CN216215955U - 充电座 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种充电座，利用与半导体制冷芯片和散热模块连接的导热部，将充电承载面上的热量传递至散热腔内，而后通过散热模块将导热部的热量传递出去。由此，可及时的将位于充电承载面上的热量传递至其他区域，提高了设备的冷却效率。同时，将产生的热量传递至散热腔后再将热量传递出去，便于充电座内部的冷却系统的空间布置，让设备的外观更加紧凑和美观。

Description

充电座

技术领域

本实用新型涉及充电设备领域，尤其涉及一种充电座。

背景技术

电子设备在充电的过程中电池等元器件会产生热量，尤其具有无线充电功能的电子设备，其充电功率越高，发热量也会越大。所产生的热量会对设备的电池或电路板等设备产生影响，过高的温度也会进一步降低充电效率，甚至发生设备损坏和电池爆炸等危险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种充电座，能通过对附于充电承载面上的电子设备进行冷却，从而提高充电效率以及安全性。

本实用新型实施例的充电座包括：

散热模块；

半导体制冷芯片，包括冷侧与热侧；

导热部，连接在所述半导体制冷芯片和散热模块之间，用于将热量传导至所述散热模块；

底座，具有散热腔，所述散热模块设置于所述散热腔中；以及

充电承载面，所述充电承载面的一侧与所述底座连接，所述冷侧设置于所述充电承载面的至少部分区域。

进一步地，所述充电座还包括：

支撑部，具有与所述散热腔间隔设置的吸热腔，所述支撑部的一侧与所述底座连接且相对于所述底座倾斜设置，所述充电承载面用于形成所述吸热腔的部分侧壁且位于与所述底座的相背离一侧，所述半导体制冷芯片位于所述吸热腔中；

所述导热部跨越所述吸热腔和所述散热腔的间隔区域。

进一步地，所述导热部具有吸热段、散热段以及连接所述吸热段和所述散热段的折弯段，所述吸热段与所述热侧以及所述散热段与所述散热模块进行热交换。

进一步地，所述导热部还包括：导热垫，所述吸热段为条状结构，所述条状结构的侧壁通过所述导热垫与所述热侧贴合。

进一步地，所述导热部还包括多个翅片、顶片和底片，所述多个翅片间隔排列在所述顶片和所述底片之间；

所述散热段为条状结构，所述条状结构的侧壁贴设于所述顶片或底片位置。

进一步地，所述散热模块为风扇，所述风扇的排风口朝向所述多个翅片的间隔区域。

进一步地，所述支撑部为第二主壳，所述充电承载面为侧壳，所述第二主壳和所述侧壳扣合以形成所述吸热腔。

进一步地，所述底座还包括第一主壳和底壳，所述第一主壳和所述底壳扣合以形成所述散热腔并且所述底壳包括所述散热腔的底部和至少一个侧壁。

进一步地，所述第一主壳包括与所述风扇排风口对应的所述散热格栅；

所述底壳的底部包括与所述风扇进风口对应的所述进风格栅。

进一步地，所述充电座还包括位于所述散热腔的电路板和位于所述吸热腔的无线充电模组，所述无线充电模组产生的交变磁场朝向所述充电承载面方向且与所述冷侧对应的所述充电承载面的区域具有间隔，所述电路板位于所述散热模块上方并与所述第一主壳固接；

所述第一主壳设置有多个朝向所述底壳的肋板，所述多个肋板在所述第一主壳和底壳扣合时压盖在所述导热部上。

本实用新型实施例的充电座，利用与半导体制冷芯片和散热模块连接的导热部，将充电承载面上的热量传递至散热腔内，而后通过散热模块进行散热。由此，可及时的将位于充电承载面上的热量带走，提高了设备的冷却效率。同时，将产生的热量传递至散热腔，再利用散热模块将导热部的热量传递出去，便于充电座内部的冷却系统的空间布置，让设备的外观更加紧凑和美观。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型实施例的充电座的爆炸示意图；

图2是本实用新型实施例的导热部的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的充电座的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的充电座侧面的剖视示意图；

图5是本实用新型实施例的第一主壳和第二主壳的结构示意图；

图6是本实用新型实施例的底座内零部件的爆炸示意图。

附图标记说明：

1-导热部；11-吸热段；12-散热段；121-翅片；122-顶片；123-底片；13-导热垫；14-折弯段；

2-半导体制冷芯片；21-热侧；22-冷侧；

3-底座；31-第一主壳；32-底壳；33-肋板；34-凸缘；

4-散热模块；5-电路板；6-无线充电模组；

7-支撑部；

8-支架；81-翻边；

A11-吸热腔；A12-散热腔；A2-充电承载面；A3-散热格栅；A4-进风格栅。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个申请文件中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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，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。

为易于说明，诸如“内”、“外”、“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等等的空间相关术语在此被用于描述图中例示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解的是，空间相关术语可意欲包含设备在使用或操作中的除图中描绘的方位之外的不同的方位。例如，如果图中的设备被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件于是将被定位为在该其它元件或特征“上方”。因而，示例术语“下方”能包含上方和下方的方位二者。设备可以以其它方式被定向(旋转90度或处于其它方位)，并且在此使用的空间相关描述词应该被相应地解释。

图1是充电座爆炸示意图。图2是导热部的结构示意图。如图1-2所示，本实施例中充电座包括散热模块4、半导体制冷芯片2、导热部1、底座3以及充电承载面A2。半导体制冷芯片2包括冷侧22与热侧21，导热部1连接在半导体制冷芯片2和散热模块4之间，该导热部1用于将热量传导至散热模块4。底座3具有散热腔A12，散热模块4设置于散热腔A12中。充电承载面A2的一侧与底座3连接，冷侧22设置于充电承载面A2的至少部分区域。本实施例中的充电承载面A12与底座3的连接方式使得本领域技术人员可以将充电承载面A12与底座3制作成一个整体，且同时还能保证散热腔A12与充电承载面A2保留一定的空间，以减少散热腔A12内的热量回流到充电承载面A2上。该充电承载面A2可以在充电座给手机或平板电脑等电子产品充电时，用来放置充电设备。电子产品充电时产生的热量大部分会通过热传导的方式逐步传递至散热腔A12中。具体地，首先，电子产品充电时产生的热量会传递至与电子产品接触的充电承载面A2上。然后，通过半导体制冷芯片2将冷侧22的热量传导至热侧21。最后，利用导热部1将热侧21的热量传递到散热腔A12中，利用散热模块4将热量传递出去。本实施例中充电承载面A2的部分边缘区域和底座3固接在一起，使得充电承载面A2的其余大部分区域与底座3仍具有间隔，从而可将散热腔A12的热量与充电承载面A2尽量分隔开。

本实施例的半导体制冷芯片2又称珀耳帖制冷器，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，从而实现制冷的目的。但是半导体自身存在电阻值，当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递。而且两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当冷侧22和热侧21达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消。此时冷侧22和热侧21的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度，就需要采取散热等方式降低热侧21的温度。

基于以上原理，本实施例的充电座，利用与半导体制冷芯片2和散热模块4连接的导热部1，将充电承载面A2上的热量传递至散热腔A12内，再通过散热模块4将导热部1的热量传递出去。由此，将产生的热量传递至散热腔A12，再利用散热模块4将导热部1的热量传递出去，提高了设备的冷却效率。同时，充电座的吸热以及散热处于不同的区域，便于对充电座内部的冷却系统进行空间布置，让设备的外观更加紧凑和美观。

图3是底座3和支撑部7的结构示意图。图4是底座3和支撑部7的侧面剖视示意图。图5是第一主壳和第二主壳的结构示意图。如图1-5所示，进一步地，充电座还包括支撑部7，支撑部7的一侧与底座3连接且相对于底座3倾斜设置，支撑部7具有与散热腔A12间隔设置的吸热腔A11，充电承载面A2用于形成吸热腔A11的部分侧壁且位于与底座3的相背离一侧，半导体制冷芯片2位于吸热腔A11中。导热部1跨越吸热腔A11和散热腔A12的间隔区域。

本实施例中的充电承载面A2设置于吸热腔A11的侧壁上，也即该充电承载面A2用于成型支撑部7的部分外壳，使得半导体制冷芯片2的冷侧22贴设在充电承载面A2上时，半导体制冷芯片2可置于吸热腔A11内。由此，本实施例中可以将制冷系统在空间上划分为吸热以及散热两个部分，通过导热部1将两个区域的热量进行传递，使得位于相对独立的散热腔A12放出的热量可以被散热模块4导出，从而避免多余的热量回流至吸热腔A11内，导致散热的效率降低。图1中示出了一种支撑部7朝向底座3倾斜的布置方式。此时，支撑部7与底座3呈现出三角形留空区域。此种形式实现了底座3与支撑部7外形的轻薄化需求，使得充电座的外形更加美观。

容易理解，本实施例中吸热腔A11与散热腔A12处于相对独立的空间，而作为热量传递的导热部1，会穿过两个腔的间隔区域。为此，本实施例中还在间隔位置设置有用于避让导热部1的窗口(图5中区域Ⅰ)，该窗口大小可配置为与导热部1的截面形状尽量贴合，以减少空气的流通。优选地，本实施例中的导热部1上的导热材料可选择如铜或铝等具有较高热导率的金属制成。

如图1-5所示，在一些实施方式中，导热部1具有吸热段11、散热段12以及连接该吸热段11和散热段12的折弯段14。吸热段11与热侧21可进行热交换，同时散热段12与散热模块4也可进行热交换。本实施例中的吸热段11和散热段12为导热部1上分别与热侧21和散热模块4进行热交换的区域，其中用于连接二者的折弯段14可以将热量在两个区域之间进行传递。

进一步地，导热部1还包括导热垫14，吸热段11为条状结构，该条状结构的侧壁通过导热垫14与热侧21贴合。本实施例中的导热垫14具有较高的热导率，并形成了部分可与吸热段11的侧壁贴合的凹陷，从而提高了吸热段11对热侧21的导热面积。该导热垫14可选具有较高热导率的金属或非金属材质制成。

可选地，本实施例中的导热垫1可选择具有的良好导热性以及柔韧性的导热硅胶垫，使得导热垫13可部分包覆在吸热段11的侧壁上。同时导热硅胶垫还能具有一定的粘性，便于贴附在热侧21上。

图6是底座3内零部件的爆炸示意图。如图1-6所示，进一步地，导热部1还包括多个翅片121、顶片122和底片123，多个翅片121间隔排列在顶片122和底片123之间。散热段12为条状结构，该条状结构的侧壁贴设于所述顶片122或底片123位置。本实施例中沿散热段12的侧壁向外侧延伸的翅片121可以增加散热段12的表面积，从而提高热量传递速度。图2中示出了一种翅片121排列形式，图中翅片121设置在散热段12的下方，并且沿条状结构的长度方向排列。翅片121的顶部和底部还连接有沿条状结构长度方向延伸的顶片122和底片123，使得多个翅片121、顶片122和底片123形成一个鳍片式散热器。该散热段12贴设于鳍片式散热器的顶部。

具体地，本实施例中的条状结构可以为热导管。热导管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发端，另外一端为冷凝端，当热管一端受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发端，使得循环热量可由热管一端传至另外一端。由此，利用导热管对半导体制冷芯片2的热侧21的热量进行疏导，可以极大的提升半导体制冷芯片2的吸热效率。可选地，为提高热交换的效率，散热段12和吸热段11可增加与热侧21和散热模块4的接触面积，例如盘结在能与热侧21和/或散热模块4进行热交换的区域。

在一些实施方式中，散热模块4为风扇，该风扇的排风口设置为朝向多个翅片121的间隔区域。本实施例中利用了热传导中的热对流的方式，通过风扇增加翅片121附近的空气流速，从而提高散热效率。图2和图5中示出了一种风扇与上述实施例中鳍片式散热器以及导热部1的布置形式，其中导热部1从吸热腔A11延伸至散热腔A12时，会首先经过区域Ⅰ的窗口，该窗口位于充电座宽度方向大致正中的位置。在进入到散热腔A12后会转向朝宽度方向上的一侧延伸，直至延伸到底座3的侧壁附近，然后沿着充电座长度方向继续延伸。此时该沿长度方向延伸的一段刚好位于风扇出风口位置的上方，也即上述实施例中的散热段12。在散热段12下方设置有鳍片式散热器，该鳍片式散热器正对于出风口位置。此种，布置方式使得导热部1有效的避让开了底座3内部的零部件，同时将散热段12的位置引导至底座3侧壁，便于进一步将热量传递至充电座外侧。在保证空间布置扁平化的前提下，极大地提高了风扇对散热段12的降温效率，从而在一定程度上减少风扇在工况时的功率，进而减少风扇带来的噪音。

如图1-6所示，在一些实施方式中，支撑部7为第二主壳，充电承载面A2为侧壳，该第二主壳和侧壳扣合以形成吸热腔A11。

在另一些实施方式中，底座3还包括第一主壳31和底壳32，第一主壳31和底壳32扣合以形成散热腔A12并且底壳32包括散热腔A12的底部和至少一个侧壁。

上述两个实施例中的吸热腔A11和散热腔A12可通过第一主壳31、第二主壳、侧壳和底壳32彼此之间的拼接形成。此种形式可便于内部的零部件的安装操作。如图1和5所示，例如可将与半导体制冷芯片2连接的导热垫13固接在第二主壳内壁，将沿预定的方向配置的导热部1穿过区域Ⅰ，然后再安装其余零部件。最后，通过粘结等连接方式，将侧壳与底壳32分别与第二主壳和第一主壳31固定。

进一步地，第一主壳31包括与风扇排风口对应的散热格栅A3，底壳32的底部包括与风扇进风口对应的进风格栅44。进风格栅A4和散热格栅A3可以将底座3内部与外部的空气导通，进而便于通过以热对流的方式将热量传递至充电座的外侧。

如图1-6所示，在一些实施方式中，充电座还包括位于散热腔A12的电路板5和位于吸热腔A1的无线充电模组6，无线充电模组6产生的交变磁场朝向充电承载面A2方向且与冷侧22对应的充电承载面A2的区域具有间隔，电路板5位于散热模块4上方并与主壳3固接。第一主壳31设置有多个朝向底壳32的肋板33，多个肋板33在第一主壳31和底壳32扣合时压盖在导热部1上。本实施例中的无线充电模组6与半导体制冷芯片2不重叠，避免无线充电模组6产生的交变磁场作用于半导体制冷芯片2。肋板33可以在第一主壳31与底壳32组装好后，对内部的零部件进行定位，防止产生晃动。

具体地，本实施例中的无线充电模组6与导热垫13可都位于支撑部7的内壁，并在二者之间设置格挡以进行分隔。图5中示出的位于格挡位置的两处区域Ⅱ，两处区域Ⅱ分别是用于避让电能发生线圈组件12的导线，以及用于避让用于固定导热垫13连接件的窗口。以此使得支撑部7的内部结构更加紧凑，并且外形扁平化。

进一步地，上述实施例中的电路板5和散热模块4之间还可设置有支架8。散热模块4与支架8的底部连接，支架8的边缘具有向上弯折的翻边81。同时底座3顶壁设置有朝向下方的凸缘34。当第一主壳31与底壳扣合后，底座3的顶壁可以抵接在翻边81的顶部，同时翻边81的侧壁可以与凸缘34内壁接触，从而在水平方向和高度方向固定散热模块4。此时，电路板5的顶部与底座3顶部固接，电路板5底部与支架8存有间隙，同时电路板5的侧面与肋板33侧面形成配合。由此，在底座3内狭小的空间中同时实现了对于电路板5以及散热模块4的固定，还保证电路板5不会受到散热模块4等其他零件的挤压。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电座，其特征在于，所述充电座包括：

散热模块(4)；

半导体制冷芯片(2)，包括冷侧(22)与热侧(21)；

导热部(1)，连接在所述半导体制冷芯片(2)和散热模块(4)之间，用于将热量传导至所述散热模块(4)；

底座(3)，具有散热腔(A12)，所述散热模块(4)设置于所述散热腔(A12)中；以及

充电承载面(A2)，所述充电承载面(A2)的一侧与所述底座(3)连接，所述冷侧(22)设置于所述充电承载面(A2)的至少部分区域。

2.根据权利要求1所述的充电座，其特征在于，所述充电座还包括：

支撑部(7)，具有与所述散热腔(A12)间隔设置的吸热腔(A11)，所述支撑部(7)的一侧与所述底座(3)连接且相对于所述底座(3)倾斜设置，所述充电承载面(A2)用于形成所述吸热腔(A11)的部分侧壁且位于与所述底座(3)的相背离一侧，所述半导体制冷芯片(2)位于所述吸热腔(A11)中；

所述导热部(1)跨越所述吸热腔(A11)和所述散热腔(A12)的间隔区域。

3.根据权利要求2所述的充电座，其特征在于，所述导热部(1)具有吸热段(11)、散热段(12)以及连接所述吸热段(11)和所述散热段(12)的折弯段(14)，所述吸热段(11)与所述热侧(21)以及所述散热段(12)与所述散热模块(4)进行热交换。

4.根据权利要求3所述的充电座，其特征在于，所述导热部(1)还包括：导热垫(13)，所述吸热段(11)为条状结构，所述条状结构的侧壁通过所述导热垫(13)与所述热侧(21)贴合。

5.根据权利要求3所述的充电座，其特征在于，所述导热部(1)还包括多个翅片(121)、顶片(122)和底片(123)，所述多个翅片(121)间隔排列在所述顶片(122)和所述底片(123)之间；

所述散热段(12)为条状结构，所述条状结构的侧壁贴设于所述顶片(122)或底片(123)位置。

6.根据权利要求5所述的充电座，其特征在于，所述散热模块(4)为风扇，所述风扇的排风口朝向所述多个翅片(121)的间隔区域。

7.根据权利要求2所述的充电座，其特征在于，所述支撑部(7)为第二主壳，所述充电承载面(A2)为侧壳，所述第二主壳和所述侧壳扣合以形成所述吸热腔(A11)。

8.根据权利要求6所述的充电座，其特征在于，所述底座(3)还包括第一主壳(31)和底壳(32)，所述第一主壳(31)和所述底壳(32)扣合以形成所述散热腔(A12)并且所述底壳(32)包括所述散热腔(A12)的底部和至少一个侧壁。

9.根据权利要求8所述的充电座，其特征在于，所述第一主壳(31)包括与所述风扇的排风口对应的散热格栅(A3)；

所述底壳(32)的底部包括与所述风扇进风口对应的进风格栅(A4)。

10.根据权利要求8所述的充电座，其特征在于，所述充电座还包括位于所述散热腔(A12)的电路板(5)和位于所述吸热腔(A11)的无线充电模组(6)，所述无线充电模组(6)产生的交变磁场朝向所述充电承载面(A2)方向且与所述冷侧(22)对应的所述充电承载面(A2)的区域具有间隔，所述电路板(5)位于所述散热模块(4)上方并与所述第一主壳(31)固接；

所述第一主壳(31)设置有多个朝向所述底壳(32)的肋板(33)，所述多个肋板(33)在所述第一主壳(31)和底壳(32)扣合时压盖在所述导热部(1)上。

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