CN115968159A - 一种电子设备散热外壳组件及含其的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子设备散热外壳组件，其包括第一导热塑料壳体、第二壳体，载有发热电子元件的基板；所述第一导热塑料壳体与所述第二壳体合盖形成一用于放置载有发热电子元件的基板的容纳腔，所述第一导热塑料壳体内壁一体注塑成型有一个或若干个导热结构件，所述导热结构件的端面与所述基板上的发热电子元件贴合连接。本发明通过壳体选材和结构设计，实现热传导方式散热和对流辐射散热并存，非常适用于内部空间相对密封的电子设备或载有大功率发热电子元件的电子设备散热。

Description

一种电子设备散热外壳组件及含其的电子设备

技术领域

本发明涉及散热设备技术领域，具体涉及一种电子设备散热外壳组件及含其的电子设备。

背景技术

随着科技的发展，电子元器件、芯片逐渐往高性能、高集成、微型化方向发展，随之而来的是功率的提升及发热量的增大，且为数众多的电子设备如监控摄像头、变压器、无线手机充电盒等还有着一定的防水要求，多为封闭结构，内部空气对流交换很缓慢，在运行过程中，内部电子元件产生的热量无法直接散发到外部环境中去，从而造成电子设备内部温度过高，影响设备性能及寿命，甚至引发火灾。

当前，针对内部空气对流交换缓慢的电子设备，用于加快带走其工作中产生的热量惯用技术手段为：一、在电子设备内部发热元件部位加装小型散热器带走发热元件产生的热量，但该方法仅是将发热元件产生的热量较快地传导至散热器上交换到电子设备内部空间，电子设备内部的热量再通过自然对流和辐射散热方式传递至其外壳，经外壳交换至外界环境中去，散热效率低，仅适用于小功率发热元件散热，当发热元件的功率进一步提升将无法适用；二、电子设备内部灌装导热环氧树脂，待环氧树脂固化后成为发热元件与外壳间的导热桥梁，使发热元件产生的热量通过传导方式传递到外壳，进而交换到外界环境中去，其散热效果好于上述第一种技术手段，但该方法需在电子设备内部空间填充大量导热树脂，极大地增加了电子设备重量，对于诸如监控摄像头这类需要转动的设备，其会给传动系统带来极大的负担，加之，填充的导热树脂多为热固性材料，固化后不可逆，设备一旦出故障将无法维修，只能整体更换，更换成本较高。

再者，当前电子设备外壳多采用常规塑料或金属材质，常规塑料导热系数很低，无法满足大功率发热元件的散热要求，而金属外壳，虽然导热系数较高能很好的传热，但因成形工艺限制，一般只能被加工成较为简单的形状，导致其应用场合受到了限制，而且成本相对较高。

因此，如何改善上述习用技术之缺点，系为本发明所关注者。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于内部空间相对密封或载有大功率发热电子元件的电子设备用散热外壳组件，通过外壳选材和独特的壳体结构设计，经装配后能将发热电子元件与外壳壳体有效连通，实现以热传导方式快速将发热电子元件产生的热量传递到外界，达到提升电子设备散热效率和减轻电子设备重量的效果。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种电子设备散热外壳组件，包括第一导热塑料壳体、第二壳体，载有发热电子元件的基板；所述第一导热塑料壳体与所述第二壳体合盖形成一用于放置载有发热电子元件的基板的容纳腔；所述第一导热塑料壳体内壁一体注塑成型有一个或若干个导热结构件，所述导热结构件的端面与所述基板上的发热电子元件贴合连接。

所述导热结构件的大小、数量和设置于第一导热塑料壳体内壁上的位置根据电子设备内部发热电子元件的大小、数量及其在基板上的排布位置确定。所述导热结构件选材可根据电子设备内发热电子元件功率大小及电子设备散热要求，选用与所述第一导热塑料壳体同材质的导热塑料、金属或热管。

本发明采用导热塑料作为电子设备外壳组件的一部分，通过在导热塑料壳体内壁设置导热结构件，并使其与发热电子元件贴合连接从而搭建热传导通路，实现电子设备工作中发热电子元件产生的热量以热传导方式快速带离发热电子元件，传递至导热塑料壳体上并经导热塑料壳体迅速散发到外界环境中去，非常适用于诸如基于防水要求内部空间相对密封的电子设备或载有大功率发热电子元件的电子设备散热。

可选的，所述第一导热塑料壳体和第二壳体间合盖连接方式为卡扣式连接、胶粘接、螺纹连接、螺丝固定连接、螺栓连接或焊接式连接。

可选的，针对防水性要求较高的电子设备，所述第一导热塑料壳体和第二壳体合盖连接处涂覆有密封胶或加设密封圈，以进一步确保散热外壳的密封防水性，确保电子设备运行不受外界潮湿环境或雨淋影响。

可选的，所述第一导热塑料壳体和第二壳体间采用螺丝固定连接，所述第一导热塑料壳体端部或底部内壁侧边设有若干内嵌铜螺母的塑料安装柱，所述第二壳体端面开设有对应的装配通孔。在塑料安装柱内部嵌设有铜螺母，既可提高第一导热塑料壳体和第二壳体合盖装配强度，又可规避通过塑料安装柱直接装配易出现的因多次装配操作出现滑丝致使壳体组件不能使用的问题。

作为优选，所述导热结构件的端面与所述基板上的发热电子元件间通过导热垫片或导热胶贴合连接，实现导热结构件和发热电子元件无间隙贴合，消除热阻现象，确保电子设备运行过程中发热电子元件产生的热量，第一时间以热传导方式经导热结构件传导至导热塑料壳体上，并通过导热塑料壳体将热量快速传递散发到外界环境中去。

作为优选，所述导热垫片为双面富有粘性的耐高温软性导热硅胶片。

可选的，所述导热结构件为与第一导热塑料外壳同材质导热塑料时，所述导热结构件与第一导热塑料外壳内壁交接处设有加强筋，用于加强导热结构件强度和增大散热面积，加速热量传导。

可选的，根据电子设备使用目的和功能要求，所述第二壳体材质可选用透明玻璃、透明塑料、普通塑料、透光塑料或导热塑料。

可选的，针对壳体有绝缘要求且发热电子元件功率一般的电子设备，基于性能和成本考虑，所述第一导热塑料壳体材质选用导热系数大于等于1W/m·k的绝缘导热工程塑料。

可选的，针对大功率发热电子元件，所述第一导热塑料壳体材质选用导热系数大于等于3W/m·k的高导热尼龙复合材料，如石墨导热尼龙复合材料，石墨烯导热尼龙复合材料等。

本发明的另一目的在于，提供一种包含上述所述电子设备散热外壳组件的电子设备。

有益效果：

1、本发明选用导热塑料替代常规塑料或金属作为电子设备外壳组件的一部分，同时通过独特的结构设计，在导热塑料壳体内壁一体注塑成型有用于连通发热电子元件和导热塑料壳体的导热结构件，实现热传导散热和对流辐射散热并存，赋予了电子设备外壳良好的导热性能和优良的散热效果，非常适用于内部空间相对密封的电子设备或载有大功率发热电子元件的电子设备散热。

2、本发明的电子设备散热外壳组件中的第一导热塑料壳体与导热结构件通过注塑工艺一体成型，不仅加工工艺简单，能耗低，生产效率高，而且使用装配更简便，相比现有技术，既无需在电子设备内部发热电子元件部位加装小型散热器，省去了装配时间和成本，又无需在壳体内部灌装导热胶，在赋予电子设备优良散热效果的同时减轻了电子设备重量，还可回收利用，更环保。

3、相较于现有技术，本发明电子设备散热外壳组件设计自由度高，可根据电子设备使用目的和功能要求进行针对性选材和结构设计以低成本的同时获取最有效的散热效果。

附图说明

图1为本发明一实施例的三维结构爆炸示意图；

图2为本发明一实施例的导热塑料壳体内部结构示意图。

附图标记说明：1-第一导热塑料壳体、2-第二壳体、3-载有发热电子元件的基板、4-导热结构件、5-导热结构件端面、6-发热电子元件、7-导热硅胶片、8-装配螺丝、9-安装柱、10-加强筋、11-装配通孔。

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。

如图1和图2所示的一种电子设备散热外壳组件，包括第一导热塑料壳体1、第二壳体2，载有若干个发热电子元件的基板3；所述第一导热塑料壳体1与所述第二壳体2合盖形成一用于放置载有发热电子元件的基板3的容纳腔，所述第一导热塑料壳体1内壁一体注塑成型有与发热电子元件6等数量的同材质的塑料导热结构件4，且所述导热塑料材质为导热系数为3W/m·k的石墨导热尼龙复合材料，所述第二壳体材质为普通塑料，所述塑料导热结构件4与所述第一导热塑料外壳1内壁交接处周边均等间距设有加强筋10，各个导热结构件4设置于导热塑料壳体内部位置为当基板装配后，各导热结构件的端面5正对基板3上各发热电子元件6表面，所述第一导热塑料壳体1底部内壁侧边设有若干个内嵌铜螺母的塑料安装柱9，所述第二壳体端面开设有对应的装配通孔11。

如图1所示，本发明的电子设备散热外壳组件装配非常简便，先于载有发热电子元件的基板3上的发热电子元件6表面粘贴双面富有粘性的耐高温软性导热硅胶片7，再将基板3抵压盖合在所述第一导热塑料壳体1表面使其发热电子元件6表面与第一导热塑料壳体1内相应的导热结构件端面5一一对应贴合连接，然后盖上第二壳体，用螺丝穿过第二壳体和基板面的装配通孔对准第一导热塑料壳体底部内壁侧边上的安装柱拧紧即可。

在一些实施例中，所述导热结构件4可根据电子设备内发热电子元件功率大小及电子设备散热要求，选用金属导热柱或热管。

在一些实施例中，所述第一导热塑料壳体1和第二壳体2间可采用卡扣式连接、胶粘接、螺纹连接、螺栓连接或焊接式连接。

在一些实施例中，所述第一导热塑料壳体1和第二壳体2合盖连接处可涂覆密封胶或加设密封圈进行密封。

在一些实施例中，所述导热结构件的端面5与所述基板上的发热电子元件6可通过导热胶贴合连接。

在一些实施例中，根据电子设备的使用目的和功能要求，所述第二壳体2的材质可选用透明玻璃、透明塑料、透光塑料或导热塑料。

在一些实施例中，所述第一导热塑料壳体1材质可选用导热系数大于等于1W/m·k的绝缘导热工程塑料。

本发明的电子设备散热外壳组件中带有导热结构件的第一导热塑料壳体采用注塑工艺一体成型，生产工艺简单，且材质为导热塑料，整体质轻，成本低，热量传导效果与散热效果好，能满足内部空间相对密封的电子设备和载有大功率发热电子元件的电子设备的散热要求，具有较大的应用价值与广阔的市场前景。

需要说明的是，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明技术方案所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的特征及原理所做的简单变化或者等效变化，均包括于本发明专利的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电子设备散热外壳组件，其特征在于，包括第一导热塑料壳体、第二壳体，载有发热电子元件的基板；所述第一导热塑料壳体与所述第二壳体合盖形成一用于放置载有发热电子元件的基板的容纳腔，所述第一导热塑料壳体内壁一体注塑成型有一个或若干个导热结构件，所述导热结构件的端面与所述基板上的发热电子元件贴合连接。

2.根据权利要求1所述的电子设备散热外壳组件，其特征在于，所述导热结构件的端面与所述基板上的发热电子元件间通过导热垫片或导热胶贴合连接。

3.根据权利要求2所述的电子设备散热外壳组件，其特征在于，所述导热垫片为双面富有粘性的耐高温软性导热硅胶片。

4.根据权利要求1所述的电子设备散热外壳组件，其特征在于，所述第一导热塑料壳体和第二壳体间合盖连接方式为卡扣式连接、胶粘接、螺纹连接、螺丝固定连接、螺栓连接或焊接式连接。

5.根据权利要求4所述的电子设备散热外壳组件，其特征在于，所述第一导热塑料壳体和第二壳体合盖连接处涂覆有密封胶或加设密封圈。

6.根据权利要求4所述的电子设备散热外壳组件，其特征在于，所述第一导热塑料壳体和第二壳体间采用螺丝固定连接，所述第一导热塑料壳体端部或底部内壁侧边设有若干内嵌铜螺母的塑料安装柱，所述第二壳体端面开设有对应的装配通孔。

7.根据权利要求1所述的电子设备散热外壳组件，其特征在于，所述第二壳体材质为透明玻璃、透明塑料、普通塑料、透光塑料或导热塑料。

8.根据权利要求1~7任一项所述的电子设备散热外壳组件，其特征在于，所述第一导热塑料壳体材质选用导热系数大于等于1W/m·k的绝缘导热工程塑料。

9.根据权利要求1~7任一项所述的电子设备散热外壳组件，其特征在于，所述第一导热塑料壳体材质选用导热系数大于等于3W/m·k的高导热尼龙复合材料。

10.一种电子设备，其特征在于，包含权利要求1~9任一项所述的电子设备散热外壳组件。

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