CN1514682A - 电器的防磁、防噪、防尘、防潮、防水 - Google Patents

Abstract

本案目的是：随着人类社会的进步，对环保提出了更严格的要求。①为了更好的解决彩屏电器及其部件对外的电磁辐射、机械运转噪音、机械共振噪音问题。②为更好的解决彩屏电器及其部件接受外界的电磁辐射干扰以及灰尘、潮湿甚至水的侵蚀问题。本案方法：彩屏电器或者彩屏电器部件的罩壳采用封闭或密封的结构，其特征是，最少有5％～9％，含9％、或者，9％～22％，含22％、或者，＞22％的面积，所用材料厚度为0.4～0.8mm，含0.8m、或者，0.8～1.6mm，含1.6mm、或者，＞1.6mm的罩壳，其罩壳的所有的通孔的面积之和是0～9mm²，含9mm²、或，9～99mm²，含99mm²、或，99～999mm²。

Description

电器的防磁、防噪、防尘、防潮、防水

§一.本案应用所属的技术领域：

本案涉及彩色显示屏配套的电脑、手机、家用音像设备，简称：彩屏电器，尤其涉及产品中的热源与电路板、导热体、金属罩壳及其相关构件的组合结构。

所述彩色显示屏，简称：彩屏，是指能够主动发光或被动反光的，能显示文字或图像的彩色屏幕，最少包括：荧光屏CRT、液晶屏LCD、投影屏、等离子屏PDP、场致屏FED、有机光发射二极管屏OLED、3D屏。所述彩色显示屏的配套结构，可以是彩色显示屏与控制电路或信号电路组合的结构或分体的结构。

所述电脑，是指有CPU配套支持的电器，包括显示器部分和主机部分。本案根据主机是否组合有显示屏，将电脑分为分体机型和组合机型二大类，其中，分体机型，最少包括：大型柜式机型、机架式机型、刀片机型、塔式机型、台式机型，也包括工控机、服务器、工作站；组合机型，最少包括：便携机型、笔记本机型、平板机型、写字板PC、无线液晶显示器、移到PC、超微电脑、手掌机型、记事本机型、电视机组合型、摄像机组合机型。

所述家用音像设备，最少包括：彩色电视机或激光音像设备。其中，激光音像设备，最少包括：cd、vcd、dvd。

所述OLED，是指小分子有机材料或大分子聚合物材料制造的能卷起的新型显示屏，参《电子报》2001年3月4日，参《家用电脑世界》33页2001年4月。

§二.已知的彩屏电器的防磁、防噪、防水、防潮、防尘现状极其弊端：

已知的彩屏电器都是用有许多通气孔的薄金属板制造的外壳，其缺陷是对防雨水、防潮湿、防噪音无能为力，而防电磁的效果也欠佳。

由于散热的需要，其罩壳的表面都有大量的通孔，大量通孔的存在不利于电器的防磁、防噪、防水、防潮、防尘。

电器的散热孔飘进会吸潮、腐蚀、影响散热等因素而影响甚至损坏各种器件或配件的稳定工作，如内存的接触、光驱的运转、硬盘的运行，参《电脑报》2000年10月16日，2000年12月18日，2001年11月5日，参《电子报》2001年12月2日。

随着电脑硬盘速度的提高，其噪音也在增加。

已知，彩色电视机和彩色显示器外壳都是塑料的，仅有部分名牌的高级显示器在塑料外壳的内部增加了0.1～0.2mm的铁皮屏蔽罩，屏蔽效果欠佳，对人们的健康危害较，尤其是在办公等人员较多的公共场所，彩色电视机、彩色显示器电磁辐射较强的侧后方向往往对应着许多人。由于彩色电视机、彩色显示器以及激光激光音像设备的热源及其电路板与电脑主机的热源及其电路板外形类似，只是本案另将塑料外壳改用金属外壳。通过本案以下对电脑主机改进的详细描述，自然可以得到彩色电视机、彩色显示器以及激光激光音像设备相同的改进目的、相同的改进方法及其相同的改进效果，从而本案不再冗述。

本人从1985年开始从事医用X光机的技术工作，连续7年半，其间，多次用X光剂量测试仪对多种品牌和型号的彩色电视机和彩色显示器进行X光的辐射剂量测试，在X光剂量测试仪靠紧荧光屏正前方表面时，X光剂量测试仪均无读数指示，参《电脑报》2001年8月13日，荧光屏的X光辐射剂量比宇宙辐射剂量小许多，说明彩色电视机和彩色显示器的X光的辐射剂量的确极其微弱。那么，人们的确应该重视有彩屏配套的电器的另个危害，既电磁辐射。

参《金陵晚报》2001年7月20日，成都有人将某名牌电脑告上法庭，原因是，在‘开始使用电脑一段时间，感觉有轻微的记忆力减退、头晕、胀痛、胸闷，后来出现呕吐、全身无力等症状，多次到医院检测都无结果，便怀疑电脑所至，于是暂停使用电脑一段时间，果然症状减轻，但因工作后来继续使用电脑，后来竞发展到性功能衰退和阳痿症状。

参《电子报》2001年10月7日，德国反电子烟雾协会的人士指出：当今的电子设备产生的电磁场可使对电敏感的人出现头痛、注意力不集中、过敏和免疫机能全面下降等症状，甚至可能诱发癌症。参《扬子晚报》2002年2月1日，世界卫生组织的研究指出，35％以上在电脑前工作的女性出现痛经、经期延长等症状，少数妇女还发生早产或流产……。总之，电磁污染的危害是共识的，

彩屏配套的电器，随着电视机的上网和激光音像设备的多功能化小型化，人们使用靠近的距离在减小；人们使用接触的时间和数量在增加，而所述电器的屏蔽问题，由于成本和认识等原因，尚未得到人们的足够重视，尤其尚未得到生产厂家的足够重视。

罩壳的屏蔽效果差，一方面会对人体健康和周围的其它电器产生干扰，同时，也有可能受到其它强电磁产品的电磁干扰。虽然也有用户采用多种方法加强对所述电器的屏蔽改进，但毕竟是费工费时效果欠佳。随着人类社会的进步，对节环保提出了更严格的要求。

§三.本案的目的、方法、积极效果：

本案目的是：随着人类社会的进步，对环保提出了更严格的要求。①为了更好的解决彩屏电器及其部件对外的电磁辐射、机械运转噪音、机械共振噪音问题。②为更好的解决彩屏电器及其部件接受外界的电磁辐射干扰以及灰尘、潮湿甚至水的侵蚀问题。

本案方法：彩屏电器或者彩屏电器部件的罩壳采用封闭或密封的结构，其特征是，最少有5％～9％，含9％、或者，9％～22％，含22％、或者，＞22％的面积，所用材料厚度为0.4～0.8mm，含0.8mm、或者，0.8～1.6mm，含1.6mm、或者，＞1.6mm的罩壳，其罩壳的所有的通孔的面积之和是0～9mm²，含9mm²、或，9～99mm²，含99mm²、或，99～999mm²。

所述通孔，含各种圆孔、方孔、缝隙孔。

所述罩壳，是指：彩屏配套电器的金属机柜或外壳或散热罩或屏蔽罩及其相关构件。所述散热罩或屏蔽罩与外壳的区别在于，散热罩或屏蔽罩的外侧还可以有其它的构件，如塑料外壳或金属构件。

所述罩壳的构成，最少包括：平面金属板罩壳、局部有波浪槽的平面金属板罩壳、外侧有散热器的平面金属板罩壳、局部用有肋片的平板散热器构成的罩壳、将金属板固定在罩壳内壁而局部加厚的罩壳、将金属板固定在罩壳外壁而局部加厚的罩壳、铸铝或铸铁制造的罩壳。

所述罩壳，最少包括，整机壳、分机壳、部件壳。其中，分机壳，是指分体机型的单个机体的罩壳，例如：电脑的彩显壳、主机壳。部件壳，是指部件的罩壳，部件壳可以在整机壳或分机壳的内部固定或外部放置，例如：电源供应器壳、USB的移动硬盘壳、IDE或SCS1的硬盘移动壳或磁盘阵列壳、硬盘散热防噪壳。

所述罩壳，最少包括：面板、底盖、大机型的门或盖。对于与键盘组合的机型，罩壳还包括键盘部位

罩壳的内壁可以设置肋片等垂直或倾斜方向的，也可以有方格形的金属片，则具有，吸音、吸热、抑制共振的作用。

所述热源，最少包括或组合了：功率大于100mW的电源、器件、部件及罩壳。电源，含开关电源、燃料电池；器件，含中央处理器CPU、北桥、图像处理器GPU、大功率三极管；部件，含硬盘；罩壳，内壁贴紧有热源器件或热源部件的金属壳，例如：内壁贴紧有硬盘的散热防噪壳。

所述热源，最少包括或组合了：功率大于100mW的电源、器件、部件及罩壳。电源，含开关电源、燃料电池；器件，含中央处理器CPU、北桥、图像处理器GPU、大功率三极管；部件，含硬盘；罩壳，内壁贴紧有热源器件或热源部件的金属壳，例如：内壁贴紧有硬盘的散热防噪壳。

所述热源依靠罩壳进行散热的方法最少包括或组合了：①彩屏配套电器热源的位置主动贴近罩壳内壁，使热源或热源贴紧的导热体贴紧罩壳内壁，从而实现散热或屏蔽等有益效果。可以是，热源的正面散热表面、反面散热表面、侧面散热表面，其表面的全部或表面的部分，直接贴紧罩壳内壁。其特征最少包括：单个热源的，最少一个或一个以上的表面，贴紧罩壳内壁的最少一个或一个以上的表面。

也可以是，热源的某个散热表面贴紧导热体，经该导热体的另个部位间接贴紧罩壳内壁，其特征最少包括：单个热源的最少一个或一个以上的表面，贴紧的导热体的，最少一个或一个以上的表面，贴紧罩壳内壁的最少一个或一个以上的表面，并且，该导热体导热方向的横截面的，圆形导热体的直径或方形导热体的宽度和厚度都是0.4～1.2mm，含1.2mm、或，1.2～5mm，含5mm、或，＞5mm。数值较大，散热和屏蔽效果更好。

所述表面，是指热源在工作运行时能够导热或散热的表面部位。所述表面，可以是热源或该热源贴紧的导热体的，正面或反面或侧面的，全部或部分表面部位。可以是单面导热或散热，也可以是多个表面同时相互贴紧的多面导热或散热。

本案不仅包括单面罩壳散热，还可根据热源的热量和使用环境的需要独创了多面散热。多面散热，可以是多面都采用本案的热源贴紧罩壳的散热方法，也可以是，部分面采用本案的热源贴紧罩壳的散热方法，其它面采用已知的散热方法。

单个热源或热源贴紧的导热体在贴紧罩壳内壁某个表面的同时，该热源或该热源贴紧的导热体还可以同时贴紧罩壳内壁的侧面表面、或者，同时贴紧罩壳内壁的背面表面、或者，同时贴紧罩壳内壁的侧面表面和背面表面。可以同时利用一个或一个以上的罩壳内壁表面同时进行散热。多面导热或散热适合各种热源的需要。

对于CPU或GPU，已知芯片的散热器都是装在芯片正面的散热表面，仅局限于单面散热。本案的多面散热，还包括芯片反面的无贴片电阻、电容或其它元器件的表面部位。考虑到多面散热的需要，芯片热源在封装时，应该将反面的核心部位，参考正面散热表面，设计为纯平外观，小电容或小电阻应该在封装是设计到正面的周边位置。

在整个散热过程中，芯片的核心部位是温度最高温差最大的，也是热传递最快、最明显、最重要的部位，这样的设计，不仅可以认为是散热的可靠性有了加倍的提高，同时，还可以认为是热传递效果的加倍的提高，而且，并不存在增加散热配件而占用机器内部的额外空间，极大的满足了便携机型的需要。

所述热源贴紧罩壳散热，最少包括硬盘的正面或反面或侧面与罩壳贴紧固定。

所述导热体的作用是：①对于软性导热体的使用，可以减少热源在安装时和使用时的硬性损坏，以便软性接触或软性固定，并且，有利于抑制共振；②在单个热源的表面高低不平或有筋槽时，增加导热面积；③当热源表面与罩壳内壁表面相互垂直或倾斜时，可以用导热体使之相互贴紧；④当单个热源的某个表面与罩壳内壁的二个表面同时贴紧时，用导热体增加热源表面对罩壳内壁表面的热传递的导热截面；⑤在同主板有多个热源，且各个热源的表面高低不平时，用导热体垫高表面较低的热源表面，以便利用共同的罩壳内壁进行散热；⑥在多面散热时，调整或缓冲或填充热源与导热体与罩壳之间的第二接触表面或第三接触表面。

所述热源的某个散热表面，贴紧另个部位贴紧罩壳的导热体的具体结构，最少包括：将无源导热管的一个部位与热源的散热表面贴紧，无源导热管的另个部位与罩壳内壁贴紧、或者，‘L’形导热体的一个部位与热源的散热表面贴紧，‘L’形导热体的另个部位与罩壳内壁贴紧、或者，方形导热体的一个部位与热源的散热表面贴紧，方形导热体的另个部位与罩壳内壁贴紧。

所述热源与罩壳内壁之间的导热体，可以是软橡胶状或软塑料状的弹性物体或非弹性物体、可以是单个物体或组合物体、可以是平面立体形或圆管形、可以是导体或非导体。

所述热源依靠罩壳进行散热的方法②，采用电泵的液体循环或热管技术，将热源的热量传递到罩壳内壁进行散热。

所述热管，是指在金属、陶瓷、玻璃或其它材料的密封容器内部，装有以金属丝网、玻璃纤维或其它材料的具有毛细作用的吸液芯，吸液芯润湿着饱和的水、甲醇或其它的液体，依靠液体的受热气化而传递热量的导热体。它的导热系数是金属铜的许多倍，冷热二端的温差仅几℃。是指在金属密封容器内部，装有纯水、硅油或其它的液体，主要依靠液体或液体的气化热传递热量的导热体。参《热工学》193页，高教出版社。

热源的散热表面、导热体、罩壳内壁，其贴紧部位都有导热硅胶或石墨胶片或铝箔或铜膜的软垫或相变导热垫等柔软的导热材料建立导热层，用以强化导热效果，使热源和罩壳内壁，有更多的分子相互贴紧接触而参与热传导，参《电脑报》2001年10月08日。

使罩壳材料的厚度略有加厚，并使热源及其固定构件贴紧罩壳内壁，提高了罩壳的共振频率，有效的抑制了罩壳的共振和噪音的泄漏。

解决噪音问题，有利于环保，对家用、商用电器尤为重要；解决电器的机械共振和解决外界的电磁辐射干扰以及灰尘、潮湿甚至水的侵蚀问题都有利于更好的提高产品的可靠性，在军用、航空、航天、气象、科研、网站、服务器、工控机、人类基因研究等重大或重要领域以及必须长时间连续运算的领域都有极其重要的意义。

§四.附图概述：

图1.是本案以电脑硬盘封闭盒为例说明电器部件的固定。

图2.是电脑硬盘的密封盒。

图3.是图2的罩壳和硬盘的底视图。

§五.结合实例和附图构件编号的详细描述：

实例1.图1.罩壳1的内壁有较薄的金属肋片2。罩壳1的左端有通孔槽3，通孔槽的内部用树脂胶固定有数据线4的公插座，数据线4的公插座与罩壳1外部的数据线母插头5相接，数据线4的另端有母插头与硬盘6左端的公插座7相接。罩壳1的下端有底盖板8，4个沉头螺栓9将硬盘6固定在底盖板8的表面。罩壳1的左右下端各有4个螺孔，经4个柱头螺栓10，将硬盘罩壳合件固定在电脑主机的罩壳11内壁。

硬盘6的热量，大部分经罩壳1的底盖板传导而向外散热，小部分热量经热辐射经罩壳1内壁的肋片2吸收而向外散热。由于罩壳1及其底盖板8与硬盘6紧密固定，因而增加了整体重量，有效的抑制了硬盘6在固定时的共振。由于硬盘6是固定在封闭结构的罩壳1的内部，所以能够有限的抑制硬盘6噪音的泄漏，同时，对硬盘6具有电磁屏蔽的保护作用。

实例2.图2.图3.罩壳1的上部有盖板8经4个沉头螺栓20固定罩壳1与盖板8之间有密封垫21。罩壳1内部的硬盘6，下端经有导热硅橡胶垫22与罩壳1的底部贴紧散热，硬盘6的上端经橡胶垫23与盖板8贴紧散热，硬盘6经上下端的橡胶垫的夹紧而固定。罩壳1的底部有2个热管24，极大的帮助了硬盘6的散热。硬盘6的侧面有橡胶垫30，以橡胶垫30的弹力和导热作用，使硬盘6的2个侧面也都能够参加导热。

通常硬盘有电路板的表面朝向罩壳，那么电路板部位的弹性垫必须是绝缘的。硬盘6放置在罩壳1的内部，并采用橡胶垫固定，具有导热、抗震、降噪声、降共振的功能

所述导热，是弹性垫具有导热性，硬盘弹性垫朝向硬盘有电路板的底面的表面是凹凸的形状，凹凸的形状与硬盘底面形状以及硬盘电路板上的器件相对应，这样，硬盘及其元器件在工作时产生的热量可通过紧贴的弹性垫传导至罩壳内壁。所述抗震，是弹性垫具有缓冲作用，防止硬盘在高速旋转时受到外界的震动而损伤硬盘。所述降共振，是弹性垫起到的缓冲作用，从而降低了硬盘在旋转时与罩壳或其它元器件产生的共振，防止振动引起的脱焊、断线元器件及其电路的参数改变或疲劳损坏。所述降噪声，是弹性垫具有隔音和缓冲的作用，使得硬盘自身的工作噪音不易传出，同时，硬盘与罩壳或其它元器件产生的机械共振噪音也大大降低，从而，优化了有彩色屏幕配套显示的电器操作人员的工作环境，有利于环保。

本密封方案的热源以罩壳1散热，并将罩壳1，包括电器插座的位置予以密封，所以具有完全防水的作用。将此密封方案用于电脑整机或主机，可以使电脑具有完全防水的功能。由于电脑显示屏、键盘等位置的防水，已有多种方法，在此免予冗述。

本案方法更简单、效果更明显，更可靠。以上所述仅作参考，而非限制。可根据实际需要对结构和功能进行选择而另行组合应用。

Claims (6)

1.彩屏电器或者彩屏电器部件的罩壳采用封闭或密封的结构，其特征是，最少有5％～9％，含9％、或者，9％～22％，含22％、或者，＞22％的面积，所用材料厚度为0.4～0.8mm，含0.8mm、或者，0.8～1.6mm，含1.6mm、或者，＞1.6mm的罩壳，其罩壳的所有的通孔的面积之和是0～9mm²，含9mm²、或，9～99mm²，含99mm²、或，99～999mm²。

2.根据权利要求1，所述通孔，含各种圆孔、方孔、缝隙孔。

3.根据权利要求1，所述罩壳的构成，最少包括：平面金属板罩壳、局部有波浪槽的平面金属板罩壳、外侧有散热器的平面金属板罩壳、局部用有肋片的平板散热器构成的罩壳、将金属板固定在罩壳内壁而局部加厚的罩壳、将金属板固定在罩壳外壁而局部加厚的罩壳、铸铝或铸铁制造的罩壳。

4.根据权利要求1，所述所述罩壳，最少包括，整机壳、分机壳、部件壳。

5.根据权利要求4，所述所述分机壳，是指分体机型的单个机体的罩壳，最少包括：电脑的彩显壳、主机壳。

6.根据权利要求4，所述所述部件壳，是指部件的罩壳，部件壳可以在整机壳或分机壳的内部固定或外部放置，最少包括：电源供应器壳、USB的移动硬盘壳、IDE或SCSI的硬盘移动壳或磁盘阵列壳、硬盘散热防噪壳。

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