CN205356936U - 一种箱体散热结构及应急指挥箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种箱体散热结构，包括箱体以及功能元器件，其特征在于，所述箱体内壁铺设有第一导热层，所述第一导热层上固定有安装支架，所述安装支架上固定有PCB电路板，所述功能元器件布设在PCB电路板上。本实用新型通过在箱体内表面铺设散热层，增大箱体内表面的吸热面积，由于散热层能够快速吸收箱体内部的热量，使自身的温度快速上升，又由于散热层与箱体内壁紧贴在一起，会在散热层与箱体之间形成较大的温度差，根据热传导原理可知，进行热传导的两个物体之间的温度差越大，二者之间的热传导速率就会更快。因此，散热层能够将热量快速传到箱体表面，然后将热量传到空气中，从而实现快速散热的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种散热结构，尤其涉及一种箱体散热结构。
背景技术
传统的电子产品散热形式有风冷式、水冷式和半导体式。其中风冷式是应用最广泛也是最成熟的，请成本较低，单缺点是运行时运行时气流会产生涡流，机壳会有阴影效应，占用体积大，在风扇选择区域需要进行保护，风扇转速大时噪音也会很大。受散热片材料、形状、表面积和散热风扇等的影响，即使使用铜等导热性能良好的材料，其仍不能满足现代高热流密度的散热要求。水冷式的效果尽管令人满意，但是***的复杂性、安全隐患与高昂的价格又让人敬而远之。半导体式可以实现精确的温控冷却，可靠性高，工作不产生噪音，但是能承受的工作温度太低，并且还需要外接电源，不合适在工业环境使用。无风扇散热方案相比之下成本低廉、节省空间、无噪音等诸多优势使其在苛刻环境下使用成为可能。
现有技术中根据具体应用场景的不同，会选择不同的散热结构以适应不同应用场景。应急电子箱是将电子元器件放入可携带箱体内，在紧急或野外情况下使用的一种应急性装备。由于应急箱体内部空间有限，故无法使用较为复杂的水冷式散热装置。风冷散热装置在散热过程中会产生噪音，且工作过程中会引起箱体震动，采用风冷散热装置需要在箱体上开设供气体流动的空隙，从而无法将箱体做成密封结构，影响应急箱体对于环境的适应范围。采用半导体散热装置作为应急箱的散热部件也存在较大的问题，一则半导体散热结构自身对于工作环境的要求较高，限制了应急箱体无法再高温环境下进行工作；其二半导体散热装置需要***电源才能工作，但是应急箱体内的电源容量有限，如果将一部分电量用于散热势必造成应急箱的续航能力降低，得不偿失。而采用热传导进行散热，确又效率低下。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种箱体散热结构，通过在箱体内壁上铺设导热层，增大了箱体内表面的热传导面积，提高了热传导效率。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种箱体散热结构，包括箱体以及功能元器件，所述箱体内壁铺设有第一导热层，所述第一导热层上固定有安装支架，所述安装支架上固定有PCB电路板，所述功能元器件布设在PCB电路板上。
进一步地，所述第一导热层与箱体之间填充有第二导热层，所述第二导热层实现第一导热层与箱体之间无缝热传导。
更进一步地，所述PCB电路板与第一导热层之间设有第三导热层，所述第三导热层一侧位于第一导热层上方，另一侧靠近PCB电路板。
更进一步地，所述第三导热层与第一导热层之间铺设有第四导热层，所述第四导热层与第三导热层的横截面积一致。
更进一步地，所述PCB电路板与第三导热层之间设置有第五导热层，所述第五导热层不连续的分布在PCB电路板与第三导热层之间。
更进一步地，所述第五导热层的一侧紧贴设置在PCB电路板上的功能元器件或功能元器的引脚。
更进一步地，所述第一导热层与第三导热层均为金属导热层。
更进一步地，所述第二导热层、第四导热层与第五导热层均为导热垫。
更进一步地，所述箱体外壁上设有凸起，所述凸起在箱体与箱体接触的面之间形成空气易流通的空间。
为解决上述技术问题本实用新型还提供一种应急指挥箱，所述应急指挥箱的散热结构设计成为上述箱体散热结构。
本实用新型的有益效果为：本实用新型通过在箱体内表面铺设散热层，增大箱体内表面的吸热面积，由于散热层能够快速吸收箱体内部的热量，使自身的温度快速上升，又由于散热层与箱体内壁紧贴在一起，会在散热层与箱体之间形成较大的温度差，根据热传导原理可知，进行热传导的两个物体之间的温度差越大，二者之间的热传导速率就会更快。因此，散热层能够将热量快速传到箱体表面，然后将热量传到空气中，从而实现快速散热的作用。
附图说明
图1为本实用新型箱体横截面剖视图；
图2为本实用新型应急指挥箱结构示意图。
附图标记说明：1、箱体；11、第一导热层；12、第二导热层；13、第三导热层；14、第四导热层；15、第五导热层；2、PCB电路板；21、铜柱；3、应急指挥箱。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图和实施方式对本实用新型进行详细说明。
实施例1
请参阅图1，一种箱体1散热结构，包括箱体1以及功能元器件(图未示)，箱体1内壁铺设有第一导热层11，第一导热层11上固定有安装支架，安装支架上固定有PCB电路板2，功能元器件布设在PCB电路板2上。具体地，第一导热层11与箱体1内壁形状相同，并贴附在箱体1内壁上。第一导热层11由热传导性能较好的金属材料制成，根据不同的应用场景第一导热层11的组成材料包括(不限于)：银、铜、铝或上述金属材料的合金，其中合金是指银合金、铜合金或铝合金。
其中，功能元器件是安装在箱体1内部，能够实现不同功能的电气和电子元器件。针对于本发明来讲功能性元器件为设置在箱体1内部的发热原件。根据实现功能的不同，安装在箱体1内部的功能元器件也各不相同，大致能够划分为以下几大部分(但不限于此，根据实现功能的不同还能够有其他器件)：电池，如可充电电池；中央处理器(CPU)；信息收发装置，如天线；语音元器件，如麦克风与话筒；电动工具，如电锯、电钻；显示器件，如液晶显示屏、LED显示屏或LCD显示屏；外设控制元件，如键盘、鼠标。根据实现功能的不同，箱体1内搭载上述的一种或几种功能性元器件，实现不同的功能。
其中，部分功能性元器件安装在箱体1内部的支架上，支架包括：铜柱21，多跟铜柱21呈规则形状排布，如4根铜柱21排布成长方形、6根铜柱21排布为六边形(不限于，根据不同需要能够排布为任意规则形状)。铜柱21一端通过螺钉固定在箱体1底部的第一导热层11上，另一端承载PCB电路板2，PCB电路板2也通过螺钉固定在铜柱21上。PCB电路板2上蚀刻有功能电路，将不同功能性元器件按照功能电路布设在PCB电路板2上后，实现完整电路功能的载体。
在一些实施方式中，第一导热层11与箱体1内壁之间填充有第二导热层12，第二导热层12实现第一导热层11与箱体1之间无缝热传导。由于第一导热层11是由金属构成的，虽然第一导热层11形状与箱体1内壁的形状相同，但很难做到一种金属制品能够与箱体1无缝贴合。第一导热层11局部位置与箱体1之间必然存在空气间隔，由于空气并不是热的良导体，故存在空气间隔会使第一导热层11与箱体1之间的热传递效率降低。为解决第一导热层11与箱体1之间存在的空气间隔，本实施方式在第一导热层11与箱体1内壁之间填充有第二导热层12，第二导热层12为质地柔软的导热垫。
导热垫是高性能间隙填充导热材料，主要用于电子设备与散热片或产品外壳间的传递界面。具有良好的粘性、柔性、良好的压缩性能以及具有优良的热传导率。使其在使用中能完全使电子原件和散热片之间的空气排出，以达到接触充分，散热效果明显增加。导热垫为硅胶制品具有良好的绝缘性能。
在一些实施方式中，PCB电路板2与第一导热层11之间设有第三导热层13，第三导热层13一侧位于第一导热层11上方，另一侧靠近PCB电路板2。第一导热层11与PCB电路板2之间通过铜柱21连接，故在第一导热层11与PCB之间形成了不接触空间，不接触空间由空气占据，由于空气不是热的良导体，且根据气体流动原理知道，热空气上升冷空气下降，所以功能性元器件在PCB电路板2上产生的热量要传到第一导热层11上需要较长的时间，且大部分热量会聚集在PCB上方，使热量难以快速的传到第一导热层11上。为此在第一导热层11与PCB电路板2之间设置第三导热层13，第三导热层13由导热性能较好的金属制成，故第三导热层13另一侧靠近PCB板但不与PCB电路板2接触(导电)。根据不同的应用场景第三导热层13的组成材料包括(不限于)：银、铜、铝或上述金属材料的合金，其中合金是指银合金、铜合金或铝合金。
在一些实施方式中，第三导热层13与第一导热层11之间铺设有第四导热层14，第四导热层14与第三导热层13的横截面积一致。第一导热层11与第三导热层13均为金属导热层，其接触表面不能完全贴合存在空气间隙，空气间隙使导热层之间的热传导效率降低，为此在第三导热层13与第一导热层11之间铺设有第四导热层14，第四导热层14为质地柔软的导热垫，且第四导热层14的横截面积与第三导热层13的横截面积一致。
在一些事实方式中，PCB电路板2与第三导热层13之间设置有第五导热层15，第五导热层15不连续的分布在PCB电路板2与第三导热层13之间。由于第三导热层13为金属制品，不能直接与PCB电路板2上的功能性元器件直接接触，但不接触又会影响PCB电路板2与第三导热层13之间的热传导效率，故在PCB电路板2与第三导热层13之间设置有第五导热层15，第四导热层14为质地柔软的导热垫，导热垫为硅胶制品是一种绝缘制品。PCB电路板2整体并不发热，只有排布在PCB电路板2上的功能性元器件发热，故第五导热层15为不连续分布且相互独立的导热片，导热片紧贴PCB电路板2下方的功能性元器件，以及设置在PCB电路板2上方的功能性元器件的引脚。
在一些实施方式中，箱体1外壁上设有凸起，凸起在箱体1与箱体1接触的面之间形成空气易流通的空间。箱体1底部放置在桌面或其他承载物上时，箱体1底部的热量无法及时扩散到空气中，致使箱体1底部升温，箱体1导热结构热传导效率降低。为此，在箱体1表面设有凸起，凸起形状包括(不限于)：颗粒状、球形或条状。凸起与凸起之间的空隙成为供空气易流通的空间，将箱体1底部的热量快速扩散到空气中。
实施例2
请参阅图2，一种应急指挥箱3，所述应急指挥箱3箱体设计成实施例1中所述的箱体散热结构。
需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施方式，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施方式，这些实施方式不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施方式，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种箱体散热结构，包括箱体以及功能元器件，其特征在于，所述箱体内壁铺设有第一导热层，所述第一导热层上固定有安装支架，所述安装支架上固定有PCB电路板，所述功能元器件布设在PCB电路板上。
2.根据权利要求1所述箱体散热结构，其特征在于，所述第一导热层与箱体之间填充有第二导热层，所述第二导热层实现第一导热层与箱体之间无缝热传导。
3.根据权利要求2所述箱体散热结构，其特征在于，所述PCB电路板与第一导热层之间设有第三导热层，所述第三导热层一侧位于第一导热层上方，另一侧靠近PCB电路板。
4.根据权利要求3所述箱体散热结构，其特征在于，所述第三导热层与第一导热层之间铺设有第四导热层，所述第四导热层与第三导热层的横截面积一致。
5.根据权利要求4所述箱体散热结构，其特征在于，所述PCB电路板与第三导热层之间设置有第五导热层，所述第五导热层不连续的分布在PCB电路板与第三导热层之间。
6.根据权利要求5所述箱体散热结构，其特征在于，所述第五导热层的一侧紧贴设置在PCB电路板上的功能元器件或功能元器的引脚。
7.根据权利要求6所述箱体散热结构，其特征在于，所述第一导热层与第三导热层均为金属导热层。
8.根据权利要求7所述箱体散热结构，其特征在于，所述第二导热层、第四导热层与第五导热层均为导热垫。
9.根据权利要求1～8任意一项所述箱体散热结构，其特征在于，所述箱体外壁上设有凸起，所述凸起在箱体与箱体接触的面之间形成空气易流通的空间。
10.一种应急指挥箱，其特征在于，所述应急指挥箱箱体设计成权利要求1～9任意一项所述的箱体散热结构。
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| CN107509363A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-12-22 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种散热装置及其控制方法、存储介质和终端 |
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- 2016-01-22 CN CN201620065226.4U patent/CN205356936U/zh active Active
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