CN108834362A - 一种手机辅助散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及手机设备技术领域，具体涉及一种手机辅助散热装置。包括组成手机壳的基板，基板与手机配合，基板设有中央处理单元和若干用于对手机进行散热的热电散热模块，热电散热模块与中央处理单元连接。本发明的手机壳能够通过控制热电散热模块来有效控制手机的散热，并且通过实时检测温度以提高安全性，并且能够避免目前通常的手机散热壳所存在的噪音问题。同时，该手机壳结构紧凑，设计合理，加工及组装方便，成本较低，为手机提供新的散热方式。

Description

一种手机辅助散热装置

技术领域

本发明涉及手机设备技术领域，具体涉及一种手机辅助散热装置。

背景技术

手机尤其是智能手机，是新世纪的新事物，在中国，各种中高端手机使用人群的普遍化、普及化，随着手机功能的增加以及电子元器件的高度集成化，在使用时手机的发热量也越来越高。究其原因，有如下四点：1、系统的集成度越来越高；2、大功耗器件的广泛使用；3、系统的大容量和产品体积的小型化要求；4、环境适应性要求越来越高如户外使用。虽然大部分时间我们可以正常使用，但是当我们玩游戏，看电影以及超长时间高功率使用时如玩游戏，看直播，由于手机功耗增加，导致手机温度升高，如果不将这部分热量散出去，将会使手机CPU的运行速度下降，严重时会影响手机的正常使用。

“热”对电子可靠性的影响主要如下：

1、约40％以上的电子产品可靠性寿命故障是由温度问题引起的法则：电子零件的温度每上升10度，寿命减少一半；

2、电子器件性能随工作温度的增加而改变电容影响最明显。当电子设备的热流密度超过0.08w/cm²，体积功率密度超过0.18w/cm³时，单靠自然冷却不能完全解决它的冷却问题，需要外加动力进行强迫空气冷却。强迫空气冷却一般是用通风机，使冷却空气流经电子元器件将热量带走。但是这种散热设备不适用于手机。

基于目前手机的蓬勃发展，使得手机壳的发展也前景广阔，使得手机壳的生产厂家如雨后春笋一般涌现出来。这些公司以各种材料生产手机壳，同时也着重手机壳的美观、个性，以及品质，逐渐的从单一化走向多元化。手机壳能够防止手机误摔时的磨损，但是却严重影响手机的散热，一些材质较差的手机壳在手机的高温烘烤下还会发生形变，不仅起不到保护作用，还会就会影响手机的散热及工作稳定性，严重时会有手机死机，电池爆炸等问题，从而影响到手机的寿命。

目前少数手机壳针对散热进行了特别设计，但是散热技术还存在很多不足，如专利号为CN201410616468的专利公开了一种手机散热装置，该散热装置是由隔热塑料、散热孔、导热塑料、导热石墨片、手机、风扇、风扇开关组成，专利号为CN201510664220的中国专利公开了一种电子散热的手机套，，包括本体和处于本体上放置手机的凹槽，在所述凹槽的底部对应的所述本体位置处内嵌有感应凹槽内温度的温度感应器，在所述本体内安装有控制芯片和散热风扇，所述控制芯片根据所述温度感应器感应到的温度来控制所述散热风扇的开启或者关闭；在所述本体内还设有连通所述散热风扇与所述凹槽的通风道，但是机构庞大，使用不方便，系统的故障点也多，噪音较大。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种手机辅助散热装置。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种手机辅助散热装置，包括组成手机壳的基板，基板与手机配合，基板设有中央处理单元和若干用于对手机进行散热的热电散热模块，热电散热模块与中央处理单元连接。

优选的，所述基板设有温度监测点，温度监测点与中央处理单元连接。

优选的，所述基板设有PCB安装腔体，中央处理单元位于PCB安装腔体内，PCB安装腔体上设有显示屏，显示屏与中央处理单元连接。

优选的，所述基板设有第一按键避让位，第一按键避让位与手机的按键位置相配。

优选的，所述热电散热模块上设有覆盖组件，覆盖组件上设有柔性导热层。

优选的，热电散热模块和中央处理单元采用手机供电或外部供电。

优选的，还包括滑动组件，滑动组件与基板连接并形成容纳手机的放置区，滑动组件与基板的相对位置可调。

优选的，滑动组件包括本体、至少一个滑轨和收紧弹簧，滑轨位于本体与基板连接的一侧，滑轨的一端与本体连接，滑轨的另一端与收紧弹簧连接，收紧弹簧的另一端与基板连接。

优选的，滑动组件还包括弹簧固定腔和轨托；弹簧固定腔和轨托均设置于基板上，收紧弹簧与弹簧固定腔连接，滑轨与轨托相配，滑轨位于轨托上并相对轨托受限滑动。

优选的，本体上设有第二按键避让位。

本发明与现有技术相比，有益效果是：本发明的手机壳能够通过控制热电散热模块来有效控制手机的散热，并且通过实时检测温度以提高安全性，并且能够避免目前通常的手机散热壳所存在的噪音问题。同时，该手机壳结构紧凑，设计合理，加工及组装方便，成本较低，为手机提供新的散热方式。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的关于中央处理单元的布置结构示意图；

图3是本发明的在热电散热模块上添加覆盖组件后的结构示意图；

图4是本发明的滑动组件的结构示意图；

图5是本发明的滑动组件与基板的配合结构示意图；

图6是本发明的前视图；

图7是本发明的使用状态结构示意图。

图中：1基板，2中央处理单元，3热电散热模块，4温度监测点，5PCB安装腔体，6显示屏，7第一按键避让位，8覆盖组件，9柔性导热层，10滑动组件，11本体，12滑轨，13收紧弹簧，14弹簧固定腔，15轨托，16放置槽，17数据线，18遮蔽板，19手机，20第二按键避让位。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。

如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。

以下实施例具体参照图1-图7。

实施例1：

一种手机辅助散热装置，如图1和图2所示，包括组成手机壳的基板1，基板1与手机配合，基板1设有中央处理单元2和若干用于对手机进行散热的热电散热模块3，热电散热模块3与中央处理单元2连接。

目前的手机壳主要有以下作用：1、保护手机作用，以防硬物在手机屏幕或机身上留下划痕。2、手机壳上可以DIY上各种各样图案，有美容、时尚的作用。3、硅胶壳可以防止指甲长时间与按键接触刮花、磨坏，有保护屏幕和按键的作用。4、硅胶壳有防滑的作用。而利用手机壳进行散热却很少见。

本发明正是解决目前没有利用手机壳进行散热的问题，提供一种手机辅助散热装置。具体的，基板1与目前手机壳的主体部分相似，该基板1主要用于与手机配合，从而能够将手机嵌入到基板1内，而本方案的不同之处在于，在基板1上设置了中央处理单元1和若干个用于对手机进行散热的热电散热模块3，热电散热模块3以一定的阵列方式排布于基板1上，排布的多少，根据散热面积的多少而定，而中央处理单元1是用来对热电散热模块3以及其他添加的部件进行控制。

例如，在所述基板1上设置温度监测点4，温度监测点4与中央处理单元2连接。中央处理单元2获取温度监测点4的信息，从而根据该信息作出是否散热以及散热量大小的实时反应。中央处理单元2用于协调控制热电散热模块3。

关于温度监测点4的设置位置，具体是将设置在基板1上靠近手机背壳的一侧，温度监测点4与手机壳距离越近，其监测到的温度越是准确。关于温度监测点4的具体设置位置，还与热点散热模块3上的其他组件有关。具体见下文。

如图2所示，在所述基板1设有PCB安装腔体5，中央处理单元2位于PCB安装腔体5内，同时，PCB安装腔体5上设有显示屏6，显示屏6与中央处理单元2连接。显示屏6提供可视化的信息，随时以视觉的形式展现给使用者相关的信息，以便于使用者及时地了解手机的散热信息及手机壳对散热的处理信息。帮助使用者判断是否采用散热壳，判断何时停止使用散热壳，从而直观地对手机的热量信息进行掌控，节约手机电量。

关于基板1的结构，具体的，如图1、2和3所示，所述基板1设有第一按键避让位7，第二按键避让位7与手机的按键位置相配。第一按键避让位7是为了将该手机壳与手机贴合使用时能够满足使用者对手机上按键的需要，避免手机壳将手机上的物理按键遮挡，妨碍使用者正常使用手机。

实施例2：

本实施例是在上述实施例基础上所作的改进。

具体的，如图2和图3所示，在所述热电散热模块3上设有覆盖组件8，覆盖组件8上设有柔性导热层9。

在热电散热模块3上设置覆盖组件8的目的如下：覆盖组件将热电散热模块3进行覆盖保护，防止外界损坏到热电散热模块3。

在覆盖组件8上再设置柔性导热层9的目的如下：由于一般的手机壳都是塑料或金属背壳，均为光面壳，而通常的刚性物质与手机背壳接触时，不能充分地与手机背壳接触，这也就导致导热性能不好，为了尽可能地将手机背壳上的热量传输到热点散热模块3上，所以设置了柔性导热层9，通过柔性导热层9可以更好地将手机背壳与其贴合，随着贴合面积的增大，避免了空心中空层，就避免了保温效应，从而能够尽可能地将手机的的主要发热源电池的热量传输至热电散热模块3处，然后通过热电散热模块3进行散热。

在本实施例，温度监测点4设置于覆盖组件8或者柔性导热层9，在这两个部件上，可以更加快速准确地反应手机的温度。

关于覆盖组件8，其材料选自导热性能良好的物质，覆盖组件8必须是导热性优良的材料，可以是金属，陶瓷或者其他柔软性导热材料；由于热电散热模块3被覆盖组件8进行了覆盖，因此，为了避免覆盖组件8降低来自手机背壳的热量传输，覆盖组件8的材料一定不能采用散热较差的材料。

关于柔性导热层9，由于柔性导热层9是直接与手机壳接触的部件，因此该材料一定至少具备两个性能，第一，必须是软质的柔性的材料，第二，必须具备良好的导热性能。目前使用的基材基本上是硅橡胶和发泡橡胶，硅橡胶的特点是弹性好，发泡橡胶的特点是形变范围大，导热效果好，耐压等级更高。柔性导热垫往往作为较大间隙的填充物起到传递热量的作用，它通常使用在PCB板之间、PCB板与机壳之间、功率器件与机壳之间或者就粘贴在芯片上作为散热器使用(此种情况一般用带瓦楞的)。柔性导热垫中的导热填充颗粒一般为氧化铝颗粒或者是氧化铝、氧化镁及氮化硼的混合颗粒，具有良好的导热性能，同时能够防穿刺，真真起到绝缘的作用。

实施例3：

本实施例是在以上各实施例的基础上所做的改进，具体如下：

如图3所示，为了使得该手机壳能够具有更好的适用性，发明人特地对其结构进行了改进。具体的是将该手机壳再设置一个滑动组件10；

设置滑动组件10后，基板1本来的结构应该是在其四周设置遮蔽板18，利用遮蔽板18围绕成一个用于放置手机的空间，但是如果这样的设置，就会造成该放置手机床空间大小受到了限制，由于该空间不能改变，导致每个手机壳只能适用一款手机，这样就极大地限制了本发明的手机壳的应用。

因此，滑动组件10就用于解决该问题。

在设置滑动组件10后，基板1上就不能将用于放置手机的区域设置为封闭的空间，应该将该空间的一个方向留空，在这个方向，设置滑动组件10，这样的话，滑动组件10能够与基板1连接并形成容纳手机的放置区，这一放置区就与未设置滑动组件10所形成的放置手机的放置区产生了根本的区别。这里的区别的关键就是将滑动组件10与基板1设置为相对位置可调。

由于滑动组件10与基板的相对位置可调，这样就可以调整放置手机区域的大小，从而能够在该区域内放置大小不同款式的手机，提高了本发明的手机壳的适用性，从而即使只拥有一个本发明的手机壳，也可以用于多个款式的手机的散热。

实施例4：

本实施例是在实施例3的基础上，对滑动组件10的进一步的改进。

如图4和图5所示，滑动组件10包括本体11、两个滑轨12和收紧弹簧13，每个滑轨12搭配一个收紧弹簧13，滑轨12位于本体11与基板1连接的一侧，滑轨12用于将滑动组件10与基板1进行连接，所以滑轨位于本体11与基板连接的一侧。具体的，滑轨12的一端与本体11连接，滑轨12的另一端与收紧弹簧13连接，收紧弹簧13的另一端与基板1连接。滑轨12与本体11刚性连接，其作用是将本体11与基板1进行连接，而收紧弹簧13是为了通过一个长度可变的弹簧来调整本体11与基板1之间的间距，通过间距的大小变化，可以使得本体11与基板1之间放置不同的手机，从而适应不同大小各种款式的手机，提高本发明的手机壳的适用性。

另外，滑动组件10还包括弹簧固定腔14和轨托15；

弹簧固定腔14和轨托15均设置于基板1上，弹簧固定腔14用于进行收紧弹簧的固定，因此收紧弹簧13的一头是进入到弹簧固定腔14内的，然后收紧弹簧13与弹簧固定腔14连接；

滑轨12与轨托15相配，轨托15的目的是承载滑轨，使得滑轨12能够稳定平滑地在轨托15上滑动，便于在调整本体11与基板1之间的间距，确保调整过程的顺利。同时，滑轨12位于轨托15上，也要满足相对轨托15受限滑动，该受限滑动，即为在一定活动范围内进行滑动，为了避免滑动组件10与基板之间出现散落或者拆卸，因此最优的是设置滑轨12在轨托15上受限滑动，即受到一定限制的滑动，该滑动为滑动前后距离的限制。

滑动组件10的本体11上也设有第二按键避让位20，这是为了便于手机上的物理按键操作。

实施例5：

本实施例是在以上各实施例的基础上所作的进一步改进。

在基于以上各实施例的基础上，将热电散热模块3和中央处理单元2采用手机供电，这样手机可以直接为热电散热模块3和中央处理单元2进行供电，这从而避免受到外部电源的限制。以手机自身的电源供给热电散热模块3和中央处理单元2电能后，使得本发明的手机壳不受外界是否有电源的限制，方便了使用者的使用。同时，上述实施例设置的显示屏6可以辅助管理电源的使用情况，做到电能利用的最大化。关于手机对本发明手机的供电方式，具体的如图1、3和7所示，采用数据线将手机的电源与中央处理单元2连接，从而实现供电。

实施例6：

本实施例是在以上各实施例的基础上所作的进一步改进。

在基于以上各实施例的基础上，将热电散热模块3和中央处理单元2采用外部供电，在外部供电的同时，还可以利用该手机壳将电能传递给手机，具体也如图1、3、7所示，手机壳通过数据线与手机相连，将外界的电能间接的传递给手机。

如图6和图7所示，图6反应了本发明上述各实施例应用到的手机壳的前视图；图7是本发明采用上述各实施例的手机壳的使用状态图，从图中可知，本发明的手机壳轻巧，且使用比较简便，适用于不同款式的手机散热。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种手机辅助散热装置，其特征在于，包括基板(1)，基板(1)设有中央处理单元(2)和若干用于对手机进行散热的热电散热模块(3)，热电散热模块(3)与中央处理单元(2)连接。

2.根据权利要求1所述的手机辅助散热装置，其特征在于，所述基板(1)设有温度监测点(4)，温度监测点(4)与中央处理单元(2)连接。

3.根据权利要求2所述的手机辅助散热装置，其特征在于，所述基板(1)设有PCB安装腔体(5)，中央处理单元(2)位于PCB安装腔体(5)内，PCB安装腔体(5)上设有显示屏(6)，显示屏(6)与中央处理单元(2)连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的手机辅助散热装置，其特征在于，所述基板(1)设有第一按键避让位(7)，第一按键避让位(7)与手机的按键位置相配。

5.根据权利要求1或2或3所述的手机辅助散热装置，其特征在于，所述热电散热模块(3)上设有覆盖组件(8)，覆盖组件(8)上设有柔性导热层(9)。

6.根据权利要求1或2或3所述的手机辅助散热装置，其特征在于，热电散热模块(3)和中央处理单元(2)采用手机供电或外部供电。

7.根据权利要求1或2或3所述的手机辅助散热装置，其特征在于，还包括滑动组件(10)，滑动组件(10)与基板(1)连接并形成容纳手机的放置区，滑动组件(10)与基板(1)的相对位置可调。

8.根据权利要求7所述的手机辅助散热装置，其特征在于，滑动组件(10)包括本体(11)、至少一个滑轨(12)和收紧弹簧(13)，滑轨(12)位于本体(11)与基板(1)连接的一侧，滑轨(12)的一端与本体(11)连接，滑轨(12)的另一端与收紧弹簧(13)连接，收紧弹簧(13)的另一端与基板(1)连接。

9.根据权利要求8所述的手机辅助散热装置，其特征在于，滑动组件(10)还包括弹簧固定腔(14)和轨托(15)；弹簧固定腔(14)和轨托(15)均设置于基板(1)上，收紧弹簧(13)与弹簧固定腔(14)连接，滑轨(12)与轨托(15)相配，滑轨(12)位于轨托(15)上并相对轨托(15)受限滑动。

10.根据权利要求8所述的手机辅助散热装置，其特征在于，本体(11)上设有第二按键避让位(7)。