冷却结构及电子产品的制作方法

本发明涉及发热器件的散热领域，特别涉及冷板结合管路的冷却结构及具有所述冷却结构的电子产品。

背景技术：

电子产品中的发热元件需要散热系统，现有技术中液冷冷板与管路结合对发热元件进行散热已普遍应用。随着电子产品体积朝向轻薄化的发展，在有限的空间内，如何提高发热元件的散热效率，为业界持续研究的方向。

技术实现要素：

本发明提供一种冷却结构及电子产品，能够提高发热元件的散热效率。

为了实现上述目的，本发明实施方式提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种冷却结构，包括冷板和管路，冷板包括用于与发热元件相匹配的吸热区，发热元件可以为芯片。具体而言，吸热区与发热元件之间可以是直接贴合的关系，也可以通过导热胶或其它导热介质将吸热区贴合至发热元件。管路包括依次相连的入液段、第一散热段、连接段、第二散热段及出液段；所述第一散热段向所述吸热区内弯折，所述第二散热段向所述吸热区内弯折，所述第一散热段的弯折方向与所述第二散热段的弯折方向相反，且所述第一散热段与所述第二散热段位于所述吸热区的热源中心两侧。热源中心位置可以视为吸热区的中心区。

本发明有益效果在于：本发明通过将管路形成第一散热段和第二散热段，而且，第一散热段和第二散热段分别从吸热区两侧向吸热区内弯折，所述第一散热段的弯折方向与所述第二散热段的弯折方向相反，且所述第一散热段与所述第二散热段位于所述吸热区的热源中心两侧，以使得部分所述第一散热段和部分所述第二散热段集中贴合至所述热源中心位置处。本发明通过将管路的核心部分布局在热源中心位置处，能够减少热阻，降低发热元件温度，能提高散热效率。

一种实施方式中，从所述热源中心向周围延伸预设范围设定为所述吸热区中的热集中区域，所述第一散热段包括依次相连的第一侧管、第一中管和第二侧管，所述第一侧管和所述第二侧管分别连接至所述入液段和所述连接段，所述第二散热段包括依次相连的第三侧管、第二中管和第四侧管，所述第三侧管和所述第四侧管分别连接至所述出液段和所述连接段，所述第一中管和所述第二中管位于所述热集中区域内。

一种实施方式中，所述第一侧管、所述第一中管和所述第二侧管共同形成U形结构或C形结构。

一种实施方式中，所述第三侧管、所述第二中管和所述第四侧管共同形成U形结构C形结构。

也就是说第一散热段和第二散热段背靠背设置，第一散热段和第二散热段均形成具有开口的半包围结构(例如U形结构或者C形结构)，二者的开口朝向相反。背靠背设置的结构使得吸热区的中心区域(即热源中心位置附近)可以集中布置管路，这样的管路能够提升散热效率。

一种实施方式中，所述冷板具有散热能力，所述连接段位于所述冷板的范围内。

进一步而言，所述入液段和所述出液段设于所述吸热区外，所述入液段和所述出液段相对设置在所述吸热区的两侧，所述入液段和所述出液段位于所述吸热区之远离所述连接段的一侧。

一种实施方式中，所述吸热区的数量为至少两个，所述第一散热段的数量为至少两个且串连在所述入液段和所述连接段之间，所述第二散热段的数量为至少两个且串连在所述出液段和所述连接段之间，每个所述吸热区中均设置一个所述第一散热段和一个所述第二散热段。

本实施方式中的冷却结构同时为同一电子产品中的至少两个发热元件进行冷却散热，能够消除至少两个发热元件之间热级联现象，使得各发热元件的温度保持均匀。以两个吸热区为例说明本实施方式如何消除热级联现象，两个吸热区分别贴近两个发热元件，为了方便说明，两个吸热区分别编号为A吸热区和B吸热区。管路之第一散热段和第二散热段的数量分别为两个，为了方便说明，两个第一散热段和两个第二散热段分别编号为A散热段、B散热段、C散热段和D散热段。A散热段、B散热段、C散热段和D散热段依次串接在管路上，即从上游至下游依次排列。A散热段和D散热段设置在A吸热区内，为其中的一个发热元件散热。B散热段和C散热段设置在B吸热区内，为另一个发热元件散热。管路中的制冷剂依次流经A散热段、B散热段、C散热段和D散热段，位于最上游的A散热段和位于最下游的D散热段组合为其中一个发热元件散热，这样的组合方式使得每个吸热区内都包括上游的散热段和下游的散热段，能够平衡每个吸热区温度，从而消除了热级联现象，使得各发热元件温度均匀，更有利于提升散热效率。

一种实施方式中，连接在所述至少两个第一散热段之间的管路呈直形管状。

一种实施方式中，连接在所述至少两个第一散热段之间的管路包括弯折段。具体而言，相邻的两个第一散热段之间的管路的弯折段包括90度弯折角，即相邻的两个第一散热段的布局相差90度。相应地，相邻的两个第二散热段的布局亦相差90度。

一种实施方式中，所述冷板上设有槽道，所述槽道延伸的形状与所述管路延伸的形状相匹配，所述管路安装至所述槽道中。

一种实施方式中，所述管路通过压接的方式装配至所述槽道中。槽道与管路之间为过盈配合。

一种实施方式中，所述槽道内设有导热介质，所述导热介质设于所述管路和所述冷板之所述槽道的内壁之间。

所述导热介质可以为导热胶或者环氧树脂。

其它实施方式中，管路也可以通过焊接的方式固定在槽道中。

第二方面，本发明还提供一种电子产品，所述电子产品包括上述任意一项所述的冷却结构和发热元件，所述冷却结构之所述吸热区与所述发热元件匹配，以为发热元件散热。具体而言，吸热区与发热元件之间可以是直接贴合的关系，也可以通过导热胶或其它导热介质将吸热区贴合至发热元件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，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，还可以如这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一种实施方式提供的冷板结构的分解示意图，其中冷板和管路分开示意，具体使用过程中管路安装在冷板上。

图2为本发明第二种实施方式提供的冷板结构示意图。

图3为图2所示的冷板结构的管路的示意图。

图4为图2所示的冷板结构的冷板的结构示意图。

图5为本发明第三种实施方式提供的冷板结构示意图。

图6为图5所示的冷板结构的管路的示意图。

图7为图5所示的冷板结构的冷板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明涉及电子产品中的发热元件的冷却结构。

如图1所示，冷却结构包括冷板10和管路20。冷板10具有导热及散热功能。一种实施方式中，冷板10为金属板件，例如：冷板10为铝合金材质或钢板等。其它实施方式中，冷板10也可以为其它的导热材料，例如陶瓷板或具有导热能力的塑料。冷板10包括用于与发热元件贴合的吸热区11。发热元件可以为电子产品中的芯片。图1所示冷板10中虚线框表示的方形区域表示吸热区11。吸热区11与发热元件相匹配，二者相匹配的意思是：吸热区11正对发热元件设置，具体而言，冷板10的面积可以大于发热元件的面积，冷板10中的吸热区11指的是冷板10中与发热元件贴近的部分。进一步而言，吸热区11可以与发热元件相贴合，或者在吸热区11与发热元件之间设置导热介质，通过导热介质将发热元件所散发的热传导至吸热区11。吸热区11与发热元件的形状可以一致，其它实施方式中，吸热区11的形状也可以与发热元件不同，例如，发热元件具体发热集中在其中心区域，吸热区11只要与发热元件中心区域相匹配。具体而言，吸热区11与发热元件之间可以直接贴合，也可以通过导热胶或其它导热介质将吸热区11贴合至发热元件。导热胶或其它导热介质的设置用于辅助热传导。

本实施方式中，冷板10包括槽道12，槽道12用于固定管路20，所述槽道12延伸的形状与所述管路20延伸的形状相同，所述管路20安装至所述槽道12中。管路20可以通过压接或焊接的方式固定在槽道12中。所述管路20通过压接的方式装配至所述槽道12中时，槽道12与管路20之间为过盈配合，也就是说，槽道12的内部空间尺寸较管路20稍小，这样，通过槽道12自身的变形，将管路20挤住。通过槽道12的设置，安装管路20的时候，可以直接将管路20卡在槽道12中，定位准确，而且安装方便。

其它实施方式中，冷板10可以不设置槽道，直接将管路20安装在冷板的表面，可以通过卡扣组装，也可以通过焊接的方式固定，冷板10不设置槽道的好处是使得冷板的结构简化，也可以节约制造成本。

所述槽道12内设有导热介质，所述导热介质设于所述管路20和所述冷板10之所述槽道12的内壁之间。所述导热介质可以为导热胶或者环氧树脂。

管路20中填充液体，通过液体的流动将热量带走，液体可以为水或其它制冷工质(例如：氟利昂R22)。管路20包括依次相连的入液段21、第一散热段22、连接段23、第二散热段24及出液段25。一种实施方式中，所述入液段21和所述出液段25设于所述吸热区11外，入液段21和出液段25分别设置在所述吸热区11的相对的两侧，入液段21和出液段25位于所述吸热区11之远离所述连接段23的一侧。吸热区11为封闭的区域，有其边界，边界包围的面积内部区域称为吸热区11内，边界外部区域称为吸热区11外。例如，图1中所示的吸热区11的方形，吸热区11外指的方形外的区域，吸热区11内指方形的吸热区11所包围的区域。所述第一散热段22向所述吸热区11内弯折，所述第二散热段24向所述吸热区11内弯折，所述第一散热段22的弯折方向与所述第二散热段24的弯折方向相反，第一散热段22和第二散热段24分别位于所述吸热区11的热源中心的两侧，以使得部分所述第一散热段22和部分所述第二散热段24集中贴合至所述热源中心位置处。热源中心位置可以视为吸热区11的中心区，即发热元件的中心区。

具体而言，入液段21和出液段25相互平行。连接段23可以是呈C形等形状，以实现连接段23从吸热区11的一侧跨过吸热区11，且连接段23的两端分别连接至第一散热段22和所述第二散热段24，第一散热段22和第二散热段24在连接段23上的正投影位于连接段23所涵盖的范围内。

本发明有益效果在于：本发明通过将管路20形成第一散热段22和第二散热段24，而且，所述第一散热段22和所述第二散热段24分别从所述吸热区11两侧向所述吸热区11内弯折，所述第一散热段22的弯折方向与所述第二散热段24的弯折方向相反，且所述第一散热段与所述第二散热段位于所述吸热区11的热源中心位置两侧，以使得部分所述第一散热段22和部分所述第二散热段24集中贴合至所述热源中心位置处。本发明通过将所述管路20部分布局在热源中心位置处，能够减少热阻，降低发热元件温度，能提高散热效率。

从所述热源中心向周围延伸预设范围设定为所述吸热区11中的热集中区域。所述的预设范围指靠近热源中心位置的一段距离内的区域。可以根据管路20延伸的路径及管路20的直径来确定预设范围。例如，如图1所示的椭圆区域所包含的范围为热集中区域。

具体而言，所述第一散热段22包括依次相连的第一侧管221、第一中管222和第二侧管223，所述第一侧管221连接至所述入液段21，所述第二侧管223连接至所述连接段23。所述第二散热段24包括依次相连的第三侧管241、第二中管242和第四侧管243，所述第三侧管241连接至所述出液段25，所述第四侧管243连接至所述连接段23，所述第一中管222和所述第二中管242位于所述热集中区域内。具体而言，第一中管222和第二中管242彼此靠近，二者距离越近越好。第一中管222和第二中管242位于所述吸热区11的热源中心附近。

所述第一侧管221、所述第一中管222和所述第二侧管223共同形成U形结构或C形结构。

所述第三侧管241、所述第二中管242和所述第四侧管243共同形成U形结构C形结构。

也就是说第一散热段22和第二散热段24背靠背设置，第一散热段22和第二散热段24均形成具有开口的半包围结构(例如U形结构或者C形结构)，二者的开口朝向相反。背靠背设置的结构使得吸热区11的中心区域(即热源中心位置附近)可以集中布置管路20，这样的管路20能够提升散热效率。

如图2所示，所述连接段23位于所述冷板10的范围内，由于所述冷板10具有散热能力，连接段23设置在冷板10范围内，连接段23也起到了制冷的作用，因此本实施方式能够提升冷却结构的制冷效果。

其它实施方式中，如图5所示，连接段23也可以延伸至冷板10的范围之外。

请参阅图2和图5，所述吸热区11的数量为至少两个，至少两个吸热区11可以分别设置在不同的冷板10上，也就是说冷板10的数量为至少两个，当然至少两个吸热区11也可以设置在同一块冷板10上。相应地，所述第一散热段22的数量为至少两个且串连在所述入液段21和所述连接段23之间，所述第二散热段24的数量为至少两个且串连在所述出液段25和所述连接段23之间，且所述第一散热段22一一对应设置在所述吸热区11中，所述第二散热段24一一对应设置在所述吸热区11中，即每个所述吸热区11中均设置一个所述第一散热段22和一个所述第二散热段24。图2和图5所示的实施例子中，冷板10的数量为两个，每个冷板10上均设有一个吸热区11。管路20包括两个第一散热段22和两个第二散热段24。

本实施方式中的冷却结构同时为同一电子产品中的至少两个发热元件进行冷却散热，能够消除至少两个发热元件之间热级联现象，使得各发热元件的温度保持均匀。请参阅图2，以两个吸热区为例说明本实施方式如何消除热级联现象，两个吸热区11分别贴近两个发热元件，为了方便说明，两个吸热区11分别编号为A吸热区和B吸热区，为了方便说明，在图2中，将A吸热区放在括号中标在11的后面。管路20之第一散热段22和第二散热段24的数量分别为两个，为了方便说明，两个第一散热段22和两个第二散热段24分别编号为A散热段、B散热段、C散热段和D散热段。A散热段、B散热段、C散热段和D散热段依次串接在管路上，即从上游至下游依次排列。A散热段和D散热段设置在A吸热区内，为其中的一个发热元件散热。B散热段和C散热段设置在B吸热区内，为另一个发热元件散热。管路中的制冷剂依次流经A散热段、B散热段、C散热段和D散热段，位于最上游的A散热段和位于最下游的D散热段组合为其中一个发热元件散热，这样的组合方式使得每个吸热区11内都包括上游的散热段和下游的散热段，能够平衡每个吸热区11温度，从而消除了热级联现象，使得各发热元件温度均匀，更有利于提升散热效率。

当发热元件的数量为N个时，管路20中第一散热段22和第二散热段24的数量共为2N个，为了方便描述，第一散热段22和第二散热段24统称为散热段。第1个散热段至第N个散热段为第一散热段22，第N+1个散热段至第2N个散热段为第二散热段24，从第一个散热段至第2N个散热段依次串联在管路中，第1个散热段(为第一散热段)和第2N个散热段(为第二散热段)设置在第一个发热元件所对应的冷板10的吸热区11内，第2个散热段(为第一散热段)和第2N-1个(为第二散热段)散热段设置在第二个发热元件所对应的冷板10的吸热区11内，以此类推。

一种实施方式中，如图2和图3所示，连接在所述至少两个第一散热段22之间的管路呈直形管状。

请参阅图4，本实施方式中，冷却结构包括并排设置的第一冷板10a和第二冷板10b。第一冷板10a和第二冷板10b均呈长方形结构。第一冷板10a包括相对设置的第一边13和第二边14，第一冷板10a内的槽道12从第一边13延伸至第二边14，且第一冷板10a内槽道12的数量为两个，两个槽道12对称分布在第一冷板10a的中心线L1的两侧。第二冷板10b包括相对设置的第三边15和第四边16，第二冷板10b内的槽道12的数量为一个，第二冷板10b内的槽道12从第三边15向第二冷板10b内部延伸，且延伸至靠近第四边16的位置时,沿着第四边16内侧延伸，然后转回延伸至第三边15。

第一冷板10a的第二边14与第二冷板10b的第三边15相对设置，第一冷板10a中的槽道12在第二边14上的开口与第二冷板10b中的槽道12在第三边15上的开口是一对一的正对关系。

另一种实施方式中，如图5和图6所示，连接在所述至少两个第一散热段22之间的管路包括弯折段26。相邻的两个第一散热段22之间的管路的弯折段包括90度弯折角，即相邻的两个第一散热段22的布局相差90度。相应地，相邻的两个第二散热段24的布局亦相差90度。

请参阅图7，本实施方式中，冷板结构包括并排设置的第一冷板10a和第二冷板10b。第一冷板10a和第二冷板10b均呈长方形结构。第一冷板10a包括相对设置的第一边13和第二边14，以及连接在第一边13和第二边14之间的第五边17。第二冷板10b包括相对设置的第三边15和第四边16，以及连接在第三边15和第四边16之间的第六边18。第六边18与第二边14相对设置。第五边17和第三边15共线。第一冷板10a内设有第一槽道12a和第二槽道12b，第一槽道12a从第一边13延伸至第二边14，第二槽道12b从第一边13延伸至第五边17。第二冷板10b内设有第三槽道12c，第三槽道12c从第六边18朝向第四边16延伸，延伸至靠近第四边16位置处时，在第四边16的内侧延伸，最终延伸至第三边15。

本发明还提供一种电子产品，所述电子产品包括上述冷却结构和发热元件，所述冷却结构之所述吸热区与所述发热元件匹配，为发热元件散热。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。