CN219437420U - 一种散热装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种散热装置及电子设备，涉及散热技术领域，该散热装置包括：散热模组、风扇和用于引导风向的导风结构；所述风扇上设有第一出风口和第二出风口；所述散热模组的一端设置在所述第一出风口，所述散热模组的另一端用于与发热元件热连接；所述导风结构沿所述第二出风口分别与所述散热模组和所述风扇连接，所述导风结构用于引导所述第二出风口吹出的风流趋向于所述第一出风口。本申请提供的散热装置具有较佳的散热性能，能够进一步增强散热装置的散热效果。

Description

一种散热装置及电子设备

技术领域

本申请属于散热技术领域，特别涉及一种散热装置及电子设备。

背景技术

随着电子设备的不断更新和发展，电子设备的整体厚度越做越薄，电子设备内可利用空间也越来越小，如果能够合理设计电子设备中的散热结构，高效的带走电子设备运行产生的热量，那么就可以有效降低电子设备的功耗，提升电子设备的性能。因此，如何合理设计散热装置，提升散热结构的散热效率成为了亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请提供了一种散热装置及电子设备，能够有效简化散热装置，提升散热结构的散热效率。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供了一种散热装置，该散热装置包括：风扇、散热模组和导风结构；所述风扇包括壳体，所述壳体上设有第一出风口和第二出风口；所述散热模组的一端设置在所述第一出风口处，所述散热模组的另一端用于与发热元件热连接；所述导风结构沿所述第二出风口分别连接在所述壳体和所述散热模组上，所述导风结构用于引导所述第二出风口吹出的气流趋向于所述第一出风口。

本申请实施例提供的散热装置，在风扇的壳体上设置有两个出风口，这样风扇吹出的风一部分从第一出风口吹出而吹向散热模组以带走散热模组上的热量；另一部从第二出风口吹出形成旁路风，在导风结构的引导下，能够将散热模组表面的气流引导至第一出风口，实现对散热模组的降温，有效提高散热装置的散热效果。

此外，导风结构能够将第二出风口吹出的风进行引导以趋近于第一出风口，这样当该散热装置被安装至电子设备时，可以利用电子设备上的同一排气孔对发热元件进行散热，避免了因第二出风口的设计而需在电子设备上增加对应排气孔的设计的问题，减低了散热装置与电子设备之间的耦合度，整体散热结构设计更合理。

在一种可能的设计中，所述壳体内具有靠近所述第一出风口的强风区，所述第二出风口位于所述强风区。

不难理解的，强风区的具体位置与风扇的旋转方向相关。

基于上述可选的方式，风扇壳体内的强风区具有较强的气流压力和风速，有利于气流快速流过散热模组，有效提升散热装置的散热性能和散热效果。

在一种可能的设计中，所述散热模组包括鳍片组和导热组件，所述导热组件的一端与所述鳍片组连接，所述导热组件的另一端用于与所述发热元件热连接；

所述鳍片组设于所述第一出风口，所述导热组件的一端位于所述鳍片组和所述导风结构之间。

基于上述可选的方式，将鳍片组设置在第一出风口，经第一出风口吹出的风能够直接吹向鳍片组而带走鳍片组上的热量，将导热组件设置在鳍片组和导风结构之间，这样能够使得从第二出风口吹出的风吹过导热组件，进一步带走导热组件上的热量，提升散热装置的散热效率。

在一种可能的设计中，所述鳍片组包括互相平行设置的多个鳍片，至少部分所述鳍片从所述第一出风口伸入至所述壳体内。

在实际设计中，可以考虑该散热装置被安装应用时的例如跌落或者摇晃等可靠性情况，将鳍片组中的部分或者全部鳍片均伸入设置在壳体内。

基于上述可选的方式，将至少部分鳍片从第一出风口伸入至壳体内，可以充分利用风扇壳体内的空间，提升散热空间的利用率，增加鳍片组的面积，进而提升散热装置的散热效率。

在一种可能的设计中，至少部分所述鳍片位于所述强风区。

在一种可能的设计中，所述风扇还包括设于所述壳体内的扇叶，所述扇叶和所述壳体之间形成风道，所述鳍片组沿与所述第一出风口对应的所述风道的边缘设置。

基于上述可选的方式，不仅可以丰富鳍片的设置方式，进一步充分利用风道内的散热空间；而且相较于将鳍片组设置在第一出风口，将鳍片组沿与第一出风口对应的风道的边缘设置还可以增加鳍片中气流的流动速度，提升散热装置的散热效果。

在一种可能的设计中，多个所述鳍片沿所述第一出风口的宽度方向排布，相邻两个所述鳍片之间形成流道，所述流道的延伸方向与所述宽度方向垂直或不垂直。

基于上述可选的方式，当流道的延伸方向与第一出风口的宽度方向垂直时，鳍片组为直向的鳍片，能够节约鳍片组的制作成本，简化鳍片组的设计；当流道的延伸方向与第一出风口的宽度方向不垂直时，鳍片组为斜向的鳍片，能够增加鳍片组的设置面积，提升散热装置的散热效果。

示例性地，可以根据风扇中扇叶的旋转方向，将鳍片组中的部分鳍片设置为直向鳍片，剩余鳍片设置为斜向鳍片。

在一种可能的设计中，所述导风结构为导风泡棉。

在一种可能的设计中，所述导热组件包括导热块和两相相变散热器，所述两相相变散热器具有蒸发端和冷凝端；

所述导热块分别与所述发热元件、所述蒸发端连接，所述冷凝端与所述鳍片组连接。

在一种可能的设计中，所述两相相变散热器为热管、均温板VC中的任意一种。

在一种可能的设计中，所述风扇为离心风扇、轴流风扇中的任意一种。

第二方面，本申请提供一种电子设备，所述电子设备包括如第一方面任一项所述的散热模组以及主机壳体，所述主机壳体上设置有与所述散热装置中的散热模组对应的排气孔。

可选地，所述电子设备还包括发热元件，发热元件与散热装置中的散热模组的一端热连接，散热装置用于对所述电子设备中的发热元件进行散热。

示例性的，发热元件包括但不限于CPU、GPU、芯片以及电路。

应理解，发热元件与散热模组的一端可以通过导热硅脂实现热连接。

附图说明

图1是本申请实施例提供的散热装置的一例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例提供的散热装置的一例的立体分解示意图。

图3是本申请实施例提供的表示风扇壳体内靠近第一出风口的强风区的示意图。

图4是本申请实施例提供的一种风扇运转过程中靠近X的区域为强风区，靠近Y的区域为弱风区的风速分布云图。

图5是本申请实施例提供的一种斜向鳍片组的结构示意图。

图6是本申请实施例提供的一种直向鳍片组的结构示意图。

图7是本申请实施例提供的一种斜向鳍片组是否伸入壳体且在强风区设置的散热效果对比示意图。

图8是本申请实施例提供的散热装置的另一例的整体结构示意图。

图9是本申请实施例提供的散热装置的另一例的立体分解示意图。

附图标记：

100、散热装置；

10、散热模组；11、鳍片组；111、鳍片；12、导热组件；121、两相相变散热器；1211、蒸发端；1212、冷凝端；122、导热块；

20、风扇；21、壳体；211、第一出风口；212、第二出风口；213、强风区；22、扇叶；

30、导风结构。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，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至少一个该特征。

在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“侧”、“上”、“底”、“前”、“后”等指示的方位或者位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“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。

还需说明的是，本申请实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件，对于本申请实施例中相同的零部件，图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记，应理解的是，对于其他相同的零件或部件，附图标记同样适用。

本申请实施例提供一种散热装置，通过在风扇上设置与出风口连通的缺口，将风扇吹出的风分为两部分，一部分吹向设置在出风口的散热模组，另一部分从缺口吹出，形成旁路风，从缺口吹出的风在导向结构的引导下能够吹向特定方向，以有效提高散热装置的散热效果。

本申请实施例提供的散热装置可以应用于需要进行散热处理的各类设备，例如需要进行散热处理的设备可以是电子设备，该电子设备具体可以是路由器、服务器、交换机、通信基站等网络设备；需要进行散热处理的设备还可以是手机、平板电脑、可穿戴设备、增强现实(Augmented Reality，AR)/虚拟现实(Virtual Reality，VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(Ultra-Mobile Personal Computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、车载设备、智慧屏等终端设备。本申请实施例对散热装置的具体应用设备不作任何限制。

应理解，该散热装置能够对各类设备中的发热元件进行直接或间接进行散热。其中，发热元件包括但不限于中央处理器(central processing unit，CPU)、图形处理器(graphics processing unit，GPU)、芯片以及电路。

在实际设计中，需要进行散热处理的设备可以包括主机壳体和本申请实施例提供的散热装置，主机壳体上设置有与散热装置中的鳍片组或散热模组对应的排气孔，散热装置的另一端与该设备中的发热元件热连接，通过该散热装置能够将发热元件产生的热量经主机壳体上的排气孔散发至周围环境中，实现对发热元件的散热。

如图1所示是本申请实施例提供的散热装置100的一例的整体结构示意图。如图2是本申请实施例提供的散热装置100的一例的立体分解示意图。如图1、图2所示，本申请实施例提供的散热装置100包括：散热模组10、风扇20和导风结构30；风扇20包括壳体21以及设置在该壳体21内的扇叶22，壳体21上设有第一出风口211和第二出风口212；散热模组10的一端设置在第一出风口211处，散热模组10的另一端用于与发热元件热连接；导风结构30沿第二出风口212分别连接在壳体21和散热模组10上，导风结构30用于引导第二出风口212吹出的气流趋向于第一出风口211。

应理解，第一出风口211可以与第二出风口212连通，参见图2，这样的设置可以便于散热模组10的可视化装配；可选地，第一出风口211也可以与第二出风口212不连通，参见图3。

假设，将风扇20的壳体21上具有进风口的一面定义为第一面，与第一面相对设置的一面为第二面，那么在实际设计中，第二出风口212可以设置在壳体21的第一面；也可以设置在壳体21的第二面；当然，也可以既在第一面设置第二出风口212，又在第二面设置第二出风口212。本申请对第二出风口212的设置位置、出风口大小以及设置数量不作任何限定。为了降低散热装置100的设计复杂度，在本申请实施例中，将第二出风口212设置在壳体21上具有进风口的第一面。

进一步，壳体21内具有靠近第一出风口211的强风区213，第二出风口212设于上述强风区213内，参见图3，假设风扇20中的扇叶22逆时针转动，产生的气流方向则可以参见图3中的箭头，靠近第一出风口211的区域内具有强风区213(与弱风区相邻)，强风区213内的气流的流量较大、流速较快，当将第二出风口212设置于强风区213时，有利于气流快速流过散热模组10，有效提升散热装置100的散热性能和散热效果。

示例性的，如图4所示为本申请实施例提供的一种风扇20运转过程中的风速分布云图，参见图4，风扇20中扇叶22的旋转方向为逆时针旋转，在风扇20的出风口处，越靠近X区域风速越快，越靠近Y区域风速越慢，风扇20的强风区213即靠近X的区域，弱风区即靠近Y的区域。

散热模组10的具体结构设计可以实际应用场景而设计，示例性的，散热模组10可以包括鳍片组11和导热组件12，导热组件12的一端与鳍片组11连接，导热组件12的另一端用于与发热元件热连接；鳍片组11设于第一出风口211，导热组件12的一端位于鳍片组11和导风结构30之间，以使从第二出风口212吹出的风吹过导热组件12，进一步带走导热组件12上的热量，提升散热装置100的散热效率。

可选地，导热组件12沿自身长度方向的一端可以通过焊接等方式与鳍片组11连接。

在其他可能的设计中，鳍片组11还可以通过导热性较好的板体与导热组件12连接。

不难理解，鳍片组11包括互相平行设置的多个鳍片111，至少部分鳍片111从第一出风口211伸入至壳体21内。这样可以充分利用壳体21内的空间，提升散热空间的利用率，增加鳍片组11的面积，进而提升散热装置100的散热效率。

在实际设计中，可以结合该散热装置100被安装应用时的例如跌落或者摇晃等可靠性情况，将鳍片组11中的部分或者全部鳍片111均伸入设置在壳体21内。

示例性的，为了进一步增加壳体21内空间的利用率，还可以将鳍片组11沿与第一出风口211对应的风道的边缘设置，风道位于风扇20的扇叶22和壳体21之间。

为了能够在有限的空间中增加鳍片组11的设置面积，在本申请实施例中，参见图5，还可以将多个鳍片111沿第一出风口211的宽度方向排布，相邻两鳍片111之间形成流道，流道的延伸方向与第一出风口211的宽度方向不垂直，也就是说，鳍片组11为斜向，且互相平行设置的鳍片111。例如，将风扇20上第一出风口211所在的平面(或鳍片组11中每个鳍片111沿风向靠近扇叶22的一端所在的平面)与鳍片组11中每个鳍片111沿风向远离扇叶22的另一端所在的平面看做是两个互相平行的平面，则鳍片组11中的多个鳍片111的设置则是倾斜的，且不与两平行平面之间的公垂线共线设置。这样斜向设置的鳍片组11能够增加气流与鳍片111之间的接触面积，在散热过程中能够有效提升散热面积。

不难理解的，也可以设置直向的鳍片组11，参见图6，即流道的延伸方向与第一出风口211的宽度方向垂直。这样的设置便于应用不同设计结构(直向或斜向)的鳍片组11，节约鳍片组11的制作成本，简化鳍片组11的设计，提升性价比。

在一种可能的实施方式中，至少部分鳍片111从第一出风口211伸入壳体21内，且从第一出风口211伸入壳体21内的部分鳍片111可以位于强风区213。

根据实际测试，在强风区213，将部分鳍片111从第一出风口211伸入壳体21内能够增加约50％的散热面积，可以有效增强散热装置100的散热效果。

本申请实施例分别设计A、B两组实验对同一屏幕上的发热区域进行散热，A组实验仅是将斜向的鳍片组11设置在第一出风口211，未将鳍片组11中的部分鳍片111从第一出风口211伸入壳体21内；B组实验是将斜向的鳍片组11中的部分鳍片111设置在第一出风口211处，部分鳍片111从第一出风口211伸入壳体21内，且从第一出风口211伸入壳体21内的部分鳍片111位于强风区213。得到如图7所示的散热效果对比图，参见图7，A组实验对屏幕上热点进行散热后的温度为50.1℃，B组实验对屏幕上热点进行散热后的温度为47.6℃，由此可见，将部分鳍片111从第一出风口211伸入壳体21内，且从第一出风口211伸入壳体21内的部分鳍片111设于强风区213能够优化屏幕热点的温度约2.5℃，散热效果明显。

在本申请实施例中，导风结构30可以为导风泡棉。

在散热装置100的设计过程中，导热组件12可以包括导热块122和两相相变散热器121，两相相变散热器121具有蒸发端1211和冷凝端1212；导热块122分别与发热元件、两相相变散热器121的蒸发端1211连接，两相相变散热器121的冷凝端1212与鳍片组11连接。

示例性的，参见图1和图2，导热块122的一面和发热元件热连接，导热块122的另一面可以通过焊接、粘接等方式与两相相变散热器121的蒸发端1211连接，两相相变散热器121的冷凝端1212可以沿其长度方向采用焊接等方式与鳍片组11连接。

应理解，在散热装置100的散热过程中，两相相变散热器121的蒸发端1211与发热元件(或热源)热连接，以吸收发热元件的热量，吸收的热量经两相相变散热器121内部填充的工作介质的蒸发与凝结，将热量传导至两相相变散热器121的冷凝端1212，基于两相相变散热器121与鳍片组11的连接，将热量传导至鳍片组11，然后随着风扇20扇叶22的转动从第一出风口211产生具有一定流速和流量的气流，将鳍片组11上的热量散发至周围环境中，实现对发热元件的散热。

可选地，两相相变散热器121可以为热管、均温板(Vapor Chamber，VC)中的任意一种。参见图8和图9，当两相相变散热器121为热管时对应的散热装置100的整体结构示意图以及立体分解示意图。导热块122的一面和发热元件热连接，导热块122的另一面与两相相变散热器121的蒸发端1211连接，两相相变散热器121的冷凝端1212沿其长度方向与鳍片组11连接，鳍片组11设置于风扇20的第一出风口211，风扇20的壳体21上还设置有第二出风口212，风扇20吹出的风分别经第一出风口211和第二出风口212流出，以带走鳍片组11以及两相相变散热器121的冷凝端1212的热量，到达对发热元件散热的目的。

将本申请实施例提供的散热装置100安装在笔记本电脑后，相较于不在风扇20的壳体21上开设第二出风口212的设计，本申请实施例在壳体21上开设第二出风口212的设计能够有效降低约1度，提高散热效率约7％～8％。

可选地，风扇20为离心风扇、轴流风扇中的任意一种。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种散热装置，其特征在于，所述散热装置(100)包括：散热模组(10)、风扇(20)和导风结构(30)；

所述风扇(20)包括壳体(21)，所述壳体(21)上设有第一出风口(211)和第二出风口(212)；

所述散热模组(10)的一端设置在所述第一出风口(211)处，所述散热模组(10)的另一端用于与发热元件热连接；

所述导风结构(30)沿所述第二出风口(212)分别连接在所述壳体(21)和所述散热模组(10)上，所述导风结构(30)用于引导所述第二出风口(212)吹出的气流趋向于所述第一出风口(211)。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述壳体(21)内具有靠近所述第一出风(211)口的强风区(213)，所述第二出风口(212)位于所述强风区(213)。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述散热模组(10)包括鳍片组(11)和导热组件(12)，所述导热组件(12)的一端与所述鳍片组(11)连接，所述导热组件(12)的另一端用于与所述发热元件热连接；

所述鳍片组(11)设于所述第一出风口(211)，所述导热组件(12)的一端位于所述鳍片组(11)和所述导风结构(30)之间。

4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述鳍片组(11)包括互相平行设置的多个鳍片(111)，至少部分所述鳍片(111)从所述第一出风口(211)伸入至所述壳体(21)内。

5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，至少部分所述鳍片(111)位于所述强风区(213)。

6.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，所述风扇(20)还包括设于所述壳体(21)内的扇叶(22)，所述扇叶(22)和所述壳体(21)之间形成风道，所述鳍片组(11)沿与所述第一出风口(211)对应的所述风道的边缘设置。

7.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，多个所述鳍片(111)沿所述第一出风口(211)的宽度方向排布，相邻两个所述鳍片(111)之间形成流道，所述流道的延伸方向与所述宽度方向垂直或不垂直。

8.根据权利要求1-4任一项所述的散热装置，其特征在于，所述导风结构(30)为导风泡棉。

9.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述导热组件(12)包括导热块(122)和两相相变散热器(121)，所述两相相变散热器(121)具有蒸发端(1211)和冷凝端(1212)；

所述导热块(122)分别与所述发热元件、所述蒸发端(1211)连接，所述冷凝端(1212)与所述鳍片组(11)连接。

10.根据权利要求9所述的散热装置，其特征在于，所述两相相变散热器(121)为热管、均温板VC中的任意一种。

11.根据权利要求9或10所述的散热装置，其特征在于，所述风扇(20)为离心风扇、轴流风扇中的任意一种。

12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括主机壳体和如权利要求1-11任一项所述的散热装置(100)，所述主机壳体设置有与所述散热装置(100)中的散热模组(10)对应的排气孔。