CN214795418U - 一种头戴显示设备及其散热机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种散热机构，包括开设于壳体上的进风口及出风口、与发热元件相连并用于发散其热量的散热器，以及设置于所述壳体内、用于通过气流对所述散热器进行强制对流散热的风冷组件，且所述风冷组件的抽风口与所述进风口连通，所述风冷组件的排风口与所述出风口连通。因此，通过散热器对发热元件的热量进行发散，再通过风冷组件从进风口处将外界冷空气抽入到壳体内对散热器进行快速散热，最后通过风冷组件将吸热后的热空气从出风口处排出至外界，能够将热量及时散发至外界，防止热量在壳体内蓄积，同时无需额外增大壳体的表面积，进而避免壳体的体积增大。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机构

技术领域

本实用新型涉及可穿戴设备技术领域，特别涉及一种散热机构。本实用新型还涉及一种头戴显示设备。

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，头戴显示设备大多数采用被动散热的方式，其解决散热的思路基本都是将发热元件的热量传递至壳体上，然后通过壳体和外界空气进行热交换，进而把热量散发到空气中去。

然而，一方面由于用户在使用头戴显示设备时会经常触摸壳体，壳体的温度过高时会对皮肤会产生热烫等不舒适感，导致产品佩戴体验不佳；另一方面，由于常规壳体有密封性要求，发热元件在壳体内产生的热量容易蓄积，无法快速散发至外界，导致散热效率不佳，且壳体与空气的自然换热效率不高，若要提高换热效率，则必须额外增大壳体的散热面积，导致体积变大。

因此，如何将热量及时散发至外界，防止热量在壳体内蓄积，同时避免壳体体积增大，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散热机构，能够将热量及时散发至外界，防止热量在壳体内蓄积，同时避免壳体体积增大。本实用新型的另一目的是提供一种头戴显示设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种散热机构，包括开设于壳体上的进风口及出风口、与发热元件相连并用于发散其热量的散热器，以及设置于所述壳体内、用于通过气流对所述散热器进行强制对流散热的风冷组件，且所述风冷组件的抽风口与所述进风口连通，所述风冷组件的排风口与所述出风口连通。

优选地，所述进风口开设于所述壳体的底壁和/或顶壁，所述出风口开设于所述壳体的侧壁。

优选地，所述壳体包括前壳与后壳，且所述进风口为所述前壳与所述后壳之间的底部连接缝隙和/或顶部连接缝隙，所述出风口为所述前壳与所述后壳之间的侧部连接缝隙。

优选地，还包括贴附于所述发热元件表面并用于吸收其热量的吸热板，且所述吸热板与所述散热器相连。

优选地，还包括连接于所述吸热板与所述散热器之间、用于将所述吸热板所吸收的热量传递至所述散热器的导热管。

优选地，所述风冷组件包括至少两个沿横向并列分布的风扇，且相邻两个所述风扇的抽风口互相正对，各所述风扇的排风口分别与对应的所述出风口连通，所述散热器分别设置于各所述风扇的排风口处。

优选地，所述风冷组件还包括设置于各所述风扇的排风口处、用于限制气流排出流向的导流板，且所述散热器设置于所述导流板上，所述导流板的末端与所述出风口连接。

优选地，所述风冷组件还包括遮盖于所述导流板的顶部、用于对各所述风扇的排风口形成密闭排风通道的密封盖板。

优选地，所述导流板及所述密封盖板均为与所述壳体的弧形侧壁配合的弧形板。

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散热机构，其中，所述散热机构具体为上述任一项所述的散热机构。

本实用新型所提供的散热机构，主要包括进风口、出风口、散热器和风冷组件。其中，进风口与出风口均开设在壳体上，主要用于使外界冷空气通过进风口进入壳体内部，以及使内部热空气通过出风口排出至外界。散热器设置在壳体内，并与发热元件相连，主要用于利用散热器的较大散热表面积对发热元件的热量进行发散，防止热量蓄积。风冷组件设置在壳体内，其上设置有抽风口和排风口，其中，抽风口与壳体上开设的进风口连通，而排风口与壳体上开设的出风口连通，主要用于将外界冷空气从进风口处抽入，通过抽风口后吹入到散热器上，通过冷空气气流对散热器的散热表面进行强制对流散热，再将吸收了散热器所发散的热量的热空气从排风口处排出，并经过出风口排出至外界，如此实现对发热元件的风冷散热。因此，本实用新型所提供的散热机构，通过散热器对发热元件的热量进行发散，再通过风冷组件从进风口处将外界冷空气抽入到壳体内对散热器进行快速散热，最后通过风冷组件将吸热后的热空气从出风口处排出至外界，能够将热量及时散发至外界，防止热量在壳体内蓄积。

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的分解结构示意图。

图3为图1的剖视图。

图4为进风口在壳体上的开设位置示意图。

图5为图1的局部结构示意图。

图6为图5的分解结构示意图。

其中，图1—图6中：

发热元件—a，PCB—b，电池—c；

壳体—1，进风口—2，出风口—3，散热器—4，风冷组件—5，吸热板—6，导热管—7，散热板—8；

前壳—11，后壳—12，抽风口—51，排风口—52，

风扇—501，导流板—502，密封盖板—503。

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的分解结构示意图，图3为图1的剖视图。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，散热机构主要包括进风口2、出风口3、散热器4和风冷组件5。

其中，进风口2与出风口3均开设在壳体1上，主要用于使外界冷空气通过进风口2进入壳体1内部，或者使内部热空气通过出风口3排出至外界。

散热器4设置在壳体1内，并与发热元件a相连，主要用于利用散热器4的较大散热表面积对发热元件a的热量进行发散。

风冷组件5设置在壳体1内，其上设置有抽风口51和排风口52。其中，抽风口51与壳体1上开设的进风口2连通，而排风口52与壳体1上开设的出风口3连通，主要用于将外界冷空气从进风口2处抽入，通过抽风口51后吹入到散热器4上，通过冷空气气流对散热器4的散热表面进行强制对流散热，再将吸收了散热器4所发散的热量的热空气从排风口52处排出，并经过出风口3排出至外界，如此实现对发热元件a的风冷散热。

因此，本实施例所提供的散热机构，通过散热器4对发热元件a的热量进行发散，再通过风冷组件5从进风口2处将外界冷空气抽入到壳体1内对散热器4进行快速散热，最后通过风冷组件5将吸热后的热空气从出风口3处排出至外界，能够将热量及时散发至外界，防止热量在壳体1内蓄积，同时由于无需利用壳体1的表面积进行散热，因此无需额外增大壳体1的表面积，进而避免壳体1的体积增大。

如图4所示，图4为进风口2在壳体1上的开设位置示意图。

在关于进风口2与出风口3的一种优选实施例中，进风口2具体开设在壳体1的底壁、顶壁处，而出风口3具体开设在壳体1的侧壁处。其中，进风口2可以单独开设在壳体1的底壁上，也可以单独开设在壳体1的顶壁上，还可以同时在壳体1的底壁与顶壁上进行开设。而出风口3也可以单独开设在壳体1的其中一侧侧壁上，也可以同时开设在壳体1的两侧侧壁上。此处优选地，为尽量提高通风效率，进风口2同时开设在壳体1的底壁与顶壁上，且出风口3同时开设在壳体1的两侧侧壁上，如此设置，散热机构在运行时，外界冷空气将同时从壳体1的上下两侧进入到其内部，再从壳体1的左右两侧排出。

进一步的，考虑到壳体1一般为分体式结构，主要包括前壳11与后壳12，两者可互相扣合，方便进行拆装，为此，在本实施例中，进风口2具体为前壳11与后壳12之间的底部连接缝隙以及/或者顶部连接缝隙，同时，出风口3具体为前壳11与后壳12之间的侧部连接缝隙。其中，各部位的连接缝隙的具体尺寸参数可根据实际情况进行调整。

为提高散热器4对发热元件a的热量发散效率，本实施例在发热元件a的表面上贴附设置有吸热板6。该吸热板6具体可为铜板、铝合金板等热的良导体，并且具有较大表面积，紧贴在发热元件a表面上，可高效吸收发热元件a的热量。

进一步的，为使吸热板6能够快速将吸收的热量传递至散热器4处，本实施例还在吸热板6上连接了导热管7。具体的，该导热管7的一端可紧贴连接在吸热板6的表面上，另一端延伸至散热器4处。一般的，导热管7可为铜管、铝合金管等热的良导体。并且，为方便导热管7的末端将热量传递至整个散热器4上，本实施例还在导热管7的末端设置有吸热板6，并将该吸热板6紧贴在散热器4的底面上，从而利用该吸热板6提高传热面积。

此外，由于发热元件a主要为芯片等，并且安装在PCB上，因此，本实施例中增设散热板8用于安装PCB、电池c、光学模组等其余零部件，同时利用散热板8吸收各个发热元件a的热量，作为均温件向外辐射热量，以在冷空气进入到壳体1内时也同时为散热板8进行散热。

如图5、图6所示，图5为图1的局部结构示意图，图6为图5的分解结构示意图。

在关于风冷组件5的一种优选实施例中，该风冷组件5主要包括风扇501、导流板502和密封盖板503。

其中，风扇501可单独设置一个，也可以设置多个(且为偶数个)。对于单个风扇501的情况，其排风口52显然仅能与开设在壳体1其中一侧侧壁上的出风口3连通，为提高排风效率，在本实施例中，风扇501同时设置有两个。并且为了与两侧侧壁上的出风口3对应，该两个风扇501在壳体1内沿横向方向并列分布在两侧区域，如此可使两个风扇501的排风口52分别与两侧侧壁上的出风口3连通，从而在壳体1内形成两股散热气流。

进一步的，考虑到外界冷空气同时从壳体1的上下两侧流入到壳体1内，并提高对冷空气的利用率，两个风扇501可分布在壳体1高度方向的中心区域，并且两个风扇501的抽风口51互相正对，同时两个风扇501的排风口52互相背离。如此设置，外界冷空气从壳体1的上下两侧同时进入到壳体1内后，将在壳体1中心区域同时沿左右两侧被吸入到两个风扇501的抽风口51中。相应的，散热器4具体设置在各个风扇501的排风口52处，从而可在风扇501将冷空气吹出排风口52时，使得冷空气经过散热器4内各片散热鳍片的间隙，将散热器4的热量带走。

导流板502设置在各个风扇501的排风口52处，主要用于引导或限制气流从排风口52处排出后的流向，直至流动至出风口3处，如此可将吸收了热量的热空气限制在固定的流道内，防止热空气在壳体1内四处流动，避免热空气又将热量传递回壳体1内。同时，为方便散热器4的设置，可将散热器4设置在导流板502上。

密封盖板503设置在导流板502的顶部，将导流板502的表面遮盖，并与导流板502形成腔体状的密闭排风通道。如此设置，热空气从风扇501的排风口52处吹出后，将只能在密封盖板503与导流板502所形成的密闭排风通道内流动，并一直流动到壳体1上的排风口52处，直至排出至外界。当然，由于散热器4也设置在导流板502上，因此密封盖板503也同时将散热器4封闭在密闭排风通道内，如此可有效将散热器4所发散的大部分热量限制在密闭排风通道内，避免发散到壳体1内造成热量蓄积。

进一步的，考虑到风冷组件5整体设置在壳体1内靠近前壳11的位置，而前壳11通常设计为略微弯曲的弧形板状，为顺应此种设计结构，避免导流板502与密封盖板503的存在影响前壳11的体积尺寸，在本实施例中，导流板502与密封盖板503均为与前壳11的弧形内壁配合的弧形板。如此设置，密封盖板503的前表面即可抵接或紧贴在前壳11的内壁上，防止出现前壳11需要扩张面积以适应密封盖板503的情况，进而避免增大壳体1的体积。

本实施例还提供一种头戴显示设备，主要包括壳体1和设置于壳体1内的散热机构，其中，该散热机构的具体内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。

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 (9)

1.一种散热机构，其特征在于，包括开设于壳体(1)上的进风口(2)及出风口(3)、与发热元件(a)相连并用于发散其热量的散热器(4)，以及设置于所述壳体(1)内、用于通过气流对所述散热器(4)进行强制对流散热的风冷组件(5)，且所述风冷组件(5)的抽风口(51)与所述进风口(2)连通，所述风冷组件(5)的排风口(52)与所述出风口(3)连通；

所述进风口(2)开设于所述壳体(1)的底壁和/或顶壁，所述出风口(3)开设于所述壳体(1)的侧壁。

2.根据权利要求1所述的散热机构，其特征在于，所述壳体(1)包括前壳(11)与后壳(12)，且所述进风口(2)为所述前壳(11)与所述后壳(12)之间的底部连接缝隙和/或顶部连接缝隙，所述出风口(3)为所述前壳(11)与所述后壳(12)之间的侧部连接缝隙。

3.根据权利要求1所述的散热机构，其特征在于，还包括贴附于所述发热元件(a)表面并用于吸收其热量的吸热板(6)，且所述吸热板(6)与所述散热器(4)相连。

4.根据权利要求3所述的散热机构，其特征在于，还包括连接于所述吸热板(6)与所述散热器(4)之间、用于将所述吸热板(6)所吸收的热量传递至所述散热器(4)的导热管(7)。

5.根据权利要求1所述的散热机构，其特征在于，所述风冷组件(5)包括至少两个沿横向并列分布的风扇(501)，且相邻两个所述风扇(501)的抽风口(51)互相正对，各所述风扇(501)的排风口(52)分别与对应的所述出风口(3)连通，所述散热器(4)分别设置于各所述风扇(501)的排风口(52)处。

6.根据权利要求5所述的散热机构，其特征在于，所述风冷组件(5)还包括设置于各所述风扇(501)的排风口(52)处、用于限制气流排出流向的导流板(502)，且所述散热器(4)设置于所述导流板(502)上，所述导流板(502)的末端与所述出风口(3)连接。

7.根据权利要求6所述的散热机构，其特征在于，所述风冷组件(5)还包括遮盖于所述导流板(502)的顶部、用于对各所述风扇(501)的排风口(52)形成密闭排风通道的密封盖板(503)。

8.根据权利要求7所述的散热机构，其特征在于，所述导流板(502)及所述密封盖板(503)均为与所述壳体(1)的弧形侧壁配合的弧形板。

9.一种头戴显示设备，包括壳体(1)和设置于所述壳体(1)内的散热机构，其特征在于，所述散热机构具体为权利要求1-8任一项所述的散热机构。

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