CN108601286A - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电子设备，包括：液体散热器，包括：腔体，具有：第一端和第二端；其中，所述第一端设置有热源的容置空间；吸液芯，填充在热交换路径的部分空间内，用于散热液体的导流，其中，所述热交换路径为从所述第一端到所述第二端的路径；发热组件，为位于所述容置空间内的所述热源。

Description

电子设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

液体散热器是一种常见的散热结构，通常用于电子设备中通过液体向气体的相变携带走热源的热量，且气体再通过与其他传输介质的热交换，再相变成液体，从而实现从液体到气体，再从气体到液体的散热过程。

随着电子设备的轻薄化需求的日益增大，应用于电子设备中的液体散热器也需要压缩体积，但是现有的液体散热器一旦压缩体积，就会导致散热能力的下降，进而达不到理想的散热效果。

例如，在工业上，热管的散热设计功耗(Thermal Design Power，TDP)需要达到15W，但是采用现有的液体散热器的结构，当热管厚度压缩到0.6mm时，单只热管解热能力仅有5至8W(水平放置)显然无法满足工业设计要求及电子设备的散热需求。图5所示为一种典型的二维的液体散热器。上下盖之间正面填充毛细结构(例如，铜粉)，热量为二维(平面方向)传递。目前，由于液体散热器工作原理和结构限制，液体散热器覆盖在热源的一个表面，主要实现二维导热，然后，当配合其他散热结构，例如，风扇等进行散热。但是，这种会导致远端传热时会出现冷管现象，无法实现冷端和热端之间的良好的热传导。此外，一般二维的液体散热器不配合风扇等其他散热结构时，散热功率10W时，Deta Tac＝1.3摄氏度，当配合风扇等散热结构之后，散热功率10W时，Deta Tac＝20.9摄氏度。显然散热效果依然不够理想。

故在现有技术中提出一种足够薄且散热能力足够强的液体散热器是亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种电子设备，至少部分解决上述问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种电子设备，包括：

液体散热器，包括：

腔体，具有：第一端和第二端；其中，所述第一端设置有热源的容置空间；

吸液芯，填充在热交换路径的部分空间内，用于散热液体的导流，其中，所述热交换路径为从所述第一端到所述第二端的路径；

发热组件，为位于所述容置空间内的所述热源。

可选地，所述吸液芯包括：

第一部分，位于所述容置腔内，包覆在所述热源外围；

第二部分，与所述第一部分连接或接触，并从所述第一端延伸到所述第二端。

可选地，所述腔体包括:

第一空间，用于供所述散热液体气化后形成的气体从所述第一端流动到所述第二端；

第二空间，与所述第一空间连通；

所述吸液芯位于所述第二空间内。

可选地，所述腔体包括：

第一空间，用于供气体从所述第一端流动到所述第二端；

第二空间，与所述第一空间连通；

第三空间，与所述第二空间连通，用于供所述散热液体气化后形成的气体从所述第一端流动到所述第二端；

所述吸液芯位于所述第二空间内。

可选地，所述腔体的腔体壁为导热系数大于预设值的材质构成。

可选地，所述腔体的内表面分布有凹槽和/或槽沟。

可选地，所述腔体的腔体壁向外延伸形成有散热鳍片。

可选地，所述第二端在第一维度上的高度大于所述第一端在第一维度上的高度。

可选地，所述发热组件包括处理器和/或存储器。

可选地，所述电子设备包括：

外壳，设置有散热口；

所述液体散热器位于所述外壳内，所述第二端与所述散热口相邻设置。

本发明实施例提供的电子设备，液体散热器分为了第一端和第二端，第一端设置有放置热源的容置空间，电子设备的发热组件直接作为热源放置子啊所述容置空间内。如此，第一方面，发热组件的整个表面可均都被液体散热器的低温液体所包覆，从而实现了对发热组件的三维散热。相对于现有技术中液体散热器仅与发热组件的一个表面接触的二维散热，显然可以提升散热效率。

第二方面，在本实施例中吸液芯是仅位于部分热交换路径上，而非整个填充了所述热交换路径，吸液芯用于导流，低温液体由于重力的作用仅能够沿吸液芯运动，而其他未填充有吸液芯的空间就保留出来可供气体流动，从而实现了低温液体和高温气体的分通道流动，从而避免了低温液体对高温气体的流动的阻力，加速了高温其他流动到第二端(相当于冷凝端)可以快速降温，再次提升了散热效率。

在同等体积的情况下，由于本发明实施例提供的液体散热器的特殊结构，比其他液体散热器的散热能力强很多，故即便压缩本发明实施例提供的液体散热器的体积，还可以达到普通液体散热器的散热效率，故很好的解决了现有技术中液体散热器的散热能力与液体散热器轻薄化之间的冲突。

附图说明

图1为本发明实施例提供的第一种电子设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第二种电子设备的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第三种电子设备的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的液体散热器的散热效果示意图；

图5为一种液体散热器的结构示意图；

图6为本发明实施例提供一种热管的分解示意图；

图7为本发明实施例提供的一种热管的组合结构示意图；

图8为本发明实施例提供的第四种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。

如图1所示，本实施例提供一种电子设备，包括：

液体散热器100，包括：

腔体101，具有：第一端102和第二端103；其中，所述第一端102设置有热源的容置空间；

吸液芯104，填充在热交换路径的部分空间内，用于散热液体的导流，其中，所述热交换路径为从所述第一端102到所述第二端103的路径；

发热组件105，为位于所述容置空间内的所述热源。

本实施例中提供一种电子设备，该电子设备内设置有液体散热器100。该液体散热器100使用的散热媒介为散热液体。该液体可包括以下的一种或多种：水、醇类等有机化合物、例如汞等液体金属等，比热容高于预定值的液体物质。

在本实施例中，所述液体散热器100分为了第一端102和第二端103，第一端102内设置有容置空间，该容置空间可用于放置热源，在本实施例中，所述热源可为电子设备中的各种发热部件。该电子设备可为手机、平板电脑、可穿戴式设备、笔记本电脑、或者笔记本和平板二合一电脑、电子墨水阅读器等。所述发热部件可为处理器、存储器及通信接口自身由于功耗会产生热量的部件。

发热部件一个整体放置容置空间内，使得液体散热器100包覆在所述发热组件105的整个表面都可以与散热液体接触，由散热液体进行吸热，从而实现三维散热，相当于发热组件105的散热面积增大了，故相对于现有技术中液体散热器100仅与发热组件105有一个接触面的电子设备，散热效率更高。如此，即便压缩液体散热器100的体积，也可以保持较高的散热能力。

所述吸液芯104又可以称之为毛细结果或多孔结构，可以使得散热液体沿着所述吸液芯104运动，从而实现散热液体的导流。

所述吸液芯104可为各种纤维制作而成，例如，有多个纤维条捆扎而成。又例如，所述吸液芯104还可以是塑料或纤维网格。

在本实施例中，所述吸液芯104是仅填充了所述第一端102到第二端103的热交换路径的部分空间的，这样的化，散热液体不会弥散到热交换路径的整个路径上，从而保留出了部分空间供高温气态流动，减少了高温气态从第一端102运动到第二端103的阻力，从而加速了气态在第二端103与外界的热交换，从而提升了散热能力。

可选地，所述吸液芯104包括：

第一部分，位于所述容置腔内，包覆在所述热源外围；

第二部分，与所述第一部分连接或接触，从所述第一端102延伸到所述第二端103。

在本实施例中所述吸液芯104包括两个部分，一个部分是包覆在热源外围的部分，由于其保护在热源的外围，可以将低温的散热液体引流到热源的外围，充分与人员的外围进行接触，从而更好的实现散热。

第二部分是从第一端102延伸到第二端103，气体在第二端103遇冷液化，液化后的低温散热液体可以沿第二部分流到第一部分，对热源进行散热。

如图2所示，本实施例提供所述腔体101包括:

第一空间201，用于供所述散热液体气化后形成的气体从所述第一端102流动到所述第二端103；

第二空间202，与所述第一空间201连通；

所述吸液芯104位于所述第二空间202内。

在本实施例中，所述第一空间201相当于专门供高温气体流通的通道，由于吸液芯104不位于所述第一空间201内，液体是无法进入到第一空间201内的，从而使得气体在第一空间201内的流动阻力小，从而可以加速散热。

可选地，如图3所示，所述腔体101包括：

第一空间201，用于供气体从所述第一端102流动到所述第二端103；

第二空间202，与所述第一空间201连通；

第三空间203，与所述第二空间202连通，用于供所述散热液体气化后形成的气体从所述第一端102流动到所述第二端103；

所述吸液芯104位于所述第二空间202内。

在本实施例中，第一空间201和第三空间203均为气体的流通通道，方便其他的快速从第一端102流动到第二端103与外界进行热交换。

可选地，所述腔体101的腔体101壁为导热系数大于预设值的材质构成。

在本实施例中，所述腔体101壁可为金属或合金制作而成，金属的导热系数大，可以方便所述腔体101壁吸收所述其他的热量，与外界进行热交换，从而实现快速散热。在一些实施力中，所述腔体101壁还可以是具有高导热系数的有机化合物构成的。

可选地，所述腔体101的内表面分布有凹槽和/或槽沟。在本实施例中，若所述腔体101的内表面分布有凹槽或槽沟，若凹槽或槽沟内聚集有气体之后，腔体101壁与外界进行热交换就会冷凝气体，从而使得气体相变成液体，从而加速气体的冷凝，再次提升散热效率。

可选地，所述腔体101的腔体101壁向外延伸形成有散热鳍片。

在本实施例中所述散热鳍片可为腔体101壁相外延伸的片状物构成，可以将腔体101壁上的热量向外延伸，加大所述腔体101壁与外界进行热交换的面积，从而再次提升散热能力。

可选地，所述第二端103在第一维度上的高度大于所述第一端102在第一维度上的高度。

在本实施例中，第二端103高于第一端102，这样气体由于气压的作用依然可以流动到第二端103，而第二端103冷凝气体形成液体，可以在重力的作用下，加速从第二端103到第一端102的运动，从而再次提升液体散热器100的散热能力。

正常情况下，所述液体散热器100安装到所述电子设备后，所述电子设备在使用状态下，所述第一维度垂直于地面或支撑面。

可选地，所述发热组件105包括处理器和/或存储器。

处理器可为中央处理器、微处理器、数字信号处理器、可编程电路、专用集成电路或应用处理器等。处理器由于频繁的处理数据，会产生大量的热量，故是需要散热的组件。存储器由于频繁的数据读写，也会产生大量的热量，同样需要散热。

可选地，所述电子设备包括：

外壳，设置有散热口；

所述液体散热器100位于所述外壳内，所述第二端103与所述散热口相邻设置。

在本实施例中，所述电子设备包括外壳，所述液体散热器100及发热组件105都位于外壳呢，在所述外壳内设置有散热口，例如，该散热口可为通风口，在本实施例中，将所述液体散热器100的第二端103靠近所述散热口设置，可以使得第二端103加速与外界环境的热交换，从而加速散热，提升散热能力。

以下结合上述任意实施例提供几个具体示例：

示例1：

本示例提出一种新的液体散热器，热源位置毛细结构(对应于前述的吸液芯)覆盖整个热源表面，沿热量传递通道将毛细结构由整面填充调整为沿热量传递路径中间填充，或一侧填充，通过吸液芯和蒸汽通道分离实现气液分离，减小蒸汽流动阻力，提升远端传热能力，上盖可通过蚀刻加强回水和均热能力。可有效实现远端热量的快速传递，可搭配风扇实现大功率的热量交换；且占用空间小，可适应复杂形状，毛细结构可以直接成型，无需二次折弯，避免传统热管折弯时的性能损失；厚度可实现0.8mm以下，降低系统Z方向上的高度；最大散热能力远高于同厚度热管，可实现同体积的散热器的2或3倍散热能力的提升。制作所述液体散热器的流程可包括：清洁→填充毛细结构→烧结→焊接上盖→泄露检测→充液→除气→密封。

图4为本示例的液体散热器的散热效果示意图，图4展示的热源产热为单位时间内15W的情况下的散热示意图。在图4中颜色深度越大表示热量堆积越多。

示例2：

本示例提供一种液体散热器，如图6所示，包括：

上盖1，

毛细结构2，为前述吸液芯的一种；

下盖3。

上盖1和下盖3组合，毛细结构2填充在上盖1和下盖3组合形成的腔体内，但是在本示例中毛细结构2仅填充上盖1和下盖3组合形成的腔体的部分空间内。

图6所示的结构，组合后可以如图7所示。在图7中，上盖1和下盖3组合形成了散热外壳21，在散热外壳21内设置有所述腔体，在该腔体内设置有供气体流动的通道22。在图6中毛细结构2分为了第二部分23及第一部分24。显然如图7所示，第一部分24可以包围在热源的外围，第二部分23仅填充了其所在外壳内的部分空间。

本示例提供的液体散热器，毛细结构2沿热量传递路径做局部填充，保证蒸汽通道畅通，减小阻力，提高传热能力毛细结构可以为金属网纱，金属纤维编织等。上盖可以为平面结构，也可以有沟槽结构帮助增加回水能力。

示例3：

本示例提供一种电子设备，如图8所示，包括：

处理器11，例如，中央处理器(CPU)；

热管12，为前述液体散热器的一种别称；

散热鳍片13，用于与热管12组合进行散热

风扇14，与热管12及散热鳍片13组合，进行散热，以提高对CPU的散热能力。

散热途径可以由热管12吸收热量，传导至散热鳍片13，并最终由风扇将热量排出。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电子设备，包括：

液体散热器，包括：

腔体，具有：第一端和第二端；其中，所述第一端设置有热源的容置空间；

吸液芯，填充在热交换路径的部分空间内，用于散热液体的导流，其中，所述热交换路径为从所述第一端到所述第二端的路径；

发热组件，为位于所述容置空间内的所述热源。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，

所述吸液芯包括：

第一部分，位于所述容置腔内，包覆在所述热源外围；

第二部分，与所述第一部分连接或接触，并从所述第一端延伸到所述第二端。

3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，

所述腔体包括:

第一空间，用于供所述散热液体气化后形成的气体从所述第一端流动到所述第二端；

第二空间，与所述第一空间连通；

所述吸液芯位于所述第二空间内。

4.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，

所述腔体包括：

第一空间，用于供气体从所述第一端流动到所述第二端；

第二空间，与所述第一空间连通；

第三空间，与所述第二空间连通，用于供所述散热液体气化后形成的气体从所述第一端流动到所述第二端；

所述吸液芯位于所述第二空间内。

5.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，

所述腔体的腔体壁为导热系数大于预设值的材质构成。

6.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，

所述腔体的内表面分布有凹槽和/或槽沟。

7.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，

所述腔体的腔体壁向外延伸形成有散热鳍片。

8.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，

所述第二端在第一维度上的高度大于所述第一端在第一维度上的高度。

9.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，

所述发热组件包括处理器和/或存储器。

10.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，

所述电子设备包括：

外壳，设置有散热口；

所述液体散热器位于所述外壳内，所述第二端与所述散热口相邻设置。