有碍于我“视觉”的问题
                                ——关于笔记本散热器的调查与设计
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摘要:今年暑假,我去了我家附近的一家工厂进行了实习和调查。他们是一家生产电脑配件的工厂,其中一件产品——笔记本电脑散热器引起了我注意。他们生产的主要是一些比较普通的,塑料为主体的散热器,有单扇、双扇、三扇等多种形式的散热器。对于笔记本电脑来说,能有效的散热是很重要的。现在,尤其是夏天,如何更好的散热就显得更为突出,而是用散热器则是一种很好的方法,但显然散热器的是用却不是很普遍。这其中肯定是散热器的设计还不够完好,因此我对此进行了调查与设计。
关键字:实践  散热器  改良
1、发现问题
到了炎炎夏日,室内室外的温度都变得异常的闷热,所有的物品摸上去都是热乎乎的。这个
时候,尤其是在工作的电脑,就像是一个发热器一样,异常的烫手。
这个时候一个用来给电脑降温的工具就显得尤其的重要。像现在我们使用的笔记本电脑,一般都会使用一种风扇式的散热器。但是在实际的使用过程中,我却发现,尤其是当整个环境温度比较高的时候,散热器的散热效果并不理想。就像是我们使用的电风扇一样,当环境温度很高时候,哪怕开再大的风降温效果也不是很明显,因为这个时候扇出来的风也是热的。
因此,我对此进行了调查,思考如何使散热器的效果更明显,达到更好的降温效果。
二、调查与研究
    通过了解,我知道对于笔记本来说,散热的好坏也是一个十分重要的性能指标。良好的散热系统可以延长笔记本的使用寿命,而通常在台式机中主要使用风冷技术。在笔记本电脑中,风冷依旧是主要的散热方式。绝大数的散热方式是:风扇+热管+散热板的组合。目前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。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,其实其降温效果也不是很好。
1、调查问卷
对此,我对我所在的社区进行了一次问卷调查,以下是我的调查问卷:
1 您的性别是  A  B
    2 您的年龄是  A 10~20  B 21~40  C 41以上
3 您目前使用笔记本电脑的状况是? 
A有笔记本电脑并有散热器 B有笔记本电脑但无散热器 C没有笔记本电脑
    4 您使用笔记本电脑的主要用途是? A 娱乐 B 学习 C 其它
5 您笔记本电脑的自身的散热效果如何?
A 非常好  B 很好  C 一般  D 金志文 关喆很差
    6 您的笔记本的散热方向是? A 向下散热 B 从笔记本侧边散热
    C 底下和侧边都可以
    7 您觉得您的散热器散热效果怎么样?  A 很好 B 还行 C 很差
    8 您的散热器如何得来?  A 自己购买  B 购买电脑时送的
    9 您觉得现有的散热器有哪些缺点?
    A 不到匹配自己电脑尺寸的散热器
    B 散热器配简单, 非黑即白
    C 特殊情况下无法使用或者不好使用,比如坐在地上,躺在床上等
    D 散热器的风力不够大,散热效果不好
10 如果要购买散热器,您会偏向于哪几种因素?
A 价格 B 品牌 C 外形 D质量 E 其它
11 如果购买散热器,什么样的价位您可以接受?
比利时国家队A 50 元以下  B 51—100   C100—150  D 150 以上
12 如果购买散热器,你会偏向于什么材质主要材质的散热器? 
A 腾空之约 电视剧塑料 B 金属 C 木材 D 陶瓷 E 其它
13 在您看来,一款好的笔记本电脑散热器应具备哪些特点?
A 噪音小 B 耗电少,最好能内置电池  C 外表美观  D 散热效果好  E
带和使用要方便  F 其它
14 如果有一款笔记本电脑散热器增加一些附加功能,那么您希望这些功是
沈春阳电视剧
A 内置音响  B 内置外挂键盘、 鼠标  C 内置多个 USB 接口 D 其它
15 如果有一款散热器产品能够解决上面所提出的问题和内置的功能, 而且
性价比还比较高,您是否愿意选择购买或者体验 
A 愿意 B 看看再说 C 不愿意
2、问卷分析
通过调查和数据分析,首先,在所有的被调查者中,有64%的人都持有笔记本电脑,可见现在笔记本电脑已经是一件比较普遍的工具。而其中37%的被调查者表示他们拥有散热器,大部分调查者表示他们的散热器是在自己购买笔记本时赠送的,只有一小部分人是自己觉得需要而购买的。而剩下的大部分没有散热器的人中,大部分是觉得散热器的效果不明显。有些人表示其实最简单的只要在笔记本下垫东西,增大笔记本底座下空气的流动空间就好了。
垫杯盖                  垫冰袋                    垫书
其他的像垫书的,其实原理和垫杯盖的其实是一样的,可以一定程度上降低笔记本的温度,但其幅度不大,像一些人想玩游戏的估计效果就不是很理想。而其他的还有像垫冰袋的,效果的确是很好,立竿见影,但是冰袋需要不时的进行更替,放进冰箱冷冻,比较麻烦。
3、散热原理
通过在工厂自己的观察,并询问了相关的技术人员,加上自己的上网查询,我了解到了散热器的工作原理。
在笔记本电脑中,绝大数的散热方式是:风扇+热管+散热板的组合。目前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。我们都知道,在笔记本电脑底部一般都有散热通风口,这是笔记本电脑自身散热最主要也是最重要的方式。笔记本电脑在设计的时候也考虑到了散热问题,一般都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。
         
而目前市场上笔记本散热器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热量辐射,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,例如人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。
4、材料与工艺
同时在工厂中,我通过实地考察学习和上网资料查询,我也对散热器的一些制作材料和工艺进行了了解。目前市场上,一些小品牌主要采用塑料材料,塑料材质一般比较轻便,也比较好塑形,但是塑料的导热能力差,但价格较低。相对来说,一些名牌产品都会采用导热系数较高的铝合金,金属的导热性好,但现在任何一款笔记本的底部都有防滑胶垫,因此笔记本底座和金属散热器底座不可能紧贴在一起,所以金属的导热性能不能完全的发挥出来。当然,金属底座还是可以更好地将笔记本内散发出来热量吸收并扩散出去。另外金
属一般比较重,而且由于制造时工艺要求较高,一旦做工不够精细,极易成为伤人的利器。但相对的使用金属也使得散热器的成本提高了。
而目前的笔记本散热器通常采用双风扇设计或三风扇设计,但根据研究其散热效果主要是由风扇所产生的气流所决定的,而不是风扇的数量。所以有些人以为风扇越多,散热效果越好的想法是完全错误的。另外,有些双风扇设计之所以会有更强的散热效果,是由于提高了风扇转速才实现的。随之而来的,就是明显的噪音。但其实,由于一般的散热器都是采用USB来供电的。USB的电压一般是5V,由于受到电压的显示,风扇的小马达不会有太大的功率,这样的结果就是散热器再牛也不会像电风扇那样。散热器采用USB供电,比较方便,但有时在笔记本进行大负荷工作或需要连接多个USB大s年龄设备时,就会不太方便。           
5、市场调查
后来,我又对市场进行了一番调查,发现市面上已经出现了一种抽风式散热器。根据其插接的部位不同,主要有两种形式,一种是PC卡式散热器,这种散热器可直接插入笔记本的PC卡插槽内,利用风扇转动向外抽风,以达到笔记本快速降温的目的。不过,由于内部设
计的不同,这种散热器并不是适合所有笔记本。如果强行使用,就会扰乱内部的空气对流,造成笔记本内部的高烧不断,所以这种散热器只有杂牌产品。除此之外,还有一种是外形与它类似的排风口散热器,这种散热器也是向外抽风,不过是安装在笔记本的排风口,因此,抽风方向能够与笔记本内部空气流动的方向一致,效果比较好,但价格相对于普通散热器要贵上很多。