CN113597192A - 一种电子设备 - Google Patents

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CN113597192A CN202010362009.2A CN202010362009A CN113597192A CN 113597192 A CN113597192 A CN 113597192A CN 202010362009 A CN202010362009 A CN 202010362009A CN 113597192 A CN113597192 A CN 113597192A
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Abstract

本发明提供一种电子设备，包括：外壳和散热组件，所述外壳上开设有通孔；所述散热组件设于所述外壳内，所述散热组件包括电致振动片和散热壳体，所述电致振动片与所述散热壳体围合形成导风通道，所述导风通道具有开口，所述开口与所述通孔相对设置，且与所述通孔连通；其中，当对所述电致振动片施加电压时，所述导风通道的体积随所述电致振动片的振动变化。本发明实施例提高了散热效果。

Description

一种电子设备
技术领域
本发明涉及散热技术领域，尤其涉及一种电子设备。
背景技术
随着智能电子设备(例如手机)的发展，尤其是5G的普及和应用，手机功耗越来越大，对电池容量提出了更高的需求，此外，由于手机整机功耗越来越大，对热设计提出了更高要求。
目前，对于散热的方式，通常采用风扇，即在手机内部安装微型离心风扇进行风冷散热。但是这种散热方式由于手机内部的结构堆叠导致风扇风阻较大，使得散热的效果较差。
发明内容
本发明实施例提供一种电子设备，以解决散热效果较差的问题。
本发明实施例提供了一种电子设备，包括：
外壳，所述外壳上开设有通孔；
散热组件，所述散热组件设于所述外壳内，所述散热组件包括电致振动片和散热壳体，所述电致振动片与所述散热壳体围合形成导风通道，所述导风通道具有开口，所述开口与所述通孔相对设置，且与所述通孔连通；
其中，当对所述电致振动片施加电压时，所述导风通道的体积随所述电致振动片的振动变化。
本发明实施例提供的电子设备通过在外壳内设置散热组件，且散热组件包括电致振动片和散热壳体，所述电致振动片与所述散热壳体围合形成导风通道，所述导风通道具有开口，所述开口与所述通孔相对设置，且与所述通孔连通；其中，当对所述电致振动片施加电压时，所述导风通道的体积随所述电致振动片的振动变化。这样，通过改变导风通道的体积，使得外界的空气与导风通道内的空气不断的进行交换，从而降低导风通道内空气的温度，实现外壳内部的散热。由于通过电致振动片和散热壳体构成导风通道，从而避免了内部的结构堆叠导致风扇风阻较大，影响散热。因此，本发明实施例提高了电子设备的散热效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的电子设备的结构图；
图2是本发明实施例提供的电子设备中散热组件的结构图之一；
图3是本发明实施例提供的电子设备中散热组件的结构图之二；
图4是本发明实施例提供的电子设备中散热组件的结构图之三；
图5是本发明实施例提供的电子设备中散热组件的结构图之四；
图6是本发明实施例提供的电子设备中散热组件的结构图之五。
具体实施方式
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作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。
除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
参见图1至图5，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：
外壳10，所述外壳10上开设有通孔；
散热组件20，所述散热组件20设于所述外壳10内，所述散热组件20包括电致振动片201和散热壳体202，所述电致振动片201与所述散热壳体202围合形成导风通道203，所述导风通道203具有开口，所述开口与所述通孔相对设置，且与所述通孔连通；
其中，当对所述电致振动片201施加电压时，所述导风通道203的体积随所述电致振动片201的振动变化。
本实施例中，上述外壳10可以理解为后壳，如图1所示，该外壳10可以包括底板以及侧板，底板与侧板围合形成一端开口的腔体。上述散热组件20设于外壳10内，导风通道203通过开口和通孔与外界连通。上述电致振动片201为施加电压可以产生形变的物质。
上述散热壳体202可以部分或者全部由散热材料制成，该散热壳体202和电致振动片201围合形成的导风通道203的横截面可以为圆形、方形或其他形状。本实施例中，该导风通道203可以为的横截面为方形，上述电致振动片201可以形成导风通道203至少一侧的内壁。这样，当对所述电致振动片201施加电压时，可以改变导风通道203的体积。
应理解，在外壳10内还设有电子元件30，该电子元件30可以理解为发热器件，散热壳体202可以与外壳10内电子元件30进行热交换，对电子元件30进行散热。为了提高散热效果，本实施例中，还可以在散热壳体202和电子元件30之间设置热传导件206。换句话说，本发明实施例中，电子设备还包括电子元件30，所述电子元件30设置于所述外壳10内，所述散热组件20还包括热传导件206，所述热传导件206一端与所述散热壳体202连接，另一端与所述电子元件30连接。该热传导件206可以采用热管或高导热金属等结构，在此不做进一步的限定。
具体的，当导风通道203的体积增大时，由于导风通道203内的压强变小，外界的空气将会通过通孔和开口进入导风通道；当导风通道203的体积减小时，由于导风通道203内的压强变大，空气将会通过开口和通孔流出导风通道203，从而将导风通道203内的热量带走。
本发明实施例提供的电子设备通过在外壳10内设置散热组件20，且散热组件20包括电致振动片201和散热壳体202，所述电致振动片201与所述散热壳体202围合形成导风通道203，所述导风通道203具有开口，所述开口与所述通孔相对设置，且与所述通孔连通；其中，当对所述电致振动片201施加电压时，所述导风通道203的体积随所述电致振动片201的振动变化。这样，通过改变导风通道203的体积，使得外界的空气与导风通道203内的空气不断的进行交换，从而降低导风通道203内空气的温度，实现外壳10内部的散热。由于通过电致振动片201和散热壳体202构成导风通道203，从而避免了内部的结构堆叠导致风扇风阻较大，影响散热。因此，本发明实施例提高了电子设备的散热效果。
可选地，上述通孔的结构可以根据实际需要进行设置，例如在一实施例中，上述通孔可以包括第一通孔101和第二通孔102，所述第一通孔101和所述第二通孔102位于所述外壳10的不同侧边，所述开口包括与所述第一通孔101相对设置的第一开口以及与所述第二通孔102相对设置的第二开口。
应理解，本实施例中，上述第一通孔101和第二通孔102可以设置在所述外壳10的相邻侧边，也可以设置在外壳10的两相对侧边。如图1所示，该第一通孔101和第二通孔102设置在外壳10的两相对侧边。上述导风通道203用于连通第一通孔101和第二通孔102，具体的，该导风通道203可以为直线型通道，也可以为S型通道，还可以为L型通道。如图1所示，本实施例中，该导风通道203为直线型通道，由于直线型通道可以减小风阻，可以加快导风通道内空气的流通，从而提高散热效果。
在其他实施例中，上述第一通孔101和第二通孔102还可以设置在外壳10的同一侧边，此时，导风通道203可以设置为U型通道。
进一步的，在本实施例中，所述散热组件20还包括第一挡板2041、第二挡板2042、第一弹性件2043和第二弹性件2044；所述第一挡板2041和所述第二挡板2042均与所述导风通道203的内壁转动连接，所述第一挡板2041位于所述导风通道203的第一端，以遮挡或打开所述导风通道203，所述第二挡板2042位于所述导风通道203的第二端，以遮挡或打开所述导风通道203；所述第一弹性件2043的一端与所述第一挡板2041连接，另一端与所述导风通道203的内壁连接；所述第二弹性件2044的一端与所述第二挡板2042连接，另一端与所述导风通道203的内壁连接。
本实施例中，在未向电致振动片201施加电压时，第一挡板2041在第一弹性件2043的作用下遮挡导风通道203；第二挡板2042在第二弹性件2044的作用下遮挡导风通道203。这样，在未使用导风通道203进行散热时，遮挡导风通道203，从而可以避免外界灰尘等杂质进入导风通道203内，实现了防尘效果。
上述第一弹性件和第二弹性件可以均为弹簧、扭簧或弹片。
当向电致振动片201施加电压时，电致振动片201产生振动，如图4和图5所示，在电致振动片201振动的过程中，导风通道203内的气压增大或减小，从而通过气压差打开导风通道203，使得外部的空气流入或者流出导风通道203，以降低散热壳体202的温度。具体的，在导风通道203的体积增大的过程中，导风通道203内的气压减小，第一挡板2041和第二挡板2042中的至少一者打开导风通道203；在导风通道203的体积减小的过程中，导风通道203内的气压增大，第一挡板2041和第二挡板2042中的至少一者打开导风通道203。
应理解，上述第一挡板2041和第二挡板2042设置的位置可以根据实际实际情况进行设置，本实施例中，所述第一挡板2041设置于所述第一开口，以遮挡或打开所述第一开口；所述第二挡板2042设置于所述第二开口，以遮挡或打开所述第二开口。
需要说明的是，上述第一开口和第二开口可以同时为导风通道203的进风口和出风口，也可以设置结构使得第一开口和第二开口中的一者为进风口，另一者为出风口，这样可以实现导风通道203内空气的定向流动。例如，本实施例中，所述导风通道203的内壁还设有第一限位件2051和第二限位件2052；
所述第一限位件2051设置于所述第一开口，且在所述第一挡板2041遮挡所述导风通道203的情况下，所述第一限位件2051与所述第一挡板2041限位配合，以限制所述第一挡板2041转动；
所述第二限位件2052设置于所述第二开口，且在所述第二挡板2042遮挡所述导风通道203的情况下，所述第二限位件2052与所述第二挡板2042限位配合，以限制所述第二挡板2042转动。
上述第一限位件2051用于在第一挡板2041转动遮挡所述第一开口的情况下，限制第一挡板2041向第一通孔101转动。第二限位件2052用于在第二挡板2042转动遮挡所述第二开口的情况下，限制第二挡板2042背离第二通孔102转动。换句话说，如图1所示，在导风通道203为直线通道的情况下，所述第一挡板2041在遮挡所述导风通道203的状态下，所述第一限位件2051用于限制所述第一挡板2041向背离所述第二挡板2042的方向转动；所述第二挡板2042在遮挡所述导风通道203的状态下，所述第二限位件2052用于限制所述第二挡板2042向靠近所述第一挡板2041的方向转动。当然，根据第一挡板2041和第二挡板2042设置在导风通道203的位置的不同(例如，可以设置于导风通道203内或设置于导风通道203的外侧)，第一限位件2051和第二限位件2052对第一挡板2041和第二挡板2042的转动方向的限制也会对应不同。
应理解，本实施例中，电致振动片201产生振动的过程中，若第一挡板2041打开第一开口，则第二挡板2042遮挡第二开口；若第二挡板2042打开第二开口，则第一挡板2041遮挡第一开口。也就是说，第一挡板2041和第二挡板2042中最多只有一者打开导风通道203。例如，如图4所示，在导风通道203的体积增大的情况下，第一挡板2041打开第一开口，第二挡板2042遮挡第二开口，外界的空气通过第一通孔101和第一开口进入导风通道203；如图5所示，在导风通道203的体积减小的情况下，第二挡板2042打开第二开口，第一挡板2041遮挡第一开口，导风通道203内热空气通过第二通孔102和第二开口流出导风通道203。
需要说明的是，第一挡板2041遮挡第一开口时，第一弹性件2043处于压缩状态；第二挡板2042遮挡第二开口时，第二弹性件2044处于压缩状态。为了方便设置第一限位件2051和第二限位件2052，在导风通道203的两端部均为散热外壳10。
可选地，所述电致振动片201为离子传导振动片；
当施加于所述离子传导振动片的电压为第一电压时，所述离子传导振动片沿第一方向振动，所述导风通道203的体积增大；
当施加于所述离子传导振动片的电压为第二电压时，所述离子传导振动片沿第二方向振动，所述导风通道203的体积减小；
其中，所述第一电压和所述第二电压极性相反，所述第一方向与所述第二方向反向。
本实施例中，上述离子传导振动片包括依次叠设的第一电极层、离子交换树脂层以及第二电极层，所述离子交换树脂层内具有聚合物电解质。
上述第一电极层和第二电极层可以是通过特殊的化学镀金在作为电极的离子交换树脂上形成金层，这样可以使得电极表面积极大而大大提高了位移性能，通过施加电压，聚合物电解质中的阳离子移动到阴极侧，引起正面和背面溶胀的差异并变形，振动幅度可以覆盖从0.1mm到10mm，可以通过控制振动片厚度和电流大小合理控制。
可选地，本实施例中，如图2所示，上述第一电极层为离子传导振动片上侧表面，第二电极层为离子传导振动片的下侧表面。例如，上述第一电极层为正电极，第二电极层为负电极时，上述第一电压可以理解为施加于所述离子传导振动片的正向电压，即第一电极层对应与电源的正输出端连接，第二电极层与电源的负输出端连接。上述第二电压可以理解为施加于所述离子传导振动片的反向电压，即第一电极层对应与电源的负输出端连接，第二电极层与电源的正输出端连接。
例如，一实施例中，上述第一电压为+3V时，上述第一电极层上的电压为+3V，第二电极层上的电压为0V；上述第一电压为-3V时，上述第一电极层上的电压为0V，第二电极层上的电压为+3V。
应理解，本实施例中，当对所述电致振动片201施加电压时，所述导风通道203的体积随所述电致振动片的振动变化可以理解为：交替变换输出第一电压和第二电压至离子传导振动片，从而实现离子传导振动片的振动。例如，以周期为1秒为例，在一个周期内，前0.5秒输出第一电压至离子传导振动片，后0.5秒输出第二电压至离子传导振动片，从而使得离子传导振动片产生振动。
进一步的，在一实施例中，当施加于所述离子传导振动片的电压为第一电压时，所述离子传导振动片沿第一方向的振动幅度为第一振幅，所述导风通道的最大体积为第一体积；
当施加于所述离子传导振动片的电压为第三电压时，所述离子传导振动片沿第一方向的振动幅度为第二振幅，所述导风通道的最大体积为第二体积；
其中，所述第一电压和所述第三电压极性相同，且所述第三电压大于所述第一电压，所述第一体积与所述第二体积不相同。
本实施例中，离子传导振动片的振动幅度可以根据电压大小确定，例如，施加的电压越大，对应的振动幅度越大或越小。以施加的电压越大，离子传导振动片对应的振动幅度越大为例进行说明，由于离子传导振动片的振动幅度与电压相关，从而可以基于不同的应用场景灵活控制离子传导振动片的振动方式。例如，当电子元件30温度较高(如高负荷较大，产生的热量较多)时，可以控制施加的电压越大，使得更多的空气进入导风通道203内与散热壳体202进行热交换。当电子元件30温度较低(如高负荷较小，产生的热量较少)时，可以控制施加的电压越小，从而在满足散热需求的同时，可以减小电能的损耗。
进一步的，在一实施例中，当施加于所述离子传导振动片的电压为第一电压时，所述离子传导振动片以第一速率沿第一方向振动；
当施加于所述离子传导振动片的电压为第三电压时，所述离子传导振动片以第二速率沿第一方向振动；
其中，所述第一电压和所述第三电压极性相同，且所述第三电压大于所述第一电压，所述第一速率与所述第二速率不相同。
本实施例中，离子传导振动片的振动速率可以根据电压大小确定，例如，施加的电压越大，对应的振动速率越大或越小。以施加的电压越大，离子传导振动片对应的振动速率越大为例进行说明，由于离子传导振动片的振动速率与电压相关，从而可以基于不同的应用场景灵活控制离子传导振动片的振动方式。例如，当电子元件30温度较高(如高负荷较大，产生的热量较多)时，可以控制施加的电压较大，从而可以加快空气在散热壳体202内的流通速度，从而降低散热壳体202的温度，使得散热效果更佳。当电子元件30温度较低(如高负荷较小，产生的热量较少)时，可以控制施加的电压较小，从而在满足散热需求的同时，可以减小电能的损耗。
进一步的，所述电子设备还包括温度传感器和控制电路，所述控制电路分别与所述温度传感器以及所述电致振动片201电连接，以根据所述温度传感器检测的温度控制所述电致振动片201振动。
本发明实施例中，上述温度传感器可以设置在外壳10内。具体的，一实施例中，该温度传感器可以靠近电子元件30设置，用于检测电子元件30的温度；另一实施例中，该温度传感器还可以靠近散热壳体202设置，用于检测散热壳体202的温度。此外，还可以设置多个传感器，分别用于检测电子元件30的温度和散热壳体202的温度。
可选地，在所述温度传感器检测的温度大于第一预设温度值时，所述控制电路按照预设周期向所述电致振动片201施加正反向电压，以使所述电致振动片201振动。
本实施例中，在温度传感器检测的温度大于第一预设温度值时，控制电路可以交替施加3V正反向电压至电致振动片201，以使电致振动片201产生振动。例如，交替施加第一电压和第二电压，其中，第一电压为+3V，第二电压为-3V，可以在每隔0.5秒变换一次电压。
进一步的，当在所述温度传感器检测的温度大于第二预设温度值(该第二预设温度值大于第一预设温度值)时，所述控制电路按照预设周期向所述电致振动片201的施加正反向电压增大，以使电致振动片201振动的幅度增大和/或频率加快，从而进一步增加散热效果。
当所述温度传感器检测的温度大于第二预设温度值时，控制电路可以交替施加5V的正反向电压至电致振动片201，以使电致振动片201产生振动。例如，交替施加第三电压和第四电压，其中，第三电压为+5V，第四电压为-5V，可以在每隔0.5秒变换一次电压。
需要说明的是，在散热组件20中，设置的电致振动片201的数量可以根据实际需要进行设置，如图6所示，在一实施例中，所述散热组件20包括两片所述电致振动片201，且两片所述电致振动片201位于所述导风通道203的相对侧壁上。
本实施例中，在两片所述电致振动片201振动时，振动的方向相反。由于设置两片所述电致振动片201，从而可以增大导风通道203的体积变化量，进而提高了导风通道203内空气的流通量，因此可以进一步提升散热效果。
需要说明的是，在其他实施例中，还可以设置四片电致振动片201，此时四片电致振动片201可以围绕形成通风通道，散热外壳202部分位于腔体内。可选地，散热外壳202可以将通风通道分割为两个导风通道。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：
外壳，所述外壳上开设有通孔；
散热组件，所述散热组件设于所述外壳内，所述散热组件包括电致振动片和散热壳体，所述电致振动片与所述散热壳体围合形成导风通道，所述导风通道具有开口，所述开口与所述通孔相对设置，且与所述通孔连通；
其中，当对所述电致振动片施加电压时，所述导风通道的体积随所述电致振动片的振动变化。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述通孔包括第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔位于所述外壳的不同侧边，所述开口包括与所述第一通孔相对设置的第一开口以及与所述第二通孔相对设置的第二开口。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述散热组件还包括第一挡板、第二挡板、第一弹性件和第二弹性件；所述第一挡板和所述第二挡板均与所述导风通道的内壁转动连接，所述第一挡板位于所述导风通道的第一端，以遮挡或打开所述导风通道，所述第二挡板位于所述导风通道的第二端，以遮挡或打开所述导风通道；所述第一弹性件的一端与所述第一挡板连接，另一端与所述导风通道的内壁连接；所述第二弹性件的一端与所述第二挡板连接，另一端与所述导风通道的内壁连接。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第一挡板设置于所述第一开口，以遮挡或打开所述第一开口；所述第二挡板设置于所述第二开口，以遮挡或打开所述第二开口。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述导风通道的内壁还设有第一限位件和第二限位件；
所述第一限位件设置于所述第一开口，且在所述第一挡板遮挡所述导风通道的情况下，所述第一限位件与所述第一挡板限位配合，以限制所述第一挡板转动；
所述第二限位件设置于所述第二开口，且在所述第二挡板遮挡所述导风通道的情况下，所述第二限位件与所述第二挡板限位配合，以限制所述第二挡板转动。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电致振动片为离子传导振动片；
当施加于所述离子传导振动片的电压为第一电压时，所述离子传导振动片沿第一方向振动，所述导风通道的体积增大；
当施加于所述离子传导振动片的电压为第二电压时，所述离子传导振动片沿第二方向振动，所述导风通道的体积减小；
其中，所述第一电压和所述第二电压极性相反，所述第一方向与所述第二方向反向。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述当施加于所述离子传导振动片的电压为第一电压时，所述离子传导振动片沿第一方向的振动幅度为第一振幅，所述导风通道的最大体积为第一体积；
当施加于所述离子传导振动片的电压为第三电压时，所述离子传导振动片沿第一方向的振动幅度为第二振幅，所述导风通道的最大体积为第二体积；
其中，所述第一电压和所述第三电压极性相同，且所述第三电压大于所述第一电压，所述第一体积与所述第二体积不相同。
8.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，当施加于所述离子传导振动片的电压为第一电压时，所述离子传导振动片以第一速率沿第一方向振动；
当施加于所述离子传导振动片的电压为第三电压时，所述离子传导振动片以第二速率沿第一方向振动；
其中，所述第一电压和所述第三电压极性相同，且所述第三电压大于所述第一电压，所述第一速率与所述第二速率不相同。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括温度传感器和控制电路，所述控制电路分别与所述温度传感器以及所述电致振动片电连接，以根据所述温度传感器检测的温度控制所述电致振动片振动。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，在所述温度传感器检测的温度大于第一预设温度值时，所述控制电路按照预设周期向所述电致振动片施加正反向电压，以使所述电致振动片振动。
11.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述散热组件包括两片所述电致振动片，且两片所述电致振动片位于所述导风通道的相对侧壁上。
12.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述电致振动片包括依次叠设的第一电极层、离子交换树脂层以及第二电极层，所述离子交换树脂层内具有聚合物电解质。
13.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括电子元件，所述电子元件设置于所述外壳内，所述散热组件还包括热传导件，所述热传导件一端与所述散热壳体连接，另一端与所述电子元件连接。
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