CN205921877U - 散热结构及无线充电装置 - Google Patents

散热结构及无线充电装置 Download PDF

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周诗杰
刘宇晓
张永辉
胡高明
浦锡锋
梁力科
罗勇
赵勇
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Abstract

本实用新型公开一种散热结构及无线充电装置，其中，所述散热结构包括第一壳体、设置于第一壳体内的第一热源、第二壳体、设置于第二壳体内的第二热源、及屏蔽层，所述屏蔽层设于所述第一壳体与所述第二壳体之间，所述屏蔽层的背向第二壳体的表面还设置有散热片及导热件，所述导热件分别与所述第一热源和所述散热片连接。本实用新型的技术方案可实现无线充电装置的合理散热，为其内部各功能模块提供优良的工作环境，从而提高无线充电装置的长期可靠性及市场接受度。

Description

散热结构及无线充电装置
技术领域
本实用新型涉及无线充电技术领域，特别涉及一种散热结构及应用该散热结构的无线充电装置。
背景技术
现如今，无线充电技术在人们的日常生活中已经得以越来越多的应用。目前，为保证无线充电系统的安全性、可靠性、及可批量生产性，能量发射端和能量接收端分别进行一体化设计及封装，已成为无线充电装置的必然发展趋势。并且，为达到更高的功率密度，小型化设计亦成为无线充电装置的必然发展趋势。但是，当下市面上普遍使用的可兼顾二者的无线充电装置，均存在着内部散热结构不合理的问题，从而导致其工作时存在严重的散热问题，其内部各功能模块工作时的温度差异极大、工作环境极其恶劣，进而导致该类产品的长期可靠性极差、市场接受度极低。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种散热结构，旨在实现无线充电装置的合理散热，为其内部各功能模块提供优良的工作环境，从而提高无线充电装置的长期可靠性及市场接受度。
为实现上述目的，本实用新型提出的散热结构，应用于无线充电装置，包括第一壳体、设置于第一壳体内的第一热源、第二壳体、设置于第二壳体内的第二热源、及屏蔽层，所述屏蔽层设于所述第一壳体与所述第二壳体之间，所述屏蔽层的背向第二壳体的表面还设置有散热片及导热件，所述导热件分别与所述第一热源和所述散热片连接。
可选地，所述导热件设置有若干。
可选地，所述散热片设置有若干。
可选地，所述若干散热片平行设置。
可选地，所述屏蔽层的具有第一热源的一侧还设置有导流槽。
可选地，所述导流槽设置有若干。
可选地，所述第二热源与所述第二壳体的内壁贴合。
可选地，所述散热片、所述第一热源、及所述第二热源在所述屏蔽层所在平面的投影之间无重叠。
本实用新型还提出一种无线充电装置，所述无线充电装置包括如上所述的散热结构。
本实用新型的技术方案，通过导热件将置于第一壳体内部的第一热源所产生的大量的热量快速转移至置于第一壳体外部的散热片，继而通过与低温空气直接接触的散热片将已转移至其上的热量进行快速散发，从而完成于第一空间外部快速散发第一热源所产生的大量的热量的过程，降低第一热源温度，保护第一热源所包含的有关元件；同时，通过将第二热源置于相对独立的第二空间进行自然冷却散热，可完成对具有不同散热需求的不同热源采用对应、合理、且有效的方式进行快速散热的过程，且利用不同散热空间之间相对独立的位置关系，可有效降低不同热源之间及不同散热方式之间的热关联影响，降低各热源的工作温度，从而使得无线充电装置中各元件均可置于其所适宜的温度承受范围内，继而实现无线充电装置的合理散热，为其内部各功能模块提供优良的工作环境，进而提高无线充电装置的长期可靠性及市场接受度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型无线充电装置一实施例的结构示意图；
图2为图1中散热结构的俯视结构示意图；
图3为图1中散热结构的第一壳体、第二壳体、及屏蔽层的连接结构示意图；
图4为图1中散热结构的散热片、导热件、及第一热源的连接结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 无线充电装置 221 第二空间
200 散热结构 230 屏蔽层
210 第一壳体 231 散热片
211 第一空间 232 导热件
212 第一热源 233 导流槽
220 第二壳体
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
请参阅图1至图4，本实用新型提出一种散热结构200，应用于无线充电装置100。
请进一步参阅图2至图4，在本实用新型散热结构200一实施例中，该散热结构200包括第一壳体210、设置于第一壳体210内的第一热源212、第二壳体220、设置于第二壳体220内的第二热源(未图示)、及屏蔽层230，所述屏蔽层230设于所述第一壳体210与所述第二壳体220之间，所述屏蔽层230的背向第二壳体220的表面还设置有散热片231及导热件232，所述导热件232分别与所述第一热源212和所述散热片231连接。
需要说明的是，无线充电装置，通常由能量发射端与能量接收端组成。能量发射端与能量接收端相同，均主要包括功率电路、无功补偿网络、线圈、及磁路等发热元件。本实用新型散热结构200既可应用于无线充电装置100的能量发射端，亦可应用于无线充电装置100的能量接收端。
本实施例中，第一热源212为集成有功率电路的发热板(参阅图4)。发热板为金属材质，可吸收获取功率电路工作时所产生的大量的热量，其为高发热热源；第二热源则主要包括无功补偿网络中的谐振电容、线圈、及磁路，其为低发热热源。第一热源212设置于由第一壳体210与屏蔽层230所形成的第一空间211内，散热片231固设于屏蔽层230的背向第二壳体220的表面，且位于第一壳体210外部，可与低温空气直接接触。并且，第一壳体210上还开设有用于导热件232通过的通孔(未图示)，第一热源212与散热片231之间由导热件232进行连接。可以理解的，导热件232可将第一热源212(即高发热热源)所产生的大量的热量，通过热传导的方式由第一热源212快速地转移至散热片231；散热片231继而通过其表面的自然冷却过程快速且有效地将其所获取得到的热量传递至低温空气中，从而完成对第一热源212的散热过程，有效降低第一热源212的工作温度。
并且，散热片231固定设置于第一壳体210外部的屏蔽层230的表面，可有效替代传统无线充电装置的壳体中存在的金属与塑料结合的散热结构，进行壳体外部集中散热，解决传统无线充电装置因长期反复的温差变化而导致的金属部分与塑料部分结合处绝缘破坏的问题，进而保证无线充电装置100的稳定性。
需要说明的是，散热片231的设置面积可根据实际状况下第一热源212的产热效率及散热片231的材质选择进行合理的调整，以实现对第一热源212的合理散热。可以理解的，散热片231的材质决定了散热片231单位面积的散热效率。一般地，散热片231可采用金属材料制成，例如，金属铜或合金铜等具有高导热效率的材料。此外，导热件232则可采用铜条、热管、铜条与热管的组合、或其它高效导热件232，以快速完成热量的传导过程，进一步保证对第一热源212的合理散热。
第二热源设置于由第二壳体220与屏蔽层230所形成的第二空间221内。并且，可以理解的，由于第二热源(即低发热热源)所包含的相关元件在工作时所产生的热量较低，因此，对第二热源的散热采取第二空间221内自然冷却的散热方式即可满足散热要求，实现有效降低第二热源工作温度的目的。
此外，第二热源(低发热热源)设置于由第二壳体220与屏蔽层230所形成的第二空间221内，可形成一相对独立的散热空间，以避免第一空间211内的第一热源212(高发热热源)的散热对第二热源的散热产生影响，从而保证散热结构200对二热源的散热效率。
本实用新型的技术方案，通过导热件232将置于第一壳体210内部的第一热源212所产生的大量的热量快速转移至置于第一壳体210外部的散热片231，继而通过与低温空气直接接触的散热片231将已转移至其上的热量进行快速散发，从而完成于第一空间211外部快速散发第一热源212所产生的大量的热量的过程，降低第一热源212温度，保护第一热源212所包含的有关元件；同时，通过将第二热源置于相对独立的第二空间221进行自然冷却散热，可完成对具有不同散热需求的不同热源采用对应、合理、且有效的方式进行快速散热的过程，且利用不同散热空间之间相对独立的位置关系，可有效降低不同热源之间及不同散热方式之间的热关联影响，降低各热源的工作温度，从而使得无线充电装置100中各元件均可置于其所适宜的温度承受范围内，继而实现无线充电装置100的合理散热，为其内部各功能模块提供优良的工作环境，进而提高无线充电装置100的长期可靠性及市场接受度。此外，无线充电装置100的合理散热，还可避免现有无线充电装置因散热结构不合理而导致的塑料壳体老化，进而保证塑料壳体的硬度和抗碾压性，进一步提高无线充电装置100的稳定性。
需要说明的是，于本实用新型的散热结构200下，第一壳体210与第二壳体220均可由塑料制成，以避免散热结构200内电磁加热现象的产生，从而避免因壳体高温而带来的对本实用新型散热结构200的不利影响，进而更进一步保证本实用新型散热结构200的稳定性及实用性。
请再次参阅图4，所述导热件232设置有若干。
每一导热件232均可实现第一热源212与散热片231之间的连接，快速完成将热量由第一热源212向散热片231转移的过程。可以理解的，若干导热件232的设置，可有效分担单一导热件232的热传导压力，提高导热件232的热传导效率，从而有效提升本实用新型散热结构200对第一热源212的散热效率，以使得第一热源212所包含的相关元件均可工作于最佳工况温度范围内，进而保证第一热源212所包含的相关元件优异的工作性能。
优选地，所述散热片231设置有若干。
若干散热片231均设置于屏蔽层230的背向第二壳体220的表面，可与低温空气直接接触。并且，每一散热片231通过至少一导热件232获取第一热源212所产生的热量，进而通过与低温空气的热传导过程，将来源于第一热源212的大量的热量发散至周围低温空气，完成对第一热源212的散热过程。可以理解的，若干散热片231的设置，可增加能够进行有效散热的散热表面，分担单一散热片231的散热压力，提高散热片231的散热效率，从而进一步有效提升本实用新型散热结构200对第一热源212的散热效率，以使得第一热源212所包含的相关元件均可工作于最佳工况温度范围内，进而保证第一热源212所包含的相关元件优异的工作性能。
请进一步参阅图4，所述若干散热片231平行设置。
本实施例中，每一散热片231大小相同，相互之间平行且间隔设置，呈鳍片状。并且，呈鳍片状的若干散热片231可由若干导热件232连接成为一个整体，具体地，每一导热件232均贯穿所有散热片231，并与所有散热片231进行连接。
需要说明的是，导热件232与本实施例中若干散热片231之间的连接可采用焊接工艺或穿FIN工艺实现：采用焊接工艺，可达到固定牢靠、若干散热片231不易松散变形的目的，并且，还可实现导热件232与散热片231之间的低热阻连接，以提高导热件232与散热片231之间的热传导效率；而采用穿FIN工艺则可增加导热件232与若干散热片231之间的接触面积，亦可提高导热件与散热片231之间的热传导效率。
可以理解的，若干散热片231采取这样的排布方式，可实现利用有限的壳体表面、尽可能多地设置合理且有效的散热片231，以进一步增加能够进行有效散热的散热表面，分担散热压力，从而进一步达到提高散热片231的散热效率的目的，进而进一步保证本实用新型散热结构200对第一热源212的高效散热功能。
基于上述实施例，优选地，所述屏蔽层230的具有第一热源212的一侧还设置有导流槽233(参图2)，所述导流槽233用于利用空气流动对所述若干散热片231进行冷却。
优选地，所述导流槽233设置有若干。
本实施例中，若干导流槽233，可用于引导低温空气流经若干散热片231之间所形成的间隙，以加快每一散热片231表面附近的空气流动速率，通过热导流的方式降低散热片231热量、提高每一散热片231的散热效率，从而提升了本实用新型散热结构200对第一热源212的散热效率。
优选地，所述第二热源与所述第二壳体220的内壁贴合，可通过采用热传导方式进一步加速第二热源的散热过程，提高散热结构200对第二热源的散热效率，以使得第二热源所包含的相关元件均可工作于最佳工况温度范围内，进而保证第二热源所包含的相关元件优异的工作性能。
优选地，所述散热片231、所述第一热源212、及所述第二热源在所述屏蔽层230所在平面的投影之间无重叠。
可以理解的，散热片231、第一热源212、及第二热源在屏蔽层230所在平面上分区域相互间隔设置，可有效降低各部分之间的热关联影响，以使各部分均可工作于各自的温度承受范围内，从而保证本实用新型散热结构200各部分之间的工作性能及工作稳定性。
请参阅图1，本实用新型还提出一种无线充电装置100，所述无线充电装置100包括如前所述的散热结构200。该散热结构200的具体结构参照前述实施例，由于本无线充电装置100采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种散热结构，应用于无线充电装置，其特征在于，包括第一壳体、设置于第一壳体内的第一热源、第二壳体、设置于第二壳体内的第二热源、及屏蔽层，所述屏蔽层设于所述第一壳体与所述第二壳体之间，所述屏蔽层的背向第二壳体的表面还设置有散热片及导热件，所述导热件分别与所述第一热源和所述散热片连接。
2.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述导热件设置有若干。
3.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述散热片设置有若干。
4.如权利要求3所述的散热结构，其特征在于，所述若干散热片平行设置。
5.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述屏蔽层的具有第一热源的一侧还设置有导流槽。
6.如权利要求5所述的散热结构，其特征在于，所述导流槽设置有若干。
7.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述第二热源与所述第二壳体的内壁贴合。
8.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述散热片、所述第一热源、及所述第二热源在所述屏蔽层所在平面的投影之间无重叠。
9.一种无线充电装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的散热结构。
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