CN212278662U - 一种散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及散热技术领域，公开了一种散热装置。在该散热装置的半导体制冷件和散热风扇共同对移动终端进行散热时，散热风扇的第一部分用于半导体制冷件的放热部的散热，而散热风扇的第二部分用于直接对移动终端进行散热。通过上述方式，本实用新型能够提高散热装置的散热效率以及改善散热装置的散热效果。

Description

一种散热装置

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，特别是涉及一种散热装置。

背景技术

目前，应用于诸如智能手机、平板电脑等移动终端的散热装置，其或是采用半导体制冷的散热设计，或是采用风扇的散热设计。然而，目前无论半导体制冷还是风扇散热均存在散热效率较低、散热效果较差的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型主要解决的技术问题是提供一种散热装置，能够提高散热装置的散热效率以及改善散热装置的散热效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种散热装置。该散热装置包括壳体。该散热装置还包括半导体制冷件和散热风扇，半导体制冷件和散热风扇设于壳体中，半导体制冷件具有相对设置的吸热部和放热部，散热风扇层叠于放热部背离吸热部的一侧。散热风扇沿平行于参考平面的平面方向划分为第一部分和第二部分，第一部分在参考平面上的正投影与半导体制冷件在参考平面上的正投影重合，第二部分在参考平面上的正投影邻接第一部分在参考平面上的正投影，其中参考平面垂直于半导体制冷件和散热风扇的相对方向，并且在半导体制冷件和散热风扇共同对移动终端进行散热时，散热风扇的第一部分用于放热部的散热，第二部分用于直接对移动终端进行散热。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术，本实用新型提供一种散热装置。在该散热装置的半导体制冷件和散热风扇共同对移动终端进行散热时，散热风扇的第一部分用于半导体制冷件的放热部的散热，而散热风扇的第二部分用于直接对移动终端进行散热。也就是说，本实用新型的散热装置不仅通过半导体制冷件对移动终端进行散热，还通过散热风扇直接对移动终端进行散热，有利于提高散热装置的散热效率以及改善散热装置的散热效果。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。此外，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

图1是本实用新型散热装置一实施例的结构示意图；

图2是图1所示散热装置省略壳体后的结构示意图；

图3是图1所示散热装置另一视角的结构示意图；

图4是本实用新型散热装置装配于移动终端一实施例的结构示意图；

图5是图1所示散热装置的剖面结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的实施例，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。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为解决现有技术的散热装置散热效率较低、散热效果较差的技术问题，本实用新型的一实施例提供一种散热装置。该散热装置包括壳体。该散热装置还包括半导体制冷件和散热风扇，半导体制冷件和散热风扇设于壳体中，半导体制冷件具有相对设置的吸热部和放热部，散热风扇层叠于放热部背离吸热部的一侧。散热风扇沿平行于参考平面的平面方向划分为第一部分和第二部分，第一部分在参考平面上的正投影与半导体制冷件在参考平面上的正投影重合，第二部分在参考平面上的正投影邻接第一部分在参考平面上的正投影，其中参考平面垂直于半导体制冷件和散热风扇的相对方向，并且在半导体制冷件和散热风扇共同对移动终端进行散热时，散热风扇的第一部分用于放热部的散热，第二部分用于直接对移动终端进行散热。以下进行详细阐述。

请参阅图1和图2，图1是本实用新型散热装置一实施例的结构示意图，图2是图1所示散热装置省略壳体后的结构示意图。

在一实施例中，用户在使用诸如智能手机、平板电脑等移动终端时，尤其是用户使用移动终端进行游戏体验、观看视频等，移动终端产热严重。有鉴于此，本实施例的散热装置即应用于移动终端的散热作业，能够将移动终端产热快速散发，保证移动终端不会因温度过高而降频，避免移动终端降频而造成卡顿、暗屏等现象影响用户的使用体验。

移动终端的散热方式主要有两种：一种是通过加强移动终端表面的气体流动，以加快移动终端的热量散发；另外一种是通过接触温度较低的介质以将移动终端的热量热传递至该介质并借由该介质进行散发。

具体地，散热装置包括壳体1、半导体制冷件2和散热风扇3。半导体制冷件2和散热风扇3设于壳体1中，半导体制冷件2具有相对设置的吸热部21和放热部22，散热风扇3层叠于放热部22背离吸热部21的一侧。

半导体制冷件2主要利用半导体材料的Peltier(珀耳帖)效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，具体是吸热部21温度降低以吸收热量，放热部22温度升高而放出热量，进而实现制冷的目的。

需要说明的是，半导体制冷件2的制冷量越大，则对放热部22的散热效果的要求就越高，放热部22的温度也会更高。通常情况下，放热部22的散热效果对半导体制冷件2的制冷效果起到重要影响。具体地，在制冷量一定时，放热部22的散热效果越好，其温度就越低，吸热部21的温度就越接近理论最低温度，吸热部21的吸热量也就越高，进而意味着半导体制冷件2的制冷效果也就越好。

有鉴于此，本实施例在放热部22背离吸热部21的一侧增设散热风扇3，以改善放热部22的散热效果，进而使得半导体制冷件2具有良好的制冷效果。并且，散热风扇3进一步应用于本实施例根据电源条件切换散热装置的散热方式，将在下文详细阐述。

当然，半导体制冷件2的制冷效果也受到其本身的材质以及电偶对的影响。具体地，半导体制冷件2的材质通常使用碲化铋等。而半导体制冷件2的电偶对的数量越多，制冷量就越大，制冷效率就越高，意味着半导体制冷件2的制冷效果也就越好。

散热装置还包括电路组件4，电路组件4设于壳体1中且分别电连接半导体制冷件2和散热风扇3。电路组件4集成有逻辑控制电路，用于控制散热装置包括半导体制冷件2和散热风扇3在内的元器件工作。

散热装置还包括电源接口41和电池42。电源接口41和电池42设于壳体1中且二者分别电连接电路组件4。本实施例的散热装置具有不同的散热方式，能够根据电源条件进行切换。具体地，在检测到电源接口41有电能输入时，可以是电源接口41连接外部电源，从而由自电源接口41输入的电能进行供电，使得电路组件4控制半导体制冷件2和散热风扇3共同参与散热工作，而在未检测到电源接口41有电能输入时，可以是电源接口41未连接外部电源，而由散热装置自带的电池42进行供电，使得电路组件4控制散热风扇3参与散热工作，即仅散热风扇3参与对移动终端进行散热，此时半导体制冷件2未参与散热工作。

以上可以看出，本实施例的散热装置能够根据电源接口41是否有电能输入的情况，即根据电源条件，切换散热装置的散热方式。具体是切换至半导体制冷件2和散热风扇3共同参与散热工作，或是切换至仅散热风扇3参与散热工作。也就是说，本实施例的散热装置在电源接口41连接外部电源的情况下，控制半导体制冷件2和散热风扇3进行高效率的散热工作，具有较好的散热效果。同时考虑到便捷性的问题，当用户在不方便连接外部电源的情况下使用本实施例的散热装置时至少还能够通过散热风扇3进行散热工作，进而能够更好地满足用户的使用需求，有利于改善用户的使用体验。

而由于半导体制冷所需的功率较大，一般大于5W，传统散热装置依靠自带电源支持半导体制冷通常难以满足半导体制冷的功率需求，其设计可能性有限，较难在实际产品上实现，也就是说在传统散热装置上实现大于5W的自带电源供电是不现实的。意味着传统依靠半导体制冷的散热装置在不连接外部电源时将无法实现其散热的作用。而对于仅具有风扇散热方式的传统散热装置而言，其无法提供高效率的散热方式，无法满足用户的使用需求。

请继续参阅图2。在一实施例中，本实施例的散热风扇3不仅应用于半导体制冷件2的放热部22的散热以改善放热部22的散热效果，还应用于直接对移动终端进行散热，以进一步改善本实施例散热装置的散热效果、提高本实施例散热装置的散热效率。

具体地，半导体制冷件2在参考平面上的正投影的面积小于散热风扇3在参考平面上的正投影的面积。参考平面垂直于半导体制冷件2和散热风扇3的相对方向，参考平面如图2中平面α所示，半导体制冷件2和散热风扇3的相对方向如图2中箭头X所示，下同。通过上述方式，散热风扇3部分能够直接引起移动终端表面气体流动，即直接对移动终端进行散热，以加快移动终端附近气体的流动，进一步提高散热装置的散热效率、改善散热装置的散热效果。

需要说明的是，当检测到电源接口41有电能输入时，散热风扇3除了用于半导体制冷件2的放热部22散热，还直接对移动终端进行散热；而当未检测到电源接口41有电能输入时，移动终端产生的热量通过半导体制冷件2传递至散热风扇3以由散热风扇3进行散发，具体地散热风扇3对传递至半导体制冷件2的放热部22的热量进行散发，同时散热风扇3还不通过半导体制冷件2直接对移动终端进行散热。

进一步地，散热风扇3沿平行于参考平面的平面方向划分为第一部分31和第二部分32，第一部分31在参考平面上的正投影与半导体制冷件2在参考平面上的正投影重合，第二部分32在参考平面上的正投影邻接第一部分31在参考平面上的正投影。

也就是说，散热风扇3的第一部分31用于半导体制冷件2的放热部22的散热，包括对半导体制冷件2工作时放热部22产生的热量进行散热以及对自移动终端传递至半导体制冷件2的放热部22的热量进行散热，而散热风扇3的第二部分32用于直接加快移动终端附近气体的流动，即直接对移动终端进行散热。

更进一步地，位于散热风扇3靠近半导体制冷件2的一侧的壳体1上对应第二部分32的区域开设有通风口11，以允许散热风扇3引导的气流通过通风口11，从而直接对移动终端进行散热，如图2和3所示。

需要说明的是，散热风扇3所引导气流的流向为散热风扇3朝向半导体制冷件2的方向(如图2中箭头X所示)。也就是说，散热风扇3用于引导气流吹向半导体制冷件2和移动终端，如此加快半导体制冷件2的放热部22和移动终端附近气体的流动，加快热量散发，从而进一步改善散热装置的散热效果、降低移动终端的温度。

请参阅图2至图4，图4是本实用新型散热装置装配于移动终端一实施例的结构示意图。

在一实施例中，由于移动终端5的SOC(System-on-a-Chip)等芯片通常靠近移动终端5的摄像头51(后置摄像头)，因此移动终端5在工作时其上靠近摄像头51的区域产热严重，如图4所示。而本实施例的散热装置能够对移动终端上靠近摄像头的区域进行针对性地散热，能够提高散热效率。

具体地，壳体1具有相对的第一侧12和第二侧13。散热装置用于与移动终端装配，以对移动终端进行散热。其中，当散热装置装配于移动终端5后，壳体1的第一侧12相对第二侧13靠近移动终端5的摄像头51，如图4所示。半导体制冷件2和散热风扇3在壳体1上靠近第一侧12设置。如此一来，意味着半导体制冷件2和散热风扇3进一步靠近移动终端的摄像头，能够对移动终端上产热较为严重的区域进行针对性地散热，即靠近摄像头的区域，因而能够有效提高对移动终端进行散热的效率，也就说明本实施例的散热装置具有良好的散热效果。

进一步地，上述散热风扇3的第二部分32同样靠近壳体1的第一侧12设置，使得散热风扇3的第二部分32能够直接用于对移动终端的热源(即移动终端上靠近摄像头的区域)进行散热，以进一步提高散热效率，如图2和图3所示。

请继续参阅图2。在一实施例中，散热装置还包括辅助散热件6，辅助散热件6设于半导体制冷件2和散热风扇3之间，用于将半导体制冷件2的放热部22产生的热量或是经半导体制冷件2传递而来的热量传导至辅助散热件6。辅助散热件6具有较大的散热面积，能够加快热量散发，同时经由辅助散热件6将热量传递至散热风扇3以由散热风扇3进行进一步散发，从而进一步提高散热效率。

可选地，辅助散热件6可以采用翅片形式。具体地，辅助散热件6包括主体61以及若干散热翅片62，主体61背离散热风扇3的表面对应放热部22设置，若干散热翅片62设于主体61靠近散热风扇3的表面。其中，散热翅片62用于增大辅助散热件6的散热面积，以加快热量散发，进而有效降低半导体制冷件2的放热部22温度，也就允许半导体制冷件2的吸热部21具有更低的温度、具有更好的吸热效果，意味着本实施例的散热装置具有更好的散热效果。

进一步地，辅助散热件6的主体61与半导体制冷件2的放热部22之间通过导热胶体粘接，能够增大辅助散热件6的主体61与半导体制冷件2的放热部22之间的接触面积，即增大了二者之间导热面的面积，使得半导体制冷件2的放热部22的热量能够更高效地传递至辅助散热件6进行进一步散热，进而有利于改善本实施例散热装置的散热效果。

可选地，导热胶体可以是导热凝脂等，其具有良好的导热性能，同时还具有一定粘性，在此不做限定。

请继续参阅图2。在一实施例中，散热装置还包括导热柔性体7。导热柔性体7设于吸热部21背离放热部22的一侧，用于接触移动终端。也就是说，在散热装置和移动终端装配后，半导体制冷件2通过导热柔性体7接触移动终端，以增大半导体制冷件2和移动终端之间的导热面的面积，从而提高半导体制冷件2和移动终端之间热量传递的效率。

导热柔性体7具备良好导热性能的同时还具有一定的柔性，能够保证半导体制冷件2和移动终端之间紧密贴合，从而增大二者之间导热面的面积，提高导热效率。并且，导热柔性体7能够向半导体制冷件2和移动终端提供柔性接触，能够降低半导体制冷件2和移动终端磨损的风险。

可选地，导热柔性体7可以是导热硅脂等，其具备良好的导热性能，同时还具有一定的柔性，在此不做限定。

散热装置的用户使用体验不仅和散热装置自身的性能有关，用户对散热装置是否有制冷效果的直观感知同样影响着散热装置的用户使用体验。传统散热装置过度地宣传制冷效果，但传统散热装置其半导体制冷的热端设计是存在问题的。其一是传统散热装置的半导体制冷热端的温度控制存在问题，实际测得温度在60℃左右，会产生明显的热辐射，因此用户在使用时靠近散热装置的手部会有明显的热感，给用户的直观感知是发热严重；其二是传统散热装置不具备对应的隔热设计，导致半导体制冷的冷端是冷的而其它部分却是热的，同样让用户直观感知到发热严重。

有鉴于此，本实施例的散热装置充分考虑半导体制冷件2的放热部22热辐射以及隔热的问题，严格控制半导体制冷件2的放热部22的温度，具体通过上述散热装置各个元器件的设计实现，例如尽量增大辅助散热件6的散热面积以及增大散热风扇3的风量等，使得本实施例的散热装置即便在半导体制冷件2和散热风扇3共同参与散热的工况下，用户手部直观感知的气流温度仍然较低，即用户具有较为舒适的直观感知，有利于改善散热装置的用户使用体验。

请继续参阅图2至图4。在一实施例中，对于移动终端5的背面区域而言，即移动终端5的摄像头51(后置摄像头)所处表面区域，鉴于上述移动终端5的芯片通常靠近移动终端5的摄像头51，因此散热装置在装配于移动终端5后尽量靠近移动终端5的摄像头51。然而，移动终端5的背面的A区域通常是用户手部的放置区域，为避让用户的手部，散热装置通常只能装配于B区域，这就导致散热装置相对地往移动终端5的中部设置而相对远离移动终端5的摄像头51，意味着散热装置远离移动终端5的热源，致使散热装置的散热效果较差，如图4所示。

有鉴于此，壳体1包括相连的第一壳体部14和第二壳体部15，第一壳体部14在参考平面上的正投影的面积大于第二壳体部15在参考平面上的正投影的面积，其中参考平面垂直于半导体制冷件2和散热风扇3的相对方向。

当散热装置装配于移动终端5后，第一壳体部14相对第二壳体部15靠近移动终端5的摄像头51，如图4所示。半导体制冷件2和散热风扇3设于第一壳体部14，使得半导体制冷件2和散热风扇3进一步靠近移动终端的热源设置，进而改善散热装置的散热效果。

通过上述方式，本实施例散热装置通过第二壳体部15避让用户的手部，而允许第一壳体部14更靠近移动终端的热源，即移动终端的摄像头，进而使得第一壳体部14上的半导体制冷件2和散热风扇3能够进一步靠近移动终端的热源设置，提高散热效率，有利于改善散热装置的散热效果。

请参阅图5，图5是图1所示散热装置的剖面结构示意图。

在一实施例中，散热装置还包括第一夹持件81和第二夹持件82，第一夹持件81和第二夹持件82设于壳体1且二者相对设置，用于配合夹持移动终端，使得散热装置能够装配于移动终端进行使用。

具体地，散热装置还包括弹性件83，弹性件83设于壳体1内且连接第一夹持件81。第二夹持件82固定于壳体1，具体可以是固定于壳体1的第一壳体部14。第一夹持件81能够相对壳体1伸出并能够在弹性件83的作用下相对壳体1收回，以使得第一夹持件81和第二夹持件82分别从移动终端的相对两侧配合夹紧移动终端。

举例而言，当需要将散热装置装配于移动终端时，用户拉出第一夹持件81，即第一夹持件81相对壳体1伸出，并将移动终端置于第一夹持件81和第二夹持件82之间，之后用户松开第一夹持件81，以在弹性件83的作用下第一夹持件81相对壳体1收回，进而使得第一夹持件81和第二夹持件82配合夹紧移动终端，即完成散热装置与移动终端的装配。

进一步地，弹性件83优选为卷簧，弹性件83收纳于壳体1中，具体可以是收纳于壳体1的第二壳体部15，第一夹持件81对应地设于第二壳体部15，卷簧形式的弹性件83绕其卷曲端卷曲设置，其自由端连接第一夹持件81，以通过弹性件83收卷的弹性回复力带动第一夹持件81相对壳体1收回，进而与第二夹持件82配合夹紧移动终端。

综上所述，本实用新型所提供的散热装置，在其半导体制冷件和散热风扇共同对移动终端进行散热时，散热风扇的第一部分用于半导体制冷件的放热部的散热，而散热风扇的第二部分用于直接对移动终端进行散热。也就是说，本实用新型的散热装置不仅通过半导体制冷件对移动终端进行散热，还通过散热风扇直接对移动终端进行散热，有利于提高散热装置的散热效率以及改善散热装置的散热效果。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“层叠”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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。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。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种散热装置，其特征在于，所述散热装置包括：

壳体；

半导体制冷件和散热风扇，所述半导体制冷件和所述散热风扇设于所述壳体中，所述半导体制冷件具有相对设置的吸热部和放热部，所述散热风扇层叠于所述放热部背离所述吸热部的一侧；

所述散热风扇沿平行于参考平面的平面方向划分为第一部分和第二部分，所述第一部分在所述参考平面上的正投影与所述半导体制冷件在所述参考平面上的正投影重合，所述第二部分在所述参考平面上的正投影邻接所述第一部分在所述参考平面上的正投影，其中所述参考平面垂直于所述半导体制冷件和所述散热风扇的相对方向，并且在所述半导体制冷件和所述散热风扇共同对移动终端进行散热时，所述散热风扇的所述第一部分用于所述放热部的散热，所述第二部分用于直接对移动终端进行散热。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，位于所述散热风扇靠近所述半导体制冷件的一侧的所述壳体上对应所述第二部分的区域开设有通风口，以允许所述散热风扇引导的气流通过所述通风口，进而用于直接对移动终端进行散热。

3.根据权利要求1或2所述的散热装置，其特征在于，所述散热风扇所引导气流的流向为所述散热风扇朝向所述半导体制冷件的方向。

4.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括：

电路组件，所述电路组件设于所述壳体中且分别电连接所述半导体制冷件和所述散热风扇；

电源接口和电池，所述电源接口和所述电池设于所述壳体中且二者分别电连接所述电路组件，其中在检测到所述电源接口有电能输入时由自所述电源接口输入的电能进行供电，使得所述电路组件控制所述半导体制冷件和所述散热风扇共同参与散热工作，而在未检测到所述电源接口有电能输入时由所述电池进行供电，使得所述电路组件控制所述散热风扇参与散热工作。

5.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括辅助散热件，所述辅助散热件设于所述半导体制冷件和所述散热风扇之间，所述辅助散热件包括主体以及若干散热翅片，所述主体背离所述散热风扇的表面对应所述放热部设置，所述若干散热翅片设于所述主体靠近所述散热风扇的表面。

6.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述主体与所述放热部之间通过导热胶体粘接。

7.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括导热柔性体，所述导热柔性体设于所述吸热部背离所述放热部的一侧。

8.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，

所述壳体包括相连的第一壳体部和第二壳体部，所述第一壳体部在参考平面上的正投影的面积大于所述第二壳体部在所述参考平面上的正投影的面积，其中所述参考平面垂直于所述半导体制冷件和所述散热风扇的相对方向；

所述散热装置用于与移动终端装配，以对移动终端进行散热，其中当所述散热装置装配于移动终端后所述第一壳体部相对所述第二壳体部靠近移动终端的摄像头，所述半导体制冷件和所述散热风扇设于所述第一壳体部。

9.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述壳体具有相对的第一侧和第二侧，所述散热装置用于与移动终端装配，以对移动终端进行散热，其中当所述散热装置装配于移动终端后所述壳体的所述第一侧相对所述第二侧靠近移动终端的摄像头，所述半导体制冷件和所述散热风扇在所述壳体上靠近所述第一侧设置。

10.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，

所述散热装置用于与移动终端装配，以对移动终端进行散热，所述散热装置还包括第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件和所述第二夹持件设于所述壳体且二者相对设置；

所述散热装置还包括弹性件，所述弹性件设于所述壳体内且连接所述第一夹持件，所述第一夹持件能够相对所述壳体伸出并能够在所述弹性件的作用下相对所述壳体收回，以使得所述第一夹持件和所述第二夹持件分别从移动终端的相对两侧配合夹紧移动终端。

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