CN212910614U - 一种可形变的导热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可形变的导热装置，安装在电子设备上进行导热，包括导热薄膜，导热薄膜包括S形部和展开部，可形变的导热装置还包括夹持S形部的固形机构，其中：S形部的两端分别连接各自对应的展开部，两展开部向相反方向延伸并连接于固形机构或电子设备上；导热薄膜随固形机构或电子设备的变化进行适应性伸缩或弯折。本实用新型无需对导热薄膜本身进行二次加工，能够保持其自身良好的导热性能，成本低、组装效率高，同时可降低对材料柔性要求，能够经受反复弯折，使用寿命长，且形变量大，易于实现小型化，适用范围广。
Description
技术领域
本实用新型属于散热技术领域，具体涉及一种可形变的导热装置。
背景技术
随着互联网技术及柔性显示技术的发展，智能可穿戴电子终端设备以微电子工业集成化和微型化的发展为基础逐步兴起。智能可穿戴设备、可弯折手机等新型产品是智能电子终端电子产业的热点，而伴随着5G甚至6G网络技术的不断突破，新型智能终端产品日趋于轻薄化且高功耗，电子设备的热管理问题一直限制智能终端产品开发和应用，急需解决。
传统的导热薄膜材料如石墨片、铜箔等，可以在一定程度上解决目前智能终端产品散热问题。但是传统的导热薄膜材料本身不具备伸缩性能，对其在新型智能终端产品，尤其是可折叠、可穿戴产品中的应用提出了严峻的考验。
专利CN109130005A可伸缩耐弯折的柔性高导热薄膜材料，提供了一种针对导热薄膜材料实现伸缩的方案，通过特殊的治具先把传统柔性导热薄膜材料制作成波纹形状，然后通过弹性保护膜粘接实现可伸缩。存在如下不足：1)需要对非弹性薄膜材料本身进行二次加工，受限于材料本身的柔韧性及可承受的最小弯折半径，极易对原材料造成破坏失效，影响性能；2)受限于应用场景空间尺寸，为实现应用要求的形变量，波纹区域的长度及整体的高度均需要几倍甚至几十倍于要求的形变量尺寸；3)实际应用中，产品需要反复伸缩、弯折，甚至高达二十万次，在实际应用中，材料本身很难长时间维持二次加工的变形，会存在无法恢复原始形状等失效模式。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述问题，提出一种可形变的导热装置，无需对导热薄膜本身进行二次加工，能够保持良好的导热性能，成本低、组装效率高，同时可降低对材料柔性要求，能够经受反复弯折，使用寿命长，且形变量大，易于实现小型化，适用范围广。
为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：
本实用新型提出的一种可形变的导热装置，安装在电子设备上进行导热，包括导热薄膜，导热薄膜包括S形部和展开部，可形变的导热装置还包括夹持S形部的固形机构，其中：
S形部的两端分别连接各自对应的展开部，两展开部向相反方向延伸并连接于固形机构或电子设备上；
导热薄膜随固形机构或电子设备的变化进行适应性伸缩或弯折。
优选地，固形机构包括两个相对运动的安装板，导热薄膜的展开部分别与安装板对应连接。
优选地，展开部与安装板之间设有胶黏层。
优选地，固形机构包括两个相对分布的第一弹性部件，导热薄膜的展开部的两侧分别与两第一弹性部件连接。
优选地，第一弹性部件为PVC或PP或TPU薄膜。
优选地，展开部与第一弹性部件之间设有胶黏层。
优选地，固形机构包括定位框，定位框内安装有两个相对运动且平行的支撑杆，导热薄膜绕两支撑杆形成S形部和展开部，展开部与电子设备连接。
优选地，导热薄膜的展开部与电子设备之间设有胶黏层。
优选地，导热薄膜为石墨导热膜、石墨烯导热膜、绝缘均热膜、复合导热膜或金属箔。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
1)通过固形机构对导热薄膜进行夹持，保持S形部的基本形状，无需对导热薄膜进行二次加工定形，依靠材料自身的柔性，在满足可承受的最小弯折半径范围内，不会对原材料造成破坏影响导热性能，相对于现有技术，保持了原材料自身良好的导热效果，成本低，组装效率高；
2)适用于各种空间尺寸的应用场景，其长度方向和高度方向的形变量为现有技术的几倍甚至几十倍，因此，在同样形变量要求下，可降低占用空间，更易实现小型化，适用范围广；
3)不受反复的伸缩、弯折影响，能够迅速恢复原状，使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
图2为本实用新型实施例2的结构示意图；
图3为本实用新型实施例3的结构示意图。
附图标记说明：1、固形机构；2、导热薄膜；3、胶黏层；11、安装板；12、第一弹性部件；13、定位框；14、支撑杆；15、第二弹性部件；13a、限位座；13b、框体；21、S形部；22、展开部。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。
实施例1：
如图1所示，一种可形变的导热装置，安装在电子设备上进行导热，包括导热薄膜2，导热薄膜2包括S形部21和展开部22，可形变的导热装置还包括夹持S形部21的固形机构1，其中：
S形部21的两端分别连接各自对应的展开部22，两展开部22向相反方向延伸并连接于固形机构1或电子设备上；
导热薄膜2随固形机构1或电子设备的变化进行适应性伸缩或弯折。
在一实施例中，固形机构1包括两个相对运动的安装板11，导热薄膜2的展开部22分别与安装板11对应连接。
其中，固形机构1包括两个相对运动的安装板11，两安装板11中间安装有导热薄膜2，导热薄膜2包括S形部21和展开部22，S形部21的两端分别连接有各自对应的展开部22，两展开部22向相反方向延伸并分别与安装板11对应连接，即一个展开部22对应连接一个安装板11，导热薄膜2在两安装板11的限定作用下维持S形部21的基本形状。
导热薄膜2为非弹性导热薄膜，其本身具备柔性，在可承受的最小弯折半径范围内能够随意弯曲变形。可采用机械或者物理方法将导热薄膜2的展开部22固定在安装板11上，如采用焊接、夹持式或压紧式连接，还可采用物理粘贴方法。导热薄膜2的S形部21由两个安装板11的相对运动带动展开部22运动，从而由展开部22带动S形部21产生形变，实现适应性伸缩或弯折，其长度方向和高度方向的形变量相较于现有技术更大，为现有技术方案形变量的几倍甚至几十倍，因此，在同样形变量要求下，可降低占用空间，更易实现小型化，适用范围广。依靠固形机构1的夹持，无需对现有的导热薄膜2进行二次加工变形，不会破坏原材料的导热性能，在使用过程中能够保持良好的导热性能并降低对材料柔性要求，成本低，组装效率高，并且能够经受反复的伸缩、弯折，且保持基本形状不变，不会产生无法恢复原始形状等失效模式问题。
固形机构1的两个安装板11均固定在电子设备上，电子设备可为手机、平板电脑、可穿戴设备等，电子设备形状变化时对安装板11施加外力，本实施例中安装板11为板状结构，当两个安装板11受外力作用沿水平方向向相反方向移动时，导热薄膜2发生形变，S形部21部分长度变长，实现导热薄膜2的拉伸，导热薄膜2整体变长；当两个安装板11受外力作用沿水平方向相向移动时，导热薄膜2发生形变，S形部21部分长度变短，导热薄膜2的长度可恢复至初始位置或者进一步收缩缩短导热薄膜2的长度。具体尺寸和形变量可根据实际情况调整，通过导热薄膜2的S形部21的长度伸缩变化，实现导热薄膜2整体的伸缩。解决了传统导热薄膜在手机、平板电脑、可穿戴设备及监控安防等智能终端、消费电子、移动通讯、安防等应用领域无法伸缩的问题。
需要说明的是，固形机构1还可为电子设备自身结构的一部分或为任意形状的结构，例如当安装板11为具有柔性的薄金属片或塑料板时，导热薄膜2还可随安装板11的相对运动(包括相对移动或弯折)实现伸缩或弯折，且在伸缩或弯折过程中长度和高度方向均可发生形变，适用于不同产品需求。
在一实施例中，展开部22与安装板11之间设有胶黏层3。
其中，本实施例采用物理粘贴方法，通过胶黏层3将导热薄膜2与安装板11粘合在一起，由于使用上下安装板11进行了高度限定，导热薄膜2在高度方向保持尺寸不变，且在使用过程中也可保持类似的基本形状，可反复伸缩或弯折。胶黏层3用于贴合两种非粘性的界面，本实施例中用于将安装板11和导热薄膜2的展开部22进行贴合，可采用压敏胶或热熔胶材料，还可采用双面胶或UV固化胶等高分子胶带、胶黏剂等。采用胶黏层3进行粘接可提供均匀的应力分布和较大的应力承载面积，适用于薄壁制品的连接。
在一实施例中，导热薄膜2为石墨导热膜、石墨烯导热膜、绝缘均热膜、复合导热膜或金属箔。
其中，本实用新型中的导热薄膜2可为石墨导热膜、石墨烯导热膜、绝缘均热膜、复合导热膜或金属箔等，可以为人工合成或天然的，也可以为单层或多层复合的材料，可根据不同的散热需求进行具体选择。如为人工合成的石墨导热膜、石墨烯导热膜、绝缘均热膜、碳纤维或碳纳米管复合导热膜、铜箔或铝箔等金属箔，及以金属箔或高分子薄膜为基材喷涂石墨烯、碳粉等导热粉体形成的复合材料，导热薄膜2由单层或通过复合工艺复合的多层上述材料组成。
实施例2：
如图2所示，一种可形变的导热装置，安装在电子设备上进行导热，包括导热薄膜2，导热薄膜2包括S形部21和展开部22，可形变的导热装置还包括夹持S形部21的固形机构1，其中：
S形部21的两端分别连接各自对应的展开部22，两展开部22向相反方向延伸并连接于固形机构1或电子设备上；
导热薄膜2随固形机构1或电子设备的变化进行适应性伸缩或弯折。
在一实施例中，固形机构1包括两个相对分布的第一弹性部件12，导热薄膜2的展开部22的两侧分别与两第一弹性部件12连接。
其中，固形机构1包括两个相对分布的第一弹性部件12，两第一弹性部件12中间安装有导热薄膜2，导热薄膜2包括S形部21和展开部22，S形部21的两端分别连接有各自对应的展开部22，两展开部22向相反方向延伸并与两第一弹性部件12同时连接，导热薄膜2在第一弹性部件12的限定作用下维持S形部21的基本形状。
导热薄膜2为非弹性导热薄膜，其本身具备柔性，在可承受的最小弯折半径范围内能够随意弯曲变形。可采用机械或者物理方法将导热薄膜2的展开部22固定在第一弹性部件12上，如采用夹持式或压紧式连接，还可采用物理粘贴方法。当受外力作用时，导热薄膜2的S形部21在第一弹性部件12的带动下产生形变，实现适应性伸缩或弯折，其长度方向和高度方向的形变量相较于现有技术更大，为现有技术中技术方案的形变量的几倍甚至几十倍，因此，在同样形变量要求下，可降低占用空间，更易实现小型化，适用范围广。依靠固形机构1的夹持，无需对现有的导热薄膜2进行二次加工变形，不会破坏原材料的导热性能，在使用过程中能够保持良好的导热性能并降低对材料的柔性要求，成本低，组装效率高，并且能够经受反复的伸缩、弯折保持基本形状不变，不会产生无法恢复原始形状等失效模式问题。
固形机构1的第一弹性部件12的两端固定在电子设备上，电子设备可为手机、平板电脑、可穿戴设备等，电子设备形状变化时对第一弹性部件12施加外力，当第一弹性部件12受外力作用进行拉伸或弯曲时，导热薄膜2发生形变，S形部21部分的长度或高度尺寸变大，实现导热薄膜2的拉伸或弯折；当第一弹性部件12受外力作用收缩时，导热薄膜2发生形变，S形部21部分的长度或高度尺寸变小，可恢复至初始尺寸或者进一步收缩缩短导热薄膜2的长度或高度尺寸，具体尺寸和形变量可根据实际情况调整，通过导热薄膜2的S形部21的长度或高度伸缩变化，实现导热薄膜2整体的伸缩。解决了传统导热薄膜在手机、平板电脑、可穿戴设备及监控安防等智能终端、消费电子、移动通讯、安防等应用领域无法伸缩或弯折的问题。在整个变化过程中，固形机构1不仅能够使导热薄膜2在运动过程中保持类似的基本形状、带动导热薄膜2伸缩或弯折外，还可起到保护作用，防止运动过程中产生的摩擦造成的磨损，提高使用寿命。需要说明的是，两第一弹性部件12还可为一个整体。
在一实施例中，第一弹性部件12为PVC或PP或TPU薄膜。
其中，第一弹性部件12为PVC或PP或TPU薄膜，还可采用橡胶薄膜或PET薄膜等高分子弹性薄膜。
在一实施例中，展开部22与第一弹性部件12之间设有胶黏层3。
其中，本实施例采用物理粘贴方法，通过胶黏层3将导热薄膜2与第一弹性部件12粘合在一起，由于第一弹性部件12对导热薄膜2的限定作用，在使用过程中仍可使导热薄膜2保持类似的基本形状，可反复伸缩或弯折。胶黏层3用于贴合两种非粘性的界面，本实施例中用于将第一弹性部件12和导热薄膜2的展开部22进行贴合，可采用压敏胶或热熔胶材料，还可采用双面胶或UV固化胶等高分子胶带、胶黏剂等。采用胶黏层3进行粘接可提供均匀的应力分布和较大的应力承载面积，适用于薄壁制品的连接。
在一实施例中，导热薄膜2为石墨导热膜、石墨烯导热膜、绝缘均热膜、复合导热膜或金属箔。
其中，本实用新型中的导热薄膜2可为石墨导热膜、石墨烯导热膜、绝缘均热膜、复合导热膜或金属箔等，可以为人工合成或天然的，也可以为单层或多层复合的材料，可根据不同的散热需求进行具体选择。如为人工合成的石墨导热膜、石墨烯导热膜、绝缘均热膜、碳纤维或碳纳米管复合导热膜、铜箔或铝箔等金属箔，及以金属箔或高分子薄膜为基材喷涂石墨烯、碳粉等导热粉体形成的复合材料，导热薄膜2由单层或通过复合工艺复合的多层上述材料组成。
实施例3：
如图3所示，一种可形变的导热装置，安装在电子设备上进行导热，包括导热薄膜2，导热薄膜2包括S形部21和展开部22，可形变的导热装置还包括夹持S形部21的固形机构1，其中：
S形部21的两端分别连接各自对应的展开部22，两展开部22向相反方向延伸并连接于固形机构1或电子设备上；
导热薄膜2随固形机构1或电子设备的变化进行适应性伸缩或弯折。
在一实施例中，固形机构1包括定位框13，定位框13内安装有两个相对运动且平行的支撑杆14，导热薄膜2绕两支撑杆14形成S形部21和展开部22，展开部22与电子设备连接。
其中，固形机构1包括定位框13，定位框13内安装有两个相对运动且平行的支撑杆14，导热薄膜2绕两支撑杆14形成S形部21和展开部22，并在定位框13的高度限定作用下维持S形部21的基本形状，S形部21的两端分别连接有各自对应的展开部22，两展开部22向相反方向延伸并分别与电子设备连接。进一步地，本实施例中，定位框13包括两个平行的限位座13a和环绕两限位座13a的框体13b，限位座13a与两支撑杆14垂直连接，两支撑杆14的两端分别嵌入两限位座13a中，限位座13a上开设有用于两支撑杆14移动的槽口，两限位座13a间中均设有第二弹性部件15，第二弹性部件15分别与两支撑杆14的两端连接或抵触，第二弹性部件15具有回弹性，可为弹簧、片簧、波纹管等，通过自身弹力作用可适应导热薄膜2的变形并始终使导热薄膜2保持类似的基本形状。
导热薄膜2为非弹性导热薄膜，其本身具备柔韧性，在可承受的最小弯折半径范围内能够随意弯曲变形。可采用机械或者物理方法将导热薄膜2的展开部22固定在电子设备上，如采用焊接、夹持式或压紧式连接，还可采用物理粘贴方法。导热薄膜2的S形部21在外力带动下和第二弹性部件15弹力作用下产生形变，实现适应性伸缩或弯折，其长度方向和高度方向的形变量相较于现有技术更大，为现有技术中技术方案的形变量的几倍甚至几十倍，因此，在同样形变量要求下，可降低占用空间，更易实现小型化，适用范围广。依靠固形机构1的夹持，无需对现有的导热薄膜2进行二次加工变形，不会破坏原材料的导热性能，在使用过程中能够保持良好的导热性能并降低对材料的柔性要求，成本低，组装效率高，并且能够经受反复的伸缩、弯折保持类似的基本形状，不会产生无法恢复原始形状等失效模式问题。
导热薄膜2的展开部22固定在电子设备上，电子设备可为手机、平板电脑、可穿戴设备等，电子设备形状变化时对展开部22施加外力，当两个展开部22受外力作用沿水平方向向相反方向移动时，带动导热薄膜2的S形部21发生形变，此时第二弹性部件15收缩，两支撑杆14相向运动，S形部21部分的长度变长，实现导热薄膜2的拉伸，导热薄膜2整体变长；当两个展开部22受外力作用沿水平方向相向移动时，第二弹性部件15释放，推动两支撑杆14反向运动，导热薄膜2发生形变，S形部21部分的长度变短，导热薄膜2的长度恢复至初始位置，具体尺寸和形变量可根据实际情况调整，通过导热薄膜2的S形部21的长度伸缩变化，实现导热薄膜2整体的伸缩。解决了传统导热薄膜在手机、平板电脑、可穿戴设备及监控安防等智能终端、消费电子、移动通讯、安防等应用领域无法伸缩的问题。
需要说明的是，定位框13包括限位座13a和框体13b，框体13b还可为环绕限位座13a连接的柔性体，限位座13a和框体13b还可为一个整体。由于导热薄膜2的展开部22固定在电子设备上，是该结构整体具备柔性，能够适应电子设备的弯曲变形，即导热薄膜2能够同时实现伸缩或弯折，且在伸缩或弯折过程中长度和高度方向均可发生形变，适用于不同产品需求。
在一实施例中，导热薄膜2的展开部22与电子设备之间设有胶黏层3。
其中，本实施例采用物理粘贴方法，通过胶黏层3将导热薄膜2的展开部22与电子设备粘合在一起，在使用过程中可使S形部21始终保持类似的基本形状，能够经受反复伸缩或弯折。胶黏层3用于贴合两种非粘性的界面，本实施例中用于将电子设备和导热薄膜2的展开部22进行贴合，可采用压敏胶或热熔胶材料，还可采用双面胶或UV固化胶等高分子胶带、胶黏剂等。采用胶黏层3进行粘接可提供均匀的应力分布和较大的应力承载面积，适用于薄壁制品的连接。
在一实施例中，导热薄膜2为石墨导热膜、石墨烯导热膜、绝缘均热膜、复合导热膜或金属箔。
其中，本实用新型中的导热薄膜2可为石墨导热膜、石墨烯导热膜、绝缘均热膜、复合导热膜或金属箔等，可以为人工合成或天然的，也可以为单层或多层复合的材料，可根据不同的散热需求进行具体选择。如为人工合成的石墨导热膜、石墨烯导热膜、绝缘均热膜、碳纤维或碳纳米管复合导热膜、铜箔或铝箔等金属箔，及以金属箔或高分子薄膜为基材喷涂石墨烯、碳粉等导热粉体形成的复合材料，导热薄膜2可选择由单层或通过复合工艺复合的多层上述材料组成。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各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申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种可形变的导热装置，安装在电子设备上进行导热，其特征在于：所述可形变的导热装置包括导热薄膜(2)，所述导热薄膜(2)包括S形部(21)和展开部(22)，所述可形变的导热装置还包括夹持所述S形部(21)的固形机构(1)，其中：
所述S形部(21)的两端分别连接各自对应的展开部(22)，两所述展开部(22)向相反方向延伸并连接于所述固形机构(1)或电子设备上；
所述导热薄膜(2)随所述固形机构(1)或电子设备的变化进行适应性伸缩或弯折。
2.如权利要求1所述的可形变的导热装置，其特征在于：所述固形机构(1)包括两个相对运动的安装板(11)，所述导热薄膜(2)的展开部(22)分别与所述安装板(11)对应连接。
3.如权利要求2所述的可形变的导热装置，其特征在于：所述展开部(22)与所述安装板(11)之间设有胶黏层(3)。
4.如权利要求1所述的可形变的导热装置，其特征在于：所述固形机构(1)包括两个相对分布的第一弹性部件(12)，所述导热薄膜(2)的展开部(22)的两侧分别与两所述第一弹性部件(12)连接。
5.如权利要求4所述的可形变的导热装置，其特征在于：所述第一弹性部件(12)为PVC或PP或TPU薄膜。
6.如权利要求4所述的可形变的导热装置，其特征在于：所述展开部(22)与所述第一弹性部件(12)之间设有胶黏层(3)。
7.如权利要求1所述的可形变的导热装置，其特征在于：所述固形机构(1)包括定位框(13)，所述定位框(13)内安装有两个相对运动且平行的支撑杆(14)，所述导热薄膜(2)绕两所述支撑杆(14)形成所述S形部(21)和所述展开部(22)，所述展开部(22)与所述电子设备连接。
8.如权利要求7所述的可形变的导热装置，其特征在于：所述导热薄膜(2)的展开部(22)与所述电子设备之间设有胶黏层(3)。
9.如权利要求1至8任一权利要求所述的可形变的导热装置，其特征在于：所述导热薄膜(2)为石墨导热膜、石墨烯导热膜、绝缘均热膜、复合导热膜或金属箔。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202022307841.0U CN212910614U (zh) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | 一种可形变的导热装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN113645332A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-11-12 | 维沃移动通信有限公司 | 电子设备 |
| CN114458890A (zh) * | 2022-02-09 | 2022-05-10 | 维沃移动通信有限公司 | 一种散热支架及电子设备 |
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2020
- 2020-10-16 CN CN202022307841.0U patent/CN212910614U/zh active Active
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| CN114980637B (zh) * | 2022-04-26 | 2024-03-22 | 维沃移动通信有限公司 | 电子设备 |
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