专利名称：排风通道装置及采用该装置的笔记本电脑的制作方法
技术领域：
本发明涉及散热装置，具体涉及一种排风通道装置及采用该装置的笔记本电脑。
背景技术：
随着移动计算能力的提高和因特网的普及，笔记本电脑由于其可随时随地接收、发送和处理信息而越来越受到人们的青睐。
对于在野外工作或用于军用的笔记本电脑来i兌，由于工作环境严酷，因而通常要使用笔记本加固机，以适应各种气候条件。对笔记本加固机要求是要满足防水密封条件下的散热性能。
目前业界采用全密封无风扇结构，或半密封有风扇有风口结
构，也有密封后在机外加风扇结构，共同的特点都是采用传统的粘弹性密封材料实现密封，无法达到既能散热排风，也可密封防水。
国际市场的加固笔i己本电脑主流才几型，如日本CF - 29，通常全密封无风扇结构。能实现一定的密封等级，如防滴水，泼水等。但是，这种结构散热困难，不具有散热排风与密封兼顾的特点。随着笔记本电脑升级换代，功耗剧增，这一问题日益突出。
国内市场加固笔记本电脑主流才几型，如太才及和浪潮金刚系列加固机，采用全密封无风扇结构，或半密封有风口结构，也有密封后在机外加风扇结构。这些方案不是牺牲散热，就是牺牲防水密封。 密封与散热这一矛盾实际上尚未圓满解决。
业界还才是出了一种防水笔记本型电脑，采用风扇驱动频率切换 装置，在笔记本型电脑上加装风扇门，笔记本型电脑在正常4吏用(不 潮湿)时，使用者可将风扇门打开，而当处于潮湿的场合时(如在 户外下雨时)，使用者可将风扇门关闭而使风扇停止转动。这是一 种简单解决方案，但该方案也不能实现散热风口既要排风，又能防
水密封的功能。而且，切换需手动开关风扇门；4艮不方便，而且实 际上未实现导风阻水功能。是以部分牺牲散热效果为代价。随着 CPU的升级，功-毛剧增，风扇门的方案的在夹点日益突出。
因此，在现有技术中，电器设备，尤其是小型电子产品(包括 笔记本电脑)散热与密封的矛盾是业界的一个难题。如果实现风口 密封，散热气流就无法排除。随着CPU功耗的剧增，此问题亟待 解决。
发明内容
为解决上述至少一个冲支术问题， 一方面，本发明的实施例提供 了一种排风通道装置，用于与一个拥有排风口的待散热设备连接， 给所述待散热设备散热，其特征在于，包括连接部，与所述排风 口连接；主体，包括外壳体，包括第一端面和第二端面，所述第 一端面的截面积小于所述第二端面的截面积，所述第二端面为一去j" 闭的端面；气流出口， i殳置在所述第一端面上；气流孔，i殳置于所 述第二端面上或所述外壳体上靠近所述第二端面的部位，所述连接 部固定在所述气流孔周围的所述外壳体上。
另一方面，冲是供了一种笔记本计算4几，具有散热用的排风口， 其特征在于，还包括排风通道装置，所述排风通道装置包括连接部，与所述排风口连4妄；主体，包4舌外壳体，包括第一端面和第 二端面，所述第一端面的截面积小于所述第二端面的截面积，所述 第二端面为一封闭的端面；气流出口，设置在所述第一端面上；气 流孔，设置于所述第二端面上或所述外壳体上靠近所述第二端面的 部位，所述连接部固定在所述气流孔周围的所述外壳体上。
众所周知二极管具有单向导电功能。本发明的实施例则提出 了 一种机械的单向导流结构和加速锥形腔体方案，模仿二极管的特 性，以扭4成结构实现在单方向上对液态介质阻力大，对气态介质阻 力小。采用加速或压力差结构在局部区域形成一种单向的对液态介 质阻力大，对气态介质阻力小的过渡区以实现密封。
利用本发明的方案，可以实现一切功能自动进行，且结构简单， 小型化，不需手动操作，不采用复杂，贵重零件，易于在小型电子 产品上使用。
本发明的实施例靠单向导流和加速锥形腔体结构在小型电子 产品的局部区i或形成密去于风口 ，在单方向上，只十气流阻力小，易于 排除，对水阻力大，水:故隔离，无法进入才几内，实现排风口既能排 除气流，又能防水密封。
具体而言，通过采用适当的结构，包括气流加速腔体，外壳体 的锥形加速部，水流中心管以及环隙，接在小型电子产品的排风口， 对排除的气流进行加速，在局部区域产生压力差。环隙的高速气流 喷出时、可与水流相互摩冲察，在出口处局部形成一种过渡区——雾 区。雾态，是气液二相的过渡态，在该区有与气液二态兼容的特点， 物质处于雾态，与气液二态随时处于快速的互相转换之中，因此对 气态的阻力小，使气态通过融入雾区被迅速传走。特点是
71. 过渡区——雾区对气流的阻力小。雾气---J、水滴的密度
小，对高速喷出的气流，是一个单向呈现的阻力小，易于气流向外 扩散的良好小环境。
2. 高速气流对外部雨流是一个高速屏障，对水流呈现4艮高 的单向阻力。难以进入， 一旦进入过渡区，就被打为小水滴——雾 气而在空中飘散。
本发明的实施例具有以下4支术效果
1. 在设备工作状态下，通过气流加速腔对设备散热排风口排 出的气流进行加速，并利用气流出口，将液体迅速雾化，从而形成 对外部雨流的屏障，从而解决了业界的难题，使得排风口可以排风、 阻水，改善了机器的可靠性。对于诸如加固笔记本电脑来说，尤其 大大改善了高功耗下的可靠性。工作时密封等级可达IEC中的IP52 - 54 (防滴防淋雨)，这种方案针对笔记本电脑CPU功库毛日益增加 的问题有明显优势。
2. 环境适应性4是高以无形的单向导流的特性，代替传统粘 弹材料的密封，避免了传统粘弹材料使用中因遭遇高、低温、机械 外力、化学作用易于老化，影响密封效果所带来的弊端。
3. 通过在气流入口与气流加速腔之间设置单向阀，可以防止 液体在设备非工作状态下的侵入。
4. 不需手动操作，自动实现导风、阻水。
附图构成本说明书的 一部分，与说明书 一起用来说明本发明的 原理。附图中图1是本发明的实施例的排风通道装置的立体结构示意图； 图2是图1中的排风通道装置的立体分解结构示意图；以及
图3是图1中的排风通道装置于工作状态下的剖视工作原理示意图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的示例性实施例进行说明。附图中，相 同的部件用相同的标号表示。
本发明旨在解决电器设备，特别是小型电子产品(包括加固笔 记本电脑)的散热排风口的防水密封问题。利用本发明的方案，可 实现IECIP52- 54密封标准(防滴、防泼水、防雨流)。
由于本方案涉及一些新问题，因此需要全面理解密封的定义 密封就是将结合面间的间隙封闭、隔离或切断泄漏通道，增加泄漏 通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄漏物质造成 压力，与引起泄漏的压差部分^^氏消或完全平;1軒，以阻止泄漏。
本发明的实施例涉及水的一些主要特性。密封介质水具有下列 特性状态不断变化；在自然界里，水分周而复始地循环着，并在 循环运动中不断改变着自身的状态。
一il殳的笔记本排风口在需要防水、防滴、或防淋时，散热和密 封是一对矛盾，如果采用传统密封，就会无法排风。如果要散热排 风，就难以防水，水就会从风口进入机内。其主要原因之一，是气、 液二态相差较大，气体基本上不溶于水，二态无法相容，液态对气 态相互形成举交大阻力。4壬zf可一种材并+都无法实现对一种介质阻力 大，另一种介质阻力小。
9本发明的实施例中包含了实现单向导流和气流加速腔的结构。 使散热排风口既能排除气流，也能防水密封。
如图3所示，小型电子产品(如加固笔记本)的排风口通过本 发明实施例的装置对排除气流加速，在出口将雨流打成水雾，实现 一雾化区，便于气体排除，液体被阻隔；具有单向导流(沿A方向) 的特性，即对一种状态的介质(如液体)阻力大，对另一种状态 的介质(如气体)阻力小。
设置单向压力阀14,其方向允许流体由机内排出机夕卜(A方向)， 反之截止，乂人而实现双重^f呆护作用。
疏导与密封相结合，在阻碍外部水流时，与环隙8并if关的中心 管6起疏导和旁路作用，增强对外部水流的单向阻力。
本方案对风口采:f又以单向导流和加速锥形腔体为核心的特殊 密封措施，为实现整体的密封效果，整机其他环节也需要达到规定 的密封要求。
参见图1和图2，排风通道装置包括主体1和连接部2。主体1 包括外壳体，其前部为锥形加速部3;中心管6,设置在外壳体 内，与外壳体共同围成气流加速腔5，中心管6的后端形成有封闭 气流加速腔5的法兰部7。中心管6在主体1中限定形成水流通道 10。结合参见图3，外壳体具有第一端面(即对应于气流出口端面 15的端面)和第二端面(即》于应于法兰部7的端面)，第一端面的 截面积小于第二端面的截面积，第二端面为以法兰部7去于闭的端面。
连4妄部2包括连4妄通道，其第一端形成气流入口 21，第二端 连接至外壳体，并与气流加速腔5相连通；连4妄法兰23，设置在连接通道的第一端。气流入口 21用于将主体1与设备的排风口相连接。
在外壳体上靠近第二端面的部位形成有气流孔(未指出)，连 接部2固定在气流孔周围的所述外壳体上。可选4奪地，气流孔也可 设置在第二端面上，这种情况下，连接部也相应地连接到第二端面 上。
在主体1的前端，由外壳体的锥形加速部3与中心管6共同限 定有一环隙(气流出口 ) 8。环隙8 i殳置为适于利用喷出的气流来 雾化液体。主体1中具有一气流加速腔5，气流加速腔5的前部沿 朝向环隙8的方向截面渐小，以在A方向对气流进4于加速。
结合参见图3，在连接通道与气流加速腔5之间还设置有单向 压力阀(单向阀)14。
工作原理和过禾呈见图3。
当需要提高小型电子产品如笔记本电脑(电器设备)的风口密 封效果时，将产品的排风口与本结构的气流入口 21相连，当机内 的风扇鼓出的气流经气流入口 21，单向压力阀14,导入气流加速 腔5时，沿A方向，经锥形加速3加速后由环隙8喷出。在雨流较 大时，水流中心管(中心管)6对较多的水流起旁路作用。
当气液二态在环隙8的气流出口端面15 4妄触时，由于环隙8 喷出的气流速度很大，是一个锥形环高速气流，液体(如雨流)速 度相对较小，两流体之间产生很大的摩檫力，将液体雾化，在外部雨 量较大，锥形环高速气流的气流冲击雨滴，使其飞散雾化，这就在 锥形环喷嘴附近形成一个过渡区"雾化区"。是气流与水雾的混合
物，他实际上对气体、液体都是相容的，水雾对气体的阻力4交小，
ii因此排出的热气流可以进入"雾化区"，融入雾气中，然后穿过该
区域，气体迅速扩散流入大气，本方案使才几内气流可以单向(A方向) 低阻的排除；而再猛烈的雨滴到了 "雾化区"，也化成了飘荡的雾 气，在高速喷出的气流面前，这个雾气轻而易举地^皮吹走，因此相 对而言，此环隙8对水流形成專交大阻力。与外界的雨流、或射水的 压力4氐消或完全平4軒，阻止泄漏，水一4殳不可能进入才几内。也就是 -说，在环隙8处对水形成单向4交高的阻力。
散热风机不转时的密封是这样实现的。靠单向压力阀14。单向 压力阀14的方向是允许流体由机内排除机外(A方向)，反之截止。 如果风机不转或笔记本未开机，此时单向压力阀14截止，任何外 来 K流(B方向)不可能进入才几内。
疏导与密封堵截相结合。在水流较强时，与环隙8并联的中心 管6起疏导和旁^各作用，中心管6相对于环隙8，是一个直径和截 面积较大的区域，对流体，主要是对水流10呈现的阻力较小，水 流10总是自然地走阻力小的路径，被中心管6疏导和分路。实际 上加大了对水流的阻隔效果。
散热排风口的单向导流和加速锥形腔体结构与密封方案。实现 了在单方向上对一种状态的介质(如液体)阻力大，对另一种状态 的介质(如气体)阻力小。对外部，风口既能防水(密封)，对内 部，又能顺利排出气流(散热)的效果。
由于此单向导流方案不采用复杂，贵重零件，易实现小型化。 针对小型电子产品的密封散热问题，如笔记本电脑功耗日益增加状 况下的密封问题有优势。
尽管本发明已经参照附图和优选实施例进行了说明，但显然， 对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的前提
12下，可以对本发明作出各种更改和变化。本发明的各种更改、变化 由所附的权利要求书及其等同物的内容涵盖。
权利要求
1.一种排风通道装置，用于与一个拥有排风口的待散热设备连接，给所述待散热设备散热，其特征在于，包括连接部，与所述排风口连接；主体，包括外壳体，包括第一端面和第二端面，所述第一端面的截面积小于所述第二端面的截面积，所述第二端面为一封闭的端面；气流出口，设置在所述第一端面上；气流孔，设置于所述第二端面上或所述外壳体上靠近所述第二端面的部位，所述连接部固定在所述气流孔周围的所述外壳体上。
2. 如权利要求1所述的排风通道装置，其特征在于，所述外壳体 呈锥形。
3. 如权利要求2所述的排风通道装置，其特征在于，所述装置还 包括中心管，i殳置在所述外壳体内，所述中心管的最大截面 积小于所述第 一 端面的截面积；所述气流出口为所述中心管和所述外壳体间形成的缝隙。
4. 根据权利要求3所述的排风通道装置，其特征在于，所述中心 管后端设置有法兰部。
5. 根据权利要求1所述的排风通道装置，其特征在于所述连接部包括连4妄通道，其第一端形成所述气流入口 ，第二端连4妾至 所述外壳体，并通过所述气流孔与所述气流加速腔相连通；连接法兰，设置在所述连接通道的第一端。
6. 根据权利要求5所述的排风通道装置，其特征在于，所述装置 还包括单向阀，设置在所述连接通道与所述外壳体的连接处。
7. —种笔记本电脑，具有散热用的排风口，其特征在于，还包括 排风通道装置，所述排风通道装置包括连4妄部，与所述排风口连4妄；主体，包括外壳体，包括第一端面和第二端面，所述第一端面 的截面积小于所述第二端面的截面积，所述第二端面为一 去于闭的端面；气流出口， i殳置在所述第一端面上；气流孔，设置于所述第二端面上或所述外壳体上靠 近所述第二端面的部^f立，所述连4妄部固定在所述气流孔周 围的所述外壳体上。
8. 如斥又利要求7所述的笔记本电脑，其特征在于，所述外壳体呈 锥形。
9. 如权利要求8所述的笔记本电脑，其特征在于，所述排风通道 装置还包括中心管，设置在所述外壳体内，所述中心管的最大截面积小于所述第 一 端面的截面积；所述气流出口为所述中心管和所述外壳体间形成的缝隙。
10. 根据权利要求7所述的笔记本电脑，其特征在于所述排风通道装置的所述连接部包括连接通道，其第一端形成所述气流入口，第二端连 接至所述外壳体，并通过所述气流孔与所述气流加速腔相 连通；连接法兰，设置在所述连接通道的第一端；以及所述排风通道装置还包4舌单向阀，i殳置在所述连4妄通 道与所述外壳体的连接处。
全文摘要
本发明公开了一种排风通道装置以及一种采用该装置的笔记本电脑。该排风通道装置用于与一个拥有排风口的待散热设备连接，给待散热设备散热，包括连接部，与排风口连接；主体，包括外壳体，包括第一端面和第二端面，第一端面的截面积小于第二端面的截面积，第二端面为一封闭的端面；气流出口，设置在第一端面上；气流孔，设置于第二端面上或外壳体上靠近第二端面的部位，连接部固定在气流孔周围的外壳体上。笔记本电脑具有散热排风口，该排风口连至排风通道装置的气流入口。本发明实现了电器设备，尤其是诸如笔记本电脑等小型电子产品的排风口既能散热排风，又能(防水)密封。
文档编号G06F1/20GK101493721SQ20081005688
公开日2009年7月29日 申请日期2008年1月25日 优先权日2008年1月25日
发明者琼 吴, 磊 张, 张智言, 沈伟锋, 谢元睿, 玮 黄 申请人:联想(北京)有限公司