CN115768040B - 散热装置、电子设备以及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种散热装置、电子设备以及用电设备。所述散热装置包括液冷板以及换热翅片，所述液冷板具有相对设置的第一表面和第二表面以及连接所述第一表面和所述第二表面的第一侧面，其中，所述第一表面用于安装电子器件，所述换热翅片设置在所述第二表面上；所述液冷板内设置有冷却流道，所述液冷板还于所述第一侧面上设置有进液口和出液口，所述进液口和所述出液口分别与所述冷却流道内部连通。从而，本申请的散热装置可以增加机构强度并利用换热翅片进一步增强了散热装置的散热能力。

Description

散热装置、电子设备以及用电设备

技术领域

本发明涉及散热领域，尤其涉及一种散热装置、电子设备以及用电设备。

背景技术

有些电子设备，例如，射频电源，其功率大，功耗高，散热需求高，同时对环境要求严苛，一般要求不能引起设备周围空气扰动，因此该些电子设备不能采用纯风冷方式进行散热。然而，目前市面上存在的该些电子设备的散热设备的散热效果不好且成本高昂。

发明内容

为此，本申请提出一种散热装置、电子设备以及用电设备，以解决至少一个上述提及的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请的技术方案是：

第一方面，本申请提供一种散热装置，所述散热装置包括液冷板以及换热翅片，所述液冷板具有相对设置的第一表面和第二表面以及连接所述第一表面和所述第二表面的第一侧面，其中，所述第一表面用于安装电子器件，所述换热翅片设置在所述第二表面上；所述液冷板内设置有冷却流道，所述液冷板还于所述第一侧面上设置有进液口和出液口，所述进液口和所述出液口分别与所述冷却流道内部连通。

第二方面，本申请提供一种电子设备，所述电子设备包括第一方面所述的散热装置。

第三方面，本申请还提供一种用电设备，所述用电设备包括第二方面所述的电子设备，所述电子设备用于将市政交流电进行波形和/或电压的转换后为所述用电设备提供电能。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

从而，本申请中，所述液冷板内设置有冷却流道，所述液冷板还于所述第一侧面上设置有进液口和出液口，所述进液口和所述出液口分别与所述冷却流道内部连通，所述冷却流道对设置在所述液冷板上的电子器件进行散热，所述换热翅片设置在所述第二表面上；所述换热翅片用于吸收换热翅片周围的热量并传导至所述冷却流道，再由所述冷却流道内的冷却介质冷却进行散热，兼具了液冷散热和风冷控温的作用，进一步增强了所述散热装置对周围空气的散热能力，并且简化结构，降低成本；且该散热装置由于所述换热翅片本身起到了增加结构强度的作用，所以能够直接作为安装和承重结构，性能和成本均较优。

附图说明

图1为本申请一实施例中的散热装置的立体结构示意图。

图2为本申请一实施例中的散热装置在另一个方向上的立体结构示意图。

图3为图2在III-III处的剖视图。

图4为图3在IV处的放大图。

图5为图2在V-V处的剖视图。

图6为本申请一实施例中的电子设备的模块示意图。

图7为本申请一实施例中的用电设备的模块示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本申请中的具体含义。

请参考图1和图2，图1为本申请一实施例中的散热装置的立体结构示意图。图2为本申请一实施例中的散热装置在另一个方向上的立体结构示意图。所述散热装置1包括液冷板11以及换热翅片12，所述液冷板11具有相对设置的第一表面111和第二表面112以及连接所述第一表面111和所述第二表面112的第一侧面113。其中，所述第一表面111用于安装电子器件，所述电子器件可以是但不限于MOS管，二极管、电感、变压器等。所述换热翅片12设置在所述第二表面112上；请一并参考图3、图4和图5，所述液冷板11内设置有冷却流道114，所述液冷板11还于所述第一侧面113上设置有进液口1131和出液口1132，所述进液口1131和所述出液口1132分别与所述冷却流道114内部连通。

从而，本申请中，所述液冷板11内设置有冷却流道114，所述液冷板11还于所述第一侧面113上设置有进液口1131和出液口1132，所述进液口1131和所述出液口1132分别与所述冷却流道114内部连通，所述冷却流道114对设置在所述液冷板11上的电子器件进行散热，所述换热翅片12设置在所述第二表面112上；所述换热翅片12用于吸收所述换热翅片12周围的热量并经由所述换热翅片12传导至所述冷却流道114，再由所述冷却流道114内的冷却介质冷却而进行散热，兼具了液冷散热和风冷控温的作用，进一步增强了所述散热装置1对周围空气的散热能力，并且简化结构，降低成本；且该散热装置1由于所述换热翅片12本身起到了增加结构强度的作用，所以能够直接作为安装和承重结构，性能和成本均较优。

进一步地，在其中一实施例中，所述第二表面112上设置有凸出于所述第二表面112的加固部13，所述第二表面112上未设置所述加固部13的区域为第一区域1121，所述换热翅片12设置在所述加固部13的表面上以及所述第一区域1121上。

从而，本申请中，所述第二表面112上设置有凸出于所述第二表面112的加固部13，所述第二表面112上未设置所述加固部13的区域为第一区域1121，所述换热翅片12设置在所述加固部13的表面上以及所述第一区域1121上，增加了所述换热翅片12的分布面积，使得所述液冷板11的局部区域的强度得到增强，从而使得所述液冷板11整体具有足够的强度而无需整体做厚，可以使得所述散热装置1整体减重，降低成本且减轻搬运负担。

进一步地，在其中一实施例中，所述液冷板11包括第二侧面115和第三侧面116，所述第二侧面115和所述第三侧面116相对设置且分别连接在所述第一侧面113的相对的两端上。所述加固部13包括第一加固件131，所述第一加固件131邻近所述第二侧面115和所述第三侧面116的至少其中一个侧面设置并凸出于所述第二表面112预设高度。

从而，所述第一加固件131对所述液冷板11的边缘区域加强，进而提高所述液冷板11的整体结构强度。

本实施例中，所述第一加固件131包括第一加固条1311和第二加固条1312，所述第一加固条1311邻近所述第二侧面115设置并沿着平行于所述第二侧面115的方向延伸且凸出于所述第二表面112预设高度。所述第二加固条1312邻近所述第三侧面116设置并沿着平行于所述第三侧面116的方向延伸且凸出于所述第二表面112预设高度。而且，所述第二侧面115与所述第三侧面116平行设置，所述第一加固条1311和第二加固条1312的延伸方向相互平行。

其中一实施例中，所述第一加固条1311凸出于所述第二表面112的高度等于所述第二加固条1312凸出于所述第二表面112的高度。在其它实施例中，所述第一加固条1311凸出于所述第二表面112的高度不同于所述第二加固条1312凸出于所述第二表面112的高度。

从而，所述第一加固条1311和第二加固条1312分别对所述第二侧面115和所述第三侧面116进行结构强度的加强，另外，由于所述第一加固条1311和第二加固条1312分别设置在边缘位置，因而可以增加在所述第一加固条1311和第二加固条1312的外侧面增加安装孔位的位置。从而，在需要加强的地方增加厚度，另外大部分区域减薄，可以起到减轻重量，降低成本的作用。

进一步地，在其中一实施例中，所述第一加固条1311和第二加固条1312的延伸方向还平行于所述进液口1131的中轴线方向。在其中一实施例中，所述进液口1131的中轴线方向与所述出液口1132的中轴线方向相互平行。

从而，所述液冷板11被整体限定为长方形，所述第一加固条1311和第二加固条1312既起到加强结构强度的作用，又方便所述第一表面111上的电子器件的分布摆放，避免空间浪费，可以最大程度的缩小所述液冷板11的整体尺寸。

可以选择地，在其它实施例中，所述第二侧面115与所述第三侧面116之间相互不平行。例如，所述液冷板11整体呈平行四边形结构、梯形结构或者除平行四边形和梯形以外的其它四边形结构或者多边形结构等，所述第一加固条1311沿着平行于所述第二侧面115的方向延伸，所述第二加固条1312沿着平行于所述第三侧面116的方向延伸，因而，所述第一加固条1311和所述第二加固条1312之间也具有一定的夹角，致使所述第一加固条1311和第二加固条1312的延伸方向会有交叉。

从而，所述液冷板11可以根据需要设置成任意需要的形状，并且在所述液冷板11设置成任何直线或者曲线形状时，所述第一加固条1311和所述第二加固条1312都可以对所述液冷板11进行结构强度的增强，并可以实现局部厚度减薄，降低成本。

可以选择地，在其它实施例中，无论所述第二侧面115与所述第三侧面116是否呈倾斜设置，所述第一加固件131的延伸方向可以不平行于对应的所述第二侧面115或所述第三侧面116的延伸方向，而是平行于所述进液口1131的延伸方向。

从而，所述第一加固件131的设置不会局限于其延伸方向必须沿着所述液冷板11的第二侧面115和第三侧面116上，而是会根据所述液冷板11的局部结构强度的要求在对应位置设置即可。总之，只要所述液冷板11能够得到足够的结构强度即可。

可以选择地，在其它实施例中，所述第一加固条1311和第二加固条1312的其中一个可以省略。具体地，其中一实施例中，当所述第二加固条1312省略后，所述第一加固件131仅包括第一加固条1311，此时，所述第一加固条1311的延伸方向可以平行于所述进液口1131的中轴线方向和/或者两者之间呈一定角度。本实施例中，所述第一加固条1311沿着所述第二侧面115延伸并且其延伸方向平行于所述进液口1131的中轴线方向。所述进液口1131的中轴线方向与所述出液口1132的中轴线方向相互平行。在另一实施例中，当所述第一加固条1311省略后，所述第一加固件仅包括第二加固条1312，此时，所述第二加固条1312的延伸方向可以平行于所述进液口1131的中轴线方向或者两者之间呈一定角度。本实施例中，所述第二加固条1312的延伸方向平行于所述进液口1131的中轴线方向。所述进液口1131的中轴线方向与所述出液口1132的中轴线方向相互平行。

从而，根据结构强度的需要，所述第一加固条1311和第二加固条1312可以只保留其中一个，可以进一步减重，进一步降低成本。

可以理解的是，在其它实施例中，所述液冷板11还包括第四侧面117，所述第四侧面117与所述第一侧面113相对设置。从而，所述第一侧面113、第二侧面115、第四侧面117和第三侧面116之间围绕形成一个呈长方体状的液冷板11。所述第一加固件131还包括边缘加固条，所述边缘加固条邻近所述第四侧面117设置，从而对所述液冷板11的整体结构进一步增强。

从而，根据结构强度的需要，还可以增加边缘加固条，进一步增强所述液冷板11的整体结构强度。

可以选择地，在其中一实施例中，请再次参考图1和图2，所述加固部13包括第三加固条132，所述第三加固条132设置在所述第二表面112上，所述进液口1131设置在所述第三加固条132内，所述第三加固条132的延伸方向与所述进液口1131的中轴线方向平行。

从而，所述进液口1131处增加所述第三加固条132，所述第三加固条132的厚度使其具有足够的位置开设所述进液口1131，从而使得所述进液口1131与所述液冷板11为一体式结构，不需要额外的焊接工艺或者转接口，减少泄露的风险，若非如此，可能需要单独制作进液接头并进行连接或者焊接处理，亦或者需要采用更厚的板材，增加重量和热阻。

进一步地，在其中一实施例中，所述第三加固条132还凸出于所述第一侧面113预设距离，从而，方便外接进液管。

可以选择地，在其中一实施例中，所述加固部13包括第四加固条133，所述第四加固条133设置在所述第二表面112上，所述出液口1132设置在所述第四加固条133内，所述第四加固条133的延伸方向与所述出液口1132的中轴线方向平行。

从而，所述出液口1132处增加所述第四加固条133，所述第四加固条133的厚度使其具有足够的位置开设所述出液口1132，从而使得所述出液口1132与所述液冷板11为一体式结构，不需要额外的焊接工艺或者转接口，减少泄露的风险，若非如此，可能需要单独制作进液接头并进行连接或者焊接处理，亦或者需要采用更厚的板材，增加重量和热阻。

进一步地，在其中一实施例中，所述第四加固条133还凸出于所述第一侧面113预设距离，从而，方便外接出液管。

可以选择地，在其中一实施例中，所述进液口1131和所述出液口1132的中轴线平行。

从而，所述冷却流道114的进液方向和出液方向平行，方便加工，方便进液管和出液管的安装。

可以选择地，在其中一实施例中，所述换热翅片12的延伸方向与所述进液口1131和所述出液口1132的中轴线方向平行。

从而，所述换热翅片12的延伸方向与所述冷却流道114的延伸方向大致一致，所述换热翅片12吸收的热量可以经所述换热翅片12传导到所述液冷板11上，并经由所述冷却流道114内的冷却液的流动而带走热量，加快了所述换热翅片12周围空气的制冷速度。

可以选择地，在其中一实施例中，设置在所述第一区域1121的换热翅片12和设置在所述第二区域1122的换热翅片12的远离所述液冷板11的一端平齐。

也就是说，设置在所述加固部13上的换热翅片12的高度与所述加固部13凸出所述第二表面112上的高度的和等于设置在所述第一区域1121的换热翅片12的高度。

从而，即通过所述加固部13增加了所述液冷板11的整体结构强度，又通过在所述加固部13和所述第二表面112上增加换热翅片12的方式增加了换热翅片12的分布面积，增加了散热能力。

在其中一实施例中，所述换热翅片12为多条平行且间隔设置的换热翅片12，相邻两条换热翅片12之间的间隔相等，换热翅片12之间形成风道，空气从中流过时空气中携带的热量可被对应位置的换热翅片12吸收。可以理解的是，在其它实施例中，相邻两条换热翅片12之间的间隔可以不相等。

在其中一实施例中，请参考图4，所述换热翅片12上设置有若干与所述换热翅片12的延伸方向一致的凸棱121，所述凸棱121可以是但不限于半圆形、三角形、方波形、圆弧形等形状。相较所述换热翅片为直板形，所述凸棱121可以增加所述换热翅片12的散热面积。

在其中一实施例中，所述换热翅片12的厚度自靠近所述液冷板11一侧到远离所述液冷板11一侧逐渐变薄。从而可以减少风阻。

在其中一实施例中，所述换热翅片12与所述液冷板11为一体成型结构。具体地，所述液冷板11包括液冷板主体和上盖板，所述液冷板主体和所述换热翅片12整体通过向模具内注液的方式一体成型。这样，可以增加所述换热翅片12与所述液冷板11之间的整体性。然后，在所述液冷板主体上通过机械加工出流道，再将盖板盖在所述液冷板主体上，通过焊接将两者固定在一起。所述液冷板主体和所述上盖板共同组成了所述液冷板11。

在其中一实施例中，所述液冷板11和所述换热翅片12均由但不限于导热金属材料或者导热非金属材料制成，所述导热金属材料包括但不限于铝合金等。

本实施例中，当所述液冷板11和所述换热翅片12整体由铝合金材料制成时，所述液冷板主体和所述换热翅片12由熔融态的铝通过铝挤的方式成型。所述盖板和所述液冷板主体之间通过焊接而形成密封的内部的冷却流道114。

在其中一实施例中，请一并参考图5，所述冷却流道114为并联结构。即，所述冷却流道114由主流道1141、第一支流道1142、第二支流道1143和汇流道1144组成。所述第一支流道1142和第二支流道1143形成的并联结构可以有效降低流阻和温差。

在其中一实施例中，所述冷却流道114的区域分布密度与所述第一表面111上该区域内的电子器件的发热量成正比。也就是说，所述冷却流道114会经过每一个发热功率大的电子器件的底部，从而可以有效控制电子器件的温升。

可以理解的是，在其它实施例中，所述冷却流道114为串联结构，即，所述冷却流道114为不会形成支流道。

在其中一实施例中，所述冷却流道114内间隔设置有多个扰流齿。所述扰流齿可以增加冷却液与液冷板之间的换热系数，降低器件的温升。

可以理解的是，以上两者之间的平行或者延伸方向一致是指两者的方向在误差允许的范围内平行，因为允许一定的制造误差存在。

可以理解的是，在其它实施例中，所述进液口1131和出液口1132的位置可以相互对调。

可以理解的是，在其它实施例中，所述换热翅片12的局部位置可以设置有让位部，以供安装其它元器件。

请参考图6，本申请还提供一种电子设备2，所述电子设备2包括上述散热装置1。所述电子设备2可以是但不限于射频电源或者其它需要散热的电子设备等。其中，在一实施例中，所述射频电源用于将市政交流电转换为具有特定波形或者特定电压。

请参考图7，本申请还提供一种用电设备3，所述用电设备3包括所述电子设备2，所述电子设备2用于将市政交流电进行波形和/或电压的转换后为所述用电设备3提供电能。其中，在一实施例中，所述用电设备3可以是但不限于镀膜设备等。

以上对本发明主题技术方案以及相应的细节进行了介绍，可以理解的是，以上介绍仅是本发明主题技术方案的一些实施方案，其具体实施时也可以省去部分细节。

另外，在以上发明的一些实施方案中，多个实施方案存在组合实施的可能，各种组合方案限于篇幅不再一一列举。本领域技术人员在具体实施时可以根据需求结合实施上实施方案，以获得更佳的应用体验。

综上所述可知本申请乃具有以上所述的优良特性，得以令其在使用上，增进以往技术中所未有的效能而具有实用性，成为一极具实用价值的产品。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的思想和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种散热装置，其特征在于，所述散热装置包括液冷板以及换热翅片，所述液冷板具有相对设置的第一表面和第二表面以及连接所述第一表面和所述第二表面的第一侧面，其中，所述第一表面和第二表面为所述液冷板的外表面，其中，所述第一表面用于安装电子器件，所述换热翅片设置在所述第二表面上；所述液冷板内设置有冷却流道，所述液冷板还于所述第一侧面上设置有进液口和出液口，所述进液口和所述出液口分别与所述冷却流道内部连通；所述换热翅片用于吸收所述液冷板外周的热量并经由所述换热翅片传导至所述液冷板内的所述冷却流道，再由所述冷却流道内的冷却介质冷却而进行散热。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第二表面上设置有凸出于所述第二表面的加固部，所述第二表面上未设置所述加固部的区域为第一区域，所述换热翅片设置在所述加固部的表面上以及所述第一区域上。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述液冷板包括第二侧面和第三侧面，所述第二侧面和所述第三侧面相对设置且分别连接在所述第一侧面的相对的两端上，所述加固部包括第一加固件，所述第一加固件邻近所述第二侧面和所述第三侧面的至少其中一个侧面设置并凸出于所述第二表面预设高度。

4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述进液口和所述出液口的中轴线平行，所述第一加固件的延伸方向平行于所述进液口和所述出液口的中轴线方向。

5.根据权利要求2或3所述的散热装置，其特征在于，所述液冷板包括第二侧面和第三侧面，所述第二侧面和所述第三侧面相对设置且分别连接在所述第一侧面的相对的两端上，所述加固部包括第三加固条，所述第三加固条设置在所述第二表面上，所述进液口设置在所述第三加固条内，所述第三加固条的延伸方向与所述进液口的中轴线方向平行；和/或，所述加固部包括第四加固条，所述第四加固条设置在所述第二表面上，所述出液口设置在所述第四加固条内，所述第四加固条的延伸方向与所述出液口的中轴线方向平行。

6.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述进液口和所述出液口的中轴线平行，所述换热翅片的延伸方向与所述进液口和所述出液口的中轴线方向平行。

7.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，设置在所述加固部上的换热翅片和设置在所述第一区域的换热翅片的远离所述液冷板的一端平齐。

8.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述换热翅片上设置有若干与所述换热翅片的延伸方向一致的凸棱，所述凸棱增加所述换热翅片的散热面积。

9.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述冷却流道为并联结构或者串联结构；所述冷却流道的区域分布密度与所述第一表面上该区域内的电子器件的发热量成正比。

10.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述冷却流道内间隔设置有扰流齿。

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1～10任何一项所述的散热装置。

12.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备包括权利要求11所述的电子设备，所述电子设备用于将市政交流电进行波形和/或电压的转换后为所述用电设备提供电能。