CN111752359A - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子设备，包括：箱体；发热器件，能产生热量；散热装置，设置在所述箱体内，所述散热装置包括：供制冷剂循环流动的循环管路；设置在所述循环管路中的吸热部件和放热部件；其中，所述制冷剂在所述吸热部件中吸热汽化后流入到所述放热部件中，并在所述放热部件中放热冷凝后流入到所述吸热部件中，且在循环的过程中所述制冷剂处于相同的工作温度范围内。上述的电子设备，在使制冷剂始终处于相同工作温度范围内的前提下，能够通过制冷剂的相变实现散热，相比于水冷散热，其散热能力更高，可以令电子设备的散热效果得到进一步的提升。

Description

一种电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，特别涉及一种电子设备。

背景技术

目前，为了提升散热效果，例如电脑等一些电子设备中采用了水冷散热的方式，水冷散热方式相对于气冷散热的效果虽然有所提升，但是对于一些散热需求较高的电子设备，其仍然无法满足需求。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种电子设备，其散热效果得到了进一步的提升。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种电子设备，包括：

箱体；

发热器件，能产生热量；

散热装置，设置在所述箱体内，所述散热装置包括：供制冷剂循环流动的循环管路；设置在所述循环管路中的吸热部件和放热部件；其中，所述制冷剂在所述吸热部件中吸热汽化后流入到所述放热部件中，并在所述放热部件中放热冷凝后流入到所述吸热部件中，且在循环的过程中所述制冷剂处于相同的工作温度范围内。

可选的，上述电子设备中，所述制冷剂在所述吸热部件和所述放热部件之间循环，所述吸热部件的气体出口与所述放热部件的气体进口通过导气管路连通，所述放热部件的液体出口和所述吸热部件的液体进口通过导液管路连通。

可选的，上述电子设备中，所述制冷剂的温度变化通过在所述吸热部件中吸收所述发热器件产生的热量以及在所述放热部件中释放吸收的所述热量而实现。

可选的，上述电子设备中，所述放热部件能设置在所述吸热部件的前侧、后侧、顶侧、底侧、左侧或右侧。

可选的，上述电子设备中，所述吸热部件设置在所述发热器件所在的部位并与所述发热器件接触，所述放热部件能设置在所述箱体的不同壁面上；所述箱体包括前壁、后壁、顶壁、底壁、左壁和右壁，所述放热部件能设置在所述前壁、所述后壁、所述顶壁、所述底壁、所述左壁和所述右壁中的任一者上。

可选的，上述电子设备中，所述吸热部件平行于所述左壁和所述右壁设置，在平行于所述左壁和所述右壁的方向上，所述吸热部件的气体出口高于所述吸热部件的液体进口。

可选的，上述电子设备中，在平行于所述左壁和所述右壁的方向上，所述放热部件的至少局部的设置高度大于所述吸热部件的设置高度；

并且，在垂直于所述左壁和所述右壁的方向上，所述放热部件的至少局部的设置高度大于所述吸热部件的设置高度。

可选的，上述电子设备中，在垂直于所述左壁和所述右壁的方向上，所述放热部件的液体出口位于所述放热部件的底部。

可选的，上述电子设备中，所述放热部件的液体出口为多个，且每个液体出口均连接有所述导液管路，在垂直于所述左壁和所述右壁的方向上，不同所述液体出口的高度不同。

可选的，上述电子设备中，所述电子设备为计算机，所述发热器件为处理器，所述散热装置为热虹吸散热装置。

本申请提供的电子设备，对箱体内的发热器件进行散热的散热装置，包括供制冷剂循环流动的循环管路以及设置在循环管路中的吸热部件和放热部件，在具体的散热过程中，制冷剂在吸热部件中吸收发热器产生的热量后会汽化成气态，气态的制冷剂携带热量从吸热部件中流出后，经过循环管路的导流会直接进入到放热部件中，并在放热部件释放热量，在释放热量的过程中气态的制冷器冷凝成液态，液态的制冷剂从放热部件中流出后经循环管路的导流会直接的再次进入到吸热部件中以重复上述的吸热过程，并且制冷剂在包括吸热、放热步骤的整个循环流动过程中都处于相同的工作温度范围内，即制冷剂的温度仅通过吸收发热器件产生的热量以及释放该热量而发生变化，制冷剂不再通过其他方式发生温度改变，以使制冷剂的工作温度始终处于因上述热量发生转移所导致的相同的温度变化范围内。上述的电子设备，在使制冷剂始终处于相同工作温度范围内的前提下，能够通过制冷剂的相变实现散热，相比于水冷散热，其散热能力更高，可以令电子设备的散热效果得到进一步的提升。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电子设备中散热装置原理示意图；

图2为散热装置的结构示意图；

图3为放热部件设置在吸热部件顶侧的示意图；

图4为放热部件设置在吸热部件底侧的示意图；

图5为放热部件设置在吸热部件左侧的示意图；

图6为放热部件设置在吸热部件右侧的示意图；

图7为散热装置设置在箱体顶壁上的示意图；

图8为散热装置设置在箱体底壁上的示意图；

图9为散热装置设置在箱体后壁上的示意图；

图10为散热装置设置在箱体前壁上的示意图；

图11为散热装置设置在箱体左壁或右壁上的示意图；

图12为液体出口设置在放热部件底部时散热装置的侧视图；

图13为图12所示结构在箱体躺放时的结构示意图；

图14为液体出口设置在放热部件底部时散热装置的结构示意图；

图15为设置有多个导液管路的散热装置的第一种结构示意图；

图16为图15的侧视图；

图17为设置有多个导液管路的散热装置的第二种结构示意图；

图18为图17的侧视图；

图19为设置有多个导液管路的散热装置的第三种结构示意图；

图20为图19的侧视图。

在图1-图20中：

1-箱体，2-吸热部件，3-放热部件，4-气体出口，5-气体进口，6-液体出口，7-液体进口，8-导气管路，9-导液管路，10-风扇。

具体实施方式

本申请提供了一种电子设备，其散热效果得到了进一步的提升。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

如图1-图20所示，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备为需要散热但不以制冷为目的的设备，例如，其可以为电脑、服务器等，但不为冰箱、空调等，该电子设备主要包括箱体1、发热器件和散热装置，其中，箱体1即为用于安装发热器件、散热装置等电子器件、装置的壳体，例如此箱体1可以为台式电脑的机箱；发热器件设置在箱体1内，其在工作过程中会产生热量，发热器件例如为CPU、显卡等；散热装置为对发热器件进行散热的装置，其主要的工作方式是将发热器件产生的热量转移至箱体1的外部，此散热装置主要包括循环管路以及设置在循环管路中的吸热部件2和放热部件3，制冷剂能够在循环管路、吸热部件2和放热部件3形成的循环路径中循环流动，并且如图1-图20所示，吸热部件2和放热部件3之间不存在其他部件，此两者直接通过管路连通，当制冷剂进入到吸热部件2内时，制冷剂会对发热器件产生的热量进行吸收，由于制冷剂吸收了热量，所以制冷剂会由液态被汽化成气态，之后气态的制冷剂携带热量从吸热部件2中流出并经一段循环管路(即后述的导气管路8)的导流而进入到放热部件3中，并在放热部件3中将热量释放(即与箱体外部的空气进行换热)，由于热量被释放，所以制冷剂会被冷凝为液态，之后液态的制冷剂从放热部件3中流出，并经另一段循环管路的(即后述的导液管路9)导流而进入到吸热部件2内再次吸收热量。

在上述的吸收热量以及释放热量的过程中，即在制冷剂的循环流动过程中，还令制冷剂始终处于相同的工作温度范围内，制冷剂处于相同的工作温度范围内的含义可以通过以下示例进行说明：电子设备所处的环境温度例如为20℃(即电子设备放置于温度为20℃的房间内)，制冷剂在液态时与环境温度相同，即也为20℃，当制冷剂吸收发热器件产生的热量而转变为气态后，携带热量的制冷剂的温度例如为25℃，之后制冷剂进入到放热部件3中释放热量而重新转变为液体，此时制冷剂的温度降回到20℃，然后再进入到吸热部件2中吸热……。由此过程可以得出，制冷剂工作过程中所处的温度范围是以环境温度为最低值、以吸收热量后的温度为最高值的一个温度变化差值较小的范围，即制冷剂的温度仅围绕电子设备所处的环境温度发生较小数值的波动，无论制冷剂为液态还是气态，制冷剂的温度都处于此温度范围内，所以制冷剂在整个循环流动的过程中始终处于相同的工作温度范围内。

与上述工作方式不同的是，现有的冰箱在制冷过程中则会令制冷剂处于不同的工作温度范围内，可以通过以下示例来对此进行说明：冰箱所处的环境温度例如为20℃(即冰箱放置于温度为20℃的房间内)，冰箱内部的储存室的温度比环境温度要低，例如储存室的温度为10℃，为了令储存室持续保持10℃的温度，就需要令制冷剂持续在储存室内吸收热量，而为了保证制冷剂可以吸收到热量，就需要使制冷剂的温度比储存室内的温度更低(令制冷剂温度降至更低通过改变制冷剂的压力来实现)，此时制冷剂的温度例如为0℃，制冷剂在储存室内吸收热量后其温度会升高，之后制冷剂就需要将携带的热量释放到冰箱外界，即释放到冰箱所处的环境中，由于环境温度为20℃，所以为了保证携带热量的制冷剂能够彻底的将热量释放到环境中，就需要令制冷剂的温度在因吸热而升高的基础之上再次升高以高于环境温度，所以需要通过改变制冷剂的压力使得携带热量的制冷剂的温度进一步升高，此时制冷剂的温度例如为30℃，制冷剂在放热完成后，再次流至储存室所在的位置进行吸热……。由此过程可以得出，制冷剂的温度变化，不仅仅是由吸收热量和释放热量所导致的，其温度变化的原因还包括自身压力的改变，并且通过此压力的改变，使得制冷剂的温度发生了更大程度的改变，制冷剂的最低温度不仅低于环境温度且与环境温度差值很大，同样的，制冷剂的最高温度也与环境温度存在很大差值，所以制冷剂的温度并非仅围绕冰箱所处的环境温度发生小范围波动，即制冷剂在整个循环工作的过程中并未处于相同的工作温度范围内。

上述的电子设备，利用了制冷剂相变的散热方式，相对于现有的水冷散热的方式，不仅令散热能力得到了提高，突破了当前的散热瓶颈，而且也无需再设置水泵等旋转部件，避免了制冷剂泄漏和蒸散的情况发生。另外，上述令制冷剂相变的散热方式，相对于现有的冰箱制冷的工作方式，能够使制冷剂始终处于相同的工作温度范围内，制冷剂温度的变化原因仅为热量的吸收和释放，制冷剂无需再通过其他方式(例如改变制冷剂的压力等)发生温度改变，使得散热可以更为简单、方便的实现，且无需再设置动力部件、压力部件等，不仅简化了结构，而且也降低了制造成本。

如图1-图20所示，本申请令制冷剂直接在吸热部件2和放热部件3之间循环，循环管路中不再包括其他部件，具体是：吸热部件2的气体出口4与放热部件3的气体进口5通过导气管路8连通，放热部件3的液体出口6和吸热部件2的液体进口7通过导液管路9连通。正如前面所说，本申请中制冷剂的温度变化仅仅是因为其在吸热部件2中吸收了发热器件产生的热量并将此热量在放热部件3中进行了释放，制冷剂的温度不再采用其他方式进行改变，且上述热量的吸收和释放也能够保证制冷剂发生相变，所以无需再设置其他部件来辅助工作，散热装置仅包括循环导流制冷剂的管路以及用于吸热的吸热部件2和用于放热的放热部件3即可。通过如此设置，在保证散热装置正常工作的情况下，还使得散热装置的结构较为简单，能够适于体积较小的电子设备的安装，例如适于在台式电脑的主机内的安装。

具体的，如图1和图2所示，本申请令吸热部件2为能与发热器件贴合设置的板状件，而放热部件3则可选为换热器。其中，之所以令吸热部件2为板状件，是因为板状件具有较大的导热面积，能够更加充分的与发热器件贴合，从而提高散热装置的吸热效率。换热器包括由导管构成的如图1所示的栅形结构，以如图2所示的及布满栅形结构表面的翅片。同时，为了进一步提高吸热和放热效率，令吸热部件2和放热部件3的材质为具有良好导热性能的金属，例如铜、铝等。并且，为了提高放热部件3的放热效率，还令放热部件3除了包括上述的换热器之外，还包括风扇10，如图7-图11所示。

如图3-图6所示，在本申请中，吸热部件2和放热部件3的配合方式可以有多种选择，具体的是，放热部件3能设置在吸热部件2的前侧、后侧、顶侧、底侧、左侧或右侧。在此多种配合方式中，放热部件3均能够与吸热部件2较好的配合工作，并且不同的配合方式也能够与箱体1实现不同方式的配合安装，即如图7-图11所示，吸热部件2设置在发热器件所在的部位并与发热器件接触，放热部件3能设置在箱体1的不同壁面上；箱体1包括前壁、后壁、顶壁、底壁、左壁和右壁，放热部件3能设置在前壁、后壁、顶壁、底壁、左壁和右壁中的任一者上，具体的设置方式是在前壁、后壁、顶壁、底壁、左壁和右壁中的任一者上开设通孔，并将放热部件3嵌设在此通孔中。也就是说，通过放热部件3在箱体1的不同壁面上设置，能够实现电子设备的顶部出风散热、底部出风散热、前部出风散热、后部出风散热或侧部出风散热。同时，在箱体1采用上述任一种出风散热的基础之上，还令箱体1自身也具有设置在后壁上的风扇10，以在散热装置进行散热的同时，还进行风冷散热，从而进一步提高电子设备的散热效果。

如图7-图11所示，本申请中可令吸热部件2平行于左壁和右壁设置，在平行于左壁和右壁的方向上，吸热部件2的气体出口4高于吸热部件2的液体进口7。箱体1的形状可选为长方体形，其面积最大的两个侧壁即为左壁和右壁，并且令左壁和右壁处于竖直状态时为箱体1的正常工作姿态(即箱体1的正常工作姿态与台式电脑的主机的工作姿态相同，或者此箱体1即为主机)，板状的吸热部件2平行于左壁和右壁设置时，即吸热部件2处于竖直状态时，如图1所示，令吸热部件2的用于导出气态制冷剂的气体出口4高于供液态制冷剂进入的液体进口7的高度，如此设置是因为气体的密度和质量较小，所以将导出气态制冷剂的气体出口4设置在较高部位，有利于气态制冷剂向放热部件3的流动，同时，由于液体的密度和质量较大，所以将液体进口7设置在较低位置，可以令从放热部件3中流出的液态制冷剂更加快速、顺畅的流入到吸热部件2中，所以通过如此设置能够在一定程度上提高散热装置的散热效率。

如图11-图20所示，在平行于左壁和右壁的方向上(在图1以及图11-图20中将此方向标示为第一方向，由于左壁和右壁处于竖直状态，所以此第一方向即为竖直方向)，令放热部件3的至少局部的设置高度大于吸热部件2的设置高度。即，在放热部件3设置在吸热部件2的前侧、后侧、左侧、右侧或顶侧的基础之上，令放热部件3的至少一部分的设置高度大于整个吸热部件2的设置高度，之所以如此设置，是因为当放热部件3的局部或整体高于吸热部件2时，在放热部件3中放热后形成的液态的制冷剂能够在自身重力的作用下流入到吸热部件2中，即如此设置能够提升制冷剂的流动顺畅性，促进了制冷剂向吸热部件2的流动，减少或避免液态的制冷剂在放热部件3中的存留。

上述各部件的作用以及部件之间的相互配合，均是基于箱体1处于正常的工作姿态下(即左壁和右壁处于竖直状态时)进行的说明，而在一些特殊的情况下，箱体1并不一定在正常的工作姿态下进行工作，例如当箱体1为主机时，用户有时会将其躺放在桌面上以用于抬高显示屏或减小桌面占用空间，即令箱体1以左壁和右壁处于水平状态下进行工作(左壁或右壁中的一者与桌面贴合)，本申请中为了保证散热装置在此种使用情况下仍能起到良好的散热效果，在垂直于左壁和右壁的方向上(在图11-图20中将此方向标示为第二方向，当箱体1躺放时，如图13所示，此第二方向为垂直于水平方向的竖直方向)，也令放热部件3的至少局部的设置高度大于吸热部件2的设置高度，如图13-图20所示。如此设置，也是为了使箱体1在躺放时处于较高位置的放热部件3内的液态的制冷剂能够更加顺畅、充分的流入到吸热部件2中，从而促进制冷剂向吸热部件2的流动，减少或避免液态的制冷剂在放热部件3中的存留。

如图13和图14所示，在垂直于左壁和右壁的方向上(即在第二方向上)，放热部件3的液体出口6位于放热部件3的底部。即在箱体1躺放时，用于将液态的制冷剂从放热部件3中导出的液体出口6位于整个放热部件3的底部，从而使得放热部件3内的液态的制冷剂可以从设置位置最低的液体出口6中全部流出，进而避免放热部件3内有液态的制冷剂存留，以最大程度的促进制冷剂向吸热部件2的流动。

进一步的，还可以令放热部件3的液体出口6为多个，且每个液体出口6均连接有导液管路9，在垂直于左壁和右壁的方向上，不同液体出口6的高度不同，并且设置有多个液体出口6和多个导液管路9的结构可以有多种，如图15-图20所示。通过如此设置，可以令放热部件3内的液态的制冷剂通过多个路径流入到吸热部件2中，从而更好的促进制冷剂向吸热部件2的流动，而在箱体1躺放时令这些液体出口6的高度不同，也可以实现不同量的液态制冷剂从放热部件3中的流出，例如，当液体出口6为两个时，在箱体1躺放的情况下，即在垂直于左壁和右壁的方向上，第一个液体出口6位于整个放热部件3的中间位置时(如图20所示)，则高于该液体出口6的半个放热部件3内的液态制冷剂会经该液体出口6流入到吸热部件2中(此情况成立的前提是默认整个放热部件3内充满液态的制冷剂)；第二个液体出口6与放热部件3顶部的距离为整个放热部件3高度的三分之二时，则高于该液体出口6的三分之二个放热部件3内的液态制冷剂会经该液体出口6流入到吸热部件2中。如此设置，也可以不同程度的促进制冷剂向吸热部件2的流动。

具体的，本申请中的电子设备可以为计算机，发热器件可以为计算机的处理器，散热装置可以为热虹吸散热装置。

本说明书中对各部分结构采用递进的方式描述，每个部分的结构重点说明的都是与现有结构的不同之处，电子设备的整体及部分结构可通过组合上述多个部分的结构而得到。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电子设备，包括：

箱体；

发热器件，能产生热量；

散热装置，设置在所述箱体内，所述散热装置包括：供制冷剂循环流动的循环管路；设置在所述循环管路中的吸热部件和放热部件；其中，所述制冷剂在所述吸热部件中吸热汽化后流入到所述放热部件中，并在所述放热部件中放热冷凝后流入到所述吸热部件中，且在循环的过程中所述制冷剂处于相同的工作温度范围内。

2.根据权利要求1所述的电子设备，所述制冷剂在所述吸热部件和所述放热部件之间循环，所述吸热部件的气体出口与所述放热部件的气体进口通过导气管路连通，所述放热部件的液体出口和所述吸热部件的液体进口通过导液管路连通。

3.根据权利要求1所述的电子设备，所述制冷剂的温度变化通过在所述吸热部件中吸收所述发热器件产生的热量以及在所述放热部件中释放吸收的所述热量而实现。

4.根据权利要求2所述的电子设备，所述放热部件能设置在所述吸热部件的前侧、后侧、顶侧、底侧、左侧或右侧。

5.根据权利要求4所述的电子设备，所述吸热部件设置在所述发热器件所在的部位并与所述发热器件接触，所述放热部件能设置在所述箱体的不同壁面上；所述箱体包括前壁、后壁、顶壁、底壁、左壁和右壁，所述放热部件能设置在所述前壁、所述后壁、所述顶壁、所述底壁、所述左壁和所述右壁中的任一者上。

6.根据权利要求5所述的电子设备，所述吸热部件平行于所述左壁和所述右壁设置，在平行于所述左壁和所述右壁的方向上，所述吸热部件的气体出口高于所述吸热部件的气体进口。

7.根据权利要求6所述的电子设备，在平行于所述左壁和所述右壁的方向上，所述放热部件的至少局部的设置高度大于所述吸热部件的设置高度；

并且，在垂直于所述左壁和所述右壁的方向上，所述放热部件的至少局部的设置高度大于所述吸热部件的设置高度。

8.根据权利要求7所述的电子设备，在垂直于所述左壁和所述右壁的方向上，所述放热部件的液体出口位于所述放热部件的底部。

9.根据权利要求7所述的电子设备，所述放热部件的液体出口为多个，且每个液体出口均连接有所述导液管路，在垂直于所述左壁和所述右壁的方向上，不同所述液体出口的高度不同。

10.根据权利要求1所述的电子设备，所述电子设备为计算机，所述发热器件为处理器，所述散热装置为热虹吸散热装置。

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