CN115038304A - 散热装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种散热装置和电子设备，上述散热装置包括：整流器、散热器、电致形变件以及发电组件；所述发电组件通过所述整流器与所述散热器连接；所述发电组件包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极中的至少一者与所述电致形变件连接；所述电致形变件可在通电情况下发生形变，在所述电致形变件的带动下，所述第一电极远离或靠近所述第二电极。
Description
技术领域
本申请属于电子技术领域，具体涉及一种散热装置和电子设备。
背景技术
随着电子设备的高速发展，电子设备的功能已经不仅仅具备通话、发短信等基本功能，目前的电子设备还兼顾游戏、拍照、视频等其他功能。随着电子设备的配置越来越高、性能越来越强，各类电子元器件在工作时产生的热量越来越多，对电子设备的影响会越来越严重，因此电子设备的散热变得越来越重要。
为了更好地对电子设备进行散热，目前通常在电子设备上安装散热装置，散热装置能够辅助电子设备散热，从而能够提高电子设备的散热性能。
在实现本申请过程中，发明人发现相关技术存在如下问题，散热器和风扇在散热装置的厚度方向叠置，因此散热器中心区域需要预留出风扇的安装空间，散热器的鳍片的面积较小，因此散热器的有效散热面积减小，从而导致散热装置的散热性能较差，致使电子设备的散热性能较差。
发明内容
本申请旨在提供一种散热装置和电子设备，能够解决散热器件的散热效率低的问题。
为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提出了一种散热装置，包括：整流器、散热器、电致形变件以及发电组件；
所述发电组件通过所述整流器与所述散热器连接；
所述发电组件包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极中的至少一者与所述电致形变件连接；
所述电致形变件可在通电情况下发生形变，在所述电致形变件的带动下，所述第一电极远离或靠近所述第二电极。
根据本申请实施例提出的一种散热装置，所述第一电极和所述第二电极层叠设置，在所述电致形变件的带动下，所述第一电极和所述第二电极之间的距离发生改变。
根据本申请实施例提出的一种散热装置，所述第一电极和所述电致形变件连接，所述电致形变件能够带动所述第一电极远离或靠近所述第二电极。
根据本申请实施例提出的一种散热装置，所述电致形变件的数量为多个，所述多个电致形变件设于所述第一电极背离所述第二电极的一侧。
根据本申请实施例提出的一种散热装置，多个所述电致形变件呈阵列布置于所述第一电极背离所述第二电极的一侧。
根据本申请实施例提出的一种散热装置，所述散热器包括第三电极、第四电极以及叶片组件；
所述第三电极和所述第四电极相对设置，所述第三电极和所述第四电极之间设有容置空间，所述叶片组件设于所述容置空间内；
所述叶片组件包括固定轴、转动座以及多个叶片，所述转动座设于所述固定轴的一端，所述多个叶片设于所述转动座的周侧，多个所述叶片在所述转动座的周向方向上均匀间隔分布；
在所述第三电极和所述第四电极通电的情况下，所述多个叶片能够相对所述固定轴发生转动。
根据本申请实施例提出的一种散热装置，所述散热器还包括第一导电件和第二导电件，所述第三电极朝向所述第四电极的一侧设有所述第一导电件，所述第四电极朝向所述第三电极的一侧设有所述第二导电件，所述第一导电件和所述第二导电件之间具有间隙，所述叶片组件设于所述间隙内；
在所述第一导电件和所述第二导电件通电的情况下，所述多个叶片能够相对所述固定轴发生转动。
根据本申请实施例提出的一种散热装置，所述叶片的数量为两个，两个所述叶片以所述转动座的中心对称。
根据本申请实施例提出的一种散热装置，多个所述叶片中的至少一者可拆卸连接于所述转动座的周侧。
第二方面，本申请实施例提出了一种电子设备，包括：电路板和上述的散热装置；
所述电致形变件与所述电路板电连接。
在本申请的实施例中，电致形变件可以实现对发电组件的第一电极和第二电极的接触-分离式往复运动进行动态调控，由于发电组件具有在低频率机械驱动下输出高压的特性，从而可通过改变电致形变件的伸缩频率，改变发电组件的输出电压，进而改变散热器的输入电压，从而达到提升散热效率的目的。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本申请实施例的散热装置的结构示意图；
图2是根据本申请实施例的发电组件的结构示意图；
图3是根据本申请实施例的电致形变件处于伸长状态的结构示意图；
图4是根据本申请实施例的散热器的结构示意图；
图5是根据本申请实施例的散热器的工作示意图之一；
图6是根据本申请实施例的散热器的工作示意图之二；
图7是根据本申请实施例的散热器的工作示意图之三；
图8是根据本申请实施例的散热器的工作示意图之四；
图9是根据本申请实施例的电子设备的结构示意图；
附图标记：
1、发电组件；11、第一电极；111、第一金属层；112、第一介电层；12、第二电极；121、第二介电层；122、第二金属层；2、整流器；3、散热器；31、第三电极；32、第四电极；33、转动座；34、固定轴；35、叶片；36、第一导电件；37、第二导电件；4、电致形变件；5、电路板。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1、图2和图3所示，本申请实施例的散热装置，包括：散热器3、整流器2、电致形变件4以及发电组件1。
发电组件1通过整流器2与散热器3连接，也就是说，发电组件1与整流器2的交流输入侧连接，散热器3与整流器2的直流输出侧连接。
其中，发电组件1产生的交流电通过整流器2后能够得到散热器3工作所需的直流电。
发电组件1包括第一电极11和第二电极12，第一电极11和第二电极12中的至少一者与电致形变件4连接。
第一电极11包括第一金属层111和第一介电层112，第二电极12包括第二金属层122和第二介电层121。其中，第一介电层112和第二介电层121分别由不同亲电性的介电材料制成。
电致形变件4可在通电情况下发生形变，在电致形变件4的带动下，第一电极靠近或远离第二电极。
以下对发电组件1的工作原理进行说明。
第一介电层112和第二介电层121接触产生静电荷，第一介电层112和第二介电层121分离的过程中，静电荷的产生会使电极和摩擦电极之间的电容发生改变，从而导致第一电极和第二电极之间出现电势差。由于电势差的存在，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。
第一介电层112和第二介电层121接触过程中，随着第一电极和第二电极之间的内电势消失，此时已平衡的第一电极和第二电极之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。通过反复摩擦和恢复，就可以在外电路中形成周期性的交流电信号。
需要说明的是，电致形变件4可以为记忆合金件或压电陶瓷，电致形变件4既可以传输电信号又可以伸长或缩短。
在本申请实施例中，电致形变件4可以实现对发电组件1的第一电极和第二电极的接触-分离式往复运动进行动态调控，由于发电组件1具有在低频率机械驱动下输出高压的特性，从而可通过改变电致形变件4的伸缩频率，改变发电组件1的输出电压，进而改变散热器3的输入电压，从而达到提升散热效率的目的。
特别需要指出的是，电致形变件4可以与外部电源或散热装置的电源连接，通过改变输入电压的大小，可以改变电致形变件4的伸缩频率。
在可选的实施例中，如图2和图3所示，第一电极11和第二电极12层叠设置，在电致形变件4的带动下，第一电极11和第二电极12之间的距离发生改变。
例如，第一电极11和第二电极12层叠设置，电致形变件4处于原长状态，第一电极11和第二电极12之间的距离为2mm，电致形变件4处于伸长状态下，第一电极11和第二电极12之间的距离为0mm。也就是说，在电致形变件4的带动下，第一电极11和第二电极12能够在抵接与分离之间切换，从而产生交流电。
在可选的实施例中，第一电极11和电致形变件4连接，电致形变件4能够带动第一电极11远离或靠近第二电极12。
或者，第二电极12连接有电致形变件4，电致形变件4能够带动第二电极12远离或靠近第一电极11。
或者，第一电极11和第二电极12均连接有电致形变件4，第一电极11和第二电极12相向运动或背向运动。
如图3所示，电致形变件4的一端与外部电源或散热装置的电源连接，电致形变件4的另一端与第二金属层122连接。
其中，电致形变件4的另一端可以与第二金属层122粘接连接。
在可选的实施例中，电致形变件4的数量为多个，多个电致形变件4设于第一电极11背离第二电极12的一侧。
或者，多个电致形变件4设于第二电极12背离第一电极11的一侧。
或者，多个电致形变件4设于第一电极11背离第二电极12的一侧，多个电致形变件4设于第二电极12背离第一电极11的一侧。
如图3所示，多个电致形变件4的另一端均与第二金属层122连接。
特别需要指出的是，可以对多个电致形变件4中的一个电致形变件4施加电压，或者对多个电致形变件4中的两个电致形变件4施加电压，或者对多个电致形变件4同时施加电压。
在可选的实施例中，多个电致形变件4呈阵列布置于第一电极11背离第二电极12的一侧。
或者，多个电致形变件4呈阵列布置于第二电极12背离第一电极11的一侧。
或者，多个电致形变件4呈阵列布置于第一电极11背离第二电极12的一侧，多个电致形变件4呈阵列布置于第二电极12背离第一电极11的一侧。
如图3所示，呈矩形阵列布置的多个电致形变件4的另一端均与第二金属层122连接。
在可选的实施例中，如图1和图4所示，散热器3包括第三电极31、第四电极32以及叶片组件。
第三电极31和第四电极32相对设置，第三电极31和第四电极32之间设有容置空间，叶片组件设于容置空间内。
其中，整流器具有第一端、第二端、第三端和第四端，第一电极11与第一端连接，第二电极12与第二端连接，第三电极31与第三端连接，第四电极32与第四端连接。
叶片组件包括固定轴34、转动座33以及多个叶片35，转动座33设于固定轴34的一端，多个叶片35设于转动座33的周侧，多个叶片35在转动座33的周向方向上均匀间隔分布。
例如，四个叶片35在转动座33的周向方向上均匀间隔分布。
在第三电极31和第四电极32通电的情况下，多个叶片35能够相对固定轴34发生转动。
在本申请实施例中，通过发电组件1将机械能转化为电能，再通过整流器2将电能传递给散热器3，叶片35转动的情况下，能够带动周围空气流通，因此邻近热源可通过热对流的方式将热量散开，从而实现高效散热效果。
如图5、图6、图7和图8所示，左侧的第三电极31带正电荷，而右侧的第四电极32带负电荷。第三电极31和第四电极32上的电荷分别转移到两个叶片35上，实现电荷转移过程；根据库仑定律，带电叶片35通过同号电荷之间的排斥力与对应的电极分离，转动座33开始顺时针旋转；当叶片35再次与第三电极31和第四电极32接触时，原先在电荷转移阶段所得到的电荷被中和掉，使叶片35回归初始状态。由于发电组件1可持续不断地向第三电极31和第四电极32输出电流，叶片35得以在强电场下保持旋转。
在可选的实施例中，散热器3还包括第一导电件36和第二导电件37，第一导电件36和第二导电件37可以为碳纤维，第三电极31朝向第四电极32的一侧设有第一导电件36，第四电极32朝向第三电极31的一侧设有第二导电件37，第一导电件36和第二导电件37之间具有间隙，叶片组件设于间隙内。
在第一导电件36和第二导电件37通电的情况下，多个叶片35能够相对固定轴34发生转动。
需要说明的是，第一导电件36远离第三电极31的一端设有尖端部，第二导电件37远离第四电极32的一端设有尖端部。
在本申请实施例中，左侧的第三电极31带正电荷，而右侧的第四电极32带负电荷。由于第一导电件36和第二导电件37的导电性，第三电极31和第四电极32上的电荷分别转移到两个叶片35上，实现电荷转移过程；根据库仑定律，带电叶片35通过同号电荷之间的排斥力与对应的电极分离，转动座33开始顺时针旋转；当叶片35再次与第三电极31上的第一导电件36和第四电极32上的第二导电件37接触时，原先在电荷转移阶段所得到的电荷被中和掉，使叶片35回归初始状态。
在可选的实施例中，叶片35的数量为两个，两个叶片35以转动座33的中心对称。
在本申请实施例中，左侧的第三电极31带正电荷，而右侧的第四电极32带负电荷。由于第一导电件36和第二导电件37的导电性，第三电极31和第四电极32上的电荷分别转移到两个叶片35上，实现电荷转移过程；根据库仑定律，带电叶片35通过同号电荷之间的排斥力与对应的电极分离，转动座33开始顺时针旋转；在惯性旋转动量的作用下，两个叶片35逐渐远离前一个垂直的电极旋转，并分别靠近另一个垂直的电极，当叶片35再次与第三电极31上的第一导电件36和第四电极32上的第二导电件37接触时，原先在电荷转移阶段所得到的电荷被中和掉，使叶片35回归初始状态。
在可选的实施例中，为了便于更换或清洗叶片35，多个叶片35中的至少一者可拆卸连接于转动座33的周侧。
例如，叶片35卡接于转动座33的周侧。
此外，如图9所示，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：电路板5和上述的散热装置；
电致形变件4与电路板5电连接，固定轴34固定在电路板5上。
在本申请实施例中，通过发电组件1将机械能转化为电能，再通过整流器2将电能传递给散热器3，叶片35转动的情况下，能够带动周围空气流通，因此邻近热源可通过热对流的方式将热量散开，从而实现高效散热效果；同时，将发电组件1上第一电极11固定，并运用可导电的电致形变件4将第二电极12与电路板5相连，设计成即可传输电信号又可自动形变的伸缩结构，从而实现对发电组件1的第一电极11和第二电极12的接触-分离式往复运动进行动态调控，进而改变叶片35的转动速率，实现在不增加材料成本和空间占有率的情况下提升散热效率的目的。
例如，在电致形变件4的输入电压为10V的情况下，电子设备的初始温度45.2℃，15分钟左右电子设备的温度为42.3℃，30分钟左右电子设备的温度为36.5℃；
在电致形变件4的输入电压为20V的情况下，电子设备的初始温度45.2℃，15分钟左右电子设备的温度为40℃，30分钟左右电子设备的温度为33℃；
在电致形变件4的输入电压为30V的情况下，电子设备的初始温度45.2℃，15分钟左右电子设备的温度为36.4℃，30分钟左右电子设备的温度为30.6℃。
当然，在本申请实施例中，电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。本申请实施例对电子设备的具体类型不做具体限定。
在本说明书的描述中，参考术语“可选的实施”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种散热装置，其特征在于，包括：整流器、散热器、电致形变件以及发电组件；
所述发电组件通过所述整流器与所述散热器连接；
所述发电组件包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极中的至少一者与所述电致形变件连接；
所述电致形变件可在通电情况下发生形变，在所述电致形变件的带动下，所述第一电极远离或靠近所述第二电极。
2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极层叠设置，在所述电致形变件的带动下，所述第一电极和所述第二电极之间的距离发生改变。
3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述第一电极和所述电致形变件连接，所述电致形变件能够带动所述第一电极远离或靠近所述第二电极。
4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述电致形变件的数量为多个，所述多个电致形变件设于所述第一电极背离所述第二电极的一侧。
5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，多个所述电致形变件呈阵列布置于所述第一电极背离所述第二电极的一侧。
6.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热器包括第三电极、第四电极以及叶片组件；
所述第三电极和所述第四电极相对设置，所述第三电极和所述第四电极之间设有容置空间，所述叶片组件设于所述容置空间内；
所述叶片组件包括固定轴、转动座以及多个叶片，所述转动座设于所述固定轴的一端，所述多个叶片设于所述转动座的周侧，多个所述叶片在所述转动座的周向方向上均匀间隔分布；
在所述第三电极和所述第四电极通电的情况下，所述多个叶片能够相对所述固定轴发生转动。
7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述散热器还包括第一导电件和第二导电件，所述第三电极朝向所述第四电极的一侧设有所述第一导电件，所述第四电极朝向所述第三电极的一侧设有所述第二导电件，所述第一导电件和所述第二导电件之间具有间隙，所述叶片组件设于所述间隙内；
在所述第一导电件和所述第二导电件通电的情况下，所述多个叶片能够相对所述固定轴发生转动。
8.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述叶片的数量为两个，两个所述叶片以所述转动座的中心对称。
9.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，多个所述叶片中的至少一者可拆卸连接于所述转动座的周侧。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：电路板和根据权利要求1至9任一项所述的散热装置；
所述电致形变件与所述电路板电连接。
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| CN202210701587.3A CN115038304A (zh) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 散热装置和电子设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115038304A true CN115038304A (zh) | 2022-09-09 |
Family
ID=83125840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210701587.3A Pending CN115038304A (zh) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 散热装置和电子设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115038304A (zh) |
-
2022
- 2022-06-20 CN CN202210701587.3A patent/CN115038304A/zh active Pending
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