CN114620215A - 无人机机头及无人机 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及无人机技术领域,尤其涉及一种无人机机头及无人机。其中,无人机机头包括:机头壳体,机头壳体上设有与机头壳体的内部空间连通的第一入风口和第一出风口,第一入风口设于机头壳体的底部;机头壳体内设有第一功能组件和用于对第一功能组件散热的第一散热组件;第一散热组件与第一功能组件相接触,第一散热组件的内部形成有散热风道,机头壳体的底部设有与散热风道连通的第二入风口和第二出风口。本公开提供的无人机机头及无人机,能够实现对机头壳体内的主要发热元件和分散在机头壳体内各处的发热元件进行散热,散热效率高;同时第一入风口、第二入风口和第二出风口均设于机头壳体的底部,有效提升防水防尘效果。
Description
技术领域
本公开涉及无人机技术领域,尤其涉及一种无人机机头及无人机。
背景技术
随着微电子***的高速发展,功能强大、性能强悍、体积微小的电子元器件应运而生。但是高性能就意味着高发热功率,而体积越小的电子元器件对散热方式的考验就越严峻,因此散热问题以及由此带来的可靠性风险的解决和规避就被提到很高的优先级。无人机是集成了多种高性能电子元器件的高科技产品,由于无人机为了重量更轻,一般会采用复合材料和聚合物等作为无人机机头主要的壳体和结构材料,而上述材料的热导率都非常低,不利于热传导散热,因此对散热的威胁最大的区域之一就是无人机的机头部分。
为了实现对无人机散热,在相关技术中,采用在无人机壳体的相对两端分别设置一个通风口,使得相对设置的两个通风口与壳体内部空间连通形成一个散热风道,在散热风道的通风口处布置散热风扇,使得气流沿着无人机壳体的轴线方向流动,实现壳体内部的强制对流散热。然而由于入风口在无人机的前方或侧方,所以给防水防尘要求带来了更高的挑战,同时,该种散热布局的散热效率较低,对于功能更加强大、热功耗更高的无人机机头,该种散热布局无法满足散热需求。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本公开提供了一种防水防尘效果好、散热效率高的无人机机头及无人机。
本公开提供了一种无人机机头,包括:机头壳体,所述机头壳体上设有与所述机头壳体的内部空间连通的第一入风口和第一出风口,所述第一入风口设于所述机头壳体的底部,所述机头壳体内设有第一功能组件;和第一散热组件,设于所述机头壳体内并与所述第一功能组件相接触,用于对所述第一功能组件散热,所述第一散热组件的内部形成有散热风道,所述机头壳体的底部设有与所述散热风道连通的第二入风口和第二出风口。
可选地,所述第一散热组件包括连接在所述第二入风口和所述第二出风口之间的离心风扇和散热管道,所述散热管道与所述第一功能组件贴合接触,且所述散热管道内设有散热翅片,所述离心风扇的出风口与所述散热管道的入口连通,以在所述离心风扇的入风口与所述散热管道的出口之间形成所述散热风道。
可选地,所述散热管道包括水平管道段和弧形管道段,所述水平管道段的一端与所述弧形管道段的一端相连接,所述水平管道段的另一端形成所述散热管道的入口,所述弧形管道段的另一端形成所述散热管道的出口,所述散热管道的出口方向与所述散热管道的入口方向垂直。
可选地,所述散热管道与所述第一功能组件采用锡膏焊或导热胶连接。
可选地,所述离心风扇的出风口与所述散热管道的入口密封贴合;所述离心风扇的入风口和所述第二入风口之间设有弹性密封圈,所述弹性密封圈的一端与所述离心风扇的入风口贴合、另一端与所述第二入风口贴合。
可选地,所述第一出风口设于所述机头壳体的尾端,所述第一出风口处设有散热风扇。
可选地,所述机头壳体内设有第二功能组件和用于对所述第二功能组件散热的第二散热组件,所述第二散热组件与所述第二功能组件贴合设置。
可选地,所述第二散热组件包括散热片,所述散热片与所述第二功能组件贴合设置,所述散热片背离所述第二功能组件的一面间隔设置有多条散热筋,相邻的两条所述散热筋之间形成导流风道;所述散热风扇为轴流风扇,所述导流风道沿与所述轴流风扇的轴向平行的方向设置。
可选地,所述第一入风口、所述第一出风口、所述第二入风口和所述第二出风口处均设有防尘网。
可选地,所述机头壳体内设有机头主支架,所述机头主支架与所述机头壳体的底部平行,且所述机头主支架上设有与所述第一入风口相对设置的透气孔。
可选地,所述机头主支架的前端安装有双目结构框架,所述双目结构框架和所述机头主支架之间隔设有隔热垫。
可选地,所述无人机机头还包括导向板支架和导向板;所述导向板支架位于所述机头壳体内、并与所述机头主支架的下表面固定连接;所述导向板位于所述机头壳体的底部的外侧、并与所述导向板支架固定连接,用于对配送物进行导向和辅助固定;所述导向板和所述导向板支架均为导热件。
可选地,所述导向板的数量为两个,两个所述导向板相对设置;所述第二入风口位于两个所述导向板之间,所述第二出风口位于其中一个所述导向板背离另一个所述导向板的一侧;所述第一入风口位于所述第二入风口的前方。
本公开还提供了一种无人机,包括:无人机壳体,所述无人机壳体上设有与所述无人机壳体的内部空间连通的第一入风口和第一出风口,所述第一入风口设于所述无人机壳体的底部,所述无人机壳体内设有第一功能组件;和第一散热组件,设于所述无人机壳体内并与所述第一功能组件相接触,用于对所述第一功能组件散热,所述第一散热组件的内部形成有散热风道,所述无人机壳体的底部设有与所述散热风道连通的第二入风口和第二出风口。
可选地,所述第一散热组件包括连接在所述第二入风口和所述第二出风口之间的离心风扇和散热管道,所述散热管道与所述第一功能组件贴合接触,且所述散热管道内设有散热翅片,所述离心风扇的出风口与所述散热管道的入口连通,以在所述离心风扇的入风口与所述散热管道的出口之间形成所述散热风道。
可选地,所述散热管道包括水平管道段和弧形管道段,所述水平管道段的一端与所述弧形管道段的一端相连接,所述水平管道段的另一端形成所述散热管道的入口,所述弧形管道段的另一端形成所述散热管道的出口,所述散热管道的出口方向与所述散热管道的入口方向垂直。
可选地,所述散热管道与所述第一功能组件采用锡膏焊或导热胶连接。
可选地,所述离心风扇的出风口与所述散热管道的入口密封贴合;所述离心风扇的入风口和所述第二入风口之间设有弹性密封圈,所述弹性密封圈的一端与所述离心风扇的入风口贴合、另一端与所述第二入风口贴合。
可选地,所述第一出风口设于所述无人机壳体的尾端,所述第一出风口处设有散热风扇。
可选地,所述无人机壳体内设有第二功能组件和用于对所述第二功能组件散热的第二散热组件,所述第二散热组件与所述第二功能组件贴合设置。
可选地,所述第二散热组件包括散热片,所述散热片与所述第二功能组件贴合设置,所述散热片背离所述第二功能组件的一面间隔设置有多条散热筋,相邻的两条所述散热筋之间形成导流风道;所述散热风扇为轴流风扇,所述导流风道沿与所述轴流风扇的轴向平行的方向设置。
可选地,所述第一入风口、所述第一出风口、所述第二入风口和所述第二出风口处均设有防尘网。
可选地,所述无人机壳体内设有无人机主支架,所述无人机主支架与所述无人机壳体的底部平行,且所述无人机主支架上设有与所述第一入风口相对设置的透气孔。
可选地,所述无人机主支架的前端安装有双目结构框架,所述双目结构框架和所述无人机主支架之间隔设有隔热垫。
可选地,所述无人机还包括导向板支架和导向板;所述导向板支架位于所述无人机壳体内、并与所述无人机主支架的下表面固定连接;所述导向板位于所述无人机壳体的底部的外侧、并与所述导向板支架固定连接,用于对配送物进行导向和辅助固定;所述导向板和所述导向板支架均为导热件。
可选地,所述导向板的数量为两个,两个所述导向板相对设置;所述第二入风口位于两个所述导向板之间,所述第二出风口位于其中一个所述导向板背离另一个所述导向板的一侧;所述第一入风口位于所述第二入风口的前方。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点:
本公开提供的无人机机头,通过在机头壳体上设置与机头壳体的内部空间连通的第一入风口和第一出风口,使得机头壳体内部实现较好的通风,从而实现对分散在机头壳体内各处的发热元件进行散热;通过在机头壳体内设置用于对第一功能组件(第一功能组件具体可以包括机头壳体内的主要发热元件)散热的第一散热组件,第一散热组件的内部形成有散热风道,散热风道与机头壳体的底部设置的第一入风口和第二出风口连通,从而实现对机头壳体内的主要发热元件(如主处理芯片等)进行散热,从而解决机头壳体内主要的发热元件和分散在机头壳体内各处的发热元件的发热问题;该种散热布局可以实现对机头壳体内发热元器件的合理隔断,提高多数发热元器件的对流换热系数,从而得到更高的散热效率;同时,第一入风口、第二入风口和第二出风口均设置于机头壳体的底部,可以有效提升防水防尘效果,从而既满足了防水防尘要求,又满足了功能更加强大、热功耗更高的无人机机头的散热需求;该种散热布局对各类布局和尺寸的无人机机头适用性更高、防水防尘效果更好、散热效率更高。
本公开提供的无人机,通过在无人机壳体上设置与无人机壳体的内部空间连通的第一入风口和第一出风口,使得无人机壳体内部实现较好的通风,从而实现对分散在无人机壳体内各处的发热元件进行散热;通过在无人机壳体内设置用于对第一功能组件(第一功能组件具体可以包括无人机壳体内的主要发热元件)散热的第一散热组件,第一散热组件的内部形成有散热风道,散热风道与无人机壳体的底部设置的第一入风口和第二出风口连通,从而实现对无人机壳体内的主要发热元件(如主处理芯片等)进行散热,从而解决无人机壳体内主要的发热元件和分散在无人机壳体内各处的发热元件的发热问题;该种散热布局可以实现对无人机壳体内发热元器件的合理隔断,提高多数发热元器件的对流换热系数,从而得到更高的散热效率;同时,第一入风口、第二入风口和第二出风口均设置于无人机壳体的底部,可以有效提升防水防尘效果,从而既满足了防水防尘要求,又满足了功能更加强大、热功耗更高的无人机机头的散热需求;该种散热布局对各类布局和尺寸的无人机机头适用性更高、防水防尘效果更好、散热效率更高。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例所述无人机机头的结构示意图;
图2为本公开实施例所述无人机机头另一视角的结构示意图;
图3为本公开实施例所述无人机机头的分解结构示意图;
图4为本公开实施例所述无人机机头的机头下壳的结构示意图;
图5为本公开实施例所述无人机机头的机头下壳另一视角的结构示意图;
图6为本公开实施例中第一功能组件和第一散热组件的结构示意图;
图7为本公开实施例中离心风扇和散热管道在机头下壳上的安装结构示意图;
图8为本公开实施例中散热片的结构示意图;
图9为本公开实施例中散热片另一视角的结构示意图;
图10为本公开实施例所述无人机机头的主框架的结构示意图。
其中,100-无人机机头;
1-机头壳体;11-机头下壳;1101-第一入风口;1102-第一出风口;1103-第二入风口;1104-第二出风口;1105-散热风扇;1106-第一入风口防尘网;1107-第一出风口防尘网;1108-第二入风口防尘网;1109-第二出风口防尘网;1110-装饰孔;1111-机头下壳安装螺孔;1112-机头下壳安装卡口;12-机头前脸;13-机头上壳;
2-第一功能组件;201-主处理芯片下壳;202-主处理芯片电路板;203-主处理芯片上壳;3-第一散热组件;301-离心风扇;302-散热管道;3021-水平管道段;3022-弧形管道段;303-弹性密封圈;
4-第二功能组件;5-第二散热组件;51-散热片;5101-散热筋;5102-避空孔;5103-接触凸台;5104-散热片安装孔;
6-机头主支架;601-透气孔;602-第一安装孔;603-第二安装孔;7-连接件;8-双目结构框架;9-隔热垫;10-导向板支架;14-导向板;15-机身框架。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点,下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开,但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1和图2所示,本实施例提供一种无人机机头100,包括机头壳体1,机头壳体1上设有与机头壳体1的内部空间连通的第一入风口1101和第一出风口1102。通过设置第一入风口1101和第一出风口1102,使得机头壳体1内部实现较好的通风,从而实现对分散在机头壳体1内部各处的发热元件进行散热。
其中,第一入风口1101设于机头壳体1的底部,或者说,第一入风口1101设置在机头壳体1的下方,使得外界空气由机头壳体1的下方进入到机头壳体1内部,如此设置可以有效提升防水防尘效果。第一出风口1102设于机头壳体1的尾端,或者说,沿无人机正常飞行的方向,第一出风口1102位于机头壳体1相对靠近机尾的一端,如此设置便于机头壳体1内部的空气顺利经第一出风口1102排出,有利于提高机头壳体1内部空气的对流换热效果。
应当理解的是,为了实现对分散在机头壳体1内部各处的发热元件进行散热,第一入风口1101可以设置在机头壳体1的底部相对靠近机头壳体1的前端的位置;较佳地,第一入风口1101设置在无人机机头的机头壳体1的中轴线上,或者,在机头壳体1的底部并排设置两个第一入风口1101,且两个第一入风口1101相对于机头壳体1的中轴线对称设置。由于无人机机头的后端通常需要连接机身框架15等部件,因此第一出风口1102可设置在机头壳体1的尾端相对靠近侧部的位置,或者说,第一出风口1102可设置在机头壳体1的尾端偏离无人机机头的中轴线的位置。当然,可以根据实际情况,将第一入风口1101和第一出风口1102设置在机头壳体1的其它合理的位置,例如将第一出风口1102设于机头壳体1的底部,同样能够实现机头壳体1内部的对流换热效果。
参照图3和图4所示,第一出风口1102处设有散热风扇1105,散热风扇1105用于引导外界气流经第一入风口1101进入机头壳体1、以及引导机头壳体1内部的空气经第一出风口1102排出机头壳体1,以利用散热风扇1105实现机头壳体1内部的强制对流换热,相较于自然对流散热,通过增加散热风扇1105可以有效提升散热效果。该散热风扇1105可选用轴流风扇,轴流风扇的风向为水平于地面、向机头壳体1外排气。
为了更好地提升防水防尘效果,第一入风口1101处安装有第一入风口防尘网1106,第一出风口1102处安装有第一出风口防尘网1107。第一入风口防尘网1106和第一出风口防尘网1107具体可采用蜂窝状防尘网,也可以根据实际需求自行选择与设计。
为了更好地提升防水防尘效果,优选地,第一入风口1101的开口朝下,如此在无人机飞行过程中即使遇到逆风或者侧风比较大的情况,雨滴/灰尘等也很难沿着由下向上的方向经第一入风口1101进入到机头壳体1内,从而有效地提升防水防尘效果。进一步地,为了实现第一入风口1101的开口朝下设置,机头壳体1的底部具有平面区域,第一入风口1101设置在该平面区域内;再进一步地,该平面区域内具有由机头壳体1的底部外侧向机头壳体1的底部内侧凹陷形成的凹陷部,第一入风口1101设置在该凹陷部区域。当然,将第一入风口1101设于机头壳体1的底部,由于机头壳体1的遮挡作用,即使第一入风口1101的开口非朝下设置(例如倾斜一定角度设置),相较于将第一入风口1101设于机头壳体1的前方或者侧方,仍具有较好的防水防尘效果。
参照图2和图3所示,机头壳体1内设有第一功能组件2和用于对第一功能组件2散热的第一散热组件3,第一散热组件3与第一功能组件2相接触;第一散热组件3的内部形成有散热风道,机头壳体1的底部设有与散热风道连通的第二入风口1103和第二出风口1104。
具体而言,该第一功能组件2可以包括机头壳体1内的主要发热元件,例如第一功能组件2可以包括主处理芯片及用于安装主处理芯片的主处理芯片电路板202,主处理芯片及主处理芯片电路板202在无人机工作时的发热量很大,单纯的靠与机头壳体1内部空间中的空气进行对流换热,无法满足散热需求。因此本公开的实施例在机头壳体1内设置用于对第一功能组件2散热的第一散热组件3,第一散热组件3与第一功能组件2相接触,优选地,第一散热组件3与第一功能组件2贴合接触,以将第一功能组件2的热量传递给第一散热组件3,并且第一散热组件3的内部形成独立于机头壳体1的内部空间的散热风道,在机头壳体1的底部设置与散热风道连通的第二入风口1103和第二出风口1104。
具体实现时,外界空气经第二入风口1103进入到第一散热组件3的散热风道内,带走第一功能组件2传递给第一散热组件3的热量,然后经第二出风口1104排出到机头壳体1的外部,如此实现对第一散热组件3进行有效散热,提高第一功能组件2的散热效率。
其中,第二入风口1103和第二出风口1104均设置在机头壳体1的底部,或者说,第二入风口1103和第二出风口1104均设置在机头壳体1的下方,使得外界空气从机头壳体1的下方进入到机头壳体1内部,并且从机头壳体1的下方排出至机头壳体1的外部,如此可以有效提升防水防尘效果,降低水滴/灰尘经第二入风口1103或第二出风口1104进入到机头壳体1内部的风险。
参照图2和图3所示,为了更好地提升防水防尘效果,第二入风口1103处安装有第二入风口防尘网1108,第二出风口1104处安装有第二出风口防尘网1109。第二入风口防尘网1108和第二出风口防尘网1109具体可采用蜂窝状防尘网或者长条孔状防尘网,也可以根据实际需求自行选择与设计。
为了更好地提升防水防尘效果,优选地,第二入风口1103的开口朝下,如此在无人机飞行过程中即使遇到逆风或者侧风比较大的情况,雨滴/灰尘等也很难沿着由下向上的方向经第二入风口1103进入到机头壳体1内,从而有效地提升防水防尘效果。进一步地,为了实现第二入风口1103的开口朝下设置,机头壳体1的底部具有平面区域,第二入风口1103设置在该平面区域内。第二出风口1104的开口朝向对于防水防尘效果的影响相对较小,优选地,第二出风口1104的开口也朝下。当然,将第二入风口1103设于机头壳体1的底部,由于机头壳体1的遮挡作用,即使第二入风口1103的开口非朝下设置(例如倾斜一定角度设置),相较于将第二入风口1103设于机头壳体1的前方或者侧方,仍具有较好的防水防尘效果。
本实施例提供的无人机机头,通过在机头壳体1上设置与机头壳体1的内部空间连通的第一入风口1101和第一出风口1102,较佳地在第一出风口1102处设置有散热风扇1105,使得机头壳体1内部实现较好的通风,从而实现对分散在机头壳体1内各处的发热元件进行散热;通过在机头壳体1内设置用于对第一功能组件2散热的第一散热组件3,第一散热组件3的内部形成有散热风道,散热风道与机头壳体1的底部设置的第一入风口1101和第二出风口1104连通,从而实现对机头壳体1内的主要发热元件(如主处理芯片等)进行散热,从而解决机头壳体1内主要的发热元件和分散在机头壳体1内各处的发热元件的发热问题;该种散热布局可以实现对机头壳体1内发热元器件的合理隔断,提高多数发热元器件的对流换热系数,从而得到更高的散热效率;同时,第一入风口1101、第二入风口1103和第二出风口1104均设置于机头壳体1的底部,可以有效提升防水防尘效果,从而既满足了防水防尘要求,又满足了功能更加强大、热功耗更高的无人机机头的散热需求;该种散热布局对各类布局和尺寸的无人机机头适用性更高、防水防尘效果更好、散热效率更高。
参照图6和图7所示,第一散热组件3包括连接在第二入风口1103和第二出风口1104之间的离心风扇301和散热管道302,散热管道302与第一功能组件2贴合接触,且散热管道302内设有散热翅片,离心风扇301的出风口与散热管道302的入口连通,以在离心风扇301的入风口与散热管道302的出口之间形成独立的散热风道,离心风扇301的入风口与第二入风口1103连通,散热管道302的出口与第二出风口1104连通,以实现将第一功能组件2的热量更好地传递给散热管道302,并通过散热管道302内设置的散热翅片与进入散热管道302内的空气进行热交换,快速地带走散热管道302及散热翅片的热量,实现对第一功能组件2进行高效率散热。
其中,散热管道302包括水平管道段3021和弧形管道段3022,水平管道段3021的一端与弧形管道段3022的一端相连接,水平管道段3021的另一端形成散热管道302的入口,弧形管道段3022的另一端形成散热管道302的出口,散热管道302的出口方向与散热管道302的入口方向垂直。
具体而言,外界空气在离心风扇301的吸力作用下由位于机头壳体1底部的第二进风口进入离心风扇301,在离心风扇301的离心力作用下由竖直方向转为水平方向的流动空气,然后沿水平方向排出离心风扇301进入到散热管道302,散热管道302由水平管道段3021和90°弧形管道段3022组成,散热管道302将离心风扇301的出风口处的水平方向的流动空气转为竖直方向的气流,最后通过位于机头壳体1底部的第二出风口1104排出至机头壳体1的外部。
需要说明的是,散热管道302和设于散热管道302内的散热翅片,在具体加工时,可以采用在常规的电子散热片或者电子散热器的***设置围板,使整个电子散热片形成四周封闭、两端敞口的管道状结构,散热片上的多个散热翅片沿着围板围成的管道的中轴线方向设置,相邻两个散热翅片之间形成供空气通过的导流间隙。
其中,散热管道302与第一功能组件2采用锡膏焊或导热胶连接,以实现较好的贴合传导散热。
为了保证散热风道自身的密封性,离心风扇301的出风口与散热管道302的入口密封贴合,没有任何缝隙,如有缝隙可以利用醋酸胶布等材料密封。
为了保证散热风道与机头壳体1的第二入风口1103及第二出风口1104密封连通,离心风扇301的入风口和第二入风口1103之间设有弹性密封圈303,弹性密封圈303的一端与离心风扇301的入风口贴合、另一端与第二入风口1103贴合,形成一个密封的风道,以保障没有空气流入无人机机头的机头壳体1内部。
具体实现时,弹性密封圈303具体可以采用泡棉,泡棉为环状结构,泡棉的上表面与离心风扇301的入风口贴合,泡棉的下表面与第二入风口1103贴合。泡棉可采用粘接等固定方式固定在离心风扇301的入风口处,与第一散热组件3形成为一体。
在一些实施例中,参照图6所示,第一功能组件2包括主处理芯片电路板202、主处理芯片上壳203和主处理芯片下壳201,主处理芯片电路板202安装在主处理芯片下壳201上,主处理芯片上壳203盖装在主处理芯片电路板202的上方,且与主处理芯片下壳201固定连接,主处理芯片下壳201及主处理芯片上壳203用以对主处理芯片电路板202起到支撑和保护作用。
进一步地,第一散热组件3可与第一功能组件2固定连接形成为一个整体模组,第一散热组件3的散热管道302与主处理芯片下壳201贴合设置,第一散热组件3的离心风扇301可不与主处理芯片下壳201直接接触。
在一些实施例中,参照图1至图3所示,机壳壳体包括机头下壳11、机头前脸12和机头上壳13,机头前脸12与机头下壳11或机头上壳13可以做成一体,或分开成两个零件。
具体地,机头下壳11上设有机头下壳安装螺孔1111和机头下壳安装卡口1112,机头上壳13与机头下壳11之间可通过机头下壳安装螺孔1111、机头下壳安装卡口1112以及紧固件固连。机头上壳13的外表面可采用高反光材料,具有较高反射率和较低的吸收率,适合户外作业中吸收较少的太阳辐射。
参照图4和图5所示,上文实施例提及的第一入风口1101、第一入风口防尘网1106、散热风扇1105、第一出风口1102、第一出风口防尘网1107、第二入风口1103、第二入风口防尘网1108、第二出风口1104、第二出风口防尘网1109均可设置在机头下壳11上;为了保证机头下壳11上的结构的对称性,可以在机头下壳11上与第二出风口1104对称的位置设置装饰孔1110等结构。
参照图3所示,机头壳体1内设有第二功能组件4和用于对第二功能组件4散热的第二散热组件5,第二散热组件5与第二功能组件4贴合设置。
具体地,第二功能组件4中的发热元件散发的热量可以传递给第二散热组件5,第二散热组件5的热量可以由第一入风口1101进入到机头壳体1的内部空间的冷空气在机头壳体1内部的流动过程中带走,经过换热的机头壳体1的内部空气经第一出风口1102排出至机头壳体1的外部,实现对第二功能组件4散热。
应当理解的是,机头壳体1内的电子元器件,例如超声处理芯片、激光测距处理芯片、电源、UPS、GPS等,可以根据需要分布于机头壳体1内的任何位置。本公开以第二功能组件4等效简化表示,或者也可以PCB组件等效简化表示。通过在机头壳体1内设置用于对第二功能组件4散热的第二散热组件5,第二功能组件4的部分高发热电子元器件可以通过第二散热组件5做均温和散热。
继续参照图3所示,第二散热组件5包括散热片51,散热片51与第二功能组件4贴合设置,具体地,散热片51可通过连接件安装在第二功能组件4的下表面。参照图3和图8所示,散热片51背离第二功能组件4的一面间隔设置有多条散热筋5101,相邻的两条散热筋5101之间形成导流风道。其中,导流风道沿与机头壳体1内的散热风扇1105(具体如轴流风扇)的轴向平行的方向设置。也即散热筋5101的方向与散热风扇1105的轴向保持平行,或者说散热筋5101的走向与强制对流风扇的风向保持平行。如此可以有效提高空气流过散热片51的流动速度,从而提高第二功能组件4的对流换热系数,进而得到更高的散热效率。
参照图8和图9所示,为散热片51的正、反面结构示意图。散热片51的一面间隔设置有多条散热筋5101,相邻的两条散热筋5101之间形成导流风道,第二功能组件4的部分高发热电子元器件可以通过散热片51做均温和散热;散热片51背离散热筋5101的一面可以设置散热片安装孔5104,散热片51与第二功能组件4可以通过散热片安装孔5104及连接件固定安装;还可以根据安装需要在散热片51上设置避空孔5102、接触凸台5103等结构,避空孔5102用于避让第二功能组件4中尺寸比较高的电子元器件,以确保散热片51与第二功能组件4顺利装配;接触凸台5103用于使散热片51与第二功能组件4中尺寸比较小的电子元器件也能够贴合接触,从而确保贴合传导散热效果。
参照图3和图10所示,无人机机头具有主框架,主框架包括机头主支架6、导向板支架10、导向板14、机身框架15、双目结构框架8等部件。
其中,机头主支架6的下表面与机头下壳11固定连接,机头主支架6的机尾方向与机身框架15固定连接,机头主支架6的下表面与左、右导向板支架10固定连接。机头主支架6一般为热导率较高、刚度强度较高、密度较低的铝合金或镁铝合金等材料,以确保整个无人机机头具有较高的结构强度。上文提及的第二功能组件4(或者说PCB组件)等部件可安装在机头主支架6的上方,具体地,第二功能组件4与机头主支架6之间可以通过连接件7固定连接,连接件7可以选用铜螺柱等形式。参照图10所示,机头主支架6上设置有用于与第二功能组件4装配连接的第一安装孔602。上文提及的第一功能组件2和第一散热组件3可安装在机头主支架6的下方,且位于左、右导向板支架10之间。参照图10所示,机头主支架6上还设置有用于与机身框架15装配连接的第二安装孔603。
其中,机头主支架6为板状结构件,机头主支架6设于机头壳体1内,主要用于确保无人机机头的整体结构强度,机头主支架6与机头壳体1的底部平行(或大致平行),也即机头主支架6与机头下壳11的底面平行(或大致平行),为了使得通过第一入风口1101进入到机头壳体1内部的冷空气能够对更多需要散热的电子元器件进行散热,机头主支架6上设有与第一入风口1101相对设置的透气孔601,透气孔601用于使部分通过第一入风口1101及第一入风口防尘网1106的冷空气透过该透气孔601,以增强机头壳体1内更多需要散热的电子元器件附近的空气对流,用于降低电子元器件的壳温和结温。
参照图10所示,机头主支架6上安装有双目结构框架8等组件,为了避免将热源(如第二功能组件4中的电子元器件)的热量从机头主支架6传导至双目结构框架8,从而影响双目结构框架8的传感器精度,双目结构框架8和机头主支架6之间隔设有隔热垫9。
参照图3和图10所示,导向板支架10位于机头壳体1内、并与机头主支架6的下表面固定连接,具体地,导向板支架10的数量为两个,分别为左导向板支架、右导向板支架;导向板14位于机头壳体1的底部的外侧、并与导向板支架10固定连接,具体地,导向板14的数量为两个,两个导向板14分别为左导向板、右导向板,左导向板14与左导向板支架10固定连接,右导向板14与右导向板支架10固定连接。
具体地,本公开左、右导向板14的作用是当无人机用于配送任务时,起到导向和辅助固定配送物的作用。左、右导向板14可采用强度较高、导热率良好的材料,例如铝合金等。当散热要求较高时,左、右导向板14及左、右导向板支架10可均为导热件,如采用铝合金材料,辅助将机头主支架6上的热量通过左、右导向板支架10及左、右导向板14传递到外界环境中,利用空气对流散热。若对散热要求不高,左、右导向板14可采用质轻的塑料等非屏蔽性材料,其内部可增加天线等硬件,用于通信及定位等。
参照图2所示,导向板14的数量为两个,两个导向板14相对设置;第二入风口1103位于两个导向板14之间,第二出风口1104位于其中一个导向板14背离另一个导向板14的一侧;第一入风口1101位于第二入风口1103的前方。如此设置可以利用导向板14将第二入风口1103和第二出风口1104隔开,且第一入风口1101位于第二入风口1103的前方,使得第一入风口1101相对远离第二出风口1104设置,这样可以避免特定场合下(例如近地飞行状态时)由第二出风口1104排出的热气被第一入风口1101和/或第二入风口1103再吸回去的情况,从而确保无人机机头的散热效果。
本公开的另一些实施例还提供了一种无人机,包括:无人机壳体,无人机壳体上设有与无人机壳体的内部空间连通的第一入风口和第一出风口,第一入风口设于无人机壳体的底部,无人机壳体内设有第一功能组件;无人机壳体内还设有用于对第一功能组件散热的第一散热组件,第一散热组件与第一功能组件相接触,第一散热组件的内部形成有散热风道,无人机壳体的底部设有与散热风道连通的第二入风口和第二出风口。
需要说明的是,由于无人机的多样性,不同类型的无人机的构造存在差别,有些无人机包括无人机机头和无人机机身,其发热部件是设置在无人机机头的机头壳体里面,针对该些无人机,其无人机机头可以采用如上述任一实施例的无人机机头。本实施例的无人机壳体可以包括上述任一实施例的无人机机头的机头壳体,无人机的发热部件设置在机头壳体内,也即本实施例的无人机可以采用上述任一实施例的无人机机头的散热布局对无人机机头进行散热,以达到防水防尘效果好、散热效率高的目的。
当然,还有些无人机其发热部件并不是设置在无人机机头的机头壳体里面(例如有些无人机并不严格区分无人机机头和无人机机身,其没有独立的机头壳体,而是采用整体形式的无人机壳体,无人机的发热部件设置在无人机壳体内),针对该些无人机,可以基于上述任一实施例的无人机机头的设计构思进行散热布局,同样能够达到防水防尘效果好、散热效率高的目的。
具体而言,通过在无人机壳体上设置与无人机壳体的内部空间连通的第一入风口和第一出风口,使得无人机壳体内部实现较好的通风,从而实现对分散在无人机壳体内各处的发热元件进行散热;通过在无人机壳体内设置用于对无人机壳体内的主要发热元件散热的第一散热组件,第一散热组件的内部形成有散热风道,散热风道与无人机壳体的底部设置的第一入风口和第二出风口连通,从而实现对无人机壳体内的主要发热元件进行散热,从而解决无人机壳体内主要的发热元件和分散在无人机壳体内各处的发热元件的发热问题;该种散热布局可以实现对无人机壳体内发热元器件的合理隔断,提高多数发热元器件的对流换热系数,从而得到更高的散热效率;同时,第一入风口、第二入风口和第二出风口均设置于无人机壳体的底部,可以有效提升防水防尘效果,从而既满足了防水防尘要求,又满足了功能更加强大、热功耗更高的无人机机头的散热需求;该种散热布局对各类布局和尺寸的无人机适用性更高、防水防尘效果更好、散热效率更高。
需要说明的是,无人机壳体内设置的第一散热组件的具体结构可以采用与上述任一实施例的无人机机头中的第一散热组件相同的结构或者进行适应性的调整;无人机壳体上设置的第一入风口、第一出风口、第二入风口、第二出风口等的具体结构可以采用与上述任一实施例的无人机机头中的机头壳体上相对应的结构相同的结构或者进行适应性的调整,在此不再赘述。
在一些实施例中,无人机壳体内设有第二功能组件和用于对第二功能组件散热的第二散热组件,第二散热组件与第二功能组件贴合设置。第二散热组件的具体结构可以采用与上述任一实施例的无人机机头的第二散热组件相同的结构或者进行适应性地调整,在此不再赘述。
在一些实施例中,无人机还包括设置在无人机壳体内的无人机主支架、安装在无人机主支架的前端的双目结构框架、与无人机主支架固定连接的导向板支架、与导向板支架固定连接的导向板等结构,这些结构均可以采用与上述任一实施例的无人机机头中相对应的部件相同的结构或者进行适应性地调整,在此不再赘述。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (14)
1.一种无人机机头,其特征在于,包括:
机头壳体(1),所述机头壳体(1)上设有与所述机头壳体(1)的内部空间连通的第一入风口(1101)和第一出风口(1102),所述第一入风口(1101)设于所述机头壳体(1)的底部,所述机头壳体(1)内设有第一功能组件(2);和
第一散热组件(3),设于所述机头壳体(1)内并与所述第一功能组件(2)相接触,用于对所述第一功能组件(2)散热,所述第一散热组件(3)的内部形成有散热风道,所述机头壳体(1)的底部设有与所述散热风道连通的第二入风口(1103)和第二出风口(1104)。
2.根据权利要求1所述的无人机机头,其特征在于,所述第一散热组件(3)包括连接在所述第二入风口(1103)和所述第二出风口(1104)之间的离心风扇(301)和散热管道(302),所述散热管道(302)与所述第一功能组件(2)贴合接触,且所述散热管道(302)内设有散热翅片,所述离心风扇(301)的出风口与所述散热管道(302)的入口连通,以在所述离心风扇(301)的入风口与所述散热管道(302)的出口之间形成所述散热风道。
3.根据权利要求2所述的无人机机头,其特征在于,所述散热管道(302)包括水平管道段(3021)和弧形管道段(3022),所述水平管道段(3021)的一端与所述弧形管道段(3022)的一端相连接,所述水平管道段(3021)的另一端形成所述散热管道(302)的入口,所述弧形管道段(3022)的另一端形成所述散热管道(302)的出口,所述散热管道(302)的出口方向与所述散热管道(302)的入口方向垂直。
4.根据权利要求2所述的无人机机头,其特征在于,所述散热管道(302)与所述第一功能组件(2)采用锡膏焊或导热胶连接。
5.根据权利要求2所述的无人机机头,其特征在于,所述离心风扇(301)的出风口与所述散热管道(302)的入口密封贴合;
所述离心风扇(301)的入风口和所述第二入风口(1103)之间设有弹性密封圈(303),所述弹性密封圈(303)的一端与所述离心风扇(301)的入风口贴合、另一端与所述第二入风口(1103)贴合。
6.根据权利要求1所述的无人机机头,其特征在于,所述第一出风口(1102)设于所述机头壳体(1)的尾端,所述第一出风口(1102)处设有散热风扇(1105)。
7.根据权利要求6所述的无人机机头,其特征在于,所述机头壳体(1)内设有第二功能组件(4)和用于对所述第二功能组件(4)散热的第二散热组件(5),所述第二散热组件(5)与所述第二功能组件(4)贴合设置。
8.根据权利要求7所述的无人机机头,其特征在于,所述第二散热组件(5)包括散热片(51),所述散热片(51)与所述第二功能组件(4)贴合设置,所述散热片(51)背离所述第二功能组件(4)的一面间隔设置有多条散热筋(5101),相邻的两条所述散热筋(5101)之间形成导流风道;
所述散热风扇(1105)为轴流风扇,所述导流风道沿与所述轴流风扇的轴向平行的方向设置。
9.根据权利要求1至8任一项所述的无人机机头,其特征在于,所述第一入风口(1101)、所述第一出风口(1102)、所述第二入风口(1103)和所述第二出风口(1104)处均设有防尘网。
10.根据权利要求1至8任一项所述的无人机机头,其特征在于,所述机头壳体(1)内设有机头主支架(6),所述机头主支架(6)与所述机头壳体(1)的底部平行,且所述机头主支架(6)上设有与所述第一入风口(1101)相对设置的透气孔(601)。
11.根据权利要求10所述的无人机机头,其特征在于,所述机头主支架(6)的前端安装有双目结构框架(8),所述双目结构框架(8)和所述机头主支架(6)之间隔设有隔热垫(9)。
12.根据权利要求10所述的无人机机头,其特征在于,还包括导向板支架(10)和导向板(14);
所述导向板支架(10)位于所述机头壳体(1)内、并与所述机头主支架(6)的下表面固定连接;
所述导向板(14)位于所述机头壳体(1)的底部的外侧、并与所述导向板支架(10)固定连接,用于对配送物进行导向和辅助固定;
所述导向板(14)和所述导向板支架(10)均为导热件。
13.根据权利要求12所述的无人机机头,其特征在于,所述导向板(14)的数量为两个,两个所述导向板(14)相对设置;
所述第二入风口(1103)位于两个所述导向板(14)之间,所述第二出风口(1104)位于其中一个所述导向板(14)背离另一个所述导向板(14)的一侧;
所述第一入风口(1101)位于所述第二入风口(1103)的前方。
14.一种无人机,其特征在于,包括:
无人机壳体,所述无人机壳体上设有与所述无人机壳体的内部空间连通的第一入风口和第一出风口,所述第一入风口设于所述无人机壳体的底部,所述无人机壳体内设有第一功能组件;和
第一散热组件,设于所述无人机壳体内并与所述第一功能组件相接触,用于对所述第一功能组件散热,所述第一散热组件的内部形成有散热风道,所述无人机壳体的底部设有与所述散热风道连通的第二入风口和第二出风口。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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