CN101566748B - 散热模组及采用该散热模组的背光模组 - Google Patents
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Abstract
一种散热模组，用于对多个发热元件散热，其包括一热管，所述热管包括一管体及设置于所述管体内的工作流体，所述管体包括一第一工作段、一第二工作段及连接所述第一工作段及第二工作段的一第一中间段及一第二中间段，以使所述管体形成一个回路；所述第一工作段包括多个Z形部分及多个第三中间段，所述每个Z形部分由一个第三中间段连接，所述每个Z形部分包括一蒸发段、一冷凝段及连接所述蒸发段及冷凝段的第四中间段，所述每一蒸发段用于与一发热元件相接触，所述每一蒸发段的与第三中间段相连接的端部设置一集液槽；所述第二工作段设置有散热装置。本发明还提供一种采用该散热模组的背光模组。
Description
技术领域
本发明涉及一种散热模组及采用该散热模组的背光模组，尤其涉及一种应用于液晶显示屏的散热模组及采用该散热模组的背光模组。
背景技术
近年来，随着电子器件集成工艺快速发展以及对其轻、薄、短、小的需求，电子器件的集成化程度越来越高，而器件体积却变得越来越小，为确保电子器件正常工作，其散热成为一个越来越重要的问题，其对散热的要求也越来越高。为满足这些需要，各种散热方式被大量运用，如常见的利用风扇散热或采用水冷辅助散热以及热管散热等方式。其中，热管为依靠自身内部工作流体相变实现导热的导热组件，其具有高导热性、优良等温性等优良特性，导热效果好，应用广泛。
典型热管由管壳、毛细结构以及密封在管内的工作流体组成。热管的制作通常先将管内抽成真空后充以适当工作流体，使紧贴管壳内壁的毛细结构中充满工作流体后加以密封。热管一端为蒸发段(加热段)，另一端为冷凝段(冷却段)，根据应用需要可在所述蒸发段与冷凝段之间布置绝热段。当所述蒸发段受热时，所述毛细结构中的工作流体蒸发气化形成蒸汽；所述蒸汽在微小压力差作用下通过孔道流向所述冷凝段，放出热量后凝结成工作流体；所述工作流体再靠毛细作用沿所述毛细结构流回蒸发段。如此循环，热量由热管的蒸发段不断地传至冷凝段，并被冷凝段一端的冷源吸收。
现有技术中提供的LCD液晶显示屏已有采用直下式LED背光模组，但是由于采用高亮度的LED需要较好的散热模组，由此也增加了直下式LED背光模组的厚度，导致整个LCD液晶显示屏厚度增大。因此，如何解决在不增加液晶显示屏厚度的条件下，提供一种具有较佳的散热性能的散热模组及采用该散热模组的背光模组，成为一个业界研究的重点问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种有利于缩小液晶显示屏厚度，且散热性能良好的散热模组及采用该散热模组的背光模组。
一种散热模组，用于对多个发热元件散热，其包括一热管，所述热管包括一管体及设置于所述管体内的工作流体，所述管体包括一第一工作段、一第二工作段及连接所述第一工作段及第二工作段的一第一中间段及一第二中间段，所述第一中间段分别连接于所述第一工作段及所述第二工作段的一端，所述第二中间段分别连接于所述第一工作段及所述第二工作段的另一端，以使所述管体形成一个回路；所述第一工作段包括多个Z形部分及多个第三中间段，所述每个Z形部分由一个第三中间段连接，所述每个Z形部分包括一蒸发段、一冷凝段及连接所述蒸发段及冷凝段的第四中间段，所述每一蒸发段用于与一发热元件相接触，所述每一蒸发段的与第三中间段相连接的端部设置一集液槽；所述第二工作段设置有散热装置。
一种背光模组，用于液晶显示屏，其包括：一个光源及一个设置于所述光源背面的散热模组，所述光源由多个发光元件的阵列组成，所述散热模组包括一热管，所述热管包括一管体及设置于所述管体内的工作流体，所述管体包括一第一工作段、一第二工作段及连接所述第一工作段及第二工作段的一第一中间段及一第二中间段，所述第一中间段分别连接于所述第一工作段及所述第二工作段的一端，所述第二中间段分别连接于所述第一工作段及所述第二工作段的另一端，以使所述管体形成一个回路；所述第一工作段包括多个Z形部分及多个第三中间段，所述每个Z形部分由一个第三中间段连接，所述每个Z形部分包括一蒸发段、一冷凝段及连接所述蒸发段及冷凝段的第四中间段，所述每一蒸发段用于与一发光元件相接触，所述每一蒸发段的与第三中间段相连接的端部设置一集液槽；所述第二工作段设置有散热装置。
与现有技术相比，上述散热模组具有以下优点：该散热模组的热管的第一工作段的每个Z形部分构成的一段管体分别包括一蒸发段及一冷凝段，所述蒸发段与发热元件相接触，当工作流体受热形成蒸汽，会有部分蒸汽在冷凝段凝结为液体从而汇聚到蒸发段的末端的集液槽中，从而对发热元件进行补充散热，且第二工作段设置的散热装置可以将热量迅速带走，而整个管体由于第一工作段、第二工作段及第一、第二中间段形成了一个封闭的回路，可以使冷却后的工作流体经第二工作段流下后直接经第一中间段进入第一工作段，从而可以达到循环散热的目的。
与现有技术相比，所述背光模组可设置于液晶显示屏的侧面，且所述背光模组可使用具有高亮度的LED光源，故采用该散热模组及背光模组可以缩小液晶显示屏厚度，且具有散热性能良好的优点。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的散热模组的剖视图。
图2为本发明第二实施例提供的散热模组的剖视图。
图3为本发明实施例提供的背光模组的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例做进一步详细说明。
如图1所示，本发明第一实施例的散热模组100，其包括：一热管10，用于对多个发热元件30进行散热。
所述热管10包括一管体11及设置于所述管体11内的工作流体12。所述管体11整体为环形回路设计。所述管体11的形状可以为矩形、正方形或其他规则或不规则形状。所述工作流体12可选用汽化热高、流动性好、化学性质稳定、沸点较低的液态物质，如水、乙醇、丙酮等，且可于工作流体12中加入纳米粒子如纳米铜粒子以提升其热传导性质。所述工作流体12在热管10中的流动方向如图中箭头所示。
所述管体11包括一段由多个Z形部分连接形成的第一工作段111，一第二工作段112及连接所述第一工作段111及第二工作段112的一第一中间段113及一第二中间段114。所述第一中间段113分别连接于所述第一工作段111及所述第二工作段112的一端，所述第二中间段114分别连接于所述第一工作段111及所述第二工作段112的另一端，以使所述管体11形成一个回路。所述第一中间段113及第二中间段114可以为弯管道或者直管道，在本实施例中，所述第一中间段113及第二中间段114为直管道。
所述第一工作段111的每个Z形部分分别包括一蒸发段1111、一冷凝段1112及一连接蒸发段1111与冷凝段1112的第四中间段1114。所述每个Z形部分相互连接构成了第一工作段111，其中，每个Z形部分之间通过一第三中间段1115连接。因此，此多个Z形部分相互连接构成了第一工作段111的主体部分。
所述第三中间段1115及第四中间段1114平行于水平方向。所述每一蒸发段1111设置为与一发热元件30相接触，所述每一蒸发段1111的与第三中间段1115相连接的端部设置一集液槽1113。
所述管体11内壁具有毛细结构(图未示)，工作流体12可在该毛细结构中流动。当发热元件30温度较高时，紧贴所述发热元件30的蒸发段1111处的工作流体12受热会汽化，从而蒸发，然后沿着管壁向上运动。在冷凝段1112处一部分气体经过冷凝后又会回到液态，从而沿着冷凝段1112的管壁向下，最终会流到蒸发段1111的末端的集液槽1113中。此集液槽1113可收集冷凝后的工作液体12，此工作液体12的温度较低，从而可以对发热元件30进行增强散热。
所述集液槽1113的深度h1设置为大小相同。当然，其也可以设置为沿工作流体12的流动方向逐渐增大，以利于对位于不同位置的发热元件30提供不同的散热效果。
所述管体11的第二工作段112的远离第一工作段111的一侧设置有散热装置20，在本实施例中，所述散热装置为多个第一散热鳍片25。所述多个第一散热鳍片25是通过第一基板26而固定于所述第二工作段112的管体外壁上。当然，所述散热装置20也可以为散热风扇或其他导热介质等。
优选地，所述每个冷凝段1112的靠近第二工作段112的一侧设置有多个第二散热鳍片21。所述每个蒸发段1111的靠近第二工作段112的一侧也可设置有多个第三散热鳍片22。所述第二散热鳍片21设置于第二基板23上，通过第二基板23而固定于所述热管10的管体11外壁上。所述多个第二散热鳍片21与第二工作段112的靠近第一工作段111的一侧相连接。当然，所述多个第二散热鳍片21也可设置为与第二工作段112的靠近第一工作段111的一侧不相连接。此处，将第二散热鳍片21设置为与第二工作段112的管体外壁相连接，可以使得冷凝段1112的热量通过第二散热鳍片21而散发至第二工作段112，并经第二工作段112的第一散热鳍片25而散发出去。
所述热管10由第一中间段113、第一工作段111、第二中间段114及第二工作段112构成一个回路。发热元件30固定于第一工作段111的一侧，而受热后形成的蒸汽一部分冷凝为液体而流入每个第一工作段111的蒸发段1111的集液槽1113中，对发热元件进行增强散热，而另一部分蒸汽没有冷凝而直接通过第二中间段114进入了第二工作段112中，从而进一步冷凝成为液体且流向了第一中间段113中。从而使所述工作流体12可以在热管10中循环流动，达到循环散热的目的。
如图2所示，为本发明第二实施例所提供的散热模组200。所述散热模组200与第一实施例提供的散热模组100的结构大体相同。其主要区别在于：所述集液槽2113的深度h2设置为随蒸发段2111所在的高度增加而逐渐增大。亦即，所述集液槽2113的深度h2随蒸发段2111所在高度而增大，也就是说，其随工作流体212的流动方向而逐渐增大。由于热管210底部的工作流体212的温度相对较低，故集液槽2113的深度h2可设置得相对较小，而越往第一工作段211的上部走，工作流体温度较高，故集液槽2113可设置为更大的深度，从而可以用于保存更多的工作流体212以供给发热元件230所需，且通过增大与发热元件230的接触面积，以弥补上部的工作流体温度较高而相对散热能力减小的不足。
所述散热模组200与第一实施例提供的散热模组100的主要区别还有：所述第三中间段2115及第四中间段2114设置为沿蒸发段2111向冷凝段2112倾斜向上形成一定坡度。此设置可利于蒸汽冷凝后形成的液体回流至每一蒸发段2111末端的集液槽2113中。
请参阅图3，本发明还提供一种采用所述散热模组100的背光模组300。所述背光模组300用于液晶显示屏310的背光源，其包括：一个光源320及一个设置于所述光源320背面的散热模组100。所述光源320由多个发光元件321的阵列组成。所述散热模组100即为本发明第一实施例所提供的一种散热模组。所述背光模组300设置在液晶显示屏310的侧面。所述发光元件321为高亮度的LED光源。由于所述背光模组300设置于液晶显示屏310的侧面，故所述背光模组不会增加液晶显示屏310的厚度。且所述背光模组300采用高亮度的LED光源，加上具有高效率散热效果的散热模组100，从而可以提高整个背光模组300的发光效率及散热效果。
与现有技术相比，上述散热模组具有以下优点：该散热模组的热管的第一工作段的每个Z形部分构成的一段管体分别包括一蒸发段及一冷凝段，所述蒸发段与发热元件相接触，当工作流体受热形成蒸汽，会有部分蒸汽在冷凝段凝结为液体从而汇聚到蒸发段的末端的集液槽中，从而对发热元件进行补充散热，且第二工作段设置的散热装置可以将热量迅速带走，而整个管体由于第一工作段、第二工作段及第一、第二中间段形成了一个封闭的回路，可以使冷却后的工作流体经第二工作段流下后直接经第一中间段进入第一工作段，从而可以达到循环散热的目的。
与现有技术相比，所述背光模组可设置于液晶显示屏的侧面，且所述背光模组可使用具有高亮度的LED光源，故采用该散热模组及背光模组可以缩小液晶显示屏厚度，且具有散热性能良好的优点。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (18)
1.一种散热模组，用于对多个发热元件散热，其包括一热管，所述热管包括一管体及设置于所述管体内的工作流体，其特征在于：所述管体包括一第一工作段、一第二工作段及连接所述第一工作段及第二工作段的一第一中间段及一第二中间段，所述第一中间段分别连接于所述第一工作段及所述第二工作段的一端，所述第二中间段分别连接于所述第一工作段及所述第二工作段的另一端，以使所述管体形成一个回路；所述第一工作段包括多个Z形部分及多个第三中间段，所述每个Z形部分由一个第三中间段连接，所述每个Z形部分包括一蒸发段、一冷凝段及连接所述蒸发段及冷凝段的第四中间段，所述每一蒸发段用于与一发热元件相接触，所述每一蒸发段的与第三中间段相连接的端部设置一集液槽；所述第二工作段设置有散热装置。
2.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于，所述集液槽的深度大小相同。
3.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于，所述集液槽的深度沿第一工作段中工作流体的流动方向而逐渐增大。
4.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于，所述散热装置为多个第一散热鳍片，其设置于所述第二工作段的远离第一工作段的一侧。
5.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于，所述散热模组包括多个第二散热鳍片，其设置于所述每个Z形部分的冷凝段的靠近第二工作段的一侧。
6.如权利要求5所述的散热模组，其特征在于，所述多个第二散热鳍片与第二工作段的靠近第一工作段的一侧相连接。
7.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于，所述第三中间段及第四中间段平行于水平方向。
8.如权利要求1所述的散热模组，其特征在于，所述第三中间段及第四中间段沿蒸发段向冷凝段倾斜向上形成一定坡度。
9.一种背光模组，用于液晶显示屏，其包括：一个光源及一个设置于所述光源背面的散热模组，所述光源由多个发光元件的阵列组成，所述散热模组包括一热管，所述热管包括一管体及设置于所述管体内的工作流体，其特征在于：所述管体包括一第一工作段、一第二工作段及连接所述第一工作段及第二工作段的一第一中间段及一第二中间段，所述第一中间段分别连接于所述第一工作段及所述第二工作段的一端，所述第二中间段分别连接于所述第一工作段及所述第二工作段的另一端，以使所述管体形成一个回路；所述第一工作段包括多个Z形部分及多个第三中间段，所述每个Z形部分由一个第三中间段连接，所述每个Z形部分包括一蒸发段、一冷凝段及连接所述蒸发段及冷凝段的第四中间段，所述每一蒸发段用于与一发光元件相接触，所述每一蒸发段的与第三中间段相连接的端部设置一集液槽；所述第二工作段设置有散热装置。
10.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，所述集液槽的深度大小相同。
11.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，所述集液槽的深度沿第一工作段中工作流体的流动方向而逐渐增大。
12.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，所述散热装置为多个第一散热鳍片，其设置于所述第二工作段的远离第一工作段的一侧。
13.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，所述散热模组包括多个第二散热鳍片，其设置于每个Z形部分的冷凝段的靠近第二工作段的一侧。
14.如权利要求13所述的背光模组，其特征在于，所述多个第二散热鳍片与第二工作段的靠近第一工作段的一侧相连接。
15.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，所述第三中间段及第四中间段平行于水平方向。
16.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，所述第三中间段及第四中间段沿蒸发段向冷凝段倾斜向上形成一定坡度。
17.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，所述发光元件为高亮度的LED光源。
18.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组设置在液晶显示屏的侧面。
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