CN218830859U - 气凝胶隔热层板及移动设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气凝胶隔热层板以及使用该层板的移动设备。层板至少包括：金属层、贴覆在金属层下表面的气凝胶隔热层、位于气凝胶隔热层下方的热源；气凝胶隔热层下表面与热源上表面接近并间隔一预设空间距离，形成散热风道；在位于热源附近的散热风扇对热源散热时，将热源的热量经由散热风道排出并由气凝胶隔热层阻隔流经散热风道的热量传递到金属层下表面。解决利用层结构设计，使用覆盖气凝胶隔热层阻隔设备内部热量直接散发到金属层外壳导致升温过高过快的技术问题。

Description

气凝胶隔热层板及移动设备

技术领域

本实用新型涉及隔热结构技术领域，尤其涉及一种气凝胶隔热层板及移动设备。

背景技术

市面上各种移动终端设备，主要包括具有金属后壳的数字设备，其后壳由于内部散热尤其是距离热源过近导致后壳快速升温，设备金属后壳过热、过烫。常见的笔记本设备，其内部热源附近带有内部散热风扇，覆盖在热源上的金属后壳，由于热源需要快速散热、将热传导出去，就常出现这类后壳急剧升温且温度过高、烫手，使用者无法用接触使用的情况。而现有的这类内部有风扇且热源上覆盖金属后壳的移动终端设备，为了避免金属后壳升温过热，通常采用提高散热速度的方式，比如贴上石墨片尽量散热，降低升温。但效果并不尽人意。

因此，需要提供更有效的避免金属后壳升温且不过多占用设备内部空间和后壳厚度的壳体设计，使得其尽可能利用有限的空间和设备内部结构，实现避免金属后壳升温过快过高的解决方案。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型旨在提供一种气凝胶隔热层板，解决利用层结构设计，使用覆盖气凝胶隔热膜阻隔设备内部热量直接散发到金属层外壳导致升温过高过快的技术问题；进一步，解决了在覆盖热源的金属层内侧面的气凝胶隔热膜与该热源之间形成散热通道，在热源附近设置的风扇启用散热时气流通能过该风道快速散热，即由空间结构配合实现快速散热并阻隔热量直接传递到金属层防止金属层外壳升温过快的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型的提出一种气凝胶隔热层板，包括：金属层、贴覆在金属层下表面的气凝胶隔热层、位于气凝胶隔热层下方的热源；气凝胶隔热层下表面与热源上表面接近并间隔一预设空间距离，形成散热风道；在位于热源附近的散热风扇对热源散热时，将热源的热量经由散热风道排出并由气凝胶隔热层阻隔流经散热风道的热量传递到金属层下表面。

根据本实用新型的优选实施方式，还包括：所述气凝胶隔热层下表面的面积大于或等于所述热源上表面的面积；或者，所述气凝胶隔热层上表面的面积等于或接近所述金属层下表面的面积。

根据本实用新型的优选实施方式，所述气凝胶隔热层包括一层或多层；所述气凝胶隔热层的厚度在0.5～3mm之间。

根据本实用新型的优选实施方式，所述气凝胶隔热层的厚度为0.6mm、1mm、2mm或3mm。

根据本实用新型的优选实施方式，所述气凝胶隔热层采用气凝胶隔热膜、气凝胶隔热片、气凝胶隔热薄板、气凝胶隔热粉层。

根据本实用新型的优选实施方式，所述气凝胶隔热层下表面与热源上表面水平方向上平行，形成的散热风道的出风口和进风口尺寸相同；或者，形成的散热风道的出风口尺寸大于进风口尺寸。

根据本实用新型的优选实施方式，预设空间距离在1mm～5mm之间；散热风道的出风口和进风口的高度小于等于所述预设空间距离。

根据本实用新型的优选实施方式，预设空间距离表示设置气凝胶隔热层下表面到热源上表面的之间间隔的能够流通空气的垂直距离。

根据本实用新型的优选实施方式，金属层包括移动设备外壳。

为解决上述技术问题，本实用新型的第二方面提出一种移动设备，其特征在于，使用如第一方面所述的气凝胶隔热层板。

根据本实用新型的优选实施方式，所述移动设备包括设置在所述气凝胶隔热层板的热源附近的散热风扇，并且，所述散热风扇与所述所述风道垂直、或者平行、或者呈0～90度夹角。

(三)有益效果

本实用新型的气凝胶隔热层板，包括热源以及与该热源贴近并覆盖在热源上层的金属层，该热源上层的外表面与金属层的下表面相对，该金属层的下表面设置或者贴覆一层或多层气凝胶隔热层，多层可以等于或大于2。位于金属层的下表面的该气凝胶隔热层贴近所述热源并覆盖在所述热源上层外表面即热源上表面，同时，气凝胶隔热层与所述热源上层的外表面之间形成有一空气通道即风道。其中，风道的宽度为热源上层的外表面到与热源上层的外表面平行的该气凝胶隔热层的垂直距离，垂直距离即空间上的风道宽度能保证散热风扇为热源散热时通风量足够大，快速由所述风道将热源的热量吹散出去而不积聚在热源上方。其中，气凝胶隔热层的厚度控制在能保证风道的宽度适应快速通风，同时充分隔热的范围。其中，气凝胶隔热层在金属层的下表面设置或贴覆的面积的大小，与热源上层的外表面面积大小相同、相匹配，也可以优选与整个金属层下表面的面积大小相同、相匹配。其中，将风扇设置在热源和风道附近例如侧面且置于气凝胶隔热层下方，接近但不接触该气凝胶隔热层。

从而，在设备的热源散热时，利用该气凝胶隔热层板设计，对于金属外壳的金属层与该热源距离过近、而金属热导性要远好于空气的情况，利用本实用新型的气凝胶隔热层板的结构，设置成热源、热源上层与气凝胶隔热层之间的风道、气凝胶隔热层、金属层，依靠附近风扇将热量通过风道快速散热，并借由气凝胶隔热层的隔热效果阻隔热量直接传导到主壳体的金属层，既保证了通过风扇带动气流经风道快速散热又避免了金属外壳的金属层导热性能好过空气而热量全部通过金属层散热、导致外壳壳体整个温度急速升高，壳体过烫，无法接触和使用的情况。

并且，本实用新型通过热源上层和气凝胶隔热层形成的风道散热结构，充分利用了风扇和风道的散热，避免了热量靠金属层传导而在金属外壳已经升温无法再传导到其他地方时，热量又反而堆积在热源部位导致温度过高的情况。

附图说明

图1是根据本实用新型的气凝胶隔热层板的一个实施例的结构关系示意图；

图2是根据本实用新型的气凝胶隔热层板的另一个实施例的主要结构关系示意图；

图3是依靠风道通风并阻隔热量直接传导到金属层的层板散热隔热原理示意图。

具体实施方式

在对于具体实施例的介绍过程中，对结构、性能、效果或者其他特征的细节描述是为了使本领域的技术人员对实施例能够充分理解。但是，并不排除本领域技术人员可以在特定情况下，以不含有上述结构、性能、效果或者其他特征的技术方案来实施本实用新型。

附图中的框图可以表示的功能实体，包括但不限于可以是物理上独立的实体、也可以是多个物理实体组合实现该功能，或者，在一个或多个硬件结构或集成电路结构中具有实现这些功能的物理实体部分，或者在不同网络和/或处理单元装置和/或微控制器装置中具有实现这些功能的物理实体部分。

各附图中相同的附图标记表示相同或类似的元件、组件或部分，因而下文中可能省略了对相同或类似的元件、组件或部分的重复描述。还应理解，虽然本文中可能使用第一、第二、第三等表示编号的定语来描述各种器件、元件、组件或部分，但是这些器件、元件、组件或部分不应受这些定语的限制。也就是说，这些定语仅是用来将一者与另一者区分。例如，第一器件亦可称为第二器件，但不偏离本实用新型实质的技术方案。此外，术语“和/或”、“及/或”是指包括所列出项目中的任一个或多个的所有组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或数量或位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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。

本实用新型的一个实施例中，主要利用气凝胶隔热层板的层状结构，在热源上层的外表面与气凝胶隔热层形成散热的风道，启用热源附近设置的风扇进行散热，并且将气凝胶隔热层设置在金属层下方优选与金属层下表面贴覆而阻隔来自热源和风道的热量。从而保证了热源通过风扇和风道散热并阻隔热量直接传导到金属层从而避免使得金属层温度升高过快造成过烫无法使用、甚至热量无法进一步散出而堆积在热源的缺陷。

下面结合附图对几个实施例进行具体说明，其中图1～图3均为层板按照空间垂直方向的截面结构关系示意图，上下关系也按照图示形式进行说明。

【实施例1】

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型的实现作进一步的详细说明。

这里将结合图1所示本实用新型的方案的一个实施例的主要结构进行说明。

在该实施例中，气凝胶隔热层板100包括了金属层1、贴覆在金属层1下表面的气凝胶隔热层2、位于气凝胶隔热层2下方的热源3；气凝胶隔热层2下表面与热源上表面接近并间隔一预设空间距离，形成散热风道4；在位于热源附近的散热风扇对热源3散热时，将热源3的热量经由散热风道4排出并由气凝胶隔热层2对流经散热风道4的热量进行阻隔避免传递到金属层1下表面。

一个实施方式中，气凝胶隔热层2下表面的面积大于或等于所述热源3上表面的面积，这样更节省空间减少了层板应用到更小更紧凑的移动设备、电子数字产品中时的厚度。

一个实施方式中，气凝胶隔热层2可以包括一层或多层，多层可以是两层或两层以上。两层或两层以上可以通过在每层中间加入隔离层。其中，隔离层厚度在可以0.1～0.2mm之间，可以选用铁氟龙脱模布等材料，能与层板一体压制二成。气凝胶隔热层2的厚度可以在0.5～3mm之间，优选0.6mm、1mm、2mm或3mm。

一个实施方式中，气凝胶隔热层2采用气凝胶隔热膜、气凝胶隔热片、气凝胶隔热薄板、气凝胶隔热粉层。具体例如，由气黏胶毡、气黏胶粉或由气黏胶粉制作而成。

一个实施方式中，气凝胶隔热层2下表面与热源3上表面水平方向上平行，形成的散热风道3的出风口和进风口尺寸相同。

一个实施方式中，气凝胶隔热层2下表面与热源3上表面水平方向上不平行，形成的散热风道4的出风口尺寸大于进风口尺寸。

一个实施方式中，预设空间距离在1mm～5mm之间。进一步，散热风道4的出风口和进风口的高度小于等于所述预设空间距离。

一个实施方式中，预设空间距离表示设置气凝胶隔热层2下表面到热源3上表面的之间间隔的能够流通空气的垂直距离。

一个实施方式中，该层板的金属层例如移动设备外壳。移动设备如各种电子、数字设备，具有金属壳体。如笔记本电脑的金属后壳。

可以在移动设备中使用该层板结构。这类移动设备可以将散热风扇设置在该层板的热源3附近散热风扇可以与层板的散热风道4垂直、平行或呈0～90度的夹角。

当热源需要散热时，驱动散热风扇运行，热源的热量通过散热风道4散出，进而还可以经由移动设备侧面、背面、正面的散热孔散出，而气凝胶隔热层2则能够有效阻隔位于热源上表面和流经该散热风道4的热量传导到金属层。

如图3所示本实用新型散热隔热的原理。利用气凝胶隔热膜低导热性特点(导热系数只有0.023，接近空气)，对热源与金属外壳的热量传输路径进行有效阻隔，搭配风扇，从而使热量通过风道快速与外界热交换，从而使外壳温度维持在低温升状态。

【实施例2】

如图2所示，本实用新型的方案的另一个实施例的层板结构示意图。

其中，层板的层结构均与实施例1相同或相似，而主要区别是气凝胶隔热层2上表面的面积等于或接近所述金属层1下表面的面积。这样能够更有效地阻隔热量传导到金属层1。

该层板的金属层例如移动设备外壳。移动设备如各种电子、数字设备，具有金属壳体。如笔记本电脑的金属后壳。

可以在移动设备中使用该层板结构。这类移动设备可以将散热风扇设置在该层板的热源3附近散热风扇可以与层板的散热风道4垂直、平行或呈0～90度的夹角。

当热源需要散热时，驱动散热风扇运行，热源的热量通过散热风道4散出，进而还可以经由移动设备侧面、背面、正面的散热孔散出，而气凝胶隔热层2则能够有效阻隔位于热源上表面和流经该散热风道4的热量传导到金属层。

本实用新型的方案，是对目前市面上各种移动设备比如笔记本(带风扇)的金属后壳的温升情况，由于传统的方式通过贴石墨片等阻隔热量传导到金属后壳上的效果不理想，本使用新型提供的层板结构更能够满足笔记本这类紧凑型电子/移动设备的热管理，有效地改善了隔热效果并有效地利用已有风扇等结构完成了散热。

本实用新型的方案，气凝胶隔热层在笔记本(带有风扇)设备的金属后壳的应用，对金属后壳有明显降温效果(5～8℃)，其突破了金属后壳降温困难的瓶颈，相较于一般贴散热膜的方式，在笔记本等移动设备上的热管理效果更佳。并且，气凝胶隔热层本身绝缘，无需包边工艺，无漏粉短路风险且降低成本。

本实用新型的方案，将气凝胶隔热层贴附/贴覆于金属后壳发热严重区域，对产品进行有效的热管理，搭配主动式风扇，让热量可以迅速散出，不聚集积热在壳体和热源上。

本实用新型有效解决了热源离金属外壳过近，而金属的热导性要远好于空气，则热量全部通过金属外壳传递、不会通过金属外壳内的空气空间传递，金属外壳相应位置尤其与热源靠近的位置会很烫。本实用新型实际上是构建了包括热源、风道、隔热层和金属层在内的层板结构，即在热源上设置风道，风道上用气凝胶作为隔热层，使热量阻隔于热源与气凝胶隔热层之间的风道上，由风道散热通过风扇主动散热，而非金属外壳散热。

Claims (10)

1.一种气凝胶隔热层板，其特征在于，包括：

金属层、贴覆在金属层下表面的气凝胶隔热层、位于气凝胶隔热层下方的热源；

气凝胶隔热层下表面与热源上表面接近并间隔一预设空间距离，形成散热风道；

在位于热源附近的散热风扇对热源散热时，将热源的热量经由散热风道排出并由气凝胶隔热层阻隔流经散热风道的热量传递到金属层下表面。

2.如权利要求1所述的层板，其特征在于，还包括：

所述气凝胶隔热层下表面的面积大于或等于所述热源上表面的面积；

或者，

所述气凝胶隔热层上表面的面积等于或接近所述金属层下表面的面积。

3.如权利要求1所述的层板，其特征在于，

所述气凝胶隔热层包括一层或多层；

所述气凝胶隔热层的厚度在0.5～3mm之间。

4.如权利要求1所述的层板，其特征在于，

所述气凝胶隔热层的厚度为0.6mm、1mm、2mm或3mm。

5.如权利要求1所述的层板，其特征在于，

所述气凝胶隔热层采用气凝胶隔热膜、气凝胶隔热片、气凝胶隔热薄板、气凝胶隔热粉层；或者，

预设空间距离在1mm～5mm之间；散热风道的出风口和进风口的高度小于等于所述预设空间距离。

6.如权利要求1所述的层板，其特征在于，

所述气凝胶隔热层下表面与热源上表面水平方向上平行，形成的散热风道的出风口和进风口尺寸相同；

或者，

形成的散热风道的出风口尺寸大于进风口尺寸。

7.如权利要求1所述的层板，其特征在于，

预设空间距离表示设置气凝胶隔热层下表面到热源上表面的之间间隔的能够流通空气的垂直距离。

8.如权利要求1所述的层板，其特征在于，

所述金属层包括移动设备外壳。

9.一种移动设备，其特征在于，使用如权利要求1至8任一项所述的气凝胶隔热层板。

10.如权利要求9所述的移动设备，其特征在于，

所述移动设备包括设置在所述气凝胶隔热层板的热源附近的散热风扇，并且，所述散热风扇与所述风道垂直、或者平行、或者呈0～90度夹角。

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