CN109074123A

CN109074123A - 计算设备的外壳

Info

Publication number: CN109074123A
Application number: CN201680085216.XA
Authority: CN
Inventors: 阮恒茵; P·H·马祖尔凯维奇; 何辉
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2018-12-21
Also published as: WO2018017124A1; US20190129468A1; US10585454B2; EP3430490A4; EP3430490B1; EP3430490A1

Abstract

在一些示例中，一种可穿戴***包括限定内腔并包括具有耐液体透气层的部分的外壳。所述可穿戴***进一步包括位于所述内腔中的计算设备和气流发生器，所述气流发生器用于产生气流以冷却所述计算设备并引导所产生的被加热气流流动通过所述耐液体透气层的孔隙到达所述外壳外部的环境。

Description

计算设备的外壳

背景技术

用户可以使用各种不同的计算设备来执行计算任务。计算设备的示例包括台式计算机、笔记本计算机、手持设备、可穿戴设备等。

附图说明

关于以下附图描述本公开的一些实施例。

图1是根据一些示例的可由用户穿戴的可穿戴***的示意图。

图2-图4是例示根据各种示例不同可穿戴***的示意图。

图5是根据一些示例的可穿戴***的外壳的示意图。

图6是根据一些示例的形成可穿戴***的过程的流程图。

具体实施方式

某些计算任务，诸如虚拟现实(VR)会话、游戏会话或其它计算任务，是处理密集型的。在VR会话中，生成模拟真实环境的计算机环境。还模拟用户在环境中的存在。用户手势可被识别为输入，以使得在VR会话中执行相应的动作。在游戏会话中，生成高分辨率图形图像，并响应于用户输入做出快速响应以控制游戏。

为了达到从用户的视角可接受的性能水平，处理密集型计算任务在相对强大的计算设备上执行，诸如台式计算机或具有高性能处理器和/或显卡的其它计算机。然而，这种高性能计算机可能体积庞大，并且不能实现用户在从事于诸如VR会话或游戏会话之类的计算会话时能够自由活动的身临其境式的体验。

在一些示例中，较小的可穿戴设备，诸如头部安装式(head-mounted)设备或其它身体安装式(body-mounted)设备、智能手表等，允许在用户从事计算会话时增强用户的移动性。然而，这种较小的可穿戴设备具有减小的处理能力，可能不足以完成某些处理密集型计算任务。为使头部安装式设备或其它可穿戴设备能够用于处理密集型计算任务，可穿戴设备可以例如通过电缆连接到具有更大处理能力的固定计算机，使得该可穿戴设备能够与该计算机交互以执行处理密集型计算任务。然而，将可穿戴设备连接到固定在位的计算机会限制用户的移动性。

根据本公开的一些实施例，一种能够与可穿戴设备(例如头部安装式设备、智能手表等)或任何其它电子设备交互的计算设备被容纳在便携式包中，当用户从事计算会话时，该便携式包可由用户携带。例如，该包可以是背包的形式，可以背在用户的背部。替代地，其它类型的包可被用于携带计算设备，诸如具有可穿戴在用户肩上的带子的包、具有可以手持的手柄的包、穿戴在用户腰部上的包、手提包等等。

容纳计算设备的包允许用户随身携带该计算设备，以便用户的移动性不受限制。此外，主动冷却解决方案可以包括在该包中以提供对计算设备的冷却，使得计算设备产生的热量不会给用户带来不适。主动冷却方案包括产生气流的气流发生器，以及包括由特定材料形成的耐液体透气层的排气部分，所述特定材料包括孔隙，被加热的气流可通过该孔隙从该包内部排出至该包外部的环境。

图1是可由用户112携带的示例可穿戴***100的示意图。可穿戴***100包括具有外壳106的包，外壳106限定容纳计算设备102的内腔104。在根据图1的示例中，可穿戴***100为背包的形式，背包可用带子绑到用户112的背部。在其它示例中，可以使用其它类型的包。

计算设备102可包括计算机、处理器、显卡、其上安装有处理器和/或显卡或者可以执行计算机处理的任何其它硬件处理电路的电路板。

外壳106具有主壳体，该主壳体可由相对柔韧的材料形成，或者可选地，可由刚性材料形成。例如，柔韧材料可包括织物或其它类型的材料。在进一步的示例中，刚性材料可包括塑料、金属、复合材料或其它材料。

此外，外壳106包括排气部分108，在图1的示例中，在被用户112穿戴时，排气部分108形成在外壳106的顶侧。排气部分108包括耐液体透气层，该层是具有孔隙的多孔芯层，内腔104内的空气可通过该孔隙逸出。耐液体透气层防止液滴(例如水滴)通过排气部分108进入内腔104。

在一些示例中，排气部分108的耐液体透气层的孔隙包括具有平均尺寸(例如直径)在约0.1至100微米范围内或某个范围内的孔隙尺寸的小孔隙。该小孔隙足够大以允许气流通过，但是足够小以防止液滴通过该小孔隙。在一些示例中，耐液体透气层可由膨体聚四氟乙烯(ePTFE)形成。在其它示例中，耐液体透气层可由包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其它类型的聚合物的材料形成。在其它示例中，可以用具有小孔隙的其它类型的材料来实现排气部分108的耐液体透气层。

更通常地，多孔芯层可具有任何合适的孔隙率水平。例如，根据一些实施例，可以使用的多孔芯层的孔隙率可以是至少约80％；例如至少约85％、约90％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或者更高。根据情况，一些示例中的百分比指的是体积百分比(换句话说，给定层的总体积，层的特定百分比由孔隙组成)。其它孔隙率值也是可能的。多孔芯层可具有任何合适的密度水平。例如，在一些示例中，多孔芯层的密度可小于或等于约0.5克每立方厘米(g/cm³)。在其它示例中，该密度可小于或等于约0.4g/cm³、约0.3g/cm³、约0.2g/cm³、约0.1g/cm³或者更低。其它密度值也是可能的。多孔芯层可具有任何合适的厚度。例如，在一些示例中，多孔芯层的厚度可以在约5微米至5毫米的范围内。其它厚度值也是可能的。

气流发生器110提供在外壳106的内腔104内。气流发生器110在内腔104中产生气流以冷却计算设备102。气流被计算设备102产生的热量加热。气流发生器110沿向上的方向引导气流，这使被加热的气流在外壳106的顶侧处通过排气部分108的孔隙排出。被加热的气流穿过排气部分108的孔隙到达外壳106外部的环境中。

更通常地，可穿戴***100包括主动冷却子***，该主动冷却子***包括气流发生器110和排气部分108，以将被加热的气流引导通过可穿戴***100的远离携带可穿戴***100的用户112的一侧。虽然图1在外壳106的顶侧处示出包括耐液体透气层的排气部分108，但是将注意到，在其它示例中，排气部分108可位于外壳106的不同侧，诸如外壳106的前侧120。此外，在进一步的示例中，包括相应的耐液体透气层的多个排气部分可提供在外壳106的多个侧。更通常地，外壳106的较大部分可以由耐液体透气材料形成，以允许外壳106内部被加热的气流通过耐液体透气材料的孔隙排出。

如图1中进一步示出，热反射层120提供在外壳106的当外壳106被用户112穿戴时邻近用户112的一侧上。热反射层120将计算设备102产生的热量反射远离用户112，以使在用户112携带可穿戴***100时，用户112的背部不会感受到热表面。热反射层120可由反射红外(IR)能量的金属形成。在其它示例中，热反射层120可包括形成在外壳106的表面上的金属基涂层或陶瓷基涂层。

在一些示例中，可穿戴***100进一步包括头部安装式设备114，其可被穿戴在用户112的头部116上。头部安装式设备114包括提供在用户的眼睛前方的显示设备118。头部安装式设备114通信地连接到外壳中的计算设备102。头部安装式设备114和计算设备102之间的通信连接可包括有线连接或无线连接(诸如蓝牙无线连接、近场通信(NFC)连接、WI-FI无线连接等)。

计算设备102可生成图像或视频，该图像或视频可被传送到头部安装式设备114以由显示设备118显示。在一些示例中，图像或视频可以是VR会话、游戏会话或其它类型的计算任务的一部分。

虽然图1示出可穿戴***100包括头部安装式设备114的示例，但是将注意到，在其它示例中，可穿戴***100可省略头部安装式设备114。在这样的其它示例中，可穿戴***100中的计算设备102可与可由用户112携带的一些其它电子设备交互，诸如手持设备(例如，智能电话、游戏设备、平板电脑、智能手表等)。

此外，头部安装式设备114是身体安装式设备的示例。虽然该头部安装式设备安装到用户112的头部116，但是更通常地，身体安装式设备可安装到用户112的不同部分，诸如用户的手臂、用户的肩部、用户的胸部等等。

图2是根据进一步示例的可穿戴***100的方框图。外壳106中的计算设备102可与热通道202热接触，热通道202沿热通道202的长度将热量输送远离计算设备102。虽然在图2中示出特定数量的热通道202，但是将注意到，在其它示例中，可以采用不同数量的热通道202(一个或多于一个)。计算设备102可以与热通道202直接热接触，或者通过导热层(例如热胶、导热块等)间接地连接到热通道202。

在一些示例中，热通道202可以使用散热器形成。可选地，热通道202可以使用热管形成，其中热管是指这样一种管道，该管道容纳提供在该管道的密封内腔中的工作流体。该管道中的工作流体可因由计算设备102产生的热量蒸发。汽化的工作流体可通过热管中的通道被输送到热管的较冷区域，在那里，汽化的工作流体被冷凝成液体形式。液化的工作流体随后使用热管内的毛细结构(wick structure)通过毛细管作用输送回热管的邻近计算设备102的热区域。

在其它示例中，热通道202可使用导热层形成，诸如金属箔或由其它导热材料形成的箔。

图2的气流发生器110包括多个风扇204。虽然特定数量的风扇204被示出为气流发生器110的一部分，但是将注意到，在其它示例中，可以采用不同数量的风扇204(例如一个风扇或多于两个风扇)。

风扇204在外壳106的内腔104内产生大致向上的气流206。气流206经过热通道202和计算设备102。由计算设备102产生的并且沿着热通道202的热量导致气流被加热。被加热的气流大致被向上引导通过外壳106的内腔104，并通过外壳106顶侧处的排气部分108排出。

当被用户112穿戴时，风扇204将空气抽吸通过外壳106底侧处的入口部分210。替代地，入口部分210可提供在外壳106的另一侧。入口部分210包括入口开口212，冷空气可通过入口开口212从外壳106外部的环境被吸入内腔104中。在一些示例中，入口部分210也可以由包括小孔隙的耐液体透气材料形成。在这样的示例中，入口开口212包括小孔隙。在其它示例中，入口部分210可形成有更大的入口开口，以使空气能够被风扇204吸入外壳106的内腔104。

在一些示例中，电池214也可以容纳在外壳106的内腔104中。电池214可用于为计算设备102和/或气流发生器110供电。

图3是根据其它示例的可穿戴***300的另一示例布置的方框图。图3是可穿戴***300的示意侧视图，其中图3的气流发生器包括在不同方向上分别引导气流302和304的风扇204A和204B。风扇204A将气流302大致向上引导以通过外壳106顶侧处的排气部分108排出。风扇204B将气流304在大致横向方向上引导通过外壳106前侧处的另一排气部分306。排气部分306可类似地包括具有小孔隙的耐液体透气层，气流304可通过这些小孔隙排出。

当图3的可穿戴***100被用户112穿戴时，外壳106具有与用户112接触的后侧308。热反射层120邻近外壳106的后侧308布置，以将计算设备102产生的热量反射远离用户112。

带子310(或多个带子)可附接到外壳106。用户112可以使用带子310将外壳106固定至用户112。

图4是根据一些实施例的可穿戴***400的简化方框图。作为示例，可穿戴***400可以是图1和图2的可穿戴***100或者图3的可穿戴***300。可穿戴***400包括外壳106，外壳106限定内腔104并且包括具有耐液体透气层的部分108。计算设备102提供在内腔104中。此外，气流发生器110产生气流以冷却计算设备102，并引导所产生的被加热气流流动通过耐液体透气层的孔隙到达外壳106外部的环境。

图5是用于诸如上述可穿戴***100、300和400中任一种的可穿戴***的外壳106的简化视图的方框图。外壳106包括限定内腔104以容纳计算设备和在内腔104中产生气流的气流发生器的主壳体502。此外，外壳106包括附接(诸如通过粘合剂、缝合、包覆成型(over-molding)等)至主壳体502并包括小孔隙506的耐液体透气层504。小孔隙506防止液体进入内腔104，并提供气流出口路径，被计算设备加热的热排气气流从内腔104穿过该气流出口路径到达外壳外部的环境中。

图6是根据一些示例形成可穿戴***的示例过程的流程图。该过程将计算设备布置(在602处)在由外壳限定的内腔中，其中计算设备将与外壳外部的电子设备通信。该过程用包括孔隙的耐液体透气层形成(在604处)外壳的一部分。该过程在内腔中布置(在606处)气流发生器，以产生用于冷却计算设备的气流，并引导所产生的被加热气流流动通过耐液体透气层的孔隙到达外壳外部的环境。

在前面的描述中，阐述了许多细节以提供此处公开的主题的理解。然而，实施例可以在没有这些细节中的一些的情况下被实践。其它实施例可以包括对上述细节的修改和变化。所附权利要求书旨在覆盖这样的修改和变化。

Claims

1.一种可穿戴***，包括：

外壳，限定内腔并包括具有耐液体透气层的部分；

位于所述内腔中的计算设备；和

气流发生器，用于产生气流以冷却所述计算设备并引导所产生的被加热气流流动通过所述耐液体透气层的孔隙到达所述外壳外部的环境。

2.根据权利要求1所述的可穿戴***，进一步包括用于将所述外壳固定至用户的带子。

3.根据权利要求2所述的可穿戴***，进一步包括热反射层，所述热反射层沿所述外壳的当所述可穿戴装置被所述用户穿戴时邻近所述用户的一侧布置，所述热反射层用于将来自所述计算设备的热量反射远离所述用户。

4.根据权利要求1所述的可穿戴***，进一步包括位于所述外壳外部的身体安装式设备，所述身体安装式设备用于与所述计算设备通信并显示由所述计算设备生成的信息。

5.根据权利要求4所述的可穿戴***，其中所述身体安装式设备将通过无线链路或有线链路与所述计算设备通信。

6.根据权利要求1所述的可穿戴***，进一步包括与所述计算设备热接触并且将所述计算设备产生的热量带离所述计算设备的热通道。

7.根据权利要求6所述的可穿戴***，其中所述热通道包括从散热器、热管和导热层中选择的导热结构。

8.根据权利要求1所述的可穿戴***，其中所述耐液体透气层包括多孔芯层。

9.根据权利要求1所述的可穿戴***，其中具有所述耐液体透气层的所述部分位于所述外壳的第一侧，其中所述外壳进一步包括位于所述外壳的不同的第二侧的另一部分，所述另一部分包括耐液体透气层，并且其中所述被加热气流将流动通过所述另一部分到达所述外壳外部的环境。

10.根据权利要求1所述的可穿戴***，其中所述耐液体透气层包括选自膨胀聚四氟乙烯和聚合物中的一种材料。

11.一种外壳，包括：

提供内腔的壳体，用于容纳计算设备和在所述内腔中产生气流以冷却所述计算设备的气流发生器；和

附接到所述壳体并且包括孔隙的耐液体透气层，所述孔隙防止液体进入所述内腔并且提供气流出口路径，被所述计算设备加热的热排气气流穿过该气流出口路径到达所述外壳外部的环境。

12.如权利要求11所述的外壳，进一步包括提供在所述外壳的当所述外壳被用户穿戴时邻近所述用户的一侧上的热反射层，所述热反射层用于将来自所述计算设备的热量反射远离所述用户。

13.根据权利要求11所述的外壳，其中所述耐液体透气层被提供在所述外壳的第一侧处，并且所述外壳进一步包括提供在所述外壳的不同的第二侧处的另一耐液体透气层，所述另一耐液体透气层包括防止液体进入所述内腔并且提供气流出口路径的孔隙，由所述计算设备加热的热排气气流穿过该气流出口路径到达所述外壳外部的环境中。

14.一种形成可穿戴***的方法，包括：

将计算设备布置在由外壳限定的内腔中，所述计算设备与位于所述外壳外部的电子设备通信；

用包括孔隙的耐液体透气层形成所述外壳的一部分；和

将气流发生器布置在所述内腔中，用于产生气流以冷却所述计算设备并且引导所产生的被加热气流流动通过所述耐液体透气层的所述孔隙到达所述外壳外部的环境。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述孔隙允许气流从所述内腔排出至所述外壳外部的环境，并且防止液滴从所述外壳外部的环境进入所述内腔。