专利名称：计算机高效散热装置及其机箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计算机高效散热装置及其机箱。
背景技术：
目前计算机以风冷散热为主，同时热导管散热装置、液冷散热装置、制冷散热装置也开始出现，热导管散热效果好，但成本高，本身散发热量也积聚在机箱内；液冷散热效果好，但可靠性差；制冷散热效果更好，但成本更高，且需要一套单独制冷装置。随着计算机CPU主频和内存工作频率以及硬盘速度的提高，计算机各发热元器件产生的热量越来越高，这使得计算机机箱散热成为困难问题。
为提高散热效果，许多散热器厂商采用加大散热器尺寸、加大散热面积、使用热传导系数高的材料制作散热器、提高风扇转速、加大风扇尺寸、提高风量和风压等一系列措施，但这都会增加散热器重量和成本，增加风扇噪音，这些措施都没有从提高传热学原理中冷却工质的温度差来增加散热效果。
如图1、图2所示，散热器风扇将机箱内空气吹向散热器带走热量，一部分热空气通过机箱散热孔排出机箱，另一部分热空气停留在机箱内又被风扇重新吸入吹向散热器，散热效果不好。机箱内空气温度越来越高，这使得机箱内元器件的温度越来越高，直到在一个较高的温度达到平衡，所以降低风扇进气温度是降低机箱内元器件温度的一个有效途径。为此许多机箱增加前置吸气风扇、后置排气风扇、内侧板风扇，但这些风扇没有将吸进机箱的冷空气直接吹向散热器风扇进气口，而是和机箱内热空气混和后再被散热器风扇吸入吹向散热器，后置排气风扇只是将散热器排出的和机箱内空气混和后的热空气排出机箱，没有将散热器排出的热空气直接排出机箱，所以这些风扇虽然降低散热器风扇进气口的空气温度，但仍比机箱外冷空气的温度要高，散热效果改善不多。
目前，有一种机箱如图3、图4所示，该机箱在内侧板上开有散热孔，并加装导管，其一端装在机箱散热孔上，另一端伸向主板，这样可以略微增加机箱外冷空气向机箱内流动，但该导管没有和散热器风扇进气口直接连接，仍会使流进机箱的冷空气和机箱内热空气混和，散热效果改善不多。
目前一些专利虽然采用进气导管和排气导管降低机箱内空气温度，但使用方式不够准确有效，散热效果不好。例如，中国专利公告号CN2377595Y，名称为“计算机风管式散热器”，该专利仅在机箱开关电源处设置风扇，进气导管和散热器没有设风扇，仅靠电源风扇排气产生的负压使得机箱外冷空气向机箱内散热器流动，风量和风压很小。要产生负压必须机箱气密，这样机箱上就不能开设散热孔，机箱只有通过电源风扇排出机箱内热空气，散热效果不好，且机箱生产装配难以保证气密。
中国专利公告号CN2531436Y，名称为“计算机排气式散热装置”；中国专利公告号CN2371590Y，公告日2000年3月29日，名称为“计算机内部封闭导管式散热装置”，这二个专利都采用排气导管将散热器排出的热空气直接排出机箱，但都没有使用散热效果更好的进气导管，且都采用散热器外罩，占用空间，排气效率不高，散热效果不好。
中国专利公开号CN1395154A，名称为“电脑机箱散热方法及其装置”，该专利采用对主板背面及其上焊点进行主动通风散热，没有针对发热量大的主板元器件背面通风散热，没有采用进气导管和排气槽，也没有对进气采用预冷却，也没有在发热量大的主板元器件背面开设贯通主板的通气孔，散热效果不好。
中国专利公告号CN2541895Y，名称为“具有改良散热风道结构的计算机”，该专利中的通风间隙和导风槽占用有效空间，其进气口开在机箱前面板的上侧或下侧，距离涡轮风扇和发热元件太远，且导风槽的形状不符合流体力学原理，风阻大，无排气导管。仅采用涡轮风扇，且风扇出风口和发热元件没有紧密连接，散热效果不好。
上述机箱散热装置和上述专利的机箱散热装置，都没有主动将机箱外冷空气通过进气导管直接吹向发热元器件，并且没有将进气导管和排气导管联合使用，散热效果都不好。
发明内容
本实用新型的主要目的在于克服现有散热装置的上述不足，提供一种计算机高效散热装置及其机箱，在现有机箱内外，通过对机箱内发热元器件正反面闲置空间加装符合流体力学原理的风管、通风装置以及制冷设备，可以成倍提高散热效果。
本实用新型的目的通过如下措施来实现一种计算机高效散热装置及其机箱，该机箱外板上开有进气主口，其上设有透气防护装置组、防尘装置组，机箱内设有进气主导管，所述进气主导管的内壁呈无突变的流线型，该进气主导管的一端和机箱进气主口活动连接，另一端和机箱内发热元器件组活动连接，进气主导管上设有通风装置组。本实用新型的通风装置既可采用轴流直排风扇，也可采用涡轮离心风扇。
所述机箱内设有出气主导管，出气主导管的一端和机箱出气主口活动连接，另一端和机箱内发热元器件组活动连接，该出气主导管上设有通风装置；所述进气主口和出气主口通过移动调整固定装置连接机箱。
所述机箱外板上还设有至少一个进气支口以及至少一个出气支口，所述进气支口上设有透气防护装置、防尘装置；所述各出气支口上设有透气防护装置；所述机箱内还设有至少一个进气支导管以及至少一个出气支导管，所述进气主导管上设有进气分配装置；进气支导管的一端活动连接进气支口或通过进气支导管连接装置与进气主导管活动连接，进气支导管的另一端和机箱内发热元器件活动连接，进气支导管上设有通风装置；出气支导管的一端和机箱内发热元器件活动连接，另一端和机箱出气支口活动连接或连接出气主导管，出气主导管上设有通风装置，出气支导管上可设有通风装置。
所述进气主导管、进气支导管的出气端以及出气主导管和出气支导管的进气端均固定于发热元器件所对应的线路板背面附近，在线路板上发热元器件所对应的背面开有贯通线路板的至少一个通气孔。
在机箱外设置通气导管，该通气导管的一端放置在机箱附近的制冷设备的出风口处，另一端活动连接在机箱进气主口和进气支口，该通气导管上设有通风装置。所述制冷设备包括热交换器，该热交换器的进气口活动连接在制冷设备的进气口，该制冷设备的进气口上设有隔热装置、透气防护装置、防尘装置；该热交换器的出气口通过通气导管连接机箱进气主口和进气支口。所述制冷设备上设有与之活动连接的制冷剂引取管路，该管路的另一端和机箱内的热交换器或机箱外设有热交换器、通风装置的预冷却装置活动连接，所述机箱内热交换器直接设在发热元器件上；所述制冷设备上还设有与之活动连接的制冷剂回流管路，该管路的另一端活动连接机箱内的热交换器或机箱外的预冷却装置上；所述机箱内的热交换器、发热元器件、机箱外的预冷却装置上设有传感器和控制元器件，该传感器和控制元器件与制冷设备之间、和预冷却装置之间设有监测信号传递线路和控制信号传递线路，制冷剂引取管路和制冷剂回流管路上设有开关控制装置。
所述机箱进气主口或进气支口上串接至少一个蓄冷预冷却装置，该装置是保温隔热容器，其上设有通风装置，该保温容器上开有进气口、出气口，进气口上设有隔热装置、透气防护装置、防尘装置；出气口上设有除湿装置，该保温容器内设有热交换器，热交换器内的容器装有蓄冷工质。
所述机箱进气主口或进气支口上串接至少一个蓄冷预冷却装置，该装置是保温隔热容器，其上设有通风装置，该保温容器上开有进气口、出气口，进气口上设有隔热装置、透气防护装置、防尘装置；出气口上设有除湿装置，在保温容器内的放置架上直接放置蓄冷工质，放置架下设有集水盘。
本实用新型由于采用上述技术方案，所以，具有散热效果好、可靠性高的特点。
图1是公知的计算机机箱通风散热示意图。
图2是公知的计算机机箱通风散热示意图。
图3是一种计算机机箱通风散热示意图。
图4是一种计算机机箱通风散热示意图。
图5是本实用新型第一个实施例的结构示意图。
图6是本实用新型第一个实施例的结构示意图。
图7是本实用新型第二个实施例的结构示意图。
图8是本实用新型第二个实施例的结构示意图。
图9是本实用新型第三个实施例的结构示意图。
图10是本实用新型第三个实施例的结构示意图。
图11是本实用新型第四个实施例的结构示意图。
图12是本实用新型第五个实施例的结构示意图。
图13是本实用新型第六个实施例的结构示意图。
图14是本实用新型第七个实施例的结构示意图。
图15是本实用新型第八个实施例的结构示意图。
图16是本实用新型第九个实施例的结构示意图。
图17是本实用新型第十个实施例的结构示意图。
图18是本实用新型第十一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型既可适用于立式机箱，也可适用于卧式机箱，以下仅以立式机箱为例，结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
实施例1参见图5，图6，一种计算机高效散热装置及其机箱，该机箱外板1上开有进气主口2，其上设有透气防护装置组3、防尘装置组4，机箱内设有进气主导管6，所述进气主导管6的内壁呈无突变的流线型，该进气主导管6的一端和机箱进气主口2活动连接，另一端和机箱内发热元器件组9活动连接，进气主导管6上设有通风装置组7。开启通风装置组7，机箱外冷空气从进气主导管6进入，直接到达通风装置组7进气口，经通风装置组7吹向发热元器件9散热。
实施例2参见图7、图8，所述机箱内设有出气主导管8，出气主导管8的一端和机箱出气主口5活动连接，另一端和机箱内发热元器件组9活动连接，该出气主导管8上设有通风装置72；所述进气主口2和出气主口5通过移动调整固定装置11连接机箱。开启通风装置组7，机箱外冷空气从进气主导管6进入，直接到达通风装置组7的进气口，经通风装置组7吹向发热元器件9散热，产生的热空气经出气主导管8和通风装置72直接排出机箱。移动调整固定装置11可以采用在滑槽内活动的板件，进气口和出气口装在该板件上，移动该板件，使进气口和出气口处于适当位置，这种装置比较简单，这里不再赘述。
实施例3参见图9、图10，所述机箱外板1上还设有至少一个进气支口21以及至少一个出气支口51，所述进气支口21上设有透气防护装置31、防尘装置41；所述各出气支口51上设有透气防护装置32；所述机箱内还设有至少一个进气支导管61以及至少一个出气支导管81，所述进气主导管6上设有进气分配装置13；进气支导管61的一端活动连接进气支口21或通过进气支导管连接装置与进气主导管6活动连接，进气支导管61的另一端和机箱内发热元器件9活动连接，进气支导管61上设有通风装置71；出气支导管81的一端和机箱内发热元器件9活动连接，另一端和机箱出气支口51活动连接或连接出气主导管8，出气主导管8上设有通风装置72，出气支导管81上设有通风装置73。开启通风装置组7、通风装置71、72、73，机箱外冷空气从进气主导管6和进气支导管61进入，直接吹向发热元器件9散热，或直接到达通风装置71的进气口，经通风装置71吹向发热元器件9散热，产生的热空气经出气主导管8、出气支导管81和通风装置72、73直接排出机箱。所述进气分配装置13设置于进气主导管6与进气支导管61连接处，通过控制每个进气支导管61进口处的挡板开度来控制各进气支导管61的进风量，可以根据不同发热元器件9的发热量大小，合理分配各进气支导管61的进风量，达到均匀散热的效果。
实施例4参见图11，所述进气主导管6、进气支导管61的出气端以及出气主导管8和出气支导管81的进气端均固定于发热元器件9所对应的线路板背面附近。开启各通风装置，机箱外冷空气从进气主导管6和进气支导管61进入，直接吹向发热元器件9所对应的线路板背面，或直接到达通风装置71进气口，经通风装置71吹向发热元器件9所对应的线路板背面，产生的热空气经出气主导管8、出气支导管81和通风装置72、73直接排出机箱。
实施例5参见图12，在线路板上发热元器件9所对应的背面开有贯通线路板的至少一个通气孔14。开启各通风装置，机箱外冷空气从进气主导管6，进气支导管61吹向发热元器件所对应的线路板背面，并经过线路板上的通气孔14吹向发热元器件的背面。
实施例6参见图13，在机箱外设置通气导管16，该通气导管16的一端放置在机箱附近的制冷设备15的出风口处，另一端活动连接在机箱进气主口2和进气支口21，该通气导管16上设有通风装置74。该通风装置74从制冷设备15的出风口吸取冷气，并将冷气送入机箱进气口，再经上述计算机高效散热装置对机箱内发热元器件散热。
实施例7参见图14，所述机箱进气主口2或进气支口21上串接至少一个蓄冷预冷却装置，该装置是保温隔热容器17，其上设有通风装置75，该保温容器17上开有进气口、出气口，进气口上设有隔热装置18、透气防护装置、防尘装置；出气口上设有除湿装置10，该保温容器17内设有热交换器19，热交换器19内的容器装有蓄冷工质20。开启通风装置75，空气经进气口进入保温容器17后，经过热交换器19进行热交换，冷却后的空气经通风装置75进入机箱进气口，再经上述计算机高效散热装置对机箱内发热元器件散热。
实施例8参见图15，所述机箱进气主口2或进气支口21上串接至少一个蓄冷预冷却装置，该装置是保温隔热容器17，其上设有通风装置75，该保温容器17上开有进气口、出气口，进气口上设有隔热装置18、透气防护装置、防尘装置；出气口上设有除湿装置10，在保温容器17内的放置架23上直接放置蓄冷工质20，放置架23下设有集水盘22。本实施例和实施例7基本相同，所不同的是机箱外蓄冷预冷却装置内不设热交换器19，而是将充冷后的蓄冷工质20直接放置在保温容器17内的放置架23上，架下设有集水盘22，保温容器17的出气口设有除湿装置10。打开进气口上的隔热装置18，开启通风装置75，空气经进气口进入一个保温容器17或几个串接的保温容器17后，和蓄冷工质20直接进行热交换，冷却后的空气经通风装置75进入机箱进气口，再经上述计算机高效散热装置对机箱内发热元器件9散热。
实施例9参见图16，所述制冷设备15包括热交换器24，该热交换器24的进气口活动连接在制冷设备15的进气口，该制冷设备15的进气口上设有隔热装置、透气防护装置、防尘装置；该热交换器24的出气口通过通气导管16连接机箱进气主口2和进气支口21。打开隔热装置18，开启通风装置，空气经热交换器24的进气口进入，冷却后的空气经通风装置进入机箱进气主口2和进气支口21，再经上述计算机高效散热装置对机箱内发热元器件9散热。
实施例10参见图17，在机箱附近的制冷设备15上设有与之活动连接的制冷剂引取管路27，该管路27的另一端和机箱外设有热交换器、通风装置组7的预冷却装置30活动连接。在机箱附近的制冷设备15上还设有与之活动连接的制冷剂回流管路34，该管路34的另一端活动连接在预冷却装置30内的热交换器上。预冷却装置30上设有进气口和出气口，进气口上设有透气防护装置和防尘装置，出气口和通气导管16的一端活动连接，通气导管16的另一端和机箱进气主口2以及进气支口21活动连接。机箱内发热元器件9和预冷却装置内设有传感器和控制元器件，该传感器和控制元器件与制冷设备15之间、与预冷却装置30之间设有监测信号传递线路28和控制信号传递线路29，制冷剂引取管路27和制冷剂回流管路34上设有开关控制装置26。开启通风装置组7，空气经预冷却装置进气口进入，冷却后的空气经通风装置组7进入机箱进气口，再经上述计算机高效散热装置对机箱内发热元器件散热。
实施例11参见图18，在机箱附近的制冷设备15上设有与之活动连接的制冷剂引取管路27，该管路27的另一端与机箱内的热交换器33活动连接，该热交换器33设在发热元器件9上。在机箱附近的制冷设备15上还设有与之活动连接的制冷剂回流管路34，该管路的另一端活动连接在发热元器件9上的热交换器33上。机箱内的热交换器33上设有传感器和控制元器件，该传感器和控制元器件与制冷设备之间设有监测信号传递线路28和控制信号传递线路29，制冷剂引取管路27和制冷剂回流管路34上设有开关控制装置26。开启制冷设备15，制冷剂从引取管路27进入热交换器33，吸取发热元器件9的热量，经回流管路34流回制冷设备15。
权利要求1.一种计算机高效散热装置及其机箱，其特征在于该机箱外板(1)上开有进气主口(2)，其上设有透气防护装置组(3)、防尘装置组(4)，机箱内设有进气主导管(6)，所述进气主导管(6)的内壁呈无突变的流线型，该进气主导管(6)的一端和机箱进气主口(2)活动连接，另一端和机箱内发热元器件组(9)活动连接，进气主导管(6)上设有通风装置组(7)。
2.根据权利要求1所述的计算机高效散热装置及其机箱，其特征在于所述机箱内设有出气主导管(8)，出气主导管(8)的一端和机箱出气主口(5)活动连接，另一端和机箱内发热元器件组(9)活动连接，该出气主导管(8)上设有通风装置(72)和透气防护装置组(3)；所述进气主口(2)和出气主口(5)通过移动调整固定装置(11)连接机箱。
3.根据权利要求2所述的计算机高效散热装置及其机箱，其特征在于所述机箱外板(1)上还设有至少一个进气支口(21)以及至少一个出气支口(51)，所述各进气支口(21)上设有透气防护装置(31)、防尘装置(41)；所述各出气支口(51)上设有透气防护装置(32)；所述机箱内还设有至少一个进气支导管(61)以及至少一个出气支导管(81)，所述进气主导管(6)上设有进气分配装置(13)；进气支导管(61)的一端活动连接进气支口(21)或通过进气支导管连接装置与进气主导管(6)活动连接，进气支导管(61)的另一端和机箱内发热元器件(9)活动连接，进气支导管(61)上设有通风装置(71)；出气支导管(81)的一端和机箱内发热元器件(9)活动连接，另一端和机箱出气支口(51)活动连接或连接出气主导管(8)，出气主导管(8)上设有通风装置(72)，出气支导管(81)上设有通风装置(73)。
4.根据权利要求1或3所述的计算机高效散热装置及其机箱，其特征在于所述进气主导管(6)、进气支导管(61)的出气端以及出气主导管(8)和出气支导管(81)的进气端均固定于发热元器件(9)所对应的线路板背面附近。
5.根据权利要求4所述的计算机高效散热装置及其机箱，其特征在于在线路板上发热元器件(9)所对应的背面开有贯通线路板的至少一个通气孔(14)。
6.根据权利要求1所述的计算机高效散热装置及其机箱，其特征在于在机箱外设置通气导管(16)，该通气导管(16)的一端放置在机箱附近的制冷设备(15)的出风口处，另一端活动连接在机箱进气主口(2)和进气支口(21)，该通气导管(16)上设有通风装置(74)。
7.根据权利要求1所述的计算机高效散热装置及其机箱，其特征在于所述机箱进气主口(2)或进气支口(21)上串接至少一个蓄冷预冷却装置，该装置是保温隔热容器(17)，其上设有通风装置(75)，该保温容器(17)上开有进气口、出气口，进气口上设有隔热装置(18)、透气防护装置、防尘装置；出气口上设有除湿装置(10)，该保温容器(17)内设有热交换器(19)，热交换器(19)内的容器装有蓄冷工质(20)。
8.根据权利要求1所述的计算机高效散热装置及其机箱，其特征在于所述机箱进气主口(2)或进气支口(21)上串接至少一个蓄冷预冷却装置，该装置是保温隔热容器(17)，其上设有通风装置(75)，该保温容器(17)上开有进气口、出气口，进气口上设有隔热装置(18)、透气防护装置、防尘装置；出气口上设有除湿装置(10)，在保温容器(17)内的放置架(23)上直接放置蓄冷工质(20)，放置架(23)下设有集水盘(22)。
9.根据权利要求6所述的计算机高效散热装置及其机箱，其特征在于所述制冷设备(15)包括热交换器(24)，该热交换器(24)的进气口活动连接在制冷设备(15)的进气口，该制冷设备(15)的进气口上设有隔热装置、透气防护装置、防尘装置；该热交换器(24)的出气口通过通气导管(16)连接机箱进气主口(2)和进气支口(21)。
10.根据权利要求6或9所述的计算机高效散热装置及其机箱，其特征在于所述制冷设备(15)上设有与之活动连接的制冷剂引取管路(27)，该管路(27)的另一端和机箱内的热交换器(33)或和机箱外设有热交换器、通风装置的预冷却装置(30)活动连接，所述热交换器(33)直接设在发热元器件(9)上；所述制冷设备(15)上还设有与之活动连接的制冷剂回流管路(34)，该管路(34)的另一端活动连接热交换器(33)或预冷却装置(30)上；所述热交换器(33)、发热元器件(9)、预冷却装置(30)上设有传感器和控制元器件，该传感器和控制元器件与制冷设备之间(15)、与预冷却装置(30)之间设有监测信号传递线路(28)和控制信号传递线路(29)，制冷剂引取管路和制冷剂回流管路上设有开关控制装置(26)。
专利摘要一种计算机高效散热装置及其机箱，该机箱外板(1)上开有进气主口(2)，其上设有透气防护装置组(3)、防尘装置组(4)，机箱内设有进气主导管(6)，所述进气主导管(6)的内壁呈无突变的流线型，该进气主导管(6)的一端和机箱进气主口(2)活动连接，另一端和机箱内发热元器件组(9)活动连接，进气主导管(6)上设有通风装置组(7)。开启通风装置组(7)，机箱外冷空气从进气主导管(6)进入，直接到达通风装置组(7)进气口，经通风装置组(7)吹向发热元器件(9)散热。本实用新型由于采用上述技术方案，所以，具有散热效果好、可靠性高的特点。
文档编号G06F1/16GK2681216SQ03259508
公开日2005年2月23日 申请日期2003年7月9日 优先权日2003年7月9日
发明者鲁舜 申请人:鲁舜