TWI448150B - 具有散熱功能之影像監視模組 - Google Patents

Description

具有散熱功能之影像監視模組

本發明關於一種影像監視模組，尤指一種具有散熱功能之影像監視模組。

一般而言，影像監視模組主要是應用在戶外環境之影像攝錄上，也就是說，影像監視模組通常是在溫度變化幅度大(約-40℃至50℃)的使用環境下運作，因此，影像監視模組內往往裝設有加熱及散熱裝置，其常見之設計係在影像監視模組之內部主要元件(如主機板、影像擷取控制板、電源控制板等)上配置有加熱器以及在主要元件之正上方配置有散熱風扇。如此一來，當影像監視模組因低溫而無法開機時，影像監視模組就會啟動加熱器以對影像監視模組內部主要元件進行加熱，直到影像監視模組之內部溫度提高至其主要元件可正常運作之溫度(如-10℃以上)為止；反之，當影像監視模組在高溫環境下進行影像攝錄時，影像監視模組就會啟動散熱風扇，利用持續產生氣流正面吹向元件表面以帶走熱能之方式，降低影像監視模組之內部溫度，藉以避免其主要元件熱當或故障等情況發生。

然而，由於上述配置缺乏良好的熱交換機制以及氣流引導設計，因此往往只能達到局部加熱或局部散熱的效果，故常會導致影像監視模組於環境溫度過低時無法迅速地熱機至元件可運作之溫度，或是於環境溫度過高時無法有效地散熱等問題。

因此，本發明提供一種具有散熱功能之影像監視模組，以解決上述之問題。

本發明提供一種具有散熱功能之影像監視模組，其包含一導熱外殼、一透明外罩、一影像擷取裝置、一主機板裝置，以及一第一風扇。該透明外罩連接於該導熱外殼。該影像擷取裝置設置於該透明外罩內。該主機板裝置設置於該導熱外殼內且電連接於該影像擷取裝置。該第一風扇設置於該主機板裝置上且相對於該導熱外殼，該第一風扇引導一第一氣流吹向該導熱外殼。

綜上所述，本發明係利用風扇與導熱外殼相對之配置，以使影像監視模組可利用風扇所引導之氣流吹至導熱外殼而形成衝擊流之方式，建立高效率的熱交換機制，藉此，本發明所提供之影像監視模組不僅可在環境溫度過低時，迅速地熱機至元件可運作之溫度以順利啟動，而且亦可在環境溫度過高時，有效地降低內部溫度，藉以避免其主要元件熱當或故障等情況發生。如此一來，無論在高溫或是低溫環境下，本發明所提供之影像監視模組均可正常地進行影像之攝錄，從而提昇其在實際應用上的運作穩定性。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的實施方式及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖以及第2圖，第1圖為根據本發明一實施例所提出之一影像監視模組10之外部示意圖，第2圖為第1圖之影像監視模組10之內部示意圖。由第1圖以及第2圖可知，影像監視模組10包含一導熱外殼12、一透明外罩14、一影像擷取裝置16、一主機板裝置18、一第一風扇20、一第二風扇22，以及一第三風扇24。導熱外殼12係較佳地由金屬材質所組成，以供快速導熱之用。透明外罩14係連接於導熱外殼12，而影像擷取裝置16係設置於透明外罩14內，藉以達到影像擷取裝置16可在透明外罩14之遮罩保護下同時進行影像攝錄之目的。影像擷取裝置16可包含一影像擷取控制板26以及一鏡頭組28，影像擷取控制板26係用來控制鏡頭組28之運作，如影像擷取、影像訊號傳輸等，鏡頭組28係電連接於影像擷取控制板26，鏡頭組28係用來擷取透明外罩14外之影像，至於影像擷取控制板26與鏡頭組28之間的運作控制以及其相關設計，其係常見於先前技術中，故於此不再贅述。

以下係針對主機板裝置18、第一風扇20、第二風扇22，以及第三風扇24之配置與設計進行描述。首先，在主機板裝置18方面，請參閱第3圖，其為第2圖之主機板裝置18之立體示意圖。如第3圖所示，主機板裝置18係設置於導熱外殼12內且電連接於影像擷取裝置16，主機板裝置18包含一主機板30、一電源控制板32、至少一導熱片34(於第2圖中顯示一個，但不受此限)，以及一加熱器36。電源控制板32係電連接於主機板30且設置於主機板30之上方，用以提供影像監視模組10運作所需之電力。在此實施例中，導熱片34係設置於電源控制板32上，導熱片34係較佳地由具有高導熱係數之材質所組成，如金屬等，而加熱器36則是設置於導熱片34上以加熱導熱片34，換句話說，透過加熱器36設置於導熱片34上之設計，加熱器36所產生之熱量即可利用導熱片34之高導熱特性而快速地傳導出去。

接著，在風扇方面，請參閱第2圖，第一風扇20係設置於主機板30上且與導熱外殼12相對，第一風扇20係用來引導一第一氣流A₁ 吹向導熱外殼12。第二風扇22係設置於導熱片34上且位於加熱器36之一側，第二風扇22係用來引導一第二氣流A₂ 經過導熱片34以及主機板30而往第一風扇20流動，其中第一氣流A₁ 之流動方向係與第一風扇20之出風方向相對應(即實質上平行於主機板30)，第二氣流A₂ 之流動方向係與第二風扇22之出風方向相對應(即實質上垂直於主機板30)。另外，第三風扇24係設置於影像擷取控制板26以及主機板30之間，用以引導第一氣流A₁ 在經過導熱外殼12後，吹向影像擷取控制板26。

於此就影像監視模組10之散熱與加熱機制進行詳細之說明，請同時參閱第2圖以及第3圖。當影像監視模組10所處之環境溫度過高(如50℃以上)時，影像監視模組10就會經由主機板30之電路控制，啟動第一風扇20、第二風扇22，以及第三風扇24，此時，電源控制板32以及主機板30運作時產生之熱能就會被經由第二風扇22轉動所形成之第二氣流A₂ 以及經由第一風扇20轉動所形成之第一氣流A₁ 吸收而產生散熱效果，並透過第一風扇20與導熱外殼12相對的配置，使第一氣流A₁ 可正面吹向導熱外殼12，以對導熱外殼12形成衝擊流而建立良好的熱交換機制，從而進一步地將第二氣流A₂ 以及第一氣流A₁ 所吸收之熱能經由導熱外殼12有效地排除至外界。除此之外，上述衝擊流效應亦可引導第一氣流A₁ 往下流動，此時，由於在與導熱外殼12進行過熱交換後之第一氣流A₁ 係已轉變為冷氣流，再加上設置於影像擷取控制板26與主機板30之間的第三風扇24，第一氣流A₁ 就會在第三風扇24之引導下吹向影像擷取控制板26，而對影像擷取控制板26產生散熱效果。

如此一來，藉由如第2圖所示之第一風扇20、第二風扇22，以及第三風扇24之氣流引導設計以及第一風扇20與導熱外殼12相對之配置，影像監視模組10即可在環境溫度過高時，將影像擷取控制板26、主機板30，以及電源控制板32運作時產生之熱能，利用第一氣流A₁ 對導熱外殼12形成衝擊流之方式，經由導熱外殼12排除至外界，從而達到降低影像監視模組10之內部溫度之目的，藉此，即可有效地避免影像監視模組10之內部元件因環境溫度過高而產生其內部元件熱當或故障等情況發生。

另一方面，當影像監視模組10所處之環境溫度過低(如-10℃以下)時，影像監視模組10就會經由主機板30之電路控制，啟動第一風扇20、第二風扇22、第三風扇24，以及加熱器36。接著，加熱器36就會開始產生熱能以加熱導熱片34，而透過導熱片34之高導熱特性，加熱器36所產生之熱能可有效地傳導至電源控制板32上，從而使電源控制板32之溫度可快速地提高至可正常運作之溫度(如-10℃以上)，藉此，電源控制板32即可順利地啟動，以提供影像監視模組10之內部主要元件(如影像擷取裝置16、主機板裝置18等)運作所需之電力。

除此之外，透過第二風扇22設置於導熱片34上之配置，加熱器36所產生之熱能係可被第二氣流A₂ 所吸收，並經由第二風扇22之引導而傳導至主機板30上，進而產生提高主機板30之溫度以使其順利啟動的功效。於此同時，由於第一風扇20係設置於主機板30上且與導熱外殼12相對，因此，加熱器36所產生之熱能就可以在傳導至主機板30後，進一步地被經由第一風扇20所引導之第一氣流A₁ 吸收，並隨即吹向導熱外殼12，以對導熱外殼12形成衝擊流而建立良好的熱交換機制，如此即可快速地提高導熱外殼12之溫度，而使影像監視模組10之整體內部溫度可全面性地升高。另外，上述衝擊流效應亦可引導第一氣流A₁ 往下流動，再加上第三風扇24設置於影像擷取控制板26與主機板30之間的配置，第一氣流A₁ 就會在第三風扇24之引導下吹向影像擷取控制板26，而對影像擷取控制板26產生加熱效果，藉以加熱影像擷取控制板26至可順利運作之溫度。

如此一來，透過如第2圖所示之加熱器36設置於導熱片34上以快速傳導熱能之設計、第一風扇20與導熱外殼12相對之配置，以及第一風扇20、第二風扇22，以及第三風扇24之氣流引導設計，影像監視模組10就可以在環境溫度過低時，將加熱器36所產生之熱能快速地傳導至電源控制板32、主機板30，以及影像擷取控制板26，從而達到提高影像監視模組10之內部溫度之目的，藉此，即可有效地避免影像監視模組10之內部元件因環境溫度過低而無法運作之情況發生。

值得一提的是，第二風扇22與導熱片34以及加熱器36之配置係可不限於上述實施例，其係可根據影像監視模組10之散熱需求而有所變化，也就是說，只要是利用第二風扇22與導熱片34以及加熱器36之配置以使加熱器36所產生之熱能可傳導至導熱片34以及主機板30的設計，均屬本發明之保護範圍。舉例來說，導熱片34係可改設置於主機板30上，而第二風扇22則是可改為直接設置於加熱器36之上方；或者是，導熱片34係可分別設置於主機板30以及電源控制板32上，而第二風扇22則是可設置於加熱器36之上方及/或位於電源控制板32上之導熱片34上。

除此之外，第二風扇22以及第三風扇24係為可省略之元件，藉以簡化影像監視模組10之結構設計，也就是說，影像監視模組10係可僅利用第一風扇20與導熱外殼12相對之配置，以產生加熱及散熱效果。另外，在實際應用中，電源控制板32也可選擇性地改整合於主機板30上，也就是說，影像監視模組10係可從如第2圖所示之具有三層板件之結構設計變更為僅具有兩層板件之結構設計，藉以達到簡化影像監視模組10之加熱與散熱設計的目的，其中在此設計下，導熱片34係可改設置於主機板30上。需注意的是，在不同環境溫度條件下，影像監視模組10之結構設計亦可相對應地有所變更，舉例來說，若是影像監視模組10所處之環境溫度均高於其內部主要元件均可正常運作之溫度(如高於-10℃)，則影像監視模組10係可省略導熱片34以及加熱器36之配置；或者是，若是影像監視模組10所處之環境溫度變化係落在對影像擷取裝置16而言不會過熱之範圍內(如低於30℃)，則影像監視模組10係可省略第三風扇24之配置。至於其他衍生之配置變化，其係可以此類推，故不再贅述。

相較於先前技術，本發明係利用風扇與導熱外殼相對之配置，以使影像監視模組可利用風扇所引導之氣流吹至導熱外殼而形成衝擊流之方式，建立高效率的熱交換機制，藉此，本發明所提供之影像監視模組不僅可在環境溫度過低時，迅速地熱機至元件可運作之溫度以順利啟動，而且亦可於環境溫度過高時，有效地降低內部溫度，藉以避免其主要元件熱當或故障等情況發生。另外，透過第一風扇、第二風扇，以及第三風扇之氣流引導設計，影像監視模組係可在需要散熱時，快速地將影像擷取控制板、主機板，以及電源控制板運作時產生之熱能經由導熱外殼排除至外界，以及在需要加熱時，將加熱器所產生之熱能快速地傳導至電源控制板、主機板，以及影像擷取控制板。如此一來，無論在高溫或是低溫環境下，本發明所提供之影像監視模組均可正常地進行影像之攝錄，從而提昇其在實際應用上的運作穩定性。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧影像監視模組

12‧‧‧導熱外殼

14‧‧‧透明外罩

16‧‧‧影像擷取裝置

18‧‧‧主機板裝置

20‧‧‧第一風扇

22‧‧‧第二風扇

24‧‧‧第三風扇

26‧‧‧影像擷取控制板

28‧‧‧鏡頭組

30‧‧‧主機板

32‧‧‧電源控制板

34‧‧‧導熱片

36‧‧‧加熱器

第1圖為根據本發明一實施例所提出之影像監視模組之外部示意圖。

第2圖為第1圖之影像監視模組之內部示意圖。

第3圖為第2圖之主機板裝置之立體示意圖。

10．．．影像監視模組

12．．．導熱外殼

14．．．透明外罩

16．．．影像擷取裝置

18．．．主機板裝置

20．．．第一風扇

22．．．第二風扇

24．．．第三風扇

26．．．影像擷取控制板

28．．．鏡頭組

30．．．主機板

32．．．電源控制板

34．．．導熱片

36．．．加熱器

Claims (9)

1. 一種具有散熱功能之影像監視模組，包含：一導熱外殼；一透明外罩，連接於該導熱外殼；一影像擷取裝置，設置於該透明外罩內且包含一影像擷取控制板；一主機板裝置，設置於該導熱外殼內且電連接於該影像擷取裝置；一第一風扇，設置於該主機板裝置上且相對於該導熱外殼，該第一風扇引導一第一氣流吹向該導熱外殼；以及一第三風扇，設置於該影像擷取控制板以及該主機板裝置之間，用來引導該第一氣流吹向該影像擷取控制板。
2. 如請求項1所述之影像監視模組，其中該主機板裝置包含：一主機板；一電源控制板，電連接於該主機板且設置於該主機板上方；至少一導熱片，設置於該電源控制板及/或該主機板；以及一加熱器，設置於該導熱片上以加熱該導熱片。
3. 如請求項2所述之影像監視模組，其中該導熱片係設置於該電源控制板上，該影像監視模組另包含：一第二風扇，設置於該導熱片上且位於該加熱器之一側，該第二風扇引導一第二氣流經過該導熱片以及該主機板。
4. 如請求項3所述之影像監視模組，其中該第一氣流係實質上平行於該主機板，該第二氣流係實質上垂直於該主機板。
5. 如請求項2所述之影像監視模組，其中該導熱片係設置於該主機板上，該影像監視模組另包含：一第二風扇，設置於該加熱器之上方，該第二風扇引導一第二氣流經過該導熱片以及該主機板。
6. 如請求項5所述之影像監視模組，其中該第一氣流係實質上平行於該主機板，該第二氣流係實質上垂直於該主機板。
7. 如請求項1所述之影像監視模組，其中該影像擷取裝置另包含：一鏡頭組，電連接於該影像擷取控制板以擷取一影像。
8. 如請求項1所述之影像監視模組，其中該主機板裝置包含：一主機板；一導熱片，設置於該主機板上；以及一加熱器，設置於該導熱片上以加熱該導熱片。
9. 如請求項8所述之影像監視模組，其另包含：一第二風扇，設置於該加熱器之上方，該第二風扇引導一第二氣流經過該導熱片以及該主機板。