散热结构及无人飞行器的制作方法

本实用新型涉及散热技术领域，尤其涉及一种无人飞行器及其散热结构。

背景技术：

近年来，随着科技水平以及人们生活水平的提高，无人飞行器在全球范围内的应用日益普及，特别是在农业、运输、公共安全、采矿、影视娱乐以及竞技等领域，对无人飞行器的需求逐步增加。

无人飞行器在工作时，装设在其机身内部的电路板会产生大量热量，电路板产生的热量会影响其正常工作，无人飞行器长时间在高温环境中工作时，不仅效率低，还对使用寿命造成影响，所以需要及时将即内部的热量散发到无人飞行器的外部环境中，以保证无人飞行器内部零件的工作温度正常。目前，无人飞行器通过在机身内部装设散热结构进行散热，但现有的散热结构通常具有一个进风口和一个出风口，散热效率较差，无法满足无人飞行器的需求。

因此，亟需一种散热效果好的散热结构以及具有该散热结构的无人飞行器。

技术实现要素：

本实用新型的实施例旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型的实施例提供一种散热结构以及具有该散热结构的无人飞行器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是，提供一种散热结构，其包括：

壳体；

设置于所述壳体内的散热风扇；以及

相对设置的第一进风口和第二进风口，以及相对设置的第一出风口和第二出风口，其中，所述第一进风口和所述第二进风口的进风方向垂直于所述散热风扇所在的平面，所述第一出风口和所述第二出风口的出风方向与所述散热风扇所在的平面共面。

在一些实施例中，所述第一进风口、所述第二进风口、所述第一出风口和所述第二出风口均连通。

在一些实施例中，所述壳体包括底壁、与所述底壁平行的顶壁和连接所述底壁和顶壁的四个侧壁，所述底壁、顶壁和所述四个侧壁围设成一收容腔，所述散热风扇容置在所述收容腔内。

在一些实施例中，所述散热风扇所在的平面平行于所述底壁，所述第一进风口与所述第二进风口分别设置于所述顶壁和所述底壁上，所述第一进风口的进风方向与所述第二进风口的进风方向相反且均指向所述散热风扇；所述第一出风口与所述第二出风口分别设置于所述壳体的所述四个侧壁中的两个相对的侧壁上，所述第一出风口的出风方向与所述第二出风口的出风方向相反且均背向所述散热风扇。

在一些实施例中，所述散热风扇包括：轮毂，以及均匀环设于所述轮毂上的多个叶片；所述多个叶片之间形成进风区；其中，当所述散热风扇工作时，气流通过所述第一进风口和所述第二进风口进入所述散热风扇的所述进风区，并通过所述进风区形成第一分支流和第二分支流；所述第一分支流和所述第二分支流分别通过所述第一出风口和所述第二出风口吹出。

在一些实施例中，所述散热风扇呈圆柱形，所述第一进风口和所述第二进风口的尺寸相等且均小于所述散热风扇的横截面面积，所述第一出风口和所述第二出风口的尺寸相等且均小于所述散热风扇的纵截面面积。

在一些实施例中，所述第一进风口和所述第二进风口为圆形，所述圆形直径小于所述散热风扇的两圆形端面的直径。

在一些实施例中，所述第一出风口和所述第二出风口矩形，所述矩形的长小于所述散热风扇的两圆形端面的直径，所述矩形的宽小于所述散热风扇的高度。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是，提供一种无人飞行器，其包括机身、与所述机身相连的机臂以及设置在所述机臂上的动力装置，其特征在于，在所述机身内装设有如上所述的散热结构。

在一些实施例中，所述无人飞行器的机身所在的平面与所述散热结构所在的平面平行。

在一些实施例中，所述机身在其上侧与所述第一进风口对应的位置开设有第一进风开口，在其下侧与所述第二进风口对应的位置开设有第二进风开口。

在一些实施例中，所述机身内还装有第一电路板和/或第二电路板，所述第一电路板设置在所述第一进风开口与所述散热结构之间，并且/或者，所述第二电路板设置在所述第二进风开口与所述散热结构之间。

在一些实施例中，所述第一出风口和所述第二出风口分别朝向所述机身的两侧。

在一些实施例中，所述机身在其左侧与所述第一出风口对应的位置开设有第一出风开口，在其右侧与所述第二进风口对应的位置开设有第二出风开口。

在一些实施例中，所述机身内还设置有导风部件，所述导风部件一端与所述机身相连，另一端连接至所述第一进风口和/或所述第二进风口。

在一些实施例中，在所述散热结构的外周还设置有减振件。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型实施例提供的散热结构，具有相对设置的第一进风口和第二进风口，以及相对设置的第一出风口和第二出风口，其结构简单，且具有较高的散热效率。进一步地，将该散热结构应用于无人飞行器，能够相应提高无人飞行器的散热性能，同时，由于该散热结构的结构简单，能够节省散热空间，并在控制无人飞行器的整体重量的同时最大限度地提升散热性能，使无人飞行器具有更高的安全可靠度。

【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，下面将对本实用新型实施例描述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为本实用新型一种无人飞行器其中一实施例的立体结构示意图；

图2为图1所示无人飞行器的剖视图；

图3为图2所示无人飞行器中散热结构的主视图；

图4为图2所示无人飞行器中散热结构的立体；

图5-a为图2所示无人飞行器向前或向后行时，经过散热结构的气流走向的示意图；

图5-b为图2所示无人飞行器沿着图中向左的方向飞行时，经过散热结构的气流走向的示意图；

图5-c为图2所示无人飞行器沿着图中向右的方向飞行时，经过散热结构的气流走向的示意图。

【具体实施方式】

为了便于理解本实用新型，下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型实施例提供的散热结构，是一种用来对电子设备进行散热的结构，适用于诸多具有电路板等发热元器件的电子设备，常见的应用场景例如有：笔记本电脑、暖风机、音响、投影仪、饮水机、游戏机、电动车等。本实用新型实施例提供的散热结构尤其可以应用于各种内部装设有电路板等会发热的电子元器件的可移动物体上，包括但不限于无人飞行器(unmanned aerial vehicle，UAV)、无人船、机械臂、机器人等。将本实用新型实施例中将以无人飞行器为例进行说明。将该散热结构应用于无人飞行器，能够相应提高无人飞行器的散热性能，同时，由于该散热结构的结构简单，能够节省散热空间，并在控制无人飞行器的整体重量的同时最大限度地提升散热性能，使无人飞行器具有更高的安全可靠度。

请一并参阅图1，为本实用新型其中一实施例提供的一种无人飞行器10，其包括机身100、与机身100相连的机臂200，和与机臂200相连的动力组件。所述动力组件安装于所述机臂200，用于为所述无人飞行器10提供动力。所述动力组件包括电机300和安装在电机300上的螺旋桨(图未示)，每一螺旋桨在与其对应的电机300的驱动下旋转以产生使无人飞行器飞行的升力或推力。在其他可能的实施例中，所示动力组件还可以包括设置在机臂200或机身100的内部的电调板(未图示)，电调板用于根据油门控制器或油门发生器产生的油门信号生成用于控制电机转速的电机控制信号以获取无人飞行器10需要的飞行速度或飞行姿态。

图2为图1所示的无人飞行器10的机身100的剖视图。所述机身100内装设有由电路板400a，400b等电子元器件组成的控制电路组件，该控制电路组件包括多个控制模块，如，用于控制所述动力组件工作以控制所述无人飞行器10飞行姿态的飞行控制模块，用于为所述无人飞行器10进行导航的定位模块，以及用于处理相关机载设备所获取的环境信息的数据处理模块等。所述机身100内部还装设有用于为电路板400a，400b进行散热的散热结构500。在优选实施例中，所述无人飞行器10的机身100所在的平面与所述散热结构500所在的平面平行。在本实用新型实施例中，所述电路板的数量为两块，即，电路板400a和400b，分别装设在所述散热结构500的上下两端。在其他一些实施例中，无人飞行器10可以设置更多块电路板，或仅设置一块电路板。

如图3和图4所示，分别为图2的无人飞行器10中的散热结构500的主视图和立体图。该种散热结构500包括：壳体505、设置于所述壳体505内的散热风扇506，以及第一进风口501、第二进风口502、第一出风口503和第二出风口504。在本实用新型实施例中，所述第一进风口501和所述第二进风口502相对设置于壳体505的上下两侧，所述第一出风口503和所述第二出风口504相对设置于壳体505的左右两侧。当散热结构500装设在无人飞行器10的机身100上后，第一进风口501和第二进风口502分别朝向机身的上侧和下侧，第一出风口503和第二出风口504分别朝向机身100的左侧和右侧。

所述壳体505为扁平的长方体，其包括底壁505b、与所述底壁505b平行的顶壁505a和连接所述底壁和顶壁的四个侧壁，其中的左侧壁和右侧壁在图中示出为505a和505d，前侧壁和后侧壁在图中未示出。所述底壁505b、顶壁505a和所述四个侧壁围设成一收容腔，所述散热风扇506容置在所述收容腔内。所述散热风扇506大体呈扁平的圆柱形，由图中虚线示出该散热风扇506所在平面的平面A。所述散热风扇506所在的平面A平行于所述底壁505b和顶壁505a。

在本实用新型一些实施例中，所述第一进风口501与所述第二进风口502分别设置于所述壳体505的所述顶壁505a和所述底壁505b上。如图3中箭头所示，所述第一进风口501和所述第二进风口502的进风方向垂直于所述散热风扇506所在的平面A。具体地，所述第一进风口501的进风方向与所述第二进风口502的进风方向彼此相反，且均指向所述散热风扇506。

在本实用新型一些实施例中，所述第一出风口503与所述第二出风口504分别设置于所述壳体505的两个相对的侧壁上，即，左侧壁505c和右侧壁505d上。如图3中箭头所示，所述第一出风口503和所述第二出风口504的出风方向与所述散热风扇506所在的平面共面。具体地，所述第一出风口503的出风方向与所述第二出风口504的出风方向彼此相反，且均背向所述散热风扇506。

进一步参阅图4，在本实用新型一些实施例中，所述第一进风口501和所述第二进风口502(未示出)的尺寸相等，且均小于所述散热风扇506的横截面面积。所述第一出风口(未示出)和所述第二出风口504的尺寸相等且均小于所述散热风扇506的纵截面面积。具体地，在本实用新型一些实施例中，所述第一进风口501和所述第二进风口502为圆形，所述圆形直径小于成圆柱形的所述散热风扇506的两圆形端面的直径。在本实用新型一些实施例中，所述第一出风口503和所述第二出风口504为矩形，所述矩形的长小于所述散热风扇的两圆形端面的直径，所述矩形的宽小于所述散热风扇的高度。

所述散热风扇506包括轮毂506a以及均匀环设于所述轮毂506a上的多个叶片506b。所述多个叶片506b之间形成进风区。当所述散热风扇506工作时，由于散热风扇506的转动，气流通过所述第一进风口501和所述第二进风口502进入所述散热风扇506的所述进风区，并通过所述进风区形成第一分支流和第二分支流，所述第一分支流通过所述第一出风口503吹出，所述第二分支流通过所述第二出风口吹出。

本实用新型实施例提供的散热结构500，具有相对设置的第一进风口501和第二进风口502，以及相对设置的第一出风口503和第二出风口504，其结构简单，且具有较高的散热效率。进一步地，将该散热结构500应用于无人飞行器10，能够相应提高无人飞行器10的散热性能，同时，由于该散热结构500的结构简单，能够节省散热空间，并在控制无人飞行器10的整体重量的同时最大限度地提升散热性能，使无人飞行器10具有更高的安全可靠度。

在本实用新型一些实施例中，所述第一进风口501、所述第二进风口502、所述第一出风口503和所述第二出风口504均连通。在无人飞行器10飞行时，流经无人飞行器10的机身100的气流中的一部分气流不必再从机身100的四周绕行，而是可以从机身100的一侧经过散热结构500直接流至机身100的另一侧。这样的设计，能够有效地减少无人飞行器10飞行时的风阻。

进一步地，再次参见图2，所述无人飞行器10的机身100在其上侧与所述第一进风口501对应的位置开设有第一进风开口101，在其下侧与所述第二进风口502对应的位置开设有第二进风开口101。所述第一电路板400a装设在所述第一进风开口101和所述散热结构500之间，所述第二电路板400b装设在所述第二进风开口102和所述散热结构500之间。设置第一进风开口101和第二进风开口101，以便机身100外部环境中的空气气流能够通过所述第一进风开口101和第二进风开口102分别流经散热结构500的第一进风口501和第二进风口502，进入所述散热结构500的内部。同时，由于第一电路板400a装设在所述第一进风开口101和所述散热结构500之间，当机身100外部的空气气流通过所述第一进风开口101进入机身100内部时，首先经过第一电路板400a，带走第一电路板400a上的热量，再流经散热结构500的第一进风口501，进入散热结构500内部进行换气，这样的设置能够有效地将第一电路板400a上尽可能多的热量带走，进行散热；类似地，由于第二电路板400b装设在所述第二进风开口102和所述散热结构500之间，当机身100外部的空气气流通过所述第二进风开口102进入机身100内部时，首先经过第二电路板400b，带走第二电路板400b上的热量，再流经散热结构500的第二进风口502，进入散热结构500内部进行换气，这样的设置能够有效地将第二电路板400b上尽可能多的热量带走，进行散热。

所述机身100还在其左侧与所述第一出风口503对应的位置开设有第一出风开口103，在其右侧与所述第二进风口504对应的位置开设有第二出风开口104。设置第一出风开口103和第二出风开口104，以便流经散热结构500的第一进风口501和第二进风口502，进入散热结构500内部的气流，能够在流经散热结构500的第一出风口503和第二出风口504后，分别顺着设置在机身100上的第一出风开口103和第二出风开口104，吹出至机身100外，从而达到散热目的。

为了进一步提高散热结构500的散热效果，在本实用新型一些实施例中，如图2所示，所述机身100内还设置有导风部件600，所述导风部件600一端与所述机身100的内壁相连，另一端连接至所述第一进风口501。应理解的是在本实用新型实施例中，仅设置了连接至第一进风口501的导风部件600，在其他实施例中，可以仅设置连接至第二进风口502的导风部件，或者，可以设置两组导风部件，分别连接至第一进风口501和第二进风口502。导风部件600的设置，使得机身100外部的空气气流更容易、更集中地流入散热结构500，能够进一步增强散热结构500的散热性能。

由于散热结构500的在本实用新型一些实施例中，可以在所述散热结构500的外周装设减振件700，以吸收散热结构500的散热风扇506转动时产生的振动，从而减小散热风扇506的振动对无人飞行器10内的其他电子元器件的影响，例如，特别是减小对惯性传感装置(IMU)的影响。

请参阅图5-a至图5-c所示，分别示出了无人飞行器10向前/后飞行、向右飞行、向左飞行时，流经其机身100的气流的走向。如图5-a所示，当无人飞行器10向前或向后飞行时，即，沿着垂直于纸面的方向飞行时，机身100外部环境中的空气气流分别从机身100的上侧和下侧流入机身100的内部，流经散热结构500后，从机身100的左侧和右侧流出；如图5-b所示，当无人飞行器10向其右侧方向飞行时，即，沿着图中向右的方向飞行时，机身100外部环境中的空气气流仍然分别从机身100的上侧和下侧流入机身100的内部，但流经散热结构500后，不再是分别从机身100的左侧和右侧流出，而是均从机身100的左侧流出；如图5-c所示，当无人飞行器10向其左侧方向飞行时，即，沿着图中向左的方向飞行时，机身100外部环境中的空气气流仍然分别从机身100的上侧和下侧流入机身100的内部，但流经散热结构500后，将从机身100的右侧流出。因此，相对设置在散热结构500左侧和右侧的第一出风口503和504，以及对应设置在机身100左侧和右侧的第一出风开口103和第二出风开口103，不但能够起到散热的作用，还能够减少无人飞行器10飞行时的风阻，因为流经无人飞行器10的外部环境的空气气流，不必全部均从机身100的周围绕开，而是有一部分气流可以直径流经机身的内部，也就是说，

当无人飞行器10向其右侧方向飞行时，流经无人飞行器10的外部环境的空气气流中的有一部分气流可以依次流经机身100右侧的第二出风开口104、散热结构500右侧壁505d的第二出风口504、散热结构500左侧壁505c的第一出风口503和机身100左侧的第一出风开口103，最终离开无人飞行器10，从而减小了无人飞行器10飞行时的风阻；同样地，当无人飞行器10向其左侧方向飞行时，流经无人飞行器10的外部环境的空气气流中的有一部分气流可以依次流经机身100左侧的第一出风开口103、散热结构500左侧壁505c的第一出风口503、散热结构500右侧壁505d的第二出风口504和机身100右侧的第二出风开口104，最终离开无人飞行器10，从而减小了无人飞行器10飞行时的风阻。

本实用新型实施例提供的散热结构，具有相对设置的第一进风口和第二进风口，以及相对设置的第一出风口和第二出风口，其结构简单，且具有较高的散热效率。进一步地，将该散热结构应用于无人飞行器，能够相应提高无人飞行器的散热性能，同时，由于该散热结构的结构简单，能够节省散热空间，并在控制无人飞行器的整体重量的同时最大限度地提升散热性能，使无人飞行器具有更高的安全可靠度。

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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

最后还应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。