CN113038809B - 一种冷却结构及电子器件 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供了冷却装置及电子器件，该冷却装置包括：盖板，盖板包括外壳、第一开口和第二开口，第一开口和第二开口分别设置于外壳的目标表面的相对两侧；导热结构，导热结构的目标表面与盖板的目标表面连接；以及，蛇形导流结构，蛇形导流结构设置于导热结构与外壳之间且与外壳连接；其中，冷却液从第一开口处流入后在蛇形导流结构的阻挡下，流入导热结构，并在绕过蛇形导流结构后从第二开口流出。

Description

一种冷却结构及电子器件

技术领域

本公开涉实施例涉及电子器件技术领域，更具体地，涉及一种冷却结构及电子器件。

背景技术

随着电子信息技术的不断发展，电子器件在单位体积内的发热不断提升，电子器件例如，绝缘栅双极型晶体管，CPU以及相控阵雷达的TR(Transmitter and Receiver，收发)组件等。为了保证电子器件的正常工作，需要采用冷却技术及时带走其发热量。

在相关技术中，通常采用主动冷却方法来实现针对电子器件的冷却。

在实现本公开构思的过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：在满足电子器件的冷却要求的情况下，采用相关技术进行冷却所需要的输入功耗较高。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供了一种冷却结构及电子器件。

本公开实施例的一个方面提供了一种冷却装置，包括：

盖板，所述盖板包括外壳、第一开口和第二开口，所述第一开口和所述第二开口分别设置于所述外壳的目标表面的相对两侧；

导热结构，所述导热结构的目标表面与所述盖板的目标表面连接；以及

蛇形导流结构，所述蛇形导流结构设置于所述导热结构与所述外壳之间且与所述外壳连接；

其中，冷却液从所述第一开口处流入后在所述蛇形导流结构的阻挡下，流入所述导热结构，并在绕过所述蛇形导流结构后从所述第二开口流出。

根据本公开的实施例，所述蛇形导流结构，包括：

至少一个导流板，所述至少一个导流板呈蛇形互相连接，相邻两个所述导流板之间形成导流通道。

根据本公开的实施例，不同所述导流板之间平行设置或不同所述导流板之间间隔平行设置。

根据本公开的实施例，所述导热结构，包括：

底板，所述底板与所述盖板的目标表面连接；以及

导热部，所述导热部设置于所述底板的靠近盖板的目标表面上。

根据本公开的实施例，所述导热部包括微槽道结构或微柱阵列结构。

根据本公开的实施例，所述导热部包括槽道结构，所述微槽道结构与所述蛇形导流结构在投影平面上的投影互相交叉。

根据本公开的实施例，还包括：连接件，所述连接件设置于所述盖板和所述导热结构之间。

根据本公开的实施例，所述连接件设置有贯穿孔，所述连接件的外侧设置有条形槽。

根据本公开的实施例，还包括：密封垫片，所述密封垫片与所述导热结构的目标表面连接。

本公开实施例的另一个方面提供了一种电子设备，包括上述所述的冷却装置，所述电子设备还包括：

发热装置，所述发热装置与所述冷却装置连接。

根据本公开的实施例，通过采用蛇形导流结构，使得冷却液从第一开口流入后被蛇形导流结构阻挡，冷却液向下流动到导热结构上进行热交换后绕过蛇形导流结构后到达第二开口。由于在冷却液绕过蛇形导流结构的过程中，冷却液是在位于蛇形导流结构的下方的导热结构2的部分区域内流动，因此，使得冷却液的流动路径变短，减小了流动阻力，进而降低了系统的输入功率。由于冷却液冲击导热结构产生了冷却液的扰动的效果，而冷却液的扰动加速了冷却液对导热结构中热量的交换，因此，蛇形导流结构的设置有效提高了系统的冷却能力。同时，由于冷却液受到蛇形导流结构的阻挡后向下流到导热结构中，在绕过蛇形导流结构后向上从第二开口处流出，因此，使得冷却液的流动方向产生了180°的改变，进而增强了冷却液在导热结构内的扰动，从而进一步强化了冷却效果。因而，至少部分地克服了在满足电子器件冷却要求的前提下，采用相关技术进行冷却所需要的输入功耗较高的技术问题，进而降低了系统输入功耗，并提升了系统的冷却能力。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的冷却装置的结构示意图；

图2示意性示出了根据本公开实施例的另一种冷却装置的结构示意图；

图3示意性示出了根据本公开实施例的盖板与蛇形导流结构的连接示意图；

图4示意性示出了根据本公开实施例的一种导热部的结构示意图；

图5示意性示出了根据本公开实施例的另一种导热部的结构示意图；

图6示意性示出了根据本公开实施例的连接件的结构示意图；

图7示意性示出了根据本公开实施例的密封垫片的结构示意图；以及

图8示意性示出了根据本公开实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本公开，而非对本公开的限定，实施例中记载的各个特征可进行组合，形成多个可选方案。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分而非全部结构。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

在相关技术中，主动冷却方法可以包括基于微通道结构的冷却方法。其中，微通道结构是通过扩展其换热面积，进而增强其冷却能力的。

在实现本公开构思的过程中，发明人发现由于微通道结构的通道较窄、流动路程较长，并且冷却液在通道内流动过程中，存在较大的流动阻力，因此，为了满足电子器件的冷却要求，需要较大的输入功耗。

为了解决相关技术中存在的上述问题，发明人发现导致相关技术中存在上述问题的主要原因在于，流体的流动路程较长。由此，发现解决上述问题的关键在于，如何缩短流体的流动路程。基于上述，发明人提出了一种具有蛇形导流结构的冷却装置。下面将结合具体实施例进行说明。

图1示意性示出了根据本公开实施例的冷却装置的结构示意图。

如图1所示，冷却装置可以包括盖板1、导热结构2和蛇形导流结构3。

盖板1，盖板1可以包括外壳11、第一开口12和第二开口13，第一开口12和第二开口13可以分别设置于外壳11的目标表面的相对两侧。

导热结构2，导热结构2的目标表面可以与盖板1的目标表面连接。

蛇形导流结构3，蛇形导流结构3可以设置于导热结构2与外壳11之间且与外壳11连接。

其中，冷却液从第一开口12处流入后在蛇形导流结构3的阻挡下，流入导热结构2，并在绕过蛇形导流结构3后从第二开口13流出。

根据本公开的实施例，导热结构2的目标表面可以与盖板1的目标表面连接，蛇形导流结构3可以与外壳11的目标表面连接。其中，导热结构2的目标表面为导热结构2靠近盖板1的表面。盖板1的目标表面为盖板1靠近导热机构2的表面。外壳11的目标表面为外壳11远离导热结构2的表面。

根据本公开的实施例，在冷却装置工作的情况下，冷却液从第一开口12处流入，在蛇形导流结构3的阻挡下，向下流动并冲击导热结构2的目标表面，并在绕过蛇形导流结构3后从第二开口13流出。

根据本公开实施例的技术方案，通过采用蛇形导流结构3，使得冷却液从第一开口12流入后被蛇形导流结构3阻挡，冷却液向下流动到导热结构2上进行热交换后绕过蛇形导流结构3后到达第二开口。由于在冷却液绕过蛇形导流结构3的过程中，冷却液是在位于蛇形导流结构3的下方的导热结构2的部分区域内流动，因此，使得冷却液的流动路径变短，减小了流动阻力，进而降低了系统的输入功率。由于冷却液冲击导热结构2产生了冷却液的扰动的效果，而冷却液的扰动加速了冷却液对导热结构2中热量的交换，因此，蛇形导流结构3的设置有效提高了系统的冷却能力。因而，至少部分地克服了在满足电子器件冷却要求的前提下，采用相关技术进行冷却所需要的输入功耗较高的技术问题，进而降低了系统输入功耗，并提升了系统的冷却能力。同时，由于冷却液受到蛇形导流结构3的阻挡后向下流到导热结构2中，在绕过蛇形导流结构3后向上从第二开口13处流出，因此，使得冷却液的流动方向产生了180°的改变，进而增强了冷却液在导热结构2内的扰动，从而进一步强化了冷却效果。

图2示意性示出了根据本公开实施例的另一种冷却装置的结构示意图，图3示意性示出了根据本公开实施例的盖板与蛇形导流结构的连接示意图。

根据本公开的实施例，如图2和图3所示，蛇形导流结构3还可以包括至少一个导流板31(图2未示出)。

至少一个导流板31，至少一个导流板31呈蛇形互相连接，相邻两个导流板31之间形成导流通道。

根据本公开的实施例，蛇形导流结构3与外壳11可以为一体加工，也可以分别加工后焊接或粘结为一体，蛇形导流结构3的宽度可以大于外壳11的宽度。

根据本公开的实施例，蛇形导流结构3可以包括至少一个导流板31，至少一个导流板31可以呈蛇形互相连接，导流板31靠近外壳11的表面可以与外壳11连接，相邻两个导流板31之间以及导流板31与外壳11之间可以形成导流通道。

根据本公开的实施例，在至少一个导流板31形成的导流通道中，部分导流通道与第一开口12连通的区域形成进液腔，部分导流通道与第二开口13连通的区域形成出液腔，冷却液从第一开口12流入进液腔，在导流板31的阻挡下，冷却液向下流动到导热结构2上进行热交换后绕过蛇形导流结构3后到达第二开口。

根据本公开的实施例，不同导流板31之间可以平行设置或不同导流板31之间可以间隔平行设置。

根据本公开的实施例，各个导流板31之间可以互相平行，相邻两个导流板31之间可以连接，由此，使得各个导流板31呈现蛇形连接。

根据本公开的实施例，各个导流板31之间还可以间隔平行设置。可选地，相邻的两个导流板31可以呈V形排列，以使得各个导流板31之间间隔平行设置。

图4示意性示出了根据本公开实施例的一种导热部的结构示意图，图5示意性示出了根据本公开实施例的另一种导热部的结构示意图。

根据本公开的实施例，如图2、图4和图5所示，导热结构2可以包括底板21和导热部22。

底板21，底板21可以与盖板1的目标表面连接。

导热部22，导热部22可以设置于底板21的靠近盖板1的目标表面上。

根据本公开的实施例，底板21的目标表面可以与盖板1的目标表面连接，导热部22可以位于底板21的目标表面。其中，底板21的目标表面为底板21靠近盖板1的表面。盖板1的目标表面为盖板1靠近底板21的表面。

根据本公开的实施例，发热装置6(如图2所示)可以以热传导的方式将热量传递到导热结构2上，导热结构2中的导热部22可以具有散热功能。冷却液从第一开口12流入进液腔，即流入冷却装置，在蛇形导流结构3的阻挡下，冷却液向下流入到导热部22的目标表面进行热交换，吸收热量的冷却液绕过蛇形导流结构3后向上流入出液腔，最终冷却液从第二开口13流出冷却装置。

根据本公开的实施例，如图4和图5所示，导热部可以包括微槽道结构221(图5未示出)或微柱阵列结构222(图4未示出)。

根据本公开的实施例，如图4所示，导热部22可以包括微槽道结构221。微槽道结构221可以包括至少一个散热片，各个散热片之间可以平行排布。

根据本公开的实施例，微槽道结构221与蛇形导流结构3在投影平面上的投影可以互相交叉。其中，交叉的角度的范围可以包括0～90°。可选地，交叉的角度可以为90°。

根据本公开的实施例，如图5所示，微柱阵列结构222可以包括多个凸起的柱体，柱体的形状可以根据实际情况设定，在此不作限定。可选地，柱体的形状可以包括方形或圆形。

图6示意性示出了根据本公开实施例的连接件的结构示意图。

根据本公开的实施例，如图6所示，上述冷却装置还可以包括连接件4。

连接件4，连接件4可以设置于盖板1和导热结构2之间。

根据本公开的实施例，连接件4可以包括上连接板43和下连接板44。下连接板44可以位于上连接板43的相对下方，且可以设有与导热结构2连接的螺纹孔或光孔。上连接板43的中部和下连接板44的中部对应设有贯穿孔41。

根据本公开的实施例，连接件4的下表面与导热结构2的上表面连接，连接件4的上表面与盖板1的下表面连接。连接件4的上表面为连接件4靠近盖板1的表面，连接件4的下表面为连接件4远离盖板1的表面。

根据本公开的实施例，连接件4设置有贯穿孔41，连接件4的外侧设置有条形槽42。

根据本公开的实施例，连接件4可以通过焊接、粘结或螺栓连接等方式与盖板1和导热结构2进行连接，以形成一个密闭的腔体。

图7示意性示出了根据本公开实施例的密封垫片的结构示意图。

根据本公开的实施例，如图7所示，上述冷却装置还可以包括密封垫片5。

密封垫片5，密封垫片5可以与导热结构2的目标表面连接。

根据本公开的实施例，密封垫片5的材料可以根据实际情况设定，在此不作限定。可选地，密闭垫片5的材料可以包括橡胶材料或聚四氟材料。密封垫片5上设置有至少一个连接孔，连接孔用于与导热结构2和连接件4进行连接。

根据本公开的实施例，导热结构2与盖板1连接形成密闭的腔体，或者盖板1、连接件4和导热结构2连接形成密闭的腔体。

根据本公开的实施例，密封垫片5的主要作用是使得上述形成的腔体是气密性良好的腔体，避免冷却液在进行冷却时，由于腔体气密性较差而导致冷却液流出，进而对使用了该冷却装置的电子设备造成损坏。

根据本公开的实施例，冷却液从第一开口12流入进液腔，然后分别流入进液腔侧的各个平行的导流通道，再通过平行的各个导流通道与连接件4中间的贯穿孔41后，流入导热结构2的底板21上的导热部22内。冷却液在导热部22内取热后成为单相液体或发生相变生成气相流体，然后通过相邻的出液腔侧的各个平行的导流通道流入出液腔汇集，然后通过出液口流出。

图8示意性示出了根据本公开实施例的电子设备的结构示意图。

如图8所示，根据本公开的实施例提供了一种电子设备。

电子设备可以包括上述所述的冷却装置，电子设备还可以包括发热装置6。

发热装置6，发热装置6可以与冷却装置连接。

根据本公开的实施例，发热装置6可以与上述导热结构2进行连接。发热装置6可以为CPU或者相控阵雷达的TR组件。

根据本公开的实施例，发热装置6以热传导的方式将热量传递到导热结构2上，导热结构2中的导热部22可以具有散热功能。冷却液从进液腔流入进液腔，即流入冷却装置，在蛇形导流结构3的阻挡下，冷却液向下流入到导热部22的目标表面进行热交换，吸收热量的冷却液绕过蛇形导流结构3后向上流入出液腔，最终冷却液从第二开口13流出冷却装置。

根据本公开实施例的技术方案，通过采用设置有蛇形导流结构3的冷却装置，使得冷却液从冷却装置的第一开口12流入后被蛇形导流结构3阻挡，冷却液向下流动到导热结构2上进行热交换后绕过蛇形导流结构3后到达第二开口。由于在冷却液绕过蛇形导流结构3的过程中，冷却液是在位于蛇形导流结构3的下方的导热结构2的部分区域内流动，因此，使得冷却液的流动路径变短，减小了流动阻力，进而降低了系统的输入功率。由于冷却液冲击导热结构2产生了冷却液的扰动的效果，而冷却液的扰动加速了冷却液对导热结构2中热量的交换，因此，蛇形导流结构3的设置有效提高了系统的冷却能力。因而，至少部分地克服了在满足电子器件冷却要求的前提下，采用相关技术进行冷却所需要的输入功耗较高的技术问题，进而降低了系统输入功耗，并提升了系统的冷却能力。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种冷却装置，包括：

盖板，所述盖板包括外壳、第一开口和第二开口，所述第一开口和所述第二开口分别设置于所述外壳的目标表面的相对两侧；

导热结构，所述导热结构的目标表面与所述盖板的目标表面连接，包括导热部，所述导热部包括微槽道结构或微柱阵列结构；以及

蛇形导流结构，所述蛇形导流结构设置于所述导热结构与所述外壳之间且与所述外壳连接,所述蛇形导流结构包括至少一个导流板，所述至少一个导流板呈蛇形互相连接，相邻两个所述导流板之间形成导流通道；

其中，部分导流通道与第一开口连通的区域形成进液腔，部分导流通道与第二开口连通的区域形成出液腔，冷却液从所述第一开口处流入进液腔后在所述蛇形导流结构的阻挡下，流入所述导热结构，并流经微槽道结构或微柱阵列结构以绕过所述蛇形导流结构向上流入出液腔后从所述第二开口流出。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，不同所述导流板之间平行设置或不同所述导流板之间间隔平行设置。

3.根据权利要求1所述的冷却装置，其中，所述导热结构，还包括：

底板，所述底板与所述盖板的目标表面连接；所述导热部设置于所述底板的靠近盖板的目标表面上。

4.根据权利要求3所述的冷却装置，其中，所述导热部包括微槽道结构，所述微槽道结构与所述蛇形导流结构在投影平面上的投影互相交叉。

5.根据权利要求1所述的冷却装置，还包括：

连接件，所述连接件设置于所述盖板和所述导热结构之间。

6.根据权利要求5所述的冷却装置，其中，所述连接件设置有贯穿孔，所述连接件的外侧设置有条形槽。

7.根据权利要求1或5所述的冷却装置，还包括：

密封垫片，所述密封垫片与所述导热结构的目标表面连接。

8.一种电子设备，包括如权利要求1～7中任一项所述的冷却装置，所述电子设备还包括：

发热装置，所述发热装置与所述冷却装置连接。

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