CN109906010B - 一种散热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种散热系统及应用此散热系统的移动终端，散热系统包括：风扇和散热器，散热器与发热元件相连，所述散热器包括多组鳍片，相邻的鳍片之间构成散热通道；风扇出风口设置在散热器的一端，风扇提供的气流沿着散热通道排出出风口，所述散热通道与气流方向平行。通过将散热器鳍片构成的散热通道设置为与风扇提供的气流方向相一致的方向，可以有效减少气流在散热通道内与鳍片的撞击，减少散热器的空气阻力，提高散热效率。
Description
技术领域
本发明涉及散热领域，尤其涉及一种用于移动终端的散热系统。
背景技术
笔记本、平板电脑等移动终端的散热系统起到了设备器件、表面温度等的降温作用。传统的散热系统由散热器、导热管、基板、风扇等组成。主要的实现方式为：导热管和基板把器件的热量导至散热器上，通过风扇向位于出风口的散热器吹风，把器件的热量带出设备外，同时风扇也在设备内部形成气流把其余的热量通过空气带出设备。传统的散热系统散热存在以下几个缺陷：
1.散热效率低，因为风扇面对散热器处的风速较高，散热器的阻抗比较大，所以风扇的实际工作状态并不理想。为了应对越来了越大的热耗，通常需要越来越大风量的风扇，所以又衍生出噪声和积尘等问题。
2.目前移动终端的散热系统通常为抽风系统，设备内部为负压状态，会使设备内部以及散热器很容易积尘，长期如此会引起散热系统的散热能力下降，设备温度升高导致器件失效等情况。
3.由于设备的热量集中在个别的高功率器件上，这种情况导致设备内部容易产生局部热点，在局部热点所对应的设备外表温度通常会偏高。笔记本等移动终端往往都是消费品，使用者对于表面温度的感受十分敏感。所以设备表面温度经常是设备热设计的痛点。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种散热效率高的散热系统。
本发明提供的散热系统包括风扇和散热器，散热器包括多组鳍片，相邻的鳍片之间构成散热通道；风扇出风口设置在散热器的一端，风扇提供的气流沿着散热通道排出出风口，所述散热通道与气流方向平行。
优选地，相邻的两片鳍片在迎风侧围成的迎风截面的面积大于垂直于散热通道的截面面积。
其中，鳍片的迎风侧为直线边缘或非直线边缘。当鳍片的迎风侧为非直线边缘时，其可以为凸峰边缘或凹谷边缘。优选的是，述散热器中迎风侧为凸峰边缘的鳍片与迎风侧为凹谷边缘的鳍片错位排布。
优选地，所述散热系统还包括导风装置，所述导风装置设置于所述风扇的出风口，且设置于设备外壳内壁与散热器之间。
本发明还提供一种移动终端，该终端包括如上所述的散热系统。
本发明的有益效果：将散热器鳍片构成的散热通道设置为与风扇提供的气流方向相一致的方向，可以有效减少气流在散热通道内与鳍片的撞击，减少散热器的空气阻力，提高散热效率。
附图说明
图1为本发明实施例中散热系统的整体结构图。
图2为本发明实施例中散热通道的示意图。
图3为本发明实施例中散热系统的侧视图。
图4为本发明实施例中散热器的立体示意图。
图5为现有技术中的散热器(局部)上的灰尘堆积示意图。
图6为本发明实施例中散热器(局部)上的灰尘堆积示意图。
图7为本发明实施例中含有导风装置的散热系统示意图。
1-风扇2-散热器3-导热管4-导风装置5-基板6-导风装置7-设备外壳
21-鳍片22-散热通道23-迎风侧24-背风侧211-凸峰212-凹谷31-风扇出风口32-气流方向61-风幕
具体实施方式
下面结合具体实施方式并对照附图对本发明作进一步详细说明，应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例提供一种散热系统，如图1所示，包括：风扇1、散热器2、导热管3、导风装置4、基板5等。基板5与CPU、GPU等大功耗发热元件相贴合，导热管3通过折弯、打扁等工艺使其一端连接基板5，另一端可通过焊接等方式连接到散热器2的齿片上。导热管延伸覆盖散热器齿片的整个长度，散热器2由鳍片通过扣合焊接等方式连接为一体，相邻鳍片之间构成散热通道，整个散热器2由多个鳍片及其围合成的散热通道组成。风扇1为离心风扇，风扇出风口正对鳍片，当风扇吹出的气流经过散热通道时与鳍片进行对流换热最终将热量吹出设备。
以往的散热器，由多组鳍片构成的散热通道与风扇的出风口是垂直的，但又因风扇吹出空气的出风风向并不是与风扇的出风口一致的，故气流会与鳍片发生撞击，散热器的阻抗大，风扇的实际工作状态不理想。
如图2所示，风扇出风口31与气流方向32保持一致，本实施例提供的散热器2，其散热通道22和气流方向32保持一致，即散热通道22与气流方向32平行。通过将散热通道22和气流方向32保持平行，可使气流在散热通道内减少气流与鳍片的撞击，最终实现减少散热器空气阻力的效果。其中气流方向可通过数值模拟、理论计算等手段获取。散热通道22的方向通过鳍片结构尺寸以及组装工艺控制来保证。
如图3和图4所示，散热器2靠近风扇出风口31的一侧为迎风侧23，远离风扇出风口31的一侧为背风侧24。每相邻的两片鳍片围成的散热通道在迎风侧的截面为迎风截面。迎风截面大小、风速等因素直接影响散热器2的积灰情况。相同风速情况下迎风截面越大积灰程度越低。如图4所示，相邻鳍片在迎风侧的边缘设计为非直线边缘，优选凸峰211和凹谷212相结合的形式。其中一个鳍片边缘为凸峰211则相邻的两个鳍片都是凹谷212形式。相邻鳍片边缘的凸峰211和凹谷212设计为错位排布，即突出位置对应凹陷位置，形成迎风侧相邻鳍片边缘拉长效果。凸峰211和凹谷212的形状可以尖锐，也可以圆润，比如以正三角形和倒三角形的形式，也可以为凸圆和凹圆的形式，此处不做限定。
如图5所示，其为现有的普通散热器上灰尘堆积的示意图，相邻鳍片在迎风侧的边缘为直线边缘，且其边缘垂直于散热通道，灰尘堆积所需的长度为散热通道的宽度。而如图6所示，其为本实施例中散热器上的灰尘堆积示意图，由于相邻鳍片边缘的凸峰和凹谷错位排布的设计，在两片鳍片之间形成距离落差，如果需要形成灰尘堆积，其灰尘的长度要大于图5中灰尘的长度。
通过如上的设计可以增大散热器每个散热通道迎风截面积尺寸，使迎风截面的面积大于垂直于散热通道的截面面积。除了如上所述的相邻鳍片边缘的凸峰和凹谷错位排布的方式，还可以采用其他的方式，比如：相邻鳍片的边缘都设计为凸峰或凹谷的方式，但相邻鳍片之间形成距离落差，其中一个鳍片较靠近于风扇出风口，相邻的两个鳍片较远离风扇出风口，同样也可以使得迎风截面的面积大于垂直于散热通道的截面面积。
在另一个实施例中，也可以将鳍片的迎风侧设计为直线边缘，如将每一个鳍片设计为直角梯形的方式，垂直于底边腰的边缘为背风侧，不垂直于底边腰的边缘为迎风侧，其同样可以使得迎风截面的面积大于垂直于散热通道的截面面积。但相比于其他的方式，相邻鳍片边缘的凸峰和凹谷错位排布的方式能够使散热器获得更大的散热面积。
由于在该散热系统，散热通道和气流方向是保持一致的，即气流方向是垂直于散热通道的截面的，在此基础上，每个散热通道迎风截面的面积又大于垂直于散热通道的截面面积，通过两者的相互作用，可以使得迎风侧的灰尘堆积减少到最低。
如图7所示，导风装置6设置于风扇出风口，可以把一部分气流引入其中形成一个风幕61。导风装置6的一侧紧贴设备外壳7的内壁，另一侧贴在散热器2顶部，这样在散热器2和设备外壳7的内壁之间形成了一个风幕61。风幕61的气流来自风扇1刚刚吹出而又没有经过散热器2的冷空气，所以风幕61可以很好的隔绝散热器2和设备外壳7内壁之间的热量传递，同时也产生了较大的温差。这样就可以尽可能的保证设备外壳7不受内部散热器2的影响而变得温度升高。导风装置可以应用于设备外壳7的隔热上，也可以应用在其他需隔热器件的区域。
本实施例的散热系统，与气流方向平行的散热通道减少了风扇的压力损失，在相同性能的风扇下提供更高的风量；相邻的两片鳍片在迎风侧围成的迎风面的面积大于垂直于散热通道的截面面积，增大了迎风截面实现了最小化的积灰效果，保证了设备的长期可靠性；导风装置形成的风幕，有利于使移动设备的外壳尽可能的减少内部局部热点的影响，给使用者提供一个较好的体验。总体其散热效率高，散热风量需求少，形成良性循环，最终达到改善散热、降低噪声、提高可靠性的效果。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种散热系统，其特征在于，包括风扇和散热器，散热器与发热元件相连，所述散热器包括多组鳍片，相邻的鳍片之间构成散热通道；风扇出风口设置在散热器的一端，风扇提供的气流沿着散热通道排出出风口，所述散热通道与气流方向平行，还包括导风装置，所述导风装置设置于所述风扇的出风口，且设置于需隔热器件与所述散热器之间，所述导风装置把所述风扇的出风口的一部分气流引入其中，从而在所述散热器和所述需隔热器件的内壁之间形成了一个风幕；其中，所述风幕的气流来自所述风扇吹出而又没有经过所述散热器的冷空气，以隔绝所述散热器和所述隔热器件的内壁之间的热量传递。
2.如权利要求1所述的散热系统，其特征在于，相邻的两片鳍片在迎风侧围成的迎风面的面积大于垂直于散热通道的截面面积。
3.如权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述鳍片的迎风侧为非直线边缘。
4.如权利要求3所述的散热系统，其特征在于，鳍片的迎风侧为凸峰边缘或凹谷边缘。
5.如权利要求4所述的散热系统，其特征在于，所述散热器中迎风侧为凸峰边缘的鳍片与迎风侧为凹谷边缘的相邻鳍片错位排布。
6.如权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述鳍片的迎风侧为直线边缘。
7.一种移动终端，其特征在于，包括散热系统，所述散热系统包括风扇和散热器，散热器包括多组鳍片，相邻的鳍片之间构成散热通道；风扇出风口设置在散热器的一端，风扇提供的气流沿着散热通道排出出风口，所述散热通道与气流方向平行，所述散热系统还包括导风装置，所述导风装置设置于所述风扇的出风口，且设置于需隔热器件与所述散热器之间，所述导风装置把所述风扇的出风口的一部分气流引入其中，从而在所述散热器和所述需隔热器件的内壁之间形成了一个风幕；其中，所述风幕的气流来自所述风扇吹出而又没有经过所述散热器的冷空气，以隔绝所述散热器和所述隔热器件的内壁之间的热量传递。
8.如权利要求7所述的移动终端，其特征在于，相邻的两片鳍片在迎风侧围成的迎风面的面积大于垂直于散热通道的截面面积。
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