樊偉

（連云港師范高等?？茖W(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，將對計(jì)算機(jī)機(jī)箱部件降低能耗作進(jìn)一步的研究。