CN113038790A - 散热结构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种散热结构和电子设备，散热结构包括：导热结构，用于连接于发热件，以和发热件实现热交换；换热结构，包括高导热材料形成的海绵状的海绵结构，所述换热结构连接于所述导热结构，以和所述导热结构实现热交换；流体提供结构，用于提供流过所述换热结构的流体。由于海绵状的海绵结构具有很大的表面积，因此在流体流过换热结构的过程中会和海绵结构充分接触，流体可以和海绵结构进行充分的热交换，从而有效提高散热效率。

Description

散热结构及电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备领域，尤其涉及一种散热结构及电子设备。

背景技术

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种散热结构及电子设备。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供一种散热结构，包括：导热结构，用于连接于发热件，以和发热件实现热交换；换热结构，包括高导热材料形成的海绵状的海绵结构，所述换热结构连接于所述导热结构，以和所述导热结构实现热交换；流体提供结构，用于提供流过所述换热结构的流体。

进一步地，所述导热结构包括热管和/或均热板。

进一步地，所述海绵结构的至少一个表面贴合于所述导热结构，以和所述导热结构实现热交换。

进一步地，所述换热结构还包括：导热片，连接于所述海绵结构，以和所述海绵结构发生热交换；所述导热片背离所述海绵结构的表面贴合于所述导热结构，以和所述导热结构实现热交换。

进一步地，所述换热结构还包括：鳍片，连接于所述海绵结构，以和所述海绵结构发生热交换；所述鳍片的侧面和所述海绵结构的侧面贴合于所述导热结构，以和所述导热结构实现热交换。

进一步地，每个所述鳍片均连接有两个所述海绵结构，一个所述海绵结构连接于所述鳍片的一侧，另一个所述海绵结构连接于所述鳍片与所述一侧相对的另一侧。

进一步地，所述流体提供结构相邻于所述换热结构，所述流体提供结构用于提供由所述换热结构的一侧流向所述换热结构与所述一侧相对的另一侧的流体。

进一步地，所述流体提供结构包括叶轮，所述叶轮的转动轴平行于所述换热结构的一侧，所述换热结构至少部分形成弧形，且所述弧形的开口朝向所述流体提供结构的出口。

进一步地，所述流体提供结构包括叶轮和引导件，所述叶轮的转动轴垂直于所述换热结构的一侧，所述引导件相邻于所述叶轮以引导流体由所述换热结构的一侧流向所述换热结构与所述一侧相对的另一侧。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括本体和上述的散热结构，所述散热结构连接于所述本体，以为所述本体散热。

本申请实施例提供的散热结构包括导热结构、换热结构以及流体提供结构，导热结构用于连接于发热体，以和发热件实现热交换；换热结构包括导热材料形成的海绵状的海绵结构，并且连接于导热结构，以和导热结构实现热交换；流体提供结构用于提供流过换热结构的流体；由于海绵状的海绵结构具有很大的表面积，因此在流体流过换热结构的过程中会和海绵结构充分接触，流体可以和海绵结构进行充分的热交换，从而有效提高散热效率。

附图说明

图1为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种散热结构的俯视图；

图3为本申请实施例提供的一种散热结构的左视图；

图4为本申请实施例提供的另一种散热结构的俯视图；

图5为本申请实施例提供的另一种散热结构的正视图；

图6为本申请实施例提供的第一种换热结构的正视图；

图7为本申请实施例提供的第一种换热结构的仰视图；

图8为本申请实施例提供的第二种换热结构的正视图；

图9为本申请实施例提供的第二种换热结构的俯视图；

图10为本申请提供的第三种换热结构的结构示意图。

附图标记说明

100-电子设备；110-本体；111-处理器；112-电路板；200-散热结构；210-导热结构；220-换热结构；221-海绵结构；222-导热片；223-鳍片；230-流体提供结构；231-引导件。

具体实施方式

在具体实施方式中所描述的各个实施例中的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以进行各种组合，例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本申请中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。

在本申请实施例记载中，需要说明的是，除非另有说明和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

需要说明的是，本申请实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本申请的实施例可以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

如图1所示，本申请的实施例提供了一种电子设备100，具体的，该电子设备100可以为笔记本电脑、台式电脑、一体机等。该电子设备100包括散热结构200和本体110，散热结构200连接于本体110。具体的，散热结构200可以通过焊接、粘接等方式固定连接于本体110；也可以通过螺栓、卡扣等结构固定连接于本体110。散热结构200用于为本体110散热，以降低本体110的热量，保障本体110的运行温度处于预设温度内。

如图2～图5所示，在本申请的一些实施例中，散热结构200包括导热结构210、换热结构220以及流体提供结构230。

导热结构210用于连接于发热件，以和发热件实现热交换。具体的，发热件可以为处理器111、电路板112等在运行过程中会产生热量的结构，还可以是处理器111或电路板112附近的其他被处理器111、电路板112等热源加热的结构。具体的，导热结构210和发热件之间的连接方式可以为导热结构210中的一个面贴合于发热件中的一个面，以实现导热结构210和发热件之间的热交换；导热结构210和发热件之间的连接方式也可以为导热结构210中相对的两个面分别贴合于发热件中的两个面，即导热结构210夹持于发热件的形式，以实现导热结构210和发热件之间的热交换；导热结构210和发热件之间的连接方式也可以采用不直接接触而是采用相邻的方式，以利用热辐射实现导热结构210和发热件之间的热交换。

换热结构220包括高导热材料形成的海绵状的海绵结构221。具体的，海绵状指的是内部具有多个贯穿侧壁的孔状结构，海绵结构221内部的贯穿于侧壁的孔状结构可以有效提高海绵结构221的表面积。高导热材料可以为导热性较强的金属材料、导热树脂材料等。由高导热材料制成的海绵结构221由于其具有很大的表面积并且具有较高的导热性(如金属海绵)，可以快速和外界进行热交换。

流体提供结构230用于提供流过换热结构220的流体。具体的，该流体可以为气体，也可以为液体。在该流体为气体的情况下，流体提供结构230可以为风机等结构。在该流体为液体的情况下，流体提供结构230可以为水泵等结构。在流体提供结构230的作用下，流体可以流过换热结构220，穿过海绵结构221内部的孔状结构内，流体在流过换热结构220的过程中和换热结构220发生热交换，以快速带走换热结构220的热量。

本申请实施例提供的散热结构200包括导热结构210、换热结构220以及流体提供结构230，导热结构210用于连接于发热体，以和发热件实现热交换；换热结构220包括导热材料形成的海绵状的海绵结构221，并且连接于导热结构210，以和导热结构210实现热交换；流体提供结构230用于提供流过换热结构220的流体；由于海绵状的海绵结构221具有很大的表面积，因此在流体流过换热结构220的过程中会和海绵结构221充分接触，流体可以和海绵结构221进行充分的热交换，从而有效提高散热效率。

如图3所示，在本申请的一些实施例中，导热结构210可以包括热管和/或均热板。具体的，热管为管状结构，均热板为板状结构，二者的内部均具有空腔，空腔内均具有毛细结构和导热介质，导热介质在温度较低的位置冷凝为液体，液态的导热介质在毛细结构的毛细作用下运动至温度较高的位置，液态的导热介质在温度较高的位置吸热转化为气态，从而温度较高的位置气压较高，部分气态的导热介质流入气压较低的低温位置，并冷凝为液体，从而完成循环。热管和均热板均可以快速将发热件产生的热量由发热件转移至换热结构220，以便于换热结构220和流体进行热交换。

热管和/或均热板的一端可以贴合于发热件，热管和/或均热板与一端相对的另一端可以贴合于换热结构220。由于热管和/或均热板可以快速将发热件的热量由其一端传递至另一端，从而发热件和换热结构220可以位于热管和/或均热板的同一侧，以降低整体结构的厚度。当然，发热件和换热结构220也可以设置于热管和/或均热板的不同的两侧(例如发热件和海绵结构221分别位于热管和/或均热板上相对的两侧)，以满足不同的需求。

如图2所示，在本申请的一些实施例中，流体提供结构230可以相邻于换热结构220。具体的，相邻指的是二者之间相互连接或者二者之间具有间隙但间隙之内不存在其他的结构。流体提供结构230用于提供由换热结构220的一侧流向换热结构220与一侧相对的另一侧的流体。具体的，流体可以由换热机构中海绵结构221的一个侧面流向海绵结构221相对的另一个侧面。由于流体由海绵结构221的侧面流入至海绵结构221内的通孔，并且由海绵结构221相对的另一个侧面流出，从而流体在海绵结构221内的流通路径较长，可以和海绵结构221发生充分的热交换，有利于快速将海绵结构221的热量带走。

如图2和图3所示，在本申请的一些实施例中，流体提供结构230可以包括叶轮和驱动机构，叶轮传动连接于驱动机构，叶轮在驱动机构的带动下转动，以使周围的流体由海绵结构221的一个侧面流向海绵结构221相对的另一个侧面。

具体的，叶轮的转动轴可以平行于换热结构220的侧面，在此情况下，叶轮转动过程中带动流体的流动方向可以垂直于叶轮的转动轴的方向，并且流体的流动路径为由靠近于转动轴的位置朝向远离于转动轴的位置。流体提供结构230还可以包括顶壁和底壁，顶壁和底壁均可以垂直于叶轮的转动轴，从而可以进一步将流体的流动方向限定为垂直于叶轮的转动轴的方向。流体提供结构230在不改变流体的流动方向的情况下，流体提供结构230的出口可以设置于顶壁和底壁之间。在此情况下，换热结构220的侧面可以至少部分设置为弧形，且弧形的开口朝向流体提供结构230的出口，即换热结构220的侧面正对流体提供结构230的出口。流体提供结构230可以控制流体由换热结构220的侧面流入至海绵结构221内的通孔中，以保障流体在海绵结构221内流动的路径足够长，以使流体可以充分和海绵结构221进行热交换。

当然，叶轮的转动轴也可以平行于换热结构220的侧面(如图4和图5所示)，在此情况下，叶轮转动过程中带动流体的流动方向可以垂直于叶轮的转动轴的方向，并且流体的流动路径为由靠近于转动轴的位置朝向远离于转动轴的位置。流体提供结构230还可以包括引导件231。引导件231相邻于叶轮，即引导件231和叶轮之间具有间隙，且间隙内不存在其他的结构。引导件231用于引导流体由换热结构220的一侧流向换热结构220与一侧相对的另一侧。具体的，引导件231可以调节流体的流动方向，例如，引导件231可以将经过叶轮的流动方向为垂直于叶轮的转动轴的初始方向转变为流动方向为垂直于叶轮的转动轴的目标方向。由于叶轮的转动轴平行于换热结构220的侧面，经过引导件231流出的流体可以以垂直于换热结构220的侧面的方向流入至海绵结构221内的通孔内，以使流体可以充分和海绵结构221进行热交换。

在本申请的具体的实施例中，换热结构220可以具有多种形式(如图6～图10所示)，以下将结合附图对换热结构220的多种不同的形式进行具体的描述。

如图6和图7所示，在本申请的第一种实施例中，在这种实施例中，换热结构220可以仅包括海绵结构221。海绵结构221可以其中的一个表面贴合于导热结构210，以和导热结构210实现热交换。具体的，海绵结构221可以通过焊接的方式使其中的一个表面贴合于导热结构210；也可以通过在海绵结构221的表面涂抹导热树脂等快速导热的粘接材料，使导热树脂等材料可以填充于海绵结构221和导热结构210之间的缝隙中，以使海绵结构221的一个表面贴合于导热结构210并提高导热结构210和海绵结构221之间的热交换效率。

在本申请的第一种实施例中，海绵结构221也可以其中的多个表面贴合于导热结构210，例如海绵结构221中相对的两个表面贴合于导热结构210，即海绵结构221夹持于导热结构210，以在导热结构210相对的两侧和导热结构210进行热交换，实现快速散热。具体的，海绵结构221可以通过焊接的方式使其中的两个相对的表面贴合于导热结构210；也可以通过在海绵结构221的表面涂抹导热树脂等快速导热的粘接材料，使导热树脂等材料可以填充于海绵结构221和导热结构210之间的缝隙中，以使海绵结构221其中的两个相对的表面贴合于导热结构210并提高导热结构210和海绵结构221之间的热交换效率。

由于换热结构220仅包括海绵结构221，因此换热结构220的厚度即为海绵结构221的厚度，在海绵结构221的厚度保持在较低水平的情况下，整个散热结构200的厚度可以保持在较低的水平，从而本申请的第一种实施例的方案可以适应于超薄的电子设备100，例如超薄的笔记本电脑等。

如图8和图9所示，在本申请的第二种实施例中，换热结构220还可以包括导热片222。具体的，导热片222可以为热管和/或均热板，也可以为其他的可以快速导热的结构。导热片222连接于海绵结构221，以和海绵结构221发生热交换。导热片222连接于海绵结构221的形式可以为导热片222其中的一个表面贴合于海绵结构221。具体的，导热片222可以通过焊接的方式连接于海绵结构221，以使导热片222其中的一个表面贴合于海绵结构221；也可以通过在导热片222的表面涂抹导热树脂等快速导热的粘接材料，使导热树脂等材料可以填充于导热片222和海绵结构221之间的缝隙中，以使导热片222其中的一个表面贴合于海绵结构221并提高导热片222和海绵结构221之间的热交换效率。导热片222还连接于导热结构210。导热片222连接于导热结构210的方式可以为导热片222的另一个表面连接于导热结构210。具体的，另一个表面可以为背离于海绵结构221的表面。即海绵结构221和导热结构210分别设置于导热片222相对的两侧，利用导热片222可以快速将导热结构210的热量传递至海绵结构221，以利用海绵结构221实现快速散热。

如图9所示，在本申请的第二种实施例中，导热片222和海绵结构221贴合的部分的面积可以大于导热片222和导热结构210贴合的部分的面积，海绵结构221贴合于导热片222的表面的面积可以大于导热片222和海绵结构221贴合的部分的面积。在此情况下，热量可以快速由面积较小的导热结构210传递至面积较大的导热片222，进而热量可以快速由导热片222传递至面积更大的海绵结构221，以利用面积更大的海绵机构实现快速散热。

由于导热片222可以实现热量快速由面积较小的导热结构210传递至面积更大的海绵结构221，从而本申请的第二种实施例的方案可以适用于对散热要求较高的电子设备100，例如较高功率的笔记本电脑等。

如图10所示，在本申请的第三种实施例中，换热结构220还可以包括鳍片223。具体的，鳍片223可以设置为板状，板状的鳍片223由于其两个相对的表面具有很大的面积，从而有利于快速散热。鳍片223其中的一个侧面可以贴合于导热结构210，以和导热结构210实现热交换。具体的，鳍片223可以通过焊接的方式连接于导热结构210，以使鳍片223其中的一个侧面贴合于导热结构210；也可以通过在鳍片223的表面涂抹导热树脂等快速导热的粘接材料，使导热树脂等材料可以填充于鳍片223和导热结构210之间的缝隙中，以使鳍片223其中的一个侧面贴合于海绵结构221并提高鳍片223和海绵结构221之间的热交换效率。

如图10所示，在本申请的第三种实施例中，鳍片223连接于海绵结构221，以和海绵结构221实现热交换。鳍片223连接于海绵结构221的形式可以为鳍片223其中的一个表面贴合于海绵结构221。具体的，鳍片223可以通过焊接的方式连接于海绵结构221，以使鳍片223其中的一个表面贴合于海绵结构221；也可以通过在鳍片223的表面涂抹导热树脂等快速导热的粘接材料，使导热树脂等材料可以填充于鳍片223和海绵结构221之间的缝隙中，以使鳍片223其中的一个表面贴合于海绵结构221并提高鳍片223和海绵结构221之间的热交换效率。鳍片223连接于海绵结构221的形式还可以为鳍片223的两个表面均贴合于海绵结构221，即每个鳍片223均连接有两个海绵结构221，其中一个海绵结构221贴合于鳍片223的一个表面，另一个海绵结构221贴合于鳍片223的另一个表面，从而鳍片223两侧的海绵结构221可以共同作用以提高散热效率。具体的，鳍片223可以通过焊接的方式连接于海绵结构221，以使鳍片223的两个表面均贴合于海绵结构221；也可以通过在鳍片223的表面涂抹导热树脂等快速导热的粘接材料，使导热树脂等材料可以填充于鳍片223和海绵结构221之间的缝隙中，以使鳍片223的两个表面均贴合于海绵结构221并提高鳍片223和海绵结构221之间的热交换效率。

如图10所示，在本申请的第三种实施例中，鳍片223还连接于导热结构210，以和导热结构210实现热交换。鳍片223连接于导热结构210的方式可以为鳍片223其中的一个侧面贴合于导热结构210。具体的，鳍片223可以通过焊接的方式连接于海绵结构221，以使鳍片223其中的一个侧面贴合于海绵结构221；也可以通过在鳍片223的表面涂抹导热树脂等快速导热的粘接材料，使导热树脂等材料可以填充于鳍片223和海绵结构221之间的缝隙中，以使鳍片223其中的一个侧面贴合于海绵结构221并提高鳍片223和海绵结构221之间的热交换效率。

如图10所示，在本申请的第三种实施例中，海绵结构221贴合于鳍片223的部分可以为海绵结构221其中的一个表面。由于海绵结构221的表面可以设置为面积大于鳍片223的面积，从而可以具有更大的表面积，有利于高效散热。海绵结构221其中的一个侧面可以贴合于导热结构210，海绵结构221可以在其侧面直接和导热结构210进行热交换，可以进一步提高散热效率。具体的，海绵结构221可以通过焊接的方式连接于导热结构210，以使海绵结构221其中的一个侧面贴合于海绵结构221；也可以通过在海绵结构221的表面涂抹导热树脂等快速导热的粘接材料，使导热树脂等材料可以填充于海绵结构221和导热结构210之间的缝隙中，以使海绵结构221其中的一个侧面贴合于导热结构210并提高海绵结构221和导热结构210之间的热交换效率。

由于鳍片223可以连接体积更大的海绵结构221，从而海绵结构221整体的表面积更大，有利于更快地散热，从而本申请的第三种实施例的方案可以适用于对散热要求更高的电子设备100，例如更高功率的笔记本电脑等。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散热结构，其特征在于，包括：

导热结构，用于连接于发热件，以和发热件实现热交换；

换热结构，包括高导热材料形成的海绵状的海绵结构，所述换热结构连接于所述导热结构，以和所述导热结构实现热交换；

流体提供结构，用于提供流过所述换热结构的流体。

2.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述导热结构包括热管和/或均热板。

3.如权利要求1或2所述的散热结构，其特征在于，所述海绵结构的至少一个表面贴合于所述导热结构，以和所述导热结构实现热交换。

4.如权利要求1或2所述的散热结构，其特征在于，所述换热结构还包括：

导热片，连接于所述海绵结构，以和所述海绵结构发生热交换；所述导热片背离所述海绵结构的表面贴合于所述导热结构，以和所述导热结构实现热交换。

5.如权利要求1或2所述的散热结构，其特征在于，所述换热结构还包括：

鳍片，连接于所述海绵结构，以和所述海绵结构发生热交换；所述鳍片的侧面和所述海绵结构的侧面贴合于所述导热结构，以和所述导热结构实现热交换。

6.如权利要求5所述的散热结构，其特征在于，每个所述鳍片均连接有两个所述海绵结构，一个所述海绵结构连接于所述鳍片的一侧，另一个所述海绵结构连接于所述鳍片与所述一侧相对的另一侧。

7.如权利要求1或2所述的散热结构，其特征在于，所述流体提供结构相邻于所述换热结构，所述流体提供结构用于提供由所述换热结构的一侧流向所述换热结构与所述一侧相对的另一侧的流体。

8.如权利要求7所述的散热结构，其特征在于，所述流体提供结构包括叶轮，所述叶轮的转动轴平行于所述换热结构的一侧，所述换热结构至少部分形成弧形，且所述弧形的开口朝向所述流体提供结构的出口。

9.如权利要求7所述的散热结构，其特征在于，所述流体提供结构包括叶轮和引导件，所述叶轮的转动轴垂直于所述换热结构的一侧，所述引导件相邻于所述叶轮以引导流体由所述换热结构的一侧流向所述换热结构与所述一侧相对的另一侧。

10.一种电子设备，其特征在于，包括本体和权利要求1-9中任一项所述的散热结构，所述散热结构连接于所述本体，以为所述本体散热。

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