CN213042193U - 一种头戴显示设备、风冷散热器及侧置散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种侧置散热结构，包括与发热元件紧贴并用于吸收其热量的吸热板、设置于所述吸热板表面的风扇，以及设置于所述吸热板表面并分布于所述风扇两侧的鳍片组，所述风扇的顶壁和/或底壁开设有抽风口，所述风扇的侧壁开设有排风口，且各所述鳍片组分别分布于所述排风口的朝向的两侧方位。如此，由于鳍片组分别分布在风扇的排风口朝向的两侧，因此鳍片组不再如现有技术中那般与风扇在轴向上排列，而是与风扇在吸热板的横向上并排分布，形成狭长结构，因此能够大幅减小风冷散热器的轴向长度，更加适应于头戴显示设备内的狭长安装空间。本实用新型还公开一种风冷散热器和一种头戴显示设备，其有益效果如上所述。

Description

一种头戴显示设备、风冷散热器及侧置散热结构

技术领域

本实用新型涉及可穿戴设备技术领域，特别涉及一种侧置散热结构。本实用新型还涉及一种风冷散热器和一种头戴显示设备。

背景技术

随着虚拟现实、增强现实技术的发展，越来越多的头戴显示设备已得到广泛使用。

AR(Augmented Reality，增强现实)技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”。

VR(Virtual Reality，虚拟现实)技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术就是利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象。

在头戴式显示设备领域，越来越多的产品已经上市，各种各样的头戴式、眼镜式产品形态不断出现。目前，AR、VR产品越来越轻量化，眼镜形态的AR、VR产品越来越成为市场的主流，眼镜主体的尺寸逐渐被压缩，导致产品可用于自然对流和辐射的有效散热面积越来越小，而为了保证平台的性能，平台的功耗很难降低，对于有效散热面积偏小的产品，使用自然对流和辐射散热会导致机壳表面温度及主板温度过高。

在现有技术中，一般在壳体内加装风扇散热组件进行风冷散热。常规的风扇散热组件一般将散热鳍片沿轴向布置在风扇的出风侧，以将冷空气吹入鳍片中进行热交换后再排出。然而，产品主要呈细长、扁平的条状结构，厚度较薄，一般没有多余安装空间将鳍片放置在风扇的出风口位置处，如此将导致风冷散热器的轴向尺寸过长，难以适应产品内部的狭长安装空间。

因此，如何减小风冷散热器的轴向长度，适应狭长安装空间，是本领域技术人员面临的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种侧置散热结构，能够减小风冷散热器的轴向长度，适应狭长安装空间。本实用新型的另一目的是提供一种风冷散热器和一种头戴显示设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种侧置散热结构，包括与发热元件紧贴并用于吸收其热量的吸热板、以及设置于所述吸热板表面的风扇、设置于所述吸热板表面的若干个鳍片组，所述风扇的顶壁和/或底壁开设有抽风口，所述风扇的侧壁开设有排风口，且各所述鳍片组分别分布于所述排风口的朝向的两侧方位。

优选地，所述风扇包括水平安装于所述吸热板表面的外壳、可旋转地设置于所述外壳内的涡轮扇，且所述抽风口开设于所述外壳的顶壁和/或底壁，所述排风口开设于所述外壳的侧壁。

优选地，所述外壳的横截面形状呈矩形，且所述排风口开设于所述外壳的其中一侧侧壁上。

优选地，所述外壳的横截面形状呈矩形，且所述排风口分别开设于所述外壳的正对两侧侧壁上。

优选地，所述抽风口为与所述涡轮扇的旋转轨迹对应的弧形孔，且在所述外壳的顶壁和/或底壁上沿周向分布有多个。

优选地，所述鳍片组中的各个鳍片的排列方向与所述抽风口的抽风方向一致。

优选地，还包括设置于所述吸热板上并覆盖在所述鳍片组的表面上、用于迫使气流通过所述鳍片组中的缝隙后再进入到所述抽风口中的盖板。

优选地，还包括设置于所述排风口的顶壁与所述盖板的底面之间以及所述排风口的底壁与所述吸热板的表面之间、用于防止气流从所述排风口处排出后重新被所述抽风口吸回的止回风块。

本实用新型还提供一种风冷散热器，包括如上述任一项所述的侧置散热结构。

本实用新型还提供一种头戴显示设备，包括壳体和设置于所述壳体内的风冷散热器，其中，所述风冷散热器具体为上一项所述的风冷散热器。

本实用新型所提供的侧置散热结构，主要包括吸热板、风扇、鳍片组、抽风口和排风口。其中，吸热板在壳体内与发热元件紧贴，主要用于吸收发热元件在运行时所产生的热量。风扇设置在吸热板的表面上，鳍片组也设置在吸热板的表面上，并且具体分布在风扇的两侧位置。在风扇的顶壁和/或底壁上开设有抽风口，同时在风扇的侧壁上开设有排风口，重要的是，各个鳍片组分别分布于排风口朝向的两侧方位。如此，在风扇运行时，外界冷空气将在壳体内经过鳍片组后(或同时)从抽风口处抽入到风扇中，在抽风过程中，冷空气与鳍片组进行热交换以对发热元件进行散热，最后再从排风口处排出至外界。由于鳍片组分别分布在风扇的排风口朝向的两侧，因此鳍片组不再如现有技术中那般与风扇在轴向上排列，而是与风扇在吸热板的横向上并排分布，形成狭长结构，因此能够大幅减小风冷散热器的轴向长度，更加适应于头戴显示设备内的狭长安装空间。

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的整体结构示意图。

图2为图1中所示结构未安装盖板的结构示意图。

图3为图1的结构爆炸图。

图4为鳍片组的第一种具体结构示意图。

图5为鳍片组的第二种具体结构示意图。

图6为鳍片组的第三种具体结构示意图。

图7为本实用新型所提供的另一种具体实施方式的结构爆炸图。

图8为风冷散热器在头戴显示设备中的一种安装结构爆炸图。

其中，图1—图8中：

发热元件—a，风冷散热器—b；

吸热板—1，风扇—2，鳍片组—3，抽风口—4，排风口—5，盖板—6，止回风块—7，导热介质板—8，壳体—9，光机组件—10，主板—11；

外壳—21，涡轮扇—22。

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2、图3，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图，图2为图1中所示结构未安装盖板6的结构示意图，图3为图1的结构爆炸图。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，侧置散热结构主要包括吸热板1、风扇2、鳍片组3、抽风口4和排风口5。

其中，吸热板1在壳体9内与发热元件a紧贴，主要用于吸收发热元件a在运行时所产生的热量，吸热板1具体可为埋设有热管的金属板或均温板。为提高吸热板1对发热元件a的热量吸收效率，还可在吸热板1的底面上贴附安装一层导热介质板8。

风扇2设置在吸热板1的表面上，鳍片组3也设置在吸热板1的表面上，并且具体分布在风扇2的两侧位置。一般的，鳍片组3可同时设置多个，并且与吸热板1形成焊接或胶黏剂沾粘连接等，而各片鳍片的厚度可相等或不相等，且相邻鳍片的间距可等间距也可不等间距。

在风扇2的顶壁和/或底壁上开设有抽风口4，同时在风扇2的侧壁上开设有排风口5，重要的是，各个鳍片组3分别分布于排风口5朝向的两侧方位。

如此，在风扇2运行时，外界冷空气将在壳体9内经过鳍片组3后(或同时)从抽风口4处抽入到风扇2中，在抽风过程中，冷空气与鳍片组3进行热交换以对发热元件a进行散热，最后再从排风口5处排出至外界。由于鳍片组3分别分布在风扇2的排风口5朝向的两侧，因此鳍片组3不再如现有技术中那般与风扇2在轴向上排列，而是与风扇2在吸热板1的横向上并排分布，形成狭长结构，因此能够大幅减小风冷散热器的轴向长度，更加适应于头戴显示设备内的狭长安装空间。

此外，在吸热板1上还设置有凸台，主要用于固定风扇2，凸台的具体数量需要根据风扇2的固定孔数量来定，一般为2-4个。

在关于风扇2的一种优选实施例中，该风扇2主要包括外壳21和涡轮扇22。其中，外壳21安装在吸热板1的表面上，并且呈水平安装。涡轮扇22可旋转地设置在外壳21内，主要用于通过涡轮的旋转进行抽风和排风。同时，抽风口4具体开设在外壳21的顶壁和/或底壁上，而排风口5开设在外壳21的侧壁上。如此设置，涡轮扇22的旋转轴即垂直于吸热板1的表面，并且涡轮扇22沿水平瞬时针或逆时针旋转。当涡轮扇22运行时，将从外壳21的垂向上下两侧，即顶壁和底壁处的抽风口4处进行抽风，当冷空气抽入到外壳21内后，在涡轮扇22的驱动下再从外壳21的侧壁上的排风口5处排出至外界。当然，为方便涡轮扇22从外壳21的底壁的抽风口4处进行抽风，外壳21的底面与吸热板1之间可保持一定高度间隙，从而方便气流流通。

在关于排风口5的一种优选实施例中，外壳21的横截面形状具体呈矩形，并且排风口5开设在外壳21的其中一侧侧壁(共4个侧壁)上，如此设置，吸收了热量后的空气仅从该排风口5处排出。

在关于排风口5的另一种优选实施例中，外壳21的横截面形状具体呈矩形，并且排风口5同时开设有两个，具体分布在外壳21的两个正对侧壁上，即前后侧壁或左右侧壁上。如此设置，吸收了热量后的空气将可同时从两个排风口5中排出。

在关于抽风口4的一种优选实施例中，为提高抽风效率，抽风口4具体呈弧形孔，并且其弧形曲线与涡轮扇22的旋转轨迹相对应，可在涡轮扇22的旋转过程中，将外界冷空气形成旋流抽入到涡轮扇22中，从而降低摩擦阻力，提高进风效率。同时，抽风口4可在外壳21的顶壁和/或底壁上同时开设多个，并且各个抽风口4可沿周向方向均匀分布。

在关于鳍片组3的一种优选实施例中，为进一步提高抽风效率和抽风流量，各个鳍片组3中的各个鳍片的排列方向可与抽风口4欧的抽风方向保持一致。具体的，由于各个鳍片组3分别分布在风扇2的横向两侧位置，因此，各个鳍片组3中的鳍片只需保持与涡轮扇22的某一径向平行即可，比如各片鳍片可均沿着吸热板1的长度方向分布等。如此设置，可保证外界冷空气能够顺利通过各个鳍片组3后流动到抽风口4处，尽量削减鳍片对空气流动造成的阻碍。

此外，考虑到涡轮扇22在抽风时，冷空气可从空间各个方向同时进入到抽风口4中，而为了提高对发热元件a的散热效率，需要冷空气尽可能全部通过鳍片组3进行热交换后再进入到抽风口4中，为此，本实施例中增设了盖板6。具体的，该盖板6设置在吸热板1上，并且覆盖在鳍片组3的表面上，使得鳍片组3的顶部表面和风扇2的顶部表面被遮挡，如此，冷空气无法直接从鳍片组3和风扇2的顶部进入到抽风口4中，必须从鳍片组3的侧面通过鳍片组3进行热交换后再进入到抽风口4中。当然，风扇2的高度一般低于鳍片组3的高度，并且盖板6的底面与鳍片组3的顶部表面之间还留有较小的间隙，以方便空气流通。

为方便盖板6与吸热板1之间的安装连接，本实施例中，可在盖板6的底部或吸热板1的表面设置胶黏剂，比如背胶等，从而将盖板6的底部与吸热板1沾粘连接。当然，还可在吸热板1的表面上开设螺纹孔，并通过螺栓等紧固件将盖板6的底部与吸热板1形成可拆卸连接。

如图4所示，在关于鳍片组3的第一种具体结构中，鳍片组3的顶部表面为镂空结构，即各片鳍片组3分别立设在吸热板1的表面上，相邻两片鳍片组3之间的空间无封顶。

如图5所示，在关于鳍片组3的第二种具体结构中，鳍片组3的顶部表面为封闭结构，即各片鳍片组3分别立设在吸热板1的表面上，相邻两片鳍片组3之间的空间全封顶。

如图6所示，在关于鳍片组3的第三种具体结构中，鳍片组3的顶部表面为半封闭结构，即各片鳍片组3分别立设在吸热板1的表面上，相邻两片鳍片组3之间的空间具有一定面积的封顶，该封顶的具体面积占比可以根据盖板6的遮盖面积而定。

另外，考虑到抽风口4与排风口5在外壳21上的开设位置比较接近，为防止吸收了热量的空气从排风口5处排出后重新被抽风口4从缝隙处吸回，本实施例在排风口5的顶壁与盖板6的底面之间，以及排风口5的底壁与吸热板1的表面之间垫设有止回风块7，从而通过该止回风块7的作用防止排出后的热空气倒流回抽风口4中。具体的，该止回风块7可为泡棉、聚氨酯块等弹性材料。

如图7所示，图7为本实用新型所提供的另一种具体实施方式的结构爆炸图。

在本实施例中，风扇2在吸热板1的表面上同时设置有多个，比如2～4个等。具体的，各个风扇2在吸热板1的表面上沿其长度方向并排分布，从而避免增加轴向长度。同时，各个风扇2的抽风方向和排风方向需要分别保持一致。

本实施例还提供一种风冷散热器，主要包括侧置散热结构，其中，该侧置散热结构的具体内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。

本实施例还提供一种头戴显示设备，主要包括壳体9、设置于壳体9内的光机组件10、安装于光机组件10上的主板11(搭载有发热元件a)，以及安装于主板11表面的风冷散热器b，其中，该风冷散热器b的具体内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。如图8所示，图8为风冷散热器在头戴显示设备中的一种安装结构爆炸图。一般的，该头戴显示设备可为VR眼镜或AR眼镜。

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)

1.一种侧置散热结构，其特征在于，包括与发热元件(a)紧贴并用于吸收其热量的吸热板(1)、设置于所述吸热板(1)表面的风扇(2)，以及设置于所述吸热板(1)表面的若干个鳍片组(3)，所述风扇(2)的顶壁和/或底壁开设有抽风口(4)，所述风扇(2)的侧壁开设有排风口(5)，且各所述鳍片组(3)分别分布于所述排风口(5)的朝向的两侧方位。

2.根据权利要求1所述的侧置散热结构，其特征在于，所述风扇(2)包括水平安装于所述吸热板(1)表面的外壳(21)、可旋转地设置于所述外壳(21)内的涡轮扇(22)，且所述抽风口(4)开设于所述外壳(21)的顶壁和/或底壁，所述排风口(5)开设于所述外壳(21)的侧壁。

3.根据权利要求2所述的侧置散热结构，其特征在于，所述外壳(21)的横截面形状呈矩形，且所述排风口(5)开设于所述外壳(21)的其中一侧侧壁上。

4.根据权利要求2所述的侧置散热结构，其特征在于，所述外壳(21)的横截面形状呈矩形，且所述排风口(5)分别开设于所述外壳(21)的正对两侧侧壁上。

5.根据权利要求3或4所述的侧置散热结构，其特征在于，所述抽风口(4)为与所述涡轮扇(22)的旋转轨迹对应的弧形孔，且在所述外壳(21)的顶壁和/或底壁上沿周向分布有多个。

6.根据权利要求1所述的侧置散热结构，其特征在于，所述鳍片组(3)中的各个鳍片的排列方向与所述抽风口(4)的抽风方向一致。

7.根据权利要求6所述的侧置散热结构，其特征在于，还包括设置于所述吸热板(1)上并覆盖在所述鳍片组(3)的表面上、用于迫使气流通过所述鳍片组(3)中的缝隙后再进入到所述抽风口(4)中的盖板(6)。

8.根据权利要求7所述的侧置散热结构，其特征在于，还包括设置于所述排风口(5)的顶壁与所述盖板(6)的底面之间以及所述排风口(5)的底壁与所述吸热板(1)的表面之间、用于防止气流从所述排风口(5)处排出后重新被所述抽风口(4)吸回的止回风块(7)。

9.一种风冷散热器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的侧置散热结构。

10.一种头戴显示设备，包括壳体(9)和设置于所述壳体(9)内的风冷散热器，其特征在于，所述风冷散热器具体为权利要求9所述的风冷散热器。

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