CN218993562U - 便携式空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供的一种便携式空调，例如包括壳体组件、半导体制冷器和散热组件，所述半导体制冷器和所述散热组件容置在所述壳体组件内，所述散热组件包括散热器和基于工质蒸发冷凝循环进行传热的热传导元件，所述热传导元件热传导连接在所述半导体制冷器的热端和所述散热器之间。本实用新型实施例采用包括基于工质蒸发冷凝循环进行传热的热传导元件的散热组件对半导体制冷器的热端进行导热及散热，利用了热传导与致冷介质的快速热传递性质，其导热效率明显提升，能够将半导体制冷器的热端产生的热量及时散走，使得半导体制冷器冷端能够产生足够的冷给使用者降温，从而可以确保便携式空调的制冷效果。

Description

便携式空调

技术领域

本实用新型涉及便携式电子设备技术领域，尤其涉及一种便携式空调。

背景技术

随着生活水平的提高，空调被广泛地应用于居家或者办公环境中，调节室内温度以提高人们的舒适性。然而，在户外等开放式环境中，现有居家台式空调并不适用，因此逐渐发展出各种各样的便携式空调，如挂脖空调、挂腰空调、头戴空调等，便携式空调小巧便携，无需占用双手，深受消费者喜爱。

现有的便携式空调主要是在壳体组件内部设置半导体制冷器和散热器，利用半导体制冷器产生冷能对使用者进行风冷降温或接触导冷降温。然而，半导体制冷器在冷端产生冷能的同时，其热端也会产生大量的热量，并且热端产生的热量大于冷端产生的冷能，如果无法及时将热端产生的热量及时散走，不仅会严重影响冷端的制冷效果，甚至导致半导体制冷器因热端温度过高而被烧坏，影响其使用寿命。传统的散热器例如铝合金散热器，但是随着用户对于便携式空调的制冷效果要求不断的提高，再加上铝合金散热器本身材料的导热效率有一定的局限性，所以无法进一步提高散热效果，因此制冷效果也无法进一步提高，亟需设计一款新的散热器结构来提高半导体制冷器的热端的散热效果。

实用新型内容

因此，本实用新型实施例提供一种便携式空调，其采用包括基于工质蒸发冷凝循环进行传热的热传导元件的散热组件对半导体制冷器的热端进行导热及散热，能够将热端产生的热量及时散走，从而可以确保便携式空调的制冷效果。

具体地，本实用新型实施例提供的一种便携式空调，包括壳体组件、半导体制冷器和散热组件，所述半导体制冷器和所述散热组件容置在所述壳体组件内，所述散热组件包括散热器和基于工质蒸发冷凝循环进行传热的热传导元件，所述热传导元件热传导连接在所述半导体制冷器的热端和所述散热器之间。

在本实用新型的一个实施例中，所述散热组件包括散热风扇，所述散热风扇邻近所述散热器设置以对所述散热器进行吹风散热。

在本实用新型的一个实施例中，所述半导体制冷器的热端热传导连接所述热传导元件的蒸发段，所述散热器热传导连接所述热传导元件的冷凝段。

在本实用新型的一个实施例中，所述散热组件还包括底座，所述底座上开设有固定槽，所述热传导元件的所述蒸发段固定于所述固定槽、且位于所述底座与所述半导体制冷器之间。

在本实用新型的一个实施例中，所述底座与所述散热器间隔设置。

在本实用新型的一个实施例中，所述便携式空调包括容置在所述壳体组件内的隔热件，所述隔热件具有相对的第一侧和第二侧，所述底座和所述热传导元件的所述蒸发段位于所述第一侧，所述散热器和所述热传导元件的所述冷凝段位于所述第二侧。

在本实用新型的一个实施例中，所述散热器安装固定在所述底座远离所述热传导元件的所述蒸发段的端面。

在本实用新型的一个实施例中，所述便携式空调包括容置在所述壳体组件内的隔热件，所述隔热件开设有通孔，所述半导体制冷器容置在所述通孔内。

在本实用新型的一个实施例中，所述壳体组件上设置有进风口、出风口以及连通所述进风口和所述出风口的风道，所述便携式空调包括容置在所述壳体组件内的吹风风扇和导冷件，所述导冷件热传导连接所述半导体制冷器的冷端，所述吹风风扇和所述导冷件位于所述风道内。

在本实用新型的一个实施例中，所述壳体组件包括两个支部，每一个所述支部设置有所述进风口、所述出风口和所述风道，且容置有所述半导体制冷器、所述散热组件、所述吹风风扇和所述导冷件。

本实用新型各个实施例提供的便携式空调，其采用包括基于工质蒸发冷凝循环进行传热的热传导元件的散热组件对半导体制冷器的热端进行导热及散热，热传导元件的吸热端与半导体制冷器热端形成热传导连接，热传导元件内部的工质受热蒸发，并带走热量，该热量为工质的蒸发潜热，蒸汽流向热传导元件的散热端，凝结成液体，同时放出潜热，由于热传导元件的散热端与散热器形成热传导连接，潜热就从热传导元件传递到了散热器上，这时热传导元件内部在毛细力的作用下，工质回流到热传导元件的吸热端，这样就完成了一个闭合循环，其导热效率明显提升，从而可以快速地把半导体制冷器热端产生的大量热量传导到散热组件的散热器上，将半导体制冷器热端产生的热量及时散走，使得半导体制冷器冷端能够产生足够的冷给使用者降温，藉此可以确保便携式空调的制冷效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图做简单地介绍；显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种便携式空调的立体结构示意图。

图2为图1所示便携式空调的一种立体结构爆炸示意图。

图3为图1所示便携式空调的部分结构的一种放大立体结构爆炸示意图。

图4为图3所示分离式热管散热器的一种立体结构示意图。

图5A和图5B分别为图3所示射流板的不同角度立体结构示意图。

图6为本实用新型实施例提供的另一种便携式空调的立体结构示意图。

图7为图6所示便携式空调的一种立体结构爆炸示意图。

图8为图6所示便携式空调的部分结构的一种放大立体结构爆炸示意图。

图9为图8所示一体式热管散热器的一种立体结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实施例和简化描述，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者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定至”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

另外，本实用新型中“热传导连接”是指两个物体间可以直接接触以形成热量的传递，或者间接接触以形成热量的传递，例如可以通过导热硅脂/硅胶，或者石墨等中间导热介质进行间接接触以形成热量的传递。

参见图1至图4，本实用新型实施例提供的一种便携式空调10，包括壳体组件11、散热组件13、半导体制冷器14、吹风风扇15和导冷件16。

散热组件13和半导体制冷器14容置在壳体组件11内。散热组件13包括热管131、底座133和散热器135。热管131作为一种基于工质蒸发冷凝循环进行传热的热传导元件，热管131利用了热传导与致冷介质的快速热传递性质，导热效率较金属材料(例如铝合金)有10倍以上提升。具体地，热管一般由管壳、吸液芯和端盖构成，将管内抽成负压后充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封，热管的一端为蒸发段(加热段)，另一端为冷凝段(冷却段)。蒸发段用于吸收来自热源的热量，故也可以称之为吸热端；冷凝段用于散热，故也可以称之为散热端。吸液芯采用毛细微孔材料，利用毛细吸力(由液体表面张力产生)回流液体，管内液体在吸热段吸热蒸发，冷却段冷凝回流，循环带走热量。底座133热传导连接半导体制冷器14的热端和热管131的所述蒸发段，散热器135热传导连接热管131的所述冷凝段。如此一来，在半导体制冷器14的热端产生大量热量的过程中，热管131管芯内的工质在所述蒸发段受热蒸发，并带走热量，该热量为工质的蒸发潜热，蒸汽流向热管131的所述冷凝段，凝结成液体，同时放出潜热，由于所述冷凝段热传导连接散热器135，潜热就从热管131传导到了散热器135上，这时管内在毛细力的作用下，工质回流到热管131的所述蒸发段，这样就完成了一个闭合循环，从而可以快速地把半导体制冷器14热端产生的大量热量传导到散热组件13的散热器135上，将半导体制冷器14热端产生的热量及时散走，使得半导体制冷器14冷端能够产生足够的冷能给使用者降温，藉此可以确保便携式空调10的制冷效果。在图2至图4所示实施例中，热管131的数量为多个以增大导热效率，散热器135的数量为多个以便于提供足够大的散热面积。

在一些实施例中，如图3和图4所示，底座133具有相对的两个端面，其中一个端面上开设有固定槽并热传导连接半导体制冷器14的热端。热管131例如大致为圆管状，其蒸发段固定于所述固定槽，从而位于底座133与半导体制冷器14之间。举例来说，底座133的材料例如是导热性能好的铝合金或铜，其作用主要是固定热管131和作为半导体制冷器14的承载平台。

在一些实施例中，如图4所示，散热组件13包括固定座137和散热风扇139，散热器135和散热风扇139分别固定在固定座137上，散热风扇139邻近散热器135设置。此处，散热风扇139可以产生高速气流对密集的散热器135进行降温，从而实现散热组件13的大功率散热。

承上述，如图1和图2所示，壳体组件11上设置有进风口1111、出风口1113以及连通进风口1111和出风口1113的风道。吹风风扇15和导冷件16位于所述风道内。空气可以经由进风口1111进入所述风道、并流向吹风风扇15的进风侧。导冷件16位于吹风风扇15的出风侧。再者，导冷件16热传导连接半导体制冷器14的冷端，其可以是鳍片式导冷件而具有多个鳍片，以吸收半导体制冷器14工作时冷端产生的冷能，从而在导冷件16将吹风风扇15出风侧吹出的空气导向出风口1113的同时可以与该空气进行换热，从而使得最终从出风口1113吹出的空气为冷风，藉此实现对使用者的制冷降温。

在一些实施例中，为了降低便携式空调11内部的制冷空间和散热空间之间的相互影响，如图2和图3所示，便携式空调10包括容置在壳体组件11内的第二隔热件17，第二隔热件17可选为气凝胶隔热件。第二隔热件17开设有通孔，所述半导体制冷器14容置在所述通孔内。

进一步地，如图3和图4所示，底座133与散热器135间隔设置。此外，为了避免散热器135上的热量影响制冷空间，便携式空调10包括容置在壳体组件11内的第一隔热件18，第一隔热件18可选为气凝胶隔热件。第一隔热件18具有相对的第一侧和第二侧，底座133和热管131的所述蒸发段位于第一隔热件18的第一侧，散热器135和热管131的所述冷凝段位于第一隔热件18的第二侧。另外，从图2可以得知，吹风风扇15和导冷件16也位于第一隔热件18的第一侧。

在一些实施例中，参见图1、图2和图5A及5B，为了提升出风口1113的出风效果，便携式空调10包括射流板19。射流板19设置在出风口1113处、且包括主体部190和贯穿主体部190的通风孔191，通风孔191的进风口1911尺寸大于出风口1913尺寸。通风孔191的进风口1911的尺寸较大，风阻力小，来自导冷件16的冷空气容易进入通风孔191；通风孔191的出风口1913的尺寸较小，其可以增大出风压力，让使用者有更好的风感体验。

另外，如图1和图2所示，便携式空调10可以是挂脖空调、挂腰空调或头戴空调等，其壳体组件11例如包括左、右两个支部，每一个支部设置有进风口1111、出风口1113和所述风道，出风口1113设置有射流板19；并且，每一个支部例如均容置有散热组件13、半导体制冷器14、吹风风扇15、导冷件16、第二隔热件17和第一隔热件18。

综上所述，前述实施例的便携式空调10采用基于热管131的散热组件13来导热散热，从而确保制冷效果。更具体地，热管131可以快速的把半导体制冷器14的热端产生的大量热量传导到散热器135，再用散热风扇139产生高速气流对密集的散热器135进行降温，从而可以实现大功率散热，同时导冷件16与半导体制冷器14的冷端热传导连接，在冷能传导至导冷件16的同时，吹风风扇15启动，实现冷端一侧的制冷效果。再者，由于基于热管131的散热组件13的导热和散热特性，可以把导热部分和散热部分进行分离设计，也即底座133与散热器135间隔设置，从而可以更加充分地利用壳体组件21的内部空间，再通过热管131把两者连接起来，从而满足产品多样化的需要及广泛应用。

参见图6至图9，本实用新型实施例提供的一种便携式空调20，包括壳体组件21、散热组件23、半导体制冷器24、吹风风扇25和导冷件26。

散热组件23和半导体制冷器24容置在壳体组件21内。散热组件23包括热管231、底座233和散热器235。热管231作为一种基于工质蒸发冷凝循环进行传热的热传导元件，其具有蒸发段和冷凝段。蒸发段用于吸收来自热源的热量，故也可以称之为吸热端；冷凝段用于散热，故也可以称之为散热端。底座233热传导连接半导体制冷器24的热端和热管231的所述蒸发段，散热器235热传导连接热管231的所述冷凝段。如此一来，在半导体制冷器24的热端产生大量热量的过程中，热管231管芯内的工质在所述蒸发段受热蒸发，并带走热量，该热量为工质的蒸发潜热，蒸汽流向热管231的所述冷凝段，凝结成液体，同时放出潜热，由于所述冷凝段热传导连接散热器235，潜热就从热管231传导到了散热器235上，这时管内在毛细力的作用下，工质回流到热管231的所述蒸发段，这样就完成了一个闭合循环，从而可以快速地把半导体制冷器24热端产生的大量热量传导到散热组件23的散热器235上，将半导体制冷器24热端产生的热量及时散走，同时半导体制冷器24冷端产生的冷能可以给使用者降温，藉此可以确保便携式空调20的制冷效果。在图7至图9所示实施例中，热管231的数量为多个以增大导热效率，散热器235的数量为多个以便于提供足够大的散热面积。

在一些实施例中，如图8和图9所示，底座233具有相对的两个端面，其中一个端面上开设有固定槽并热传导连接半导体制冷器24的热端，散热器235安装固定在底座233远离热管231的所述蒸发段的另一相对端面。热管231大致为圆管状，其蒸发段固定于所述固定槽，从而位于底座233与半导体制冷器24之间。举例来说，底座233的材料例如是导热性能好的铝合金或铜，其作用主要是固定热管231和作为半导体制冷器24的承载平台。

在一些实施例中，如图9所示，散热组件23包括固定座237和散热风扇239，散热器235和散热风扇239分别固定在固定座237上，散热风扇239邻近散热器235设置。此处，散热风扇239可以产生高速气流对密集的散热器235进行吹风降温，从而实现散热组件23的大功率散热。

承上述，如图6和图7所示，壳体组件21上设置有进风口2111、出风口2113以及连通进风口2111和出风口2113的风道。吹风风扇25和导冷件26位于所述风道内。空气可以经由进风口2111进入所述风道、并流向吹风风扇25的进风侧。导冷件26位于吹风风扇25的出风侧。再者，导冷件26热传导连接半导体制冷器24的冷端，其可以是鳍片式导冷件而具有多个鳍片，以吸收半导体制冷器24工作时冷端产生的冷能，从而在导冷件26将吹风风扇25出风侧吹出的空气导向出风口2113的同时可以与该空气进行换热，从而使得最终从出风口2113吹出的空气为冷风，藉此实现对使用者的制冷降温。

在一些实施例中，为了降低便携式空调21内部的制冷空间和散热空间之间的相互影响，如图7和图8所示，便携式空调10包括容置在壳体组件21内的隔热件27，隔热件27可选为气凝胶隔热件。隔热件27开设有通孔，所述半导体制冷器24容置在所述通孔内，底座233和热管231的所述蒸发段位于隔热件27的一侧，吹风风扇25和导冷件26位于隔热件27的另一相对侧。

在一些实施例中，参见图6和图7，为了提升出风口2113的出风效果，便携式空调20包括射流板29。射流板29的具体结构及作用可以参考图5A和图5B所示射流板19的具体结构及作用，在此不再赘述。

另外，如图6和图7所示，便携式空调20可以是挂脖空调、挂腰空调或头戴空调等，其壳体组件21例如包括左、右两个支部，每一个支部设置有进风口2111、出风口2113和所述风道，出风口2113设置有射流板29；并且，每一个支部例如均容置有散热组件23、半导体制冷器24、吹风风扇25、导冷件26和隔热件27。

综上所述，前述实施例的便携式空调20采用基于热管231的散热组件23来导热散热，从而确保制冷效果。更具体地，热管231可以快速的把半导体制冷器24的热端产生的大量热量传导到散热器235，再用散热风扇239产生高速气流对密集的散热器235进行降温，从而可以实现大功率散热，同时导冷件26与半导体制冷器24的冷端热传导连接，在冷能传导至导冷件26的同时，吹风风扇25启动，实现冷端一侧的制冷效果。再者，由于基于热管231的散热组件23的导热和散热特性，可以把导热部分和散热部分进行一体设计，也即散热器235安装固定在底座233远离热管231的所述蒸发段的端面，再通过热管231把两者连接起来，从而满足产品多样化的需要及广泛应用。

值得说明的是，本实用新型前述实施例的便携式空调10/20通过配置进风口1111/2111、出风口1113/2113、吹风风扇15/25、和导冷件16/26可以实现风冷降温，但本实用新型并不以此为限，也可以对使用者进行接触导冷降温。举例来说，便携式空调设置与半导体制冷器的冷端热传导连接的导温件例如金属片、或金属片和相变材料件的组合，导温件具有暴露在壳体组件外部的接触面，通过所述导温件与使用者接触将半导体制冷器的冷端产生的冷能传递给使用者，以对使用者进行接触导冷降温。

此外，在其他实施例中，作为基于工质蒸发冷凝循环进行传热的热管也可以是扁平状热管，相应地，扁平状热管可以脱离底座以与半导体制冷器的热端形成热传导连接，也即散热组件可以不设底座。又或者，热管还可以替换成其他基于工质蒸发冷凝循环进行传热的热传导元件，例如均热板，又叫平板热管，其工作原理与热管类似，包括了传导、蒸发、对流、凝固四个主要步骤。两者的差别在于热传导的方式不同。热管的热传导方式是一维的，是线的热传导方式，而均热板的热传导方式是二维的，是面的热传导方式，所以散热效率更加高。通过将均热板夹设在散热器与半导体制冷器的热端之间以热传导连接所述散热器与所述半导体制冷器，其同样可以实现对半导体制冷器的热端进行导热及散热，能够将热端产生的热量及时散走。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简沽，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本专利申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种便携式空调，其特征在于，包括壳体组件、半导体制冷器和散热组件，所述半导体制冷器和所述散热组件容置在所述壳体组件内，所述散热组件包括散热器和基于工质蒸发冷凝循环进行传热的热传导元件，所述热传导元件热传导连接在所述半导体制冷器的热端和所述散热器之间。

2.如权利要求1所述的便携式空调，其特征在于，所述散热组件包括散热风扇，所述散热风扇邻近所述散热器设置以对所述散热器进行吹风散热。

3.如权利要求1所述的便携式空调，其特征在于，所述半导体制冷器的热端热传导连接所述热传导元件的蒸发段，所述散热器热传导连接所述热传导元件的冷凝段。

4.如权利要求3所述的便携式空调，其特征在于，所述散热组件还包括底座，所述底座上开设有固定槽，所述热传导元件的所述蒸发段固定于所述固定槽、且位于所述底座与所述半导体制冷器之间。

5.如权利要求4所述的便携式空调，其特征在于，所述底座与所述散热器间隔设置。

6.如权利要求5所述的便携式空调，其特征在于，所述便携式空调包括容置在所述壳体组件内的第一隔热件，所述第一隔热件具有相对的第一侧和第二侧，所述底座和所述热传导元件的所述蒸发段位于所述第一侧，所述散热器和所述热传导元件的所述冷凝段位于所述第二侧。

7.如权利要求4所述的便携式空调，其特征在于，所述散热器安装固定在所述底座远离所述热传导元件的所述蒸发段的端面。

8.如权利要求1-7任意一项所述的便携式空调，其特征在于，所述便携式空调包括容置在所述壳体组件内的第二隔热件，所述第二隔热件开设有通孔，所述半导体制冷器容置在所述通孔内。

9.如权利要求1-7任意一项所述的便携式空调，其特征在于，所述壳体组件上设置有进风口、出风口以及连通所述进风口和所述出风口的风道，所述便携式空调包括容置在所述壳体组件内的吹风风扇和导冷件，所述导冷件热传导连接所述半导体制冷器的冷端，所述吹风风扇和所述导冷件位于所述风道内。

10.如权利要求9所述的便携式空调，其特征在于，所述壳体组件包括两个支部，每一个所述支部设置有所述进风口、所述出风口和所述风道，且容置有所述半导体制冷器、所述散热组件、所述吹风风扇和所述导冷件。

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