CN109068542B - 一种散热装置及具有该散热装置的智能摄像头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散热装置及智能摄像头，包括壳体和散热管。其中，壳体用于安装发热电子元件，壳体上开设有进风口和出风口，二者相连通，进风口和/或出风口设置有多个并分别安装有散热管，且多个散热管呈阵列分布。该散热装置，自然风或风源由进风口进入壳体内，在壳体内流动并经出风口排出，在气体流动过程中将安装于壳体上的发热电子元件的热量带走，以降低其温度。另外，由于壳体内部空间较大，阵列分布的散热管的管径相较于壳体内部较小，进而气体流动过程中因路径大小的变化会产生压差，加快了气体的流动速度，提升了散热效率，避免了过热对设备造成损伤，且结构简单，制造成本较低。

Description

一种散热装置及具有该散热装置的智能摄像头

技术领域

本发明涉及散热技术领域，更具体地说，涉及一种散热装置，还涉及一种具有该散热装置的智能摄像头。

背景技术

电子器件被广泛的应用在人们的工作和生活中，其在使用过程中会产生较大的热量，热量若不能及时散发会对电子器件产生不利影响，甚至导致其烧损。

以智能摄像头为例，越来越受到大家的欢迎，可以用于家中监控、夜间侦测、实时语音聊天等，现有技术中有各种各样的智能摄像头，但是都面临一个严峻的问题——散热。且由于智能摄像头的小型化发展对散热的要求也越来越高。然而，目前并无简单有效的结构解决电子器件散热的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种散热装置，该散热装置的结构设计可以有效地解决电子器件散热的难题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述散热装置的智能摄像头。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种散热装置，包括用于安装发热电子元件的壳体，所述壳体上开设有相连通进风口和出风口，所述进风口和/或所述出风口设置有多个并分别安装有散热管，且多个所述散热管呈阵列分布。

优选地，上述散热装置中，还包括用于调节所述散热管管壁两侧气压差的吹吸部件，以使所述散热管的管壁在气压差的作用下弹性变形进而改变内径的大小。

优选地，上述散热装置中，所述散热管具有中空腔体，所述中空腔体的内侧壁为弹性壁，且所述散热管上具有通气孔，所述通气孔与所述吹吸部件连通以调节所述中空腔体的气压使所述内侧壁在内外两侧压差作用下弹性变形进而改变内径大小。

优选地，上述散热装置中，所述壳体具有密闭腔体，各所述散热管的通气孔均与所述密闭腔体连通，所述吹吸部件与所述密闭腔体连通。

优选地，上述散热装置中，还包括用于检测所述发热电子元件温度的温度检测装置，所述温度检测装置与所述吹吸部件电连接，以在检测温度高于预设温度时所述吹吸部件吸气以带动所述散热管的管壁收缩增大内径，或者在所述检测温度低于预设温度时所述吹吸部件吹气以带动所述散热管的管壁扩大减小内径。

优选地，上述散热装置中，所述进风口处的所述散热管的内径由外向内逐渐减小；所述出风口处的所述散热管的内径由内向外逐渐减小。

优选地，上述散热装置中，所述壳体包括内壳和外壳，所述内壳与所述外壳之间形成气体夹层腔体，所述外壳上分别具有与所述气体夹层腔体连通的进风孔和出风孔，所述进风口与所述出风口设置于所述内壳上，且所述外壳上对应开设有通孔。

优选地，上述散热装置中，所述进风孔至所述出风孔的方向与所述进风口至所述出风口的方向相反。

优选地，上述散热装置中，所述内壳的内外壁上分别设置有沿所述进风口至所述出风口方向延伸散热筋，所述外壳的内壁上设置有沿所述进风孔至所述出风孔方向延伸的散热筋。

优选地，上述散热装置中，所述外壳靠近所述进风孔端的端面面积大于靠近所述出风孔端的端面面积，且两端之间通过弧面平滑过渡；所述内壳的一端端面面积大于另一端的端面面积，两端之间通过弧面平滑过渡，且所述外壳与所述内壳的端面面积较大的一端位于同侧。

优选地，上述散热装置中，所述壳体具有至少两个所述进风口，相邻的两个所述进风口之间形成卡接所述发热电子元件的卡接部。

本发明提供的散热装置包括壳体和散热管。其中，壳体用于安装发热电子元件，壳体上开设有进风口和出风口，二者相连通，进风口或出风口设置有多个并分别安装有散热管，或者进风口与出风口分别设置有多个且分别安装有散热管，且多个散热管呈阵列分布。

应用本发明提供的散热装置，壳体上开设有相连通的进风口和出风口，进而自然风或风源由进风口进入壳体内，在壳体内流动并经出风口排出，在气体流动过程中将安装于壳体上的发热电子元件的热量带走，以降低其温度。另外，由于进风口或出风口设置有多个，且分别安装有散热管，散热管呈阵列分布，通过散热管的设置，由于壳体内部空间较大，散热管的管径相较于壳体内部较小，进而气体流动过程中因路径大小的变化会产生压差，加快了气体的流动速度，提升了散热效率。综上，该散热结构通过阵列分布的散热管增加气体流速提升散热效率，避免过热对设备造成损伤，且结构简单，制造成本较低。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种智能摄像头，该智能摄像头包括上述任一种散热装置。由于上述的散热装置具有上述技术效果，具有该散热装置的智能摄像头也应具有相应的技术效果。

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的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个具体实施例的散热装置的结构示意图；

图2为图1另一视角的结构示意图；

图3为图1的半剖结构示意图；

图4为图3的局部放大示意图；

图5为外壳的半剖结构示意图；

图6为内壳的半剖结构示意图；

图7为发热电子元件的安装方式示意图；

图8为散热管的半剖结构示意图；

图9为气体流动示意图。

附图中标记如下：

壳体1，发热电子元件2，散热管3，吹吸部件4，外壳11，内壳12，进风孔111，出风孔112，进风口121，出风口122，中空腔体31，通气孔32，密闭腔体13，散热筋14，卡接部15；图中虚线箭头所示为气体流动方向。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种散热装置及智能摄像头，以提升散热效率，避免过热对设备造成损伤。

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。

请参阅图1-图3，图1为本发明一个具体实施例的散热装置的结构示意图；图2为图1另一视角的结构示意图；图3为图1的半剖结构示意图。

在一个具体实施例中，本发明提供的散热装置包括壳体1和散热管3。

其中，壳体1用于安装发热电子元件2，发热电子元件2具体可以为摄像头也可以为电池等电子元件。壳体1的形状可根据需要设置，此处不作具体限定。

壳体1上开设有进风口121和出风口122，二者相连通，进而气体由进风口121进入经过壳体1内部参与换热而后由出风口122排出，以降低发热电子元件2的温度。出风口122可以设置多个，多个出风口122分别安装散热管3，且多个散热管3呈阵列分布，具体根据壳体1形状可以为矩形阵列，或者圆形阵列，此处不作具体限定。或者，也可以设置多个进风口121，多个进风口121分别安装散热管3，且散热管3呈阵列分布。根据需要，进风口121与出风口122也可以分别设置有多个且安装有散热管3，且多个散热管3呈阵列分布。

散热管3具体可以与进风口121或出风口122卡接，或者也可以通过其他常规的固定连接方式连接。散热管3优选为圆管，根据需要也可以采用方管等其他形状的管件。

应用本发明提供的散热装置，壳体1上开设有相连通的进风口121和出风口122，进而自然风或风源由进风口121进入壳体1内，在壳体1内流动并经出风口122排出，在气体流动过程中将安装于壳体1上的发热电子元件2的热量带走，以降低其温度。另外，由于进风口121或出风口122设置有多个，且分别安装有散热管3，散热管3呈阵列分布，通过散热管3的设置，由于壳体1内部空间较大，散热管3的管径相较于壳体1内部较小，进而气体流动过程中因路径大小的变化会产生压差，加快了气体的流动速度，提升了散热效率。综上，该散热结构通过阵列分布的散热管3增加气体流速提升散热效率，避免过热对设备造成损伤，且结构简单，制造成本较低。

进一步地，还包括用于调节散热管3两侧气压差的吹吸部件4，以使散热管3在气压差的作用下弹性变形进而改变内径的大小。需要说明的是，吹吸部件4指能够吸气或放气设备，具体可以为气泵，通过气泵的启停自动进行抽气或吸气。或者，吹吸部件4也可以采用气囊，手动进行鼓风或抽气。以下以吹吸部件4为气泵为例说明，散热管3安装于壳体1上，气泵可以作用于散热管3外，当发热电子元件2的温度较低时，气泵不工作，通过散热管3进行自发散热。当发热电子元件2的温度较高需要提高散热效率时，则通过气泵对散热管3管壁外的腔体抽气，使得其气压降低，从而散热管3管壁内外产生压差，则在压差作用下散热管3管壁弹性收缩，管径增大，增大散热空间比，加速散热。

或者，根据需要也可以在发热电子元件2的温度较低时，气泵工作，从散热管3管壁外鼓气，使得散热管3管壁外部腔体气压升高，从而散热管3管壁内外产生压差，则在压差作用下散热管3管壁弹性扩张，管径减小，降低散热空间比，以低速散热。而当发热电子元件2的温度较高需要提高散热效率时，气泵不工作通过散热管3进行自发散热。上述方式较适用于发热电子元件2长期处于高温的情况，否则易造成能源浪费，增加成本。

通过设置吹吸部件4，能够根据发热电子元件2的热量大小调节散热管3的管径，进而调节散热效率，既能够及时散热又能节约能源。

进一步地，散热管3具有中空腔体31，中空腔体31的内侧壁为弹性壁，且散热管3上具有通气孔32，通气孔32与吹吸部件4连通以调节中空腔体31的气压使内侧壁在内外两侧压差作用下弹性变形进而改变内径大小。也就是通过吹吸部件4调节散热管3内侧壁的内外两侧的气压差来达到控制管径的目的。请参阅图8，图8为散热管3的半剖结构示意图。散热管3的外侧壁与内侧壁之间围成中空腔体31，内侧壁对应的内径即为气体流通的管径。通气孔32具体开设于外侧壁上，便于吹吸部件4的布置。内侧壁为弹性壁，从而内外压差的作用下能够发生弹性变形，改变内径的大小。内侧壁的材质具体可以为橡胶，根据需要也可以采用其他弹性材料。散热管3优选为一体式管件。

采用上述结构的散热管3，当发热电子元件2的温度较低时，吹吸部件4不工作，通过散热管3进行自发散热；当发热电子元件2的温度较高需要提高散热效率时，则通过吹吸部件4对中空腔体31抽气，使得中空腔体31内的气压降低，从而内侧壁的内外两侧产生压差，则在压差作用下内侧壁弹性收缩，内径增大，增大散热空间比，加速散热。或者，在当发热电子元件2的温度较高需要提高散热效率时，吹吸部件4不工作通过散热管3进行自发散热；而当发热电子元件2的温度较低时，吹吸部件4向中空腔体31内充气，使得中空腔体31气压升高，从而散热管3内侧壁的内外产生压差，则在压差作用下内侧壁弹性扩张，管径减小，降低散热空间比，以低速散热。

更进一步地，壳体1具有密闭腔体13，各散热管3的通气孔32均与密闭腔体13连通，吹吸部件4与密闭腔体13连通。请参阅图4，图4为图3的局部放大示意图。壳体1上具有密闭腔体13，吹吸部件4与密闭腔体13连通，散热管3通过通气孔32与密闭腔体13连通，也就是吹吸部件4通过密闭腔体13与各个散热管3连通，从而通过一个吹吸部件4即可同时作用于多个散热管3，同步调节多个散热管3的内径大小，以满足不同的散热需求。当然，散热管3与壳体1之间应密封，吹吸部件4与壳体1之间也应密封，以保证密闭腔体13的气密性，防止气体由散热管3与壳体1之间或者吹吸部件4与壳体1之间泄露。通过该结构，对应各散热管3无需单独设置吹吸部件4，简化了结构，节约了成本，且便于使用。当然，根据需要也可以对应各个散热管3分别连接吹吸部件4。

在上述各设置有吹吸部件4的实施例中，还包括用于检测发热电子元件2温度的温度检测装置，温度检测装置与吹吸部件4电连接，以在检测温度高于预设温度时吹吸部件4吸气以带动散热管3的管壁收缩增大内径，或者在检测温度低于预设温度时吹吸部件4吹气以带动散热管3的管壁扩大减小内径。在散热管3具有中空腔体31时，则上述管壁指形成中空腔体31的内侧壁。温度检测装置具体可以为温度传感器，实时检测发热电子元件2的温度。需要说明的是，检测发热电子元件2的温度既包括通过温度检测装置直接检测发热电子元件2的温度，如将温度传感器设置于发热电子元件2表面，也包括通过温度检测装置检测发热电子元件2所在环境的温度，间接反映发热电子元件2的温度，如将温度传感器设置于壳体1内发热电子元件2附近，以检测附近环境温度。

吹吸部件4与温度检测装置电连接，进而能够在检测温度高于预设温度时吹吸部件4自动吸气以带动散热管3的管壁收缩增大内径，增大散热空间比，加速散热；而当检测温度低于预设温度时吹吸部件4不动作。或者，吹吸部件4也可以在检测温度低于预设温度时自动吹气以带动散热管3的管壁扩大减小内径，降低散热空间比，以低速散热；而当检测温度高于预设温度时吹吸部件4不动作。具体预设温度的大小可根据需要设置，此处不作具体限定。通过温度检测装置的设置，吹吸部件4能够根据自动根据发热电子元件2的温度启动或停止，实现散热管3的管径随发热电子元件2温度的自动调整。根据需要，也可以根据温度检测装置的检测结构手动控制吹吸部件4的启停，则温度检测装置相应的可以采用温度计等结构。

在上述各实施例中，进风口121处散热管3的内径由外向内逐渐减小；出风口122处的散热管3的内径由内向外逐渐减小。散热管3的内径呈递变状，能够起到对气体的导流作用，使其由大截面向小截面自发流动。同时，当在进风口121处设置散热管3时，由于散热管3的内径由外向内逐渐减小，进而气体由散热管3的大口向小口一端流动的过程中，气体体积压缩，压强增大，而再从小口中释放至壳体1内时，会引起气体温度的降低，从而能够更好的降低发热电子元件2的温度，提升散热效率。

具体的，壳体1的侧壁呈喇叭状，也就是壳体1一端端面面积小于另一端端面面积，两端之间通过弧面平滑过渡。优选的，两端面为圆面。喇叭状结构设计，其内部能够形成连通进风口121与出风口122的变截面风道，进而便于气体产生自发流动，形成气流。

在上述各实施例的基础上，壳体1包括内壳12和外壳11，内壳12与外壳11之间形成气体夹层腔体，外壳11上分别具有与气体夹层腔体连通的进风孔111和出风孔112，进风口121与出风口122设置于内壳12上，且外壳11上对应开设有通孔。请参阅图5和图6，图5为外壳11的半剖结构示意图；图6为内壳12的半剖结构示意图。也就是在内壳12与外壳11之间形成容许气流通过的气体夹层腔体，外界气体从进风孔111进入流经气体夹层腔体而后由出风孔112排出，在气体夹层腔体内流动时能够与内壳12进行热交换，进而降低内壳12内气体的温度，进一步提升散热效率。进风口121与出风口122设置于内壳12上，则外壳11上对应于进风口121与出风口122位置相应开设通孔以形成气体通路，且便于安装散热管3。

在壳体1呈喇叭状的情况下，则外壳11的进风孔111设置于端面面积较大的一侧，出风孔112设置于端面面积较小一侧，即外壳11靠近进风孔111端的端面面积大于靠近出风孔112端的端面面积，且两端之间通过弧面平滑过渡；内壳12的一端端面面积大于另一端的端面面积，两端之间通过弧面平滑过渡，且外壳11与内壳12的端面面积较大的一端位于同侧。优选的，外壳11与内孔12的两端面均为圆面。如此设置，便于对气体导流，且能够充分利用空间。

为了便于对气体夹层腔体内的气体导流，外壳11的内壁面与内壳12的外壁面之间的间距由进风孔111处向出风孔112处逐渐减小，也就是气体夹层腔体的截面积由进风孔111处向出风孔112处逐渐减小，从而气体夹层腔体内的气体能够由于气体夹层腔体内截面的变化自发由进风孔111一侧向出风孔112一侧流动，从而提升散热效率。

为了便于对内壳12内的气体导流，在进风口121位于端面面积较小的一端而出风口122位于端面面积较大一端的情况下，则内壳12靠近出风口122的一端设置有台阶，优选的设置有多级台阶，从而气体流动路径在靠近出风口122处呈折线形，便于气体更好的而由进风口121进入由出风口122流出，以提升散热效率。在进风口121位于端面面积较大的一端而出风口122位于端面面积较小一端的情况下，则内壳12呈平滑过渡，以利于气体由进风口121进入由出风口122流出。

进一步地，进风口121与出风口122设置于内壳12相对的两个端面上，进风孔111与出风孔112设置于外壳11的侧壁上。便于进出风的布局，内外壳间不易相互影响。进风孔111与出风孔112分别设置有多个时，则进风孔111与出风孔112可以成对的在外壳11上均匀分布。

进一步地，进风孔111至出风孔112的方向与进风口121至出风口122的方向相反。请参阅图9，图9为气体流动示意图。也即是进风孔111与出风口122设置于同侧，相应的出风孔112与进风口121设置于同侧，则内壳12内的气体与气体夹层腔体内的气体形成对流，进一步提高了散热效率。在壳体1端面呈喇叭状，外壳11的进风孔111设置于端面面积较大一侧的情况下，则内壳12的进风口121设置于对应截面较小的一侧侧壁或端面上，出风口122则相对的设置截面较大的一侧侧壁或端面上。

更进一步地，内壳12的内外壁上分别设置有沿进风口121至出风口122方向延伸散热筋14，外壳11的内壁上设置有沿进风孔111至出风孔112方向延伸的散热筋14。散热筋14的数量具体可以根据需要设置，此处不作具体限定。散热筋14一方面能够加大散热面积，提高散热效率，另一方面能够对气流起到导向作用。

在上述各实施例中，壳体1具有至少两个进风口121，相邻的两个进风口121之间形成卡接发热电子元件2的卡接部15。请参阅图7，图7为发热电子元件2的安装方式示意图。也就是将发热电子元件2直接卡接于相邻的两个进风口121之间，起到对发热电子元件2的固定作用，无需再单独设置固定装置，简化了结构，减小了空间占用。

具体的，进风口121呈筒状且凸出于内壳12的端面，相邻两个进风口121的外壁具有相对的凸台并与内壳12的端面形成卡槽，以与发热电子元件2的底端凸缘配合，直接将发热电子元件2卡入卡槽内即可将其固定。

基于上述实施例中提供的散热装置，本发明还提供了一种智能摄像头，该智能摄像头包括摄像头本体和上述实施例中任意一种散热装置。也就是发热电子元件2为摄像头本体。具体的，智能摄像头还可以包括存储模块、led模块、红外灯及wifi模块等。由于该智能摄像头采用了上述实施例中的散热装置，所以该智能摄像头的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种散热装置，其特征在于，包括用于安装发热电子元件(2)的壳体(1)，所述壳体(1)上开设有相连通的进风口(121)和出风口(122)，所述进风口(121)和/或所述出风口(122)设置有多个并分别安装有散热管(3)，且多个所述散热管(3)呈阵列分布，还包括用于调节所述散热管(3)管壁两侧气压差的吹吸部件(4)，以使所述散热管(3)的管壁在气压差的作用下弹性变形进而改变内径的大小，所述散热管(3)具有中空腔体(31)，所述中空腔体(31)的内侧壁为弹性壁，且所述散热管(3)上具有通气孔(32)，所述通气孔(32)与所述吹吸部件(4)连通以调节所述中空腔体(31)的气压使所述内侧壁在内外两侧气压差作用下弹性变形进而改变内径大小。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述壳体(1)具有密闭腔体(13)，各所述散热管(3)的通气孔(32)均与所述密闭腔体(13)连通，所述吹吸部件(4)与所述密闭腔体(13)连通。

3.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，还包括用于检测所述发热电子元件(2)温度的温度检测装置，所述温度检测装置与所述吹吸部件(4)电连接，以在检测温度高于预设温度时所述吹吸部件(4)吸气以带动所述散热管(3)的内侧壁收缩增大内径，或者在所述检测温度低于预设温度时所述吹吸部件(4)吹气以带动所述散热管(3)的内侧壁扩大减小内径。

4.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述进风口(121)处的所述散热管(3)的内径由外向内逐渐减小；所述出风口(122)处的所述散热管(3)的内径由内向外逐渐减小。

5.根据权利要求1-4任一项所述的散热装置，其特征在于，所述壳体(1)包括内壳(12)和外壳(11)，所述内壳(12)与所述外壳(11)之间形成气体夹层腔体，所述外壳(11)上分别具有与所述气体夹层腔体连通的进风孔(111)和出风孔(112)，所述进风口(121)与所述出风口(122)设置于所述内壳(12)上，且所述外壳(11)上对应开设有通孔。

6.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述进风孔(111)至所述出风孔(112)的方向与所述进风口(121)至所述出风口(122)的方向相反。

7.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述内壳(12)的内外壁上分别设置有沿所述进风口(121)至所述出风口(122)方向延伸散热筋(14)，所述外壳(11)的内壁上设置有沿所述进风孔(111)至所述出风孔(112)方向延伸的散热筋(14)。

8.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述外壳(11)靠近所述进风孔(111)端的端面面积大于靠近所述出风孔(112)端的端面面积，且两端之间通过弧面平滑过渡；所述内壳(12)的一端端面面积大于另一端的端面面积，两端之间通过弧面平滑过渡，且所述外壳(11)与所述内壳(12)的端面面积较大的一端位于同侧。

9.根据权利要求1-4任一项所述的散热装置，其特征在于，所述壳体(1)具有至少两个所述进风口(121)，相邻的两个所述进风口(121)之间形成卡接所述发热电子元件(2)的卡接部(15)。

10.一种智能摄像头，包括摄像头本体；其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的散热装置。

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