无人机及其散热系统的制作方法

本实用新型涉及散热器领域，特别是涉及一种用于无人机的散热系统以及无人机。

背景技术：

随着口袋无人机等小型化无人机的出现，电子集成度也越来越高，单个电子元器件的发热量也随着升高，但无人机的体积越来越小，不断的挤压散热器件的体积，单独的风扇散热已经无法满足无人机功能模块的需要，同时单独采用导热黏土或导热膏，存在散热不足、涂覆很不规范，容易污染和堵塞元器件，不便于后期的拆卸和维护。由于无人机内部的热量无法快速、高效地排出机体，最终导致多个电子元器件无法正常工作，使得无人机部分功能或者全部功能丧失，严重影响了无人机的飞行安全和使用者的满意度。

技术实现要素：

基于此，有必要针对目前的无人机散热系统所存在体积大、散热效率低的问题，提供一种能够适应无人机小型化，且能够快速、高效降低无人机内温度的散热系统，以及提供一种安装有该散热系统的无人机。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种用于无人机的散热系统，包括导热装置和散热装置，所述导热装置设置于热源和散热装置之间，以使热源产生的热量传导至散热装置上，所述散热装置包括无人机的外壳。

在其中一个实施例中，所述导热装置包括导热结构，所述导热结构设置于热源和外壳之间。

在其中一个实施例中，所述导热装置还包括屏蔽罩，所述屏蔽罩包括具有内、外表面的罩体，所述罩体罩设在热源的外侧。

在其中一个实施例中，所述导热结构包括第一导热结构，所述第一导热结构设置于罩体外表面与外壳之间，所述第一导热结构为导热泡棉或导热垫。

在其中一个实施例中，所述导热结构还包括第二导热结构，所述第二导热结构设置于罩体内表面与热源之间。

在其中一个实施例中，所述第二导热结构为导热硅脂、导热硅胶垫或导热金属。

在其中一个实施例中，所述导热结构还包括第三导热结构，所述第三导热结构铺设在外壳的内壁上，且与第一导热结构相接触。

在其中一个实施例中，所述第三导热结构为金属箔或金属镀层。

在其中一个实施例中，所述散热装置还包括散热器和散热风扇，所述导热装置还包括热管，所述热管的一端与散热器相连接，另一端与屏蔽罩相连接。

在其中一个实施例中，所述热管连接在屏蔽罩罩体的外表面，且设置于罩体外表面与第一导热结构之间。

在其中一个实施例中，所述屏蔽罩还包括连接至所述罩体的屏蔽侧壁，所述屏蔽侧壁开设有热管安装孔，所述热管穿设于所述热管安装孔并连接至所述罩体的内表面。

在其中一个实施例中，所述散热器和散热风扇设置于屏蔽罩的一侧，与散热风扇相对的外壳上开设有散热孔。

在其中一个实施例中，所述散热系统还包括安装框架，所述屏蔽罩扣设于所述安装框架，所述安装框架开设有开口，所述第二导热结构从所述开口露出与所述罩体的内表面接触。

在其中一个实施例中，所述外壳的外壁上设置有若干凸筋或凹槽。

在其中一个实施例中，所述外壳采用高导热塑料制成。

本实用新型还提供了一种无人机，包括任一上述的散热系统。

本实用新型的有益效果是：本实用新型用于无人机的散热系统包括导热装置和散热装置，导热装置设置在无人机中的热源与散热装置之间，可以将热源产生的热量传导至散热装置上，而本实用新型中的散热装置包括无人机的外壳，热量可以通过外壳散失在无人机的外部，热量的传导路径短，且外壳的散热面积大，因此可以使热源产生的热量快速的传导散失在无人机的机身以外，有效的降低无人机壳体内的温度，避免无人机内的电子元器件受到高温影响导致出现故障，使得无人机的性能更稳定，使无人机可以运行更多的功能模块。同时，由于本实用新型的散热系统利用了无人机的外壳作为散热装置，因此可以减少散热系统所占用的空间，有利于无人机的体积小型化。

附图说明

图1为本实用新型用于无人机的散热系统一实施例的分解结构示意图；

图2为本实用新型无人机一实施例的主视剖视图。

其中：

100-散热系统；

200-导热装置；

210-屏蔽罩；

220-第一导热结构；

230-第二导热结构；

240-热管；

300-散热装置；

310-外壳；

311-散热孔；

320-散热器；

330-散热风扇；

400-热源；

500-安装框架；

510-开口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型无人机及其散热系统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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种用于无人机的散热系统100，包括导热装置200和散热装置300，导热装置设置于热源400和散热装置300之间，以使热源400产生的热量传导至散热装置上，散热装置300包括无人机的外壳310。热源400产生的热量通过导热装置200传递到无人机的外壳310上，通过外壳310将热量散失到无人机的机体外部，这种散热系统对无人机中热源400产生热量的传导散热途径进行了扩展，降低了热源400的热流密度。

作为一种结构简单的实施方式，导热装置200包括导热结构，导热结构设置于热源400和外壳310之间。例如，选择导热泡棉作为导热结构，将导热泡棉设置在热源400与外壳310之间，使其两侧与热源400和外壳310内壁接触，通过导热泡棉将热源400产生的热量直接传导至外壳310上。在这种实施方式中为了使热量能够快速的传导至外壳310上，还可以在外壳310的内壁上铺设上金属箔，例如铜箔、铝箔、金箔或银箔等导热性好的金属箔片，或者是采用电镀的方式在外壳310的内壁上加工上镀层，例如镀锌，也可以提高外壳310的导热性能。

进一步的，导热装置200还包括屏蔽罩210，屏蔽罩210包括具有内、外表面的罩体，罩体罩设在热源400的外侧。导热结构包括第一导热结构220，第一导热结构220设置于罩体外表面与外壳310之间。热源400产生的热量依次通过罩体和第一导热结构220传导到外壳310上，通过外壳310将热量散失到无人机的机体外部。

具体的，第一导热结构220为导热泡棉或导热垫，导热泡棉或导热垫都为软性且具有一定弹性的材料，当外壳310扣合在机身外部时，第一导热结构220位于屏蔽罩210与外壳310之间的间隙中，软质的弹性材料可以适应间隙的大小变化，使第一导热结构220始终与外壳310接触，保证导热效率。第一导热结构220可以沿着屏蔽罩210的表面间隔设置多组，使屏蔽罩210与外壳310之间的热量传导更加均匀，提高导热效率。

更进一步的，第一导热结构220一端面设置在热管240上，与其表面紧密接触；第一导热结构220的另一端面设置为与外壳310的内表面紧密接触，可快速将热管引导出的热量传递给无人机的外壳，散发出去。

更进一步的，导热结构还包括第二导热结构230，第二导热结构230设置于罩体内表面与热源400之间。为了提高热源400与屏蔽罩210之间的热量传导效率，将热源400与屏蔽罩210之间的缝隙中填充第二导热结构230，利用第二导热结构230作为热源400与屏蔽罩210之间的导热介质。这样，热源400产生的热量可以依次通过第一导热结构220、屏蔽罩210和第二导热结构230传导至外壳310上，再通过外壳310散失到无人机的机身之外。

具体的，第二导热结构230为导热硅脂、导热硅胶垫或导热金属，导热硅脂、导热硅胶垫或导热金属的截面形状和数量可以根据热源400的截面形状和数量来决定，保证每个热源400对应覆盖一片导热硅脂、导热硅胶垫或导热金属，导热硅脂、导热硅胶垫或导热金属的厚度可以根据每个热源400与屏蔽罩210之间的间隙厚度来选择，保证第二导热结构230能够同时与热源400和屏蔽罩210接触。

在本专利中，无人机的热源400指的是芯片和电路板，第二导热结构230的形状是长方体。导热硅脂以硅油为原料，并添加增稠剂等填充剂，在经过加热减压、研磨等工艺之后形成的一种酯状物，导热硅脂具有一定的黏稠度，没有明显的颗粒感。导热硅脂的工作温度一般在-50℃～180℃，它具有良好的导热性、耐高温、耐老化以及防水的特性。导热硅胶也是由硅油添加一定的化学原料，并经过化学加工而成。在它所添加的化学原料里有某种黏性物质，因此成品的导热硅胶具有一定的黏合力。导热硅胶最大的特点是凝固后质地坚硬，其导热性能略低于导热硅脂。导热金属可以采用铜片，在铜片的表面涂抹硅脂以提高铜片接触的贴合度。

再进一步，导热结构还包括第三导热结构（图中未示出），第三导热结构铺设在外壳310的内壁上，且与第一导热结构220相接触。在外壳310内壁上铺设第三导热结构的目的是为了增大外壳310的受热面积，由于无人机的外壳310绝大部分是通过塑料制成的，而普通的塑料本身导热性能并不好，因此可以通过增大受热面积的方式提高热量向外壳310的传导效率。热源400产生的热量可以依次通过第一导热结构220、屏蔽罩210、第二导热结构230和第三导热结构传导至外壳310上，再通过外壳310散失到无人机的机身之外。

具体的，第三导热结构为金属箔，例如铜箔、铝箔、金箔或银箔等导热性好的金属箔片，或者是采用电镀的方式在外壳310的内壁上加工上金属镀层，例如镀锌。

在上述的几个实施方式中，热源400产生的热量可以通过导热结构直接或间接（通过屏蔽罩）传导至外壳310上，再通过外壳310将热量散失到无人机的机身外部，散热装置300依靠无人机本身就具有的外壳310，不需要加入其他的散热装置，使整个散热系统的占用空间较小，可以应用于体积小型化的无人机中。

本专利还提供了另外一种实施方式，其中散热装置300除了外壳310，还包括散热器320和散热风扇330，导热装置200还包括热管240，热管240的一端与散热器320相连接，另一端与屏蔽罩210相连接。热源400产生的热量传输到屏蔽罩210，屏蔽罩210上的热量一部分通过导热结构传导至外壳310，通过外壳310散失到机身之外，还有一部分通过热管240传输到散热器320，在散热风扇330产生的气流作用下，与散热器320上的热量进行交换，并将热量输送到机身以外的空气中。本实施方式中的散热器320和散热风扇330增加了散热系统中的散热路径，进一步提高了散热效率。

在本实施方式中，热管240连接在屏蔽罩210罩体的外表面，且设置于罩体外表面与第一导热结构220之间。屏蔽罩210从热源400吸收的热量，可以分为两个传导路径，分别传导至外壳310和散热器320中，再通过外壳310和散热器320将热量散失到机身外部的空气中。

在另一个实施方式中（未图示），屏蔽罩210还包括连接至罩体的屏蔽侧壁，屏蔽侧壁开设有热管安装孔，热管240穿设于热管安装孔并连接至罩体的内表面。热源400产生的热量先传导至热管240，再通过屏蔽罩210和第一导热结构220传导至外壳310，屏蔽侧壁用于支撑罩体。

具体的，热管240通常包括管壳（图中未示出）、吸液芯（图中未示出）和端盖（图中未示出）。热管240内部抽成负压状态，充入适当的液体，该液体沸点较低，容易挥发，热管240的管壁具有由毛细多孔材料构成的吸液芯。热管240的一端为蒸发端，另一端为冷凝端，当热管240一端受热时，毛细管中的液体迅速汽化，蒸气在热扩散的动力下流向另外一端，并在冷凝端冷凝释放出热量，液体再沿多孔材料靠毛细作用流回蒸发端，一直循环，直到热管240两端的温度相等，利用了介质在蒸发端蒸发后在冷凝端冷凝的相变过程使热量快速传导。

在本实施例中，热管240是导热铜管。热管240提高了热量的传输速度，从而提高了用于无人机的散热系统100的散热效率。在其它实施例，可以采用热熔渣结构、沟槽结构或者多重金属网孔的热管240。热管240的数量和安装位置可以根据热源的热量以及散热效率进行选择。在本实施例中，用于无人机的散热系统100包括两根热管240，且两根热管240分别连接至屏蔽罩210。在其它实施例中，热管240可以连接至屏蔽罩210的中间或其它位置。在其它实施例中，用于无人机的散热系统100可以根据需要选择一根或者两根以上的热管240。

进一步的，散热器320和散热风扇330设置于屏蔽罩210的一侧，与散热风扇330相对的外壳310上开设有若干散热孔311。可以根据无人机机身中的空间设置散热器320和散热风扇330，优选的是将散热器320和散热风扇330设置在靠近机身一端的位置处，热管240的形状可以根据机身内的情况进行弯曲，散热风扇330产生的气流可以通过外壳310上的散热孔311输送到机身外，从而实现与散热器320进行热交换。

优选的，为了加强对芯片和电路板的保护，散热系统还包括安装框架500，安装框架500罩设在芯片和电路板外部，屏蔽罩210扣设于安装框架500，安装框架500将屏蔽罩210支撑起来，起到对芯片和电路板的保护作用，安装框架500开设有开口510，第二导热结构230从开口510露出与罩体的内表面接触。

为了进一步提高外壳310的散热效率，可以在保证外壳310气动性能的情况下，在外壳310的外壁上设置若干凸筋或凹槽（图中未示出），以增大外壳310的散热面积。

作为一种优选的实施方式，外壳310还可以采用高导热塑料制成，例如掺碳导热塑料，掺金属导热塑料等，提高外壳310的导热性能。

如图2所示，本实用新型还提供了一种无人机，安装有上述实施方式的散热系统100。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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实用新型中的具体含义。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。