CN116185155A - 一种散热系统及电子设备 - Google Patents

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CN116185155A CN202310429372.5A CN202310429372A CN116185155A CN 116185155 A CN116185155 A CN 116185155A CN 202310429372 A CN202310429372 A CN 202310429372A CN 116185155 A CN116185155 A CN 116185155A
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Abstract

本申请实施例提供一种散热系统及电子设备,该散热系统包括导热组件,覆盖在热源表面,导热组件与热源之间填充有导热介质;散热风扇,抵接于导热组件远离热源的部分,且散热风扇的出风口朝向导热组件;搭桥,搭桥的第一端与散热风扇的壳体连接,搭桥的第二端搭接在导热组件上;其中,散热风扇的壳体和搭桥均为金属材质。本申请实施例提供的散热系统,在利用散热风扇产生的冷气流将导热组件的热量扩散到空气中的基础上,还利用搭桥将导热组件中的一部分热量传递到散热风扇壳体上,从而增加导热组件与外界进行热交换的途径,提高了导热组件与外界热交换的速度以及冷气流的利用率,因此,散热系统的散热效率更高。

Description

一种散热系统及电子设备
技术领域
本申请实施例涉及散热技术领域,尤其涉及一种散热系统及电子设备。
背景技术
计算机是一种拥有高速计算能力的机器,包括个人计算机或嵌入式计算机等多种类型。个人计算机是指大小、价格和性能适用于个人使用的多用途计算机,例如台式机、笔记本电脑以及平板电脑等都属于个人计算机。经过集成技术的发展,计算机装载有很多集成度非常高的半导体芯片,例如中央处理器(central processing unit,CPU)、图形处理器(graphics processing unit,GPU)及绘图卡存储器(graphics double data rate,GDDR)等。受限于半导体芯片的工作原理,在计算机运行过程中,CPU等器件会产生很多热量。另外,计算机内部还包括一些其他容易发热的器件,例如,电容器、MOS管以及电感线圈等。对于一些高性能的个人计算机,其发热现象更为明显。因此,为了保证个人计算机的稳定运行,需要为其配置一种可靠的散热方案。
计算机散热方案一般是为计算机配备导热器件及风扇,导热器件包括热管,热管用于将发热芯片或器件所产生的热量传递至风扇所在位置,风扇能够带动其周围空气流动,通过流动的空气将热量发散至外界环境中,达到为芯片或器件降温的目的。
但是,受限于导热器件的传热效率,芯片或器件所产生的热量容易堆积在导热器件往往不能被及时地散发到外界环境中。这会导致芯片或器件的温度过高,影响芯片或器件的性能,进而使得计算机整体的性能下降,影响用户体验。
发明内容
本申请实施例提供一种散热系统及电子设备,以解决传统散热方案散热效果差的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种散热系统包括:导热组件,覆盖在热源表面,导热组件与热源之间填充有导热介质;散热风扇,抵接于导热组件远离热源的部分,且散热风扇的出风口朝向导热组件;搭桥,搭桥的第一端与散热风扇的壳体连接,搭桥的第二端搭接在导热组件上;其中,散热风扇的壳体和搭桥均为金属材质。
这样,搭桥可以在导热组件及散热风扇壳体之间进行热量传递,使得导热组件上的热量快速散发至外界环境中,可以提高导热组件与外界环境的热交换效率,可以缓解热量在导热组件上聚集的问题,同时提升了散热风扇形成的冷气流的利用率,提升了为热源散热的效率。
在一种可实现的方式中,导热组件包括:导热板,覆盖在热源表面,导热板与热源之间填充有导热介质;散热风扇与导热板相邻设置;搭桥的第一端与散热风扇的壳体连接,搭桥的第二端搭接在导热板上。这样,导热板的热量可以通过搭桥被传递至散热风扇的壳体上,之后可以通过冷气流散发至外界环境中。
在一种可实现的方式中,导热组件还包括第一热管和第一导热垫片;第一热管贴合在导热板上;第一热管的一端位于导热板与搭桥之间;第一导热垫片压接于搭桥与导热板及第一热管之间。这样,可以减少搭桥与导热板及第一热管之间的热阻,提升热量传递的效率。
在一种可实现的方式中,导热板包括相连接的第一平板及第二平板;第一平板和第二平板均覆盖在热源表面,第一平板和第二平板与热源之间均填充有导热介质;第一平板与第二平板之间存在高度差;第一热管位于第一平板远离热源的一侧表面,第一热管远离热管的一侧表面与第二平板远离热源的一侧表面处于同一平面内。这样,有利于对厚度不同的热源进行布局,并且可以提升器件的平整度,提升搭桥与导热板之间热量传递的效率。
在一种可实现的方式中,导热组件还包括:至少一个第二热管,贴合在导热板上,第二热管沿至少一个方向由导热板向外延伸,形成至少一个远离热源的冷凝部;鳍片,分布在各个冷凝部,且与冷凝部的管壁连接;散热风扇的数量为至少一个,至少一个散热风扇与至少一个冷凝部一一对应设置,每个散热风扇的出风口朝向其对应的冷凝部,以及朝向与其对应的冷凝部相连接的鳍片。这样,导热板的热量可以由第二热管及鳍片散发至外界环境中。
在一种可实现的方式中,当第二热管的数量为多个时,多个第二热管并列设置在导热板上。设置多个第二热管可以提升导热板与外界环境热量交换的效率,能够避免热量在导热板上过度聚集,进而避免影响对热源的散热效率。
在一种可实现的方式中,导热组件还包括第二导热垫片,第二导热垫片压接于导热板与热源之间;和/或,导热组件还包括导热硅脂,导热硅脂填充在导热板与热源之间。这样可以减小导热板与热源之间的热阻,提升二者之间热传递的效率。
在一种可实现的方式中,导热组件还包括弹性片;弹性片一端固定在导热板上,另一端固定在热源所在的印刷电路板上,以将导热板压设在热源上。这样,可以缩小导热板与热源之间的距离,使得导热板紧密压设在热源上,减小导热板与热源之间的热阻。
在一种可实现的方式中,散热风扇的壳体抵接于受热件上,受热件的热量是由热源传递的。这样,可以利用散热风扇的壳体为受热件散热。
在一种可实现的方式中,导热组件还包括第三导热垫片,第三导热垫片压接于散热风扇与受热件之间。这样可以减小散热风扇与受热件之间的热阻,提升二者之间热传递的效率。
在一种可实现的方式中,搭桥与散热风扇为一体结构。这样可以减小搭桥与散热风扇之间的热阻,提升二者之间热传递的效率。
第二方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括:上述第一方面及各种实现方式中的散热系统。
由以上技术方案可知,本申请实施例提供一种散热系统及电子设备,该散热系统在利用散热风扇产生的冷气流将导热组件的热量扩散到空气中的基础上,还利用搭桥将导热组件中的一部分热量传递到散热风扇壳体上,从而增加导热组件与外界进行热交换的途径,提高了导热组件与外界热交换的速度以及冷气流的利用率,因此,散热系统的散热效率更高。
附图说明
图1为一种散热系统的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种散热系统的整体示意图;
图3为图2中A向的示意图;
图4为图2所示散热系统的拆解示意图;
图5为本申请实施例提供的搭桥、导热板及第一热管的位置关系图;
图6为图2中B向的示意图;
图7为本申请实施例提供的另一种散热系统的拆解示意图;
图8为图7所示的散热系统的热量传递示意图;
图9为本申请实施例提供的第二搭桥、第二导热板及第一热管的位置关系图;
图10为本申请实施例提供的包括散热系统的笔记本电脑的拆解示意图;
图11为图10的局部放大图;
图12为本申请实施例提供的第三导热垫片的位置示意图。
其中,01-发热器件;02-铜板;03-导热管;04-散热鳍片;05-风扇;10-屏后盖;20-屏前框;30-主机上盖;40-主机下盖;51-主机板;511-容置孔;52-CPU;53-GPU;54-GDDR;55-CPU VR;56-GPU VR;57-Charge;100-导热组件;101-导热板;1011-第一平板;1012-第二平板;1014-第一导热板;1015-第二导热板;102-第一热管;103-第一导热垫片;104、104A、104B-第二热管;1041-冷凝部;10411、10411A、10411B-第一冷凝部;10412、10412A、10412B-第二冷凝部;105-鳍片;1051-第一鳍片;1052-第二鳍片;106-第二导热垫片;107-导热硅脂;108-弹性片;109-第三导热垫片;200-热源;300-散热风扇;301-进风口;302-第一散热风扇;3021-第一螺座;303-第二散热风扇;3031-第二螺座;400-搭桥;401-第一搭桥;402-第二搭桥;500-受热件。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例的技术方案进行清楚地描述。
在本申请的描述中,除非另有说明,“/”表示“或”的意思,例如,A/B可以表示A或B。本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。此外,“至少一个”是指一个或多个,“多个”是指两个或两个以上。“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
需要说明的是,本申请中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
下面首先结合附图对本申请实施例的应用场景进行说明。
计算机是一种拥有高速计算能力的机器,包括个人计算机或嵌入式计算机等多种类型。个人计算机是指大小、价格和性能适用于个人使用的多用途计算机,例如台式机、笔记本电脑以及平板电脑等都属于个人计算机。经过集成技术的发展,计算机装载有很多集成度非常高的半导体芯片,例如中央处理器(central processing unit,CPU)、图形处理器(graphics processing unit,GPU)及绘图卡存储器(graphics double data rate,GDDR)等。受限于半导体芯片的工作原理,在计算机运行过程中,CPU等器件会产生很多热量。另外,计算机内部还包括一些其他容易发热的器件,例如,电容器、MOS管以及电感线圈等。对于一些高性能的个人计算机,其发热现象更为明显。因此,为了保证个人计算机的稳定运行,需要为其配置一种可靠的散热方案。
计算机散热方案一般是为计算机配备导热器件及风扇,导热器件包括热管,热管用于将发热芯片或器件所产生的热量传递至风扇所在位置,风扇能够带动其周围空气流动,通过流动的空气将热量发散至外界环境中,达到为芯片或器件降温的目的。
但是,受限于导热器件的传热效率,芯片或器件所产生的热量容易堆积在导热器件上,不能被及时地散发到外界环境中。这会导致芯片或器件的温度过高,影响芯片或器件的性能,进而使得计算机整体的性能下降,影响用户体验。
下面结合附图对散热方案做示例性介绍。
图1为一种散热系统的结构示意图。
如图1所示,散热系统可以应用至笔记本电脑中。散热系统包括发热器件01、铜板02、导热管03、散热鳍片04及风扇05,铜板02覆盖在发热器件01上,导热管03一端固定在铜板02上,另一端向远离发热器件01的方向延伸,散热鳍片04抵接在导热管03远离发热器件01的一端。风扇05包括出风口,出风口朝向散热鳍片04。
进一步的,金属铜是一种导热系数较高的材料,因此由金属铜制成的铜板02覆盖在发热器件01上时,铜板02可以收集发热器件01所产生的热量。进一步的,导热管03是一种依靠自身内部工作液体相变来实现传热的传热元件,可以从相对温度高的一端吸收热量,之后将热量传递至相对温度低的一端。具体的,导热管03可以从铜板02吸收热量,并将热量传递至散热鳍片04。进一步的,风扇05的出风口朝向散热鳍片04,通过出风口直吹散热鳍片04的方式,可以带走散热鳍片04上的热量。这样,由发热器件01所产生的热量可以被散发到了外界环境中。
但是,铜板02与导热管03之间存在热阻,热阻会影响铜板02与导热管03之间的传热效率,使得导热管03从铜板02吸收的热量较低,最终导致发热器件01所产生的热量不断在铜板02上堆积难以散出,影响散热系统对发热器件01的散热效果,此时容易出现发热器件01温度异常升高的问题,或者容易导致发热器件01降频,影响用户体验。
为了解决上述问题,本申请实施例提供一种散热系统,该散热系统可以充分利用散热风扇与导热组件之间存在温度差的特性,使得散热风扇的壳体参与到散热过程中,进一步提高散热系统为发热器件散热的效率,提升用户体验。
本申请实施例提供的散热系统可以应用至具有散热需求的电子设备中,例如台式机、笔记本电脑、小型笔记本电脑、平板电脑以及超级本等,还可以应用至工作站设备、服务器、交换机、网络节点设备、大屏设备(例如:智慧屏、智能电视等)、掌上游戏机、家用游戏机、虚拟现实设备、增强现实设备、混合现实设备等、车载智能终端等设备中。
下面结合附图对本申请实施例提供的散热系统做详细介绍。
图2为本申请实施例提供的散热系统的整体示意图。
图3为图2中A向的示意图。
图4为图2所示散热系统的拆解示意图。
如图2-图4所示,本申请实施例提供的散热系统可以应用至电子设备中,用于为电子设备的各个热源,例如热源200散热。热源200的数量可以为多个。热源200可以是电子设备的CPU、GPU或GDDR,也可以是为CPU或GPU配置的电容器、MOS管或者电感线圈等,还可以是为电子设备充电等任一会产生热量的器件。
本申请实施例中,散热系统包括导热组件100、散热风扇300及搭桥400。导热组件100覆盖在热源200表面,且导热组件100与热源200之间可以填充有导热介质,导热介质例如可以是导热硅脂或者导热垫片。这样,导热组件100可以用于收集热源200工作时所产生的热量,并将其收集的热量向远离热源200的方向传递。散热风扇300抵接于导热组件100远离热源200的部分,并且散热风扇300的出风口朝向导热组件100。
散热风扇300例如可以是离心式风扇。散热风扇300的壳体上可以开设有进风口及出风口,散热风扇300内部包括叶轮及旋转轴等部件,叶轮形成有连通进风口及出风口的流道。随着散热风扇300的旋转,气流可以从电子设备外部经由进风口轴向流入流道,在离心力作用下被抛向叶轮边缘,之后从出风口排出,最终吹在导热组件100上。气流在导热组件100上的流动,可以将导热组件100上的热量吹至电子设备外部,这样,热源200所产生的热量可以被散发至外界环境中,达到为热源200散热的目的。
继续参见图2-图4,搭桥400的第一端可以与散热风扇300的壳体连接,搭桥400的第二端可以搭接在导热组件100上。本申请实施例中,搭桥400可以是由导热性能优良的材质制成的板式结构,搭桥400跨设在散热风扇300的壳体与导热组件100之间,可以起到在散热风扇300与导热组件100之间进行热传递的作用。
下面对搭桥400的热传递过程做进一步详细的介绍。
本申请实施例中,散热风扇300是连通电子设备外界与内部的器件,其壳体内部流动的气流是由外界环境经由壳体上的进风口流入的。由于电子设备内部包括发热的热源200等,因此外界环境的温度是明显低于电子设备内部的温度的,由外界进入散热风扇300壳体的气流相对于导热组件100是温度较低的冷气流。进一步的,冷气流的不断流动使得散热风扇300的壳体与导热组件100之间存在明显的温度差。在实际应用中,导热组件100的温度约为60℃,而散热风扇300的壳体因受到冷气流的作用,温度在40℃以下。可见,导热组件100与散热风扇300的壳体之间存在明显的温度差,在一些情况下,温度差可以达到30℃。
本申请实施例提供的搭桥400可以搭接在散热风扇300的壳体与导热组件100之间,这样,热量可以由导热组件100所处的高温区域向散热风扇300所处的低温区域之间流动。进一步的,在导热组件100上的热量传递至温度较低的散热风扇300的壳体上后,随着冷气流在散热风扇300内部的流动,散热风扇300壳体上的热量可以逐渐随着冷气流逸散到外界环境中,达到了降低导热组件100的温度的效果。
可见,本申请实施例中,为导热组件100提供了两种散热路径,第一种是散热风扇300直吹的方式,利用冷气流直接带走导热组件100上的热量。第二种是一种由搭桥400提供的新路径,搭桥400可以将导热组件100上的热量传递至温度较低的散热风扇300的壳体上,之后,散热风扇300的壳体上的热量能够通过冷气流的流动逸散至外界环境中,达到了降低导热组件100温度的目的。
这样,提高了导热组件100与外界环境的热交换效率,可以缓解热量在导热组件100上聚集的问题,同时提升了冷气流的利用率。进一步的,提高了导热组件100与热源200之间的热交换效率,提升了为热源200散热的效率,避免因散热效果差导致热源200异常发热或者降频。
本申请实施例中,随着散热风扇300的壳体与导热组件100之间热量的不断传递,散热风扇300壳体的温度会有小幅度的提升,而导热组件100的温度不会过高。这样,均匀了导热组件100与散热风扇300壳体之间的温度,可以避免电子设备出现局部温度过热,提升用户使用体验。
本申请实施例中,散热风扇300的壳体及搭桥400可以为金属材质,例如可以是铝合金、铜等。金属材质的导热率较高,例如,铝合金的导热系数为约为236W/(m*k),因此金属材质制成的散热风扇300及搭桥400,能够较为迅速的带走导热组件100上的热量,在热量传递过程中表现优异。并且,金属材质的比热容较大,特别是铝合金材质的比热容可以达到902J/(kg.K),因此金属材质制成的散热风扇300及搭桥400的吸热或散热能力更强,能够提升与导热组件100之间热量交换的效率。
在一些实施例中,散热风扇300和搭桥400可以为一体结构,这样,可以减小搭桥400与散热风扇300壳体之间的热阻,使得热量可以由搭桥400顺畅的传递至散热风扇300的壳体上。散热风扇300及搭桥400可以由压铸工艺制成,在制作散热风扇300时,搭桥400可以直接一体成型于散热风扇300的壳体上。
继续参见图4,本申请实施例提供的导热组件100可以包括导热板101,导热板101覆盖在热源200表面,且导热板101与热源200之间填充有导热介质。这样,导热板101可以从热源200吸收热量,热源200工作时产生的热量可以被传递至导热板101上。进一步的,散热风扇300与导热板101相邻设置,搭桥400的第一端与散热风扇300的壳体连接,搭桥400的第二端搭接在导热板101上。
本申请实施例中,搭桥400可以将导热板101上的热量传递至散热风扇300的壳体。散热风扇300旋转时可以形成冷气流,冷气流具体是由外界环境进入散热风扇300内部的,之后冷气流可以由散热风扇300的出风口流向外界环境中。因此,随着冷气流的流动,散热风扇300壳体上的热量可以被散发至外界环境中。这样,可以达到将导热板101的热量快速散发至外界环境的目的。
需要补充说明的是,散热风扇300的出风口不朝向导热板101,散热风扇300的出风口的具体朝向可以由实际布局情况确定,本申请实施例对此不做具体限定。散热风扇300与导热板101之间的具体位置关系,例如二者之间的距离等,也可以基于实际布局情况确定,本申请实施例对此不做具体限定。
在一些实现方式中,导热板101的材质可以为金属铜,由于金属铜的导热系数较大,大约等于401 W/(m·K),因此由金属铜制成的导热板101具有高导热性,能够较为快速地吸收热源200的热量。
继续参见图4,导热组件100还可以包括第一热管102和第一导热垫片103,其中,第一热管102贴合在导热板101上,第一热管102的一端位于导热板101与搭桥400之间,第一导热垫片103可以压接在搭桥400与导热板101及第一热管102之间。
可以理解的是,搭桥400可以同时搭接于导热板101及第一热管102,搭桥400与导热板101及第一热管102之间的位置关系将在下文详述,此处不做赘述。
其中,热管是一种依靠自身内部工作液体相变来实现传热的传热元件,具有优良的导热性。在实际应用中,可以将热管铺设在热源上。并且,热管可以从热源表面向远离热源的方向延伸。这样,可以在整条热管上形成温度差。进一步的,热管内部充有液体,在实际工作过程中,热管与热源重合的部分可以从热源吸收热量,吸收热量具体表现在热管内部的液体受热蒸发气化,进一步的,蒸汽在热管内部的微小压差下流动,逐渐流向热管温度较低的一端(远离热源的一端),蒸汽可以在此处冷凝成液体释放热量。之后液体可以流回热管与热源重合的部分,继续循环上述步骤。可见,热管可以用于热量传递。基于热管的工作过程,热管可以被划分为蒸发部和冷凝部。
可见,第一热管102具有优良的导热性,因此第一热管102可以快速地将导热板101上的热量传递至搭桥400,可以提升导热板101与搭桥400之间热传递的效率。进而可以快速地将导热板101上聚集的热量传递至散热风扇300的壳体,散热效率高。
本申请实施例中,第一导热垫片103例如可以是硅橡胶、玻纤以及聚脂基材等。在受到压力时,第一导热垫片103可以尽可能地填充导热板101与搭桥400之间、第一热管102与搭桥400之间的间隙,将空气挤出导热板101与搭桥400的接触面、第一热管102与搭桥400接触面,这样,可以减小各接触面之间的接触热阻,能够提升热量传递的效率。
图5为本申请实施例提供的搭桥、导热板及第一热管的位置关系图。
如图5所示,导热板101可以包括相连接的第一平板1011及第二平板1012,第一平板1011和第二平板1012均覆盖在热源200表面,第一平板1011和第二平板1012与热源200之间均可以填充有导热介质,导热介质例如可以是导热硅脂或导热垫片。第一平板1011和第二平板1012可以为一体结构,第一平板1011和第二平板1012之间存在高度差。
在电子设备布局过程中,存在不同热源200的厚度不同的情况。例如,为CPU或GPU配置的电容器、MOS管或者电感线圈等各个器件的厚度是不同的。进一步的,由于热源200是固定在电子设备其他部件例如主机板上工作的,因此需要保证各个热源200远离导热板101的一侧表面的平整度,这使得热源200靠近导热板101的一侧表面不够平整。
本申请实施例提供的第一平板1011与第二平板1012之间存在高度差,使得第一平板1011和第二平板1012可以紧密覆盖在不同厚度的热源200上。这样,不同厚度的热源200均可以顺利散热。
在实际应用中,第一平板1011的尺寸以及第二平板1012的尺寸,可以由实际布局情况确定,本申请实施例对此不做具体限定。本申请实施例中导热板101不限于仅包括第一平板1011和第二平板1012,导热板101可以包括多个平板结构,且多个平板结构之间可以存在高度差。导热板101的具体结构可以由热源200的实际布局情况确定,本申请实施例对此不做具体限定。
可以理解的是,本申请实施例中,第一平板1011适用于厚度较小的热源200,第二平板1012适用于厚度较大的热源200。在覆盖至热源200之后,第一平板1011与搭桥400之间的距离,大于第二平板1012与搭桥400之间的距离,距离的差值即为第一平板1011与第二平板1012之间的高度差。
本申请实施例中,为了提升导热板101与散热风扇300壳体之间热量传递的速度,一种可行的方式是增大搭桥400的横截面面积,以增大搭桥400与导热板101的接触面积。由于电子设备的体积一般比较小,其内部器件的布局较为紧凑。因此,增大搭桥400的横截面面积之后,搭桥400在导热板101上的正投影,可能覆盖在第一平板1011和第二平板1012上。
此时,第一平板1011与第二平板1012之间的高度差,会影响搭桥400的搭接。本申请实施例利用第一热管102可以弥补高度差。具体的,第一热管102贴合在第一平板1011远离热源200的一侧表面,且第一热管102的厚度等于第一平板1011与第二平板1012之间的高度差。这样,第一热管102远离热源200的一侧表面与第二平板1012可以处在同一平面上,搭桥400可以同时搭接于第二平板1012和第一热管102。这样,相当于增大了搭桥400与导热板101之间的总接触面积,并且,通过第一热管102在搭桥400与导热板101之间进行热量传递,可以增大搭桥400与导热板101之间的热通量,能够提升二者之间热量传递的效率。
需要补充说明的是,搭桥400同时搭接于第一热管102和第二平板1012,是本申请实施例提供的其中一种搭桥400的位置示例,搭桥400还可以搭接在导热板101的其他位置,例如,搭桥400可以完全搭接于第一热管102而不与导热板101存在直接接触。搭桥400、第一热管102及导热板101之间具体的位置关系可以由实际布局情况确定,本申请实施例对此不做具体限定。
需要补充说明的是,本申请实施例中,沿热源200厚度方向,搭桥400的第一端可以固定在散热风扇300远离热源200的一侧表面。搭桥400也可以固定在散热风扇300的侧面。搭桥400的具体固定位置可以由实际情况确定,只需保证搭桥400的第二端能够搭接于导热板101即可。
在一些实现方式中,第一热管102与第一平板1011相接触的区域可以采用焊接连接,这样,第一热管102可以紧密贴合于第一平板1011,能够减小二者之间的热阻,提升散热效率。
继续参见图4及图5,搭桥400的第二端可以靠近导热板101边缘,且第一热管102可以位于导热板101的边缘。并且,导热板101的边缘是远离第二热管104的。这样,导热板101向外传递热量的位置,分散地分布导热板101上,可以使得导热板101的温度分布更加均衡,可以避免电子设备出现局部温度过热,提升用户使用体验。
搭桥400的第一端固定于散热风扇300的壳体,且固定位置靠近导热板101边缘,这样,可以缩短热量在导热板101与散热风扇300之间传递的距离,使得热量可以迅速由导热板101传递至散热风扇300的壳体上,避免导热板101上出现热量过度聚集而影响热源200的工作性能。
在实际布局过程中,第一热管102在导热板101上的延伸方向,可以跟随热源200的布局变化,不限于第一热管102与导热板101的边缘平齐。导热板101远离第二热管104的一侧边缘可以突出于第一热管102。
在一些实现方式中,第一热管102的数量不限于一个,可以基于热源200、散热风扇300及搭桥400的布局情况设置一个或多个第一热管102,本申请实施例对此不做具体限定。
继续参见图3,本申请实施例中,导热组件100还可以包括至少一个第二热管104,至少一个第二热管104贴合在导热板101上。这样,第二热管104可以吸收导热板101上的热量。进一步的,第二热管104可以沿至少一个方向由导热板101向外延伸,形成至少一个远离热源200的冷凝部1041。
可以理解的是,第二热管104与导热板101有部分重合,且第二热管104可以由导热板101向外延伸,形成冷凝部1041。因此,第二热管104可以从导热板101吸收热量,并将热量传递至冷凝部1041。这样,导热板101上的热量可以由第二热管104传递至远离热源200的位置,可以实现对热源200的散热。
需要说明的是,对于至少一个第二热管104,其可以沿不同的方向由导热板101向外延伸,形成多个远离热源200的冷凝部1041,该多个冷凝部1041相当于导热组件100多个远离热源200的部分。第二热管104的具体延伸方向可以由实际散热需求和布局情况确定,本申请实施例对此不做具体限定。
图3中示意性示出了第二热管104的中间位置与导热板101重合,两端分别向导热板101的两侧延伸,在导热板101的两侧各形成一个冷凝部1041,这仅是本申请实施例提供的一种示例性情况,不对第二热管104的延伸方向产生具体限定。
可以理解的是,在电子设备内部,热源200的体积一般较小且布局较为紧密,热管无法与热源200形成充分接触,如果直接将热管贴合于热源200,将影响热管对热源200的散热效率。本申请实施例中,第二热管104贴合在导热板101上,并且导热板101为板状结构。这样,导热板101可以与热源200之间形成充分接触,导热板101可以充分吸收热源200产生的热量,不仅可以提升散热系统的散热效率,还可以提升第二热管104的利用率。
在一些实现方式中,第二热管104与导热板101相接触的区域可以采用焊接连接。这样,第二热管104可以紧密贴合于导热板101,能够减小二者之间的热阻,提升散热效率。
继续参见图3,导热组件100还可以包括鳍片105,鳍片105分布在各个冷凝部1041,且与冷凝部1041的管壁连接。当第二热管104内部的蒸汽流动至冷凝部1041时,蒸汽冷凝成液体释放热量。由于鳍片105与冷凝部1041的管壁连接,因此,鳍片105会吸收由冷凝部1041释出的热量。
在一些实现方式中,鳍片105与冷凝部1041相接触的区域可以采用焊接连接。这样,冷凝部1041可以与鳍片105紧密贴合,能够减小二者之间的热阻,提升散热效率。
本申请实施例中,散热风扇300的数量为至少一个,至少一个散热风扇300与至少一个冷凝部1041一一对应设置,每个散热风扇300的出风口朝向其对应的冷凝部1041,以及朝向与其对应的冷凝部1041相连接的鳍片105。在一些实现方式中,散热风扇300的出风口可以抵接于冷凝部1041及鳍片105。
可见,散热风扇300与冷凝部1041可以存在一一对应关系。第二热管104每沿一个方向由导热板101向外延伸一次,均可以形成一个冷凝部1041。各个冷凝部1041均对应设置有鳍片105,且各个冷凝部1041均包括与其对应的散热风扇300。这样,散热风扇300可以直吹与其对应的冷凝部1041相连接的鳍片105,并通过冷气流带走鳍片105上的热量。并且,散热风扇300可以直吹其对应的冷凝部1041,这样,一方面可以提升散热效率,另一方面可以提升第二热管104与散热风扇300壳体之间的平整度,便于安装。
在一些实现方式中,鳍片105与冷气流的接触面积的大小,可以由实际布局情况确定,本申请实施例对此不做具体限定。
需要说明的是,第二热管104具体向哪一个或几个方向延伸,可以由实际情况确定,本申请实施例对此不做具体限定。
需要说明的是,各个散热风扇300与导热板101之间均可以设置有搭桥400,且每个散热风扇300与导热板101之间搭桥400的数量不限于一个,具体数量可以由实际情况确定。
由上述内容可知,本申请实施例为了将导热板101上的热量传递至外界环境中,提供了两种路径:
第一种路径为:第二热管104从导热板101吸收热量,并将热量传递至鳍片105。之后散热风扇300可以旋转并形成冷气流直吹鳍片105,以将鳍片105上的热量散发至外界环境中。
第二种路径为:搭桥400将导热板101上的热量传递至散热风扇300的壳体。之后,随着冷气流在散热风扇300内部的流动,冷气流可以将散热风扇300壳体上的热量经由鳍片105散发至外界环境中。
可以理解的是,由于冷气流的流动,使得散热风扇300与其他部件之间存在温度差。散热风扇300所在的位置形成了低温区域,导热板101所在位置是相对于低温区域的高温区域。本申请实施例考虑到了低温区域的可利用性,因此利用搭桥400将导热板101上的热量传递至散热风扇300的壳体。之后利用冷气流将散热风扇300壳体上的热量经由鳍片105散发至外界环境中。本申请实施例提供了为导热板101散热的新路径。
可见,本申请实施例充分利用了低温区域与高温区域之间的温度差,将高温区域的热量平衡至低温区域,加快了将导热板101上聚集的热量散发至外界环境的速度,能够避免导热板101上的热量大量聚集,可以避免因散热效果差导致的热源200无法正常工作的问题,散热效率高。
图6为图2中B向的示意图(其中未示出热源200)。
如图6所示,导热介质可以为第二导热垫片106,第二导热垫片106可以压接于导热板101与热源200之间。第二导热垫片106例如可以是硅橡胶、玻纤以及聚脂基材等。在受到压力时,第二导热垫片106可以尽可能地填充导热板101与热源200之间的间隙,将空气挤出导热板101与热源200的接触面。这样,可以减小各接触面之间的接触热阻,能够提升热量传递的效率。
第二导热垫片106可以固定在导热板101上。第二导热垫片106的数量可以为多个,多个第二导热垫片106分别分布在热源200在导热板101上的对应位置。第二导热垫片106的具体形状,可以取决于热源200的形状,本申请实施例对此不做具体限定。
需要说明的是,图6中仅示例性示出了部分第二导热垫片106,第二导热垫片106的具体数量可以由热源200的实际布局情况确定,本申请实施例对此不做具体限定。第二导热垫片106的具体分布位置也可以由热源200的实际布局情况确定,本申请实施例对此不做具体限定。
继续参见图6,导热介质可以为导热硅脂107,导热硅脂107可以填充在导热板101与热源200之间。导热硅脂107可以用于减小导热板101与热源200之间的热阻,提升热量传递的效率。
在一些实现方式中,导热硅脂107的成分具体可以为氧化锌ZnO或者银Ag等,本申请实施例对此不做具体限定。
在实际应用中,第二导热垫片106及导热硅脂107在导热板101与热源200之间的具体分布方式,可以由实际情况确定,本申请实施例对此也不做具体限定。
继续参见图6,散热风扇300上可以开设有进风口301。这样,冷气流可以由进风口301进入散热风扇300壳体内部。
继续参见图4,本申请实施例中,导热组件100还可以包括弹性片108,弹性片108一端可以固定在导热板101上,另一端可以固定在热源200所在的印刷电路板上,以将导热板101压设在热源200上。在将本申请实施例提供的散热系统应用至电子设备例如笔记本电脑中时,热源200所在的印刷电路板可以是笔记本电脑的主机板,这样,弹性片108一端可以固定在导热板101上,另一端可以固定在主机板上。
在实际应用中,弹性片108可以处于拉伸状态,这样,弹性片108可以向导热板101施加靠近热源200所在的印刷电路板的力,使得导热板101紧密压设在印刷电路板上。这样,可以减小导热板101与热源200之间的热阻。并且,弹性片108可以使得导热板101稳固地固定在热源200所在的印刷电路板上,避免导热板101发生窜动。
本申请实施例中,弹性片108的数量可以为多个,多个弹性片108可以分布在导热板101的各个位置,具体分布位置可以由实际布局情况确定,本申请实施例对此不做具体限定。
在一些实现方式中,将本申请实施例提供的散热系统应用至电子设备中时,电子设备的热源200可以将其产生的热量传递至与其直接接触或间接接触的器件上,并且散热系统与上述部件存在接触,例如散热风扇300与上述器件存在接触。本申请实施例提供的散热系统可以在散热风扇300与上述器件相接触的位置设置导热垫片,以利用散热风扇300的壳体为上述器件散热。导热垫片具体的具体设置位置等将在下文详述,此处不做赘述。
下面结合附图对第二热管104的两端分别向导热板101的两侧延伸、在导热板101的两侧各形成一个冷凝部1041的情况做示例性介绍。
图7为本申请实施例提供的另一种散热系统的拆解示意图。
如图7所示,本申请实施例中,导热组件100可以包括导热板101、第二热管104、第一鳍片1051和第二鳍片1052。其中,导热板101覆盖在热源200表面,导热板101与热源200之间可以填充有导热介质,导热介质例如可以是导热垫片或导热硅脂,这样,导热板101可以从热源200吸收热量。
第二热管104贴合于导热板101,具体可以贴合在导热板101远离热源200的一侧表面,这样,第二热管104可以从导热板101吸收热量。第二热管104的中间位置与导热板101有部分重合,第二热管104的两端分别向导热板101的两侧延伸,形成远离热源200的第一冷凝部10411及第二冷凝部10412。第一冷凝部10411分布在导热板101的其中一侧,第二冷凝部10412分布在导热板101的另外一侧。这样,导热板101上的热量可以由第二热管104传递至远离热源200的位置,可以实现对热源200散热。
继续参见图7,第一鳍片1051可以与第一冷凝部10411的管壁连接,具体连接方式可以为焊接。这样,第二热管104可以通过第一冷凝部10411将热量传递至第一鳍片1051。第二鳍片1052可以与第二冷凝部10412的管壁连接,具体连接方式可以为焊接。这样,第二热管104可以通过第二冷凝部10412将热量传递至第二鳍片1052。本申请实施例中,第一鳍片1051和第二鳍片1052与冷气流的接触面积的大小,可以由实际布局情况确定,本申请实施例对此不做具体限定。
继续参见图7,本申请实施例提供的散热系统可以包括第一散热风扇302和第二散热风扇303。第一散热风扇302与第一冷凝部10411对应设置,第一散热风扇302的出风口朝向其对应的第一冷凝部10411,以及朝向与其对应的第一冷凝部10411相连接的第一鳍片1051。样,在第一散热风扇302旋转时,可以形成吹向第一鳍片1051的冷气流,冷气流穿过第一鳍片1051时可以带走第一鳍片1051上的热量。
第二散热风扇303与第二冷凝部10412对应设置,第二散热风扇303的出风口朝向其对应的第二冷凝部10412,以及朝向与其对应的第二冷凝部10412相连接的第二鳍片1052。这样,第二散热风扇303可以形成直吹第二鳍片1052的冷气流,冷气流穿过第二鳍片1052时可以带走第二鳍片1052上的热量。
这样,第一鳍片1051和第二鳍片1052可以持续的从第二热管104吸收热量,可以保证散热系统的稳定运行。
本申请实施例中,第一鳍片1051可以以其侧面朝向第一散热风扇302的出风口。第一鳍片1051的尺寸可以与第一散热风扇302的出风口的尺寸相匹配,以使第一鳍片1051与第一散热风扇302吹出的冷气流形成充分接触,提升散热效果。第二鳍片1052也可以以其侧面朝向第二散热风扇303的出风口。第二鳍片1052的尺寸可以与第二散热风扇303的出风口的尺寸相匹配,以使第二鳍片1052与第二散热风扇303吹出的冷气流形成充分接触,提升散热效果。
需要补充说明的是,第一冷凝部10411可以覆盖在第一鳍片1051的顶部,且第一冷凝部10411的长度可以与第一鳍片1051的长度相匹配。这样,第一冷凝部10411可以迅速的将热量传递至在第一鳍片1051。第二冷凝部10412可以覆盖在第二鳍片1052的顶部,且第二冷凝部10412的长度可以与第二鳍片1052的长度相匹配。这样,第二冷凝部10412可以迅速的将热量传递至第二鳍片1052。
继续参见图7,本申请实施例中,第二热管104的数量可以为多个。当第二热管104的数量为多个时,多个第二热管104可以并列设置在导热板101上,多个第二热管104由导热板101向外延伸的方向可以相同也可以不同。
例如,继续参见图7,第二热管104的数量可以为两个,第二热管104A和第二热管104B。第二热管104A和第二热管104B可以并列设置在导热板101上,且第二热管104A和第二热管104B由导热板101向外延伸的方向相同,此时第二热管104A和第二热管104B可以组成热管组。
第二热管104A的两端分别向导热板101的两侧延伸,形成远离热源200的第一冷凝部10411A和第二冷凝部10412A。第二热管104B的两端分别向导热板101的两侧延伸,形成远离热源200的第一冷凝部10411B和第二冷凝部10412B。由于第二热管104A和第二热管104B的延伸方向相同,因此,第一冷凝部10411A和第一冷凝部10411B是并列设置的,第一冷凝部10411A和第一冷凝部10411B可以共同对应于第一散热风扇302。第二冷凝部10412A和第二冷凝部10412B是并列设置的,第二冷凝部10412A和第二冷凝部10412B可以共同对应于第二散热风扇303。可见,在热管组内的各个第二热管104的延伸方向相同时,同一延伸方向上的各个冷凝部1041可以对应于同一散热风扇300。
需要说明的是,当第二热管104的数量为多个时,可以基于第二热管104的数量设计第一鳍片1051及第二鳍片1052的尺寸。
设置多个第二热管104可以提升导热板101与外界环境热量交换的效率,能够避免热量在导热板101上过度聚集,进而避免影响对热源200的散热效率。
继续参见图7,本申请实施例中,导热板101可以包括第一导热板1013和第二导热板1014,沿第二热管104的长度方向,第一导热板1013和第二导热板1014可以并列设置,且第一导热板1013靠近第一散热风扇302,第二导热板1014靠近第二散热风扇303。可以理解的是,第一导热板1013远离第二导热板1014的一侧设置有第一散热风扇302,以及与第一散热风扇302相对应的第一鳍片1051,且第二热管104的第一冷凝部10411覆盖于第一鳍片1051。第二导热板1014远离第一导热板1013的一侧设置有第二散热风扇303,以及与第二散热风扇303相对应的第二鳍片1052,且第二热管104的第二冷凝部10412覆盖于第二鳍片1052。
在一些实施例中,第一导热板1013和第二导热板1014可以灵活地覆盖在不同的热源200上,有利于热源200布局。部分热源200的热量可以被第一导热板1013吸收,剩余部分的热源200的热量可以被第二导热板1014吸收。
本申请实施例中,第一导热板1013和第二导热板1014为板状结构。第一导热板1013和第二导热板1014的形状和尺寸可以相同也可以不同,具体形状及尺寸可以由实际布局及散热需求确定,本申请实施例对此不做具体限定。受器件布局的影响,第一导热板1013和第二导热板1014均可以设置由多个平板结构组成,且多个平板结构之间可以存在高度差,本申请实施例对此不做具体限定。
需要补充说明的是,本申请实施例中,导热板101不限于包括第一导热板1013和第二导热板1014,第一导热板1013和第二导热板1014的排列方式也不限于沿第二热管104的长度方向并列设置,可以由实际布局情况确定,本申请实施例对此不做具体限定。
继续参见图7,本申请实施例提供的散热系统可以包括第一搭桥401和第二搭桥402,第一搭桥401的第一端可以与第一散热风扇302的壳体连接,第一搭桥401的第二端可以搭接在第一导热板1013上。这样,第一搭桥401可以起到在第一导热板1013与第一散热风扇302之间进行热传递的作用。第一导热板1013上的热量可以通过第一搭桥401被传递至第一散热风扇302的壳体上,之后,第一散热风扇302壳体上的热量可以通过冷气流散发到外界环境中。
第二搭桥402的第一端可以与第二散热风扇303的壳体连接,第二搭桥402的第二端可以搭接在第二导热板1014上。这样,第二搭桥402可以起到在第二导热板1014之间进行热传递的作用。第二导热板1014上的热量可以通过第二搭桥402被传递至第二散热风扇303的壳体上,之后,第二散热风扇303壳体上的热量可以通过冷气流散发至外界环境中。
在一些实现方式中,第一搭桥401可以与第一散热风扇302为一体结构,可以利用压铸工艺,使得第一搭桥401一体成型于第一散热风扇302的壳体上。第二搭桥402也可以与第二散热风扇303为一体结构,可以利用压铸工艺,使得第二搭桥402一体成型于第二散热风扇303的壳体上。
受器件布局的影响,第一搭桥401和第二搭桥402的形状、长度等可以相同,也可以不同,本申请实施例对此不做具体限定。
继续参见图7,导热组件100还包括第一热管102,第一热管102可以贴合于第一导热板1013和第二导热板1014,具体可以贴合在第一导热板1013和第二导热板1014远离热源200的一侧表面。可见,第一热管102可以跨设于第一导热板1013和第二导热板1014。
第一热管102的其中一端可以延伸至第一导热板1013与第一搭桥401之间。这样,第一热管102可以从第一导热板1013吸收热量,并将热量传递至第一搭桥401,进一步的,可以通过第一搭桥401将热量传递至第一散热风扇302的壳体。由于第一热管102具有优良的导热性能,因此第一热管102可以快速地在第一搭桥401与第一导热板1013之间进行热量传递,可以提升第一搭桥401与第一导热板1013之间热传递的效率。进而能够快速地将第一导热板1013上聚集的热量传递至外界,散热效率高。
继续参见图7,第一热管102的另一端可以延伸至第二导热板1014与第二搭桥402之间。这样,第二热管104可以从第二导热板1014吸收热量,并将热量传递至第二搭桥402,进一步的,可以通过第二搭桥402将热量传递至第二散热风扇303的壳体。由于第一热管102具有优良的导热性能,因此第一热管102也可以快速地在第二搭桥402与第二导热板1014之间进行热量传递,可以提升第二搭桥402与第二导热板1014之间热传递的效率。进一步的,能够快速地将第二导热板1014上聚集的热量传递至外界,散热效率高。
在一些实现方式中,第二热管104可以焊接于第一导热板1013及第二导热板1014,这样,可以第二热管104与第一导热板1013及第二导热板1014之间的热阻,同时使第二热管104稳固地固定于第一导热板1013及第二导热板1014。
图8为图7所示的散热系统的热量传递示意图。
图8中的热源200仅以虚线框的形式做了示例性示意,不代表热源200的真实结构。
如图8所示,本申请实施例为了将第一导热板1013及第二导热板1014上的热量传递至外界环境中,提供了两种路径:
第一种路径为:第一热管102从第一导热板1013上吸收热量,并将热量传递至第一鳍片1051。之后第一散热风扇302可以旋转并形成冷气流直吹向第一鳍片1051,以将第一鳍片1051上的热量散发至外界环境中。第一热管102还可以从第二导热板1014上吸收热量,并将热量传递至第二鳍片1052。之后第二散热风扇303可以旋转并形成冷气流直吹第二鳍片1052,以将第二鳍片1052上的热量散发至外界环境中。
第二种路径为:第一搭桥401将第一导热板1013上的热量传递至第一散热风扇302的壳体。之后,随着冷气流在第一散热风扇302内部的流动,冷气流可以将第一散热风扇302壳体上的热量经由第一鳍片1051散发至外界环境中。第二搭桥402将第二导热板1014上的热量传递至第二散热风扇303的壳体,之后,随着冷气流在第二散热风扇303内部的流动,冷气流可以将第二散热风扇303壳体上的热量经由第二鳍片1052散发至外界环境中。
图9为本申请实施例提供的第二搭桥、第二导热板及第一热管的位置关系图。
如图8及图9所示,第二搭桥402的第二端可以靠近第二导热板1014边缘,且第一热管102可以位于第二导热板1014的边缘。并且,第一导热板1013的边缘是远离第二热管104的。这样,第二导热板1014向外传递热量的位置,分散地分布在第二导热板1014上,可以使得第二导热板1014的温度分布更加均衡,可以避免电子设备出现局部温度过热,提升用户使用体验。
第二搭桥402的第一端固定于第二散热风扇303的壳体,且固定位置靠近第二导热板1014边缘。这样,可以缩短热量在第二导热板1014与第二散热风扇303之间传递的距离,使得热量可以迅速由第二导热板1014传递至第二散热风扇303的壳体上,避免第二导热板1014上出现热量过度聚集而影响热源200的工作性能。
在实际布局过程中,第一热管102在第二导热板1014上的延伸方向,可以跟随热源200的布局变化,不限于第一热管102与第二导热板1014的边缘平齐。第二导热板1014远离第二热管104的一侧边缘可以突出于第一热管102。
第一搭桥401、第一导热板1013和第一热管102之间的其他位置关系,可以参照上述对第二搭桥402、第二导热板1014及第一热管102的位置的描述内容,此处不做赘述。
继续参见图7,导热组件100还包括多个第一导热垫片103,第一导热垫片103可以压接与第一搭桥401与第一导热板1013及第一热管102之间,并且第一导热垫片103可以压接与第二搭桥402与第二导热板1014及第一热管102之间。这样,可以提升热量传递的效率。
下面对第一搭桥401及第二搭桥402的热传导能力做示例性介绍。
根据热传导理论公式,第一导热板1013与第一搭桥401之间传递热量时的热传输率为:
Figure SMS_1
公式一;
其中,Q1为第一导热板1013与第一搭桥401之间传递热量时的热传输率,K为第一导热垫片103的导热率,S为第一搭桥401与第一导热板1013的接触面积,△T为第一搭桥401与第一导热板1013之间的温差,L为第一导热垫片103的厚度。
以第一搭桥401和第二搭桥402的长和宽近似为
Figure SMS_2
、第一导热垫片103压缩后的厚度约为0.25mm、第一导热垫片103的导热率约为/>
Figure SMS_3
、第一搭桥401与第一导热板1013之间的温差约为5℃、第二搭桥402与第二导热板1014之间的温差也约为5℃为例,基于公式一可以计算出第一导热板1013与第一搭桥401之间传递热量时的热传输率
Figure SMS_4
。相应的,第二导热板1014与第二搭桥402之间传递热量时的热传输率Q2=8W。可见,搭桥400结构与导热板101之间传递热量时的热传输率/>
Figure SMS_5
综上,本申请实施例提供的散热系统增设了搭桥400结构,使得散热系统的热传输率至少提升16W。这样,可以加快对热源200散热的效率,使得热源200的温度可以维持在一个较低的值,可以减小热源200工作时的发热损失,能够提升热源200的工作功率。
在一些实施例中,本申请实施例提供的散热系统可以应用至个人计算机例如笔记本电脑中,下面结合附图对散热系统为笔记本电脑散热的具体过程做具体介绍。
图10为本申请实施例提供的包括散热系统的笔记本电脑的拆解示意图。
图11为图10的局部放大图。
如图10及图11所示,笔记本电脑包括屏后盖(A壳)10、屏前框(B壳)20以及位于屏后盖10与屏前框20之间的屏幕组件,还包括主机上盖(C壳)30、位于主机上盖30上的键盘以及主机下盖(D壳)40,主机上盖30与主机下盖40之间设置有主机板51,主机板51可以是一种印刷电路板(printed circuit board,PCB),铺设在键盘背面,主机板51上布置了组成计算机的主要电路系统,例如BIOS芯片、I/O控制芯片、键和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。主机上盖30与主机下盖40之间还可以包括一些发热器件,例如CPU 52、GPU 53以及GDDR 54。发热器件还可以包括为CPU配置的电容器、MOS管或者电感线圈等,本申请实施例中,这些器件可以统称为CPU VR 55,发热器件还可以包括为GPU配置的电容器、MOS管或者电感线圈等,本申请实施例中,这些器件可以统称为GPU VR 56。发热器件还可以包括为电子设备充电等任一会产生热量的器件,本申请实施例中该器件被称为Charge 57。进一步的,CPU 52、GPU 53、GDDR 54、CPU VR 55、GPU VR56及Charge 57可以布置在主机板51上,各个器件的具体分布位置可以由实际需求确定,本申请实施例对此不做具体限定。可以理解的是,CPU 52、GPU 53、GDDR 54、CPU VR 55、GPUVR 56及Charge 57为本申请实施例中所述的热源200。
本申请实施例中,第一导热板1013覆盖在GPU 53、GDDR 54及GPU VR 56上,第二导热板1014覆盖在CPU 52、CPU VR 55及Charge 57上。进一步的,第一热管102及第二热管104贴合在第一导热板1013及第二导热板1014远离CPU 52的一侧表面。
由于CPU 52及GPU 53是发热较为明显的器件,本申请实施例中第二热管104在热源200厚度方向上的正投影可以覆盖CPU 52及GPU 53,这样,第二热管104可以迅速为CPU52及GPU 53散热,使得CPU 52及GPU 53可以维持高性能运行。第一热管102在CPU 52厚度方向上的正投影可以覆盖或部分覆盖CPU VR 55、GPU VR 56及Charge 57,这样,可以提升第二热管104为CPU VR 55、GPU VR 56及Charge 57散热的速度,快速均衡CPU VR 55、GPU VR56及Charge 57工作时所产生的热量。
在实际应用中,CPU 52、GPU 53、GDDR 54、CPU VR 55、GPU VR 56及Charge 57产生的热量,可以由第一导热板1013及第二导热板1014吸收,之后,第一导热板1013上的热量,可以由第二热管104传递至第一鳍片1051上。进一步的,第一鳍片1051上的热量可以由第一散热风扇302产生的冷气流吹至笔记本电脑外侧,第二导热板1014上的热量,可以由第二热管104传递至第二鳍片1052上。进一步的,第二鳍片1052上的热量可以由第二散热风扇303产生的冷气流吹至笔记本电脑外侧。进一步的,第一导热板1013上的热量,也可以通过第一搭桥401传递至第一散热风扇302的壳体上,之后热量可以通过第一散热风扇302所形成的冷气流散发至笔记本电脑外,第二导热板1014上的热量,也可以通过第二搭桥402传递至第二散热风扇303的壳体上,之后热量可以通过第二散热风扇303所形成的冷气流散发至笔记本电脑外。可见,本申请实施例提供的散热系统,可以为笔记本电脑散热,并且散热效率高,能够提升笔记本电脑的性能,提升用户体验。
继续参见图10及图11,本申请实施例提供的散热系统还可以包括多个弹性片108,弹性片108一端可以固定在第一导热板1013或第二导热板1014上,另一端固定在主机板51上。这样,可以将第一导热板1013或第二导热板1014压设在热源200上。进而可以减小第一导热板1013或第二导热板1014与热源200之间的热阻,还可以避免第一导热板1013或第二导热板1014发生窜动。
继续参见图10及图11,主机板51上可以开设有容置孔511,第一散热风扇302及第二散热风扇303位于容置孔511内。
可以理解是,笔记本电脑中有用于散热风扇300进风及出风的通风孔。
在一些实现方式中,热源200可以将其产生的热量传递至与其直接接触或间接接触的器件上,这些器件可以被称为受热件500。例如,热源200会将部分热量传递至主机板51,那么位于主机板51远离热源200一侧的部件会成为受热件500。在实际应用中,受热件500一般为键盘铁件。本申请实施例中,散热风扇300可以抵接于受热件500上,或者,散热风扇300与受热件500之间存在约1mm的微小间隙。
图12为本申请实施例提供的第三导热垫片的位置示意图。
如图10-图12所示,导热组件100还可以包括第三导热垫片109,第三导热垫片109压接于散热风扇300与受热件500之间。这样,可以减小受热件500与散热风扇300之间的接触热阻,可以提升热量传递效率。
第三导热垫片109例如可以是硅橡胶、玻纤以及聚脂基材等。在受到压力时,第三导热垫片109可以发生压缩并具有良好的导热性。因此,第三导热垫片109可以用于减小散热风扇300与受热件500之间的接触热阻,能够提升热量传递的效率。
这样,受热件500上的热量,可以由第一散热风扇302的壳体及第二散热风扇303的壳体吸收,之后第一散热风扇302壳体及第二散热风扇303壳体上的热量可以由冷气流散发至外界环境中。可见,本申请实施例可以起到为受热件500散热的作用。进一步的,可以避免受热件500上的热量向C壳30传递,能够减低C壳30表面的温度,可以避免出现C壳30表面温度过高而影响用户体验的问题。
继续参见图12,部分第三导热垫片109可以布置在第一散热风扇302的边缘,并且第三导热垫片109可以从容置孔511中露出,部分第三导热垫片109可以布置在第二散热风扇303的边缘,并且第三导热垫片109可以从容置孔511中露出。本申请实施例不对第三导热垫片109的数量做限定,具体数量可以由实际情况确定。
继续参见图11,第一散热风扇302的侧面可以设置有多个第一螺座3021,沿热源200厚度方向,第一螺座3021上开设有通孔。在实际应用中,螺钉可以由第一散热风扇302远离受热件500的一侧从通孔中穿入,之后与受热件500螺纹连接,此处受热件500可以为笔记本电脑的键盘铁件。这样,可以将第一散热风扇302锁固在受热件上。同时螺钉可以对第一散热风扇302施加靠近受热件500方向的力,这样,第一搭桥401可以紧密贴合在第一导热板1013及第一热管102上,可以尽可能的减小第一搭桥401与第一导热板1013及第一热管102之间的热阻。
相应的,第二散热风扇303的侧面也可以设置有多个第二螺座3031,沿热源200厚度方向,第二螺座3031上开设有通孔。在实际应用中,螺钉可以由第二散热风扇303远离受热件500的一侧从通孔中穿入,之后与受热件500螺纹连接,此处受热件500可以为笔记本电脑的键盘铁件。这样,可以将第二散热风扇303锁固在受热件500上。同时螺钉可以对第二散热风扇303施加靠近受热件500方向的力。第二搭桥402可以紧密贴合在第二导热板1014及受热件500上,可以尽可能的减小第二搭桥402与第二导热板1014及第一热管102之间的热阻。
在一些实现方式中,第一散热风扇302与第一导热板1013之间的第一搭桥401的数量不限于一个,为了迅速将第一导热板1013上的热量散发至外界环境中,避免热量堆积在第一导热板1013上,可以增加第一搭桥401的数量,例如第一搭桥401可以为两个,两个第一搭桥401可以搭设在第一导热板1013的不同位置,本申请实施例对此不做具体限定。相应的,第二散热风扇303与第二导热板1014之间的第二搭桥402的数量也不限于一个,为了迅速将第二导热板1014上的热量散发至外界环境中,避免热量堆积在第二导热板1014上,可以增加第二搭桥402的数量,例如第二搭桥402可以为两个,两个第二搭桥402可以搭设在第二导热板1014的不同位置,本申请实施例对此不做具体限定。
需要说明的是,本申请实施例中,通过第二热管104进行热量传递可以认为是一种在平面内的热量传递。进一步的,通过搭桥400与导热板101及第一热管102进行热量传递,热量在导热板101及第一热管102所在平面向搭桥400所在平面之间进行传递,实现了热量在空间上的传递。进一步的,本申请实施例中,受热件500所在平面传递与散热风扇400所在平面之间也可以进行传递,散热风扇400的立体结构可以应用至散热过程中,同样实现了热量在空间上的传递。可见,本申请实施例可以利用电子设备内部各部分在空间上存在的温度差,进行三维立体散热,散热效果显著。
本申请实施例中,可以通过对导热组件100的设计,使得导热组件100形成多个远离热源200的部分。进一步的,导热组件100多个远离热源200的部分,均可以对应设置有散热风扇300,多个散热风扇300均设置有搭桥400,且搭桥400均搭接在导热组件100上。这样,可以提升为导热组件100散热的效率,可以避免热量堆积在导热组件100上无法散出。
在一些实施例中,可以提供一种热管组,热管组内包括多个第二热管104,多个第二热管104可以沿不同方向分别向导热板101的外侧延伸,形成多个冷凝部1041,每个冷凝部1041均可以对应连接有鳍片105。此时,该多个冷凝部1041相当于导热组件100多个远离热源200的部分。
例如,多个第二热管104可以向三个方向延伸,形成三个冷凝部1041。进一步的,每一个冷凝部1041均可以对应上连接有鳍片105,并且每个冷凝部1041均对应设置有散热风扇300,散热风扇300的出风口朝向其对应的冷凝部1041,以及朝向与其对应的冷凝部1041相连接的鳍片105。进一步的,每个散热风扇300均可以设置搭桥400,三个散热风扇300对应的搭桥400可以分别搭接在导热板101上。热管组还可以延伸形成多于三个的冷凝部1041,此处不做赘述。
在一些实现方式中,本申请实施例提供的第一热管102及第二热管104内还包括毛细多孔材料以及绝缘部等,本申请实施例对此不做具体限定。
在一些实现方式中,第一热管102及第二热管104可以替换为真空腔均热板散热技术(Vapor-Chamber,VC)板,VC板的具体形状可以由实际情况确定,本申请实施例对此不做具体限定。
在一些实现方式中,导热板101靠近热源200的一侧表面还可以设置有麦拉片,以使导热板101与其他部件形成电气绝缘,避免导热板101导电影响电子设备的正常运行。
在一些实现方式中,当散热风扇300的螺座沿热源200厚度方向的正投影位于搭桥400上时,搭桥400可以设置有与螺座对应的通孔,以使散热风扇300可以正常安装。螺座沿热源200厚度方向的正投影是否位于搭桥400上,可以由实际布局情况确定,本申请实施例对此不做具体限定。
本申请实施例还提供一种电子设备,该电子设备配置有上述各个实施例提供的散热系统。在该电子设备中,热源200例如是电子设备的CPU、GPU或GDDR,也可以是为CPU或GPU配置的电容器、MOS管或者电感线圈等,还可以是为电子设备充电等任一会产生热量的器件。电子设备例如可以是笔记本电脑等,本申请实施例对此不做具体限定。在配置有散热系统后,电子设备的热源200的散热效率得以提升,避免因散热效果差导致热源200异常发热或者降频热源200的工作性能可以得到提升,改善了用户体验。
以上的具体实施方式,对本申请实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上仅为本申请实施例的具体实施方式而已,并不用于限定本申请实施例的保护范围,凡在本申请实施例的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本申请实施例的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种散热系统,其特征在于,包括:
导热组件(100),覆盖在热源(200)表面,所述导热组件(100)与所述热源(200)之间填充有导热介质;
散热风扇(300),抵接于所述导热组件(100)远离所述热源(200)的部分,且所述散热风扇(300)的出风口朝向所述导热组件(100);
搭桥(400),所述搭桥(400)的第一端与所述散热风扇(300)的壳体连接,所述搭桥(400)的第二端搭接在所述导热组件(100)上;
其中,所述散热风扇(300)的壳体和所述搭桥(400)均为金属材质。
2.根据权利要求1所述的散热系统,其特征在于,
所述导热组件(100)包括:
导热板(101),覆盖在所述热源(200)表面,所述导热板(101)与所述热源(200)之间填充有所述导热介质;
所述散热风扇(300)与所述导热板(101)相邻设置;
所述搭桥(400)的第一端与所述散热风扇(300)的壳体连接,所述搭桥(400)的第二端搭接在所述导热板(101)上。
3.根据权利要求2所述的散热系统,其特征在于,
所述导热组件(100)还包括第一热管(102)和第一导热垫片(103);
所述第一热管(102)贴合在所述导热板(101)上;
所述第一热管(102)的一端位于所述导热板(101)与所述搭桥(400)之间;
所述第一导热垫片(103)压接于所述搭桥(400)与所述导热板(101)及所述第一热管(102)之间。
4.根据权利要求3所述的散热系统,其特征在于,
所述导热板(101)包括相连接的第一平板(1011)及第二平板(1012);
所述第一平板(1011)和所述第二平板(1012)均覆盖在所述热源(200)表面,所述第一平板(1011)和所述第二平板(1012)与所述热源(200)之间均填充有所述导热介质;
所述第一平板(1011)与所述第二平板(1012)之间存在高度差;
所述第一热管(102)位于所述第一平板(1011)远离所述热源(200)的一侧表面,所述第一热管(102)远离所述热源(200)的一侧表面与所述第二平板(1012)远离所述热源(200)的一侧表面处于同一平面内。
5.根据权利要求3所述的散热系统,其特征在于,
所述导热组件(100)还包括:
至少一个第二热管(104),贴合在所述导热板(101)上,所述第二热管(104)沿至少一个方向由所述导热板(101)向外延伸,形成至少一个远离所述热源(200)的冷凝部(1041);
鳍片(105),分布在各个所述冷凝部(1041),且与所述冷凝部(1041)的管壁连接;
所述散热风扇(300)的数量为至少一个,至少一个所述散热风扇(300)与至少一个所述冷凝部(1041)一一对应设置,每个所述散热风扇(300)的出风口朝向其对应的所述冷凝部(1041),以及朝向与其对应的所述冷凝部(1041)相连接的所述鳍片(105)。
6.根据权利要求5所述的散热系统,其特征在于,
当所述第二热管(104)的数量为多个时,多个所述第二热管(104)并列设置在所述导热板(101)上。
7.根据权利要求2所述的散热系统,其特征在于,
所述导热介质包括第二导热垫片(106),所述第二导热垫片(106)压接于所述导热板(101)与所述热源(200)之间;和/或,
所述导热介质包括导热硅脂(107),所述导热硅脂(107)填充在所述导热板(101)与所述热源(200)之间。
8.根据权利要求2所述的散热系统,其特征在于,
所述导热组件(100)还包括弹性片(108);
所述弹性片(108)一端固定在所述导热板(101)上,另一端固定在所述热源(200)所在的印刷电路板上,以将所述导热板(101)压设在所述热源(200)上。
9.根据权利要求1所述的散热系统,其特征在于,
所述散热风扇(300)的壳体抵接于受热件(500)上,所述受热件(500)的热量是由所述热源(200)传递的。
10.根据权利要求9所述的散热系统,其特征在于,
所述导热组件(100)还包括第三导热垫片(109),所述第三导热垫片(109)压接于所述散热风扇(300)与所述受热件(500)之间。
11.根据权利要求1所述的散热系统,其特征在于,
所述搭桥(400)与所述散热风扇(300)为一体结构。
12.一种电子设备,其特征在于,包括:权利要求1-11任一项所述的散热系统。
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