CN208013561U - 一种头戴显示设备及其散热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种头戴显示设备的散热系统，包括贴附于主热源上并用于吸收其热量的吸热件、设置于预设散热空间内的主散热件，以及连通于所述吸热件与所述主散热件之间并形成回路的导热管，所述回路内充有循环流动的导热工质。如此，通过吸热件吸收主热源的热量，然后通过导热管内的导热工质将吸收的热量运载到主散热件处进行散热，由于主散热件设置于预设散热空间内，从而使得热量释放的主要场所避开了主热源的所在位置，有效防止热量蓄积，同时，导热管内循环流动的导热工质能够及时将主热源所的热量传递至主散热件上，提高了散热效率，避免对运行效率和性能造成影响，提高用户体验。本实用新型还公开一种头戴显示设备，其有益效果如上所述。

Description

一种头戴显示设备及其散热系统

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，特别涉及一种头戴显示设备的散热系统。本实用新型还涉及一种包括上述散热系统的头戴显示设备。

背景技术

随着VR(Virtual Reality，虚拟现实)技术和AR(Augmented Reality，增强现实)技术的发展，越来越多的VR设备和AR设备已得到广泛使用。其中，头戴显示设备的使用最为广泛，包括头盔和眼镜等。

目前，头戴显示设备的体积越来越小，质量越来越轻，部分头戴显示设备甚至几乎可以达到跟眼镜类似的结构，以方便用户的使用和携带。但是，随着体积的变小和功能的丰富，头戴显示设备的整机总功耗不断上升，并且结构造型上还需要同时满足人体工程学，如此对头戴显示设备的结构空间和散热性能提出很大挑战。

在现有技术中，头戴显示设备的散热效率较低，散热结构设计不佳，容易导致整机的温度升高，影响部件运行效率和性能，甚至给用户带来烫伤等负面影响。

因此，如何提高头戴显示设备的散热效率，避免热量蓄积对运行效率和性能造成影响，提高用户体验，是本领域技术人员所面临的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种头戴显示设备的散热系统，能够提高散热效率，同时避免热量蓄积对运行效率和性能造成影响，提高用户体验。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述散热系统的头戴显示设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种头戴显示设备的散热系统，包括贴附于主热源上并用于吸收其热量的吸热件、设置于预设散热空间内的主散热件，以及连通于所述吸热件与所述主散热件之间并形成回路的导热管，所述回路内充有循环流动的导热工质。

优选地，还包括设置于所述预设散热空间内、用于加快所述主散热件的散热效率的辅散热件。

优选地，所述预设散热空间与外界环境连通。

优选地，所述导热管具体为弹性管。

优选地，还包括设置于设备外壳的亲肤面与所述主热源之间、用于隔绝两者间的热量传递的隔热件。

优选地，还包括若干贴附于所述主热源上、用于将其散发热量传递至设备外壳的隔肤面上的均热件。

本实用新型还提供一种头戴显示设备，包括设备外壳及设置于其内的散热系统，其中，所述散热系统具体为上述任一项所述的散热系统。

优选地，所述设备外壳包括主板仓、散热仓和连接于两者之间、用于供人体耳廓支撑的连架桥；所述主热源安装于所述主板仓内，所述预设散热空间位于所述散热仓内，且所述导热管沿所述连架桥的长度方向分布于其内部。

优选地，所述连架桥具有弹性。

优选地，所述头戴显示设备具体为AR眼镜。

本实用新型所提供的头戴显示设备的散热系统，主要包括吸热件、主散热件和导热管。其中，头戴显示设备内虽然安装有多个功能部件或模块，但主要的热量来源集中在个别部件上，即主热源，而吸热件贴附在主热源上，主要用于吸收其产生的热量。主散热件设置在预设散热空间内，主要用于进行散热。导热管连通在吸热件与主散热件之间，并且形成回路，主要用于将吸热件与主散热件连通，以使主热源所产生的热量，能够被吸热件吸收后，再通过导热管传递至主散热件上，由主散热件进行散热冷却。在导热管的回路中充有导热工质，该导热工质在回路中循环流动，主要用于流动到吸热件上时，将主热源的热量吸收，然后运载到主散热件处，再将吸收的热量释放，如此往复循环，持续不断地为主热源进行散热降温。综上，本实用新型所提供的头戴显示设备的散热系统，通过吸热件吸收主热源的热量，然后通过导热管内的导热工质将吸收的热量运载到主散热件处进行散热，由于主散热件设置于预设散热空间内，从而使得热量释放的主要场所避开了主热源的所在位置，有效防止热量蓄积，同时，导热管内循环流动的导热工质能够及时将主热源所产生的热量传递至主散热件上，提高了散热效率，避免热量的蓄积对运行效率和性能造成影响，提高用户体验。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式中的散热系统的整体结构爆炸图。

图2为本实用新型所提供的一种具体实施方式中的头戴显示设备的具体结构示意图。

其中，图1—图2中：

主热源—1，吸热件—2，主散热件—3，导热管—4，辅散热件—5，隔热件—6，均热件—7，主板仓—8，散热仓—9，连架桥—10，光机调节组件—11。

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，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式中的散热系统的整体结构爆炸图。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，头戴显示设备的散热系统主要包括吸热件2、主散热件3和导热管4。

其中，头戴显示设备内虽然安装有多个功能部件或模块，但主要的热量来源集中在个别部件上，即主热源1，比如主板或芯片组等。

吸热件2贴附在主热源1上，主要用于吸收其产生的热量。具体的，该吸热件2可为散热片或导热性能良好的金属片，如铜片等。

主散热件3设置在预设散热空间内，主要用于进行散热。具体的，预设散热空间是一个避开主热源1安装位置的空间，其具有可供主散热件3进行散热冷却的环境因素。至于主散热件3，具体可通过空气对流或介质热量传递等常规降温散热方式实现散热目的，可以为列管换热器或散热片等。

导热管4连通在吸热件2与主散热件3之间，并且形成回路，主要用于将吸热件2与主散热件3连通，以使主热源1所产生的热量，在被吸热件2吸收后，再通过导热管4传递至主散热件3上，由主散热件3进行散热冷却。具体的，该导热管4可以由导热性能良好的金属制成，比如铜管等。

在导热管4的回路中充有导热工质，该导热工质在回路中循环流动，具体可为水、油或气体等介质。一般的，可在回路中连接驱动部件作为导热工质循环流动的运动源，比如，驱动部件可为泵或电机等。当导热管4内的导热工质流动到吸热件2上时，由于存在较高的温度差，因此可将主热源1的热量吸收，然后随着循环运动将吸收的热量运载到主散热件3处，再在主散热件3处将吸收的热量释放，如此往复循环，持续不断地为主热源1进行散热降温。同时，为了提高主散热件3的散热效率，导热管4可在主散热件3的内部蜿蜒曲折分布，以便延长高温导热工质与低温换热介质的接触时间与接触面积。

综上，本实施例所提供的头戴显示设备的散热系统，通过吸热件2吸收主热源1的热量，然后通过导热管4内的导热工质将吸收的热量运载到主散热件3处进行散热，由于主散热件3设置于预设散热空间内，从而使得热量释放的主要场所避开了主热源1的所在位置，有效防止热量蓄积，同时，导热管4内循环流动的导热工质能够及时将主热源1所产生的热量传递至主散热件3上，提高了散热效率，避免热量的蓄积对运行效率和性能造成影响，提高用户体验。

进一步的，考虑到主散热件3设置在预设散热空间内，并且导热管4的导热效率较高，为避免传导的热量在预设散热空间内蓄积，本实施例在预设散热空间内增设了辅散热件5。具体的，该辅散热件5主要用于加快主散热件3的散热效率，比如该辅散热件5可以为风机等，通过大流量的冷空气吹散到主散热件3的表面上，如此通过强制空气对流进行散热，大幅提高了主散热件3的散热效率。或者，该辅散热件5也可以为冷水管路等，通过大流量的冷却水均匀地覆盖在主散热件3的表面上，同样大幅提高其散热效率。

基于同样的考虑，还可将该预设散热空间与外界环境连通，比如在辅散热件5上增设连通外界的进风口或进液口等，具体的，该进风口或进液口可开设在设备外壳上。

另外，为方便导热管4等较长部件在设备壳体内的分布和安装，本实施例将导热管4设置为弹性管，即软管，如此，导热管4即可在设备壳体内任意弯曲或折叠，防止意外折断，同时方便安装和各个零部件的布局。

不仅如此，为进一步提高散热系统的散热性能，同时考虑到头戴显示设备在正常使用时，需要佩戴到人体头部上，比如VR眼镜需要佩戴到耳朵上等，为保证舒适性，头戴显示设备的设备外壳上一般具有两个特殊表面，即亲肤面和隔肤面。其中，亲肤面即头戴显示设备上在佩戴过程中与人体皮肤直接接触的表面，而隔肤面即为头戴显示设备上在佩戴过程中不与人体皮肤接触的表面，一般的，亲肤面具体为头戴显示设备的内侧表面，而隔肤面具体为头戴显示设备的外侧表面。基于此，为避免设备外壳内的零部件的热量传递到设备外壳上的亲肤面上，防止烫伤皮肤，本实施例在设备外壳的亲肤面与主热源1之间增设了隔热件6。具体的，该隔热件6可与表面涂覆有保温材料的片材，并且可贴附在设备外壳的内表面上。

进一步的，当主热源1的发热量较大且发热效率较高时，为减轻吸热件2的吸热压力，提高热量转移效率，本实施例在设备外壳内增设了若干片均热件7件。具体的，各均热件7件可采用纳米碳铜箔或纳米石墨烯铜箔等材料，并制成片材的形式贴附在主热源1上，同时与设备外壳的隔肤面相接触，如此，通过各片均热件7件的作用即可将主热源1的部分热量分散到设备外壳的隔肤面上，加快散热效率，提高散热面积。

本实施例还提供一种头戴显示设备，主要包括设备外壳、与设备外壳相连的光机调节组件11和设置在设备外壳内的散热系统，其中，该散热系统的具体结构与上述相关内容相同，此处不再赘述。

在关于设备外壳的一种优选实施方式中，该设备外壳主要包括主板仓8、散热仓9和连架桥10，其中，连架桥10主要用于连接分布于两端的主板仓8和散热仓9。而散热系统中的主热源1安装在主板仓8内，预设散热空间设置在散热仓9内，同时导热管4设置在连架桥10内，并且沿着连架桥10的长度方向分布在其内部空间中。同时，主散热件3、辅散热件5及驱动部件等部件可设置在散热仓9中，如此设置，可与主板仓8内安装的各部件形成两端质量平衡结构，整体质量被分散，有利于设备外壳的平衡性设计和结构强度设计。

另外，本实施例中所指头戴显示设备，一般指的是眼镜类设备，为方便人们的佩戴使用，本实施例中的连架桥10具体可为狭窄细长的弧形杆状结构，如此能够方便、稳定地支撑在人体耳廓上。

进一步的，本实施例中的连架桥10具体为弹性结构，比如钛合金桥等，可以实现大角度弯折，方便调整佩戴角度，避免意外折断。

需要说明的是，本实施例中所提供的散热系统，尤其适用于VR眼镜，但同时也适用于AR眼镜或VR头盔等其余头戴设备。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种头戴显示设备的散热系统，其特征在于，包括贴附于主热源(1)上并用于吸收其热量的吸热件(2)、设置于预设散热空间内的主散热件(3)，以及连通于所述吸热件(2)与所述主散热件(3)之间并形成回路的导热管(4)，所述回路内充有循环流动的导热工质。

2.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，还包括设置于所述预设散热空间内、用于加快所述主散热件(3)的散热效率的辅散热件(5)。

3.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述预设散热空间与外界环境连通。

4.根据权利要求3所述的散热系统，其特征在于，所述导热管(4)具体为弹性管。

5.根据权利要求1-4任一项所述的散热系统，其特征在于，还包括设置于设备外壳的亲肤面与所述主热源(1)之间、用于隔绝两者间的热量传递的隔热件(6)。

6.根据权利要求5所述的散热系统，其特征在于，还包括若干贴附于所述主热源(1)上、用于将其散发热量传递至设备外壳的隔肤面上的均热件(7)。

7.一种头戴显示设备，包括设备外壳及设置于其内的散热系统，其特征在于，所述散热系统具体为权利要求1-6任一项所述的散热系统。

8.根据权利要求7所述的头戴显示设备，其特征在于，所述设备外壳包括主板仓(8)、散热仓(9)和连接于两者之间、用于供人体耳廓支撑的连架桥(10)；所述主热源(1)安装于所述主板仓(8)内，所述预设散热空间位于所述散热仓(9)内，且所述导热管(4)沿所述连架桥(10)的长度方向分布于其内部。

9.根据权利要求8所述的头戴显示设备，其特征在于，所述连架桥(10)具有弹性。

10.根据权利要求9所述的头戴显示设备，其特征在于，所述头戴显示设备具体为AR眼镜。