工控机散热结构的制作方法

1.本实用新型涉及散热技术领域，具体涉及一种工控机散热结构。


背景技术：

2.工控机即工业控制计算机，是一种对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具的总称。工控机具有重要的计算机属性和特征，如具有计算机cpu、硬盘、内存、外设及接口，并有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面，为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机，广泛应用于工矿企业等行业中。工控机具有体积小，功率高的特性，工控机散热将影响到工控机的稳定性、可靠性。然而，工控机在进行大数据或多功能操作时，经常出现cpu主板及芯片长时间高负荷运行，产热量大，散热问题如果得不到很好的解决，热量不能及时散发，将会影响工控机的正常运行，进而影响生产的正常进行。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种工控机散热结构，旨在解决工控机散热不及时影响工控机正常运行的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的一种工控机散热结构，所述工控机散热结构包括：
5.工控主体；
6.散热外壳，包括基板、以及连接于所述基板的下端面的周缘处的环形侧板，所述基板与所述环形侧板共同形成下端开口的容腔，所述工控主体设于所述容腔内；
7.第一散热组件，设于所述基板背向所述工控主体的一侧，所述第一散热组件包括风扇、以及多个散热片，多个所述散热片呈间隔分布，且多个所述散热片中每相邻两个所述散热片之间形成散热通道，所述风扇用以带动多个所述散热通道内的气流流动；以及，
8.第二散热组件，包括冷却管，所述冷却管环设于所述容腔的内壁上，且在上下方向上呈螺旋状设置，所述冷却管内流动有冷却液。
9.可选地，所述容腔的侧壁和/或底壁与所述工控主体之间设有导热件。
10.可选地，所述基板的上端面设有散热风道；
11.所述风扇设于所述散热风道内；
12.多个所述散热通道与所述散热风道连通。
13.可选地，所述散热风道包括第一风道部以及设于所述第一风道部两侧的两个第二风道部，所述风扇对应所述第一风道部设置，所述第一风道部的宽度大于所述第二风道部的宽度；和/或，
14.多个所述散热片设于所述散热风道宽度方向的两侧；和/或，
15.所述第一风道部的通风直径大于所述风扇的直径。
16.可选地，所述工控机散热结构还包括安装于所述散热外壳的风罩，所述风罩罩设
于所述散热风道，且设于多个所述散热片的上侧，所述风罩对应所述第一风道部贯设有多个通孔。
17.可选地，所述环形侧板背向所述工控主体的一侧开设有进液孔和出液孔，所述环形侧板的内壁开设有连通所述进液孔和所述出液孔的冷却槽，所述冷却管设于所述冷却槽内；
18.所述冷却管具有进液端和出液端，且所述进液端插设于所述进液孔，所述出液端插设于所述出液孔。
19.可选地，所述工控机散热结构还包括：
20.第一封堵件，可拆卸地连接于所述环形侧板，以封堵所述进液孔；以及，
21.第二封堵件，可拆卸地连接于所述环形侧板，以封堵所述出液孔。
22.可选地，所述工控机散热结构还包括第一连接板，所述第一连接板的一端铰接安装于所述环形侧板的外侧壁，另一端形成第一安装部，所述进液孔处在所述第一安装部的转动行程上，所述第一封堵件沿所述第一连接板的厚度方向活动安装于所述第一安装部。
23.可选地，所述工控机散热结构还包括第二连接板，所述第二连接板的一端铰接安装于所述环形侧板的外侧壁，另一端形成第二安装部，所述进液孔处在所述第二安装部的转动行程上，所述第二封堵件沿所述第二连接板的厚度方向活动安装于所述第二安装部。
24.可选地，所述工控机散热结构还包括：
25.进水箱，包括进水箱主体和进水管，所述进水箱主体用以盛装冷却液，所述进水管的一端与所述进水箱主体连接，另一端通过所述进液孔与所述进液端连接，以使得所述进水箱内的冷却液流入所述冷却管内；以及，
26.出水箱，包括出水箱主体和出水管，所述出水管的一端与所述出水箱主体连接，另一端通过所述出液孔与所述出液端连接，以使得所述冷却管内的冷却液从所述冷却管流出至所述出水箱主体内。
27.本实用新型的技术方案中，设于所述容腔内的所述工控主体散发的热量可分为两部分分别被吸收散热，其中一部分热量从所述容腔内传递至所述基板上被所述第一散热组件吸收并向所述基板的外侧散发，即被设于所述基板上的多个所述散热片吸收并向所述基板的外侧散发，同时使得散发至多个所述散热通道流动的热气流被所述风扇吹动散热，提高了散热效率；另一部分热量从所述容腔内传递至所述环形侧板上被所述第二散热组件吸收散热，即被流动于所述冷却管内的冷却液吸收，并且所述冷却液在吸收热量升温至一定温度时从所述冷却管中流出，以此降低所述容腔内的温度；如此，所述容腔内的所述工控主体散发的热量同时被所述第一散热组件和所述第二散热组件吸收散发，大大提高了散热效率，实现快速散热，保证所述容腔内的热量能够及时散发，确保所述工控主体的正常运行；另外，由于所述工控机散热结构具有两个散热组件即所述第一散热组件和所述第二散热组件进行散热，因此，若当所述第一散热组件和所述第二散热组件中的任何一个散热组件出现问题无法起到散热作用时，所述容腔内的热量还可以通过另一个散热组件进行散热，如此使得所述容腔内的热量依旧能够被吸收散发，从而避免所述容腔内的热量过多而影响所述工控主体的正常运行，只是相较于所述第一散热组件和所述第二散热组件同时进行散热的方式降低了散热效率。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型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，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
29.图1为本实用新型提供的工控机散热结构的一实施例的主视示意图；
30.图2为图1中工控机散热结构的俯视示意图；
31.图3为图1中工控机散热结构的侧视示意图。
32.附图标号说明：
33.标号名称标号名称100工控机散热结构2第一散热组件1散热外壳21风扇11基板22散热片111散热通道3第一封堵件112散热风道4第二封堵件1121第一风道部5第一连接板1122第二风道部6第二连接板12环形侧板
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34.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
37.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
38.工控机即工业控制计算机，是一种对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具的总称。工控机具有重要的计算机属性和特征，如具有计算机cpu、硬盘、内存、外设及接口，并有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面，为其他各行业提
供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机，广泛应用于工矿企业等行业中。工控机具有体积小，功率高的特性，工控机散热将影响到工控机的稳定性、可靠性。然而，工控机在进行大数据或多功能操作时，经常出现cpu主板及芯片长时间高负荷运行，产热量大，散热问题如果得不到很好的解决，热量不能及时散发，将会影响工控机的正常运行，进而影响生产的正常进行。
39.鉴于此，本实用新型提供一种工控机散热结构，图1至图3为本实用新型提供的工控机散热结构一实施例。
40.请参阅图1至图3，所述工控机散热结构100包括工控主体(图中未示出)、散热外壳1、第一散热组件2和第二散热组件(图中未示出)，所述散热外壳1包括基板11、以及连接于所述基板11的下端面的周缘处的环形侧板12，所述基板11与所述环形侧板12共同形成下端开口的容腔，所述工控主体设于所述容腔内；所述第一散热组件2设于所述基板11背向所述工控主体的一侧，所述第一散热组件2包括风扇21、以及多个散热片22，多个所述散热片22呈间隔分布，且多个所述散热片22中每相邻两个所述散热片22之间形成散热通道111，所述风扇21用以带动多个所述散热通道111内的气流流动；所述第二散热组件包括冷却管，所述冷却管环设于所述容腔的内壁上，且在上下方向上呈螺旋状设置，所述冷却管内流动有冷却液。
41.本实用新型的技术方案中，设于所述容腔内的所述工控主体散发的热量可分为两部分分别被吸收散热，其中一部分热量从所述容腔内传递至所述基板11上被所述第一散热组件2吸收并向所述基板11的外侧散发，即被设于所述基板11上的多个所述散热片22吸收并向所述基板11的外侧散发，同时使得散发至多个所述散热通道111流动的热气流被所述风扇21吹动散热，提高了散热效率；另一部分热量从所述容腔内传递至所述环形侧板12上被所述第二散热组件吸收散热，即被流动于所述冷却管内的冷却液吸收，并且所述冷却液在吸收热量升温至一定温度时从所述冷却管中流出，以此降低所述容腔内的温度；如此，所述容腔内的所述工控主体散发的热量同时被所述第一散热组件2和所述第二散热组件吸收散发，大大提高了散热效率，实现快速散热，保证所述容腔内的热量能够及时散发，确保所述工控主体的正常运行；另外，由于所述工控机散热结构100具有两个散热组件即所述第一散热组件2和所述第二散热组件进行散热，因此，若当所述第一散热组件2和所述第二散热组件中的任何一个散热组件出现问题无法起到散热作用时，所述容腔内的热量还可以通过另一个散热组件进行散热，如此使得所述容腔内的热量依旧能够被吸收散发，从而避免所述容腔内的热量过多而影响所述工控主体的正常运行，只是相较于所述第一散热组件2和所述第二散热组件同时进行散热的方式降低了散热效率。
42.需要说明的是，若所述工控主体运行时间较短或所述工控主体在运行一定时间时，由于所述容腔内的所述工控主体散发的热量较少，因此可只需要通过所述第一散热组件2和所述第二散热组件中任何一个进行散热，而不需要全部进行散热，而在所述工控主体运行一段时间使得所述容腔内的所述工控主体散发的热量较多时，再使得所述第一散热组件2和所述第二散热组件同时进行散热，如此可降低运行成本。
43.还需要说明的是，所述散热片22的数量不受限制，根据所述基板11的尺寸，尽可能的设置较多的所述散热片22，使得所述散热片22与外界具有较大的接触面积，从而能够更快的传导散热热量，提高所述第一散热组件2的散热效率。
44.所述容腔的侧壁和/或底壁与所述工控主体之间设有导热件，所述导热件的设置使得在所述容腔内形成很好的热量传导路径，同时所述导热件的设置使得所述散热外壳1的导热更加充分，提高了传热效率，从而使得所述第一散热组件2和所述第二散热组件更快地减少所述容腔内的热量，提高了散热效率，保证了工控机工作的稳定性。
45.需要说明的是，所述导热件的设置形式不受限制，所述导热件可以是导热条，所述导热条自所述容腔的侧壁和底壁向所述工控主体凸设，且所述导热条与所述容腔的侧壁和底壁的连接方式不受限制，可以是一体成型设置，也可以是粘接；所述导热件还可以是导热膜，所述导热膜与所述容腔的侧壁和底壁的连接方式不受限制，可以是粘贴于所述容腔的侧壁和底壁，也可以是涂覆于所述容腔的侧壁和底壁。具体的，在本实用新型的一实施例中，所述导热件设置为导热膜，且所述导热膜粘贴于所述容腔的侧壁和底壁，以在所述导热膜的导热性降低时方便更换，且与所述导热条相比可缩小所述容腔的体积，实现所述工控机散热结构100小型化设计。
46.还需要说明的是，所述容腔的侧壁和/或底壁与所述工控主体之间设有导热件，即具有三种情况：只在所述基板11与所述工控主体之间设置所述导热件，或者只在所述环形侧板12与所述工控主体之间设置所述导热件，或者在所述基板11与所述工控主体之间、以及在所述环形侧板12与所述工控主体之间均设置有所述导热件，具体地，在本实用新型的一实施例中，所述基板11与所述工控主体之间、以及在所述环形侧板12与所述工控主体之间均设置有所述导热件，以在最大程度上提高所述散热外壳1的导热效率，进而提高所述工控机散热结构100的散热效率。
47.设于所述基板11上的所述风扇21与多个所述散热片22的位置分布不受限制，具体的，请参阅图2，所述基板11的上端面设有散热风道112；所述风扇21设于所述散热风道112内；多个所述散热通道111与所述散热风道112连通，如此设置使得所述风扇21能够带动所述散热通道111内的气流流动，且所述散热通道111和所述散热风道112的设置使得各所述散热通道111内的气流具有良好的方向性，使得所述基板11的散热均匀，保证所述风扇21的散热效率。
48.由于所述风扇21的尺寸即所述散热风道112的设置尺寸会影响设于所述风扇21的周侧的所述散热片22的尺寸，进而影响所述散热片22的散热效率，进一步地，请参阅图2，所述散热风道112包括第一风道部1121以及设于所述第一风道部1121两侧的两个第二风道部1122，所述风扇21对应所述第一风道部1121设置，所述第一风道部1121的宽度大于所述第二风道部1122的宽度，如此设置，使得对应所述第二风道设置的所述散热片22与外界的接触面积大于对应所述第一风道设置的所述散热片22与外界的接触面积，即只是对应所述第一风道设置的所述散热片22与外界的接触面积较小，如此使得多个所述散热片22与外界的接触面积尽可能的大，以此保证所述风扇21的散热效率。
49.多个所述散热片22设于所述散热风道112宽度方向的两侧，以此使得多个所述散热通道111内的大部分气流流动性较佳，所述基板11各位置的热量尽可能地散热均匀。
50.所述第一风道部1121的通风直径大于所述风扇21的直径，如此避免所述风扇21转动时与所述散热片22发生碰撞，影响所述风扇21的转动，具体的，所述第一风道部1121的通风直径大于所述风扇21的直径2-4mm，以在不影响所述风扇21转动的同时，对所述散热片22的长度影响尽量小，使得所述散热片22与外界的接触面积尽可能的大。
51.需要说明的是，以上三个技术特征可以择一设置，也可以择二设置，还可以同时设置，具体的，在本实用新型一实施例中，以上三个技术特征同时设置，即所述散热风道112包括第一风道部1121以及设于所述第一风道部1121两侧的两个第二风道部1122，所述风扇21对应所述第一风道部1121设置，所述第一风道部1121的宽度大于所述第二风道部1122的宽度，多个所述散热片22设于所述散热风道112宽度方向的两侧，同时，所述第一风道部1121的通风直径大于所述风扇21的直径，如此，提高所述第一散热组件2的散热效率。
52.进一步地，所述工控机散热结构100还包括安装于所述散热外壳1的风罩，所述风罩罩设于所述散热风道112，且设于多个所述散热片22的上侧，所述风罩对应所述第一风道部1121贯设有多个通孔。所述风罩的设置避免所述风扇21对人造成伤害，以避免安全事故的发生，而多个所述通孔的设置，则是供气流被所述风扇21吹入所述散热风道112内实现散热；另外所述风罩设于所述散热片22的上侧，以保证所述散热风道112与所述散热通道111之间的气流流动，更具体地，所述风罩与所述散热片22的顶部线接触或者面接触，以此隔离相邻的两个所述散热通道111，保证各所述散热通道111内的气流的有序流动。同时，所述风罩的设置对所述风扇21还具有防尘作用。
53.所述环形侧板12背向所述工控主体的一侧开设有进液孔和出液孔，所述环形侧板12的内壁开设有连通所述进液孔和所述出液孔的冷却槽，所述冷却管设于所述冷却槽内；所述冷却管具有进液端和出液端，且所述进液端插设于所述进液孔，所述出液端插设于所述出液孔。所述冷却液具有与所述环形侧板12进行换热的作用，而所述进液孔和所述出液孔的设置用于供所述冷却液进出所述冷却管，在所述冷却液吸收热量达到预设温度后，可从所述出液孔流出，同时新的冷却液从所述进液孔内流入所述冷却管继续吸收所述工控主体散发的热量，从而确保所述环形侧板12不断地与低温的所述冷却液进行换热，即所述容腔内的热量不断地被所述第二散热组件吸收并向外界散发。
54.需要说明的是，所述冷却管与所述环形侧板12的连接方式不受限制，所述冷却管可以是焊接于所述环形侧板12的内壁，也可以是卡接于所述环形侧板12的内壁，具体的，在本实用新型的一实施例中，所述冷却管与所述环形侧板12卡接，且所述冷却槽还开设有朝向所述工控主体的开口，方便维修更换所述冷却管。
55.还需要说明的是，所述进液孔和所述出液孔的位置分布不受限制，具体的，在本实用新型的一实施例中，所述进液孔的位置高于所述出液孔的位置，如此，所述冷却液自所述进液孔进入所述进液端时受重力作用具有一个加速度流向所述出液端，如此加快了所述冷却液的流动，提高散热效率。
56.进一步地，所述工控机散热结构100还包括第一封堵件3和第二封堵件4，所述第一封堵件3可拆卸地连接于所述环形侧板12，以封堵所述进液孔，所述第二封堵件4可拆卸地连接于所述环形侧板12，以封堵所述出液孔。所述第一封堵件3和所述第二封堵件4的设置可使得所述冷却液能在所述冷却管内留置，所述冷却液与所述环形侧板12进行换热需要一定的时间，即所述冷却液吸收热量需要一定的时间，因此所述第一封堵件3和所述第二封堵件4的设置可使得所述冷却液升温至一定温度时才从所述冷却管内流出，而不是不断的更换所述冷却管内的所述冷却液，使得所述冷却液吸收的热量较少，因此所述第一封堵件3和所述第二封堵件4的设置可提高所述冷却液的散热效率，并降低散热成本。同时，所述第一封堵件3和所述第二封堵件4的设置使得所述工控主体在工作前便可存留所述冷却液于所
述冷却管中，以此在所述工控主体工作的第一时间便可直接进行吸热，如此当所述第一散热组件2在所述工控主体工作初出现问题时也能保证所述工控主体散热及时。
57.需要说明的是，所述第一封堵件3和所述第二封堵件4的形式不受限制，可以是封堵条，也可以是封堵板，具体的，在本实用新型的一实施例中，所述第一封堵件3和所述第二封堵件4均为封堵条。
58.进一步地，请参阅图3，所述工控机散热结构100还包括第一连接板5，所述第一连接板5的一端铰接安装于所述环形侧板12的外侧壁，另一端形成第一安装部，所述进液孔处在所述第一安装部的转动行程上，所述第一封堵件3沿所述第一连接板5的厚度方向活动安装于所述第一安装部，所述第一封堵件3设于所述第一安装部，所述第一连接板5与所述环形侧板12铰接，使得所述第一封堵件3具有靠近或远离所述进液孔的活动行程，以实现封堵或开放所述进液孔，另外在所述第一封堵件3未封堵所述进液孔时，所述第一封堵件3通过所述第一连接板5连接于所述环形侧板12，如此避免发生所述第一封堵件3的遗失情况，减少经济损失，也在散热过程中需要使用所述第一封堵件3时能够及时使用。
59.请参阅图1，所述工控机散热结构100还包括第二连接板6，所述第二连接板6的一端铰接安装于所述环形侧板12的外侧壁，另一端形成第二安装部，所述进液孔处在所述第二安装部的转动行程上，所述第二封堵件4沿所述第二连接板6的厚度方向活动安装于所述第二安装部。所述第二封堵件4设于所述第二安装部，所述第二连接板6与所述环形侧板12铰接，使得所述第二封堵件4具有靠近或远离所述出液孔的活动行程，以实现封堵或开放所述出液孔，另外在所述第二封堵件4未封堵所述出液孔时，所述第二封堵件4通过所述第二连接板6连接于所述环形侧板12，如此避免发生所述第二封堵件4的遗失情况，减少经济损失，也在散热过程中需要使用所述第二封堵件4时能够及时使用。
60.所述工控机散热结构100还包括进水箱和出水箱，所述进水箱包括进水箱主体和进水管，所述进水箱主体用以盛装冷却液，所述进水管的一端与所述进水箱主体连接，另一端通过所述进液孔与所述进液端连接，以使得所述进水箱内的冷却液流入所述冷却管内，所述出水箱包括出水箱主体和出水管，所述出水管的一端与所述出水箱主体连接，另一端通过所述出液孔与所述出液端连接，以使得所述冷却管内的冷却液从所述冷却管流出至所述出水箱主体内。所述进水箱用于将冷却液补充至所述冷却管内，所述出水箱用于接收从所述冷却管内流出的所述冷却液，以实现所述冷却液与所述环形侧板12进行不间断的有效换热，避免所述冷却液在所述冷却管内吸收热量升温至高于所述容腔内温度时没有及时排出所述冷却管，而与所述环形侧板12进行换热提高所述容腔内的温度。
61.需要说明的是，当所述第二封堵件4封堵所述出液孔时，为了能将所述冷却液从所述进水箱主体内输送至所述冷却管内，所述进水管的直径小于所述进液端的直径，避免因所述冷却管内压强过大而导致所述冷却液受阻无法输入至所述冷却管内。
62.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。