[实用新型]一种半导体制冷笔记本散热垫

说明书

技术领域

本实用新型属于笔记本散热技术领域，特别涉及一种笔记本散热垫。

背景技术

日前，笔记本散热已成为大部分笔记本电脑性能制约方面的主要影响因素，然而，散热问题并没有能在上游厂商处解决，笔记本厂商因为性价比问题和体积问题，并没有对笔记本电脑做过多的传热加强。

笔记本热量的产生：笔记本热量与台式机热量的产生略有不同，台式机的热量主要来源为 cpu、显卡与内存。且散热量较大。笔记本电脑产热源头为CPU，一般学生用电脑多为集成显卡或中低端独立显卡，功率较低，故主要热源为CPU，也正是由于这个原因，笔记本电脑内部主要依靠扁铜管导热，没有其它散热方式。因而主要依靠热传导与对流传热，让空气带走 cpu产生的热量。

散热，其实就是一个热量传递过程——传导、对流、辐射等几种方式。通常在台式机中主要是风冷技术，这包括CPU、显卡、电源及机箱的散热风扇等，在笔记本电脑中，风冷依旧的主要的散热方式，绝大数的散热方式是：风扇+热管+散热板的组合。市面上很多笔记本电脑采用铝镁合金的外壳，对散热也起到了一定的作用。大家都知道，在笔记本电脑底部一般都有散热通风口，或吸入或吹出，对笔记本电脑的散热都非常重要。笔记本电脑在设计的时候也考虑到散热问题，往往会用垫脚将机身抬高，但是在温度过高的时候，就显得比较勉强。

笔记本电脑由于体积比较小，发热元件集中，散热设计有相当大的难度，正常使用时普通 CPU的表面温度在50摄氏度以上，而内部更是高达80度甚至是上百度，然而普通的风冷式散热器，往往达不到散热要求，因而需要针对此种情况设计辅助散热器。

目前市面上常见的笔记本电脑散热垫的散热原理主要有两种：

1)单纯通过物理学上的导热原理实现散热功能。将塑料或者金属制成的散热底座放在笔记本的底部，抬高笔记本以促进空气流通和散热辐射，可以达到散热效果。

2)在散热底座上面再安装若干个散热风扇来提高散热性能。这种风冷散热方式包括吸风和吹风两种。两种送风形式的差别在于气流形式的不同，吹风时产生的是紊流，属于主动散热，风压大但容易受到阻力损失，例如我们日常夏天用的电风扇；吸风时产生的是层流，属于被动散热，风压小但气流稳定，例如机箱风扇。理论上说，开放环境中，紊流的换热效率比层流大，但是笔记本底部和散热底座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。市场上的散热底座多数是有内置吸风式风扇的。

现有技术缺陷：常见的笔记本电脑散热垫结构简单，一般是由金属或者塑料外壳加上内置的2～4个风扇构成。

常见的笔记本电脑散热垫通常存在以下问题：

1)风扇位置和电脑散热口位置不符合。市面上的笔记本电脑散热垫的风扇位置都是固定的，这使得消费者在选购笔记本电脑散热垫时需要先确定自己笔记本电脑散热口的位置，据此选购合适的散热垫；如果购买了风扇位置和散热口位置不合的散热垫，散热效果将大打折扣。

2)风扇有效风力不足。当前市面上风扇主要有吹风和吸风两种送风形式。对于吹风式风扇而言，笔记本底部和散热底座实际组成了一个封闭空间，吹风式风扇的有效送风能力没有想象的那么高；而对吸风式风扇而言，笔记本底部和散热底座之间的空隙无法忽视，使得风扇对笔记本电脑内部的实际送风量小于理论送风量。如果增大风扇功率的话，可以保证送风量，但是容易使噪音过大。

3)能源利用率低，消耗的电能对比实际增加的换热量，效率偏低。

4)水冷散热系统安装则必须要拆装笔记本电脑，对于普通用户无法操作，同时会带来无法保修的问题。

半导体制冷片原理：

致冷器件是由半导体所组成的一种冷却装置，随着近代的半导体发展才有实际的应用，也就是致冷器的发明。其工作原理是由直流电源提供电子流所需的能量，通上电源后，电子负极 (-)出发，首先经过P型半导体，于此吸热量，到了N型半导体，又将热量放出，每经过一个 NP模块，就有热量由一边被送到令外一边造成温差而形成冷热端。冷热端分别由两片陶瓷片所构成，冷端要接热源，也就是欲冷却之。

已有相关半导体制冷散热专利及其缺陷：