CN216052938U - 一种用于嵌入式工控机的散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于嵌入式工控机的散热装置，其特征在于，包括可插拔散热风扇和用于控制可插拔散热风扇转速大小的风扇电路板，所述可插拔散热风扇包括风扇壳、固定在风扇壳底部的尾插、以及固定在风扇壳顶部的壳盖，风扇壳内部设置有风扇，风扇壳的外部设置有导光柱，导光柱的一端插在尾插内、另一端穿过壳盖伸至壳盖顶部的指示孔内，尾插与导光柱分别与风扇电路板电连接。本实用新型结构简单、安装使用方便，能够对嵌入式工控机进行高效散热，有效保证了整个工控机的散热能力。

Description

一种用于嵌入式工控机的散热装置

技术领域

本实用新型涉及计算机散热技术领域，尤其涉及一种用于嵌入式工控机的散热装置。

背景技术

工控机(Industrial Personal Computer,IPC)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，工控机具有重要的计算机属性和特征，如具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口，并具有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面，是为其他行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机。

目前市面上的一些嵌入式工控机内部无风扇结构，在长时间使用下，机箱内部温度较高，散热效果较差，导致工控机无法稳定工作。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种用于嵌入式工控机的散热装置，用以解决上述背景技术中存在的问题。

一种用于嵌入式工控机的散热装置，包括可插拔散热风扇和用于控制可插拔散热风扇转速大小的风扇电路板，

所述可插拔散热风扇包括风扇壳、固定在风扇壳底部的尾插、以及固定在风扇壳顶部的壳盖，所述风扇壳内部设置有风扇，风扇壳的外部设置有导光柱，导光柱的一端插在尾插内、另一端穿过壳盖伸至壳盖顶部的指示孔内，所述壳盖顶部设置有多个通风孔，壳盖的侧面上设置有簧片和用以将所述可插拔散热风扇锁紧固定在工控机机箱上的锁紧组件，所述尾插与导光柱分别与风扇电路板电连接。

优选地，所述壳盖的其中一个侧面上设置有用以固定锁紧组件的插槽和插孔，插孔位于插槽的下方，另外两个相对侧面上分别设置有多组用以固定簧片的卡槽。

优选地，所述锁紧组件包括竖直插在插槽内的锁紧卡簧和套设在锁紧卡簧上的拨动卡套。

优选地，所述锁紧卡簧由竖直插在插槽内的片状本体、以及设置在片状本体的端部并伸出壳盖的弯折部组成，所述片状本体的两侧弯折延伸出有从插孔中伸出以卡在工控机机箱内的固定部。

优选地，所述簧片由折状本体以及设置在折状本体的两侧并向内侧弯折的卡接部，簧片两侧的卡接部伸入卡槽以将簧片卡在壳盖上。

优选地，所述簧片的折状本体上开设有多个通孔。

优选地，所述壳盖的内侧还安装有滤网。

优选地，所述壳盖的顶部还安装有拉手。

优选地，所述风扇电路板包括电平转换器、单片机、电机、风扇、模拟开关和风扇控制芯片，

所述电平转换器为双向转换器，电平转换器分别与串口和单片机相连，串口通过数据线与PC端相连；

所述单片机用于根据从PC端接收到的调速指令向电机发出PWM波信号以调节风扇转速；

所述风扇用于将其风扇转速计输出的转速计信号通过模拟开关传输给风扇控制芯片；

风扇控制芯片用于根据接收到的转速计信号计算出风扇的转速并将风扇当前转速传输给单片机，单片机将风扇当前转速与从PC端接收到的调速指令进行比对，同时单片机将风扇当前转速通过电平转换器和串口传输给PC端，在PC端进行显示。

优选地，所述风扇控制芯片采用的是MAX6651芯片。

本实用新型的有益效果是：

1、本申请的散热装置结构简单、安装使用方便，能够对嵌入式工控机进行高效散热，有效保证了整个工控机的散热能力，保证了工控机工作的稳定性。

2、本申请的散热装置采用的风扇为可插拔式设计，能够快速安装在工控机上，该可插拔散热风扇安装、拆卸非常便捷，提高了风扇拆卸、更换、维修的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1是工控机的俯视图。

图2是拆掉工控机中的箱盖的示意图。

图3是拆掉工控机中的箱盖的示意图。

图4是拆掉工控机中的箱盖和可插拔散热风扇的示意图。

图5是可插拔散热风扇与风扇电路板的连接示意图。

图6是可插拔散热风扇与工控机的箱体的连接示意图。

图7是可插拔散热风扇的立体图。

图8是可插拔散热风扇的侧视图。

图9是簧片的立体图。

图10是锁紧卡簧的立体图。

图11是壳盖的立体图。

图12是本实用新型的电路原理框图。

图中标号的含义为：

1为风扇壳，2为尾插，3为壳盖，4为导光柱，5为指示孔，6为通风孔，7为锁紧组件，8为插槽，9为插孔，10为锁紧卡簧，11为拨动卡套，12为片状本体，13为弯折部，14为固定部，15为簧片， 16为卡槽,17为折状本体，18为卡接部，19为通孔，20为拉手,21 为可插拔散热风扇，22为箱体，23为箱盖，24为挡块，25为固定槽，26 为风扇电路板，27为主电路板,28为散热片,29为螺柱,30为散热孔,31为接口模块,32为可插拔电源,33为固定耳。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

本实用新型给出一种用于嵌入式工控机的散热装置，包括可插拔散热风扇和用于控制可插拔散热风扇转速大小的风扇电路板。

可插拔散热风扇21包括风扇壳1、固定在风扇壳1底部的尾插2、以及固定在风扇壳1顶部的壳盖3。

所述风扇壳1内部设置有风扇(图中未显示出)，风扇壳1的外部设置有导光柱4，导光柱4的一端插在尾插2内、另一端穿过壳盖3 伸至壳盖3顶部的指示孔5内。

所述壳盖3为一个矩形方框，通过螺栓或螺钉等紧固件将风扇壳 1与壳盖3进行固定。

壳盖3的顶部设置有多个呈矩阵式分布的通风孔6，通风孔6为六边形孔。优选地，为了有效防尘，壳盖3的内侧还可设置滤网。

壳盖3的其中一个侧面上设置有用以固定锁紧组件7的插槽8和插孔9，插孔9位于插槽8的下方，锁紧组件7用于将所述可插拔散热风扇锁紧固定在工控机箱体上。具体地，锁紧组件7包括竖直插在插槽8内的锁紧卡簧10和套设在锁紧卡簧10上的拨动卡套11。锁紧卡簧10由竖直插在插槽8内的片状本体12、以及设置在片状本体 12的端部并伸出壳盖3的弯折部13组成，所述片状本体12的两侧弯折延伸出有从插孔9中伸出以卡在工控机箱体内的固定部14。

壳盖3的另外两个相对侧面上分别设置有多组用以固定簧片15的卡槽16，每组卡槽16均包括上、下两侧矩形槽孔。簧片15由折状本体17以及设置在折状本体17的两侧并向内侧弯折的卡接部18，簧片15两侧的卡接部18伸入卡槽16以将簧片15卡在壳盖3上。

优选地，所述簧片15的折状本体17上开设有多个通孔19。

优选地，为了方便拆装可插拔散热风扇21，可在其壳盖3的顶部安装拉手20。

本实用新型的可插拔散热风扇21可从工控机的前端插入其机箱。具体地，工控机，包括箱体22和盖合在箱体22上的箱盖23组成。

所述箱体22为一个矩形框，箱体22内部设置有主电路板27和风扇电路板26，风扇电路板26设置在主电路板27的前侧，主电路板 27上设置有散热片28和用以对箱盖23进行支撑的螺柱29。

所述箱盖23为平板状，其后端设置有多个呈矩阵式分布的散热孔 30，散热孔30为六边形孔，箱体22内的螺柱29能够对箱盖23中部进行支撑，以防止箱盖23产生变形。

所述箱体22的后端安装有接口模块31、前端安装有两个可插拔电源32和多个可插拔散热风扇21。可插拔散热风扇21设置在两个可插拔电源32之间，可插拔散热风扇21与可插拔电源32之间、左右两个可插拔散热风扇之间均通过箱体内的挡块24隔开，所述可插拔电源32与主电路板27相连，可插拔散热风扇21与风扇电路板26 相连。

通过在箱体22前端安装可插拔散热风扇21，在箱盖23后端开设散热孔30，能够实现前侧进风、后上侧出风，有效保证了整个工控机的散热能力，同时箱体22内的散热片28进一步提高了工控机的散热能力。

为了有效防尘，箱盖23后端的设置有散热孔30的部位内侧还可设置有滤网。

为了方便工控机的安装，可在其箱体22两侧安装可拆卸式的固定耳33。当工控机需安装在机柜中进行使用时，可将固定耳33安装在箱体22两侧，以与机柜进行固定；当工控机放置在桌面上使用时，则不需要在箱体上安装固定耳。

本实施例中，箱体22的前面板为拉丝不锈钢材质，其后面板、侧板以及底板均为镀锌板。箱体22后端的接口模块31包括USB接口、网口、通用数据接口等。

本实施例中，箱体22上的风扇采用可插拔式结构，能够快速安装、拆卸，能够提高风扇的更换效率，使用、维修非常方便。

当可插拔散热风扇21从箱体22前端插入机箱时，壳盖3上的簧片15在左、右两个挡块24的挤压下发生变形，将可插拔散热风扇21夹紧在左、右两个挡块24之间，然后，向下扳动拨动卡套11，拨动卡套11带着锁紧卡簧10向下移动，从而使其固定部 14卡在箱体的固定槽25内，此时，可插拔散热风扇21的尾插2与风扇电路板26上对应接口相连。

风扇电路板26包括电平转换器、单片机、电机、风扇、模拟开关和风扇控制芯片。

所述电平转换器为双向转换器，电平转换器分别与串口和单片机相连，串口通过数据线与PC端相连。工作人员可根据实际情况通过 PC端发送调速指令，调速指令通过串口传输给电平转换器，经电平转换器转换电压后传输给单片机。

所述单片机用于根据从PC端接收到的调速指令向电机发出PWM波信号以调节风扇转速。

所述风扇用于将其风扇转速计输出的转速计信号通过模拟开关传输给风扇控制芯片。

风扇控制芯片用于根据接收到的转速计信号计算出风扇的转速并将风扇当前转速传输给单片机。单片机将风扇当前转速与从PC 端接收到的调速指令进行比对，判断风扇当前转速是否达到要求的转速，若没达到，则单片机继续向电机发出PWM波信号，控制电机增速或减速，电机带动风扇转动，同时单片机将风扇的当前转速通过电平转换器和串口传输给PC端，在PC端进行显示。

单片机发出PWM波信号的同时，也会发出指示信号，点亮指示灯，指示灯发出的光经尾插2上的导光柱4导向风扇壳，以反映可插拔散热风扇的运行状态。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于嵌入式工控机的散热装置，其特征在于，包括可插拔散热风扇和用于控制可插拔散热风扇转速大小的风扇电路板，

所述可插拔散热风扇包括风扇壳、固定在风扇壳底部的尾插、以及固定在风扇壳顶部的壳盖，所述风扇壳内部设置有风扇，风扇壳的外部设置有导光柱，导光柱的一端插在尾插内、另一端穿过壳盖伸至壳盖顶部的指示孔内，所述壳盖顶部设置有多个通风孔，壳盖的侧面上设置有簧片和用以将所述可插拔散热风扇锁紧固定在工控机机箱上的锁紧组件，所述尾插与导光柱分别与风扇电路板电连接。

2.根据权利要求1所述的用于嵌入式工控机的散热装置，其特征在于，所述壳盖的其中一个侧面上设置有用以固定锁紧组件的插槽和插孔，插孔位于插槽的下方，另外两个相对侧面上分别设置有多组用以固定簧片的卡槽。

3.根据权利要求2所述的用于嵌入式工控机的散热装置，其特征在于，所述锁紧组件包括竖直插在插槽内的锁紧卡簧和套设在锁紧卡簧上的拨动卡套。

4.根据权利要求3所述的用于嵌入式工控机的散热装置，其特征在于，所述锁紧卡簧由竖直插在插槽内的片状本体、以及设置在片状本体的端部并伸出壳盖的弯折部组成，所述片状本体的两侧弯折延伸出有从插孔中伸出以卡在工控机机箱内的固定部。

5.根据权利要求2所述的用于嵌入式工控机的散热装置，其特征在于，所述簧片由折状本体以及设置在折状本体的两侧并向内侧弯折的卡接部，簧片两侧的卡接部伸入卡槽以将簧片卡在壳盖上。

6.根据权利要求5所述的用于嵌入式工控机的散热装置，其特征在于，所述簧片的折状本体上开设有多个通孔。

7.根据权利要求1或2所述的用于嵌入式工控机的散热装置，其特征在于，所述壳盖的内侧还安装有滤网。

8.根据权利要求1或2所述的用于嵌入式工控机的散热装置，其特征在于，所述壳盖的顶部还安装有拉手。

9.根据权利要求1所述的用于嵌入式工控机的散热装置，其特征在于，所述风扇电路板包括电平转换器、单片机、电机、风扇、模拟开关和风扇控制芯片，

所述电平转换器为双向转换器，电平转换器分别与串口和单片机相连，串口通过数据线与PC端相连；

所述单片机用于根据从PC端接收到的调速指令向电机发出PWM波信号以调节风扇转速；

所述风扇用于将其风扇转速计输出的转速计信号通过模拟开关传输给风扇控制芯片；

风扇控制芯片用于根据接收到的转速计信号计算出风扇的转速并将风扇当前转速传输给单片机，单片机将风扇当前转速与从PC端接收到的调速指令进行比对，同时单片机将风扇当前转速通过电平转换器和串口传输给PC端，在PC端进行显示。

10.根据权利要求9所述的用于嵌入式工控机的散热装置，其特征在于，所述风扇控制芯片采用的是MAX6651芯片。

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