本實用新型涉及一種機械制造領域,具體涉及散熱系統(tǒng)。
背景技術:
IT產(chǎn)品,包括電腦、智能手機,手寫本,筆記本電腦,服務器,控制芯片等含CPU部件的任何以CPU和IC(集成電路)芯片的基礎的數(shù)字設備,隨著數(shù)據(jù)運算速度增加,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)熱芯片的結點溫度一直是IT硬件設計的主要技術難題之一。尤其是對于手持消費電子類設備,包括智能手機,平板電腦,PDA等,人們使用時對設備外殼的溫度變得更為敏感。通常來說,接觸到操作人員機體的外殼溫度應保持在45℃以下,以保證操作人員使用時舒適感。
目前降低設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迅速散發(fā)到散熱元件,如設備外殼上,又通過外殼將熱量散發(fā)出去。并且通過機械設計和熱設計使設備外殼的熱量滿足設計使用要求。
傳統(tǒng)設計上,發(fā)熱芯片的熱量通過熱設計,良好地傳遞到設備外殼上。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。因此在芯片對應位置的設備外殼開始出現(xiàn)局部或整體過熱。而為了避免設備外殼出現(xiàn)局部過熱,不得不提高設備整體散熱設計或降低設備功率。
然而,大部分消費電子類設備對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),實現(xiàn)對機殼不同部位選擇性控制表面溫度,在實際產(chǎn)品設計中有現(xiàn)實意義。一種用時間換熱量的方法,即適當延緩散熱時間,而使設備外殼不會出現(xiàn)過熱的方法。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于,提供電子設備中發(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。
本實用新型所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現(xiàn):
電子設備中發(fā)熱芯片與殼體之間的散熱管理系統(tǒng),包括一電子設備殼體,所述電子設備殼體內設有一發(fā)熱芯片,其特征在于,所述發(fā)熱芯片與所述電子設備殼體的內壁之間設有一隔熱層;
所述隔熱層包括第一側面和第二側面,所述第一側面與所述發(fā)熱芯片接觸,所述第二側面與所述電子設備殼體的內壁接觸。
本實用新型通過隔熱層能夠先將熱傳遞至隔熱層上,再逐漸通過電子設備殼體散去,而避免直接熱以輻射方式傳遞至電子設備殼體的局部區(qū)域。本實用新型通過隔熱層與發(fā)熱芯片、電子設備殼體接觸能夠減少電子設備殼體內部的空隙,防止熱量散發(fā)。
以所述隔熱層的左側面作為所述第一側面,以所述隔熱層的右側面作為所述第二側面;
所述隔熱層的頂部設有一開口向上的凹槽,所述凹槽內填充有液態(tài)金屬涂層,所述液態(tài)金屬涂層上方設有一鋼制散熱器,所述鋼制散熱器包括一鋼制蓋體,所述鋼制蓋體上方設有散熱翅片;所述鋼制蓋體下方設有熱交換金屬片;
所述鋼制散熱器的鋼制蓋體蓋住所述凹槽,實現(xiàn)密封;所述熱交換金屬片插入凹槽內的液態(tài)金屬中。
液態(tài)金屬在高溫下(如40度以上),是液態(tài),在需要對芯片進行散熱時,完成液態(tài)轉化;液態(tài)的流動性,在上下溫差作用下,會產(chǎn)生對流,散熱性遠遠大于固態(tài)金屬。本專利將液態(tài)金屬的對流散熱,和固態(tài)金屬制成的散熱器相結合,既保證了流體金屬強度的熱交換性能,又實現(xiàn)了對液態(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),減少了隔熱層對電子設備殼體的熱輻射。
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),在需要對芯片進行散熱時,完成液態(tài)轉化;液態(tài)的流動性,在上下溫差作用下,會產(chǎn)生對流,散熱性遠遠大于固態(tài)金屬。本專利將液態(tài)金屬的對流散熱,和固態(tài)金屬制成的散熱器相結合,既保證了流體金屬強度的熱交換性能,又實現(xiàn)了對液態(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條豎直設置的條狀熱交換金屬片。在允許液態(tài)金屬產(chǎn)生上下對流的前提下,也允許左右或者前后對流,利于整體進行熱交換。
進一步優(yōu)選為,相鄰的兩條條狀熱交換金屬片距離在0.2~3mm。
所述隔熱層的內部設有一中空腔體,所述隔熱層上設有至少三個透氣孔,所述至少三個透氣孔的一端與所述中空腔體導通。
本實用新型通過中空腔體能夠增加電子設備殼體的耐擠壓性,通過設有透氣孔能夠便于散熱。
所述中空腔體內設有一金屬網(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成的金屬網(wǎng)。
本實用新型通過金屬網(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。
所述至少三個透氣孔遠離中空腔體的一端設置在所述第二側面與所述電子設備殼體的內壁的連接處。便于將熱量逐漸通過電子設備殼體散去。
相鄰兩個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)熱芯片與電子設備殼體的內壁的間距,所述隔熱層的厚度不大于1cm。減小殼體內的占用空間。
附圖說明
圖1為本實用新型的一種結構示意圖;
圖2為本實用新型的一種結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解,下面結合具體圖示進一步闡述本實用新型。
參見圖1、圖2,電子設備中發(fā)熱芯片與殼體之間的散熱管理系統(tǒng),包括一電子設備殼體1,電子設備殼體內設有一發(fā)熱芯片2,發(fā)熱芯片與電子設備殼體的內壁之間設有一隔熱層3;隔熱層包括第一側面和第二側面,第一側面與發(fā)熱芯片接觸,第二側面與電子設備殼體的內壁接觸。本實用新型通過隔熱層能夠先將熱傳遞至隔熱層上,再逐漸通過電子設備殼體散去,而避免直接熱以輻射方式傳遞至電子設備殼體的局部區(qū)域。本實用新型通過隔熱層與發(fā)熱芯片、電子設備殼體接觸能夠減少電子設備殼體內部的空隙,防止熱量散發(fā)。
以隔熱層的左側面作為第一側面,以隔熱層的右側面作為第二側面;隔熱層的頂部設有一開口向上的凹槽,凹槽內填充有液態(tài)金屬涂層6,液態(tài)金屬涂層上方設有一鋼制散熱器,鋼制散熱器包括一鋼制蓋體7,鋼制蓋體上方設有散熱翅片8;鋼制蓋體下方設有熱交換金屬片9;鋼制散熱器的鋼制蓋體蓋住凹槽,實現(xiàn)密封;熱交換金屬片插入凹槽內的液態(tài)金屬中。液態(tài)金屬在高溫下(如40度以上),是液態(tài),在需要對芯片進行散熱時,完成液態(tài)轉化;液態(tài)的流動性,在上下溫差作用下,會產(chǎn)生對流,散熱性遠遠大于固態(tài)金屬。本專利將液態(tài)金屬的對流散熱,和固態(tài)金屬制成的散熱器相結合,既保證了流體金屬強度的熱交換性能,又實現(xiàn)了對液態(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條豎直設置的條狀熱交換金屬片。在允許液態(tài)金屬產(chǎn)生上下對流的前提下,也允許左右或者前后對流,利于整體進行熱交換。進一步優(yōu)選為,相鄰的兩條條狀熱交換金屬片距離在0.2~3mm。
隔熱層的內部設有一中空腔體4,隔熱層上設有至少三個透氣孔5,至少三個透氣孔的一端與中空腔體導通。本實用新型通過中空腔體能夠增加電子設備殼體的耐擠壓性,通過設有透氣孔能夠便于散熱。中空腔體內設有一金屬網(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成的金屬網(wǎng)。本實用新型通過金屬網(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。至少三個透氣孔遠離中空腔體的一端設置在第二側面與電子設備殼體的內壁的連接處。便于將熱量逐漸通過電子設備殼體散去。相鄰兩個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用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解,本實用新型不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理,在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下,本實用新型還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。