CN113473762B - 设备外壳、设备和激光雷达 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种设备外壳、设备和激光雷达，属于外壳技术领域。该设备外壳包括一个或多个泡沫金属复合壁。该一个或多个泡沫金属复合壁中至少包括设备外壳的对外连接壁，泡沫金属复合壁包括泡沫金属层。本申请公开的设备外壳中的泡沫金属复合壁包括泡沫金属层，而由于泡沫金属层具备良好的隔振、吸声和散热的特性，所以设备外壳具备隔振、吸声和散热的功能，并且，结合金属刚性壁层和金属网护面层的设计，将提升结构隔振、吸声和散热的效果，尤其是将吸声能力扩展到中低频。当设备外壳应用到设备中时，可以对设备内部的元器件进行有效的保护。

Description

设备外壳、设备和激光雷达

技术领域

本申请涉及外壳技术领域，特别涉及一种设备外壳、设备和激光雷达。

背景技术

随着自动化程度的提高，在车辆上往往会安装各种电子设备。例如，为了实现车辆的自动驾驶，需要在车辆上安装激光雷达，以对周围的环境进行检测。

在车辆行驶过程中，由于车辆经过的环境复杂，且不可避免的会发生振动。所以，电子设备内部的各种元器件可能会因受到外界的振动和噪声的影响，而造成性能下降，甚至损坏的情况发生。并且，电子设备内部的元器件产生的热量也需要通过设备外壳及时的散发出去。

因此，这就至少要求电子设备的设备外壳具备隔振、吸声和散热的功能，以对电子设备内部的元器件进行有效的保护。

发明内容

本申请实施例提供了一种设备外壳、设备和激光雷达，可以解决相关技术中存在的技术问题。所述设备外壳、设备和激光雷达的技术方案可以如下所述：

第一方面，提供了一种设备外壳，该设备外壳包括一个或多个泡沫金属复合壁，其中，一个或多个泡沫金属复合壁中至少包括设备外壳的对外连接壁，泡沫金属复合壁包括泡沫金属层。

其中，本申请实施例提供的设备外壳可以是车载设备外壳。例如，可以为MEMS激光雷达外壳，但不限于此。当设备外壳为微机电系统(Micro Electro Mechanical System，MEMS)激光雷达外壳时，设备外壳上还包括透明视窗以供光线穿过，该透明视窗可以为玻璃视窗。设备外壳可以为长方体外壳，包括六个壳壁，该六个壳壁中的对外连接壁为泡沫金属复合壁，该六个壳壁中还包括一个透明视窗，其余的四个壳壁可以为泡沫金属复合壁，也可以为现有的普通壳壁(例如，可以为单层金属板)，本申请对此不做限定。

设备外壳的对外连接壁可以理解为设备外壳的安装壁，该对外连接壁与安装面连接，例如，设备外壳的对外连接壁可以与车辆主体连接。

泡沫金属复合壁包括泡沫金属层，泡沫金属层包括泡沫金属，还可以包括固定泡沫金属的金属框架，金属框架为整个泡沫金属提供支撑。泡沫金属层的材质可以为泡沫铜或泡沫铝，但不限于此。泡沫金属层具有散热系数高和阻尼特性高(例如，泡沫铝的阻尼值约为普通铝的5-10倍)的特点，其隔振、散热和吸声功能较好。泡沫金属层的尺寸可以根据实际的需要来设置。

本申请实施例所示的方案，通过至少使设备外壳的对外连接壁为泡沫金属复合壁，使得设备外壳的散热、隔振和吸声功能较好。具体原理如下所述：

第一，散热方面：泡沫金属层的散热系数较高，当泡沫金属层置于流动的流体(如空气)中时，由于泡沫金属层具有高比面积以及会产生复杂的三维流动，可以提升对流散热，使得设备外壳具有较强的散热能力。

第二，隔振方面：泡沫金属层具有很高的阻尼特性，泡沫金属层发生振动时，还会被迫收缩，消耗更多的能量，使得过量的振动得到有效的衰减。

第三，吸声方面：声波入射到泡沫金属层，激发泡沫金属层孔隙中的空气振动，引起空气与固体筋络间产生相对运动。由于空气的粘滞性，在孔隙内产生相应的内摩擦力和粘滞阻力，使声音通过振动转化成热散耗掉。需要说明的是，泡沫金属层对中高频声音的吸声效果较好。

在一种可能的实现方式中，所述泡沫金属层的厚度大于5mm，所述泡沫金属层的孔密度为5PPI～40PPI，所述泡沫金属层的孔隙率大于70％，所述泡沫金属层的孔径为0.5mm～2mm。

在一种可能的实现方式中，所述泡沫金属层的材质为泡沫铜或泡沫铝。

在一种可能的实现方式中，所述泡沫金属复合壁还包括金属刚性壁层，所述金属刚性壁层设置在所述泡沫金属层靠近设备内部的一侧；

所述金属刚性壁层包括平面金属板和设置在所述平面金属板上的多个散热翅片，所述多个散热翅片与所述泡沫金属层接触。

其中，金属刚性壁层的材质可以为铜或铝，也可以为其余金属材质，本申请对此不做限定。

金属刚性壁层可以为一体成形，也可以为散热翅片焊接在平面金属板上。

本申请实施例所示的方案，金属刚性壁层的平面金属板的一侧可以直接与设备外壳内部的热源(各种发热的元器件)接触，另一侧可以连接多个散热翅片。热源产生的热量可以通过平面金属板传递到多个散热翅片中，再通过多个散热翅片传递到泡沫金属层，并由泡沫金属层散出。

通过设置金属刚性壁层可以将设备内部封闭，避免外界的颗粒物顺着泡沫金属层的孔隙进入到设备外壳内部，起到物理防尘防潮的作用。

在一种可能的实现方式中，平面金属板、多个散热翅片和泡沫金属层之间形成亥姆霍兹共振腔。

其中，亥姆霍兹共振腔也可以称为亥姆霍兹共振器，具有吸声功能。亥姆霍兹共振腔由背腔和颈部组成，背腔和颈部相通。平面金属板、多个散热翅片以及泡沫金属层形成背腔，泡沫金属层上的孔隙构成颈部。背腔的形状可以为立方体形或半球体形等形状，本申请对此不做限定。

亥姆霍兹共振腔对频率在共振频率附近的声音的吸声效果较好，亥姆霍兹共振腔的共振频率可以按照下述公式计算：

f₀是亥姆霍兹共振腔的共振频率；с是声速；s是颈部开口的截面积；d是颈部开口的直径；l是颈部的长度；V是背腔的容积。

因此，平面金属板、多个散热翅片，以及泡沫金属层之间形成的亥姆霍兹共振腔的具体尺寸，可以根据具体的吸声需求来确定。

本申请实施例所示的方案，通过使平面金属板、散热翅片和泡沫金属层之间形成亥姆霍兹共振腔，可以将设备外壳的吸声能力拓展到中低高频声音的吸收。

另外，在亥姆霍兹共振腔内各个方向冲击的高速气流增大空气的振动，增大声波强度的损失，进一步增强吸声效果。

在一种可能的实现方式中，多个散热翅片包括多个水平翅片和多个竖直翅片。

本申请实施例所示的方案，水平翅片和竖直翅片可以互相垂直，水平翅片和竖直翅片的数量可以根据实际需要来设置。散热翅片可以为五个，包含两个水平翅片和三个竖直翅片。这五个散热翅片和平面金属板形成两个背腔，并与泡沫金属层共同形成两个亥姆霍兹共振腔。

平面金属板和散热翅片的尺寸可以根据实际的吸声要求、散热要求以及设备所处的实际环境设置，本申请对此不做限定。

在一种可能的实现方式中，所述平面金属板的厚度大于2mm，所述散热翅片的厚度大于2mm，任意两个水平翅片之间的距离大于40mm，任意两个竖直翅片之间的距离大于40mm，所述多个散热翅片沿着垂直于所述平面金属板的方向的尺寸大于20mm。通过该尺寸的金属刚性壁层形成的亥姆霍兹共振腔的共振频率可达到2kHz左右。

在一种可能的实现方式中，所述金属刚性壁层的材质为铜或铝。

在一种可能的实现方式中，所述泡沫金属复合壁还包括金属网护面层，所述金属网护面层设置在所述泡沫金属层远离设备内部的一侧。

其中，金属网护面层可以为一块不锈钢材质的筛网。金属网护面层的孔径可以设置的小一些，但不限于此。金属网护面层的表面可以进行抗腐蚀性处理，以增强金属网护面层的抗腐蚀能力。例如，可以进行静电喷涂的处理。

本申请实施例所示的方案，通过在泡沫金属层的外侧设置金属网护面层，金属网护面层可以防止粉尘颗粒等杂质进入到泡沫金属层中，起到了防尘的功能，对泡沫金属层起到了保护作用。而且，金属网护面层具有孔洞，增强了对流散热。

在一种可能的实现方式中，所述金属网护面层接地。

本申请实施例所示的方案，为了实现对设置在设备外壳内部的静电屏蔽效果，金属网护面层可以接地处理。这样，由于静电感应作用金属网护面层的外表面将有感应电荷产生，通过接地将感应电荷释放。并且，当泡沫金属复合壁还包括金属刚性壁层时，还可以通过金属刚性壁层和其余壳壁的金属壁，形成二次屏蔽。

在一种可能的实现方式中，所述金属网护面层的目数大于100目。

在一种可能的实现方式中，所述金属网护面层的材质为不锈钢。

在一种可能的实现方式中，所述设备外壳还包括透明视窗。

本申请实施例所示的方案，例如，当设备外壳为激光雷达的设备外壳时，设备外壳需要包括透明视窗，以供激光穿过。

在一种可能的实现方式中，所述设备外壳为长方体外壳，所述设备外壳包括一个泡沫金属复合壁和一个透明视窗，所述泡沫金属复合壁为所述设备外壳的对外连接壁。

本申请实施例所示的方案，该设备外壳可以为一个长方体外壳，即该设备外壳共有六个壳壁。在这六个壳壁中，可以仅仅是对外连接壁为泡沫金属复合壁，还有一个壳壁为透明视窗，另外四个壳壁可以为普通壳壁，如单层金属壳壁。这样，设备外壳的散热、隔振和吸声效果较好，且设备外壳的体积不会过大。

在一种可能的实现方式中，所述设备外壳为长方体外壳，所述设备外壳包括五个泡沫金属复合壁和一个透明视窗。

本申请实施例所示的方案，该设备外壳可以为一个长方体外壳，即该设备外壳共有六个壳壁。这六个设备外壳可以包括一个透明视窗和五个泡沫金属复合壁，这样，设备外壳的散热、隔振和吸声效果最好。

具体的设备外壳的哪些壳壁设置为泡沫金属复合壁1，可以根据设备外壳的体积要求，以及设备外壳的散热、隔振和吸声效果等要求，来进行选择。

在一种可能的实现方式中，所述设备外壳应用于激光雷达中。

本申请实施例所示的方案，该设备外壳可以为激光雷达的外壳，该激光雷达可以为MEMS激光雷达，也可以为机械式激光雷达。

在一种可能的实现方式中，泡沫金属复合壁由内向外依次包括金属刚性壁层、泡沫金属层和金属网护面层。

其中，金属刚性壁层的平面金属板可以直接与设备内部的热源接触。包括设备外壳的设备在安装完成后，设备外壳的金属网护面层可以做接地处理。

金属刚性壁层、泡沫金属层和金属网护面层之间可以是采用钎焊和铆接等工艺连接，但不限于此。

本申请实施例提供的设备外壳，至少具有以下有益效果：

第一，散热方面：泡沫金属层的泡沫金属散热系数较高，当接受热量的泡沫金属层被置于流动的流体中时，由于其具有大的比表面积及产生复杂的三维流动，可大幅提升对流换热，使之具有高的散热能力。

第二，隔振方面：泡沫金属层具有很高的阻尼特性，如泡沫铝阻尼值约为纯铝的阻尼值5-10倍，泡沫金属层作为阻尼层发生振动时还会被迫伸缩，损耗更多的能量，阻尼特性将使得过量的振动得到有效的衰减。

第三，吸声方面：声波入射到泡沫金属层内激发微孔内空气振动，引起空气与固体筋络间产生相对运动，由于空气的粘滞性，在微孔内产生相应的内摩擦力与粘滞阻力，使声通过振动转化成热而散耗掉，这一特性可以对中高频的声音有效的吸收。另外，为了提高对中低频声音的吸声效果，泡沫金属层和金属刚性壁层之间形成亥姆霍兹共振腔。并且，在亥姆霍兹共振腔中，从各个方向冲击的高速气流增大空气的振动，增大声波强度的损失，进一步增强吸声效果。

第四，静电屏蔽方面：由于静电感应作用金属网护面层的外表面将有感应电荷产生，通过接地将感应电荷释放，再通过封闭的金属刚性壁层形成二次屏蔽。

第五，防尘防潮方面：内层的金属刚性壁层为封闭结构，可实现物理防尘防潮，最外层的金属网护面层孔径小，可防止常见粉尘颗粒进入泡沫金属层的孔洞。

第二方面，提供了一种设备，该设备包括如第一方面任一项所述的设备外壳。

其中，该设备可以为车载设备，具体的，可以为激光雷达，该激光雷达可以为机械式激光雷达，也可以为MEMS激光雷达，本申请对此不作限定。

本申请实施例所示的方案，该设备的设备外壳采用本申请实施例提供的设备外壳，从而，可以对设备内部的元器件起到有效的保护。

第三方面，提供了一种激光雷达，该激光雷达包括上述第一方面任一项所述的设备外壳。

其中，该激光雷达可以为MEMS激光雷达，也可以为机械式激光雷达，本申请对此不做限定。

本申请实施例所示的方案，本申请实施例提供的激光雷达可以为MEMS激光雷达，MEMS激光雷达包括设备外壳，以及设置在设备外壳内部的激光器组件、探测器组件、MEMS振镜组件和由透镜组成的光路系统。设备外壳包括一个透明视窗，设备外壳的对外连接壁为泡沫金属复合壁(与透明视窗相对的壁面)，该泡沫金属复合壁接地处理。

激光雷达的激光器组件发出的激光经光路系统传输至MEMS振镜组件，然后，经MEMS振镜组件反射，再经透明视窗对外发射。

反射回的激光经MEMS振镜组件反射至光路系统，再经光路系统反射至探测器组件，并由探测器组件接收反射回的激光。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本申请实施例提供了一种设备外壳，该设备外壳的对外连接壁为泡沫金属复合壁，泡沫金属复合壁包括泡沫金属层，而泡沫金属层具备良好的隔振、吸声和散热的特性，这使得设备外壳可以实现隔振、吸声和散热的功能。因此，当设备外壳应用到设备中时，可以对设备内部的元器件进行有效的保护。

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是本申请实施例提供的一种MEMS激光雷达的示意图；

图2是本申请实施例提供的一种泡沫金属层的示意图；

图3是本申请实施例提供的一种金属刚性壁层的示意图；

图4是本申请实施例提供的一种亥姆霍兹共振腔的示意图；

图5是本申请实施例提供的一种金属网护面层的示意图；

图6是本申请实施例提供的一种泡沫金属复合壁的示意图。

图例说明

1、泡沫金属复合壁，11、泡沫金属层，12、金属刚性壁层，121、平面金属板，122散热翅片，1221、水平翅片，1222、竖直翅片，13、金属网护面层，110、颈部，120、背腔；

2、透明视窗；

3、激光器组件；

4、探测器组件；

5、MEMS振镜组件；

6、光路系统。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种设备外壳，该设备外壳可以应用在车载设备中，例如，可以应用在微机电系统(Micro Electro Mechanical System，MEMS)激光雷达中。当然，本申请实施例提供的设备外壳也可以应用在其他电子设备中，本申请对此不做限定。下面，以设备外壳应用在MEMS激光雷达为例，对本申请进行说明。

MEMS激光雷达，作为下一代量产的激光雷达，具有高分辨率和低成本的优势。如图1所示，MEMS激光雷达的硬件系统包括激光器组件3、探测器组件4和MEMS振镜组件5，以及由光学透镜组成的光路系统6，这些元器件共同置于MEMS激光雷达的设备外壳中。其中，激光器组件3和探测器组件4在高温下性能会恶化，而MEMS振镜组件5的振动容易受到外界的振动以及外界的中低频(<3KHz)声音的影响。由于MEMS激光雷达工作环境的复杂性，为保障元器件的高性能和持续稳定工作，对MEMS激光雷达的设备外壳至少提出了强散热、隔振和吸声的需求。

相关技术中，为了降低振动的干扰，提升MEMS振镜组件5长期工作的可靠性。一些MEMS激光雷达通过底面加装隔振器，或表面贴附阻尼减振垫/吸声防振片等降低振动噪声的干扰，但无疑外加了成本，同时外贴的材料对设备的散热不利。

本申请实施例提供了一种设备外壳，如图1、图2和图6所示，该设备外壳包括一个或多个泡沫金属复合壁1，其中，该一个或多个泡沫金属复合壁1中至少包括设备外壳的对外连接壁，泡沫金属复合壁1包括泡沫金属层11。

其中，本申请实施例提供的设备外壳可以是车载设备外壳。例如，可以为MEMS激光雷达外壳，但不限于此。当设备外壳为MEMS激光雷达外壳时，设备外壳上还包括透明视窗2以供光线穿过，该透明视窗2可以为玻璃视窗。如图1所示，设备外壳可以为长方体外壳，包括六个壳壁，该六个壳壁中的对外连接壁为泡沫金属复合壁1，该六个壳壁中还包括一个透明视窗2，其余的四个壳壁可以为泡沫金属复合壁1，也可以为现有的普通壳壁(例如，可以为单层金属板)，本申请对此不做限定。

设备外壳的对外连接壁可以理解为设备外壳的安装壁，该对外连接壁与安装面连接，例如，设备外壳的对外连接壁可以与车辆主体连接。

泡沫金属复合壁1包括泡沫金属层11，泡沫金属层11包括泡沫金属，还可以包括固定泡沫金属的金属框架，金属框架为整个泡沫金属提供支撑。泡沫金属层11的材质可以为泡沫铜或泡沫铝，但不限于此。泡沫金属层11具有散热系数高和阻尼特性高(例如，泡沫铝的阻尼值约为普通铝的5-10倍)的特点，其隔振、散热和吸声功能较好。泡沫金属层11的尺寸可以根据实际的需要来设置，例如，泡沫金属层11的厚度可以大于5mm，孔密度可以为5PPI～40PPI，孔隙率可以大于70％，孔径可以为0.5mm～2mm。

本申请实施例所示的方案，通过至少使设备外壳的对外连接壁为泡沫金属复合壁1，使得设备外壳的散热、隔振和吸声功能较好。具体原理如下所述：

第一，散热方面：泡沫金属层11的散热系数较高，当泡沫金属层11置于流动的流体(如空气)中时，由于泡沫金属层11具有高比面积以及会产生复杂的三维流动，可以提升对流散热，使得设备外壳具有较强的散热能力。

第二，隔振方面：泡沫金属层11具有很高的阻尼特性，泡沫金属层11发生振动时，还会被迫收缩，消耗更多的能量，使得过量的振动得到有效的衰减。

第三，吸声方面：声波入射到泡沫金属层11，激发泡沫金属层11孔隙中的空气振动，引起空气与固体筋络间产生相对运动。由于空气的粘滞性，在孔隙内产生相应的内摩擦力和粘滞阻力，使声音通过振动转化成热散耗掉。需要说明的是，泡沫金属层11对中高频声音的吸声效果较好。

除了泡沫金属层11之外，泡沫金属复合壁1还可以包括金属刚性壁层12。通过增设金属刚性壁层12，可以提升设备外壳的散热能力，以及提升设备外壳的吸声能力，将泡沫金属复合壁1的中高频吸声扩展至低中高频吸声，具体方案可以如下所述：

在一种可能的实现方式中，如图3和图6所示，泡沫金属复合壁1还包括金属刚性壁层12，金属刚性壁层12设置在泡沫金属层11靠近设备内部的一侧。金属刚性壁层12包括平面金属板121和设置在平面金属板121上的多个散热翅片122，多个散热翅片122与泡沫金属层11接触。

其中，金属刚性壁层12的材质可以为铜或铝，也可以为其余金属材质，本申请对此不做限定。

金属刚性壁层12可以为一体成形，也可以为散热翅片122焊接在平面金属板121上。

本申请实施例所示的方案，金属刚性壁层12的平面金属板121的一侧可以直接与设备外壳内部的热源(各种发热的元器件)接触，另一侧可以连接多个散热翅片122。热源产生的热量可以通过平面金属板121传递到多个散热翅片122中，再通过多个散热翅片122传递到泡沫金属层121，并由泡沫金属层121散出。

通过设置金属刚性壁层12可以将设备内部封闭，避免外界的颗粒物顺着泡沫金属层11的孔隙进入到设备外壳内部，起到物理防尘防潮的作用。

在一种可能的实现方式中，平面金属板121、多个散热翅片122和泡沫金属层11之间形成亥姆霍兹共振腔。

其中，亥姆霍兹共振腔也可以称为亥姆霍兹共振器，具有吸声功能。如图4所示，亥姆霍兹共振腔由背腔120和颈部110组成，背腔120和颈部110相通。平面金属板121、多个散热翅片122和泡沫金属层11形成背腔120，泡沫金属层11上的孔隙构成颈部110。背腔120的形状可以为立方体形或半球体形等形状，本申请对此不做限定。

亥姆霍兹共振腔对频率在共振频率附近的声音的吸声效果较好，亥姆霍兹共振腔的共振频率可以按照下述公式计算：

f₀是亥姆霍兹共振腔的共振频率；с是声速；s是颈部开口的截面积；d是颈部开口的直径；l是颈部的长度；V是背腔的容积。

因此，平面金属板121、多个散热翅片122和泡沫金属层11之间形成的亥姆霍兹共振腔的具体尺寸，可以根据具体的吸声需求来确定。

本申请实施例所示的方案，通过使平面金属板121、散热翅片122和泡沫金属层11之间形成亥姆霍兹共振腔，可以将设备外壳的吸声能力拓展到中低高频声音的吸收。

另外，在亥姆霍兹共振腔内各个方向冲击的高速气流增大空气的振动，增大声波强度的损失，进一步增强吸声效果。

在一种可能的实现方式中，如图3所示，多个散热翅片122包括多个水平翅片1221和多个竖直翅片1222。

其中，水平翅片1221和竖直翅片1222可以互相垂直，水平翅片1221和竖直翅片1222的数量可以根据实际需要来设置。如图3所示，散热翅片122可以为五个，包含两个水平翅片1221和三个竖直翅片1222。这五个散热翅片122和平面金属板121形成两个背腔，并与泡沫金属层11共同形成两个亥姆霍兹共振腔。

平面金属板121和散热翅片122的尺寸可以根据实际的吸声要求、散热要求以及设备所处的实际环境设置，本申请对此不做限定。

例如，平面金属板121的厚度大于2mm，多个散热翅片122的厚度大于2mm，任意两个竖直翅片1222之间的距离大于40mm，任意两个水平翅片1221之间的距离大于40mm，多个散热翅片122沿着垂直于平面金属板121的方向的尺寸大于20mm。通过该尺寸的金属刚性壁层12形成的亥姆霍兹共振腔的共振频率可达到2kHz左右。

泡沫金属复合壁1还可以包括金属网护面层13，从而，对泡沫金属层11起到保护作用，并能达到静电屏蔽的效果，这一点对于需要使用磁电或静电驱动的元器件十分重要。具体方案可以如下所述：

在一种可能的实现方式中，如图5和图6所示，泡沫金属复合壁1还包括金属网护面层13，金属网护面层13设置在泡沫金属层11远离设备内部的一侧。

其中，金属网护面层13可以为一块不锈钢材质的筛网。金属网护面层13的孔径可以设置的小一些，例如，金属网护面层13的目数可以大于100目，但不限于此。金属网护面层13的表面可以进行抗腐蚀性处理，以增强金属网护面层13的抗腐蚀能力。例如，可以进行静电喷涂的处理。

本申请实施例所示的方案，通过在泡沫金属层11的外侧设置金属网护面层13，金属网护面层13可以防止粉尘颗粒等杂质进入到泡沫金属层11中，起到了防尘的功能，对泡沫金属层11起到了保护作用。而且，金属网护面层13具有孔洞，增强了对流散热。

另外，为了实现对设置在设备外壳内部的静电屏蔽效果，金属网护面层13可以接地处理。这样，由于静电感应作用金属网护面层13的外表面将有感应电荷产生，通过接地将感应电荷释放。并且，当泡沫金属复合壁1还包括金属刚性壁层12时，还可以通过金属刚性壁层12和其余壳壁的金属壁，形成二次屏蔽。

需要说明的是，本申请实施例提供的设备外壳中的泡沫金属复合壁1可以仅仅包括泡沫金属层11，也可以只包括泡沫金属层11和金属刚性壁层12，还可以只包括泡沫金属层11和金属网护面层13，还可以包括泡沫金属层11、金属刚性壁层12和金属网护面层13，本申请对此不做限定。

还需要说明的是，本申请实施例提供的设备外壳中，可以仅仅是对外连接壁为泡沫金属复合壁1，也可以为设备外壳的所有壳壁(除有特殊需求的壳壁之外，例如，透明视窗)均为泡沫金属复合壁1，还可以为设备外壳的某些特定壳壁为泡沫金属复合壁1，本申请实施例对此不做限定。当设备外壳的所有壳壁均为泡沫金属复合壁1时，设备外壳的散热、隔振和吸声效果最好，但是设备外壳的体积会变大。当仅仅是设备外壳的对外连接壁为泡沫金属复合壁1时，设备外壳的体积较小，但是设备外壳的散热、隔振和吸声的效果可能会差一些。因此，具体的设备外壳的哪些壳壁设置为泡沫金属复合壁1，可以根据设备外壳的体积要求，以及设备外壳的散热、隔振和吸声效果等要求，来进行选择。

下面，以泡沫金属复合壁1包含泡沫金属层11、金属刚性壁层12和金属网护面层13为例，对本申请实施例提供的设备外壳进行详细说明：

如图6所示，本申请实施例提供的设备外壳的泡沫金属复合壁1由内向外依次包括金属刚性壁层12、泡沫金属层11和金属网护面层13。金属刚性壁层12的平面金属板121可以直接与设备内部的热源接触，金属网护面层13可以做接地处理。金属刚性壁层12、泡沫金属层11和金属网护面层13之间可以是采用钎焊和铆接等工艺连接，但不限于此。

本申请实施例提供的泡沫金属层11可以采用通孔泡沫铝或通孔泡沫铜，厚度大于10mm，孔密度小于20PPI，孔隙率大于85％，孔径为0.8～2mm，以保证散热、吸声减振的平衡。

金属刚性壁层12的材质为铝或铜，其中，平面金属板121的厚度大于2mm；散热翅片122的厚度大于2mm，宽度大于20mm；各散热翅片122之间的间距大于40mm；通过该尺寸的金属刚性壁层12与泡沫金属层11之间形成的亥姆霍兹共振器的共振频率可达到2kHz左右。

金属网护面层13采用不锈钢丝筛网，目数要求100目以上，表面进行静电喷涂，提高抗腐蚀性，并做接地处理。

本申请实施例提供的设备外壳，至少具有以下有益效果：

第一，散热方面：泡沫金属层11的泡沫金属散热系数较高，当接受热量的泡沫金属层11被置于流动的流体中时，由于其具有大的比表面积及产生复杂的三维流动，可大幅提升对流换热，使之具有高的散热能力。

第二，隔振方面：泡沫金属层11具有很高的阻尼特性，如泡沫铝阻尼值约为纯铝的阻尼值5-10倍，泡沫金属层11作为阻尼层发生振动时还会被迫伸缩，损耗更多的能量，阻尼特性将使得过量的振动得到有效的衰减。

第三，吸声方面：声波入射到泡沫金属层11内激发微孔内空气振动，引起空气与固体筋络间产生相对运动，由于空气的粘滞性，在微孔内产生相应的内摩擦力与粘滞阻力，使声通过振动转化成热而散耗掉，这一特性可以对中高频的声音有效的吸收。另外，为了提高对中低频声音的吸声效果，泡沫金属层11和金属刚性壁层12之间形成亥姆霍兹共振腔。并且，在亥姆霍兹共振腔中，从各个方向冲击的高速气流增大空气的振动，增大声波强度的损失，进一步增强吸声效果。

第四，静电屏蔽方面：由于静电感应作用金属网护面层13的外表面将有感应电荷产生，通过接地将感应电荷释放，再通过封闭的金属刚性壁层12形成二次屏蔽。

第五，防尘防潮方面：内层的金属刚性壁层12为封闭结构，可实现物理防尘防潮，最外层的金属网护面层13孔径小，可防止常见粉尘颗粒进入泡沫金属层11的孔洞。

本申请实施例还提供了一种设备，该设备包括上述任一项所述的设备外壳。

其中，该设备可以为车载设备，具体的，可以为激光雷达，该激光雷达可以为机械式激光雷达，也可以为MEMS激光雷达，本申请对此不作限定。

本申请实施例所示的方案，该设备的设备外壳采用本申请实施例提供的设备外壳，从而，可以对设备内部的元器件起到有效的保护。

本申请实施例还提供了一种激光雷达，如图1所示，该激光雷达包括上述任一项所述的设备外壳。

其中，该激光雷达可以为MEMS激光雷达，也可以为机械式激光雷达，本申请对此不做限定。

本申请实施例所示的方案，如图1所示，本申请实施例提供的激光雷达可以为MEMS激光雷达，MEMS激光雷达包括设备外壳，以及设置在设备外壳内部的激光器组件3、探测器组件4、MEMS振镜组件5和由透镜组成的光路系统6。设备外壳包括一个透明视窗2，设备外壳的对外连接壁为泡沫金属复合壁1(与透明视窗2相对的壁面)，该泡沫金属复合壁1接地处理。

本申请实施例提供的激光雷达的激光器组件3发出的激光经光路系统6传输至MEMS振镜组件5，然后，经MEMS振镜组件5反射，再经透明视窗2对外发射。

反射回的激光经MEMS振镜组件5反射至光路系统6，再经光路系统6反射至探测器组件4，并由探测器组件4接收反射回的激光。

以上所述仅为本申请一个实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种设备外壳，其特征在于，所述设备外壳包括一个或多个泡沫金属复合壁(1)，其中，所述一个或多个泡沫金属复合壁(1)中至少包括所述设备外壳的对外连接壁，所述泡沫金属复合壁(1)包括泡沫金属层(11)；

所述泡沫金属复合壁(1)还包括金属刚性壁层(12)，所述金属刚性壁层(12)设置在所述泡沫金属层(11)靠近设备内部的一侧；

所述金属刚性壁层(12)包括平面金属板(121)和设置在所述平面金属板(121)上的多个散热翅片(122)，所述多个散热翅片(122)与所述泡沫金属层(11)接触，所述平面金属板(121)、所述多个散热翅片(122)和所述泡沫金属层(11)之间形成亥姆霍兹共振腔。

2.根据权利要求1所述的设备外壳，其特征在于，所述泡沫金属层(11)的厚度大于5mm，所述泡沫金属层(11)的孔密度为5PPI～40PPI，所述泡沫金属层(11)的孔隙率大于70％，所述泡沫金属层(11)的孔径为0.5mm～2mm。

3.根据权利要求1所述的设备外壳，其特征在于，所述泡沫金属层(11)的材质为泡沫铜或泡沫铝。

4.根据权利要求1所述的设备外壳，其特征在于，所述多个散热翅片(122)包括多个水平翅片(1221)和多个竖直翅片(1222)。

5.根据权利要求4所述的设备外壳，其特征在于，所述平面金属板(121)的厚度大于2mm，所述散热翅片(122)的厚度大于2mm，任意两个水平翅片(1221)之间的距离大于40mm，任意两个竖直翅片(1222)之间的距离大于40mm，所述散热翅片(122)沿着垂直于所述平面金属板(121)的方向的尺寸大于20mm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的设备外壳，其特征在于，所述金属刚性壁层(12)的材质为铜或铝。

7.根据权利要求1-2或4-5任一项所述的设备外壳，其特征在于，所述泡沫金属复合壁(1)还包括金属网护面层(13)，所述金属网护面层(13)设置在所述泡沫金属层(11)远离设备内部的一侧。

8.根据权利要求7所述的设备外壳，其特征在于，所述金属网护面层(13)接地。

9.根据权利要求7所述的设备外壳，其特征在于，所述金属网护面层(13)的目数大于100目。

10.根据权利要求7所述的设备外壳，其特征在于，所述金属网护面层(13)的材质为不锈钢。

11.根据权利要求1所述的设备外壳，其特征在于，所述设备外壳还包括透明视窗(2)。

12.根据权利要求11所述的设备外壳，其特征在于，所述设备外壳为长方体外壳，所述设备外壳包括一个泡沫金属复合壁(1)和一个透明视窗(2)，所述泡沫金属复合壁(1)为所述设备外壳的对外连接壁。

13.根据权利要求11所述的设备外壳，其特征在于，所述设备外壳为长方体外壳，所述设备外壳包括五个泡沫金属复合壁(1)和一个透明视窗(2)。

14.根据权利要求1所述的设备外壳，其特征在于，所述设备外壳应用于激光雷达中。

15.一种车载设备，其特征在于，所述车载设备包括如权利要求1-14任一项所述的设备外壳。

16.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括如权利要求1-14任一项所述的设备外壳。

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