基于一種低功耗云計算機機箱散熱裝置的設計

樊偉

（連云港師范高等?？茖W校 數學與信息工程學院，江蘇 連云港222006）

1 概述

1.1 背景技術

隨著社會經濟的快速發(fā)展，云計算機的使用已成為人們生活中不可或缺的一部分，其中云計算機所需使用的機箱散熱裝置尤為重要，機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，同時也起到一個承托和保護作用。此外，電腦機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，但是使用質量不良的機箱容易讓主板和機箱短路，使電腦系統(tǒng)變得很不穩(wěn)定。

現有的云計算機機箱的散熱裝置通常只是用風扇對內部進行散熱，而風扇的散熱程度較低，散熱難度較大；現市場存在主要針對CPU 的散熱問題-風冷方式有下壓式和側吹式兩種主要形式；第一，下壓式風冷散熱是采用導熱片+風扇設計，風扇風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，由于風扇直吹主板，熱氣沒有通道直接排出機箱，需要協(xié)調機箱風扇。第二，側吹式散熱是在下壓式散熱基礎上改進而來，主要采用了熱管導熱，配合風扇側吹散熱片散熱的方式，由于風扇是間接散熱，可能在同等材質下，散熱效果沒有下壓式散熱效果好，并且只能夠為CPU 散熱。但是采用了側吹風扇，能夠與機箱風扇有效串聯成一個整體風道，讓整體散熱效果更加良好。但由于側吹式采用的散熱片和風扇為高塔，對于安裝機箱的空間要求比較高，而且散熱片和風扇比較后，安裝在CPU 上方也容易阻擋內存插槽，不方便內存條安裝。

而機箱存放的計算機運行的主要部件，各部件的性能直接影響到計算機的運行的性能，會散發(fā)出較大熱量。如何能及時降溫和及時排除機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算機機箱散熱裝置的設計方案[1]。

1.2 技術領域

本設計方案涉及機箱散熱裝置生產制造技術領域，具體為一種低功耗云計算機機箱散熱裝置設計。

2 新型應用

本設計方案提供一種低功耗云計算機機箱散熱裝置，以解決上述背景技術中提出的云計算機機箱的散熱裝置通常只是用風扇對內部進行散熱，而風扇的散熱程度較低，散熱難度較大等問題。

為解決上述問題提出了如下技術方案：設計一款低功耗云計算機機箱散熱裝置，包括機箱外殼；機箱外殼的內部固定安裝有兩個托板，靠近上方托板的頂端固定安裝有兩個固定桿，靠近后方的固定桿的頂端固定安裝有電機，靠近前方的固定桿的頂端固定安裝有風扇外殼，風扇外殼的內部固定安裝有風扇，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有多個冷卻液管[2-3]。

與現有技術相比，本設計的優(yōu)勢如下：本設計通過風扇和冷卻液配合，使裝置內部的溫度下降速度變快，提高散熱速度。通過風扇對冷卻液管進行散熱，使冷卻液管可快速散熱，進而使冷卻液可以循環(huán)利用；通過機箱外殼兩側都設置多個通風口的方式，使裝置內部的空氣流通速度加快，提高散熱效率。通過滑蓋卡槽和機箱外殼的配合，使滑蓋卡槽可以隨時取下。

3 設計構想

如圖1-4：1.機箱外殼；2.機箱滑蓋；3.按鈕；4.散熱網；5.通風口；6.托板；7.風扇外殼；8.風扇；9.固定桿；10.冷卻液容器；11.冷卻液管；12.連接桿；13.電機；14.外轉子；15.轉軸；16.內轉子；17.滑蓋卡槽；18.固定板；19.通孔。

圖1 計算機機箱散熱裝置整體的結構示意圖

設計構想如下：機箱外殼1，其特征在于：所述機箱外殼1的內部固定安裝有兩個托板6，靠近上方的所述托板6 的頂端固定安裝有兩個固定桿9，靠近后方的所述固定桿9 的頂端固定安裝有電機13，靠近前方的所述固定桿9 的頂端固定安裝有風扇外殼7，所述風扇外殼7 的內部固定安裝有風扇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 的表面設有多個冷卻液管11。

圖2 計算機機箱散熱裝置整體的側視圖

圖3 計算機機箱散熱裝置整體的剖面正視圖

圖4 計算機機箱散熱裝置整體剖面?zhèn)纫晥D

電機13 的內部固定安裝有外轉子14，所述外轉子14 的內部固定安裝有內轉子16，所述內轉子16 的一端固定安裝有轉軸15，所述轉軸15 與風扇8 固定連接。

機箱外殼1 的兩側均設有多個通風口5。

機箱外殼1 的一端固定安裝有機箱滑蓋2，所述機箱滑蓋2表面的上方位置設有按鈕3，所述機箱滑蓋2 表面的下方位置設有兩個散熱網4。

機箱滑蓋2 內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 與機箱滑蓋2 之間的夾縫處設有滑蓋卡槽17，所述機箱外殼1 的外表面卡入滑蓋卡槽17 的內部。

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

4 具體實施方案

該設計方案具體包括機箱外殼1，機箱外殼1 的內部固定安裝有兩個托板6，靠近上方的托板6 的頂端固定安裝有兩個固定桿9，靠近后方的固定桿9 的頂端固定安裝有電機13，靠近前方的固定桿9 的頂端固定安裝有風扇外殼7，風扇外殼7 的內部固定安裝有風扇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 的表面設有多個冷卻液管11[4]。

電機13 的內部固定安裝有外轉子14，外轉子14 的內部固定安裝有內轉子16，內轉子16 的一端固定安裝有轉軸15，轉軸15 與風扇8 固定連接。通過風扇8 對內部進行降溫，使裝置內部的溫度下降速度變快，提高散熱速度。

機箱外殼1 的兩側均設有多個通風口5。通過機箱外殼1 兩側都設置多個通風口5 的方式，使裝置內部的空氣流通速度加快，提高散熱效率。

機箱外殼1 的一端固定安裝有機箱滑蓋2，機箱滑蓋2 表面的上方位置設有按鈕3，機箱滑蓋2 表面的下方位置設有兩個散熱網4。機箱滑蓋2 內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 與機箱滑蓋2 之間的夾縫處設有滑蓋卡槽17，機箱外殼1 的外表面卡入滑蓋卡槽17 的內部。通過滑蓋卡槽17 和機箱外殼1 的配合，使滑蓋卡槽17 可隨時從機箱外殼1 的表面取下，對內部進行維修處理、清潔處理，減小了維修成本。冷卻液容器10 的表面設有兩個通孔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，將裝置放置指定位置，檢查各部件是否正常工作，通過風扇8 和冷卻液容器10 配合，使裝置內部的溫度下降速度變快，提高散熱速度。通過風扇8 對冷卻液管11進行散熱，使冷卻液管11 可快速散熱，進而使冷卻液可以循環(huán)利用，通過滑蓋卡槽17 和機箱外殼1 的配合，使滑蓋卡槽17 可隨時從機箱外殼1 的表面取下，對內部進行維修處理，清潔處理，減小了維修成本，通過托板6 對各電子元件進行固定安裝，方便排線，減小維修難度[5-6]。

5 結論

本設計提出一種低功耗云計算機機箱散熱裝置，通過風扇和冷卻液配合，使裝置內部的溫度下降速度變快，提高散熱速度。通過風扇對冷卻液管進行散熱，使冷卻液管可快速散熱，進而使冷卻液可以循環(huán)利用，很好的解決了現在云計算機機箱的散熱問題。后續(xù)工作，將對計算機機箱部件降低能耗作進一步的研究。