CN106170192A - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子设备，用于解决电子设备的散热效率不高的问题。该电子设备包括：本体和包覆在本体外侧的壳体；其中，本体内部设置有至少一个气缸，至少一个气缸的每个气缸内部包括活塞，且气缸内部设置有介质；其中，介质在吸收本体产生的热量后会发生体积膨胀，从而推动活塞向壳体运动，以通过活塞带动壳体的部分区域与本体分离，从而使得电子设备实现散热。

Description

一种电子设备

技术领域

本发明涉及散热领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

目前，电子设备能完成的功能越来越多，电子设备内部的元器件需要做的工作也就越来越多，这导致一些元器件的发热量递增，单纯依靠风扇散热可能无法满足电子设备的散热需求，使得电子设备的散热效率较低。

发明内容

本发明实施例提供一种电子设备，用于解决电子设备的散热效率较低的技术问题。

该电子设备包括：本体和包覆在所述本体外侧的壳体；其中，所述本体内部设置有至少一个气缸，所述至少一个气缸的每个气缸内部包括活塞，且所述气缸内部设置有介质；

其中，所述介质在吸收所述本体产生的热量后会发生体积膨胀，从而推动所述活塞向所述壳体运动，以通过所述活塞带动所述壳体的部分区域与所述本体分离，从而使得所述电子设备实现散热。

可选的，所述至少一个气缸中的部分或全部气缸位于所述本体中的发热元件上；其中，所述发热元件所散发的热量能够传输到所述气缸内。

可选的，所述至少一个气缸中的部分或全部气缸位于所述本体中的导热元件上；其中，所述导热元件所散发的热量能够传输到所述气缸内。

可选的，所述本体内还设置有加热元件；所述至少一个气缸中的部分或全部气缸与所述加热元件相接触，所述加热元件被加热后产生的热量能够传输到所述气缸内。

可选的，所述本体内还设置有电源组件和温度传感器；

其中，所述温度传感器用于检测所述本体内的温度，在所述温度传感器检测到的温度大于等于第一预设温度时，所述电源组件能够为所述加热元件供电，从而使所述加热元件产生热量。

可选的，所述本体还包括用于为所述电子设备散热的风扇。

可选的，所述介质包括沸点低于第一预设值的液体，或，包括热膨胀系数高于第二预设值的气体。

可选的，所述壳体上设置了至少一个活动板块，所述活动板块与所述壳体活动连接，所述至少一个活动板块的位置与所述至少一个气缸的活塞的位置一一对应；其中，所述活塞向所述壳体运动时，可带动所述活动板块与所述壳体分离。

本发明实施例中在电子设备内部设置气缸，利用气缸中的介质受热膨胀做功的原理，随着本体的温度升高，气缸内的介质可推动活塞向壳体运动，增大电子设备的散热空间，使得电子设备内的热量能够更快地散发出去，降低电子设备内的温度，提高设备的散热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中电子设备的部分截面的示意图；

图2为本发明实施例中包含气缸盖的气缸的示意图；

图3为本发明实施例中活塞的截面面积小于气缸内部的最大截面面积的气缸的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，在不做特别说明的情况下，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明实施例中，电子设备可以包括手机、平板电脑(PAD)、笔记本电脑等，本发明实施例对于电子设备的类型不做限制。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

请参见图1，本发明实施例提供一种电子设备，该电子设备包括本体101和包覆在本体101外侧的壳体102，在本体101内部设置有至少一个气缸103，至少一个气缸103中的每个气缸103内部包括活塞104，且气缸103内部设置有介质105。其中，介质105在吸收本体101产生的热量后会发生体积膨胀，从而推动活塞104向壳体102运动，以通过活塞104带动壳体102的部分区域与本体101分离，从而使得电子设备实现散热。

其中，壳体102上可以设置至少一个活动板块，活动板块可以与壳体102活动连接，至少一个活动板块的位置可以与至少一个气缸103的活塞104的位置一一对应。其中，活塞104向壳体102运动时，可带动活动板块与壳体102分离。这样能够在气缸103内的介质105受热膨胀时，与活塞104对应的壳体102部位与本体101分离，避免壳体102的其它部位发生不必要的运动，且在活塞104未向壳体102运动时，活动板块和壳体102能够构成整体，较为美观。

本发明实施例中，介质105可以包括液体和气体中的至少一种。

在一种实施方式中，介质105可以包括沸点低于第一预设值的液体，从这个角度来看，介质105包括的液体可以根据第一预设值来选取。一般来说，第一预设值不宜过高，使得该液体在本体101达到某个不超过第一预设值的温度时就能够及时汽化，使得介质105的体积发生膨胀，推动活塞104带动壳体102的部分区域与本体101分离，使本体101及时得到散热，从而保护本体101。例如第一预设值为65℃，则介质105可以选取丙酮、甲醇等液体。

在一种实施方式中，介质105可以包括热膨胀系数高于第二预设值的气体。介质105是气体时，介质105根据第二预设值选取。第二预设值不宜过低，使得该气体在本体101达到一定温度时体积能膨胀到足够大，推动活塞104带动壳体102的部分区域与本体101分离，使本体101及时得到散热，从而保护本体101。例如第二预设值设置为比空气的热膨胀系数略低时，介质105可以选取空气、乙炔、二氧化碳等。

其中，壳体102的部分区域可以是壳体102上设置的至少一个活动板块中的部分活动板块所在的区域或全部活动板块所在的区域。

因为活塞104会与气缸103反复发生摩擦，所以气缸103和活塞104可以采用封闭性好(无缝隙)、耐磨的材料制作。且气缸103的体积可以制作得比较小，以保持电子设备的轻薄。其中制作气缸103的技术为现有技术，此处不再赘述。

为了确保活塞104向壳体102运动时，活塞104不会与缸体完全分离，请参见图2，还可以为气缸103设置气缸盖201，气缸盖201可以通过螺丝202或其它方式固定在气缸103上。如图2所示，气缸盖201的中央区域可以包括通孔，该通孔可以正好使得活塞104通过，这样，在介质105受热体积膨胀之后，活塞104可以通过该通孔推动壳体102的部分区域和本体101分离，活塞104在运动时可以保证有一部分始终位于气缸103的缸体内部，从而使活塞104不会与缸体完全分离。

在一种实施方式中，至少一个气缸103中的部分气缸103或全部气缸103可以位于本体101中的发热元件上，其中，一个发热元件上可以设置至少一个气缸103，发热元件所散发的热量能够传输到气缸103内。可选的，至少一个气缸103中的每个气缸103可以位于本体101中的部分发热元件或全部发热元件上，例如电子设备为笔记本电脑时，本体101中产生热量较多的发热元件可以包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)或硬盘等，则可以在笔记本电脑的CPU和硬盘上各设置一个或多个气缸103，当然也可以在笔记本电脑的每个发热元件上都设置一个或多个气缸103。将气缸103设置在本体101中的发热元件上，能够令发热元件所散发的热量尽可能快地、尽可能多地传输到气缸103内，被介质105吸收，令介质105的体积能够尽快膨胀，推动活塞104带动壳体102的部分区域与本体101分离，从而及时地为发热元件散热。

其中，电子设备内部的不同发热元件的发热量可能不同，那么设置在不同的发热元件上的气缸103所吸收的热量也有可能不同，因此在某个时刻，可能电子设备内的全部气缸103的活塞104都有可能产生运动，或者也有可能只是部分气缸103产生运动，即使对于都产生了运动的气缸103的活塞104，其运动的距离也有可能不同。

本发明实施例中通过气缸103为电子设备散热的原理如下：开始时活塞104受到的外力是平衡的，活塞104处于静止状态。至少一个气缸103中的每个气缸103可以位于本体101中的部分或全部发热元件上，当本体101中的发热元件产生的热量增多，本体101中的发热元件产生的热量传递给气缸103内的介质105。介质105可以包括气体和/或液体。如果介质105包括液体，液体吸收热量后开始汽化变成气体，该气体进一步吸收热量后温度升高。如果介质105包括气体，该气体吸收热量后温度升高。根据理想气体状态方程PV＝nRT(P是气体压强，V是气体体积，n是气体物质的量，R是常数，T是开尔文温度)可知，气体压强随着温度升高而增大，从而气缸103内的气体推动活塞104向壳体102方向运动，以通过活塞104带动壳体102的部分区域与本体101分离，气缸103内气体的体积因此变大，随着气体的体积变大，气缸103内气体压强减小，最终活塞104受到的外力恢复平衡，活塞104停止运动。当本体101产生的热量减少，本体101温度下降，气缸103内气体同样会温度降低，导致气缸103内部气体压强随着温度降低而开始减小，在大气压力等的作用下，活塞104向回运动，气体体积收缩，最终活塞104受到的外力恢复平衡，活塞104停止运动。

在图2所示的实施方式中，活塞104的底面的面积与气缸103的缸体内部的截面的面积相等，活塞104的底面是指活塞104靠近缸体底面的表面。在另一种实施方式中，活塞104的底面面积可以小于气缸103内部的最大截面的面积，以在气体体积膨胀量一定的情况下，令活塞104的运动距离更大，从而推动壳体102的部分区域与本体101分离产生的缝隙越大。例如请参见图3，活塞104的底面b的面积小于气缸103内部的最大截面a的面积。由于气体体积膨胀量＝活塞104的底面b的面积*活塞104运动距离，其中，活塞104的底面b的面积最大可以与气缸103内部的最大截面a的面积一样，所以活塞104的底面b的面积如果越小于气缸103内部的最大截面a的面积，则活塞104的运动距离越大。

在一种实施方式中，至少一个气缸103中的部分气缸103或全部气缸103也可以位于本体101中的导热元件上，其中，一个导热元件上可以设置至少一个气缸103，导热元件所散发的热量能够传输到气缸103内。其中，至少一个气缸103中的每个气缸103可以位于本体101中的部分导热元件或全部导热元件上，例如电子设备为笔记本电脑时，本体101中的导热元件可以包括CPU的导热管，则可以在CPU的导热管上设置一个或多个气缸103，令导热管所散发的热量尽可能快地、尽可能多地传输到气缸103内，被介质105吸收，令介质105的体积能够尽快膨胀，推动活塞104带动壳体102的部分区域与本体101分离，从而及时地帮助导热管散热以提高导热管的散热效率，使得CPU能够更快地得到散热。

电子设备内部的不同导热元件的发热量可能不同，那么设置在不同的导热元件上的气缸103所吸收的热量也有可能不同，因此在某个时刻，可能电子设备内的全部气缸103的活塞104都有可能产生运动，或者也有可能只是部分气缸103产生运动，即使对于都产生了运动的气缸103的活塞104，其运动的距离也有可能不同。

在一种实施方式中，气缸103既可以设置在发热元件上，也可以设置在导热元件上，例如部分气缸103设置在发热元件上，剩余部分气缸103设置在发热元件上。

在一种实施方式中，本体101还可以包括用于给该电子设备散热的风扇，壳体102可以包括进风孔和出风孔，而气缸103作为辅助散热手段，这样电子设备的散热效果更好。当本体101中包括风扇时，风扇可以作为主要的散热元件，而气缸103中的介质105推动活塞104、带动壳体102的部分区域与本体101分离时在壳体102的该部分区域产生的缝隙可以作为风扇的辅助进风和辅助出风通道，提高电子设备进风和出风的面积，降低风阻，提高电子设备的进风量和出风量，从而提高风扇的散热效率。

在这种情况下，气缸103主要起到以下作用：在本体101产生的热量较多的情况，增大电子设备进风和出风的空间，提高风扇散热效率，且在达到同样散热效率的基础上，能够有效降低风扇转速和噪音，改善用户体验。同时在本体101产生的热量较少的情况下，不会使壳体102上设置的活动板块与本体101发生分离，从而保持了电子设备外观的美观。

在一种实施方式中，本体101内还可以设置加热元件，在这种情况下，可以令至少一个气缸103中的部分气缸103或全部气缸103与加热元件相接触，加热元件被加热后产生的热量能够传输到气缸103内。这种实施方式可以起到主动为气缸103中的介质105加热的作用，从而主动使壳体102的部分区域与本体101分离，并可以在壳体102的部分区域与本体101分离时，主动调节在壳体102的该部分区域产生的缝隙大小，以达到提高电子设备散热效率的效果。

在一种实施方式中，加热元件可以是电阻。

在本体101内设置了加热元件的情况下，本体101内还可以设置电源组件和温度传感器。其中，温度传感器用于检测本体101内的温度，在温度传感器检测到的温度大于等于第一预设温度时，电源组件能够为加热元件供电，从而使加热元件产生热量，使介质105吸收热量之后推动活塞104，带动壳体102的部分区域与本体101分离，以达到提高电子设备散热效率的效果。

其中，本体101内可以设置至少一个温度传感器，温度传感器可以集成在本体101内的部分发热元件或全部发热元件的内部，也可以设置在本体101内的部分发热元件或全部发热元件的外部，例如在笔记本电脑的各发热元件，如主板、CPU、显卡和硬盘内部，都可以集成温度传感器。或者温度传感器也可以设置在本体101内部的其它任意位置，只要温度传感器能够检测本体101内的温度即可。本体101内的至少一个温度传感器可以直接检测相应的温度传感器所在区域的温度。至少一个温度传感器中的每个传感器可以是温敏电阻或是温敏二极管，这两种半导体元件会随温度的改变而改变电压，经过与其相连的本体101中的任意内部芯片处理并发送给CPU后，CPU就可以得到该温度传感器所在的本体101内的区域的实际温度。

在一种实施方式中，本体101还可以包括用于给该电子设备散热的风扇，在这种情况下，气缸103可以作为风扇的辅助散热系统，这样风扇的散热效果更好。当本体101内的任一温度传感器检测到的温度达到第二预设温度(第二预设温度和第一预设温度可以相同也可以不同)时，表明本体101内的温度已经比较高，此时风扇可能已经开始转动，或者即将开始转动，需要气缸103进行辅助散热，因此CPU可以触发电源组件，使电源组件为加热元件供电，加热元件通电后产生的热量传输到气缸103，起到为气缸103中的介质105加热的作用，介质105体积膨胀，使活塞104能够按照需要开始工作，带动壳体102的部分区域和本体101分离，增大风扇的进风量和出风量。

在另一种实施方式中，在气缸103作为辅助散热系统时，当风扇开始转动时，或者在风扇的转速达到预设转速时，需要气缸103进行辅助散热，因此CPU可以触发电源组件，使电源组件为加热元件供电，加热元件通电后产生的热量传输到气缸103，起到为气缸103中的介质105加热的作用，介质105体积膨胀，使活塞104能够按照需要开始工作，带动壳体102的部分区域和本体101分离，增大风扇的进风量和出风量。

在以上两种实施方式中，还可以在壳体102上为风扇设置进风孔和出风孔，进风孔和出风孔跟气缸103结合散热，可以使得散热效果更好，或者也可以不为风扇设置进风孔和出风孔，单纯依靠气缸103散热，因为不会在壳体102上设置过多的孔，可以改善产品的外观。

在风扇作为主要散热手段的情况下，通过气缸103进行辅助散热，有助于提高风扇的散热效率，且在达到同样散热效率的基础上，能够有效降低风扇的转速和噪音，改善用户体验。

如前介绍的是气缸103作为风扇的辅助散热系统的实施方式，在另一种实施方式中，若电子设备还包括风扇，则气缸103和风扇也可以分别作为独立的散热系统，可以分别为电子设备散热。

本发明实施例中在电子设备内部设置气缸103，利用气缸103中的介质105受热膨胀做功的原理，随着本体101的温度升高，气缸103内的介质105可推动活塞104向壳体102运动，增大电子设备的散热空间，使得电子设备内的热量能够更快地散发出去，降低电子设备内的温度，提高设备的散热效率。

以上所述，以上实施例仅用以对本发明的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电子设备，包括：本体和包覆在所述本体外侧的壳体；其中，所述本体内部设置有至少一个气缸，所述至少一个气缸的每个气缸内部包括活塞，且所述气缸内部设置有介质；

其中，所述介质在吸收所述本体产生的热量后会发生体积膨胀，从而推动所述活塞向所述壳体运动，以通过所述活塞带动所述壳体的部分区域与所述本体分离，从而使得所述电子设备实现散热。

2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述至少一个气缸中的部分气缸或全部气缸位于所述本体中的发热元件上；其中，所述发热元件所散发的热量能够传输到所述气缸内。

3.权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述至少一个气缸中的部分气缸或全部气缸位于所述本体中的导热元件上；其中，所述导热元件所散发的热量能够传输到所述气缸内。

4.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述本体内还设置有加热元件；所述至少一个气缸中的部分气缸或全部气缸与所述加热元件相接触，所述加热元件被加热后产生的热量能够传输到所述气缸内。

5.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述本体内还设置有电源组件和温度传感器；

其中，所述温度传感器用于检测所述本体内的温度，在所述温度传感器检测到的温度大于等于第一预设温度时，所述电源组件能够为所述加热元件供电，从而使所述加热元件产生热量。

6.如权利要求1-5所述的电子设备，其特征在于，所述本体还包括用于为所述电子设备散热的风扇。

7.如权利要求1-5所述的电子设备，其特征在于，所述介质包括沸点低于第一预设值的液体，或，包括热膨胀系数高于第二预设值的气体。

8.如权利要求1-5所述的电子设备，其特征在于，所述活塞的截面面积 小于所述气缸内部的最大截面的面积。

9.如权利要求1-5任一所述的电子设备，其特征在于，所述壳体上设置了至少一个活动板块，所述活动板块与所述壳体活动连接，所述至少一个活动板块的位置与所述至少一个气缸的活塞的位置一一对应；其中，所述活塞向所述壳体运动时，可带动所述活动板块与所述壳体分离。