一种散热装置及电子设备的制作方法

文档序号:32192656发布日期:2022-11-15 22:30阅读:38来源:国知局
1.本技术涉及电池
技术领域
:,尤其涉及一种散热装置及电子设备。
背景技术
::2.电子设备在运行过程中会产生热量,例如:笔记本电脑的处理器以及显卡等位置产热较高,而温度往往对电子设备的寿命影响较大,因此需要采取散热措施,以降低电子设备在运行时的温度。目前主要通过风扇将热量散发到外界环境中实现散热,散热效率较低。技术实现要素:3.本技术提供一种散热装置及电子设备,以解决散热效率较低的问题。4.第一方面,本技术实施例提供了一种散热装置,包括散热模块和冷源部,其中,所述散热模块包括:5.连接片,所述连接片包括第一导热片和第二导热片;6.热源部,所述热源部的第一面贴合所述第一导热片的第一面;7.热电转换单元,所述热电转换单元的第一端抵接所述第二导热片的第一面,所述热电转换单元的第二端抵接所述冷源部,且所述热电转换单元与所述热源部在第一平面上的投影至少部分重叠。8.第二方面,本技术实施例还提供一种电子设备,所述电子设备包括本技术第一方面公开的所述散热装置。9.本技术实施例中,所述热电转换单元的第一端抵接所述第二导热片的第一面,并通过第一导热片的第一面贴合热源部将热量传导至所述热电转换单元的第一端,所述热电转换单元的第二端抵接所述冷源部,用于对所述热电转换单元的第二端降温,从而所述热电转换单元的第一端和所述热电转换单元的第二端形成温差,可以利用塞贝克效应,实现热电转换,即所述热源部的一部分热量可以通过所述热电转换单元转换为电能,一部分热量可以通过所述冷源部实现散热,进而提高散热效率。并且,通过所述连接片的第一导热片和第二导热片,第一导热片的第一面贴合热源部,所述第二导热片的第一面抵接所述热电转换单元的第一端,所述热电转换单元的第二端抵接所述冷源部,且所述热电转换单元与所述热源部在第一平面上的投影至少部分重叠,也即所述热电转换单元可通过所述连接片将热量传导至所述热源部,且可通过所述连接片将所述热电转换单元和所述热源部的位置在第一平面上的投影至少部分重叠,从而降低所述散热装置的整体厚度。附图说明10.为了更清楚地说明本技术的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。11.图1是本技术实施例提供的一种散热装置的结构示意图之一;12.图2是本技术实施例提供的一种连接片的结构示意图之一;13.图3是本技术实施例提供的一种连接片的结构示意图之二;14.图4是本技术实施例提供的一种连接片的结构示意图之三;15.图5是本技术实施例提供的一种连接片的结构示意图之四;16.图6是本技术实施例提供的一种散热装置的结构示意图之二。具体实施方式17.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清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。18.本技术实施例中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外,本技术中使用“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,例如a和/或b和/或c,表示包含单独a,单独b,单独c,以及a和b都存在,b和c都存在,a和c都存在,以及a、b和c都存在的7种情况。19.请参阅图1至图6,本技术实施例提供一种散热装置,包括散热模块和冷源部20,其中,所述散热模块包括:20.连接片11,所述连接片11包括第一导热片111和第二导热片112;21.热源部12,所述热源部12的第一面贴合所述第一导热片111的第一面;22.热电转换单元13,所述热电转换单元13的第一端抵接所述第二导热片112的第一面,所述热电转换单元13的第二端抵接所述冷源部20,且所述热电转换单元13与所述热源部12在第一平面上的投影至少部分重叠。23.上述散热装置可以应用于电子设备中,对电子设备的发热器件进行散热,从而实现降低电子设备在运行时的温度。具体的,上述热源部12可以是任意会产热的器件,例如:笔记本电脑中的中央处理器(centralprocessingunit,cpu)、图形处理器(graphicsprocessingunit,gpu)或其他在运行中产热较多的电子器件。需要说明的是,上述热电转换单元13中,可以包括p型热电材料与n型热电材料,从而利用塞贝克效应,将p型和n型两种不同类型的热电材料的一端连接,以形成一个pn结,并使p型热电材料未连接的一端以及n型热电材料未连接的一端处于高温状态,处于p型热电材料与n型热电材料连接的一端处于低温状态可以理解,由于热激发的作用,p型热电材料高温端空穴浓度高于低温端,n型热电材料高温端电子浓度高于低温端浓度,即p型热电材料的两端和n型热电材料的两端均存在浓度梯度,使得高温端的空穴与电子向低温端扩散,产生电动势,从而通过热电材料在热端与冷端的温度差实现热能向电能的转化。其中,p型热电材料和n型热电材料为半导体材料。24.在上述热源部12发热的情况下,第一导热片111的第一面贴合上述热源部12,从而热源部12的热量可以通过第一导热片111传导至第二导热片112,而上述热电转换单元13的第一端抵接上述第二导热片112的第一面,即上述热电转换单元13的第一端可以利用上述热源部12传导的热量升温;上述冷源部20与上述热电转换单元13的第二端抵接,用于对上述热电转换单元13的第二端降温,即上述热电转换单元13的第二端通过上述冷源部20的散热温度降低,也即上述热电转换单元13的第一端与上述热电转换单元13的第二端形成温差,上述热电转换单元13的第一端可以作为高温端,上述热电转换单元13的第二端可以作为低温端,从而利用塞贝克效应,实现热电转换。25.在一具体实施例中,上述热电转换单元13实现热电转换过程中得到的电能,可以通过超级电容存储,例如,将上述热电转换单元13的第二端中的p型热电材料侧连接至超级电容的一端,将上述热电转换单元13的第二端中的n型热电材料侧连接至超级电容的另一端,从而形成充电回路,利用上述热电转换单元13生成的电能为超级电容充电。另外,上述超级电容存储的电能还可以用于电子设备的电池充电,提高能源的利用率,节约能源。26.其中,上述连接片11可以使用高导热率材料构成,例如,铜、石墨烯片等,从而实现将第一导热片111贴合上述热源部12得到的热量,传导至第二导热片112,并通过第二导热片112将热量传导至上述热电转换单元13的第一端,维持上述热电转换单元13的第二端相对较高的温度。27.具体的,上述第一平面可为与上述第一导热片111或上述第二导热片112所位于的平面垂直的平面,第一导热片111和第二导热片112可沿第一方向分布,并沿第一方向对第一导热片111和第二导热片112进行投影,以投影至第一平面。其中,上述连接片11中,上述第一导热片111与上述第二导热片112不重叠,上述第一导热片111与上述第二导热片112位于不同平面上,在竖直方向上,上述第一导热片111与上述第二导热片112存在高度差,也即上述热源部12与上述热电转换单元13在高度方向上可以存在部分重叠或全部重叠的区域,这样,上述散热装置的整体高度降低。28.本技术实施例中,所述热电转换单元13的第一端抵接所述第二导热片112的第一面,并通过第一导热片111的第一面贴合热源部12将热量传导至所述热电转换单元13的第一端,所述热电转换单元13的第二端抵接所述冷源部20,用于对所述热电转换单元13的第二端降温,从而所述热电转换单元13的第一端和所述热电转换单元13的第二端形成温差,可以利用塞贝克效应,实现热电转换,即所述热源部12的一部分热量可以通过所述热电转换单元13转换为电能,一部分热量可以通过所述冷源部20实现散热,进而提高散热效率。并且,通过所述连接片11的第一导热片111和第二导热片112,第一导热片111的第一面贴合热源部12,所述第二导热片112的第一面抵接所述热电转换单元13的第一端,所述热电转换单元13的第二端抵接所述冷源部20,所述热电转换单元13与所述热源部12在第一平面上的投影至少部分重叠,也即所述热电转换单元13可通过所述连接片11将热量传导至所述热源部12,且可通过所述连接片11将所述热电转换单元13和所述热源部12的位置在第一平面上的投影至少部分重叠,从而降低所述散热装置的整体厚度。29.可选的,如图1所示,所述连接片11的厚度小于1毫米,且所述第一导热片111的第一面涂覆有第一导热材料;和/或,30.所述第二导热片112的第一面涂覆有第二导热材料114;和/或,31.所述热源部12的第一面涂覆有第三导热材料115。32.其中,上述连接片11的厚度小于1mm,即上述连接片11每一部分的厚度均小于1mm,也即上述第一导热片111和上述第二导热片112的厚度均小于1mm。33.通过在上述第一导热片111的第一面涂覆有第一导热材料,以及在上述第二导热片112的第一面涂覆有第二导热材料114,可以降低接触热阻,并且,上述第一导热材料、上述第二导热材料114和上述第三导热材料115可以是同一导热材料或不同导热材料,例如,导热硅脂,具体的,涂覆的导热材料的厚度可小于0.05mm,并选取导热率大于3w/(m-k)的导热材料进行涂覆。34.可选地,如图2至图5所示,所述连接片11还包括连接部113,所述连接部113的第一端连接所述第一导热片111的第一端,所述连接部113的第二端连接所述第二导热片112的第一端;35.所述连接部113与所述第一导热片111连接形成第一角度,所述连接部113与所述第二导热片112连接形成第二角度,所述第一角度和所述第二角度均大于或等于90度。36.可以理解,上述连接片11可以是一体成型的,即上述连接片11可以分为用于贴合上述热源部12的第一导热片111,用于抵接上述热电转换单元13的第二导热片112,以及连接上述第一导热片111和上述第二导热片112并使上述第一导热片111和上述第二导热片112位于不同平面的连接部113。37.具体的,如图3所示,上述热源部12设置于上述第一导热片111的下方,上述热电转换单元13设置于上述第二导热片112的上方,在高度方向上,上述热源部12与上述热电转换单元13存在重叠,从而降低上述散热装置的整体厚度,上述散热装置部署在电子设备上时,可以减少上述电子设备的整体厚度。并且,通过上述折弯部使上述热源部12与上述热电转换单元13在高度方向上存在重叠,通过调整上述连接片11相对于上述热源部12的方向,上述热电转换单元13在平面上可以设置于围绕上述热源部12的任意位置,提高了上述散热装置部署的灵活性,可以根据上述热源部12周围的器件部署情况进行上述散热装置的部署。38.可选地,所述连接部113和所述第一导热片111之间形成弧形角或棱角;39.和/或,40.所述连接部113和第二导热片112之间形成弧形角或棱角。41.连接片11可以是一体成型的,且该连接片11中第一导热片111、第二导热片112和连接部113的表面可以是平面或曲面,如图4所示,上述连接片11的表面包括多个平面的情况下,连接部113和第一导热片111之间形成棱角ε1,且连接部113与上述第一导热片111形成的第一角度ε1大于或等于90°,连接部113和第二导热片112之间形成棱角ε2,且连接部113与上述第二导热片112形成的第二角度ε2大于或等于90°;如图5所示,上述连接片11的表面为曲面的情况下,连接部113和第一导热片111之间形成弧形角ε3,连接部113与上述第一导热片111形成的第一角度ε3大于或等于90°,连接部113和第二导热片112之间形成弧形角ε4,且连接部113与上述第二导热片112形成的第二角度ε4大于或等于90°。在实际应用中,可以根据上述热源部12以及周围的空间布置,选择合适的折弯方式和角度。42.需要说明的是,若在一个电子设备中存在两个以上的热源部12,可以分别对每一热源部12设置上述热电转换单元13,并将每一热电转换单元13的低温端设置于上述冷源部20的第一端,从而实现对上述两个以上的热源部12的散热。另外,由上述两个以上的热源部12产热转换得到的电能可以存储至同一储能单元中,以避免单个热源部12产热较少时电能存储量较少的情况,还可以减少成本。43.可选地,所述第一导热片111与所述第二导热片112位于不同平面,所述热电转换单元13与所述热源部12在第二平面上的投影不重叠,所述第二平面与所述第一平面垂直;44.第一厚度与第二厚度的差值大于或等于1毫米,且小于或等于2毫米;45.其中,所述第一厚度为所述热源部12和所述第一导热片111的厚度总和,所述第二厚度为所述热电转换单元13和所述第二导热片112的厚度总和。46.应理解的是,上述第二平面为与第一导热片111所在平面平行的平面,第二方向为垂直于第一导热片111所在平面的方向,沿上述第二方向对第一导热片111和第二导热片112进行投影,以投影至上述第二平面。也即,第一导热片111和第二导热片112水平设置时,第一导热片111和第二导热片112沿水平方向分布,且沿垂直方向存在高度重合,从而通过连接片11设置热源部12和热电转换单元13时可降低散热装置的厚度。47.可选地,所述第一导热片111设置有至少一个第一安装孔116,所述散热装置还包括支撑部30以及与所述第一安装孔数量一致的第一紧固件31,116一个所述第一紧固件31穿过一个所述第一安装孔116嵌入所述支撑部30,且所述支撑部30设置有所述热源部12。48.具体的,上述第一紧固件31可以是弹簧螺钉。上述第一紧固件31穿过上述第一安装孔116嵌入上述支撑部30,可以固定上述第一导热片111的位置,而上述第二导热片112的位置也可以通过螺钉或在上述第二导热片112的四周点胶进行固定,或不固定也可以,本技术对此不做限制。49.该实施方式中,通过所述第一紧固件31穿过所述第一安装孔116嵌入所述支撑部30,并在所述支撑部30上设置所述热源部12,即所述连接片11相对于所述热源部12的位置更稳固,从而提高所述热源部12到所述热电转换单元13的热量传导效果。50.在所述第一导热片111设置有多个所述第一安装孔116的情况下,可选地,所述第一导热片111、多个所述第一紧固件31和所述支撑部30形成有容置腔,所述容置腔内容置所述热源部12。51.具体的,上述多个第一安装孔116的位置可以与上述热源部12的位置配合设置,即上述第一安装孔116所在位置与上述热源部12所在位置在竖直方向上不重合,这样,上述第一紧固件31穿过上述第一安装孔116嵌入上述支撑部30时,可以不影响到上述热源部12在上述支撑部30的位置。52.并且,上述第一导热片111、上述第一紧固件31和上述支撑部30可以形成有用于容置上述热源部12的容置腔,进一步提高上述热源部12与上述连接片11设置位置的稳固性。53.可选地,所述冷源部20包括热管21、风扇22和散热翅片23,所述热电转换单元13的第二端与所述热管21的蒸发端抵接,所述热管21的冷凝端设置于所述散热翅片23内,且所述散热翅片23设置于所述风扇22的出风口。54.上述风扇22和散热翅片23用于对热管21的冷凝端散热,具体的,上述风扇22可以是离心风扇,可以将上述热管21的冷凝端设置于上述散热翅片23内,并将上述散热翅片23设置于风扇22的出风口,通过上述散热翅片23增加热量传导面积,将上述热管21传导的热量排至外界,提高散热效率。55.可选地,所述热管21的蒸发端设置有第三导热片24,所述热电转换单元13的第二端与所述第三导热片24抵接。56.为提高热管21的蒸发端与上述热电转换单元13的热传导面积,可以在上述热管21的蒸发端焊接一第三导热片24,通过第三导热片24与上述热电转换单元13的第二端抵接,增加接触面积,具体的,上述第三导热片24可以是铜片。57.其中,上述第三导热片24上也可以涂覆有第四导热材料,如导热硅脂,提高热量传导效率。58.在本技术一种实施方式中,所述散热装置还包括支撑部30和第二紧固件,所述第三导热片24设置有第二安装孔241,所述第二紧固件穿过所述第二安装孔241嵌入所述支撑部30,且所述支撑部30用于设置所述热源部12。59.为提高导热效果,可以通过在上述第三导热片24上设置第二安装孔241,并将第二紧固件穿过上述第二安装孔241嵌入用于设置上述热源部12的支撑部30,从而上述散热装置与上述热源部12的位置可以固定,保持上述热管21的蒸发端与上述热电转换单元13的第二端抵接,利于维持上述热电转换单元13的第二端相对较低的温度。60.其中,上述第二紧固件可以是螺钉,上述第二安装孔241与该螺钉配合设置成螺孔,且上述第三导热片24上可以设置有多个第二安装孔241,以提高固定效果。61.在本技术另一种实施方式中,所述散热装置还包括支撑部30和第三紧固件,所述热管21设置有固定件211,所述固定件211设置有第三安装孔2111,所述第三紧固件穿过所述第三安装孔2111嵌入所述支撑部30,且所述支撑部30用于设置所述热源部12。62.上述热管21设置的固定件211也可以是焊接在上述热管21上,例如,焊接在上述热管21的冷凝端,这样,通过第三紧固件穿过上述第三安装孔2111嵌入用于设置上述热源部12的支撑部30,可以保持上述热管21的冷凝端与上述热电转换单元13的第二端抵接,利于维持上述热电转换单元13的第二端相对较低的温度。63.其中,上述第三紧固件可以是螺钉,上述第三安装孔2111与该螺钉配合设置成螺孔,且上述固定件211上可以设置有多个第三安装孔2111,以提高固定效果。64.可选地,如图6所示,所述装置还包括储能单元40、升压电路50和电池60,所述热电转换单元13的第二端包括第一引脚和第二引脚,所述热电转换单元13的第一引脚电连接所述储能单元40的第一端,所述热电转换单元13的第二引脚电连接所述储能单元40的第二端;65.所述储能单元40的第一端与所述升压电路50的第一端电连接,所述储能单元40的第二端电连接所述升压电路50的第二端,所述储能单元40的第三端电连接所述升压电路50的第三端,所述升压电路50的第一端电连接所述电池60的正极,所述升压电路50的第二端电连接所述电池60的负极。66.其中,上述热电转换单元13的第一引脚和第二引脚分别为p型热电材料的热端和n型热电材料的热端,从而与上述储能单元40形成充电回路,上述热电转换单元13转换热能得到的电能存储至上述储能单元40中。67.具体的,上述储能单元40可以是超级电容,实现电能的存储,而待充电的电池电压较超级电容的电压更大的情况下,通过上述升压电路50升压即可实现对电池60的充电。另外,上述电池60与上述热源部12可以位于同一电子设备,这样,电子设备内热源产生的热量通过上述散热装置又可为该电子设备的电池60充电,提高能源的利用率。68.可选地,所述装置包括多个所述散热模块。69.例如,存在多个散热器件需进行散热的情况下,可对每一散热器件设置一散热模块,该散热器件可作为热源部12设置于第一导热片111的第一面,从而对多个热源部12散热。并且,对于每一散热模块中热电转换单元13得到的电能,可存储至同一储能单元40中。70.可选地,如图6所示,所述装置还包括第一充电保护电路70,所述热电转换单元13的第一引脚电连接所述第一充电保护电路70的第一端,所述第一充电保护电路70的第二端电连接所述储能单元40的第一端,所述储能单元40的第二端电连接所述第一充电保护电路70的第三端,所述第一充电保护电路70的第四端电连接所述热电转换单元13的第二引脚,所述第一充电保护电路70的第五端电连接所述储能单元40的第四端;71.和/或,72.所述装置还包括第二充电保护电路80,所述升压电路50的第一端电连接所述第二充电保护电路80的第一端,所述升压电路50的第二端电连接所述第二充电保护电路80的第二端,所述第二充电保护电路80的第三端电连接所述电池60的正极,所述第二充电保护电路80的第四端电连接所述电池60的负极。73.该实施方式中,通过所述第一充电保护电路70对热电转换单元13的第一引脚、热电转换单元13的第二引脚以及所述储能单元40形成的充电回路进行保护,提高热电转换的安全性;通过在所述升压电路50与所述电池60之间设置所述第二充电保护电路80,实现对电池60充电的保护,提高充电的安全性。74.可选地,如图6所示,所述第一充电保护电路70包括第一控制芯片71、第一熔断器72和第一金属氧化物半导体场效应晶体管mos管73,所述热电转换单元13的第一引脚电连接所述控制芯片的第一端以及所述第一熔断器72的第一端,所述第一熔断器72的第二端电连接所述储能单元40的第一端,所述热电转换单元13的第二引脚电连接所述第一控制芯片71的第二端以及所述第一mos管73的源极,所述第一控制芯片71的第三端电连接所述第一mos管73的栅极,所述第一mos管73的漏极电连接所述储能单元40的第二端,所述第一控制芯片71的第四端电连接所述储能单元40的第四端;75.和/或,76.所述第二充电保护电路80包括第二控制芯片81、第二熔断器82和第二mos管83,所述升压电路50第一端电连接所述第二熔断器82的第一端,所述第二熔断器82的第二端电连接所述第二控制芯片81的第一端以及所述电池60的正极,所述升压电路50第二端电连接所述第二控制芯片81的第二端以及所述第二mos管83的源极,所述第二控制芯片81的第三端电连接所述第二mos管83的栅极,所述第二mos管83的漏极电连接所述电池60的负极,所述第二控制芯片81的第四端电连接所述电池60的被控制端。77.可以理解,通过上述第一控制芯片71可以对上述热电转换单元13至上述储能单元40的充电回路进行监控,并通过上述第一熔断器72防止回路电流过大,通过上述第一mos管73防止电压过大,从而实现对充电回路的充电保护。78.可以理解,通过上述第二控制芯片81可以对上述储能单元40至上述电池60的充电回路进行监控,并通过上述第二熔断器82防止回路电流过大,通过上述第二mos管83防止电压过大,从而实现对充电回路的充电保护。79.本技术实施例进一步提供一种电子设备,所述电子设备包括上述散热装置。需要说明的是,本技术实施例所提供的电子设备包括上述散热装置实施例中的全部技术特征,并能达到相同的技术效果,为避免重复,此处不再赘述。80.其中,电子设备可以是手机、平板电脑(tabletpersonalcomputer)、膝上型电脑(laptopcomputer)或称为笔记本电脑、个人数字助理(personaldigitalassistant,pda)、掌上电脑、上网本、超级移动个人计算机(ultra-mobilepersonalcomputer,umpc)、移动上网装置(mobileinternetdevice,mid)、可穿戴式设备(wearabledevice)或车载设备(vehicleuserequipment,vue)、行人终端(pedestrianuserequipment,pue)等终端侧设备,可穿戴式设备包括:智能手表、手环、耳机、眼镜等。需要说明的是,在本技术实施例并不限定上述电子设备的具体类型。81.以上所述是本技术实施例的优选实施方式,应当指出,对于本
技术领域
:的普通技术人员来说,在不脱离本技术所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。当前第1页12当前第1页12
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