基于一種低功耗云計(jì)算機(jī)機(jī)箱散熱裝置的設(shè)計(jì)

樊偉

（連云港師范高等專科學(xué)校 數(shù)學(xué)與信息工程學(xué)院，江蘇 連云港222006）

1 概述

1.1 背景技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，云計(jì)算機(jī)的使用已成為人們生活中不可或缺的一部分，其中云計(jì)算機(jī)所需使用的機(jī)箱散熱裝置尤為重要，機(jī)箱作為電腦配件中的一部分，它起的主要作用是放置和固定各電腦配件，同時(shí)也起到一個(gè)承托和保護(hù)作用。此外，電腦機(jī)箱具有屏蔽電磁輻射的重要作用。雖然在DIY 中不是很重要的配置，但是使用質(zhì)量不良的機(jī)箱容易讓主板和機(jī)箱短路，使電腦系統(tǒng)變得很不穩(wěn)定。

現(xiàn)有的云計(jì)算機(jī)機(jī)箱的散熱裝置通常只是用風(fēng)扇對(duì)內(nèi)部進(jìn)行散熱，而風(fēng)扇的散熱程度較低，散熱難度較大；現(xiàn)市場存在主要針對(duì)CPU 的散熱問題-風(fēng)冷方式有下壓式和側(cè)吹式兩種主要形式；第一，下壓式風(fēng)冷散熱是采用導(dǎo)熱片+風(fēng)扇設(shè)計(jì)，風(fēng)扇風(fēng)量通過散熱鰭片均勻分散，提高了散熱效率，并且能夠分散開吹到CPU 周圍主板上，給主板其他元器件帶來散熱效果，并且直吹CPU，散熱效果也很明顯。不足的地方是，由于風(fēng)扇直吹主板，熱氣沒有通道直接排出機(jī)箱，需要協(xié)調(diào)機(jī)箱風(fēng)扇。第二，側(cè)吹式散熱是在下壓式散熱基礎(chǔ)上改進(jìn)而來，主要采用了熱管導(dǎo)熱，配合風(fēng)扇側(cè)吹散熱片散熱的方式，由于風(fēng)扇是間接散熱，可能在同等材質(zhì)下，散熱效果沒有下壓式散熱效果好，并且只能夠?yàn)镃PU 散熱。但是采用了側(cè)吹風(fēng)扇，能夠與機(jī)箱風(fēng)扇有效串聯(lián)成一個(gè)整體風(fēng)道，讓整體散熱效果更加良好。但由于側(cè)吹式采用的散熱片和風(fēng)扇為高塔，對(duì)于安裝機(jī)箱的空間要求比較高，而且散熱片和風(fēng)扇比較后，安裝在CPU 上方也容易阻擋內(nèi)存插槽，不方便內(nèi)存條安裝。

而機(jī)箱存放的計(jì)算機(jī)運(yùn)行的主要部件，各部件的性能直接影響到計(jì)算機(jī)的運(yùn)行的性能，會(huì)散發(fā)出較大熱量。如何能及時(shí)降溫和及時(shí)排除機(jī)箱就成了亟待解決的問題，對(duì)此本文提出了一種低功耗云計(jì)算機(jī)機(jī)箱散熱裝置的設(shè)計(jì)方案[1]。

1.2 技術(shù)領(lǐng)域

本設(shè)計(jì)方案涉及機(jī)箱散熱裝置生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種低功耗云計(jì)算機(jī)機(jī)箱散熱裝置設(shè)計(jì)。

2 新型應(yīng)用

本設(shè)計(jì)方案提供一種低功耗云計(jì)算機(jī)機(jī)箱散熱裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的云計(jì)算機(jī)機(jī)箱的散熱裝置通常只是用風(fēng)扇對(duì)內(nèi)部進(jìn)行散熱，而風(fēng)扇的散熱程度較低，散熱難度較大等問題。

為解決上述問題提出了如下技術(shù)方案：設(shè)計(jì)一款低功耗云計(jì)算機(jī)機(jī)箱散熱裝置，包括機(jī)箱外殼；機(jī)箱外殼的內(nèi)部固定安裝有兩個(gè)托板，靠近上方托板的頂端固定安裝有兩個(gè)固定桿，靠近后方的固定桿的頂端固定安裝有電機(jī)，靠近前方的固定桿的頂端固定安裝有風(fēng)扇外殼，風(fēng)扇外殼的內(nèi)部固定安裝有風(fēng)扇，靠近下方的托板頂端固定安裝有連接桿，連接桿的頂端固定安裝有冷卻液容器，冷卻液容器的表面設(shè)有多個(gè)冷卻液管[2-3]。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)如下：本設(shè)計(jì)通過風(fēng)扇和冷卻液配合，使裝置內(nèi)部的溫度下降速度變快，提高散熱速度。通過風(fēng)扇對(duì)冷卻液管進(jìn)行散熱，使冷卻液管可快速散熱，進(jìn)而使冷卻液可以循環(huán)利用；通過機(jī)箱外殼兩側(cè)都設(shè)置多個(gè)通風(fēng)口的方式，使裝置內(nèi)部的空氣流通速度加快，提高散熱效率。通過滑蓋卡槽和機(jī)箱外殼的配合，使滑蓋卡槽可以隨時(shí)取下。

3 設(shè)計(jì)構(gòu)想

如圖1-4：1.機(jī)箱外殼；2.機(jī)箱滑蓋；3.按鈕；4.散熱網(wǎng)；5.通風(fēng)口；6.托板；7.風(fēng)扇外殼；8.風(fēng)扇；9.固定桿；10.冷卻液容器；11.冷卻液管；12.連接桿；13.電機(jī)；14.外轉(zhuǎn)子；15.轉(zhuǎn)軸；16.內(nèi)轉(zhuǎn)子；17.滑蓋卡槽；18.固定板；19.通孔。

圖1 計(jì)算機(jī)機(jī)箱散熱裝置整體的結(jié)構(gòu)示意圖

設(shè)計(jì)構(gòu)想如下：機(jī)箱外殼1，其特征在于：所述機(jī)箱外殼1的內(nèi)部固定安裝有兩個(gè)托板6，靠近上方的所述托板6 的頂端固定安裝有兩個(gè)固定桿9，靠近后方的所述固定桿9 的頂端固定安裝有電機(jī)13，靠近前方的所述固定桿9 的頂端固定安裝有風(fēng)扇外殼7，所述風(fēng)扇外殼7 的內(nèi)部固定安裝有風(fēng)扇8，靠近下方的所述托板6 的頂端固定安裝有連接桿12，所述連接桿12的頂端固定安裝有冷卻液容器10，所述冷卻液容器10 的表面設(shè)有多個(gè)冷卻液管11。

圖2 計(jì)算機(jī)機(jī)箱散熱裝置整體的側(cè)視圖

圖3 計(jì)算機(jī)機(jī)箱散熱裝置整體的剖面正視圖

圖4 計(jì)算機(jī)機(jī)箱散熱裝置整體剖面?zhèn)纫晥D

電機(jī)13 的內(nèi)部固定安裝有外轉(zhuǎn)子14，所述外轉(zhuǎn)子14 的內(nèi)部固定安裝有內(nèi)轉(zhuǎn)子16，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子16 的一端固定安裝有轉(zhuǎn)軸15，所述轉(zhuǎn)軸15 與風(fēng)扇8 固定連接。

機(jī)箱外殼1 的兩側(cè)均設(shè)有多個(gè)通風(fēng)口5。

機(jī)箱外殼1 的一端固定安裝有機(jī)箱滑蓋2，所述機(jī)箱滑蓋2表面的上方位置設(shè)有按鈕3，所述機(jī)箱滑蓋2 表面的下方位置設(shè)有兩個(gè)散熱網(wǎng)4。

機(jī)箱滑蓋2 內(nèi)部靠近頂端和底端的位置均固定安裝有固定板18。

固定板18 與機(jī)箱滑蓋2 之間的夾縫處設(shè)有滑蓋卡槽17，所述機(jī)箱外殼1 的外表面卡入滑蓋卡槽17 的內(nèi)部。

冷卻液容器10 的表面設(shè)有兩個(gè)通孔19，所述通孔19 與冷卻液管11 的兩端均固定連接。

4 具體實(shí)施方案

該設(shè)計(jì)方案具體包括機(jī)箱外殼1，機(jī)箱外殼1 的內(nèi)部固定安裝有兩個(gè)托板6，靠近上方的托板6 的頂端固定安裝有兩個(gè)固定桿9，靠近后方的固定桿9 的頂端固定安裝有電機(jī)13，靠近前方的固定桿9 的頂端固定安裝有風(fēng)扇外殼7，風(fēng)扇外殼7 的內(nèi)部固定安裝有風(fēng)扇8，靠近下方的托板6 的頂端固定安裝有連接桿12，連接桿12 的頂端固定安裝有冷卻液容器10，冷卻液容器10 的表面設(shè)有多個(gè)冷卻液管11[4]。

電機(jī)13 的內(nèi)部固定安裝有外轉(zhuǎn)子14，外轉(zhuǎn)子14 的內(nèi)部固定安裝有內(nèi)轉(zhuǎn)子16，內(nèi)轉(zhuǎn)子16 的一端固定安裝有轉(zhuǎn)軸15，轉(zhuǎn)軸15 與風(fēng)扇8 固定連接。通過風(fēng)扇8 對(duì)內(nèi)部進(jìn)行降溫，使裝置內(nèi)部的溫度下降速度變快，提高散熱速度。

機(jī)箱外殼1 的兩側(cè)均設(shè)有多個(gè)通風(fēng)口5。通過機(jī)箱外殼1 兩側(cè)都設(shè)置多個(gè)通風(fēng)口5 的方式，使裝置內(nèi)部的空氣流通速度加快，提高散熱效率。

機(jī)箱外殼1 的一端固定安裝有機(jī)箱滑蓋2，機(jī)箱滑蓋2 表面的上方位置設(shè)有按鈕3，機(jī)箱滑蓋2 表面的下方位置設(shè)有兩個(gè)散熱網(wǎng)4。機(jī)箱滑蓋2 內(nèi)部靠近頂端和底端的位置均固定安裝有固定板18。固定板18 與機(jī)箱滑蓋2 之間的夾縫處設(shè)有滑蓋卡槽17，機(jī)箱外殼1 的外表面卡入滑蓋卡槽17 的內(nèi)部。通過滑蓋卡槽17 和機(jī)箱外殼1 的配合，使滑蓋卡槽17 可隨時(shí)從機(jī)箱外殼1 的表面取下，對(duì)內(nèi)部進(jìn)行維修處理、清潔處理，減小了維修成本。冷卻液容器10 的表面設(shè)有兩個(gè)通孔19，通孔19 與冷卻液管11 的兩端均固定連接。

其工作原理：使用時(shí)，將裝置放置指定位置，檢查各部件是否正常工作，通過風(fēng)扇8 和冷卻液容器10 配合，使裝置內(nèi)部的溫度下降速度變快，提高散熱速度。通過風(fēng)扇8 對(duì)冷卻液管11進(jìn)行散熱，使冷卻液管11 可快速散熱，進(jìn)而使冷卻液可以循環(huán)利用，通過滑蓋卡槽17 和機(jī)箱外殼1 的配合，使滑蓋卡槽17 可隨時(shí)從機(jī)箱外殼1 的表面取下，對(duì)內(nèi)部進(jìn)行維修處理，清潔處理，減小了維修成本，通過托板6 對(duì)各電子元件進(jìn)行固定安裝，方便排線，減小維修難度[5-6]。

5 結(jié)論

本設(shè)計(jì)提出一種低功耗云計(jì)算機(jī)機(jī)箱散熱裝置，通過風(fēng)扇和冷卻液配合，使裝置內(nèi)部的溫度下降速度變快，提高散熱速度。通過風(fēng)扇對(duì)冷卻液管進(jìn)行散熱，使冷卻液管可快速散熱，進(jìn)而使冷卻液可以循環(huán)利用，很好的解決了現(xiàn)在云計(jì)算機(jī)機(jī)箱的散熱問題。后續(xù)工作，將對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)箱部件降低能耗作進(jìn)一步的研究。