一种散热结构及具有该散热结构的无线内窥镜的制作方法

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1.本发明属于内窥镜技术领域，具体涉及一种散热结构及具有该散热结构的无线内窥镜。

背景技术：

2.微创手术是外科手术的常用方案。而内窥镜系统是微创手术的必备手术器械，随着现有5g传输技术的日趋完善，小巧便携的无线内窥镜设备在外科手术中扮演越来越重要的角。
3.内窥镜设备便携小巧的特性，注定了无线内窥镜各模组之间结构紧凑的现状。内部各芯片组的散热问题一直是备受研发人员关注的焦点问题之一。目前散热受制于以下几点：塑料外壳不导热；内部结构紧凑，空间逼仄，常规散热器难以安装。

技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供一种散热结构，以解决现有无线内窥镜内部空间狭小导致芯片产生的热量难以散去的问题。需要注意的是，本发明以无线内窥镜的散热调节为例，发明所述的散热结构实际上也适用于所有的内窥镜散热技术。
5.本发明实施例是这样实现的，一种散热结构，用于无线内窥镜的散热，所述散热结构包括：导热部、传热部和热交换部；所述传热部沿着所述无线内窥镜的外壳内壁面贴附设置，所述传热部与所述外壳构成一体成型结构，并且所述传热部与所述外壳内封装的芯片组的背面相对；所述导热部设置在所述传热部与所述芯片组之间，并与所述芯片组的背面接触，用于将所述芯片组工作产生的热量导向所述传热部；所述热交换部设置在所述外壳与所述传热部贴附的一侧外壁，所述热交换部能够将所述传热部传递的热量交换至外界冷媒。
6.本发明实施例的另一目的在于提供一种无线内窥镜，所述无线内窥镜包括外壳、如上所述的散热结构，以及封装在所述外壳内的内窥镜头和驱动主板；所述驱动主板上设置有芯片组，所述散热结构用于所述芯片组的散热。
7.本发明实施例提供的一种散热结构，传热部可选铝合金散热片，在无线内窥镜使用过程中，通过铝合金散热片与外壳一体成型的方式，解决塑料外壳无法传递芯片组热量的问题；由于铝合金散热片置于外壳内壁，杜绝了水滴、灰尘进入设备内部的风险；铝合金散热片与外壳为一体成型，无需额外单独安装散热器。
附图说明
8.图1为本发明实施例提供的一种无线内窥镜的剖视图；图2为本发明实施例提供的一种无线内窥镜的正视图；图3为本发明实施例提供的一种无线内窥镜的俯视图；
图4为本发明实施例提供的一种无线内窥镜的背视图；图5为本发明实施例提供的一种无线内窥镜的侧视图；图6为本发明实施例提供的一种无线内窥镜的立体结构图；图7为本发明实施例中无线内窥镜的铝合金散热片的局部放大图。
9.附图中：100-驱动主板；101-芯片组；110-铝合金散热片；111-过渡凸起；112-传热部；113-连接部；114-密封部；120-导热部；200-一体成型结构；210-上壳；211-散热鳍片；212-通风孔；220-下壳。
具体实施方式
10.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
11.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
12.如图1所示，为可体现散热机构的无线内窥镜的剖面示意图；所述散热结构用于无线内窥镜的散热，所述散热结构包括：导热部120、传热部112和热交换部；所述传热部112沿着所述无线内窥镜的外壳内壁面贴附设置，所述传热部112与所述外壳构成一体成型结构200，并且所述传热部112与所述外壳内封装的芯片组101的背面相对，参见图7；所述导热部120设置在所述传热部112与所述芯片组101之间，并与所述芯片组101的背面接触，用于将所述芯片组101工作产生的热量导向所述传热部112；所述热交换部设置在所述外壳与所述传热部112贴附的一侧外壁，所述热交换部能够将所述传热部112传递的热量交换至外界冷媒。
13.本实施例中，传热部112可选铝合金散热片110，在无线内窥镜使用过程中，通过铝合金散热片110与外壳一体成型的方式，解决塑料外壳无法传递芯片组101热量的问题；由于铝合金散热片110置于外壳内壁，杜绝了水滴、灰尘进入设备内部的风险；铝合金散热片110与外壳为一体成型，无需额外单独安装散热器。
14.在本实施例的一个示例中，所述传热部112沿着所述无线内窥镜的外壳内壁面贴附设置，传热部112并没有完全附满外壳内壁，可以仅针对与芯片组101相对的一面内壁；这种贴附设置的方式可以通过以下方式实现：按照外壳的轮廓形状加工传热部112，具体是铝合金散热片110，铝合金散热片110的形状与外壳的内壁曲面贴合，在注塑外壳的过程中将铝合金散热片110以金属嵌块的形式嵌在外壳的内壁，与外壳形成一个整体。外壳可以是abs（acrylonitrile butadiene styrene，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）外壳，是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子结构材料，又称abs树脂；通风孔212也可以在该工艺一同加工成型；即abs外壳上开有间断性的通风孔212（参见图2），该通风孔212同时具备产品外观装饰作用，提升使用舒适性；芯片组101可以是一个或多个芯片构成，芯片产生的热量通过直接或导入传热部112，即铝合金散热片110，借由abs外壳上的通风孔212与外界冷媒接触，实现热交换，外界冷媒可以是外界空间中的空气，此处的外界指的是外壳相对于芯片组101一侧的外围或周边空间；从而将热量散入外界空气。从产品装配步骤方面考虑，省去了安装散热结构这一步
骤，极大降低装配的操作难度，从散热效果考虑，大面积贴附的方式，配合高导热系数的铝合金散热片110，可以显著地提高芯片组101的散热效率。
15.在本实施例的一个示例中，在外壳上开设间断性的通风孔212，可以在部分通风孔212被堵塞的情况下，通过其余未被堵塞的通风孔212进行散热，保证散热的稳定性和可靠性。
16.如图1、图7所示，在本实施例的一个示例中，当所述无线内窥镜的外壳是由一个筒体和外盖组成时，与传热部112贴附的外壁设置在筒体其中一侧，该侧与芯片组101的背面相对，便于对芯片组101进行散热；传热部112是铝合金散热片110，在注塑筒体的过程中将铝合金散热片110以金属嵌块的形式嵌在筒体的内壁，与筒体形成一个整体。
17.如图6所示，在本实施例的一个示例中，当所述无线内窥镜的外壳是由对接的上壳210和下壳220组成时；与传热部112贴附的外壁是位于上壳210上的，该外壁侧与芯片组101的背面相对，便于对芯片组101进行散热；在注塑上壳210的过程中将铝合金散热片110以金属嵌块的形式嵌在上壳210的内壁，与上壳210形成一个整体。从产品装配步骤方面考虑，省去了额外安装散热结构这一步骤，极大降低无线内窥镜整体装配的操作难度。
18.如图1所示，在一个实施例中，所述导热部120包括导热件，所述导热件设置在所述芯片组101的背面。
19.具体地，如图7所示，在本实施例的一个示例中，所述导热件可以是硅脂、铜片、银片或石墨烯导热膜，本示例优选石墨烯导热膜。
20.在本实施例的一个示例中，所述导热部120还包括过渡凸起111，所述过渡凸起111设置在所述传热部112与所述导热件之间，用于支撑所述外壳以及导热。
21.本示例中，一方面，所述过渡凸起111可以作为加强肋，对外壳的结构强度起到提升的作用，另一方面，过渡凸起111可以将导热件传递的热量更快递传递到铝合金散热片110。
22.在本实施例的一个示例中，所述传热部112为与外壳内壁贴合的弧形贴片，所述弧形贴片和过渡凸起111的材料为铝合金；该由铝合金制成的弧形贴片，即是铝合金散热片110作为传热部112的主要部分，散热面广，散热更加均匀，也可避免局部散热不均导致出现灼伤的风险。
23.如图2-图5所示，在一个实施例中，所述热交换部包括散热鳍片211和通风孔212，所述散热鳍片211设置在所述外壳与所述传热部112贴附的一侧外壁，多个所述通风孔212开设在所述外壳的外壁，并且所述通风孔212与所述传热部112连通。
24.本实施例中，在外壳上开有间断性的通风孔212，通风孔212具备产品外观装饰作用，芯片组101产生的热量通过石墨烯导热膜导入铝合金散热片110，借由外壳上的通风孔212与外界空气接触，从而将热量散入外界空气。
25.在一个实施例中，所述传热部112的端口内围设置有密封件，通过所述密封件实现外壳的密封。
26.本实施例中，所述传热部112的端口留有空隙，在该空隙内设置密封件构成密封部114，通过该密封部114对外壳的连接处进行密封；并且该密封件可以拆卸和更换，以便于保持对外壳的良好的密封性能；在本实施例的一个示例中，所述密封件为密封贴、密封圈、密封胶中的一种；密封
贴可以选用市面上具有防水性能的胶布；还可以是密封棉，密封棉额外起到隔音的作用。
27.在本实施例的一个示例中，所述热交换部还包括：半导体制冷片；半导体制冷片可以与驱动主板100共用一个电源，也可以连接独立的电源；所述半导体制冷片具有冷端和热端，所述冷端朝向芯片组101的一侧，通过冷端制冷芯片组101附近的空气；所述热端背离芯片组101的一侧；通过热端将半导体制冷片的冷端的热量向通风孔212方向交换，该半导体制冷片可以设置在所述传热部112中，也可以设置在上壳210内。
28.在本实施例的一个示例中，所述热交换部还包括：微型风扇；该微型风扇设置在所述过渡凸起111的侧面，该微型风扇的出风口朝向通风孔212；用于辅助散热，微型风扇的出风可顺着传热部112散热的方向设置；还可用于在通风孔212内侧形成类似气幕的结构，减少或隔离水滴、灰尘等进入外壳内部。
29.如图1所示，在另一个实施例中，为了便于清楚的、高效的实施上述的散热结构，提供了一种无线内窥镜，所述无线内窥镜包括外壳、如上所述的散热结构，以及封装在所述外壳内的内窥镜头和驱动主板100；所述驱动主板100上设置有芯片组101，所述散热结构用于所述芯片组101的散热。
30.本实施例的无线内窥镜在使用过程中，通过将散热结构的铝合金散热片110与外壳设置为一体成型的方式，解决传统塑料外壳无法传递芯片组101热量的问题；由于铝合金散热片110置于外壳内壁，杜绝了水滴、灰尘进入外壳内部的风险；铝合金散热片110与外壳为一体成型，无需额外单独安装散热器；可降低成本，并提高装配效率。
31.在一个实施例中，所述芯片组101电性连接有照明元件，所述照明元件为所述内窥镜头提供照明。
32.在本实施例的一个示例中，所述照明元件为oled灯，也可以发光二极管阵列、激光灯等，本示例不限于此。
33.在一个实施例中，如图6-图7所示，所述外壳包括上壳210和下壳220，所述上壳210和传热部112一体成型，所述传热部112的端口设有连接部113，所述上壳210通过连接部113与所述下壳220接合。
34.在本实施例的一个示例中，所述连接部113也可以设置在所述上壳210的端口；而使得传热部112的端口凹陷于上壳210的端面；并形成可以设置密封部114的缺口；本实施例不限于此。
35.在本实施例的一个示例中，所述连接部113至少包括卡扣和卡口；或者所述连接部113至少包括螺纹孔、螺丝柱及螺钉；本示例中，卡口设置在传热部112的端口，与卡口配合的卡扣设置在下壳220的端口，或者卡扣设置在传热部112的端口，与卡扣配合的卡口设置在下壳220的端口设置在传热部112的端口；或者，螺纹孔设置在传热部112的端口，下壳220的端口设有允许螺钉穿过的过孔，螺钉穿过过孔与螺纹孔螺纹配合；或者，螺丝柱设置在传热部112的端口内端面，螺钉穿过过孔与螺丝柱螺纹连接；或者，设置螺纹孔替换在下壳220的端口设有的过孔，螺钉穿过螺纹孔与螺丝柱螺纹连接，实现对外壳的封装固定。
36.本发明上述实施例中提供了一种散热结构，并基于该散热结构提供了无线内窥镜，该散热结构，在无线内窥镜使用过程中，通过散热结构的传热部112（即铝合金散热片110）与外壳一体成型的方式，解决传统的塑料外壳无法传递芯片组101热量的问题；由于铝
合金散热片110置于外壳内壁，杜绝了水滴、灰尘进入无线内窥镜内部的风险；铝合金散热片110与外壳为一体成型，无需额外单独安装散热器，降低整体装配难度和整体成本。
37.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种散热结构，用于无线内窥镜的散热，其特征在于，所述散热结构包括：导热部、传热部和热交换部；所述传热部沿着所述无线内窥镜的外壳内壁面贴附设置，所述传热部与所述外壳构成一体成型结构，并且所述传热部与所述外壳内封装的芯片组的背面相对；所述导热部设置在所述传热部与所述芯片组之间，并与所述芯片组的背面接触，用于将所述芯片组工作产生的热量导向所述传热部；所述热交换部设置在所述外壳与所述传热部贴附的一侧外壁，所述热交换部能够将所述传热部传递的热量交换至外界冷媒；所述热交换部包括散热鳍片和通风孔，所述散热鳍片设置在所述外壳与所述传热部贴附的一侧外壁，多个所述通风孔开设在所述外壳的外壁，并且所述通风孔与所述传热部连通，所述传热部的端口内围设置有密封件，通过所述密封件实现外壳的密封；所述热交换部还包括：半导体制冷片；所述半导体制冷片具有冷端和热端，所述冷端朝向芯片组的一侧，通过冷端制冷芯片组附近的空气；所述热端背离芯片组的一侧；通过热端将半导体制冷片的冷端的热量向通风孔方向。2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述导热部包括导热件，所述导热件设置在所述芯片组的背面。3.根据权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述导热部还包括过渡凸起，所述过渡凸起设置在所述传热部与所述导热件之间，用于支撑所述外壳以及导热。4.根据权利要求3所述的散热结构，其特征在于，所述传热部为与外壳内壁贴合的弧形贴片，所述弧形贴片和过渡凸起的材料为铝合金；所述导热件为硅脂、铜片或石墨烯导热膜。5.一种无线内窥镜，其特征在于，所述无线内窥镜包括外壳、如权利要求1-4任一所述的散热结构，以及封装在所述外壳内的内窥镜头和驱动主板；所述驱动主板上设置有芯片组，所述散热结构用于所述芯片组的散热。6.根据权利要求5所述的无线内窥镜，其特征在于，所述芯片组电性连接有照明元件，所述照明元件为所述内窥镜头提供照明。7.根据权利要求5或6所述的无线内窥镜，其特征在于，所述外壳包括上壳和下壳，所述上壳和传热部一体成型，所述传热部的端口设有连接部，所述上壳通过连接部与所述下壳接合。8.根据权利要求7所述的无线内窥镜，其特征在于，所述连接部至少包括卡扣和卡口；或者所述连接部至少包括螺纹孔、螺丝柱及螺钉。

技术总结

本发明适用于内窥镜技术领域，具体涉及一种散热结构及具有该散热结构的无线内窥镜，所述散热结构用于无线内窥镜的散热，所述散热结构包括：导热部、传热部和热交换部；所述传热部沿着所述无线内窥镜的外壳内壁面贴附设置，所述传热部与所述外壳构成一体成型结构，并且所述传热部与所述外壳内封装的芯片组的背面相对；所述导热部设置在所述传热部与所述芯片组之间，并与所述芯片组的背面接触，用于将所述芯片组工作产生的热量导向所述传热部。本发明在无线内窥镜使用过程中，通过传热部与外壳一体成型的方式，解决传统的塑料外壳无法传递芯片组热量的问题；由于传热部置于外壳内壁，杜绝了水滴、灰尘进入设备内部的风险。灰尘进入设备内部的风险。灰尘进入设备内部的风险。