摄像机的制作方法

1.本技术涉及摄像装置技术领域，具体而言，涉及一种摄像机。

背景技术：

2.随着摄像机智能化及多功能化需求的增加，摄像机的形态变得越来越多，使用场景也更加多样化。现有用于高温环境中的摄像机通常采用水冷散热的方式散热，其主要利用外界供给冷水对摄像机的外壳进行冷却，最终达到防止摄像机在高温环境下发生损坏的目的。然而，水冷散热的方式需要外界供水，只能够使适应环境温度为60℃以下的场景，使用场景比较局限，供水系统的设置还会增加摄像机的使用成本，难于满足人们的使用需求。

技术实现要素：

3.本技术的主要目的在于提供一种摄像机，以解决现有技术中的摄像机的使用场景局限、使用成本高的问题。
4.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种摄像机，包括：
5.外壳组件，所述外壳组件围设形成安装腔；
6.摄像头，所述摄像头设置于所述安装腔内，所述摄像头包括前端板和设置于所述前端板上的前端镜头；
7.前端制冷组件，所述前端制冷组件设置于所述安装腔内，所述前端制冷组件包括第一凹形制冷板、第二凹形制冷板以及第一tec制冷部件，所述第一凹形制冷板和所述第二凹形制冷板固定连接并围设形成安装空间，所述前端板设置在所述安装空间内并固定安装在所述第一凹形制冷板上，所述前端镜头位于所述前端板远离所述第一凹形制冷板的一侧并穿过所述第二凹形制冷板而伸出于所述安装空间的外部，所述第一tec制冷部件的冷面贴合设置于所述第一凹形制冷板背离所述安装空间的一侧。
8.进一步地，所述第一凹形制冷板包括第一平板主体、第一折弯耳块以及第二折弯耳块，所述第一折弯耳块和所述第二折弯耳块分别设置在所述第一平板主体相对的两侧并与所述第一平板主体围设形成第一凹陷部；
9.所述第二凹形制冷板包括第二平板主体、第三折弯耳块以及第四折弯耳块，所述第三折弯耳块以及所述第四折弯耳块分别设置在所述第二平板主体相对的两侧并与所述第二平板主体围设形成第二凹陷部；
10.其中，所述第一折弯耳块与所述第三折弯耳块对接固定，所述第二折弯耳块与所述第四折弯耳块对接固定，所述第一凹陷部与所述第二凹陷部共同围设形成所述安装空间。
11.进一步地，所述第一折弯耳块远离所述第一平板主体的一端设置有第一外凸缘，所述第二折弯耳块远离所述第一平板主体的一端设置有第二外凸缘；
12.所述第三折弯耳块远离所述第二平板主体的一端设置有第三外凸缘，所述第四折弯耳块远离所述第二平板主体的一端设置有第四外凸缘；
13.其中，所述第一外凸缘与所述第三外凸缘面接触并固定连接；
14.所述第三外凸缘与所述第四外凸缘面接触并固定连接。
15.进一步地，所述第一外凸缘和所述第三外凸缘之间的接触面面积a1、以及所述第二外凸缘和所述第四外凸缘之间的接触面面积a2满足如下关系式：
[0016][0017]
其中，p为所述前端镜头的功率，k为所述第一外凸缘和所述第二外凸缘的导热常数，取350(mm2.℃)/w，δt为控制温差，取1.5℃。
[0018]
进一步地，所述第二平板主体上设置有避让通孔，所述避让通孔相对的两侧均设置有挡片，所述前端镜头从所述避让通孔穿出于所述安装空间的外部，所述挡片与所述前端镜头的外边缘的最小间距q1满足如下关系式：
[0019][0020]
其中，δ为所述前端镜头外边缘的对流散热边界层厚度，ν为空气动力粘度系数，u为空气自然对流的流速,w3为所述前端镜头的宽度。
[0021]
进一步地，所述前端板与所述第一平板主体之间设置有宽度为h1的第一间隙，所述第一间隙内设置有厚度为d1的第一导热界面层，其中，d1＝1.2h1。
[0022]
进一步地，所述第一平板主体背离所述安装空间的一侧设置有第一隔热层，所述第一tec制冷部件设置在所述第一隔热层上。
[0023]
进一步地，所述第一隔热层上设置有第一安装凹槽，所述第一安装凹槽内设置有所述第一tec制冷部件，且所述第一安装凹槽的内侧壁面与所述第一tec制冷部件的外边缘之间具有第二间隙。
[0024]
进一步地，所述第二间隙的宽度g1为0.2mm至0.5mm。
[0025]
进一步地，所述第一tec制冷部件呈长方体设置，所述第一tec制冷部件与所述安装腔的内壁面之间设置有第一导热层，所述第一tec制冷部件和所述第一导热层的设计满足如下关系式：
[0026]
l4w4t1＝(l
4-k1)(w
4-k1)t2[0027]
其中，l4为所述第一tec制冷部件的长，w4为所述第一tec制冷部件的宽，t1为所述第一tec制冷部件的上表面与所述安装腔的内壁面之间的间隙的宽度，k1为所述第一tec制冷部件的单边的缩小量，t2为所述第一导热层的厚度。
[0028]
进一步地，所述第一隔热层为回形硅胶层，所述回形硅胶层包括第一口形圈和围设在所述第一口形圈外周的第二口形圈，所述第一口形圈和所述第二口形圈之间通过连接筋条连接，所述第一口形圈围设形成所述第一安装凹槽。
[0029]
进一步地，所述第一口形圈的壁厚为v1，所述第二口形圈的壁厚为v2，其中，v1≥0.2w4，v2＜v1。
[0030]
进一步地，所述第一口形圈与所述安装腔的内壁面的干涉量为t3，所述第一口形圈与所述第一平板主体之间的干涉量为t4，所述第二口形圈与所述安装腔的内壁面的干涉量为t5，所述连接筋条与所述安装腔的内壁面之间的间隙为t6，其中，0.2v1≤t4＜t3≤0.4v1，t6≥0.5mm，t5≤t3。
[0031]
进一步地，所述前端制冷组件还包括固定设置于所述安装腔内的第一隔体，所述第一隔体上设置有第一凹槽，所述第一凹槽的底部设置有第一通孔，所述第一凹形制冷板和所述第二凹形制冷板均设置于所述第一凹槽内，所述前端镜头从所述第一通孔穿出于所述第一凹槽。
[0032]
进一步地，所述外壳组件上设置有与所述第一通孔相对的第二通孔，所述第二通孔内设置有视窗玻璃，所述第一隔体与所述视窗玻璃之间具有第三间隙。
[0033]
进一步地，所述第三间隙的宽度d2为0.8mm至1.3mm。
[0034]
进一步地，所述第一隔体的热阻r满足如下关系式：
[0035][0036]
其中，d2为所述第一凹槽的外侧壁的厚度，a为所述第一隔体的外表面面积，λ1为所述第一隔体的导热系数。
[0037]
进一步地，所述第一隔体的上端面不低于所述第一凹形制冷板背离所述安装空间的表面。
[0038]
进一步地，所述第一凹槽的内壁面与所述第二平板主体的设置有所述第一折弯耳块和所述第四折弯耳块的侧边之间的间隙的宽度均为q3，所述第一凹槽的深度为h3，q3和h3满足如下关系式：
[0039][0040]
其中，ν为空气动力粘度系数，u为空气自然对流流速。
[0041]
进一步地，所述前端镜头的宽度w3满足如下关系式：
[0042][0043]
其中，h为对流换热系数，g为重力加速度，αv为空气的体胀系数，ν为空气动力粘度系数，δt为过余温度，α为空气热扩散率,λ为空气导热系数。
[0044]
进一步地，所述摄像机还包括：
[0045]
控制主板，所述控制主板设置于所述安装腔内并与所述前端制冷组件间隔设置；
[0046]
主板制冷组件，所述主板制冷组件包括制冷钣金和第二tec制冷部件，所述制冷钣金固定安装在所述控制主板上，所述第二tec制冷部件贴合设置于所述制冷钣金远离所述控制主板的一侧。
[0047]
进一步地，所述制冷钣金与所述控制主板之间设置有第四间隙，所述第四间隙内设置有第二导热界面层。
[0048]
进一步地，所述第二导热界面层的厚度为0.8mm至1.2mm，所述第二导热界面层的压缩率为20％至30％。
[0049]
进一步地，所述主板制冷组件还包括第二隔体，所述第二隔体固定在所述安装腔内，所述第二隔体上设置有第二凹槽，所述控制主板设置在所述第二凹槽内，所述制冷钣金位于所述第二凹槽靠近槽底面的一侧，所述第二tec制冷部件设置在所述第二隔体上。
[0050]
进一步地，所述第二隔体上设置有第三通孔，所述第三通孔位于所述第二凹槽的底部并与所述第二凹槽连通，所述第三通孔内设置有隔热件，所述隔热件上设置有所述第
二tec制冷部件。
[0051]
进一步地，所述第二tec制冷部件与所述安装腔的内壁面之间设置有第二导热层。
[0052]
进一步地，所述第二导热层的厚度为0.7mm至0.9mm，所述第二导热层的压缩率为20％至30％。
[0053]
进一步地，所述第二tec制冷部件与所述制冷钣金之间涂抹有导热硅脂；和/或，
[0054]
所述第一tec制冷部件与所述第一凹形制冷板之间涂抹有导热硅脂。
[0055]
进一步地，所述外壳组件包括前盖和后盖，所述后盖的外周设置有散热翅片，所述第二隔体固定设置在所述后盖上，所述散热翅片的散热面积f满足如下公式：
[0056][0057]
其中，q为所述后盖的散热功率，hc为空气的自然对流换热系数，δt1为所述散热翅片的温升，η为所述散热翅片的散热效率。
[0058]
进一步地，所述散热翅片凸出于所述后盖背离所述第二tec制冷部件一侧的外表面的高度为h，相邻两块所述散热翅片的之间的间距为d，其中，
[0059]
0.25≤d/h≤0.3，且d不小于3mm。
[0060]
进一步地，所述后盖呈长方体设置，所述散热翅片沿所述后盖的长度方向延伸，所述散热翅片的中间设置有断开区域，所述断开区域沿所述后盖长度方向的宽度d3为4mm至6mm。
[0061]
相对于现有技术而言，本技术的技术方案至少具备如下技术效果：
[0062]
由于本发明中的摄像机设置有前端制冷组件，该前端制冷组件的第一凹形制冷板和第二凹形制冷板可以围设形成一安装空间，组装好摄像机后，前端制冷组件围设在摄像头的外周，此时，通过设置在第一凹形制冷板上的第一tec制冷部件，可以对第一凹形制冷板和第二凹形制冷板传递冷量，进而可以从摄像头的外周对摄像头进行有效冷却和散热。相对于现有技术中采用水冷的方式而言，本发明中的第一tec制冷部件的冷却效果好，无需外接供水系统，生产制造成本比较低，能够适应环境温度为85℃以上的环境，有效低扩展了摄像机的使用环境。
附图说明
[0063]
此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0064]
图1为本技术实施例公开的摄像机的第一剖视图；
[0065]
图2为本技术实施例公开的摄像机的分解图；
[0066]
图3为本技术实施例公开的前端制冷组件部分的第一分解图；
[0067]
图4为本技术实施例公开的前端制冷组件部分的第二分解图；
[0068]
图5为本技术实施例公开的前端制冷组件部分的第一剖视图；
[0069]
图6为本技术实施例公开的前端制冷组件部分的侧视图；
[0070]
图7为本技术实施例公开的前端制冷组件部分的第三分解图；
[0071]
图8为本技术实施例公开的前端制冷组件部分的第二剖视图；
[0072]
图9为图8中m区域的放大图；
[0073]
图10为本技术实施例公开的前端制冷组件与前盖部分的剖视图；
[0074]
图11为本技术实施例公开的摄像机的第二剖视图；
[0075]
图12为图11中的i区域的放大图；
[0076]
图13为图12在的ii区域的放大图；
[0077]
图14为本技术实施例公开的前端制冷组件部分的俯视图；
[0078]
图15为本技术实施例公开的控制主板与主板制冷组件部分的分解图；
[0079]
图16为本技术实施例公开的控制主板与主板制冷组件部分的剖视图；
[0080]
图17为本技术实施例公开的控制主板与主板制冷组件部分的局部放大图；
[0081]
图18为本技术实施例公开的主板制冷组件部分的立体结构图；
[0082]
图19为本技术实施例公开的主板制冷组件部分的俯视图；
[0083]
图20为本技术实施例公开的后盖的俯视图；
[0084]
图21为本技术实施例公开的后盖的主视图；
[0085]
图22为本技术实施例公开的后盖的侧视图。
[0086]
其中，上述附图包括以下附图标记：
[0087]
10、外壳组件；11、前盖；12、后盖；121、散热翅片；122、断开区域；101、安装腔；102、第二通孔；20、摄像头；21、前端板；22、前端镜头；30、前端制冷组件；31、第一凹形制冷板；311、第一平板主体；312、第一折弯耳块；3121、第一外凸缘；313、第二折弯耳块；3131、第二外凸缘；314、第一凹陷部；32、第二凹形制冷板；321、第二平板主体；3211、避让通孔；3212、挡片；322、第三折弯耳块；3221、第三外凸缘；323、第四折弯耳块；3231、第四外凸缘；324、第二凹陷部；33、第一tec制冷部件；34、第一导热界面层；35、第一隔热层；351、第一安装凹槽；352、第一口形圈；353、第二口形圈；354、连接筋条；36、第一隔体；361、第一凹槽；362、第一通孔；363、上端面；37、第一导热层；301、安装空间；302、第一间隙；303、第二间隙；304、第三间隙；40、控制主板；50、主板制冷组件；51、制冷钣金；52、第二tec制冷部件；53、第二导热界面层；54、第二隔体；541、第二凹槽；542、第三通孔；55、隔热件；56、第二导热层；501、第四间隙；60、视窗玻璃。
具体实施方式
[0088]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0089]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0090]
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。
[0091]
参见图1、图2、以及图8所示，根据本发明的实施例，提供了一种摄像机，该摄像机包括外壳组件10、摄像头20以及前端制冷组件30。
[0092]
其中，外壳组件10围设形成安装腔101；摄像头20设置于安装腔101内，摄像头20包括前端板21和设置于前端板21上的前端镜头22；前端制冷组件30设置于安装腔101内，前端制冷组件30包括第一凹形制冷板31、第二凹形制冷板32以及第一tec制冷部件33，第一凹形制冷板31和第二凹形制冷板32固定连接并围设形成安装空间301，前端板21设置在安装空间301内并固定安装在第一凹形制冷板31上，前端镜头22位于前端板21远离第一凹形制冷板31的一侧并穿过第二凹形制冷板32而伸出于安装空间301的外部，第一tec制冷部件33的冷面贴合设置于第一凹形制冷板31背离安装空间301的一侧。
[0093]
由于本实施例中的摄像机设置有前端制冷组件30，该前端制冷组件30的第一凹形制冷板31和第二凹形制冷板32可以围设形成一安装空间301，组装好摄像机后，前端制冷组件30围设在摄像头20的外周，此时，通过设置在第一凹形制冷板31上的第一tec制冷部件33，可以对第一凹形制冷板31和第二凹形制冷板32传递冷量，进而可以从摄像头20的外周对摄像头20进行有效冷却和散热。相对于现有技术中采用水冷的方式而言，本实施例中的第一tec制冷部件33的冷却效果好，无需外接供水系统，生产制造成本比较低，能够适应环境温度为85℃以上的环境，有效低扩展了摄像机的使用环境，可以提高本发明的摄像机的市场竞争力。
[0094]
可以理解的是，本实施例中所述的第一tec制冷部件33是一种半导体制冷器，当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时，其一端吸热，一端放热，以此可以达到很好的制冷目的。在本技术中，第一tec制冷部件33靠近第一凹形制冷板31的一面为制冷面，便于对安装在安装空间301内的摄像头20进行有效散热。
[0095]
参见图1所示，本实施例中的外壳组件10包括前盖11和后盖12，前盖11和后盖12之间可以通过焊接、卡接、螺接等方式固定连接在一起，该前盖11和后盖12围设形成安装的安装腔101，便于对摄像头20以及前端制冷组件30进行安装。
[0096]
当然，在本技术的其他实施方式中，外壳组件10还可以包括三块或者三块以上的盖体，只要是能够围设形成可以对摄像头20以及前端制冷组件30等结构进行组装的其他设置方式，均在本技术的保护范围之内。
[0097]
结合1至图5所示，在本技术的一种具体的实施方式中，第一凹形制冷板31包括第一平板主体311、第一折弯耳块312以及第二折弯耳块313，第一折弯耳块312和第二折弯耳块313分别设置在第一平板主体311相对的两侧并与第一平板主体311围设形成第一凹陷部314；第二凹形制冷板32包括第二平板主体321、第三折弯耳块322以及第四折弯耳块323，第三折弯耳块322以及第四折弯耳块323分别设置在第二平板主体321相对的两侧并与第二平板主体321围设形成第二凹陷部324；其中，第一折弯耳块312与第三折弯耳块322对接固定，第二折弯耳块313与第四折弯耳块323对接固定，第一凹陷部314与第二凹陷部324共同围设形成安装空间301，便于对摄像头20的安装提供必要的空间。与此同时，安装好摄像头20之后，第一凹形制冷板31和第二凹形制冷板32整体呈包围状态设置在摄像头20的外周，更适于对摄像头20进行散热和冷却。
[0098]
实际加工和生产的过程中，本实施例中的第一平板主体311、第一折弯耳块312以及第二折弯耳块313一体成型设置；第二平板主体321、第三折弯耳块322以及第四折弯耳块323一体成型设置，结构稳定可靠，更适于加工和组装。可选地，第一凹形制冷板31和第二凹形制冷板32均为钣金件，制造成本低，散热效果好。
[0099]
进一步地，第一折弯耳块312远离第一平板主体311的一端设置有第一外凸缘3121，第二折弯耳块313远离第一平板主体311的一端设置有第二外凸缘3131；对应地，第三折弯耳块322远离第二平板主体321的一端设置有第三外凸缘3221，第四折弯耳块323远离第二平板主体321的一端设置有第四外凸缘3231；其中，第一外凸缘3121与第三外凸缘3221面接触并固定连接；第三外凸缘3221与第四外凸缘3231面接触并固定连接。如此设置，可以增大第一凹形制冷板31和第二凹形制冷板32之间的接触面积，更适于热量在第一凹形制冷板31和第二凹形制冷板32之间进行传递，能够对摄像头20进行有效散热。
[0100]
实际设计时，第一外凸缘3121和第三外凸缘3221、以及第二外凸缘3131和第四外凸缘3231之间接触面积受制冷面及控制温差δt限制，第一凹形制冷板31与第二凹形制冷板32之间通过第一外凸缘3121、第三外凸缘3221、第二外凸缘3131和第四外凸缘3231连接，并通过螺钉锁定，进而确保第一凹形制冷板31和第二凹形制冷板32之间为受压贴合，更适于进行热量传递。本实施例中，第一外凸缘3121和第三外凸缘3221之间的接触面面积a1、以及第二外凸缘3131和第四外凸缘3231之间的接触面面积a2满足如下关系式：
[0101][0102]
其中，p为前端镜头22的功率，取0.5w，k为第一外凸缘3121和第二外凸缘3131的导热常数，取350mm2℃/w，δt为控制温差，取1.5℃，a1、a2取120mm2。
[0103]
为了便于前端镜头22进行安装，本实施例中的第二平板主体321上设置有避让通孔3211，该避让通孔3211相对的两侧均设置有挡片3212，前端镜头22从避让通孔3211穿出于安装空间301的外部，挡片3212与前端镜头22的外边缘的最小间距q1满足如下关系式：
[0104][0105]
其中，δ为前端镜头22外边缘的对流散热边界层厚度，ν为空气动力粘度系数，u为空气自然对流的流速，取0.2m/s,w3为前端镜头22的宽度。
[0106]
实际工作时，第二凹形制冷板32上的挡片3212与前端镜头22的外边缘的最小间距q1受δ约束，为增加对流强度，要求如此，可最大化对对流换热能力，便于将第一tec制冷部件33释放的冷量有效地传输至前端镜头22的最远端。
[0107]
在本技术的一种具体的实施方式中，取δ为1.5mm，设计q1为2mm，如此，可以使挡片3212与前端镜头22的外边缘的最小间距q1大于前端镜头22外边缘的对流散热边界层厚度。
[0108]
在本实施例中，前端镜头22的宽度w3满足如下关系式：
[0109][0110]
其中，h为对流换热系数，g为重力加速度，αv为空气的体胀系数；ν为空气动力粘度系数，δt为过余温度，α为空气热扩散率,λ为空气导热系数。
[0111]
实际设计时，前端镜头22的宽度w3受增大对流换热系数h需求以及前端镜头22直径的约束，由对流换热系数设计可知，前端镜头22需要尽可能地小，受覆盖区域影响，前端镜头22的宽度w3需要与前端镜头22的直径保持一致，在本技术的一种具体的实施方式，取前端镜头22的直径和宽度w3为14mm。
[0112]
参见图5至图9所示，本实施例中的前端板21与第一平板主体311之间设置有宽度为h1的第一间隙302，该第一间隙302内设置有厚度为d1的第一导热界面层34。如此设置，第一导热界面层34可以将第一tec制冷部件33释放的冷量快速地传递至前端板21，便于对摄像头20进行快速散热。可选地，该第一导热界面层34可是导热硅胶层等。该第一导热界面层34的压缩量控制在20％至30％，本实施例中优选使d1＝1.2h1，能够很好地与第一平板主体311和前端板21贴合，进而可以提高本实施例中的第一平板主体311与前端板21之间的热传导效率。可选地，本实施例中的第一tec制冷部件33与第一平板主体311之间涂抹有导热硅脂，能够进一步降低接触热阻，优化散热性能。
[0113]
进一步地，本实施例中的第一平板主体311背离安装空间301的一侧设置有第一隔热层35，第一tec制冷部件33设置在第一隔热层35上，通过该第一隔热层35的作用，可以防止第一tec制冷部件33释放的冷量朝向第一tec制冷部件33的外界空气传播，而可保证第一tec制冷部件33释放冷能尽可能地朝向靠近第一平板主体311的方向传播，能够进一步提高本实施例中的前端制冷组件30的制冷效果。
[0114]
结合图2、图3、图10至图14所示，本实施例中的第一隔热层35上设置有第一安装凹槽351，该第一安装凹槽351内设置有第一tec制冷部件33，且该第一安装凹槽351的内侧壁面与第一tec制冷部件33的外边缘之间具有第二间隙303，通过该第二间隙303的作用，可以防止第一tec制冷部件33工作时对第一隔热层35造成损伤。该第二间隙303的宽度g1为0.2mm至0.5mm，例如0.2mm、0.3mm、0.4mm或者0.5mm,通过使第二间隙303的宽度g1为0.2mm至0.5mm，不仅能够防止第一tec制冷部件33工作时对第一隔热层35造成损伤，还能够保证第一隔热层35对第一tec制冷部件33的隔热效果。实际安装时，第一隔热层35可以通过粘接等方式固定在第一凹形制冷板31上，结构简单，便于实现。
[0115]
具体地，本实施例中的第一tec制冷部件33呈长方体设置，该第一tec制冷部件33与安装腔101的内壁面之间设置有第一导热层37，该第一tec制冷部件33和第一导热层37的设计满足如下关系式：
[0116]
l4w4t1＝(l
4-k1)(w
4-k1)t2[0117]
其中，l4为第一tec制冷部件33的长，w4为第一tec制冷部件33的宽，t1为第一tec制冷部件33的上表面与安装腔101的内壁面之间的间隙的宽度，k1为第一tec制冷部件33的单边的缩小量，t2为第一导热层37的厚度。
[0118]
具体地，本实施例中的第一导热层37的厚度取1mm，压缩率达到30％，可有效降低接触热阻，优化散热性能。第一tec制冷部件33的边长为l4xw4＝30mmx15mm，根据质量守恒原理，在压缩后完全覆盖第一tec制冷部件33时，第一导热层37边长相比第一tec制冷部件33边长单边缩小量k1计算公式为l4w4t1＝(l
4-k1)(w
4-k1)t2，按照本实施例的设计参数可知，本实施例中的第一tec制冷部件33的单边缩小值k1为0.4mm，即第一导热层37边长为29.6mmx14.6mm。
[0119]
进一步地，本实施例中的第一隔热层35为回形硅胶层，该回形硅胶层的硬度为45
±
5度。具体地，该回形硅胶层包括第一口形圈352和围设在第一口形圈352外周的第二口形圈353，第一口形圈352和第二口形圈353之间通过连接筋条354连接，第一口形圈352围设形成第一安装凹槽351，便于对第一tec制冷部件33进行安装。
[0120]
实际设计时，回形硅胶层的第一口形圈352的壁厚v1受被密封件第一tec制冷部件33最小边长w4约束，本技术中通过使v1≥0.2w4，以此保证第一口形圈352的内部密封性，减少水汽进入，防止水汽凝结。可选地，本实施例中将v2设置为3mm。由于回形硅胶层的第一口形圈352处已经具备一定的密封性，可以使第二口形圈353的壁厚v2＜v1，如此，可以减小回形硅胶层外圈与其两侧的制冷面的接触面积，能够起到很好的隔热效果，实际设计时，可以将第二口形圈353的厚度v2设置为2mm。
[0121]
进一步地，组装好摄像机之后，本实施例中的第一口形圈352与安装腔101的内壁面的干涉量为t3，第一口形圈352与第一平板主体311之间的干涉量为t4，第二口形圈353与安装腔101的内壁面的干涉量为t5，连接筋条354与安装腔101的内壁面之间的间隙为t6，其中，0.2v1≤t4＜t3≤0.4v1，t6≥0.5mm，t5≤t3。如此设置，不仅可以保证第一隔热层35内部密封性，又可以避免干涉量过大影响装配性。所述第一隔热层35在第一口形圈352与第二口形圈353之间区进行挖空设计，其降低高度t6不小于0.5mm，以此减少第一隔热层35与安装腔101的内壁面及第一凹形制冷板31的搭接面积，降低外壳组件10与第一凹形制冷板31之间热量传递。
[0122]
参见图1至14所示，本实施例中的前端制冷组件30还包括固定设置于安装腔101内的第一隔体36，该第一隔体36上设置有第一凹槽361，该第一凹槽361的底部设置有第一通孔362，第一凹形制冷板31和第二凹形制冷板32均设置于第一凹槽361内，前端镜头22从第一通孔362穿出于第一凹槽361。通过该第一隔体36的作用，可以对摄像头20进行包裹，可以降低制冷后的摄像头20受热的外壳组件10内的热空气的影响。
[0123]
实际安装时，第一隔体36可以通过螺钉、卡扣、销钉等等结构固定安装在安装腔101内。本技术中优选采用定位柱将第一隔体36固定，然后利用螺钉锁紧固定的方式，只要是能够将第一隔体36固定在安装腔101内的其他变形方式，均在本技术的保护范围之内。
[0124]
进一步地，本实施例中的外壳组件10上设置有与第一通孔362相对的第二通孔102，该第二通孔102内设置有视窗玻璃60，安装好之后，前端镜头22正对该视窗玻璃60，便于实现其摄像功能。第一隔体36与视窗玻璃60之间具有第三间隙304，通过该第三间隙304的作用，可以起到隔热效果。该第三间隙304的宽度d2为0.8mm至1.3mm，例如0.8mm、1mm或者1.3mm，如此，可以保证前端镜头22的视场。
[0125]
进一步地，第一隔体36的热阻r满足如下关系式：
[0126][0127]
其中，d2为第一凹槽361的外侧壁的厚度，a为第一隔体36的外表面面积，λ1为第一隔体36的导热系数。根据上述的关系式可以知道，第一隔体36的热阻r与d1成正相关，为提高热阻r，增强第一隔体36的隔热效果，本实施例中将d2设置为2mm。
[0128]
为避免冷量外溢，本实施例中的第一隔体36的上端面363不低于第一凹形制冷板31背离安装空间301的表面。
[0129]
在本实施例中，第一凹槽361的内壁面与第二平板主体321的设置有第一折弯耳块
312和第四折弯耳块323的侧边之间的间隙的宽度均为q3，第一凹槽361的深度为h3，q3和h3满足如下关系式：
[0130][0131]
其中，ν为空气动力粘度系数，u为空气自然对流流速，一般取值0.2m/s。通过使q3和h3满足上述关系式，有利于第一tec制冷部件33上冷量散发到第一隔体36内，进而可以保证前端镜头22的最远端的周向被冷空气环绕，在本实施例中，q3取7mm，h3取23mm。
[0132]
参见图15至图19所示，本实施例中的摄像机还包括控制主板40和主板制冷组件50其中，控制主板40设置于安装腔101内并与前端制冷组件30间隔设置；主板制冷组件50包括制冷钣金51和第二tec制冷部件52，制冷钣金51固定安装在控制主板40上，第二tec制冷部件52贴合设置于制冷钣金51远离控制主板40的一侧。实际工作时，通过设置在制冷钣金51上的第二tec制冷部件52的作用，可以对制冷钣金51传递冷量，进而可以对控制主板40进行有效冷却。相对于现有技术中采用水冷的方式而言，本实施例中的第二tec制冷部件52的冷却效果好，无需外接供水系统，生产制造成本比较低，能够有效低扩展了摄像机的使用环境。
[0133]
可以理解的是，本实施例中所述的第二tec制冷部件52也是一种半导体制冷器，当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时，其一端吸热，一端放热，以此可以达到很好的制冷目的。在本技术中，第二tec制冷部件52靠近制冷钣金51的一面为制冷面，便于对控制主板40进行有效散热。
[0134]
进一步地，本实施例中的制冷钣金51与控制主板40之间设置有第四间隙501，该第四间隙501内设置有第二导热界面层53，通过该第二导热界面层53的作用，可以在制冷钣金51与控制主板40之间进行热量的快速传递，便于对控制主板40进行快速冷却。可选地，本实施例中的第二导热界面层53的厚度为0.8mm至1.2mm，例如0.8mm、1mm或者1.2mm，该第二导热界面层53的压缩率为20％至30％，可有效降低接触热阻，优化散热性能。可选地，本实施例中的第二tec制冷部件52与制冷钣金51之间涂抹有导热硅脂，能够进一步降低接触热阻，优化散热性能。
[0135]
进一步地，本实施例中的主板制冷组件50还包括第二隔体54，该第二隔体54固定在安装腔101内，该第二隔体54上设置有第二凹槽541，控制主板40设置在第二凹槽541内，制冷钣金51位于第二凹槽541靠近槽底面的一侧，第二tec制冷部件52设置在第二隔体54上。通过该第二隔体54的作用，可以对控制主板40进行包裹，可以降低制冷后的控制主板40受热的外壳组件10内的热空气的影响。
[0136]
进一步地，本实施例中的第二隔体54上设置有第三通孔542，该第三通孔542位于第二凹槽541的底部并与第二凹槽541连通，第三通孔542内设置有隔热件55，隔热件55上设置有第二tec制冷部件52。通过在第二隔体54上设置第三通孔542，便于对隔热件55和第二tec制冷部件52进行支撑，安装好之后，第二tec制冷部件52能够很好地贴合在制冷钣金51上，便于对控制主板40进行有效冷却和散热。
[0137]
进一步地，本实施例中的第二tec制冷部件52与安装腔101的内壁面之间设置有第二导热层56，通过该第二导热层56的作用，可以降低第二tec制冷部件52的热阻，优化第二tec制冷部件52的散热性能。可选地，第二导热层56的厚度为0.7mm至0.9mm，例如0.7mm、
0.8mm或者0.9mm，第二导热层56的压缩率为20％至30％，能够很好地与第二tec制冷部件52和安装腔101的内壁面贴合，进而可以提高本实施例中的第一平板主体311与前端板21之间的热传导效率。进一步地，本实施例中的第二tec制冷部件52与制冷钣金51之间涂抹有导热硅脂，能够进一步降低接触热阻，优化散热性能。
[0138]
参见图20至图22，实际设计时，本实施例中的后盖12的外周设置有散热翅片121，第二隔体54固定设置在后盖12上，散热翅片121的散热面积f满足如下公式：
[0139][0140]
其中，q为后盖12的散热功率，hc为空气的自然对流换热系数，δt1为散热翅片121的温升，设计上一般做到15℃，η为散热翅片121的散热效率，η的计算如下：
[0141][0142]
其中
[0143][0144]
其中，h为散热翅片121凸出于后盖12背离第二tec制冷部件52一侧的外表面的高度，δ为散热翅片121厚度，λ为散热翅片121的导热系数，h为空气对流换热系数。
[0145]
在满足需求散热面积前提下，所述后盖12上的相邻两块散热翅片121的之间的间距为dd与散热翅片121凸出于后盖12背离第二tec制冷部件52一侧的外表面的高度为h相互制约，在本技术中，h和d满足如下关系式：0.25≤d/h≤0.3，且d不小于3mm。
[0146]
基于以上限制，本实施例中通过计算采用较优组合：取后盖12的长＝175mm，宽＝115mm，h＝23mm，d＝4mm。
[0147]
可选地，本实施例中的散热翅片沿后盖12的长度方向延伸，散热翅片121的中间设置有断开区域122，断开区域122沿后盖12长度方向的宽度,d3为4mm至6mm，例如4mm、5mm或者6mm，如此设置，可以改善综合对流换热系数，提高环绕效果。
[0148]
根据以上的结构可以知道：
[0149]
由于本发明中的摄像机设置有前端制冷组件30和主板制冷组件50。其中，前端制冷组件30的第一凹形制冷板31和第二凹形制冷板32可以围设形成一安装空间301，组装好摄像机后，前端制冷组件30围设在摄像头20的外周，此时，通过设置在第一凹形制冷板31上的第一tec制冷部件33，可以对第一凹形制冷板31和第二凹形制冷板32传递冷量，进而可以从摄像头20的外周对摄像头20进行有效冷却和散热。主板制冷组件50包括制冷钣金51和第二tec制冷部件52，制冷钣金51固定安装在控制主板40上，第二tec制冷部件52贴合设置于制冷钣金51远离控制主板40的一侧。实际工作时，通过设置在制冷钣金51上的第二tec制冷部件52的作用，可以对制冷钣金51传递冷量，进而可以对控制主板40进行有效冷却。相对于现有技术中采用水冷的方式而言，本发明中的第一tec制冷部件33和第二tec制冷部件52的冷却效果好，无需外接供水系统，生产制造成本比较低，能够适应环境温度为85℃以上的环境，有效低扩展了摄像机的使用环境，可以提高本发明的摄像机的市场竞争力。
[0150]
此外，本发明的摄像机通过结构设计，采用散热，制冷，保温结合的方式保证了内
部器件在外界高温环境下工作在安全温度内，有效地保证了摄像机使用的稳定性。
[0151]
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0152]
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
[0153]
以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：

1.一种摄像机，包括：外壳组件，所述外壳组件围设形成安装腔；摄像头，所述摄像头设置于所述安装腔内，所述摄像头包括前端板和设置于所述前端板上的前端镜头；前端制冷组件，所述前端制冷组件设置于所述安装腔内，所述前端制冷组件包括第一凹形制冷板、第二凹形制冷板以及第一tec制冷部件，所述第一凹形制冷板和所述第二凹形制冷板固定连接并围设形成安装空间，所述前端板设置在所述安装空间内并固定安装在所述第一凹形制冷板上，所述前端镜头位于所述前端板远离所述第一凹形制冷板的一侧并穿过所述第二凹形制冷板而伸出于所述安装空间的外部，所述第一tec制冷部件的冷面贴合设置于所述第一凹形制冷板背离所述安装空间的一侧。2.根据权利要求1所述的摄像机，所述第一凹形制冷板包括第一平板主体、第一折弯耳块以及第二折弯耳块，所述第一折弯耳块和所述第二折弯耳块分别设置在所述第一平板主体相对的两侧并与所述第一平板主体围设形成第一凹陷部；所述第二凹形制冷板包括第二平板主体、第三折弯耳块以及第四折弯耳块，所述第三折弯耳块以及所述第四折弯耳块分别设置在所述第二平板主体相对的两侧并与所述第二平板主体围设形成第二凹陷部；其中，所述第一折弯耳块与所述第三折弯耳块对接固定，所述第二折弯耳块与所述第四折弯耳块对接固定，所述第一凹陷部与所述第二凹陷部共同围设形成所述安装空间。3.根据权利要求2所述的摄像机，所述第一折弯耳块远离所述第一平板主体的一端设置有第一外凸缘，所述第二折弯耳块远离所述第一平板主体的一端设置有第二外凸缘；所述第三折弯耳块远离所述第二平板主体的一端设置有第三外凸缘，所述第四折弯耳块远离所述第二平板主体的一端设置有第四外凸缘；其中，所述第一外凸缘与所述第三外凸缘面接触并固定连接；所述第三外凸缘与所述第四外凸缘面接触并固定连接。4.根据权利要求3所述的摄像机，所述第一外凸缘和所述第三外凸缘之间的接触面面积a1、以及所述第二外凸缘和所述第四外凸缘之间的接触面面积a2满足如下关系式：其中，p为所述前端镜头的功率，k为所述第一外凸缘和所述第二外凸缘的导热常数，取350/w，δt为控制温差，取1.5℃。5.根据权利要求2所述的摄像机，所述第二平板主体上设置有避让通孔，所述避让通孔相对的两侧均设置有挡片，所述前端镜头从所述避让通孔穿出于所述安装空间的外部，所述挡片与所述前端镜头的外边缘的最小间距q1满足如下关系式：其中，δ为所述前端镜头外边缘的对流散热边界层厚度，ν为空气动力粘度系数，u为空气自然对流的流速,w3为所述前端镜头的宽度。6.根据权利要求2所述的摄像机，所述前端板与所述第一平板主体之间设置有宽度为h1的第一间隙，所述第一间隙内设置有厚度为d1的第一导热界面层，其中，d1＝1.2h1。
7.根据权利要求2所述的摄像机，所述第一平板主体背离所述安装空间的一侧设置有第一隔热层，所述第一tec制冷部件设置在所述第一隔热层上。8.根据权利要求7所述的摄像机，所述第一隔热层上设置有第一安装凹槽，所述第一安装凹槽内设置有所述第一tec制冷部件，且所述第一安装凹槽的内侧壁面与所述第一tec制冷部件的外边缘之间具有第二间隙。9.根据权利要求8所述的摄像机，所述第二间隙的宽度g1为0.2mm至0.5mm。10.根据权利要求8所述的摄像机，所述第一tec制冷部件呈长方体设置，所述第一tec制冷部件与所述安装腔的内壁面之间设置有第一导热层，所述第一tec制冷部件和所述第一导热层的设计满足如下关系式：l4w4t1＝(l
4-k1)(w
4-k1)t2其中，l4为所述第一tec制冷部件的长，w4为所述第一tec制冷部件的宽，t1为所述第一tec制冷部件的上表面与所述安装腔的内壁面之间的间隙的宽度，k1为所述第一tec制冷部件的单边的缩小量，t2为所述第一导热层的厚度。

技术总结

本申请公开了一种摄像机。该摄像机包括外壳组件、摄像头以及前端制冷组件。外壳组件围设形成安装腔；摄像头设置于安装腔内，摄像头包括前端板和设置于前端板上的前端镜头；前端制冷组件设置于安装腔内，前端制冷组件包括第一凹形制冷板、第二凹形制冷板以及第一TEC制冷部件，第一凹形制冷板和第二凹形制冷板固定连接并围设形成安装空间，前端板设置在安装空间内并固定安装在第一凹形制冷板上，前端镜头位于前端板远离第一凹形制冷板的一侧并穿过第二凹形制冷板而伸出于安装空间的外部，第一TEC制冷部件的冷面贴合设置于第一凹形制冷板背离安装空间的一侧。本发明的摄像机能够在高温环境下正常运行，扩宽了摄像机的使用场景。扩宽了摄像机的使用场景。扩宽了摄像机的使用场景。