CN219305313U - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子设备技术领域，具体而言，涉及一种电子设备，包括设置于所述壳体内的翅片式散热器，所述电子元器件安装于所述翅片式散热器，所述翅片式散热器包括翅片基板和多个散热翅片，多个所述散热翅片沿直线阵列设置于所述翅片基板上，相邻的两个所述散热翅片之间设置有散热通道，且所述散热通道沿前后方向设置；所述散热翅片的厚度为1.5mm，所述翅片基板的厚度范围为(3‑3.5)mm。当壳体空间一定时，本申请通过大量的实践、实验，并列出了相关实验的数据后研究发现，当散热翅片的厚度为1.5mm，且当翅片基板的厚度范围为(3‑3.5)mm时，此时电子设备的散热效果最好。

Description

一种电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，具体而言，涉及一种电子设备。

背景技术

高功率、小空间是当今电子设备的主流发展趋势，但这势必会带来热量的集聚，若不能及时导出热量，极易产生过热现象，降低产品可靠性。研究表明电子设备的失效有55％是热失效，因此，热设计已成为电子设备结构设计中的必要环节。目前强迫风冷加翅片散热是业界普遍采用的散热技术，采用ICEPAK软件辅助热设计，不仅切实可行，而且可大幅减少计算量，缩短设计周期，降低研发成本。

常规的自然散热，没有加风扇时，散热块散热一般需要外置。空气中的自然散热，散热的方向一般垂直于发热源，翅片的基板厚度越厚越好，翅片厚度一般设计3mm，设计的翅片数量及高度数值越大越好。

而电子设备如果加入风冷用的风扇，散热块内置于壳体中，这种散热方式和常规不带风扇而依靠自然冷却设计的散热块结构有很大不同。因为壳体结构的限制，壳体内部容积有限，散热块的大小也是有限制的，并且翅片的数量、翅片的厚度、及相邻翅片的间距都会影响散热效果。

目前在PCBA热设计中，自然散热只能针对功率较低的，当功率大于30W以上的时候，一般需要采用强迫风冷加金属翅片的形式散热，自然散热与强迫风冷的翅片设计有类似但是也有很大的不同，本申请针对强迫风冷中翅片的散热系数进行结构优化设计，目的是在较小的空间内找到最优的散热结构设计方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电子设备，其在壳体内空间一定时，能够对壳体内翅片式散热器的结构进行优化，使散热效果达到最好。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电子设备，所述电子设备包括矩形的壳体及设置于壳体内且作为发热源的电子元器件，所述壳体的前后两侧设置有相对流的入风口和出风口，所述入风口与所述出风口之间形成沿前后方向流动的散热风道，所述入风口处设置有散热风扇。

还包括设置于所述壳体内的翅片式散热器，所述电子元器件安装于所述翅片式散热器，所述翅片式散热器包括翅片基板和多个散热翅片，多个所述散热翅片沿直线阵列设置于所述翅片基板上，相邻的两个所述散热翅片之间设置有散热通道，且所述散热通道沿前后方向设置；

所述散热翅片的厚度为1.5mm，所述翅片基板的厚度范围为(3-3.5)mm。

进一步地，所述翅片基板的厚度范围为3mm；

定义所述散热翅片的数量为X个，则相邻的两个所述散热翅片的间距为2X(mm)。

进一步地，所述翅片式散热器设置于所述壳体内底部，且所述散热翅片与所述壳体内底面平行设置，所述翅片基板与所述壳体内底面垂直设置。

进一步地，所述电子元器件设置为两个且均设置于所述翅片基板。

进一步地，每个所述电子元器件的电功率为15w。

进一步地，所述翅片基板呈矩形，且所述散热翅片的长度方向与所述翅片基板的长度方向一致。

进一步地，多个所述散热翅片在所述翅片基板上且沿所述翅片基板的宽度方向直线阵列。

进一步地，所述散热翅片的长度和所述翅片基板的长度相同，且其两端相齐平。

进一步地，所述散热翅片的数量范围为5-7个。

进一步地，所述散热翅片的数量为6个。

相比于现有技术而言，本实用新型的有益效果是：

在安装有风扇的电子设备中，翅片式散热器需要内置于壳体中以对电子元器件风冷散热，由于壳体内腔容积有限，尤其是小空间壳体，且当壳体内腔容积一定时，此时翅片式散热器上的散热翅片的数量、翅片基板的厚度都会影响散热效果；而本申请通过大量的实践、实验，并列出了相关实验的数据后研究发现，当散热翅片的厚度为1.5mm，且当翅片基板的厚度范围为(3-3.5)mm时，此时电子设备的散热效果最好。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例1电子设备的立体结构示意图；

图2为本实用新型图1的另一视角结构示意图；

图3为本实用新型图1中的电子设备隐藏壳体后的结构示意图；

图4为本实用新型图2中电子设备隐藏壳体后的结构示意图；

图5为本实用新型实施例1翅片式散热器的截面结构示意图。

图中：(附图标记说明)

1-壳体；2-电子元器件；3-入风口；

4-出风口；5-散热风扇；

6-翅片式散热器；601-翅片基板；

602-散热翅片；603-散热通道；7-安装板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

高功率、小空间是当今电子设备的主流发展趋势，但这势必会带来热量的集聚，若不能及时导出热量，极易产生过热现象，降低产品可靠性。研究表明电子设备的失效有55％是热失效，因此，热设计已成为电子设备结构设计中的必要环节。目前强迫风冷加翅片散热是业界普遍采用的散热技术，采用ICEPAK软件辅助热设计，不仅切实可行，而且可大幅减少计算量，缩短设计周期，降低研发成本。

常规的自然散热，没有加风扇时，散热块散热一般需要外置。空气中的自然散热，散热的方向一般垂直于发热源，翅片的基板厚度越厚越好，翅片厚度一般设计3mm，设计的翅片数量及高度数值越大越好。

而电子设备如果加入风冷用的风扇，散热块内置于壳体1中，这种散热方式和常规不带风扇而依靠自然冷却设计的散热块结构有很大不同。因为壳体1结构的限制，壳体1内部容积有限，散热块的大小也是有限制的，并且翅片的数量、翅片的厚度、及相邻翅片的间距都会影响散热效果。

本实用新型的目的在于提供一种电子设备，其能够对壳体1内翅片式散热器6的结构进行优化，使散热效果达到最好。且在参数优化的阶段发现，金属的散热翅片602厚度要设计1.5mm，且散热翅片602越薄越有助于热量的传递，而翅片基板601的厚度范围为(3-3.5)mm时，散热效果最好。且当翅片基板601厚度在3mm的时候，散热效果达到最优，在多次迭代优化过程中，都印证了这一点，相邻两个散热翅片602之间的间距、散热翅片602的总数量都会影响有限空间的壳体1内的散热效果，而且当散热翅片602的间距在散热翅片602厚度的两倍的时候，散热最优。

下面详细地对本申请所提供的电子设备的技术方案进行阐述：

参照图1-图5，一种电子设备，所述电子设备包括矩形的壳体1及设置于壳体1内且作为发热源的电子元器件2，壳体1的六面分别定义为前侧、后侧、左侧、右侧、顶侧和底侧，壳体1的前侧和后侧相对应，壳体1的左侧和右侧相对应，壳体1的顶侧和底侧相对应。

所述壳体1的前后两侧设置有相对流的入风口3和出风口4，具体地，壳体1的前侧设置有入风口3，壳体1的后侧设置出风口4，所述入风口3与所述出风口4之间形成沿前后方向流动的散热风道，所述入风口3处设置有散热风扇5，入风口3的形状根据散热风扇5的形状而设计，本实施例以散热风扇5整体为圆形为例，则入风口3的形状也设计为圆形，且正好用于安装散热风扇5。另外，如果散热风扇5的整体形状为矩形时，则入风口3的形状也相应地设计为矩形。而出风口4的形状也对应入风口3而设计，在本实施例中，将出风口4设计为网格型的网孔。

该电子设备还包括设置于所述壳体1内的翅片式散热器6，所述电子元器件2安装于所述翅片式散热器6，所述翅片式散热器6包括翅片基板601和多个散热翅片602，多个所述散热翅片602沿直线阵列设置于所述翅片基板601上，相邻的两个所述散热翅片602之间设置有散热通道603，且所述散热通道603沿前后方向设置，散热通道603与散热风道的方向一致，便于达成对流，快速散热。

在本实施例中，翅片式散热器6的整体形状为长方体，具体地，所述翅片基板601呈矩形，且所述散热翅片602的长度方向与所述翅片基板601的长度方向一致，且多个所述散热翅片602在所述翅片基板601上且沿所述翅片基板601的宽度方向直线阵列，所述散热翅片602的长度和所述翅片基板601的长度相同，且其两端相齐平，以使得翅片式散热器6的外观为长方体形状，如图3或图4所示。

所述翅片式散热器6在安装于壳体1内时，具有多种安装方式，灵活自如，比如：

第一种：所述翅片式散热器6设置于所述壳体1内底部，且所述散热翅片602与所述壳体1内底面平行设置，所述翅片基板601与所述壳体1内底面垂直设置，如图3和图4所示；

第二种：所述翅片式散热器6设置于所述壳体1内底部，且所述散热翅片602与壳体1内底面垂直设置，翅片基板601与也壳体1内底面平行设置，散热翅片602位于散热基板与壳体1底部之间，如图5所示；

第三种：在前两种的基础上，只将翅片式散热器6固定于壳体1上的位置进行改变，即翅片式散热器6固定于壳体1内的前侧板、后侧板、顶侧板、左侧板或右侧板。

在本实施例中，翅片式散热器6的安装方式优选用上述第一种。更优选地，壳体1的内底部设置有安装板7，用以安装翅片式散热器6。

本实施例中，设置于壳体1内的电子元器件2的数量为两个，且其固定于翅片基板601上，且每个电子元器件2的电功率为15w，即每个电子元器件2在运行发热时的功率为15w。

所述散热翅片602的厚度为1.5mm，所述翅片基板601的厚度范围为(3-3.5)mm。

优选地，所述散热翅片602的厚度为1.5mm，且所述翅片基板601的厚度为3mm时，散热最优。

同时，定义所述散热翅片602的数量为X个，则相邻的两个所述散热翅片602的间距为2X(mm)时散热最优。

风冷散热中结构的优化思路，就是在同等的体积下，最大效率的散热，ICEPAK可以提供直接的结果反馈，结构注重翅片式散热器6的散热翅片602长度，厚度、间距，以及翅片式散热器6重量的约束，将复杂的计算交给计算机。

用简易的模块来验证风冷中散热块的散热效率如何提升，并参照这些步骤，后期做结构的参数标准。

在对电子设备进行优化设计的阶段，关于在有限空间的壳体1内的散热问题，壳体1内空间一定时，其散热效果与散热翅片602的数量、厚度、间距、以及翅片基板601的厚度有关，对此，进行了大量的优化实验，并采用ICEPAK软件辅助热设计，通过计算机进行计算，并列出实验数据如下：

通过上述实验数据对比可知，当壳体1内空间一定时，所述散热翅片602的厚度为1.5mm，所述翅片基板601的厚度为3mm，所述翅片基板601的厚度范围为3mm，所述散热翅片602的数量为6个，相邻的两个所述散热翅片602的间距为12(mm)时，壳体1内散热效果最优。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，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)

1.一种电子设备，所述电子设备包括矩形的壳体(1)及设置于壳体(1)内且作为发热源的电子元器件(2)，所述壳体(1)的前后两侧设置有相对流的入风口(3)和出风口(4)，所述入风口(3)与所述出风口(4)之间形成沿前后方向流动的散热风道，所述入风口(3)处设置有散热风扇(5)，其特征在于，还包括设置于所述壳体(1)内的翅片式散热器(6)，所述电子元器件(2)安装于所述翅片式散热器(6)，所述翅片式散热器(6)包括翅片基板(601)和多个散热翅片(602)，多个所述散热翅片(602)沿直线阵列设置于所述翅片基板(601)上，相邻的两个所述散热翅片(602)之间设置有散热通道(603)，且所述散热通道(603)沿前后方向设置；

所述散热翅片(602)的厚度为1.5mm，所述翅片基板(601)的厚度范围为(3-3.5)mm。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述翅片基板(601)的厚度范围为3mm；

定义所述散热翅片(602)的数量为X个，则相邻的两个所述散热翅片(602)的间距为2X(mm)。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述翅片式散热器(6)设置于所述壳体(1)内底部，且所述散热翅片(602)与所述壳体(1)内底面平行设置，所述翅片基板(601)与所述壳体(1)内底面垂直设置。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子元器件(2)设置为两个且均设置于所述翅片基板(601)。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，每个所述电子元器件(2)的电功率为15w。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述翅片基板(601)呈矩形，且所述散热翅片(602)的长度方向与所述翅片基板(601)的长度方向一致。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，多个所述散热翅片(602)在所述翅片基板(601)上且沿所述翅片基板(601)的宽度方向直线阵列。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述散热翅片(602)的长度和所述翅片基板(601)的长度相同，且其两端相齐平。

9.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述散热翅片(602)的数量范围为5-7个。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述散热翅片(602)的数量为6个。

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