PC機(jī)機(jī)箱結(jié)構(gòu)及外觀改良設(shè)計(jì)

汪國(guó)超 張子楊 殷磊 周江龍 董超男 聶媛媛

（南京工程學(xué)院，江蘇 南京 211167）

一、設(shè)計(jì)背景與意義

（一）背景

電腦機(jī)箱的生產(chǎn)， 在南方沿海企業(yè)， 尤其臺(tái)資企業(yè)里， 是相當(dāng)?shù)湫秃推占暗模?出口量約占全球需求量的30%之多。[1]國(guó)家發(fā)改委統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2015年全國(guó)居民家庭平均沒百戶計(jì)算機(jī)擁有量達(dá)到55.5臺(tái)/百戶。這個(gè)數(shù)據(jù)是遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的平均水平，國(guó)內(nèi)的發(fā)展空間上是充足的。機(jī)箱的內(nèi)部組成主要包括主板、電源、顯卡、硬盤、散熱系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)構(gòu)成的，但對(duì)于大多數(shù)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(huì)使用電腦，一旦出現(xiàn)相應(yīng)的硬件問題是無法得到有效解決的。散熱系統(tǒng)上面的缺陷也是比較突出的，大多數(shù)PC機(jī)機(jī)箱的散熱是采用風(fēng)扇來散熱，這就使得PC機(jī)的機(jī)箱體積在不斷增加，同時(shí)隨著風(fēng)扇的增加，導(dǎo)致了電腦機(jī)箱的噪音問題也變得突出了。國(guó)內(nèi)和國(guó)外外觀方面創(chuàng)新很少，大多數(shù)千篇一律，也有少數(shù)公司在做個(gè)性化設(shè)計(jì)，提出工業(yè)4.0的個(gè)性定制設(shè)計(jì)，這方面暫時(shí)還是起步狀態(tài)，并沒有達(dá)到市場(chǎng)化規(guī)模。

（二）意義

PC機(jī)機(jī)箱的結(jié)構(gòu)與外觀設(shè)計(jì)有利于當(dāng)下機(jī)箱市場(chǎng)的發(fā)展，增加國(guó)內(nèi)機(jī)箱在國(guó)際市場(chǎng)的竟?fàn)幜?。解決散熱產(chǎn)生的硬件問題將會(huì)給使用者提供一個(gè)更好的使用環(huán)境，也將在無形中提高使用者的辦公效率。外觀的設(shè)計(jì)的優(yōu)化，將會(huì)更加吸引消費(fèi)者的眼球，得到更多市場(chǎng)份額，服務(wù)不同的消費(fèi)人群。

二、對(duì)PC機(jī)機(jī)箱機(jī)構(gòu)及外觀改良設(shè)計(jì)

結(jié)合電腦機(jī)箱的實(shí)際問題，我們將會(huì)在散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)和外觀設(shè)計(jì)三方面尋找平衡點(diǎn)來解決市場(chǎng)上機(jī)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(fèi)人群的審美，改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)也讓PC機(jī)使用起來更加安全可靠，辦公環(huán)境更加舒適可靠。

（一）散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

PC機(jī)內(nèi)部需要降溫的地方只有電源、CPU、顯卡這三個(gè)區(qū)域需要降溫處理，一旦這三個(gè)方面溫度超高就會(huì)造成電腦的安全保護(hù)，造成電腦的自動(dòng)關(guān)機(jī)。市場(chǎng)解決這個(gè)問題的主要分為兩個(gè)方面。一是增加機(jī)箱的空間，使得機(jī)箱內(nèi)部空氣的循環(huán)流動(dòng)更加迅速。二是多加大功率風(fēng)扇，他們不僅僅在顯卡、CPU上有風(fēng)扇，在機(jī)箱與外界空氣交換處也會(huì)加裝風(fēng)扇來使內(nèi)部溫度達(dá)到電腦正常工作狀態(tài)。這些風(fēng)扇在工作中都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲；此外，硬盤和光驅(qū)工作時(shí)的震動(dòng)，機(jī)箱的共振，也會(huì)產(chǎn)生噪聲。[2]這兩種方案間接地造成機(jī)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(gè)方面帶來的問題，提出了散熱系統(tǒng)的改良設(shè)計(jì)，將不再采用傳統(tǒng)的大空間與風(fēng)扇來散熱，使用工業(yè)機(jī)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(shè)備上，現(xiàn)在市場(chǎng)也有使用水冷散熱的，由于安裝不方便，機(jī)箱沒有預(yù)留水冷裝置的空間，間接的造成了水冷系統(tǒng)沒有達(dá)到普及。這次設(shè)計(jì)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(shè)備降溫處理。這樣也將使得機(jī)箱的內(nèi)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(shè)計(jì)上給我們更多的空間。

（二）模塊化改良設(shè)計(jì)

CPU、顯卡、硬盤、主板等的相互獨(dú)立，本來就是模塊化，但我們?cè)诖蜷_電腦主機(jī)時(shí)卻讓使用者難以接受，錯(cuò)綜復(fù)雜的數(shù)據(jù)線電源線是讓我們頭疼的，這次設(shè)計(jì)將在機(jī)箱內(nèi)部加上一塊集成電路板來取代以前的電源線與數(shù)據(jù)線，這些線路故障已經(jīng)成了電腦維修的主要問題所在，改為集成電路板，固態(tài)硬盤、移動(dòng)硬盤、光驅(qū)等的安裝與更換將會(huì)更加便捷，直接抽插即可實(shí)現(xiàn)硬件的替換。為了方便使用者的使用，設(shè)計(jì)采用整體抽插設(shè)計(jì)，主板與電路板左右放置，冷卻裝置與電源放在機(jī)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(shí)現(xiàn)散熱、供電與數(shù)據(jù)傳輸。這樣設(shè)計(jì)采用雙層設(shè)計(jì)，使得整體機(jī)箱更加牢固，集成電路板的使用，也使得電腦的安全達(dá)到了更高的安全保障。

（三）外觀設(shè)計(jì)

模塊化設(shè)計(jì)與散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)，給了外觀設(shè)計(jì)留下了足夠地發(fā)揮空間。相對(duì)傳統(tǒng)的電腦機(jī)箱，這款機(jī)箱體積上更小，將會(huì)節(jié)約主機(jī)本身占用的空間。設(shè)計(jì)整體風(fēng)格采用現(xiàn)代簡(jiǎn)約風(fēng)格，更能被當(dāng)下多數(shù)人認(rèn)可，小巧玲瓏已經(jīng)成了社會(huì)的主流。外觀方面為了降低成本，設(shè)計(jì)采用方體設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)能極大提高機(jī)箱內(nèi)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(gè)活力十足的開端。

三、結(jié)語

這次設(shè)計(jì)PC機(jī)機(jī)箱為載體，設(shè)計(jì)從內(nèi)在結(jié)構(gòu)出發(fā)來解決內(nèi)外部關(guān)系，合理運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)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(chǎng)需求。此設(shè)計(jì)中的各種連接方式暫時(shí)還是缺少技術(shù)支持的，缺少一定的統(tǒng)一端口標(biāo)準(zhǔn)，但這個(gè)設(shè)計(jì)師提供了一定的設(shè)計(jì)方向。在電腦機(jī)箱的模塊化設(shè)計(jì)的不斷深入，在產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新，如何合理運(yùn)用跨學(xué)科的知識(shí)來解決， 這些都是值得設(shè)計(jì)師深思的問題。