CN203773458U - 笔记本计算机用外置吸风式散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种笔记本计算机用外置吸风式散热装置。其特征在于，包括一风扇主体部，和一支撑所述风扇主体部的可调高度及倾斜度的剪刀叉式支架。所述风扇主体部顶紧到笔记本计算机的出风口处，使风扇主体部的进风口与笔记本计算机的出风口相对，在进风口与出风口之间设置有软隔离套密封。可调高度及倾斜度的剪刀叉式支架包括两组以两颗相对且同轴的轴心螺丝为转动支点的支撑结构，每一组支撑结构由正反拐臂组成，拐臂连接在轴心螺丝上，两拐臂在30～180度范围内收展，调整风扇主体部与笔记本计算机的相对高度和倾斜度。该散热装置是一款结构简单、能够适用于不同型号的笔记本计算机，并大幅提升散热效果的装置。

Description

笔记本计算机用外置吸风式散热装置

技术领域

本实用新型属于电脑配件领域，具体涉及一种笔记本计算机用的外置式散热装置。

背景技术

目前，笔记本计算机主要采用风冷作为散热方式，通过将风扇经由热管连接到散热板构成散热组件，在机身还设置有散热通风口以便吸入冷风或吹出热风。此外，为了进一步加强散热效果，笔记本计算机在设计的时候多会采用在底部设置垫脚，以使得被置于桌面上时机身与桌面不接触、以及采用铝镁合金制的金属外壳等方式增强散热，但是，在温度过高的时候，散热效果依然并不理想。

因此笔记本计算机的外置散热方式主要有以下两种：1)单纯基于物理学上的导热原理实现散热功能。通过在笔记本的底部设置散热底座，将笔记本抬高以促进空气流通和热量辐射，能够达到散热效果。2)在笔记本外安装散热风扇。散热风扇包括吸风式风扇和吹风式风扇。两种风扇的送风方式不同，吹风式风扇产生的是紊流，属于主动散热方式，风压大但容易产生阻力损失，吸风式风扇产生的是层流，属于被动散热方式，风压小但气流稳定。从理论上说，开放的环境中，紊流的换热效率比层流大，但是笔记本内部和散热装置附近实际组成了一个封闭空间，所以一般吸风散热方式更符合风流设计规范。

目前也提出了在笔记本的排风口处安装吸风式的风扇，但是从大量用户使用后的反馈结果来看，效果不理想，极端时还会阻碍散热(比如阻碍设备自身的风扇的排风散热，使温度升高)。产生该结果的原因大致有以下两点：第一，这种散热装置采用USB供电的小功率风扇，其工作功率甚至低于设备自身的风扇的功率，散热效果较差。第二，这种散热装置采用统一的接口设计，卡钩式的固定方式也导致无法与不同型号的笔记本的排风口相对应，在很大程度上影响了吸风的效果。

发明内容

本实用新型是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种结构简单，能够适用于不同型号的笔记本计算机，大幅提升散热效果从而延长笔记本计算机使用寿命的笔记本计算机用外置吸风式散热装置。

本实用新型提出的笔记本计算机用外置吸风式散热装置，其技术方案是：

包括一剪刀叉式支架和一风扇主体部；剪刀叉式支架由两组以两颗同轴线对立固定的轴心螺丝为转动支点的支撑结构组成，两轴心螺丝固定在风扇主体部的前、后壳体上；每组支撑结构都包括一支撑杆和垂直连接在支撑杆两端的两根拐臂，拐臂的端部具有穿设轴心螺丝的轴孔；其中，在位于风扇主体部前侧的拐臂端部、轴孔的前端，为一圆弧形槽孔结构；一手拧紧定螺丝从风扇主体部外部穿进园弧形槽孔中将两个拐臂固定；风扇主体部具有与笔记本计算机出风口相对的进风口，在计算机出风口与风扇主体部进风口之间设置有软隔离套密封。

两组所述支撑结构以轴心螺丝为轴在30～180度范围内收展，调整风扇主体部与笔记本计算机的高度及倾斜度。

圆弧形槽孔结构的圆弧是以所述轴心螺丝为中心轴所画的弧。

在两根支撑杆上，各套有防滑套管。

在风扇主体部内部设置一无极调速的散热风扇和一控制散热风扇转速的单片机电路板；外壳上设置有排风口、电源接口、LED数码显示器、功能切换及调节按键，外壳背面敞开的是进风口。

所述散热风扇的电源，是来自于USB端口的5V电压，或经过转换装置由笔记本计算机的自身电源适配器分流的一部分。

风扇主体部的顶部设置有辅助固定簧片和相应的辅助压簧螺丝，当笔记本计算机的键盘框较宽时，拧紧辅助压簧螺丝，使辅助固定簧片压在笔记本计算机的键盘框边缘。

本实用新型的外置散热装置安装在笔记本计算机的排风口附近，采用吸风式的散热方式工作。与现有的吸风式散热装置相比，本散热装置克服了以往装置不可调的缺陷，适用不同型号的笔记本计算机的排风口设计；在采用可调高度及倾斜度支架的同时，还采用可无极调速的涡轮(离心)散热风扇，外接电源，同时加入了带有数码显示的单片机控制电路无极调速；与计算机的排风口形状设计相吻合的软性隔离套，使散热装置与计算机良好密封，使吸风式散热更充分；在可调高度及倾斜度的支架底部支撑上套设防滑套管使得装置更稳固，减少震动；采用辅助固定簧片适用于计算机键盘边缘较宽时辅助加强散热装置与计算机的固定。这些设计使得整个散热装置在保留了轻便小巧、易于携带和方便操作等优点的同时，功能更加全面，能够与不同型号的笔记本计算机良好地结合使用。此外，通过上述结构，本散热装置不易受外界空间的影响，并能够降低安装的复杂性，易于操作，只要调整相应高度直接对接即可，而且还能够提高各种不同型号的笔记本计算机排风口的位置配合的精度、刚度，从而提高机械效率，改善可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的笔记本计算机用外置吸风式散热装置的正视图。

图2是本实用新型的笔记本计算机用外置吸风式散热装置的后视图。

图3是剪刀叉式支架的结构图。

图4是本实用新型的笔记本计算机用外置吸风式散热装置的剪刀叉式支架将装置支立起来时的状态图，并且还有一定的倾斜度可调。

图5是本实用新型的笔记本计算机用外置吸风式散热装置的侧视图，包括操作面板及数码显示。

图6是本实用新型的笔记本计算机用外置吸风式散热装置的图3的俯视图，并且是可调高度及倾斜度的剪刀叉式支架收回到装置两侧时的状态。

图7是本实用新型的笔记本计算机用外置吸风式散热装置的图3的仰视图，并且是可调高度及倾斜度的剪刀叉式支架收回到装置两侧时的状态。

图8a～8f是表示对本实用新型的笔记本计算机用外置吸风式散热装置的散热效果进行测试而得到的曲线图。其中，

图8a表示在无外置散热装置的情况下显卡CPU的温度达到了约84℃，

图8b表示在使用现有的外置散热装置的情况下显卡CPU的温度下降到约82℃，

图8c表示在使用本散热装置并采用USB外接供电的情况下显卡CPU的温度下降到约78℃，

图8d表示在使用本散热装置且风机转速为最小时显卡CPU的温度下降到约76℃，

图8e表示在使用本散热装置且风机转速为中度时显卡CPU的温度下降到约70℃，

图8f表示在使用本散热装置且风机转速为最大时显卡CPU的温度下降到约65℃。

附图标记说明：1-剪刀叉式支架，2-风扇主体部，3-进风口软隔离套，4-辅助固定簧片，5-辅助压簧螺丝，11-支撑杆，12-拐臂，13-轴孔，14-轴心螺丝，15-圆弧形槽孔结构，16-手拧紧定螺丝，17-防滑套管，21-排风口，22-电源接口，23-LED数码显示器，24-功能切换及调节按键，25-进风口，26-进风口底板。

具体实施方式

以下，参照附图，对本实用新型的实施方式进行说明。

如图1～2所示，本装置包括可调高度及倾斜度的剪刀叉式支架1、风扇主体部2、进风口软隔离套3、辅助固定簧片4，四个部分。

剪刀叉式支架1安装在风扇主体部2的底部，由剪刀叉式支架1调整风扇主体部2的高度；风扇主体部2与笔记本计算机出风口对接。剪刀叉式支架1与风扇主体部2活动连接，可以调整风扇主体部2的高低和倾斜度，以此保证风扇主体部与笔记本计算机的出风口准确对接。以前没有这种可以任意调节角度的风扇装置。

剪刀叉式支架1的结构形式如图3所示，支架由两组相同的支撑结构组成，每组支撑结构都包括一支撑杆11，和垂直连接在支撑杆两端的两根拐臂12，两根拐臂12的端部都具有一轴孔13，用于穿过轴心螺丝14。两颗轴心螺丝14，同轴线对立固定在风扇主体部2的前后壳体上，两组支撑结构的前后拐臂伸入到风扇主体部壳体的里部，分别穿设在前后的两个轴心螺丝14上，以这两个轴心螺丝14为支点转动。在两组支撑结构的前拐臂端部，即轴孔13的前端，各具有一圆弧形槽孔结构15，弧形形状是以轴心螺丝14为圆心所画的弧，一手拧紧定螺丝16从风扇主体部外部穿进两个前拐臂重合的弧形槽孔中将两个拐臂固定。这是因为剪刀叉式支架1是以轴心螺丝14为支点旋转的，所以带动风扇主体部2的倾斜轨迹也必然是以轴心螺丝14为中心的圆弧形，所以在手拧紧定螺丝16位置固定不动的情况下，只有将拐臂前端设计为圆弧形槽孔结构才行。

由此结构可以看出，剪刀叉式支架1不仅具有支撑风扇主体部2的作用，两组拐臂还可以通过以轴心螺丝14为对称点张、合，调整拐臂的张角来调节主体部的整体高度，同时还可以通过不对称调整其中一组拐臂的张角使得主体部变得倾斜(如图4所示)，调整高度和倾斜度后用手拧紧定螺丝穿过槽孔作固定。

在两根支撑杆11上套有防滑套管17具有防滑功能。

风扇主体部2，包括外壳和内置的散热风扇、设置在散热风扇周围的单片机电路板。外壳上设置有排风口21、电源接口22、LED数码显示器23、功能切换及调节按键24，外壳背面敞开的是进风口25。在进风口周围固定有进风口软隔离套3，在外壳的顶部位于后端(接近计算机的一端)固定有辅助固定簧片4。剪刀叉式支架的轴心螺丝14固定于前、后壳板的中下部，在前壳板内具有圆弧形槽孔的拐臂固定位。

上述散热风扇是可无极调速的涡轮(离心)散热风扇，散热风扇的调速采用带有LED数码显示的单片机电路进行自动或手动无极调速。散热风扇供电的电源是直流5V～12V外接电源，是来自USB端口的5V电压和经过转换装置由笔记本计算机的自身电源适配器分流供电中的任一种。

在外壳的背部，设置有与笔记本计算机出风口相对接的进风口25；在进风口周围设置有进风口软隔离套3。进风口软隔离套3由软性硅胶或软体橡塑制成，形状为放射状，进风口与笔记本计算机的排风口对接时，软隔离套用于进行对接密封，确保散热装置的进风口能够更加紧密地与笔记本计算机的排风口相接合。手拧紧定螺丝紧定剪刀叉式支架后使笔记本计算机的部分重量稍稍压于散热装置的进风口底板26及上方的软隔离套上，进一步保证软隔离套的密封性。

另外，在外壳的进风口顶部还可设置辅助固定簧片4，如图5、6。辅助固定簧片4由辅助压簧螺丝5固定，拧紧辅助压簧螺丝，使辅助固定簧片4圆弧端压在笔记本计算机的键盘框边缘(对于笔记本计算机的键盘框边缘呈圆弧状或键盘框边缘很窄者即可不必使用辅助固定)。

由起支撑及固定作用的可调高度及倾斜度的剪刀叉式支架1、起散热作用的风扇主体部2、起密封作用的进风口软隔离套3，外加辅助固定作用的辅助固定簧片4组成的散热装置，组成一个可调整主体高度、倾斜度的防滑支架结构，以便根据不同型号的笔记本计算机的不同的使用高度，将散热装置平稳地对接固定。

可调高度及倾斜度的支架1由金属冲压件构成，相对于主体部能够自如地在30～180度范围内伸展和收缩，以调节主体部的高度和倾斜度，如图1、2展示的是两个拐臂张开呈180度角的状态(风扇完全放平)，图3展示的是小于180度的情况(风扇被支高并且发生倾斜)。同时支架支起来后也能确保使用时笔记本计算机底部的通风良好。在支架上还设置有防滑套管17，可以方便定位主体和缓解风扇高速旋转时产生的震动和噪音，抑制因风扇高速旋转引起的震动对笔记本的不良影响。

控制部分中设置有对风扇进行控制和调节的单片机电路板，使得用户依据不同的使用环境选择不同的散热风扇转速。在壳体外设置有LED数码显示器、切换开关，配合内置的单片机电路板，实现手动/自动开启风机，当进风温度达到35度时自动开启风机，当进风温度回到32度时自动关闭风机。

散热装置的功能切换及调节按键26，分别表示散热器的手动/自动及关机的功能切换，及手动递增或递减风机转速的操作按钮。数码显示器25显示散热装置的实时温度或风机转速以及工作状态。操作按键及数码显示器是置于散热器周围的单片机控制电路板上的元件，采用单片机电路控制，使功能更强大操作更方便，工作状态更清晰。

进而，主体部中采用了涡轮(离心)散热风扇。采用涡轮(离心)风扇进行吸风，与现有的散热风扇相比，具有噪音小、功率大的优点。电源经由设置在壳体的直流电源接口供电，对散热装置供给的电源为外接直流5V至12V电源、来自USB的5V电压或者经过转换装置由笔记本计算机的自身电源适配器分流供电，这样的方式能够确保达到降温效果所要求的风扇功率，从而降低笔记本计算机机体内部和芯片的工作温度。

格栅排风口21的设置可以有效增强壳体的散热效果。

总之，本实用新型涉及的散热装置，通过将涡轮(离心)散热风扇内置在主体部中，并经由进风口与笔记本计算机的排风口通过软性材料紧密相接，而且通过防滑剪刀叉支架及辅助固定簧片将散热装置固定在笔记本计算机上，不仅结构简单，还能够在一瞬间轻松实现散热装置与笔记本计算机的连接与分离，针对各种机型的吻合接口设计和支撑手段能够确保散热装置的吸风效果完全作用在笔记本上，同时风扇的吸风式散热方式确保了笔记本计算机的内部气流的高效流动，从而带来明显的降温效果。

在将本实用新型涉及的外置吸风式散热装置固定于笔记本计算机时，改变可调高度及倾斜度支架的张开角度，以使散热装置对接在所需散热的笔记本计算机出风口的高度，拧紧手拧紧定螺丝，使散热装置的进风口能够更加紧密地与笔记本计算机的出风口相接合，并且使笔记本计算机的部分重量稍稍压于散热装置的进风口底板及上方的软性隔套上，同时还可以采用辅助固定，拧紧辅助压簧螺丝使辅助固定压簧圆弧端压在笔记本计算机的键盘框边缘(对于笔记本计算机的键盘框边缘呈圆弧状或键盘框边缘很窄者即可不必使用辅助固定)。对于所需散热的笔记本计算机底部离桌面空隙小的或平放于桌面使用的，只需将剪刀叉支架张开180度收回至散热装置的两侧拧紧手拧紧定螺丝即可，同样，在散热装置不使用时也只需将剪刀叉支架张开180度收回至散热装置的底部两侧即可。

图8a～8f表示对本实用新型的笔记本计算机用外置吸风式散热装置进行测试所得到的结果。在该测试中，以专门针对联想Y450笔记本计算机设计的散热装置为对象，测试环境为室温28摄氏度，使用测试软件为Furmark GPU Burner1.7.0。当CPU满载运行时，在无外置散热装置的情况下显卡CPU的温度达到了约84℃，而使用现有的外置散热装置的情况下显卡CPU的温度下降到约82℃，而在使用本散热装置并采用USB外接供电的情况下显卡CPU的温度下降到约78℃，进一步，在使用本散热装置且数码显示器显示风机转速为最小时显卡CPU的温度下降到约76℃，在使用本散热装置且数码显示器显示风机转速为中度时显卡CPU的温度下降到约70℃，更进一步地，在使用本散热装置且数码显示器显示风机转速为最大时显卡CPU的温度下降到约65℃。

由此可见，应用本散热装置时，散热效果得到大幅提升，特别是在数码显示器显示风机转速为最大时尤为明显，显卡CPU的温度从84℃降到了65℃。基于测试结果能够认为，本散热装置能够带来显著的散热性能的提升，满足笔记本计算机的使用需求。

Claims (7)

1.一种笔记本计算机用外置吸风式散热装置，其特征在于：包括一剪刀叉式支架(1)和一风扇主体部(2)；

剪刀叉式支架(1)由两组以两颗同轴线对立固定的轴心螺丝(14)为转动支点的支撑结构组成，两轴心螺丝(14)固定在风扇主体部(2)的前、后壳体上；

每组支撑结构都包括一支撑杆(11)和垂直连接在支撑杆两端的两根拐臂(12)，拐臂(12)的端部具有穿设轴心螺丝(14)的轴孔(13)；其中，在位于风扇主体部(2)前侧的拐臂端部、轴孔(13)的前端，为一圆弧形槽孔结构(15)；一手拧紧定螺丝(16)从风扇主体部(2)外部穿进园弧形槽孔中将两个拐臂固定；

风扇主体部(2)具有与笔记本计算机出风口相对的进风口(25)，在计算机出风口与风扇主体部进风口(25)之间设置有软隔离套(3)密封。

2.根据权利要求1所述的笔记本计算机用外置吸风式散热装置，其特征在于：两组所述支撑结构以轴心螺丝(14)为轴在30～180度范围内收展，调整风扇主体部(2)与笔记本计算机的高度及倾斜度。

3.根据权利要求1所述的笔记本计算机用外置吸风式散热装置，其特征在于：圆弧形槽孔结构(15)的圆弧是以所述轴心螺丝(14)为中心轴所画的弧。

4.根据权利要求1或2或3所述的笔记本计算机用外置吸风式散热装置，其特征在于：在两根支撑杆(11)上，各套有防滑套管(17)。

5.根据权利要求1所述的笔记本计算机用外置吸风式散热装置，其特征在于：在风扇主体部(2)内部设置一散热风扇和一控制散热风扇转速的单片机电路板；外壳上设置有排风口(21)、电源接口(22)、LED数码显示器(23)、功能切换及调节按键(24)，外壳背面敞开的是进风口(25)。

6.根据权利要求5所述的笔记本计算机用外置吸风式散热装置，其特征在于：所述散热风扇的电源，是来自于USB端口的5V电压，或经过转换装置由笔记本计算机的自身电源适配器分流的一部分。

7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的笔记本计算机用外置吸风式散热装置，其特征在于：风扇主体部(2)的顶部设置有辅助固定簧片(4)和相应的辅助压簧螺丝(5)，当笔记本计算机的键盘框较宽时，拧紧辅助压簧螺丝，使辅助固定簧片压在笔记本计算机的键盘框边缘。