CN216357908U - 一种高效散热电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效散热电子设备，其包括电子设备外壳、固定安装于壳体内部的载有发热元件的电路板和热管，所述电子设备外壳由第一导热塑料壳体和第二壳体合盖而成，所述热管的一端管壁经嵌件注塑工艺埋设于所述第一导热塑料壳体内壁，所述热管的另一端管壁与所述电路板上的发热元件表面贴合连接。本实用新型通过对电子设备的壳体选材和独特的结构设计，采用热管连通发热元件和导热塑料壳体，充分利用热管的热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，使电子设备内的发热元件产生的热量透过热管迅速传递至导热塑料壳体，赋予电子设备良好的导热性能和高效的散热效果。

Description

一种高效散热电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，具体涉及一种高效散热电子设备。

背景技术

理论研究和实际应用表明，电子设备系统中单个半导体元器件的温度每上升10℃，系统的可靠性降低约50％，因此，高效的散热技术对保证电子设备系统的可靠性有着举足轻重的影响。随着科技的飞速发展，电子设备逐渐趋于小型化，电子元件趋于高度密集化，使得设备的热流密度增加，这就对设备的散热能力提出了更高的要求。

目前，电子设备产品特别是有防水性要求的电子设备产品，采用的散热方式多为被动散热方案，即通过强化内部结构的均温性能来削弱局部热点，但热量最终都是以设备的外表面自然散热和热辐射进行耗散，其受限于设备的散热表面积，设备散热能力有限，导致设备整体温度不断上升。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效散热电子设备，以解决上述背景中提出的采用被动散热方案受限于设备的散热表面积，设备散热能力有限，导致设备整体温度不断上升的问题。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种高效散热电子设备，包括电子设备外壳、固定安装于壳体内部的载有发热元件的电路板和热管，所述电子设备外壳由第一导热塑料壳体和第二壳体合盖而成，所述热管的一端管壁经嵌件注塑工艺埋设于所述第一导热塑料壳体内壁，所述热管的另一端管壁与所述电路板上的发热元件表面贴合连接。

作为优选，所述热管埋设于第一导热塑料壳体内壁的位置正对电路板装配后发热元件位置。

作为优选，所述热管的一端部管壁与所述电路板上的发热元件通过导热垫片或导热胶贴合连接，实现热管和发热元件无间隙贴合，消除热阻现象，确保电子设备运行过程中发热元件产生的热量，第一时间以热传导方式经热管传导至导热塑料壳体上，并通过导热塑料壳体将热量快速传递散发到外界环境中去。

可选的，根据电子设备的使用目的和功能要求，所述热管选用平板热管、L型热管、U型热管或双U型热管，所述热管的致冷介质、尺寸大小选型和数量配置根据电子设备内部发热元件的大小和数量确定。

可选的，所述第一导热塑料壳体和第二壳体间采用卡扣式连接、胶粘接、螺纹连接、螺丝固定连接、螺栓连接或焊接式连接。

可选的，对于有防水要求的电子设备，所述第一导热塑料壳体和第二壳体合盖连接处涂覆有导热胶或加设密封圈进行密封，进一步确保其密封防水性，确保电子设备运行不受外界潮湿环境或雨淋影响。

可选的，所述第一导热塑料壳体和第二壳体间采用螺丝固定连接，所述第一导热塑料壳体底部端部或底部内壁侧边设有若干内嵌铜螺母的塑料安装柱，所述第二壳体端面开设有对应的装配通孔。在塑料安装柱内部嵌设有铜螺母，既可提高第一导热塑料壳体和第二壳体合盖装配强度，又可规避通过塑料安装柱直接装配易出现的因多次装配操作出现滑丝致使壳体组件不能使用的问题。

可选的，根据电子设备的使用目的和功能要求，所述第二壳体材质为透明塑料、普通塑料、透光塑料或导热塑料。

可选的，针对壳体有绝缘要求且发热元件功率一般的电子设备，基于性能和成本考虑，所述第一导热塑料壳体材质选用导热系数≥1W/m·k的绝缘导热工程塑料。

可选的，针对载有大功率发热元件的电子设备，所述第一导热塑料壳体材质选用导热系数≥3W/m·k的高导热尼龙复合材料，如石墨导热尼龙复合材料，石墨烯导热尼龙复合材料等。

有益效果：

1、本实用新型选用导热塑料替代常规塑料或金属作为电子设备外壳的一部分，同时通过独特的结构设计，在导热塑料壳体内壁嵌件注塑有用于连通发热元件和导热塑料壳体的热管，充分利用热管的热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，使电子设备内的发热元件产生的热量透过热管迅速传递至导热塑料壳体，赋予电子设备高效的导热性能和散热效果。

2、本实用新型的高效散热电子设备，电子设备外壳设计自由度高，可根据电子设备的使用目的和功能要求进行选材和结构设计以低成本的同时获取最有效的散热效果，且导热塑料壳体采用注塑成型工艺制备，加工工艺简单，能耗底，生产效率高。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的三维结构爆炸示意图。

附图标记说明：1-第一导热塑料壳体、2-第二壳体、3-载有发热元件的电路板、4-热管、5-发热元件、6-装配螺丝、7-安装柱、8-装配通孔。

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。

如图1所示的一种高效散热电子设备，包括电子设备外壳、固定安装于壳体内部的载有发热元件的电路板3和U型热管4，所述电子设备外壳由第一导热塑料壳体1和第二壳体2合盖而成，所述第一导热塑料壳体采用导热系数为3W/m·k的石墨导热尼龙复合材料经注塑成型制得，所述U型热管4的一端管壁经嵌件注塑工艺埋设于所述第一导热塑料壳体1内壁，所述U型热管4埋设于第一导热塑料壳体1内壁的位置正对电路板装配后发热元件5位置使所述U型热管4的另一端管壁与所述电路板上的发热元件5表面可贴合连接，所述第一导热塑料壳体1底部内壁侧边设有若干个内嵌铜螺母的塑料安装柱7，所述第二壳体端面开设有对应的装配通孔8。

如图1所示，本实施例的电子设备装配非常简便，先将电路板3抵压盖合在所述第一导热塑料壳体1表面使其发热元件5表面与第一导热塑料壳体1内相应的U型热管端部的管壁彼此贴合，然后盖上第二壳体2，用装配螺丝6穿过第二壳体2和电路板的装配通孔对准第一导热塑料壳体底部内壁的塑料安装柱拧紧即可。

在一些实施例中，所述第一导热塑料壳体1和第二壳体2间可采用卡扣式连接、胶粘接、螺纹连接、螺栓连接或焊接式连接。

在一些实施例中，所述第一导热塑料壳体1和第二壳体2合盖连接处可涂覆密封胶或加设密封圈进行密封。

在一些实施例中，所述热管4的端面与所述电路板上的发热元件5通过导热垫片或导热胶贴合连接。

在一些实施例中，根据电子设备的使用目的和功能要求，所述第二壳体2的材质可选用透明玻璃、透明塑料、普通塑料、透光塑料或导热塑料。

在一些实施例中，所述第一导热塑料壳体1材质可选用导热系数大于等于1W/m·k的绝缘导热工程塑料。

本实用新型的电子设备，其第一导热塑料壳体和用于热传导的热管通过嵌件注塑工艺一体成型，生产工艺简单，热管的引入和连接设计在发热元件和导热塑料壳体间搭建了导热通路，赋予了电子设备优良的导热性能和散热效果，具有较大的应用价值与广阔的市场前景。

需要说明的是，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型技术方案所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的特征及原理所做的简单变化或者等效变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高效散热电子设备，包括电子设备外壳、固定安装于壳体内部的载有发热元件的电路板和热管，其特征在于，所述电子设备外壳由第一导热塑料壳体和第二壳体合盖而成，所述热管的一端管壁经嵌件注塑工艺埋设于所述第一导热塑料壳体内壁，所述热管的另一端管壁与所述电路板上的发热元件表面贴合连接。

2.根据权利要求1所述的高效散热电子设备，其特征在于，所述热管埋设于第一导热塑料壳体内壁的位置正对电路板装配后发热元件位置。

3.根据权利要求2所述的高效散热电子设备，其特征在于，所述热管的一端部管壁与所述电路板上的发热元件通过导热垫片或导热胶贴合连接。

4.根据权利要求1所述的高效散热电子设备，其特征在于，所述热管选用平板热管、L型热管、U型热管或双U型热管。

5.根据权利要求1所述的高效散热电子设备，其特征在于，所述第一导热塑料壳体和第二壳体间采用卡扣式连接、胶粘接、螺纹连接、螺丝固定连接、螺栓连接或焊接式连接。

6.根据权利要求5所述的高效散热电子设备，其特征在于，所述第一导热塑料壳体和第二壳体合盖连接处涂覆有导热胶或加设密封圈。

7.根据权利要求5所述的高效散热电子设备，其特征在于，所述第一导热塑料壳体和第二壳体间采用螺丝固定连接，所述第一导热塑料壳体的端部或底部内壁侧边设有若干内嵌铜螺母的塑料安装柱，所述第二壳体端面开设有对应的装配通孔。

8.根据权利要求1~7任一项所述的高效散热电子设备，其特征在于，所述第一导热塑料壳体材质选用导热系数≥1W/m·k的绝缘导热工程塑料。

9.根据权利要求1~7任一项所述的高效散热电子设备，其特征在于，所述第一导热塑料壳体材质选用导热系数≥3W/m·k的高导热尼龙复合材料。

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