CN113825374A - 一种用于手持型电子设备的风冷散热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于手持型电子设备的风冷散热系统，包括金属管道和装设在金属管道内部的微型管道风扇；所述金属管道包括第一扁管段、装设在第一扁管段一侧的第一过渡管道、装设在第一过渡管道一侧的风扇段、装设在风扇段一侧的第二过渡管道和装设在第二过渡管道一侧的第二扁管段；所述风扇段内部装设有微型管道风扇；所述第一扁管段为气流的进气口，所述第二扁管段底部紧贴发热源；所述第二扁管段为气流的出气口；所述气流经由进气口进入金属管道内，并通过微型管道风扇将气流从出气口排出；本发明提升了风冷散热系统的散热量，减小了风冷散热系统的体积，同时也使得电子设备的功率可以继续提升。

Description

一种用于手持型电子设备的风冷散热系统

技术领域

本发明涉及风冷散热系统技术领域，特别涉及一种用于手持型电子设备的风冷散热系统。

背景技术

随着科技的进步，手持型电子设备的功耗越来越高，发热量越来越多，常规的散热系统由于其散热能力不足而渐渐无法满足手持型电子设备的散热需求。具体来说，手持型设备的空间非常有限，因此所采用的散热系统一般有两种：被动型散热系统，该系统由吸热底、热管和散热背板组成。其中吸热底与热源直接接触，吸收热源的热量，然后热量经由热管传导到散热背板，最后由散热背板把热量散到周围的空气中；主动型散热系统，该系统由进气口、风道、离心风扇和出气口组成。由于离心风扇的作用，气流经由进气口进入风道，热源散发的热量直接或间接传递到风道中，然后由离心风扇产生的流动空气把热量经由风道以及出气口带。

当采用被动型散热系统时，由于尺寸有限导致只能使用扁形热管，而小尺寸的扁形热管最大传热量很小，导致了被动型散热系统的散热效果有限，因此导致了电子设备的功率不能继续增加。

当采用主动型散热系统时，由于内部空间有限造成风道阻抗过大，导致风道内的流量比较小，导致其散热能力也比较低，因此电子设备的功率也难以增加。

因此，以上两种散热系统都无法满足手持型电子设备的散热需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种用于手持型电子设备的风冷散热系统，提升了风冷散热系统的散热量，减小了风冷散热系统的体积，同时也使得电子设备的功率可以继续提升。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于手持型电子设备的风冷散热系统，包括金属管道和装设在金属管道内部的微型管道风扇；所述金属管道包括第一扁管段、装设在第一扁管段一侧的第一过渡管道、装设在第一过渡管道一侧的风扇段、装设在风扇段一侧的第二过渡管道和装设在第二过渡管道一侧的第二扁管段；所述风扇段内部装设有微型管道风扇；所述第一扁管段为气流的进气口，所述第二扁管段底部紧贴发热源；所述第二扁管段为气流的出气口；所述气流经由进气口进入金属管道内，并通过微型管道风扇将气流从出气口排出。

作为优选的，所述第一扁管段和第二扁管段流道的横截面积为S1，所述风扇段流道的横截面积为S2，所述第一扁管段和第二扁管段流道的横截面积S1与风扇段流道的横截面积S2的比值在0.6～1.2之间。

作为优选的，所述第二扁管段为铜合金材料构件或者铝合金材料构件。

作为优选的，所述第一过渡管道与风扇段之间和风扇段与第二过渡管道之间都是通过粘胶或者焊接连接在一起。

作为优选的，所述第二扁管段的底部为平面，并且紧贴发热源，作为吸热平面。

作为优选的，所述微型管道风扇为微型单级管道轴流风扇、微型两级管道轴流风扇或者微型单螺杆风扇。

作为优选的，所述微型管道风扇为微型单级管道轴流风扇；所述微型单级管道轴流风扇包括外壳，所述外壳为圆柱形；所述外壳内部装设有微型直流无刷电机；所述外壳与微型直流无刷电机之间装设有电机支架，所述电机支架用于支撑微型直流无刷电机；所述微型直流无刷电机一端还装设有电机轴芯；所述电机轴芯上装设有轴流叶轮，所述微型直流无刷电机上还连接有用于为微型直流无刷电机提供电源的导线。

作为优选的，所述微型管道风扇为微型两级管道轴流风扇；所述微型两级管道轴流风扇包括外壳，所述外壳为圆柱形；所述外壳内部装设有微型直流无刷电机；所述外壳与微型直流无刷电机之间装设有电机支架，所述电机支架用于支撑微型直流无刷电机；所述微型直流无刷电机两端都装设有电机轴芯；所述电机轴芯上装设有轴流叶轮，所述微型直流无刷电机上还连接有用于为微型直流无刷电机提供电源的导线。

作为优选的，所述微型管道风扇为微型单螺杆风扇；所述微型单螺杆风扇包括外壳，所述外壳为圆柱形；所述外壳内部装设有微型直流无刷电机；所述外壳与微型直流无刷电机之间装设有电机支架，所述电机支架用于支撑微型直流无刷电机；所述微型直流无刷电机一端装设有电机轴芯；所述电机轴芯上装设有螺杆转子，所述电机轴芯末端装设有轴承，所述轴承装设在轴承支架内部，所述轴承支架与外壳连接在一起；所述微型直流无刷电机上还连接有用于为微型直流无刷电机提供电源的导线。

作为优选的，所述风冷散热系统的直径不超过8.5mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明所述风冷散热系统包括金属管道和装设在金属管道内部的微型管道风扇，所述第一扁管段为气流的进气口，所述第二扁管段为气流的出气口，所述微型管道风扇将气流从出气口排出；采用金属管道为风道，所述金属管道为低阻抗风道，系统流量比现有技术中的离心风扇和高阻抗风道提高了不少，因此提升了风冷散热系统的散热量，减小了风冷散热系统的体积，同时也使得电子设备的功率可以继续提升；本发明还将微型管道风扇装设在风扇段内部，使得所述微型管道风扇处于全封闭状态，可以提升风冷散热系统的防尘和防水性能。

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是本发明提供的一种用于手持型电子设备的风冷散热系统的结构示意图；

图2是本发明提供的一种用于手持型电子设备的风冷散热系统的正视图；

图3是图2中A-A的剖视图；

图4是图2中B-B的剖视图；

图5是图2中C-C的剖视图；

图6是风冷散热系统中微型管道风扇为微型单级管道轴流风扇的剖视图；

图7是风冷散热系统中微型管道风扇为微型两级管道轴流风扇的剖视图；

图8是风冷散热系统中微型管道风扇为微型单螺杆风扇的剖视图；

图9是微型单螺杆风扇中螺杆转子的结构示意图。

在图中包括有：

1-金属管道、11-第一扁管段、12-第一过渡管道、13-风扇段、14-第二过渡管道、15-第二扁管段、3-发热源、4-微型单级管道轴流风扇、5-微型两级管道轴流风扇、6-微型单螺杆风扇、41-外壳、42-微型直流无刷电机、43-电机支架、44-电机轴芯、45-轴流叶轮、46-导线、47-螺杆转子、48-轴承、49-轴承支架。

具体实施方式

下面将结合本发明本实施方式中的附图，对本发明本实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的本实施方式是本发明的一种实施方式，而不是全部的本实施方式。基于本发明中的本实施方式，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本实施方式，都属于本发明保护的范围。

请参考图1至图9，本发明提供了一种用于手持型电子设备的风冷散热系统。

如图1所示，所述风冷散热系统包括金属管道1和装设在金属管道1内部的微型管道风扇；所述气流从金属管道1一端流入，经过装设在金属管道1内部的微型管道风扇驱动或者加压，从金属管道1另一端流出。

具体的，所述金属管道1采用的是导热性能好的金属材料构件；所述金属管道1流出端紧贴发热源3，所述金属管道1从发热源3上吸收热量；传递到金属管道1内部的气流中，或者将金属管道1内部的气流进行加热；所述微型管道风扇驱动内部的气流，从金属管道1另一端排出，从而带走发热源3上的热量；起到对发热源3进行降温的目的。

进一步的，所述金属管道1包括第一扁管段11、装设在第一扁管段11一侧的第一过渡管道12、装设在第一过渡管道12一侧的风扇段13、装设在风扇段13一侧的第二过渡管道14和装设在第二过渡管道14一侧的第二扁管段15；所述风扇段13内部装设有微型管道风扇；所述第一扁管段11为气流的进气口，所述第二扁管段15底部紧贴发热源3，所述第二扁管段15为气流的出气口；所述气流经由进气口进入金属管道1内，并通过微型管道风扇将气流从出气口排出。

更进一步的，采用金属管道1为气流进出的风道，所述金属管道1为低阻抗风道，系统流量比现有技术中的离心风扇和高阻抗风道提高了不少，因此提升了风冷散热系统的散热量，减小了风冷散热系统的体积，同时也使得电子设备的功率可以继续提升；本发明还将微型管道风扇装设在风扇段13内部，使得所述微型管道风扇处于全封闭状态，可以提升风冷散热系统的防尘和防水性能。

如图3和图5所示，所述第一扁管段11和第二扁管段15的结构相同，同时横截面也相同，所述第一扁管段11和第二扁管段15流道的横截面积为S1；如图4所示，所述风扇段13流道的横截面积为S2；所述第一扁管段11和第二扁管段15流道的横截面积S1与风扇段13流道的横截面积S2的比值在0.6～1.2之间；采用上述比例可以减少气流的局部压力损失，从而进一步提高进入金属管道1内部的气流体积，同时可以提高风冷散热系统的散热量，提高微型管道风扇的效率。

所述第二扁管段15采用的是导热性能好的金属材料构件；具体的，所述第二扁管段15为铜合金材料构件或者铝合金材料构件；由于所述第二扁管段15的底部为平面，并且紧贴发热源3，作为吸热平面；采用导热性能好的金属材料构件可以更快从发热源3上吸收热量；并将吸收的热量传递到金属管道1的周围；更加快速进行散热，提高散热效率。

进一步的，所述第一扁管段11、第一过渡管道12、风扇段13、第二过渡管道14和第二扁管段15之间相互拼接成型，或者所述第一扁管段11和第一过渡管道12、所述第二过渡管道14和第二扁管段15一体成型或者通过粘胶或者焊接连接在一起；进一步的，所述第一过渡管道12与风扇段13之间和风扇段13与第二过渡管道14之间都是通过粘胶或者焊接连接在一起。

如图6至8所示，所述风冷散热系统可以采用多款管道风扇，例如：微型单级管道轴流风扇4、微型两级管道轴流风扇5或者微型单螺杆风扇6；可以根据散热设备所需要的压力或流量，对风扇做灵活选择，使得该散热系统适合各种不同的工况。

如图6所示，所述微型管道风扇为微型单级管道轴流风扇4；所述微型单级管道轴流风扇4包括外壳41，所述外壳41为圆柱形；所述外壳41内部装设有微型直流无刷电机42；所述外壳41与微型直流无刷电机42之间装设有电机支架43，所述电机支架43用于支撑微型直流无刷电机42；所述微型直流无刷电机42一端还装设有电机轴芯44；所述电机轴芯44上装设有轴流叶轮45，所述微型直流无刷电机42上还连接有用于为微型直流无刷电机42提供电源的导线46。

如图7所示，所述微型管道风扇为微型两级管道轴流风扇5；所述微型两级管道轴流风扇5包括外壳41，所述外壳41为圆柱形；所述外壳41内部装设有微型直流无刷电机42；所述外壳41与微型直流无刷电机42之间装设有电机支架43，所述电机支架43用于支撑微型直流无刷电机42；所述微型直流无刷电机42两端都装设有电机轴芯44；所述电机轴芯44上装设有轴流叶轮45，所述微型直流无刷电机42上还连接有用于为微型直流无刷电机42提供电源的导线46。

如图8和9所示，所述微型管道风扇为微型单螺杆风扇6；所述微型单螺杆风扇6包括外壳41，所述外壳41为圆柱形；所述外壳41内部装设有微型直流无刷电机42；所述外壳41与微型直流无刷电机42之间装设有电机支架43，所述电机支架43用于支撑微型直流无刷电机42；所述微型直流无刷电机42一端装设有电机轴芯44；所述电机轴芯44上装设有螺杆转子47，所述电机轴芯44末端装设有轴承48，所述轴承48装设在轴承支架49内部，所述轴承支架49与外壳41连接在一起；所述微型直流无刷电机42上还连接有用于为微型直流无刷电机42提供电源的导线46。

所述风冷散热系统采用微型管道风扇；并且所述微型管道风扇采用微型直流无刷电机42；减小了风冷散热系统的体积，因此所述风冷散热系统的直径不超过8.5mm，充分满足了手持式电子设备内部空间有限的特殊状况。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于手持型电子设备的风冷散热系统，其特征在于，包括金属管道(1)和装设在金属管道(1)内部的微型管道风扇；所述金属管道(1)包括第一扁管段(11)、装设在第一扁管段(11)一侧的第一过渡管道(12)、装设在第一过渡管道(12)一侧的风扇段(13)、装设在风扇段(13)一侧的第二过渡管道(14)和装设在第二过渡管道(14)一侧的第二扁管段(15)；所述风扇段(13)内部装设有微型管道风扇；所述第一扁管段(11)为气流的进气口，所述第二扁管段(15)底部紧贴发热源(3)；所述第二扁管段(15)为气流的出气口；所述气流经由进气口进入金属管道(1)内，并通过微型管道风扇将气流从出气口排出。

2.根据权利要求1所述的一种用于手持型电子设备的风冷散热系统，其特征在于，所述第一扁管段(11)和第二扁管段(15)流道的横截面积为S1，所述风扇段(13)流道的横截面积为S2，所述第一扁管段(11)和第二扁管段(15)流道的横截面积S1与风扇段(13)流道的横截面积S2的比值在0.6～1.2之间。

3.根据权利要求1所述的一种用于手持型电子设备的风冷散热系统，其特征在于，所述第二扁管段(15)为铜合金材料构件或者铝合金材料构件。

4.根据权利要求1所述的一种用于手持型电子设备的风冷散热系统，其特征在于，所述第一过渡管道(12)与风扇段(13)之间和风扇段(13)与第二过渡管道(14)之间都是通过粘胶或者焊接连接在一起。

5.根据权利要求2所述的一种用于手持型电子设备的风冷散热系统，其特征在于，所述第二扁管段(15)的底部为平面，并且紧贴发热源(3)，作为吸热平面。

6.根据权利要求1所述的一种用于手持型电子设备的风冷散热系统，其特征在于，所述微型管道风扇为微型单级管道轴流风扇(4)、微型两级管道轴流风扇(5)或者微型单螺杆风扇(6)。

7.根据权利要求6所述的一种用于手持型电子设备的风冷散热系统，其特征在于，所述微型管道风扇为微型单级管道轴流风扇(4)；所述微型单级管道轴流风扇(4)包括外壳(41)，所述外壳(41)为圆柱形；所述外壳(41)内部装设有微型直流无刷电机(42)；所述外壳(41)与微型直流无刷电机(42)之间装设有电机支架(43)，所述电机支架(43)用于支撑微型直流无刷电机(42)；所述微型直流无刷电机(42)一端还装设有电机轴芯(44)；所述电机轴芯(44)上装设有轴流叶轮(45)，所述微型直流无刷电机(42)上还连接有用于为微型直流无刷电机(42)提供电源的导线(46)。

8.根据权利要求6所述的一种用于手持型电子设备的风冷散热系统，其特征在于，所述微型管道风扇为微型两级管道轴流风扇(5)；所述微型两级管道轴流风扇(5)包括外壳(41)，所述外壳(41)为圆柱形；所述外壳(41)内部装设有微型直流无刷电机(42)；所述外壳(41)与微型直流无刷电机(42)之间装设有电机支架(43)，所述电机支架(43)用于支撑微型直流无刷电机(42)；所述微型直流无刷电机(42)两端都装设有电机轴芯(44)；所述电机轴芯(44)上装设有轴流叶轮(45)，所述微型直流无刷电机(42)上还连接有用于为微型直流无刷电机(42)提供电源的导线(46)。

9.根据权利要求6所述的一种用于手持型电子设备的风冷散热系统，其特征在于，所述微型管道风扇为微型单螺杆风扇(6)；所述微型单螺杆风扇(6)包括外壳(41)，所述外壳(41)为圆柱形；所述外壳(41)内部装设有微型直流无刷电机(42)；所述外壳(41)与微型直流无刷电机(42)之间装设有电机支架(43)，所述电机支架(43)用于支撑微型直流无刷电机(42)；所述微型直流无刷电机(42)一端装设有电机轴芯(44)；所述电机轴芯(44)上装设有螺杆转子(47)，所述电机轴芯(44)末端装设有轴承(48)，所述轴承(48)装设在轴承支架(49)内部，所述轴承支架(49)与外壳(41)连接在一起；所述微型直流无刷电机(42)上还连接有用于为微型直流无刷电机(42)提供电源的导线(46)。

10.根据权利要求1所述的一种用于手持型电子设备的风冷散热系统，其特征在于，所述风冷散热系统的直径不超过8.5mm。

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