CN114420367A - 基于微型泵的散热带、散热线缆及其电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力电子设备散热技术领域，尤其是一种基于微型泵的散热带、散热线缆及其电子设备，该基于微型泵的散热带包括微型泵和带体，微型泵具有进流质口和出流质口，带体内部具有散热流道，散热流道内填充有液态散热工质，本发明的带体及配置于带体上的微型泵均可呈层叠结构，易于微小型化，尤其是厚度方向上更薄，缠绕操作简单，便于自动化；由微型泵及设置在带体内的散热流道配合形成封闭循环流动路径，无外置水箱，集成度高，便于应用在微型或小型电力电子设备上，适用范围广泛；可单独配置，用户可根据自身需求，自主操作散热带的缠绕、编织或包覆贴合，且结构简单，制造成本低。

Description

基于微型泵的散热带、散热线缆及其电子设备

技术领域

本发明涉及电力电子设备散热技术领域，尤其是一种基于微型泵的散热带，此外，本发明还涉及一种包括上述基于微型泵的散热带的散热线缆，以及一种包括上述基于微型泵的散热带的电子设备。

背景技术

采用线缆作为输电线路的电力电子设备在使用过程中，时刻伴随着发热问题，一方面是线缆自身的发热，另一方面是电力电子设备内部发热元件的热量传导至外壳上引起的外壳发烫。这些热量如果不能及时散去，形成热量累积，既影响产品稳定性和使用寿命，又影响用户体验，同时还会成为产品性能提升的制约因素，尤其是在5G背景下，各类电力电子设备都朝着微小型化、便携、可穿戴、高智能化等方向发展，大规模和超大规模集成电路、高发热电气元件被布置到愈发狭小的内部空间，导致发热问题更加的凸出。如何实现高效散热，成为急待解决的行业痛点。

专利CN203982867U《一种散热线缆》提出通过线缆外周包覆的腔体中冷却液的流动，及时地带走线缆工作时所产生的热量，是一种有效的线缆散热方式，但，其通过布置在第二防水层两端的注液装置和出液装置分别连接至外部水槽的方式实现冷却液的流动和更换，属于一种开放式的散热系统，结构组成复杂，整体松散，集成度不高，难以应用到狭小空间，同时，仅针对线缆自身发热，适用范围小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中微小型化的电子设备难以散热的问题，现提供一种基于微型泵的散热带，此外，还提供一种包括上述基于微型泵的散热带的散热线缆，以及一种包括上述基于微型泵的散热带的电子设备，以解决电力电子设备输电线缆自身发热严重，同时，内部发热元件热量难以及时散去，引起外壳发烫，影响产品性能和用户体验的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于微型泵的散热带，包括：

微型泵，具有进流质口和出流质口，微型泵至少有一个；

以及带体，内部散热流道，散热流道内填充有液态散热工质，所述微型泵和散热流道配合形成用于供液态散热工质循环流动的封闭循环流动路径，所述微型泵用于给液态散热工质的循环流动提供动力，所述带体的外表面具有与散热流道连通的至少一个进液口和至少一个出液口，所述进流质口和出液口连通，出流质口和进液口连通。

进一步地，所述微型泵固定在带体上；以提高集成度。

进一步地，所述微型泵的进流质口和出流质口所在侧与带体固定连接，并覆盖住进液口和出液口，使进流质口和出液口连通，出流质口和进液口连通；从而实现微泵直接配置于带体上，无外置管路连接，集成度更高，便于应用在微型或小型电子设备上，适用范围广泛。

进一步地，所述带体为柔性的带体；可便于将带体弯曲成所需形状。

进一步地，所述带体的材质为高分子材料或金属。

进一步地，所述带体的厚度为0.1mm～5mm，散热流道的当量直径为10μm～3mm。

本发明还提供一种散热线缆，包括线缆和至少一条上述散热带，所述散热带的带体设置在线缆上；从而实现线缆局部散热功能。

进一步地，散热带的带体螺旋缠绕包覆或编织包覆在线缆的外周面上；可增加散热带与线缆的贴合度、接触面积及连接的牢靠性，以提高散热效率。

本发明还提供一种电子设备，包括上述的散热带；以解决当前电子设备使用过程中的散热问题。

进一步地，所述电子设备配置有用于供电的线缆，所述散热带的带体螺旋缠绕包覆或编织包覆在线缆的外周面上，增加了散热带与线缆的贴合度、接触面积及连接的牢靠性，提高了散热效率，能有效解决线缆散热问题。

进一步地，所述散热带的带体绕设包覆或编织包覆延伸至电子设备的外壳、外壳内的发热元件所在的内部空间或外壳内部的发热元件，增加了散热带与电子设备的贴合度、接触面积及连接的牢靠性，将电子设备内部发热元件产生的热量引导至外部空间并及时散去，提高了散热效率。

进一步地，所述带体的包覆面与电子设备之间设有至少一层保护层，所述保护层为防水层、导热层、装饰层或背胶层。

本发明的有益效果是：本发明的基于微型泵的散热带其带体及配置于带体上的微型泵均可呈层叠结构，易于微小型化，尤其是厚度方向上更薄，缠绕操作简单，便于自动化；由微型泵及设置在带体内的散热流道配合形成封闭循环流动路径，无外置水箱，集成度高，便于应用在微型或小型电力电子设备上，适用范围广泛；可单独配置，用户可根据自身需求，自主操作散热带的缠绕、编织或包覆贴合，且结构简单，制造成本低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明中基于微型泵的散热带的组成示意图；

图2是本发明中基于微型泵的散热带的示意图；

图3是实施例1中一种散热流道的截面示意图；

图4是实施例1中另一种散热流道的截面示意图；

图5是实施例1中分叉型封闭循环流动路径的散热流道的示意图；

图6是实施例1中微型泵的示意图；

图7是实施例3中散热线缆的示意图；

图8是实施例4中散热带部分延伸贴合至电子设备外壳的示意图；

图9是实施例4中散热带部分延伸至电子设备发热元件所在的内部空间的示意图；

图10是实施例4中散热带部分延伸贴合至电子设备的内部发热元件的示意图；

图11是实施例4中的散热带的延伸部分形成为整体式的柔性贴片的示意图；图12是实施例5的保护层的至少一层为防水层的示意图；

图13是实施例5的保护层的至少一层为导热层的示意图；

图中：1、微型泵，101、进流质口，102、出流质口；

2、带体，201、散热流道，2011、进液口，2012、出液口；

3、线缆；

4、外壳；

5、发热元件；

6、保护层。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。

实施例1

如图1-6所示，一种基于微型泵的散热带，包括：

微型泵1，具有进流质口101和出流质口102，微型泵1至少有一个；

以及带2，内部具有散热流道201，散热流道201内填充有液态散热工质，所述微型泵1和散热流道201配合形成用于供液态散热工质循环流动的封闭循环流动路径，所述微型泵1用于给液态散热工质的循环流动提供动力，所述带体2的外表面具有与散热流道201连通的至少一个进液口2011和至少一个出液口2012，所述进流质口101和出液口2012连通，出流质口102和进液口2011连通；也就是说，微型泵1与散热流道201串联，在微型泵1有多个(两个及两个以上)时，进流质口101和出液口2012也相应具有多个，且一一对应，进流质口101和与其对应的出液口2012连通；同样，出流质口102和进液口2011也相应具有多个，且一一对应，出流质口102和与其对应的进液口2011连通。

微型泵1固定在带体2上，例如，微型泵1可通过粘接或焊接的方式固定于带体2上，以提高集成度；优选地，微型泵1外形尺寸不超过40mm×40mm×10mm(长×宽×厚)；

带体2为柔性的带体2；可便于将带体2弯曲、折叠成所需形状；

优选地，带体2的厚度为0.1mm～5mm，散热流道201的当量直径为10μm～3mm；

带体2材质可以为高分子材料、金属材料、高分子材料与金属材料组合而成的复合型材料、或其他不与散热流道201内的液态散热工质发生理化反应的材料，在此不做限制；在本实施例中，带体2的材质为高分子材料，首先，高分子材料易获得、成本低，好密接，批量化成型工艺简单，同时，基于高分子材料封合而成的散热流道201具有媲美金属材料的散热效率，其次，带体2材质选用高分子材料，不会产生电磁屏蔽和信号干扰，不会对所属电子设备的正常使用造成影响。

带体2可由至少两层高分子膜材通过粘接、焊接或其他方式封合而成，散热流道201的截面形式可以是如图3-图4所示的形式，带体整体呈层叠结构，易于微小型化，尤其是厚度方向上更薄，缠绕操作更简单，便于自动化。

需要说明的是，微型泵1与散热流道201配合形成的封闭循环流动路径可以是单路径封闭循环流动路径或具有歧路的分叉型封闭循环流动路径，如图5所示，分叉型封闭循环流动路径包括至少两条相互交汇连通的歧路，在此不做限制；

进一步地，至少一个微型泵1与散热流道201配合形成的封闭循环流动路径可以为一条，也可以为相互独立的多条，亦可以为具有交叉流路的多条。

同时，微型泵1为多个时，可根据实际需求，设置为串联或并联形式。

通过上述内容可知，带体2呈层叠结构，易于微小型化，尤其是厚度方向上更薄，缠绕操作简单，便于自动化；由微型泵1及设置在带体2内的散热流道201配合形成封闭循环流动路径，无外置水箱，集成度高，便于应用在微型或小型电力电子设备上，适用范围广泛；可单独配置，用户可根据自身需求，自主操作散热带的缠绕、编织或包覆贴合，且结构简单，制造成本。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于：所述微型泵1的进流质口101和出流质口102所在侧与带体2固定连接，并覆盖住进液口2011和出液口2012，使进流质口101和出液口2012连通，出流质口102和进液口2011连通；从而实现微型泵1直接配置于带体2上，无外置管路连接，集成度更高，便于应用在微型或小型电子设备上，适用范围广泛。

优选地，微型泵1具体可采用公开号CN111818770A的中国专利所公开的一种液冷散热模组、液冷散热系统及电子设备中的动力泵，在此不再赘述。

通过上述内容可知，带体2及配置于带体2上的微型泵1均可呈层叠结构，易于微小型化，尤其是厚度方向上更薄，缠绕操作简单，便于自动化；由微型泵1及设置在带体2内的散热流道201配合形成封闭循环流动路径，无外置水箱，集成度高，便于应用在微型或小型电力电子设备上，适用范围广泛；可单独配置，用户可根据自身需求，自主操作散热带的缠绕、编织或包覆贴合，且结构简单，制造成本。

实施例3

如图7所示，一种散热线缆，包括线缆3和至少一条散热带，所述的散热带为上述实施例1或2中的散热带，所述散热带的带体2设置在线缆3上；从而提高线缆3局部散热功能。

散热带的带体2螺旋缠绕包覆或编织包覆在线缆3的外周面上；可增加散热带与线缆3的贴合度、接触面积及连接的牢靠性，以提高散热效率。

工作时，散热流道201内的液态散热工质在微型泵1的驱动下循环流动，加快了线缆3与散热带之间的热量传递，同时加快了散热带与周围环境之间的热量传递，进而提高了线缆3的散热效率；

优选地，可以线缆3上设置温度传感器，实时监测温度，并将监测信息传递给微型泵1的驱动控制部分，达到的效果是，微型泵1的驱动控制部分根据设置在线缆3上的温度传感器监测到的信号，精确控制微型泵1的输入输出性能，实现散热过程的主动控制，当然，需要说明的是，所设温度传感器的数量和位置，可以根据实际应用需求配置。

实施例4

如图8所示，一种电子设备，包括实施例1或2中的散热带；以解决当前电子设备使用过程中的散热问题。

所述电子设备上具有用于供电的线缆3，所述散热带的带体2螺旋缠绕包覆或编织包覆在线缆3的外周面上，增加了散热带与线缆3的贴合度、接触面积及连接的牢靠性，提高散热效率，从而有效解决线缆3散热问题。

散热带的带体2绕设包覆或编织包覆延伸至电子设备的外壳4、外壳4内的发热元件5所在的内部空间或外壳4内部的发热元件5，增加了散热带与电子设备的贴合度、接触面积及连接的牢靠性，将电子设备内部发热元件5产生的热量引导至外部空间并及时散去，提高了散热效率。

具体为，如图8所示，带体2的一部分包覆贴合在电子设备的线缆3的外周面，实现线缆3的散热，另一部分延伸至电子设备的外壳4；

如图9所示，带体2的一部分包覆贴合在电子设备的线缆3的外周面，实现线缆3的散热，另一部分延伸至发热元件5所在的内部空间；

如图10所示，带体2的一部分包覆贴合在电子设备的线缆3的外周面，实现输电线缆3的散热，另一部分延伸至电子设备外壳4的内部，并贴合在发热元件5表面；

另外，延伸至电子设备的外壳4、发热元件5所在的内部空间或包覆贴合电子设备的内部发热元件5的散热带部分可形成为整体式的柔性贴片，如图11所示，微型泵1可通过粘接或焊接的方式集成于带体2上，或固定在电子设备的外壳4上或者发热元件5所在的内部空间，甚至是内部发热元件5上，在此不做限制，只需确保微型泵1和带体2之间形成稳定可靠的连接即可。

发热元件5工作过程中产生的热量通过热传导、热对流、热辐射的方式传递到散热带，散热带液态散热工质的循环流动，一方面加快了发热元件5与散热带之间的热量传递，另一方面将吸收的热量引导至电子设备的外部空间，同时加快了散热带与周围环境之间的热量传递，提高了整体散热效率。

优选地，可以在电子设备的外壳4、发热元件5所在的内部空间或内部发热元件5上设置温度传感器，实时监测温度，并将监测信息传递给微型泵1的驱动控制部分，达到的效果是，微型泵1的驱动控制部分根据设置在电子设备的外壳4、发热元件5所在的内部空间或内部发热元件5上的温度传感器监测到的信号，精确控制微型泵1的输入输出性能，实现散热过程的主动控制。当然，需要说明的是，所设温度传感器的数量和位置，可以根据实际应用需求配置。

实施例5

实施例5与实施例4的区别在于：带体2的包覆面与电子设备的外壳4或线缆3之间设有至少一层保护层6；

保护层6的至少一层可以是防水层，避免液态散热工质以液态或气态的形式接触到发热元件5，形成短路或其他损害，如图12所示，图中的一层保护层6为防水层；

保护层6的至少一层可以是导热层，加快热量向柔性散热带传递，提高散热效率，如图13所示，图中的两层保护层6分别为防水层和导热层，导热层靠近带体2，防水层位于线缆3与导热层之间。

保护层6的至少一层可以是装饰层，增加缠绕带的美观性。

当然，保护层6的至少一层可以是背胶层，便于用户根据自身需求，自主操作柔性散热带的缠绕、编织或包覆贴合过程。

对于保护层6的组成和形式，在此不做具体限制。

上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (12)

1.一种基于微型泵的散热带，其特征在于：包括：

微型泵(1)，具有进流质口(101)和出流质口(102)，微型泵(1)至少有一个；

以及带体(2)，内部具有散热流道(201)，散热流道(201)内填充有液态散热工质，所述微型泵(1)和散热流道(201)配合形成用于供液态散热工质循环流动的封闭循环流动路径，所述微型泵(1)用于给液态散热工质的循环流动提供动力，所述带体(2)的外表面具有与散热流道(201)连通的至少一个进液口(2011)和至少一个出液口(2012)，所述进流质口(101)和出液口(2012)连通，出流质口(102)和进液口(2011)连通。

2.根据权利要求1所述的基于微型泵的散热带，其特征在于：所述微型泵(1)固定在带体(2)上。

3.根据权利要求1所述的基于微型泵的散热带，其特征在于：所述微型泵(1)的进流质口(101)和出流质口(102)所在侧与带体(2)固定连接，并覆盖住进液口(2011)和出液口(2012)，使进流质口(101)和出液口(2012)连通，出流质口(102)和进液口(2011)连通。

4.根据权利要求1所述的基于微型泵的散热带，其特征在于：所述带体(2)为柔性的带体(2)。

5.根据权利要求1所述的基于微型泵的散热带，其特征在于：所述带体(2)的材质为高分子材料或金属。

6.根据权利要求1所述的基于微型泵的散热带，其特征在于：所述带体(2)的厚度为0.1mm～5mm，散热流道(201)的当量直径为10μm～3mm。

7.一种散热线缆，其特征在于：包括线缆(3)和至少一条散热带，所述的散热带为权利要求1-6任一项所述的基于微型泵的散热带，所述散热带的带体(2)设置在线缆(3)上。

8.根据权利要求7所述的散热线缆，其特征在于：所述散热带的带体(2)螺旋缠绕包覆或编织包覆在线缆(3)的外周面上。

9.一种电子设备，其特征在于：包括如权利要求1-6任一项所述的基于微型泵的散热带。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于：所述电子设备配置有用于供电的线缆(3)，所述散热带的带体(2)螺旋缠绕包覆或编织包覆在线缆(3)的外周面上。

11.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于：所述散热带的带体(2)绕设包覆或编织包覆延伸至电子设备的外壳(4)、外壳(4)内的发热元件(5)所在的内部空间或外壳(4)内部的发热元件(5)。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于：所述带体(2)的包覆面与电子设备之间设有至少一层保护层(6)，所述保护层(6)为防水层、导热层、装饰层或背胶层。

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