CN106783771A - 一种散热装置、散热器及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种散热装置、散热器及电子设备。本发明实施例包括：底座、散热摆片组件、驱动组件和磁性组件；驱动组件固定于底座上，散热摆片组件的一端固定于底座上，且与底座在同一个平面内；散热摆片组件与底座的垂面之间具有夹角；散热摆片组件上设置有磁性组件，磁性组件与驱动组件的位置相对应，磁性组件与驱动组件之间的作用力带动散热摆片组件摆动。本发明实施例中还提供了一种散热器及电子设备。本发明实施例中散热摆片组件形成的摆动幅面组成一个大扇形区域，使摆动散热装置产生风量显著提升，扩大了散热面积。

Description

一种散热装置、散热器及电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种散热装置、散热器及具有该散热装置或者该散热器的电子设备。

背景技术

随着集成技术和微电子技术的发展，电子元器件的总功率密度不断增长，而电子元器件和电子设备的物理尺寸却逐渐趋向于小型、微型化，所产生的热量迅速积累，导致集成器件周围的热流密度也在增加，高温环境必将会影响到电子元器件和设备的性能，如何有效地散发微电子设备所产生的热量成为当前研究的热点。

传统方式中，使用电磁旋转式风扇的强制冷却来提高电子设备的散热能力，传统电磁旋转式风扇，通过控制电路在定子线圈处和电磁铁处产生旋转磁场，推动转子上的磁铁朝特定方向旋转，从而带动整个扇叶高速旋转，推动空气快速从扇叶处通过，已到达特定的风量和风压，为电子设备提高电子设备的散热能力。

然而，传统电磁旋转式风扇具有体积大、功耗大、使用寿命短等固有缺点，不适用于微小型电子设备的散热。

发明内容

本发明实施例提供了一种散热装置、散热器及电子设备，用于提升风量，扩大散热面积。散热装置可以用于为电子设备提供散热功能，该电子设备可以为小型电子设备、微型电子设备、热敏感元件等。例如，该电子设备可以为射频模块，处理器等。在实际应用中，对于该散热装置所应用的电子设备并不限定。

第一方面，本发明实施例提供了一种散热装置，包括：底座、散热摆片组件、驱动组件和磁性组件；驱动组件固定于底座上，散热摆片组件的一端固定于底座上，且与底座在同一个平面内；散热摆片组件与底座的垂面之间具有夹角；该散热摆片组件包括至少两个散热摆片，且各散热摆片之间具有间隔，该间隔用于使各散热摆片摆动时，各散热摆片的摆动相互不影响；散热摆片组件上设置有磁性组件，磁性组件与驱动组件的位置相对应，该驱动组件用于产生磁性作用力，磁性组件与驱动组件之间的作用力带动散热摆片组件摆动。本发明实施例中的散热装置结构紧凑，散热摆片组件摆动采用磁力摆动无轴承的设计，延长了装置的使用寿命；散热摆片组件形成的摆动幅面组成一个大扇形区域，使摆动散热装置产生风量显著提升，扩大了散热面积。

在一种可能的实现方式中，散热摆片组件包括第一散热摆片和第二散热摆片，驱动组件包括第一电磁铁和第二电磁铁，第一电磁铁的位置与第一散热摆片上设置的第一磁性组件相对应，第二电磁铁的位置与第二散热摆片上设置的第二磁性组件相对应。通过第一电磁铁产生的磁力驱动第一散热摆片摆动，通过第二电磁铁产生的磁力驱动第二散热摆片摆动，本发明实施例中，通过电磁铁与磁性组件之间的引力或者斥力驱动散热摆片摆动，通过两个电磁铁分别驱动两个散热摆片的目的在于，每一个电磁铁驱动一个散热摆片工作，也就是说，每个散热摆片可以独立工作，以使两个散热摆片的工作不会相互影响。

在一种可能的实现方式中，驱动组件设置于第一散热摆片和第二散热摆片之间。

在一种可能的实现方式中，散热摆片组件设置于第一电磁铁和第二电磁铁之间。本发明实施例中可以满足不同电子设备中给散热装置预留的空间要求，增强该散热装置应用于不同的电子设备的适用性，对于驱动组件和散热摆片组件的位置可以有不同的设置方式。

在一种可能的实现方式中，夹角的角度的范围为5°至25°。该夹角的角度范围使得驱动组件对散热摆片组件的作用力适当。减小了驱动组件自身的功耗。

在一种可能的实现方式中，该底座包括第一侧面和第二侧面，该第一侧面和第二侧面相对应，在第一侧面上具有一个第一端面，该第一端面上设置有第一螺丝孔，且该第一端面与该底座的垂面具有一个夹角，第一散热摆片通过紧固螺钉与该第一螺丝孔配合固定于该第一端面；在第二侧面上具有一个第二端面，该第二端面上设置有第二螺丝孔，且该二端面与该底座的垂面具有一个夹角，第二散热摆片通过紧固螺钉与第二螺丝孔配合固定于该第二端面。

在一种可能的实现方式中，紧固螺钉穿过安装挡板的安装孔将散热摆片固定于底座的端面上，该安装挡板具有一定的厚度，该安装挡板可以在散热摆片快速摆动的情况下减震，在较长时间的使用过程中，防止紧固螺钉松动，更增强了散热摆片的固定效果；安装挡板的长度可以和散热摆片的宽度相同，该安装挡板还可以增大该紧固螺钉与散热摆片的接触面积，以使得该散热摆片的固定的效果更好，更稳固。

在一种可能的实现方式中，第一散热摆片位于第二散热摆片左侧，第一散热摆片与底座的垂面之间的夹角为第一夹角，第一夹角为第一散热摆片相对于垂面逆时针方向上的夹角；第二散热摆片与底座的垂面之间的夹角为第二夹角，第二夹角为第二散热摆片相对于垂面顺时针方向上的夹角。第一散热摆片和第二散热摆片在各自沿着固定端的延伸方向上具有第三夹角，该第三夹角的角度范围为10°至50°。

在一种可能的实现方式中，当第一夹角为第一散热摆片相对于垂面逆时针方向上的夹角时，第二夹角也为相对于垂面逆时针方向上的夹角；或者，当第一夹角为第一散热摆片相对于垂面顺时针方向上的夹角时，第二夹角也为相对于垂面顺时针方向上的夹角，第一散热摆片与第二散热摆片平行。

在一种可能的实现方式中，第一电磁铁和第二电磁铁之间的间隔作为气流流向散热摆片组件的气流通道。该气流通道用于将线圈产生的热量带走，降低电磁线圈的温度。

在一种可能的实现方式中，散热摆片组件中的每个散热摆片上均设置有磁力组件，磁力组件包括第一永磁铁，第二永磁铁和磁性连接体；第一永磁铁和第二永磁铁通过磁性连接体连接并固定于散热摆片的两侧，磁性连接体为永磁铁或铁芯。

第二方面，本发明实施例提供了一种散热器，包括壳体和如上述第一方面提供的散热装置，散热装置设置于壳体上，壳体表面设置有多个散热齿片，多个散热齿片以散热装置的位置为中心，呈放射状分布。本发明实施例中提供的散热器，将散热摆片摆动过程中形成的无规则气流，重新整理，并向更远区域传送；多方向散发气流，增强散热能力。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括上述第三方面提供的散热器。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种散热装置的立体结构示意图；

图2为本发明实施例中一种散热装置的俯视示意图；

图3为本发明实施例中一种散热装置的爆炸结构示意图；

图4为本发明实施例中一种散热装置的驱动组件的侧视示意图；

图5为本发明实施例中一种散热装置的磁性组件的剖面示意图；

图6为本发明实施例中一种散热装置的气流通道的示意图；

图7为本发明实施例中一种散热装置的另一个实施例的结构示意图；

图8为本发明实施例中一种散热器的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种散热装置、散热器及电子设备，用于提升摆动散热装置产生的风量，扩大了散热面积。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种散热装置，该散热装置可以用于为电子设备提供散热功能，该电子设备可以为小型电子设备、微型电子设备、热敏感元件等。例如，该电子设备可以为射频模块，处理器等。在实际应用中，对于该散热装置所应用的电子设备并不限定。

请参阅图1所示，图1为本发明实施例中提供的散热装置的立体结构示意图。该散热装置包括：底座110、散热摆片组件120、驱动组件130和磁性组件140。驱动组件130固定于底座110上，散热摆片组件120的一端固定于底座上，且与底座在同一个平面内；散热摆片组件120与底座的垂面之间具有夹角；散热摆片组件120上设置有磁性组件140，磁性组件140与驱动组件130的位置相对应，磁性组件140与驱动组件130之间的作用力带动散热摆片组件120摆动，散热摆片在作用力的作用下具有扇形的摆动幅面11。散热摆片组件120包括的至少2个独立的散热摆片，且各散热摆片之间具有间隔，该间隔用于使各散热摆片摆动时，各散热摆片的摆动相互不影响。

本发明实施例中，散热摆片组件120摆动采用磁力摆动无轴承的设计，延长了装置的使用寿命；散热摆片组件120形成的摆动幅面组成一个大扇形区域，使摆动散热装置产生风量显著提升，扩大了散热面积。

请结合图2和图3进行理解，图2为本发明实施例提供的该散热装置的俯视示意图。图3为本发明实施例提供的该散热装置的爆炸结构示意图。

驱动组件130固定于底座上，该散热摆片组件120至少包括2个散热摆片，该散热摆片的数量还可以是3个等，该散热摆片组件120中包括的散热摆片的数量在实际应用中并不限定。

本实施例中以该散热摆片组件120包括2个散热摆片的结构为例进行说明。该散热摆片组件120包括第一散热摆片1201和第一散热摆片1202。

例如，该散热摆片可以为厚度为1mm的矩形薄片，该散热摆片可以为不锈钢片，铁片，树脂片等在快速摆动的情况下具有弹性的薄片，需要说明的是，对于该散热摆片的厚度和材质本实施例只是举例说明，并不造成本发明的限定性说明，在实际的应用中，可以根据不同的应用电子设备选择不同材质，根据不同材质确定该散热摆片的厚度。

该散热摆片包括两端，例如，以该矩形薄片的两个对应的短边为两端，散热摆片的一端固定于底座上，该散热摆片的一端本发明实施例中可以称为固定端，且该散热摆片与底座在同一个平面内。其中，散热摆片的固定端固定于底座上的固定方式有多种。例如，下面以两种固定方式进行说明。

在一种可能的实现方式中，该底座包括第一侧面和第二侧面，该第一侧面和第二侧面相对应，可以理解的是，该第一侧面为左侧面，该第二侧面为右侧面。以第一侧面上固定第一散热摆片1202的结构为例进行说明。在第一侧面上具有一个第一端面111，该第一端面111上设置有第一螺丝孔，且该第一端面111与该底座的垂面具有一个夹角(如图2中的θ₂)，第一散热摆片1202通过紧固螺钉160与该第一螺丝孔配合固定于该第一端面111。

可选的，为了增大该紧固螺钉160与第一散热摆片1201的接触面积，该紧固螺钉160穿过一个第一安装挡板171，该第一安装挡板171的面积与该第一散热摆片1201的固定端的面积大致相同。例如，该第一散热摆片1201的长度为60，宽度为10，则该第一安装挡板171的长度可以为10，宽度为6，也就是说，该第一安装挡板171的长度可以和第一散热摆片1201的宽度相同。或者，该第一安装挡板171也可以为以10为直径的圆形挡板，该第一安装挡板171具有一定的厚度。

本实施例中，该第一安装挡板171用于增加紧固螺钉160与该第一散热摆片1201的接触面积，以使得该第一散热摆片1201的固定的效果更好，更稳固；而且该第一安装挡板171具有一定的厚度，可以在该第一散热摆片1201快速摆动的情况下减震，在较长时间的使用过程中，防止紧固螺钉160松动，更增强了散热摆片的固定效果。

该第一端面111与该底座的垂面之间具有夹角，当该第一散热摆片1201固定于该第一端面111上时，该第一散热摆片1201与该底座的垂面之间具有夹角。

可选的，该夹角的角度的范围为5°至25°。需要说明的是，上述以第一散热摆片1201固定于第一端面111上的固定方式进行说明，可以理解的是，第一散热摆片1201固定于第一端面111上的固定方式与第二散热摆片1202固定于第二端面112上的固定方式相同，此处不赘述。

所述第一散热摆片1201位于所述第二散热摆片1202左侧，所述第一散热摆片1201与所述底座的垂面之间的夹角为第一夹角，所述第一夹角为所述第一散热摆片1201相对于所述垂面逆时针方向上的夹角，所述第二散热摆片1202与所述底座的垂面之间的夹角为第二夹角，所述第二夹角为所述第二散热摆片相对于所述垂面顺时针方向上的夹角。也就是说，第一散热摆片1201和第二散热摆片1202在各自沿着固定端的延伸方向上具有第三夹角(如图2中所示的θ₁)，可选的，该第三夹角的角度范围为10°至50°。

例如，如图2中所示的结构，当第一散热摆片1201与底座的垂面之间的第一夹角为5°时，第一散热摆片1201与第二散热摆片1202对称设置，第一散热摆片1201与底座的垂面之间的第一夹角为5°时，则第一散热摆片1201与第二散热摆片1202之间的第三夹角为10°。本实施例中第一散热摆片1201和第二散热摆片1202对称设置是为了方便说明而举的例子，在实际应用中，第一散热摆片1201和第二散热摆片1202不一定是对称的。可以理解的是，每个散热摆片都是独立工作的。还有一种可能的实现方式，该第三夹角为0°，第一散热摆片1201与第二散热摆片1202平行。

在另一种可能的实现方式中，该底座上具有两个固定槽，分别为第一固定槽和第二固定槽，该第一散热摆片1201的固定端直接插入该第一固定槽内，该第一固定槽用于固定该第一散热摆片1201；同理，该第二固定槽用于固定该第二散热摆片1202。固定槽与底座的垂面之间具有夹角，从而第一散热摆片1201与该底座的垂面之间具有第一夹角。从而第二散热摆片1202与该底座的垂面之间具有第二夹角。可选的，该第一夹角和第二夹角的角度范围均为5°至25°。

需要说明的是，第一夹角和第二夹角的具体的角度的确定，在实际情况中，可以根据该散热装置实际应用的电子设备的空间大小及空间布局情况而具体考虑，本发明实施例中对于第一夹角和第二夹角的角度的具体值为举例说明，并不造成本发明的限定性说明。

本实施例中，第一散热摆片1201与和第二散热摆片1202与该底座的垂面之间均具有夹角，该夹角用于增大散热摆片的摆动区域，由于具有该第一夹角，使得每个散热摆片在摆动过程中，摆动幅面形成一个扇形区域，从而使该散热装置产生的风量显著提升，散热面积被扩大；并且降低散热摆片拍打底座风险。

该夹角还可以使得驱动组件对散热摆片组件的作用力适当。例如，若散热摆片与该驱动组件的距离较小，增大了散热摆片与该驱动组件之间的作用力，会增大驱动组件自身的功耗，当该第一散热摆片与该底座的垂面之间具有夹角时，使得该散热摆片与该驱动组件之间的作用力适当，减小了驱动组件自身的功耗。

第一散热摆片1201上设置有第一磁性组件140，第一散热摆片1202上设置有第二磁性组件140，述驱动组件130包括第一电磁铁1301和第二电磁铁1302，第一电磁铁1301的位置与第一散热摆片1201上设置的第一磁性组件1401相对应，第二电磁铁1302的位置与第一散热摆片1202上设置的第二磁性组件1402相对应。通过电磁铁与磁性组件140之间的引力或者斥力驱动散热摆片摆动，通过两个电磁铁分别驱动两个散热摆片的目的在于，每一个电磁铁驱动一个散热摆片工作，也就是说，每个散热摆片可以独立工作，以使两个散热摆片的工作不会相互影响。下面对驱动组件130和磁性组件140的结构进行具体说明。

请结合图3和图4进行理解，图4为驱动组件的侧视示意图。

每个电磁铁包括一个铁芯1305和一个线圈1303，该线圈1303绕置于该铁芯1305上，且铁芯1305与该线圈1303位于同一轴线上，该铁芯1305置于线架1304上，两个电磁铁可以置于一个线架1304上，或者，每个电磁铁置于一个线架1304上。

当线圈通过连接器通电后，铁芯被通电的线圈的磁场磁化，磁化后的铁芯变成一个磁体，使用电磁铁作为驱动组件130的原因在于，电磁铁的磁性有无可以用通、断电流控制，并且该电磁铁的磁性的大小可以用电流的强弱或线圈的匝数多少来控制；也可通过改变电阻控制电流大小来控制磁性大小；它的磁极可以由改变电流的方向来控制，等等。即：磁性的强弱可以改变、磁性的有无可以控制、磁极的方向可以改变，磁性可因电流的消失而消失。

请结合图3和图5进行理解，图5为磁性组件的剖面示意图。磁性组件140包第一磁力组件包括第一永磁铁1401，第二永磁铁1402和磁性连接体1403。例如，该第一永磁铁1401和第二永磁铁1402均为圆环形的永磁铁，磁性连接体1403为圆柱形的永磁铁或者铁芯，该第一永磁铁1401和第二永磁铁1402通过该磁性连接体1403连接并固定于散热摆片的两侧，磁性连接体1403为永磁铁或铁芯。

通过对电磁铁控制来控制与磁力组件之间的作用力，进而控制散热摆片的摆动的方向，摆动的幅面，控制该散热摆片的工作和停止等。

本实施例中，通过电磁铁对散热摆片上的磁性组件140进行驱动，节省功耗。改变了传统方式中通过轴承带动扇叶的工作方式，延长了寿命长；而且本实施例中，可以通过每个电磁铁对对应的散热摆片进行驱动，每个散热摆片独立工作，即时一个散热摆片或者一个电磁铁出现问题，不会影响另一个散热摆片的正常工作，更加延长散热装置的使用寿命。

可选的，为了满足不同电子设备中给散热装置预留的空间要求，增强该散热装置应用于不同的电子设备的适用性，对于驱动组件130和散热摆片组件120的位置可以有不同的设置方式。

在一种可能的方式中，请参阅图2所示，该驱动组件130设置于第一散热摆片1201和第一散热摆片1202之间。第一电磁铁1301用于驱动第一散热摆片1201，第二电磁铁1302用于驱动第一散热摆片1202。

可选的，请结合图6所示，第一电磁铁和第二电磁铁之间的间隔作为气流流向散热摆片组件120的气流通道150，该气流通道150用于将线圈产生的热量带走，降低电磁线圈的温度。

在另一种可能的实现方式中，请参阅图7所示，图7为驱动组件130与散热摆片组件120的位置关系的结构示意图。散热摆片组件120设置于第一电磁铁1301和第二电磁铁1302之间。

需要说明的是，上述两种驱动组件130与散热摆片之间的位置关系的设置只是举例说明，并不造成对本发明的限定性说明，当然根据本实施例中的结构还有变形的结构。例如，散热摆片组件120和驱动组件130的位置间隔设置，第一电磁铁1301设置于第一散热摆片1201和第一散热摆片1202之间，第二电磁铁1302相对于第一电磁铁1301设置于第一散热摆片1202的另一侧。

可以理解的是，每一个散热摆片通过一个电磁铁进行驱动，保证每个散热摆片独立工作，对于散热摆片组件120中所包括的散热摆片的数量，及散热摆片与电磁铁的位置关系，本发明实施例中并不限定。

本发明实施例中提供的散热装置，结构紧凑，而且散热摆片组件120的摆动幅面形成一个大扇形区域，使摆动散热装置产生风量显著提升，散热面积被扩大，经过测试，该扇热装置整机散热能力达到65W，同比自然散热能力提升1倍，噪声声压级26.5dB，比传统的风扇(噪声声压级35dB)明显降低噪声；结构简单，具备良好的可加工性，而且散热装置材料成本比传统风扇降低30％。

请结合图2和图8所示，本发明实施例还提供了一种散热器，该扇热器包括壳体200和如图1对应的实施例中的散热装置100，该散热装置固定于壳体上，壳体表面设置有多个散热齿片300，可以理解的是，沿着散热摆片组件120摆动产生的气流的方向设置该多个散热齿片，气流沿着该散热齿片的方向流出，该多个散热齿片300的设置方向与该多个散热齿片300以散热装置100的位置为中心，呈放射状分布。本发明实施例中提供的散热器，将散热摆片摆动过程中形成的无规则气流，重新整理，并向更远区域传送；多方向散发气流，增强散热能力。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种散热装置，其特征在于，包括：底座、散热摆片组件、驱动组件和磁性组件；

所述驱动组件固定于所述底座上，所述散热摆片组件的一端固定于所述底座上，且与所述底座在同一个平面内；

所述散热摆片组件与所述底座的垂面之间具有夹角；

所述散热摆片组件上设置有所述磁性组件，所述磁性组件与所述驱动组件的位置相对应，所述磁性组件与所述驱动组件之间的作用力带动所述散热摆片组件摆动。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热摆片组件包括第一散热摆片和第二散热摆片，所述驱动组件包括第一电磁铁和第二电磁铁，所述第一电磁铁的位置与所述第一散热摆片上设置的第一磁性组件相对应，所述第二电磁铁的位置与所述第二散热摆片上设置的第二磁性组件相对应。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述驱动组件设置于所述第一散热摆片和所述第二散热摆片之间。

4.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述散热摆片组件设置于所述第一电磁铁和所述第二电磁铁之间。

5.根据权利要求1至4中所述的散热装置，其特征在于，所述夹角的角度的范围为5°至25°。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的散热装置，其特征在于，所述第一散热摆片位于所述第二散热摆片左侧，所述第一散热摆片与所述底座的垂面之间的夹角为第一夹角，所述第一夹角为所述第一散热摆片相对于所述垂面逆时针方向上的夹角；所述第二散热摆片与所述底座的垂面之间的夹角为第二夹角，所述第二夹角为所述第二散热摆片相对于所述垂面顺时针方向上的夹角。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的散热装置，其特征在于，所述第一散热摆片与所述第二散热摆片平行。

8.根据权利要求2至4中任一项所述的散热装置，其特征在于，所述第一电磁铁和所述第二电磁铁之间的间隔作为气流流向所述散热摆片组件的气流通道。

9.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热摆片组件中的每个散热摆片上均设置有所述磁力组件，所述磁力组件包括第一永磁铁，第二永磁铁和磁性连接体；

所述第一永磁铁和所述第二永磁铁通过所述磁性连接体连接并固定于所述散热摆片的两侧，所述磁性连接体为永磁铁或铁芯。

10.一种散热器，其特征在于，包括壳体和如权利要求1至9任一项所述的散热装置，所述散热装置设置于所述壳体上，所述壳体表面设置有多个散热齿片，所述多个散热齿片以所述散热装置的位置为中心，呈放射状分布。

11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求10所述的散热器。