低噪音台式电脑主机的制作方法

文档序号：14126627阅读：345来源：国知局

本实用新型涉及计算机硬件领域，具体为一种低噪音台式电脑主机。

背景技术：

台式电脑主机通常包括主板、处理器、内存、硬盘、电源，以及容纳这些部件的机箱。随着技术的进步，主板、处理器的集成度和处理能力已达到很高水平，比如很多型号的处理器中除了具有较高处理能力的CPU，还集成了达到入门级显卡处理能力的GPU（核显）；主板上除了集成网卡、声卡，还具备高速接口连接处理器、内存、硬盘、显卡等内部部件，以及连接显示器、USB等部件的接口。虽然笔记本电脑、二合一电脑因便携、占用空间小而得以极大发展，但台式电脑因其易维护、易升级、较高的扩展性、稳定性而仍然应用广泛。

除了要求较高的用途如高端专业应用、发烧游戏，对其它大多数用途而言，采用如三代以上Intel处理器及配套的7系列以上Intel芯片组主板，外加DDR3或DDR4内存、机械或固态硬盘以及电源、机箱的台式电脑主机，即可满足大部分商业或家用方面的要求。三代、四代Intel处理器应用22nm制程，六代以上Intel处理器应用14nm制程，通常融合了CPU+GPU，发热量较低但具有较高的性能。老一些的台式电脑主机，如应用45nm制程的处理器如AMD 速龙II X2 240和羿龙II X4 905e，发热量也较低，配用带板载显卡的主板，应用大容量如DDR3 8G内存和固态硬盘，一般用途时也通常具有良好的使用体验。

所述由主板、处理器、内存、硬盘以及电源、机箱的台式电脑主机，在其使用过程中，一个主要问题是噪音，会给使用者及周围人员带来不好的感受。所述噪音主要源于高速转动的处理器风扇、电源风扇，以及机械硬盘，有时这些部件的高速转动与机箱的共振也会产生噪音，其中处理器风扇、电源风扇是主要噪音源；处理器、电源是该电脑主机的主要发热源，若通过风扇以外的方式如水冷移除热量和控制温度则成本高出很多。电源通常安装于机箱内的上后部，其风扇将空气流从其下部入口吸入，吸收其元件发热后由其后部出风口排出至机箱外，机箱的进风口可以设于后下部或侧下部；电源也可以安装于机箱内的后下部，其风扇将空气流从其上部入口吸入，吸收其元件发热后由其后部出风口排出至机箱外，机箱的进风口设于后上部或侧上部；电源风扇除了将电源运行所产生热量吹走，还将主板、处理器、内存、硬盘等部件运行所产生热量从机箱内引至机箱外。处理器的风冷散热器一般也需要配置风扇。电源风扇、处理器散热器风扇的作用是将热量吹走，控制电源内元件温度及处理器温度不超标如低于70℃或者其它温度值，以保证所述各部件的稳定、高速运行。

在台式电脑主机装机或购买时，容易装设或具有风扇噪音很低的电源；随着主机使用时间变长，如1年、2年、3年、5年后，相对于电源风扇噪音，处理器风冷散热器的风扇噪音通常更容易变大，该问题除了源于风扇本身质量方面的差别，处理器风冷散热器不够稳定的安装结构可能是主要原因。

因而有很多利用电源风扇的抽风风道或气流，冷却处理器散热器的尝试，以省去处理器散热器风扇，避免处理器散热器的风扇噪音，其中一个方法是在电源风扇进风口和处理器风冷散热器间设置连接筒，连接筒一端连接电源风扇进风口，另一端连接或贴近处理器散热器，利用电源风扇的抽风起到带走处理器散热器热量、控制处理器温度的作用，避免了处理器散热器风扇的噪音；但连接筒带来的主要问题，是在处理器散热器失效或温度不能良好控制后不易或无法换用形状、尺寸略有差别的处理器散热器，以及连接筒变形或破损容易导致处理器及其散热器温度升高。

所述台式电脑主机，为保证其运行稳定性，通常采用较高额定功率的电源，比如虽然主机正常功耗在100w左右或以内，但一般配额定功率250w以上乃至300w以上的电源，电源风扇的风量、吹力及其富余量都较大，采用较低电压驱动风扇时的风量、吹力也可以满足控制电源、处理器及其散热器温度的作用。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种低噪音台式电脑主机，包括主板、处理器、内存、硬盘、电源，以及容纳这些部件的机箱；处理器散热采用风冷的翅片或鳍片散热器；机箱具有一个冷却风进风口和至少一个排风口；电源内设冷却风扇，并具有冷却风进风口和出风口；其特征在于，所述电源安装于机箱冷却风进风口，机箱、电源的冷却风进风口重合，电源出风口朝向机箱内，电源风扇将冷却风从机箱外吸入，吸收电源发热后经其位于机箱内的出风口排入机箱内，排出风的至少一部分吹向处理器散热器，起到移除散热器、处理器的热量和控制二者温度的作用，所产生热风再经机箱排风口排至机箱外。

本实用新型的低噪音台式电脑主机，其中电源内的冷却风气流方向或风扇的吹风方向与现有技术中标准规格台式电脑电源如ATX电源相反，是将空气流从机箱外吸入，流经电源内部并吸收其发热后，经位于机箱内的电源出风口排入机箱内，排出风的至少一部分吹向处理器散热器，起到移除散热器、处理器的热量和控制二者温度的作用，所产生热风再经机箱排风口排至机箱外。当然电源引入的空气流还能将主板、内存、硬盘的发热吸收并控制这些部件的温度条件。

本实用新型的低噪音台式电脑主机，其中电源出风的风向、风速及其控制是个关键问题。由于需要电源出风的一部分吹向处理器散热器，起到移除散热器、处理器的热量和控制二者温度的作用，可有一部分较为集中、平直的较大速率气流吹向处理器散热器，最好是直吹处理器散热器，因而可设置出风较为集中、平直或发散较小的风扇，和/或可使出风较为集中、平直或发散较小的出风口导流结构、导流部件。当风扇装于电源出风口内侧时，电源内的变电元件、散热器件，内部接线对风扇进风会有干扰，电源进风、出风方向间的角度也会产生影响，为获得较为集中、平直或发散较小的电源出风，除了采用在无进出风阻碍时出风集中、平直或发散较小的风扇，更应采用在具体的电源结构中出风集中、平直或发散较小的风扇。

当电源风扇设于电源出风口内侧时，除了通过采用所需风扇使电源出风的一部分集中、平直或发散较小地吹向处理器散热器，还可以通过采用具有导流作用的电源出风口导流结构和/或在电源出风口内侧、外侧设置导流部件，将一部分乃至大部分电源出风引向、吹向处理器散热器。当电源风扇设于电源进风口内侧时，可采用具有导流作用的电源出风口结构和/或在电源出风口内侧、外侧设置导流部件，将一部分乃至大部分电源出风引向、吹向处理器散热器。所述具有导流作用的电源出风口结构和设在电源出风口内侧、外侧的导流部件可以是带多个通孔的板，其中至少一部分通孔指向处理器散热器，板的厚度能保证通孔出风的流向，通孔的数量和直径能保证出风的流量及速率。所述设在电源出风口外侧的导流部件还可以是导流筒，其一端连接电源出风口，另一端指向处理器散热器但保持一段距离，将电源出风的大部分引向处理器散热器。

本实用新型的低噪音台式电脑主机，其中电源风扇可设于电源进风口内侧，从机箱外抽入风先经风扇鼓吹再冷却内部器件才进入机箱内；电源风扇也可设于电源出风口内侧，机箱外抽入风先冷却内部器件再经风扇吹入机箱内。电源风扇可具有较大尺寸，优点是相同风量时马达转速较低，噪音较低，马达寿命长一些，加油次数较少；电源风扇可具有较小尺寸，优点是相同风量时马达转速较高，马达寿命短一些，寿命期内加油次数较多，但风速较高，对处理器风冷散热器和处理器的移热控温效果略好。

本实用新型的低噪音台式电脑主机，其中电源风扇的马达可采用其正常电压驱动，正常电压驱动的优点是风力较大，控温效果较好；也可采用较低电压驱动，如正常电压12v时，可改接电源输出中的7v、5v电压，风力减小，但噪音降低、风扇寿命延长；还可将电源风扇的马达连接处理器风扇马达控制插头，根据处理器温度智能调速。为保证所述台式电脑主机的运行稳定性，通常采用较高的电源额定功率，比如虽然主机正常功耗在100w左右或以内，但经常配额定功率250w以上乃至300w以上的电源，电源风扇的风量、吹力都较大，采用较低电压驱动风扇时的风量、吹力也可以满足控制电源、处理器及其散热器温度的作用。

本实用新型的低噪音台式电脑主机，其中电源可安装于机箱内、后背板的上部或下部，此时电源即机箱的进风口设于机箱的后背板并从后侧进风；电源也可安装于机箱内的底板或前部支架，此时电源进风口从左侧进风并紧邻设于机箱左侧板的进风口，或与设于主板支架的通风口重合，从右侧进风并紧邻设于机箱右侧板的进风口；电源还可安装于机箱内主板支架的下部、上部或前部，此时电源进风口与设于主板支架的通风口重合，从右侧进风并紧邻设于机箱右侧板的进风口。机箱排风口一般设于与进风口即电源向机箱内的排风口较远处以使机箱内形成合适的气流路径，以便控制主板、内存、硬盘的温度。当电源安装于机箱内的上部时，机箱排风口可设置在机箱的下部，优点是进灰尘较少，缺点是末利用吸热后气流的升力对流；当电源安装于机箱内的下部时，机箱排风口可设置在机箱的上部，优点是利用吸热后气流的升力对流，缺点是有时进灰尘较多。

本实用新型的低噪音台式电脑主机，其中电源可具有现有标准规格台式电脑电源的外形、尺寸及内部器件结构布局、外接线接口和与机箱后背板间的安装固定方式，也可具有与所需较小功率及所需安装方式相适应的外形、尺寸及内部器件结构布局和与机箱后背板、支架间的安装固定方式；SATA部件电源接口也可减少到3个以内，最好是2个以内，变电、输出相应降低到10W以内；不需要独立显卡的变电、输出及6PIN、8PIN电源接口。

本实用新型的低噪音台式电脑主机，其中硬盘可采用2.5寸机械硬盘，其噪音低于标准的3.5寸台式电脑机械硬盘；优选采用几乎没有噪音的固态硬盘，固态硬盘的样式和接口包括SATA、M.2、PCI-E等。

本实用新型的低噪音台式电脑主机，其中散热器可采用散热能力较大的散热器，优选带热管的塔式散热器如四U型热管的九州风神玄冰400散热器，其外形尺寸即迎风面较大，散热面积较高，吹风时的散热能力较好。

现有技术的台式电脑主机中，机箱右侧板的内侧通常设主板支架，主板一般通过螺钉、螺栓安装于其上；机箱内的前部过去一般设硬盘、光驱支架，但随着光驱及3.5寸机械硬盘应用的逐渐减少和退出，前部支架有去除的趋势；电源的气流方向及安装方向，一般是将空气流经位于机箱内的电源进风口从机箱内吸入，吸收电源发热后，经位于机箱背板上部或下部的电源出风口排出至机箱外。当电源安装于机箱内后背板上部时，机箱进风口设置在机箱后背板或左侧板的中下部；当电源安装于机箱内后背板下部时，机箱进风口设置在机箱后背板或左侧板的中上部，因而相关现有技术的台式电脑主机中，机箱所进冷风通常先吸收主板、处理器、内存、硬盘运行所发热量，再进电源并吸收电源运行发热再排出机箱外。

与现有技术相比，本实用新型的台式电脑主机，利用电源出风，移除处理器及风冷散热器的热量并控制其温度，省去了处理器散热器的风扇并避免了其噪音；在主机装机或购买时，装设或具有风扇噪音较低且稳定的电源，在较长时间如1年、2年、3年、5年的使用过程中，主机噪音可一直保持在较低水平，让使用者及周围人员少受噪音的干扰，免去处理器散热器风扇噪音随使用时间而明显变大的问题；处理器散热器也易于清理和拆卸，失效后可换用形状、尺寸略有差别的处理器散热器，解决了现有技术利用电源风扇的抽风、通过风道或连接筒冷却处理器散热器时，在处理器散热器失效后不易或无法换用形状、尺寸略有差别的处理器散热器，也不存在连接筒变形或破损所导致处理器及其散热器温度升高的问题。

附图说明

图1，本实用新型的一种低噪音台式电脑主机内部结构及气流示意图，电源风扇向下反向出风。

图2-3，本实用新型的一种低噪音台式电脑主机内部结构及气流示意图，电源风扇能使电源出风的一部分集中、平直或发散较小地吹向处理器散热器。

图4-6，本实用新型的一种低噪音台式电脑主机内部结构及气流示意图，电源出风口具有导流结构。

图7-9，本实用新型的一种低噪音台式电脑主机内部结构及气流示意图，电源出风口外侧设置带多个通孔的板作为导流部件。

图10-13，本实用新型的一种低噪音台式电脑主机内部结构及气流示意图，电源出风口外侧设置导流筒作为导流部件。

图14，现有技术的一种台式电脑主机内部结构及气流示意图，电源和处理器散热器分别设有风扇。

图15，现有技术的一种台式电脑主机内部结构及气流示意图，电源进风口和处理器散热器间设连接筒。

图例，1电源，2电源风扇，3连接筒，4处理器，5处理器散热器，6内存，7硬盘，8主板，9机箱，10导流筒，11电源出风口导流结构，12带通孔的导流板。

具体实施方式

以下通过实施例对本实用新型低噪音台式电脑主机的技术方案和效果进行具体描述和说明，虽然主要是在旧电脑基础上的改装，但足以说明本实用新型在新产或新装电脑中的应用。

实施例中，电脑操作系统为Windows7 64位专业版；其中整体噪音和处理器温度的测试条件包括两种，一种是通过鲁大师软件进行处理器的压力测试，另一种是开多聊天窗口多个浏览器页面，多个Word/PDF文件，并播放720p或1080p视频；整体噪音在距主机物理中心1.0米处和机箱侧面5厘米处用手机软件ThinkChange进行测定，还记录人耳的具体听感，背景噪音低于14分贝，人耳基本听不到其它声音。噪音和温度测试过程中机箱除了后背板的上部、下部的两个14x7厘米左右带网孔进风口、出风口，其余全部封闭；环境温度26℃，电脑部件温度包括处理器温度通过鲁大师软件检测和记录。

实施例1

将电源风扇按气流方向反装，马达连接线不变，改装成如附图1所示的一台低噪音台式电脑主机，主要包括主板、处理器、内存、硬盘、电源，以及容纳这些部件的机箱；主板为华硕M5A78L-M LX3 PLUS，CPU为AMD 速龙II X2 240，内存为金士顿DDR3 1600 8G，硬盘为INTEL 520 240G，机箱为标准台式机立式机箱；主板安装于机箱的中下部，处理器散热采用风冷的四U型热管的九州风神玄冰400，其较大迎风面沿水平方向安装，电源安装于机箱内后上部，为标准规格的台式电脑电源金河田ATX-S300，电源风扇从机箱后背板上部抽风，经电源内再向下排出，大部分气流沿风扇边缘呈与风扇垂直中轴线40°角度吹向后背板和散热器的散热鳍片，电源出风口与处理器散热器间距8cm；机箱排风口为后背板下部的14x7厘米开口，将所容纳部件运行时发出的热量移出。

本实施例的低噪音台式电脑主机，其中，电源和CPU都已累计使用16000小时左右，固态硬盘已累计使用10000小时左右；电源及风扇清理过积灰，风扇马达补充过润滑油，处理器与其散热器间重新涂抹导热硅脂。

由于电源风扇没有智能调速，该电脑主机在不同运行负荷时的噪音基本没有变化，在距主机物理中心1.0米处和机箱侧面5厘米处手机软件测噪音分别低于20分贝和25分贝；人耳在距主机物理中心1.0米处勉强听到或基本听不到主机运行噪音，在机箱侧面5厘米处可听到较小的气流声。鲁大师软件进行5次处理器压力测试期间的处理器最高温度为66℃，开5个微信聊天窗口、10个QQ聊天窗口、30个360浏览器页面，10个Word/PDF文件并播放1个720p视频时的处理器温度低于53℃。