CN113758330A - 传热元件及终端 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种传热元件及终端。所述传热元件包括壳体及毛细结构，所述壳体内形成有容纳腔，所述毛细结构位于所述容纳腔，所述毛细结构包括编织线，所述编织线的外表面上设置有至少一个凹槽。本申请实施例可使编织线的凹槽处提供额外的毛细力，相较于相关技术中采取的设置层叠的多个具有毛细力作用的部件而言，可在缩小部件体积的同时实现毛细性能的提升，有利于终端的小型化发展。

Description

传热元件及终端

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种传热元件及终端。

背景技术

随着消费者对各类终端的要求越来越高，终端逐渐朝着小型便携的趋势发展。然而终端的体积缩小后，终端内用于安装电子器件的安装空间也将缩小，如此，电子器件的排布将更加紧凑，不利于散热，容易造成电子器件因温度过高而烧毁的问题。基于此，相关技术中，通常会在易发热的电子器件处设置传热元件，以通过传热元件进行散热。

传热元件一般包括壳体和设置于壳体内的毛细结构，传热元件具有蒸发段和冷凝段，在蒸发段受热时，壳体内的冷却剂可迅速蒸发，此时，蒸气在微小的压力差下将流向冷凝段；而在冷凝段蒸气遇冷释放出热量后又将凝结为液体，并在毛细结构的毛细力作用下流回至蒸发段，如此循环往复，传热元件可源源不断的向外扩散热量。

然而，相关技术中，为使毛细结构具有足够的毛细力，毛细结构一般设置为包括层叠的多个具有毛细力作用的部件，如此，使得毛细结构的体积越做越大，阻碍了终端的小型化发展。

发明内容

本申请提供了一种传热元件及终端，用于解决相关技术中毛细结构的体积越做越大，阻碍了终端的小型化发展的问题。

第一方面，本申请提供了一种传热元件，包括：壳体，所述壳体内形成有容纳腔；及毛细结构，所述毛细结构位于所述容纳腔，所述毛细结构包括编织线，所述编织线的外表面设置有至少一个凹槽。

第二方面，本申请提供了一种终端，包括上述的传热元件。

本申请的传热元件及终端，通过在编织线的外表面设置凹槽，可使凹槽处提供额外的毛细力，相较于相关技术中采取的设置层叠的多个具有毛细力作用的部件而言，可在缩小部件体积的同时实现毛细性能的提升，有利于终端的小型化发展。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。

图1是本申请实施例提供的传热元件的剖视图；

图2是本申请实施例提供的传热元件中编织线的一种实施例的立体图；

图3是图2示出的编织线的截面图；

图4是本申请实施例提供的传热元件中编织线的另一种实施例的立体图；

图5是图3中A处结构的放大图；

图6是本申请实施例提供的传热元件中编织线的又一种实施例的立体图；

图7是本申请实施例提供的传热元件中多个编织线形成网状结构的一种实施例的结构图；

图8是本申请实施例提供的传热元件中多个编织线形成网状结构的另一种实施例的结构图；

图9是本申请实施例提供的传热元件中多个编织线形成网状结构及支撑柱的一种实施例的结构图；

图10是本申请实施例提供的传热元件中编织线的制造方法的结构图；

图11是本申请实施例提供的传热元件中编织线成型模具的一种实施例的立体图；

图12是本申请实施例提供的传热元件中编织线成型模具的另一种实施例的立体图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

第一方面，请参阅图1，本申请实施例提供了一种传热元件1，本申请的传热元件1相较于相关技术中采取的设置层叠的多个具有毛细力作用的部件而言，可在缩小部件体积的同时实现毛细性能的提升，有利于终端的小型化发展。

其中，传热元件1可以包括具有容纳腔210的壳体20和设置于壳体20的容纳腔210内的毛细结构10，毛细结构10可以包括编织线100。请结合图2，编织线100的外表面上可以设置有至少一个凹槽110。请结合图3，编织线100的凹槽110处能够提供额外的毛细力，相较于相关技术中相同直径的编织线而言，可在缩小部件体积的同时实现毛细性能的提升，有利于终端的小型化发展。

毛细结构10可以包括多个编织线100，以增强毛细结构10的毛细性能。在一种示例性的方案中，多个编织线100可沿第一方向间隔排布于壳体20内。在另一种示例性的方案中，多个编织线100可编织形成网状结构。在编织线100编织形成网状结构时，相较于沿第一方向间隔排布而言，可使编织线100分布更加密集，毛细性能更佳。

在一种示例性的方案中，传热元件1可以具有蒸发段30和冷凝段40，在蒸发段30受热时，壳体20内的冷却剂可迅速蒸发，此时，蒸气在微小的压力差下将流向冷凝段40；而在冷凝段40蒸气遇冷释放出热量后又将凝结为液体，并在毛细结构10的毛细力作用下流回至蒸发段30，如此循环往复，传热元件1可源源不断的向外扩散热量。

需要说明的是，传热元件1要实现正常工作需要满足以下条件式：Pc≥ΔP₁+ΔPx。其中，Pc为传热元件1所需要提供的驱动力，取决于毛细结构10的毛细性能；ΔP₁为冷却剂冷凝形成液体后液体的回流压降；ΔPx为冷却剂蒸发形成蒸气后蒸气的流动压降。其中，传热元件1的驱动力Pc由传热元件1内的毛细结构10和冷却剂的特性决定。具体地，传热元件1的驱动力Pc可满足以下条件式：Pc＝2σcosθ/r。其中，σ为冷却剂的表面张力，冷却剂一般选用表面张力较大的水；r为毛细结构的毛细半径；θ为毛细结构与冷却剂的接触角(即亲水性)。

针对本申请的由多个编织线100编织形成网状的毛细结构10而言，网状的毛细结构10的毛细半径r可以满足以下条件式：r＝(w+d_w)/2。其中，d_w为编织线100的直径；w为网状的毛细结构10的间隔(与网状的毛细结构10的目数相关)。

由上述描述可知，对于网状的毛细结构10而言，其毛细性能可由网状的毛细结构10的目数决定，目数越高，毛细半径越小，提供的毛细性能将越强。相关技术中，对于直径为0.04mm的编织线而言，编织形成的网状的毛细结构的目数一般为250目。对于直径为0.03mm的编织线而言，编织形成的网状的毛细结构的目数一般为300目至350目，然而，对于此种编织线和网状的毛细结构而言，二者的生产良率已经较为低下且生产成本较高，因此，难以做到再进一步压缩编织线的直径、提升网状的毛细结构的目数。而本申请实施例中，采取在编织线100的外表面设置至少一个凹槽110，以能够通过编织线100的凹槽110处提供额外的毛细力，如此，本申请实施例的编织线100的直径和形成的网状的毛细结构10可大致与现有技术中的编织线的直径和网状的毛细结构保持一致，相较于进一步压缩编织线的尺寸、提升网状的毛细结构的目数而言，编织线100的生产良率更高、生产成本更低。

请再次参阅图2，编织线100可大致呈长条状，以便于编织形成编织网毛细结构10。具体地，编织线100的外表面可以包括第一端面120、与第一端面120相对的第二端面130、及连接于第一端面120与第二端面130之间的外周面140。在一种示例性的方案中，外周面140可以设置有至少一个凹槽110。由于外周面140相较于第一端面120、第二端面130而言，面积更大，因此便于凹槽110的设置。且，在编织线100编织形成网状后，每个编织线100主要是外周面140与传热元件1内的冷却剂接触，因此，将凹槽110设置于外周面140上还可使凹槽110处增加的毛细力更好地发挥作用。

在一种示例性的方案中，凹槽110的一端可朝向第一端面120设置，凹槽110的另一端可朝向第二端面130设置。即，凹槽110大致沿编织线100的长度方向m分布，如此，可使得凹槽110的设置区域更大化，进而提升编织线100的毛细性能。需要说明的是，对于具有一定硬度的编织线100而言，编织线100可经由拉丝模具2成型，如此，将凹槽110设置成大致沿编织线100的长度方向m分布，便于在成型编织线100的同时成型出凹槽110，以简化编织线100的成型工艺。如，请参阅图11，可在拉丝模具2的成型孔21内设置凸起22，以使预制编织线经由拉丝模具2的成型孔21的一端进入后，在成型孔21的另一端可直接成型出具有凹槽110的编织线100。

需要说明的是，凹槽110的一端朝向第一端面120设置，可以为凹槽110的一端贯穿第一端面120，也可以凹槽110的一端不贯穿第一端面120。当然，为简化凹槽110的成型工艺，凹槽110的一端优选为贯穿第一端面120设置。同理地，凹槽110的另一端朝向第二端面130设置，可以为凹槽110的另一端贯穿第二端面130，也可以为凹槽110的另一端不贯穿第二端面130。优选地，为简化凹槽110的成型工艺，凹槽110的另一端贯穿第二端面130设置。

在一种示例性的方案中，凹槽110的延伸方向可大致与编织线100的长度方向m平行。在凹槽110的延伸方向大致与编织线100的长度方向m平行时，编织线100的成型方式可选为在拉丝模具2的成型孔21的另一端沿直线方向出丝制得，成型工艺简单，便于量化生产。在另一种示例性的方案中，请参阅图4，凹槽110的延伸方向还可大致呈绕设于外周面140的螺旋状。在凹槽110的延伸方向大致呈绕设于外周面140的螺旋状时，相较于延伸方向与编织线100的长度方向m相平行而言，可扩大凹槽110的长度尺寸，提升编织线100的毛细性能；此时，编织线100的成型方式可选为在拉丝模具2的成型孔21的另一端边出丝边旋转的方式制得。需要说明的是，凹槽110的延伸方向还可以大致呈绕设于外周面140的锯齿状、波浪状等，本申请实施例对此并不作出限定。

为提升带有凹槽110的编织线100的生产良率，请再次参阅图3，沿编织线100的径向方向上，编织线100的直径尺寸h1可以大于或等于0.03mm且小于或等于0.05mm。通过对编织线100的直径尺寸h1的合理限定，能够使编织线100在满足编织形成的编织网毛细结构10具有较高的毛细性能的前提下，提升编织线100的成品率，便于量化生产。

为提升编织线100的毛细性能，请结合图5，沿编织线100的径向方向上，凹槽110的深度尺寸h2越大越好，凹槽110的开口宽度尺寸越小越好。当然，为提升带有凹槽110的编织线100的生产良率，沿编织线100的径向方向上，凹槽110的深度尺寸h2可以选为小于或等于0.01mm。通过对编织线100上凹槽110的深度尺寸h2的合理限定，能够使编织线100在满足编织形成的编织网毛细结构10具有较高的毛细性能的前提下，提升编织线100的成品率，便于量化生产。

凹槽110的截面可以为任意形状。在一种示例性的方案中，沿垂直于编织线100的长度方向m的平面内，凹槽110的内壁面的截面可以包括第一连接线111和连接第一连接线111的第二连接线112，第一连接线111和第二连接线112相互远离的一端均可连接外周面140。由于凹槽110的截面仅由两条连接线构成，成型相对容易，可提升编织线100的生产良率。需要说明的是，凹槽110的内壁面的截面也可以包括三条以上的连接线依次连接形成，本申请实施例对此并不作出限定。

第一连接线111可以为直线、弧线、波浪线等，第二连接线112可以为直线、弧线、波浪线等。为便于凹槽110的加工，第一连接线111和第二连接线112可均选用直线，即凹槽110的截面可大致呈v型。在一种示例性的方案中，第一连接线111连接外周面140的一端与第二连接线112连接外周面140的一端之间的间距h3可以大于0.001mm且小于0.005mm，以使凹槽110处具有较佳的毛细性能。

在一种示例性的方案中，第一连接线111与第二连接线112可以关于第一直线对称，第一直线可经过编织线100的中轴线、及第一连接线111与第二连接线112的交点。如此，在经过拉丝模具2成型编织线100时，可使编织线100靠近第一连接线111处的部位与编织线100靠近第二连接线112处的部位的结构强度大致均衡，进而提升编织线100的成品率。

编织线100上的凹槽110的数量可以为任意的，如，编织线100上的凹槽的数量可以为一个、两个、三个、四个、六个、十二个等。在编织线100上的凹槽110的数量为一个时，可使编织线100的结构强度更佳，成品率更高。而在编织线100上的凹槽110的数量为两个以上时，凹槽110处的毛细性能越强。优选地，请参阅图2、图4和图6，在编织线100上的凹槽110的数量为两个以上且凹槽110设置于外周面140时，多个凹槽110可以在外周面140上均匀分布。通过将多个凹槽110均匀分布于编织线100的外周面140上，可使编织线100的各个部位的结构强度基本保持一致，避免编织过程中出现应力薄弱点而导致拉扯断等现象。

在一种示例性的方案中，编织线100可采用金属线。金属线具有较佳的硬度，利于在成型编织线100的过程中直接一体成型出凹槽110。优选地，编织线100可以选用导热性较佳的金属线，以提升传热元件1的毛细性能。如，编织线100的制备材料可以选用C1020无氧铜、黄铜、紫铜、磷铜、不锈钢等，具备较佳的导热性和耐蚀性，可有效延长编织线100的使用寿命。当然，编织线100也可以选用其它材质制备而成，只需满足能够成型出凹槽110且具有较佳的毛细性能即可，本申请实施例对此并不作出限定。

请参阅图7，在毛细结构10包括多个编织线100，且多个编织线100编织形成网状结构时，编织线100可经由平纹编织、斜纹编织等任意的编织方式形成网状的毛细结构10，本申请实施例对此并不作出限定。为使毛细结构10具有较佳的毛细性能，网状的毛细结构10的目数可以为大于或等于200且小于或等于300。

在一种示例性的方案中，请参阅图7，每个编织线100可以作为一股与其它编织线100进行编制形成网状结构。如此，可简化编织工艺，提升编织效率。在另一种示例性的方案中，请参阅图8，也可以将多个编织线100作为一股与其它编织线100进行编制形成网状结构。在一股包括多个编织线100时，可提升毛细结构10的结构强度，延长毛细结构10的使用寿命，且提升毛细结构10的每个部位的毛细性能。

在将多个编织线100作为一股进行编织时，一股内的至少一个编织线100上可以设置有凹槽110。优选地，一股内的所有编织线100上均可设置有凹槽110，以使编织网毛细结构10的毛细性能能够发挥出最佳状态。在将多个编织线100作为一股进行编制时，一股内的多个编织线100可以并排设置，以使编织线100上的凹槽110能够充分的与冷却剂接触。图8中示出了三个编织线100作为一股与其它三个编织线100作为一股编织所形成的网状的毛细结构10。

需要说明的是，本申请实施例中，编织线100的截面可以为任意的形状。如，编织线100的截面可以为圆形、椭圆形、腰型、多边形等，本申请实施例对此并不作出限定。在编织线100的截面为多边形时，编织线100的外周面140可以包括连接形成环形的多个表面，此时，至少一个表面上可设置有凹槽110。优选地，所有的表面上均可设置有凹槽100，以使编织线100的各个部位的结构强度大致均衡。

请再次参阅图1，壳体20可以包括第一板体220、与第一板体220相对的第二板体230，毛细结构10可布设于第一板体220面向第二板体230的表面和/或第二板体230面向第一板体220的表面。将毛细结构10布设于第一板体220和/或第二板体230的表面上，利于毛细结构10在壳体20内的平稳固定。在一种示例性的方案中，第一板体220和第二板体230可以为可拆卸连接，以使毛细结构10可先设置于第一板体220和/或第二板体230上后再将第一板体220和第二板体230组装形成壳体20，便于毛细结构10在壳体20内的组装，利于提升传热元件1的组装效率。可选地，第一板体220和第二板体230之间可通过卡合、过盈配合等方式实现可拆卸连接，本申请实施例对此并不作出限定。

需要说明的是，毛细结构10也可以布满壳体20的整个内壁面，以提升传热元件1的传热性能。在实际使用过程中，毛细结构10的布设位置可结合具体情况进行灵活设置，本申请实施例对此并不作出限定。

传热元件1还可以包括支撑柱50，支撑柱50可连接于第一板体220和第二板体230之间。通过设置支撑柱50，支撑柱50一方面可起到一定的导热效果，另一方面也可以起到提升传热元件1的结构强度的效果。需要说明的是，由于支撑柱50会阻挡冷却剂在壳体20内的流动，因此，本领域技术人员可根据实际情况选取合适数量的支撑柱50，以兼顾提升传热元件1的结构强度和保证传热元件1的传热性能。

在一种示例性的方案中，请参与图9，支撑柱50可对应毛细结构10的网孔设置，以避免损坏毛细结构10。具体地，在支撑柱50的数量为多个时，可将多个支撑柱50分别分布于毛细结构10的不同部位的网孔内，以避免支撑柱50的设置过于密集，阻碍传热元件1内的冷却剂流动。

传热元件1可以为热管、均热板等。传热元件1的制造方法可以为：将由编织线100编织而成的网状的毛细结构10放入至壳体20的容纳腔210内，之后可将容纳腔210的一端封闭、抽真空并将冷却剂(例如，水)填充于容纳腔210内，最后再将容纳腔210的另一端封闭，使毛细结构10被封闭于容纳腔210内。为提升传热元件1的传热性能，设置于传热元件1内的毛细结构10可以满足：从蒸发段30至冷凝段40，网状的毛细结构10的网孔尺寸逐渐增大，孔隙率逐渐减小。如此，可以使得毛细结构10对液体的毛细力从蒸发段30到冷凝段40逐渐减小，有利于冷凝段40的液体尽快回流至蒸发段30。

第二方面，本申请实施例提供了一种终端。终端包括上述的传热元件1。终端可以为手机、电脑等任意的具有传热元件1的设备。由于传热元件1具有体积更小的编织线、由编织线编织形成的网状的毛细结构，因此，可实现终端的小型化发展。

第三方面，本申请实施例提供了一种编织线100的制造方法。其中，编织线100用于经编织形成网状的毛细结构10，且毛细结构10用于传热元件1中。具体地，编织线100的制造方法可以包括：请参阅图10，可将预制编织线由模具2的成型孔21的一端211进入，以使成型孔21的另一端211成型出编织线100。其中，编织线100的外周面140上设置有至少一个凹槽110。本申请实施例的编织线100与原有的编织线所采取的成型工艺和编织工艺相同，仅需对原有编织线的成型模具作出适当调整即可，对成型操作员和编织操作员并没有提出新的作业要求，具有良好的使用前景。

第四方面，本申请实施例提供了一种成型编织线100的模具2，请参阅图11，模具2具有第三端面23、与第三端面23相对设置的第四端面24、及贯穿第三端面23和第四端面24的成型孔21，模具2具有形成成型孔21的内壁面，内壁面上设置有至少一个凸起22，以使经成型孔21的内壁面和凸起22成型出的编织线100的外周面140设置有至少一个凹槽110。

在一种示例性的方案中，凸起22可以呈条形结构，凸起22的一端可靠近成型孔21的一个端口设置，凸起22的另一端可靠近成型孔21的另一个端口设置。可选地，凸起22的一端可直接延伸至与第三端面23平齐，凸起22的另一端可直接延伸至与第四端面24平齐，以便于提升编织线100上经由凸起22成型出的凹槽110的准确性。在另一种示例性的方案中，请参阅图12，凸起22可位于内壁面的内部，以便于预制编织线进入成型孔21内。此时，凸起22可大致呈锥形结构；如，凸起22可大致呈圆锥形结构、棱锥形结构等。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (12)

1.一种传热元件，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内形成有容纳腔；

毛细结构，所述毛细结构位于所述容纳腔，所述毛细结构包括编织线，所述编织线的外表面上设置有至少一个凹槽。

2.如权利要求1所述的传热元件，其特征在于，所述编织线的外表面包括第一端面、与所述第一端面相对的第二端面、及连接于所述第一端面与所述第二端面之间的外周面，所述外周面设置有至少一个所述凹槽。

3.如权利要求2所述的传热元件，其特征在于，所述凹槽的一端朝向所述第一端面设置，所述凹槽的另一端朝向所述第二端面设置。

4.如权利要求2所述的传热元件，其特征在于，所述凹槽的延伸方向与所述编织线的长度方向平行；或，所述凹槽的延伸方向呈绕设于所述外周面的螺旋状、锯齿状或波浪状。

5.如权利要求2所述的传热元件，其特征在于，

沿所述编织线的径向方向上，所述编织线的直径尺寸大于或等于0.03mm且小于或等于0.05mm；和/或

沿所述编织线的径向方向上，所述凹槽的深度尺寸小于或等于0.01mm。

6.如权利要求2所述的传热元件，其特征在于，

在垂直于所述编织线的长度方向的平面内，所述凹槽的内壁面的截面包括第一连接线和连接所述第一连接线的第二连接线，所述第一连接线和所述第二连接线相互远离的一端均连接所述外周面，所述第一连接线连接所述外周面的一端与所述第二连接线连接所述外周面的一端之间的间距大于0.001mm且小于0.005mm。

7.如权利要求6所述的传热元件，其特征在于，所述第一连接线与所述第二连接线关于第一直线对称，所述第一直线经过所述编织线的中轴线、及所述第一连接线与所述第二连接线的交点。

8.如权利要求2所述的传热元件，其特征在于，所述外周面设置有多个所述凹槽；多个所述凹槽在所述外周面上均匀分布。

9.如权利要求1至8中任一项所述的传热元件，其特征在于，所述毛细结构包括多个所述编织线，多个所述编织线编织形成网状结构。

10.如权利要求9所述的传热元件，其特征在于，所述壳体包括第一板体和第二板体，所述第一板体与所述第二板体连接且形成所述容纳腔，所述传热元件还包括支撑柱，所述支撑柱位于所述网状结构的网孔中且连接所述第一板体和所述第二板体。

11.如权利要求1至8中任一项所述的传热元件，其特征在于，所述传热元件具有蒸发段和冷凝段，所述容纳腔内填充有冷却剂，所述蒸发段受热时，所述冷却剂可由液相转变成气相并流向所述冷凝段；所述冷却剂的气相经由所述冷凝段散热后可由气相转变为液相并在所述毛细结构的毛细力作用下流回至所述蒸发段。

12.一种终端，其特征在于，包括权利要求1至11中任一项所述的传热元件。

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