CN219678982U - 一种智慧井盖用元器件保护组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智慧井盖用元器件保护组件，包括外壳，内部中空，上部与底部为平面，且上部为敞开的桶型或盆型，上部设置有一个或一个以上由所述外壳外壁贯通至所述外壳内壁的注胶孔；内壳，截面尺寸小于所述外壳，装配时套设于所述外壳内部，且与所述外壳形状相同或相似，敞开方向与所述外壳敞开方向一致，内部放置所述智慧井盖用元器件；顶盖可拆卸设于所述外壳敞开侧，用于覆盖所述外壳，使所述顶盖与外壳组成可打开的封闭腔体。本实用新型利用套盒的形式，在内壳与外壳之间形成间隙，通过防水胶的注入，配合壳体材料本身的防水性能，达到较高的防水效果，尤其是能达到IP6以上的防水性能。

Description

一种智慧井盖用元器件保护组件

技术领域

本发明涉及一种智慧井盖，尤其涉及一种智慧井盖用元器件保护组件。

背景技术

智慧井盖，是智慧水务发展的重要模块化内容之一，利用在传统井盖上附加额外的功能，借助窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)突出性能，实现路面及其他位置部署的井盖具有远程可视化的监控、管理和维护功能，一旦井盖发生破损、振动、位移或异常湿度和气体等状况，能实时向后台报送信息，确保路面井盖状况始终可控，从而保障城市管井功能运转正常，最终保障行人和车辆安全，同时利用NB-IoT低功耗的特性，达到长期使用，低维护成本的目的。

现有技术通常采用PE材质的保护壳体承载用于监控积水、位移、温度等参数的传感器、PCB电路板、NB-IoT通讯元件、能源提供组件，但智慧井盖所处环境通常会遇到积水与路面荷载的震动影响，其中现有技术中公布了一种智慧井盖的防水外壳(公布号CN212926167U)披露一种防水盒及在壳体内部打防水胶的技术方案，解决防水性能的要求。

发明人在了解现有技术中发现：

上述防水外壳，仅描述壳体材质为防水材料，缺少全方位的防水技术手段，而通常防水壳体采用PE材质，尤其是为配合井盖推广和使用会利用FDM熔融沉积3D打印技术中的PLA材料制作外壳，这样制作的外壳的防水性能，参照现有技术中的技术方案无法实现较高(IP6以上)的防水等级，同时在井盖处于道路荷载碾压区间时，会出现一定强度的震动，以上所述的水与震动均会对保护壳体内的电子元件和能源组件产生影响，缩短智慧井盖的使用年限。

发明内容

为解决现有技术中的问题，发明人设计了一种可提高保护壳体内的电子元件对水和震动等不利因素的抗干扰能力的智慧井盖用元器件保护组件。

本发明采用的技术方案为：

一种智慧井盖用元器件保护组件，包括：

外壳，内部中空，上部与底部为平面，且上部为敞开的桶型或盆型，上部设置有一个或一个以上由所述外壳外壁贯通至所述外壳内壁的注胶孔；

内壳，截面尺寸小于所述外壳，装配时套设于所述外壳内部，且与所述外壳形状相同或相似，敞开方向与所述外壳敞开方向一致，内部放置所述智慧井盖用元器件；

顶盖，可拆卸设于所述外壳敞开侧，用于覆盖所述外壳，使所述顶盖与外壳组成可打开的封闭腔体；

支撑件，设置于所述外壳与套设于所述外壳内部的内壳之间，支撑所述外壳与所述内壳在装配状态时有2mm以上的间隙；

安装孔，包括外壳安装孔和顶盖安装孔；

所述外壳安装孔设置于所述外壳上；

所述顶盖安装孔设置于所述顶盖上，与所述外壳安装孔位置相对，形成贯通的孔道；

所述外壳、顶盖借助所述安装孔与智慧井盖固定连接。

本发明优选的技术方案，还包括：

外壳固定槽，设于所述外壳底部内表面，开口位置朝向装配时套设于所述外壳内部的内壳；

内壳固定槽，设于所述内壳底部外表面，开口位置与设置数量，与所述外壳固定槽相对；

所述外壳固定槽与所述内壳固定槽形状相同，为多边形或圆形；

装配时，所述支撑件设置于所述外壳固定槽与所述内壳固定槽之间。

进一步的，所述支撑件为弹性体。

本发明优选的技术方案，还包括：

顶盖固定槽，设于所述顶盖内表面，所述顶盖固定槽形状等于所述内壳敞口侧端部形状，尺寸等于或大于所述内壳敞开侧端部尺寸。

进一步的，还包括：

顶盖防水防渗膜，设于所述顶盖固定槽内，且装配时覆盖所述内壳敞口侧段端部。

进一步的，还包括：

顶盖支撑层，位于所述顶盖防水防渗膜与所述顶盖之间，覆盖所述顶盖固定槽底部，所述顶部支撑层为弹性体。

本发明优选的技术方案，还包括：

所述外壳设有向两侧突出的外壳翼耳，所述外壳翼耳的厚度等于或小于所述外壳底部至顶部的厚度；

所述顶盖设有与所述外壳翼耳相配合的顶盖翼耳；

所述安装孔设于所述外壳翼耳与所述顶盖翼耳上。

本发明优选的技术方案，还包括：

预装孔，贯穿所述顶盖，与所述智慧井盖相配合，使所述顶盖预先与所述智慧井盖固定连接；

所述顶盖与所述智慧井盖连接的连接件为中空螺栓。

本发明优选的技术方案，还包括：

所述内壳周向外壁间隔设置有向外凸出的定位凸起；

所述外壳周向内壁间隔设置有向内凹陷的定位凹槽，所述定位凹槽从所述外壳敞开侧端面向所述外壳底部延伸；

所述定位凹槽装配时与所述定位凸起相配合，且所述定位凸起小于或等于所述定位凹槽开口尺寸。

本发明实施的技术方案中，所述外壳、内壳、顶盖均可由FDM熔融沉积3D打印设备利用PLA材料制作而成。

本发明相对于现有技术的有益效果为：

1、利用套盒的形式，在内壳与外壳之间形成间隙，通过防水胶的注入，配合壳体材料本身的防水性能，达到较高的防水效果，尤其是能达到IP6以上的防水性能。

2、通过设置在内壳上下的弹性体的顶部支撑层和支撑件，达到抗震的性能。

3、安装时内壳加支撑件的总高度略高于外壳腔体深度，使安装后的内壳稳定固定在外壳内部，不会出现由于震动脱落的情况。

4、弹性体提供的反作用力使外壳、顶盖、智慧井盖安装后产生内部应力，达到一定防脱作用。

5、通过整体安装调试后在内壳和外壳间隙中加入密封胶，整体密封效果良好，且安装便捷，不会出现安装完毕后因需要二次打开而造成的壳体损坏。

附图说明

图1a为本发明具体实施方式内壳俯视图；

图1b为本发明具体实施方式外壳俯视图；

图1c为本发明具体实施方式顶盖俯视图；

图2a为本发明具体实施方式带定位凹槽的外壳俯视图；

图2b为本发明具体实施方式带定位凸起的内壳俯视图；

图3a为本发明另一具体实施方式外壳俯视图；

图3b为本发明另一具体实施方式顶盖俯视图；

图4为本发明具体实施方式顶盖剖面图；

图5为本发明具体实施方式支撑件侧视图；

图6a为本发明具体实施方式外壳和顶盖立体图；

图6b为本发明具体实施方式内壳立体图；

图7a为本发明具体实施方式带定位凹槽的外壳、内壳、立体图；

图7b为本发明具体实施方式带定位凸起的内壳立体图；

10-内壳；11-内壳固定槽；12-定位凸起；

20-外壳；21-外壳固定槽；22-外壳安装孔；23-注胶孔；24-外壳翼耳；25-定位凹槽；

30-顶盖；31-顶盖安装孔；32-顶盖固定槽；33-顶盖翼耳；34-顶盖防水防渗膜；35-顶盖支撑层。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1a、图1b、图1c、图2a、图2b、图5和图6a、图6b，对本发明提供的智慧井盖用元器件保护组件进行说明。所述智慧井盖用元器件保护组件，包括：外壳20，内部中空，上部与底部为平面，且上部为敞开的桶型或盆型，桶型可以截面形状为圆形的桶型，也可以是四边形以上的多边形桶型，同时设置有一个或一个以上由所述外壳20外壁贯通至所述外壳20内壁的注胶孔23；

一般而言，所述注胶孔23设置在所述外壳20侧壁，便于在安装过程中，防水密封胶体的注入，当然也可以设置在外壳20的底部，在一些实施例中，注胶孔设置有一个以上，尤其是请参阅图2，当所述外壳20与内壳10之间设置有所述定位凹槽25和定位凸起12组成的肋状结构时候，通过一个所述注胶孔23，防水密封胶需要较高的流动性，通过外壳20和内壳10底部流通灌满肋状结构之间的间隙。

所述智慧井盖用元器件保护组件，还包括内壳10，截面尺寸小于所述外壳20，装配时套设于所述外壳20内部，且与所述外壳20形状相同或相似，敞开方向与所述外壳20敞开方向一致，内部放置所述智慧井盖用元器件，所述元器件包括但不限于温湿度传感器、水位传感器、位移传感器、人体红外传感器、超声波测距传感器、光照计等；顶盖30，可拆卸设于所述外壳20敞开侧，用于覆盖所述外壳20，使所述顶盖30与外壳20组成可打开的封闭腔体；支撑件40，设置于所述外壳20与套设于所述外壳20内部的内壳10之间，支撑所述外壳20与所述内壳10在装配状态时有2mm以上的间隙；设有2mm以上的间隙，便于防水密封胶体的注入，当间隙小于2mm时，发明人通过试验发现，防水密封性能下降、防水密封胶整体的强度下降以及胶体注入铺满的难度上升。

所述智慧井盖用元器件保护组件，还包括安装孔，所述安装孔包括外壳安装孔22和顶盖安装孔31；所述外壳安装孔22设置于所述外壳20上；所述顶盖安装孔31设置于所述顶盖30上，与所述外壳安装孔22位置相对，形成贯通的孔道；所述外壳20、顶盖30借助所述安装孔与所述智慧井盖固定连接，一般连接方式选用螺旋连接，因为螺栓可保证外壳20和顶盖30出现轻微形变的时候终止紧固。

在一些实施例中，请参阅1a、图1b、图1c、图2a、图2b、图6a、图6b和图7a、图7b，所述智慧井盖用元器件保护组件，还包括外壳固定槽21，设于所述外壳20底部内表面，开口位置朝向装配时套设于所述外壳20内部的内壳10；内壳固定槽11，设于所述内壳10底部外表面，开口位置与设置数量，与所述外壳固定槽21相对；所述外壳固定槽21与所述内壳固定槽11形状相同，为多边形或圆形；装配时，所述支撑件40设置于所述外壳固定槽21与所述内壳固定槽11之间，进一步的，所述支撑件40为弹性体。

本实施例中，通过在设置外壳固定槽21和内壳固定槽11固定支撑件40，同步也是通过延长支撑件40的整体尺寸，提高支撑件40的弹性形变量，提高抗震性能，当然外壳固定槽21和内壳固定槽11在壳体上分布的位置可以是三组成等边三角形分布，也可以四组以上的均布，外壳固定槽21和内壳固定槽11分布的数量越少，防水密封胶体填充后的整体性越佳，在三组到四组之间，防水密封性保证率最高。

在一些实施例中，请参阅图4，所述智慧井盖用元器件保护组件，还包括顶盖固定槽32，设于所述顶盖30内表面，所述顶盖固定槽32形状等于所述内壳10敞口侧端部形状，尺寸等于或大于所述内壳10敞开侧端部尺寸。进一步的还包括顶盖防水防渗膜34，设于所述顶盖固定槽32内，且装配时覆盖所述内壳10敞口侧段端部，顶盖支撑层35，位于所述顶盖防水防渗膜34与所述顶盖30之间，覆盖所述顶盖固定槽32底部，所述顶盖支撑层35为弹性体。

本实施例中，通过顶盖固定槽32内设置的顶盖防水防渗膜34和顶盖支撑层35，一是提高内壳10在外壳20内位置的保证，二是通过顶盖防水防渗膜34进一步保证内壳10的密封性，三是顶盖支撑层35与支撑件40均为弹性体，进一步使内壳10维持在弹性空间内，消除震动对内壳10内的电器元件的影响。

在一些实施例中，为了方便安装，请参阅图1a、图1b、图1c、图6a、图6b和图7a和图7b，所述外壳20设有向两侧突出的外壳翼耳24，所述外壳翼耳24的厚度等于或小于所述外壳20底部至顶部的厚度；所述顶盖30设有与所述外壳翼耳24相配合的顶盖翼耳33；所述安装孔设于所述外壳翼耳24与所述顶盖翼耳33上。

本实施例中所述外壳翼耳24和顶盖翼耳33的作用是便于安装同时可以提高所述安装孔周边的整体强度，尤其是由FDM熔融沉积3D打印设备利用PLA材料制作而成时，需要考虑壁厚和填充百分比，通过设置所述外壳翼耳24和顶盖翼耳33可以让安装部分独立出来，强度自然提升。但是FDM熔融沉积3D打印在制作过程中，对于悬空部件的制作是需要一定支撑的，会浪费一定材料，所以外壳翼耳24可以是悬空的，也可以是整体的，在实施过程中适当增加固定件长度即可满足。

在一些实施例中，请参阅图3a、图3b，为了便于顶盖的预先安装和在加厚壳体外壁的情况下，可以将安装孔设置于外壁，还包括预装孔36，贯穿所述顶盖，与所述智慧井盖相配合，使所述顶盖30预先与所述智慧井盖固定连接；使所述顶盖30与所述智慧井盖连接的连接件为中空螺栓。

本实施例中，预装孔36的作用是与智慧井盖提前固定，同时所述的中空螺栓可以在NB-IoT网络信息弱或其他情况向，将智慧井盖电器元件的信号线由中空螺栓伸出，并由橡胶封堵或者在中空螺栓内注入防水密封胶体，当然所述中空螺栓可以与顶盖防水防渗膜34和顶盖支撑层35配合达到密封效果。

在一些实施例中，请参阅图2a、图2b和图7a、图7b，为保证安装定位效果，所述内壳10周向外壁间隔设置有向外凸出的定位凸起12；所述外壳20周向内壁间隔设置有向内凹陷的定位凹槽25，所述定位凹槽25从所述外壳20敞开侧端面向所述外壳20底部延伸；所述定位凹槽25装配时与所述定位凸起12相配合，且所述定位凸起12小于或等于所述定位凹槽25开口尺寸。

上述所有的实施例中所述外壳20、内壳10、顶盖30由FDM熔融沉积3D打印设备利用PLA材料制作而成，发明人在利用3D打印制作本发明的过程中经过试验验证设计出所述智慧井盖用元器件保护组件，但并非必须应用PLA材料制作或利用3D打印手段制作。在材料本身密封性能不能保证时，均可采用本发明。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智慧井盖用元器件保护组件，其特征在于，包括：

外壳(20)，内部中空，上部与底部为平面，且上部为敞开的桶型或盆型，上部设置有一个或一个以上由所述外壳(20)外壁贯通至所述外壳(20)内壁的注胶孔(23)；

内壳(10)，截面尺寸小于所述外壳(20)，装配时套设于所述外壳(20)内部，且与所述外壳(20)形状相同或相似，敞开方向与所述外壳(20)敞开方向一致，内部放置所述智慧井盖用元器件；

顶盖(30)，可拆卸设于所述外壳(20)敞开侧，用于覆盖所述外壳(20)，使所述顶盖(30)与外壳(20)组成可打开的封闭腔体；

支撑件(40)，设置于所述外壳(20)与套设于所述外壳(20)内部的内壳(10)之间，支撑所述外壳(20)与所述内壳(10)在装配状态时有2mm以上的间隙；

安装孔，包括外壳安装孔(22)和顶盖安装孔(31)；

所述外壳安装孔(22)设置于所述外壳(20)上；

所述顶盖安装孔(31)设置于所述顶盖(30)上，与所述外壳安装孔位置相对，形成贯通的孔道；

所述外壳(20)、顶盖(30)借助所述安装孔与智慧井盖固定连接。

2.根据权利要求1所述智慧井盖用元器件保护组件，其特征在于，还包括：

外壳固定槽(21)，设于所述外壳(20)底部内表面，开口位置朝向装配时套设于所述外壳(20)内部的内壳(10)；

内壳固定槽(11)，设于所述内壳(10)底部外表面，开口位置与设置数量，与所述外壳固定槽(21)相对；

所述外壳固定槽(21)与所述内壳固定槽(11)形状相同，为多边形或圆形；

装配时，所述支撑件(40)设置于所述外壳固定槽(21)与所述内壳固定槽(11)之间。

3.根据权利要求2所述智慧井盖用元器件保护组件，其特征在于，所述支撑件(40)为弹性体。

4.根据权利要求1所述智慧井盖用元器件保护组件，其特征在于，还包括：

顶盖固定槽(32)，设于所述顶盖(30)内表面，所述顶盖固定槽(32)形状等于所述内壳(10)敞口侧端部形状，尺寸等于或大于所述内壳(10)敞开侧端部尺寸。

5.根据权利要求4所述智慧井盖用元器件保护组件，其特征在于，还包括：

顶盖防水防渗膜(34)，设于所述顶盖固定槽(32)内，且装配时覆盖所述内壳(10)敞口侧段端部。

6.根据权利要求5所述智慧井盖用元器件保护组件，其特征在于，还包括：

顶盖支撑层(35)，位于所述顶盖防水防渗膜(34)与所述顶盖(30)之间，覆盖所述顶盖固定槽(32)底部，所述顶盖支撑层(35)为弹性体。

7.根据权利要求1所述智慧井盖用元器件保护组件，其特征在于，

所述外壳(20)设有向两侧突出的外壳翼耳(24)，所述外壳翼耳(24)的厚度等于或小于所述外壳(20)底部至顶部的厚度；

所述顶盖(30)设有与所述外壳翼耳(24)相配合的顶盖翼耳(33)；所述安装孔设于所述外壳翼耳(24)与所述顶盖翼耳(33)上。

8.根据权利要求1所述智慧井盖用元器件保护组件，其特征在于，还包括：

预装孔(36)，贯穿所述顶盖(30)，与所述智慧井盖相配合，使所述顶盖(30)预先与所述智慧井盖固定连接；

使所述顶盖(30)与所述智慧井盖连接的连接件为中空螺栓。

9.根据权利要求1所述智慧井盖用元器件保护组件，其特征在于，所述内壳(10)周向外壁间隔设置有向外凸出的定位凸起(12)；

所述外壳(20)周向内壁间隔设置有向内凹陷的定位凹槽(25)，所述定位凹槽(25)从所述外壳(20)敞开侧端面向所述外壳(20)底部延伸；

所述定位凹槽(25)装配时与所述定位凸起(12)相配合，且所述定位凸起(12)小于或等于所述定位凹槽(25)开口尺寸。

10.根据权利要求1-9任一所述智慧井盖用元器件保护组件，其特征在于，所述外壳(20)、内壳(10)、顶盖(30)由FDM熔融沉积3D打印设备利用PLA材料制作而成。