發(fā)明涉及一種散熱系統(tǒng),具體涉及一種筆記本電腦散熱系統(tǒng),屬于電子設(shè)備散熱技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
環(huán)路熱管是一種高效兩相傳熱設(shè)備,其具有高傳熱性能、遠(yuǎn)距離傳輸熱量、優(yōu)良的控溫特性和管路的可任意彎曲、安裝方便等特點(diǎn),由于具有眾多其它傳熱設(shè)備無可比擬的優(yōu)點(diǎn),環(huán)路熱管在航空、航天以及地面電子設(shè)備散熱等眾多領(lǐng)域中具有十分廣闊應(yīng)用前景。
環(huán)路熱管主要包括蒸發(fā)器、冷凝器、儲(chǔ)液器、蒸汽管線和液體管線。整個(gè)循環(huán)過程如下:液體在蒸發(fā)器中的毛細(xì)芯外表面蒸發(fā),吸收蒸發(fā)器外的熱量,產(chǎn)生的蒸汽從蒸汽管線流向冷凝器,在冷凝器中釋放熱量給熱沉冷凝成液體,最后經(jīng)過液體管路流入儲(chǔ)液器,儲(chǔ)液器內(nèi)的液體工質(zhì)維持對(duì)蒸發(fā)器內(nèi)毛細(xì)芯的供給。平板環(huán)路熱管因?yàn)槠渌璋惭b空間小,平板式蒸發(fā)器與熱源平面便于安裝,是近年來的研究熱點(diǎn)和重點(diǎn)應(yīng)用方向。
在筆記本散熱的常規(guī)設(shè)計(jì)中,通常采用銅水熱管(燒結(jié)芯、溝槽或復(fù)合芯)散熱器,使用銅水熱管將cpu和顯卡芯片的熱量傳輸至筆記本的側(cè)邊,使用風(fēng)扇和散熱器進(jìn)行熱排散。
使用銅水熱管散熱器主要解決了如下問題:
(1)將筆記本中部的芯片熱量帶到側(cè)邊,采用風(fēng)冷散熱器排散,將芯片和散熱器分離,可以合理的利用內(nèi)部空間,便于布局。
(2)散熱器布置在側(cè)邊,一方面,可以優(yōu)化空氣流通路徑;另一方面可以采用高效換熱器,減小空氣流量需求,減小風(fēng)扇能耗和噪音,延長(zhǎng)電池待機(jī)時(shí)間。
但傳統(tǒng)熱管散熱器存在的問題如下:
(1)傳輸路徑仍受到長(zhǎng)度的限制,如果傳輸路徑過長(zhǎng),熱管的傳熱能力會(huì)隨著長(zhǎng)度增加而衰減。此外熱管彎曲須有一定的彎曲半徑,會(huì)占用空間。熱管彎曲和長(zhǎng)度的限制對(duì)筆記本內(nèi)布局設(shè)計(jì)仍有一定的制約。
(2)傳統(tǒng)熱管結(jié)構(gòu)的限制導(dǎo)致無法使用高效的散熱器,熱管為圓柱形或扁平結(jié)構(gòu),難以設(shè)計(jì)出高效散熱器樣件。
(3)無法實(shí)現(xiàn)開展-合攏的重復(fù)、柔性熱傳輸。由于傳統(tǒng)熱管無法實(shí)現(xiàn)柔性熱傳輸,芯片熱量無法傳輸至屏幕后。
(4)傳輸能力有限。隨著芯片功率的不斷增大,傳統(tǒng)熱管的尺寸、最大傳熱能力和極限熱流密度都將無法滿足芯片散熱要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供一種基于平板環(huán)路熱管的筆記本電腦散熱系統(tǒng),采用該系統(tǒng)可有效減小安裝空間、方便內(nèi)部布局設(shè)計(jì);能夠?qū)崿F(xiàn)筆記本電腦的靜音散熱、待機(jī)時(shí)間延長(zhǎng)、可靠性提升的技術(shù)效果。
所述的基于平板環(huán)路熱管的筆記本電腦散熱系統(tǒng),其特征在于,包括:平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器、屏幕后背板散熱器、鍵盤底板散熱器和平板蒸發(fā)器;所述平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器和平板蒸發(fā)器分別與筆記本電腦中需要散熱的部件貼合;
其連接關(guān)系為:充裝有液體工質(zhì)的儲(chǔ)液器集成在所述平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器一側(cè),所述儲(chǔ)液器向所述平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器供液,所述平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器吸收與其貼合的散熱部件的熱量,將液體蒸發(fā)變成蒸氣;所述平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器通過氣體管路a與屏幕后背板散熱器相連,屏幕后背板散熱器通過液體管路a與平板蒸發(fā)器相連,所述平板蒸發(fā)器通過氣體管路b與鍵盤底板散熱器相連,鍵盤底板散熱器通過液體管路b與平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器相連,由此形成環(huán)路;所述平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器中的蒸氣通過氣體管路a流入屏幕后背板散熱器,將熱量排散后蒸氣冷凝成液體,液體通過液體管路a流入平板蒸發(fā)器后蒸發(fā)生成蒸氣,蒸氣通過氣體管路b流經(jīng)鍵盤底板散熱器,冷卻成液體后通過液體管路b回流到平板環(huán)路熱管的儲(chǔ)液器內(nèi);
在所述平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器與屏幕后背板連接的氣體管路a上以及屏幕后背板與平板蒸發(fā)器連接的液體管路a上設(shè)置有柔性熱關(guān)節(jié)。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式,所述平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器與筆記本電腦中的cpu芯片貼合,所述平板蒸發(fā)器與筆記本電腦中的顯卡芯片貼合。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式,所述平板蒸發(fā)器為微槽道或管翅式結(jié)構(gòu)。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式,所述氣體管路a、氣體管路b、液體管路a和液體管路b為φ3mm以下的不銹鋼或銅或鈦合金材質(zhì)的中空管路。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式,所述柔性熱關(guān)節(jié)為高分子材料軟管。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式,所述柔性熱關(guān)節(jié)為彈簧管。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式,所述屏幕后背板散熱器為管翅式。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式,在鍵盤底板上設(shè)置有散熱孔洞。
有益效果:
(1)平板環(huán)路熱管的傳熱能力比傳統(tǒng)熱管大,可以解決更高功率的芯片散熱問題。
(2)氣體管路和液體管路為小直徑金屬管,適應(yīng)小空間安裝,且具有一定柔性(因?yàn)楫?dāng)管徑小而長(zhǎng)度長(zhǎng),自身具有柔性,可以彎折),可以彎折,便于筆記本電腦內(nèi)的布局設(shè)計(jì)。
(3)利用平板環(huán)路熱管實(shí)現(xiàn)熱量柔性、遠(yuǎn)距離傳輸,利用筆記本鍵盤底板和屏幕背板的空氣自然對(duì)流散熱,可取消風(fēng)扇及散熱器,減小了體積和重量;消除了風(fēng)扇噪音,實(shí)現(xiàn)了靜音散熱;取消風(fēng)扇減小了電池電功耗,可延長(zhǎng)電腦待機(jī)時(shí)間;此外,取消風(fēng)扇還避免了因風(fēng)扇故障引起的電腦運(yùn)行可靠性問題。
(4)在平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器與屏幕后背板連接的氣體管路上以及屏幕后背板與平板蒸發(fā)器連接的液體管路上設(shè)置有柔性熱關(guān)節(jié),可以適應(yīng)筆記本電腦屏幕的開合。
附圖說明
圖1為該筆記本電腦散熱系統(tǒng)的布局示意圖;
圖2為平板蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為采用高分子材料軟管作為柔性熱關(guān)節(jié)的示意圖;
圖4為采用彈簧作為柔性熱關(guān)節(jié)的示意圖;
圖5為屏幕后背板上散熱器布置示意圖;
圖6為鍵盤底板上散熱器布置示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
本實(shí)施例提供一種基于平板環(huán)路熱管的筆記本電腦散熱系統(tǒng),取消了風(fēng)扇及散熱器組件,可有效減小安裝空間,方便內(nèi)部布局設(shè)計(jì),提升運(yùn)行可靠性,同時(shí)能夠消除風(fēng)扇引起的噪聲,減少電功耗需求,提升電腦待機(jī)和使用時(shí)長(zhǎng)。
該系統(tǒng)使用平板環(huán)路熱管實(shí)現(xiàn)筆記本電腦內(nèi)cpu和顯卡芯片的熱量收集、傳輸和排散。如圖1所示,基于平板環(huán)路熱管的筆記本電腦散熱系統(tǒng)包括:平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器、氣體管路、液體管路、屏幕后背板散熱器、鍵盤底板散熱器和平板蒸發(fā)器。其中平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器與電腦cpu芯片貼合,平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器通過氣體管路a與設(shè)置在屏幕后背板上的屏幕后背板散熱器相連,屏幕后背板散熱器通過液體管路a與和顯卡gpu芯片貼合的平板蒸發(fā)器相連,平板蒸發(fā)器通過氣體管路b與設(shè)置在鍵盤底板上的鍵盤底板散熱器相連,鍵盤底板散熱器通過液體管路b與平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器相連,由此形成環(huán)路。平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器中的蒸氣通過氣體管路a流入屏幕后背板散熱器,通過空氣自然對(duì)流的方式將熱量排散后蒸氣冷凝成液體,液體通過液體管路a流入平板蒸發(fā)器后蒸發(fā)生成蒸氣,蒸氣通過氣體管路b流經(jīng)鍵盤底板散熱器,通過空氣自然對(duì)流冷卻成液體,最后通過液體管路b回流到平板環(huán)路熱管的儲(chǔ)液器內(nèi)。
與cpu芯片貼合的平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器采用矩形平板環(huán)路熱管中的蒸發(fā)器結(jié)構(gòu),充裝有液體工質(zhì)的儲(chǔ)液器集成在蒸發(fā)器一側(cè),儲(chǔ)液器向蒸發(fā)器供液,蒸發(fā)器吸收cpu芯片發(fā)出的熱量,液體蒸發(fā)變成蒸汽。與顯卡gpu芯片貼合的平板蒸發(fā)器為微槽道或管翅式結(jié)構(gòu),如圖2所示,液體流經(jīng)平板蒸發(fā)器,吸收顯卡gpu芯片發(fā)出的熱量,蒸發(fā)為氣體。
其中氣體管路a、氣體管路b、液體管路a和液體管路b采用φ3mm或以下的不銹鋼、銅、鈦合金等金屬中空管路,具有一定柔性,可以彎折,便于布局。
由于普通金屬管路無法滿足屏幕和筆記本電腦本體開合對(duì)傳輸管路的柔性要求,因此在平板環(huán)路熱管蒸發(fā)器與屏幕后背板連接的氣體管路上以及屏幕后背板與平板蒸發(fā)器連接的液體管路上設(shè)置有柔性熱關(guān)節(jié),所述柔性熱關(guān)節(jié)為高分子材料軟管(如圖3所示)或彈簧管(如圖4所示),由此實(shí)現(xiàn)柔性連接,氣液可以通過柔性熱關(guān)節(jié)流過,同時(shí)滿足屏幕開合的柔性需求。
該散熱系統(tǒng)使用屏幕后背板、鍵盤底板,利用自然對(duì)流的方式進(jìn)行熱量排散,屏幕后背板散熱器為管翅式,如圖5所示,即屏幕后背板帶翅片強(qiáng)化自然對(duì)流散熱效果。鍵盤底板可增加散熱孔洞以有利于自然對(duì)流散熱,如圖6所示。
綜上所述,以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。