CN112762732A - 散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种散热装置，包括：导热本体，由柔性材料制成，使得所述导热本体受到外力作用下容易发生形变；循环流道，设于所述导热本体内，所述循环流道与外界连通，冷却液能够经由所述循环流道在所述导热本体内部循环流动，形成液体循环系统；冷却液输送装置，与所述循环流道连接，为所述循环流道输送冷却液且驱动所述冷却液于所述循环流道内循环流动。根据本发明实施例提供的散热装置，柔性材料制成的导热本体能够柔性安装于柔性待散热体上，当柔性待散热体发生形变时，导热本体能够发生对应的形变，进而相较于现有的金属散热器，本发明实施例提供的散热装置应用场景更加广泛。
Description
技术领域
本发明涉及散热的技术领域，尤其涉及一种散热装置。
背景技术
散热器是将机械或其他器具在工作过程中产生的热量及时转移以避免影响其正常工作的装置或仪器，常见的散热器有风冷散热器和液冷散热器等，风冷散热器是利用散热风扇产生的气流将待散热体上的热量带走以实现散热，但是利用空气的流动进行散热的效果没有利用冷却液散热的效果好，所以近几年液冷散热器得到了广泛的应用，现有液冷散热器多为铝/铜等导热率较高的金属制成的金属散热器，金属散热器内有循环流动的冷却液，将金属散热器安装于待散热体上，待散热体上的热量能够传递至金属散热器上，然后金属散热器可以将热量快速导入冷却液或者制冷液中，冷却液或者制冷液将热量导出金属散热器进行冷热交换，实现散热。
由于金属散热器为刚性材料制成，当柔性待散热体发生形变时，金属散热器会阻碍柔性待散热体发生形变，进而使得柔性待散热体不易达到理想的形变程度，影响柔性待散热体的形变需求。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提出了一种柔韧性好的轻薄的散热装置。
一种散热装置，包括：
导热本体，由柔性材料制成，使得所述导热本体受到外力作用下容易发生形变；
循环流道，设于所述导热本体内，所述循环流道与外界连通，冷却液能够经由所述循环流道在所述导热本体内部循环流动，形成液体循环系统；
冷却液输送装置，与所述循环流道连接，为所述循环流道输送冷却液且驱动所述冷却液于所述循环流道内循环流动。
在所述散热装置的一些实施例中，所述导热本体为薄片结构，所述导热本体的厚度位于0.5mm-1mm之间。
在所述散热装置的一些实施例中，所述导热本体包括第一基体和第二基体，所述第二基体和所述第一基体通过封压形成所述导热本体。
在所述散热装置的一些实施例中，所述第一基体和所述第二基体均由pps材料制成。
在所述散热装置的一些实施例中，所述循环流道包括微流通道，所述微流通道形成于所述第一基体上，所述微流通道的深度小于所述第一基体的厚度；或者，所述微流通道形成于所述第二基体上，所述微流通道的深度小于所述第二基体的厚度；或者，所述第一基体和所述第二基体上均形成有所述微流通道，所述微流通道的深度小于所述第一基体的厚度，所述微流通道于所述第二基体上的深度小于所述第二基体的厚度。
在所述散热装置的一些实施例中，所述微流通道具有第一端和第二端，所述导热本体内分别安装有进液接口和出液接口，其中，所述第一端与所述进液接口连通，所述第二端与所述出液接口连通，冷却液经所述进液接口进入所述微流通道，再经由所述出液接口流出。
在所述散热装置的一些实施例中，所述循环流道还包括第一汇流通道和第二汇流通道，所述第一汇流通道与所述第一端、所述进液接口连通，所述第二汇流通道与所述第二端、所述出液接口连通。
在所述散热装置的一些实施例中，所述导热本体内形成有多个所述微流通道，多个所述微流通道呈蛇形且间隔设置于所述导热本体内。
在所述散热装置的一些实施例中，所述微流通道的横截面为多边形。
在所述散热装置的一些实施例中，所述微流通道的横截面为长方形。
在所述散热装置的一些实施例中，所述微流通道沿其排布方向上的宽度大于等于0.3mm。
采用本发明实施例，具有如下有益效果：
柔性材料制成的导热本体能够柔性安装于柔性待散热体上，导热本体将柔性待散热体上的热量传递至循环流道内流动的冷却液上，通过冷却液将热量传走，达到散热的效果，当柔性待散热体发生形变时，导热本体能够发生对应的形变，不会阻碍柔性待散热体的形变，相较于现有的金属散热器，本发明实施例提供的散热装置应用场景更加广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1示出了根据本发明实施例所提供的一种散热装置的循环流道形成于第一基体上的爆炸示意图；
图2示出了根据本发明实施例所提供的一种散热装置的循环流道形成于第二基体上的爆炸示意图；
图3示出了根据本发明实施例所提供的一种散热装置的循环流道形成于第一基体和第二基体上的爆炸示意图；
图4示出了根据本发明实施例所提供的一种散热装置的循环流道形成于第一基体和第二基体上的另一爆炸示意图；
图5示出了根据本发明实施例所提供的另一种散热装置的爆炸示意图；
图6示出了根据本发明实施例所提供的又一种散热装置的爆炸示意图。
主要元件符号说明：
1、导热本体；10、第一基体；100、进液侧；101、出液侧；11、第二基体；2、循环流道；20、微流通道；200、第一端；201、第二端；21、第一汇流通道；22、第二汇流通道；3、进液接口；4、出液接口；5、冷却液输送装置；50、冷却液储存箱；51、液泵；52、输出管；53、输入管。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以通过其他多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明实施例提供了一种散热装置，该散热装置具有良好的柔韧性，能够柔性安装于散热物体上，当散热物体需要发生形变时，该散热装置能够同散热物体同时发生同样的形变，不会影响散热物体的形变，同时，因为该散热装置柔性较好，当散热物体形变程度较大时，该散热装置不易损坏。
在一种实施例中，请参照图1至图5，散热装置包括导热本体1、形成于导热本体1内的循环流道2及冷却液输送装置5。
该导热本体1为柔韧性较好的且耐腐蚀的材料制成，例如pps(Phenylenesulfide，聚苯硫醚)材料，本文以pps材料制成的导热本体1为例进行说明。导热本体1安装于待散热体上，导热本体1为导热性能较好的导热材料，其热交互率较大，使得待散热体上的热量能够转移至导热本体1上，实现热交换。
对于柔性待散热体来说，如果柔性待散热体由于自身发生运动使其自身产生形变或者其它因素使得其自身产生形变时，由于pps材料具有良好的柔韧性，因此安装在柔性待散热体上的导热本体1会随着待散热体的形变发生相同的形变，如此，导热本体1不会影响待散热体的形变，而导热本体1也能够紧贴在柔性待散热体上，保证散热效果。
需要说明的是，导热本体1为一个薄片结构，此薄片结构可以为多种形状，根据使用场所和/或作用的待散热体的形状进行限定导热本体1的形状，本发明实施例中以导热本体1为方形薄片为例进行说明。在加工能力允许的情况下，导热本体1的厚度最薄可以为0.5mm，这样就可以使得与现有的散热器相比，该散热装置更加轻便，体积更小，安装空间更小。当然，导热本体1的厚度还可以大于0.5mm，可以根据具体的应用场景来选取合适的导热本体1的厚度。而虑到轻便性、体积及安装空间等因素，导热本体1尽可能的制造的薄一点，以满足导热本体1能够更轻薄的附着于待散热体的表面，因此一般将导热本体1的厚度限制在0.5mm-1mm之间，在加工能力允许的范围内，可以将导热本体1的厚度限制在0.5mm-0.6mm之间。本发明实施例中以导热本体1的厚度位于0.5mm-0.6mm之间为例进行说明。导热本体1为薄片结构，使得本发明实施例提供的散热装置与现有的金属散热器相比，更加轻便，安装体积更小；导热本体1由柔性好的材料制成，当导热本体1安装于柔性待散热体上且柔性待散热体发生形变时，导热本体1比容易发生形变，因此导热本体1不会阻碍柔性待散热体发生形变，综合上述特点，本发明实施例提供的散热装置较现有的金属散热器相比，使用场景更加广泛。
该循环流道2设于导热本体1内部，循环流道2作为冷却液循环流动的通道，循环流道2需与外界连通，冷却液经由循环流道2进入导热本体1内，然后通过循环流道2流出导热本体1。通过冷却液在导热本体1内的循环流动能够将导热本体1上通过热交互而具有的热量带出导热本体1，实现对待散热体的散热作用。
现有的散热器大多为金属散热器，金属散热器内部循环流动有冷却液，冷却液长时间流动于金属散热器中，会使得金属散热器被锈蚀，进而使得金属散热器很容易破裂，相较于现有的金属散热器，本发明实施例中提供的散热装置采用防腐蚀的材料制成，冷却液长时间流动于导热本体1中时，导热本体1不易被腐蚀，使得散热装置的寿命增加。
该冷却液输送装置5用于给循环流道2输送冷却液，并且冷却液输送装置5能够驱动冷却液在循环流道2中循环流动。
在一种实施例中，请参照图1至图5，导热本体1包括第一基体10和第二基体11，其中，第一基体10和第二基体11都是pps材料制成，第一基体10和第二基体11的形状可以为多种，如圆形等，在本发明实施例中，第一基体10和第二基体11均为方形薄片结构。将第二基体11与第一基体10贴合，使第一基体10和第二基体11之间一体连接以形成导热本体1。当第二基体11与第一基体10贴合时，第二基体11和第一基体10能够完全重合，即两个贴合面大小完全一致。需要注意的是，由于本发明实施例中导热本体1的厚度位于0.5mm-0.6mm之间，因此，第一基体10的厚度和第二基体11的厚度之和位于0.5mm-0.6mm之间。
需要说明的是，将第一基体10和第二基体11之间利用封压技术一体连接形成导热本体1。其中，封压技术为二次注塑成型技术，即先将第一基体10和第二基体11中的任意一个基体在一次成型模具内注塑成型，然后放入二次成型模具内进行二次成型，最后形成导热本体1，通过二次注塑成型技术形成的导热本体的表面充满柔感，同时，导热本体1的功能性与附加值都有所增加。
在一种实施例中，请参照图1至图4，循环流道2包括微流通道20，微流通道20是冷却液的流道，其中，微流通道20可以只形成于第一基体10上，第二基体11上不开设微流通道20，在通过封压的技术形成导热本体1时，将第二基体11盖设于第一基体10上开设有微流通道20的一侧，然后将第一基体10和第二基体11封压形成导热本体1。需要说明的是，微流通道20在第一基体10上开设的深度小于第一基体10的厚度且与第一基体10的厚度差值至少为0.1mm，当然，这个差值不能太大，过大就会导致微流通道20过于浅，以致于微流通道20内能够流入的冷却液比较少。为了充分利用第一基体10和第二基体11的热交互率，第一基体10的厚度要大于第二基体11的厚度，通常第二基体11设置较薄，第二基体11的厚度一般为0.1mm左右。
需要说明的是，微流通道20可以只形成于第二基体11上，第一基体10上不开设微流通道20，在通过封压的技术形成导热本体1时，将第一基体10盖设于第二基体11上开设有微流通道20的一侧，然后将第一基体10和第二基体11封压形成导热本体1。需要注意的是，微流通道20在第二基体11上开设的深度小于第二基体11的厚度且与第二基体11的厚度差值至少为0.1mm，同理，这个差值不能太大，过大就会导致微流通道20过于浅，以致于微流通道20内能够流入的冷却液比较少。为了充分利用第一基体10和第二基体11的热交互率，第二基体11的厚度要大于第一基体10的厚度，通常第一基体10设置较薄，第一基体10的厚度一般为0.1mm左右。
需要说明的是，第一基体10上和第二基体11上可以都开设有微流通道20，在通过封压的技术形成导热本体1时，将第一基体10盖设于第二基体11上，使得第一基体10上开设有微流通道20的一侧与第二基体11上开设有微流通道20的一侧完全贴合，此时位于第一基体10上的微流通道20和位于第二基体11上的微流通道20关于第一基体10和第二基体11之间的贴合面成镜像设置，使得位于第一基体10上的微流通道20和位于第二基体11上的微流通道20对应重合且连通，然后将第一基体10和第二基体11封压形成导热本体1。需要注意的是，位于第一基体10上的微流通道20的深度小于第一基体10的厚度，且微流通道20的深度和第一基体10的厚度之间的差值至少为0.1mm，这个差值也不能过大，理由同上述理由一样；位于第二基体11上的微流通道20的深度小于第二基体11的厚度，且微流通道20的深度和第二基体11的厚度之间的差值至少为0.1mm，这个差值同样不能过大，理由同上。
在本发明实施例中，以微流通道20开设于第一基体10上为例进行说明，微流通道20自第一基体10的厚度方向上的一侧沿其厚度方向形成于第一基体10上。
在本发明实施例中，导热本体1内还安装有进液接口3和出液接口4，进液接口3和出液接口4为快速对接密封接头，如小型鲁尔接头等。具体地，在将第一基体10和第二基体11封压形成导热本体1之前，进液接口3和出液接口4通过热封技术安装于第一基体10上。
在一种具体的实施例中，请参照图1至图5，第一基体10上设有多个微流通道20，每个微流通道20均具有第一端200和第二端201，其中，微流通道20的第一端200与进液接口3连通，微流通道20的第二端201与出液接口4连通。为了使得多个微流通道20的第一端200方便与进液接口3连通，循环流道2还包括第一汇流通道21，第一汇流通道21位于微流通道20的第一端200和进液接口3之间且第一汇流通道21与微流通道20的第一端200、进液口均连通，微流通道20的第一端200和进液接口3通过第一汇流通道21连通；为了使得多个微流通道20的第二端201方便与出液接口4连通，循环流道2还包括第二汇流通道22，第二汇流通道22位于微流通道20的第二端201和出液接口4之间且第二汇流通道22与微流通道20的第二端201、出液口均连通，微流通道20的第二端201和出液接口4通过第二汇流通道22连通。冷却液输送装置5驱动冷却液自进液接口3进入第一汇流通道21，当冷却液聚集一定程度后进入微流通道20，然后经由微流通道20进入第二汇流通道22，再由第二汇流通道22通过出液接口4流出，以此形成一个液体循环系统。
需要说明的是，微流通道20、第一汇流通道21及第二汇流通道22均是通过腐蚀剂腐蚀第一基体10形成的，该腐蚀剂为制造工艺里的特殊材料，专门用来腐蚀制成第一基体10的材料。具体地，可以在第一基体10上以喷涂腐蚀剂的方式形成循环流道2，这种喷涂腐蚀剂的方式类似于打印机工作时喷涂油墨的方式。
需要注意的是，上述第一汇流通道21和第二汇流通道22的深度要稍大于或者等于微流通道20的深度。
在另一种具体的实施例中，第一基体10上可以热封多个进液接口3和多个出液接口4，冷却液可以通过多个进液接口3进入第一汇流通道21内，多个进液接口3单位时间内朝第一汇流通道21内导入的冷却液比只有一个进液接口3时导入的冷却液多，进而冷却液能够快速的进入微流通道20，从而使得散热也能比较快速的进行；冷却液经微流通道20后进入第二汇流通道22，然后从多个出液接口4流出，冷却液的流出第二汇流通道22的速度与冷却液流入第一汇流通道21的速度相配合，使得冷却液于导热本体1内循环的速度加快，进而使得散热效果比较好。考虑到加工时间和成本的问题，在本发明实施例中，只以安装一个进液接口3和一个出液接口4为例进行说明。
在一种具体的实施例中，请参照图1至图4，第一基体10上具有进液侧100和出液侧101，其中，进液侧100和出液侧101位于第一基体10的同一侧或者相对侧，进液接口3封压于进液侧100处，出液接口4封压于出液侧101处。当进液侧100和出液侧101位于第一基体10上的相对侧时，第一汇流通道21、第二汇流通道22和微流通道20在第一基体10上的设置方式有多种，本发明实施例中的其中一种方式为，多个微流通道20之间以相同间隔设置于第一基体10上，第一汇流通道21设于第一基体10上靠近进液侧100的位置且沿进液侧100的长度方向开设，第二汇流通道22设于第一基体10上靠近出液侧101的位置且沿出液侧101的长度方向开设。多个微流通道20的第一端200与第一汇流通道21连通且沿第一汇流通道21的长度方向均匀间隔排布，微流通道20的第二端201沿蛇形于第一基体10上延伸，且延伸至与第二汇流通道22连通。
需要说明的是，由前述所知，第一基体10上的进液侧100和出液侧101位于相对侧，按照上述第一汇流通道21、第二汇流通道22和微流通道20在第一基体10上的设置方式，微流通道20至少需要转弯两次。第一汇流通道21的长度要小于进液侧100的长度的三分之一，第二汇流通道22的长度要小于出液侧101的长度的三个分之一，且第一汇流通道21和第二汇流通道22交错设置，使得微流通道20通过蛇形延伸布满于第一基体10上，使散热效果最大化。
在另外一种具体的实施例中，请结合图5，本发明实施例中第一汇流通道21、第二汇流通道22和微流通通道在第一基体10上的第二种设置方式为，多个微流通道20之间以相同间隔设置于第一基体10上，微流通道20的第一端200与第一汇流通道21连通，微流通道20的第二端201沿直线于第一基体10上延伸，且延伸至与第二汇流通道22连通。
需要说明的是，第一汇流通道21开设在第一基体10上靠近进液侧100的位置，第一汇流通道21沿进液侧100的长度方向开设且第一汇流通道21的长度接近进液侧100的长度；第二汇流通道22开设在第一基体10上靠近出液侧101的位置，第二汇流通道22沿出液侧101的长度方向开设且第二汇流通道22的长度接近出液侧101的长度，使得当微流通道20沿第一汇流通道21长度方向排布时，微流通道20能够布满于第一基体10上，使得散热效果最大化。
在一种具体的实施例中，请参照图6，当进液侧100和出液侧101位于第一基体10上的同一侧时，第一汇流通道21开设于第一基体10上靠近进液侧100位置，第二汇流通道22开设于第一基体10上靠近出液侧101位置，因此第一汇流通道21和第二汇流通道22开设于第一基体10的同一侧。进液接口3封压于进液侧100且进液接口3与第一汇流通道21连通；出液接口4封压于出液侧101且出液接口4与第二汇流通道22连通。多个微流通道20的第一端200沿第一汇流通道21长度方向等距间隔排布，微流通道20的第一端200与第一汇流通道21连通，微流通道20的第二端201沿“U”形延伸，延伸至与第二汇流通道22连通，使得多个微流通道20等间距呈“U”形排布于第一基体10上。
需要说明的是，第一汇流通道21和第二汇流通道22沿同一直线开设，第一汇流通道21的长度约等于第二汇流通道22的长度，且第一汇流通道21的长度、第二汇流通道22的长度之和略小于进液侧100的长度，在第一基体10上开设足够多的微流通道20，使得微流通道20能够布满于第一基体10上。
在一种具体的实施例中，微流通道20的截面为多边形，例如可以为三角形或者四边形等，多边形的形状可以为规则的多边形，也可以为不规则多边形，但是为了加工方便，一般将微流通道20的截面加工为规则的多边形。当然，微流通道20的截面的边数越多，加工难度也会越大，因此一般将微流通道20加工为截面成三角形、四边形或者五边形。本发明实施例中，以微流通道20截面为四边形为例进行说明，其中该四边形为长方形。
需要说明的是，以多个微流通道20排布的方向为微流通道20的宽度方向，在加工能力允许的情况下，将微流通道20的宽度尽可能加工的小，同时，为了最大限度利用导热板的热交互效率的情况下，将微流通道20的宽度开设为0.3mm，误差为±0.01mm之间。
在一种实施例中，冷却液输送装置5包括冷却液储存箱50、液泵51、输出管52和输入管53。其中，冷却液储存箱50内装有冷却液，该冷却液可以为汽车用冷却液或其它不易挥发的冷却液。输出管52一端与液泵51的出液口连接，另外一端与进液接口3连接；输入管53一端与液泵51的进液口连接，另外一端与出液接口4连接。液泵51能够驱动冷却液储存箱50中的冷却液，使得冷却液自输出管52流出冷却液储存箱50，通过进液接口3进入第一汇流通道21，然后经由微流通道20后再流入第二汇流通道22，接着自第二汇流通道22内分别经由出液接口4、输入管53进入冷却液储存箱50中，实现冷却液的循环流动。
本发明实施例中提供的散热装置应用范围比较广泛，例如，可以将该散热装置安装于军用散热服中以便给军用散热服提供散热效果，或者是在无法内部空气循环散热的防护服内装入该散热装置，以便给防护服提供降温，或者是应用于金属散热器应用的场景等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (11)
1.一种散热装置，其特征在于，包括：
导热本体，由柔性材料制成，使得所述导热本体受到外力作用下容易发生形变；
循环流道，设于所述导热本体内，所述循环流道与外界连通，冷却液能够经由所述循环流道在所述导热本体内部循环流动；
冷却液输送装置，与所述循环流道连接，为所述循环流道输送冷却液且驱动所述冷却液于所述循环流道内循环流动，形成液体循环系统。
2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述导热本体为薄片结构，所述导热本体的厚度位于0.5mm-1mm之间。
3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述导热本体包括第一基体和第二基体，所述第二基体和所述第一基体通过封压形成所述导热本体。
4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述第一基体和所述第二基体均由pps材料制成。
5.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述循环流道包括微流通道，所述微流通道形成于所述第一基体上，所述微流通道的深度小于所述第一基体的厚度；或者，
所述微流通道形成于所述第二基体上，所述微流通道的深度小于所述第二基体的厚度；或者，
所述第一基体和所述第二基体上均形成有所述微流通道，所述微流通道的深度小于所述第一基体的厚度，所述微流通道于所述第二基体上的深度小于所述第二基体的厚度。
6.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述微流通道具有第一端和第二端，所述导热本体内分别安装有进液接口和出液接口，其中，所述第一端与所述进液接口连通，所述第二端与所述出液接口连通，冷却液经所述进液接口进入所述微流通道，再经由所述出液接口流出。
7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述循环流道还包括第一汇流通道和第二汇流通道，所述第一汇流通道与所述第一端、所述进液接口连通，所述第二汇流通道与所述第二端、所述出液接口连通。
8.根据权利要求7所述的散热装置，其特征在于，所述导热本体内形成有多个所述微流通道，多个所述微流通道呈蛇形且间隔设置于所述导热本体内。
9.根据权利要求8所述的散热装置，其特征在于，所述微流通道的横截面为多边形。
10.根据权利要求9所述的散热装置，其特征在于，所述微流通道的横截面为长方形。
11.根据权利要求10所述的散热装置，其特征在于，所述微流通道沿其排布方向上的宽度大于等于0.3mm。
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