一种散热模组及电子设备的制作方法

1.本实用新型属于散热技术领域，具体涉及一种散热模组、以及具有该散热模组的电子设备。


背景技术：

2.电子设备在正常运行过程中会产生热量，需要进行及时的散热，使得电子设备处于工作温度范围内。对于电子设备的散热，具有多种方法：自然散热、风冷散热、液冷散热等。
3.当电子设备采用自然散热时，周围环境中的大气是最终热沉，设备与外界发生热交换的形式是对流和辐射，影响对流和辐射换热能力的主要因素有热交换系数、面积和温升，当这些因素都是确定的或已达到极限时，设备的自然散热能力就是确定的，如对于32寸的监视器来说，当期望外部易触表面温升≤15℃时，其最大散热量为70w，而整机的功耗为300w，因此，需采用散热能力更强的风冷散热来保证温升满足热设计要求。
4.监视器的显示模组背光通常的结构是，led矩阵焊装在灯板上，灯板安装于模组背板上，自然散热时模组背板作为led的散热器，则从热源到散热器的散热面，传热通路上存在灯板热阻、背板热阻以及灯板和背板间的界面热阻。采用风冷散热时，为增大热源热交换面积以提升换热效率，在背板的另一面增加肋片散热器，此时在背板和散热器之间存在界面热阻，也即从热源到散热器换热表面存在数个热阻，这不利于热的传导，将产生较大的温差。同时，因为监视器存在噪声指标的要求，风扇需在要求的噪声指标下工作，因此，风冷散热系统的散热能力是有限的。对于32寸监视器来说，采用风冷散热方式的系统允许功率最大为350w，此时，可控制元器件的温升≤45℃，显示面板的温升≤25℃，噪声≤35db。当监视器的功率达到450w以上甚至达到1000w的超高功率时，风冷散热已无法满足设备散热需求。
5.本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本技术背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。


技术实现要素：

6.本实用新型针对现有技术中上述的问题，提出一种散热模组，冷板的固-液热交换提供了比空气更大的热容和换热能力，热源板至冷板的小热阻降低了传热通路的温差。
7.为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：
8.一种散热模组，包括：
9.冷板，其具有并排设置的多个冷板单元，在所述冷板单元上设有冷板流路；
10.散热器，其上设有用于为流过所述冷板流路的液体降温的散热流路；
11.连接管路，其连接在所述冷板流路和散热流路之间，实现液体的循环流动；
12.水泵，其设在所述连接管路上；
13.热源板，其与所述冷板为一体结构、或者其平行设置在所述冷板的前侧。
14.在一些实施例中，所述热源板为成型在所述冷板的前端面的印刷板。
15.在一些实施例中，所述冷板与所述热源板前后相邻设置，所述热源板为灯板。
16.在一些实施例中，所述冷板单元具有平行设置的前板和后板、位于所述前板和后板之间的冷板流路。
17.在一些实施例中，所述前板和后板均采用金属板，所述前板的硬度大于所述后板的硬度。
18.在一些实施例中，所述冷板单元具有前板和后板、位于所述前板和后板之间的密封腔。
19.在一些实施例中，在所述密封腔内设有用于引导液体和热交换的多个肋片。
20.在一些实施例中，多个所述肋片和所述密封腔形成所述冷板流路。
21.在一些实施例中，所述连接管路具有分别与所述冷板流路的入水端连接的多个进水支管、分别与所述冷板流路的出水端连接的多个出水支管、与所述散热器连接的进水总管和出水总管。
22.在一些实施例中，所述水泵设在所述进水总管或出水总管上。
23.在一些实施例中，所述连接管路还具有用于连接所述进水总管和多个进水支管的进水阀。
24.在一些实施例中，所述连接管路还具有用于连接所述出水总管和多个出水支管的出水阀，所述进水阀和出水阀一体设置。
25.在一些实施例中，所述散热器位于所述冷板的后方、且位于左侧或右侧。
26.在一些实施例中，所述冷板固设在所述背板的前侧。
27.基于上述的一种散热模组，本实用新型还提供一种具有该散热模组的电子设备，冷板的固-液热交换提供了比空气更大的热容和换热能力，热源板至冷板的小热阻降低了传热通路的温差。
28.一种电子设备，具有上述的散热模组。
29.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：通过设置热源板平行设置在所述冷板的前侧、或者为一体结构，减小热源板至冷板之间的距离，有利于减小的传热通路热阻，以减小传热通路上的温差；通过采用液体降温，冷板上的固-液热交换提供了比空气更大的热容和换热能力，有利于提升换热效率；热源板上的热量向后传递到冷板单元上，并被冷板流路内流动的液体带走，通过连接管路将升温后的液体导流到散热器，使得液体的温度降低；再通过连接管路将降温后的液体回流到冷板单元的冷板流路内。
30.结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1 为本实用新型所提出的一种散热模组的第一个实施例的结构示意图；
33.图2为图1的剖视结构示意图；
34.图3为图2中a区域的放大结构示意图；
35.图4为冷板的结构示意图；
36.图5为图4中一个冷板单元的结构示意图；
37.图6为图1去除后壳及一些结构后的后视结构示意图；
38.图7为图6中部分结构的放大示意图；
39.图8为本实用新型所提出的一种散热模组的第二个实施例的结构示意图；
40.图9为图8装配到电子设备后的部分剖视结构示意图；
41.图10为本实用新型所提出的一种散热模组的第三个实施例的结构示意图。
具体实施方式
42.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，以电子设备正常使用时靠近用户的方向为“前”，反之为“后”。术语仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
44.在本实用新型中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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实用新型中的具体含义。
45.实施例一
46.参见图1-图7，是本实用新型所提出的一种散热模组的第一个实施例，一种散热模组100其用于为电子设备200的显示模组散热，电子设备可以为监控设备等，电子设备200具有位于前侧的显示屏201和后壳202，散热模组100位于显示屏201的后侧。
47.一种散热模组100包括：冷板10、散热器20、连接管路30、水泵40和热源板50，冷板10具有并排设置的多个冷板单元11，在冷板单元11上设有冷板流路111；散热器20上设有用于为流过冷板流路111的液体降温的散热流路，在散热器20上设有风扇，用于为散热流路上的液体降温。连接管路30连接在冷板流路111和散热流路之间，实现液体的循环流动；水泵40设在连接管路30上，热源板50与冷板10为一体结构。
48.通过设置热源板50与冷板10为一体结构，省略了热源板50到冷板10之间的传播，缩短传播路径，使得热源板50上的热量直接到达冷板10上，有利于减小散热模组100的传热通路的热阻，以减小传热通路上的温差，有利于提高散热能力；通过采用液体降温，冷板10上的固-液热交换提供了比空气更大的热容和换热能力，有利于提升换热效率，加快将热量带走的速度；热源板50上的热量向后传递到多个冷板单元11上，并被冷板流路111内流动的液体带走，通过连接管路30将升温后的液体导流到散热器20，使得液体的温度降低；再通过
连接管路30，将降温后的液体回流到冷板单元11的冷板流路111内，完成一个循环。
49.本实施例中，参见图3所示，热源板50为成型在冷板10的前端面的印刷板，热源板50和冷板10为一体结构，有利于热源板50上产生的热量直接传递到冷板10上，也就是热量直接传递到冷板10的固体上，之后传递到冷板流路111，使得热量被冷板流路中的流动的流体带走，节省了从热源板50到冷板10之间的空气传播，缩短了传热通路的距离，有利于减小的传热通路的热阻。热源板50为印刷到冷板10上的印刷灯板。冷板10安装在背板60上，且位于背板60的前侧。
50.参见图3-图5所示，冷板单元11具有平行设置的前板112和后板113、位于前板112和后板113之间的冷板流路111。优选设置前板112和后板113均采用金属板，金属板的导热率好，有利于热量在冷板10的固体内的传播的速度。前板112的前端面需要印刷灯板，因而设置前板112具有平整的前端面，有利于降低印刷灯板的难度，以及有利于增加印刷成型后热源板50和前板112之间的接触面积；设置前板112的硬度大于后板113的硬度。
51.冷板单元11为采用吹胀工艺制作的，前板112和后板113采用不用硬度的金属材料，如可以是不同牌号的铜或铝。在前板112上按设计用石墨印刷的冷板流路111，之后在高温下将前板112和后板113轧制成形。石墨印刷的冷板流路111在高压气流的作用下发生膨胀变形，形成设定的冷板流路111，然后再密封，加工、焊接上进出水口；最后在冷板单元11的前侧印刷电路、焊接灯珠后完成，极大程度地降低了热通路热阻，并极大改善固-液交换的效能。
52.参见图6-图7所示，连接管路30具有分别与冷板流路111的入水端连接的多个进水支管31、分别与冷板流路111的出水端连接的多个出水支管32、与散热器20连接的进水总管33和出水总管34，水泵40设在进水总管33或出水总管34上。每个冷板单元11都连接有一个出水支管32和一个进水支管31，进水总管33用于将液体供应到多个进水支管31内，多个出水支管32将液体汇集到出水总管34。连接管路30还具有用于连接进水总管33和多个进水支管31的进水阀35、用于连接出水总管34和多个出水支管32的出水阀36。散热器20位于冷板10的后方、且位于左侧或右侧。
53.本实施例中，冷板10具有排列设置的八个冷板单元11，上部四个冷板单元、下部四个冷板单元；由于上下两排冷板单元具有高度差，为了更好的实现流体的循环流动，设置有两组连接管路30和左右两个散热器20；一组连接管路30与上面的四个冷板单元11连通，并与一个散热器20连通，组成一套散热循环系统。一组连接管路30与下面的四个冷板单元11连通，并与一个散热器20连通，组成另一套散热循环系统。
54.显示屏201固设在前框203上，背板60的边缘设有向前折弯延伸的延伸边61，沿延伸边61设有向外折弯延伸的翻边62，翻边62与前框203固设。背板60与延伸边61形成容纳腔，冷板10位于容纳腔内，有利于实现冷板10的固定，并且对冷板10起到保护作用。
55.实施例二
56.参见图8-图9，是本实用新型所提出的一种散热模组的第二个实施例，本实施例与第一个实施例的主要区别在于：冷板的结构不同，以及热源板50与冷板10分体相邻设置，其他可以采用与第二一实施例相同的结构。
57.一种散热模组100包括：冷板10、散热器20、连接管路30、水泵40和热源板50，冷板10具有并排设置的多个冷板单元11，在冷板单元11上设有冷板流路，流体流经冷板流路；散
热器20上设有用于为流过冷板流路的液体降温的散热流路。连接管路30连接在冷板流路和散热流路之间，实现液体的循环流动；水泵40设在连接管路30上，热源板50平行设置在冷板10的前侧。
58.通过设置热源板50平行设置在冷板10的前侧，减小热源板50至冷板10之间的距离，有利于减小的传热通路的热阻，以减小传热通路上的温差；通过采用液体降温，冷板10上的固-液热交换提供了比空气更大的热容和换热能力，有利于提升换热效率；热源板50上的热量向后传递到冷板单元11上，并被冷板流路内流动的液体带走，通过连接管路30将升温后的液体导流到散热器20，使得液体的温度降低；再通过连接管路30，将降温后的液体回流到冷板单元11的冷板流路内，完成一个循环。
59.冷板10与热源板50前后相邻设置，热源板50为灯板。冷板10与热源板50前后相邻且平行设置，使得冷板10与热源板50之间有直接接触的部分，也有空气间隔的部分；使得热源板50产生的热量，直接接触的部分热量直接通过固体传播到冷板10上，有空气间隔的部分需要通过空气再传播到冷板10上，但由于冷板10与热源板50前后相邻，即使有空间间隔的部分，两者之间的间隙也是较小，热量传播的速度也比原来提高很多，也就是热源板50与冷板10的之间缩短了传热通路的距离，减小了之间的热阻，有利于提高热传导的速度和效率。
60.本实施例中，冷板单元11具有前板112和后板113、位于前板112和后板113之间的密封腔114，在密封腔114内设有用于引导液体和热交换的多个肋片（图中未示出）；多个肋片和密封腔114限定出冷板流路。前板112和后板113之间通过密封装配而成，为了提高热传导率，优选设置前板112和后板113采用热传导率高的金属材质，例如铜、铝等。
61.参见图6-图7所示，连接管路30具有分别与冷板流路111的入水端连接的多个进水支管31、分别与冷板流路111的出水端连接的多个出水支管32、与散热器20连接的进水总管33和出水总管34，水泵40设在进水总管33或出水总管34上。每个冷板单元11都连接有一个出水支管32和一个进水支管31，进水总管33用于将液体供应到多个进水支管31内，多个出水支管32将液体汇集到出水总管34。连接管路30还具有用于连接进水总管33和多个进水支管31的进水阀35、用于连接出水总管34和多个出水支管32的出水阀36。散热器20位于冷板10的后方、且位于左侧或右侧。
62.本实施例中，冷板10具有排列设置的八个冷板单元11，上部四个冷板单元、下部四个冷板单元；由于上下两排冷板单元具有高度差，为了更好的实现流体的循环流动，设置有两组连接管路30和左右两个散热器20；一组连接管路30与上面的四个冷板单元11连通，并与一个散热器20连通，组成一套散热循环系统。一组连接管路30与下面的四个冷板单元11连通，并与一个散热器20连通，组成另一套散热循环系统。
63.实施例三
64.参见图10，是本实用新型所提出的一种散热模组的第三个实施例，本实施例与第二个实施例的主要区别在于：热源板和冷板安装位置不同，其他可以采用与第二个实施例相同的结构。
65.一种散热模组100包括：冷板10、散热器20、连接管路30、水泵40和热源板50，冷板10具有并排设置的多个冷板单元11，在冷板单元11上设有冷板流路111，流体流经冷板流路111；散热器20上设有用于为流过冷板流路111的液体降温的散热流路。连接管路30连接在
冷板流路111和散热流路之间，实现液体的循环流动；水泵40设在连接管路30上，热源板50平行设置在冷板10的前侧。
66.通过设置热源板50平行设置在冷板10的前侧，减小热源板50至冷板10之间的距离，有利于减小的传热通路的热阻，以减小传热通路上的温差；通过采用液体降温，冷板10上的固-液热交换提供了比空气更大的热容和换热能力，有利于提升换热效率；热源板50上的热量向后传递到冷板单元11上，并被冷板流路111内流动的液体带走，通过连接管路30将升温后的液体导流到散热器20，使得液体的温度降低；再通过连接管路30，将降温后的液体回流到冷板单元11的冷板流路内，完成一个循环。
67.热源板50为灯板，热源板50固设在背板60上，热源板50位于背板60的前侧，冷板10位于背板60的后侧。也就是在热源板50和冷板10之间设有背板60。热源板50产生的热量，需要向后传导到背板60上，之后再传导到冷板10上，使得热量经过热源板50-空气间隙-背板60-空气间隙-冷板10的传播路径。为了保证热传导速度，优选设置背板60采用金属材质。
68.参见图5所示，冷板单元11具有平行设置的前板112和后板113、位于前板112和后板113之间的冷板流路111。优选设置前板112和后板113均采用金属板，金属板的导热率好，优选设置为铜板或铝板，有利于提高热量在冷板10的固体内的传播的速度。
69.冷板单元11为采用吹胀工艺制作的，前板112和后板113采用不用硬度的金属材料，如可以是不同牌号的铜或铝。在前板112上按设计用石墨印刷的冷板流路111，之后在高温下将前板112和后板113轧制成形。石墨印刷的冷板流路111在高压气流的作用下发生膨胀变形，形成设定的冷板流路111，然后再密封，加工、焊接上进出水口；极大程度地降低了热通路热阻，并极大改善固-液交换的效能。
70.参见图6-图7所示，连接管路30具有分别与冷板流路111的入水端连接的多个进水支管31、分别与冷板流路111的出水端连接的多个出水支管32、与散热器20连接的进水总管33和出水总管34，水泵40设在进水总管33或出水总管34上。每个冷板单元11都连接有一个出水支管32和一个进水支管31，进水总管33用于将液体供应到多个进水支管31内，多个出水支管32将液体汇集到出水总管34。连接管路30还具有用于连接进水总管33和多个进水支管31的进水阀35、用于连接出水总管34和多个出水支管32的出水阀36。散热器20位于冷板10的后方、且位于左侧或右侧。
71.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。
72.实施例四
73.参见图1，是一种具有第一实施例中的散热模组100的电子设备200，本实施例中，电子设备200为监控设备，电子设备200具有位于前侧的显示屏201和后壳202，散热模组100位于显示屏201的后侧。
74.散热模组100包括：冷板10、散热器20、连接管路30、水泵40和热源板50，冷板10具有并排设置的多个冷板单元11，在冷板单元11上设有冷板流路111；散热器20上设有用于为流过冷板流路111的液体降温的散热流路，在散热器20上设有风扇，用于为散热流路上的液
体降温。连接管路30连接在冷板流路111和散热流路之间，实现液体的循环流动；水泵40设在连接管路30上，热源板50与冷板10为一体结构。
75.通过设置热源板50与冷板10为一体结构，省略了热源板50到冷板10之间的传播，缩短传播路径，使得热源板50上的热量直接到达冷板10上，有利于减小散热模组100的传热通路的热阻，以减小传热通路上的温差，有利于提高散热能力；通过采用液体降温，冷板10上的固-液热交换提供了比空气更大的热容和换热能力，有利于提升换热效率，加快将热量带走的速度；热源板50上的热量向后传递到多个冷板单元11上，并被冷板流路111内流动的液体带走，通过连接管路30将升温后的液体导流到散热器20，使得液体的温度降低；再通过连接管路30，将降温后的液体回流到冷板单元11的冷板流路111内，完成一个循环。
76.本实施例中，参见图3所示，热源板50为成型在冷板10的前端面的印刷板，热源板50和冷板10为一体结构，有利于热源板50上产生的热量直接传递到冷板10上，也就是热量直接传递到冷板10的固体上，之后传递到冷板流路111，使得热量被冷板流路中的流动的流体带走，节省了从热源板50到冷板10之间的空气传播，缩短了传热通路的距离，有利于减小的传热通路的热阻。热源板50为印刷到冷板10上的印刷灯板。冷板10安装在背板60上，且位于背板60的前侧。
77.参见图3-图5所示，冷板单元11具有平行设置的前板112和后板113、位于前板112和后板113之间的冷板流路111。优选设置前板112和后板113均采用金属板，金属板的导热率好，有利于热量在冷板10的固体内的传播的速度。前板112的前端面需要印刷灯板，因而设置前板112具有平整的前端面，有利于降低印刷灯板的难度，以及有利于增加印刷成型后热源板50和前板112之间的接触面积；设置前板112的硬度大于后板113的硬度。
78.冷板单元11为采用吹胀工艺制作的，前板112和后板113采用不用硬度的金属材料，如可以是不同牌号的铜或铝。在前板112上按设计用石墨印刷的冷板流路111，之后在高温下将前板112和后板113轧制成形。石墨印刷的冷板流路111在高压气流的作用下发生膨胀变形，形成设定的冷板流路111，然后再密封，加工、焊接上进出水口；最后在冷板单元11的前侧印刷电路、焊接灯珠后完成，极大程度地降低了热通路热阻，并极大改善固-液交换的效能。
79.参见图6-图7所示，连接管路30具有分别与冷板流路111的入水端连接的多个进水支管31、分别与冷板流路111的出水端连接的多个出水支管32、与散热器20连接的进水总管33和出水总管34，水泵40设在进水总管33或出水总管34上。每个冷板单元11都连接有一个出水支管32和一个进水支管31，进水总管33用于将液体供应到多个进水支管31内，多个出水支管32将液体汇集到出水总管34。连接管路30还具有用于连接进水总管33和多个进水支管31的进水阀35、用于连接出水总管34和多个出水支管32的出水阀36。散热器20位于冷板10的后方、且位于左侧或右侧。
80.本实施例中，冷板10具有排列设置的八个冷板单元11，上部四个冷板单元、下部四个冷板单元；由于上下两排冷板单元具有高度差，为了更好的实现流体的循环流动，设置有两组连接管路30和左右两个散热器20；一组连接管路30与上面的四个冷板单元11连通，并与一个散热器20连通，组成一套散热循环系统。一组连接管路30与下面的四个冷板单元11连通，并与一个散热器20连通，组成另一套散热循环系统。
81.显示屏201固设在前框203上，背板60的边缘设有向前折弯延伸的延伸边61，沿延
伸边61设有向外折弯延伸的翻边62，翻边62与前框203固设。背板60与延伸边61形成容纳腔，冷板10位于容纳腔内，有利于实现冷板10的固定，并且对冷板10起到保护作用。
82.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。