CN219644467U - 散热组件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热管理技术领域，尤其是一种散热组件及电子设备，该散热组件包括液冷片和风扇；液冷片具有层结构体和微型泵，层结构体通过材质为高分子材料的流道基体折弯形成，流道基体内部具有供液冷工质流动的流路；层结构体在其延伸方向上具有直线主体段和折弯主体段，微型泵用于驱使液冷工质沿流路在层结构体内流动；该散热组件采用将流道基体折弯成层结构体，并集成有风扇，对层结构体进行风冷，从而使作为微通道热沉的液冷片自身还能构成热交换器，集成度高，体积小，质量轻，可满足对散热组件轻量化提出要求的应用场景，同时，层结构体极大地增加了液冷片与有限空间内高速气流的接触面积，也就是增加了散热面积，散热组件整体散热效率高。

Description

散热组件及电子设备

技术领域

本实用新型涉及热管理技术领域，尤其是一种散热组件，此外，还涉及一种具有该散热组件的电子设备。

背景技术

电子信息技术的飞速发展和电子元器件技术水平的迅速提高推动着电子设备逐步朝着智能化、集成化方向发展，创新性智能终端产品也层出不穷，但随之而来的是如何高效散热的问题，智能终端产品在使用过程中通常发热严重，如果不能将热量及时散去，过高的热量会对产品工作性能和使用寿命造成影响，极大的损害用户体验。

微通道热沉是一种高效的热管理技术，其工作原理是利用微细的通道进行热传递。微通道热沉通常由一系列嵌入的密集微小通道组成，这些通道可以通过内部的液体循环来转移热量。因为微通道的表面积比体积大得多，而且热传递距离较短，所以它能够提供更高的热传递效率。当热源加热了微通道热沉时，热量将通过微小通道传递到沿途流动的液体中。液体将携带这些热量至热交换器，然后通过一系列的冷却器和风扇来降温，最终将热量释放到周围环境中；

由于微通道热沉中流动的是液体而不是空气，所以它在散热效率上要远高于传统的散热方式。但是，微通道热沉需要配备独立的换热器使用，微通道热沉、换热器和动力泵通过外部管路连接构成供散热工质循环流动的流路，结构相对松散，由于涉及管路的布置和连接，整个散热系统结构复杂，体积较大；另外，热沉通常采用金属材料加工制作，例如，铝、铜、铜基合金等具有优良热传导率的金属材料，要在金属基体上加工出复杂的形貌或在其内部构建微通道，可想而知，难度极大，这也导致其制造成本较高，同时，金属材料密度高，金属基热沉质量大，在一些对产品轻量化提出要求的应用场景下缺乏适用性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的不足，现提供一种散热组件，以解决现有的微通道热沉需要配备独立的换热器，不利于产品轻量化，同时结构松散，体积大的问题；此外还提供一种包括上述散热组件的电子设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种散热组件，包括液冷片和风扇；

所述液冷片具有层结构体和微型泵，所述层结构体通过材质为高分子材料的流道基体折弯形成，所述流道基体内部具有供液冷工质流动的流路，所述微型泵与流道基体固定连接；

所述层结构体在其延伸方向上至少具有一个沿直线延伸的直线主体段和至少一个沿非直线延伸的折弯主体段，且层结构体上延伸出安装部，所述流路至少经过直线主体段和折弯主体段，所述微型泵用于驱使液冷工质沿流路在层结构体内流动；

所述风扇固定在安装部上，用于产生流向层结构体的气流。

进一步地，所述层结构体呈迂回曲折状，迂回曲折状的层结构体包括多个间隔分布的层单元，相邻两个层单元中前者的尾端通过迂回单元和后者的首端相接；所述层单元包括至少一个直线主体段或/和至少两个折弯主体段，所述迂回单元包括至少一个折弯主体段。

进一步地，所述迂回单元还至少包括一个直线主体段。

进一步地，所述层单元沿流道基体的厚度方向间隔布置。

进一步地，所述层结构体的一端端部为直线主体段，层结构体一端端部的直线主体段上延伸出安装部。

进一步地，所述层结构体上贯穿有过流孔。

进一步地，所述流道基体具有相对设置的第一表面和第二表面，第一表面和第二表面之间的距离限定出厚度，所述第一表面和/或第二表面上凸出有若干凸出部。

进一步地，所述流道基体的外部具有与流路连通的至少一个进液口和至少一个出液口，所述进液口和微型泵的出流质口连通，所述出液口和微型泵的进流质口连通；

所述微型泵和流路配合形成封闭循环散热流道，所述散热流道内填充有液冷工质，所述微型泵用于给液冷工质的循环流动提供动力。

进一步地，所述流道基体由至少两层材质为高分子材料的膜材构成，所有膜材层叠封合在一起至少形成一个封闭空间，该封闭空间构成所述流路；

所述流道基体的厚度为0.1mm～2mm，所述流路的当量直径为10μm～1mm。

本实用新型还提供一种电子设备，包括上述的散热组件。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的散热组件采用将流道基体折弯成层结构体，并集成有风扇，对层结构体进行风冷，从而使作为微通道热沉的液冷片自身还能构成热交换器，集成度高，体积小，质量轻，可满足对散热组件轻量化提出要求的应用场景，同时，层结构体极大地增加了液冷片与有限空间内高速气流的接触面积，也就是增加了散热面积，散热组件整体散热效率高。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为实施例1中的折弯前流道基体的示意图；

图2为实施例1中的层结构体的型式示意图一；

图3为实施例1中的层结构体的型式示意图二；

图4为实施例1中的层结构体的型式示意图三；

图5为实施例1中的微型泵固定连接到流道基体上的结构示意图；

图6为实施例1中的风扇的出风方向大体沿着流道基体折弯轴线方向的散热组件的示意图；

图7为实施例1中的流道基体上设置有过流孔的示意图；

图8为实施例1中的风扇的出风方向大体垂直于流道基体折弯轴线方向的散热组件示意图；

图9为实施例2中的流道基体朝向第一表面和第二表面隆起形成若干个凸出部的示意图；

图10为实施例2中的形成有凸出部的流道基体折弯形成层结构体的散热组件示意图。

图中：1、流道基体，11、流路，12、凸出部，13、进液口，14、出液口，15、过流孔，1a、封盖基体，1b、流路基体；

2、层结构体，21、直线主体段，22、折弯主体段，23、安装部，2a、层单元，2b、迂回单元；

3、风扇；

4、微型泵，41、进流质口，42、出流质口；

5、发热元件。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。

实施例1

如图1-8所示，一种散热组件，包括液冷片和风扇3；

液冷片具有层结构体2和微型泵4，微型泵4的数量可依据实际需求进行配置，例如，微型泵4具有一个或两个及两个以上，层结构体2通过流道基体1折弯形成，流道基体1具体可呈贴片状，流道基体1内部具有供液冷工质流动的流路11，微型泵4与流道基体1固定连接，如图1所示；

流道基体1的构成形式为公开号CN212910536U中所公开的流道3的构成形式。本实施例中，流道基体1由至少两层膜材构成，所有膜材层叠封合在一起至少形成一个封闭空间，该封闭空间构成流路11，具体可为，流道基体1由三层高分子膜材构成，分别为两个封盖基体1a和流路基体1b，流路基体1b上具有孔部或/和槽部，两个封盖基体1a分别封盖流路基体1b的两侧使孔部或/和槽部形成一个封闭空间，该封闭空间构成流路11，如图5所示，构成流道基体1的材质为高分子材料，如PC、PP、PET等，亦或是由多种高分子材料复合而成的功能性材料，具体类型在此不做限制，要求构成流道基体1的高分子材料不与流路11内填充的液冷工质产生理化反应。高分子材料易获得、成本低，高分子膜材之间的层叠封合工艺相对成熟，易于实现层间高强度密封连接，批量化成型工艺简单，同时，不产生电磁屏蔽和信号干扰，不会对所属电子设备的正常使用造成影响。另外，还赋予了流道基体1极佳的柔性，流道基体1形成为柔性的贴片状，可折弯、可扭转、可通过对构成流道基体1的各层膜材或封合成型后的流道基体1进行加热、加压的方式对其进行塑型、定型、形成设定的形态；

流道基体1的厚度为0.1mm～2mm，流路11的当量直径为10μm～1mm。由高分子膜材封合而成的微通道具有媲美金属材料的换热效率，流路11尺度控制在微通道量级，利用微通道具有大的表面积体积比的特点，有利于进一步提升液冷片的换热效率，同时，整体充液量小，质量轻。

流道基体1经多段折弯、定型，形成为层间隔结构体，层结构体2在其延伸方向上至少具有一个沿直线延伸的直线主体段21和至少一个沿非直线延伸的折弯主体段22，沿非直线延伸的折弯主体段22具体可为但不限定于沿圆弧线或抛物线延伸的折弯主体段22，层结构体2上延伸出安装部23，流路11至少经过直线主体段21和折弯主体段22，微型泵4用于驱使液冷工质沿流路11在层结构体2内流动；

层结构体2呈迂回曲折状，迂回曲折状的层结构体2包括多个间隔分布的层单元2a，相邻两个层单元2a中前者的尾端通过迂回单元2b和后者的首端相接；层单元2a包括至少一个直线主体段21或/和至少两个折弯主体段22，迂回单元2b包括至少一个折弯主体段22，层单元2a的数量可以依据实现需求进行调整，层单元2a也可但不限定于沿流道基体1的厚度方向间隔布置，本实施例以层结构体2有三个层单元2a进行说明，层结构体2可为但不限于以下三种形式：

第一种层结构体2形式：层单元2a由一个直线主体段21构成，迂回单元2b由一个折弯主体段22构成，折弯主体段22具体可为沿弧线或抛物线延伸的折弯主体段22，相邻两个层单元2a可彼此平行设置，相邻两个层单元2a还可沿流道基体1的厚度方向等间隔设置，如图2所示；

第二种层结构体2形式：上下两个层单元2a均由一个直线主体段21构成，迂回单元2b由一个折弯主体段22构成，折弯主体段22具体可为沿弧线或抛物线延伸的折弯主体段22；位于中间的层单元2a由多个沿弧线或抛物线延伸的折弯主体段22构成，位于中间的层单元2a亦可视为由一个沿波浪线延伸的折弯主体段22构成；中间的层单元2a还可分别与上下两个层单元2a接触，以支撑在上下两个层单元2a之间，提高层结构体2的强度，如图3所示；

第三种层结构体2形式：上下两个层单元2a均由一个直线主体段21构成，迂回单元2b由一个折弯主体段22构成，折弯主体段22具体可为沿弧线或抛物线延伸的折弯主体段22；位于中间的层单元2a由多个沿弧线或抛物线延伸的折弯主体段22和一个直线主体段21构成，直线主体段21在其延伸方向上的两端分别与邻近的折弯主体段22连接，如图4所示；

值得注意的是，迂回单元2b还至少包括一个直线主体段21，也就是说，迂回单元2b可由直线主体段21与折弯主体段22组合而成，同一迂回单元2b中折弯主体段22可有一个或两个及两个以上，本实施例不作限定。

微型泵4固定连接在流道基体1上，例如，微型泵4可通过粘接或焊接的方式固定于流道基体1上，以提高集成度。本实施例中，微型泵4的进流质口41和出流质口42位于微型泵4的同一侧，微型泵4的进流质口41和出流质口42所在侧和流道基体1固定连接，并覆盖住进液口13和出液口14，使进流质口41和出液口14连通，出流质口42和进液口13连通；微型泵4和流路11配合形成封闭循环散热流道，封闭循环散热流道内填充有液冷工质，微型泵4用于给液冷工质的循环流动提供动力。所能达到的效果是，微型泵4与流道基体1通过面面连接的方式实现固定连接，不需要设置外置连接管路，同时，面面连接的方式更容易实现可靠连接和密封。微型泵4可为但不限于微型压电泵，具体还可采用公开号CN111818770A的中国专利所公开的一种液冷散热模组、液冷散热系统及电子设备中的动力泵，在此不再赘述，具体如图5所示。

需要说明的是，微型泵4与流路11配合形成的封闭循环散热流道可以是单路径封闭循环散热流道或具有歧路的分叉型封闭循环散热流道，分叉型封闭循环散热流道包括至少两条相互交汇连通的歧路，在此不做限制；

至少一个微型泵4与流路11配合形成的封闭循环流动路径可以为一条，也可以为相互独立的多条，亦可以为具有交叉流路11的多条。

同时，微型泵4为多个时，可根据实际需求，设置为串联或并联形式。

另外，微型泵4优选地，固定连接于由流道基体1塑型、定型、形成的层结构体2的直线主体段21，并尽可能地远离热源。

风扇3固定在安装部23上，用于产生流向层结构体2的气流，以使得风扇3吹出的风能够掠过层结构体2的表面。风扇3的类型可以为轴流风扇3、离心风扇3、混流风扇3或贯流风扇3，在此不做限定，原则上根据应用场景，选择合适的风扇3类型和型号，但是必须保证的是，风扇3与安装部23固定连接后，要具有朝向层结构体2的出风方向，本实施例以离心风扇3进行说明，相较而言，离心风扇3的微小型化程度较高，更轻薄，如笔记本电脑用的超薄微型散热风扇3：

层结构体2的一端端部为直线主体段21，层结构体2一端端部的直线主体段21上延伸出安装部23；例如，层结构体2最下方的一个层单元2a上延伸出安装部23，发热元件5(热源)可贴合在最上方的一个层单元2a上。

发热元件5与层结构体2的局部贴合并形成热交换，发热元件5具体可与层结构体2的直线主体段21贴合，再经由液冷工质的循环流动将局部热量传导至整个层结构体2，风扇3朝向层结构体2出风，高速气流掠过层结构体2的表面，带走热量，以实现高效散热。优选地，风扇3的出风方向大体沿着流道基体1折弯、定型，形成为层结构体2的折弯轴线方向。以使得风扇3朝向层结构体2出风时，高速气流能够掠过层结构体2的各层单元2a的各个表面，增加有效散热面积，有利于提高散热效率，如图6所示。当然，这并不能作为一种限制，例如，当风扇3的出风方向大体垂直于流道基体1折弯、定型，形成为层结构体2的折弯轴线方向时，可以通过在流道基体1上开设过流孔15的方式，以使气得风扇3朝向层结构体2出风时，高速气流能够掠过层结构体2各层单元2a相对的各个表面，当然，过流孔15须避让流路11；即，层结构体2上贯穿有过流孔15，以便于布置风扇3，如图7-图8所示。

本实施例的散热组件采用将流道基体1折弯成层结构体2，并集成有风扇3，对层结构体2进行风冷，从而使作为微通道热沉的液冷片自身还能构成热交换器，提高集成度，体积小，可实现散热组件的轻量化。

本实施例构成液冷片的流道基体1采用高分子材料加工制作，质量轻，满足对产品轻量化提出要求的应用场景，同时，采用高分子材料加工制作的流道基体1还具有极佳的柔性，可折弯、可扭转，并可通过加热、加压的方式对其进行塑型，定型，形成为层结构体2，层结构体2极大地增加了液冷片与有限空间内高速气流的接触面积，也就是增加了散热面积，散热组件整体散热效率高。

实施例2

实施例2与实施例1的原理结构基本相同，区别在于，流道基体1具有相对设置的第一表面和第二表面，第一表面和第二表面之间的距离限定出厚度，第一表面和/或第二表面上凸出有若干凸出部12，如图9-图10所示；凸出部12的形状、大小、数量及排布等可依据实际情况调整；气流经过凸出部12时会带走更多的热量，有利于提高散热效率。

实施例3

一种电子设备，包括实施例1或2中的散热组件。

上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种散热组件，其特征在于：包括液冷片和风扇(3)；

所述液冷片具有层结构体(2)和微型泵(4)，所述层结构体(2)通过材质为高分子材料的流道基体(1)折弯形成，所述流道基体(1)内部具有供液冷工质流动的流路(11)，所述微型泵(4)与流道基体(1)固定连接；

所述层结构体(2)在其延伸方向上至少具有一个沿直线延伸的直线主体段(21)和至少一个沿非直线延伸的折弯主体段(22)，且层结构体(2)上延伸出安装部(23)，所述流路(11)至少经过直线主体段(21)和折弯主体段(22)，所述微型泵(4)用于驱使液冷工质沿流路(11)在层结构体(2)内流动；

所述风扇(3)固定在安装部(23)上，用于产生流向层结构体(2)的气流。

2.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于：所述层结构体(2)呈迂回曲折状，迂回曲折状的层结构体(2)包括多个间隔分布的层单元(2a)，相邻两个层单元(2a)中前者的尾端通过迂回单元(2b)和后者的首端相接；所述层单元(2a)包括至少一个直线主体段(21)或/和至少一个折弯主体段(22)，所述迂回单元(2b)包括至少一个折弯主体段(22)。

3.根据权利要求2所述的散热组件，其特征在于：所述迂回单元(2b)还至少包括一个直线主体段(21)。

4.根据权利要求2所述的散热组件，其特征在于：所述层单元(2a)沿流道基体(1)的厚度方向间隔布置。

5.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于：所述层结构体(2)的一端端部为直线主体段(21)，层结构体(2)一端端部的直线主体段(21)上延伸出所述安装部(23)。

6.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于：所述层结构体(2)上贯穿有过流孔(15)。

7.根据权利要求1所述的散热组件，其特征在于：所述流道基体(1)具有相对设置的第一表面和第二表面，第一表面和第二表面之间的距离限定出厚度，所述第一表面和/或第二表面上凸出有若干凸出部(12)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的散热组件，其特征在于：所述流道基体(1)的外部具有与流路(11)连通的至少一个进液口(13)和至少一个出液口(14)，所述进液口(13)和微型泵(4)的出流质口(42)连通，所述出液口(14)和微型泵(4)的进流质口(41)连通；

所述微型泵(4)和流路(11)配合形成封闭循环散热流道，所述散热流道内填充有液冷工质，所述微型泵(4)用于给液冷工质的循环流动提供动力。

9.根据权利要求1-7任一项所述的散热组件，其特征在于：所述流道基体(1)由至少两层材质为高分子材料的膜材构成，所有膜材层叠封合在一起至少形成一个封闭空间，该封闭空间构成所述流路(11)；

所述流道基体(1)的厚度为0.1mm～2mm，所述流路(11)的当量直径为10μm～1mm。

10.一种电子设备，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的散热组件。