散热结构及电子装置的制作方法

本发明涉及电子装置散热领域，尤其涉及一种散热结构及电子装置。

背景技术：

随着科技的发展，各式电子装置(如：智能手机、平板电脑、笔记本或终端产品)所使用的cpu/gpu的主频越来越高，充电速度越来越快，其所使用的元器件(如摄像头)性能越来越好，导致电子装置的整机功耗越来越大，伴随着发热问题也越来越突出。

目前电子装置解决发热的方法主要使用石墨片散热膜、热管、均热板、铜箔等散热元件进行被动散热，被动散热仅是将电子装置上温度较高的部位(通常是指设置芯片的部位)的热量转移至电子装置上温度较低的部位，使电子装置的各部位的温度相同，一定程度上降低了芯片温度和电子装置的表面最高温度。上述被动散热方式应用于功耗低于5w的电子装置，能解决功耗低于5w的电子装置的发热问题，但应用于功耗5w以上的电子装置，无法解决功耗5w以上的电子装置的发热问题，功耗5w以上的电子装置所产生的热量远大于功耗低于5w的电子装置所产生的热量，又因此种散热方式未把电子装置的热量带至外部，热量会持续累积于电子装置内，让使用者觉得电子装置有持续升温的感觉。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种散热结构及电子装置，解决目前电子装置使用被动散热(自然冷却)方式进行散热，让使用者使用电子装置时仍感受到持续升温的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，提供了一种散热结构，其包括散热支架、流体储存器、风冷散热模块和微型泵，该散热支架包括换热区，该换热区包括流体入口、流体出口和流体通道，该流体通道的两端分别与该流体入口及该流体出口连通，该流体储存器与该流体入口相连接，该风冷散热模块的一端连接该流体出口，该风冷散热模块的另一端该流体储存器相连接，该微型泵用于驱使该流体储存器所储存的换热流体循环流动于该流体储存器、该流体通道和该风冷散热模块之间。

第二方面，提供了一种使用上述的散热结构的电子装置，其包括壳体及设置于该壳体内的发热元器件，该散热结构设置于该壳体内，该散热支架设置于该发热元器件上，该换热区与该发热元器件接触。

在本发明实施例中，通过于换热区内填充换热流体，另通过微型泵驱动换热流体循环流动，更新换热区的换热流体，更通过风冷散热模块将换热流体所携带的热量排出，有效提升散热结构的换热能力，大功耗的电子装置使用本发明的散热结构能有效解决其发热问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明第一实施例的散热结构的示意图；

图2是本发明第一实施例的散热结构应用于电子装置的剖视图；

图3是本发明第二实施例的散热支架的示意图；

图4是本发明第二实施例的散热支架的剖视图；

图5是本发明第三实施例的风冷散热模块的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，其是本发明第一实施例的散热结构的示意图；如图所示，本实施例提供一种散热结构1，散热结构1包括散热支架10、流体储存器11、风冷散热模块12和微型泵13。散热支架10包括换热区101，换热区101包括流体入口1011及流体出口1012，流体储存器11、风冷散热模块12和微型泵13设置于散热支架10的一侧，流体储存器11的出水端通过流体流入管路14a与换热区101的流体入口1011连接。风冷散热模块12的一端通过流体流出管路14b与换热区101的流体出口1012相连接，风冷散热模块12的另一端通过流体流通管路14c与流体储存器11的回水端相连接。微型泵13能选择设置于流体流入管路14a、流体流出管路14b或流体流通管路14c上，也就是能选择设置于流体储存器11与换热区101之间、换热区101与风冷散热模块12之间或者流体储存器11与风冷散热模块12之间，并驱使流体储存器11内的换热流体从其出水端流出，并依序流经换热区101及风冷散热模块12，最后从流体储存器11内的回水端流入，使换热流体循环流动。

在本实施例中，微型泵13设置于流体流入管路14a上，即设置于流体储存器11与换热区101之间。本实施例的微型泵13使用压电泵来实现，压电泵包括泵体、设置于泵体内的压电振子和设置于泵体的入水端及出水端的两个泵阀，施加电压于压电振子，使压电振子产生变形而改变泵体的容积，当泵体的容积增加时，位于入水端的泵阀开启，使换热流体从入水端进入泵体。当泵体的容积减少时，位于出水端的泵阀开启，使泵体内的换热流体从出水端流出。压电泵具有体积小、重量轻、无噪音、耗能低、安装方便等优点。当然微型泵13也能使用其他泵体，于此不再赘述。

在本实施例中，散热支架10的材料使用金属或金属合金，例如：铜、银、铝、镁、铜合金、铝合金、镁合金、具有良好导热性的金属或金属合金。

请一并参阅图2，其是本发明第一实施例的散热结构应用于电子装置的剖视图；如图所示，本实施例的散热结构1设置于电子装置2的壳体21内，在散热结构1设置于电子装置2之前，流体储存器11内储存一定流量的换热流体，换热流体可为液体或气体，尤其使用高比热容的液体或气体，换热流体为液体时，换热流体可使用水乙醇。当散热结构1装设于电子装置2的壳体21内时，散热结构1的散热支架10设置于电子装置2的发热元器件22上，发热元器件22与换热区101接触，其中发热元器件22可为设置于主板的芯片或电池。风冷散热模块12具有抽风端121a及出风端121b，抽风端121a朝向壳体21的内部，出风端121b对应壳体21的出风口211。风冷散热模块12与微型泵13连接电子装置2的内部电路，电子装置2供应电力至风冷散热模块12与微型泵13，以驱动风冷散热模块12及微型泵13运作。

本实施例的换热区101具有流体流通空间1013，当微型泵13开始运作时，流体储存器11内的换热流体从其出水端流出，并通过流体流入管路14a流入换热区101的流体流通空间1013。流体流通空间1013内的换热流体与发热元器件22所发出的热量进行换热，换句话说，发热元器件22所发出的热量传递至流体流通空间1013内的换热流体。随著微型泵13持续运作，带动流体流通空间1013内带有热量的换热流体从换热区101的流体出口1012流出，并通过流体流出管路14b流至风冷散热模块12，风冷散热模块12的抽风端121a抽取换热流体中的热量，使热量从其出风端121b及壳体21的出风口211排至电子装置2的外部。被抽取热量的换热流体从风冷散热模块12排出，再通过流体流通管路14c流入流体储存器11的回水端。换热流体通过微型泵13的运作不断地循环于流体储存器11、换热区101及风冷散热模块12之间，如此能将发热元器件22所产生的热量排至电子装置2外，避免发热元器件22所产生的热量累积于电子装置2内，让使用者于使用时不会产生持续温升的感受。上述散热结构1的散热模式为主动散热模式，主动散热模式通过微型泵13强制换热流体于流体储存器11、换热区101及风冷散热模块12之间作循环，以对发热元器件22进行散热。此模式的散热结构1适用于任何电子装置2，尤其适用于功耗5w以上的电子装置2。

下述散热结构1的散热模式为被动散热模式，此模式的散热结构1仅适用于功耗低于5w的电子装置2，在散热结构1设置于电子装置2之前，先将换热区101内的流体流通空间1011充满换热流体。接著封闭换热区101的流体入口1011及流体出口1012，具体应用时，流体入口1011及流体出口1012塞入密封塞，以封闭流体入口1011及流体出口1012。散热结构1安装于电子装置2之后，此模式下，微型泵13不会运作，换热流体能与发热元器件22所产生的热量进行换热，换热流体于流体流通空间1013内会产生微流动，使换热流体所携带的热量传导至散热支架10，散热支架10将热量传到至电子装置2的其他部位，以降低发热元器件22的温度及电子装置2的表面最高温度。

本实施例的散热结构1使用高比热容的换热流体进行换热，如果使用比热容4.2x10³j/(kg·℃)，在主动散热模式下，散热结构1的换热系数介于1000w/(m2*k)与1500w/(m2*k)之间，在被动散热模式下，散热结构1的换热系数介于200w/(m2*k)与1000w/(m2*k)之间，显然相较于使用自然冷却的现有散热结构的换热系数高，所以不管在主动散热模式及被动散热模式下本实施例的散热结构1的换热能力优于现有散热结构的换热能力。

请参阅图3及图4，其是本发明第二实施例的散热支架的示意图及剖视图；如图所示，上述实施例说明散热支架的换热区具有流体流通空间，换热区内具有分别连通流体入口及流体出口的单一流体通道或多个流体通道，以于换热区内形成流体流通空间。本实施例提供一种散热支架10，散热支架10的换热区101具有间隔排列的多个流体通道1014，多个流体通道1014的一端汇集一起并与流体入口1011连通，多个流体通道1014的一端与流体入口1011之间具有第一流体汇集通道1015；多个流体通道1014的另一端汇集一起并与流体出口1012连通，多个流体通道1014的另一端与流体出口1012之间具有第二流体汇集通道1016，每一个流体通道1014、第一流体汇集通道1015及第二流体汇集通道1016分别具有流通空间10131，多个流通空间10131形成流体流通空间。当换热流体从流体入口1011流入第一流体汇集通道1015时，第一流体汇集通道1015内的换热流体能均匀分配于多个流体通道1014，另外穿过多个流体通道1014的换热流体汇集至第二流体汇集通道1016，第二流体汇集通道1016内的换热流体从流体出口1012流出。本实施例的换热区101通过多个流体通道1014的设置以增加换热区101的换热面积。

本实施例的多个流体通道1014能等间隔排列并相互平行，当换热流体通过多个流体通道1014时，换热流体能均匀流入多个流体通道1014，并均匀地对发热元器件22进行换热。多个流体通道1014的截面形状可为圆形、椭圆形、方形、矩形、多边形或其他形状，于本实施例中，流体通道1014的截面形状为圆形，换热流体于流体通道1014内的阻力较小。每一个流体通道1014可为直线通道或弯曲通道，于本实施例中，每一个流体通道1014为直线通道。

请参阅图5，其是本发明第三实施例的风冷散热模块的剖视图；如图所示，上述说明风冷散热模块是能将换热流体所携带的热量排至电子装置的外部，本实施例提供一种风冷散热模块12，风冷散热模块12包括散热座120及风扇121，散热座120具有流道1201，流道1201的两端分别与流体流出管路及流体流通管路连接。风扇121设置于散热座120，风扇121的抽风端121a朝向散热座120，其出风端121b背离散热座120，并连通电子装置的出风口。当流体流出管路的换热流体流入散热座120的流道1201，散热座120将换热流体内的热量传导至靠近风扇121的抽风端121a的表面，风扇121运转时，风扇121的抽风端121a抽取散热座120的表面的空气，空气带走散热座120的表面热量，含有热量的空气从风扇121的出风端121b排出，进而从电子装置的出风口排至电子装置的外部。

更进一步地，散热座120靠近风扇121的表面还包括多个翅片1202，多个翅片1202间隔设置于散热座120靠近风扇121的表面，以增加散热座120的换热面积，其中翅片1202可为片体或柱体，本实施例的翅片1202为柱体。散热座120的材料可为金属或金属合金，例如：铜、银、铝、镁、铜合金、铝合金、镁合金、具有良好导热性的金属或金属合金。风扇121连接电子装置的内部电源。

更进一步地，散热座120的流道1201数量可为多个，多个流道1201能间隔分布于散热座120内，从流体流出管路流出的换热流体能均匀流入多个流道1201，使流入多个流道1201的换热流体所携带的热量能均匀地传递于散热座120上，以提升风冷散热模块12的散热效果，进而提升散热结构的换热能力。流道1201可为直线流道或弯曲流道，在本实施例中，流道1201为直线流道。

综上所述，本发明提供一种散热结构及电子装置，通过于散热支架中设置具有流体流通空间的换热区，并使用高比热容的换热流体对电子装置的发热元器件所产生的热量进行换热，提升散热结构的换热能力。此外，还使用微型泵驱动换热流体流动，以更新换热区内的换热流体，同时通过风冷散热模块将热量带到电子装置的外部，更进一步提升散热结构的换热能力，本发明的散热结构能应用于大功耗的电子装置，以解决大功耗的电子装置的发热问题。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。