CN113784584B - 一种散热件和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种散热件和电子设备,该散热件至少包括冷凝区域和蒸发区域,在使用状态下,蒸发区域靠近电子设备的发热元件设置,冷凝区域远离发热元件设置;其中,散热件还设置有毛细结构层,毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力。这样,由于毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力,冷凝液可以更加快速地由冷凝区域流回到蒸发区域,从而能够提高散热件的散热效率,还能够提高散热性能,进而提高电子设备的整体性能。
Description
技术领域
本申请涉及传热装置技术领域,尤其涉及一种散热件和电子设备。
背景技术
目前,为了提高产品的携带便利性和美观程度,越来越多的工业产品趋向薄型化发展,厚度逐步减小,这导致工业产品的内部空间进一步压缩,因此工业产品内的元器件的厚度也必须相应降低。
散热件作为很多电子类工业产品的主要散热器件,一旦厚度减小,其散热性能也会相应的降低,进而影响产品的整体性能。
发明内容
本申请提供了一种散热件和电子设备,通过控制蒸发区域的毛细力大于冷凝区域的毛细力,可以提高散热件的散热效率和散热性能,进而提高电子设备的整体性能。
本申请的技术方案是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供了一种散热件,至少包括冷凝区域和蒸发区域,在使用状态下,蒸发区域靠近电子设备的发热元件设置,冷凝区域远离发热元件设置;
其中,散热件还设置有毛细结构层,毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力。
在一些实施例中,毛细结构层在蒸发区域的厚度大于毛细结构层在冷凝区域的厚度,以使得毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力。
在一些实施例中,毛细结构层在蒸发区域的孔隙率小于毛细结构层在冷凝区域的孔隙率,以使得毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力。
在一些实施例中,毛细结构层在蒸发区域的孔隙率小于其在冷凝区域的孔隙率、并且毛细结构层在蒸发区域的厚度大于其在冷凝区域的厚度,以使得毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力。
在一些实施例中,散热件还包括中间区域,且中间区域位于蒸发区域和冷凝区域之间;
毛细结构层在蒸发区域的厚度大于毛细结构层在中间区域的厚度,且毛细结构层在中间区域的厚度大于毛细结构层在冷凝区域的厚度;或,
毛细结构层在蒸发区域、中间区域和冷凝区域的厚度逐渐减小。
在一些实施例中,散热件还包括中间区域,且中间区域位于蒸发区域和冷凝区域之间;
毛细结构层在蒸发区域的孔隙率小于毛细结构层在中间区域的孔隙率,且毛细结层在中间区域的孔隙率小于毛细结构层在冷凝区域的孔隙率;或,
毛细结构层在蒸发区域、中间区域和冷凝区域的孔隙率逐渐增大。
在一些实施例中,毛细结构层在蒸发区域的部分是通过第一原料颗粒烧结得到,毛细结构层在冷凝区域的部分是通过第二原料颗粒烧结得到;
其中,第一原料颗粒的平均粒径小于第二原料颗粒的平均粒径,以使得毛细结构层的在蒸发区域的孔隙率小于毛细结构层在冷凝区域的孔隙率。
在一些实施例中,散热件为一热管,热管的中空结构内设有散热工质,热管的管体有毛细结构层;或,
散热件为一散热板,散热板具有若干散热腔,散热腔内设置有散热工质,散热腔的腔体设置有毛细结构层。
在一些实施例中,热管包括n个环形管体,第i个环形管体嵌套在第i-1个环形管体的外侧,n个环形管体之间的空腔容置有散热工质,i和n均为大于1的整数,且i小于或等于n;
其中,n个环形管体设置有毛细结构层。
第二方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备至少包括如第一方面的散热件。
本申请实施例提供了一种散热件和电子设备,该散热件至少包括冷凝区域和蒸发区域,在使用状态下,蒸发区域靠近电子设备的发热元件设置,冷凝区域远离发热元件设置;其中,散热件还设置有毛细结构层,毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力。这样,由于毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力,冷凝液可以更加快速地由冷凝区域流回到蒸发区域,从而能够提高散热件的散热效率,还能够提高散热性能,进而提高电子设备的整体性能。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种散热件的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的另一种散热件的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种散热件的测试结果示意图;
图4为本申请实施例提供的又一种散热件的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种散热件的测试结果示意图;
图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请,而非对该申请的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关申请相关的部分。
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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的,不是旨在限制本申请。
在以下的描述中,涉及到“一些实施例”,其描述了所有可能实施例的子集,但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集,并且可以在不冲突的情况下相互结合。
需要指出,本申请实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅是用于区别类似的对象,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,以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
应理解,为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本申请各实施例中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
随着的工业产品趋向薄型化发展,产品厚度逐步减小,进而压缩了散热零组件的厚度。特别地,热管是散热零组件中最为关键的传热器件,随着热管厚度的减小,其散热性能也会相应的降低,影响工业产品的使用性能。因此,需要对热管的内部结构进行调整和改进,从而在热管厚度减小的前提下,保证热管的性能不会受到影响。
在相关技术中,热管包括蒸发区域和冷凝区域,其散热原理如下:热管内部的散热介质在蒸发区域吸热汽化,以气态的形式从蒸发区域传递到冷凝区域;然后,气态的散热介质在冷凝区域放热液化,以液态的形式从冷凝区域返回蒸发区域。
可以理解的是,相关技术通常在整根热管的内腔以均匀厚度的细铜粉去烧结以得到烧结层(或称为毛细结构层),且铜粉都是相同规格及大小的颗粒,进而毛细结构层中出现均匀的孔隙,产生毛细力,以便于将液态的散热介质从冷凝区域拉回到蒸发区域。
然而,相关技术存在以下缺点:(1)这种均匀烧结所得到的毛细结构层的孔隙较大,根据热管产生毛细力的原理,这种孔隙结构产生的毛细力是较小的,从而热管内的液体的回流得不到提升,所以热管的性能没有办法提升;(2)因为毛细结构层在蒸发端和冷凝端的厚度是一样的,所以产生的毛细力也是一样的,从而热管内的液体的回流得不到提升,不能发挥热管的最佳性能。
基于此,本申请实施例提供了一种散热件,其基本思想是:该散热件至少包括冷凝区域和蒸发区域,在使用状态下,蒸发区域靠近电子设备的发热元件设置,冷凝区域远离发热元件设置;其中,散热件还设置有毛细结构层,毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力。这样,由于毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力,冷凝液可以更加快速地由冷凝区域流回到蒸发区域,从而能够提高散热件的散热效率,还能够提高散热件的散热性能,进而提高电子设备的整体性能。
下面将结合附图对本申请各实施例进行详细说明。
在本申请的一实施例中,参见图1,其示出了本申请实施例提供的一种散热件10的结构示意图。如图1所示,该散热件10至少可以包括冷凝区域和蒸发区域,在使用状态下,蒸发区域靠近电子设备的发热元件设置,冷凝区域远离发热元件设置;
其中,散热件10还设置有毛细结构层101,毛细结构层101在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力。
需要说明的是,本申请实施例提供的散热件10可以应用于任何存在散热需求的机械设备或者电子设备。其中,机械设备可以是电机、风电装置、空调等,电子设备可以是个人计算机、便携式多媒体播放器、掌上游戏机、无线通信终端等。在本申请实施例中,以电子设备为例对散热件10进行说明,但这并不构成本申请实施例的限制。
散热件10一般通过散热工质(如冷凝液、冷却液等)的蒸发和冷凝实现散热。具体地,散热件10具有蒸发区域和冷凝区域,且蒸发区域靠近电子设备的发热元件,冷凝区域远离电子设备的发热元件,液态的散热工质在蒸发区域吸收热量转化为气体并转移到冷凝区域,然后气态的散热工质在冷凝区域放出热量重新转化为液体并回流至蒸发区域。
散热件10的内壁上设置有毛细结构层101,在毛细力的作用下控制液态的散热工质进行回流。在本申请实施例中,毛细结构层101在蒸发区域的毛细力大于毛细结构层101在冷凝区域的毛细力,这样,液态的散热工质能够更快地由冷凝区域向蒸发区域进行回流,从而加快了散热工质的循环,提高了散热效率,最终提升了散热件10的散热性能。
还需要说明的是,毛细结构层101的毛细力是根据毛细结构层101的厚度和/或毛细结构层101的孔隙率进行设置的。
也就是说,本申请实施例可以控制毛细结构层101在蒸发区域和冷凝区域的厚度不同,或者控制毛细结构层101分别在蒸发区域和冷凝区域的孔隙率不同,或者控制毛细结构层101在蒸发区域和冷凝区域的厚度和孔隙率均不同,从而实现毛细结构层101在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力。
进一步地,在一些实施例中,散热件10还包括中间区域,且中间区域位于蒸发区域和冷凝区域之间;
毛细结构层101在蒸发区域的厚度大于毛细结构层101在中间区域的厚度,且毛细结构层101在中间区域的厚度大于毛细结构层101在冷凝区域的厚度;或,
毛细结构层101在蒸发区域、中间区域和冷凝区域的厚度逐渐减小。
需要说明的是,在蒸发区域和冷凝区域之间,散热件10还设置有中间区域,此时,毛细结构层101在中间区域的厚度可以为一固定值,该固定值介于毛细结构层101在蒸发区域的厚度和毛细结构层101在冷凝区域的厚度之间。
或者,毛细结构层在中间区域的厚度可以为一渐变值,此时毛细结构层101在蒸发区域、中间区域和冷凝区域的厚度逐渐减小。以上两种设计方式都会使得毛细结构层101在中间区域的毛细力小于其在蒸发区域的毛细力,并大于其在冷凝区域的毛细力。
类似的,在另一些实施例中,散热件10还包括中间区域,且中间区域位于蒸发区域和冷凝区域之间;
毛细结构层101在蒸发区域的孔隙率小于毛细结构层101在中间区域的孔隙率,且毛细结层在中间区域的孔隙率小于毛细结构层101在冷凝区域的孔隙率;或,
毛细结构层101在蒸发区域、中间区域和冷凝区域的孔隙率逐渐增大。
需要说明的是,孔隙率的设置方式可以参考厚度的设计方式,以使得毛细结构层101在中间区域的毛细力小于其在蒸发区域的毛细力,并大于其在冷凝区域的毛细力。
进一步地,散热件10为采用预设形状加工形成;其中,预设形状至少包括热管或者散热板(也称导热板)。因此,在一些实施例中,散热件10为一热管,热管的中空结构内设有散热工质,热管的管体有毛细结构层101;或,
散热件10为一散热板,散热板具有若干散热腔,散热腔内设置有散热工质,散热腔的腔体设置有毛细结构层101。
需要说明的是,散热件10可以为多种具体的散热形式,例如热管或者散热板,同时热管可以包括U形热管、L形热管、镰刀形热管、圆柱形热管等。
需要说明的是,无论对于热管、导热板或者其他散热构件,均存在一个或多个散热腔,散热腔的内壁上设置有前述的毛细结构层101。也就是说,每一个散热腔均存在蒸发区域和冷凝区域,且毛细结构层101在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力,从而散热腔中的散热工质可以更快的回流,进而提高散热能力。
在这里,散热腔可以以多种形式存在。例如,对于热管,多个散热腔可以嵌套设置;对于导热管,多个散热腔可以并列设置。
以单层热管为例,该热管可以包括一圆柱形管体,且圆柱形管体中设置有散热工质;其中,圆柱形管体的表面设置有前述的毛细结构层101。这样,圆柱形热管的一端为蒸发区域,另一端为冷凝区域,由于毛细结构层101在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力,所以散热工质可以更快的由冷凝区域回流至蒸发区域,从而提高了热管的散热能力。
以多层热管为例,热管包括n个环形管体,第i个环形管体嵌套在第i-1个环形管体的外侧,n个环形管体之间的空腔容置有散热工质,i和n均为大于1的整数,且i小于或等于n;其中,n个环形管体设置有毛细结构层101。
在这里,多个环形管体形成嵌套结构,此时第1至第n-1个环形管体的内外表面均烧结有前述的毛细结构层101,第n个环形管体的内表面烧结有前述的毛细结构层101。对于这n个环形热管,其一端为蒸发区域,另一端为冷凝区域。对于每一个环形热管来说,毛细结构层101在蒸发区域的毛细力均大于其在冷凝区域的毛细力,所以散热工质可以更快的由冷凝区域回流至蒸发区域,从而提高了热管的散热能力。
本申请实施例提供了一种散热件,该散热件至少包括冷凝区域和蒸发区域,在使用状态下,蒸发区域靠近电子设备的发热元件设置,冷凝区域远离发热元件设置;其中,散热件还设置有毛细结构层,毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力。这样,由于毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力,冷凝液可以更加快速地由冷凝区域流回到蒸发区域,所以能够提高散热件的散热效率,还能够提高散热件的散热性能,进而提高电子设备的整体性能。
在本申请的另一实施例中,参见图2,其示出了本申请实施例提供的另一种散热件10的结构示意图。如图2所示,该散热件10至少包括冷凝区域和蒸发区域,在使用状态下,蒸发区域靠近电子设备的发热元件设置,冷凝区域远离发热元件设置;
其中,散热件10还设置有毛细结构层101,毛细结构层101在蒸发区域的厚度大于毛细结构层101在冷凝区域的厚度,以使得毛细结构层101在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力。
需要说明的是,根据毛细力的产生原理,毛细结构层101越厚,其产生的毛细力越大。因此,在冷凝区域可以设置较厚的毛细结构层101,在蒸发区域可以设置较薄的毛细结构层101。
进一步地,在一些实施例中,散热件10还包括中间区域,且中间区域位于蒸发区域和冷凝区域之间;
毛细结构层101在蒸发区域的厚度大于毛细结构层101在中间区域的厚度,且毛细结构层101在中间区域的厚度大于毛细结构层101在冷凝区域的厚度。
需要说明的是,在蒸发区域和冷凝区域之间是散热件10的中间区域,换句话说,液态的散热工质需要在回流的过程中需要依次经过冷凝区域、中间区域和蒸发区域。因此,可以控制毛细结构层101的厚度沿冷凝区域、中间区域和蒸发区域逐渐减小,从而加快散热工质的回流速度,提高散热效率。在这里,毛细结构层101在中间区域的形状可以设置为斜线状,即毛细结构层101在中间区域的厚度的变化的;或者毛细结构层101在中间区域的形状可以设置为直线状,即毛细结构层101在中间区域的厚度为一定值,且该定值介于冷凝区域的厚度和蒸发区域的厚度之间。
示例性地,毛细结构层101在蒸发段的厚度为第一值,毛细结构层101在中间段的厚度由第一值逐渐减少至第二值,毛细结构层101在冷凝段部的厚度为第二值。在这里,第一值大于第二值,且第一值、第二值的具体取值可以根据应用场景进行确定。例如,第一值可以为1.6毫米,第二值可以为1.2毫米。
进一步地,在一些实施例中,从热力学的角度,散热件10的中间区域又可以分为过渡区域和绝热区域两个部分,此时,在散热件10中,蒸发区域、过渡区域、绝热区域和冷凝区域依次分布。类似的,毛细结构层101沿蒸发区域、过渡区域、绝热区域和冷凝区域依次降低。例如,毛细结构层101在蒸发区域的厚度为1.6毫米,毛细结构层101在过渡区域的厚度由1.6毫米逐渐降低至1.2毫米,绝热区域和冷凝区域均为1.2毫米。
综上所述,在相关技术中,在整根热管的内腔中,需要以均匀厚度的细铜粉去烧结,得到厚度均匀的毛细结构层,从而在烧结层中出现均匀的孔隙产生毛细力。然而,由于因为烧结层在蒸发端(即蒸发区域)和冷凝端(即冷凝区域)的厚度是一样的,所以产生的毛细力也是一样的,从而热管内的液体的回流得不到提升,从而不能发挥热管的最佳性能。
也就是说,热管的结构包括蒸发端和冷凝端,如果能够加大液体的回流速度就可以提升热管的性能,所以根据热管的特性及实际需求,可以在热管的内腔表面填充不同厚度的细铜粉,在烧结后形成非均匀的毛细结构层101,即毛细结构层101的厚度从冷凝端到蒸发端的烧结层逐步加厚,这样,非均匀的毛细结构层101在蒸发端的烧结层较厚可以产生更大的毛细力,可以快速的把冷凝端的液体拉回到蒸发端,从而在单位时间内加快了热管内部液体转化成气体的速率,从而提升了热管的性能。
本申请实施例还按照相关技术中的方法制备了具有非均匀厚度的毛细结构层101的热管1,在发热量为18瓦特(Watt,W)和30W的情况下分别对热管1进行测试,结果如表1和表2所示。
表1
表2
在表1和表2中,℃为温度单位,表示摄氏度。Qin、TC用于表示不同的热量,T1、T2、T3分别指示不同的温度。特别的,Qin指示发热量。
根据表1和表2所示,在发热量为18W的情况下,热管1的首尾端的平均温差为1.26℃,在发热量为30W的情况下,热管1的首尾端的平均温差为1.98℃,均低于相关技术中的热管。
如图3所示,在发热量为30W的情况下,在相关技术中,采用均匀厚度的毛细结构层的热管的首尾温差大约为2.48摄氏度℃;然而,在本申请实施例中,采用非均匀厚度的毛细结构层的热管的首尾温差为1.98℃,与相关技术相比降低了0.5℃,因此具有非均匀厚度的毛细结构层的热管的散热能力更好。
本申请实施例提供了一种散热件,通过本实施例对前述实施例的具体实施方法进行了详细阐述,从中可以看出,由于毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力,冷凝液可以更加快速地由冷凝区域流回到蒸发区域,从而能够提高散热件的散热效率,还能够提高散热性能,进而提高电子设备的整体性能。
在本申请的又一实施例中,参见图4,其示出了本申请实施例提供的又一种散热件10的结构示意图。如图4所示,该散热件10至少可以包括冷凝区域和蒸发区域,在使用状态下,蒸发区域靠近电子设备的发热元件设置,冷凝区域远离发热元件设置;
其中,散热件10还设置有毛细结构层101,毛细结构层101在蒸发区域的孔隙率小于毛细结构层101在冷凝区域的孔隙率,以使得毛细结构层101在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力。
需要说明的是,根据毛细力的产生原理,毛细结构层101的孔隙率越小,其产生的毛细力越大。因此,在冷凝区域可以设置孔隙率较低的毛细结构层101,在蒸发区域可以设置孔隙率较高的毛细结构层101。在这里,孔隙率是指毛细结构层101中组成颗粒之间形成的空隙比例。
进一步地,在一些实施例中,散热件10还可以包括中间区域,且中间区域位于蒸发区域和冷凝区域之间;
毛细结构层101在蒸发区域的孔隙率小于毛细结构层101在中间区域的孔隙率,且毛细结层在中间区域的孔隙率小于毛细结构层101在冷凝区域的孔隙率。
需要说明的是,类似地,若散热件10还包括中间区域,则毛细结构层101的孔隙率沿冷凝区域、中间区域和蒸发区域逐渐减增大。
进一步地,在一些实施例中,毛细结构层101在蒸发区域的部分是通过第一原料颗粒烧结得到,毛细结构层101在冷凝区域的部分是通过第二原料颗粒烧结得到。
其中,第一原料颗粒的平均粒径小于第二原料颗粒的平均粒径,以使得毛细结构层101的在蒸发区域的孔隙率小于毛细结构层101在冷凝区域的孔隙率。
在本申请实施例中,采用不同的原料颗粒来烧结得到毛细结构层101的不同区域。具体地,毛细结构层101在蒸发区域的部分由平均粒径较小的第一原料颗粒烧结得到,毛细结构层101在冷凝区域的部分由平均粒径较大的第二原料颗粒烧结得到,从而毛细结构层101的在蒸发区域的孔隙率小于毛细结构层101在冷凝区域的孔隙率。
在这里,第一原料颗粒或者第二原料颗粒可以由至少一种规格的颗粒混合形成,从而进一步减小孔隙率。例如,第一原料颗粒和第二原料颗粒均包括第一颗粒、第二颗粒、第三颗粒和第四颗粒,且第一颗粒、第二颗粒、第三颗粒和第四颗粒的颗粒粒径均不同;
在第一原料颗粒中,第一颗粒、第二颗粒、第三颗粒和第四颗粒的体积比例为第一比例值;
在第二原料颗粒中,第一颗粒、第二颗粒、第三颗粒和第四颗粒的体积比例为第二比例值;
其中,第一比例值与第二比例值不同,以使得第一原料颗粒的平均粒径小于第二原料颗粒的平均粒径。
这样,利用四种粒径不同的颗粒混合形成第一原料颗粒和第二原料颗粒,控制第一原料颗粒与第二原料颗粒的混合比例不同,从而第一原料颗粒的平均粒径小于第二原料颗粒的平均粒径。
示例性地,第一颗粒的粒径为60筛目,第二颗粒为80筛目,第三颗粒的粒径为120筛目,第四颗粒的粒径为150筛目;其中,第一比例值为53:84:751:112,第二比例值为783:154:48:15。
还需要说明的是,第一原料颗粒和第二原料颗粒均由铜粉颗粒构成。因此,在一些实施例中,毛细结构层101的烧结温度为980摄氏度,毛细结构层101的烧结时间为120分钟。
在另一种实施例中,也可以不考虑毛细结构层在不同区域的毛细力,而是将第一原料颗粒和第二原料颗粒进行混合,这样能够得到非均匀的铜粉,利用这种混合铜粉烧结得到毛细结构层。这样,虽然毛细结构层的孔隙率大致相同,但是毛细结构层的孔隙率整体减小,可以提高整体毛细结构层的毛细力,也能够提高散热效率。
换句话说,在相关技术中,均采用细铜粉烧结得到毛细结构层,其铜粉都是相同规则及大小的颗粒,所以在烧结后的烧结层中的孔隙大小都是一样的,而且孔隙较大,根据热管产生毛细力的原理,这种孔隙结构产生的毛细力是较小的,所以热管的性能没有办法提升。也就是说,这种常规的烧结层的孔隙较大,根据热管产生毛细力的原理,这种孔隙结构产生的毛细力是较小的,从而热管内的液体的回流得不到提升,所以热管的性能没有办法提升。
因此,采用不同形状及不同大小的颗粒铜粉,按一定比例混合成一种新的粉末做烧结层,在这种新的烧结层中,混合粉末可实现大颗粒包裹小颗粒的微结构,从而形成较小孔隙率的结构。由于这种粉末烧结后可以形成更小的微结构,根据毛细力产生的原理,较小孔隙率会使毛细力增强,从而可以在相同厚度的前提下提升热管的性能。
基于这样的思想,本申请实施例利用由第一原料颗粒和第二原料颗粒混合后得到的非均匀原料颗粒进行毛细结构层的烧结,进而得到热管2,在发热量为18W和30W的情况下分别对热管2进行测试,结果如表3和表4所示。
表3
表4
根据表3和表4所示,在发热量为18W的情况下,热管2的首尾端的平均温差为1.34℃,在发热量为30W的情况下,热管2的首尾端的平均温差为2.17℃,均低于相关技术中的热管。
特别的,如图5所示,在发热量为30W的情况下,通过非均匀原料烧结得到的热管的首尾温差一般为2.47摄氏度℃,而均匀原料烧结得到的热管的首尾温差为2.17℃,与相关技术相比降低了0.3℃,因此具有非均匀孔隙率的毛细结构层的热管的散热能力更好。
在此基础上,结合毛细力非均匀设置的思想,可以控制毛细结构层101在蒸发端和冷凝端具有不同的孔隙率,以使得毛细结构层101在蒸发端的毛细力大于其在冷凝端的毛细力,还可以进一步提高热管的性能。
本申请实施例提供了一种散热件,通过本实施例对前述实施例的具体实施方法进行了详细阐述,从中可以看出,由于毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力,冷凝液可以更加快速地由冷凝区域流回到蒸发区域,从而能够提高散热件的散热效率,还能够提高散热性能,进而提高电子设备的整体性能。
在本申请的再一实施例中,本申请实施例提供一种散热件,该散热件可以至少包括冷凝区域和蒸发区域,在使用状态下,蒸发区域靠近电子设备的发热元件设置,冷凝区域远离发热元件设置;其中,
毛细结构层在蒸发区域的孔隙率小于其在冷凝区域的孔隙率、并且毛细结构层在蒸发区域的厚度大于其在冷凝区域的厚度,以使得毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力。
需要说明的是,可以同时对毛细结构层的厚度和孔隙率进行控制,从而更为高效的控制毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力。
例如,采用第一原料颗粒作为蒸发区域的烧结原料,采用第二原料颗粒作为冷凝区域的烧结原料,同时控制蒸发区域的毛细结构层较厚且冷凝区域的毛细结构层较薄。
进一步地,在一些实施例中,散热件还包括中间区域,且中间区域位于蒸发区域和冷凝区域之间;
毛细结构层在蒸发区域的厚度大于毛细结构层在中间区域的厚度,且毛细结层在中间区域的厚度大于毛细结构层在冷凝区域的厚度;以及
毛细结构层在蒸发区域的孔隙率小于毛细结构层在中间区域的孔隙率,且毛细结层在中间区域的孔隙率小于毛细结构层在冷凝区域的孔隙率,以使得毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力。
本申请实施例提供了一种散热件,通过本实施例对前述实施例的具体实施方法进行了详细阐述,从中可以看出,由于毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力,冷凝液可以更加快速地由冷凝区域流回到蒸发区域,从而能够提高散热件的散热效率,还能够提高散热性能,进而提高电子设备的整体性能。
在本申请的再一实施例中,参见图6,其示出了本申请实施例提供的一种电子设备20的结构示意图。该电子设备20包括前述实施例任一项所述的散热件10。
在本申请实施例中,对于电子设备20来说,由于其包括散热件10,由于毛细结构层在蒸发区域的毛细力大于其在冷凝区域的毛细力,冷凝液可以更加快速地由冷凝区域流回到蒸发区域,从而能够提高散热件的散热效率,还能够提高散热性能,进而提高电子设备的整体性能。
以上,仅为本申请的较佳实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围。
需要说明的是,在本申请中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
本申请所提供的几个方法实施例中所揭露的方法,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的方法实施例。
本申请所提供的几个产品实施例中所揭露的特征,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的产品实施例。
本申请所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的方法实施例或设备实施例。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种散热件,至少包括冷凝区域和蒸发区域,在使用状态下,所述蒸发区域靠近电子设备的发热元件设置,所述冷凝区域远离所述发热元件设置;
其中,所述散热件还设置有毛细结构层,所述毛细结构层在所述蒸发区域的毛细力大于其在所述冷凝区域的毛细力;
所述散热件还包括中间区域,且所述中间区域位于所述蒸发区域和所述冷凝区域之间;所述毛细结构层在所述蒸发区域的厚度大于所述毛细结构层在所述中间区域的厚度,且所述毛细结构层在所述中间区域的厚度大于所述毛细结构层在所述冷凝区域的厚度。
2.根据权利要求1所述的散热件,所述毛细结构层在所述蒸发区域的厚度大于所述毛细结构层在所述冷凝区域的厚度,以使得所述毛细结构层在所述蒸发区域的毛细力大于其在所述冷凝区域的毛细力。
3.根据权利要求1所述的散热件,所述毛细结构层在所述蒸发区域的孔隙率小于所述毛细结构层在所述冷凝区域的孔隙率,以使得所述毛细结构层在所述蒸发区域的毛细力大于其在所述冷凝区域的毛细力。
4.根据权利要求1所述的散热件,所述毛细结构层在所述蒸发区域的孔隙率小于其在所述冷凝区域的孔隙率、并且所述毛细结构层在所述蒸发区域的厚度大于其在所述冷凝区域的厚度,以使得所述毛细结构层在所述蒸发区域的毛细力大于其在所述冷凝区域的毛细力。
5.根据权利要求1所述的散热件,所述毛细结构层在所述蒸发区域、所述中间区域和所述冷凝区域的厚度逐渐减小。
6.根据权利要求3所述的散热件,所述散热件还包括中间区域,且所述中间区域位于所述蒸发区域和所述冷凝区域之间;
所述毛细结构层在所述蒸发区域的孔隙率小于所述毛细结构层在所述中间区域的孔隙率,且所述毛细结构层在所述中间区域的孔隙率小于所述毛细结构层在所述冷凝区域的孔隙率;或,
所述毛细结构层在所述蒸发区域、所述中间区域和所述冷凝区域的孔隙率逐渐增大。
7.根据权利要求3所述的散热件,所述毛细结构层在所述蒸发区域的部分是通过第一原料颗粒烧结得到,所述毛细结构层在所述冷凝区域的部分是通过第二原料颗粒烧结得到;
其中,所述第一原料颗粒的平均粒径小于所述第二原料颗粒的平均粒径,以使得所述毛细结构层的在所述蒸发区域的孔隙率小于所述毛细结构层在所述冷凝区域的孔隙率。
8.根据权利要求1至7任一项所述的散热件,其中,
所述散热件为一热管,所述热管的中空结构内设有散热工质,所述热管的管体有所述毛细结构层;或,
所述散热件为一散热板,所述散热板具有若干散热腔,所述散热腔内设置有散热工质,所述散热腔的腔体设置有所述毛细结构层。
9.根据权利要求8所述的散热件,其中,
所述热管包括n个环形管体,第i个环形管体嵌套在第i-1个环形管体的外侧,所述n个环形管体之间的空腔容置有散热工质,i和n均为大于1的整数,且i小于或等于n;
其中,所述n个环形管体设置有所述毛细结构层。
10.一种电子设备,所述电子设备至少包括如权利要求1-9所述的散热件。
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