CN101398709B

CN101398709B - 无能耗高效率笔记本电脑散热垫

Info

Publication number: CN101398709B
Application number: CN2008102306374A
Authority: CN
Inventors: 万剑峰; 聂凯; 毕文彦; 温小萍; 郭培红; 盛伟; 孟凡茂
Original assignee: Henan University of Technology
Current assignee: Henan University of Technology
Priority date: 2008-10-29
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2028-10-29
Also published as: CN101398709A

Abstract

本发明公开了一种无能耗高效率笔记本电脑散热装置，其特征在于：包括主垫、副垫、进液导管和出液导管；所述主垫的内腔分别连通有出液单向阀和进液单向阀；所述副垫包括有散热水腔；所述进液导管一端与进液单向阀连通，另一端与散热水腔连通；所述出液导管一端与出液单向阀连通，另一端与散热水腔连通；所述主垫的内腔、副垫的散热水腔、进液导管和出液导管充满液体；使用时笔记本电脑放置在主垫上；解决了笔记本电脑散热垫中的吸收了笔记本电脑热量的循环水的散热问题和笔记本电脑循环水流动的动力问题，其不仅制作成本低、使用方便、无需耗费电能即可进行循环水冷，而且大大提升了对笔记本电脑的散热保护效果。

Description

无能耗高效率笔记本电脑散热垫

技术领域

本发明涉及计算机周边设备领域，尤其是涉及一种无能耗高效率笔记本电脑散热垫。

背景技术

笔记本电脑比PC机的机箱小巧紧凑、结构复杂。随着CPU主频的不断提高，其功率和散发热量也随之增加，如何将几十瓦的热量排出机箱之外已成为笔记本电脑性能和成本进一步提高的难题。目前笔记本电脑散热垫(底座)有以下几种：第一类：用塑料或金属制成的简易型底座，放在笔记本电脑底部，底座的支脚可以使笔记本电脑后端抬高几厘米，可以起到加快笔记本电脑周围空气流通的作用；第二类：装有散热风扇的底座，一般是由金属外壳加上内置的2～4个风扇构成，风扇的供电方案有笔记本电脑USB口和外置电源两种，有的产品还具有扩展输出多个USB口的功能；第三类：散热水垫。通过比热大的介质水来吸收笔记本电脑热量。以上所述现有的笔记本电脑散热垫(底座)主要存在以下缺陷：1、采用架空笔记本底部进行自然风冷的方式散热效果较差，况且笔记本电脑放在膝部使用时散热垫无法使用；2、对于加装有风扇进行强制风冷型的底座，需要外接电源，因此影响笔记本电脑待机时间；另外，风扇安装位置固定，只对局部散热效果好；3、对于现有的散热水垫，若水不循环不流动的话，有效散热时间有限，整体散热效果不理想；若水循环也需消耗额外的电能，影响笔记本电脑待机时间，同时需要较大的循环水的散热设备，不便携带使用；4、强制风冷或者水冷的散热垫不仅要消耗电能，而且其本身制作成本较高。例如，申请号为200520139533.4中国专利公开了一种手提电脑散热座，其体积太大不便携带，放在膝上不方便使用，并且其吸热水箱内的水不能流动，散热效果差，使用一段时间还要通过阀塞换水，使用起来比较麻烦。再如，申请号为200710073081.8中国专利公开了一种硅橡胶纳米垫，不仅通过散热孔进行自然风冷的效果不佳，并且其制作成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明解决笔记本电脑散热垫中的吸收了笔记本电脑热量的循环水的散热问题和笔记本电脑循环水流动的动力问题，提供一种无能耗高效率笔记本电脑散热垫，其不仅制作成本低、使用方便、无需耗费电能和其它额外的动能即可进行循环水冷，而且大大提升了对笔记本电脑的散热保护效果。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的无能耗高效率笔记本电脑散热装置，包括主垫、副垫、进液导管和出液导管；所述主垫的内腔分别连通有出液单向阀和进液单向阀，主垫的内腔为迂回的通道形状，该迂回通道的一端连通出液单向阀，另一端连通进液单向阀，主垫的内腔内还设置有弹性气囊；所述副垫包括有散热水腔，副垫的散热水腔或其一部分为弹性囊状物；所述进液导管一端与进液单向阀连通，另一端与散热水腔连通；所述出液导管一端与出液单向阀连通，另一端与散热水腔连通；所述主垫的内腔、副垫的散热水腔、进液导管和出液导管充满液体；使用时笔记本电脑放置在主垫上。

进一步，副垫的散热水腔底部厚度大于主垫内腔底部的厚度。

进一步，主垫与笔记本电脑接触的表面有凸起花纹。

进一步，所述液体含有能进行低温放热高温吸热的可逆反应的化学物质，且该可逆反应的转变温度在25-90摄氏度之间，当环境温度高于转变温度时，所述可逆反应进行正向的吸热反应，使液体降温；当环境温度低于转变温度时，所述可逆反应进行逆向的放热反应。

本发明的有益效果是：本发明使用时，笔记本放置在主垫上，主垫内腔充入吸收热量的液体，副垫放置在略高于主垫的位置，主垫上的两个单向阀可以保证散热用的液体在主垫和副垫之间单向流动，液体在主垫吸热在导管和副垫进行散热，本发明结构简单、使用方便、无需能耗，且副垫可以作为鼠标垫使用；在主垫设置弹性气囊并在副垫上设置弹性囊状物，使用时，副垫作为鼠标垫，使用者的手掌使用鼠标垫不可避免地间歇性地压迫弹性囊状物，在单向阀和弹性气囊的互动配合下为散热液体提供了循环动力，能够使散热效果更好；主垫内腔设置为迂回的通道形状，更有利用液体的单向流动，消除主垫内腔里的液体流动死区，使笔记本各个部位的能量都能有效散去，进一步提高散热效果；进一步，在制作时使副垫的散热水腔底部厚度大于主垫内腔底部的厚度，这样无需刻意在使用时把副垫放置在略高于主垫的位置即可达到发明效果；主垫上设置凸起花纹，可以提高主垫吸热的效果；用于散热的液体内加入能够进行可逆反应的化学物质，当温度高于某一温度时该物质能进行吸热反应，当温度低于某一温度时该物质能进行放热反应，能明显增强了液体循环过程中对笔记本的散热效果。

本发明的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其它优点可以通过说明书、权利要求书或者附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主垫的结构内部结构示意图；

图3为本发明的副垫的主视图；

图4为本发明的副垫的俯视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的笔记本电脑散热装置在实施时，主要包括主垫11、副垫13和联接导管，使用时主垫11上放置笔记本电脑，副垫13上放置电脑鼠标，即副垫13可以用作电脑鼠标垫。所述联接导管分为进液导管12a和出液导管12b两根导管。联接导管12a和12b联接主垫11和副垫13，构成液体回路。主垫11用导热橡胶制得，其上表面有凸起花纹。主垫11的内部具体结构如图2所示，主垫11内腔为回流通道形状，在回流通道的入口和出口处分别各有一单向阀21和单向阀22，由于在进出口处设置的有单向阀21、22，故在主垫11中的液体有确定流动方向。另外，在主垫11内还设置有弹性气囊23。当液体压力升高，气囊23被压缩，当液体压力下降，气囊23膨胀。副垫3的结构如图3和图4所示，副垫13由导热橡胶制得，液体由入口31进入弹性水囊33，当弹性水囊33受压挤，则液体从出口32流出，当外力除去，弹性水囊33自动恢复原状，液体从入口31吸入。进液导管12a一端联接单向阀21另一端联接出口32；出液导管12b一端联接单向阀22，另一端联接入口31。

制作时，把主垫11、副垫13和联接导管12a、12b的内腔充满液体。使用时，然后把主垫11置于笔记本电脑之下作为笔记本电脑的散热垫，当然也可以在制作时将主垫11本身制成笔记本电脑底部外壳的一部分。使用的过程中，使用电脑者将副垫13作为鼠标垫使用时，手掌会挤压弹性水囊33，在弹性水囊33内的液体压力升高，通过进液导管12a导通单向阀21，液体从弹性水囊33出来，经进液导管12a，进入主垫11内部，主垫11内部液体压力升高，弹性气囊23受压收缩，且单向阀22截止。弹性水囊33受力撤去时，弹性水囊33恢复其形状，弹性水囊33中液体压力下降，单向阀21截止，单向阀22导通，主垫11内液体通过单向阀22经出液导管12b流向副垫13，弹性气囊23恢复状。在以上过程中，副垫13中的液体由于在主垫11中受笔记本电脑加热，故其温度高于环境温度，在副垫13中液体通过副垫13向环境散热。

使用时，可以将副垫13放在比主垫11高处。当主垫11受笔记本电脑加热，液体温度升高，体积增大，压力上升，密度变轻，单向阀22导通，液体从主垫11通过单向阀22、出液导管12b流到副垫13内，液体通过副垫13散去热量，温度下降，密度上升，单向阀21导通，在副垫13中的液体通过进液导管12a回流到主垫11中，这样本实用新型的装置无需消耗电能即可推动液体循环流动，即巧妙地利用了需要降温的笔记本产生的热能推动散热介质循环流动从而达到散热的目的。制作时使副垫13内的散热水腔底部厚度大于主垫11内腔底部的厚度，这样使用时，同时放置到桌面时也能起到上述效果，即使用时一般不用刻意将副垫13放在比主垫11高处，使用更方便。

使用时，还可以在主垫11、副垫13和联接导管12a、12b内充满包含有Fe(NO₃)₃、Fe(NO₃)₂、AgNO₃、Ag和H₂O组成的液体，该组物质能进行可逆反应，转变温度在38-40℃之间，该可逆反应的正向反应为吸热反应，而其逆向反应为放热反应。当温度高于转变温度时进行吸热反应，在主垫11内的液体利用所述反应的正向反应进行吸热，液体循环到副垫13后，液体散热而温度下降，同时，液体内的所述化学物质进行逆向的放热反应，化学物质还原为反应物，促进更多的热量与外界环境交换。这样液体的一次循环能从笔记本电脑中携带并散去更多的热量；该可逆反应的反应式为：

Fe²⁺ _(aq)+Ag⁺ _(aq)＝Fe³⁺ _(aq)+Ag_(s)；

其中，(aq)表示离子，(s)表示单质。该反应的转变温度为38.75℃；由于Fe(NO₃)₃、Fe(NO₃)₂、AgNO₃、Ag、水，对人体无害，对装置没有腐蚀性并且无放射性，此反应比较安全，所以用于本发明时使用安全。

同理，还可以在在主垫11、副垫13和联接导管12a、12b内填充包含有I2、KI、KI₃和H₂O组成的液体；基于同样原理，这样的液体的一次循环也能从笔记本电脑中携带并散去更多的热量；该可逆反应的方程式为：

I_{2 (aq)} + {I^{-}}_{(aq)} = I_{3 (aq)}^{-};

其中，(aq)表示离子，转变温度＝37.85°C；由于I₂、KI、KI₃对人体无害，对装置没有腐蚀性并且无放射性，此反应比较安全，所以用于本发明时使用安全。

上述不同的使用方式包括手动提供液体循环流动散热动力的方式；包括依靠不同温度下不同密度的液体自身重量提供其循环流动散热的动力；还包括利用加入特殊化学物质，利用该物质的吸热和放热反应实现散热目的的方式；各种方式的功效相互叠加使得本实用新型的散热效果大大提高，而本实用新型结构却很简单，成本低廉。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.无能耗高效率笔记本电脑散热装置，其特征在于：包括主垫、副垫、进液导管和出液导管；所述主垫的内腔分别连通有出液单向阀和进液单向阀，主垫的内腔为迂回的通道形状，该迂回通道的一端连通出液单向阀，另一端连通进液单向阀，主垫的内腔内还设置有弹性气囊；所述副垫包括有散热水腔，副垫的散热水腔或其一部分为弹性囊状物；所述进液导管一端与进液单向阀连通，另一端与散热水腔连通；所述出液导管一端与出液单向阀连通，另一端与散热水腔连通；所述主垫的内腔、副垫的散热水腔、进液导管和出液导管充满液体；使用时笔记本电脑放置在主垫上；副垫的散热水腔底部厚度大于主垫内腔底部的厚度；主垫与笔记本电脑接触的表面有凸起花纹；所述液体含有能进行低温放热高温吸热的可逆反应的化学物质，且该可逆反应的转变温度在25-90摄氏度之间，当环境温度高于转变温度时，所述可逆反应进行正向的吸热反应；当环境温度低于转变温度时，所述可逆反应进行逆向的放热反应。