GNSS接收机.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910986998.X (22)申请日 2019.10.17 (71)申请人 中铁第五勘察设计院集团有限公司 地址 102600 北京市大兴区康庄路9号中铁 五院 (72)发明人 汤友富黄新连周云邹文静 王春芳王旭明李晶 (74)专利代理机构 北京新知远方知识产权代理 事务所(普通合伙) 11397 代理人 马军芳张艳 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种GNSS接收机 (57)摘要 本申请实施例涉及工程测量技术领域， 具体 。

2、地， 涉及一种GNSS接收机。 该GNSS接收机包括壳 体、 发热元件和散热装置； 所述散热装置包括吸 热结构、 放热结构、 导热管路、 导热介质、 控制器 以及泵送机构； 在每个发热元件上均固定安装有 一个吸热结构； 放热结构设置于壳体的外侧； 导 热管路穿设壳体， 并连接每个吸热结构和放热结 构， 形成导热回路； 在每个吸热结构和放热结构 之间的导热管路内均设置有泵送机构， 泵送机构 控制导热介质在导热回路内的循环流量； 控制器 控制泵送机构工作。 该GNSS接收机通过散热装置 对发热元件进行强制散热， 提高了散热效率， 能 够避免因接收机内部过热造成接收机零部件损 坏的问题。 权利要求书。

3、1页 说明书5页 附图2页 CN 110753478 A 2020.02.04 CN 110753478 A 1.一种GNSS接收机， 包括壳体和设置在所述壳体内的至少一个发热元件， 其特征在于， 还包括散热装置； 其中： 所述散热装置包括吸热结构、 放热结构、 导热管路、 导热介质、 控制 器以及泵送机构； 在每个所述发热元件上均固定安装有一个所述吸热结构； 所述放热结构设置于所述壳体的外侧； 所述导热管路穿设所述壳体， 并连接每个所述吸热结构和所述放热结构， 形成导热回 路； 在每个所述吸热结构和所述放热结构之间的所述导热管路内均设置有所述泵送机构， 所述泵送机构控制所述导热介质在所述导热。

4、回路内的循环流量； 所述控制器与所述泵送机构信号连接， 并控制所述泵送机构工作。 2.根据权利要求1所述的GNSS接收机， 其特征在于， 所述散热装置还包括安装于每个所 述发热元件上的温度检测单元； 所述温度检测单元与所述控制器信号连接； 所述温度检测单元用于测量所述发热元件的温度， 并将检测到的温度信号发送给所述 控制器； 所述控制器根据温度信号控制所述泵送机构工作。 3.根据权利要求2所述的GNSS接收机， 其特征在于， 所述导热管路包括设置于每个所述 吸热结构与所述放热结构之间的导热介质蒸发管路、 以及设置于每个所述吸热结构与所述 放热结构之间的导热介质回流管路； 在所述导热介质蒸发管路。

5、和所述导热介质回流管路中均设置有一个所述泵送机构。 4.根据权利要求3所述的GNSS接收机， 其特征在于， 所述导热介质为相变材料， 所述导 热介质在经过所述吸热结构时由液体变为蒸汽， 并在经过所述放热结构时由蒸汽冷凝为液 体。 5.根据权利要求4所述的GNSS接收机， 其特征在于， 所述吸热结构、 所述导热管路以及 所述放热结构为一体式铜管。 6.根据权利要求5所述的GNSS接收机， 其特征在于， 所述吸热结构为片状铜管。 7.根据权利要求6所述的GNSS接收机， 其特征在于， 所述放热结构为固定安装于所述壳 体下侧的波浪状铜管。 8.根据权利要求1所述的GNSS接收机， 其特征在于， 所述。

6、泵送机构为涡轮风扇。 9.根据权利要求1-8任一项所述的GNSS接收机， 其特征在于， 所述发热元件为板卡、 处 理器、 电源以及天线中的至少一个。 10.根据权利要求1-8任一项所述的GNSS接收机， 其特征在于， 所述温度检测单元为微 型温度传感器； 所述控制器为微处理器。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110753478 A 2 一种GNSS接收机 技术领域 0001 本申请涉及工程测量技术领域， 具体地， 涉及一种GNSS接收机。 背景技术 0002 全球卫星导航系统(the Global Navigation Satellite System， GNSS)， 也称为 全球卫星导航。

7、系统， 是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标 和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。 0003 在外业勘测过程中， GNSS接收机仪器经常需要在野外进行长时间使用， 且接收机 一般在高频状态下使用， 在高温环境中工作的接收机内部极易堆积大量热量， 造成接收机 局部过热， 容易对电路及各个精密部件产生破坏， 且高温下接收机电池及零部件寿命会较 大程度上缩短， 严重时可能引发电子元器件故障。 0004 现有接收机的散热系统均采用风扇进行散热， 在接收机内部温度达到一定阈值 时， 风扇开始工作， 通过风扇促进空气流动， 将接收机内部热量导流至外部， 利用机身外壳 上的散。

8、热孔进行与外界的热量交换。 此散热方式原理简单， 造价较低， 但是因热传导效率 低、 接收机内部结构复杂而空气流动性差， 无法有效改善接收机内部热量堆积的问题。 发明内容 0005 本申请实施例中提供了一种GNSS接收机， 该GNSS接收机通过散热装置对发热元件 进行强制散热， 并通过导热管路将发热元件产生的热量导到接收机的壳体外侧， 提高了散 热效率， 能够避免因接收机内部过热造成接收机零部件损坏的问题。 0006 本申请实施例提供了一种GNSS接收机， 该GNSS接收机包括壳体和设置在所述壳体 内的至少一个发热元件， 还包括散热装置； 其中： 所述散热装置包括吸热结构、 放热结构、 导 热。

9、管路、 导热介质、 控制器以及泵送机构； 0007 在每个所述发热元件上均固定安装有一个所述吸热结构； 0008 所述放热结构设置于所述壳体的外侧； 0009 所述导热管路穿设所述壳体， 并连接每个所述吸热结构和所述放热结构， 形成导 热回路； 0010 在每个所述吸热结构和所述放热结构之间的所述导热管路内均设置有所述泵送 机构， 所述泵送机构控制所述导热介质在所述导热回路内的循环流量； 0011 所述控制器与所述泵送机构信号连接， 并控制所述泵送机构工作。 0012 优选地， 所述散热装置还包括安装于每个所述发热元件上的温度检测单元； 所述 温度检测单元与所述控制器信号连接； 0013 所述。

10、温度检测单元用于测量所述发热元件的温度， 并将检测到的温度信号发送给 所述控制器； 0014 所述控制器根据温度信号控制所述泵送机构工作。 0015 优选地， 所述导热管路包括设置于每个所述吸热结构与所述放热结构之间的导热 说明书 1/5 页 3 CN 110753478 A 3 介质蒸发管路、 以及设置于每个所述吸热结构与所述放热结构之间的导热介质回流管路； 0016 在所述导热介质蒸发管路和所述导热介质回流管路中均设置有一个所述泵送机 构。 0017 优选地， 所述导热介质为相变材料， 所述导热介质在经过所述吸热结构时由液体 变为蒸汽， 并在经过所述放热结构时由蒸汽冷凝为液体。 0018 。

11、优选地， 所述吸热结构、 所述导热管路以及所述放热结构为一体式铜管。 0019 优选地， 所述吸热结构为片状铜管。 0020 优选地， 所述放热结构为固定安装于所述壳体下侧的波浪状铜管。 0021 优选地， 所述泵送机构为涡轮风扇。 0022 优选地， 所述发热元件为板卡、 处理器、 电源以及天线中的至少一个。 0023 优选地， 所述温度检测单元为微型温度传感器； 所述控制器为微处理器。 0024 采用本申请实施例中提供的GNSS接收机， 具有以下有益效果： 0025 上述GNSS接收机设置有强制散热装置， 在GNSS接收机的每个发热元件上均设置有 吸热结构， 吸热结构用于吸收发热元件产生的。

12、热量， 通过导流管路连接吸热结构和设置于 GNSS接收机外侧的放热结构， 导流管路内填充有导热介质， 导热介质进行热交换， 将发热元 件产生的热量带到GNSS接收机的外侧的放热结构进行散热， 安装于导流管道内的泵送机构 控制导热介质的循环速度， 从而实现提高散热效率， 能够避免因接收机内部过热造成接收 机零部件损坏的问题。 附图说明 0026 此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解， 构成本申请的一部分， 本申 请的示意性实施例及其说明用于解释本申请， 并不构成对本申请的不当限定。 在附图中： 0027 图1为本申请实施例提供的一种GNSS接收机的结构示意图； 0028 图2为图1中提供。

13、的GNSS接收机的散热装置的散热原理示意图； 0029 图3为图1中提供的GNSS接收机的散热装置的热量流动示意图。 0030 附图标记： 0031 1-壳体； 2-发热元件； 3-散热装置； 31-吸热结构； 32-放热结构； 33-导热管路； 34- 导热介质； 35-泵送机构； 36-温度检测单元； 331-导热介质蒸发管路； 332-导热介质回流管 路。 具体实施方式 0032 为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图对本申请 的示例性实施例进行进一步详细的说明， 显然， 所描述的实施例仅是本申请的一部分实施 例， 而不是所有实施例的穷举。 需要说明的是， 在不。

14、冲突的情况下， 本申请中的实施例及实 施例中的特征可以相互组合。 0033 本申请实施例提供的GNSS接收机可以用于各种环境的工程测量领域， 如： 野外的 铁路勘测等。 0034 本申请实施例提供了一种GNSS接收机， 该GNSS接收机包括壳体1和设置在壳体1内 的至少一个发热元件2； 如图1结构所示， 可以通过壳体1将GNSS接收机安装于对中杆、 底座、 说明书 2/5 页 4 CN 110753478 A 4 三角支架或平台上； 发热元件2可以为GNSS接收机的板卡、 处理器、 电源以及天线等任何在 工作过程中具有发热功能的零部件； 0035 如图1和图2结构所示， 该GNSS接收机还包括。

15、散热装置3； 其中： 散热装置3包括吸热 结构31、 放热结构32、 导热管路33、 导热介质34、 控制器以及泵送机构35； 0036 在每个发热元件2上均固定安装有一个吸热结构31； 如图1和图2结构所示， 图1和 图2中的发热元件2和吸热结构31仅作为示例进行说明， 并不构成对GNSS接收机的发热元件 2的数量和分布位置的限制， 即， 在实际的GNSS接收机中， 可以设置有一个或多个发热元件 2， 为了防止发热元件2因发热而受损， 在发热元件2上设置有吸热结构31， 用于对发热元件2 产生的热量通过热传递的方式进行吸收； 0037 放热结构32设置于壳体1的外侧； 如图1结构所示， 为了。

16、将发热元件2产生的热量排 出壳体1， 在壳体1的底部设置有放热结构32， 放热结构32可以为各种形式的散热器； 放热结 构32可以如图1结构所示的设置在壳体1的底部， 也可以设置在壳体1的侧部； 放热结构32可 以直接固定连接于壳体1， 也可以通过支架安装于壳体1， 或通过导热管路33直接吊装于壳 体1； 0038 导热管路33穿设壳体1， 并连接每个吸热结构31和放热结构32， 形成导热回路； 如 图1和图2结构所示， 吸热结构31设置于壳体1内的发热元件2上， 而放热结构32设置于壳体1 的外侧， 导热管路33需要穿过壳体1， 将吸热结构31和放热结构32连通， 通过导热管路33内 的导热。

17、介质34将吸热结构31吸收的热量带到放热结构32进行放热； 0039 在每个吸热结构31和放热结构32之间的导热管路33内均设置有泵送机构35， 泵送 机构35控制导热介质34在导热回路内的循环流量； 如图2结构所示， 在吸热结构31和放热结 构32之间的导热管路33上设置有泵送机构35， 可以在吸热结构31与放热结构32之间的管路 上均设置泵送机构35， 通过泵送机构35可以控制导热管路33内导热介质34的循环速度， 从 而通过控制散热量来防止GNSS接收机的内部产生过热现象； 泵送机构35可以为涡轮风扇， 也可以为泵； 导热管路33内的导热介质34可以为相变材料， 当导热介质34采用相变材。

18、料时， 导热介质34在经过吸热结构31时可以由液体变为蒸汽， 并在导热介质34经过放热结构32时 由蒸汽冷凝为液体； 导热介质34可以为氟里昂、 氨、 烷烃、 水、 丙酮、 乙醇等其它能够流动且 导热的介质； 0040 控制器与泵送机构35信号连接， 并控制泵送机构35工作。 如图3所示， 散热装置3还 包括控制器， 通过控制器可以控制泵送机构35进行工作， 如： 控制泵送机构35的开启和关 闭， 或通过泵送机构35调节导热介质34的流量； 控制器可以为微处理器、 CPU等具有自动控 制功能的器件， 控制器还可以采用GNSS接收机的处理器。 在本申请实施例的GNSS接收机中， 散热装置3所需要。

19、的电能可以由GNSS接收机的电源提供， 如： 控制器和泵送机构35可以直接 与GNSS接收机的电源连接， 用于提供工作所需的电能。 0041 上述GNSS接收机的散热装置3的具体工作过程如下： 吸热结构31安装于发热元件 2， 用于吸收发热元件2产生的热量， 并将热量传递给导热管路33内的导热介质34， 导热介质 34在吸收热量之后温度升高， 通过泵送机构35使导热介质34在导热管路33内循环流动， 在 流动的过程中以及流动到放热结构32时均处于放热状态， 放热后的导热介质34温度降低， 完成一个吸热和放热的循环过程； 放热后的导热介质34在导热管路33内继续循环流动， 进 入吸热结构31， 。

20、从而周而复始， 实现将发热元件2的热量携带到放热结构32进行散热， 已完 说明书 3/5 页 5 CN 110753478 A 5 成对发热元件2的冷却。 0042 上述GNSS接收机设置有散热装置3， 在GNSS接收机的每个发热元件2上均设置有吸 热结构31， 吸热结构31用于吸收发热元件2产生的热量， 通过导流管路连接吸热结构31和设 置于GNSS接收机外侧的放热结构32， 导流管路内填充有导热介质34， 导热介质34进行热交 换， 将发热元件2产生的热量带到GNSS接收机的外侧的放热结构32进行散热， 安装于导流管 道内的泵送机构35控制导热介质34的循环速度， 从而实现GNSS接收机的。

21、强制散热功能， 不 仅提高散热效率， 还能够避免因接收机内部过热造成接收机零部件损坏的问题。 0043 为了保证GNSS接收机能够长期正常工作， 防止因热量过多而出现故障的情况发 生， 如图2和图3所示， 散热装置3还包括安装于每个发热元件2上的温度检测单元36， 温度检 测单元36可以为各种测量温度的检测单元， 如： 微型温度传感器； 温度检测单元36与控制器 信号连接； 温度检测单元36用于测量发热元件2的温度， 并将检测到的温度信号发送给控制 器； 控制器根据温度信号控制泵送机构35工作。 0044 由于上述散热装置3还包括安装于发热元件2的温度检测单元36， 通过温度检测单 元36能够。

22、实时检测每个发热元件2的实时温度， 在方便监控发热元件2的工作温度的同时， 还能及时地采取冷却措施； 可以在控制器内预先设定有各个发热元件2的工作温度限值， 当 温度检测单元36检测到发热元件2的温度等于或大于该工作温度限值时， 控制器便控制与 该发热元件2对应的导热管路33中的泵送机构35开启或加大导热介质34的循环流量， 从而 对该发热元件2进行降温， 使其工作温度保持在工作温度限值以下。 0045 通过设置在每个发热元件2上的温度检测单元36能够准确测量发热元件2的温度， 当检测到GNSS接收机内部发热元件2的温度达到预设阈值时， 可以通过控制器控制泵送机 构35自动开启， 通过导热介质。

23、34将GNSS接收机内部的热量导流到GNSS接收机的外侧， 能够 及时地对发热元件2进行降温， 使得散热装置3能够有针对性地进行散热降温， 还避免了因 温度正常而对发热元件2进行散热的能源浪费的现象发生， 进一步提高了散热效率和能源 节约。 0046 如图2结构所示， 导热管路33还可以包括设置于每个吸热结构31与放热结构32之 间的导热介质蒸发管路331、 以及设置于每个吸热结构31与放热结构32之间的导热介质回 流管路332； 在导热介质蒸发管路331和导热介质回流管路332中均设置有一个泵送机构35。 如图2结构所示， 导热管路33可以包括多个导热介质蒸发管路331和多个导热介质回流管路。

24、 332； 导热介质蒸发管路331用于将吸收热量的导热介质34从吸热结构31一侧导流到放热结 构32侧， 导热介质回流管路332用于将放热后的导热介质34从放热结构32一侧导流到吸热 结构31一侧， 通过导热介质蒸发管路331和导热介质回流管路332实现导热介质34在吸热结 构31和放热结构32之间的往复循环， 从而将发热元件2产生的热量通过放热结构32进行散 热、 冷却。 0047 通过设置在导热介质蒸发管路331和导热介质回流管路332中的泵送机构35可以 控制发热元件2的散热， 还可以根据发热元件2的发热量的不同合理地分配导热介质34的流 量， 以使发热量较大的发热元件2对应的导热管路3。

25、3中流动的导热介质34较多， 从而能够带 走更多的热量， 实现发热元件2散热的智能控制。 0048 在上述各种实施例的基础上， 吸热结构31、 导热管路33以及放热结构32可以为一 体式铜管， 即， 采用一体结构的铜管形成吸热结构31、 导热管路33以及放热结构32， 铜管的 说明书 4/5 页 6 CN 110753478 A 6 一端为吸热结构31、 另一端为放热结构32， 中间为导热管路33， 铜管内填充有导热介质34。 具体地， 吸热结构31可以为片状铜管， 片状铜管可以粘接或焊接于发热元件2上。 放热结构 32可以为固定安装于壳体1下侧的波浪状铜管， 由于放热结构32采用波浪状铜管，。

26、 能够增大 放热结构32的散热表面积， 提高散热效率。 0049 尽管已描述了本申请的优选实施例， 但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念， 则可对这些实施例作出另外的变更和修改。 所以， 所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。 0050 显然， 本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精 神和范围。 这样， 倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围 之内， 则本申请也意图包含这些改动和变型在内。 说明书 5/5 页 7 CN 110753478 A 7 图1 图2 说明书附图 1/2 页 8 CN 110753478 A 8 图3 说明书附图 2/2 页 9 CN 110753478 A 9 。