电子设备及其热传导系统实用新型专利

专利名称：电子设备及其热传导系统

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN202210828414.8

专利申请（专利权）人：OPPO广东移动通信有限公司
权利人地址：广东省东莞市长安镇乌沙海滨路18号

专利发明（设计）人：高雪飞

专利摘要：本申请提供了一种电子设备及其热传导系统；该热传导系统包括热源、热传导装置、热电器件以及散热件；所述热传导装置包括第一端和第二端；所述热源与所述第一端连接，以使得所述热源产生的热量可传递至所述热传导装置；所述热传导装置的第二端与所述热电器件的一侧贴合，所述热电器件的另一侧与所述散热件贴合；所述热电器件可根据两侧贴合的所述热传导装置与所述散热件的温差产生电流。本申请实施例提供的热传导系统，通过设计一种利用热电器件将热源产生的热量进行发电再利用的结构，可以提高设备的续航以及能源的利用率；另外，还可以提高设备的散热性能。

主权利要求：
1.一种热传导系统，其特征在于，所述热传导系统包括热源、热传导装置、热电器件以及散热件；
所述热传导装置包括第一端和第二端；所述第一端与所述热源连接，所述第二端与所述热电器件的一侧贴合，以使得所述热源产生的热量可经由所述热传导装置传递至所述热电器件；
所述热电器件的另一侧与所述散热件贴合；所述热电器件可根据两侧贴合的所述热传导装置与所述散热件的温差产生电流；
所述热传导装置包括密闭腔体以及设于所述密闭腔体内的液体工质；
所述密闭腔体包括相互连通的主腔体以及连接腔体，所述连接腔体的一端与所述热源连接，另一端与所述主腔体连接，所述主腔体与所述热电器件贴合，所述主腔体的容积大于所述连接腔的容积；
所述连接腔体包括第一连接腔体和第二连接腔体；所述第一连接腔体和所述第二连接腔体的一端分别与所述热源连接，且相互连通；所述第一连接腔体和所述第二连接腔体的另一端分别与所述主腔体连通，所述主腔体内设有使液体工质流动的驱动机构，所述驱动机构与所述热电器件连接并通过所述热电器件产生的电流驱动运转。
2.根据权利要求1所述的热传导系统，其特征在于，所述驱动机构包括电机以及叶轮，所述电机用于带动所述叶轮转动，从而使所述液体工质相继通过所述主腔体、所述第一连接腔体和所述第二连接腔体循环流动。
3.根据权利要求2所述的热传导系统，其特征在于，所述电机与所述热电器件连接，所述热电器件产生的电流用于驱动所述电机。
4.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括发热电子器件、热传导装置、热电器件以及散热件；
所述热传导装置包括第一端和第二端；所述第一端与所述发热电子器件连接，所述第二端与所述热电器件的一侧贴合，以使得所述发热电子器件产生的热量可经由所述热传导装置传递至所述热电器件；
所述热电器件的另一侧与所述散热件贴合；所述热电器件可根据两侧贴合的所述热传导装置与所述散热件的温差产生电流。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括电池，所述热电器件与所述电池连接，并用于对所述电池进行充电。 说明书 : 电子设备及其热传导系统技术领域[0001] 本申请涉及电子设备散热结构的技术领域，具体是涉及一种电子设备及其热传导系统。背景技术[0002] 智能设备在运行时会消耗电能，消耗的电能大部分转化为热能，产生的热能由于温差消散到环境中。在已经上市的智能设备产品中，芯片的散热方案有两种：一是通过冷却水或者风扇排出(主动散热)，二是通过金属结构被动散热。上述两种方案的思路都是把热量散发掉，没有对热量加以利用。发明内容[0003] 本申请实施例第一方面提供了一种热传导系统，所述热传导系统包括热源、热传导装置、热电器件以及散热件；[0004] 所述热传导装置包括第一端和第二端；所述第一端与所述热源连接，所述第二端与所述热电器件的一侧贴合，以使得所述热源产生的热量可经由所述热传导装置传递至所述热电器件；[0005] 所述热电器件的另一侧与所述散热件贴合；所述热电器件可根据两侧贴合的所述热传导装置与所述散热件的温差产生电流。[0006] 第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括发热电子器件、热传导装置、热电器件以及壳体；[0007] 所述热传导装置包括第一端和第二端；所述第一端与所述发热电子器件连接，所述第二端与所述热电器件的一侧贴合，以使得所述发热电子器件产生的热量可经由所述热传导装置传递至所述热电器件；[0008] 所述热电器件的另一侧与所述散热件贴合；所述热电器件可根据两侧贴合的所述热传导装置与所述散热件的温差产生电流。[0009] 本申请实施例提供的热传导系统，通过设计一种利用热电器件将热源产生的热量进行发电再利用的结构，可以提高设备的续航以及能源的利用率；另外，还可以提高设备的散热性能。附图说明[0010] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。[0011] 图1是本申请热传导系统一实施例的结构示意图；[0012] 图2是本申请热传导系统另一实施例的结构示意图；[0013] 图3是本申请热传导系统还一实施例的结构示意图；[0014] 图4是本申请电子设备一实施例的结构示意图；[0015] 图5是图4实施例中电子设备沿A‑A线的结构剖视示意图；[0016] 图6是热传导系统中的热电器件与电池连接的结构示意图；[0017] 图7是本申请电子设备一实施例的组成框图示意图。具体实施方式[0018] 下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。[0019] 本申请实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“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。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。[0020] 在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。[0021] 作为在此使用的“电子设备”(或简称为“终端”)包括，但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(PSTN)、数字用户线路(DSL)、数字电缆、直接电缆连接，以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如，针对蜂窝网络、无线局域网(WLAN)、诸如DVB‑H网络的数字电视网络、卫星网络、AM‑FM广播发送器，以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的通信终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”或“移动终端”。移动终端的示例包括，但不限于卫星或蜂窝电话；可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(PCS)终端；可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(GPS)接收器的PDA；以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。手机即为配置有蜂窝通信模块的电子设备。[0022] 温差转化为电能的核心部件是热电器件，具有塞贝克效应的热电器件可以利用其两侧的温差产生电流，温差越大电流越大。常规热电器件在50度温差下可以输出13mW/平方厘米的功率，另外，最新的研究发现了具有10％热电转化效率的材料。[0023] 目前上市的智能设备产生的热量都是通过主动或被动方式散走而没有热能回收方案，这是一种热能的浪费。特别对于移动设备，实现热能回收可以进一步增加续航时间。本身实施例的技术方案正是利用热电器件将电子设备的发热电子器件发出的热量转化为电能的结构设计。[0024] 请参阅图1，图1是本申请热传导系统一实施例的结构示意图。该热传导系统10包括但不限于以下结构组成：热源110、热传导装置120、热电器件130以及散热件140。[0025] 具体而言，该热传导装置120包括第一端和第二端；热源110与热传导装置120的第一端连接，以使得热源110产生的热量可传递至热传导装置120。其中，热源110可以是电子设备中各个工作时发热量大的器件，比如处理器、内存、射频天线等。热源110工作时产生大量的热量。而本申请中的电子设备可以包括手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备等。[0026] 请继续参阅图1，热传导装置120的第二端与热电器件130的一侧贴合，热电器件130的另一侧与散热件140贴合；以使得热源110产生的热量可经由热传导装置120传递至热电器件130。其中，热电器件130可根据两侧贴合的热传导装置120与散热件140的温差产生电流。热电器件130一般包括热敏热电器件、辐射热电器件以及热偶热电器件等。[0027] 可选地，散热件140可以是电子设备的壳体，譬如中框或者后壳等，此处不做具体限定。热电器件130也即温差发电材料，热电器件130一面紧贴高温的热传导装置120，另一面紧贴低温的散热件140。热电器件130利用两端的温差产生电流。电流利用导线131连接电路板(图中未示，可以是单独的电路板，也可以是电子设备控制电路板的一部分)，经过升压处理后直接使用或者用于给电子设备的电池充电。[0028] 可选地，本实施例中的热传导装置120包括密闭腔体以及设于所述密闭腔体内的液体工质。液体工质可以是一些比热容高的液体，譬如水、水溶液或者油等。[0029] 可选地，该密闭腔体包括相互连通的主腔体121以及连接腔体122，主腔体121和连接腔体122内部连通，且填充有液体工质。连接腔体122的一端与热源110连接，另一端与主腔体121连接，主腔体121与热电器件130贴合。其中，主腔体121的容积可以大于连接腔体122的容积，进而主腔体121形成热岛的结构，可以容纳更多的热量。连接腔体122从热源110处吸收热量并转移存储至主腔体121。[0030] 本实施例中的热传导系统工作过程如下。[0031] 初始状态下，热源110(譬如电子设备的芯片)、热传导装置120以及散热件140与环境温度相同，热电器件130的两端不存在温差；然后，热源110开始高负荷工作产生热量，热量通过连接腔体122传入主腔体121，主腔体121温度升高。由于热传导装置120内的液体工质的比热容大，热源110和主腔体121温度上升较为缓慢，可以避免热源110过热；接下来，主腔体121温度上升，但散热件140(譬如电子设备的中框)还是与环境温度相同，热电器件130的两端存在温度差，由于热电器件130的热电特性，因此开始输出电流。电流经过主板升压后可以回充电池。[0032] 本申请实施例中的热传导系统，通过设计热岛(具有大体积储热功能的主腔体121)可以及时带走热源110的热量，并将电子设备产生的热量存储起来缓慢释放，提高热能回收效率，防止电子设备的热源110温升过快；通过热能回收，可以增加电子设备续航，可以提升1‑3％；电子设备热量持续散发和转移，避免高负荷工作时(譬如打游戏)，出现因局部区域过热而烫手的情况发生。[0033] 请参阅图2，图2是本申请热传导系统另一实施例的结构示意图，本申请实施例中的热传导系统同样可以包括：热源110、热传导装置120、热电器件130以及散热件140。本实施例中的热传导装置120同样可以包括密闭腔体以及设于所述密闭腔体内的液体工质。该密闭腔体包括相互连通的主腔体121以及连接腔体122，主腔体121和连接腔体122内部连通，且填充有液体工质。[0034] 与前述实施例相同或者相类似的结构特征部分此处不再赘述。与前述实施例不同的是，本实施例中的连接腔体122包括第一连接腔体1221和第二连接腔体1222；该第一连接腔体1221和第二连接腔体1222并行设置，且第一连接腔体1221和第二连接腔体1222的一端分别与热源110连接，且相互连通；第一连接腔体1221和第二连接腔体1222的另一端分别与主腔体121连通，主腔体121内设有使液体工质流动的驱动机构150。[0035] 可选地，该驱动机构150包括驱动电机151以及叶轮152，驱动电机151用于带动叶轮152转动，进而增强液体工质在热传导装置120的密闭腔体内的流动速度。从而使液体工质相继通过主腔体121、第一连接腔体1221和第二连接腔体1222循环流动。叶轮152可以加快液体工质通过热源110，进而更多的带走热源110产生的热量。[0036] 可选地，本实施例中的驱动电机151可以是与热电器件130连接，热电器件130产生的电流用于驱动驱动电机151工作，即叶轮152工作的电力来自于热电器件130产生的电流，热源110发热越多，叶轮152转动越快。该方案可以利用温差发电实现水冷系统的自运转。[0037] 本实施例中的热传导系统，通过设计一种利用热电器件130将热源110产生的热量进行发电再利用的结构，可以提高设备的续航以及能源的利用率；另外，还可以提高设备的散热性能。进一步地，通过在热传导装置120的密闭腔体内设置液体工质的驱动机构150，可以加快液体工质通过热源110的速度，提高热转移速度以及散热速度。[0038] 请参阅图3，图3是本申请热传导系统还一实施例的结构示意图，本申请实施例中的热传导系统同样可以包括：热源110、热传导装置120、热电器件130以及散热件140。热传导装置120包括第一端和第二端；热源110与热传导装置120的第一端连接，以使得热源110产生的热量可传递至热传导装置120。热传导装置120的第二端与热电器件130的一侧贴合，热电器件130的另一侧与散热件140贴合；其中，热电器件130可根据两侧贴合的热传导装置120与散热件140的温差产生电流。[0039] 与前述实施例不同的是，本实施例中的热传导装置120包括热岛123以及导热件124；导热件124的一端与热源110连接，另一端与热岛123连接；热电器件130设于热岛123与散热件140之间。其中，热岛123包括密封的容纳腔和设于容纳腔内的液体工质。而导热件124则可以包括导热材料板、均热板、导热管中的任意一种或者多种的组合。本实施例中的热岛123和导热件124为独立的结构，与图1实施例的别在于二者内部不再相互连通，导热件124的作用是将热量利用外表面接触的方式传递至热岛123，而热岛123起到热量收集和暂存的作用，相当于热量的集中池，热岛123还用于与散热件140在热电器件130的两侧产生温差。[0040] 进一步地，本申请实施例还提供一种电子设备，请一并参阅图4和图5，图4是本申请电子设备一实施例的结构示意图，图5是图4实施例中电子设备沿A‑A线处的结构剖视示意图，该电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑以及可穿戴设备等，本实施例图示以手机为例。本实施例中的电子设备可以包括壳体组件20、显示屏模组30、控制电路板40、热传导系统10以及电池50。其中，壳体组件20可以包括后盖21以及中框22。其中，热传导系统10的详细结构请参阅前述实施例的相关描述，此处亦不再赘述。这里需要说明的是，本申请实施例仅以电子设备包括中框22的结构进行说明，在一些其他实施例中，电子设备可以不包括中框结构，即为壳体组件20的后盖21直接与显示屏模组30配合的结构，此处不做具体限定。[0041] 可选地，所述显示屏模组30与所述壳体组件20的后盖21分别设于所述中框22的相对两侧。显示屏模组300与壳体组件20配合形成容置空间1000，所述控制电路板40、电池50以及热传导系统10设于所述容置空间1000内。其中，控制电路板40以及显示屏模组30均可以为发热器件(热传导系统10中的热源110)，热传导系统10用于对发热器件发出的热进行传导以及发电再利用。本实施例的图示中仅以控制电路板40作为热传导系统10的热源110为例进行说明。在一些其他实施例中，热传导系统10的热源110还可以是显示屏模组300等其他发热器件，此处不再一一列举并详述。[0042] 请参阅图6，图6是热传导系统中的热电器件与电池连接的结构示意图，其中，热电器件130的冷端从热源110吸收热量，热端向散热件140释放热量，连接导线中的箭头表示电子流动的方向，热电器件130可以为电池50充电。[0043] 其中，控制电路板40与显示屏模组30耦合连接，控制电路板40用于控制显示屏模组30的工作状态。另外，控制电路板40还可以与热传导系统10的热电器件130连接，用于对热电器件130产生的电流进行升压再利用，关于这部分的详细特征以及电子设备其他部分结构的详细技术特征在本领域技术人员的理解范围内，此处亦不再赘述。[0044] 请参阅图7，图7是本申请电子设备一实施例的组成框图示意图，该电子设备可以包括RF电路910、存储器920、输入单元930、显示单元940(即上述实施例中的显示屏模组30)、传感器950、音频电路960、wifi模块970、处理器980以及电源990等。其中，RF电路910、存储器920、输入单元930、显示单元940、传感器950、音频电路960以及wifi模块970分别与处理器980连接；电源990用于为整个电子设备提供电能。[0045] 具体而言，RF电路910用于接发信号；存储器920用于存储数据指令信息；输入单元930用于输入信息，具体可以包括触控面板931以及操作按键等其他输入设备932；显示单元940则可以包括显示面板941等；传感器950包括红外传感器、激光传感器等，用于检测用户接近信号、距离信号等；扬声器961以及传声器(或者麦克风)962通过音频电路960与处理器980连接，用于接发声音信号；wifi模块970则用于接收和发射wifi信号，处理器980用于处理电子设备的数据信息。关于电子设备具体的结构特征，请参阅上述实施例的相关描述，此处不再进行详细介绍。[0046] 本实施例中的电子设备，其热传导系统通过设计一种利用热电器件130将热源110产生的热量进行发电再利用的结构，可以提高电子设备的续航以及能源的利用率；另外，还可以提高电子设备的散热性能。[0047] 以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

专利地区：广东

专利申请日期：2022-07-13

专利公开日期：2024-07-26

专利公告号：CN115023126B