专利名称：计算机及计算机一体机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计算机技术领域。
背景技术：
随着计算机技术的不断发展，精致、小巧且极具个性和新颖性的计算机越发受到 人们的追捧和青睐，如现在市场上出现的将主机和显示器设计为一体的一体机AI0(A11 in One)，即是适应此类需求，以缩小计算机体积为目的的新颖设计。然而对于计算机制造商来说，由于计算机体积减小，即意味着机箱内的热流密度 增加，在机箱相对狭小的密闭空间内，空气更加不易流通，造成中央处理器(CPU)或其他元 部件所散发的热量无法尽快放散至机箱外面，易在机箱内形成高温，因此对于小型化计算 设备如计算机一体机来说，结构设计的首要问题就是解决其散热问题。现有技术的计算机一体机，为减小机箱尺寸，大部分机型均是使用笔记本电脑的 平台部件，且针对CPU及显卡等高功率部件，散热方案大多采用离心(blower)风扇，而基于 离心风扇的工作原理，在工作时风流在离心风扇内转换方向，因此容易造成系统内产生扰 流，对各元部件设置密度较高的计算机一体机来说，轻微的扰动即对系统散热产生不利影 响，影响风扇相邻各部件的散热效率。此外，使用离心风扇散热还具有成本高、流量小及效率低的缺点。因此，现有技术的计算机一体机，还缺少一种标准的系统散热方案，既能满足各部 件的散热需求，使系统流场顺畅合理，又能将散热系统的成本控制在合理范围内。
实用新型内容本实用新型技术方案的目的是提供一种计算机及计算机一体机，整个散热系统使 用轴流风扇散热，系统风路顺畅合理，达到有效保证系统散热且降低成本的目的。为实现上述目的，本实用新型一方面提供一种计算机，包括壳体，所述壳体上设置有相对的第一开口和第二开口 ；用于使所述壳体内产生风流，且使所述风流从所述第一开口向所述第二开口流动 的风扇，所述风扇设置于所述第二开口处；散热片组，设置于所述风扇的进风面一侧，且所述散热片组的各散热片与所述进 风面垂直；发热元件，设置于所述风流的风路上。优选地，上述所述的计算机，所述发热元件和所述散热片组设置于主板上，所述主 板垂直于所述进风面，且所述进风面的一部分位于所述主板上方，另一部分位于所述主板 下方。优选地，上述所述的计算机，所述第一开口设置于所述壳体的底面，所述第二开口 设置于所述壳体的顶面。优选地，上述所述的计算机，所述风扇包括用于在所述壳体内产生第一风流的至
3少一第一风扇，所述发热元件包括一中央处理器，所述中央处理器位于所述第一风流的风 路上，且所述中央处理器通过第一热管与所述散热片组的第一散热片组连接。优选地，上述所述的计算机，所述发热元件还包括内存，所述内存设置于所述第一 风流的风路上。优选地，上述所述的计算机，所述风扇还包括用于在所述壳体内产生第二风流的 至少一第二风扇，所述发热元件包括一显卡，所述显卡位于所述第二风流的风路上，且所述 显卡通过第二热管与所述散热片组的第二散热片组连接。优选地，上述所述的计算机，所述发热元件还包括芯片组，所述芯片组设置于所述 第二风流的风路上。优选地，上述所述的计算机，所述风扇还包括用于在所述壳体内产生第三风流的 至少一第三风扇，所述发热元件包括一电源，所述电源位于所述第三风流的风路上。优选地，上述所述的计算机，所述发热元件还包括硬盘和光驱，所述硬盘和所述光 驱设置于所述第三风流的风路上。本实用新型另一方面提供一种计算机一体机，包括显示器，包括显示屏幕和壳体，所述壳体上设置有相对的第一开口和第二开口 ；用于使所述壳体内产生风流，且使所述风流从所述第一开口向所述第二开口流动 的风扇，所述风扇设置于所述第二开口处；散热片组，设置于所述壳体内部，且位于所述风扇的进风面一侧，所述散热片组的 各散热片与所述进风面垂直；发热元件，设置于所述壳体内部，并位于所述风流的风路上。本实用新型具体实施例上述技术方案中的至少一个具有以下有益效果整个系统的散热均是采用直进直出式的风扇(轴流风扇)，使机箱内的流动风流 在系统内部直向流动，各个发热元件均设置于主风路上，风路设计使系统基本无扰流，发热 元件得到合理的散热的同时尽可能降低系统阻抗，达到有效保证系统散热的目的；采用轴流风扇，较现有技术使用的blower效率更高，而且更便宜，有利于降低散 热成本；采用轴流风扇，可以使风扇的进风面的一部分位于主板上方，另一部分位于主板 下方，这样一部分冷空气从主板下方流过，有助于主板和主板背面所设置元器件的散热，实 现采用blower风扇所不能达到的技术效果；壳体只有顶部和底部开孔，而且风扇和散热模组等该些尺寸较高的部件都位于壳 体中间，使壳体的边缘厚度小于中间厚度，增进机壳的外形美观性。
图1为本实用新型具体实施例所述计算机内部结构第一视觉角度的立体示意图；图2为本实用新型具体实施例所述计算机内部结构第二视觉角度的立体示意图；图3为本实用新型具体实施例所述计算机中，各个风扇在计算机壳体内形成的流 场示意图；图4为本实用新型具体实施例所述计算机中，显示屏蔽保护壳体的结构示意图；图5为本实用新型具体实施例所述计算机中，显示计算机的主板和风扇之间设置
4关系的结构示意图；图6为本实用新型具体实施例所述计算机一体机的立体结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施 例对本实用新型进行详细描述。本实用新型具体实施例所述计算机和计算机一体机，整个系统的散热均是采用直 进直出式的轴流风扇，使机箱内的流动风流在系统内部直向流动，因此风流流向顺畅，不会 产生扰流，能够保证系统有效散热，且采用轴流风扇还能够达到降低成本的目的。本实用新型具体实施例所述计算机，包括壳体，所述壳体上设置有相对的第一开口和第二开口 ；用于使所述壳体内产生风流，且使所述风流从所述第一开口向所述第二开口流动 的风扇，所述风扇设置于所述第二开口处；散热片组，设置于所述风扇的进风面一侧，且所述散热片组的各散热片与所述进 风面垂直；发热元件，设置于所述风流的风路上。本实用新型具体实施例用于使所述壳体内产生从所述第一开口向相对的所述第 二开口流动的风流的风扇，也即为轴流风扇，通过轴流风扇在壳体两相对的第一开口和第 二开口之间形成流动顺畅的风流，这样计算机的发热元件设置于流动风流的主风路上时， 使发热元件产生的热量随同风流流向与风扇邻近的散热片组，进一步通过第二开口排出壳 体之外。为了使计算机内的重要发热元件(如CPU、显卡等)得到有效散热，可以设置面积 与发热元件对应的导热基片与发热元件连接，热管的一端与导热基片焊接，热管另一端与 散热片组连接，通过导热基片、热管进一步将发热元件产生的热量传导至散热片组上。此外，计算机的发热元件(如CPU、显卡等)设置于主板上时，为了使主板背面的元 器件也能够得到有效散热，可以使风扇的进风面相对于主板垂直或近似垂直(最佳地为垂 直)设置，且使风扇的进风面的一部分位于主板上方，另一部分位于主板下方，使通过风扇 的一部分风流从主板下方流过。本领域技术人员可以理解，热空气密度将环境冷空气小，通常向上流动，因此最佳 地，本实用新型具体实施例中，用于使外界冷空气进入的第一开口位于壳体的下底面，用于 使系统内热空气排出的第二开口位于壳体的上顶面。以下将对本实用新型具体实施例所述计算机内部的布局结构进行详细描述。图1和图2分别为在第一角度和第二角度观看时显示的所述计算机内部结构的立 体示意图。如图1和图2，所述计算机的壳体10的第一侧面11上设置第一开口(进风口)， 与第一侧面11相对的第二侧面12上设置第二开口(，其中第一开口和第二开口未在图中显 示，但第二开口位于风扇对应的位置，第一开口与第二开口相对。本实用新型具体实施例所述计算机中，共设置有四个轴流风扇，如图3为各风扇 在计算机壳体内形成的流场示意图。其中，第一风扇21和第二风扇22并排设置在第二侧 面12的第二开口处，相对应地，第一风扇21和第二风扇22的进风面一侧设置有散热片组31，且散热片组31的各散热片与两风扇的进风面垂直，散热片组31的长度与两风扇排列在 一起后的长度对应。通过在第二开口(出风口)处设置第一风扇21和第二风扇22，两风扇在工作时， 能够使外界冷空气从第一开口(进风口)进入系统内部，流过散热片组31和两风扇后，以 原方向朝第二开口流动，在系统内形成第一风流。如图1和2，本实用新型具体实施例中，第一风流的风路中设置有CPU 40和内存 46，其中CPU 40上设置有导热基片，导热基片与两个热管51的一端连接，热管51的另一端 与散热片组31连接，通过导热基片、热管51将CPU40产生的热量传导至散热片组31处。另外，在第二开口处还设置有第三风扇23，且第三风扇23与第一风扇21和第二风 扇22并排排列。在第三风扇23的进风面一侧还设置有散热片组32，散热片组32的各散热 片与第三风扇23的进风面垂直，且散热片组32的长度与第三风扇23的宽度对应。通过在 第二开口处设置第三风扇23，第三风扇23在工作时，能够使外界冷空气从第一开口(进风 口)进入系统内部，流过散热片组32和第三风扇23后，以原方向朝第二开口流动，在系统 内形成第二风流。如图1和2，在第二风流的风路中设置有显卡41和芯片组42，其中显卡41上设置 有导热基片，热管52的两端分别与导热基片和散热片组32连接，通过导热基片、热管52将 显卡41的热量传导至散热片组32上。与第三风扇23相邻的位置，设置有电源43。电源43的壳体内部设置有第四风扇 24，如图2，对应也位于第二开口处。通过第四风扇24的转动，在系统内部形成第三风流，用 于为电源43散热。第三风流从第一开口，经过电源43和第三风扇23后，以原方向流向第
二开口。如图1和图2，在第三风流的流动风路上，电源43沿风路的前方位置，设置有硬盘 44，在电源43的一侧，设置有光驱45。另外，结合参阅图4，计算机上述元部件中的CPU 40、内存46、显卡41和芯片组42 设置于主板上，而为了屏蔽电磁信号，主板上方罩设有一金属的屏蔽保护壳体300，该屏蔽 保护壳体300将主板五面遮挡，仅保留有用于使风流进入的第一开孔310、用于使风流流出 的第二开孔320，以及用于使风流流入侧面的第三开孔330。通过第一开孔310流入屏蔽保护壳体300的冷空气，也即在第一风扇21、第二风 扇22和第三风扇23作用下，形成所述第一风流和所述第二风流。该第一风流和第二风流 的部分风流通过第三开孔33流入硬盘44和光驱45所在区域，因此不但使电源43壳体内 第四风扇23作用产生的风流能够为硬盘44和光驱45散热，第一风流和第二风流的部分风 流也能够为硬盘44和光驱45散热。采用上述结构的散热系统，整个计算机的机壳只需要设置两组相对的开口，最佳 地，该两组开口的第一开口(进风口)位于机壳的底面，第二开口(出风口)位于机壳的顶 面，也即底面进风，顶面出风，使风流的流动方向与系统内热空气的流动方向相同，整个系 统的风路更加顺畅。本实用新型具体实施例所述计算机，通过上述的结构布局，使计算机的重要发热 元件，如CPU 40、内存46、显卡41、芯片组42、电源43和硬盘44均设置在散热风路上，且 经过各发热元件的散热风流顺畅合理，由此能够保证各个发热元件具有较佳散热效率。
6[0061]此外，如图5所示，在计算机的机壳100内，设置有主板110，其中图1和图2中的 CPU 40、内存46、显卡41、芯片组42及电源43设置在该主板110上，最佳地，第一风扇21、 第二风扇22和第三风扇23垂直于主板110并紧贴机壳100设置，而且分别使该三个风扇 的进风面的一部分位于主板上方，另一部分位于主板下方，这样使三个风扇产生的风流流 过主板110上各重要发热元件的同时，还有一小部分风流从主板110下方流过，以有助于主 板110和背面元器件的散热。另外，所述计算机，最佳地，如图1和图2，电源、风扇、硬盘及散热片组该些尺寸较 高的元部件均位于计算机机壳100的中间，使机壳100沿长度方向，中间的厚度大于边缘的 厚度，以利于增进计算机的外形美观性。本实用新型具体实施例另一方面还提供一种计算机一体机，如图6所示，为计算 机一体机200的外形结构示意图。该计算机一体机200包括有显示器，包括显示屏幕210 (位于与壳体220相对的另一面)和壳体220，该壳体 220上设置有相对的第一开口和第二开口，本实用新型具体实施例中，第一开口(进风口) 位于壳体220的底面221，和第二开口(出风口)位于壳体220的顶面222 ；用于使所述壳体220内产生从第一开口向第二开口流动的风流的风扇，风扇设置 于第二开口处；散热片组，设置于壳体220内部，且位于风扇的进风面一侧，所述散热片组的各散 热片与进风面垂直；发热元件，设置于壳体220内部，并位于所述风流的风路上。该计算机一体机200内部元部件的结构布局如图1、图2和图4所示，以及系统所 设置各风扇形成的风流流场如图3所示，在此不再一一详述。采用上述的结构布局，冷空气从机壳220的底部进入系统，通过第一风流依次冷 却内存46和CPU 40，通过第二风流依次冷却芯片组42和显卡41，通过第三风流依次冷却 硬盘44、光驱45和电源43，然后被第一风扇41、第二风扇42、第三风扇43和第四风扇44 通过第二开口排出系统。另外，第一风扇21、第二风扇22和第三风扇23垂直于主板110并紧贴壳体220设 置，而且分别使该三个风扇的进风面的一部分位于主板上方，另一部分位于主板下方，这样 使三个风扇产生的风流流过主板110上各重要发热元件的同时，还有一小部分风流从主板 110下方流过，以有助于主板110和背面元器件的散热。所述计算机一体机，最佳地，电源、风扇、硬盘及散热片组该些尺寸较高的元部件 均位于壳体220的中间，使壳体220沿长度方向，中间的厚度大于边缘的厚度，如图5所示， 以利于增进计算机的外形美观性。所述计算机和计算机一体机，采用上述的结构设置方式，CPU散热模组使用两颗散 热风扇，显卡散热模组使用一颗散热风扇，可以支持最高功率为95W的CPU和50W的显卡。 本领域技术人员可以理解，根据所设置CPU和显卡的功率不同，CPU散热模组所使用风扇不 限于为两颗，可以为一颗或三颗等，以及显卡散热模组也不限于为一颗，或者CPU和显卡共 用一个散热模组等。无论散热模组的个数为几个，但散热模组和元部件的设置依据本实用 新型的思想布局即可。
7[0074]综合以上，本实用新型具体实施例所述计算机和计算机一体机，具有以下有益效 果整个系统的散热均是采用直进直出式的轴流风扇，使机箱内的流动风流在系统内 部直向流动，各个发热元件均设置于主风路上，风路设计使系统基本无扰流，发热元件得到 合理的散热的同时尽可能降低系统阻抗，达到有效保证系统散热的目的；和blower风扇相比，轴流风扇效率更高，而且更便宜，有利于降低散热成本；采用轴流风扇，可以使风扇的一部分冷空气从主板下方流过，有助于主板和主板 背面所设置元器件的散热，实现采用blower风扇所不能达到的技术效果；机壳只有顶部和底部开孔，而且系统内尺寸较高的部件都位于机壳中间，可以使 机壳的边缘厚度小于中间厚度，进而增进机壳的外形美观性。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
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权利要求1.一种计算机，其特征在于，包括壳体，所述壳体上设置有相对的第一开口和第二开口 ；用于使所述壳体内产生风流，且使所述风流从所述第一开口向所述第二开口流动的风 扇，所述风扇设置于所述第二开口处；散热片组，设置于所述风扇的进风面一侧，且所述散热片组的各散热片与所述进风面垂直；发热元件，设置于所述风流的风路上。
2.如权利要求1所述的计算机，其特征在于，所述发热元件和所述散热片组设置于主 板上，所述进风面垂直于所述主板，且所述进风面的一部分位于所述主板上方，另一部分位 于所述主板下方。
3.如权利要求1所述的计算机，其特征在于，所述第一开口设置于所述壳体的底面，所 述第二开口设置于所述壳体的顶面。
4.如权利要求1至3任一项所述的计算机，其特征在于，所述风扇包括用于在所述壳体 内产生第一风流的至少一第一风扇，所述发热元件包括一中央处理器，所述中央处理器位 于所述第一风流的风路上，且所述中央处理器通过第一热管与所述散热片组的第一散热片 组连接。
5.如权利要求4所述的计算机，其特征在于，所述发热元件还包括内存，所述内存设置 于所述第一风流的风路上。
6.如权利要求4所述的计算机，其特征在于，所述风扇还包括用于在所述壳体内产生 第二风流的至少一第二风扇，所述发热元件包括一显卡，所述显卡位于所述第二风流的风 路上，且所述显卡通过第二热管与所述散热片组的第二散热片组连接。
7.如权利要求6所述的计算机，其特征在于，所述发热元件还包括芯片组，所述芯片组 设置于所述第二风流的风路上。
8.如权利要求6所述的计算机，其特征在于，所述风扇还包括用于在所述壳体内产生 第三风流的至少一第三风扇，所述发热元件包括一电源，所述电源位于所述第三风流的风 路上。
9.如权利要求8所述的计算机，其特征在于，所述发热元件还包括硬盘和光驱，所述硬 盘和所述光驱设置于所述第三风流的风路上。
10.一种计算机一体机，其特征在于，包括显示器，包括显示屏幕和壳体，所述壳体上设置有相对的第一开口和第二开口 ；用于使所述壳体内产生风流，且使所述风流从所述第一开口向所述第二开口流动的风 扇，所述风扇设置于所述第二开口处；散热片组，设置于所述壳体内部，且位于所述风扇的进风面一侧，所述散热片组的各散 热片与所述进风面垂直；发热元件，设置于所述壳体内部，并位于所述风流的风路上。
专利摘要本实用新型提供一种计算机及计算机一体机，该计算机包括壳体，所述壳体上设置有相对的第一开口和第二开口；用于使所述壳体内产生风流，且使所述风流从所述第一开口向所述第二开口流动的风扇，所述风扇设置于所述第二开口处；散热片组，设置于所述风扇的进风面一侧，且所述散热片组的各散热片与所述进风面垂直；发热元件，设置于所述风流的风路上。该计算机和计算机的整个散热系统使用轴流风扇散热，使机箱内的流动风流在系统内部直向流动，各个发热元件均设置于主风路上，系统风路顺畅合理，达到有效保证系统散热且降低成本的目的。
文档编号G06F1/20GK201780545SQ20102052480
公开日2011年3月30日 申请日期2010年9月9日 优先权日2010年9月9日
发明者关明慧, 占兴旺, 甘立渊 申请人:联想(北京)有限公司