一种消防机器人的隔热降温系统

技术领域

本发明涉及消防机器人领域，特别涉及一种消防机器人的隔热降温系统。

背景技术

消防机器人作为消防辅助工具，可在发生火灾的地区进行灭火、巡逻和信息采集，同时也可以辅助灭火及人员搜救等操作。

申请公布号为CN106807015A的一种中国专利公开了一种消防灭火机器人的降温冷却装置，所述储水箱安装在履带轮的上方，所述水冷却装置安装在储水箱的左侧，所述换热器设置在储水箱的上方，所述水泵安装在储水箱的左侧上方，所述输水管安装在机器人本体的左侧，所述电磁阀安装在输水管上，所述流速控制器安装在电磁阀的下方，所述监测装置设置在自动控制装置的右侧，所述旋转轴设置在自动控制装置的上方，所述板页安装在旋转轴上，且与旋转轴固定连接，所述旋转轴、电磁阀、流速控制器、水泵和温度传感器均通过连接线与自动控制装置电性连接。

该专利通过喷头向机器人本体上喷射冷却水对机器人本体进行降温，但喷水降温产生的水雾影响机器人的视频采集和激光定位；其次喷水很难覆盖整车，部分未被水覆盖的地方降温效果差，降温效果不确定，机器人表面温度有可能超过允许温度。

发明内容

本发明的目的是提供一种消防机器人的隔热降温系统，具有提高消防机器人的冷却效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种消防机器人的隔热降温系统，包括消防机器人的壳体，所述壳体内设置有内腔，其特征在于：所述内腔中设置有降温装置，所述降温装置包括冷却管路、冷却水箱和循环泵，所述冷却管路两端分别与所述冷却水箱相连，所述冷却水箱内设置有冷却液，所述循环泵连接在所述冷却管路上，所述冷却管路上设置有嵌入所述壳体侧壁内部的吸热段。

通过采用上述技术方案，通过设置在内腔的降温装置，循环泵驱动冷却液在冷却水箱和冷却管路之间循环对壳体进行降温，冷却液可选用水或者其它混合溶液，通过将冷却管路的吸热段嵌入到壳体内壁，提高了冷却管路吸热段与壳体间的换热效果，提高了冷却效果，同时解决了喷水降温方法对机器人视频采集和激光定位的缺陷。

本发明的进一步设置为：所述吸热段呈折线形设置在所述壳体内壁。

通过采用上述技术方案，吸热段呈折线形分布在壳体内壁，进一步提高了吸热段与壳体的换热效果。

本发明的进一步设置为：所述循环泵的进水端伸入到所述冷却水箱内并设置有过滤网。

通过采用上述技术方案，通过过滤网对冷却水箱中的杂质进入到循环泵，提高了循环泵的使用寿命。

本发明的进一步设置为：所述壳体外壁设置有均匀分布于所述壳体表面对红外光进行反射的光亮镀层，所述光亮镀层采用高反射率的材料。

通过采用上述技术方案，通过光亮镀层反射火场的红外热辐射，降低壳体的温度；同时将光亮镀层采用高反射率材料，提高的消防机器人的使用寿命。

本发明的进一步设置为：所述冷却管道上连接有位于内腔内的温度传感器、位于所述循环泵出水端的单向阀和电动流量调节阀，所述内腔内部设置有控制器，所述冷却水箱上设置有液位传感器，所述控制器与所述电动流量调节阀、温度传感器和液位传感器相连。

通过采用上述技术方案，温度传感器对吸热段内的冷却液温度进行监测，通过电动流量调节阀对冷却液的流速进行调节，通过液位传感器对冷却水箱内的液位进行检测，控制器对电动流量调节阀进行控制。

本发明的进一步设置为：所述冷却水箱上设置有蒸发管，所述蒸发管分别与所述冷却水箱和壳体外侧相连通，所述蒸发管伸出所述壳体一端铰接有密封盖，所述密封盖上设置有推动板，所述内腔内设置有与所述控制器相连的直线电机，所述壳体上滑动连接有受直线电机推动的推动杆，所述推动板上设置有供所述推动杆端部伸入的推动孔，推动杆两侧设置有滑动凸部，所述推动孔两侧设置有供所述滑动凸部分别嵌入的推动滑槽。

通过采用上述技术方案，直线电机驱动推动杆向伸出壳体方向滑动，推动杆驱动密封盖翻转对蒸发管进行密封，减少冷却液的蒸发。

本发明的进一步设置为：还包括对冷却管道内冷却液流速的控制方法，包括：所述电动流量调节阀设置高、中、低三个流速档位，由所述控制器控制，温度传感器检测到的温度为T；

当T≤45℃时，循环泵关闭；

当45℃

当60℃

当T>80℃时，控制器调节电动流量调节阀至高档位；

当液位传感器检测到冷却水箱内的冷却液位达到警戒水位时，控制器通过控制直线电机驱动推动杆伸出，推动杆推动密封盖转动对蒸发管进行密封。

通过采用上述技术方案，由于消防机器人在巡逻时，距离着火点的距离不同，壳体受的热辐射也不相同，当壳体温度小于45℃时，温度较低，不影响消防机器人内部系统，循环泵关闭节省电量；

当壳体温度分别为45℃80℃时，控制器分别控制电动流量调节阀对冷却管路内冷却液的流速进行调节，冷却液温度越高，冷却液流速越快，降温效果越好，根据壳体的温度调节冷却液的流速，在保证降温效果的同时，减少冷却液的蒸发量，从而延长可降温的时间，进而延长机器人的工作时间；

当液位传感器检测到冷却水箱内的警戒水位时，即表明液位高度即将达到冷却管路进水端造成循环泵失效，此时控制器通过控制直线电机驱动密封盖对蒸发管进行密封，从而减少冷却液的蒸发量，保证冷却液的循环冷却。当到达警戒水位时，操作人员驱动消防机器人离开火场，密封盖的封闭保证消防机器人离开火场时的循环水的冷却效果，避免消防机器人在离开火场时冷却失效。

本发明的进一步设置为：所述密封盖靠近所述蒸发管的端面上设有密封凸部，所述蒸发管端口上设置供所述密封凸部转动嵌入的密封槽，所述密封槽内设置有密封圈。

通过采用上述技术方案，提高了密封盖的密封效果。

本发明的进一步设置为：所述密封盖上连接有伸入所述蒸发管内的泄压阀。

通过采用上述技术方案，由于冷却水箱的封闭造成冷却水箱内部压力增大，当冷却水箱内压力过大，设置在密封盖上的泄压阀对冷却水箱内的压力进行排气降压，同时将多余的热量排出。

本发明的有益效果是：

1.通过将呈折线形的吸热段嵌入到壳体内壁内部，通过循环泵驱动冷却液在冷却管路与冷却水箱之间循环流动，实现对壳体的降温，同时解决了喷水降温方法对机器人视频采集和激光定位的缺陷；

2.通过在壳体外壁设置光亮镀层，通过光亮镀层反射热辐射，降低壳体热辐射吸收率；

3.由于消防机器人在巡逻时，距离着火点的距离不同，壳体受的热辐射也不相同，当壳体温度小于45℃时，温度较低，不影响消防机器人内部系统，循环泵关闭节省电量；

当壳体温度分别为45℃80℃时，控制器分别控制电动流量调节阀对冷却管路内冷却液的流速进行调节，冷却液温度越高，冷却液流速越快，降温效果越好，根据壳体的温度调节冷却液的流速，在保证降温效果的同时，减少冷却液的蒸发量，从而延长可降温的时间，进而延长机器人的工作时间；

当液位传感器检测到冷却水箱内的警戒水位时，即表明液位高度即将达到冷却管路进水端造成循环泵失效，此时控制器通过控制直线电机驱动密封盖对蒸发管进行密封，从而减少冷却液的蒸发量，保证冷却液的循环冷却。当到达警戒水位时，操作人员驱动消防机器人离开火场，密封盖的封闭保证消防机器人离开火场时的循环水的冷却效果，避免消防机器人在离开火场时冷却失效。

4.通过在密封盖上设置泄压阀对冷却水箱内的压力进行排气降压，同时将多余的热量排出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本实施例结构示意图。

图2是本实施例壳体与吸热段连接关系示意图。

图3是本实施例蒸发管与密封盖的驱动关系示意图。

图4是本实施例推动杆与推动板的结构关系示意图。

图中，1、壳体；2、冷却管路；21、吸热段；22、温度传感器；23、单向阀；24、电动流量调节阀；3、冷却水箱；4、循环泵；5、蒸发管；51、密封盖；52、推动板；521、推动孔；522、推动滑槽；53、密封凸部；54、密封槽；55、密封圈；6、直线电机；61、推动杆；611、滑动凸部；7、泄压阀。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例，一种消防机器人的隔热降温系统，包括消防机器人的壳体1，壳体1内设置有内腔，内腔中设置有降温装置，如图1、图2所示，降温装置包括冷却管路2、冷却水箱3和循环泵4，冷却水箱3内设置有冷却液，冷却液可选用水或者其它混合溶液，冷却管路2两端分别与冷却水箱3相连，循环泵4连接在冷却管路2上，循环泵4的进水端伸入到冷却水箱3内并设置有过滤网(图中未画出)，冷却管路2上设置有嵌入壳体1侧壁内部的吸热段21，吸热段21呈折线形设置在壳体1侧壁内，冷却管道上连接有位于内腔内的温度传感器22、位于循环泵4出水端的单向阀23和电动流量调节阀24，内腔内部设置有控制器(图中未画出)，冷却水箱3上设置有液位传感器(图中未画出)，控制器与电动流量调节阀24、温度传感器22和液位传感器相连。

壳体1外壁设置有均匀分布于壳体1表面的光亮镀层，壳体1选用铜合金，光亮镀层包括与壳体相接触的铝膜和设置在铝膜外表面的MgF2膜，铝是唯一从紫外到红外(0.2—30μm)具有很高反射率的材料。大约在波长0.85μm处反射率出现一极小值，其值为86％。铝膜对基板的附着力比较强、机械强度和化学稳定性也比较好。同时新沉积的铝膜暴露于常温大气后，表面立即形成一层非晶的高透明的Al2O3膜，为此选用MgF2膜作保护层。由于铝的熔点在660℃左右，通过壳体1内部的吸热段21对壳体进行降温，避免了铝膜的融化，进一步提高了消防机器人的使用寿命。

如图1、图3所示，冷却水箱3上设置有蒸发管5，蒸发管5分别与冷却水箱3和壳体1外侧相连通，蒸发管5伸出壳体1一端铰接有密封盖51，密封盖51上设置有推动板52，内腔内设置有与控制器相连的直线电机6，壳体1上滑动连接有受直线电机6推动的推动杆61，如图4所示，推动板52上设置有供推动杆61端部伸入的推动孔521，推动杆61两侧设置有滑动凸部611，推动孔521两侧设置有供滑动凸部611分别嵌入的推动滑槽522，密封盖51靠近蒸发管5的端面上设有密封凸部53，蒸发管5端口上设置供密封凸部53转动嵌入的密封槽54，密封槽54内设置有密封圈55，密封盖51上连接有伸入蒸发管5内的泄压阀7，控制器通过控制直线电机6驱动密封盖51对蒸发管5进行密封，从而减少冷却液的蒸发量，泄压阀7对冷却水箱3内的压力进行排气降压，同时将多余的热量排出。

对冷却管道内冷却液流速的控制方法，包括：电动流量调节阀24设置高、中、低三个流速档位，由控制器控制，温度传感器22检测到的温度为T；

当T≤45℃时，循环泵4关闭；

当45℃

当60℃

当T>80℃时，控制器调节流量泵至高档位；

将距离循环管路进水端口上方2-3cm处设置为警戒水位，当液位传感器检测到冷却水箱3内的冷却液位达到警戒水位时，控制器通过控制直线电机6驱动推动杆61伸出，推动杆61推动密封盖51转动对蒸发管5进行密封，当到达警戒水位时，操作人员驱动消防机器人离开火场，密封盖51的封闭保证消防机器人离开火场时的循环水的冷却效果，避免消防机器人在离开火场时冷却失效。