一种大数据主机箱的制作方法

本发明涉及计算机硬件技术领域，特别是一种大数据主机箱。

背景技术：

现今，大数据计算越来越深入地应用于各个行业和领域，而数据计算量的飞速增长也使得作为大数据存储与计算载体的大数据主机面临越来越高的使用要求；众所周知，所谓的大数据主机是依赖于大量的芯片和辅助硬件来实现其主要功能的，而芯片和辅助硬件的计算速度除了与制造工艺有关，也与日常使用时的工作温度有密切关系，当芯片或硬件温度过高时，其计算速度会产生明显衰减，非常不利于大数据主机的正常、连续工作。

由于芯片和硬件都是封装于机箱中，因此机箱的散热性能成为机箱设计时首要考虑的设计因素；目前大多数机箱只是设置一些散热通道或加装散热风扇，并不具备系统有效的散热性能，或者与目前主流的散热设备如热管散热器、液冷设备等匹配不佳，导致主机温度控制不佳，大大影响主机工作效率。

技术实现要素：

针对上述情况，为弥补现有技术所存在的技术不足，本发明提供一种大数据主机箱，以解决现有大数据主机箱散热效果不佳的问题。

其解决的技术方案是：包括由箱体、箱门和后盖组成的机箱，所述的箱体内部靠近后盖的一侧有上下并列的多个热端鳍片和置于多个热端鳍片上方的冷端鳍片，所述的箱体内部靠近后盖的一侧有热管散热器，所述热管散热器由水平并列设置的多个竖直热管组成，热管散热器的下端依次向下贯穿多个热端鳍片，热管散热器上与多个热端鳍片接触的部位为蒸发段，热管散热器的上端向上插入冷端鳍片，热管散热器上与冷端鳍片接触的部位为冷凝段；所述的箱体内部有微型空压机和涡流管，微型空压机的输出端与涡流管的输入端经软管连通，所述涡流管的热气端伸出箱体并安装有置于箱体外部的调节阀，涡流管的冷气端连接有气流导管，所述涡流管的冷气经气流导管输送至热管散热器的冷凝段，用于降低所述冷凝段的温度，加快热管散热器内部介质的冷凝速度。

本发明结构精巧，采用热管散热与涡流管降温相结合，热管为主，涡流管为辅，低能高效；气流导管的卷绕布局可实现发热部位的精准制冷，延长热管有效冷凝段，并可实现热管分段冷凝，加快蒸汽冷凝速度，快速降低热管内部温度和压力，提高热管散热效率，增强降温效果；本发明根据主机运行温度自动适时改变降温模式，使主机温度始终控制在预设范围之内，有效保障了主机的运行速度。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的a-a剖视图。

图3为本发明的轴测图。

图4为本发明内部结构的立体图。

图5为本发明的立体图。

图6为本发明的立体剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图6给出，本发明包括由箱体1、箱门2和后盖3组成的机箱，所述箱体1内部预设有多层硬件安装位，所述的箱体1内部靠近后盖3的一侧有上下并列的多个热端鳍片4和置于多个热端鳍片4上方的冷端鳍片5，多个热端鳍片4的位置与所述硬件安装位一一水平对应，所述的箱体1内部靠近后盖3的一侧有热管散热器，所述热管散热器由水平并列设置的多个竖直热管6组成，热管散热器的下端依次向下贯穿多个热端鳍片4，热管散热器上与多个热端鳍片4接触的部位为蒸发段，热管散热器的上端向上插入冷端鳍片5，热管散热器上与冷端鳍片5接触的部位为冷凝段；所述的箱体1内部有微型空压机7和涡流管8，微型空压机7的输出端与涡流管8的输入端经软管9连通，所述涡流管8的热气端801伸出箱体1并安装有置于箱体1外部的调节阀，涡流管8的冷气端802连接有气流导管10，所述涡流管8的冷气经气流导管10输送至热管散热器的冷凝段，用于降低所述冷凝段的温度，加快热管散热器内部介质的冷凝速度；而由于热管的等温性，其冷凝段的温度降低必然使得其蒸发段的温度在冷凝回流的不断作用下随之降低，从而实现热管主体的降温控制，进而可使热管内部的蒸汽温度和蒸汽压力降低。

作为优选，所述的箱体1内部靠近后盖3的一侧有水平并列的多个热管散热器，多个热管散热器的上端同时插入冷端鳍片5以实现冷端鳍片5的共享，便于通过对冷端鳍片5的散热干预实现多个热管散热器的冷凝段的统一散热控制。

作为优选，所述的气流导管10为pp、pvc等软性塑料或铜、铝等易折弯金属制成的柔性管，气流导管10卷绕于热管散热器的外围并靠近置于所述冷端鳍片5的下方，气流导管10内部流动的冷气使得与之对应的该部分热管6的主体温度降低，热管6内部的一部分蒸汽在到达气流导管10的卷绕部位时提前开始冷凝，从而延长了热管散热器的冷凝段，有利于加快热管散热器内部介质的回流速度，增强热管散热器的导热效果。

作为优选，所述的气流导管10为pp、pvc等软性塑料或铜、铝等易折弯金属制成的柔性管，气流导管10卷绕于热管散热器的外围并置于任意两个上下相邻的热端鳍片4之间，气流导管10内部流动的冷气使得与之对应的该部分热管6的主体温度降低，热管6内部的一部分蒸汽在到达气流导管10的卷绕部位时提前开始冷凝，从而实现热管散热器的分段冷凝，有利于加快热管散热器内部介质的回流速度，增强热管散热器的导热效果。

作为优选，所述的气流导管10为pp、pvc等软性塑料或铜、铝等易折弯金属制成的柔性管，气流导管10卷绕于安装在箱体1内部的硬件外围，以实现对硬件的精准、快速降温。

作为优选，所述的涡流管8的冷气端802连接有带有多个分流输出端的分流器11，分流器11的输出端与气流导管10连通，可根据实际需要连接多个气流导管10以便于对箱体1内部的硬件或热管散热器分别进行局部降温。

作为优选，所述的微型空压机7的进气端连接有带有多个分流输入端的集流器12，所述集流器12的任一输入端经进气管13连通至箱体1外部，所述气流导管10的一端与涡流管8的冷气端连通，气流导管10的另一端与集流器12的输入端连通；涡流管8输出的冷气流经气流导管10后回到微型空压机7内被再次压缩，既可以提高微型空压机7的吸气效果、控制微型空压机7的内部温升，还可以使涡流管8输出的冷气在箱体1内部实现内循环和回收利用，有助于提高涡流管8的冷气输出效果，降低涡流管8的能耗。

作为优选，所述的微型空压机7由热传感控制器控制其启动与停止，所述热传感控制器用于监测热端鳍片4或热管6管壁的温度。

作为优选，所述的箱体1内有风筒14，箱体1上开设有与风筒14位置对应的通气孔，所述冷端鳍片5置于风筒14内部，热管散热器的上端插入风筒14内部并与冷端鳍片5插接；箱体1上与风筒14位置对应的排气扇15，排气扇15用于使风筒14内部产生空气流动以带走冷端鳍片5的表面温度，实现冷端鳍片5的辅助降温。

作为优选，所述的箱体1上有与热端鳍片4一一对应的鳍片支撑架16，鳍片支撑架16经螺钉、销钉等连接件固定于箱体1内部，热端鳍片4置于鳍片支撑架16上，所述的鳍片支撑架16可以使用现有技术所广泛采用的钣金件。

本发明使用时，打开箱门2，将芯片组、服务器或显示设备等硬件安装在箱体1内部预设的硬件安装位上，由于多个热端鳍片4的位置与所述硬件安装位一一水平对应，因此安装于机箱内部的每个硬件都有一个与之对应的热端鳍片将其工作时产生的热量导出，不必为每个硬件单独安装散热设备。

当主机正常运行时，各个硬件的发热量正常，热管散热器独自工作即可满足散热要求，热端鳍片4的热量经热管散热器传导至冷端鳍片5，并由排气扇15产生的气流将冷端鳍片5上的热量带出至箱体1外部；此时微型空压机7不启动，相应地涡流管8也不运行。

当主机连续高负荷运行时，各个硬件的发热量增大，而热管散热器的蒸发段由于同时接入了多个热端鳍片4导致蒸发段较长，相应地其冷凝段较短，故热管散热器的冷凝速度减慢，热管6内部的蒸汽不断增大使得其内部压力激增，尽管在达到饱和蒸汽压后其内部压力趋于稳定，但是持续处于较高压力作用下，对热管6的管壁寿命会产生较大影响，因此，当热端鳍片4或热管6的管壁温度超过预设值时，热传感控制器控制微型空压机7启动，压缩气体经软管9进入涡流管8内部，涡流管8产生的热气经热气端801排放至机箱外部，涡流管8产生的冷气经分流器11分流后进入气流导管10；一方面，由于冷端鳍片5附近的热管散热器外围的气流导管10的卷绕设置，热管6的有效冷凝段被延长使得热管6内部蒸汽的冷凝和回流速度加快，从而增强热管6的导热效率，同时热管6的管壁温度在冷气作用下降低，其内部回流介质的温度也随之降低，介质回流至蒸发段后使蒸发段的温度也随之降低，也即降低了热管6的主体温度，进而使热管6内部的蒸汽温度和蒸汽压力降低，可有效提高热管6的降温效果，并延长热管6的使用寿命；另一方面，由于热端鳍片4附近的热管散热器外围的气流导管10的卷绕设置，热管6的有效冷凝段增加使得热管6内的部分蒸汽在该部位提前冷凝，从而实现分段冷凝，同样可使蒸汽冷凝速度和回流速度加快，利于热管6的降温和减压；此外，由于硬件外围的气流导管10的卷绕设置，芯片等硬件在冷气作用下迅速降温，使对应的热端鳍片4传导的热量显著降低，进而使热管6的蒸发速度降低，同样利于热管6的降温和减压。

上述操作过程中，涡流管8输出的冷气温度和流速可经安装于热气端的调节阀进行控制，便于根据实际需要对主机温度的降温速度和效果进行人工干预。

当主机恢复正常运行后，各个硬件的发热量降低，热传感控制器控制微型空压机7停止；尽管涡流管8具有极快的制冷速度，可以在短期内迅速制造大量冷气，但是由于涡流管8的制冷效率不佳，因此其消耗的能源非常大，不适合长期降温使用，只适用于突发状况或定期温度控制等情况，故本发明中使微型空压机7和涡流管8适时介入，以热管散热器为主，以涡流管为辅，既保证了主机温度控制在理想范围，又减少了不必要的能源消耗。

综上，本发明采用热管散热与涡流管降温相结合，热管为主，涡流管为辅，低能高效；气流导管的卷绕布局可实现发热部位的精准制冷，增强降温效果；采用冷气局部降温延长热管有效冷凝段，加快蒸汽冷凝速度，快速降低热管内部温度和压力，提高热管散热效率；采用冷气局部降温以增加热管有效冷凝段，实现热管分段冷凝，使部分蒸汽提前冷凝，进一步加快蒸汽冷凝速度；本发明根据主机运行温度自动适时改变降温模式，使主机温度始终控制在预设范围之内，有效保障了主机的运行速度。