笔记本散热架的创新设计研究

摘要：随着科技时代的发展，电子元件的制造工艺的精密为笔记本电脑的发展提供了保障，市场上超薄美观型笔记本电脑大量涌现，但在获得轻薄机身的同时，机体的散热能力以及其他性能却在降低。本设计目的 在于对笔记本散热架的创新设计研究，满足消费者对笔记本散热架的更多需求。方法 通过对用户的研究分析，得到目前用户对笔记本散热器的功能、造型等方面需求。结论 结合人机工程学设计一款多功能兼具设计感、美感以及趣味性的笔记本散热架。关键词：人机工程学 笔记本散热架 创新设计 中图分类号：TB472 文献标识码：A文章编号：1003-0069（2018）10-0100-02

Abstract：

Destination Along with the development of the era of science and technology，electronic components manufacturing technology of precision has provided the safeguard for the development of notebook computer，slim and beautiful laptop on the market，but at the same time of getting thin body，the body's cooling capacity and other properties are reduced. The purpose of this design is to study the innovative design of the laptop cooling rack to meet the demand of consumers for the laptop cooling rack. by analyzing the user's research，the paper analyzes the current user's demand for the function and shape of the laptop radiator. combined with ergonomic design，a multi - function design，aesthetic and interesting notebook heat sink.

Keywords：

Ergonomics Laptop radiator Innovative design引言

笔记本作为每个人的必需品，除了办公功能外，在很大程度上也是

用户娱乐、休闲的重要载体。笔记本行业经过多年的发展，在技术领域已步入成熟、稳定期。在针对电脑产品设计这过程中，设计师常将散热孔缩小甚至隐藏，使笔记本外观看起来更加美观有质感，这往往会导致笔记本本身的散热功能大大降低，使笔记本温度升高，笔记本系统变慢、甚至死机，以至于影响电脑的性能、寿命，在较为严重的情况下会直接烧毁硬件导致电脑无法使用。所以就需要通过外部配件来加大

笔记板电脑的散热量[2] ，

那么一款多功能笔记本散热架就显得尤为重要。本设计在保证对笔记本进行散热为主要功能的前提下，还实现了产品造型简洁、便于收纳、方便携带这一功能需求。并在设计过程中给予产品更多的趣味性，加强用户与产品之间的亲密性，延长产品使用生命周期，这一设计对每天都在使用笔记本的用户来说具有较高的研究价值与设计意义[6] 。一、用户研究

（一）问卷调查

问卷调查是指调查者通过统一的问卷，向被调查者了解情况进而征询他们意见的一种资料收集法。问卷调查以大量的实验样本为研究基础，通过定量分析来确定问题与研究对象之间的关系及相关影响因素[3]

。

本设计通过设置问卷，了解目前用户在购买笔记本散热架时所考虑的因素，明确用户关注这些因素的原因。100学研探索

产品

（二）问卷调查结果及分析

调查问卷发出后，共收到有效答卷70份。对问卷调查的分析，可以得出以下几点结论：

在购买笔记本散热器时，造型、功能、尺寸是用户在购买时所关注的重点，其结果（如图1）所示，95.7%的用户比较关注产品造型，84.2%的用户会优先关注产品功能，57.1%的用户会优先关注产品尺寸、材质这两大功能。根据调查问卷得出以下三方面结论。

结论一：针对调查问卷用户的结果可以得出，用户在购买时第一个所考虑的因素是造型，造型是由产品的形态、色彩、表面处理、产品细节等方面所构成。造型是用户接触产品时的第一印象，这决定了用户是否有耐心对产品了解更多以及购买欲望程度。所以在产品造型设计过程中，对产品的色彩选择至关重要，这会加强产品质感，给予用户视觉上的未来感出发进行设计。

结论二：用户对产品功能的需求，主要表现在产品功能的多样性、便捷性两大方面。从产品功能角度进行分析，以这款笔记本散热架为例：

这是一款已经上市，正在发售的笔记本散热架。这款散热架完全符合人体工程学设计理念，在使用过程中，当用户主动靠近笔记本屏幕时，散热架也随之提升相应高度；这一功能既可以纠正用户坐姿，保证用户上半身的自立姿势，预防脊椎疾病的发生，且使用户的双眼与屏幕形成最佳的视线弧度，保证用户的视力角度健康，预防眼部疾病。

但此款散热架不便于收纳携带，（如图2）所示，产品造型简单大方，适合长期放置于固定位置使用，并不适合随身携带。

结论三：本设计通过目前市场产品中得到启发，在功能方面，不仅要满足散热功能，还需要考虑到产品的便捷性以及人性化等方面进行再设计。随着用户的消费态度发生了改变，简单的功能需求不再满足于用户的购买期望。审美情趣、设计感等方面也是当下用户所关注的重点[5]

。

那么设计过程中，给予产品更多的趣味性以及加强用户与笔记本散热架之间的亲密性，通过这一交互过程，加强用户的使用体验对一个产品是十分重要的。

设想在一个临时决定的小型会议空间内，用户需要通过笔记本向合作伙伴展示自己的文件来进一步说明自己的报告内容；若有一款散热架可以实现电脑360°旋转，使得每个参议者都能在第一时间直观地接收到你所传达的信息。那么这款散热架的作用对用户来说，就不再局限于散热功能，更多的是通过散热架这款产品提高办事效率，加进合作伙伴之间的感情。那么这样一款笔记本散热架和用户之间就产生了亲密性，用户会自发地对产品产生一种情怀，这不仅延续了产品的使用周期，还升华了产品的设计价值、使用价值。

图1 调查问卷统计情况图2 人体工程学型散热架

图3 人体部分关节运动范围二、笔记本散热架的创新设计

（一）产品设计定位

1.产品使用环境定位：满足正常工作环境、家庭环境，且便于携带；实现笔记本散热架与笔记本电脑一同装进收纳包内，便于外出携带。

2.功能定位（1）架体采用支撑结构与折叠结构相结合，让底座与支撑部位结合为一体，提高整个架体的稳定性。

（2）支撑部位可变动，保证扩大笔记本电脑底座散热空间的情况下，可根据实际情况调节高度，保证坐姿，肩颈背部肌肉，缓解疲劳。

（3）底座有可旋转装置，分享显示屏内容时，不需移动电脑。（4）方便外出携带。3.造型定位：产品造型定位为流线型设计，简单大方，适合不同人群使用，且产品造型以防被棱角等刮伤，保证使用安全性。

4.材料定位：散热架的整体材料选用铝合金材料。质量轻且具有较高的强度等特性，接触面使用的是表面具有防滑纹理的橡胶材料，增加笔记本与散热架、散热架体与桌面的摩擦力。环保无公害的材料符合当下健康环保这一设计理念。

5.色彩选择：色彩会直接影响用户的眼睛，强烈具有冲突感的色彩搭配，通常会造成用户视觉疲劳。选择未来感色系的银灰色，不对眼部不会产生强烈的视觉刺激，且搭配不同颜色的电脑，可以使产品具有

一种高新科技的视觉语感[1]

。

（二）产品人机工程学设计原理人机工程学，作为一门交叉性学科，它建立在许多学科的基础之上。由于其研究内容和应用范围非常广泛，相关的领域专家、学者都曾试图从不同角度为它命名。目前最专业的解释为国际人机工程学会的定义：人机工程学是研究人在工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素，研究系统中各组成部分的相互作用，研究在工作、生活和休假时间如何统一考虑工作效率、健康、安全和舒适等问题的学科[4] 。

在人机系统中，人是系统的主体，产品是人创造出来的，所以产品应该适应用户的活动特点。在使用散热架环境中，主要由用户、笔记本、笔记本散热架、可摆放桌面构成整体使用环境，其中用户的颈关节、胸关节、腰关节是主要活动关节且活动范围有限度（如图3）所示。

可变动支撑结构是根据人机工程学理论所确定，在不同环境下，操作者可根据自身情况调节支架高度，使得关节处在一定的舒适调节范围内，避免屏幕高度太低，导致用户不自觉地含胸低头，引发颈椎和腰椎的疲劳（如图4）所示。同时可变动的支撑部分可分为三个高度档，可以在一定范围内调整角度，最大限度实现产品给予用户的舒适性。保障用户视线处在舒适的视线范围，且满足各主要活动关节处在自然状态范围内。

（三）笔记本散热架最终方案效果该散热架可以抬高笔记本电脑，扩大机身底部空间，用于空气流

通，避免热聚集，达到散热效果[4]

。

散热架的支撑结构可以调节，可根据操作者实际情况进行高度调节，起到放松肩颈背部的作用。当显示

图4 笔记本摆放与坐姿关系图5 产品效果图

图6 产品爆炸图图7 产品旋转结构图8 产品支撑方式

屏内容需要与人分享时，散热架连同笔记本一同转动，避免了移动笔

记本电脑的麻烦。当不使用散热架时，散热架可通过折叠收纳，节省空间，便于携带（如图5）所示。

以下结合附图进一步说明本次设计的具体结构及实施方式。

一种通过旋转方式可实现笔记本电脑屏幕内容分享的散热装置。其主体包括（如图6）所示，1.橡胶垫2.支撑面3.支撑杆4.卡槽杆5.卡槽6.转轴外壳7.底座8.金属杆9.转轴。底座7底部与一橡胶垫1连接，起防滑作用。底座7与转轴9相连，转轴9外部覆盖转轴外壳6，形成一个转动体，进行同心转动，实现架体的左右转动。转轴外壳6上有一防滑橡胶垫1。卡槽杆4与转轴外壳6为一个整体，卡槽杆4上有位置不同的三个卡槽5。支撑面2与转轴外壳6通过金属杆8连接，支撑面2可以金属杆8为原点转动。支撑杆3与支撑面2同样通过金属杆8连接，支撑杆3可绕金属杆8转动，通过支撑杆3放置在不同的卡槽5位置来调节支撑高度，支撑面2表面粘贴三个防滑橡胶垫1。

（四）笔记本散热架结构说明此款散热架的造型采用圆形，并且底座内部设有可旋转装置。当需要分享显示屏上内容时，架体可转动，不需移动电脑，使得分享更加方便。通过底座7与转轴9相连转轴9，外部覆盖转轴外壳6，形成一个转动体，进行同心转动，实现架体的左右转动。整体效果（如图7）所示。

此散热架的设计点在于能够提供可变动的支撑装置，通过改变架体高度来调整操作者的坐姿，使得肩颈背部放松，上半身直立。通过支撑杆3放置在不同的卡槽5位置来调节支撑高度。整体效果（如图8）所示。总结

随着目前社会的科技发展水平和人口综合经济水平，以及各方面因素，笔记本电脑的使用频率无论是在学习还是工作生活中都在不断提高。笔记本散热架作为笔记本电脑的重要配件具有很大的设计空间以及设计意义。本次设计通过对用户调查的结果进行研究分析，结合人机工程学优化笔记本散热架的操作功能，使产品更加多样化，解决了目前用户对散热架的不同需求，极具实践创新意义。

参考文献

[1] [2] 胡雨霞[3] 王荣福..石海林谈谈笔记本散热技术的改进和发展.色彩构成和视觉心理在工业设计中的应用[ J ] .设计，2014（12）：114-116. 2003.25甘武琳.赵涛.问卷技术在旅游市场调查中存在的问题及改善方法 [J]. 办公设备文印.2004. [J]. （04广西大学学报）：39-40（哲学社会科学版）[4] [5] 曾宇辉（3.）张源：40-42.

，.工业设计在通信产品设计中的应用研究 [J]. 工程建设与设计，2008[6] 叶湄杨东旭.杨小军.工业设计中产品概念设计的分析.现代社会情境下景观设计审美观念的转变[ J ] .设计，2016[ J ] .（05设计）：58-59.

，2018（05）：44-46. （05）：6-9.产品学研探索101