本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械制造領(lǐng)域,具體涉及散熱系統(tǒng)。
背景技術(shù):
IT產(chǎn)品,包括電腦、智能手機(jī),手寫本,筆記本電腦,服務(wù)器,控制芯片等含CPU部件的任何以CPU和IC(集成電路)芯片的基礎(chǔ)的數(shù)字設(shè)備,隨著數(shù)據(jù)運(yùn)算速度增加,產(chǎn)品的集成度提高,產(chǎn)品的體積減小,如何有效降低發(fā)熱芯片的結(jié)點(diǎn)溫度一直是IT硬件設(shè)計(jì)的主要技術(shù)難題之一。尤其是對(duì)于手持消費(fèi)電子類設(shè)備,包括智能手機(jī),平板電腦,PDA等,人們使用時(shí)對(duì)設(shè)備外殼的溫度變得更為敏感。通常來說,接觸到操作人員機(jī)體的外殼溫度應(yīng)保持在45℃以下,以保證操作人員使用時(shí)舒適感。
目前降低設(shè)備外殼溫度的基本思路是基于熱傳遞原理,即將發(fā)熱芯片的熱量通過熱輻射和熱傳導(dǎo)迅速散發(fā)到散熱元件,如設(shè)備外殼上,又通過外殼將熱量散發(fā)出去。并且通過機(jī)械設(shè)計(jì)和熱設(shè)計(jì)使設(shè)備外殼的熱量滿足設(shè)計(jì)使用要求。
傳統(tǒng)設(shè)計(jì)上,發(fā)熱芯片的熱量通過熱設(shè)計(jì),良好地傳遞到設(shè)備外殼上。而由于發(fā)熱芯片與殼體的距離較近,其中主要的傳遞方式是依靠熱輻射。如圖1所示。因此在芯片對(duì)應(yīng)位置的設(shè)備外殼開始出現(xiàn)局部或整體過熱。而為了避免設(shè)備外殼出現(xiàn)局部過熱,不得不提高設(shè)備整體散熱設(shè)計(jì)或降低設(shè)備功率。
然而,大部分消費(fèi)電子類設(shè)備對(duì)外殼的溫度限制是有選擇性的,殼體與人體接觸皮膚位置不能超過溫度限制;殼體其他部分溫度可以偏高一些。因此,提出一種選擇性散熱管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)殼不同部位選擇性控制表面溫度,在實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)中有現(xiàn)實(shí)意義。一種用時(shí)間換熱量的方法,即適當(dāng)延緩散熱時(shí)間,而使設(shè)備外殼不會(huì)出現(xiàn)過熱的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于,提供電子設(shè)備中發(fā)熱芯片與殼體之間的散熱管理系統(tǒng),以解決上面的問題。
本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
電子設(shè)備中發(fā)熱芯片與殼體之間的散熱管理系統(tǒng),包括一電子設(shè)備殼體,所述電子設(shè)備殼體內(nèi)設(shè)有一發(fā)熱芯片,其特征在于,所述發(fā)熱芯片與所述電子設(shè)備殼體的內(nèi)壁之間設(shè)有一隔熱層;
所述隔熱層包括第一側(cè)面和第二側(cè)面,所述第一側(cè)面與所述發(fā)熱芯片接觸,所述第二側(cè)面與所述電子設(shè)備殼體的內(nèi)壁接觸。
本實(shí)用新型通過隔熱層能夠先將熱傳遞至隔熱層上,再逐漸通過電子設(shè)備殼體散去,而避免直接熱以輻射方式傳遞至電子設(shè)備殼體的局部區(qū)域。本實(shí)用新型通過隔熱層與發(fā)熱芯片、電子設(shè)備殼體接觸能夠減少電子設(shè)備殼體內(nèi)部的空隙,防止熱量散發(fā)。
以所述隔熱層的左側(cè)面作為所述第一側(cè)面,以所述隔熱層的右側(cè)面作為所述第二側(cè)面;
所述隔熱層的頂部設(shè)有一開口向上的凹槽,所述凹槽內(nèi)填充有液態(tài)金屬涂層,所述液態(tài)金屬涂層上方設(shè)有一鋼制散熱器,所述鋼制散熱器包括一鋼制蓋體,所述鋼制蓋體上方設(shè)有散熱翅片;所述鋼制蓋體下方設(shè)有熱交換金屬片;
所述鋼制散熱器的鋼制蓋體蓋住所述凹槽,實(shí)現(xiàn)密封;所述熱交換金屬片插入凹槽內(nèi)的液態(tài)金屬中。
液態(tài)金屬在高溫下(如40度以上),是液態(tài),在需要對(duì)芯片進(jìn)行散熱時(shí),完成液態(tài)轉(zhuǎn)化;液態(tài)的流動(dòng)性,在上下溫差作用下,會(huì)產(chǎn)生對(duì)流,散熱性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于固態(tài)金屬。本專利將液態(tài)金屬的對(duì)流散熱,和固態(tài)金屬制成的散熱器相結(jié)合,既保證了流體金屬強(qiáng)度的熱交換性能,又實(shí)現(xiàn)了對(duì)液態(tài)金屬的密封,保證了電路的安全性。另外,本專利中特別采用由鋼制成的鋼制散熱器,而不是采用常用的鋁質(zhì)散熱器。避免了同相金屬的溶解腐蝕。通過鋼制散熱器能夠便于將熱量從隔熱層的頂部散發(fā),減少了隔熱層對(duì)電子設(shè)備殼體的熱輻射。
所述液態(tài)金屬涂層為銦鎵合金制成的液態(tài)金屬涂層。
液態(tài)金屬在高溫下(如40度以上),是液態(tài),在需要對(duì)芯片進(jìn)行散熱時(shí),完成液態(tài)轉(zhuǎn)化;液態(tài)的流動(dòng)性,在上下溫差作用下,會(huì)產(chǎn)生對(duì)流,散熱性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于固態(tài)金屬。本專利將液態(tài)金屬的對(duì)流散熱,和固態(tài)金屬制成的散熱器相結(jié)合,既保證了流體金屬強(qiáng)度的熱交換性能,又實(shí)現(xiàn)了對(duì)液態(tài)金屬的密封,保證了電路的安全性。
所述鋼制蓋體下方分布有至少10條豎直設(shè)置的條狀熱交換金屬片。在允許液態(tài)金屬產(chǎn)生上下對(duì)流的前提下,也允許左右或者前后對(duì)流,利于整體進(jìn)行熱交換。
進(jìn)一步優(yōu)選為,相鄰的兩條條狀熱交換金屬片距離在0.2~3mm。
所述隔熱層的內(nèi)部設(shè)有一中空腔體,所述隔熱層上設(shè)有至少三個(gè)透氣孔,所述至少三個(gè)透氣孔的一端與所述中空腔體導(dǎo)通。
本實(shí)用新型通過中空腔體能夠增加電子設(shè)備殼體的耐擠壓性,通過設(shè)有透氣孔能夠便于散熱。
所述中空腔體內(nèi)設(shè)有一金屬網(wǎng),所述金屬網(wǎng)是由橫向波浪狀金屬絲與所述縱向波浪狀金屬絲構(gòu)成的金屬網(wǎng)。
本實(shí)用新型通過金屬網(wǎng)能夠增加電磁屏蔽,通過波浪狀的金屬絲能夠增加一定的彈性能夠抗壓。
所述至少三個(gè)透氣孔遠(yuǎn)離中空腔體的一端設(shè)置在所述第二側(cè)面與所述電子設(shè)備殼體的內(nèi)壁的連接處。便于將熱量逐漸通過電子設(shè)備殼體散去。
相鄰兩個(gè)透氣孔之間的間距不小于1cm。提高散熱效果。
所述隔熱層可以是一薄膜狀的隔熱層,所述隔熱層覆蓋在所述發(fā)熱芯片的外圍。能夠增加隔熱層與發(fā)熱芯片的接觸面,遮擋熱輻射。
所隔熱層是由聚乙烯醇制成的隔熱層。
所述隔熱層的厚度即發(fā)熱芯片與電子設(shè)備殼體的內(nèi)壁的間距,所述隔熱層的厚度不大于1cm。減小殼體內(nèi)的占用空間。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
參見圖1、圖2,電子設(shè)備中發(fā)熱芯片與殼體之間的散熱管理系統(tǒng),包括一電子設(shè)備殼體1,電子設(shè)備殼體內(nèi)設(shè)有一發(fā)熱芯片2,發(fā)熱芯片與電子設(shè)備殼體的內(nèi)壁之間設(shè)有一隔熱層3;隔熱層包括第一側(cè)面和第二側(cè)面,第一側(cè)面與發(fā)熱芯片接觸,第二側(cè)面與電子設(shè)備殼體的內(nèi)壁接觸。本實(shí)用新型通過隔熱層能夠先將熱傳遞至隔熱層上,再逐漸通過電子設(shè)備殼體散去,而避免直接熱以輻射方式傳遞至電子設(shè)備殼體的局部區(qū)域。本實(shí)用新型通過隔熱層與發(fā)熱芯片、電子設(shè)備殼體接觸能夠減少電子設(shè)備殼體內(nèi)部的空隙,防止熱量散發(fā)。
以隔熱層的左側(cè)面作為第一側(cè)面,以隔熱層的右側(cè)面作為第二側(cè)面;隔熱層的頂部設(shè)有一開口向上的凹槽,凹槽內(nèi)填充有液態(tài)金屬涂層6,液態(tài)金屬涂層上方設(shè)有一鋼制散熱器,鋼制散熱器包括一鋼制蓋體7,鋼制蓋體上方設(shè)有散熱翅片8;鋼制蓋體下方設(shè)有熱交換金屬片9;鋼制散熱器的鋼制蓋體蓋住凹槽,實(shí)現(xiàn)密封;熱交換金屬片插入凹槽內(nèi)的液態(tài)金屬中。液態(tài)金屬在高溫下(如40度以上),是液態(tài),在需要對(duì)芯片進(jìn)行散熱時(shí),完成液態(tài)轉(zhuǎn)化;液態(tài)的流動(dòng)性,在上下溫差作用下,會(huì)產(chǎn)生對(duì)流,散熱性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于固態(tài)金屬。本專利將液態(tài)金屬的對(duì)流散熱,和固態(tài)金屬制成的散熱器相結(jié)合,既保證了流體金屬強(qiáng)度的熱交換性能,又實(shí)現(xiàn)了對(duì)液態(tài)金屬的密封,保證了電路的安全性。另外,本專利中特別采用由鋼制成的鋼制散熱器,而不是采用常用的鋁質(zhì)散熱器。避免了同相金屬的溶解腐蝕。鋼制蓋體下方分布有至少10條豎直設(shè)置的條狀熱交換金屬片。在允許液態(tài)金屬產(chǎn)生上下對(duì)流的前提下,也允許左右或者前后對(duì)流,利于整體進(jìn)行熱交換。進(jìn)一步優(yōu)選為,相鄰的兩條條狀熱交換金屬片距離在0.2~3mm。
隔熱層的內(nèi)部設(shè)有一中空腔體4,隔熱層上設(shè)有至少三個(gè)透氣孔5,至少三個(gè)透氣孔的一端與中空腔體導(dǎo)通。本實(shí)用新型通過中空腔體能夠增加電子設(shè)備殼體的耐擠壓性,通過設(shè)有透氣孔能夠便于散熱。中空腔體內(nèi)設(shè)有一金屬網(wǎng),金屬網(wǎng)是由橫向波浪狀金屬絲與縱向波浪狀金屬絲構(gòu)成的金屬網(wǎng)。本實(shí)用新型通過金屬網(wǎng)能夠增加電磁屏蔽,通過波浪狀的金屬絲能夠增加一定的彈性能夠抗壓。至少三個(gè)透氣孔遠(yuǎn)離中空腔體的一端設(shè)置在第二側(cè)面與電子設(shè)備殼體的內(nèi)壁的連接處。便于將熱量逐漸通過電子設(shè)備殼體散去。相鄰兩個(gè)透氣孔之間的間距不小于1cm。提高散熱效果。隔熱層可以是一薄膜狀的隔熱層,隔熱層覆蓋在發(fā)熱芯片的外圍。能夠增加隔熱層與發(fā)熱芯片的接觸面,遮擋熱輻射。所隔熱層是由聚乙烯醇制成的隔熱層。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下,本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。