PC機機箱結構及外觀改良設計

汪國超 張子楊 殷磊 周江龍 董超男 聶媛媛

（南京工程學院，江蘇 南京 211167）

一、設計背景與意義

（一）背景

電腦機箱的生產， 在南方沿海企業， 尤其臺資企業里， 是相當典型和普及的， 出口量約占全球需求量的30%之多。[1]國家發改委統計數據顯示，2015年全國居民家庭平均沒百戶計算機擁有量達到55.5臺/百戶。這個數據是遠低于發達國家的平均水平，國內的發展空間上是充足的。機箱的內部組成主要包括主板、電源、顯卡、硬盤、散熱系統、驅動構成的，但對于大多數用戶是不懂電腦的工作原理以及各方面的連接，他們僅僅會使用電腦，一旦出現相應的硬件問題是無法得到有效解決的。散熱系統上面的缺陷也是比較突出的，大多數PC機機箱的散熱是采用風扇來散熱，這就使得PC機的機箱體積在不斷增加，同時隨著風扇的增加，導致了電腦機箱的噪音問題也變得突出了。國內和國外外觀方面創新很少，大多數千篇一律，也有少數公司在做個性化設計，提出工業4.0的個性定制設計，這方面暫時還是起步狀態，并沒有達到市場化規模。

（二）意義

PC機機箱的結構與外觀設計有利于當下機箱市場的發展，增加國內機箱在國際市場的竟爭力。解決散熱產生的硬件問題將會給使用者提供一個更好的使用環境，也將在無形中提高使用者的辦公效率。外觀的設計的優化，將會更加吸引消費者的眼球，得到更多市場份額，服務不同的消費人群。

二、對PC機機箱機構及外觀改良設計

結合電腦機箱的實際問題，我們將會在散熱系統設計、模塊化設計和外觀設計三方面尋找平衡點來解決市場上機箱所存在的一系列問題。問題的將方便使用者的使用，符合更多消費人群的審美，改變內部結構也讓PC機使用起來更加安全可靠，辦公環境更加舒適可靠。

（一）散熱系統設計

PC機內部需要降溫的地方只有電源、CPU、顯卡這三個區域需要降溫處理，一旦這三個方面溫度超高就會造成電腦的安全保護，造成電腦的自動關機。市場解決這個問題的主要分為兩個方面。一是增加機箱的空間，使得機箱內部空氣的循環流動更加迅速。二是多加大功率風扇，他們不僅僅在顯卡、CPU上有風扇，在機箱與外界空氣交換處也會加裝風扇來使內部溫度達到電腦正常工作狀態。這些風扇在工作中都會產生振動和噪聲；此外，硬盤和光驅工作時的震動，機箱的共振，也會產生噪聲。[2]這兩種方案間接地造成機箱體積的增大，也在無意間給使用者造成一定的噪音問題，使一些心煩意亂的使用者更加無法靜下心來工作。在綜合這兩個方面帶來的問題，提出了散熱系統的改良設計，將不再采用傳統的大空間與風扇來散熱，使用工業機械上的水冷散熱，水冷散熱早就被使用在電腦上面，主要用在大型電腦設備上，現在市場也有使用水冷散熱的，由于安裝不方便，機箱沒有預留水冷裝置的空間，間接的造成了水冷系統沒有達到普及。這次設計將固定水冷裝置，通過伸縮軟管的方式來給需要降溫的電腦設備降溫處理。這樣也將使得機箱的內部空間的氣體不需要與外部空間氣體充分交換，將在造型設計上給我們更多的空間。

（二）模塊化改良設計

CPU、顯卡、硬盤、主板等的相互獨立，本來就是模塊化，但我們在打開電腦主機時卻讓使用者難以接受，錯綜復雜的數據線電源線是讓我們頭疼的，這次設計將在機箱內部加上一塊集成電路板來取代以前的電源線與數據線，這些線路故障已經成了電腦維修的主要問題所在，改為集成電路板，固態硬盤、移動硬盤、光驅等的安裝與更換將會更加便捷，直接抽插即可實現硬件的替換。為了方便使用者的使用，設計采用整體抽插設計，主板與電路板左右放置，冷卻裝置與電源放在機箱尾部固定安放，通過插口與伸縮軟管與前面主板與集成電路板實現散熱、供電與數據傳輸。這樣設計采用雙層設計，使得整體機箱更加牢固，集成電路板的使用，也使得電腦的安全達到了更高的安全保障。

（三）外觀設計

模塊化設計與散熱系統設計，給了外觀設計留下了足夠地發揮空間。相對傳統的電腦機箱，這款機箱體積上更小，將會節約主機本身占用的空間。設計整體風格采用現代簡約風格，更能被當下多數人認可，小巧玲瓏已經成了社會的主流。外觀方面為了降低成本，設計采用方體設計，這種設計能極大提高機箱內部空間的利用率，滿足大眾需求。顏色上采用黑色為主，紅色為輔，黑色讓人們覺得高端大氣，紅色給使用者一定的活力，讓枯燥的工作擁有一個活力十足的開端。

三、結語

這次設計PC機機箱為載體，設計從內在結構出發來解決內外部關系，合理運用模塊化設計方便使用者的功能，在滿足功能主義第一的條件下，來解決外觀問題，使其更加符合市場需求。此設計中的各種連接方式暫時還是缺少技術支持的，缺少一定的統一端口標準，但這個設計師提供了一定的設計方向。在電腦機箱的模塊化設計的不斷深入，在產品在結構上的創新，如何合理運用跨學科的知識來解決， 這些都是值得設計師深思的問題。