对流散热式通信设备的制作方法

1.本发明实施例涉及通信领域，特别涉及一种对流散热式通信设备。


背景技术：

2.日前，通信技术不断发展、通信设备的种类日益增多，为了应对散热问题，通常采用导热脂、导热胶、导热垫子或变相导热膜来耦合通信设备的通信模组和散热鳍片，再辅以风扇产生强迫对流实现散热。
3.然而，随着5g通信的迭代和产品的轻薄化设计趋势普及，高发热量的5g通信设备不仅内部空间越来越小、而且对散热效率的要求也越来越高，惯用的散热方式在日益增长的散热需求和不增反降的内部空间下捉襟见肘，存在空间利用不合理、散热效果不好的问题。因此，如何充分利用有限的空间、对通信设备进行高效散热成为重要的设计课题。


技术实现要素：

4.本发明实施方式的目的在于提供一种对流散热式通信设备，其能够充分利用有限的空间、对通信设备进行高效散热。
5.为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种对流散热式通信设备，包括：外壳，围成容置空间并设置有分别与所述容置空间连通的进风口和出风口，所述进风口的进风面积大于所述出风口的出风面积；风扇，位于所述外壳内并邻近所述出风口设置，所述风扇为离心风扇且将自所述进风口进入所述外壳内、并吸收热量之后的气体经由所述出风口排至外壳外；通信模组，设置在所述外壳内，所述通信模组与所述外壳的顶壁相互间隔、并形成连通所述进风口和所述风扇迎风侧的第一风道；供电单元，设置在所述外壳内并为所述通信模组提供电能，所述供电单元设置于所述通信模组下方、并与所述通信模组相互间隔形成连通所述进风口和所述风扇迎风侧的第二风道。
6.本发明的实施方式相对于现有技术而言，其在外壳内形成有第一风道和第二风道，经由进风口进入第一风道的空气、从通信模组顶部吸收热量并经由风扇排出出风口；经由进风口进入第二风道的空气、从通信模组和供电单元之间吸收热量并经由风扇排出出风口；如此以来，在外壳内形成两条通风路径，使得发热量最大的通信模组的两侧分别享用一个风道进行散热，还能利用第二风道同时兼顾供电单元的散热需求，充分利用了对流散热式通信设备的有限空间、不仅对通信模组进行双侧散热、还能额外顾及供电单元的散热需求，达到高效散热的技术效果；此外，采用离心风扇和进风面积大于出风面积的设计，能在更小的空间占用下输出更大的风量，提升散热效果。
7.另外，所述外壳包括位于所述容置空间底部、并具有板状主体部的底壳，设置在所述底壳上、并包括垂直于所述主体部的多个侧壁的中壳，以及覆盖所述中壳顶部的装饰壳。如此设置，表面覆盖装饰壳使得对流散热式通信设备的外观能够依照不同的市场需求、消费者喜好而设计，无需考虑其内部空间、散热效率等工程因素，产品设计自由度更高。
8.另外，所述进风口设置在一个所述侧壁上且所述进风口的开口方向与所述主体部
平行；所述出风口设置在与所述进风口所处的侧壁相对设置的另一个侧壁上、且所述出风口的开口方向与所述主体部平行；或，所述出风口设置在所述装饰板上且所述出风口的开口方向与所述主体部垂直。该种设计方式，使进风口开口方向与主体部平行，避免进入外壳的气体直接吹向位于容置空间底部的底壳而导致紊流，进而避免影响散热气流的流动效率；出风口开口方向也设置为与主体部平行，使得气流排出的方向与进风的方向一致，进一步确保气流流通的效率。
9.另外，所述供电单元还包括电池以及罩设在所述主体部上、并与所述主体部围成电池容置腔的导热壳，所述电池固定在所述电池容置腔内，所述导热壳包括呈板状并与所述主体部平行且贴合的底板、呈板状并与所述主体部平行且位于主体部上方的顶板、以及连接所述顶板和所述底板的侧板，所述顶板的底面与所述电池热接触、所述顶板的顶面与所述通信模组相互间隔形成所述第二风道。如此结构，能够提供额外导热壳来保护电池，避免电池接触经由进风口进入容置空间内的污染物与水气，确保电池的稳定性与可靠性，同时还能确保热量能够从电池顺利传导至导热壳而确保电池的散热效率。
10.另外，所述侧板竖直设置、所述底板水平设置，所述侧板和所述底板的交接处设置有倾斜且朝向所述进风口的导流部。导流部的设计能够引导自底板位置进入容置空间内的气流沿着导流部以及侧板流入第二风道进行热循环，避免自底板位置进入容置空间内的气流直接撞击侧板而形成紊流，进而避免降低进风效率。
11.另外，所述中壳还包括与所述多个侧壁的顶缘相连的顶壁，所述顶壁上开设有多个备用出风口；所述装饰壳可拆卸的设置在所述顶壁上、并覆盖所述顶壁以所述顶壁上的所述多个备用出风口。在通信模组的功率增大、需要更佳散热效率时，能够拆除装饰壳，同时利用备用出风口加大散热效率。
12.另外，所述装饰壳为透气的网状结构。可以不需要拆除装饰壳，就达到利用备用出风口加大散热效率的技术效果。
13.另外，所述通信模组包括电路板以及设置在所述电路板上的发热模块以及屏蔽罩，所述供电单元位于所述电路板的下方、并与所述电路板相互间隔形成所述第二风道。该种结构设计能够使得发热模块以及屏蔽罩上的热量可以自第一风道的气流散发出去；电路板上的热量可以自第二风道的气流散发出去，形成上、下两条散热路径，散热效率和散热效果更好。
14.另外，所述通信模组还包括设置在所述发热模块上的散热鳍片，所述散热鳍片与所述外壳的顶壁相互间隔形成所述第一风道。利用散热鳍片先行吸收并分散来自发热模块的热量，进而利用散热鳍片散热面积比发热模块散热面积更大的特点，达成更高的热量传递/散发效率。
15.另外，所述电路板水平设置在所述容置空间内、并将所述容置空间分隔成分别位于所述电路板上方的上方空间和位于所述电路板下方的下方空间，所述电路板的边缘与所述侧壁相互间隔形成间隙；所述风扇的迎风侧正对所述电路板的边缘区域、并形成位于二者之间的汇聚区域，所述汇聚区域位于所述上方空间；所述第一风道位于所述上方空间内并沿第一水平方向、自所述进风口延伸至所述汇聚区域；所述第二风道位于所述下方空间内并沿所述第一水平方向自所述进风口延伸至所述间隙、并自所述间隙延伸至位于所述上方空间的所述汇聚区域；所述第一风道和所述第二风道均经由所述汇聚区域连通至所述风
扇迎风侧。如此设置，将第二风道内的气流先引导至电路板边缘、再经由边缘的间隙向上流转到上方空间的汇聚区域，可以使该部分气流到达汇聚区域之后、自汇聚区域靠近电路板边缘一侧向上进入风扇，而此刻，第一风道内的气流从背离间隙的一侧流动至汇聚区域之后、自汇聚区域背离间隙的一侧向上进入风扇；该种方式使第二风道内的气流在到达间隙之前因被电路板遮挡、而不能直接流向风扇迎风侧处与第一风道内的气流直接汇合，从而减少第一风道内气流与第二风道内气流在风扇迎风侧相互冲击产生紊流，使两股气流按照上述方式分区占用风扇的不同区域，从而达成更高的气体流通效率，有利于确保较高散热效率。
附图说明
16.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
17.图1是根据本发明第一实施方式提供的对流散热式通信设备的立体视角剖视图；
18.图2是图1所示的对流散热式通信设备的剖面结构示意图。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本发明所要求保护的技术方案。
20.本发明的实施方式涉及一种对流散热式通信设备，参见图1、图2，包括：外壳10，围成容置空间100并设置有分别与所述容置空间100连通的进风口11和出风口12；风扇20，位于所述外壳10内并邻近所述出风口12设置，所述风扇20将自所述进风口11进入所述外壳10内、并吸收热量之后的气体经由所述出风口12排至外壳10外；通信模组30，设置在所述外壳10内，所述通信模组30与所述外壳10的顶壁相互间隔、并形成连通所述进风口11和所述风扇20迎风侧的第一风道101；供电单元40，设置在所述外壳10内并为所述通信模组30提供电能，所述供电单元40设置于所述通信模组30下方、并与所述通信模组30相互间隔形成连通所述进风口11和所述风扇20迎风侧的第二风道102。
21.本发明的实施方式相对于现有技术而言，其在外壳10内形成有第一风道101和第二风道102，经由进风口11进入第一风道101的空气、从通信模组30顶部吸收热量并经由风扇20排出出风口12；经由进风口11进入第二风道102的空气、从通信模组30和供电单元40之间吸收热量并经由风扇20排出出风口12；如此以来，在外壳10内形成两条通风路径，使得发热量最大的通信模组30的两侧分别享用一个风道进行散热，还能利用第二风道102同时兼顾供电单元40的散热需求，充分利用了通信设备的有限空间、不仅对通信模组30进行双侧散热、还能额外顾及供电单元40的散热需求，达到高效散热的技术效果。
22.下面对本实施方式的对流散热式通信设备的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
23.外壳10用于收容风扇20、通信模组30和供电单元40，从而对风扇20、通信模组30和
供电单元40起支撑和保护作用。在一种可选方案中，外壳10可由注塑工艺制成，其材质可为硬质材料，采用硬质材料制成的外壳10具有质地硬、不易变形、强度高的特点。另外，外壳10可以由多个分别制造的零部件拼接而成，这样更有助于制作出具有特殊形状的外壳，使得复杂外壳形状更容易制作。在一种可实施的方案中，外壳10包括底壳13、中壳14以及装饰壳15。底壳13具有板状主体部130，中壳14被板状主体部130支撑在自身边缘位置，装饰壳15位于中壳14的上方。具体的，中壳14包括垂直于主体部130的侧壁140，侧壁140设置在主体部130的边缘位置，与主体部130共同围成容置空间100，底壳13位于容置空间100的底部，而装饰壳15则覆盖中壳14的顶部。如此设置，外露的装饰壳15位于通信设备的表面、起到覆盖中壳14的作用，装饰壳15使得通信设备的外观能够依照不同的市场需求、消费者喜好而设计，无需考虑其内部空间、散热效率等工程因素，产品设计自由度更高。
24.进风口11和出风口12分别为开设在中壳14上的开口，分别与所述容置空间100连通以用于供外壳10外部的气体流入、流出容置空间100，可以理解，进风口11和出风口12可以通过一体注塑成型直接形成在中壳14上。另外，为了方便气流通畅，进风口11和出风口12可以相互正对设置，从而方便气流的快速流动以达成较高的散热效率。不过，在特殊的应用环境下，例如常年寒冷的地区，散热效率不需要发挥到极致的情形下，进风口11和出风口12也可以无需相对设置，而根据其他的设计考量进行位置布局。
25.在本发明实施例的图2中，作为可选实施方案，进风口11和出风口12相对设置在中壳14的左、右两侧。具体的，进风口11设置在侧壁140上，且进风口11的开口方向(也即图2所示图面的左右方向)与主体部130平行；出风口12设置在与进风口11所处的侧壁140相对设置的另一个侧壁140上、且出风口12的开口方向与主体部130平行。进风口11开口方向与主体部130平行，能够避免进入外壳10的气体直接吹向位于容置空间100底部的底壳13上而导致紊流，进而避免影响散热气流的流动效率；出风口12开口方向也设置为与主体部130平行，使得气流排出的方向与进风的方向一致，进一步确保气流流通的效率。当然，在一种变更实施方式下，出风口12也可以设置在装饰板15上、从而出风口12的开口方向与主体部130垂直。
26.风扇20设置在外壳10内、并邻近出风口12设置，以将自进风口11进入外壳10内、并吸收热量之后的气体经由出风口12排至外壳10外。此外，在风扇20的推动之下，气流的流动亦会更加迅速，进一步增加气流流量，加快散热效率。具体的，在本实施例中，风扇20可以为离心风扇，离心风扇能在更小的空间占用下输出更大的风量，提升散热效果。当风扇20为离心风扇时，考虑到为离心风扇保持尽可能小的进风阻力，以把功尽可能多的转化为有效功，可以考虑把进风口11的尺寸设置为大于出风口12的尺寸。可选的，在一个可行的实施方案中，鉴于通信设备的进风口11尺寸过大会带来不期望的外观颜值降低，因此可以考虑将外壳10上进风口11的数量设置为多个，而出风口12的数量为一个、或者少于进风口11的数量，从而保证进风口11的总进风面积大于出风口12的总出风面积。
27.通信模组30设置在所述外壳10内、并与所述外壳10的顶壁相互间隔、并形成连通所述进风口11和所述风扇20迎风侧的第一风道101。具体的，在一种可选实施例中，通信模组30包括电路板31以及设置在电路板31上的发热模块32以及屏蔽罩33。为了方便发热模块32的热量尽快散发到周围的空气当中，通信模组30还可以包括设置在发热模块32上的散热鳍片34，从而散热鳍片34与外壳10的顶壁相互间隔形成所述第一风道101。如此设置，利用
散热鳍片34先行吸收并分散来自发热模块32的热量，进而利用散热鳍片34散热面积比发热模块32散热面积更大的特点，达成更高的热量传递/散发效率，继而再通过散热鳍片34与第一风道101内的气流进行热交换，将热量转移到第一风道101内的气流中。
28.供电单元40，设置在所述外壳10内并为所述通信模组30提供电能，所述供电单元40设置于所述通信模组30下方、并与所述通信模组30相互间隔形成连通所述进风口11和所述风扇20迎风侧的第二风道102。具体的，在一种可选实施例中，供电单元40位于电路板31的下方、并与电路板31相互间隔形成第二风道102。该种结构设计能够使得发热模块32以及屏蔽罩33上的热量可以自第一风道101的气流散发出去；电路板31上的热量可以自第二风道102的气流散发出去，形成上、下两条散热路径，散热效率和散热效果更好。
29.在一个可选的更具体的实施方式中，供电单元40还包括电池41以及罩设在主体部130上、并与主体部130围成电池容置腔400的导热壳42，电池41固定在电池容置腔400内。优选的，导热壳42可以包括呈板状、并与主体部130平行且贴合的底板421、呈板状并与所述主体部平行且位于主体部上方的顶板422、以及连接所述顶板422和所述底板421的侧板423，顶板422的底面与电池41热接触、顶板422的顶面与通信模组30相互间隔形成第二风道102。如此提供额外导热壳42来保护电池41的做法，避免电池41接触经由进风口11进入容置空间100内的污染物与水气，确保电池41的稳定性与可靠性，同时还能确保热量能够从电池41顺利传导至导热壳42而确保电池41的散热效率。
30.更优选的，为了避免自底板421位置进入容置空间100内的气流直接撞击侧板423而形成紊流，进而避免降低进风效率，在竖直设置的侧板423和水平设置的底板421的交接处设置有倾斜且朝向进风口11的导流部420。导流部420的设计能够引导自底板421位置进入容置空间100内的气流沿着导流部420以及侧板423流入第二风道102进行热循环，避免自底板421位置进入容置空间100内的气流直接撞击侧板423而被反射回来、与新进入的气流形成紊流，进而避免降低进风效率。
31.需要补充的是，在其他变更实施方案中，中壳14还包括与多个侧壁140的顶缘相连的顶壁142，顶壁142上开设有多个备用出风口1420；装饰壳15可拆卸的设置在顶壁142上、并覆盖顶壁142以顶壁142上的多个备用出风口1420。在通信模组30的功率增大、需要更佳散热效率时，用户能够拆除装饰壳15，同时利用备用出风口1420加大散热效率。
32.当然，辅助散热的设计方案也可以在不需要拆除装饰壳的情形下达到利用备用出风口1420加大散热效率的技术效果，例如，将装饰壳15为透气的网状结构，从而避免热空气无法经由备用出风口1420。
33.更优选的，在一个实施例中，电路板31水平设置在容置空间100内、并将容置空间100分隔成分别位于电路板31上方的上方空间和位于电路板31下方的下方空间，电路板31的边缘与侧壁140相互间隔形成图2左侧所示的间隙310；风扇20的迎风侧正对电路板31的边缘区域、并形成位于二者之间的汇聚区域200。汇聚区域200位于所述上方空间，第一风道101位于所述上方空间内并沿第一水平方向x、自进风口11延伸至汇聚区域200；第二风道102位于所述下方空间内并沿第一水平方向x自进风口11延伸至间隙310、并自间隙310延伸至位于上方空间的汇聚区域200；第一风道101和第二风道102均经由汇聚区域200连通至风扇20迎风侧。
34.如此以来，能够将第二风道102内的气流先引导至电路板31的边缘、再经由边缘的
间隙310向上流转到上方空间的汇聚区域200(如图2外壳10内左侧箭头标识的路径)，可以使该部分气流到达汇聚区域200之后、自汇聚区域200靠近电路板31边缘一侧(也即图2所示图面的左侧)向上进入风扇20，而此刻，第一风道101内的气流从背离间隙310的一侧(也即图2所示图面的右侧)流动至汇聚区域200之后、自汇聚区域200背离间隙310的一侧向上进入风扇20(如图2外壳10内、自右向左的箭头标识的路径)。该种方式下，使第二风道102内的气流在到达间隙310之前因被电路板41遮挡、而不能直接流向风扇20迎风侧处与第一风道101内的气流直接汇合，从而减少第一风道101内气流与第二风道102内气流在风扇20迎风侧相互冲击产生紊流，使两股气流按照上述方式分区占用风扇20左侧、右侧的不同区域，从而达成更高的气体流通效率，有利于确保较高散热效率。
35.应当理解，本技术中使用的“机构”、“装置”、“组件”等表述词语，仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。
36.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个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，并且可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

技术特征：
1.一种对流散热式通信设备，其特征在于，包括：外壳，围成容置空间并设置有分别与所述容置空间连通的进风口和出风口，所述进风口的进风面积大于所述出风口的出风面积；风扇，位于所述外壳内并邻近所述出风口设置，所述风扇为离心风扇且将自所述进风口进入所述外壳内、并吸收热量之后的气体经由所述出风口排至外壳外；通信模组，设置在所述外壳内，所述通信模组与所述外壳的顶壁相互间隔、并形成连通所述进风口和所述风扇迎风侧的第一风道；供电单元，设置在所述外壳内并为所述通信模组提供电能，所述供电单元设置于所述通信模组下方、并与所述通信模组相互间隔形成连通所述进风口和所述风扇迎风侧的第二风道。2.根据权利要求1所述的对流散热式通信设备，其特征在于，所述外壳包括位于所述容置空间底部、并具有板状主体部的底壳，设置在所述底壳上、并包括垂直于所述主体部的多个侧壁的中壳，以及覆盖所述中壳顶部的装饰壳。3.根据权利要求2所述的对流散热式通信设备，其特征在于，所述进风口设置在一个所述侧壁上且所述进风口的开口方向与所述主体部平行；所述出风口设置在与所述进风口所处的侧壁相对设置的另一个侧壁上、且所述出风口的开口方向与所述主体部平行；或，所述出风口设置在所述装饰板上且所述出风口的开口方向与所述主体部垂直。4.根据权利要求2所述的对流散热式通信设备，其特征在于，所述供电单元还包括电池以及罩设在所述主体部上、并与所述主体部围成电池容置腔的导热壳，所述电池固定在所述电池容置腔内，所述导热壳包括呈板状并与所述主体部平行且贴合的底板、呈板状并与所述主体部平行且位于主体部上方的顶板、以及连接所述顶板和所述底板的侧板，所述顶板的底面与所述电池热接触、所述顶板的顶面与所述通信模组相互间隔形成所述第二风道。5.根据权利要求4所述的对流散热式通信设备，其特征在于，所述侧板竖直设置、所述底板水平设置，所述侧板和所述底板的交接处设置有倾斜且朝向所述进风口的导流部。6.根据权利要求2所述的对流散热式通信设备，其特征在于，所述中壳还包括与所述多个侧壁的顶缘相连的顶壁，所述顶壁上开设有多个备用出风口；所述装饰壳可拆卸的设置在所述顶壁上、并覆盖所述顶壁以所述顶壁上的所述多个备用出风口。7.根据权利要求2或6所述的对流散热式通信设备，其特征在于，所述装饰壳为透气的网状结构。8.根据权利要求2所述的对流散热式通信设备，其特征在于，所述通信模组包括电路板以及设置在所述电路板上的发热模块以及屏蔽罩，所述供电单元位于所述电路板的下方、并与所述电路板相互间隔形成所述第二风道。9.根据权利要求8所述的对流散热式通信设备，其特征在于，所述通信模组还包括设置在所述发热模块上的散热鳍片，所述散热鳍片与所述外壳的顶壁相互间隔形成所述第一风道。10.根据权利要求8所述的对流散热式通信设备，其特征在于，所述电路板水平设置在所述容置空间内、并将所述容置空间分隔成分别位于所述电路
板上方的上方空间和位于所述电路板下方的下方空间，所述电路板的边缘与所述侧壁相互间隔形成间隙；所述风扇的迎风侧正对所述电路板的边缘区域、并形成位于二者之间的汇聚区域，所述汇聚区域位于所述上方空间；所述第一风道位于所述上方空间内并沿第一水平方向、自所述进风口延伸至所述汇聚区域；所述第二风道位于所述下方空间内并沿所述第一水平方向自所述进风口延伸至所述间隙、并自所述间隙延伸至位于所述上方空间的所述汇聚区域；所述第一风道和所述第二风道均经由所述汇聚区域连通至所述风扇迎风侧。

技术总结
本发明实施例涉及通信领域，公开一种对流散热式通信设备，包括：外壳，围成容置空间并设置有与所述容置空间连通的进风口和出风口；风扇，位于所述外壳内并邻近所述出风口，所述风扇将自所述进风口进入所述外壳内、并吸收热量之后的气体经由所述出风口排至外壳外；通信模组，设置在所述外壳内，与所述外壳的顶壁相互间隔、并形成连通所述进风口和所述风扇迎风侧的第一风道；供电单元，设置在所述外壳内并为所述通信模组提供电能，所述供电单元设置于所述通信模组下方、并与所述通信模组相互间隔形成连通所述进风口和所述风扇迎风侧的第二风道。本发明提供的对流散热式通信设备能够充分利用有限的空间、对通信设备进行高效散热。对通信设备进行高效散热。对通信设备进行高效散热。


技术研发人员：吴玉峰 杨涛
受保护的技术使用者：芯讯通无线科技（上海）有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/7/11