CN119497352A - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子设备，属于电子设备技术领域。电子设备包括热源、散热装置和振动组件。散热装置朝向热源设置，散热装置包括壳体，壳体具有第一进气口和出气口，出气口朝向热源；振动组件设置于壳体内；其中，振动组件能够产生振动，以驱动气体由第一进气口进入壳体的内部后，再由出气口流出壳体，并且朝向热源流动。通过振动组件驱动壳体内的气体流动，电子设备外部的气体由进气口进入壳体内，气体流经壳体后再由出气口流出，并且出气口朝向热源，使得温度较低的气流直接对热源进行散热，缩短了热源到出气口之间的热传导路径，进而提升电子设备的散热效率。

Description

电子设备

技术领域

本申请属于电子设备技术领域，具体涉及一种电子设备。

背景技术

相关技术中，电子设备采用离心风扇进行散热，离心风扇搭接在系统级芯片(SOC，System on Chip)背部器件的金属屏蔽盖上，器件发出的热量需经过空气层、金属屏蔽盖、导热凝脂后，传递至离心风扇的壳体，离心风扇的壳体与离心风扇内部的冷空气接触，进而实现系统级芯片的散热，但由于系统级芯片到风扇模块之间的热传导路径较长，导致热传导效率不高，进而影响电子设备的散热效果。

发明内容

本申请旨在提供一种电子设备，至少解决电子设备散热效率不高的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请提出了一种电子设备，包括：热源、散热装置和振动组件。散热装置朝向热源设置，散热装置包括壳体，壳体具有第一进气口和出气口，出气口朝向热源；振动组件设置于壳体内；其中，振动组件能够产生振动，以驱动气体由第一进气口进入壳体的内部后，再由出气口流出壳体，并且朝向热源流动。

本申请提出了一种电子设备，包括热源、散热装置和振动组件。其中，热源为电子设备的电子元件，电子设备使用时，热源会产生热量。散热装置朝向热源设置，使得热源可以快速散热。散热装置包括壳体，壳体设置第一进气口和出气口，出气口朝向热源设置。在壳体内设置振动组件，振动组件能够产生振动。当振动组件振动时，驱动气体由第一进气口进入壳体内部后，再由出气口流出壳体，气体流出出气口时朝向热源流动。利用散热装置朝向热源设置，并且通过振动组件驱动壳体内部的气体流动，电子设备外部的气体由进气口进入壳体内，气体流经壳体再由出气口流出，并且出气口朝向热源，使得温度较低的气体朝向热源流动，使得气体与待散热的热源接触更充分，热交换后的气体携带更多的热量排出电子设备，提升了电子设备的散热效果。同时，温度较低的气体朝向热源流动，缩短了热源与出气口之间的传递路径，进一步提升了电子设备的散热效果。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请实施例的散热装置的结构示意图之一；

图2是根据本申请实施例的电子设备的部分结构图；

图3是根据本申请实施例的电子设备散热时风向流动的示意图；

图4是根据本申请实施例的散热装置的结构示意图之二；

图5是根据本申请实施例的散热装置的结构示意图之三；

图6是根据本申请实施例的施加在振动组件的电压的波形示意图之一；

图7是根据本申请实施例的施加在振动组件的电压的波形示意图之二；

图8是根据本申请实施例的对导热板散热时风向流动的示意图之一；

图9是根据本申请实施例的对导热板散热时风向流动的示意图之二；

图10是根据本申请实施例的散热装置的结构示意图之四。

附图标记：

200热源、201散热装置、202电路板、204处理器，300壳体、302第一风道、304第一进气口、306出气口、308第一腔体、310第二腔体、400振动组件、402弹性导电片、404压电部件、406第二进气口、408间隙、500第一单向阀、502第一弹片、600第二单向阀、602第二弹片、700导热板、702导热板远离热源的一侧的表面、800第二风道。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

下面结合图1至图10描述根据本申请实施例的一种电子设备。

如图1、图2和图3所示，本申请提出了一种电子设备，包括热源200、散热装置201和振动组件400。散热装置201朝向热源200设置，散热装置201包括壳体300，壳体300具有第一进气口304和出气口306，出气口306朝向热源200；振动组件400设置于壳体300内；振动组件400能够产生振动，以驱动气体由第一进气口304进入壳体300的内部后，再由出气口306流出壳体300，并且朝向热源200流动。

本申请提出了一种电子设备，包括热源200、散热装置201和振动组件400。其中，热源200为电子设备的电子元件，电子设备使用时，热源200会产生热量。散热装置201朝向热源200设置，使得热源200可以快速散热。散热装置201包括壳体300，在壳体300设置第一进气口304和出气口306，出气口306朝向热源200设置。在壳体300内设置振动组件400，振动组件400能够产生振动。当振动组件400振动时，驱动气体由第一进气口304进入壳体300后，再由出气口306流出壳体300，气体流出出气口306时朝向热源200流动。利用散热装置201朝向热源200设置，并且通过振动组件400驱动壳体300内的气体流动，电子设备外部的气体由进气口进入壳体300内，气体流经壳体300后再由出气口306流出，并且出气口306朝向热源200，使得温度较低的气体朝向热源200流动，使得气体与待散热的热源200接触更充分，热交换后的气体携带更多的热量排出电子设备，提升了电子设备的散热效果。同时，温度较低的气体朝向热源200流动，缩短了热源200与出气口306之间的传递路径，进一步提升了电子设备的散热效果。

通过电子设备设置了振动组件400，替代了离心风扇，减去了离心风扇占用的空间，实现了电子设备的轻薄设计。

示例性地，采用振动组件400的设计方案，电子设备的散热结构为2毫米厚度，而采用离心风扇的设计方案，离心风扇为3.5毫米厚度，本申请的设计方案减少了选用离心风扇的空间，实现了电子设备的轻薄设计。

通过电子设备设置了振动组件400，替代了离心风扇，减去了离心风扇高速运转时产生的噪音，使得电子设备运行声音更小，进而提高了电子设备的体验感。

通过电子设备设置了振动组件400，替代了离心风扇，使得振动组件400减少了电子设备外观开孔的面积，有利于保持电子设备外观设计的整体性和简洁性。同时，由于外观开孔面积减少，针对防尘防水保护措施更容易实现，提高了电子设备整机的防水防尘稳定性。

具体地，当振动组件400振动时，外部气体由外向壳体300内流动(如图3箭头A所示方向)，气体进入壳体300后由出气口306向热源200方向流动(如图1、图3、图4和图5中箭头C所示方向)，气体对热源200热交换后向电子设备外部排出(如图1、图3、图4和图5中箭头D所示方向)。

另外，本申请提供的上述实施例中的电子设备还可以具有如下附加技术特征：

在本申请的一些实施例中，如图4和图5所示，可选地，电子设备还包括第一单向阀500，第一单向阀500包括第一弹片502，第一弹片502覆盖于第一进气口304，位于第一进气口304靠近壳体300的内部的一侧，第一弹片502的一侧与壳体300连接，第一弹片502的另一侧为自由侧，以使第一进气口304由壳体300的外部至壳体300的内部单向导通。

在该实施例中，电子设备还包括第一单向阀500，第一单向阀500包括第一弹片502，使用第一弹片502覆盖于第一进气口304，且第一弹片502位于第一进气口304靠近壳体300的内部的一侧设置，第一弹片502靠近壳体300的内部的一侧与壳体300连接，第一弹片502的另一侧为自由侧，第一单向阀500控制气体由壳体300的外部进入壳体300的内部，气体不能由壳体300的内部流向壳体300的外部，避免气体在第一进气口304反向流动。

具体地，当壳体300内的气体压力小于外部气体压力时，外部气体进入壳体300(如图4箭头A所示方向)，第一弹片502的另一侧为开启状态，使得外部气体由第一进气口304进入壳体300。当第一风道302内的气体压力与外部气体压力一致或大于外部气体压力时，外部气体不再进入壳体300，第一弹片502的另一侧为关闭状态，避免第一风道302内的气体在第一进气口304反向流动。

在本申请的一些实施例中，如图4和图5所示，可选地，振动组件400包括弹性导电片402和压电部件404。弹性导电片402设置于壳体300内，将壳体300的内部间隔为第一腔体308和第二腔体310，第一腔体308相对于第二腔体310更靠近热源200，第一腔体308与第二腔体310连通，第一腔体308与出气口306连通，第二腔体310与第一进气口304连通；压电部件404设置于弹性导电片402；其中，弹性导电片402通电时，压电部件404能够带动弹性导电片402振动。

在该实施例中，振动组件400包括：弹性导电片402和压电部件404。弹性导电片402设置于壳体300内，利用弹性导电片402将壳体300间隔为第一腔体308和第二腔体310，同时第一腔体308与第二腔体310连通。第一腔体308靠近热源200，且与出气口306连通，第二腔体310靠近第一进气口304，且与进气口连通。压电部件404设置于弹性导电片402上，当弹性导电片402通电时，压电部件404能够带动弹性导电片402振动。

具体地，压电部件404的下表面与弹性导电片402相连接，弹性导电片402通电时，弹性导电片402为压电部件404提供驱动电压；或者，压电部件404的下表面也可通过特定走线设计连接至电路板202，进而使得压电部件404获取驱动电压。通电的压电部件404上下表面产生交变电压，从而让压电部件404产生交变形变，进而压电部件404能够带动弹性导电片402振动。进一步地，也可压电部件404的上表面与弹性导电片402相连接。

具体地，振动组件400为一种压电泵，压电泵是利用压电陶瓷的逆压电效应制成的微型泵，无电动机和旋转部件，由压电陶瓷片为其提供动力驱动，由此替代了传统的离心风扇设计。通过将压电泵与弹性导电片402融合的设计方式，利用壳体300的空间作为泵腔，使得外部冷空气能在此处与发热器件直接接触，提高了电子设备的散热效率。具体地，如图6和图7所示，施加在振动组件400的电压可以为不同形式的交变电压。

在本申请的一些实施例中，如图4、图5和图10所示，可选地，弹性导电片402设置有第二进气口406，第一腔体308通过第二进气口406与第二腔体310连通；或弹性导电片402的至少两个相对的边缘与壳体300连接，弹性导电片402的至少一个边缘与壳体300之间具有间隙408，第一腔体308通过间隙408与第二腔体310连通。

在该实施例中，弹性导电片402设置有第二进气口406，第一腔体308通过第二进气口406与第二腔体310连通，使得气体在第一腔体308与第二腔体310之间流动。或者，弹性导电片402的至少两个相对的边缘与壳体300连接固定，剩余至少一个边缘与壳体300之间具有间隙408，使得第一腔体308与第二腔体310通过间隙408连通，使得第一腔体的气体可以流入第二腔体。

在本申请的一些实施例中，如图4和图5所示，可选地，电子设备还包括第二单向阀600，第二单向阀600包括第二弹片602，第二弹片602覆盖于第二进气口406靠近出气口306的一侧，第二弹片602的一侧与弹性导电片402连接，第二弹片602的另一侧为自由侧，以使第二进气口406由第二腔体310至第一腔体308单向导通。

在该实施例中，电子设备还包括第二单向阀600，第二单向阀600包括第二弹片602，第二弹片602安装在壳体300内的第二进气口406处，且第二弹片602覆盖于第二进气口406，使得第二弹片602能够完全封住第二进气口406，避免气体在第二进气口406流出。第二弹片602的一侧与弹性导电片402连接，第二弹片602的另一侧为自由侧。具体地，当第一腔体308内的气体压力小于第二腔体310内的气体压力时，第二腔体310内的气体进入第一腔体308内(如图5箭头B所示方向)，第二弹片602的另一侧为开启状态，使得第二腔体310内的气体由第二进气口406进入第一腔体308。当第一腔体308内的气体压力与第二腔体310内的气体压力一致或大于第二腔体310内的气体压力时，第二腔体310内的气体不再进入第一腔体308，第二弹片602的另一侧为关闭状态，避免第一腔体308内的气体在第二进气口406反向流动，第一腔体308内的气体由出气口306流出(沿图4箭头B所示方向)壳体300。

具体地，给振动组件400施加交变电场后，振动组件400会周期性地发生拉伸和收缩变形。当振动组件400拉伸时，会带动弹性导电片402向第二腔体310一侧凸起，第二腔体310的容积被压缩、气体压力增大，第二单向阀600打开，第二腔体310的第一单向阀500闭合，空气流入第一腔体308，从第一腔体308的出风口排出。当振动组件400收缩时，会带动弹性导电片402向第一腔体308一侧凹陷，上方空气腔的容积被扩张、气体压力减小，第一单向阀500打开，外部空气进入第二腔体310，同时第一腔体308的容积被压缩、气体压力增大，第二单向阀600闭合，第一腔体308内的气体从出风口排出。如此循环往复，在高频交变电压作用下，振动组件400高速振动，在电子设备产生持续的、稳定的气流。

在本申请的一些实施例中，可选地，如图1和图3所示，电子设备还包括导热板700，导热板700与热源200接触，位于热源200与壳体300之间；多个出气口306朝向导热板700。

在该实施例中，电子设备还包括导热板700，导热板700的作用是将热源200产生的热量快速传导至导热板700，在通过导热板700将热量散发出去。具体地，导热板700可以为导热凝胶或其它导热材料。导热板700一侧与热源200相抵，导热板700位于热源200与壳体300之间。壳体300的多个出气口306朝向导热板700，使得壳体300的气体直接对导热板700降温，加快了热源200的散热速度。

在该实施例中，示例性地，电子设备可不设置导热板700，使得第一风道302的气体通过出气口306直接对热源200进行散热。

在本申请的一些实施例中，可选地，热源200包括电路板202和处理器204，处理器204设置于电路板202，且处理器204远离电路板202的一侧与导热板700贴合。

在该实施例中，热源200包括电路板202和处理器204，处理器204的一侧设置在电路板202上，处理器204的另一侧与导热板700贴合，使得处理器204的热量快速通过导热板700散发出去，进而提高了电子设备的散热效果。

在本申请的一些实施例中，如图4和图5所示，可选地，壳体300设置有第一风道302，导热板700与壳体300之间具有第二风道800，第一风道302通过多个出气口306与第二风道800连通，且第二风道800与电子设备外部连通。

在该实施例中，壳体300设置有第一风道302，导热板700与壳体300之间具有第二风道800，第一风道302通过多个出气口306与第二风道800连通，第二风道800与电子设备外部连通。具体地，外部气体通过第一进气口304进入第一风道302的第二腔体310内，气体再由第一风道302的第二腔体310通过第二进气口406流至第一风道302的第一腔体308内，之后气体再由第一风道302的第一腔体308通过出气口306流至第二风道800，进而气体对导热板700进行热量转换，使得导热板700的热量快速降低，进而降低了热源200的温度，提升了电子设备的散热效果。

在本申请的一些实施例中，如图8和图9所示，可选地，第一进气口304位于壳体300远离导热板700的一侧，出气口306位于壳体300靠近导热板700的一侧。

在该实施例中，第一进气口304设置在远离导热板700的壳体300上，出气口306设置在靠近导热板700的壳体300上，使得第一进气口304与导热板700之间距离较远。此方案降低了进入腔体的气体受导热板700热量影响的概率，使得温度较低的气体进入壳体300内，进而对热源200的散热效果更好。

在本申请的一些实施例中，如图1、图8和图9所示，可选地，出气口306的出气方向垂直于导热板700远离热源200的一侧的表面702。

在该实施例中，出气口306的出气方向(如图9箭头C所示方向)垂直于导热板700远离热源200的一侧的表面702。当导热板700有热源时，出气口306排出的气体冲击导热板700，加大了气流与导热板700的接触量，进一步提升了电子设备的散热效率。

示例性地，采用振动组件400的设计方案，将处理器204热源安装于主板背面，将出气口306直接安装在处理器204热源表面上，此方案采用出气口306的出气方向垂直于导热板700进行热交换，气体流速可达到20米/秒以上，气体换热系数可达到150瓦每平方米开尔文以上。气流从手机后盖开孔进入壳体300内部，进行气体换热后转向90度从电子设备的一侧开孔排出。

在本申请的一些实施例中，示例性地，如图9所示，多个风道并联可以使气体流动形成出气方向垂直于导热板700的状态，对导热板700进行冲击散热，提高了电子设备内的通风量，满足了大风量的散热需求。电子设备工作时，空气从第一进气口304进入，通过振动组件400驱动第一风道302的气体流动后，气体流出出气口306(如图8和图9箭头C所示方向)，以出气方向垂直于导热板700的形式对导热板700进行降温，在导热板700上完成换热后，从壳体300的出口排出(如图8和图9箭头D所示方向)。应用时，将导热板700贴装在热源200上，以最短的传热路径和最高效的对流换热系数来对热源200进行散热，解决了电子设备高功耗密度下的散热问题。

在本申请的一些实施例中，示例性地，采用振动组件400的设计方案，电子设备的散热结构达到2毫米，噪声水平低于28分贝，风量可以根据需求调整两个风道的尺寸，结构形式简单、可靠性高，相比传统离心扇具有极大优势，是一种贴近热源的高效换热方案。该方案可以集成在电子设备的处理器204上进行散热。也可以作为外挂配件吸附在电子设备后盖上，对电子设备的处理器204投影区域进行散热，对手机的设计架构影响较小，可用性高。

本申请所限定的电子设备不仅仅可以应用于手机产品，也可应用于其他电子产品上，例如平板电脑、电子书、智能手表、音乐播放器、车载屏幕、投影仪、电视、广告屏等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

热源；

散热装置，所述散热装置朝向所述热源设置，所述散热装置包括壳体，所述壳体具有第一进气口和出气口，所述出气口朝向所述热源；

振动组件，所述振动组件设置于所述壳体内；

其中，所述振动组件能够产生振动，以驱动气体由所述第一进气口进入所述壳体的内部后，再由所述出气口流出所述壳体，并且朝向所述热源流动。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括：

第一单向阀，所述第一单向阀包括第一弹片，所述第一弹片覆盖于所述第一进气口，位于所述第一进气口靠近所述壳体的内部的一侧，所述第一弹片的一侧与所述壳体连接，所述第一弹片的另一侧为自由侧，以使所述第一进气口由所述壳体的外部至所述壳体的内部单向导通。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述振动组件包括：

弹性导电片，所述弹性导电片设置于所述壳体内，将所述壳体的内部间隔为第一腔体和第二腔体，所述第一腔体相对于所述第二腔体更靠近所述热源，所述第一腔体与所述第二腔体连通，所述第一腔体与所述出气口连通，所述第二腔体与所述第一进气口连通；

压电部件，所述压电部件设置于所述弹性导电片；

其中，所述弹性导电片通电时，所述压电部件能够带动所述弹性导电片振动。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述弹性导电片设置有第二进气口，所述第一腔体通过所述第二进气口与所述第二腔体连通；或

所述弹性导电片的至少两个相对的边缘与所述壳体连接，所述弹性导电片的至少一个边缘与所述壳体之间具有间隙，所述第一腔体通过所述间隙与所述第二腔体连通。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，还包括：

第二单向阀，所述第二单向阀包括第二弹片，所述第二弹片覆盖于所述第二进气口靠近所述出气口的一侧，所述第二弹片的一侧与所述弹性导电片连接，所述第二弹片的另一侧为自由侧，以使所述第二进气口由所述第二腔体至所述第一腔体单向导通。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电子设备，其特征在于，还包括：

导热板，所述导热板与所述热源接触，位于所述热源与所述壳体之间；

多个所述出气口朝向所述导热板。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述热源包括：

电路板；

处理器，所述处理器设置于所述电路板，且所述处理器远离所述电路板的一侧与所述导热板贴合。

8.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述壳体设置有第一风道，所述导热板与所述壳体之间具有第二风道，所述第一风道通过多个所述出气口与所述第二风道连通，且所述第二风道与所述电子设备外部连通。

9.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述第一进气口位于所述壳体远离所述导热板的一侧，所述出气口位于所述壳体靠近所述导热板的一侧。

10.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述出气口的出气方向垂直于所述导热板远离所述热源的一侧的表面。