本发明涉及插件机箱散热技术领域，特别是一种利用传导和风冷组合散热的无人机荷载插件机箱。
背景技术：
无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制操纵的不载人可飞行器，对所装荷载设备体积、重量控制要求很严，目前所知的荷载设备多数采取机箱密封传导或直接风冷开放式机箱单一散热技术。
现有单一机箱密封传导散热技术，为了满足散热要求，对传导到箱体外部散热翅高度有一定的要求，需要采取高转速风机，除存在重量及体积大外，还存在高速风机噪音大、成本高、散热效果不佳及设备可靠性低、寿命短的缺陷。单一风冷开放式机箱散热技术采取的是上、下通风方式，即风机采取装在插件的上部或下部两种方式，比单一密封传导散热技术效果好，但存在机箱的上部和下部需要预留出风空间，实际安装所需高度、体积尺寸大，进而带来适装性差的缺陷。
故当设备发热量大，体积重量又要求控制到一定程度时，无法采取单纯风冷或传导常规手段满足散热要求，亟需研究体积小，重量轻效率高的组合散热技术来达到在无人机对荷载设备特定的体积重量控制限制下，满足荷载设备自身正常工作的散热要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种体积小、重量轻、散热效果好的利用传导和风冷组合散热的无人机荷载插件机箱。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种利用传导和风冷组合散热的无人机荷载插件机箱，包括上导轨板、下导轨板、左侧板、右侧板、上盖板、下盖板、插件母板、后盖板、插件和风机；
所述左侧板、右侧板、上盖板、下盖板和后盖板组成前端开口的箱体，箱体内设置平行于后盖板的插件母板，插件母板前侧安装插件，插件和上盖板、下盖板之间分别设置上导轨板、下导轨板；插件母板后侧与后盖板形成腔体，箱体的后盖板外壁设置风机；
所述插件产生的热量通过插件壳体两侧端面和锁紧结构传导至上导轨板、下导轨板贴合面，所述上盖板和上导轨板间隙形成上风道，下盖板和下导轨板间隙形成下风道；在风机的作用下，冷风从上盖板、下盖板的前端入口进入风道，强制对上导轨板、下导轨板进行风冷，将传导到上导轨板、下导轨板上的热量抽走，热风通过上导轨板、下导轨板的通风孔导入插件母板后侧腔体，最后通过安装在后盖板上的风机抽出机箱。
进一步地，所述锁紧结构包括螺杆、锲形块、梯形块、螺纹锲形块，锁紧结构设置于插件上，每组插件上共有上下2副锁紧结构；
插件由锁紧结构锁紧后，通过磨擦力和上导轨板、下导轨板固定连接；此时插件上壳体散热器一侧端面和上导轨板的第二上贴合面、下导轨板的第二下贴合面重合，梯形块上端面和上导轨板的第一上贴合面、下导轨板的第一下贴合面重合。
进一步地，所述插件采取壳体散热器和均热板结合的传导散热方式，壳体散热器采用加密布齿状散热结构，采取导槽、锁紧结构将插件的一侧热量通过插件壳体散热器的端面传导至上导轨板的第二上贴合面和下导轨板的第二下贴合面上；插件的另一侧热量通过梯形块的上端面传导至上导轨板的第一上贴合面和下导轨板的第一下贴合面，并通过上述导轨板贴合面将热量传导至整个上、下导轨板。
进一步地，所述机箱的前端上部设置上部系列入口，下部设置下部系列入口，冷风从上部系列入口进入上风道，从下部系列入口进入下风道；
上导轨板、下导轨板在位于插件母板前侧部分分别设置第一圆形通风孔、第二圆形通风孔，第一圆形通风孔、第二圆形通风孔用于将插件产生的热量导入上风道与下风道；
上导轨板、下导轨板在位于插件母板后侧部分分别设置上通风孔、下通风孔，用于将上风道与下风道的气流导入插件母板后侧与后盖板所形成的腔体内。
进一步地，插件前面板上设有通风孔；冷风从插件前面板上通风孔进入机箱内部，流过插件左右两表面，对插件进行冷却，并将交换的热量和机箱内积存的热量，通过上导轨板上第一圆形通风孔、第二圆形通风孔吸入风道，然后再通过上导轨板的上通风孔、下导轨板的下通风孔将热风导入插件母板后侧与后盖板所形成的腔体内。
进一步地，所述上导轨板上设置有增大上导轨板外表面积的密布散热齿；下导轨板上同样设置有增大下导轨板外表面积的密布散热齿。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)利用传导和风冷组合散热的技术，提高了机箱的散热效率；(2)机箱体积小、重量轻，实用性强。
附图说明
图1是本发明利用传导和风冷组合散热的无人机荷载插件机箱的结构示意图。
图2是本发明的正向示意图。
图3是本发明中传导和风冷结合散热的原理示意图。
图4是本发明中插件的结构示意图。
图5是本发明中机箱框架的三维结构示意图。
图6是本发明中机箱框架去除盖板后的三维结构示意图。
具体实施方式
本发明一种利用传导和风冷组合散热的无人机荷载插件机箱，其特征在于，包括上导轨板1、下导轨板2、左侧板3、右侧板4、上盖板5、下盖板6、插件母板7、后盖板8、插件9和风机10；
所述左侧板3、右侧板4、上盖板5、下盖板6和后盖板8组成前端开口的箱体，箱体内设置平行于后盖板8的插件母板7，插件母板7前侧安装插件9，插件9和上盖板5、下盖板6之间分别设置上导轨板1、下导轨板2；插件母板7后侧与后盖板8形成腔体，箱体的后盖板8外壁设置风机10；
所述插件9产生的热量通过插件9壳体两侧端面和锁紧结构9-3传导至上导轨板1、下导轨板2贴合面，所述上盖板5和上导轨板1间隙形成上风道，下盖板6和下导轨板2间隙形成下风道；在风机10的作用下，冷风从上盖板5、下盖板6的前端入口进入风道，强制对上导轨板1、下导轨板2进行风冷，将传导到上导轨板1、下导轨板2上的热量抽走，热风通过上导轨板1、下导轨板2的通风孔导入插件母板7后侧腔体，最后通过安装在后盖板8上的风机10抽出机箱。
进一步地，所述锁紧结构9-3包括螺杆9-3-1、锲形块9-3-2、梯形块9-3-3、螺纹锲形块9-3-4，锁紧结构9-3设置于插件9上，每组插件9上共有上下2副锁紧结构9-3；
插件9由锁紧结构9-3锁紧后，通过磨擦力和上导轨板1、下导轨板2固定连接；此时插件9上壳体散热器9-2一侧端面9-2-1和上导轨板1的第二上贴合面1-3、下导轨板2的第二下贴合面2-3重合，梯形块9-3-3上端面9-3-3-1和上导轨板1的第一上贴合面1-2、下导轨板2的第一下贴合面2-2重合。
进一步地，所述插件9采取壳体散热器9-2和均热板结合的传导散热方式，壳体散热器9-2采用加密布齿状散热结构9-2-2，采取导槽、锁紧结构9-3将插件9的一侧热量通过插件壳体散热器9-2的端面9-2-1传导至上导轨板1的第二上贴合面1-3和下导轨板2的第二下贴合面2-3上；插件9的另一侧热量通过梯形块9-3-3的上端面9-3-3-1传导至上导轨板1的第一上贴合面1-2和下导轨板2的第一下贴合面2-2，并通过上述导轨板贴合面将热量传导至整个上、下导轨板。
进一步地，所述机箱的前端上部设置上部系列入口1-4，下部设置下部系列入口2-4，冷风从上部系列入口1-4进入上风道，从下部系列入口2-4进入下风道；
上导轨板1、下导轨板2在位于插件母板7前侧部分分别设置第一圆形通风孔1-1、第二圆形通风孔2-1，第一圆形通风孔1-1、第二圆形通风孔2-1用于将插件9产生的热量导入上风道与下风道；
上导轨板1、下导轨板2在位于插件母板7后侧部分分别设置上通风孔1-6、下通风孔2-6，用于将上风道与下风道的气流导入插件母板7后侧与后盖板8所形成的腔体内。
进一步地，插件9前面板9-1上设有通风孔9-1-1；冷风从插件9前面板9-1上通风孔9-1-1进入机箱内部，流过插件9左右两表面，对插件9进行冷却，并将交换的热量和机箱内积存的热量，通过上导轨板1上第一圆形通风孔1-1、第二圆形通风孔2-1吸入风道，然后再通过上导轨板1的上通风孔1-6、下导轨板2的下通风孔2-6将热风导入插件母板7后侧与后盖板8所形成的腔体内。
进一步地，所述上导轨板1上设置有增大上导轨板1外表面积的密布散热齿1-5；下导轨板2上同样设置有增大下导轨板2外表面积的密布散热齿2-5。
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
实施例
结合图1、图2、图3，本发明一种利用传导和风冷组合散热的无人机荷载插件机箱，包括上导轨板1、下导轨板2、左侧板3、右侧板4、上盖板5、下盖板6、插件母板7、后盖板8、插件9和风机10；
所述左侧板3、右侧板4、上盖板5、下盖板6和后盖板8组成箱体，箱体内右侧设置插件母板7，插件母板7左侧安装插件9，插件9和上盖板5、下盖板6之间分别设置上导轨板1、下导轨板2；箱体外右侧设置风机10；
结合图1、图4、图5，本发明插件9上的锁紧结构9-3由螺杆9-3-1、锲形块9-3-2、梯形块9-3-3、螺纹锲形9-3-4组成，每组插件9上共有上下2副锁紧结构9-3。插件9上产生的热量通过插件9壳体一侧端面9-2-1和锁紧结构梯形块9-3传导至上导轨板1、下导轨板2贴合面，上导轨板1、下导轨板2和上盖板5、下盖板6之间形成风道，在风机10的作用下，冷风从上盖板5、下盖板6左侧入口进入风道，强制对上导轨板1、下导轨板2上的散热齿1-5、2-5及外表面进行风冷，将传导到上导轨板1、下导轨板2上的热量抽走，热风通过上导轨板1、下导轨板2的通风孔导入插件母板7右侧，最后通过安装在右侧板4上的风机10抽出机箱。
进一步地，所述插件9采取壳体散热器9-2和均热板结合的方式，壳体散热器9-2采用加密布齿状9-2-2散热结构，采取导槽、梯形块锁紧结构9-3将插件9的热量通过插件壳体散热器9-2一侧端面9-2-1和锁紧结构梯形块9-3-3端面9-3-3-1传导至机箱上导轨板1贴合面1-2、1-3和下导轨板2贴合面2-2、2-3上。
结合图3、图4、图5，插件9前面板9-1上有通风孔9-1-1；上导轨板1上有系列通风孔1-1，下导轨板2上有系列通风孔2-1；在风机10的强制作用下，冷风从插件9前面板9-1上通风孔9-1-1进入机箱内部，流过插件9左右两表面，对插件9进行冷却，并将交换的热量和机箱内积存的热量，通过上导轨板1上系列通风孔1-1和下导轨板2上系列通风孔2-1吸入风道，然后再通过上导轨板1上的通风孔1-6、下导轨板2上的通风孔2-6将热风导入插件母板7和机箱内部后部，最后通过安装在后盖板8上的风机10，将热风抽出机箱。
结合图6，所述上导轨板1上设置有系列化导槽、圆形通风孔1-1和密布散热齿1-5；下导轨板2上同样也设置有系列化导槽、圆形通风孔1-2和密布散热齿2-5。导槽用于插件9的插入及散热传导，系列圆形通风孔1-1、1-2用于机箱内部的空气进入上、下风道，散热齿1-5、2-5为方体或长方体柱状，用于增大上导轨板1、下导轨板2外表面积，扩大散热效果。上导轨板1、下导轨板2上插件母板7右端设置有有长方形通孔1-6、2-6，用于风道内热风进入机箱内部右侧。
综上所述，本发明采取传导和直接风冷两种散热结合方式，提高了散热效果，满足了无人机对机箱体积和重量的要求。
1.一种利用传导和风冷组合散热的无人机荷载插件机箱，其特征在于，包括上导轨板(1)、下导轨板(2)、左侧板(3)、右侧板(4)、上盖板(5)、下盖板(6)、插件母板(7)、后盖板(8)、插件(9)和风机(10)；
所述左侧板(3)、右侧板(4)、上盖板(5)、下盖板(6)和后盖板(8)组成前端开口的箱体，箱体内设置平行于后盖板(8)的插件母板(7)，插件母板(7)前侧安装插件(9)，插件(9)和上盖板(5)、下盖板(6)之间分别设置上导轨板(1)、下导轨板(2)；插件母板(7)后侧与后盖板(8)形成腔体，箱体的后盖板(8)外壁设置风机(10)；
所述插件(9)产生的热量通过插件(9)壳体两侧端面和锁紧结构(9-3)传导至上导轨板(1)、下导轨板(2)贴合面，所述上盖板(5)和上导轨板(1)间隙形成上风道，下盖板(6)和下导轨板(2)间隙形成下风道；在风机(10)的作用下，冷风从上盖板(5)、下盖板(6)的前端入口进入风道，强制对上导轨板(1)、下导轨板(2)进行风冷，将传导到上导轨板(1)、下导轨板(2)上的热量抽走，热风通过上导轨板(1)、下导轨板(2)的通风孔导入插件母板(7)后侧腔体，最后通过安装在后盖板(8)上的风机(10)抽出机箱。
2.根据权利要求1所述的利用传导和风冷组合散热的无人机荷载插件机箱，其特征在于，所述锁紧结构(9-3)包括螺杆(9-3-1)、锲形块(9-3-2)、梯形块(9-3-3)、螺纹锲形块(9-3-4)，锁紧结构(9-3)设置于插件(9)上，每组插件(9)上共有上下2副锁紧结构(9-3)；
插件(9)由锁紧结构(9-3)锁紧后，通过磨擦力和上导轨板(1)、下导轨板(2)固定连接；此时插件(9)上壳体散热器(9-2)一侧端面(9-2-1)和上导轨板(1)的第二上贴合面(1-3)、下导轨板(2)的第二下贴合面(2-3)重合，梯形块(9-3-3)上端面(9-3-3-1)和上导轨板(1)的第一上贴合面(1-2)、下导轨板(2)的第一下贴合面(2-2)重合。
3.根据权利要求2所述的利用传导和风冷组合散热的无人机荷载插件机箱，其特征在于，所述插件(9)采取壳体散热器(9-2)和均热板结合的传导散热方式，壳体散热器(9-2)采用加密布齿状散热结构(9-2-2)，采取导槽、锁紧结构(9-3)将插件(9)的一侧热量通过插件壳体散热器(9-2)的端面(9-2-1)传导至上导轨板(1)的第二上贴合面(1-3)和下导轨板(2)的第二下贴合面(2-3)上；插件(9)的另一侧热量通过梯形块(9-3-3)的上端面(9-3-3-1)传导至上导轨板(1)的第一上贴合面(1-2)和下导轨板(2)的第一下贴合面(2-2)，并通过上述导轨板贴合面将热量传导至整个上、下导轨板。
4.根据权利要求3所述的利用传导和风冷组合散热的无人机荷载插件机箱，其特征在于，所述机箱的前端上部设置上部系列入口(1-4)，下部设置下部系列入口(2-4)，冷风从上部系列入口(1-4)进入上风道，从下部系列入口(2-4)进入下风道；
上导轨板(1)、下导轨板(2)在位于插件母板(7)前侧部分分别设置第一圆形通风孔(1-1)、第二圆形通风孔(2-1)，第一圆形通风孔(1-1)、第二圆形通风孔(2-1)用于将插件(9)产生的热量导入上风道与下风道；
上导轨板(1)、下导轨板(2)在位于插件母板(7)后侧部分分别设置上通风孔(1-6)、下通风孔(2-6)，用于将上风道与下风道的气流导入插件母板(7)后侧与后盖板(8)所形成的腔体内。
5.根据权利要求1所述的利用传导和风冷组合散热的无人机荷载插件机箱，其特征在于，插件(9)前面板(9-1)上设有通风孔(9-1-1)；冷风从插件(9)前面板(9-1)上通风孔(9-1-1)进入机箱内部，流过插件(9)左右两表面，对插件(9)进行冷却，并将交换的热量和机箱内积存的热量，通过上导轨板(1)上第一圆形通风孔(1-1)、第二圆形通风孔(2-1)吸入风道，然后再通过上导轨板(1)的上通风孔(1-6)、下导轨板(2)的下通风孔(2-6)将热风导入插件母板(7)后侧与后盖板(8)所形成的腔体内。
6.根据权利要求3所述的利用传导和风冷组合散热的无人机荷载插件机箱，其特征在于，所述上导轨板(1)上设置有增大上导轨板(1)外表面积的密布散热齿(1-5)；下导轨板(2)上同样设置有增大下导轨板(2)外表面积的密布散热齿(2-5)。
技术总结