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具有散热功能的VR眼镜的制作专利

来源:未知 编辑:晚一步 时间:2018-04-11
一种具有散热功能的VR眼镜的制作方法

本实用新型涉及一种VR(虚拟现实)眼镜,具体涉及一种提高VR眼镜散热效果的VR眼镜。



背景技术:

VR技术近年来在各行业中的应用越来越多,尤其是伴随着娱乐行业诞生的VR眼镜使虚拟现实技术普及至千家万户。目前VR眼镜分为手机端头显、一体机头显和PC端头显,手机端头显由于价格优势占据了市场80%的销售量。然而,当用手机进行VR体验时,手机多项功能完全开启使芯片满载工作,加之手机装在封闭的VR眼镜里会导致手机严重发热。不仅严重影响体验时间与使用感受而且如果手机产生的热量不能及时传递出去,会造成热量堆积,导致局部热点,使手机运行不稳定甚至造成手机内部硬件损坏。研究表明,如果电子器件温度每升高2℃,其稳定性急剧下降10%,温度升高到50℃时该电子器件基本无法正常使用。所以及时对手机进行散热并且延长体验时间对VR眼镜的发展起到了重要的推动作用。

对手机端VR眼镜进行散热在技术上具有一定挑战性,因为VR眼镜自身尺寸小而且重量轻,使得可以利用的空间非常有限,能够在小空间对手机散热并且自身轻量化的散热方式并不多。专利号为2016212364978的中国实用新型专利公布了一种防高温VR眼镜。使用时,通过固定架将眼镜套在使用者的头部,固定网的设计使得佩戴时头部更透气。保护套对显示体进行保护作用,防止碰撞对显示体和人的头部造成损伤。通过测温器对使用时进行温度的测量,通过温度显示器进行显示,处理器对温度信号进行处理,利用温控器对温度进行控制,进一步利用内散热器对显示体工作产生的高温进行控制。利用通孔进行散热,同时,还能够通过外散热器对佩戴时产生的高温进行控制,通过导风管进行吹风。这种VR眼镜的散热装置结构复杂,既有传感器、处理器,又有外部散热器和风扇等,这些部件不仅提高了设备成本而且会较大的增加VR眼镜整体重量,并降低运行的可靠性。通过导风管吹风还会产生噪音,影响佩戴与使用体验,而且消耗电能,造成能源浪费。

因此,市场上亟需一种能够具有散热功能且成本低、可靠性高、制造工艺简单的VR眼镜。



技术实现要素:

为了解决现有技术中VR眼镜散热装置结构复杂、会产生噪音、影响佩戴与使用体验等问题,本实用新型提供一种具有散热功能的VR眼镜。

本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种具有散热功能的VR眼镜,包括VR眼镜主体,VR眼镜主体上连接有前端盖,前端盖与VR眼镜主体之间设有手机放置盒,前端盖与手机放置盒之间设有薄膜状柔性复合相变材料(PCM)制成的散热层。

作为优化方案,散热层的厚度为1mm~10mm。

作为优化方案,散热层与所述前端盖的连接方式包括固定连接或者可拆卸方式连接。

作为优化方案,薄膜状柔性复合相变材料(PCM)为十八烷基的薄膜状柔性相变材料、石蜡基的薄膜状柔性相变材料、聚乙二醇基的薄膜状柔性相变材料或者聚乙二醇/聚氨酯-OBC复合而成的薄膜状柔性相变材料。

本实用新型的有益效果在于:

1、解决了目前散热装置结构复杂成本高而且使用可靠性低的问题;

2、材料凭借自身柔性可以更简单的固定于VR眼镜中,并且散热效果显著;

3、薄膜自身轻量化的特点适合小空间的散热需求;

4、柔性PCM薄膜使用寿命长,而且多次循环利用依然能保持原有效果。

附图说明

图1是VR眼镜的立体结构图。

图2是手机放置在VR眼镜后的使用状态图。

在所有附图中,相同的附图标记用来表示相同的元件或结构,包括:1-VR眼镜主体,11-前端盖,12-手机放置盒,13-散热层,14-手机。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明,并不用于限定本实用新型的保护范围。

实施例1:

如图1所示,本实施例提供一种具有散热功能的VR眼镜,包括VR眼镜主体1,VR眼镜主体上连接有前端盖11,前端盖11与VR眼镜主体1之间设有手机放置盒12,前端盖11与手机放置盒12之间设有柔性复合相变材料(PCM)制成的散热层13。在本实施例中,散热层13的厚度为1mm,散热层13与前端盖11的连接方式为可拆卸连接。本实施例中对散热层13的厚度、相变温度及散热层13与前端盖11的连接方式均是优选的实施方案,不对本实用新型的保护范围进行限定,在具体实施本实用新型的技术方案时,可以根据实际需要调整散热层13的厚度,例如将其厚度调整为1mm以下或者1mm以上的其它厚度,如0.5mm或2mm至10mm任一厚度;而且,散热层与前端盖11的连接方式不限于可拆卸连接,也可以是固定连接。

如图2所示,本实用新型将散热层13固定于VR眼镜前端盖11上,当手机14放置进VR眼镜手机放置盒12内固定后,散热层13与手机14后壳紧密贴合。当用手机14进行VR体验时产生的热量快速传递给柔性复合相变材料(PCM)制成的散热层13,当温度达到相变温度后,因柔性复合相变材料(PCM)的特性使得散热层13发生相态变化吸收大量潜热,将大量热量储存在散热层13中,使手机温升速率降低,保持在正常工作温度范围的时间得到延长,进而延长了体验时间,提高了设备运行稳定性。与现有的具有散热功能的VR眼镜相比,本实用新型结构简单、散热效果显著,不使用其他能源且可以多次循环利用柔性复合相变材料(PCM)制成的散热层13,经济环保。

下面对制作薄膜状散热层13的柔性复合相变材料(PCM)的具体材质和制备方法作进一步的说明。薄膜状柔性相变材料可以是十八烷基的薄膜状柔性相变材料、石蜡基的薄膜状柔性相变材料、聚乙二醇基的薄膜状柔性相变材料或者聚乙二醇/聚氨酯-OBC复合而成的薄膜状柔性相变材料。制得的柔性复合相变材料(PCM)的相变温度为0℃~120℃。

制备十八烷基的薄膜状柔性相变材料,具体操作步骤如下:

步骤(1),取150g十八烷和50g烯烃嵌段共聚物(OBC);十八烷为相变基体,相变温度为26.2℃、相变潜热为201.6J/g;OBC为支撑载体。

步骤(2),将150g十八烷置于油浴釜体中在40℃下进行恒温加热,约30min,至完全融化;

步骤(3),加入50g OBC,温度170℃、搅拌器的转速设为30r/min条件下,边搅拌边加热30min,将两种物质搅拌均匀,至OBC完全融化,得到混合均匀的熔融态复合物。同时,将用于压延相变材料的切刀和盛放熔融态复合物的模具分别置于50℃的铜板上进行预热。

步骤(4),将熔融态复合物,取出平铺在长方体模具中,用经过预热的切刀将表面处理平整,并将螺旋盖板与模具通过螺纹连接进行固定,固定之后,通过调节盖板高度向下挤压模具中的熔融态复化物,待盖板下降至刻度0.5mm时,停止挤压,并将模具置于室温下进行冷却,得到厚度为0.5mm十八烷基的薄膜状柔性相变材料。

制备石蜡基的薄膜状柔性相变材料的操作步骤如下:

步骤(1),取160g石蜡、40g烯烃嵌段共聚物(OBC)和6g膨胀石墨(EG01)。石蜡为相变基体,相变温度为52.6℃、相变潜热为210J/g;OBC为支撑载体;EG01为导热强化剂,粒径282um、膨胀550倍。EG01的用量为石蜡和OBC总质量的3%。

步骤(2),将160g石蜡置于油浴釜体中在60℃下进行恒温加热,约30min,至完全融化;

步骤(3),加入40g烯烃嵌段共聚物(OBC),温度设为170℃,搅拌器的转速设为30r/min,边搅拌边加热30min,将两种物质搅拌均匀,至OBC完全融化,得到混合均匀的石蜡和OBC的熔融态复合物。

步骤(4),加入6g膨胀石墨(EG01),并保持温度170℃、搅拌速度35r/min,边搅拌边加热30min,得到混合均匀的熔融态复合物。同时将切刀和长方体模具分别置于60℃的铜板上进行预热。

步骤(5),将混合均匀的熔融态复合物取出,平铺在长方体模具中,用经过预热的切刀将表面处理平整,并将螺旋盖板固定在模具上表面,通过调节盖板高度向下挤压模具中的熔融态复化物,待盖板下降至刻度0.2mm时,停止挤压,最后将模具置于室温下进行自然冷却,得到厚度为0.2mm的石蜡基的薄膜状柔性相变材料。

制备聚乙二醇基的薄膜状柔性相变材料的操作步骤如下:

步骤(1),取140g聚乙二醇、60g聚氨酯和10g碳纳米管。

聚乙二醇为相变基体,相对分子质量为10000,相变温度为67.18℃,相变潜热为187.3J/g;聚氨酯为支撑载体;聚乙二醇和聚氨酯的质量比为70:30。碳纳米管为导热强化剂,碳纳米管的型号为CNTS107,管径大于50nm,长度为10~20μm。

步骤(2),将140g聚乙二醇置于釜体中,在70℃下加热30min,至聚乙二醇完全融化;

步骤(3),加入60g聚氨酯,温度设为190℃,搅拌器的转速设为35r/min,开启真空泵,确保釜体保持真空度保持为0.03Mpa;边搅拌边加热40min,至聚氨酯完全融化,得到混合均匀的聚乙二醇和聚氨酯的熔融态复合物。

步骤(4),加入10g碳纳米管,并保持190℃的温度、35r/min的搅拌速度和0.03Mpa的真空度,边搅拌边加热40min,得到混合均匀的的熔融态复合物。同时将切刀和长方体模具分别置于80℃的铜板上进行预热。

步骤(5),将混合均匀的的熔融态复合物,取出平铺在长方体模具中,用切刀将表面处理平整,并将螺旋盖板固定在模具上表面,通过调节盖板高度向下挤压模具中的熔融态复化物,待盖板下降至刻度0.4mm时,停止挤压,最后将模具置于室温环境中进行自然冷却,得到厚度为0.4mm聚乙二醇基的薄膜状柔性相变材料。

制备聚乙二醇/聚氨酯-OBC复合而成的薄膜状柔性相变材料的操作步骤如下:

步骤(1),取140g聚乙二醇、30g聚氨酯和30g OBC。

聚乙二醇为相变基体,聚氨酯和OBC共同作为支撑载体,相变基体和支撑载体的质量比为70:30;支撑载体中,聚氨酯和OBC的质量比为50:50。

步骤(2)与实施例3的步骤(2)相同;

步骤(3),加入30g聚氨酯和30g OBC,其他操作同实施例3的步骤(2)。

步骤(4),与实施例3中的步骤(5)相同,最终得到厚度为0.4mm的聚乙二醇/聚氨酯-OBC复合而成的薄膜状柔性相变材料。

本领域的技术人员容易理解,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。

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