熱管理結(jié)構(gòu)及其可穿戴電子裝置的制造方法
【專利說明】熱管理結(jié)構(gòu)及其可穿戴電子裝置
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請涉及并且根據(jù)美國法典第35條119(e)款要求2014年6月6日提交的美國臨時(shí)專利申請序號62/008，807的權(quán)益，通過引用將其整個(gè)內(nèi)容并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開一般地涉及管理由電子裝置生成的熱，并且更具體地涉及一種用于管理由可穿戴電子裝置生成的熱的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0004]諸如手表的可穿戴電子裝置正并入包括傳感器、更高速處理器以及更大顯示器的更多活動(dòng)特征，所述特征有望使增加的熱量消散。如果被不適當(dāng)?shù)毓芾?，則用于使可穿戴裝置冷卻的熱傳遞通路部分地且無意地到穿戴者的皮膚，這甚至在適度的熱負(fù)荷狀況下也可能產(chǎn)生不適。用于電子裝置的已知熱擴(kuò)散機(jī)構(gòu)集中于使內(nèi)部電子器件保持在可接受的操作溫度下，但是未被優(yōu)化用于在電子裝置是可穿戴電子裝置時(shí)使用戶的皮膚保持涼爽。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]一般地說，依據(jù)一些實(shí)施例，熱管理結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)熱層、第二導(dǎo)熱層、以及隔熱層。第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層以及隔熱層沿著它們的表面區(qū)域被布置成堆疊構(gòu)造，其中，隔熱層被部署在第一導(dǎo)熱層與第二導(dǎo)熱層之間并且與第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層物理接觸。依照一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，第二導(dǎo)熱層的至少一個(gè)邊緣延伸超出第一導(dǎo)熱層或隔熱層中的至少一個(gè)的邊緣。
[0006]依照另一實(shí)施例，可穿戴電子裝置包括便攜式電子裝置和耦合至該便攜式電子裝置的熱管理結(jié)構(gòu)。熱管理結(jié)構(gòu)包括被部署為與便攜式電子裝置相鄰的第一導(dǎo)熱層。熱管理結(jié)構(gòu)還包括第二導(dǎo)熱層和隔熱層，所述隔熱層被部署在第一導(dǎo)熱層與第二導(dǎo)熱層之間并且與第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層物理接觸。第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層以及隔熱層沿著它們的表面區(qū)域被布置成堆疊構(gòu)造。
[0007]依照又一個(gè)實(shí)施例，用于制造熱管理結(jié)構(gòu)的方法包括:將第一導(dǎo)熱層部署到隔熱層的第一側(cè)上并且將第二導(dǎo)熱層部署到隔熱層的第二側(cè)上。第一導(dǎo)熱層和第二導(dǎo)熱層以及隔熱層沿著它們的表面區(qū)域被布置成堆疊構(gòu)造。而且，在至少一個(gè)布置中，第二導(dǎo)熱層的至少一個(gè)邊緣延伸超出第一導(dǎo)熱層或隔熱層中的一個(gè)或兩者的邊緣。
[0008]本公開的熱管理結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)有益效果是它的兩用熱管理機(jī)構(gòu)。特別地，所述熱管理結(jié)構(gòu)提供用于熱遠(yuǎn)離該結(jié)構(gòu)所耦合至的便攜式電子裝置的通路，并且還提供用于熱遠(yuǎn)離穿戴該便攜式電子裝置的人的皮膚的通路。用于熱遠(yuǎn)離穿戴者皮膚的通路是通過既與皮膚相鄰又與大氣相鄰的導(dǎo)熱層的區(qū)域來提供的。
【附圖說明】
[0009]附圖連同下面的具體描述一起被并入本說明書并且形成本說明書的一部分。附圖用來進(jìn)一步圖示包括所要求保護(hù)的實(shí)施例的構(gòu)思的實(shí)施例并且解釋那些實(shí)施例的各種原理和優(yōu)點(diǎn)。同樣的附圖標(biāo)記在這些圖的單獨(dú)視圖中自始至終指代相同或功能上類似的元件。
[0010]圖1是圖示依照實(shí)施例的用于可穿戴電子裝置的熱管理結(jié)構(gòu)的橫截面視圖的示意圖。
[0011]圖2是圖示依照另一實(shí)施例的用于可穿戴電子裝置的熱管理結(jié)構(gòu)的橫截面視圖的示意圖。
[0012]圖3是圖示依照又一個(gè)實(shí)施例的用于可穿戴電子裝置的熱管理結(jié)構(gòu)的俯視圖的示意圖。
[0013]圖4是圖示依照實(shí)施例的用于制造具有用于可穿戴電子裝置的熱管理結(jié)構(gòu)的設(shè)備的方法的邏輯流程圖。
[0014]技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，圖中的元件是為了簡單和清楚而圖示的，并且未必按比例繪制。例如，圖中的一些元件的尺寸可以相對于其它元件被放大以幫助改進(jìn)對本公開的實(shí)施例的理解。設(shè)備和方法組件已在適當(dāng)情況下由附圖中的常規(guī)符號來表示，從而僅示出與理解本公開的實(shí)施例有關(guān)的那些特定細(xì)節(jié)，以便不因?qū)τ谝咽芤嬗诒疚拿枋龅谋绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是容易地顯而易見的細(xì)節(jié)而使本公開混淆。
【具體實(shí)施方式】
[0015]現(xiàn)在參考附圖，并且特別地參考圖1，圖1示出了圖示依照一些實(shí)施例的用于可穿戴電子裝置的熱管理結(jié)構(gòu)的橫截面視圖的示意圖。特別地，圖1說明性地示出可穿戴電子裝置100，可穿戴電子裝置100包括附接到可穿戴元件104的便攜式電子裝置102。可穿戴元件104被構(gòu)造成被穿戴在身體部位上。因此，如本文中所使用的可穿戴電子裝置指代附接了使得用戶能夠“穿戴”或者以其它方式隨身攜帶便攜式電子裝置的機(jī)構(gòu)的任何電子裝置。
[0016]如所示，便攜式電子裝置102可以是手表或諸如腕戴式計(jì)算機(jī)的類似手表的裝置；并且可穿戴元件104因此是腕帶。然而，這個(gè)示例的細(xì)節(jié)僅僅說明一些實(shí)施例，并且本文中所闡述的教導(dǎo)在各種替代設(shè)定中適用。例如，本教導(dǎo)不限于附圖中所示出的特定可穿戴電子裝置，而是能夠被應(yīng)用于任何類型的可穿戴電子裝置。同樣地，具體實(shí)現(xiàn)不同類型的可穿戴電子裝置的替代實(shí)施例被設(shè)想并且在所描述的各種教導(dǎo)的范圍內(nèi)。這樣的可穿戴電子裝置包括但不限于諸如計(jì)算機(jī)、相機(jī)、游戲裝置、音樂或視頻播放器、或用于身體機(jī)能或生命的監(jiān)測設(shè)備的便攜式電子裝置，其被附接到:諸如眼鏡框架、頭帶、或帽子或禮帽的頭戴物；腕戴物；胸帶；臂帶；腿帶；一件衣服；或任何其它類型的皮帶、帶子或外衣。
[0017]由于在便攜式電子裝置102內(nèi)部的電路，它可能在操作期間生成熱，并且因此，還在本文中被稱為熱源。除非由便攜式電子裝置102生成的熱被管理，否則它對于裝置100的穿戴者而言可以是可感覺到且甚至不舒適的。因此，依照本教導(dǎo)可穿戴電子裝置100還包括熱管理結(jié)構(gòu)。熱管理結(jié)構(gòu)被部署在腕帶104內(nèi)，并且從而被腕帶104覆蓋。例如，這可能是出于美觀的目的。然而在其它實(shí)施例中，諸如當(dāng)熱管理結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)和形成有美觀標(biāo)記、色彩或其它美觀特征時(shí)，可穿戴元件僅部分地覆蓋或包封熱管理結(jié)構(gòu)或者不提供對熱管理結(jié)構(gòu)的覆蓋或包封。
[0018]熱管理結(jié)構(gòu)最低限度包括第一導(dǎo)熱層110、隔熱層120以及、第二導(dǎo)熱層130。“第一”導(dǎo)熱層在本文中指的是最靠近熱源102的導(dǎo)熱層。然而，“第二”導(dǎo)熱層在本文中指的是最靠近皮膚或上面穿戴有裝置100的身體部位(其在這種情況下是腕部140)的導(dǎo)熱層。導(dǎo)熱層被定義為特征是或具有便于熱的傳遞的導(dǎo)熱性的材料的層或片。在一個(gè)特定實(shí)施例中，導(dǎo)熱層由特征是至少(即，等于或大于)100瓦特/(米*開爾文)(W/m*K)的導(dǎo)熱性的“高度”導(dǎo)熱的、諸如銅或鋁的材料構(gòu)建。在另一實(shí)施例中，導(dǎo)熱層由特征是至少1000W/m*K的導(dǎo)熱性的材料(諸如石墨、石墨烯、薄熱管結(jié)構(gòu)、高傳導(dǎo)性陶瓷或金屬等)或這些或類似材料中的兩種或更多種的組合構(gòu)建。
[0019]相比之下，隔熱層被定義為特征是或具有便于隔熱或熱傳遞的減少或抑制的導(dǎo)熱性的材料的層或片。在一個(gè)特定實(shí)施例中，隔熱層由例如除空氣以外的特征是不超于(即，等于或小于)lW/m*K的導(dǎo)熱性的“低”導(dǎo)熱材料構(gòu)建。