机架及无人飞行器的制作方法

本实用新型涉及飞行器散热领域，尤其是涉及一种机架及无人飞行器。

背景技术：

无人飞行器在工作时，内部的电子元器件会产生大量的热导致温度升高，热量积累会降低内部的电子元器件的工作效率，影响无人飞行器的正常工作，甚至是烧坏无人飞行器。

技术实现要素：

本实用新型的实施方式提供一种机架及无人飞行器。

本实用新型实施方式的一种机架，所述机架包括：

壳体，所述壳体的两端分别设置一个通风口以与所述壳体内部空间连通而形成一个散热风道；

机臂，所述机臂与所述壳体的外侧固定连接；及

风扇，所述风扇设置在所述通风口处，

其中，所述风扇用于引导所述壳体的外部空气进入所述散热风道，及引导所述壳体的内部空气排出所述散热风道。

在某些实施方式中，两个所述通风口包括进风口和出风口，所述进风口位于所述壳体的前端，所述出风口位于所述壳体的后端。

在某些实施方式中，所述风扇置于所述进风口处，用于将所述外部空气吸至所述散热风道内；

和/或，所述风扇置于所述出风口处，用于将所述内部空气排出至所述壳体外部。

在某些实施方式中，所述机架还包括防护组件，所述防护组件设于所述通风口处，用于遮挡灰尘或/及水滴。

在某些实施方式中，所述防护组件包括隔板，所述隔板包括主板以及从所述主板延伸出的多个遮挡片，所述主板开设有多个通风孔，所述遮挡片正对所述通风孔设置，以遮挡正面吹进所述通风孔的灰尘或/及水滴。

在某些实施方式中，所述防护组件还包括过滤网，所述过滤网设于所述隔板远离所述壳体内部的一侧，所述过滤网开设有多个通孔，所述通孔的最大尺寸小于所述隔板的通风孔的最小尺寸。

在某些实施方式中，所述防护组件还包括外壳，所述外壳上设置有多个条形孔，所述条形孔的最小尺寸大于所述过滤网的所述通孔的最大尺寸。

在某些实施方式中，所述外壳与所述壳体一体成型。

在某些实施方式中，所述主板较所述遮挡片更加靠近所述过滤网设置；所述遮挡片与所述主板一体成型或可拆卸连接。

在某些实施方式中，所述过滤网包括第一安装部、第二安装部以及连接在所述第一安装部与所述第二安装部之间的通风部，所述第一安装部与所述第二安装部分别安装在所述通风口相对两端的所述壳体上，所述通风部相对于所述隔板朝所述壳体的外部突出。

在某些实施方式中，在接近所述散热风道的方向上，所述过滤网的宽度递增。

在某些实施方式中，所述防护组件仅设置在所述进风口处。

在某些实施方式中，所述防护组件为两个，分别设置在所述进风口处和所述出风口处。

在某些实施方式中，在接近所述散热风道的方向上，设于所述进风口的所述防护组件的所述过滤网的中部外凸设置，设于所述出风口的所述防护组件的所述过滤网为平板结构。

本实用新型实施方式的一种无人飞行器，包括上述任一实施方式所述的机架；及

飞行控制电路，设于所述壳体内部，用于控制所述无人飞行器的飞行参数；

其中，通过所述散热通道给所述飞行控制电路进行散热。

在某些实施方式中，其特征在于，所述飞行控制电路包括电路板以及设于所述电路板上的电子元器件，所述电子元器件包括如下至少一种：飞行控制器，惯性测量单元，电源管理控制器。

本实用新型实施方式的机架及无人飞行器，通过壳体的两端分别设置一个通风口并与壳体内部空间连通而形成散热风道，及在通风口处设置风扇，以引导壳体的外部空气进入散热通道及引导壳体的内部空气排出散热风道，使壳体内部实现较好的通风，及时带走壳体内部的电子元器件产生的热量，避免电子元器件的工作效率的降低，保证无人飞行器的正常工作，延长无人飞行器的使用寿命。

本实用新型的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实施方式的实践了解到。

附图说明

本实用新型的实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一实施方式提供的无人飞行器的平面示意图；

图2是图1中无人飞行器沿着线II-II的截面示意图；

图3是本实用新型一实施方式提供的无人飞行器的防护组件的平面示意图；

图4是图3中防护组件沿着线IV-IV的截面示意图；

图5是本实用新型一实施方式提供的无人飞行器的防护组件的平面示意图；

图6是无人飞行器的仿真项目1的内部一个风速模拟图；

图7是无人飞行器的仿真项目1的内部另一个风速模拟图；

图8是无人飞行器的仿真项目2的内部一个风速模拟图；

图9是无人飞行器的仿真项目2的内部另一个风速模拟图；

图10是无人飞行器的仿真项目3的内部一个风速模拟图；

图11是无人飞行器的仿真项目3的内部另一个风速模拟图；

图12是无人飞行器的仿真项目4的内部一个风速模拟图；

图13是无人飞行器的仿真项目4的内部另一个风速模拟图。

主要元件符号说明：无人飞行器100，机架10，壳体12，通风口121，前端122，进风口1222，后端124，出风口1242，散热风道126，风扇14，防护组件16，隔板162，主板1622，通风孔1622a，遮挡片1624，导风通道1626，过滤网164，第一安装部1641，通孔1642，第二安装部1643，通风部1644，外壳166，条形孔1662，机臂18。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1，本实用新型实施方式的无人飞行器100，包括机架10及飞行控制电路(图未示)。

请参阅图1及图2，机架10包括壳体12、风扇14、防护组件16以及机臂18。具体地，在某些实施方式中，壳体12可以理解为无人飞行器100的中心体的壳体12。风扇14以及防护组件16安装于壳体12。机臂18为多个，分别与壳体12的外侧固定连接。

壳体12的两端分别设置一个通风口121以与壳体12内部空间连通而形成一个散热风道126。两个通风口121包括进风口1222和出风口1242，进风口1222位于壳体12的前端122，出风口1242位于壳体12的后端124。前端122和后端124为相对位置，本实用新型实施方式中，前端122和后端124如图2所示，沿无人飞行器100飞行的方向，前端122置于后端124之前，具体地，前端122为无人飞行器100正常飞行时机头所处的一端，后端124为无人飞行器100正常飞行时机尾所处的一端。当然，在其他实施方式中，前端122和后端124不限于上述位置，可以是前端122和后端124分别位于无人飞行器100的机架10相对两侧。可以理解，可根据实际情况，将进风口1222和出风口1242设计在其他合理的位置，只需满足所横跨的路线经过壳体12内部的易发热的电子元器件即可。

风扇14设置在通风口121处，可以正对着通风口121，也可以不正对通风口121。风扇14用于引导壳体12的外部空气进入散热风道126，及引导壳体12的内部空气排出散热风道126。在一个例子中，风扇14置于进风口1222处，风扇14用于将外部空气吸至散热风道126内；在一个例子中，风扇14设置在出风口1242处，用于将内部空气排出至壳体12外部；在一个例子中，风扇14设置在进风口1222处和出风口1242处，用于将外部空气吸至散热风道126内及用于将内部空气排出至壳体12外部。也即是说，风扇14的数量可以为一个，可设置在进风口1222处，也可以设置在出风口1242处；风扇14的数量还可以为两个，分别设置在进风口1222处和出风口1242处，进口处的风扇14用于将外部空气吸至散热风道126内，出口处的风扇14用于将内部空气排出至壳体12外部，形成一个气流循环，空气气流的流向如图1中箭头X所示。较佳地，风扇14的数量为两个，分别设置在进风口1222和出风口1242处。在风扇14的引导作用下，外部空气更容易在散热风道126内流动，风扇14有利于加速气体流动，带走更多的热量，增强散热效果。

请参阅表1，为仿真项目1-4时无人飞行器100内各电子元器件的温度列表。仿真项目1-4的外界环境不同，内部条件均相同。表1中的仿真项目1-4的内部条件均为：壳体12内部设置有散热器，且散热器的散热片的齿高8.5mm。

其中，仿真项目1为无风扇设置时的情况，请参阅图6及图7，为仿真项目1的模拟结果，从图中可以看出，壳体12内部几乎没有空气流动，故而容易导致壳体12内部的电子元器件产生的热量累积在壳体12内部，导致电子元器件的温度升高，如表1所示的仿真项目1中，每个电子元器件的温度均超过了该电子元器件的温度极限，存在致命散热风险。

仿真项目2为一个风扇14仅设置在出风口1242时的情况，请参阅图8及图9，为仿真项目2的模拟结果，从图中可以看出，出风口1242的风速较大，使得壳体12内部的气体流动加快，带走部分电子元器件产生的热量，避免电子元器件的温度持续升高，如表1所示的仿真项目2中，电子元器件的温度相对于仿真项目1中电子元器件的温度大大降低，且每个电子元器件的温度均低于该电子元器件的温度极限，各电子元器件可正常工作。

仿真项目3为一个风扇14仅设置在进风口1222时的情况，请参阅图10及图11，为仿真项目3的模拟结果，从图中可以看出，进风口1222的风速较大，使得壳体12内部的气体流动加快，带走部分电子元器件产生的热量，避免电子元器件的温度持续升高，如表1所示的仿真项目3中，电子元器件的温度相对于仿真项目1中电子元器件的温度大大降低。

仿真项目4为两个风扇14分别设置在进风口1222和出风口1242时的情况，请参阅图8及图9，为仿真项目2的模拟结果，从图中可以看出，由于进风口1222和出风口1242分别设置了一个风扇14，风扇提供的高速风流可以快速带走壳体12内部电子元器件产生的热量，从而使其保持在相对较低的温度范围内，这样各个电子元器件均在其极限值以下，无散热风险，可以正常的工作。

进一步地，从表1中可以得知，对比风扇14一个仅设置在出风口1242(仿真项目2)、一个风扇14仅设置在进风口1222(仿真项目3)、及两个风扇14分别设置在进风口1222和出风口1242(仿真项目4)三种情况发现，两个风扇14分别设置在进风口1222和出风口1242(仿真项目4)时相对于一个风扇14仅设置在出风口1242(仿真项目2)和一个风扇14设置在进风口1222(仿真项目3)时壳体12内部电子元器件的温度更低。也即是说，两个风扇14分别设置在进风口1222和出风口1242时，通风散热效果最好。

表1

请参阅图2～图4，防护组件16设于通风口121，用于遮挡灰尘以及水滴等混在外部空气中的杂物。在一个例子中，防护组件16仅设置在进风口1222处。防护组件16包括隔板162、过滤网164及外壳166。

隔板162包括主板1622以及从主板1622延伸出的多个遮挡片1624，遮挡片1624与主板1622的连接方式可以是一体成型也可以是可拆卸地连接。较佳地，遮挡片1624与主板1622可拆卸地连接，以便于清洁与更换。每个遮挡片1624大致呈Z字型，相邻的两个遮挡片1624形成一个弯折状的导风通道1626。主板1622开设有多个通风孔1622a，遮挡片1624正对通风孔1622a设置，以遮挡正面吹进通风孔1622a的灰尘或/及水滴。当外部空气进入防护组件16后，由于遮挡片1624呈Z字型，混在外部空气中的灰尘或/及水滴等杂质在惯性作用下，易附着在遮挡片1624上，从而避免灰尘或/及水滴等杂质进入壳体12内部。

过滤网164设于隔板162远离壳体12内部的一侧，在一个例子中，主板1622较遮挡片1624更加靠近过滤网164设置。过滤网164开设有多个通孔1642，通孔1642的最大尺寸小于隔板162的通风孔1622a的最小尺寸。在一个例子中，多个通孔1642的尺寸彼此均相同，多个通风孔1622a的尺寸也彼此均相同，此时，通孔1642的尺寸小于通风孔1622a的尺寸；在另一个例子中，多个通孔1642的尺寸可只有部分相同，多个通风孔1622a的尺寸也可只有部分相同，此时，所有通孔1642中最大的通孔1642对应的尺寸(最大尺寸)需要小于所有通风孔1622a中最小通风孔1622a对应的尺寸(最小的尺寸)。过滤网164上的通孔1642用于过滤空气中的较小的杂物，通孔1642的最大尺寸小于隔板162的通风孔1622a的最小尺寸可以在过滤空气中的较小的杂物之后尽量降低风阻，增加进入散热通道126内的风量，提高对壳体10内各电子元器件的散热效率。过滤网164包括第一安装部1641、第二安装部1643以及连接在第一安装部1641与第二安装部1643之间的通风部1644，第一安装部1641与第二安装部1643分别安装在通风口121相对两端的壳体12上，通风部1644相对于隔板162朝壳体12的外部突出(外凸结构，也即中部外凸设置)。具体地，在接近散热风道126的方向上，过滤网164的宽度递增，使得无人飞行器100飞行时受到的阻力更小。

外壳166上设置有多个条形孔1662，条形孔1662的最小尺寸大于过滤网164的通孔1642的最大尺寸。在一个例子中，多个条形孔1662的尺寸彼此均相同，多个通孔1642的尺寸也彼此均相同，此时，通孔1642的尺寸小于条形孔1662的尺寸；在另一个例子中，多个通孔1642的尺寸可只有部分相同，多个条形孔1662的尺寸也可只有部分相同，此时，所有条形孔1662中最小条形孔1662对应的尺寸(最小的尺寸)需要大于所有通孔1642中最大的通孔1642对应的尺寸(最大尺寸)。外壳166为防护组件16的最外层，条形孔1662的最小尺寸大于过滤网164的通孔1642的最大尺寸可以使条形孔1662用于过滤掉外部空气中的较大的杂物，保护过滤网164及壳体12内的其他结构。本实用新型实施方式中，过滤网164设置在壳体12内，外壳166的形状与过滤网164对应，过滤网164紧贴着外壳166设置。外壳166与壳体12一体成型。从壳体12外部至壳体12内部依次为外壳166、过滤网164、隔板162，风扇14，也即是说外部空气进入壳体12内部时，依次经过外壳166、过滤网164、隔板162，风扇14。进一步地，外部空气进入壳体12内部时，依次经过条形孔1662、通孔1642、通风孔1622a、导风通道1626，空气气流的流向如图4中箭头所示。外部空气经过条形孔1662时，先过滤去掉混在外部空气中相对较大的杂物；然后经通孔1642去掉相对较小的杂物，再经过通风孔1622a进行整流后进入导风通道1626，空气在导风通道1626内再一次去除较细小的灰尘或/及水滴等杂质，使防护组件16起到防水防尘的作用。

飞行控制电路设于壳体12内部，用于控制无人飞行器100的飞行参数。通过散热通道给飞行控制电路进行散热。具体地，飞行控制电路包括电路板以及设于电路板上的电子元器件，电子元件器件包括如下至少一种：飞行控制器，惯性测量单元，电源管理控制器。上述电子元器件在工作中，都容易产生大量的热量，当外部空气进入壳体12内部，在对流换热的作用下，带走大量的热量，防止电子元器件由于热量累计导致温度过高。

本实用新型实施方式的无人飞行器100，外部空气经防护组件16，去除混在空气中的灰尘或/及水滴等杂质后进入壳体12内部，空气气流与壳体12内部的电子元器件在对流换热的作用下，带走大量的热量，避免电子元器件的温度过度升高。

本实用新型实施方式的机架10及无人飞行器100，通过壳体12的两端分别设置一个通风口121并与壳体12内部空间连通而形成散热风道126，及在通风口121处设置风扇14，以引导壳体12的外部空气进入散热通道126及引导壳体12的内部空气排出散热风道126，使壳体12内部实现较好的通风，及时带走壳体12内部的电子元器件产生的热量，避免电子元器件的工作效率的降低，保证无人飞行器100的正常工作，延长无人飞行器100的使用寿命。

进一步地，防护组件16包括隔板162、过滤网164及外壳166，防止灰尘或/及水滴等杂质随外部空气进入壳体12内部，避免灰尘或/及水滴等杂质附着在壳体12内部的电子元器件上，保证无人飞行器100的正常工作。

再进一步地，过滤网164设置在壳体12内，外壳166的形状与过滤网164对应，过滤网164紧贴着外壳166设置，外壳166起到保护过滤网164的作用。

更进一步地，本实用新型实施方式中，沿无人飞行器100飞行的方向，进风口1222相对于出风口1242置于无人飞行器100的前端122，使外部空气更容易进入壳体12内部，进一步增强壳体12内部的电子元器件的散热。

在某些实施方式中，防护组件16中的过滤网164和/或外壳166可以省略。

在某些实施方式中，防护组件16可仅设置在出风口1242处。

请参阅图2及图5，在某些实施方式中，防护组件16的数量为两个，分别设置在进风口1222处和出风口1242处。在接近散热风道126的方向上，设于进风口1222的防护组件16的过滤网164的中部外凸设置，设于出风口1242的防护组件16的过滤网164为平板结构。

在某些实施方式中，防护组件16的数量为两个，可分别设置在进风口1222和出风口1242处，且设于进风口1222的防护组件16的过滤网164与设于出风口1242的防护组件16的过滤网164的结构相同，可均为如前所述的外凸结构；或者是设于进风口1222的防护组件16的过滤网164为如前所述的外凸结构，设于出风口1242的防护组件16的过滤网164为平板结构。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。