CN208278339U - 一种无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种无人机。该无人机包括：置于无人机壳体内的散热结构；其中，所述散热结构包括蒸发管、膨胀室及冷却管；所述蒸发管置于所述无人机壳体内的热源处；所述冷却管置于所述无人机壳体内的散热处；所述蒸发管、所述膨胀室及所述冷却管顺次连通，所述冷却管与所述蒸发管连通，形成循环通道；所述循环通道内置有制冷剂。本实用新型实施例提供的技术方案能够及时有效地将无人机机身内部产生的热量散发到外部空气中，避免机身内部温度过高导致的诸多问题。

Description

一种无人机

技术领域

本实用新型属于无人机技术领域，具体地，本实用新型涉及一种无人机。

背景技术

无人驾驶飞机简称无人机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。随着无人机技术的发展，无人机在植保、物流、电力巡线等方便都执行着大量的作业。

无人机处于工作状态时，其主体控制系统以及电池均会发热，在相对密闭的无人机机身空间内会积聚大量的热量，而过高的温度对无人机的正常工作运行产生诸多不利影响。因此，无人机散热问题成为了当前亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是能够及时有效地将无人机机身内部产生的热量散发到外部空气中，避免机身内部温度过高导致的诸多问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种无人机。该无人机包括:置于无人机壳体内的散热结构；其中，所述散热结构包括蒸发管、膨胀室及冷却管；

所述蒸发管置于所述无人机壳体内的热源处；

所述冷却管置于所述无人机壳体内的散热处；

所述蒸发管、所述膨胀室及所述冷却管顺次连通，所述冷却管与所述蒸发管连通，形成循环通道；

所述循环通道内置有制冷剂。

可选地，所述膨胀室的气体入口通过气体管与所述蒸发管的气体出口相连通；

所述冷却管的第一端与所述膨胀室的气体出口相连通，其第二端通过液体管与所述蒸发管的液体入口相连通。

可选地，所述气体管和/或所述液体管为塑料材质。

可选地，所述蒸发管为多个；

所述气体管包括主气体管和与所述主气体管连通的多个子气体管；所述子气体管的数量与所述蒸发管数量一致；多个所述子气体管的端部分别与多个所述蒸发管的气体出口相连通；所述主气体管的端部与所述膨胀室的气体入口相连通；

所述液体管包括主液体管和与所述主液体管连通的多个子液体管；所述子液体管的数量与所述蒸发管数量一致；多个所述子液体管的端部分别与多个所述蒸发管的液体入口相连通；所述主液体管的端部与所述冷却管的第二端相连通。

可选地，多个所述蒸发管并联设置。

可选地，所述散热处设置有散热器和正对所述散热器设置的风扇；

所述散热器包括散热翅片，所述散热翅片设置在所述冷却管的外管壁上；

所述无人机壳体的对应所述风扇的位置设有通风孔。

可选地，所述散热器由石墨材料制成。

可选地，所述无人机壳体由石墨材料制成。

可选地，所述无人机壳体的外表面涂覆有白色油漆。

可选地，所述蒸发管的外表面经阳极氧化呈黑色；或者，所述蒸发管的外表面涂覆有石墨材料。

本实用新型实施例提供的技术方案中，通过制冷剂吸热放热的气-液相变的不断循环，可有效将热源处的热量及时有效地传递到散热处，从而有效地降低无人机机身内部的温度；并且，通过膨胀室的设置，可避免循环通道内气压的升高引起的制冷剂沸点升高所导致的散热效率降低的问题。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型一实施例提供的散热结构的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的散热结构的又一结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本实用新型实施例提供的置于无人机壳体的散热结构的结构示意图。如图1所示，散热结构包括蒸发管1、膨胀室2及冷却管3；蒸发管1置于无人机壳体内的热源处；冷却管3置于无人机壳体内的散热处；蒸发管1、膨胀室2及冷却管3顺次连通，冷却管3与蒸发管1连通，形成循环通道；循环通道内置有制冷剂。

上述的散热结构设置在无人机壳体内部，用于对无人机内部进行散热。蒸发管1内的制冷剂吸热汽化变为气体进入膨胀室；从膨胀室中涌入冷却管3的气体放热液化变为液体，并在循环系统压力的影响下，液体回流至蒸发管1中，进入下一个吸热放热的气—液相变的循环过程。依靠膨胀室，整个过程中循环系统压力维持在一个动态平衡状态。

蒸发管1和冷却管3包括但不限于金属管，例如：铜管、铝管、合金管等，金属管具有优异的热传导能力。这样，制冷剂在蒸发管1处极易吸热汽化，在冷却管3处极易放热液化。

在一种可实现的方案中，蒸发管1的外表面经阳极氧化呈黑色；或者，蒸发管1的外表面涂覆有石墨材料。这样可有效增加蒸发管1的热传递效果。

在工作过程中，无人机主板芯片会不停地处理控制系统发出的各种控制指令，因此主板芯片会产生大量的热量；无人机工作时需要电池的续航，电池工作同样会发热。可见，无人机机身内部会存在多个热源。蒸发管的位置可根据实际需要进行设置，例如：将蒸发管放置在热量释放量最大的热源处，或是，将蒸发管放置在靠近温度敏感器件的热源处。

膨胀室2具有一定的收缩作用，当循环通道内的制冷剂吸热汽化之后，气体制冷剂不断涌入膨胀室2中会使得膨胀室2的体积变大。设置膨胀室2的目的主要是为了保持循环通道内部气压相对稳定。由于冷却剂吸热沸腾时由液态变为气态的时候，循环通道内部的蒸汽压力增大，导致冷却剂的沸点提高，这必将导致热源处的温度升高，增加无人机内部元器件损伤的概率。而膨胀室2能够在蒸发过程中缓慢膨胀，从而使循环通道内部气压保持相对稳定，并且降低了循环通道内部气压升高幅度。膨胀室2可由弹性材质(例如：合成橡胶)制成，本实用新型对此不作具体限定。例如：膨胀室2为合成橡胶管。

本实用新型实施例提供的技术方案中，通过制冷剂吸热放热的气-液相变的不断循环，可有效将热源处的热量及时有效地传递到散热处，从而有效地降低无人机机身内部的温度；并且，通过膨胀室的设置，可避免循环通道内气压的升高引起的制冷剂沸点升高所导致的散热效率降低的问题。需要说明的是，利用气-液相变的原理进行散热，是在不增加额外能耗的前提下，得到了良好的散热效率。

进一步的，如图1所示，膨胀室2的气体入口通过气体管4与蒸发管1的气体出口相连通；冷却管3的第一端与膨胀室2的气体出口相连通，其第二端通过液体管3与蒸发管1的液体入口相连通。

通过在膨胀室2与蒸发管1之间设置气体管4的目的是增加热量传递距离，以将热源处的热量传递至较远处；在冷却管3与蒸发管1之间设置液体管5的目的是增大散热处与热源之间的距离，以避免散热处的热量进一步影响热源处的温度。

上述气体管4可以为金属材质或塑料材质，液体管5可以为金属材质或塑料材质。考虑到无人机重量负荷问题，气体管和/或液体管可采用塑料材质制成，相比于金属材质，可有效降低无人机重量。

为了进一步增强散热效果，可采用多个蒸发管进行同时散热。具体地，如图2所示，蒸发管1为多个；气体管4包括主气体管和与主气体管连通的多个子气体管41；子气体管41的数量与蒸发管1数量一致；多个子气体管41的端部分别与多个蒸发管1的气体出口相连通；主气体管的端部与膨胀室2的气体入口相连通；液体管5包括主液体管和与主液体管连通的多个子液体管51；子液体管51的数量与蒸发管1数量一致；多个子液体管51的端部分别与多个蒸发管1的液体入口相连通；主液体管的端部与冷却管3的第二端相连通。图2中未示出主气体管和主液体管。

多个蒸发管1内的制冷剂吸热汽化将热量带到散热处，有效提高了散热效果。多个蒸发管1的排布可根据实际情况进行设置，本实用新型对此不作具体限定。例如：如图2所示，将多个蒸发管1并联设置。当多个蒸发管1采用相同形状时，并联设置的多个蒸发管1的两端对齐。

进一步的，在散热处设置散热器6和正对所述散热器设置的风扇7，以进一步提高散热效果。散热器6与冷却管3靠近设置或接触设置。散热器6还可包括散热翅片，散热翅片设置在冷却管3的外管壁上。散热翅片具有较大的散热面积。风扇7可设置在无人机壳体内部，并在无人机壳体的对应风扇7的位置处设有通风孔以供风扇7吸进冷风以吹散散热器上的热量，并吹出暖气以将热量带出无人机机身内部。

在一种可实现的方案中，散热器6采用石墨材料制成，石墨具有密度小，导热系数高的优点，即在减重的同时增加散热效果。

目前，现有技术中无人机壳体均采用金属壳体，而采用金属壳体存在以下几个问题：一是金属壳体吸收太阳辐射的能力比较强，散热效果不好；二是金属的密度比较大，会造成无人机的超重；三是金属外壳还会造成对空气信号的干扰。因此，在具体实施时，无人机壳体也可由石墨材料制成。石墨材料具有密度小，导热系数高的优点，不仅可降低无人机重量，还可通过石墨壳体迅速吸收壳体内部的热量并及时散发到外部空气中，以增加壳体的散热效果。

进一步的，还可在无人机壳体的外表面涂覆白色油漆。白色油漆太阳辐射吸收率低，辐射率高。因此，在无人机壳体外表面涂覆白色油漆能够降低对太阳辐射热量的吸收。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种无人机，其特征在于，包括：置于无人机壳体内的散热结构；其中，所述散热结构包括蒸发管、膨胀室及冷却管；

所述蒸发管置于所述无人机壳体内的热源处；

所述冷却管置于所述无人机壳体内的散热处；

所述蒸发管、所述膨胀室及所述冷却管顺次连通，所述冷却管与所述蒸发管连通，形成循环通道；

所述循环通道内置有制冷剂。

2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述膨胀室的气体入口通过气体管与所述蒸发管的气体出口相连通；

所述冷却管的第一端与所述膨胀室的气体出口相连通，其第二端通过液体管与所述蒸发管的液体入口相连通。

3.根据权利要求2所述的无人机，其特征在于，所述气体管和/或所述液体管为塑料材质。

4.根据权利要求2所述的无人机，其特征在于，所述蒸发管为多个；

所述气体管包括主气体管和与所述主气体管连通的多个子气体管；所述子气体管的数量与所述蒸发管数量一致；多个所述子气体管的端部分别与多个所述蒸发管的气体出口相连通；所述主气体管的端部与所述膨胀室的气体入口相连通；

所述液体管包括主液体管和与所述主液体管连通的多个子液体管；所述子液体管的数量与所述蒸发管数量一致；多个所述子液体管的端部分别与多个所述蒸发管的液体入口相连通；所述主液体管的端部与所述冷却管的第二端相连通。

5.根据权利要求4所述的无人机，其特征在于，多个所述蒸发管并联设置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的无人机，其特征在于，所述散热处设置有散热器和正对所述散热器设置的风扇；

所述散热器包括散热翅片，所述散热翅片设置在所述冷却管的外管壁上；

所述无人机壳体的对应所述风扇的位置设有通风孔。

7.根据权利要求6所述的无人机，其特征在于，所述散热器由石墨材料制成。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的无人机，其特征在于，所述无人机壳体由石墨材料制成。

9.根据权利要求8所述的无人机，其特征在于，所述无人机壳体的外表面涂覆有白色油漆。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的无人机，其特征在于，所述蒸发管的外表面经阳极氧化呈黑色；

或者，所述蒸发管的外表面涂覆有石墨材料。