简洁，装配方便，防漏水效果好。

优选的，弹簧251设置有两个，且分别套设在进水管20和出水管21上；弹簧251的两端分别连接固定块250和活动块252；连接管25内设置有报警单元和电池；两个弹簧251分别与报警单元电连接，报警单元与电池电连接；

首先，两个弹簧251的安装设置能够提供较佳的弹性力，受力均衡，且弹簧251直接套在进水管20和出水管21上，装配比较容易，弹簧251也不会出现移位情况，保障稳定性；最后，还将两个弹簧251作为漏水报警的感应探针，当水由密封圈253处进行泄露时，会进入到活动块252的活动空间处，当水接触两个弹簧251时会将其导通，检测的覆盖面积较大，进而使得两个弹簧251、报警单元以及电池构成闭合回路，报警单元进行漏水报警；

其中，报警单元可以采用亮灯、发出报警声音等多种形式；电池和报警单元根据安装需要在连接管的任意位置进行安装。

优选的，固定块250上设置有检测两个弹簧251的压力的压力传感器27，水泵23上设置启动开关和控制板，控制板仅在压力传感器27检测到信号且启动开关处于启动状态时控制水泵运行；压力传感器27包括检测板270和传感器本体271，检测板270与传感器本体271的检测端相连接；固定块250上设置有容纳槽256，传感器本体271固定设置在容纳槽256内；两个弹簧251的端部均与检测板270(采用绝缘材质，避免两个弹簧导通)相焊接；检测板270上设置有两个分别供进水管20和出水管21通过的通孔；

更进一步的，依靠对弹簧251的弹性力进行检测，不仅可以及时发现弹簧松动老化情况，同时在弹簧的压持力达不到设定范围时，使得启动开关失效，需要进行对弹簧维护，保障密封状态的情况下，才可以进行启动水泵，提高安全性。

优选的，连接管25内设置有数据连接线257，数据连接线连接传感器本体和控制板，方便进行内部走线。

优选的，水流流道包括设置在主机1的内底部第一方形管道112和设置在主机1的内顶部的第二方形管道113；第一方形管道112的左侧或右侧向下倾斜，且倾斜一侧与进水口110相连通，第二方形管道113与出水口111相连通；主机1内部设置有多个纵向的金属材质的内衬板114，多个内衬板114将主机1内部空间划分为多个子安装区；内衬板114上设置有纵向的引流管115，引流管115连通第一方形管道112和第二方形管道113；

进水时，水先由进水口进入第一方形管道112较低的一侧，然后逐步向第一方形管道112较高的一侧爬升，然后会逐步沿内衬板114上的引流管115向上爬升进入第二方形管道113，最终由出水口排出，完成循环；

在该过程中，会优先的主机内的下部区域集中吸收热量，然后再通过多个内衬板来进行主机中部多个区域的吸热，水包含的冷量已经得到了较为充足的利用，最后到达主机上部，而后在排出。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种嵌入式工控主机，其特征在于，包括分离设置的主机和水冷模组，所述水冷模组包括进水管、出水管、水箱、水泵以及对水箱降温的冷却单元；所述进水管与所述水泵的出水端连接，所述水泵的进水端通过管道深入所述水箱的液面下，所述出水管与所述水箱连通，所述水箱上连接有连接管，所述进水管和所述出水管均设置在所述连接管内；所述主机上设置有与所述连接管相连接的连接接头；所述主机内分布设置有水流流道，所述水流流道的进水口和出水口设置在连接接头处并分别与所述进水管和所述出水管对应插接，所述连接管内设置有对插接处密封的密封组件。

2.根据权利要求1所述的嵌入式工控主机，其特征在于，所述连接接头呈环形，所述连接管的端部转动连接有套设在所述连接接头外的连接套，所述连接套与所述连接接头螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的嵌入式工控主机，其特征在于，所述连接管内设置有固定连接所述进水管和所述出水管的固定块以及通过弹簧与所述固定块连接的活动块，所述固定块与所述连接管的内壁密封连接；所述活动块上设置有两个分别供所述进水管和所述出水管通过的通孔，所述活动块背离所述固定块的一端设置有两个分别套设在所述进水管和所述出水管外的密封圈；所述连接接头的内底部设置有对应所述密封圈的环形定位槽。

4.根据权利要求3所述的嵌入式工控主机，其特征在于，所述弹簧设置有两个，且分别套设在所述进水管和所述出水管上；所述弹簧的两端分别连接所述固定块和所述活动块；所述连接管内设置有报警单元和电池；两个所述弹簧分别与所述报警单元电连接，所述报警单元与所述电池电连接。

5.根据权利要求4所述的嵌入式工控主机，其特征在于，所述固定块上设置有检测两个所述弹簧的压力的压力传感器，所述水泵上设置启动开关和控制板，所述控制板仅在所述压力传感器检测到信号且所述启动开关处于启动状态时控制所述水泵运行。

6.根据权利要求5所述的嵌入式工控主机，其特征在于，所述压力传感器包括检测板和传感器本体，所述检测板与所述传感器本体的检测端相连接；所述固定块上设置有容纳槽，所述传感器本体固定设置在所述容纳槽内；两个所述弹簧的端部均与所述检测板相焊接；所述检测板上设置有两个分别供所述进水管和所述出水管通过的通孔。

7.根据权利要求6所述的嵌入式工控主机，其特征在于，所述连接管内设置有数据连接线，所述数据连接线连接所述传感器本体和所述控制板。

8.根据权利要求1-7任一所述的嵌入式工控主机，其特征在于，所述水流流道包括设置在所述主机的内底部第一方形管道和设置在所述主机的内顶部的第二方形管道；所述第一方形管道的左侧或右侧向下倾斜，且倾斜一侧与所述进水口相连通，所述第二方形管道与所述出水口相连通；所述主机内部设置有多个纵向的金属材质的内衬板，多个所述内衬板将所述主机内部空间划分为多个子安装区；所述内衬板上设置有纵向的引流管，所述引流管连通所述第一方形管道和所述第二方形管道。

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