CN219843886U - 液冷装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种液冷装置以及电子设备；其中，液冷装置包括底座以及水路结构；底座上设置有进水口及出水口，底座包括第一表面，第一表面上设置有第一腔体；水路结构设于第一腔体之内，且包括第一通道、第二通道以及位于第一通道与第二通道之间的弧形通道，第一通道与进水口相连，第二通道与出水口相连；其中，弧形通道包括第一过水端面及第二过水端面，第一过水端面与第一通道的出口连通，且第一过水端面与第一通道的出口具有相同的过水截面积；第二过水端面与第二通道的入口连通，且第二过水端面与第二通道的入口具有相同的过水截面积。本申请实施例提供的液冷装置，通过增加特殊设计的弧形通道，降低了流阻，利于提高均温效果。

Description

液冷装置以及电子设备

技术领域

本申请属于冷却装置技术领域，具体地，本申请涉及一种液冷装置以及电子设备。

背景技术

随着电子科技的快速发展，各种类型的电子产品层出不穷。当前，为了满足人们对电子设备更高性能的需求，电子设备内的各种元器件的效率不断提高，由此造成了元器件的功耗越来越大，这就给电子设备的散热带来了极大的挑战。如今，随着电子产品散热要求越来越高，一些电子产品需要通过液冷的方式进行散热。但是，在现有技术中，液冷类散热器件存在散热不均现象，以及散热达不到要求或者流阻大的情况。因此有必要对现有的液冷类散热器件进行改进。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种液冷装置以及电子设备，解决了水路结构转角处带来的流速不均而导致的流阻大及散热不均的问题。

根据本申请的第一方面，提供了一种液冷装置。所述液冷装置包括：

底座，所述底座上设置有进水口及出水口，所述底座包括第一表面，且所述第一表面设置有第一腔体；

水路结构，所述水路结构设于所述第一腔体之内，所述水路结构包括第一通道、第二通道以及位于所述第一通道与所述第二通道之间的弧形通道，所述第一通道与所述进水口相连，所述第二通道与所述出水口相连；

其中，所述弧形通道包括第一过水端面及第二过水端面，所述第一过水端面与所述第一通道的出口连通，且所述第一过水端面与所述第一通道的出口具有相同的过水截面积；所述第二过水端面与所述第二通道的入口连通，且所述第二过水端面与所述第二通道的入口具有相同的过水截面积。

可选地，所述第一通道包括多个相互平行设置的第一微通道；且/或，所述第二通道包括多个相互平行设置的第二微通道。

可选地，所述第一微通道及所述第二微通道为直线形或者波浪形。

可选地，所述弧形通道的弧度r为：0＜r≤180°。

可选地，所述弧形通道包括多个依次设置的同心圆弧状通道，且所述同心圆弧状通道的宽度大于所述第一微通道和所述第二微通道的宽度。

可选地，所述底座包括第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对，所述第二表面设置有凹陷的第二腔体，所述第二腔体用于收容待冷却的目标电路板，所述目标电路板包括多个元器件，所述多个元器件中包括有高热耗元器件；

所述第二腔体内设置有第一散热区域，所述第一散热区域与所述第一通道且/或所述第二通道的设置位置对应，所述第一散热区域内设置有凸台，所述凸台对应所述高热耗元器件。

可选地，所述凸台与所述高热耗元器件之间的间隙中填充有导热凝胶。

可选地，所述第二腔体内设置有至少两个定位件和多个固定件；

所述定位件用于将所述目标电路板定位在所述第二腔体内，所述固定件用于将所述目标电路板紧固在所述第二腔体内。

可选地，所述第二腔体内设置有第二散热区域，所述第二散热区域至少所述弧形通道的设置位置对应，所述多个元器件中还包括有中热耗元器件及低热耗元器件，且所述中热耗元器件及所述低热耗元器件分布在所述第二散热区域。

可选地，所述液冷装置还包括上盖板，所述上盖板盖设在所述第一腔体上，用以封闭住所述第一腔体。

根据本申请的第二方面，提供了一种电子设备。所述电子设备包括：

壳体；

电路板；以及

如第一方面所述的液冷装置；

其中，所述电路板与所述液冷装置装配在一起，且设于所述壳体之内。

本申请的有益效果在于：

本申请实施例提出的液冷装置，将水路结构的转角位置设计为弧形通道，冷却液经水路结构的转角后内外侧的流速一致，从而使得在水路结构的转角位置内外侧带走的热量几乎是相同的，避免了液冷装置温度不均匀的问题；而且，在转角处通过将弧形通道的过水截面积与第一通道的出口、第二通道的入口相同，如此可以避免水道截面在转角位置变化大的现象，这利于降低流阻。

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

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请实施例提供的液冷装置的结构分解图；

图2为本申请实施例提供的液冷装置的俯视图；

图3为本申请实施例提供的液冷装置的水路结构的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的液冷装置的第二表面的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的液冷装置的使用状态示意图。

附图标记说明：

100、上盖板；200、底座；201、出水口；202、进水口；203、第一通道；204、第二通道；205、弧形通道；2051、第一过水端面；2052、第二过水端面；206、固定件；207、凸台；208、定位件；209、高热耗元器件；21、第一腔体；22、第二腔体。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

下面结合附图1至图5，对本申请实施例提供的液冷装置以及电子设备进行详细地描述。

根据本申请的一个实施例，提供了一种液冷装置。所述液冷装置可应用于电子设备内，可用于对电路板(例如PCBA)上的各种元器件进行散热，避免热量聚积在所述电子设备内，可以提高电子设备的散热性能。

本申请实施例提供的液冷装置，参见图1至图3，所述液冷装置包括底座200及设于所述底座200的水路结构。所述底座200上设置有进水口202及出水口201，所述底座200包括第一表面，所述第一表面设置有第一腔体21。所述水路结构设于所述第一腔体21之内，所述水路结构包括第一通道203、第二通道204以及位于所述第一通道203与所述第二通道204之间的弧形通道205，所述第一通道203与所述进水口202相连，所述第二通道204与所述出水口201相连。所述弧形通道205包括第一过水端面2051及第二过水端面2052，所述第一过水端面2051与所述第一通道203的出口连通，且所述第一过水端面2051与所述第一通道203的出口具有相同的过水截面积；所述第二过水端面2052与所述第二通道204的入口连通，且所述第二过水端面2052与所述第二通道204的入口具有相同的过水截面积。

根据本申请上述实施例提供的一种液冷装置，其可应用于各种形式的电子设备中如智能手机等，其可以与电子设备内的电路板(PCBA)相结合，这利于电路板(PCBA)上的各个元器件的散热。

本申请上述实施例提供的液冷装置，在所述水路结构(也可称为液冷管路，其内部流动有冷却液)的转角位置引入了弧形通道205，可以理解为对所述水路结构中的转角位置进行了特殊的处理，冷却液在流经所述水路结构的转角位置时，其内外侧的流速是基本一致的，因此，内外侧带走的热量也是相同的，从而避免出现温度不均匀的问题。

其中，在所述水路结构的转角位置引入的所述弧形通道205被设计为具有两个过水端面，即上述实施例中提及的所述第一过水端面2051及所述第二过水端面2052，二者中的一个用于控制进水，而另一个用于控制出水。

具体而言，所述第一过水端面2051与所述第一通道203的出口相连，这样，冷却液可以经所述第一通道203进行输送，经所述第一过水端面2051进入至所述弧形通道205内，之后经所述第二过水端面2052输出至所述第二通道204。针对冷却液的这一流动过程，将所述第一过水端面2051与所述第一通道203的出口设计为过水的截面积相等，且将所述第二过水端面2052与所述第二通道204的入口设计为过水的截面积相等，在此基础上，可以避免冷却液在所述水路结构的转角位置出现流量突然变化(例如突然变大)的情况，从而可以能够降低流阻。

根据本申请上述实施例提供的液冷装置，将所述水路结构的转角位置设计为弧形通道205，冷却液在经所述水路结构的转角后内外侧的流速可以保持一致，从而使得在所述水路结构的转角位置内外侧带走的热量几乎是相同的，避免了液冷装置温度不均匀的问题。而且，在所述水路结构的转角处通过将所述弧形通道205的过水截面积与所述第一通道203的出口、所述第二通道204的入口设计为相同，如此可以避免水道截面在转角位置变化大的现象，这利于降低流阻。

根据本申请上述实施例提供的液冷装置，所述底座200例如为金属材料加工制成。具体地，所述底座200例如为锻造铝合金结构件。

其中，在所述底座200上设置有进水口202及出水口201，所述进水口202及所述出水口201可以位于所述底座200的侧部，参见图1。

例如，所述进水口202及所述出水口201可以在所述底座200上采用CNC钻孔加工的方式形成。

可选的是，在所述进水口202与所述第一通道203之间例如可以设置一个连接管路。当然，也可以设置多个连接管路，可用以将冷却液从所述进水口202输送至所述第一通道203内。

其中，所述第一通道203及所述第二通道204例如通过钎焊焊接于所述底座200上。

根据本申请实施例提供的液冷装置，冷却液从所述进水口202流入所述第一通道203，之后通过所述弧形通道205，由于所述弧形通道205的作用，冷却液均匀流出，之后通过所述第二通道204，再从所述出水口201流出。

在本申请的一些示例中，参见图2及图3，所述第一通道203包括多个相互平行设置的第一微通道；且/或，所述第二通道204包括多个相互平行设置的第二微通道。

具体地，所述第一通道203及所述第二通道204分别可以由多个相互独立的微通道组成。需要强调的是，所述第一通道203及所述第二通道204均为微通道结构(也即微米级尺寸)。

其中，所述第一通道203及所述第二通道204可以为单向微通道。所述第一通道203及所述第二通道204拥有较高的散热性能。其适合对电路板(PCBA)上的例如高热耗元器件进行散热。

需要说明的是，当所述第一通道203及所述第二通道204为微通道时，会带来高流阻的问题，通过在二者之间增加弧形通道，就可以降低流阻。

可选的是，所述第一微通道及所述第二微通道为直线形或者波浪形。

直线形微通道，可参见图1至图3所示，其具有占用空间小的特点。

波浪形微通道可以适当的延长流道长度，从而可以增加冷却面积。

在本申请的一些示例中，所述弧形通道205的弧度r为：0＜r≤180°。

所述弧形通道205处于所述第一通道203与所述第二通道204的转角位置，此时，可以根据所述第一通道203和所述第二通道204的位置不同，合理的调整所述弧形通道205的弧度r。

参见图2及图3，所述弧形通道205的弧度r为180°。这是一种常见结构设计，本申请实施例中对此并不做限制。

需要说明的是，所述弧形通道205连接在所述第一通道203和所述第二通道204之间，其具体的弧度设计需要保证在最小的流阻情况下，整个所述水路结构能为不同热耗元器件提供不同的散热性能。

同时，所述弧形通道205能提供优秀的水道转接性能，确保最大限度利用微通道和保证最小的流阻。

在本申请的一些示例中，参见图3，所述弧形通道205包括多个依次设置的同心圆弧状通道，且所述同心圆弧状通道的宽度大于所述第一微通道和所述第二微通道的宽度。

冷却液在从所述第一通道203流入所述第二通道204时，冷却液转弯时有离心力作用，冷却液会向转弯的外侧流动，由于所述弧形通道205由多条微通道(也即上述示例中提及的同心圆弧状通道)构成，可以将冷却液分成多股，减小向外侧流动的倾向，确保每一股流速均匀，最终汇聚成均匀的冷却液。同时，由于所述弧形通道205

而且，所述弧形通道205的水道截面积需要和微通道水道截面积相同，避免水道截面变化大而造成流阻增加。

将所述弧形通道205的各个同心圆弧状通道设计为宽松布置，可以确保流阻变小，主要是确保水流均匀转向，避免内侧水速为零，从而改善散热。所述弧形通道205中的各个同心圆弧状通道若改成微通道，流阻会急剧增加。

此外，可选的是，所述弧形通道205可以为在所述底座200上CNC加工出来，或者采用钎焊焊接在所述底座200上。

在本申请的一些示例中，参见图4及图5，所述底座200包括第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对，所述第二表面设置有凹陷的第二腔体22，所述第二腔体22用于收容待冷却的目标电路板(图中未示出)，所述目标电路板包括多个元器件，所述多个元器件中包括有高热耗元器件209。所述第二腔体22内设置有第一散热区域，所述第一散热区域与所述第一通道203且/或所述第二通道204的设置位置对应，所述第一散热区域内设置有凸台207，所述凸台207对应所述高热耗元器件209。

当将所述目标电路板(PCBA)安装在所述液冷装置的背面(所述第二表面的第二腔体22内)，所述高热耗元器件209例如为芯片，参见图5，该芯片顶面外圈线轮廓与所述凸台207顶面外圈轮廓线平行。

也就是说，在所述液冷装置的第二表面上设有安装所述目标电路板的腔体，也即上述示例中的第二腔体22，在所述第二腔体22内划分了不同的散热区域，可以根据需要对不同热耗的元器件进行散热，以提高散热效果。例如，在所述第二腔体22内设置有第一散热区域，可以针对所述目标电路板上的高热耗元器件209进行散热，散热效果较佳。

可选的是，在所述第一散热区域内同时设置有多个大小和形状不同的凸台207。需要说明的是，所述凸台207的具体设置数量和设置位置可以根据所述目标电路板上的高热耗元器件209的数量和位置进行设计。

所述凸台207的形状需要与所述高热耗元器件209的形状一致，其尺寸大小需要大于或者等于所述高热耗元器件209，这样可以确保所述高热耗元器件209的热量能够有效导出。

可选的是，所述凸台207与所述高热耗元器件209之间的间隙中填充有导热凝胶。

导热凝胶可以进一步促进热量快速导出，提高散热效果。

可选的是，请继续参见图4，所述第二腔体22内设置有至少两个定位件208和多个固定件206；其中，所述定位件208用于将所述目标电路板定位在所述第二腔体22内，所述固定件206用于将所述目标电路板紧固在所述第二腔体22内。

其中，所述定位件208为定位柱，所述定位件208例如设置为两个，且沿对角设置。

其中，所述固定件206为螺丝柱，所述固定件206例如设置为四个，采用螺钉可以将所述目标电路板固定在所述液冷装置的底座200上。

其中，所述定位件208、所述固定件206及所述凸台207例如可以采用锻造后机加工，或者钎焊到所述底座200上。

可选的是，所述第二腔体22内设置有第二散热区域，所述第二散热区域至少所述弧形通道205的设置位置对应，所述多个元器件中还包括有中热耗元器件及低热耗元器件，且所述中热耗元器件及所述低热耗元器件分布在所述第二散热区域。

根据本申请实施例提供的液冷装置，在所述第一通道203及所述第二通道204的下方对应的位置可以设置高热耗元器件，这有效利用了微通道高效散热的优势。而中、低热耗元器件则可以设置在其他通道的下方，例如设置在所述弧形通道205的下方，可以减小微通道高流阻的负面影响。整体可以保证所述水路结构在最低流阻下达到最好的散热效果。

在本申请的一些示例中，参见图1，所述液冷装置还包括上盖板100，所述上盖板100盖设在所述第一腔体21上，用以封闭住所述第一腔体21。

也就说，本申请实施例提供的液冷装置包含有上盖板100及底座200，二者组成所述液冷装置。其中，所述上盖板100例如为冲压铝合金结构件，所述底座200例如为锻造铝合金结构件。所述上盖板100与所述底座200之间例如可以采用钎焊焊接的方式连接。

所述上盖板100可以保护所述第一腔体21内部设置的所述水路结构。

此外，在所述水路结构中可以包括多个所述弧形通道205，多个所述弧形通道205可以串联或者并联。所述第一通道203及所述第二通道204也可以根据需要调整数量。

根据本申请的又一个实施例，提供了一种电子设备。

所述电子设备，包括：壳体，电路板以及如上所述的液冷装置；其中，所述电路板与所述液冷装置装配在一起，且设于所述壳体之内。

所述电子设备包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备等。

本申请实施例提供的电子设备的具体实施方式可以参照上述的液冷装置的实施例，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种液冷装置，其特征在于，包括：

底座(200)，所述底座(200)上设置有进水口(202)及出水口(201)，所述底座(200)包括第一表面，且所述第一表面设置有第一腔体(21)；

水路结构，所述水路结构设于所述第一腔体(21)之内，所述水路结构包括第一通道(203)、第二通道(204)以及位于所述第一通道(203)与所述第二通道(204)之间的弧形通道(205)，所述第一通道(203)与所述进水口(202)相连，所述第二通道(204)与所述出水口(201)相连；

其中，所述弧形通道(205)包括第一过水端面(2051)及第二过水端面(2052)，所述第一过水端面(2051)与所述第一通道(203)的出口连通，且所述第一过水端面(2051)与所述第一通道(203)的出口具有相同的过水截面积；所述第二过水端面(2052)与所述第二通道(204)的入口连通，且所述第二过水端面(2052)与所述第二通道(204)的入口具有相同的过水截面积。

2.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，所述第一通道(203)包括多个相互平行设置的第一微通道；且/或，

所述第二通道(204)包括多个相互平行设置的第二微通道。

3.根据权利要求2所述的液冷装置，其特征在于，所述第一微通道及所述第二微通道为直线形或者波浪形。

4.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，所述弧形通道(205)的弧度r为：0＜r≤180°。

5.根据权利要求2所述的液冷装置，其特征在于，所述弧形通道(205)包括多个依次设置的同心圆弧状通道，且所述同心圆弧状通道的宽度大于所述第一微通道和所述第二微通道的宽度。

6.根据权利要求1所述的液冷装置，其特征在于，所述底座(200)包括第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对，所述第二表面设置有凹陷的第二腔体(22)，所述第二腔体(22)用于收容待冷却的目标电路板，所述目标电路板包括多个元器件，所述多个元器件中包括有高热耗元器件(209)；

所述第二腔体(22)内设置有第一散热区域，所述第一散热区域与所述第一通道(203)且/或所述第二通道(204)的设置位置对应，所述第一散热区域内设置有凸台(207)，所述凸台(207)对应所述高热耗元器件(209)。

7.根据权利要求6所述的液冷装置，其特征在于，所述凸台(207)与所述高热耗元器件(209)之间的间隙中填充有导热凝胶。

8.根据权利要求6所述的液冷装置，其特征在于，所述第二腔体(22)内设置有至少两个定位件(208)和多个固定件(206)；

所述定位件(208)用于将所述目标电路板定位在所述第二腔体(22)内，所述固定件(206)用于将所述目标电路板紧固在所述第二腔体(22)内。

9.根据权利要求6所述的液冷装置，其特征在于，所述第二腔体(22)内设置有第二散热区域，所述第二散热区域至少所述弧形通道(205)的设置位置对应，所述多个元器件中还包括有中热耗元器件及低热耗元器件，且所述中热耗元器件及所述低热耗元器件分布在所述第二散热区域。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的液冷装置，其特征在于，所述液冷装置还包括上盖板(100)，所述上盖板(100)盖设在所述第一腔体(21)上，用以封闭住所述第一腔体(21)。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体；

电路板；以及

如权利要求1-10中任一项所述的液冷装置；

其中，所述电路板与所述液冷装置装配在一起，且设于所述壳体之内。