散热系统及终端设备的制作方法

本公开涉及终端设备技术领域，具体而言，涉及一种散热系统，还涉及一种终端设备。

背景技术：

随着手机、平板电脑、笔记本电脑等电子产品的主频越来越高，功耗越来越大，其发热量也越来越高。而且这些电子产品往往体积越来越小，且多采用一体式设计，其产生的热量在内部狭小空间内累积，无法有效散出。

例如手机，在其内部设置与手机主板相接触的散热材料，通过热接触传导将局部热点扩散开。但是，由于手机内部的空间小，仅仅通过传导散热，散热效果较差，降低了手机的使用寿命；而且，手机内部的发热量会传递到外壳，导致外壳温度过高。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种散热系统和终端设备，可提高终端设备的散热效果。

根据本公开的一个方面，提供一种散热系统，用于终端设备，所述散热系统包括：

循环管路，能安装于一终端设备的外壳内，用于容纳热交换介质，并供所述热交换介质循环流动；所述循环管路包括散热段和至少一个气囊段，所述气囊段为弹性材质；

单向阀，串联于所述循环管路，用于使所述热交换介质单向循环流动。

在本公开的一种示例性实施例中，所述热交换介质包括第一组分，所述第一组分的沸点为m，40℃≤m≤100℃。

在本公开的一种示例性实施例中，所述散热段的数量为多个，且至少包括沿弯曲轨迹延伸的第一散热段和第二散热段。

在本公开的一种示例性实施例中，所述单向阀包括：

阀壳，串联于所述循环管路，且所述阀壳具有阀腔、进液口和出液口，所述阀腔内径由进液口向出液口逐渐增大；

阻挡件，设于所述出液口，具有供所述热交换介质流过的通孔；

阀芯，设于所述阀腔内，位于所述进液口和阻挡件之间，且可在所述阀腔内移动，所述阀芯沿阀腔径向的最大截面面积大于所述进液口截面面积，且所述阀芯沿阀腔径向的最大截面面积小于所述出液口截面面积。

在本公开的一种示例性实施例中，至少一个所述单向阀串联于相邻的所述散热段和所述气囊段之间，且所述单向阀的阀壳与所述阀壳连接的所述散热段为一体结构。

根据本公开的一个方面，提供一种终端设备，包括：

外壳；

上述任意一项所述的散热系统，设于所述外壳内。

在本公开的一种示例性实施例中，所述外壳对应于所述气囊段的位置设有通孔，所述气囊段的至少部分区域伸出所述通孔外。

在本公开的一种示例性实施例中，所述终端设备还包括：

电池，与所述终端设备的外壳转动连接：

电路板，设于所述外壳内，且通过柔性电路板与所述电池电连接。

在本公开的一种示例性实施例中，至少部分所述散热段铺设于所述电池靠近所述外壳内部的表面。

在本公开的一种示例性实施例中，所述终端设备还包括：

导热片，设置于所述电池靠近所述外壳内部的表面；

所述散热系统中至少部分散热段铺设于所述导热片的表面。

在本公开的一种示例性实施例中，所述终端设备还包括：

散热片，设于所述散热系统中至少部分散热段的远离所述导热片的表面。

本公开的散热系统中的循环管路包括散热段和气囊段，通过按压气囊段改变内部气压，促使循环管路中的热交换介质定向流动，从而将散热点的热量通过散热段吸收，以降低设备温度。同时，散热点温度升高，引起部分热交换介质汽化，循环管路内气体压力增大，进而推动液态介质根据单向阀所限定的方向流动，以此带动整个循环管路内的流体流动，以提高散热效果。

与单纯依靠散热材料的接触传导散热相比，一方面，本公开可驱使冷却液流动，提高散热效率，另一方面，调节气囊段的按压力度和频率，可改变热交换介质的流动速度，进而根据设备的温度情况调节散热效果，控制方式灵活简便。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。

图1为本公开实施方式终端设备的示意图；

图2为本公开实施方式散热系统的结构示意图；

图3为本公开实施方式散热系统的散热段和气囊段的结构示意图；

图4为本公开实施方式散热系统的单向阀的结构示意图；

图5为本公开实施方式终端设备的结构示意图；

图6为本公开实施方式终端设备的电池翻开时在一视角下的结构示意图；

图7为本公开实施方式终端设备的电池的转动连接结构示意图；

图8为本公开实施方式终端设备的电池与散热段的结构示意图；

图9为本公开实施方式终端设备的电池翻开时在另一视角下的结构示意图；

图10为本公开实施方式终端设备的局部示意图。

图中，1、手机；2、循环管路；3、散热段；4、气囊段；5、单向阀；6、外壳；7、通孔；8、电池；9、电路板；10、转动轴；11、柔性电路板；12、导热片；13、散热片；31、第一散热段；32、第二散热段；33、第三散热段；34、第四散热段；35、第五散热段；36、第六散热段；37、第七散热段；41、第一气囊段；42、第二气囊段；43、第三气囊段；44、第四气囊段；51、阀壳；52、阻挡件；53、球体；511、阀腔；512、进液口；513、出液口。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

本公开实施方式中提供了一种散热系统，应用于终端设备，用于为终端设备散热。本公开的终端设备指经由通信设施向计算机输入程序和数据或接收计算机输出处理结果的设备，例如手机、平板电脑、笔记本电脑、对讲机等，在此不再一一列举，以下以终端设备为手机为例进行说明：

如图1-图2所示，本公开实施方式的散热系统包括安装于手机1内的循环管路2，循环管路2能安装于一终端设备的外壳内，用于容纳热交换介质，并供热交换介质循环流动；循环管路2包括散热段3和至少一个气囊段4，气囊段4为弹性材质。循环管路2上安装有单向阀5，用于使热交换介质单向循环流动。

通过按压气囊段4改变内部气压，可以促使循环管路2中的热交换介质定向流动，从而将散热点的热量吸收并传递至其他部位，降低手机1内局部温度。同时，散热点温度升高，引起部分热交换介质汽化，循环管路2内气体压力增大，进而推动液态介质根据单向阀5所限定的方向流动，以此带动整个循环管路2内的流体流动，以提高散热效果。调节气囊段4的按压力度和频率，可改变热交换介质的流动速度，进而根据手机的温度情况调节散热效果。与单纯依靠散热材料的接触传导散热相比，该散热系统可提高散热效率，且在使用时，可随时根据需要控制散热，控制方式灵活简便。

下面对本公开实施方式的散热系统进行详细说明：

本公开的热交换介质采用热交换流体，热交换流体能够吸收手机内部器件发出的热量，例如水、乙醇、甲醇等。热交换流体可按照一定方向在循环管路2的散热段3和气囊段4内循环流动。循环管路2的散热段3主要设置于手机1内部发热量较高的部位，例如主板、灯口等部位。散热段3的铺设方式可以根据铺设面积及散热效率设计，可以直线铺设，也可弯曲铺设，例如直线形、折线形、s形等。散热段3的内径可以为一固定值，也可以变化。散热段3的材质可以是铝管、铜管等金属管道，也可以是其他非金属管道。气囊段4可设置于手机1边缘易于手指按压的部位，例如手机1的四个角落。气囊段4的材质可以为橡胶、聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料等具有弹性、密封性能、且不溶于热交换流体的材质。本公开的散热段3设置于手机1内部，气囊段4既可以设置于手机1内部，也可以设置于手机1外部。

举例而言，在本示例性实施方式，如图1-图2所示，气囊段包括第一气囊段41、第二气囊段42、第三气囊段43和第四气囊段44，四个气囊段均呈直角状，分别位于手机1的四个角。散热段3包括第一散热段31、第二散热段32、第三散热段33、第四散热段34、第五散热段35、第六散热段36和第七散热段37。前三个散热段铺设于手机的三个主要散热点，后四个散热段绕设于手机边缘。其中，第一散热段31管径较细，沿s型弯曲轨迹铺设于手机1主板上方，第二散热段32也沿s型弯曲轨迹铺设于手机1电池8表面，第三散热段33为一直径较粗的直管，位于手机1灯口下方。七个散热段和四个气囊段的连接关系依次为，第三散热段33连接于第一气囊段41和第二气囊段42之间；第五散热段35连接于第二气囊段42和第三气囊段43之间，第六散热段36连接于第三气囊段43和第四气囊段44之间，第七散热段37连接于第四气囊段44和第一散热段31之间，第一散热段31、第二散热段32和第四散热段34依次串联于第四气囊段44和第一气囊段41之间，七个散热段和四个气囊段连接形成一个封闭的循环管路2。按压任意一个气囊段4都可改变循环管路2内的气压，进而推动流体流动，加速散热。如图2所示，第四散热段34至第七散热段37沿手机外圈设置，可尽量延长循环管路2的长度，增加热交换介质的体积，从而提高散热效果。

为了描述方便，本实施方式中散热段的划分是根据散热段的主要分布区域而定，散热段的划分还可以有其他形式，本领域技术人员可以理解，划分方式并不影响其结构特点。另外，散热段3和气囊段4的个数还可以为其他数量，具体可以根据需要设置，如针对发热点数量较多的终端设备，可布置更多的散热段，针对尺寸更大的设备，可设置更多的气囊段。散热段的铺设方式也可以为其它形状，此处不再赘述。

在本示例性实施方式中，如图3所示，手机1灯口下方的第三散热段33左端连接第一气囊段41，右端连接第二气囊段42，第一气囊段41左端连接第四散热段34，第二气囊段42右端连接第五散热段35。以图中由左向右为流体流动方向，在第四散热段34的出口处(第一气囊段41的入口处)安装一单向阀5，在第三散热段33的出口处(第二气囊段42的入口处)安装另一单向阀5，两单向阀5的导通方向与流体流动方向一致一致。流体包括第一组分，第一组分的沸点为m，40℃≤m≤100℃。两个单向阀5的设置使第三散热段33和第一气囊段41之间形成了相对封闭的空间，当灯口处温度达到第一组分的沸点时，第一组分会沸腾汽化，从而产生大量气体，改变封闭空间内的气压，进而推动第三散热段33内的液体根据单向阀5所限定的方向流动，以此带动整个循环管路2内的流体流动散热。即使灯口处温度接近但尚未达到沸点时，也会由于流体的快速蒸发汽化改变气压，进而推动流体流动，也能起到驱使流体主动循环的作用。因此，该方式也可以与气囊段按压一起驱动流体在循环管路2内主动流动，当然在没有按压气囊段时，也可以通过该方式实现流体主动循环，与气囊段推动相互配合，达到提高散热效率的目的。其他实施例中，两个单向阀5也可以设置在其他位置，例如都设置在两个气囊段的出口处，或者分别设置在第三散热段33的入口处和出口处，或者分别设置在第一气囊段41的入口处和第二气囊段42的出口处，还可以只设置在第三散热段33的部分管路两端，等等，只要两个单向阀5之间能形成相对封闭的空间，使汽化的气体足以推动内部液体流动即可。

第一组分的沸点可以根据手机内部散热点的温度及散热需要选择，例如可以为乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。例如，组分沸点m满足40℃≤m≤100℃，若沸点温度过低，例如低于40℃，手机1内器件都可正常运行，并无散热需要，而第一组分过早沸腾汽化，等到温度升高需要散热时起不到辅助提高散热效率的作用；若沸点温度过高，例如高于100℃，则流体始终难以汽化，失去了辅助散热的作用。因此，需要根据手机内部散热点的温度及散热需要选择合适的组分。第一组分在散热点处吸收热量汽化，当手机内温度降低时，汽化的第一组分可再转变为液态，回到流体中去循环利用。热交换介质可以只含有第一组分，也可以除了第一组分还包含其他组分，例如水等，本公开不对此进行特殊限定。

本领域技术人员可以理解，也可以同理在其他散热段3设置相似的结构，例如，在第一散热段31或第二散热段32的部分管路两侧安装单向阀5，多段管路的第一组分共同汽化驱动流体流动，能进一步提高流体流动速度，加速散热，即单向阀5的数量可为多个，只要各单向阀5的导通方向与热交换介质流动方向一致，使热交换介质可沿循环管路循环即可。当然，在其他实施方式中，当循环管路较短，第一组分在整个循环管路所形成的封闭空间内可以通过汽化推动内部热交换流体流动时，整个循环管路也可以只设置一个单向阀，确保热交换流体和汽化的第一组分沿一个方向循环即可。

在本示例性实施方式中，如图4所示，两个单向阀5均包括阀壳51、阻挡件52和阀芯，串联于循环管路2，本实施方式中，阀芯结构为球体53。其中，左侧阀壳51连通于第四散热段34和第一气囊段41之间，右侧阀壳51连通于第三散热段33和第二气囊段42之间。两个阀壳51均呈扩口式，具有阀腔511、进液口512和出液口513，阀腔511内径由进液口512向出液口513方向逐渐增大。阻挡件52设于出液口513，具有供热交换介质流过的通孔。球体53设于阀腔511内，位于进液口512和阻挡件52之间，且可在阀腔511内移动，因此进液口512和出液口513之间需保证一定的空间供气体移动。球体53直径大于进液口512口径且小于出液口513口径。当流体从阀壳51的进液口512流入时，推动球体53向出液口513运动，由于在阀腔径向方向上，球体53的最大截面面积大于进液口512的截面面积，所以球体53被阻挡件52阻挡，而流体从阻挡件52的通孔流出出液口。若流体反向由出液口513流入阀腔511，推动球体53向进液口512运动，由于球体53直径大于进液口直径，则会将进液口512堵住导致进液口封闭，而使流体无法从进液口512流出，因此形成了控制流体单向流动的原理。球体53可采用钢或橡胶等材质，当然，在其他实施例中，阀芯也可以采用其他结构，例如圆柱等结构，只要阀芯沿阀腔径向的最大截面面积大于进液口截面面积且小于出液口截面面积，流体反向流动时，阀芯就可挡住进液口，即可实现控制流体流向的作用。阻挡件52可以采用钢等材质，结构可以为网状、栅状等结构。该单向阀5结构简单，成本较低，能够实现微小管路内的流体流向控制。

在本示例性实施方式中，如图4所示，左侧阀壳51可与第四散热段34为一体结构，同理，右侧阀壳51可与第三散热段33为一体结构。即以散热段的材料在加工散热段3时直接一体成型出逐渐扩口的阀壳结构，由此可简化单向阀5结构，无需单独成型阀壳51，且简化了单向阀5的安装方式。本实施例中的阀壳51出口处可直接与第一气囊段41或第二气囊段42连接，在其他实施方式中，若单向阀5位于循环管路2的其他位置，也可同理通过一体成型工艺在相应位置成型局部扩张的阀壳结构。

本公开实施方式还提供一种具有以上散热系统的终端设备，以手机为例，如图5-图6所示，包括外壳6，外壳6内设置以上散热系统。

在本示例性实施方式中，如图5-图6所示，该手机1的散热系统具有四个气囊段，对应的，在手机外壳6对应于四个气囊段4的位置均设有通孔7，气囊段4的至少部分区域伸出通孔7外，以方便使用者按压气囊段4，实现加速散热。另外，在手机四角处设置气囊，也给手机提供了缓冲作用，降低了手机的碎屏风险。同理，若散热段3有绕设于手机边缘而铺设的部分(第四散热段34至第七散热段37)，则可以在外壳6相对应的部分开设通槽，以将该部分散热段暴露于外界，进而有助于将散热段的热量排出，提高散热效果。

在本示例性实施方式中，手机1还包括电池8和电路板9，如图7-图8所示，电池8的一边与手机外壳6的一边为转动连接，由此电池8可绕转动轴10翻折，形成可翻开式电池。电路板9设于外壳6内，且通过柔性电路板11与电池8形成电连接，由此使得电池8在翻开时仍然能为手机主板供电，不影响手机使用。当手机内部热量较高时，可翻开电池8使内部器件暴露，以将热量迅速释放出手机，达到散热的目的。同时，如图5所示，电池8翻开时还可以充当手机支架，通过调整翻折角度，给用户带来更好的使用体验。将电池8合上时，即为常见的手机形状，如图9所示。柔性电路板11可以通过多种方式将电池8与手机1主板连接，例如可以绕设在转动轴10上(如图7所示)等，本公开不对此进行特殊限定。

在本示例性实施方式中，由于电池也是手机内部容易发热的部位，因此将至少部分散热段铺设于电池靠近外壳内部的表面，如图8所示，电池8靠近外壳6内部的表面铺设有第二散热段32，为了增大散热效果，第二散热段32弯曲呈s型铺设。由于电池8可翻折，因此第二散热段32的两端需要能够随电池8弯曲，以和手机1内其他散热段3或气囊段连接，所以散热段适合选用易于弯折的材质，例如铝材等，其他无需弯折的部位可采用其他材质，如铜、钢等。

在本示例性实施方式中，如图10所示，电池靠近外壳内部的表面设置有导热片12，第二散热段32铺设于导热片12的表面。导热片12用于吸收电池表面热量并使其均匀分散于导热片12上，再供散热段散热，起到对电池8双重散热的效果。同时热量在导热片12上分散更均匀，散热段3的散热效果更好。导热片12优选片状，贴附于电池8片表面，导热均匀。导热片12包括但不限于金、银、铜、铝、石墨等材质。导热片12优选石墨导热片，石墨导热性好，化学性质稳定，且韧性好，可加工成很薄的薄片，适合用于手机1等小尺寸电子设备。

在本示例性实施方式中，如图10所示，电池8表面还设置有散热片13，设于散热段远离导热片的表面。具体而言，散热片13、第二散热段32和导热片12呈依次层叠设置的结构，导热片12紧贴电池8表面，散热片13位于远离电池8的最外层，第二散热段32铺设于散热片13和导热片12之间。在导热片和散热段的基础上再增加散热片，可通过接触热传导将电池8的热量传递给散热片13，进一步加速散热，提高电池8散热效果。当电池8翻开时，电池8表面各散热结构的热量也会迅速释放到手机1外部，实现整体降温。散热片13包括但不限于金、银、铜、铝、钢等材质，其结构可以为片状、板状、翅片式等各种形状。例如，本实施例的散热片13截面为锯齿状，该形状散热面积大，散热效果好。

以上实施方式以手机为例，本公开的散热系统还可以用于平板电脑、笔记本电脑等其他终端设备，本领域技术人员可以理解，在其他设备中可采用相同或相似的结构，实现本公开的方案，以提高相应终端设备的散热效果，具体结构此处不再赘述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。