基于一种低功耗云计算机机箱散热装置的设计

樊伟

（连云港师范高等专科学校 数学与信息工程学院，江苏 连云港222006）

1 概述

1.1 背景技术

随着社会经济的快速发展，云计算机的使用已成为人们生活中不可或缺的一部分，其中云计算机所需使用的机箱散热装置尤为重要，机箱作为电脑配件中的一部分，它起的主要作用是放置和固定各电脑配件，同时也起到一个承托和保护作用。此外，电脑机箱具有屏蔽电磁辐射的重要作用。虽然在DIY 中不是很重要的配置，但是使用质量不良的机箱容易让主板和机箱短路，使电脑系统变得很不稳定。

现有的云计算机机箱的散热装置通常只是用风扇对内部进行散热，而风扇的散热程度较低，散热难度较大；现市场存在主要针对CPU 的散热问题-风冷方式有下压式和侧吹式两种主要形式；第一，下压式风冷散热是采用导热片+风扇设计，风扇风量通过散热鳍片均匀分散，提高了散热效率，并且能够分散开吹到CPU 周围主板上，给主板其他元器件带来散热效果，并且直吹CPU，散热效果也很明显。不足的地方是，由于风扇直吹主板，热气没有通道直接排出机箱，需要协调机箱风扇。第二，侧吹式散热是在下压式散热基础上改进而来，主要采用了热管导热，配合风扇侧吹散热片散热的方式，由于风扇是间接散热，可能在同等材质下，散热效果没有下压式散热效果好，并且只能够为CPU 散热。但是采用了侧吹风扇，能够与机箱风扇有效串联成一个整体风道，让整体散热效果更加良好。但由于侧吹式采用的散热片和风扇为高塔，对于安装机箱的空间要求比较高，而且散热片和风扇比较后，安装在CPU 上方也容易阻挡内存插槽，不方便内存条安装。

而机箱存放的计算机运行的主要部件，各部件的性能直接影响到计算机的运行的性能，会散发出较大热量。如何能及时降温和及时排除机箱就成了亟待解决的问题，对此本文提出了一种低功耗云计算机机箱散热装置的设计方案[1]。

1.2 技术领域

本设计方案涉及机箱散热装置生产制造技术领域，具体为一种低功耗云计算机机箱散热装置设计。

2 新型应用

本设计方案提供一种低功耗云计算机机箱散热装置，以解决上述背景技术中提出的云计算机机箱的散热装置通常只是用风扇对内部进行散热，而风扇的散热程度较低，散热难度较大等问题。

为解决上述问题提出了如下技术方案：设计一款低功耗云计算机机箱散热装置，包括机箱外壳；机箱外壳的内部固定安装有两个托板，靠近上方托板的顶端固定安装有两个固定杆，靠近后方的固定杆的顶端固定安装有电机，靠近前方的固定杆的顶端固定安装有风扇外壳，风扇外壳的内部固定安装有风扇，靠近下方的托板顶端固定安装有连接杆，连接杆的顶端固定安装有冷却液容器，冷却液容器的表面设有多个冷却液管[2-3]。

与现有技术相比，本设计的优势如下：本设计通过风扇和冷却液配合，使装置内部的温度下降速度变快，提高散热速度。通过风扇对冷却液管进行散热，使冷却液管可快速散热，进而使冷却液可以循环利用；通过机箱外壳两侧都设置多个通风口的方式，使装置内部的空气流通速度加快，提高散热效率。通过滑盖卡槽和机箱外壳的配合，使滑盖卡槽可以随时取下。

3 设计构想

如图1-4：1.机箱外壳；2.机箱滑盖；3.按钮；4.散热网；5.通风口；6.托板；7.风扇外壳；8.风扇；9.固定杆；10.冷却液容器；11.冷却液管；12.连接杆；13.电机；14.外转子；15.转轴；16.内转子；17.滑盖卡槽；18.固定板；19.通孔。

图1 计算机机箱散热装置整体的结构示意图

设计构想如下：机箱外壳1，其特征在于：所述机箱外壳1的内部固定安装有两个托板6，靠近上方的所述托板6 的顶端固定安装有两个固定杆9，靠近后方的所述固定杆9 的顶端固定安装有电机13，靠近前方的所述固定杆9 的顶端固定安装有风扇外壳7，所述风扇外壳7 的内部固定安装有风扇8，靠近下方的所述托板6 的顶端固定安装有连接杆12，所述连接杆12的顶端固定安装有冷却液容器10，所述冷却液容器10 的表面设有多个冷却液管11。

图2 计算机机箱散热装置整体的侧视图

图3 计算机机箱散热装置整体的剖面正视图

图4 计算机机箱散热装置整体剖面侧视图

电机13 的内部固定安装有外转子14，所述外转子14 的内部固定安装有内转子16，所述内转子16 的一端固定安装有转轴15，所述转轴15 与风扇8 固定连接。

机箱外壳1 的两侧均设有多个通风口5。

机箱外壳1 的一端固定安装有机箱滑盖2，所述机箱滑盖2表面的上方位置设有按钮3，所述机箱滑盖2 表面的下方位置设有两个散热网4。

机箱滑盖2 内部靠近顶端和底端的位置均固定安装有固定板18。

固定板18 与机箱滑盖2 之间的夹缝处设有滑盖卡槽17，所述机箱外壳1 的外表面卡入滑盖卡槽17 的内部。

冷却液容器10 的表面设有两个通孔19，所述通孔19 与冷却液管11 的两端均固定连接。

4 具体实施方案

该设计方案具体包括机箱外壳1，机箱外壳1 的内部固定安装有两个托板6，靠近上方的托板6 的顶端固定安装有两个固定杆9，靠近后方的固定杆9 的顶端固定安装有电机13，靠近前方的固定杆9 的顶端固定安装有风扇外壳7，风扇外壳7 的内部固定安装有风扇8，靠近下方的托板6 的顶端固定安装有连接杆12，连接杆12 的顶端固定安装有冷却液容器10，冷却液容器10 的表面设有多个冷却液管11[4]。

电机13 的内部固定安装有外转子14，外转子14 的内部固定安装有内转子16，内转子16 的一端固定安装有转轴15，转轴15 与风扇8 固定连接。通过风扇8 对内部进行降温，使装置内部的温度下降速度变快，提高散热速度。

机箱外壳1 的两侧均设有多个通风口5。通过机箱外壳1 两侧都设置多个通风口5 的方式，使装置内部的空气流通速度加快，提高散热效率。

机箱外壳1 的一端固定安装有机箱滑盖2，机箱滑盖2 表面的上方位置设有按钮3，机箱滑盖2 表面的下方位置设有两个散热网4。机箱滑盖2 内部靠近顶端和底端的位置均固定安装有固定板18。固定板18 与机箱滑盖2 之间的夹缝处设有滑盖卡槽17，机箱外壳1 的外表面卡入滑盖卡槽17 的内部。通过滑盖卡槽17 和机箱外壳1 的配合，使滑盖卡槽17 可随时从机箱外壳1 的表面取下，对内部进行维修处理、清洁处理，减小了维修成本。冷却液容器10 的表面设有两个通孔19，通孔19 与冷却液管11 的两端均固定连接。

其工作原理：使用时，将装置放置指定位置，检查各部件是否正常工作，通过风扇8 和冷却液容器10 配合，使装置内部的温度下降速度变快，提高散热速度。通过风扇8 对冷却液管11进行散热，使冷却液管11 可快速散热，进而使冷却液可以循环利用，通过滑盖卡槽17 和机箱外壳1 的配合，使滑盖卡槽17 可随时从机箱外壳1 的表面取下，对内部进行维修处理，清洁处理，减小了维修成本，通过托板6 对各电子元件进行固定安装，方便排线，减小维修难度[5-6]。

5 结论

本设计提出一种低功耗云计算机机箱散热装置，通过风扇和冷却液配合，使装置内部的温度下降速度变快，提高散热速度。通过风扇对冷却液管进行散热，使冷却液管可快速散热，进而使冷却液可以循环利用，很好的解决了现在云计算机机箱的散热问题。后续工作，将对计算机机箱部件降低能耗作进一步的研究。