專利名稱：風冷設計中的低反射氣流原則的制作方法
技術領域：
電子設備的熱設計，計算機風冷技術，空調器風冷技術。
背景技術：
1.夏日炎炎，您的計算機好像也中暑，頻繁死機，請來技術人員修理，不少人會把您計算機打開，將其中用于對CPU、顯卡進行風冷的風扇和散熱器拆下，進行清理，您會發現，那里積滿了灰塵。2.汗流浹背，偏偏您的空調器不制冷，室外機組頻繁開機，室內溫度降不下來，請來技術人員修理，他們會把室外機打開，清理散熱器，您會發現，那里積滿了灰塵。3.其實，它們的結構是相似的，筆記本式計算機采用的風冷結構很像空調，封閉制冷劑導管，內部封裝的是低于大氣壓的水，其冷凝器也是在導熱管外加裝許多鰭片，旁面安裝有軸流風機，在溫度達到設定值時，風機對著帶鰭片的導熱管吹風。臺式計算機，則沿用多年(我感覺可能已有20年以上)的結構，在CPU上面安裝一個“山”型散熱器，“山頂”安裝一臺軸流風機，對準散熱器持續吹風，從開機到關機。4.現在，這些經典結構早已遍布在各種機型的空調器、計算機上，被世界各地的人們廣泛地使用著，其修理方法也早已記載在各類有關于此的書籍中，大家也習以為常，無可厚非，看來，如果有更好方法，專家們早就采用了。5.然而，可能事實并非如我們想像的那樣，雖說這散熱器積灰塵不算大毛病，但如果是您正需要使用的時候，它不能工作，自己又非電子類技術人員，請修理人員一時又找不到，那么，那時這個問題就突出了，比如，重要文件存在計算機里，等著看，看不了，這三伏天，您身體又不好，偏偏空調不制冷，熱得您受不了，這么高級的設備，原來是讓這些灰塵耽誤了，那時，大家希望改進它的愿望就強烈了。雖說這些設備還可能因為其他原因而損壞， 但提高設備可靠性，即提高設備平均無故障工作時間，一直都是設計大師們的追求。那么， 是不是大師們當初考慮更多的是散熱效率，而對累積灰塵這種小事考慮較少呢？6.在2009年這個和往年一樣平常的夏日里，在室溫連續多日徘徊于30攝氏度后， 我的這臺舊計算機啊，它開始怠工，我不得不將它打開修理。我打開散熱風扇，見到散熱器上累積的灰塵，想起自己過去做電子設備熱設計的往事，也思考一些其他事。7.比如，我們注意熱設計中散熱通道，渦流，風壓，吸引氣流與吹拂氣流等等，諸多問題，那么，是否還有其他因素我們沒有考慮到呢？8.啟示一，我曾順手撿起旁邊的土塊，扔向墻壁、樹木，我發現，墻壁上會留下斑斑土痕。當然，可能您也有如此經歷，或者，你試試也是如此。9.啟示二，為了獲得良好的散熱效果，我們對散熱器是不噴漆的，而是采取選用鋁材或再加氧化工藝，但我見過噴漆工藝，將油漆用高壓氣體驅動，噴向工件表面。10.啟示三，我們可以觀察家用電扇，它們的扇頁表面也積有好多灰塵，那么，哪些表面最多呢？扇頁邊棱處。11.啟示四，夏天的清晨，我們經常見到結露，但以導熱性好的金屬表面為多。12.那么，對這些看來互不相干的事件我有何推論呢？當然有，推論就是風冷結構中散熱器表面的積存灰塵主要是由扔土塊現象和結露現象造成的。13.其原理可連理解為土塊與墻壁產生碰撞，由于土塊破碎，在墻壁表面留下斑痕，即碎土，當墻壁有水時，碎土與墻壁結合牢固。14.想象一下，把土塊縮小，縮小，…再縮小，當土塊變成灰塵，我拋土塊改為氣流驅動灰塵，那么，這就與噴漆過程類似了，當我們把油漆換成灰塵噴向工件時，這就很象軸流風機驅動帶有灰塵的氣流吹向散熱器，如果此時散熱器表面還有結露現象，那我們對散熱器表面進行的“噴灰塵”工藝就算完成了。而作為塑料扇頁，其邊棱因高速運動而與灰塵碰撞，只是另一種相對運動而已。15.所以，改進的方法應該是圍繞碰撞和結露兩種現象進行。當然，我在發明 011205938和實用新型2007200969383、發明2008100535364中，給出另外一種熱交換方法， 即以水為媒介的熱交換方法，雖說也會有結垢問題，但現已有方法解決，因為其高效、多用途，如調節濕度、殺菌、潔凈等，可以廣泛運用在空調器的熱交換。但計算機就不能用了，因為體積和環境不允許，所以提出以下發明或原則。但首先要說明的是，本發明與本人此前的 41項發明及實用新型不同，比如2008/11/18也是關于計算機的發明《手控備份存儲器電源安全法》，或是其他與本人專業不相干的交通、發動機、飛行器、服裝、建筑防震、醫療、消防、 食品、綠色能源等等發明，這些是可以通過試驗或等效實驗馬上驗證的，而本文有關于提高可靠性方法的發明，雖說可以從理論上說明，簡單試驗驗證，但到底有怎樣的改進效果，可能要經過一段時間，多種使用環境檢驗才可以做出結論。不過，本人2009年夏提出該原則， 后經與業內人士討論，還是都認同的。
發明內容
為了減少計算機、空調器等采用風冷結構的電子設備的散熱器的積存灰塵現象，提高設備可靠性，延長設備平均無故障時間，本發明提出低反射氣流設計原則， 低結露設計原則。具體地說，就是軸流風機吹向散熱器的氣流遇到的反射應盡可能的少，以避免灰塵與散熱器的碰撞，即采用與氣流方向平行的具有流線型的低反射面的散熱器，并盡可能按重力方向上下安裝，其表面進行低結露的納米技術或具有導熱性和厭水基涂層處理，或在散熱器旁散熱氣流的路徑內放置干燥劑以減低環境濕度。
圖1是流線型散熱器結構示意圖，圖2是流線型防塵原理圖。具體設施方式對于臺式計算機，改進較為方便。即將原來安裝在山頂的軸流風機挪到下方，如有條件，將散熱器換成具有流線型散熱器，參見圖1。1是干燥劑袋，可以放置在上方，也可以放置在下方，開機，干燥劑因風冷氣流被干燥，關機，干燥劑吸收散熱器周圍的潮氣，以減低散熱器表面濕度。2是散熱器底部，接觸CPU。3是散熱器鰭片，所以要求制成流線型，參見圖2，是因為該結構具有側向風力的防止灰塵停留效果，圖中可見灰塵在流線型表面具有較小的接觸面。4是軸流風機，圖1表示該風機離開散熱器安裝在印制板上較好。對于筆記本電腦，宜簡化其結構。將導熱管的高端也制成類似圖1散熱器形狀，可以是該形狀的腔體，例如大飛機的機翼，比其現有的結構并不復雜。周圍也要放置干燥劑， 其實，防潮是此類精密電子設備一直都有的要求對于空調器，將其制冷劑導管改成如圖1鰭片形狀的腔體，有條件可進行表面納米技術或厭水涂層處理，沒有條件，起碼要使表面盡可能的光滑。合理預留空間，保證風流流暢，應避免為了追求設備出廠時的散熱效果，而導致設備在短期使用后，散熱效果大幅下降的現象出現。 以上意見，因發明人非本專業，如有不當，請多批評zhangwenbookfeohu. com。
權利要求
1.風冷設計中的低反射氣流原則，其特征是要求采用與氣流方向平行的具有流線型的低反射面的散熱器，并盡可能按重力方向上下安裝。
2.如權利要求1所述的散熱器，其特征是其表面進行了低結露的納米技術或具有導熱性和厭水基涂層處理，或在散熱器旁散熱氣流的路徑內放置有干燥劑。
全文摘要
風冷設計中的低反射氣流原則，為了減少計算機、空調器等采用風冷結構的電子設備的散熱器的積存灰塵現象，提高設備可靠性，延長設備平均無故障時間，本發明提出低反射氣流設計原則，低結露設計原則。具體地說，就是軸流風機吹向散熱器的氣流遇到的反射應盡可能的少，以避免灰塵與散熱器的碰撞，即采用與氣流方向平行的具有流線型的低反射面的散熱器，并盡可能按重力方向上下安裝，其表面進行低結露的納米技術或具有導熱性和厭水基涂層處理，或在散熱器旁散熱氣流的路徑內放置干燥劑以減低環境濕度。
文檔編號G06F1/20GK102413664SQ20111021323
公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月28日 優先權日2011年7月28日
發明者張文 申請人:張文