专利名称：水冷式全封闭计算机机箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计算机机箱，特别指一种水冷式全封闭计算机机箱。
背景技术：
现有计算机机箱用金属导传吸热及空气对流散热原理。其弊端主要表现在a、灰尘缠绕；b、无法实现CPU理想的运行温度；C、无法控制计算机运行所需的条件湿度；d、噪音大。特别是灰尘和湿度使计算机稳定性、运行寿命、返修率大打折扣。简要的说，计算机机箱从386、486、......到现在的奔腾、酷睿i7，还有速龙、羿龙
II这都是这三十来年迅猛发展的标签。性能上来说真可说是翻天覆地，但从计算机的散热装置和机箱来看，那就是从简单散热片到散热片+风扇，说精点也不过是优良的散热片+优良的高速风扇。机箱那就更简单，从机箱到现在还是几乎没有变化的机箱。除了没用过的机箱，都是满身灰，接触计算机的都知道，“要精品灰找机箱”，80%的计算机故障都是灰尘的元凶一点都不夸张。从Internet网络搜索了解，虽说在这方面内容确实很多，但没发现同类产品，专利号200320113249.0涉及到机箱防尘，但与本案提出的技术区别甚大。有提出用制冷装置散热的，现今用个风扇散热片都能搞定的事动用制冷装置确有点小题大做，特别从造价上也不客观，事实上市场上没有取用。
发明内容本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种散热效果好、工艺简单、成本低的水冷式全封闭计算机机箱。本实用新型的目的是构造一种包括机箱和设置在机箱内的CPU、南桥、显卡、光驱、 硬盘、电源等计算机元件的计算机机箱，其特点是机箱及机箱内元件上设置有循环水散热装置，循环水散热装置包括设置在机箱外部的散热片装置，设置在封闭机箱内各元件上的散热包，及各连接管道，其中散热包由吸传热的铝芯，及防漏防热散发的塑料外壳组成，塑料外壳上均设置有水进口和水出口，且进、出水口与塑料外壳内的水流通道贯通；各元件上的散热包通过连接管连接并使各元件的水流通道相贯通；所述的散热片装置包括外壳和设置在外壳内的水循环管，及设置在水循环管上的散热片，且各水循环管通过连接管串连成一体，其中外壳上还设置有与水循环管贯通的水进口和水出口，且水进、出口分别与机箱内各元件散热包连接成的水流通道的始、起端连接，并通过水泵使贯通管路形成循环水。本实用新型具有以下优点和有益效果本实用新型启用循环水散热装置，将水为散热介质的优越性用于计算机散热，实现了机箱全封闭，达到了 a、CPU运行温度与环境温度的温差<10C° ；c、机箱实现全封闭， 计算机内件运行在一个无尘、有稳定温度和湿度的空间，使计算机稳定性、运行寿命、返修率得到了充分的改观；d、实现了计算机运行无噪音，还了人们一个清静的效果。[0011] 本实用新型封闭的机箱实现了让计算机内件运行在一个无尘、有稳定湿度和温度的空间，给CPU —个渴望的运行温度，大幅度地降低了噪音。从根本上解决现有机箱的先天缺陷。机箱全封闭后，打破了原有的散热原理，所以解决散热问题是全封闭机箱的关键。而水又是液体中效果很好、最客观、最安全的一种，如果能成功利用水为介质散热，那将从根本上解决了现有机箱的先天缺陷，更重要的是，经多次测验，得出准确的结论数据用水为散热介质CPU的运行温度与环境温度的温差小于10C°，是CPU设计者渴望数据。
[0012]图1是本实用新型散热流程图。[0013]图2是本实用新型机箱侧视图。[0014]图3是本实用新型侧面密封胶垫结构示意图。[0015]图4是本实用新型CPU散热包结构示意图。[0016]图5是图4俯视图。[0017]图6是本实用新型显卡散热包结构示意图。[0018]图7是本实用新型南桥散热包结构示意图。[0019]图8是本实用新型光驱散热包结构示意图。[0020]图9是本实用新型硬盘散热包结构示意图。[0021]图10是本实用新型散热片装置外观结构示意图。[0022]图11是本实用新型水循环管与散热片安装结构示意图。[0023]图12是图11侧视图。
具体实施方式
由图1至12可知，本实用新型包括机箱和设置在机箱内的CPU、南桥、显卡、光驱、 硬盘、电源等计算机元件，其特点是机箱1及机箱内元件上设置有循环水散热装置，循环水散热装置包括设置在机箱 1外部的散热片装置2，设置在封闭机箱1内各元件上的散热包，及各连接管道，其中散热包由吸传热的铝芯21，及防漏防热散发的塑料外壳22组成，塑料外壳22上均设置有水进口 19和水出口 20，且进、出水口与塑料外壳内的水流通道贯通；各元件上的散热包通过连接管3连接并使各元件的水流通道相贯通；所述的散热片装置2包括外壳4和设置在外壳4内的水循环管5，及设置在水循环管5上的散热片6，且各水循环管5通过连接管3串连成一体，其中外壳4上还设置有与水循环管5贯通的水进口 7和水出口 8，且水进、出口 7、8分别与机箱1内各元件散热包连接成的水流通道的始、起端连接，并通过水泵9使贯通管路形成循环水。本实用新型所述的外壳4 一侧设置有抽风风扇，外壳4背对机箱的一侧为进风口 10，进风口 10处设置有过滤空气灰尘的过滤海绵层11，外壳4内设置有风道12，外部空气通过抽风风扇将空气从进风口 10抽入风道12内并经过水循环管5及散热片6后排出。所述的散热包包括CPU散热包13、南桥散热包14、显卡散热包15、光驱散热包16、硬盘散热包17、电源散热包及各小发热元件散热包，且各散热包设置在对应的计算机发热元件上，且流经各散热包并吸热的水流至散热片装置2后放热，重复循环进行吸、放热工作。所述的各散热包设置在对应发热元件上，且至少设置一个接触面23与发热元件接触安装，铝芯21即设置在接触面23处。所述的机箱1为全封闭式机箱，由主面板和侧面板拼装而成，且各面板拼装结合处都设置有增强密封的密封胶垫18，机箱1外部设置有一连接机箱内各元件的一体化接口。所述的散热片6为纯铝片，设置至少二块；水循环管5为纯铝管，设置至少二组；散热片6设置在水循环管5上，并通过紧螺纹丝扣固定成一整体。所述的铝芯21为纯铝芯，铝芯21与塑料外壳22连接成一体，且接触面设有散热齿24。本实用新型的结构原理本实用新型包括完整的循环水(液体)散热装置，将水散热降温原理及优势充分应用于计算机散热降温。由于应用了水降温的原理，完整的封闭箱体将计算机所有安装件封闭在机箱的密封区内，给计算机的运行营造了一个理想的恒温恒湿环境；独特的CPU散热包，能使CPU的运行温度在与环境温度温差不超过10C°的渴望值；循环水(液体)散热装置包括CPU散热包、南桥散热包、显卡散热包、光驱散热包，硬盘及电源发热件散热包、散热片、水泵、连接管道及循环路由，取代了原计算机机箱的所有散热装置。没有了原CPU散热风扇之类的高速风扇，实现了计算机运行真正的无声，给人一个舒适的环境。本实用新型各部件设计原理1、CPU 散热包(见图 4、5)根据主板及CPU大小位置设计的，主要由吸热纯铝芯和塑料外壳组成，纯铝芯的任务是将CPU运行时所产生的热量迅速的吸收并传给我周围的循环水，和计算机原有的 CPU散热装置的芯没什么大的区别，只是为了增大与水的接触面多了些散热齿；塑料外壳当然是不让水到处乱跑损坏主板及其他配件，还有个功效就是尽量不让热量散发在密封机箱内，这也是用塑料做我的一个原因，塑料外壳有一个进水口和一个出水口，冷水用水泵从进水口压进来，从出水口通过连接管道送往下一环节南桥散热包。2、显卡、南桥、光驱、硬盘散热包(见图6、7、8、9)与CPU散热包设计原理一致，将运行时各发热元件产生的热量迅速吸收传给循环水带走，都有个进、出水口用连接胶管相互连接送往散热片，只是根据各元件的体积大小、 形状、安装位置而设计不同，各发热元件所发热都很分散，没CPU散热包那么集中，散热难度低多了，所以结构也比较简单。3、电源散热包电源散热包的发热件就几个硅堆整流管，发明人把它拆下来变成接口件(就是将焊接件变成插接件)，连外壳不需要了，剩下的电路板就装在密封机箱内的一块空地，不要多大的地方，就占用硬盘散热包的一侧面就足够了。4、散热片装置(见图10、11)本装置就是将循环水中的热量尽快散发出去，由11块宽100X长300X高2的纯铝片散热片用12根长120、直径Φ 12x2 (2为管壁厚)的纯铝管水循环管均勻间隔，经连接胶管串置而成的，铝片和铝管交接处采用紧螺纹丝扣结合，使之成为一整体，散热效果极佳，如果还不够可以多用几块纯铝片减小铝片间的距离或多用几根120长的铝管。散热片装置有塑料外壳，在装置出口处有个Φ 140mm大的抽气扇，风速由CPU温度控制(但绝不是高速)，将本装置散出的热量尽快的带走，其不在机箱的密封区内，所以不影响计算机各元件的卫生，其空气进口那头与机箱背面相通，空气来源于机箱背面的一层过滤海绵层，过滤
5海绵层面积比较大，能过滤所需空气量的很多倍，加之风速也不大，所以很难吸进灰尘，平时只要经常清洗一下海绵，比较卫生。5、一体化接口 是原计算机机箱没有的部件，因为机箱密封而诞生的，因为密封后各种连接线无法按原方法连接(插入各插孔内)到密封区内，其作用就是将被密封的各接口引接到机体外面便于各外围设备接入，就是做多个转接头插入原各接口，再把各种接口集成在一小块胶板上，用个密封垫和机壳连接，便于各外围设备接入。6、密封胶垫(见图3):是因为机箱要密封而诞生的，根据机箱面板支架的大小而铸造成的一个和机箱面板支架形状一样的整体胶垫，各面板通过其和机箱支架用螺丝锁紧就达到了密封的效果。本实用新型的工作原理本实用新型是从改变现今计算机机箱的弊端出发的，水(液体)是很好的吸热降温介质，虽有热导管，但还是水比较客观、实在(当然还有很多液体)。本实用新型就是将计算机所有的安装件安装在密封的机箱里，用各种特制的吸热水包替换掉原机箱所有的散热装置，置于计算机发热件上，如CPU、南桥、内存条(现今的内存条发热量不是很大，机箱本身就有散热功效，这里暂没考虑用专门的吸热水包，可根据实际需要再加)、显卡、光驱、硬盘、 电源发热件，吸热后通过连接管道，用小型水泵将热水送往特制的散热片内，散热后通过连接管道又送往各散热包吸热，这样就形成了一个水循环散热链，完成了计算机的散热过程。本实用新型的实施例1、理论依据从理论上讲，这已是个无可置疑的话题了，家庭冬天的取暖装置，一个散热片能使整个房间的温度升高，这里用的散热片和取暖散热片一个原理，除形状、大小不同外，本技术用的散热片材质为热导性能很高的纯铝制成，散热性能极高。2、达到的效果这个问题首先从计算机发热件到底有多大的发热量说起，一台计算机的发热量， 经查阅可说是所有的Internet网上资料，没发现相关的数据，各种书籍上也没发现相关数据，那就只有靠估算和实践了，一台计算机主机最大功率为300瓦，直流、低压好电方式根据相关数据表明功效率是相当高的，约有85%，从现有CPU散热片的体积也能说明这一点， CPU的发热不是量大，而是集中度高，类似火柴，不能说说火柴的热功率有多大。一台计算机的发热量估算平均值若50W。也可通过增加散热片的密度和散热管长度或加大散热风扇功率来解决。发明人做了很多次试验，其中一次的实验设备为一只简陋的吸热水包；一只盛水器皿；一个金鱼缸用的水泵；3kg水；及连接胶管；温度计，试验场地有空调、一个小风扇。试验方法为将水泵置入盛水器皿的水中，用胶管连接至CPU简陋散热包入水口，从出水口用连接胶管连接到盛水器皿，构成一个简陋的循环水流。开动水泵，开动计算机就算是试验开始了。为使计算机处于最大功率状态，采用不断重启和玩大型网络游戏的方法。得出三组实验数据如下1)开空调开风扇时，试验间温度为28C°，50次重启计算机，计算机自检显示CPU 运行温度为34 C0、35 C0，最高为36 C0 (很少出现)；[0053]2)不开空调不开风扇玩大型网络游戏时试验间温度为31 C。，2小时后，试验水温度接近40 C0，重启计算机自检温度为47 C0 ；3)不开空调开风扇，试验间温度为30 C0，试验水温和室温几乎相等，CPU重启自检温度为39 C0。根据上述数据得出初步结论1、以水(液体)为降温介质CPU运行温度与环境温度的温差不大于10 C0。2、当有散热装置时(主要是风扇)，而且装复杂度不高，规模也不大， 水循环散热装置运行稳定，计算机运行也稳定。3、在没有散热装置时，由于CPU运行发热量大于自然散热量，热能积集水中，使水温慢慢升高至相当高的温度而会使计算机自保死机。综合以上结论，证明本技术方案是确实可行的，就算达不到效果也只是增大散热片的散热速度的问题。本实用新型的造价预算本实用新型增加了各种吸热水包，也减少了 CPU、显卡、电源散热件两抵差额不过十几二十元，主要是增加了散热片成本约50元。本实用新型的能耗分析本实用新型取消了原有的电源、CPU、显卡散热风扇，启用一个散热片抽风风扇，从设计角度上讲，没有减少，但更不会增加。综上分析，本实用新型是一个实用性较强的，不管是从原理上、制造工艺上和造价及能耗上都是个可以行得通的方案。本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
权利要求1.一种水冷式全封闭计算机机箱，包括机箱和设置在机箱内的CPU、南桥、显卡、光驱、 硬盘、电源等计算机元件，其特征在于机箱(1)及机箱内元件上设置有循环水散热装置，循环水散热装置包括设置在机箱 (1)外部的散热片装置(2)，设置在封闭机箱(1)内各元件上的散热包，及各连接管道，其中散热包由吸传热的铝芯(21)，及防漏防热散发的塑料外壳(22)组成，塑料外壳(22)上均设置有水进口( 19)和水出口(20)，且进、出水口与塑料外壳内的水流通道贯通；各元件上的散热包通过连接管(3)连接并使各元件的水流通道相贯通；所述的散热片装置(2)包括外壳(4)和设置在外壳(4)内的水循环管(5)，及设置在水循环管(5)上的散热片(6)，且各水循环管(5)通过连接管(3)串连成一体，其中外壳(4)上还设置有与水循环管(5)贯通的水进口(7)和水出口(8)，且水进、出口(7、8)分别与机箱 (1)内各元件散热包连接成的水流通道的始、起端连接，并通过水泵(9)使贯通管路形成循环水。
2.根据权利要求1所述的水冷式全封闭计算机机箱，其特征在于所述的外壳(4)一侧设置有抽风风扇，外壳(4)背对机箱的一侧为进风口(10)，进风口(10)处设置有过滤空气灰尘的过滤海绵层(11)，外壳(4)内设置有风道(12)，外部空气通过抽风风扇将空气从进风口(10)抽入风道(12)内并经过水循环管(5)及散热片(6)后排出。
3.根据权利要求1所述的水冷式全封闭计算机机箱，其特征在于所述的散热包包括 CPU散热包(13)、南桥散热包(14)、显卡散热包(15)、光驱散热包(16)、硬盘散热包(17)、 电源散热包及各小发热元件散热包，且各散热包设置在对应的计算机发热元件上，且流经各散热包并吸热的水流至散热片装置(2)后放热，重复循环进行吸、放热工作。
4.根据权利要求3所述的水冷式全封闭计算机机箱，其特征在于所述的各散热包设置在对应发热元件上，且至少设置一个接触面(23)与发热元件接触安装，铝芯(21)即设置在接触面(23)处。
5.根据权利要求1所述的水冷式全封闭计算机机箱，其特征在于所述的机箱(1)为全封闭式机箱，由主面板和侧面板拼装而成，且各面板拼装结合处都设置有增强密封的密封胶垫(18)，机箱(1)外部设置有一连接机箱内各元件的一体化接口。
6.根据权利要求1所述的水冷式全封闭计算机机箱，其特征在于所述的散热片(6)为纯铝片，设置至少二块；水循环管(5)为纯铝管，设置至少二组；散热片(6)设置在水循环管 (5 )上，并通过紧螺纹丝扣固定成一整体。
7.根据权利要求1所述的水冷式全封闭计算机机箱，其特征在于所述的铝芯(21)为纯铝芯，铝芯(21)与塑料外壳(22)连接成一体，且接触面设有散热齿(24)。
专利摘要本实用新型涉及一种水冷式全封闭计算机机箱。本实用新型机箱及机箱内元件上设置有循环水散热装置，循环水散热装置包括设置在机箱外部的散热片装置，设置在封闭机箱内各元件上的散热包，及各连接管道，各元件上的散热包通过连接管连接并使各元件的水流通道相贯通；所述的散热片装置包括外壳和设置在外壳内的水循环管，及设置在水循环管上的散热片，且各水循环管通过连接管串连成一体，其中外壳上还设置有与水循环管贯通的水进口和水出口，且水进、出口分别与机箱内各元件散热包连接成的水流通道的始、起端连接，并通过水泵使贯通管路形成循环水。本实用新型封闭的机箱实现了让计算机内件运行在一个无尘、湿度和温度稳定的空间，降低了噪音。
文档编号G06F1/20GK202210260SQ20112025287
公开日2012年5月2日 申请日期2011年7月18日 优先权日2011年7月18日
发明者邹新辉 申请人:邹新辉