CN216795533U - 一种风冷系统及其散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种风冷系统及其散热结构，该散热结构包括第一导风单元、第二导风单元及喷射加速单元，所述第一导风单元与第二导风单元相对通风连接，所述喷射加速单元导风连通于所述第一导风单元与第二导风单元之间；所述喷射加速单元包括导风连通于第一导风单元与第二导风单元之间的文丘里导风结构；所述喷射加速单元包括导风连通于第一导风结构与第二导风结构之间的文丘里导风结构，所述文丘里结构包括导风连通于所述第一导风单元与第二导风单元之间的起文丘里效应的文丘里加速通道。该散热结构可以有效增加串联风道下游器件的散热能力，降低风道下游器件的温度，减少热级联现象，结构简单成本较低。

Description

一种风冷系统及其散热结构

技术领域

本实用新型涉及电子通讯产品散热领域，更具体地说，涉及一种风冷系统及其散热结构。

背景技术

某些风冷系统中，比如应急指挥箱，由于结构空间限制，串联的散热模块或者散热器件往往会产生热级联现象，严重的影响了风道下游散热模块或者散热器件的散热效果，导致下游器件高温甚至超温。在应急指挥箱上，对于串联的两个电子元器件模块，我们采用导风板+高导热的导热垫来尽大可能的提高散热效率，但依然存在热级联现象，导致前后串联的电子元器件模块温差较大。

随着技术发展，5G设备的不断演进，热耗会越来越大，尤其在风冷系统中，联器件和模组的发热量较大，受结构空间限制，在控制其体积、重量并开率其成本的前提下，为了有效得增强下游发热组件的散热能力，亟需设计了一款优化热级联的散热器结构，从一定程度上解决串联风道热级联现象，进而降低串联风道下游的器件或模组的温度，以有效得增强下游发热组件的散热能力，解决串联风道热级联现象。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种风冷系统及其散热结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种一种风冷系统及其散热结构，该散热结构主要用于电子设备中的发热模块或发热电子器件，包括第一导风单元、第二导风单元及喷射加速单元，所述第一导风单元与第二导风单元相对并通风连通，所述喷射加速单元导风设置于所述第一导风单元与第二导风单元之间；

所述第一导风单元包括第一导风结构，所述第一导风结构包括依次排列的多个第一导风通道，所述第二导风单元包括第二导风结构，所述第二导风结构包括依次排列的多个第二导风通道；所述第一导风结构的宽度与所述第二导风结构的宽度相当，所述第一导风结构的所述第一导风通道的数量小于所述第二导风结构的所述第二导风通道的数量；

所述喷射加速单元包括导风连通于所述第一导风结构与第二导风结构之间的文丘里导风结构，所述文丘里结构包括导风连通于所述第一导风单元与第二导风单元之间的起文丘里效应的文丘里加速通道。

在一些实施例中，所述散热结构包括基板，所述第一导风单元、第二导风单元及喷射加速单元均设置在所述基板的安装面上，所述第一导风结构相对于所述安装面的高度小于第二导风结构相对于所述安装面的高度。

在一些实施例中，所述文丘里导风结构还包括位于所述文丘里加速通道两侧的第一文丘里结构及第二文丘里结构；所述第一文丘里结构包括依次间隔排列的第一文丘里板条，所述第二文丘里结构包括依次排列的第二文丘里板条，最靠近所述基板中部的两个相邻的所述第一文丘里板条与所述第二文丘里板条一道界定出所述文丘里加速通道，每相邻两个所述第一文丘里板条与所述基板一道界定出第三导风通道，所述每相邻两个所述第二文丘里板条与所述基板一道界定出第四导风通道；所述第一文丘里板条及第二文丘里板条的长度均由里向外依次变长；所述文丘里导风结构包括遮挡第三挡风通道与第四导风通道的挡风板。

在一些实施例中，所述第一导风单元包括与所述第一导风通道连通的第一储风腔；所述第二导风单元包括与所述第二导风通道导风连通第二储风腔；所述第二储风腔的横截面宽与所述第一储风腔的横截面宽相当，所述文丘里加速通道导风连通于所述第一储风腔与第二储风腔之间；所述第一储风腔的导风方向的横截面积大于所述文丘里加速通道的导风方向的横截面积。

在一些实施例中，所述第一导风结构包括多个依次排列第一散热板条，该多个所述第一散热板条构成所述第一导风结构的散热齿，每相邻两个所述第一散热板条界定出与所述第一散热板条数量相应的所述第一导风通道；所述第二导风结构包括多个依次排列第二散热板条，该多个所述第二散热板条构成所述第二导风结构的散热齿，每相邻两个所述第二散热板条界定出与所述第二散热板条数量相应的所述第二导风通道；所述第一散热板条的排布宽度与所述第二散热板条的排布宽度相当，所述第一散热板条的数量小于第二散热板条的数量，所述第一散热板条的散热面积小于第二散热板条的散热面积。

在一些实施例中，所述第一散热板条或/和第二散热板条依次均匀间隔设置。

在一些实施例中，所述第一散热板条沿所述基板一端横向依次均匀排列开设，所述第二散热板条沿所述基板另一端横向依次均匀排列开设；所述第一散热板条与第二散热板条呈方形条状，所述第一散热板条的横向高度小于第二板条的横向高度；所述第一散热板条与第二散热板条均垂直于所述基板设置。

在一些实施例中，所述第一散热板条的长度沿所述基板中部向两侧依次变短，致使位于所述第一储风腔一端的所述第一导风结构呈拱形；所述第二散热板条的长度沿所述基板中部向两侧依次变短，致使位于所述第二储风腔一端的所述第二导风结构呈拱形。

一种风冷系统，包括所述的散热结构。

实施本实用新型的风冷系统及其散热结构，具有以下有益效果：该散热结构可以有效增加串联风道下游器件的散热能力，降低风道下游器件的温度，减少热级联现象，同时结构简单，体积小重量轻，结构简单成本较低。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一些实施例中的散热结构的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例中的散热结构的结构示意图；

图3是本实用新型又一实施例中的散热结构的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图进行详细说明。

需要说明的是，术语上、下、中等指示的方位和位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不指示或暗示所指的单元或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

图1至图3示出了本实用新型一些实施例中的散热结构，该散热结构主要应用在电子设备中，具体地，可应用在风冷系统的发热模块或发热电子元器件上，即设置在该风冷系统的串联风道上，以有效的增强风道下游器件的散热能力，降低风道下游器件的温度。同时可根据下游高发热电子元器件的位置灵活调整导风结构。例如，应急指挥箱上，该散热结构安装在该应急指挥箱中，以给应急指挥箱中的串联的两个发热模组或发热器件散热降温，从一定程度上解决应急指挥箱中的串联风道的热级联现象。

在一些实施例中，该散热结构可包括基板60、设置在基板60一端上并位于第一串联发热模块上的第一导风单元、设置在基板60另一端上并位于第二串联发热模块上的第二导风单元及位于第一导风单元与第二导风单元之间并设置在基板60上的喷射加速单元。该第一导风单元与第二导风单元相对通风连接，喷射加速单元导风连通于第一导风单元与第二导风单元之间；散热风依次导入第一导风单元、喷射加速单元及第二导风单元进行流通，以对发热模块降温。该发热模块可包括串联的两个或多个电子元器件。喷射加速单元起喷射加速作用，其是应用文丘里效应，即是利用截面改变流速的现象，该现象在散热结构中能改变风速，进而起到良好的散热效果。设置喷射加速单元，使散热结构的导风加速又具散热能力，提高风量利用率，增大下游散热齿风速。

在一些实施例中，基板60呈长方形，其可包括长方形安装面61，第一导风单元、第二导风单元及喷射加速单元均设置在安装面上。第一导风单元、第二导风单元位于基板60的长度方向的两端，喷射加速单元位于基板60的中部。

在一些实施例中，如图1所示，第一导风单元可包括第一导风结构10及第一储风腔20，第一导风结构10与文丘里导风结构50之间的间隔空间与基板60的安装面61一道界定出第一储风腔20。散热风通过第一导风结构10流入第一储风腔20中，从而实现给串联的发热模块的第一发热模块降温。

在一些实施中，第一导风结构10可包括多个第一散热板条12及第一导风通道11；每相邻两个第一散热板条12与安装面61第一道界定出该第一导风通道11。多个第一散热板条12构成第一导风结构10的散热齿。散热风通过该第一导风通道11进入第一储风腔20。

在一些实施例中的第一散热板条12呈长方形条状，沿基板60一端排列横放立设在安装面61上。具体地，该第一散热板条12可垂直于安装面61设置，优选地，第一散热板条12沿基板60一端均匀间隔排列设置，即每个第一导风通道11的横截面宽度相当。第一导风通道11相应的呈纵长形通道，该多个第一导风通道11均导向第一储风腔20。

在一些实施例中，第一导风结构10的散热齿呈拱形，即第一散热板条12 的长度沿基板60中部向两侧依次变短。该第一散热板条12一端均平齐于安装面61的外端或靠近外端部，另一端呈拱形，承接于第一储风腔20。

在一些实施中，第二导风结构30可包括多个第二散热板条32及第二导风通道31；每相邻两个第二散热板条32与安装面61一道界定出该第二导风通道31。多个第二散热板条32构成第二导风结构30的散热齿。散热风通过该第二导风通道31进入第二储风腔40。

在一些实施例中的第二散热板条32呈长方形条状，沿基板60另一端排列横放立设在安装面61上。具体地，该第二散热板条32可垂直于安装面61 设置，优选地，第二散热板条32沿基板60一端均匀间隔排列设置，即每个第二导风通道31的横截面宽度相当。第二导风通道31相应的呈纵长形通道，该多个第二导风通道31均导向第二储风腔40。

在一些实施例中，第一导风结构10的散热齿的宽度与第二导风结构30 的散热齿的宽度相当，且均与基板60的宽度相当。

在一些实施例中，第一散热板条12相对于安装面61的高度小于第二散热板条32相对于安装面61的高度，以使第一散热板条12构成的第一导风结构10的散热齿的高度小于第二散热板条32构成的第二导风结构30的散热齿的高度，该以实现该散热结构前底后高的结构，从而降低风阻，增加第二导风结构30的散热齿与冷空气的接触面积，第二导风结构30的散热齿来流温度降低，以减小热级联现象。

第一导风通道11的数量小于第二导风通道31的数量，即第一散热板条 12的数量小于第二散热板条32的数量，致使第一导风结构10的散热齿的密度小于第二导风结构30的散热齿的密度，以实现散热结构前疏后密的结构，从而降低风阻，增大第二导风结构30的散热齿风速和风量,使第二导风结构 30的散热齿来流速度变大，增强热交换能力，第二导风结构30的散热齿来流温度降低，以减小热级联现象。

在一些实施例中，如图1至3示出了一些实施例中的喷射加速单元，该喷射加速单元包括文丘里结构，该文丘里结构是利用截面突然改变以改变流速的现象，即俗称的文丘里效应，本实用新型在一些实施例中的散热结构利用该理论来设计导风结构件或散热齿结构来增大风速，以改善散热效果。

在一些实施例中，喷射加速单元可包括导风连通于第一导风结构10与第二导风结构30之间的文丘里导风结构50，即文丘里导风结构50位于第一导风结构10与第二导风结构30之间，散热风依次流经第一导风结构10、文丘里导风结构50及第二导风结构30。

在一些实施例中，文丘里导风结构50可包括文丘里加速通道51、设置在该丘里加速通道51第一侧的第一文丘里结构52设置在该丘里加速通道51第二侧的第二文丘里结构53。文丘里加速通道51导风连通于第一储风腔20与第二储风腔40之间，其导风方向的横截面积小于第一储风腔20导风方向的横截面积，并小于第二储风腔40导风方向的横截面积。在一些实施例中的第一储风腔20导风方向的横截面积与第二储风腔40导风方向的横截面积相当。该导风结构设计来源于牛顿粘性定律理论，此结构使得来流流体剪切力方向变形速度减小，从而减小来流风阻，增大正向风量风速，提高散热效果。

在一些实施例中，第一文丘里结构52包括依次间隔排列的第一文丘里板条520，第一文丘里板条520沿安装面61中部横向排列，即在文丘里加速通道51上侧依次均匀向外排列，以构成文丘里导风结构50的散热齿。具体地，该第一文丘里板条520横向立设在该文丘里导风通道51上侧的安装面上。在一些实施例中的第一文丘里板条520长度沿靠近安装面61中部上侧向外逐渐变长。以使该第一文丘里结构52的散热齿大致呈倒梯形，优选地，该第一文丘里结构52的散热齿大致呈倒等腰梯形。

在一些实施例中，第二文丘里结构53包括依次间隔排列的第二文丘里板条530，第二文丘里板条530沿安装面61中部横向排列，即在文丘里加速通道51下侧依次均匀向外排列，以构成文丘里导风结构50的散热齿。具体地，该第二文丘里板条530横向立设在该文丘里导风通道51下侧的安装面上。在一些实施例中的第二文丘里板条530长度沿靠近安装面61中部下侧向外逐渐变长。以使该第二文丘里结构53的散热齿大致呈倒梯形，优选地，该第二文丘里结构53的散热齿大致呈倒等腰梯形。

最靠近基板60的安装面61中部的两个相邻的第一文丘里板条520与第二文丘里板条530一道界定出该文丘里加速通道51，每相邻两个第一文丘里板条520与基板60一道界定出第三导风通道54，每相邻两个第二文丘里板条 530与基板60一道界定出第四导风通道55。第三导风通道54与第四导风通道55可根据下游高发热器件的位置灵活调整其导风连通与否，例如，在串联的下游元器件两侧有电子元件或模组时，就使第三导风通道54与第四导风通道55均能导风连通于下游的第二储风腔40，以同时给下游两侧的元器件或模组降温；再例如，若下游上侧有元器件则第三导风通道54导风连通于第二储风腔40；若下游下侧有元器件则第四导风通道55导风连通于第二储风腔40；若下游两侧无元器件则第三导风通道54与第四导风通道55均不导风连通下游的散热结构件。

在一些实施例中，文丘里导风结构50还可包括遮挡第三挡风通道54或/ 和第四导风通道55的挡风板56，挡风板56用于遮挡第一储风腔20中的风以防止其通过第三导风通道54或/和第四导风通道55导通于第二储风腔40中。

如图1所示，挡风板56部分遮挡第三导风通道54与第四导风通道55，即挡风板56仅盖设在第三导风通道54与第四导风通道55上，具体地，盖设在靠近文丘里加速通道51处的若干第三导风通道54和若干第四导风通道55。该结构设置是因为串联元器件的下游元器件两侧均有电子元器件或其它散热的模组模块，为了给下游两侧的该电子元器件降温散热，需使第三导风通道 54与第四导风通道55均能导风连通于下游的第二储风腔40，以使散热风导通于该两侧的电子元器件，带走电子元器件散发的热量，给予其散热降温处理。

如图2所示，由于串联元器件的下游两侧无其它散热的元器件或散热模块，第三导风通道54a与第四导风通道55a完全被挡风板56遮挡，即两块挡风板56a分别盖设在第三导风通道54a与第四导风通道55a的入口处。

如图3所示，由于仅在串联的元器件的下侧有元器件或散热模块，第三导风通道54b完全被较长的挡风板56b遮挡，第四导风通道55b被较短的挡风板56c部分覆盖。具体地，一块较长的挡风板56完全盖设在所以第三导风通道54b的入口处，一块较短的挡风板56盖设在靠近文丘里加速通道51的部分第四导风通道55b处。

在一些实施例中，第三导风通道54与第四导风通道55导风横截面面积小于文丘里加速通道51的导风横截面面积，以使该散热结构简单可靠、散热效果更佳。

散热风流入路径：

散热风通过第一导风通道11流入第一储风腔20，以给串联的上游元器件散热降温，接着通过文丘里加速通道51的加速作用喷射加速流入第二储风腔 40中，然后流入下游的第二导风通道31，以给串联的下游元器件散热降温。根据下游高发热器件的位置灵活调整散热风是否流入第三导风通道54或/和第四导风通道55，已给下游上侧或/和下侧的电子元器件散热降温。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种散热结构，用于电子设备中的发热模块或发热电子器件，其特征在于，包括第一导风单元、第二导风单元及喷射加速单元，所述第一导风单元与第二导风单元相对并通风连通，所述喷射加速单元导风设置于所述第一导风单元与第二导风单元之间；

所述第一导风单元包括第一导风结构，所述第一导风结构包括依次排列的多个第一导风通道，所述第二导风单元包括第二导风结构，所述第二导风结构包括依次排列的多个第二导风通道；所述第一导风结构的宽度与所述第二导风结构的宽度相当，所述第一导风结构的所述第一导风通道的数量小于所述第二导风结构的所述第二导风通道的数量；

所述喷射加速单元包括导风连通于所述第一导风结构与第二导风结构之间的文丘里导风结构，所述文丘里结构包括导风连通于所述第一导风单元与第二导风单元之间的起文丘里效应的文丘里加速通道。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述散热结构包括基板，所述第一导风单元、第二导风单元及喷射加速单元均设置在所述基板的安装面上，所述第一导风结构相对于所述安装面的高度小于第二导风结构相对于所述安装面的高度。

3.根据权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述文丘里导风结构还包括位于所述文丘里加速通道两侧的第一文丘里结构及第二文丘里结构；所述第一文丘里结构包括依次间隔排列的第一文丘里板条，所述第二文丘里结构包括依次排列的第二文丘里板条，最靠近所述基板中部的两个相邻的所述第一文丘里板条与所述第二文丘里板条一道界定出所述文丘里加速通道，每相邻两个所述第一文丘里板条与所述基板一道界定出第三导风通道，所述每相邻两个所述第二文丘里板条与所述基板一道界定出第四导风通道；所述第一文丘里板条及第二文丘里板条的长度均由里向外依次变长；所述文丘里导风结构包括遮挡第三挡风通道与第四导风通道的挡风板。

4.根据权利要求2或3所述的散热结构，其特征在于，所述第一导风单元包括与所述第一导风通道连通的第一储风腔；所述第二导风单元包括与所述第二导风通道导风连通第二储风腔；所述第二储风腔的横截面宽与所述第一储风腔的横截面宽相当，所述文丘里加速通道导风连通于所述第一储风腔与第二储风腔之间；所述第一储风腔的导风方向的横截面积大于所述文丘里加速通道的导风方向的横截面积。

5.根据权利要求4所述的散热结构，其特征在于，所述第一导风结构包括多个依次排列第一散热板条，该多个所述第一散热板条构成所述第一导风结构的散热齿，每相邻两个所述第一散热板条界定出与所述第一散热板条数量相应的所述第一导风通道；所述第二导风结构包括多个依次排列第二散热板条，该多个所述第二散热板条构成所述第二导风结构的散热齿，每相邻两个所述第二散热板条界定出与所述第二散热板条数量相应的所述第二导风通道；所述第一散热板条的排布宽度与所述第二散热板条的排布宽度相当，所述第一散热板条的数量小于第二散热板条的数量，所述第一散热板条的散热面积小于第二散热板条的散热面积。

6.根据权利要求5所述的散热结构，其特征在于，所述第一散热板条或/和第二散热板条依次均匀间隔设置。

7.根据权利要求6所述的散热结构，其特征在于，所述第一散热板条沿所述基板一端横向依次均匀排列开设，所述第二散热板条沿所述基板另一端横向依次均匀排列开设；所述第一散热板条与第二散热板条呈方形条状，所述第一散热板条的横向高度小于第二板条的横向高度；所述第一散热板条与第二散热板条均垂直于所述基板设置。

8.根据权利要求7所述的散热结构，其特征在于，所述第一散热板条的长度沿所述基板中部向两侧依次变短，致使位于所述第一储风腔一端的所述第一导风结构呈拱形；所述第二散热板条的长度沿所述基板中部向两侧依次变短，致使位于所述第二储风腔一端的所述第二导风结构呈拱形。

9.一种风冷系统，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的散热结构。

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