[发明专利]电子设备的表面散热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子设备的表面散热装置，主要用于手机、笔记本等小型电子计算 通讯设备的表面散热。

背景技术

移动电子计算通讯设备近年来发展迅速。一方面是手机的性能不断提高，各种功能 整合层出不穷；另一方面是移动计算机的进一步小型化，在“笔记本”之后又出现了更 小巧、更灵活的“上网本”。手机与计算机的融合，引领了当今整个电子信息产业发展的 方向。但是，要真正让手机流畅运行Windowns7等通用计算机操作系统，还缺少一项关 键技术，那就是如何在不使用风扇和自然散热前提下，维持手机的表面温度不至于太高。 理论计算表明，在25℃的环境温度下，维持手机表面温度不超过45℃，手机自然散热的 理论极限(自然对流加黑体辐射)只有3W左右；然而，为了流畅运行Windows7通用桌 面操作系统，即使使用Intel的下一代32nm技术，所需功率也至少需要10W。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子设备的表面散热装置，它能够在电子设备表面温度 较高时，不使用风扇，不消耗手机电池，自动增强表面散热的速率，防止温度进一步升 高。

本发明提供的技术方案是：一种电子设备的表面散热装置，具有附着于电子设备外 的部位，其特征是：包括由里到外排列的吸水结构层，贮水结构层，输水结构层和蒸发 结构层，所述吸水结构层的材料是碲化铋半导体合金或超晶格薄膜，贮水结构层的材料 是丙烯酰胺，丙烯酰胺可优选N-异丙基丙烯酰胺，输水结构层是呈网络状的毛细多孔纤 维材料，蒸发结构层是憎水性多孔材料。

而且，在吸水结构层与电子设备之间设有防水层，该防水层的材料是聚四氟乙烯或 聚酰亚胺。

而且，设有风扇，该风扇一端通向输水层和/或蒸发层，另一端通向大气。

而且，所述风扇是微型鼓风机或压电风扇。

本发明的优点是：

1.这种表面散热装置如同一个外套，如果用于手机105，它能够在手机105表面温 度较高时，不使用风扇，不消耗手机电池，自动增强表面散热的速率，防止温度进一步 升高。本装置就像一种人工智能皮肤，模仿生物体在环境温度过高或剧烈运动时的体温 调节机理，通过出汗的方式，在需要的时候增强与环境的换热。这种人工智能皮肤包括 吸水结构，贮水结构，输水结构和蒸发结构四个主要功能模块，以完成与环境的水分(即 “汗”)循环和热量交换。还包括一个防水层，与所要冷却的电子设备隔离。本发明就像 一种人工智能皮肤，模仿生物体在环境温度过高或剧烈运动时的体温调节机理，通过出 汗的方式，在需要的时候增强与环境的换热。

2.上述贮水结构由一个一个的温度敏感水凝胶贮水池组成。温度敏感水凝胶的转变 温度可以根据用户的要求在30℃到45℃的范围内调节。当温度低于温度敏感水凝胶的转 变温度的时候，水分以固态的形式贮存在水凝胶内；而当温度高于转变温度的时候，水 分会以液态的形式释出。

3.所述输水结构由亲水性毛细多孔体做成，通过毛细力的作用(类似于灯芯)，在需 要强化换热的时候，把贮水结构析出的水分分配和输送到含湿饱和度比较低的地方。

4.所述蒸发结构是弱亲水性或憎水性的多孔膜，孔隙比较大，在需要强化换热的时 候，水分在这里蒸发，并以水蒸气的形式通过扩散作用把热量带走。由于输水结构的毛 细力相对比较大，水分不会从蒸发结构溢出。

本发明由于采用上述特殊材料和结构，可以在无需风扇散热和不消耗电池储能的情 况下，实现以手机为代表的移动电子设备表面散热能力的突破。使用本发明之后，手机 的芯片功率可以提高，从而可能流畅运行Windows7等通用桌面操作系统。

附图说明

图1为示意本发明结构以及在散热模式(a)和吸水模式(b)时的示意图。

图2为温度敏感水凝胶的吸水特性示意图。

图3为本发明的一个实例的表面散热能力测试结果曲线图。

具体实施方式

参照图1～图3，本发明所述的是：一种电子设备的表面散热装置，具有附着于电子 设备外的部位，其特征是：包括吸水结构层106，贮水结构层103，输水结构层102和蒸 发结构层101。

进一步的技术方案是，在吸水结构层106与电子设备之间可以设有防水层104。