一种巡检设备的工业交换机制造技术

本实用新型专利技术属于网络数据传输技术，公开了一种巡检设备的工业交换机，设置在可移动的设备中连接主信号传输线路与多个功能模块，具有一个一体式的机壳，机壳内具有至少两个独立的腔室，其中一腔室内设有发热元气件，另一腔室设有散热模块；在机壳内设有贯穿两个腔室的导热结构，通过导热结构进行热传递。本实用新型专利技术通过设有至少两个独立的腔室，将交换机的核心电路板设置在封闭腔室中进行保护，同时又能够通过导热结构将其热量导入另一腔室中进行散热，则在保证较好的散热性能的同时，也能够避免外部环境中的粉尘等其他物质进入电路板内对其造成影响。对其造成影响。对其造成影响。

【技术实现步骤摘要】
一种巡检设备的工业交换机


[0001]本技术属于网络数据传输
，具体涉及一种巡检设备的工业交换机。

技术介绍

[0002]所谓的工业交换机也称为工业以太网交换机，即应用于工业控制领域的以太网交换机设备，由于采用的网络标准，其开放性好、应用广泛以及价格低廉、使用的是透明而统一的TCP/IP协议。工业交换机具有电信级性能特征，可耐受严苛的工作环境。端口配置灵活，可满足各种工业领域的使用需求。产品采用宽温设计，防护等级不低于IP30，支持标准和私有的环网冗余协议。
[0003]工业网络本身与商业网络在数据链路层、网络层、协议层等方面并无本质区别，但针对工业控制的实时性等需求，工业以太网解决了通信实时性、网络安全性、本质安全与安全防爆技术等技术问题，并且采用一些适合于工业环境的措施，如防水，抗振动等，其核心还是和商用以太网没有本质的区别，这就和PC机与工控机之间的区别一样。
[0004]虽然工业交换机常常应用在复杂环境中，对其防护能力具有一定要求，但大都还是设置在统一的机柜内。这种机柜本身具有较好的防护性能，即使外部环境复杂，其内部的维持系统也能够保证内部环境条件维持在一定范围内，则很多工业用的机柜中也同样设置普通的商用交换机。而对于一些特别的应用场景，例如可移动设施，不仅需要稳定的数据传输性能，同时由于单独设置，需要应对特殊的工况条件。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术存在的问题，本技术提供一种应用在移动巡检设备中的工业交换机，通过特殊的内部结构设计能够在保证其具有较好的运行稳定性。
[0006]本技术所采用的技术方案为：
[0007]第一方面，本技术提供一种巡检设备的工业交换机，设置在可移动的设备中连接主信号传输线路与多个功能模块，具有一个一体式的机壳，机壳内具有至少两个独立的腔室，其中一腔室内设有发热元器件，另一腔室设有散热模块；在机壳内设有贯穿两个腔室的导热结构，通过导热结构进行热传递。
[0008]本技术设置在可移动的巡检设备内，由于该巡检设备大都具有多个传感器和摄像头，需要将数据集中进行发送，则会需要设置具有多个串口的交换机，从而将多个数据终端的信息汇总至单个或多个收发模块中，再通过收发模块通过无线或有线的方式向外输出。由于是工业巡检设备，往往处于复杂甚至极端的环境中进行作业，而这种设备由于其结构的特殊性，可能需要将交换机设置在外部或低防护空间内。且由于需要持续的进行传输工作，则交换机中的芯片会持续发热，若热量无法及时散出，则会影响该设备的运行稳定性。
[0009]本技术中的机壳内具有两个独立的空间，其中一个设置有发热元器件，该发热元器件即为交换机的核心部件，为了提高保护效果，该腔室一般为封闭腔室，具有较好的
防水防尘性能。而另一空腔则是用于辅助散热的空间，内部的散热模块能够将进入该空间内的热量快速向外传递，由于设有的导热结构连接两个腔室，则独立的腔室既能够保证核心的发热元器件在复杂环境条件下的正常运行，同时也能够使其产生的热量及时散出，维持内部温度处于正常工况范围。
[0010]值得说明的是，由于交换机的发热元器件的发热量并不大，只是长时间持续不断积累会导致温度升高并超过限值。故虽然采用导热结构的热传递速率并不高，但正好适用于交换机这种具有低发热量特性的设备中。
[0011]结合第一方面，本技术提供第一方面的第一种实施方式，所述导热结构包括设置在具有散热模块腔室内的鳍片，以及设置在具有发热元器件腔室内的覆盖件，所述覆盖件具有覆盖在发热元器件的表面的膨大端。
[0012]其中，覆盖件是一种具有高导热系数的零部件，通过其膨大端贴合在发热元器件表面进行热传递。发热元器件的热量能够及时被覆盖件传递至鳍片上，并由散热模块将鳍片上的热量向外传递，以达到对发热元器件的散热效果。
[0013]需要说明的是，导热结构本身的导热系数较高，且为了避免采用大宽度而必须在空腔之间的封闭结构上开孔较大，本实施方式中导热结构的主体部分本身具有较小的宽度，仅保留一定的截面面积，可看作为一种热管结构。而膨大端则是尽可能降低厚度而提高宽度，能够覆盖更多的范围，以适用于具有多个发热芯片的单板结构。而鳍片是常用的散热结构，其具有一个固定端面，而另一侧则具有多个阵列排布的薄片，通过持续快速的气流穿过薄片内，从而将热量快速带出。
[0014]结合第一方面的第一种实施方式，本技术提供第一方面的第二种实施方式，所述覆盖件为软质的硅胶散热贴，所述硅胶散热贴一端穿入具有散热模块腔室内并与鳍片贴合。
[0015]所谓硅胶散热贴，是一种常用于电子设备散热的被动式结构，其主要材料为导热硅橡胶，这种材料是一款低热阻及高导热性能，高柔软性的导热材料，该材料具有的高柔软性可以减少元器件间所需的压力，同时覆盖住微观不平整的表面从而使元器件充分接触而提高热传导效率，适合于空间受限的热传导需求。
[0016]结合第一方面的第二种实施方式，本技术提供第一方面的第三种实施方式，所述覆盖件为硬质的均热板，所述均热板一端穿入具有散热模块腔室内并与鳍片贴合。
[0017]均热板是一个内壁具有微细结构的真空腔体，通常由铜制成。当热由热源传导至蒸发区时，腔体里的冷却液在低真空度的环境中受热后开始产生冷却液的气化现象，此时吸收热能并且体积迅速膨胀，气相的冷却介质迅速充满整个腔体，当气相工质接触到一个比较冷的区域时便会产生凝结的现象。借由凝结的现象释放出在蒸发时累积的热，凝结后的冷却液会借由微结构的毛细管道再回到蒸发热源处，此运作将在腔体内周而复始进行。
[0018]由于均热板为硬质结构，虽然其导热效率高于硅胶散热材料，但需要对具有发热元器件的电路板和其设置的空腔进行结构改进，通过在其间隙中填充硅脂或其他导热材料使发热元器件能够与均热板完全贴合。而本实施方式中的导热结构主体为热管，而热管的一端则通过焊接贴合在均热板上，另一端也焊接在鳍片背面。
[0019]结合第一方面的第一至三种实施方式，本技术提供第一方面的第四种实施方式，所述发热元器件为设置在电路板上的功能块，所述覆盖件将电路板两端面覆盖导热。
[0020]由于发热元器件多为较薄且具有较大表面积的芯片结构，一般的散热方式是将导热结构贴合在其表面进行热传递，为了提高热传递效率，本实施方式中通过正反面贴合的方式增加接触面积。
[0021]结合第一方面的第四种实施方式，本技术提供第一方面的第五种实施方式，具有两块独立的电路板，分为为电源板和控制板，所述控制板与机壳表面设有的网线接头通过排线连接。
[0022]需要说明的是，电路板是交换机中的主要电路部件，一般是分为供电部分和数据处理部分，供电部分则是上述用于连接外部220
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250V电源并变压提供给内部元器件电能的电源板，在电源板上集成有电源管理芯片和多个功能模块；而数据处理部分则是连接机壳上的网线接头并对数据进行处理的模块，即上述控制板。控制板上集成有主控制芯片和多个用于连接端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种巡检设备的工业交换机，设置在可移动的设备中连接主信号传输线路与多个功能模块，具有一个一体式的机壳（1），其特征在于：机壳（1）内具有至少两个独立的腔室，其中一腔室内设有发热元器件，另一腔室设有散热模块；在机壳（1）内设有贯穿两个腔室的导热结构，通过导热结构进行热传递。2.根据权利要求1所述的一种巡检设备的工业交换机，其特征在于：所述导热结构包括设置在具有散热模块腔室内的鳍片（8），以及设置在具有发热元器件腔室内的覆盖件，所述覆盖件具有覆盖在发热元器件的表面的膨大端。3.根据权利要求2所述的一种巡检设备的工业交换机，其特征在于：所述覆盖件为软质的硅胶散热贴，所述硅胶散热贴一端穿入具有散热模块腔室内并与鳍片（8）贴合。4.根据权利要求2所述的一种巡检设备的工业交换机，其特征在于：所述覆盖件为硬质的均热板，所述均热板一端穿入具有散热模块腔室内并与鳍片（8）贴合。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓倩，韩彦，侯睿，常乐，邓博杨，董笑宇，
申请(专利权)人：成都川江信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：