CN203786652U - 无风扇工控机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无风扇工控机，包括机箱壳体、两块散热鳍片、分隔架、电源组件、主板、转接板、转接板支架、USB转接板、导热模组、两块散热鳍片分别设于机箱壳体的左右两侧，分隔架设于机箱壳体内，将机箱分为电源放置区和主板放置区，电源放置区内安装有电源组件，主板放置区底部卡接固设有主板，主板上方纵向设置有转接板支架，转接板支架上安装有转接板，主板的CPU上部的相应位置设有导热模组。采用特殊的导热模组和散热鳍片来散热，代替了传统靠风扇散热的方式，避免了风扇散热扬尘，造成设备故障率高的问题；整体结构紧凑合理，内存采用抗震式设计，适用于低压供电场合。

Description

无风扇工控机

技术领域

本实用新型涉及一种工业设备的控制装置，具体说是一种无风扇工控机。 

技术背景

 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。针对不同的需求，市场上有1U、2U、3U、4U、5U和7U高度的工控机。 

    传统的工业用4U控制计算机为交流AC220输入，配置标准4U PS2电源的、标准ATX大母板或底板加长卡，并在CPU、电源等重要部位装有大功率风扇；前面窗口配有标准的光驱、软驱位，并有电源和硬盘指示灯。这种标准配置目前市场上也一直在使用。 

市场上的4U工控机存在以下不足：第一，整机靠风扇被动散热，非密封，在严酷的工业应用现场，粉尘和长时间不间断运行，势必会造成过高的故障率。第二，标准的4U工控机在某些特定的现场切换电源输入模式因成本、安装问题显得很是尴尬，如直流24V的应用；第三，由于使用的标准12in x9.6in的ATX大板或PICMG底板长卡模式，内存为标准的PC大内存，其它抗震与耐冲击很低，常常因为运输，现场的振动导致黑屏、无法启动、死机等多种故障；第四，在一起特定现场应用上无法很好的满足需求，如低压直流供电、开关引出到用户操作台面板、面板的OEM、串口和网络的监视等。 

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种无风扇工控机，CPU部分采用特殊的导热模组和散热鳍片来散热（导热模组：铝模块中镶嵌导热铜管的结构），代替了传统靠风扇散热的方式，风扇依靠空气对流散热，工控机内部结构小，风扇散热效果不好，并且需要能耗，而本实用新型中的导热模组中中空的铜管结构在静态下通过热传递的方式将CPU热量排出，避免了风扇散热扬尘，造成设备故障率高的问题；整体结构紧凑合理，内存采用抗震式设计，适用于低压供电场合。 

本实用新型是通过以下的技术方案来实现的： 

无风扇工控机，包括机箱壳体、两块散热鳍片、分隔架、电源组件、主板、转接板、转接板支架、USB转接板、导热模组、两块散热鳍片分别设于机箱壳体的左右两侧，分隔架设于机箱壳体内，将机箱分为电源放置区和主板放置区，电源放置区内安装有电源组件，主板放置区底部卡接固设有主板，主板上方纵向设置有转接板支架，转接板支架上安装有转接板，主板的CPU上部的相应位置设有导热模组。

所述导热模组包括两个铜管安装板和若干铜管，铜管安装板中部设置有平行的条形槽结构，铜管安装板两端设置有卡接板，卡接板上设有螺栓孔，所述铜管成L型结构，铜管的两端均安装在铜管安装版上。 

所述机箱壳体包括机箱顶板、机箱底座、前I/O支架、后I/O支架。 

所述电源组件包括电源、电源盒、电源盒盖、电源转接头、电源插座，电源转接头安装在后I/O支架上。 

所述前I/O支架上设有一层PET贴膜，前I/O支架两侧设有把手。 

所述前I/O支架上除了带开关按键外，还带6个串口和双网口的运行状态指示灯，使现场巡查或值守更直观。并有两个USB2.0接口，用于调试或升级备份操作。前面板的PET贴膜不但给用户提供OEM，更使前面板可以达到IP65防护等级。 

所述主板集成双Intel千兆网卡芯片，6串口，使之可以轻松连接现场自动控制设备（如PLC），同时串口具有静电、浪涌保护，保障了现场稳定运行。集成16路DIO（可加装8进光电隔离、6路继电器输出模块），使现场应用更直观简单。在后面集成4个高速USB3.0，便于现场影像设备的连接传输。集成CFast座，支持标准CFast卡，使其不但具有抗震抗冲击性能，而且便于系统的批量部署。集成MiniPCIE和SIM卡槽，支持工业现场的WiFi和3G应用。主板使用抗震性能高的笔记本内存，更适用于振动频繁的现场。 

后I/O支架的后接口处支持DC12V输出的应用，可方便的连接显示器等设备；并支持开关的外线引出接口。同时支持3个PCI，一个PCIE 4X和一个PCIE 1X，方便工业应用现场各扩展。 

本实用新型的优点是：本设备CPU部分采用特殊的导热模组和散热鳍片来散热（导热模组：铝模块中镶嵌导热铜管的结构），代替了传统靠风扇散热的方式，风扇依靠空气对流散热，工控机内部结构小，风扇散热效果不好，并且需要能耗，而本实用新型中的导热模组中中空的铜管结构在静态下通过热传递的方式将CPU热量排出，避免了风扇散热扬尘，造成设备故障率高的问题；整体结构紧凑合理，内存采用抗震式设计，适用于低压供电场合。 

附图说明

图1、为本实用新型的爆炸图。 

图2、为本实用新型导热模组的局部放大图。 

图中：1-散热鳍片、2-电源盒、3-电源、4-电源盒盖、5-电源转接头、6-电源插座、7-主板、8-转接板、9-转接板支架、10-后I/O支架、11-导热模组、12-机箱底座、13-前I/O支架、14-USB转接板、15-把手、111-铜管安装板、112-铜管、16-机箱顶板、17-分隔架。 

具体实施方式

参见图1~图2，无风扇工控机，包括机箱壳体、两块散热鳍片、分隔架、电源组件、主板、转接板、转接板支架、USB转接板、导热模组、两块散热鳍片分别设于机箱壳体的左右两侧，分隔架设于机箱壳体内，将机箱分为电源放置区和主板放置区，电源放置区内安装有电源组件，主板放置区底部卡接固设有主板，主板上方纵向设置有转接板支架，转接板支架上安装有转接板，主板的CPU上部的相应位置设有导热模组。

转接板插于主板上，转接板用以扩展出PCI和PCIE槽供用户使用。机箱顶板预留维护配置时用。 

所述导热模组包括两个铜管安装板和若干铜管，铜管安装板中部设置有平行的条形槽结构，铜管安装板两端设置有卡接板，卡接板上设有螺栓孔，所述铜管成L型结构，铜管的两端均安装在铜管安装版上。主板上的CPU通过铜管将热传导至散热鳍片上散去；电源也通过散热铝鳍散热；因为电源是开关电源，为了适应国标电源头，增加了电源转接头和电源插座。 

所述机箱壳体包括机箱顶板、机箱底座、前I/O支架、后I/O支架。 

所述电源组件包括电源、电源盒、电源盒盖、电源转接头、电源插座，电源转接头安装在后I/O支架上。 

所述前I/O支架上设有一层PET贴膜，前I/O支架两侧设有把手。 

所述前I/O支架上除了带开关按键外，还带6个串口和双网口的运行状态指示灯，使现场巡查或值守更直观。并有两个USB2.0接口，用于调试或升级备份操作。前面板的PET贴膜不但给用户提供OEM，更使前面板可以达到IP65防护等级。前I/O支架上的开关按键通过线缆连接至主板7，来达到串口、网络、电源、硬盘指示灯的前置显示，也实现了开关和USB的前置。 

所述主板集成双Intel千兆网卡芯片，6串口，使之可以轻松连接现场自动控制设备（如PLC），同时串口具有静电、浪涌保护，保障了现场稳定运行。集成16路DIO（可加装8进光电隔离、6路继电器输出模块），使现场应用更直观简单。在后面集成4个高速USB3.0，便于现场影像设备的连接传输。集成CFast座，支持标准CFast卡，使其不但具有抗震抗冲击性能，而且便于系统的批量部署。集成MiniPCIE和SIM卡槽，支持工业现场的WiFi和3G应用。主板使用抗震性能高的笔记本内存，更适用于振动频繁的现场。 

后I/O支架的后接口处支持DC12V输出的应用，可方便的连接显示器等设备；并支持开关的外线引出接口。同时支持3个PCI，一个PCIE 4X和一个PCIE 1X，方便工业应用现场各扩展。 

最后应说明的是：以上说明书仅用以说明本实用新型的技术方案和使用特征，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。 

Claims (5)

1.无风扇工控机，包括机箱壳体、两块散热鳍片、分隔架、电源组件、主板、转接板、转接板支架、USB转接板、导热模组，其特征在于，两块散热鳍片分别设于机箱壳体的左右两侧，分隔架设于机箱壳体内，将机箱分为电源放置区和主板放置区，电源放置区内安装有电源组件，主板放置区底部卡接固设有主板，主板上方纵向设置有转接板支架，转接板支架上安装有转接板，主板的CPU上部的相应位置设有导热模组。

2.根据权利要求1所述的无风扇工控机，其特征在于，所述导热模组包括两个铜管安装板和若干铜管，铜管安装板中部设置有平行的条形槽结构，铜管安装板两端设置有卡接板，卡接板上设有螺栓孔，所述铜管成L型结构，铜管的两端均安装在铜管安装版上。

3.根据权利要求1所述的无风扇工控机，其特征在于，所述机箱壳体包括机箱顶板、机箱底座、前I/O支架、后I/O支架。

4.根据权利要求1所述的无风扇工控机，其特征在于，所述电源组件包括电源、电源盒、电源盒盖、电源转接头、电源插座，所述电源转接头安装在后I/O支架上。

5.根据权利要求3所述的无风扇工控机，其特征在于，所述前I/O支架上设有一层PET贴膜，前I/O支架两侧设有把手。