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一种散热装置和电子设备的制作方法

2022-07-10 05:45:32 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及终端技术领域,尤其涉及一种散热装置和电子设备。


背景技术:

2.在终端设备如手机、平板、笔记本、pc、大屏等等中,电子器件发热功率随着产品迭代逐渐提升,然而设备的整体尺寸、厚度却向着紧凑、小巧的方向发展,导致热量积聚在设备内部无法及时散去,使之温度上升,不仅影响了用户体验,而且有可能导致器件高温损坏。因此业界亟需各种高效的散热方案以解决终端设备散热的问题。
3.均温板(vapor chamber,vc)是一种内部带有微纳吸液芯结构且注入有流体工质的真空腔体,被广泛用于电子产品进行散热。具体地,均温板内的流体工质在小面积发热源处可吸收热量形成蒸汽,从而快速传导至大面积的散热面,达到高效散热的目的,蒸汽冷凝为液体后可利用吸液芯结构的毛细力回流至发热源,再次进行蒸发吸热。
4.现有均温板中,蒸汽流动方向与吸液芯结构内的液体流动方向相反,逆向流动的蒸汽可能会携带冷凝液滴,而使冷凝液滴滞留于冷凝区,不利于回液至蒸发区进行补液,容易出现烧干情况,无法形成可靠的传热循环。


技术实现要素:

5.本技术实施例提供一种散热装置和电子设备,实现蒸汽与液体同向流动,避免逆向流动的蒸汽携带液体而使液体滞留冷凝区,有助于回液至蒸发区,可防止出现烧干情况,提高了产品可靠性。
6.为此,本技术的实施例采用如下技术方案:
7.第一方面,本技术实施例提供一种散热装置,所述散热装置包括:壳体和容纳在所述壳体内的流体工质,所述壳体的内部空间包括沿第一方向排列的至少一组蒸发区和冷凝区,所述第一方向垂直于所述壳体的厚度方向,所述蒸发区用于设置在发热器件处,以使所述蒸发区处的流体工质形成蒸汽并朝向所述冷凝区流动;吸液芯结构,设置在所述壳体内并在所述壳体内形成蒸汽流动通道,所述吸液芯结构包括第一导流吸液芯、第二导流吸液芯和至少一个回流吸液芯,所述第一导流吸液芯位于所述蒸发区,所述第二导流吸液芯的第一端悬空设置,所述第二导流吸液芯的第二端位于所述冷凝区,所述回流吸液芯的第一端与所述第一导流吸液芯连接,所述回流吸液芯的第二端与所述第二导流吸液芯的第二端连接;其中,所述蒸汽流动通道包括与所述第二导流吸液芯相邻的第一部分,所述第二导流吸液芯的第一端至所述第二导流吸液芯的第二端延伸的方向与所述蒸汽流动通道的第一部分的延伸方向一致,且沿所述蒸汽流动通道的延伸方向所述第二导流吸液芯的第一端相对所述第二导流吸液芯的第二端靠近所述蒸发区。
8.本技术实施例的散热装置,第二导流吸液芯的第一端先接触蒸汽,使得蒸汽中的一部分蒸汽在冷凝区的空间中的流动方向为从第二导流吸液芯的第一端至第二导流吸液芯的第二端,蒸汽中的另一部分蒸汽在冷凝区冷凝为液体,并依次通过第二导流吸液芯的
第一端、第二导流吸液芯的第二端、回流吸液芯的第二端和回流吸液芯的第一端回流至蒸发区,实现蒸汽与液体同向流动,避免逆向流动的蒸汽携带液体而使液体滞留冷凝区,有助于回液至蒸发区,有效防止出现烧干情况,提高了产品可靠性。
9.在一种可能的实现方式中,所述第二导流吸液芯的第一端延伸至所述蒸发区,所述蒸汽流动通道的第一部分的一端连通蒸发区,所述蒸汽流动通道的第一部分的另一端延伸至所述回流吸液芯的第二端;或,所述第二导流吸液芯的第一端位于所述冷凝区,所述蒸汽流动通道还包括第二部分,所述蒸汽流动通道的第二部分的一端连通所述蒸发区,所述蒸汽流动通道的第二部分的另一端连通所述蒸汽流动通道的第一部分的一端和所述第二导流吸液芯的第一端,所述蒸汽流动通道的第一部分的另一端延伸至所述回流吸液芯的第二端。也就是说,在该实现方式中,第二导流吸液芯的第一端延伸至蒸发区,蒸汽流动通道可仅包括第一部分;第二导流吸液芯的第一端位于冷凝区,蒸汽流动通道可包括第一部分和第二部分。
10.在一种可能的实现方式中,所述蒸汽流动通道的第一部分包括所述回流吸液芯与所述第二导流吸液芯之间的第一间隔空间以及所述壳体与所述第二导流吸液芯之间的第二间隔空间中的至少一者;和/或,所述蒸汽流动通道的第二部分包括所述第一导流吸液芯与所述壳体之间的第一间隔区域以及所述回流吸液芯的朝向所述蒸汽一侧处的第二间隔区域中的至少一者。
11.在一种可能的实现方式中,所述第二导流吸液芯包括间隔设置的多个子吸液芯,所述多个子吸液芯各自的第二端与所述回流吸液芯连接,所述多个子吸液芯各自的第一端悬空设置,所述蒸汽流动通道的第一部分包括相邻子吸液芯之间的第三间隔空间。也就是说,在该实现方式中,第二导流吸液芯的一种方案是包括间隔设置的多个子吸液芯,多个子吸液芯可以是并排设置,也可以是分别沿不同方向延伸。
12.在一种可能的实现方式中,每个所述子吸液芯沿厚度方向的两侧分别与所述壳体的侧壁接触;或,每个所述子吸液芯沿厚度方向的一侧与所述壳体的侧壁接触,每个所述子吸液芯沿所述厚度方向的另一侧与所述壳体的侧壁间隔设置,以形成所述蒸汽流动通道的第二间隔空间。也就是说,在该实现方式中,多个子吸液芯可以采用并行架构,即每个子吸液芯沿厚度方向的两侧分别与壳体的侧壁接触;或者,多个子吸液芯也可采用串行架构,即每个子吸液芯沿厚度方向的一侧与壳体的侧壁接触,另一侧与壳体的侧壁间隔设置。
13.在一种可能的实现方式中,所述第二导流吸液芯为板状结构,所述第二导流吸液芯沿厚度方向的一侧与壳体的侧壁接触,所述第二导流吸液芯沿所述厚度方向的另一侧与所述壳体的侧壁间隔设置,以形成所述蒸汽流动通道的第二间隔空间。也就是说,在该实现方式中,第二导流吸液芯的另一种方案是采用板状结构。由于板状结构一般会占用冷凝区的较大空间,为了保证蒸汽能够流动至冷凝区的远离蒸发区的端部,以便尽快冷凝成液体,第二导流吸液芯可选择串行架构,即第二导流吸液芯沿厚度方向的另一侧与壳体的侧壁间隔设置,这样可预留蒸汽流动的空间。
14.在一种可能的实现方式中,所述吸液芯结构还包括:第三导流吸液芯,位于所述冷凝区,且与所述第二导流吸液芯的第二端和所述回流吸液芯连接,所述第三导流吸液芯用于将所述第二导流吸液芯中的液体引导至所述回流吸液芯内。也就是说,在该实现方式中,为了方便第二导流吸液芯与回流吸液芯连接,可在第二导流吸液芯与回流吸液芯之间设置
第三导流吸液芯,第三导流吸液芯可起到汇聚第二导流吸液芯中的液体的作用,以便将第二导流吸液芯中的液体引导至回流吸液芯内。
15.在一种可能的实现方式中,在沿所述第一方向排列的一组蒸发区和冷凝区中,所述第三导流吸液芯沿第二方向延伸,所述第二方向垂直于所述壳体的厚度方向,且与所述第一方向成角度设置,所述第二导流吸液芯从所述第三导流吸液芯处朝向所述蒸发区延伸,所述第二导流吸液芯的第一端相对所述第二导流吸液芯的第二端靠近所述蒸发区。也就是说,在该实现方式中,第三导流吸液芯的延伸方向可与第二导流吸液芯的延伸方向配合进行选择,第三导流吸液芯沿第二方向如壳体的宽度方向延伸,第二导流吸液芯可沿第一方向如壳体的长度方向延伸,相比于气液逆向流动的并行架构吸液芯设计方案,可使蒸汽通道的气体流动路径变短,流动阻力降低,均温性能更好。
16.在一种可能的实现方式中,所述至少一个回流吸液芯包括一个或两个以上的第一回流吸液芯,所述第一回流吸液芯位于所述壳体沿所述第二方向的中部,所述第一回流吸液芯的两侧分别设置有所述第二导流吸液芯;所述第一回流吸液芯的第二端与所述第三导流吸液芯的中部连接;和/或,所述至少一个回流吸液芯包括第二回流吸液芯,所述第二回流吸液芯沿所述第二方向位于壳体的一侧,所述回流吸液芯的远离所述壳体的一侧的侧面设置有所述第二导流吸液芯;所述第二回流吸液芯的第二端与所述第三导流吸液芯的一端连接。也就是说,在该实现方式中,回流吸液芯的数量可为一个,或者为两个,还可为更多个,具体可根据液体回流的量进行选择。并且,回流吸液芯可位于壳体的沿第二方向的中部,此时可与第三导流吸液芯的中部连接;或者,回流吸液芯也可位于壳体的沿第二方向的一侧,此时可与第三导流吸液芯的端部连接。
17.在一种可能的实现方式中,所述至少一个回流吸液芯包括分别位于所述壳体的沿所述第二方向的两侧的第三回流吸液芯和第四回流吸液芯;所述第二导流吸液芯位于所述第三回流吸液芯和所述第四回流吸液芯之间;所述第二导流吸液芯的第一端与所述第一导流吸液芯之间沿所述第一方向设置有间隔空间;所述第一导流吸液芯沿所述第二方向的两端分别与所述第三回流吸液芯和所述第四回流吸液芯各自的第一端连接;所述第三导流吸液芯沿所述第二方向的两端分别与所述第三回流吸液芯和所述第四回流吸液芯各自的第二端连接。也就是说,在该实现方式中,回流吸液芯的数量可为两个,且分别位于壳体的沿第二方向的两侧,蒸汽在两个回流吸液芯之间由蒸发区向冷凝区流动,并且由于第二导流吸液芯悬空的第一端先接触蒸汽,这样蒸汽冷凝后的液体在第二导流吸液芯中由第一端向第二端移动,与蒸汽的流动方向相同。
18.在一种可能的实现方式中,所述壳体的内部空间包括沿第一方向排列的第一蒸发区和第一冷凝区以及沿所述第一方向排列的第二蒸发区和第二冷凝区,所述第一蒸发区和所述第二冷凝区并排设置且位于所述壳体的沿第一方向的第一端;所述第一冷凝区和所述第二蒸发区并排设置且位于所述壳体的沿第一方向的第二端;所述第一冷凝区的第二导流吸液芯和所述第二蒸发区的第一导流吸液芯与所述第一蒸发区的第一导流吸液芯和所述第二冷凝区的第一导流吸液芯之间设置有间隔空间;所述至少一个回流吸液芯包括第五回流吸液芯和第六回流吸液芯,所述第五回流吸液芯位于所述壳体的沿所述第二方向的第一侧,所述第六回流吸液芯位于所述壳体的沿所述第二方向的第二侧,所述第五回流吸液芯连接所述第一蒸发区的第一导流吸液芯和第一冷凝区的第三导流吸液芯,所述第六回流吸
液芯连接所述第二蒸发区的第一导流吸液芯和第二冷凝区的第三导流吸液芯。也就是说,在该实现方式中,壳体的内部空间可设置第一组蒸发区和冷凝区,即第一蒸发区和第一冷凝区,还可设置第二组蒸发区和冷凝区,即第二蒸发区和第二冷凝区,第一蒸发区可对应第一发热器件,第二蒸发区可对应第二发热器件,这样可适用于多个发热器件的场景。
19.在一种可能的实现方式中,在所述第一冷凝区域内,所述第二导流吸液芯沿所述第一蒸发区至所述第二蒸发区的方向长度减小;在所述第二冷凝区域内,所述第二导流吸液芯沿所述第一蒸发区至所述第二蒸发区的方向长度增大。也就是说,在该实现方式中,第一冷凝区域的第二导流吸液芯的第一端形成倾斜结构,第二冷凝区域的第二导流吸液芯的第一端形成倾斜结构,两个倾斜结构可平行且间隔设置,以形成间隔空间。
20.在一种可能的实现方式中,所述至少一个回流吸液芯包括沿第二方向位于所述壳体中部的两个以上的回流吸液芯,所述第二方向垂直于所述壳体的厚度方向,且与所述第一方向成角度设置,每个所述回流吸液芯的第二端设置有所述第三导流吸液芯,且不同回流吸液芯的第二端处的第三导流吸液芯间隔设置,所述第三导流吸液芯的宽度大于所述回流吸液芯的宽度,每个第三导流吸液芯连接至少部分所述第二导流吸液芯。也就是说,在该实现方式中,可在壳体的沿第二方向的中部设置多个回流吸液芯,回流吸液芯的第二端可设置一个第三导流吸液芯,不同回流吸液芯的第二端处的第三导流吸液芯可间隔设置,以便连接不同位置处的第二导流吸液芯,使得不同位置处的第二导流吸液芯中的液体可分别通过连接的第三导流吸液芯进入相应的回流吸液芯。
21.在一种可能的实现方式中,所述冷凝区沿靠近所述蒸发区至远离所述蒸发区的方向外扩延伸,所述回流吸液芯沿所述第一方向延伸且位于所述蒸发区的沿第二方向的一侧,所述第二方向垂直于所述壳体的厚度方向,且与所述第一方向成角度设置,所述第三导流吸液芯的一端与所述回流吸液芯的第二端的靠近所述蒸发区的部位连接,所述第三导流吸液芯的另一端沿远离所述蒸发区和所述回流吸液芯的方向延伸,所述第二导流吸液芯从所述第三导流吸液芯沿远离所述蒸发区的方向延伸并朝向所述回流吸液芯弯曲,所述第二导流吸液芯的第二端相对所述第二导流吸液芯的第一端靠近所述蒸发区。也就是说,在该实现方式中,若冷凝区的宽度比蒸发区大,第三导流吸液芯的形状可根据冷凝区的形状进行变形,例如回流吸液芯沿第一方向延伸,第三导流吸液芯沿远离蒸发区和回流吸液芯的方向延伸,此时第二导流吸液芯的形状也可根据冷凝区的形状进行变形,例如第二导流吸液芯的形状可为弧形。
22.在一种可能的实现方式中,所述第一导流吸液芯包括板状主体,且所述第一导流吸液芯沿所述厚度方向的一侧与所述壳体的侧壁接触,所述第一导流吸液芯沿所述厚度方向的另一侧与所述壳体的侧壁间隔设置。也就是说,在该实现方式中,第一导流吸液芯的一种方案是包括板状主体,由于板状主体的面积一般较大,第一导流吸液芯可采用串行架构,即第一导流吸液芯沿厚度方向的一侧与壳体的侧壁接触,另一侧与壳体的侧壁间隔设置,以便形成供蒸发区的蒸汽流动的空间。
23.在一种可能的实现方式中,所述第一导流吸液芯还包括间隔排列的多个分支部分,每个所述分支部分沿厚度方向的两侧分别与所述板状主体和所述壳体的侧壁连接,所述回流吸液芯与所述板状主体和所述多个分支部分中的至少一者连接。也就是说,在该实现方式中,第一导流吸液芯包括板状主体和多个分支部分,可采用串行和并行相结合的方
案,这样可增大第一导流吸液芯的面积,有利于使其内部的液体尽快吸收热量,形成蒸汽。
24.在一种可能的实现方式中,所述第一导流吸液芯包括杆状导流部,所述杆状导流部沿所述第一方向靠近所述冷凝区的端部与所述回流吸液芯的第一端连接。也就是说,在该实现方式中,第一导流吸液芯的另一种方案是包括杆状导流部。并且,杆状导流部的形状可根据回流吸液芯的延伸方向和蒸发区的空间形状灵活选择,例如为直线型、l型或u型等。
25.在一种可能的实现方式中,所述杆状导流部沿所述厚度方向的两侧分别与所述壳体的侧壁接触;或,所述杆状导流部沿所述厚度方向的一侧与所述壳体的侧壁接触,所述杆状导流部沿厚度方向的另一侧与所述壳体的侧壁间隔设置。也就是说,在该实现方式中,杆状导流部可为并行架构,也可为串行架构。
26.在一种可能的实现方式中,所述第一导流吸液芯还包括并排且间隔设置的多个分支导流部,每个分支导流部沿远离所述杆状导流部的方向延伸,其中:所述杆状导流部为直线型且沿所述第一方向延伸,所述多个分支导流部设置在所述杆状导流部的沿延伸方向朝向所述蒸汽的侧面;或,所述杆状导流部为l型,所述l型的第一条边与所述回流吸液芯连接,所述多个分支导流部设置在所述l型的第一条边或第二条边上且朝向所述l型的内侧。也就是说,在该实现方式中,第一导流吸液芯的又一种方案是包括杆状导流部和多个分支导流部,分支导流部可根据杆状导流部的形状和位置设置在杆状导流部的一侧或两侧。
27.在一种可能的实现方式中,每个所述分支导流部沿所述厚度方向的两侧分别与所述壳体的侧壁接触;或,每个所述分支导流部沿所述厚度方向的一侧与所述壳体的侧壁接触,每个所述分支导流部沿厚度方向的另一侧与所述壳体的侧壁间隔设置。也就是说,在该实现方式中,分支导流部可为并行架构,也可为串行架构。
28.在一种可能的实现方式中,所述壳体上设置有抽气口,所述抽气口对应所述蒸发区和所述冷凝区中的一者,其中:所述抽气口与所述蒸发区和所述冷凝区中的一者直接连通;或,所述蒸发区和所述冷凝区中的一者处的所述吸液芯结构上设置有贯穿开口,所述抽气口通过所述贯穿开口与所述蒸发区和所述冷凝区中的一者连通。也就是说,在该实现方式中,散热装置是真空腔体,可在壳体上设置抽气口,以便对蒸发区和冷凝区进行抽气。并且,若吸液芯结构在壳体内形成封闭结构,且该封闭结构采用并行架构,此时可在封闭结构上设置贯穿开口,以便与壳体上的抽气口连通,进而实现通过抽气口对蒸发区和冷凝区进行抽气。可以理解的是,若封闭结构采用串行架构,此时可不再设置贯穿开口,壳体上的抽气口可与蒸发区和冷凝区的一者直接连通。
29.在一种可能的实现方式中,所述回流吸液芯的沿所述厚度方向的两侧分别与所述壳体的侧壁接触;或,所述回流吸液芯的沿所述厚度方向的一侧与所述壳体的侧壁接触,所述回流吸液芯的沿所述厚度方向的另一侧与所述壳体的侧壁间隔设置。也就是说,在该实现方式中,回流吸液芯可为并行架构,也可为串行架构。
30.在一种可能的实现方式中,所述散热装置还包括隔离件,所述隔离件设置在每个回流吸液芯的朝向所述蒸汽的侧面,所述隔离件沿所述厚度方向的两侧分别与所述壳体的侧壁接触;其中:所述回流吸液芯位于所述壳体的中部,所述回流吸液芯的两侧分别设置有所述隔离件;或,所述回流吸液芯位于壳体的一侧,所述回流吸液芯的远离所述壳体的一侧的侧面设置有所述隔离件。也就是说,该实现方式中,由于回流吸液芯内液体的流动方向与壳体内部空间/ 空腔中的蒸汽的流动方向相反,为了避免逆向流动的蒸汽携带回流吸液芯
中的液体而使液体滞留冷凝区,不利于回液至蒸发区进行补液,可在回流吸液芯的朝向蒸汽的侧面设置隔离件。
31.在一种可能的实现方式中,所述隔离件与所述壳体的沿所述厚度方向的一侧的侧壁一体成型或分体成型;和/或,所述隔离件为一体结构或所述隔离件包括沿所述回流吸液芯的延伸方向间隔设置的多个分段。也就是说,在该实现方式中,为了简化安装程序,隔离件与壳体的沿厚度方向的一侧的侧壁如壳体的上盖板或下盖板一体成型,并且,隔离可件为一体结构;为了降低安装难度,隔离件可与壳体分体成型,并且,隔离件为可包括多个分段。
32.在一种可能的实现方式中,所述吸液芯结构采用毛细结构;所述毛细结构的形成方式包括以下至少一种:编织、烧结、刻蚀和电镀。也就是说,在该实现方式中,毛细结构的材料可包括编织材料、烧结材料、刻蚀材料和电镀材料中的至少一者;另外,毛细结构的具体结构可包括多个凹槽结构和多个凸起结构,多个凹槽结构和多个凸起结构例如可通过刻蚀方式形成。
33.第二方面,本技术实施例提供一种电子设备,所述电子设备包括:上述第一方面提供的散热装置;发热器件,对应所述散热装置的蒸发区与所述散热装置的壳体接触设置。
34.本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施例部分予以详细说明。
附图说明
35.下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。
36.图1a为一种吸液芯结构采用串行架构的均温板的结构示意图;
37.图1b为图1a所示的均温板的一种示例性的具体结构示意图;
38.图2a为一种吸液芯结构采用并行架构的均温板的结构示意图;
39.图2b为图2a所示的均温板的一种示例性的具体结构示意图;
40.图3a为本技术第一实施例提供的散热装置去除上盖板后的俯视结构示意图;
41.图3b为图3a所示的散热装置在a-a线处的剖视结构示意图;
42.图4a为本技术第二实施例提供的散热装置去除上盖板后的俯视结构示意图;
43.图4b为图4a所示的散热装置在a-a线、b-b线和c-c线处的剖视结构示意图;
44.图5a为图4a所示的散热装置的一种变型的俯视结构示意图;
45.图5b为图5a所示的散热装置在a-a线和b-b线处的剖视结构示意图;
46.图6a为图5a所示的散热装置的一种变型的俯视结构示意图;
47.图6b为图6a所示的散热装置在a-a线处的剖视结构示意图;
48.图7为图6a所示的散热装置的一种变型的俯视结构示意图;
49.图8a为本技术第三实施例提供的散热装置去除上盖板后的俯视结构示意图;
50.图8b为图8a所示的散热装置在a-a线、b-b线和c-c线处的剖视结构示意图;
51.图9a为本技术第四实施例提供的散热装置去除上盖板后的俯视结构示意图;
52.图9b为图9a所示的散热装置在a-a线和b-b线处的剖视结构示意图;
53.图10为本技术第五实施例提供的散热装置去除上盖板后的俯视结构示意图;
54.图11为本技术第六实施例提供的散热装置去除上盖板后的俯视结构示意图;
55.图12为一种散热装置去除上盖板后的俯视结构示意图。
具体实施方式
56.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行描述。
57.在本技术的描述中,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,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技术的限制。
58.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,还可以是抵触连接或一体的连接;可以是直接连接,也可以是间接连接,两个部件间接连接可以是指两个部件通过第三个部件实现连接;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技术中的具体含义。
59.在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以适合的方式结合。
60.均温板通过将小面积发热源的热量快速传导至大面积的散热面,从而达到高效散热的目的。其工作机理在于利用了流体工质沸腾吸热、冷凝放热的特点,实现了将热端的热量,通过蒸汽流动,快速输送至冷端的效果。
61.均温板主要包括外壳、吸液芯如毛细结构和流体工质等。吸液芯中的液体吸收热量,蒸发沸腾产生蒸汽进入空腔中;气体在空腔中流动至温度较低的冷凝区放出热量,冷凝成为液滴,液体被吸液芯重新吸收,并在毛细力的作用下流动至蒸发区。也就是说,蒸发区是散热装置如均温板贴附热源的区域,蒸发区吸收热源的热量,导致内部液体工质蒸发为气体,并进入空腔通道中。冷凝区是散热装置如均温板的散热大面区域,冷凝区内空腔的气体冷凝放出热量,凝结成的液体被吸液芯结构如毛细结构吸收。
62.其中,外壳可包括上盖板和下盖板。根据均温板内的吸液芯结构如毛细是否直接抵接上盖板和下盖板各自的内表面,可将吸液芯结构分为串行架构和并行架构。
63.图1a为一种吸液芯结构采用串行架构的均温板的结构示意图。如图1a所示,在串行架构中,吸液芯即毛细没有同时与上盖板和下盖板各自的内表面贴合,毛细与盖板之间仍留有蒸汽通过的空腔。
64.图1b为图1a所示的均温板的一种示例性的具体结构示意图。如图1b所示,热端处的流体工质(图中未示出)吸收热量,形成气体,并在上方的空腔中朝向冷端移动,在冷端气体冷凝放热,形成液体进入毛细,并在毛细力作用下朝向热端移动,以便再次蒸发吸热。可以看出,空腔中气体流动方向为热端至冷端;毛细中液体流动方向为冷端至热端,即气体和液体的流动方向相反。
65.图2a为一种吸液芯结构采用并行架构的均温板的结构示意图。如图2a所示,在并行架构中,可包括多个吸液芯即毛细,其与上盖板和下盖板各自的内表面直接贴合支撑,毛细内的液体和气体只能通过侧面进出。此时,毛细可起到支撑上盖板和下盖板的作用。
66.图2b为图2a所示的均温板的一种示例性的具体结构示意图。在图2b中,左侧视图为均温板去除上盖板后的俯视图;右侧视图为左侧视图在a-a线和b-b线处的剖视图。如图2b所示,间隔设置的多个毛细的一端位于热端并连接在一起,另一端位于冷端,每个毛细沿厚度方向的两侧与上盖板和下盖板接触,即为并行架构。热端处的流体工质(图中未示出)
吸收热量后在相邻毛细之间的间隔空间中朝向冷端移动,在冷端冷凝为液体后,进入毛细的另一端,并在毛细力作用下朝向热端移动。
67.由于吸液芯结构即毛细两侧分别抵接上盖板和下盖板的内表面,毛细内的流体工质只能从毛细的侧面进行蒸发,导致蒸发面积较小。在功耗增加时,蒸发热阻及蒸气流通压降较大,导致均温板的均温性能较差。并且,毛细内液体的流动方向(可参见a-a剖视图)与相邻毛细之间的间隔空间中的蒸汽/气体的流动方向(可参见b-b剖视图)相反。
68.随着终端电子设备的超薄化发展,均温板设计的厚度越来越小。常规的串行吸液芯结构设计在减小厚度时将同时压缩吸液芯和蒸汽空腔的厚度,使均温板的气体和液体流阻显著升高。虽然并行结构相比于串行结构产生了更大的吸液芯和蒸汽空腔厚度空间,但吸液芯结构较小的横截面积使之回液量少,且较大的蒸汽空腔通道宽度使蒸汽或冷凝后的液体不易接触吸液芯,进而不利于吸液芯回液,导致容易出现烧干。另外,蒸汽腔内较大的压差还会导致均温板理论最大温差值升高。具体地,蒸汽腔内蒸汽流动的压降与通道的长度成正比,与通道的横截面积成反比。常规的并行架构吸液芯设计容易导致蒸汽腔通道的长度过长,压降过高,从而使蒸汽的饱和温度差值变大,均温板的均温性能下降。
69.此外,常规的串行和并行吸液芯结构设计,内部空腔中的蒸汽与吸液芯内的液体接触,空腔内气体流动方向与吸液芯结构内液体回流方向相反,逆向流动可能会携带液滴,即高速流动的气体会携带卷吸吸液芯结构表面的液体,使冷凝液滴滞留于冷凝区,不利于回液至蒸发区进行补液,易导致蒸发区回液不及时,从而出现烧干,使均温板失效。因此需要设计特殊的吸液芯与蒸汽空腔通道结构,促进气体与液体的相变输运,形成可靠的传热传质循环。
70.鉴于此,本技术实施例提供一种散热装置和电子设备。其中,电子设备包括发热器件和散热装置。发热器件对应散热装置的蒸发区与散热装置的壳体接触设置。其中,本技术实施例中,“接触”可以是直接接触,也可以是间接接触,例如,发热器件与散热装置的壳体之间可设置其他部件如胶层,实现间接接触。
71.另外,发热器件可为芯片、电池或电池电路板。散热装置可为热管、均温板等被动式散热器件,可应用于手机等终端电子设备中,主要使用场景是对高温部件进行高效散热。
72.在本技术实施例的散热装置解决了均温板内气液逆向流动造成的液滴携带问题,改进了内部吸液芯结构与空腔的布局,可实现蒸汽与液体同向流动,避免逆向流动的蒸汽携带液体,使液体滞留冷凝区,有助于回液至蒸发区,提升毛细回液的可靠性,有效防止出现烧干情况。
73.图3a为本技术第一实施例提供的散热装置去除上盖板后的俯视结构示意图。图3b为图3a 所示的散热装置在a-a线处的剖视结构示意图。如图3a和图3b所示,散热装置包括壳体1、容纳在壳体1内的流体工质(图中未示出)和吸液芯结构2。壳体1可包括上盖板11、下盖板12 和位于上盖板11和下盖板12之间的环形支撑结构13。环形支撑结构13可与上盖板11和下盖板 12中的一者一体成型,或者环形支撑结构13与上盖板11和下盖板12分别单独成型。上盖板11、下盖板12以及环形支撑结构13可形成封闭的内部空间/空腔,用于气体、液体的流动。
74.其中,吸液芯结构可使用多孔吸液芯结构,对于孔隙中的流动,流体的表面张力占据主导地位,吸液芯产生的毛细力可吸收空腔内冷凝形成的液滴,并驱动液体在吸液芯内
部的渗流。吸液芯结构可采用毛细结构;毛细结构的形成方式包括以下至少一种:编织、烧结、刻蚀和电镀。即毛细结构的材料可包括编织材料、烧结材料、刻蚀材料和电镀材料中的至少一者。另外,毛细结构的具体结构可包括多个凹槽结构和多个凸起结构,多个凹槽结构和多个凸起结构例如可通过刻蚀方式形成。
75.如图3a所示,壳体1的内部空间包括沿第一方向排列的至少一组蒸发区a和冷凝区b,蒸发区a用于设置在发热器件处,以使蒸发区a处的流体工质形成蒸汽并朝向冷凝区b流动。第一方向垂直于壳体1的厚度方向,第一方向例如可为壳体1的长度方向或宽度方向。可以理解的是,第一方向也可为壳体1的除长度方向和宽度方向以外的其他方向。下面主要以第一方向是壳体1的长度方向为例进行说明。并且,蒸发区a和冷凝区b可以直接连通,或者蒸发区a和冷凝区b之间也可设置过渡区域,过渡区域可为图3a所示的蒸发区a和冷凝区b之间的区域。吸液芯结构2设置在壳体1内,且包括第一导流吸液芯21、第二导流吸液芯22和至少一个回流吸液芯23。第一导流吸液芯21位于蒸发区a,第二导流吸液芯22的第一端d1悬空设置且位于冷凝区b或延伸至蒸发区a,第二导流吸液芯22的第二端d2位于冷凝区b,回流吸液芯23的第一端与第一导流吸液芯21连接,回流吸液芯23的第二端与第二导流吸液芯22的第二端d2连接。
76.需说明的是,这里的“悬空设置”是指第二导流吸液芯22的第一端d1处是壳体的空腔,没有设置其他部件。或者说,“悬空设置”是指第二导流吸液芯22的第一端d1与壳体1内的其他部件如第一导流吸液芯21、回流吸液芯23和隔离件3等间隔设置,第二导流吸液芯22的第一端d1与其他部件之间设置有间隔空间。在一个例子中,“悬空设置”可以是第二导流吸液芯22的第一端d1的端面位于空腔内或者说与空腔接触连通;在另一个例子中,“悬空设置”可以是第二导流吸液芯22的第一端d1的端面和侧面均设置有空腔,或者说与空腔接触连通。
77.在图3a中,壳体1的内部空间包括沿第一方向排列的一组蒸发区a和冷凝区b。第一导流吸液芯21包括杆状导流部213,杆状导流部213沿第一方向靠近冷凝区b的端部与回流吸液芯23 的第一端连接。并且,在一个例子中,杆状导流部213沿厚度方向的两侧分别与壳体1的侧壁接触,即杆状导流部213为并行架构;或者,在另一个例子中,杆状导流部213沿厚度方向的一侧与壳体1的侧壁接触,杆状导流部213沿厚度方向的另一侧与壳体1的侧壁间隔设置。其中,其中,壳体1的与吸液芯结构2如杆状导流部213沿厚度方向的两侧接触的侧壁是指上盖板11 的内表面和下盖板12的内表面;壳体1的与吸液芯结构2如杆状导流部213沿厚度方向的一侧接触的侧壁是指上盖板11的内表面或下盖板12的内表面。
78.并且,蒸汽流动通道可以有但不限于以下两种方案:
79.方案1——如图3a所示,第二导流吸液芯22的第一端d1位于冷凝区b,蒸汽流动通道包括第二部分p2和与第二导流吸液芯22相邻的第一部分p1。蒸汽流动通道的第二部分p2的一端连通蒸发区a,蒸汽流动通道的第二部分p2的另一端连通蒸汽流动通道的第一部分p1的一端和第二导流吸液芯22的第一端d1,蒸汽流动通道的第一部分p1的另一端延伸至回流吸液芯23的第二端。
80.方案2——第二导流吸液芯22的第一端d1延伸至蒸发区a,蒸汽流动通道包括与第二导流吸液芯22相邻的第一部分p1。蒸汽流动通道的第一部分p1的一端连通蒸发区a,蒸汽流动通道的第一部分p1的另一端延伸至回流吸液芯23的第二端。
81.也就是说,第二导流吸液芯22悬空设置的第一端d1可位于冷凝区b,如图3a所示,此时蒸汽流动通道包括第二部分p2和与第二导流吸液芯22相邻的第一部分p1。而在有需要的情况下,第二导流吸液芯22悬空设置的第一端也可延伸至蒸发区a,此时,蒸汽流动通道可仅包括与第二导流吸液芯22相邻的第一部分p1。
82.继续参考图3a,第二导流吸液芯22可包括间隔设置的多个子吸液芯221,多个子吸液芯 221各自的第二端与回流吸液芯23连接,多个子吸液芯221各自的第一端悬空设置,蒸汽流动通道的第一部分p1包括相邻子吸液芯221之间的第三间隔空间。并且,每个子吸液芯221沿厚度方向的两侧可分别与壳体1的侧壁接触,即此时第二导流吸液芯22为并行架构;或者,每个子吸液芯221沿厚度方向的一侧与壳体1的侧壁接触,每个子吸液芯221沿厚度方向的另一侧与壳体1的侧壁间隔设置,以形成蒸汽流动通道的第二间隔空间,此时第二导流吸液芯22为串行架构。
83.另外,蒸汽流动通道的第一部分p1可包括回流吸液芯23与第二导流吸液芯22之间的第一间隔空间和壳体1与第二导流吸液芯22之间的第二间隔空间中的至少一者。如图3a所示,在设置多个子吸液芯221的区域,位于最内侧的子吸液芯221与回流吸液芯23(或下面将介绍的隔离件3)间隔设置形成第一间隔空间;位于最外侧的子吸液芯221与壳体1的环形支撑结构13 间隔设置形成第二间隔空间。
84.并且,蒸汽流动通道的第二部分p2可包括第一导流吸液芯21与壳体1之间的第一间隔区域和回流吸液芯23(未与第二导流吸液芯22相邻的部位)的朝向蒸汽一侧处的第二间隔区域中的至少一者。如图3a所示,第一导流吸液芯21如杆状导流部213与壳体1的环形支撑结构13间隔设置形成第一间隔区域;位于蒸发区a与蒸汽流动通道的第一部分p1之间的区域,回流吸液芯23的朝向蒸汽一侧与壳体1的环形支撑结构13间隔设置形成第二间隔区域。
85.进一步地,第二导流吸液芯22的第一端d1至第二导流吸液芯22的第二端d2延伸的方向与蒸汽流动通道的第一部分的延伸方向一致,且沿蒸汽流动通道的延伸方向第二导流吸液芯22 的第一端d1相对第二导流吸液芯22的第二端d2靠近蒸发区a。这里的“延伸方向一致”是指第二导流吸液芯22的延伸方向与蒸汽流动通道的第一部分p1的延伸方向基本相同,第二导流吸液芯22大致沿蒸汽流动通道的第一部分p1的延伸方向延伸。
86.这样第二导流吸液芯22的延伸方向可设置为:使得在第二导流吸液芯22中,沿第二导流吸液芯22的延伸方向靠近第二导流吸液芯22的第一端d1的部位相对远离第二导流吸液芯22 的第一端d1的部位先接触蒸汽。也就是说,第二导流吸液芯22的延伸方向设置为使得蒸汽中的一部分蒸汽在冷凝区b的空间中的流动方向为从第二导流吸液芯22的第一端d1至第二导流吸液芯22的第二端d2,而蒸汽中的另一部分蒸汽在冷凝区b冷凝为液体,并可依次通过第二导流吸液芯22的第一端d1、第二导流吸液芯22的第二端d2、回流吸液芯23的第二端和回流吸液芯23的第一端回流至蒸发区a。
87.由于第二导流吸液芯22的悬空的第一端先接触蒸汽,这样蒸汽冷凝后的液体先进入第二导流吸液芯22的悬空的第一端d1,接着在毛细力的作用下移动至第二导流吸液芯22的第二端 d2,即冷凝后的液体在第二导流吸液芯22中的流动方向为从而第二导流吸液芯22的悬空的第一端d1到第二导流吸液芯22的第二端d2,与蒸汽的流动方向(从第二导流吸液芯22的悬空的第一端d1到第二导流吸液芯22的第二端d2)相同,即实现蒸汽与液体同向
流动,可避免逆向流动的蒸汽携带液体,使液体滞留冷凝区b,有助于回液至蒸发区a,有效防止出现烧干情况,提高了产品可靠性。
88.接着,第二导流吸液芯22的第二端d2处的液体进入回流吸液芯23的第二端,并继续在毛细力的作用下,移动至回流吸液芯23的第一端,即在回流吸液芯23中冷凝后的液体的流动方向为从回流吸液芯23的第二端至回流吸液芯23的第一端,与蒸汽的流动方向(从第二导流吸液芯22的悬空的第一端d1到第二导流吸液芯22的第二端d2)相反,然后,回流吸液芯23的第一端处的液体进入第一导流吸液芯21,第一导流吸液芯21位于蒸发区,液体在此处可再次转化为蒸汽,进行下一轮循环。
89.由于回流吸液芯23中液体的流动方向(由冷凝区向蒸发区)与壳体1的内部空间中蒸汽的流动方向(由蒸发区向冷凝区)相反,而逆向流动可能会携带液滴,使冷凝液滴滞留于冷凝区,不利于回液至蒸发区进行补液。为了隔离蒸汽与回流吸液芯23中液体,散热装置还可包括隔离件3,隔离件3设置在每个回流吸液芯23的朝向蒸汽的侧面。在图3a中,回流吸液芯23 位于壳体1的中部,回流吸液芯23的两侧分别设置有隔离件3。
90.其中,隔离件3沿厚度方向的两侧分别与壳体1的侧壁接触,从而使得隔离件3与壳体1可形成容纳回流吸液芯23的相对封闭的空间。隔离件3用于隔离空腔内流动气体与回流吸液芯23 内的液体,防止壳体1的内部空间中的蒸汽携带回流吸液芯23中的液体,使冷凝液滴滞留于冷凝区b,同时隔离件3可起到支撑壳体1的作用,有助于提升结构强度。
91.进一步地,为了方便安装,隔离件3可与壳体1的沿厚度方向的一侧的侧壁如上盖板11或下盖板12一体成型。在有需要的情况下,隔离件3与壳体1的沿厚度方向的一侧的侧壁即上盖板11和下盖板12也可分体成型,并可通过粘接/焊接方式与上盖板11和下盖板12连接。
92.如图3a所示,回流吸液芯23为直线型,隔离件3可为一体结构。另外,第二导流吸液芯 22的每个子毛细231为曲线结构;或者,第二导流吸液芯22也可为其他形状,如直线型(可参见下面将介绍的图4a)或弧形(可参见下面将介绍的图9a)。
93.图4a为本技术第二实施例提供的散热装置去除上盖板后的俯视结构示意图。如图4a所示,吸液芯结构2还可包括第三导流吸液芯24。第三导流吸液芯24位于冷凝区b,且与第二导流吸液芯22的第二端d2和回流吸液芯23连接,第三导流吸液芯24用于将第二导流吸液芯22中的液体引导至回流吸液芯23内,即第三导流吸液芯24用于汇集第二导流吸液芯22中的冷凝液。并且,由于冷凝区b的远离蒸发区b的一端蒸汽容易冷凝为液体,或者说,此处形成的液体较多,故可将第三导流吸液芯24设置在此处,以便将此处的液体导流至回流吸液芯23。
94.其中,第三导流吸液芯24的延伸方向和第二导流吸液芯22的延伸方向可根据具体工作需要进行设计。在图4a中,在沿第一方向排列的一组蒸发区a和冷凝区b中,第三导流吸液芯24 沿第二方向延伸,第二方向垂直于壳体1的厚度方向,且与第一方向成角度设置。例如,第二方向为壳体1的宽度方向或长度方向。可以理解的是,第二方向也可为壳体1的除长度方向和宽度方向以外的其他方向。本技术实施例中,主要以第一方向为壳体1的长度方向且第二方向为壳体1的宽度方向为例进行说明,此时,第一方向和第二方向成90度,即两者垂直设置。第二导流吸液芯22从第三导流吸液芯24处朝向蒸发区a延伸,第二导流吸液芯22的第一端d1相对第二导流吸液芯22的第二端d2靠近蒸发区a。此时,第二导流吸液芯22可沿
第一方向延伸。并且,在回流吸液芯23一侧的第二导流吸液芯22的多个子吸液芯221中,位于中间位置的子吸液芯221的第一端可延伸超出位于两侧处的子吸液芯221的第一端。
95.继续参考图4a,第一导流吸液芯21包括杆状导流部213和并排且间隔设置的多个分支导流部214,每个分支导流部214沿远离杆状导流部213的方向延伸,杆状导流部213为直线型且沿第一方向延伸,多个分支导流部214设置在杆状导流部213的沿第二方向朝向蒸汽的侧面。在图4a中,杆状导流部213位于壳体的沿第二方向的中部,杆状导流部213的沿第二方向的两侧分别设置有多个分支导流部214。并且,在一个例子中,每个分支导流部214沿厚度方向的两侧分别与壳体1的侧壁接触,即分支导流部214为并行架构;或者,在另一个例子中,每个分支导流部214沿厚度方向的一侧与壳体1的侧壁接触,每个分支导流部214沿厚度方向的另一侧与壳体1的侧壁间隔设置,即分支导流部214为串行架构。
96.进一步地,至少一个回流吸液芯23可包括一个或两个以上的第一回流吸液芯231。在图4a 中,回流吸液芯23仅包括一个第一回流吸液芯231。第一回流吸液芯231位于壳体1沿第二方向的中部,第一回流吸液芯231的两侧分别设置有第二导流吸液芯22;第一回流吸液芯231的第二端与第三导流吸液芯24的中部连接。并且,回流吸液芯23沿第二方向的两侧分别设置有隔离件3。回流吸液芯23包括弯折的多段结构,每个隔离件3可包括沿回流吸液芯23的延伸方向间隔设置的多个分段。
97.另外,在图4a中,蒸汽流动通道的第一部分p1包括回流吸液芯23与第二导流吸液芯22即最内侧的子吸液芯221之间的第一间隔空间、壳体1与第二导流吸液芯22即最外侧的子吸液芯 221之间的第二间隔空间以及相邻子吸液芯221之间的第三间隔空间。蒸汽流动通道的第二部分p2包括第一导流吸液芯21与壳体1的环形支撑结构13之间的第一间隔区域和回流吸液芯23 (未与第二导流吸液芯22相邻的部位)朝向蒸汽一侧处的第二间隔区域。
98.图4b为图4a所示的散热装置在a-a线、b-b线和c-c线处的剖视结构示意图。在图4b中,由a-a剖视图可知,蒸发区a的第一导流吸液芯21(包括杆状导流部213和多个分支导流部214) 采用并行架构;由b-b剖视图可知,回流吸液芯23采用并行架构;由c-c剖视图可知,冷凝区 b的第二导流吸液芯22采用并行架构;即吸液芯结构2可全部采用并行架构设计。可以理解的是,第一导流吸液芯21、第二导流吸液芯22和回流吸液芯23三者也可采用串行架构或者三者中的一部分采用串行架构,另一部分采用并行架构。
99.本技术第二实施例的散热装置,第二导流吸液芯22的悬空的第一端d1先接触蒸汽,也可实现冷凝区b的第二导流吸液芯中液体的流动方向与空腔中气体的流动方向相同,从而消除了液滴携带对回流的阻碍作用,使得空腔内的蒸汽流动压降更小,提升了均温性。
100.图5a为图4a所示的散热装置的一种变型的俯视结构示意图。与图4a所示的散热装置的不同之处在于,在图5a中,第二导流吸液芯22为板状结构,第二导流吸液芯22沿厚度方向的一侧与壳体1的侧壁接触,第二导流吸液芯22沿厚度方向的另一侧与壳体1的侧壁间隔设置,以形成蒸汽流动通道的第二间隔空间,此时第二导流吸液芯22为串行架构。由于第二导流吸液芯22为板状结构时,一般会占用冷凝区的较大空间,为了保证蒸汽能够流动至冷凝区b的远离蒸发区a的端部,以便尽快冷凝成液体,此时第二导流吸液芯22可选择串行架构,这样第二导流吸液芯22沿厚度方向的另一侧与壳体1的侧壁间隔设置,能够形成供蒸汽流动的空间。另外,回流吸液芯23两侧设置的隔离件3可为一体结构。
101.另外,在图5a中,第二导流吸液芯22为板状结构,蒸汽流动通道的第一部分p1可包
括回流吸液芯23与第二导流吸液芯22之间的第一间隔空间、壳体1的环形支撑结构13与第二导流吸液芯22之间的第二间隔空间以及第二导流吸液芯22沿厚度方向的一侧与壳体1的侧壁即上盖板11或下盖板12之间的第二间隔空间。蒸汽流动通道的第二部分p2包括第一导流吸液芯21与壳体1的环形支撑结构13之间的第一间隔区域和回流吸液芯23(未设置第二导流吸液芯22的部位)朝向蒸汽一侧处的第二间隔区域。
102.图5b为图5a所示的散热装置在a-a线和b-b线处的剖视结构示意图。如图5b所示,冷凝区b的第二导流吸液芯22采用了串行架构,回流吸液芯23采用并行架构,即吸液芯结构2采用串并行组合的方式。冷凝区b的第二导流吸液芯22内的回流冷凝液流动方向与空腔内蒸汽的流动方向相同,均为从蒸发区a至冷凝区b的方向。
103.图6a为图5a所示的散热装置的一种变型的俯视结构示意图。与图5a所示的散热装置的不同之处在于,在图6a中,第一导流吸液芯21包括板状主体211,且第一导流吸液芯21沿厚度方向的一侧与壳体1的侧壁接触,第一导流吸液芯21沿厚度方向的另一侧与壳体1的侧壁间隔设置,即第一导流吸液芯21为串行架构。
104.另外,在图6a中,蒸汽流动通道的第一部分p1与图5a中的结构相同。蒸汽流动通道的第二部分p2包括第一导流吸液芯21与壳体1的上盖板11或下盖板12之间的第一间隔区域和回流吸液芯23(未设置第二导流吸液芯22的部位)朝向蒸汽一侧处的第二间隔区域。
105.图6b为图6a所示的散热装置在a-a线处的剖视结构示意图。如图6b所示,第一导流吸液芯21和第二导流吸液芯22采用串行架构,第三导流吸液芯24采用并行架构,即吸液芯结构2 采用串并行组合的方式。
106.图7为图6a所示的散热装置的一种变型的俯视结构示意图。与图6a所示的散热装置的不同之处在于,在图7中,第一导流吸液芯21还包括间隔排列的多个分支部分212,每个分支部分212沿厚度方向的两侧分别与板状主体211和壳体1的侧壁连接,回流吸液芯23与板状主体 211和多个分支部分212中的至少一者连接,即第一导流吸液芯21采用串并行组合的方式。另外,至少一个回流吸液芯23包括沿第二方向位于壳体1中部的两个以上的回流吸液芯23,每个回流吸液芯23的第二端设置有第三导流吸液芯24,且不同回流吸液芯23的第二端处的第三导流吸液芯24间隔设置,第三导流吸液芯24的宽度大于回流吸液芯23的宽度,每个第三导流吸液芯24连接至少部分第二导流吸液芯22。每个回流吸液芯23的沿第二方向的两侧分别设置有隔离件3。
107.也就是说,吸液芯结构2使用串并行组合的方式,具体地,蒸发区a的第一导流吸液芯21 采用串并行组合的方式,冷凝区b的第二导流吸液芯22采用串行架构,回流吸液芯23可使用并行架构,且可以是多条。该实施例的吸液芯结构2也能够实现冷凝区b的第二导流吸液芯22内的回流冷凝液流动方向与空腔内蒸汽的流动方向相同。另外,不同回流吸液芯23的第二端处的第三导流吸液芯24可间隔设置,以连接第二导流吸液芯22的不同位置,使得第二导流吸液芯22中不同位置处的液体可分别通过连接的第三导流吸液芯24进入相应的回流吸液芯23。
108.进一步地,在图7中,第二导流吸液芯22为板状结构,蒸汽流动通道的第一部分p1可包括第二导流吸液芯22沿厚度方向的一侧与壳体1的上盖板11或下盖板12之间的间隔空间中未设置回流吸液芯23和第三导流吸液芯24的区域。蒸汽流动通道的第一部分p1还可包括壳体1的环形支撑结构13与第二导流吸液芯22之间的第二间隔空间。蒸汽流动通道的第
二部分p2包括第一导流吸液芯21与壳体1(如上盖板11和下盖板12中的一者和/或环形支撑结构13)之间的第一间隔区域和回流吸液芯23(未设置第二导流吸液芯22的部位)朝向蒸汽一侧处的第二间隔区域。
109.图8a为本技术第三实施例提供的散热装置去除上盖板后的俯视结构示意图。与图4a所示的散热装置的不同之处在于,在图8a中,至少一个回流吸液芯23包括第二回流吸液芯232,第二回流吸液芯232沿第二方向位于壳体1的一侧,回流吸液芯23的远离壳体1的一侧的侧面设置有第二导流吸液芯22;第二回流吸液芯232的第二端d2与第三导流吸液芯24的一端连接。回流吸液芯23的远离壳体1的一侧的侧面设置有隔离件3。隔离件3可为分段结构,且仅包括一段。第一导流吸液芯21包括杆状导流部213,杆状导流部213沿第二方向的一侧与壳体1的侧壁接触设置,杆状导流部213的沿第二方向的另一侧设置有多个分支导流部214。第二导流吸液芯22可沿第一方向延伸,第三导流吸液芯24可沿第二方向延伸。
110.另外,在图8a中,蒸汽流动通道的第一部分p1包括回流吸液芯23与第二导流吸液芯22即最内侧的子吸液芯221之间的第一间隔空间、壳体1与第二导流吸液芯22即最外侧的子吸液芯 221之间的第二间隔空间以及相邻子吸液芯221之间的第三间隔空间。蒸汽流动通道的第二部分p2包括第一导流吸液芯21与壳体1的环形支撑结构13之间的第一间隔区域和回流吸液芯23 (未设置第二导流吸液芯22的部位)朝向蒸汽一侧处的第二间隔区域。
111.图8b为图8a所示的散热装置在a-a线、b-b线和c-c线处的剖视结构示意图。在图8b中,由a-a剖视图可知,回流吸液芯23采用并行架构;由b-b剖视图可知,冷凝区b的第二导流吸液芯22采用并行架构;由c-c剖视图可知,冷凝区b的第三导流吸液芯24采用并行架构。
112.另外,在图3a、图4a、图5a、图6a所示的散热装置中,回流吸液芯23包括第一回流吸液芯231,第一回流吸液芯231位于壳体1沿第二方向的中部,在图8a所示的散热装置中,回流吸液芯23包括第二回流吸液芯232,第二回流吸液芯232沿第二方向位于壳体1的一侧。在其他实施例中,回流吸液芯23可同时包括第一回流吸液芯231和第二回流吸液芯232,并且,此时第二回流吸液芯232可为串行架构,也可为并行架构。
113.图9a为本技术第四实施例提供的散热装置去除上盖板后的俯视结构示意图。如图9a所示,冷凝区b沿靠近蒸发区a至远离蒸发区a的方向外扩延伸,回流吸液芯23沿第一方向延伸且位于蒸发区a的沿第二方向的一侧,回流吸液芯23的远离壳体1的一侧的侧面即朝向蒸汽的侧面设置有隔离件3,第三导流吸液芯24的一端与回流吸液芯23的第二端的靠近蒸发区a的部位连接,第三导流吸液芯24的另一端沿远离蒸发区a和回流吸液芯23的方向延伸,第二导流吸液芯22 从第三导流吸液芯24沿远离蒸发区a的方向延伸并朝向回流吸液芯23弯曲,第二导流吸液芯22 的第二端d2相对第二导流吸液芯22的第一端d1靠近蒸发区a。
114.第一导流吸液芯21包括杆状导流部213,杆状导流部213沿第二方向的一侧与壳体1的侧壁接触设置,杆状导流部213的沿第二方向的另一侧设置有多个分支导流部214。第二导流吸液芯22为弧形。第二导流吸液芯22包括间隔设置的多个子吸液芯221,多个子吸液芯221可为并行架构,也可为串行架构。或者,第二导流吸液芯22也为板状结构,并采用串行架构。
115.另外,在图9a中,蒸汽流动通道的第一部分p1包括回流吸液芯23与第二导流吸液芯22即相邻的子吸液芯221之间的第一间隔空间、壳体1与第二导流吸液芯22即相邻的子吸液芯221 之间的第二间隔空间以及相邻子吸液芯221之间的第三间隔空间。蒸汽流动通道
的第二部分p2 包括第一导流吸液芯21与壳体1的环形支撑结构13之间的第一间隔区域和回流吸液芯23(未设置第二导流吸液芯22的部位)朝向蒸汽一侧处的第二间隔区域。
116.图9b为图9a所示的散热装置在a-a线和b-b线处的剖视结构示意图。在图9b中,由a-a 剖视图可知,回流吸液芯23采用并行架构;由b-b剖视图可知,冷凝区b的第二导流吸液芯22 和第三导流吸液芯24采用并行架构。
117.在该实施例中,调整了吸液芯结构2的形状,但仍然保证了冷凝区b的第二导流吸液芯22 的第一端d1即顶部率先接触到蒸发区a中产生的蒸汽,空腔内的蒸汽与第二导流吸液芯22内的回液同向而行,有利于冷凝液的回流。
118.另外,在本技术实例的散热装置中,壳体1的形状可根据需要进行设计。在一个例子中,如图9a所示,壳体1沿第一方向依次包括第一区域(设置有蒸发区a)、第二区域和第三区域 (设置有冷凝区b),第一区域的宽度小于第三区域的宽度,第二区域为外扩结构,且外扩结构的小端与第一区域连接,外扩结构的大端与第三区域连接。可以理解的是,壳体1还可为其他形状,如矩形体,下面结合图10和图11进行介绍。
119.图10为本技术第五实施例提供的散热装置去除上盖板后的俯视结构示意图。如图10所示,至少一个回流吸液芯23包括分别位于壳体1的沿第二方向的两侧的第三回流吸液芯233和第四回流吸液芯234;第二导流吸液芯22位于第三回流吸液芯233和第四回流吸液芯234之间,且可沿第一方向延伸;第二导流吸液芯22的第一端d1与第一导流吸液芯21之间沿第一方向设置有间隔空间;第二导流吸液芯22的第一端d1可齐平设置,第二导流吸液芯22可包括多个吸液芯 221,且多个子吸液芯221第一端的高度基本一致。第三导流吸液芯24可沿第二方向延伸。
120.第一导流吸液芯21沿第二方向的两端分别与第三回流吸液芯233和第四回流吸液芯234各自的第一端连接;第三导流吸液芯24沿第二方向的两端分别与第三回流吸液芯233和第四回流吸液芯234各自的第二端连接。
121.第一导流吸液芯21包括杆状导流部213和并排且间隔设置的多个分支导流部214,杆状导流部213为u型,或者说,杆状导流部213包括两个l型结构,l型的第一条边与回流吸液芯23 连接,多个分支导流部214设置在l型的第一条边或第二条边上且朝向l型的内侧,在图10中,多个分支导流部214设置在l型的第二条边上,且位于杆状导流部213的沿延伸方向朝向蒸汽的侧面,每个分支导流部214沿远离杆状导流部213的方向延伸。
122.在该实施例中,壳体1为矩形体,蒸发区a与冷凝区b的宽度一致,蒸发区a面积较大,对应蒸发区a可布置多个热源或大面积的发热器件,进行散热,即可适用于对多个热源即发热器件大面积发热器件进行散热的场景。
123.另外,在图10中,蒸汽流动通道的第一部分p1包括回流吸液芯23或隔离件3与第二导流吸液芯22即相邻的子吸液芯221之间的第一间隔空间以及相邻子吸液芯221之间的第三间隔空间。蒸汽流动通道的第二部分p2包括回流吸液芯23(未与第二导流吸液芯22相邻的部位)朝向蒸汽一侧处的第二间隔区域,即在第一导流吸液芯21和第二导流吸液芯22的第一端d1之间,第三回流吸液芯233和第四回流吸液芯234形成的间隔空间。
124.图11为本技术第六实施例提供的散热装置去除上盖板后的俯视结构示意图。如图11所示,壳体1的内部空间包括沿第一方向排列的第一蒸发区a1和第一冷凝区b1以及沿第一方向排列的第二蒸发区a2和第二冷凝区b2,第一蒸发区a1和第二冷凝区b2如沿第二方向
并排设置,且位于壳体1的沿第一方向的第一端;第一冷凝区b1和第二蒸发区a2如沿第二方向并排设置,且位于壳体1的沿第一方向的第二端;第一冷凝区b1的第二导流吸液芯22和第二蒸发区a2的第一导流吸液芯21与第一蒸发区a1的第一导流吸液芯21和第二冷凝区b2的第一导流吸液芯21之间设置有间隔空间。
125.回流吸液芯23包括第五回流吸液芯235和第六回流吸液芯236,第五回流吸液芯235位于壳体1的沿第二方向的第一侧,第六回流吸液芯236位于壳体1的沿第二方向的第二侧,第五回流吸液芯235连接第一蒸发区a1的第一导流吸液芯21和第一冷凝区b1的第三导流吸液芯24各自的沿第二方向的第一端,第六回流吸液芯236连接第二蒸发区a2的第一导流吸液芯21和第二冷凝区b2的第三导流吸液芯24各自的沿第二方向的第二端。并且,可在回流吸液芯23朝向蒸汽的一侧设置隔离件3,以便将流动方向相反的蒸汽与回流吸液芯23内的回流液体进行隔离。
126.第一导流吸液芯21包括杆状导流部213和并排且间隔设置的多个分支导流部214,杆状导流部213为l型,l型的第一条边与回流吸液芯23连接,多个分支导流部214设置在l型的第二条边上且朝向l型的内侧。并且,多个分支导流部214设置在杆状导流部213的沿第二方向朝向蒸汽的侧面,每个分支导流部214沿远离杆状导流部213的方向延伸。
127.进一步地,第一蒸发区a1中的杆状导流部213的两端分别与第五回流吸液芯235和第二冷凝区b2中的第三导流吸液芯24连接;第二蒸发区a2中的杆状导流部213的两端分别与第六回流吸液芯236和第一冷凝区b1中的第三导流吸液芯24连接,这样吸液芯结构2可形成封闭环形。另外,每个蒸发区和冷凝区的导流吸液芯可以采用并行架构,也可以使用串行架构设计。
128.第二导流吸液芯22可沿第一方向延伸。第三导流吸液芯24可沿第二方向延伸。为了使第一冷凝区b1的第二导流吸液芯22和第二蒸发区a2的第一导流吸液芯21与第一蒸发区a1的第一导流吸液芯21和第二冷凝区b2的第一导流吸液芯21之间形成间隔空间,在第一冷凝区b1域内,第二导流吸液芯22如多个子吸液芯221沿第一蒸发区a1至第二蒸发区a2的方向长度减小;在第二冷凝区b2域内,第二导流吸液芯22如多个子吸液芯221沿第一蒸发区a1至第二蒸发区a2的方向长度增大。也就是说,在该实现方式中,第一冷凝区域b1的第二导流吸液芯22的第一端d1 形成倾斜结构,第二冷凝区域b2的第二导流吸液芯22的第一端d1形成倾斜结构,两个倾斜结构可平行且间隔设置,从而形成间隔空间。
129.另外,在图11中,蒸汽流动通道的第一部分p1包括回流吸液芯23或隔离件3与第二导流吸液芯22即相邻的子吸液芯221之间的第一间隔空间以及相邻子吸液芯221之间的第三间隔空间。蒸汽流动通道的第二部分p2包括回流吸液芯23(未与第二导流吸液芯22相邻的部位)朝向蒸汽一侧处的第二间隔区域,具体地,第二间隔区域可为第一导流吸液芯21与第二导流吸液芯 22即多个子吸液芯221的第一端d1之间的间隔空间。
130.在该实施例中,设置有两个蒸发区,即第一蒸发区a1和第二蒸发区a2,对应每个蒸发区可设置发热器件,因此可适用于多个发热源的场景。该散热装置满足蒸发区产生的蒸汽率先接触冷凝区第二导流吸液芯22的顶部即第一端d1的特征,同样能够实现冷凝区气体和液体的同向流动。需说明的是,该实施例仅为两个发热源应用场景的一种示例,还可根据具体工作需要进行相应改变,例如设置更多个蒸发区,或者设置更多个冷凝区,或者调整蒸发区和冷凝区的位置、形状等。
131.另外,散热装置如均温板制造加工流程中包含抽气实现内部真空的环节,需要在均温板边缘设计抽气口。由于冷凝区对均温板的平面度要求较高,因此抽气口一般布置于蒸发区。
132.图12为一种散热装置去除上盖板后的俯视结构示意图。如图12所示,该散热装置包括蒸发区和冷凝区,吸液芯如毛细结构位于壳体的支撑结构内侧的空腔中。图12所示的方案中,由于吸液芯形成的内部腔室的开口背对抽气口,冷凝区吸液芯之间的空腔在抽真空过程中容易出现气体残留,会形成凹凸不平的结构,即存在无法将内部空腔的气体抽取干净的问题。
133.而在本技术上述介绍的多个实施例中,空腔流道路径简单,吸液芯结构2形成的内部腔室的开口朝向抽气口,通过蒸发区a的抽气口h可将内部空腔的气体快速抽取干净,冷凝区b的第二导流吸液芯22处的空腔在抽真空过程中不容易出现气体残留,避免了形成凹凸不平的结构。其中,在图4a和图10中示例性地示出了抽气口h。
134.具体地,为了方便进行抽真空,本技术实施例可以有但不限于以下两种方案:
135.方案1——如图4a所示,吸液芯结构2在壳体1内没有形成封闭结构,壳体1上设置有抽气口h,抽气口h对应蒸发区a和冷凝区b中的一者,抽气口h与蒸发区a和冷凝区b中的一者直接连通。在图4中,抽气口h对应蒸发区a,而蒸发区a与冷凝区b连通,故可通过抽气口h对蒸发区a和冷凝区b进行抽气。
136.方案2——如图10所示,吸液芯结构2在壳体1内形成封闭结构,壳体1上设置有抽气口h,抽气口h对应蒸发区a和冷凝区b中的一者,蒸发区a和冷凝区b中的一者处的吸液芯结构2上设置有贯穿开口k,抽气口h通过贯穿开口k与蒸发区a和冷凝区b中的一者连通。在图10中,抽气口h对应蒸发区a。蒸发区a处的吸液芯结构2上设置有贯穿开口k,抽气口h通过贯穿开口k 与蒸发区a连通,而蒸发区a与冷凝区b连通,故可通过抽气口h以及贯穿开口k对蒸发区a和冷凝区b进行抽气。
137.需说明的是,若吸液芯结构2在壳体1内形成封闭结构,且该封闭结构采用并行架构,此时可在封闭结构上设置贯穿开口k,以便与壳体1上的抽气口h连通,进而实现通过抽气口h 和贯穿开口k对蒸发区a和冷凝区b进行抽气。可以理解的是,若封闭结构采用串行架构,此时可不再设置贯穿开口k,壳体1上的抽气口h可与蒸发区a和冷凝区b中的一者直接连通。
138.在本技术实施例的散热装置中,第一导流吸液芯21、第二导流吸液芯22、回流吸液芯23 和隔离件3主要包括以下内容:
139.1.第一导流吸液芯21可扩大蒸发区吸液芯结构与空腔的接触面积,提升蒸发速率,还可引导气流的流动方向。第一导流吸液芯21可以有但不限于以下四种方案:
140.方案1——第一导流吸液芯21包括杆状导流部213,杆状导流部213可为串行架构,也可为并行架构,如图3a所示;
141.方案2——在方案1的基础上,第一导流吸液芯21还包括多个分支导流部214,多个分支导流部214可为串行架构,也可为并行架构。其中,杆状导流部213可为直线型,如图4a、图5a、图8a、图9a所示;或者,杆状导流部213可为l型,如图10和图11所示,图10中的杆状导流部 213可看成是两个l型拼接形成的u型;
142.方案3——第一导流吸液芯21包括板状主体211,板状主体211为串行架构,如图6a
所示;
143.方案4——在方案1的基础上,第一导流吸液芯21还包括多个分支部分212,每个分支部分 212沿厚度方向的两侧分别与板状主体211和壳体1的侧壁连接,分支部分212可为串行架构也可为并行架构,如图7所示。
144.2.冷凝区b的第二导流吸液芯22的顶部(即悬空的第一端d1)相较于冷凝区b的第二导流吸液芯22的侧面,最先接触空腔内从蒸发a区流出的气体。每根第二导流吸液芯22内的冷凝液流动方向与空腔内气体的流动方向一致。从冷凝区延伸出的第二导流吸液芯22与蒸发区a延伸出的第一导流吸液芯21不相连,即第二导流吸液芯22的第一端d1悬空设置。第二导流吸液芯 22可以有但不限于以下两种方案:
145.方案1——第二导流吸液芯22包括间隔设置的多个子吸液芯221,子吸液芯221可为串行架构,也可为并行架构,并且可为曲线型,如图3a所示;可为直线型,如图4a、图8a、图10 和图11所示;可为弧形,如图9a所示。
146.方案2——第二导流吸液芯22为板状结构,且为串行架构,如图5a、图6a和图7所示。
147.另外,第二导流吸液芯22也可为其他形状,或者还可为串行结构和并行架构的结合。
148.3.回流吸液芯23从蒸发区a延伸至冷凝区b,可将冷凝区b的液体吸收输送至蒸发区a。回流吸液芯23可以有但不限于以下四种方案:
149.方案1——回流吸液芯23包括位于壳体1的中部的第一回流吸液芯231,如图3a、图4a、图5a和图6a所示;
150.方案2——回流吸液芯23包括位于壳体1中部的两个以上的回流吸液芯23,每个回流吸液芯23的第二端设置有第三导流吸液芯24,且不同回流吸液芯23的第二端处的第三导流吸液芯 24间隔设置,如图7所示;
151.方案3——回流吸液芯23包括位于壳体1的一侧的第二回流吸液芯232,如图8a所示;
152.方案4——回流吸液芯23沿第一方向延伸且位于蒸发区a的一侧,第三导流吸液芯24的一端与回流吸液芯23的第二端的靠近蒸发区a的部位连接,第三导流吸液芯24的另一端沿远离蒸发区a和回流吸液芯23的方向延伸,如图9a所示;
153.方案5——回流吸液芯23包括分别位于所述壳体1两侧的第三回流吸液芯233和第四回流吸液芯234,第三回流吸液芯233和第四回流吸液芯234位于同一个冷凝区b,如图10所示;
154.方案6——回流吸液芯23包括分别位于所述壳体1两侧的第五回流吸液芯235和第六回流吸液芯236,第五回流吸液芯235和第六回流吸液芯236位于不同冷凝区,如图11所示。
155.另外,回流吸液芯23也可为其他方案,例如方案1和方案2的结合,即回流吸液芯23包括位于壳体1中部的第一回流吸液芯231和位于壳体1一侧的第二回流吸液芯232。
156.进一步地,回流吸液芯23的沿厚度方向的两侧可分别与壳体1的侧壁接触,即回流吸液芯23为并行架构。或者,回流吸液芯23的沿厚度方向的一侧与壳体1的侧壁接触,回流吸液芯23 的沿厚度方向的另一侧与壳体1的侧壁间隔设置,即回流吸液芯23为串行架构,
并且,与壳体 1的侧壁接触的回流吸液芯23的沿厚度方向的一侧可为靠近发热器件的一侧,也可为远离发热器件的一侧。在一个例子中,若发热器件与壳体1的下盖板12接触,则串行架构的回流吸液芯 23可设置在下盖板12的内表面上,即与下盖板12的内表面接触,并与上盖板11的内表面间隔设置,以形成供蒸汽流动的空间。
157.优选地,回流吸液芯23为并行架构。其余导流吸液芯可为并行架构,也可为串行架构。并且,可使用单一材料,也可使用多种材料,另外,可仅包括一种结构,也可包括多种结构。
158.4.隔离件3设置在每个回流吸液芯23的沿延伸方向朝向所述蒸汽的侧面,其中:
159.当回流吸液芯23位于壳体1的中部时,回流吸液芯23沿延伸方向的两侧分别设置有隔离件 3,如图3a、图4a、图5a、图6a和图7所示;
160.当回流吸液芯23位于壳体1的一侧时,回流吸液芯23沿延伸方向的远离壳体1的一侧的侧面朝向蒸汽,故需要设置隔离件3,如图8a、图9a、图10和图11所示。
161.另外,回流吸液芯23的一侧设置的隔离件3可为一体结构,如图3a、图5a、图6a、图7、图9a、图10和图11所示;或者,回流吸液芯23的一侧设置的隔离件3可包括沿回流吸液芯23 的延伸方向间隔设置的多个分段,如图4a所示,每个隔离件3包括两个分段;如图8a所示,隔离件3包括一个分段。
162.进一步地,隔离件3可与壳体1的沿厚度方向的一侧的侧壁一体成型或分体成型。
163.综上所述,串行架构和并行架构散热装置如均温板的冷端即冷凝区中逆向流动的蒸汽会携带液体而使液体滞留冷凝区,不利于冷凝液体回液至蒸发区。本技术实施例的方案使冷凝区的第二导流吸液芯的第一端即顶部会优先接触到蒸发区流出的气体,从而实现冷凝区第二导流吸液芯附近的气体和液体同向流动,消除了气液逆向流动对液体的携带作用,有利于冷凝液体回液至蒸发区,不易出现烧干现象,提升了均温性能,在散热装置体积较小如减薄厚度的情况下,仍能满足使用要求。
164.其中,从而热端(蒸发区)延伸至冷端(冷凝区)的回流吸液芯可采用并行架构和串行架构,进一步地,由于回流吸液芯内液体的流动方向与蒸汽的流动方向相反,故可在回流吸液芯沿延伸方向朝向蒸汽的侧面设置隔离件,起到隔离蒸汽与回流吸液芯内的液体的效果,避免逆向流动的蒸汽携带液滴而使冷凝液滴滞留于冷凝区,同时隔离件还可起到支撑作用,提高了结构强度。
165.另外,本技术实施例的散热装置中,空腔内流道路径简单,吸液芯结构形成的内部腔室的开口朝向抽气口,通过蒸发区的抽气口可将空腔内的气体快速抽取干净,冷凝区的第二导流吸液芯处的空腔在抽真空过程中不容易出现气体残留,避免了形成凹凸不平的结构。
166.最后说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各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技术各实施例技术方案的范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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