CN106028741A - 导热管和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种导热管，包括管体和吸热储热件，所述管体为两端密封的真空管，所述管体内部设置有导热介质，所述管体外部设置有所述吸热储热件，所述吸热储热件包括具有吸热和储热功能的材料属性的吸热储热材料。本发明提供的导热管通过在管体上设置吸热储热件，吸热储热件包括具有吸热和储热功能的吸热储热材料能够对芯片散发的热量进行吸收，并且将热量储存在自身，当芯片的温度降下来后，将储存的热量散发到空气中，从而降低芯片的热量，从而使得具有该导热管的移动终端具有较佳的散热性能，提高设备使用的可靠性。本发明还提供了一种移动终端。

Description

导热管和移动终端

技术领域

本发明涉及一种电子设备领域，尤其涉及一种导热管和移动终端。

背景技术

随着手机行业的发展，手机配置越来越高，导致手机发热量也越来越大，如果这些热量达不到控制或转移，将会使手机内部温度过高，导致手机运算变慢，甚至卡顿，影响手机的使用。为解决手机的发热问题，目前业内一般使用导热管将手机内部散发的热量直接传递到手机壳体，从而对手机内部进行间接散热，但是发明人在实施上述技术方案时发现：由于导热管将手机内部散发的热量直接传递至手机壳体，导致壳体温度较高，使用时会出现烫手、烫耳朵等问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种导热管，包括管体和吸热储热件，所述管体为两端密封的真空管，所述管体内部设置有导热介质，所述管体外部设置有所述吸热储热件，所述吸热储热件包括具有吸热和储热功能的材料属性的吸热储热材料。

其中，所述导热管包括U型导热端，所述U型导热端用于容置发热装置。

其中，所述导热介质包括水、超临界二氧化碳液体、浓度为90％～98％的乙醇中的任意一种。

其中，所述导热管还包括金属导热层，所述金属导热层设置于所述管体和所述吸热储热件之间。

其中，所述导热管还包括保护膜，所述保护膜设置于所述吸热储热件上，且所述保护膜位于远离所述管体的一侧。其中，所述吸热储热材料包括二氧化硅和聚乙二醇，所述二氧化硅和聚乙二醇的质量比为1：1～1：9。

其中，所述吸热储热材料由若干以所述二氧化硅为囊壁、以所述聚乙二醇为囊芯的微囊构成。

其中，所述吸热储热件还包括钛酸酯偶联剂和胶层，所述吸热储热材料和所述钛酸酯偶联剂混合制成片状材料，所述胶层层叠贴覆于所述片状材料上，所述片状材料通过所述胶层粘接于所述管体上。

其中，所述吸热储热件还包括稀释溶剂和粘结溶液，所述吸热储热材料、所述稀释溶剂和所述粘结溶液混合并涂布于所述管体上。

其中，所述吸热储热件还包括基底和胶层，所述吸热储热材料涂布于所述基底上，所述胶层层叠贴覆于所述吸热储热材料上，且所述涂布有吸热储热材料的基底通过所述胶层粘接于所述管体上。

本发明实施例还提供了一种移动终端，包括壳体、发热装置以及上述所述的导热管，所述导热管的一端容置所述发热装置，所述导热管的另一端延伸至所述壳体。

其中，所述壳体边缘部位开设导热孔。

本发明提供的导热管通过在管体上设置吸热储热件，吸热储热件包括具有吸热和储热功能的吸热储热材料，导热管传递的热量首先通过吸热储热材料进行吸收，当吸热储热材料吸收的热量达到饱和后，再将热量传递到移动终端的壳体，从而，保证了具有该导热管的移动终端的散热性能和可靠性，同时也降低了具有该导热管的移动终端的壳体温度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的导热管在移动终端内的局部示意图；

图2是本发明第一实施例提供的导热管的示意图；

图3是图2中的导热管的剖面图；

图4是本发明第二实施例提供的导热管的示意图；

图5是图4中的吸热储热件的示意图；

图6是本发明第三实施例提供的导热管的示意图；

图7是本发明实施例提供的一种移动终端的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明实施例涉及的移动终端可以是任何具备通信和存储功能的设备，例如：平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(Personal Computer，PC)、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等具有网络功能的智能设备。本发明实施例涉及的移动终端的发热装置可以包括芯片(如中央处理器芯片、电源管理芯片、或充电管理芯片)、显示屏、LED灯等等。以下实施例中，发热装置以芯片为例进行介绍。

如图1至图3，图1是本发明实施例提供的导热管在移动终端内的局部示意图。如图1所示，导热管1的一端延伸至移动终端的芯片2，导热管1的另一端延伸至移动终端的壳体(图1中已省略)。如图2，本发明第一实施例提供的一种导热管1，导热管1包括管体11和吸热储热件13，管体11为两端密封的真空管，管体11内部设置有导热介质，导热介质可以是水、超临界二氧化碳液体、浓度为90％～98％的乙醇等等导热性能好的介质。管体11外部设置有吸热储热件13，吸热储热件13包括具有吸热和储热功能的材料属性的吸热储热材料131a。

导热管1上设置的吸热储热件13能够吸收芯片2散发的热量，当吸热储热件13吸收的热量达到饱和后，再通过导热管1将热量传递到移动终端的壳体，既保证了移动终端的散热性能和可靠性，同时也降低了移动终端壳体的温度。

在本实施例中，吸热储热材料131a可以为一种相变材料，其能够随着温度变化而改变物理性质并能吸收大量的热量，随着吸收的热量的增加，吸热储热材料131a从一种相逐渐转化为另一种相，在吸收充足的热量后会稳定维持另一种相并不再吸热，而当芯片2没有热量产生或者热量较低时，吸热储热材料131a进行散热并逐渐随着热量的减少由另一种相逐渐恢复为原来的相。其中，吸热储热材料131a可以随着温度的变化从固相向液相或者液相向固相转变，或固相向气相或者液相向固相转变，或者液相向气相或者气相向液相转变。

为了更进一步的改进，导热管1与芯片2接触的导热端为U型导热端，如图1所示，在U型导热端内容置芯片，可以增大导热管和芯片的接触面接，从而可以更好的吸收发热芯片散发的热量。

为了更进一步的改进，导热管1还包括金属导热层12，金属导热层12设置于管体11和吸热储热件13之间。金属导热层12可以将热量均匀的分散在导热管的表面，使得吸热储热件13吸热均匀。其中，金属导热层12可以由铜、铝、铁等导热性能好的纯金属材料、或混合金属材料制成。

为了更进一步的改进，吸热储热材料131a优选为包括质量比为1：1～1：9的二氧化硅和聚乙二醇。发明人通过大量的实验得出，将二氧化硅和聚乙二醇以质量比为1：1～1：9混合能够制得的有机-复合相变材料具有适宜的相变温度，能够及时吸收管体11的热量，来进一步提高移动终端的散热和可靠性。具体的，该吸热储热材料131a混合制得的相变温度为40度，即在芯片2产生的热量达到40度后，吸热储热材料131a进行相变吸热，将芯片2产生的热量带走，以对芯片2进行降温。当然，在其它实施例中，吸热储热材料131a还可以为无机相变材料，或者复合相变材料等。

为了更进一步的改进，吸热储热材料131a由若干以二氧化硅为囊壁、以聚乙二醇为囊芯的微囊构成。该微囊结构的吸热储热材料131a能够较佳对芯片2散发的热量进行吸热储热，进而达到较佳的散热性能。具体的，将聚乙二醇加入到一定浓度的硅溶胶中，待全部溶解后，滴加CaCl₂促凝剂溶液，在强力搅拌下，使得聚乙二醇在硅溶胶中发生溶胶-凝胶反应，静置后形成三维网络结构凝胶；将凝胶在80℃烘箱中鼓风干燥24～48h，冷却至室温，即能够得到以有机硅氧化合物在碱性条件下产生的大量以二氧化硅凝胶为囊壁、以乳化后的聚乙二醇为囊芯的微囊。即在每个微囊中，二氧化硅作为囊壁包裹住作为囊芯的聚乙二醇，使得聚乙二醇在从固相-液相的过程中不会泄漏，能够很好的被二氧化硅包裹住。该形成微胶囊结构的吸热储热材料在芯片2散发的热量达到40度后，开始吸收芯片2散发的热量，并且囊芯本身随着热量的逐渐增加逐渐从固相-液相，当囊芯都转化为液相后，吸热储热材料131a吸收的热量已经饱和，其停止吸收热量，若芯片2继续散热，导热管1则将芯片2散发的热量传递到移动终端的壳体，通过移动终端的壳体进行散热。当芯片2散发的热量逐渐降低至预设温度后，囊芯将吸收的热量散发出来，传递到空气中，并且囊芯会随着其身热量的逐渐减少而逐渐从液相转换为固相，通过上述固相至液相的循环转换，从而对芯片2进行降温，提高移动终端的散热性能和可靠性。当然，在其它实施例中，吸热储热材料131a还可以为其它结构，使得吸热储热材料131a能够通过从固相至气相的循环转换来对芯片2降温。

如图3所示，为了更进一步的改进，吸热储热件13还包括钛酸酯偶联剂131b和胶层132，吸热储热材料131a和钛酸酯偶联剂131b混合制成片状材料131，胶层132层叠贴覆于片状材料131上，片状材料131通过胶层132粘接于管体11上。

通过将吸热储热材料131a与钛酸酯偶联剂131b混合制成片状材料131，再通过胶层132层叠连接于片状材料131上形成吸热储热件13，片状的吸热储热件13应用较为方便，直接粘上即可，不用等待其冷却形成涂层。

在本实施例中，将吸热储热材料131a捣碎并强力搅拌得到粉末，由于粉体的直径远远大于每个微囊的直径，因此不会破坏吸热储热材料131a中的微囊结构，即不会影响吸热储热材料131a的吸热储热功能，在粉末状的吸热储热材料131a添加钛酸酯偶联剂131b疏水改性得到无机拟有机复合定形相变材料，再将该无机拟有机复合定形相变材料经压片机压片制得薄片状即片状材料131，片状材料131再层叠连接上胶层132形成吸热储热件13。可以理解的，胶层132可以为背胶、双面胶或离型膜等。吸热储热件13可以根据导热管1的管体11的形状裁剪成一定形状，贴合在管体11上，实现吸热储热的功能。

为了更进一步的改进，导热管1还包括保护膜14，保护膜14设置于吸热储热件13上，且保护膜14位于远离管体11的一侧。通过在吸热储热件13上设置保护膜14，以对吸热储热件13进行进一步保护，提高了导热管1的可靠性。

在本实施例中，保护膜14为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，其层叠连接于片状材料131上，且与胶层132相背，保护膜14能够进一步对片状材料131进行定型和具有防尘的作用。当然，在其它实施例中，保护膜14的材质还可以为其它，比如说硅胶。

如图4至图5，本发明第二实施例提供的一种导热管4，与本发明第一实施例提供的导热管1的基本结构大致相同，其不同之处在于，本实施例中的导热管4的吸热储热件43还包括稀释溶剂和粘结溶液，吸热储热材料、稀释溶剂和粘结溶液混合并涂布于管体41上。

通过将稀释溶剂、粘结溶液与吸热储热材料混合形成吸热储热件43，使得吸热储热件43直接具有附着力，无需再另外增加胶层即可涂布于管体41上，从而提供了一种使用较为便利的吸热储热件43。

在本实施例中，将吸热储热材料捣碎并强力搅拌得到粉末，由于粉体的直径远远大于每个微囊的直径，因此不会破坏吸热储热材料中的微囊结构，即不会影响吸热储热材料的吸热储热功能，在粉末状的吸热储热材料添加进稀释溶剂及添加特殊粘结溶液混合(比如：甲醇二甲苯，丙烯酸树脂等)，使得吸热储热件43具有附着力，将吸热储热件43直接采用涂布的形式堆积成一定厚度附在管体41上，从而实现吸热储热的功能。

为了更进一步的改进，导热管4还包括保护膜44，保护膜44设置于吸热储热件43上，且保护膜44位于远离管体41的一侧。

在本实施例中，保护膜44为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。其中，在吸热储热件43涂布于管体41上后，将保护膜44设置于吸热储热件43上。保护膜44能够进一步对吸热储热件43进行定型和具有防尘的作用。当然，在其它实施例中，保护膜43的材质还可以为其它，比如硅胶。

为了更进一步的改进，导热管4还包括金属导热层42，金属导热层42设置于管体41和吸热储热件43之间。金属导热层42可以将热量均匀的分散在导热管的表面，使得吸热储热件43吸热均匀。其中，金属导热层42可以由铜、铝、铁等导热性能好的纯金属材料、或混合金属材料制成。

为了更进一步的改进，导热管4与芯片接触的导热端为U型导热端，如图1所示，在U型导热端内容置芯片，可以增大导热管和芯片的接触面接，从而可以更好的吸收发热芯片散发的热量。

如图6，本发明的第三实施例所提供一种导热管6，与本发明第一实施例提供的导热管1的基本结构大致相同，其不同之处在于，本实施例中的导热管6的吸热储热件63还包括基底632和胶层633，吸热储热材料631涂布于基底632上，胶层633层叠连接于吸热储热材料631上，且胶层633粘接于管体61上。

通过直接将吸热储热材料631涂布于基底632上成型，再在吸热储热材料631设置胶层633以粘贴于管体61上，无需压片机进行压片，制作较为简单。

在本实施例中，基底632为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，将吸热储热材料631捣碎并强力搅拌得到粉末，由于粉体的直径远远大于微囊的直径，因此不会破坏吸热储热材料631中的微囊结构，即不会影响吸热储热材料631的吸热储热功能，将粉末状的吸热储热材料631直接涂布于基底632上成型，将具有吸热储热材料631的基底632通过胶层633粘接于管体61上，实现吸热储热件63的吸热储热功能。可以理解的，胶层可以为背胶、双面胶或者其它等。

为了更进一步的改进，导热管6还包括保护膜64，保护膜64设置于吸热储热件64上，且远离管体61。

在本实施例中，保护膜64为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。将保护膜64设置于基底632上。保护膜64能够进一步对吸热储热件62进行定型和具有防尘的作用。当然，在其它实施例中，保护膜64的材质还可以为其它，比如说硅胶。

为了更进一步的改进，导热管6还包括金属导热层62，金属导热层62设置于管体61和吸热储热件63之间。金属导热层62可以将热量均匀的分散在导热管的表面，使得吸热储热件63吸热均匀。其中，金属导热层62可以由铜、铝、铁等导热性能好的纯金属材料、或混合金属材料制成。

为了更进一步的改进，导热管6与芯片接触的导热端为U型导热端，如图1所示，在U型导热端内容置芯片，可以增大导热管和芯片的接触面接，从而可以更好的吸收发热芯片散发的热量。

请参阅图7，为本发明实施例提供的一移动终端7的示意图，该移动终端7包括上述提及的导热管1、导热管4、导热管6中的任意一种。

当移动终端在制造时，在导热管的管体上设置吸热储热件，将导热管的一端连接至芯片，另一端连接至移动终端的壳体。其中，形成微囊结构的吸热储热材料在芯片的热量达到40度后，开始吸收芯片上的热量，并且囊芯本身逐渐从固相-液相，当囊芯都转化为液相后，吸热储热材料吸收的热量已经饱和，其停止吸收热量，而在芯片外部的温度逐渐降低至预设温度后，囊芯将吸收的热量散发出来，传递到空气中，并且囊芯会随着其身热量的逐渐减少而逐渐从液相-固相，通过吸热储热材料的循环相变，从而对芯片进行降温，提高移动终端的散热性能和可靠性。

本发明提供的移动终端通过导热管的U型导热端容置发热芯片，增大了导热管和芯片的接触面积，从而可以更好的吸收发热芯片散发的热量。

本发明提供的移动终端还通过在导热管上设置的金属导热层，以将芯片散发的热量均匀的散发到导热管的表面，使得吸热储热件可以对芯片散发的热量进行充分的吸收。

本发明提供的移动终端还通过在壳体边缘部位开设的导热孔，将导热管传递的热量散发到移动终端外的空气中，从而进一步保证了移动终端的可靠性和散热性。

本发明提供的移动终端通过在导热管的管体上设置吸热储热件，吸热储热件包括具有吸热和储热功能的吸热储热材料能够对芯片的散发的热量进行吸收，并且将热量储存在自身，当芯片的温度降下来后，将储存的热量散发到空气中，从而降低芯片的热量，从而移动终端具有较佳的散热性能，提高移动终端使用的可靠性。

本发明提供的移动终端还通过将二氧化硅和聚乙二醇以质量比为1：1～1：9混合能够制得的有机相变材料具有适宜的相变温度，能够及时吸收芯片的热量，来进一步提高芯片和移动终端的可靠性。

本发明提供的移动终端还通过将吸热储热材料制成微囊结构，能够较佳对芯片散发的热量进行吸热储热，进而达到较佳的散热性能。

本发明提供的移动终端还通过将吸热储热材料与钛酸酯偶联剂混合制成片状材料，再通过胶层层叠连接于片状材料上形成吸热储热件，不仅使得吸热储热件能够按照管体的形状去进行裁切，而且片状的吸热储热件应用较为方便，直接粘上即可，不用等待其冷却形成涂层。

本发明提供的移动终端还通过将稀释溶剂、粘结溶液与吸热储热材料混合形成吸热储热件，使得吸热储热件直接具有附着力，无需再另外增加胶层即可涂布于管体上，从而提供了一种使用较为便利的吸热储热件。

本发明提供的移动终端还通过将吸热储热材料涂布于基底上，胶层层叠贴覆于吸热储热材料上，且涂布有吸热储热材料的基底通过胶层粘接于所述管体上。通过直接将吸热储热材料涂布于基底上成型，再在吸热储热材料设置胶层以粘贴于管体上，无需压片机进行压片，制作较为简单。

本发明提供的移动终端还通过在吸热储热件上设置保护膜，以对吸热储热件进行进一步保护，进一步提高移动终端的可靠性。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种导热管，其特征在于，包括管体和吸热储热件，所述管体为两端密封的真空管，所述管体内部设置有导热介质，所述管体外部设置有所述吸热储热件，所述吸热储热件包括具有吸热和储热功能的材料属性的吸热储热材料。

2.根据权利要求1所述的导热管，其特征在于，所述导热管包括U型导热端，所述U型导热端用于容置发热装置。

3.根据权利要求1所述的导热管，所述导热介质包括水、超临界二氧化碳液体、浓度为90％～98％的乙醇中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的导热管，所述导热管还包括金属导热层，所述金属导热层设置于所述管体和所述吸热储热件之间。

5.根据权利要求1所述的导热管，其特征在于，所述导热管还包括保护膜，所述保护膜设置于所述吸热储热件上，且所述保护膜位于远离所述管体的一侧。

6.根据权利要求1-5任一项所述的导热管，其特征在于，所述吸热储热材料包括二氧化硅和聚乙二醇，所述二氧化硅和聚乙二醇的质量比为1：1～1：9。

7.根据权利要求6所述的导热管，其特征在于，所述吸热储热材料由若干以所述二氧化硅为囊壁、以所述聚乙二醇为囊芯的微囊构成。

8.根据权利要求7所述的导热管，其特征在于，所述吸热储热件还包括钛酸酯偶联剂和胶层，所述吸热储热材料和所述钛酸酯偶联剂混合制成片状材料，所述胶层层叠贴覆于所述片状材料上，所述片状材料通过所述胶层粘接于所述管体上。

9.根据权利要求7所述的导热管，其特征在于，所述吸热储热件还包括稀释溶剂和粘结溶液，所述吸热储热材料、所述稀释溶剂和所述粘结溶液混合并涂布于所述管体上。

10.根据权利要求7所述的导热管，其特征在于，所述吸热储热件还包括基底和胶层，所述吸热储热材料涂布于所述基底上，所述胶层层叠贴覆于所述吸热储热材料上，且所述涂布有吸热储热材料的基底通过所述胶层粘接于所述管体上。

11.一种移动终端，其特征在于，包括壳体、发热装置以及如权利要求1～10任一项所述的导热管，所述导热管的一端容置所述发热装置，所述导热管的另一端延伸至所述壳体。

12.根据权利要求11所述的移动终端，其特征在于，所述壳体边缘部位开设导热孔。