CN212781636U - 水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪，包括散热端散热风扇、散热端散热片、水冷散热铝板、半导体制冷片、制冷端散热片和制冷端散热风扇；半导体制冷片内表面为制冷端，外表面为散热端；半导体制冷片内表面内圈紧贴制冷端散热片外表面，制冷端散热风扇设置在制冷端散热片内侧；半导体制冷片外表面紧贴水冷散热铝板内表面，水冷散热铝板外表面紧贴散热端散热片内表面，散热端散热风扇设置在散热端散热片外侧；半导体制冷片的制冷端通过制冷端散热片和制冷端散热风扇降低防护罩内的温度，半导体制冷片的散热端通过水冷散热铝板、散热端散热片和散热端散热风扇降低半导体制冷片散热端的温度。

Description

水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪

技术领域

本实用新型涉及电视摄像机领域，具体地，涉及水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪。

背景技术

半导体制冷片是一种热泵，它的优点是没有滑动部件，能够应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。半导体制冷的原理是利用半导体材料的珀耳帖效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，电偶的两端可分别吸收热量和放出热量，实现制冷的目的。

一般摄像机的工作温度上限基本为50℃。在工业现场如果环境温度超过50℃，一般摄像机将无法长期使用。在这种高温场合，普遍采用风冷和水冷的方式使摄像仪降温到正常的工作温度范围，使其能在高温场合长期工作。

专利文献CN210534515U公开了一种工业摄像机用水冷保护罩，其技术方案的不足之处在于仅采用水冷制冷这一单一的制冷方案，制冷能力有待提高，且保护罩内埋设的大量管路给其生产制造造成了较大的困难。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪。

根据本实用新型提供的水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪，包括散热端散热风扇、散热端散热片、水冷散热铝板、半导体制冷片、制冷端散热片、制冷端散热风扇和防护罩；

每个半导体制冷片均配置有散热端散热片、散热端散热风扇、制冷端散热片和制冷端散热风扇；

半导体制冷片设置在防护罩上表面，其内表面为制冷端，外表面为散热端，内表面外圈紧贴防护罩上表面；

半导体制冷片内表面内圈紧贴制冷端散热片外表面，制冷端散热风扇设置在制冷端散热片内侧；

半导体制冷片外表面紧贴水冷散热铝板内表面，水冷散热铝板外表面紧贴散热端散热片内表面，散热端散热风扇设置在散热端散热片外侧；

半导体制冷片的制冷端通过制冷端散热片和制冷端散热风扇降低防护罩内的温度，半导体制冷片的散热端通过水冷散热铝板、散热端散热片和散热端散热风扇降低半导体制冷片散热端的温度。

优选地，水冷散热铝板为扁平的长方体结构，设置有进水口、出水口和内部流道，进水口与出水口均设置在水冷散热铝板的后端。

优选地，散热端散热片和制冷端散热片均为带多页凹槽的长方体结构。

优选地，散热端散热风扇外设置有风扇保护罩，风扇保护罩与散热端散热片紧固连接。

优选地，防护罩为设置有内腔的立方六面体结构，包括防护罩前端盖、防护罩后端盖、防护罩顶盖、防护罩底盖和防护罩侧盖；

防护罩前端盖、防护罩后端盖、防护罩顶盖、防护罩底盖和防护罩侧盖间紧固连接。

优选地，防护罩前端盖、防护罩后端盖、防护罩顶盖、防护罩底盖和防护罩侧盖均为双层，设置有内壳和外壳，内壳和外壳间填充有隔热材料。

优选地，还包括隔热板；

隔热板设置在制冷端散热片与水冷散热铝板之间，分隔制冷端散热片和水冷散热铝板；

隔热板内表面部分与防护罩顶盖上表面紧固连接，部分与制冷端散热片外表面紧固连接，隔热板外表面与水冷散热铝板内表面紧固连接，隔热板侧面与半导体制冷片紧固连接。

优选地，半导体制冷片内表面外圈与防护罩顶盖上表面紧固连接；

半导体制冷片内表面内圈与制冷端散热片外表面紧固连接，制冷端散热风扇与制冷端散热片内侧紧固连接，制冷端散热片还与防护罩顶盖紧固连接；

半导体制冷片外表面与水冷散热铝板内表面紧固连接，水冷散热铝板外表面与散热端散热片内表面紧固连接，散热端散热风扇与散热端散热片外侧紧固连接。

优选地，还包括安装板、温控开关、接线排和密封接头；

安装板设置在防护罩内腔，与防护罩底盖紧固连接；

温控开关设置在防护罩内腔，与安装板紧固连接；

接线排设置在防护罩内腔，与安装板紧固连接；

密封接头与防护罩后端盖紧固连接；

接线排一端电连接温控开关，另一端通过密封接头电连接电源，温控开关还电连接半导体制冷片、制冷端散热风扇和散热端散热风扇。

优选地，还包括摄像机；

摄像机设置在防护罩内腔，底部与安装板紧固连接；

摄像机的镜头朝向防护罩前端盖设置，防护罩前端盖设置有位置与镜头相匹配的视窗；

视窗包括视窗玻璃、视窗座和玻璃压板；

防护罩前端盖与视窗座和玻璃压板紧固连接，视窗玻璃与视窗座和玻璃压板紧固连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、通过在半导体制冷片的散热端设置水冷散热铝板，采用水冷和半导体制冷结合制冷的方式降低防护罩内腔温度，制冷能力强；

2、通过为半导体制冷片设置散热端散热片、散热端散热风扇、制冷端散热片和制冷端散热风扇，提高了半导体制冷片的散热和制冷效率，制冷效果好；

3、通过设置温控开关实现了根据温度控制制冷和停止制冷，保证了摄像机在一个适宜的工作温度范围内工作，且节约了能源。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪的结构示意图；

图2为水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪的结构示意图；

图3为水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪的水冷散热铝板的结构示意图；

图4为水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪的散热端散热片的结构示意图；

图5为水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪的制冷端散热片的结构示意图。

图中：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例

图1～图5为本实用新型提供的水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪的示意图。

根据本实用新型提供的水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪，包括散热端散热风扇1、散热端散热片2、水冷散热铝板3、半导体制冷片4、制冷端散热片5、制冷端散热风扇6和防护罩。

防护罩为设置有内腔的立方六面体结构，包括防护罩前端盖8、防护罩后端盖9、防护罩顶盖10、防护罩底盖11和防护罩侧盖12；防护罩前端盖8、防护罩后端盖9、防护罩顶盖10、防护罩底盖11和防护罩侧盖12间通过螺丝紧固连接；防护罩前端盖8、防护罩后端盖9、防护罩顶盖10、防护罩底盖11和防护罩侧盖12均为双层，设置有内壳和外壳，内壳和外壳通过螺丝固定，内壳和外壳间填充有隔热材料13，具体为气凝胶颗粒，还可以为玻璃纤维、气凝胶毡、石棉等材料。

每个半导体制冷片4均配置有散热端散热片2、散热端散热风扇1、制冷端散热片5和制冷端散热风扇6。

半导体制冷片4为扁平状立方体结构，为127电堆半导体制冷片，最大制冷量56.5W，最大温差65℃；半导体制冷片4设置在防护罩上表面，其内表面为制冷端，外表面为散热端，内表面外圈紧贴防护罩上表面，半导体制冷片4内表面外圈与防护罩顶盖10上表面通过卡扣紧固连接；半导体制冷片4内表面内圈紧贴制冷端散热片5外表面，半导体制冷片4内表面内圈与制冷端散热片5外表面紧固连接；半导体制冷片4外表面紧贴水冷散热铝板3内表面，半导体制冷片4外表面与水冷散热铝板3内表面通过隔热塑料螺丝紧固连接。本实施例中，设置有两块半导体制冷片4。

制冷端散热片5为带多页凹槽的长方体结构，该结构能够增加制冷面积，本实施例中，其总制冷面积为33150mm²；制冷端散热风扇6具有圆柱型外壳，制冷端散热风扇6设置在制冷端散热片5内侧，制冷端散热风扇6与制冷端散热片5内侧通过螺丝紧固连接；制冷端散热片5还与防护罩顶盖10通过螺丝紧固连接。本实施例中，设置有两块制冷端散热片5，两块半导体制冷片4各配置一块制冷端散热片5，制冷端散热风扇6数量也为两个，两块制冷端散热片5各配置一个制冷端散热风扇6。

水冷散热铝板3为扁平的长方体结构，设置有进水口、出水口和内部流道，进水口与出水口均设置在水冷散热铝板3的后端；水冷散热铝板3外表面紧贴散热端散热片2内表面，水冷散热铝板3外表面与散热端散热片2内表面紧固连接。本实施例中，设置有一块水冷散热铝板3，两块制冷端散热片5共用一块水冷散热铝板3。

散热端散热片2为带多页凹槽的长方体结构，该结构能够增加散热面积，本实施例中，其总散热面积为103840mm²；散热端散热风扇1具有圆柱型外壳，散热端散热风扇1设置在散热端散热片2外侧，散热端散热风扇1与散热端散热片2外侧通过螺丝紧固连接。本实施例中，设置有一块散热端散热片2，散热端散热风扇1数量为两个，两块半导体制冷片4各配置一个散热端散热风扇1。

散热端散热风扇1外设置有风扇保护罩7，风扇保护罩7与散热端散热片2通过螺丝紧固连接。

半导体制冷片4的制冷端通过制冷端散热片5和制冷端散热风扇6降低防护罩内的温度，半导体制冷片4的散热端通过水冷散热铝板3、散热端散热片2和散热端散热风扇1降低半导体制冷片4散热端的温度。

水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪还包括隔热板14；隔热板14设置在制冷端散热片5与水冷散热铝板3之间，分隔制冷端散热片5和水冷散热铝板3；隔热板14内表面部分与防护罩顶盖10上表面紧固连接，部分与制冷端散热片5外表面紧固连接，隔热板14外表面与水冷散热铝板3内表面紧固连接，隔热板14侧面与半导体制冷片4紧固连接。

水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪还包括安装板15、温控开关16、接线排17和密封接头18。

安装板15设置在防护罩内腔底侧，与防护罩底盖11通过螺丝紧固连接。

温控开关16为圆柱型结构，温控开关16设置在防护罩内腔，与安装板15紧固连接。

接线排17设置在防护罩内腔，与安装板15通过螺丝紧固连接。

防护罩后端盖9上设置有进线孔，密封接头18通过进线孔与防护罩后端盖9紧固连接。

接线排17一端电连接温控开关16，另一端通过密封接头18电连接电源，温控开关16还电连接半导体制冷片4、制冷端散热风扇6和散热端散热风扇1。

水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪采用温控工作方式，在防护罩内温度高于40℃制冷工作，在防护罩内温度低于20℃时停止制冷，具体通过温控开关16控制。当防护罩内温度达到40℃时，温控开关16打开，接通半导体制冷片4与电源、制冷端散热风扇6与电源、散热端散热风扇1与电源，半导体制冷片4开始工作，半导体制冷片4的制冷端吸收热量从散热端释放出去，制冷端散热片5加大了吸热面积增加吸热效果，散热端散热片2增加了散热面积增加了散热速度，防护罩内温度开始降低，同时，制冷端散热风扇6开始工作让冷空气在防护罩内对流保证防护罩内温度的均匀，防护罩的内壳和外壳之间的隔热材料13层减慢防护罩外的热量向防护罩内的传导；当防护罩内温度低于20℃时，温控开关16关断，半导体制冷片4、制冷端散热风扇6和散热端散热风扇1均与电源断开，半导体制冷片4、制冷端散热风扇6和散热端散热风扇1均停止工作以节约能源，保证摄像机19工作在一个适宜的工作温度。

水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪还包括摄像机19；摄像机19能够摄制图像并传输视频信号；安装板15上设置有安装孔，摄像机19设置在防护罩内腔，摄像机19底部通过与安装孔的螺纹连接与安装板15紧固连接，摄像机19在安装孔中的安装位置前后可调。

摄像机19的镜头朝向防护罩前端盖8设置，防护罩前端盖8设置有位置与镜头相匹配的视窗；视窗为圆形，包括视窗玻璃20、视窗座21和玻璃压板22；视窗玻璃20通过玻璃压板22压在视窗座21上，视窗座21固定在防护罩前端盖8上，与防护罩前端盖8通过螺丝紧固连接，玻璃压板22固定在防护罩前端盖8上，与防护罩前端盖8通过螺丝紧固连接，视窗玻璃20与视窗座21和玻璃压板22紧固连接。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪，其特征在于，包括散热端散热风扇(1)、散热端散热片(2)、水冷散热铝板(3)、半导体制冷片(4)、制冷端散热片(5)、制冷端散热风扇(6)和防护罩；

每个所述半导体制冷片(4)均配置有散热端散热片(2)、散热端散热风扇(1)、制冷端散热片(5)和制冷端散热风扇(6)；

所述半导体制冷片(4)设置在防护罩上表面，其内表面为制冷端，外表面为散热端，内表面外圈紧贴防护罩上表面；

所述半导体制冷片(4)内表面内圈紧贴制冷端散热片(5)外表面，制冷端散热风扇(6)设置在制冷端散热片(5)内侧；

所述半导体制冷片(4)外表面紧贴水冷散热铝板(3)内表面，水冷散热铝板(3)外表面紧贴散热端散热片(2)内表面，散热端散热风扇(1)设置在散热端散热片(2)外侧；

所述半导体制冷片(4)的制冷端通过制冷端散热片(5)和制冷端散热风扇(6)降低防护罩内的温度，所述半导体制冷片(4)的散热端通过水冷散热铝板(3)、散热端散热片(2)和散热端散热风扇(1)降低半导体制冷片(4)散热端的温度。

2.根据权利要求1所述的水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪，其特征在于，所述水冷散热铝板(3)为扁平的长方体结构，设置有进水口、出水口和内部流道，进水口与出水口均设置在水冷散热铝板(3)的后端。

3.根据权利要求1所述的水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪，其特征在于，所述散热端散热片(2)和制冷端散热片(5)均为带多页凹槽的长方体结构。

4.根据权利要求1所述的水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪，其特征在于，所述散热端散热风扇(1)外设置有风扇保护罩(7)，风扇保护罩(7)与散热端散热片(2)紧固连接。

5.根据权利要求1所述的水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪，其特征在于，所述防护罩为设置有内腔的立方六面体结构，包括防护罩前端盖(8)、防护罩后端盖(9)、防护罩顶盖(10)、防护罩底盖(11)和防护罩侧盖(12)；

所述防护罩前端盖(8)、防护罩后端盖(9)、防护罩顶盖(10)、防护罩底盖(11)和防护罩侧盖(12)间紧固连接。

6.根据权利要求5所述的水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪，其特征在于，所述防护罩前端盖(8)、防护罩后端盖(9)、防护罩顶盖(10)、防护罩底盖(11)和防护罩侧盖(12)均为双层，设置有内壳和外壳，内壳和外壳间填充有隔热材料(13)。

7.根据权利要求5所述的水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪，其特征在于，还包括隔热板(14)；

所述隔热板(14)设置在制冷端散热片(5)与水冷散热铝板(3)之间，分隔制冷端散热片(5)和水冷散热铝板(3)；

所述隔热板(14)内表面部分与防护罩顶盖(10)上表面紧固连接，部分与制冷端散热片(5)外表面紧固连接，所述隔热板(14)外表面与水冷散热铝板(3)内表面紧固连接，所述隔热板(14)侧面与半导体制冷片(4)紧固连接。

8.根据权利要求5所述的水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪，其特征在于，所述半导体制冷片(4)内表面外圈与防护罩顶盖(10)上表面紧固连接；

所述半导体制冷片(4)内表面内圈与制冷端散热片(5)外表面紧固连接，制冷端散热风扇(6)与制冷端散热片(5)内侧紧固连接，制冷端散热片(5)还与防护罩顶盖(10)紧固连接；

所述半导体制冷片(4)外表面与水冷散热铝板(3)内表面紧固连接，水冷散热铝板(3)外表面与散热端散热片(2)内表面紧固连接，散热端散热风扇(1)与散热端散热片(2)外侧紧固连接。

9.根据权利要求5所述的水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪，其特征在于，还包括安装板(15)、温控开关(16)、接线排(17)和密封接头(18)；

所述安装板(15)设置在防护罩内腔，与防护罩底盖(11)紧固连接；

所述温控开关(16)设置在防护罩内腔，与安装板(15)紧固连接；

所述接线排(17)设置在防护罩内腔，与安装板(15)紧固连接；

所述密封接头(18)与防护罩后端盖(9)紧固连接；

所述接线排(17)一端电连接温控开关(16)，另一端通过密封接头(18)电连接电源，所述温控开关(16)还电连接半导体制冷片(4)、制冷端散热风扇(6)和散热端散热风扇(1)。

10.根据权利要求9所述的水冷与半导体制冷结合制冷的摄像仪，其特征在于，还包括摄像机(19)；

所述摄像机(19)设置在防护罩内腔，底部与安装板(15)紧固连接；

所述摄像机(19)的镜头朝向防护罩前端盖(8)设置，防护罩前端盖(8)设置有位置与镜头相匹配的视窗；

所述视窗包括视窗玻璃(20)、视窗座(21)和玻璃压板(22)；

所述防护罩前端盖(8)与视窗座(21)和玻璃压板(22)紧固连接，视窗玻璃(20)与视窗座(21)和玻璃压板(22)紧固连接。

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