CN104602501A - 户外电子设备及其恒温工作环境控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种户外电子设备及其恒温工作环境控制方法，该户外电子设备包括壳体，所述壳体内形成电子模组容置空间，所述壳体上设有一箱体，所述箱体内填充有相变材料，所述箱体与电子模组容置空间之间形成有用于进行热传递的导热结构。利用相变材料的相变，发热或者吸热，并通过导热结构进行广告机和相变材料间热量的传递，对户外电子设备的电子模组容置空间提供恒温环境，相比于空调可以极大地降低能耗，降低成本，可广泛应用于户外电子设备。

Description

户外电子设备及其恒温工作环境控制方法

技术领域

本发明涉及散热保温装置领域，特指一种户外电子设备及其恒温工作环境控制方法。

背景技术

户外广告机由于其电子部件本身工作发热，运行一段时间后使得广告机的温度较高，如果不进行散热处理，很容易造成电子部件的损坏。现有的广告机一般都带有散热装置，用于对广告机进行降温处理，保证广告机的使用寿命。现有的散热装置一般为风扇或者空调，对工作的广告机进行散热，但对位于户外的户外电子设备，受到户外温度的影响，不仅需要散热，在环境温度很低的晚上，户外电子设备又需要供热，以防止过低的温度将户外电子设备冻坏。空调具有制冷和制热的功能，很适合于户外电子设备，可以在白天对户外电子设备进行散热，在晚上对户外电子设备进行供热，以保证户外电子设备的恒温状态，但是空调的成本较高，且耗能也较大，使得户外电子设备的设置成本增加，不利于广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种户外电子设备及其恒温工作环境控制方法，解决现有户外电子设备采用空调进行保温而产生的成本高、耗能大、及不利于广泛应用等问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明一种户外电子设备，包括壳体，所述壳体内形成电子模组容置空间，所述壳体上设有一箱体，所述箱体内填充有相变材料，所述箱体与电子模组容置空间之间形成有用于进行热传递的导热结构。

利用相变材料的相变，发热或者吸热，并通过导热结构进行广告机和相变材料间热量的传递，对户外电子设备的电子模组容置空间提供一恒温环境，在户外电子设备自身温度较高时，温度达到了相变材料的相变温度，该相变材料发生相变吸收户外电子设备内的热量，对户外电子设备起到散热的作用；在户外电子设备自身温度较低时，温度低于相变材料的相变温度，该相变材料发生相变散发热量，对户外电子设备起到供热的作用。相比于空调可以极大地降低能耗，降低成本，可广泛应用于户外电子设备。

本发明户外电子设备的进一步改进在于，所述导热结构包括设于所述壳体上的开口和设于所述开口处的所述箱体上的侧板，所述侧板由导热材料制成。

本发明户外电子设备的进一步改进在于，所述导热结构还包括贴设于所述侧板上的导热板，所述导热板位于所述电子模组容置空间内。

本发明户外电子设备的进一步改进在于，所述箱体还包括围设于所述侧板上的箱板，所述箱板与所述侧板围合形成密闭空间，所述箱板由隔热材料制成。

本发明户外电子设备的进一步改进在于，所述相变材料的相变温度为50℃至58℃。

本发明户外电子设备的进一步改进在于，所述相变材料为92％的三水和醋酸钠、5％的十二水合磷酸一氢钠、和3％的明胶混合形成。但不限于此种配比和材料。

本发明户外电子设备的进一步改进在于，所述电子模组容置空间设有供形成对流空气的风扇结构。

本发明户外电子设备的进一步改进在于，所述壳体的前侧设有玻璃板，所述电子模组容置空间内设有与所述玻璃板对应的显示屏，所述显示屏将所述电子模组容置空间分隔形成邻近所述玻璃板的前侧空间和与所述前侧空间相对的后侧空间，所述显示屏的顶部和底部设有风向相反的第一风扇和第二风扇，通过所述第一风扇和所述第二风扇在所述前侧空间和所述后侧空间之间形成对流空气。

本发明一种户外电子设备的恒温工作环境控制方法，包括：

提供一户外电子设备，所述户外电子设备包括一壳体，所述壳体内形成电子模组容置空间；

于所述壳体上设置一箱体；

于所述箱体内填充相变材料；

于所述箱体与所述电子模组容置空间之间形成用于进行热传递的导热结构；

通过所述导热结构将所述电子模组容置空间内的温度传递至所述箱体内，使得所述箱体内发生温度变化；

所述箱体内的相变材料因温度变化而发生相变，从而对所述电子模组容置空间进行散热或者供热。

本发明户外电子设备的恒温工作环境控制方法的进一步改进在于，所述相变材料具有一相变温度，当所述温度变化达到所述相变温度时，所述相变材料发生相变吸热，对所述电子模组容置空间进行散热降温；当所述温度变化低于所述相变温度时，所述相变材料发生相变发热，对所述电子模组容置空间进行供热升温。

附图说明

图1为本发明户外电子设备的第一实施例的结构示意图；

图2为本发明户外电子设备的第二实施例的结构示意图；以及

图3为本发明户外电子设备的第三实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明提供了一种用于户外电子设备，具散热和供热的保温功能，控制户外电子设备的温度，避免户外电子设备的损坏。该户外电子设备可以为户外显示设备，比如可以是户外液晶广告机、户外LED广告机、或户外查询机等。户外电子设备一般呈白天运行工作，晚上关闭的状态，白天运行时户外电子设备的热量来自自身部件的发热以及日光的照射，这时需要对户外电子设备的电子模组容置空间进行散热处理，本发明的户外电子设备上设有填充了相变材料的箱体，达到相变材料的相变温度时，该相变材料发生相变吸热，实现对户外电子设备的电子模组容置空间降低温度的效果。在夜晚关闭户外电子设备后，由于环境温度较低，使得户外电子设备的温度也变低，这时箱体内的相变材料发生相变散发热量，实现对户外电子设备的电子模组容置空间保温的效果，避免户外电子设备发生冻坏的现象。通过相变材料的相变实现吸热和供热的功能，具有环保节能的效果，低成本、低能耗，具有较好的应用前景。下面结合附图对本发明户外电子设备的结构进行说明。

参阅图1，显示了本发明户外电子设备的第一实施例的结构示意图。下面结合图1，对本发明户外电子设备的结构进行说明。

如图1所示，本发明户外电子设备10包括壳体101，在壳体101内形成电子模组容置空间107，壳体101上设有一箱体20，该箱体20内填充有相变材料，该相变材料的特性为低熔点和高比热容，相变材料具有相变温度，当温度达到或高于相变温度时，相变材料发生相变吸热，实现了散热功能；当温度低于相变温度时，相变材料发生相变散热，实现了供热功能。在箱体20和电子模组容置空间107之间形成有用于进行热传递的导热结构，通过导热结构将电子模组容置空间107内的温度传递至箱体20内，也通过导热结构将箱体20内的温度传递至电子模组容置空间107内，实现对电子模组容置空间107内的温度进行控制，达到对户外电子设备保持恒温。

该箱体20包括设于壳体101上的侧板201和围设于侧板201上的箱板202，该箱板202与侧板201围合形成密闭空间203，该密闭空间203内填充有相变材料。其中的箱板202采用隔热材料制成，为隔热板，作用为避免环境温度对箱体20内的相变材料的影响。侧板201采用热传导效率高的材料制成，在电子模组容置空间107和箱体20之间传递热量，具有较好的传热性能，可以为金属板材。

该户外电子设备10的电子模组容置空间107内设有形成对流空气的风扇结构，该对流空气可以如图1中所示的箭头方向，当然并不以此为限，也可以为逆时针的反向对流空气。

户外电子设备10的壳体101的前侧设有玻璃板102，电子模组容置空间107内设有与玻璃板102对应的显示屏103，显示屏103将电子模组容置空间107分隔形成邻近玻璃板102的前侧空间1071和与前侧空间1071相对的后侧空间1072，在显示屏103的顶部和底部设有第一风扇104和第二风扇106，第一风扇104和第二风扇106形成相反方向的风，通过第一风扇104和第二风扇106在前侧空间1071和后侧空间1072之间形成对流空气，该对流空气可以为图1中箭头方向所示的方向，但并不以此为限，也可以为沿箭头的反向。户外电子设备10在工作时，显示屏103会运行发热，玻璃板102受到太阳的照射也会变热，在电子模组容置空间107内的温度为升高，但是前侧空间1071内的温度会更高一些，通过第一风扇104和第二风扇106形成对流空气，可以使得电子模组容置空间107内的热量均匀，温度也较均匀。户外电子设备10内还设有供电系统105，供电系统105为显示屏103、第一风扇104和第二风扇106进行供电。

箱体20内的相变材料的相变温度的范围为50℃至58℃，该相变温度介于环境最高温度和户外电子设备正常工作的最高温度之间，可有效保护户外电子设备。相变温度较佳为55℃。该相变材料可以为92％的三水和醋酸钠(蓄热剂)、5％的十二水合磷酸一氢钠(成核剂)、以及3％的明胶(增稠剂)，这样混合后的相变材料的相变温度为55℃。当然也可以按其他比例和用其他材质按合适比例配合。当户外电子设备10的电子模组容置空间107温度高于55℃时，该相变材料由固态转化为液态，相变过程中吸收大量的热量，对户外电子设备10的电子模组容置空间107进行降温处理，而当户外电子设备10的电子模组容置空间107温度低于55℃时，该相变材料由液态转化为固态，相变过程中释放大量的热量，对户外电子设备10进行升温处理，实现了相变材料的相变变化对户外电子设备进行温度控制。

在第一实施例中，导热结构包括设于壳体101上的开口和设于该开口处的箱体20上的侧板201，该侧板201由导热材料制成，具有良好的热传递功能。通过侧板201将户外电子设备10的电子模组容置空间107内的热量传递给箱体20，箱体20内的温度因侧板201传递的热量而发生变化，当温度变化为高于或低于相变温度时，就会使得箱体20内的相变材料发生相变吸热或散热，实现散热功能或者保温功能。

参阅图2，显示了本发明户外电子设备的第二实施例的结构示意图。下面结合图2，对本发明户外电子设备的第二实施例的结构进行说明。

如图2所示，在第二实施例中，与第一实施例的区别在于，导热结构还包括贴设于侧板201上的导热板30，该导热板30位于电子模组容置空间107内，通过导热板30将户外电子设备10内的温度传递给箱体20，进而引起箱体20内的相变材料的变化。

参阅图3，显示了本发明户外电子设备的第三实施例的结构示意图。下面结合图3，对本发明户外电子设备的第三实施例的结构进行说明。

如图3所示，在第三实施例中，其与第二实施例的结构区别在于，户外电子设备10的背部设有多个箱体20，图中示出了两个，但并不以此为限，通过设置多个填充有相变材料的密封箱体20，可以提高散热效果或者供热效果。

下面以图1的第一实施例为例，对本发明户外电子设备的工作过程进行说明。

如图1所示，户外电子设备10在白天运行过程中，再加上受到了太阳的照射，电子模组容置空间107内的温度会逐渐升高，通过第一风扇104和第二风扇106形成对流空气，使得电子模组容置空间107内的温度较为均匀。此时，箱体20内的相变材料为固态状态，导热结构将电子模组容置空间107内的温度传递至箱体20内，该温度低于相变材料的相变温度，相变材料不会发生变化。当电子模组容置空间107内的温度升高至相变温度，且会因为显示屏103的运行和太阳的照射，温度持续升高，导热结构将温度传递给箱体20，使得箱体20内的温度也高于了相变材料的相变温度，相变材料开始发生相变，从固态状态变为液态状态，通过导热结构吸收来自电子模组容置空间107内的大量热量，对电子模组容置空间107进行降温。在白天运行的过程中，箱体20内的相变材料处于固态变为液态的相变过程，吸收热量对电子模组容置空间107进行散热处理。对于箱体20内的相变材料的填充量，根据设置户外电子设备10的环境温度变化和户外电子设备10本身运行时的温度变化进行计算，使得在户外电子设备10运行过程中，有足够多的相变材料从固态变为液态，满足户外电子设备10的散热需求。在夜晚时户外电子设备10关闭，其电子模组容置空间107内的温度开始下降，且在户外电子设备10关闭时，箱体20内的相变材料基本上全部为液态状态，电子模组容置空间107的温度通过导热结构传递至箱体20内，此时电子模组容置空间107内的温度为逐渐下降的状态，也使得箱体20内的温度降低，当温度低于相变材料的相变温度时，相变材料从液态状态变为固态状态，产生热量对电子模组容置空间107进行升温，使得户外电子设备10不至于被冻坏，该相变材料的填充量足够在夜间对户外电子设备10进行持续的升温，使得户外电子设备10的电子模组容置空间107保持一定温度。

下面对本发明一种户外电子设备的恒温工作环境控制方法进行说明。

本发明一种户外电子设备的恒温工作环境控制方法，包括：

如图1所示，提供一户外电子设备10，该户外电子设备10包括一壳体101，壳体101内形成电子模组容置空间107；

于壳体101上设置一箱体20；

于箱体20内填充相变材料；

于箱体20与电子模组容置空间107之间形成用于进行热传递的导热结构；

通过导热结构将电子模组容置空间107内的温度传递至箱体20内，使得箱体20内发生温度变化；

箱体20内的相变材料因温度变化而发生相变，从而对电子模组容置空间107进行散热或者供热。

该相变材料具有一相变温度，当温度变化达到相变温度时，相变材料发生相变吸热，对电子模组容置空间107进行散热降温；当温度变化低于所述相变温度时，相变材料发生相变发热，对电子模组容置空间107进行供热升温，实现对户外电子设备10的电子模组容置空间107提供恒温作用。

本发明户外电子设备的有益效果为：

利用相变材料的相变，发热或者吸热，并通过导热结构进行广告机和相变材料间热量的传递，对户外电子设备的电子模组容置空间提供恒温环境，在户外电子设备自身温度较高时，温度达到了相变材料的相变温度，该相变材料发生相变吸收户外电子设备内的热量，对户外电子设备起到散热的作用；在户外电子设备自身温度较低时，温度低于相变材料的相变温度，该相变材料发生相变散发热量，对户外电子设备起到供热的作用。相比于空调可以极大地降低能耗，降低成本，可广泛应用于户外电子设备。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种户外电子设备，包括壳体，所述壳体内形成电子模组容置空间，其特征在于，所述壳体上设有一箱体，所述箱体内填充有相变材料，所述箱体与电子模组容置空间之间形成有用于进行热传递的导热结构。

2.如权利要求1所述的户外电子设备，其特征在于，所述导热结构包括设于所述壳体上的开口和设于所述开口处的所述箱体上的侧板，所述侧板由导热材料制成。

3.如权利要求2所述的户外电子设备，其特征在于，所述导热结构还包括贴设于所述侧板上的导热板，所述导热板位于所述电子模组容置空间内。

4.如权利要求2或3所述的户外电子设备，其特征在于，所述箱体还包括围设于所述侧板上的箱板，所述箱板与所述侧板围合形成密闭空间，所述箱板由隔热材料制成。

5.如权利要求1所述的户外电子设备，其特征在于，所述相变材料的相变温度为50℃至58℃。

6.如权利要求5所述的户外电子设备，其特征在于，所述相变材料为92％的三水和醋酸钠、5％的十二水合磷酸一氢钠、和3％的明胶混合形成。

7.如权利要求1所述的户外电子设备，其特征在于，所述电子模组容置空间设有供形成对流空气的风扇结构。

8.如权利要求1所述的户外电子设备，其特征在于，所述壳体的前侧设有玻璃板，所述电子模组容置空间内设有与所述玻璃板对应的显示屏，所述显示屏将所述电子模组容置空间分隔形成邻近所述玻璃板的前侧空间和与所述前侧空间相对的后侧空间，所述显示屏的顶部和底部设有风向相反的第一风扇和第二风扇，通过所述第一风扇和所述第二风扇在所述前侧空间和所述后侧空间之间形成对流空气。

9.一种户外电子设备的恒温工作环境控制方法，其特征在于，包括：

提供一户外电子设备，所述户外电子设备包括一壳体，所述壳体内形成电子模组容置空间；

于所述壳体上设置一箱体；

于所述箱体内填充相变材料；

于所述箱体与所述电子模组容置空间之间形成用于进行热传递的导热结构；

通过所述导热结构将所述电子模组容置空间内的温度传递至所述箱体内，使得所述箱体内发生温度变化；

所述箱体内的相变材料因温度变化而发生相变，从而对所述电子模组容置空间进行散热或者供热。

10.如权利要求9所述的户外电子设备的恒温工作环境控制方法，其特征在于，所述相变材料具有一相变温度，当所述温度变化达到所述相变温度时，所述相变材料发生相变吸热，对所述电子模组容置空间进行散热降温；当所述温度变化低于所述相变温度时，所述相变材料发生相变发热，对所述电子模组容置空间进行供热升温。