CN213638735U - 散热装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种散热装置及电子设备。该散热装置包括：离子风散热组件，包括基板、第一翅片阵列和离子风发生器，基板靠近电子设备中的至少一个发热部件设置，第一翅片阵列安装于基板，第一翅片阵列包括多个等间距且相互平行设置的第一翅片，相邻的第一翅片之间形成散热通道，离子风发生器包括至少一对放电极和集电极，放电极和集电极均设于第一翅片并位于散热通道内，离子风发生器通电能够产生从放电极到集电极的离子风，以对至少一个发热部件产生并传导至第一翅片的热量进行散热；导风罩，罩设于基板，导风罩上设有分别与散热通道连通的进风口和出风口。本实用新型能够实现电子设备的有效散热，并保证电子设备的使用性能。

Description

散热装置及电子设备

技术领域

本实用新型涉及计算机硬件技术领域，具体涉及一种散热装置及电子设备。

背景技术

工业级计算机由于其自身高温、高湿度、高盐雾的应用场景，基于系统的可靠性设计因素考虑，通常采用无风扇的自然冷却式散热方案，其散热能力相对较低。现有技术一般通过增加外壳散热面积，但是，这会增加产品体积，使得整机尺寸偏大，与电子设备集成化小型化发展的趋势相背；另一方案中，通过喷漆、电泳、阳极氧化等方式提升计算机表面辐射换热能力，但是，表面处理的辐射改善能力，同样受限于整机的外观尺寸；另一方案中，在自然冷却式散热的条件下，采用半导体制冷，但是制冷片热面散热能力制约整体散热效果，且热量容易回流，改善的效果有限；再一方案中，对计算机系统进行限速降频，来减少产生的热量，如此，会降低计算机的计算能力，降低计算机的使用性能。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种散热装置及电子设备，其能够解决工业级计算机在复杂气候条件下的散热问题，满足其全天候条件下的使用需求，并保证计算机的使用性能。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种散热装置，包括：

离子风散热组件，包括基板、第一翅片阵列和离子风发生器，所述基板靠近电子设备中的至少一个发热部件设置，所述第一翅片阵列安装于所述基板，所述第一翅片阵列包括多个等间距且相互平行设置的第一翅片，相邻的所述第一翅片之间形成散热通道，所述离子风发生器包括至少一对放电极和集电极，所述放电极和集电极均设于所述第一翅片并位于所述散热通道内，所述离子风发生器通电能够产生从所述放电极到所述集电极的离子风，以对所述至少一个发热部件产生并传导至所述第一翅片的热量进行散热；

导风罩，罩设于所述基板，所述导风罩上设有进风口和出风口，所述进风口和所述出风口分别与所述散热通道连通。

在一些实施例中，相邻的所述第一翅片之间形成的所述散热通道内设有至少两对放电极和集电极，每对放电极和集电极沿垂直于所述基板的板面方向间隔一定的距离并列排布。

在一些实施例中，相邻的所述第一翅片之间形成的所述散热通道内设有至少两对放电极和集电极，每对放电极和集电极沿空气流动的方向间隔一定的距离依次排布。

在一些实施例中，相邻的两对放电极和集电极之间的间隔相同或不同；每对放电极和集电极中，所述放电极和所述集电极之间的间隔相同或不同。

在一些实施例中，所述放电极为具有尖端的金属件，所述集电极为具有集电表面的金属块或金属片。

在一些实施例中，所述进风口和所述出风口设置在所述导风罩的相对的两侧壁上，且所述进风口和所述散热通道的进风端相对设置，所述出风口和所述散热通道的出风端相对设置。

在一些实施例中，所述散热装置还包括设于所述基板的均温元件，以使传导至所述基板的热量均匀分布；所述均温元件为热管、均温板中的至少一种。

在一些实施例中，所述发热部件和所述基板之间还设有导热件，以将所述发热部件产生的热量传导至所述基板。

在一些实施例中，所述导风罩的外侧还设有第二翅片阵列，所述第二翅片阵列安装于所述导风罩的顶部，所述第二翅片阵列包括多个等间距且相互平行设置的第二翅片。

与现有技术相比较，本实用新型提供的散热装置通过离子风发生器产生的离子风在第一翅片阵列形成的散热通道内对电子设备中至少一个发热部件产生的热量进行散热，并将热量从与散热通道连通的第一导风罩的出风口散出，散热通道内产生的较高空气流速能够与第一翅片面的热量充分接触，提高散热装置的对流换热能力，从而提高散热装置的散热能力；另外，通过导风罩可以对热量进行导向，直接将部分热量散出或者将经离子风散热后的热量散出，能够进一步提高散热装置的散热能力。

本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括：

至少一个发热部件；

上述的散热装置，所述散热装置用于对所述至少一个发热部件产生的热量进行散热。

采用上述散热装置的电子设备能够在复杂气候条件下有效散热，满足其全天候条件下的使用需求，并保证电子设备的使用性能。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所实用新型的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本实用新型实施例的电子设备的整机结构图；

图2为本实用新型实施例的散热装置的结构示意图(不含导风罩)；

图3为图2中散热装置的俯视图；

图4为本实用新型实施例的散热装置的另一结构示意图；

图5为本实用新型实施例的散热装置的又一结构示意图；

图6为本实用新型实施例的散热装置的导热部件的结构示意图。

附图标记：

10-散热装置、20-发热部件、30-壳体；

11-基板、111-第一板面、112-第二板面、12-第一翅片、101-散热通道、131-放电极、1311-第一放电极、1312-第二放电极、132-集电极、1321-第一集电极、1322-第二集电极；2-导风罩、21-进风口；3-第二翅片阵列；4-导热部件。

具体实施方式

为了使得本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本实用新型实施例的以下说明清楚且简明，本实用新型省略了已知功能和已知部件的详细说明。

图1至图6为本实用新型实施例的散热装置的结构示意图。如图1至图6所示，本实用新型实施例提供了一种散热装置10，包括：

离子风散热组件，包括基板11、第一翅片阵列和离子风发生器，基板11靠近电子设备中的至少一个发热部件20设置，第一翅片阵列安装于基板11，第一翅片阵列包括多个等间距且相互平行设置的第一翅片12，相邻的第一翅片12之间形成散热通道101，离子风发生器包括至少一对放电极131和集电极132，放电极131和集电极132均设于第一翅片12并位于散热通道2内，离子风发生器通电能够产生从放电极131到集电极132的离子风，以对至少一个发热部件20产生并传导至第一翅片12的热量进行散热；

导风罩2，罩设于基板11，导风罩2上设有进风口21和出风口(图中未示出)，进风口21和出风口分别与散热通道101连通。

本实用新型实施例提供的散热装置通过离子风发生器产生的离子风在第一翅片阵列形成的散热通道101内对电子设备中至少一个发热部件20产生的热量进行散热，并将热量从与散热通道101连通的第一导风罩2的出风口散出，散热通道101内产生的较高空气流速能够与第一翅片12表面的热量充分接触，提高散热装置的对流换热能力，从而提高散热装置的散热能力；另外，通过导风罩2可以对热量进行导向，直接将部分热量散出或者将经离子风散热后的热量散出，能够进一步提高散热装置的散热能力。

在一些实施例中，如图2和图3所示，第一翅片12垂直于基板11的板面，放电极131和集电极132在散热通道101内对应设置，放电极131设置在散热通道101内靠近进风端的位置，集电极132设置在散热通道101内靠近出风端的位置，使得热量能够沿空气流向散出。

放电极131和集电极132分别与散热装置的电源的正极和负极连接，发热部件20产生的热量从基板1分别传导至导风罩2及第一翅片12，部分热量从导风罩2的出风口排出；此时，第一翅片12形成的散热通道101内的放电极131(正电极)的一端经过高压电晕后产生正负离子，正离子在电场的作用下，流向集电极132(负电极)形成离子风(气流)，将电子设备工作时发热部件20产生的热量及时释放至外界环境。

在一些实施例中，如图4和图5所示，相邻的两个第一翅片12形成的散热通道101内设有至少两对放电极131和集电极132，其中，第一对放电极131和集电极132可以为主电极对，其他对放电极131和集电极132可以为辅助电极对，或者根据实际需要设置主电极对和辅助电极对。每对放电极131和集电极132中，放电极131和集电极132之间均能够产生高压，以分别进行电离，从而产生离子风。

本实施例中，设置有两对放电极131和集电极132，其中，第一对放电极131和集电极132为主电极对，包括第一放电极1311和第一集电极1321，第一放电极1311和第一集电极1321能够产生第一离子风；第二对放电极131和集电极132为辅助电极对，包括第二放电极1312和第二集电极1322，第二放电极1312和第二集电极1322能够产生第二离子风。

在一具体实施例中，如图4所示，每对放电极131和集电极132沿垂直于基板11的板面方向间隔一定的距离并列排布。即，第一放电极1311和第二放电极1312沿垂直于基板11的板面方向间隔一定的距离依次并列设置，相应地，第一集电极1321和第二集电极1322沿垂直于基板11的板面方向间隔该距离依次并列设置。

进一步地，放电极131和集电极132之间的电极电压能够根据电子设备的功耗变化(散热需求)动态调整，以调节离子风风量(空气流量)，使得散热装置能够高效运行，将电子设备内主要发热部件20的温度控制在其硬件规格允许的范围内。即本实施方式可以通过调节放电极131和集电极132之间的电压，控制散热空气流量，从而有效控制电子设备主要发热部件20的温度，实现快速散热。

本实施例中，第一放电极1311和第一集电极1321之间的第一电压和/或第二辅助电极对1312和第二集电极1322之间的第二电压能够动态调整。具体实施中，可以将第一电压固定，通过调节第二电压控制第二离子风的风量，从而控制空气流量，对散热装置的散热工作进行有效控制；将第一电压固定可以保证基础离子风量，进而根据实际散热需求进行散热。

特别地，本实施例中，每对放电极131和集电极132沿垂直于基板11的板面方向并列排布，在动态调整空气流量的同时，可以增加第一翅片12之间形成的散热通道101的雷诺数，降低散热通道101的边界层厚度，提高对流换热系数，从而提高散热装置的散热性能。

在另一具体实施例中，如图5所示，每对放电极131和集电极132沿空气流动的方向间隔一定的距离依次排布。即，第一放电极1311和第一集电极1321沿空气流动的方向间隔第一距离设置，第二放电极1312和第二集电极1322沿空气流动的方向间隔第二距离设置，第一集电极1321与第二放电极1312相邻并间隔一定的距离。

每对放电极131和集电极132沿着空气的流通方向前后排布，当散热装置的阻力较高时，主电极对和辅助电极对电晕后产生的空气可以实现串联，可以提高风压来克服散热装置的阻力，从而提高风量，提高散热装置的散热能力。另外，沿着空气的流通方向设置多对放电极131和集电极132，可以通过每对放电极131和集电极132之间的相互作用，提高散热效果，如果放电极131和集电极132之间的距离过大，会使电离产生的部分正离子未流向集电极132，影响散热效果。

进一步地，第一放电极1311和第一集电极1321之间形成的第一距离与第二放电极1312和第二集电极1322之间形成的第二距离可以相同也可以不同。将第一距离和第二距离设置为相同，可以保证每对放电极131和集电极132之间产生的离子风风量相同。

特别地，由于散热通道101内靠近发热部件20的位置的温度较高，在一优选实施例中，可以将靠近发热部件20的一对或多对放电极131和集电极132中，放电极131和集电极132之间的距离设置的较大，以产生较多的离子风使得靠近发热部件20的热量快速散去。

另外，相邻的两对放电极131和集电极132之间的间隔可以相同，也可以不同。

与图4中的结构类似，本实施例中，第一放电极1311和第一集电极1321产生第一离子风；第二放电极1312和第二集电极1322产生第二离子风，且第一离子风和/或第二离子风的风量可以通过调节第一放电极1311和第一集电极1321之间的第一电压和/或第二辅助电极对1312和第二集电极1322之间的第二电压进行调整，从而调节散热装置的空气流量，实现高效散热。

上述实施例中，如图4和图5所示，第一离子风和第二离子风的流向均相同，可以保证热量能够沿预定的方向散出，保证散热效果。

本实施例中，如图2至图5所示，每对放电极131和集电极132均包括一个放电极131和两个集电极132，可以保证放电极131周围的空气电离产生的正离子能够被集电极132接收，且每对放电极121中设置一个放电极131可以对放电进行有效控制。具体实施中，每对放电极131和集电极132中，放电极131和集电极132的数量可以根据实际需要设置，例如每对放电极131和集电极132可以仅包括一个放电极131和一个对应的集电极132。

本实施例中，如图2至图5所示，放电极131优选为具有尖端的金属件，以利用尖端放电使更多的空气电离，例如，本实施例中，放电极131呈L形结构；集电极132优选为具有一定集电面积(具有集电表面)的金属块或金属片，以利用其表面收集电离后的正离子，产生更多的离子风。

本实施例中，进风口21和出风口均为通风格栅，以将温度较低的外部空气快速引入散热装置，并使散热装置内的热量快速散出。导风罩2的材质可以为金属或塑料，采用金属能够具有一定的导热性，使得热量快速散出；采用塑料可以降低散热装置的整体重量。

为实现快速散热，本实施例中，进风口21和出风口设置在导风罩2的相对的两侧壁上，且进风口21和散热通道101的进风端相对设置，出风口和散热通道101的出风端相对设置。

导风罩2可以通过焊接的方式与基板11固定连接，也可以通过螺钉等与基板可拆卸地固定连接。

在一些实施例中，如图1所示，导风罩2的外侧还设有第二翅片阵列3，第二翅片阵列3安装于导风罩2的顶部，第二翅片阵列3包括多个等间距且相互平行设置的第二翅片，可以增加导风罩2外侧表面的散热面积，提高散热效果。

特别地，导风罩2的顶部表面经过肋化处理，并在其上形成第二翅片阵列3，充分利用外观结构强化导风罩2结构强度的同时强化导风罩2的散热能力。

在一些实施例中，如图6所示，散热装置还包括设于基板11的朝向发热部件20的一面的均温元件，以使传导至基板11的热量均匀分布。本实施例中，第一翅片12安装于基板11的第一板面111，均温元件嵌设于与第一板面111相反的第二板面112，发热部件20产生的热量传导至第二板面112，并通过均温元件使热量均布，均布后的热量传导至第一板面111，并通过散热通道101内产生的离子风实现快速散热。本实施例中，均温元件嵌设于基板11内可以有效减少散热装置的整体体积，具体实施中，均温元件也可以直接安装于第二板面112。均温元件优选为热管、均温板中的至少一种。

在一些实施例中，基板11与发热部件20之间还设有导热部件4，以使发热部件20产生的热量快速传导至基板。

如图1所示，本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括：

至少一个发热部件20；

上述的散热装置10，散热装置10用于对至少一个发热部件20产生的热量进行散热。

电子设备还包括壳体30，发热部件20设于壳体30内，如图1所示，基板11安装于壳体30的顶部，导风罩2罩设于基板11，并与壳体30的尺寸适配，有利于电子设备的外形美观，且便于拆装。

电子设备优选为工业级计算机，能够在复杂气候条件下进行有效散热，使得宽温条件下的电子设备整机系统温度维持在硬件规格的范围内，满足电子设备的全天候条件下的使用需求，并保证电子设备的使用性能。电子设备也可以为其他具有较大散热需求的电子设备。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种散热装置，其特征在于，包括：

离子风散热组件，包括基板、第一翅片阵列和离子风发生器，所述基板靠近电子设备中的至少一个发热部件设置，所述第一翅片阵列安装于所述基板，所述第一翅片阵列包括多个等间距且相互平行设置的第一翅片，相邻的所述第一翅片之间形成散热通道，所述离子风发生器包括至少一对放电极和集电极，所述放电极和集电极均设于所述第一翅片并位于所述散热通道内，所述离子风发生器通电能够产生从所述放电极到所述集电极的离子风，以对所述至少一个发热部件产生并传导至所述第一翅片的热量进行散热；

导风罩，罩设于所述基板，所述导风罩上设有进风口和出风口，所述进风口和所述出风口分别与所述散热通道连通。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，相邻的所述第一翅片之间形成的所述散热通道内设有至少两对放电极和集电极，每对放电极和集电极沿垂直于所述基板的板面方向间隔一定的距离并列排布。

3.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，相邻的所述第一翅片之间形成的所述散热通道内设有至少两对放电极和集电极，每对放电极和集电极沿空气流动的方向间隔一定的距离依次排布。

4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，相邻的两对放电极和集电极之间的间隔相同或不同；每对放电极和集电极中，所述放电极和所述集电极之间的间隔相同或不同。

5.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述放电极为具有尖端的金属件，所述集电极为具有集电表面的金属块或金属片。

6.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述进风口和所述出风口设置在所述导风罩的相对的两侧壁上，且所述进风口和所述散热通道的进风端相对设置，所述出风口和所述散热通道的出风端相对设置。

7.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括设于所述基板的均温元件，以使传导至所述基板的热量均匀分布；所述均温元件为热管、均温板中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述发热部件和所述基板之间还设有导热件，以将所述发热部件产生的热量传导至所述基板。

9.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述导风罩的外侧还设有第二翅片阵列，所述第二翅片阵列安装于所述导风罩的顶部，所述第二翅片阵列包括多个等间距且相互平行设置的第二翅片。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个发热部件；

如权利要求1-9中任一权项所述的散热装置，所述散热装置用于对所述至少一个发热部件产生的热量进行散热。

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