CN218514712U - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电子设备，所述电子设备包括母电路板以及至少一个垂直装设到所述母电路板的下表面的子电路板，且所述子电路板上具有至少一个发热电子元件；所述电子设备还包括：容器，所述容器包括开口朝上的冷却液腔，且所述冷却液腔内具有冷却液；所述子电路板的表面设置有防水层；所述母电路板以下表面朝向所述容器的方式装设于所述容器的上方，且所述母电路板上的至少一个子电路板的至少一部分插入到所述冷却液腔中，所述冷却液腔内的冷却液的液面高于所述子电路板上的发热电子元件的高度。本实用新型可实现多个子电路板的同时散热，有效降低各个子电路板的工作温度。

Description

电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子领域，更具体地说，涉及一种电子设备。

背景技术

随着科技进步，现有的移动设备、个人电脑、服务器、通信机箱、基地台或其他电子设备，其运算功能及效率也逐渐强大。这些电子设备在运行过程中，其内部的发热元件(例如但不限于晶片及各种功率元件)都会产生高热。

在电子设备中，除了主控电路板外，一些子电路板的发热量也相对较大，尤其对于电子设备中具有较大功率的子电路板(例如个人电脑中的显卡等)而言情况更为严重。电子设备中，单位空间内发热量不断增加极易引起其结区温度急剧升高，而结区高温则会对电子设备的子电路板、电子设备的性能产生不利影响。对于具有多个达功率子电路板的电子设备，在多个子电路板同时高频运行的情况下，如果不采取有效的散热措施必然会导致工作部件温度过高，降低工作部件可靠性。

现有的电子设备中，为了预防子电路板过热而导致发热元件失效，通常在子电路板上装设一散热装置，例如散热风扇等，以提高子电路板运行的稳定性及延长其使用寿命，但如果仅装设一个散热装置，在多个工作部件同时运作时，散热效果微乎其微；而若对每一子电路板均装设独立的散热装置，则因各个散热装置均占据一定空间，必将导致电子设备内部空间更为局促，同时将导致电子设备内部气流紊乱。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述电子设备内部单一的子电路板散热装置无法应对多个工作部件同时发热、多个散热装置占据空间较大的问题，提供一种新的电子设备。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种电子设备，所述电子设备包括母电路板以及至少一个垂直装设到所述母电路板的下表面的子电路板，且所述子电路板上具有至少一个发热电子元件；所述电子设备还包括：

容器，所述容器包括开口朝上的冷却液腔，且所述冷却液腔内具有冷却液；

所述子电路板的表面设置有防水层；所述母电路板以下表面朝向所述容器的方式装设于所述容器的上方，且所述母电路板上的至少一个子电路板的至少一部分插入到所述冷却液腔中，所述冷却液腔内的冷却液的液面高于所述子电路板上的发热电子元件的高度。

作为本实用新型的进一步改进，所述母电路板架设于容器的顶部，且所述母电路板与所述容器可拆卸连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述容器上设有多个第一安装孔，所述母电路板上具有多个分别与所述第一安装孔相对应的第二安装孔，且所述母电路板通过穿过第二安装孔和第一安装孔的螺钉与所述容器固定在一起。

作为本实用新型的进一步改进，所述容器上设置有进液口和出液口，所述进液口和出液口分别与所述冷却液腔相连通，且所述出液口位于所述容器上远离母电路板的一侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述母电路板的下表面与所述容器之间设置有由绝缘材料构成并呈平板状的防溅体，所述防溅体上具有至少一个供所述子电路板穿过的窗孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述防溅体的尺寸大于所述容器的冷却液腔的开口的尺寸，且所述防溅体封盖所述冷却液腔的开口。

作为本实用新型的进一步改进，所述电子设备包括至少一个由散热材料构成的套壳，所述套壳包括用于容纳子电路板的容置腔、用于供所述子电路板插入到所述容置腔的插口、以及将所述容置腔与外部相连通的多个开孔；

所述套壳以插口与所述防溅体的窗孔相对的方式固定在所述防溅体上，且所述子电路板经所述插口插入到所述套壳的容置腔，并与所述套壳一起穿过所述防溅体的窗孔浸入到所述冷却液腔的冷却液中。

作为本实用新型的进一步改进，所述套壳包括挡板部，且所述挡板部与所述插口位于同一平面；

所述挡板部在第一方向的尺寸大于所述窗孔在第一方向的尺寸，多个套壳沿第二方向固定在所述防溅体上，且每一套壳的挡板部上沿第一方向的两个端部分别固定在所述窗孔的沿第一方向的两个边缘。

作为本实用新型的进一步改进，所述防溅体的上表面具有台阶结构，且所述台阶结构位于所述窗孔的沿第一方向的两个边缘；每一所述套壳以挡板部嵌入所述台阶结构的方式固定在所述防溅体上。

作为本实用新型的进一步改进，所述母电路板为主控电路板，所述子电路板为显示适配卡。

本实用新型具有以下有益效果：通过在子电路板的表面设置防水层，并将子电路板浸入到母电路板下方容器的冷却液中，可实现多个子电路板的同时散热，有效降低各个子电路板的工作温度。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电子设备的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例提供的电子设备的结构示意图；

图3是本实用新型又一实施例提供的电子设备的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的电子设备中防溅体与套壳的结构示意图；

图5是本实用新型另一实施例提供的电子设备中防溅体与套壳的的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的电子设备中防溅体具有多个窗孔时的防溅体与套壳的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，是本实用新型实施例提供的电子设备的结构示意图，该电子设备具体可以为移动设备、个人电脑、服务器、通信机箱、基地台或其他电子设备，且该电子设备包括母电路板11、至少一个子电路板12以及容器13。具体地，上述母电路板11可以为主控电路板，子电路板12则可以为显示适配卡，此时，电子设备可为个人电脑。在实际应用中，电子设备还可包括机箱，母电路板11、子电路板12及容器13均装设在机箱内。

容器13包括冷却液腔130，且冷却液腔130的开口朝上，具体地，冷却液腔 130的开口位于容器13的顶部。上述容器13可由塑料、金属或其他耐腐蚀的材料加工而成，且该容器13的冷却液腔130内具有冷却液14。上述冷却液14可以为水等具有较高热容量的液体。冷却液腔130的尺寸可以为子电路板12尺寸的 N倍(N小于或等于母电路板11上的子电路板12的数量)，该冷却液腔130的开口的尺寸也为子电路板12的横截面面积的数倍，例如冷却液腔130的高度大于子电路板12的长度，冷却液腔130及其开口的长度为子电路板的厚度的5倍以上 (容器13及冷却液腔130的尺寸可根据电子设备的类型及其使用场景选择)，冷却液腔130及其开口的宽度则大于子电路板12的宽度，即冷却液腔130可同时容纳多个子电路板12。

子电路板12上具有至少一个发热电子元件(例如当电子设备为个人电脑或区块链终端设备时，子电路板12可以为显示适配卡，子电路板12上的发热电子元件则可以为显示芯片)。该子电路板12垂直装设到母电路板11的下表面的。例如母电路板11的下表面具有多个插槽(例如PCIE插槽、母插等)，子电路板12的边缘具有插接部(例如金手指、公插等)，子电路板12通过插接部插接到插槽的方式垂直装设到母电路板11，并与母电路板11电性连接，这样子电路板12即可与母电路板11进行数据交互，并在母电路板11的控制下进行相应的数据处理。并且为了提高子电路板12与母电路板11连接的可靠性，还可增加螺钉、卡扣等固定结构，避免子电路板12从母电路板11脱落。

在本实施例中，子电路板12的表面设置有防水层121，具体地，该防水层 121可通过喷涂、镀膜工艺等附着在子电路板12的表面，并使得子电路板12的表面绝缘。母电路板11以下表面朝向容器13的方式装设于容器13的上方，且母电路板11上的至少一个子电路板12的至少一部分插入到冷却液腔130中，且冷却液腔130内的冷却液14的液面高于子电路板12上的发热电子元件的高度，即发热电子元件浸入到冷却液14中并与冷却液14直接接触。由于容器13的冷却液腔130的尺寸为子电路板12的尺寸的N倍，因此母电路板11上的多个子电路板 12可同时插入到冷却液腔130中，从而当母电路板11接通电源工作，多个子电路板12上的发热电子元件分别高频运行，其产生的热量可被冷却液14快速吸收，使得发热电子元件的温度始终保持相对较低的值，保证发热电子元件稳定工作，并延长其使用寿命。

上述电子设备，通过将子电路板12浸入到母电路板11下方容器13的冷却液 14中，可实现多个子电路板12的同时散热，有效降低各个子电路板12的工作温度，无需为每一子电路板12分别装设散热装置即可保证所有子电路板12工作于设定的温度。并且，由于在子电路板12的表面设置防水层121，容器13的冷却液腔130中的冷却液14无需采用绝缘冷却液，而可直接采用水等热容量相对较高、价格较低的液体，大大节省了电子设备的成本。

特别地，冷却液腔130及其开口的尺寸小于母电路板11的尺寸，从而母电路板11可架设于容器13的顶部，并且，母电路板11与容器13可拆卸地连接在一起。

例如，可在容器13上设置多个第一安装孔，母电路板11则设有分别与第一安装孔相对应的多个第二安装孔，母电路板11多个分别穿过第二安装孔和第一安装孔的螺钉与容器13固定在一起。特别地，上述第一安装孔可为螺纹孔，第二安装孔则可为通孔；或者，第一安装孔和第二安装孔可均为通孔，此时，可通过螺栓和螺母组合，将母电路板11和容器13固定在一起。并且，容器13的顶面可设置凸缘或多个水平安装耳，多个第一安装孔分别设于凸缘或水平安装耳上。此外，母电路板11和容器13还可通过卡扣结构、铰链结构等可拆卸地连接在一起，这些固定结构均为本领域的习知技术，在此不再赘述。

结合图2所示，在本实用新型的一个实施例中，电子设备的容器13上还可设置有进液口131和出液口132，上述进液口131和出液口132分别与冷却液腔 130相连通。特别地，容器13上的进液口131可设置于容器13的任意位置，而出液口132需位于容器13上远离母电路板11的一侧，从而利于冷却液14的更换，避免容器13中的冷却液14长时间不更换而导致冷却液挥发、散热效果变差，以及长时间不更换滋生细菌、损坏子电路板12的防水层121并导致子电路板12进水损坏。

此外，还可通过进液口131和出液口132，将冷却液腔130接入到冷却液循环管路。这样，外部的冷却液可通过进液口131流入到冷却液腔130，而冷却液腔130中的冷却液则可从出液口132流出，从而保证冷却液腔130内的冷却液14 始终处于一个相对的低温状态，保证其与子电路板12的热交换的效率。

结合图3所示，在本实用新型的另一实施例中，为了避免容器13中的冷却液14溅射到母电路板11，并导致母电路板11上的电子元件或电路损坏，在母电路板11的下表面与容器13之间还设置有由绝缘材料构成并呈平板状的防溅体 17，该防溅体17上具有至少一个供子电路板12穿过的窗孔。子电路板12穿过上述窗孔插入到容器13的冷却液腔130内。特别地，防溅体17的形状和尺寸可与母电路板11的形状和尺寸相适配，即防溅体17的尺寸大于容器13的冷却液腔 130的开口的尺寸。该防溅体17可贴附在母电路板11的下表面，例如防溅体17 贴附在母电路板11的下表面后，并直接封盖在容器13的冷却液腔130的开口处。这样，在电子设备搬动或震动时，防溅体17可将容器13中的冷却液14阻挡在下方，避免冷却液14溅射到母电路板11。

结合图4所示，防溅体17上的窗孔171的尺寸可大于子电路板12的横截面的尺寸的N倍(母电路板11的下表面装设由N个子电路板12，且N为大于等于1的整数)，例如窗孔171的宽度与子电路板21的宽度相适配，窗孔171的长度大于子电路板12的厚度的N倍，从而多个子电路板12可同时穿过窗孔171插入到容器13的冷却液腔130。

相应地，防溅体17上还设有至少一个套壳18，具体地，套壳18的数量可等于母电路板11上的子电路板12的数量，该套壳18可与防溅体焊接、胶接或其他连接，且套壳18为由散热材料(高导热材料)构成的抽壳结构，即套壳18包括用于容纳子电路板12的容置腔、用于供子电路板12插入到容置腔的插口181、以及将容置腔与外部相连通的多个开孔182。套壳18以插口181与防溅体17的窗孔171相对的方式固定在防溅体上，且子电路板12经插口181插入到套壳18的容置腔，并与套壳18一起穿过冷却液腔130的开口浸入到冷却液14中。冷却液14 可经由开孔182流入和流出套壳18的容置腔，并对子电路板12进行降温，同时套壳18本身也可与冷却液14进行热交换，从而为子电路板12降温，由此进一步减少子电路板12的温升。

优选地，套壳18还包括挡板部183，且挡板部183与插口181位于同一平面，该挡板部183在第一方向X的尺寸大于窗孔171在第一方向X的尺寸，多个套壳 18分别通过挡板部183沿第二方向Y固定在防溅体17上，且每一套壳18的挡板部183上沿第一方向X的两个端部分别耦合在窗孔171的沿第一方向X的两个边缘，。通过挡板部183，可根据母电路板11上的各个子电路板的位置调整套壳 18在窗孔171的位置，并在调整到位后将挡板部183与防溅体17相固定。特别地，上述第二方向Y与第一方向X相垂直。

结合图5所示，防溅体17的上表面还可具有台阶结构172，且台阶结构172 位于窗孔171的沿第一方向X的两个边缘；每一套壳18以挡板部183嵌入台阶结构172的方式固定在防溅体17上，避免套壳18接触母电路板11而造成不良隐患。

结合图6所示，在防溅体17上还可设置多个独立窗孔(例如与孔的数量可与母电路板11上的子电路板12的数量相同)，各个套壳18与对应的子电路板12 分别穿过一个窗孔进入到容器13的冷却液14中。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电子设备，所述电子设备包括母电路板以及至少一个垂直装设到所述母电路板的下表面的子电路板，且所述子电路板上具有至少一个发热电子元件；其特征在于，所述电子设备还包括：

容器，所述容器包括开口朝上的冷却液腔，且所述冷却液腔内具有冷却液；

所述子电路板的表面设置有防水层；所述母电路板以下表面朝向所述容器的方式装设于所述容器的上方，且所述母电路板上的至少一个子电路板的至少一部分插入到所述冷却液腔中，所述冷却液腔内的冷却液的液面高于所述子电路板上的发热电子元件的高度。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述母电路板架设于容器的顶部，且所述母电路板与所述容器可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述容器上设有多个第一安装孔，所述母电路板上具有多个分别与所述第一安装孔相对应的第二安装孔，且所述母电路板通过穿过第二安装孔和第一安装孔的螺钉与所述容器固定连接。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述容器上设置有进液口和出液口，所述进液口和出液口分别与所述冷却液腔相连通，且所述出液口位于所述容器上远离母电路板的一侧。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述母电路板的下表面与所述容器之间设置有由绝缘材料构成并呈平板状的防溅体，所述防溅体上具有至少一个供所述子电路板穿过的窗孔。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述防溅体的尺寸大于所述容器的冷却液腔的开口的尺寸，且所述防溅体封盖所述冷却液腔的开口。

7.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括至少一个由散热材料构成的套壳，所述套壳包括用于容纳子电路板的容置腔、用于供所述子电路板插入到所述容置腔的插口、以及将所述容置腔与外部相连通的多个开孔；

所述套壳以插口与所述防溅体的窗孔相对的方式固定在所述防溅体上，且所述子电路板经所述插口插入到所述套壳的容置腔，并与所述套壳一起穿过所述防溅体的窗孔浸入到冷却液腔的冷却液中。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述套壳包括挡板部，且所述挡板部与所述插口位于同一平面；

所述挡板部在第一方向的尺寸大于所述窗孔在第一方向的尺寸，多个套壳沿第二方向固定在所述防溅体上，且每一套壳的挡板部上沿第一方向的两个端部分别固定在所述窗孔的沿第一方向的两个边缘。

9.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述防溅体的上表面具有台阶结构，且所述台阶结构位于所述窗孔的沿第一方向的两个边缘；每一所述套壳以挡板部嵌入所述台阶结构的方式固定在所述防溅体上。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述母电路板为主控电路板，所述子电路板为显示适配卡。

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