CN111159867A - 散热装置的构建方法、散热装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种散热装置的构造方法、散热装置及电子设备，该方法包括：基于预设温度梯度模型生成包括多个个体的初始种群集合；根据所述肋片组的横截面的温度梯度获取适应性函数，基于所述适应性函数计算所述初始种群集合中个体的适应值，以基于所述适应值获得所述初始种群集合中的若干个体构建第1代种群集合；对所述第1代种群集合进行迭代计算，获得第N代种群集合，以基于所述第N代种群集合中的个体构造所述肋片组的横截面。基于该构造方法所构造的散热装置能够兼顾热阻和重量，不仅热阻较低，散热效率较高，而且所需材料较少，重量较轻，生产成本较低。

Description

散热装置的构建方法、散热装置及电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，特别涉及一种散热装置的构建方法、散热装置及应用该散热装置的电子设备。

背景技术

散热器的作用就是将这些热量吸收，然后发散到机箱内或者机箱外，保证计算机部件的温度正常。多数散热器通过和发热部件表面接触，吸收热量，再通过各种方法将热量传递到远处，比如机箱内的空气中，然后机箱将这些热空气引导至机箱外，完成计算机的散热。散热器的种类非常多，CPU、显卡、主板芯片组、硬盘、机箱、电源甚至光驱和内存都会需要散热器。电子设备的性能和可靠性高度依赖于散热器的性能，特别是对于高端电子设备，对散热器的性能、功耗、重量都有严格的指标要求，但现有的散热器无法同时满足低热阻和低重量的要求，不利于实现电子设备的轻量化设计。

申请内容

有鉴于现有技术中存在的上述问题，本申请提供了一种散热装置的构建方法、散热装置及电子设备。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例采用了如下技术方案：

一种散热装置的构造方法，包括：

基于预设温度梯度模型生成包括多个个体的初始种群集合，其中，所述个体用于表征肋片组的横截面图形，所述肋片组绕一导热体的周向设置且位于绕所述导热体周向布置的预置区域内，所述肋片组的根端与所述导热体连接，所述预设温度梯度模型为所述预置区域在稳态温度场下的横截面温度梯度模型；

根据所述肋片组的横截面的温度梯度获取适应性函数，基于所述适应性函数计算所述初始种群集合中个体的适应值，以基于所述适应值获得所述初始种群集合中的若干个体构建第1代种群集合，其中，所述适应值用于表征所述个体所表征的肋片组的散热能力；

对所述第1代种群集合进行迭代计算，获得第N代种群集合，以基于所述第N代种群集合中的个体构造所述肋片组的横截面，其中，N为大于1的整数。

在一些实施例中，所述基于预设温度梯度模型生成包括多个个体的初始种群集合，包括：

对所述预置区域进行离散化处理以获得有限个网格单元；

基于所述预设温度梯度模型对所述网格单元的第一参数进行赋值，以获得包括所述第一参数的第一数据集；其中，所述第一参数用于表征所述网格单元填充状态；

基于所述第一数据集构建所述肋片组的基准横截面图形；

基于所述基准横截面图形随机生成所述肋片组的多个初始横截面图形，将所述初始横截面图形作为所述个体构建所述初始种群集合。

在一些实施例中，基于所述预设温度梯度模型对所述网格单元的第一参数进行赋值，包括：

基于所述预设温度梯度模型计算第一比值，其中，所述第一比值为所述预置区域内的单位区域中，填充的所述网格单元与未填充的所述网格单元的数量比值，所述第一比值沿所述预设温度梯度模型的负向减小；

基于所述第一比值对所述第一参数进行赋值。

在一些实施例中，基于所述基准横截面图形随机生成所述肋片组的多个初始横截面图形，包括：

基于对所述预置区域的有限个网格单元的第一参数进行随机赋值生成多个第二数据集；

将所述第一数据集分别与多个所述第二数据集进行加权计算以获得多个第三数据集；

基于多个所述第三数据集构建多个所述初始横截面图形。

在一些实施例中，所述对所述第1代种群集合进行迭代计算，获得第N代种群集合，包括：

对所述第1代种群集合进行交叉运算和/或变异运算，以获得下一代种群集合；

基于所述适应性函数计算所述下一代种群集合中个体的适应值，基于所述适应值对所述下一代种群集合中的若干个体进行选择操作，以获得选择后的下一代种群集合；

在进行N-1次所述迭代计算和选择操作后，获得的第N代种群集合符合预置结束条件时，终止所述迭代计算。

在一些实施例中，所述预置结束条件为第一温度梯度的积分与第二温度梯度的积分的差值小于第一阈值，其中，所述第一温度梯度为基于第N-1代种群集合中个体构建的所述肋片组的横截面的温度梯度，所述第二温度梯度为基于第N代种群集合中个体构建的所述肋片组的横截面的温度梯度。

一种散热装置，包括：

导热体，其具有用于与热源接触的接触部；

肋片组，其包括多个绕所述导热体的外周布设的肋片，所述肋片具有与所述导热体的外周面连接的一端和远离所述导热体的另一端，所述肋片包括多级散热枝，上一级散热枝自其自身远离所述导热体的一端或其自身的侧方向远离所述导热体的中心的方向延伸形成至少一个下一级散热枝，所述散热枝自靠近所述导热体的一端至远离所述导热体的一端的截面宽度逐渐缩小。

在一些实施例中，下一级散热枝与上一级散热枝之间的法向夹角小于90°；和/或

所述导热体为柱状导热体，所述肋片均位于所述柱状导热体的轴心的预置半径区域内；和/或

所述散热装置还包括壳体，所述壳体套设于所述肋片组的外侧，所述肋片的至少一个散热枝远离所述导热体的一端与所述壳体连接。

在一些实施例中，所述肋片组的横截面积与所述预置半径区域的比值为0.2-0.5；和/或

单个所述肋片的所述散热枝散布于所述预置半径区域的1/Pi弧度范围内。

一种电子设备，包括发热部件、散热扇和如上所述的散热装置，所述导热体的接触部与所述发热部件导热连接，所述散热扇用于引导气流流经所述肋片组。本申请实施例的有益效果在于：

1、本申请实施例的散热装置的构造方法，基于预设温度梯度模型生成包括多个个体的初始种群集合，个体用于表征肋片组的横截面图形，根据肋片组的横截面的温度梯度获取适应性函数，对种群集合进行迭代计算，并基于适应性函数对种群集合中的个体进行择优选择，经过N代迭代后能够获取到近似最优解。基于第N代种群集合中的个体构造的肋片组的横截面，并基于获取的肋片组的横截面形状所构造的散热装置，能够兼顾热阻和重量，有利于实现电子设备的轻量化设计。

2、本申请实施例的散热装置，形成了一种横截面形状近似树状的肋片，该肋片与导热体连接的一端部宽度较大，导热性较好，能够使导热体上的热量快速传导至肋片上，导热体的另一端部分散成树状的多级散热枝，散热面积较大，散热效率较高，能够降低肋片的热阻。并且随着逐渐远离导热体，肋片上热量逐渐被散发掉，散热枝需要传导的热量逐渐减少，将各级散热枝配置成随着远离导热体的中心宽度逐渐缩小，在保证导热效率的同时，能够降低肋片的重量，进而降低该散热装置的整体重量。因此，该散热装置能够兼顾热阻和重量，不仅热阻较低，散热效率较高，而且所需材料较少，重量较轻，生产成本较低。

附图说明

图1为本申请实施例的散热装置的构建方法的流程图；

图2为本申请实施例的散热装置的构建方法的步骤S1的流程图；

图3为本申请实施例的散热装置的构建方法的步骤S3的流程图；

图4为本申请实施例的散热装置的结构示意图；

图5为本申请实施例的散热装置的横截面的温度梯度图。

附图标记说明：

1-导热体；2-肋片组；3-肋片；4-散热枝；5-壳体。

具体实施方式

此处参考附图描述本申请的各种方案以及特征。

应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本申请的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且与上面给出的对本申请的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本申请的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本申请的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本申请的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本申请的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本申请模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本申请。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本申请的相同或不同实施例中的一个或多个。

本申请实施例提供了一种散热装置的构造方法，针对于现有的散热装置无法同时满足低热阻和低重量的要求，该构造方法所针对的散热装置包括导热体和绕导热体的周向设置的肋片组，该构造方法对肋片组的横截面形状进行迭代优化选择，基于获取的肋片组的横截面形状所构造的散热装置能够兼顾热阻和重量，有利于实现电子设备的轻量化设计。

图1为本申请实施例的散热装置的构造方法的流程图，参见图1所示，本申请实施例的散热装置的构造方法具体包括如下步骤：

S1，基于预设温度梯度模型生成包括多个个体的初始种群集合。

其中，本申请实施例的构造方法所构建的散热装置包括导热体，该导热体包括用于与发热部件接触的接触部，导热体的周向包饶设置有用于散热的肋片组，肋片组的根端与导热体连接，肋片组均位于绕导热体的周向布置的预置区域内，且该肋片组在不同位置上的的横截面的形状相同。

初始种群集合中包括多个个体，个体用于表征肋片组的横截面图形。初始种群集合中的多个个体能够保证初始种群集合的基因多样性，能够为后续进行迭代计算提供数据基础。在具体实施过程中，初始种群集合的构建方法有多种，如随机方法、定值设定法、两部式方法、混合方法和具体应用法等。本申请中初始种群集合基于预设温度梯度模型来构建，预设温度梯度模型为预置区域在稳态温度场下的横截面温度梯度模型。稳态温度场是温度场内任意一点的温度不随时间变化而变化的温度场。该横截面温度梯度模型为基于肋片组的横截面图形与稳态温度场下预置区域的横截面的温度梯度之间的关系所建立的模型。

该构造方法所构造的散热装置还需兼顾重量，并且由于肋片组在不同位置的横截面的形状相同，所以，该肋片组的重量与其横截面面积成正比，肋片组的横截面面积越大，则该肋片组的重量越大。由此可使初始种群集合中的个体的横截面面积位于预设面积区间，该预设面积区间可与该散热装置所对应的热源的发热量成正比，例如，该预设面积区间可为预置区域的总面积的0.2-0.5。

在实际应用时，可利用该横截面温度梯度模型采用随机方法构建多个肋片组的横截面图形，并使这些肋片组的横截面图形的面积位于预设面积区间，将这些随机构建的肋片组的横截面图形作为初始种群集合中的个体。

S2，根据肋片组的横截面的温度梯度获取适应性函数，基于适应性函数计算初始种群集合中个体的适应值，以基于适应值获得初始种群集合中的若干个体构建第1代种群集合。

其中，本申请实施例的构建方法目的在于兼顾热阻和重量，热阻是指当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。热阻越小则散热效率越高，进而肋片组的横截面的温度梯度越小。所以可将肋片组的横截面的温度梯度作为对个体的筛选条件，并基于肋片组的横截面的温度梯度来构建适应性函数。

在构建完成初始种群集合后利用该适应性函数计算该初始种群集合中个体的适应值，所述适应值用于表征个体所表征的肋片组的散热能力。然后基于该适应值对初始种群集合中的个体进行初次选择，基于选择的若干个体构建第1代种群集合，以实现对个体的初次选择的目的。选择的方法有多种，如轮盘赌选择、随机竞争选择、最佳保留选择、无回放随机选择、确定式选择、无回放余数随机选择、均匀排序、最佳保存侧率、随机联赛选择及排挤选择等。

S3，对第1代种群集合进行迭代计算，获得第N代种群集合，以基于第N代种群集合中的个体构造肋片组的横截面，其中，N为大于1的整数。

第1代种群集合产生之后，按照最优化算法的原理，逐代演化产生出越来越好的近似解，在每一代，根据问题域中个体的适应度大小选择个体，产生出代表新的解集的下一代种群集合。这个过程将导致种群集合像自然进化一样，下一代种群集合中的个体比前一代适应于环境的能力更强。经过N-1次迭代计算获得的第N代种群集合中的个体经过解码，可以作为问题近似最优解。

在具体实施过程中，可基于遗传算法对第1代种群集合进行迭代计算，在每一代基于适应性函数计算下一代种群集合中个体的适应值，并基于该适应值对下一代种群集合中的个体进行选择，以获取肋片组的横截面的温度梯度较小的个体，这样经过N代迭代后获得的第N代种群集合中的个体可以作为实现低热阻问题的近似最优解。当然，该第N代种群集合中个体所表征的肋片组的横截面图形的面积同样应位于预设面积区间，以兼顾热阻和重量。

本申请实施例的散热装置的构造方法，基于预设温度梯度模型生成包括多个个体的初始种群集合，个体用于表征肋片组的横截面图形，根据肋片组的横截面的温度梯度获取适应性函数，对种群集合进行迭代计算，并基于适应性函数对种群集合中的个体进行择优选择，经过N代迭代后能够获取到近似最优解。基于第N代种群集合中的个体构造的肋片组的横截面，并基于获取的肋片组的横截面形状所构造的散热装置，能够兼顾热阻和重量，有利于实现电子设备的轻量化设计。

配合图2所示，在一些实施例中，步骤S1，所述基于预设温度梯度模型生成包括多个个体的初始种群集合包括：

S11，对所述预置区域进行离散化处理以获得有限个网格单元。

离散化处理是用有限个离散的点代替原有的连续空间，将预置区域划分成多个子区域，也即网格单元，并确定其节点位置及节点所代表控制容积，实现连续区域的有限化，以便于后续对该连续的预置区域进行计算。离散化处理有多种方法，如先确定节点，再确定网格单元，或者先确定网格单元，再确定节点。

S12，基于所述预设温度梯度模型对所述网格单元的第一参数进行赋值，以获得包括所述第一参数的第一数据集。

其中，在对预置区域进行离散化处理并获得有限个网格单元后，可对每个网格单元设定一个第一参数，该第一参数(P)用于表征所对应的网格单元的填充状态。例如，该第一参数可配置为：如果赋值为1，则表示所对应的网格单元为填充状态，如果赋值为0，则表示所对应的网格单元为非填充状态。

如前所述，该预设温度梯度模型为预置区域在稳态温度场下的横截面温度梯度模型，横截面温度梯度模型为基于肋片组的横截面图形与稳态温度场下预置区域的横截面的温度梯度之间的关系所建立的模型。在具体实施过程中，可计算该预置区域在稳态温度场下的横截面的温度梯度，然后基于该横截面温度梯度模型对有限个网格单元所对应的第一参数进行赋值，以获得包括有限个网格单元所对应的的全部第一参数(P)的第一数据集。

在一个优选实施例中，步骤S12，基于所述预设温度梯度模型对所述网格单元的第一参数进行赋值，可包括：

S121，基于所述预设温度梯度模型计算第一比值。其中，所述第一比值为所述预置区域内的单位区域中，填充的所述网格单元与未填充的所述网格单元的数量比值，所述第一比值沿所述预置区域在稳态温度场下的横截面的温度梯度的负向减小。在具体实施过程中，该第一比值可与温度梯度成反比，越靠近导热体，稳态温度场下的温度梯度越大，第一比值越大，靠近导热体的单位区域内填充的网格单元与未填充的网格单元的数量比值越大，该单位区域内处于填充状态的网格单元的比例越高。也即，散热肋片在越靠近导热体的区域分布的面积越大，在越远离导热体的区域分布的面积越小。此处，不对第一比值的具体数值进行限定。

S122，基于所述第一比值对所述第一参数进行赋值。

在获取到第一比值后，可基于该第一比值对预置区域内的有限个网格单元的第一参数进行赋值，从而形成了一个包括有限个网格单元所对应的全部第一参数的第一数据集。这样，越靠近导热体的区域的网格单元的第一参数被赋予1的比例越高，越远离导热体的区域的网格单元的第一参数被赋予0的比例越高。

S13，基于所述第一数据集构建所述肋片组的基准横截面图形。

在获取到第一数据集后，可基于该第一数据集中的第一参数确定有限个网格单元的填充状态，进而由处于填充状态的网格单元构成一个肋片组的基准横截面图形。

S14，基于所述基准横截面图形随机生成所述肋片组的多个初始横截面图形，将所述初始横截面图形作为所述个体构建所述初始种群集合。

通过随机生成多个肋片组的初始横截面图形，使该初始种群集合具有多种个体，保证了初始种群集合中遗传基因的多样性。在具体实施过程中，可基于所述基准横截面图形进行随机修改、随机叠加或随机变换等多种方式生成所述肋片组的多个初始横截面图形。

在一个优选实施例中，步骤S14，基于所述基准横截面图形随机生成所述肋片组的多个初始横截面图形，可包括：

S141，基于对所述预置区域的有限个网格单元的第一参数进行随机赋值生成多个第二数据集。

在具体实施过程中，可利用例如随机数生成器对有限个网格单元的第一参数(P)进行随机赋值，之后将第一参数的随机赋值正常化到0和1之间，以获得多个第二数据集。随机数生成器通常具有对随机赋值正常化功能，例如，以C++语言编辑的随机数生成器中用来产生随机数的函数为rand(),其返回值为整数，生成一个0-N的随机数，然后对其处以N+1，则可以得到浮点型随机数，要产生0-1之间的浮点数，需经过转换才能得到均匀分布随机数(0,1)。

S142，将所述第一数据集分别与多个所述第二数据集进行加权计算以获得多个第三数据集。

例如，可对第一数据集和第二数据集分别赋予50％权重值，这样，当一个网格单元在第一数据集中的第一参数为0，该网格单元在第二数据集中的第一参数为0.5，则该网格单元在第三数据集中的第一参数的初步计算结果即为0.25。当一个网格单元在第一数据集中的第一参数为1，该网格单元在第二数据集中的第一参数为0.8，则该网格单元在第三数据集中的第一参数的初步计算结果为0.9。然后，通过一个非线性的函数就能够将第三数据集中的第一参数的初步计算结果转化成0或1，该非线性的函数可为例如Sigmoid函数或logsig函数。当然，上述权重值和第一参数值均为示例性的，不构成对权重值和第一参数值的具体限定。

S143，基于多个所述第三数据集构建多个所述初始横截面图形。

在获取到第三数据集后，可基于第三数据集中的第一参数所表征的网格单元的填充状态构建肋片组的初始横截面图形。这些所述初始横截面图形作为个体构成了初始种群集合。该初始横截面图形的面积需位于预设面积区间内。

在具体实施过程中，步骤S3中对种群集合进行迭代计算的最优化算法可以有多种，如遗传算法、蚁群算法、粒子群算法、人工蜂群算法及人工鱼群算法等。以下以遗传算法为例对种群集合迭代计算的过程进行说明，但本申请的构建方法不仅限于采用遗传算法。遗传算法是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型，而一个种群集合则由经过基因编码的一定数目的个体组成，每个个体是染色体带有特征的实体。染色体作为遗传物质的主要载体，即多个基因的组合，其内部表现(即基因型)是某种基因组合，染色体决定了个体所表征的肋片组的横截面图形的形状的外部表现。因此，在对初始种群集合中的个体进行适应值计算之前，需要实现从表现型到基因型的映射编码，表现型是染色体决定的形状的外部表现，也即染色体所决定的肋片组的横截面图形的形状。

配合图3所示，利用遗传算法的原理对所述第1代种群集合进行迭代计算时，具体可包括如下步骤：

S31，对所述第1代种群集合进行交叉运算和/或变异运算，以获得下一代种群集合。

其中，交叉运算是指两个染色体的某一相同位置处基因被切断，前后两串分别交叉组合形成两个新的染色体。交叉运算的方式有多种，例如，可随机选择一对染色体中几个基因的起止位置，交叉两组基因的位置，做冲突检测，根据交换的两组基因建立一个映射关系，冲突的基因通过映射关系形成非冲突基因，保证形成的新一对子代染色体中的基因无冲突。还例如，可随机选择一对染色体中几个基因的起止位置，两个染色体中被选位置相同，生成一个子代，并保证该一个子代中被选中的基因的位置与父代相同，先找到被选中的基因在另一个父代中的位置，再将另一个父代中其余基因按顺序放入该一个子代中。需要说明的是，这种交叉方法同样会生成两个子代，另一个子代生成过程完全相同，只需要将两个父代染色体交换位置。与前一种交叉方法不同的是，该交叉方法不需要进行冲突检测。上述交叉运算方法仅为示例性的，不构成对交叉运算方法的具体限定。

变异运算用来模拟生物在自然的遗传环境中由于各种偶然因素引起的染色体的基因突变，它以很小的概率随机地改变遗传基因(表示染色体的符号串的某一位)的值。通过变异运算操作，可确保群体中遗传基因类型的多样性，以使搜索能在尽可能大的空间中进行，避免丢失在搜索中有用的遗传信息而陷入局部解，获得质量较高的优化解答。在具体实施过程中，可仅进行交叉运算，也可仅进行变异运算，或者同时执行交叉运算和变异运算，以获得下一代种群集合。

S32，基于所述适应性函数计算所述下一代种群集合中个体的适应值，基于所述适应值择优选择所述下一代种群集合中的若干个体形成选择后的下一代种群集合。

此处基于适应值对下一代种群集合中个体的择优选择与前述对初代种群集合中个体的选择类似，选择的方法同样有多种，如轮盘赌选择、随机竞争选择、最佳保留选择、无回放随机选择、确定式选择、无回放余数随机选择、均匀排序、最佳保存侧率、随机联赛选择及排挤选择等。至此，就完成了一次迭代计算，实现了种群集合的一次进化。

S33，在进行N-1次所述迭代计算后，获取的选择后的第N代种群集合符合预置结束条件时，结束所述迭代计算。

其中，预置结束条件作为结束迭代计算的条件，满足迭代条件就终止迭代计算。在具体实施过程中，预置结束条件有多种类型，例如，在一种情况下，进行N-1次迭代计算后，前一代种群集合中的个体与后一代种群集合中的个体的优化程度较小时，可结束迭代计算。在一种优选实施例中，所述预置结束条件可为第一温度梯度的积分与第二温度梯度的积分的差值小于第一阈值，其中，所述第一温度梯度为基于第N-1代种群集合中个体构建的所述肋片组的横截面温度梯度，也即前一代种群集合中个体所表征的肋片组的横截面的温度梯度，所述第二温度梯度为基于第N代种群集合中个体构建的所述肋片组的横截面温度梯度，也即后一代种群集合中个体所表征的肋片组的横截面的温度梯度。在另一种情况下，也可将迭代计算次数作为预置结束条件，如该预置结束条件可为进行N-1次迭代计算，当达到该迭代计算次数时，则结束迭代计算。在又一种情况下，还可在第N代种群集合中个体的适应值满足第二阈值时，结束迭代计算。如，可在第N代种群集合中一个或多个所述个体的平均适应值满足第二阈值时，结束迭代计算，或者，在第N代种群集合中适应值满足第二阈值的个体数量达到特定数量时，结束迭代计算，该特定数量包括但不限于第N代种群集合中全部个体。

本申请实施例还提供了一种散热装置，该散热装置能够兼顾热阻和重量，热阻较低且重量较轻。图4为本申请实施例的散热装置的结构示意图，参见图4所示，本申请实施例的散热装置，包括：导热体1和肋片组2，其中，导热体1具有用于与热源接触的接触部，以应用在电子设备上为例，该热源可为例如中央处理器、图形处理器及存储器等发热部件；肋片组2包括多个绕所述导热体1的外周布设的肋片3，所述肋片3具有与所述导热体1的外周面连接的一端和远离所述导热体1的另一端，所述肋片3包括多级散热枝4，上一级散热枝4自其自身远离所述导热体1的一端和/或其自身的侧方向远离所述导热体1的中心的方向延伸形成至少一个下一级散热枝4，所述散热枝4自靠近所述导热体1的一端至远离所述导热体1的一端的截面宽度逐渐缩小。

采用上述结构的散热装置，肋片3包括多级散热枝4，初级散热枝4的一端与导热体1的外周面连接，初级散热枝4的另一端和/或其侧方向远离所述导热体1的中心的方向延伸形成例如二级散热枝4，二级散热枝4的另一端和/或其侧方向远离所述导热体1的中心的方向延伸形成例如三级散热枝4，依次类推，从而形成了一种横截面形状近似树状的肋片3。该肋片3与导热体1连接的一端部宽度较大，导热性较好，能够使导热体1上的热量快速传导至肋片3上，导热体1的另一端部分散成树状的多级散热枝4，散热面积较大，散热效率较高，能够降低肋片3的热阻，如图5所示为本申请实施例的散热装置的横截面的温度梯度图。并且随着逐渐远离导热体1，肋片3上热量逐渐被散发掉，散热枝4需要传导的热量逐渐减少，将各级散热枝4配置成随着远离导热体1的中心宽度逐渐缩小，在保证导热效率的同时，能够降低肋片3的重量，进而降低该散热装置的整体重量。因此，该散热装置能够兼顾热阻和重量，不仅热阻较低，散热效率较高，而且所需材料较少，重量较轻，生产成本较低。在具体实施过程中，该散热装置可通过如上所述的构造方法构造而成。

在一些实施例中，所述导热体1可为柱状导热体1，所述肋片3均位于所述柱状导热体1的轴心的预置半径区域内。例如，该柱状导热体1可为圆柱形，该柱状导热体1的一端或两端形成了用于与热源接触的接触部。肋片组2可包括多个肋片3，肋片3可绕该柱状导热体1的周向依次设置，并且均位于柱状导热体1的轴心的预置半径区域内，而且肋片组2在柱状导热体1的不同轴心位置上的横截面的形状相同。

在一些实施例中，下一级散热枝4与上一级散热枝4之间的法向夹角可小于90°，也即下一级散热枝4可沿与上一级散热枝4成法向夹角为锐角的方向延伸。这样，在保证肋片3具有足够的散热面积及散热空间的情况下，能够使散热肋片3的布局更加紧凑，进而能够使导热体1周围布置更多的肋片3，提高导热体1周围的散热空间的利用率，提高该散热装置整体的散热效率。在具体实施过程中，下一级散热枝4与上一级散热枝4之间的法向夹角可固定，下一级散热枝4也可沿与上一级散热枝4成不固定的法向夹角延伸，只要保持该法向夹角小于90°即可。例如，靠近两级散热枝4的连接处的法向夹角可较小，随着逐渐远离该连接处二者的夹角可逐渐增大，或者也可恰好相反。在一个优选实施例中，单个所述肋片3的所述散热枝4可散布于所述预置半径区域的1/Pi弧度范围内。

在一些实施例中，所述肋片组2的横截面积与所述预置半径区域的比值可为0.2-0.5，由于肋片组2在柱状导热体1不同轴心位置处的横截面的形状相同，所以肋片组2的横截面积决定了肋片组2的材料用量和重量。在这样的比值区间能够避免肋片组2的重量过大，还能够使肋片组2的散热枝4之间保有足够的散热空间，使散热装置具有较好的散热效率。

在一些实施例中，所述肋片3位于所述预置半径区域的第一圆环形区域内部分的横截面积大于位于所述预置半径区域的第二圆环形区域内的横截面积，该第一圆环形区域的大半径与第二圆环形区域的小半径相等，且该第一圆环形区域和第二圆环形区域的环宽相等。也即随着逐渐远离柱状导热体1，由多级散热枝4组成的肋片3整体的面积也逐渐减小，这符合随着逐渐远离柱状导热体1，肋片3上单位区域需要传导的热量也逐渐减少的规律，在满足导热效率的情况下，有益于降低肋片3的重量。

在一些实施例中，该散热装置还可包括壳体5，该壳体5套设于肋片组2的外侧，肋片3的至少一个散热枝4远离所述导热体1的一端与所述壳体5连接。以导热体1为柱状导热体1为例，该壳体5可为筒状壳体5，该筒状壳体5可与柱状导热体1同心的套设于肋片组2的外侧，各级散热枝4中距离柱状导热体1的中心距离最远的一级散热枝4可与该筒状壳体5连接。这样肋片3连接在柱状导热体1和该壳体5之间，是肋片3连接更加牢固，能够提高肋片3的稳定性。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括发热部件、散热扇和如上任一实施例所述的散热装置，所述导热体1的接触部与所述发热部件导热连接，所述散热扇用于引导气流流经所述肋片组2。该电子设备可为例如台式电脑、笔记本电脑、服务器或其他电子设备。该发热部件可为例如中央处理器、图形处理器、存储器、供电电源等发热部件。以该散热装置的导热体1为柱状导热体1且应用于台式电脑为例，该柱状导热体1的一端可通过导热硅胶与例如中央处理器连接，散热扇可设置在柱状导热体1的另一端，散热扇运转过程中能够引导气流沿柱状导热体1的轴向流经肋片组2，从而带走肋片组2上的热量。应用该散热装置的电子设备具有较好的散热性能，且易于实现轻量化设计。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种散热装置的构造方法，包括：

基于预设温度梯度模型生成包括多个个体的初始种群集合，其中，所述个体用于表征肋片组的横截面图形，所述肋片组绕一导热体的周向设置且位于绕所述导热体周向布置的预置区域内，所述肋片组的根端与所述导热体连接，所述预设温度梯度模型为所述预置区域在稳态温度场下的横截面温度梯度模型；

根据所述肋片组的横截面的温度梯度获取适应性函数，基于所述适应性函数计算所述初始种群集合中个体的适应值，以基于所述适应值获得所述初始种群集合中的若干个体构建第1代种群集合，其中，所述适应值用于表征所述个体所表征的肋片组的散热能力；

对所述第1代种群集合进行迭代计算，获得第N代种群集合，以基于所述第N代种群集合中的个体构造所述肋片组的横截面，其中，N为大于1的整数。

2.根据权利要求1所述的散热装置的构造方法，其中，所述基于预设温度梯度模型生成包括多个个体的初始种群集合，包括：

对所述预置区域进行离散化处理以获得有限个网格单元；

基于所述预设温度梯度模型对所述网格单元的第一参数进行赋值，以获得包括所述第一参数的第一数据集；其中，所述第一参数用于表征所述网格单元填充状态；

基于所述第一数据集构建所述肋片组的基准横截面图形；

基于所述基准横截面图形随机生成所述肋片组的多个初始横截面图形，将所述初始横截面图形作为所述个体构建所述初始种群集合。

3.根据权利要求2所述的散热装置的构造方法，其中，基于所述预设温度梯度模型对所述网格单元的第一参数进行赋值，包括：

基于所述预设温度梯度模型计算第一比值，其中，所述第一比值为所述预置区域内的单位区域中，填充的所述网格单元与未填充的所述网格单元的数量比值，所述第一比值沿所述预设温度梯度模型的负向减小；

基于所述第一比值对所述第一参数进行赋值。

4.根据权利要求2所述的散热装置的构造方法，其中，基于所述基准横截面图形随机生成所述肋片组的多个初始横截面图形，包括：

基于对所述预置区域的有限个网格单元的第一参数进行随机赋值生成多个第二数据集；

将所述第一数据集分别与多个所述第二数据集进行加权计算以获得多个第三数据集；

基于多个所述第三数据集构建多个所述初始横截面图形。

5.根据权利要求1所述的散热装置的构建方法，其中，所述对所述第1代种群集合进行迭代计算，获得第N代种群集合，包括：

对所述第1代种群集合进行交叉运算和/或变异运算，以获得下一代种群集合；

基于所述适应性函数计算所述下一代种群集合中个体的适应值，基于所述适应值对所述下一代种群集合中的若干个体进行选择操作，以获得选择后的下一代种群集合；

在进行N-1次所述迭代计算和选择操作后，获得的第N代种群集合符合预置结束条件时，终止所述迭代计算。

6.根据权利要求5所述的散热装置的构建方法，其中，所述预置结束条件为第一温度梯度的积分与第二温度梯度的积分的差值小于第一阈值，其中，所述第一温度梯度为基于第N-1代种群集合中个体构建的所述肋片组的横截面的温度梯度，所述第二温度梯度为基于第N代种群集合中个体构建的所述肋片组的横截面的温度梯度。

7.一种散热装置，包括：

导热体，其具有用于与热源接触的接触部；

肋片组，其包括多个绕所述导热体的外周布设的肋片，所述肋片具有与所述导热体的外周面连接的一端和远离所述导热体的另一端，所述肋片包括多级散热枝，上一级散热枝自其自身远离所述导热体的一端或其自身的侧方向远离所述导热体的中心的方向延伸形成至少一个下一级散热枝，所述散热枝自靠近所述导热体的一端至远离所述导热体的一端的截面宽度逐渐缩小。

8.根据权利要求7所述的散热装置，其中，下一级散热枝与上一级散热枝之间的法向夹角小于90°；和/或

所述导热体为柱状导热体，所述肋片均位于所述柱状导热体的轴心的预置半径区域内；和/或

所述散热装置还包括壳体，所述壳体套设于所述肋片组的外侧，所述肋片的至少一个散热枝远离所述导热体的一端与所述壳体连接。

9.根据权利要求8所述的散热装置，其中，所述肋片组的横截面积与所述预置半径区域的比值为0.2-0.5；和/或

单个所述肋片的所述散热枝散布于所述预置半径区域的1/Pi弧度范围内。

10.一种电子设备，包括发热部件、散热扇和如权利要求7-9任一项所述的散热装置，所述导热体的接触部与所述发热部件导热连接，所述散热扇用于引导气流流经所述肋片组。

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