个人计算机用的三室散热机壳的制作方法

本发明是有关于一种计算机机壳，尤其是关于一种应用于具有高效能硬件的小尺寸规格计算机上的个人计算机用的三室散热机壳。

背景技术：

消费者对配有高效能硬件的小尺寸规格计算机有需求。然而，小型计算机常无法在可接受的噪音值下，冷却高功率中央处理单元(cpu’s)及图形处理单元(gpu’s)。许多计算机系统使用上至下风扇，其将热量自该cpu及(或)该gpu吹送至该主板构件，也因此更恶化了该系统的冷却问题。小型计算机机壳通常配置小直径高速风扇(如40mm,60mm,80mm)，但是其在高速运转时会产生大量噪音。

如何提升小型计算机的散热效果，并降低散热风扇产生的噪音，是相关技术人员亟需努力的目标。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的一目的是在于提供一种个人计算机用的三室散热机壳，包含一围绕出一机壳容置空间的机壳框架、一位于该三室散热机壳的一第一y-z平面的右侧外板、一位于该三室散热机壳的一第二y-z平面的左侧外板、一位于机壳容置空间内的中央固态隔板，及一槽室隔板；

该三室散热机壳具有一位于该三室散热机壳的一第一x-y平面的机壳顶部、一位于该三室散热机壳的一第二x-y平面的机壳底部、一位于该三室散热机壳的一第一x-z平面的机壳前端，及一位于该三室散热机壳的一第二x-z平面的机壳后端；

该中央固态隔板占据该机壳容置空间内一整个截面积，且该中央固态隔板位于该三室散热机壳的一第三y-z平面，其中，该第三y-z平面位于该三室散热机壳的x轴方向的中间位置，其中，该中央固态隔板自机壳顶部延伸至机壳底部，且自机壳前端延伸至机壳后端；该中央固态隔板将该机壳容置空间分隔成一第一机壳空间及一第二机壳空间；

该槽室隔板是位于第二机壳空间内，并占据该第二机壳空间内一整个截面积且位于一x-y平面，并将该第二机壳空间分隔出一第三机壳空间；其中，该第一机壳空间形成该三室散热机壳的一第一热槽室，该第二机壳空间形成该三室散热机壳的一第二热槽室；及该第三机壳空间形成该三室散热机壳的一第三热槽室。

本发明的另一技术手段，是在于上述第二机壳空间是用以围罩一主板及一与该主板相应的中央处理单元。

本发明的又一技术手段，是在于上述第一机壳空间是用以围罩一图形处理单元。

本发明的再一技术手段，是在于上述第三机壳空间是用以围罩一电源供应单元。

本发明的另一技术手段，是在于上述第一机壳空间是用以围罩一第一散热单元。

本发明的又一技术手段，是在于上述第二机壳空间是用以围罩一第二散热单元。

本发明的再一技术手段，是在于上述第一散热单元与一水泵相连，以使冷却剂液体自该三室散热机壳的一热源流动至该第一散热单元，其中，该冷却剂液体自该热源移除热量且该冷却剂液体于该第一散热单元进行冷却。

本发明的另一技术手段，是在于上述第二散热单元与一水泵相连，以使冷却剂液体自该三室散热机壳的一热源流动至该第二散热单元，其中，该冷却剂液体自该热源移除热量且该冷却剂液体于该第二散热单元进行冷却。

本发明的又一技术手段，是在于上述的三室散热机壳，还包含至少一抽风扇设置于该机壳顶部，其中，该至少一抽风扇自该三室散热机壳的第一热槽室及第二热槽室中抽出气体。

本发明的再一技术手段，是在于上述的三室散热机壳，还包含至少一抽风扇设置于该第三热槽室，用以根据电源供应单元的内部温度提供气流予电源供应单元。

本发明的另一技术手段，是在于上述右侧外板使气流可自该三室散热机壳外部流进该三室散热机壳内。

本发明的又一技术手段，是在于上述左侧外板使气流可自该三室散热机壳外部流进该三室散热机壳内。

本发明的再一技术手段，是在于上述机壳底部使气流可自该三室散热机壳外部流进该三室散热机壳内。

本发明的有益功效在于，该中央固态隔板及该槽室隔板将该机壳容置空间分隔成独立的第一机壳空间、第二机壳空间及第三机壳空间，并分别形成用以设置图形处理单元的第一热槽室、用以设置中央处理单元的主板的第二热槽室及用以设置电源供应单元的第三热槽室，在借由自然的重力及对流力，将热量对外界传输。

附图说明

图1是根据本发明的部分实施例，说明三室散热机壳的一左前视图；

图2是根据本发明的部分实施例，说明该三室散热机壳的一右前视图；

图3是根据本发明的部分实施例，说明该三室散热机壳内的数个散热器设置的一前视图；

图4是根据本发明的部分实施例，详细说明该三室散热机壳内第一热槽室的一前视图；

图5是根据本发明的部分实施例，说明三室散热机壳中气流流动情形的示意图；

图6是根据本发明的部分实施例，说明该三室散热机壳中部分主要热源设置的示意图；

图7是根据本发明的部分实施例，说明高速外围组件连接接口线材组件的示意图；

图8是根据本发明的部分实施例，说明散热器与gpu或cpu的液态冷却器的使用情形的示意图。

附图中的符号说明：

100机壳；101第一热槽室；102第二热槽室；103第三热槽室；104中间板或中央隔板；105槽室隔板；106顶部开口；110开口；120gpu散热器；122cpu散热器；150位置；151位置；152位置；153位置；302对流力；304重力；403gpu；404液态冷却器；405散热片；550a气流；550b气流；551a气流；551b气流；553a气流；553b气流；601主板；602电源供应单元；602a风扇；603机壳抽风扇；604apcle带状线材；604bpcle带状线材；604cpcle带状线材；700高速外围组件连接接口线材组件；702gpu连接器；800散热器；801底部歧管；802入口；802a水流；803出口；803a水流；805a水流；805b水流；806a输送管；806b输送管；807a凸片；807b凸片；808顶部歧管；808a水流；810位置。

具体实施方式

本发明的方法、系统、用户接口及其他相关方面描述如下。请参考本发明部分实施例及附图中的示例。虽然本发明将结合该等实施例进行描述，但应当理解，其未试图将本发明限制在该等具体实施例中。相反地，本发明旨在涵盖于本发明精神和范围内的各种替换、修改和等效的方式。因此，本发明的说明书和图式应视为一种说明，而非限制性的概念。

此外，在随后的说明中会提出许多具体详述，以完整了解本发明的内容。但是，对本发明所属技术领域中具有通常知识者而言，无需这些具体详述也可实施本发明。另外，为了避免模糊本发明的内容，为本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知的实例、方法、程序、构件和网络将不进行详述。

图1是根据本发明的部分实施例，说明三室散热机壳100（以下简称机壳100）的一左前视图。该机壳100围罩计算机冷却系统及其他计算机构件。该冷却系统包含数个同时运作的构件，其可有效地在低噪音值下自该冷却系统中移除热量。例如于非限制性实施例中，该冷却系统的构件可包含：散热器、水泵、冷盘、管线、机壳抽风扇及控制系统。根据本发明的部分实施例，该机壳100包含3个热槽室，即：1)一第一热槽室101(例如：一图形处理单元gpu槽室)、2)一第二热槽室102(例如：一主板槽室及其中央处理单元cpu)，及3)一第三热槽室103(例如：一电源供应单元槽室)。在该第一热槽室101的gpu会产生热量。同样地，在该第二热槽室102的主板及其cpu(未标示于图1)也会产生热量。在该第三热槽室103的电源供应单元(未标示于图1)也会产生热量。

根据本发明的部分实施例，该机壳100具有一顶部开口106，其上可架设一机壳抽风扇。该机壳100于纵向被一中间板或中央隔板104分隔。该中间板或中央隔板104是位于y-z平面且沿z轴方向延伸至该机壳100高度。更进一步，根据本发明的部分实施例，一槽室隔板105(如一硬盘托盘)将该第二热槽室102(主板槽)与第三热槽室103(电源供应单元槽)分隔开。根据本发明的部分实施例，该槽室隔板105是一可移除式挡板位于x-y平面且自y轴方向延伸至该机壳100的深度。因此，所述三个热槽室彼此热源是完全互相隔离。该等实施例并不限于图1所示该gpu槽、主板槽及电源供应单元槽于该机壳内彼此相对的位置。因个别实施方式不同，该gpu槽、主板槽及电源供应单元槽于该机壳内彼此相对的位置会有所差异。图1也说明该机壳100后端具有开口110。其根据本发明的部分实施例，一电源供应单元设置在该机壳100的第三热槽室103中，可自该开口110将热气抽出，因此该第三热槽室103中的热气可被排出，此部分可参阅图5的详细说明。更进一步，该机壳100侧边上可设有数个开口或通风口，例如设置于位置150、151、152、153(请详见图2中位置153)。该机壳侧边上的开口或通风口可将冷空气吸入至该机壳内部或使热气自该机壳内部排出至外部环境。因此，该三个热槽室（第一热槽室101、第二热槽室102及第三热槽室103）可帮助将热承载限制在各自控管的位置。

在此机壳100的图式中，未标示出该机壳所有外板以避免遮隐该机壳内部的构造。

根据本发明的部分实施例，该槽室隔板105为拆卸式而可更方便安装于该机壳100的一硬盘上。根据本发明的部分实施例，该拆卸式挡板借由减少热槽室的体积而提供更有效率的热传导，因此增加穿越过该主板上热构件的层流。

图2是根据本发明的部分实施例，说明该机壳100的一右前视图。在此未标示出该机壳所有外板以避免遮隐该机壳内部的构造。该图2的后视图清楚地说明该第一热槽室101(例如gpu槽)自该机壳100的高度开始延伸。如同在此之前说明，该中间板或中央隔板104也自该机壳100的高度开始延伸，并将该第一热槽室101与其他两个热槽室(第二热槽室102及第三热槽室103)分隔开。图2也说明具有开口或通风口的位置153可设置在该机壳侧边上以达到空气流通。因此，该gpu可位于其热槽室中并架设在主板的另一面上，且借由一弹性线材与该主板相连接(例如一高速外围组件连接接口“pcie”线材)，此部分请参阅图6及图7的说明。该gpu相对于该主板的配置减少该机壳沿着x轴的尺寸(该主板的中央隔板为沿着y轴延伸)。因此，该等配置可符合一小尺寸规格的机壳。

图3是该机壳的一前视图，说明数个散热器的设置。在此未标示出该机壳所有外板以避免遮隐该机壳内部的构造。根据本发明的部分实施例，图3说明一gpu(图形处理单元)散热器120及一cpu(中央处理单元)散热器122。该cpu散热器122为一cpu液态冷却器的一部分，其可架设在该第二热槽室102(主板槽)的内部。该cpu液态冷却器的水障跟水泵(未标示于图3)将架设在该cpu上方以冷却该cpu。同样地，该gpu散热器120为一gpu液态冷却器的一部分，其可架设在该第一热槽室101(gpu槽)的内部。该gpu液态冷却器的水障跟水泵(未标示于图3)将架设在该gpu上方以冷却该gpu。请参阅图8所示，可更进一步了解该冷却器(gpu散热器120、cpu散热器122)的说明。主要热源移转区可在该机壳内部(如来自gpu及cpu的热量可各自转移至其相关液态冷却器中的液态冷却剂中，而该液体冷却剂可通过个别冷却器(gpu散热器120、cpu散热器122)及其附随风扇进行冷却)。该冷却器(gpu散热器120、cpu散热器122)依序将该热量个别移转至该第一热槽室101及第二热槽室102周边空气中。该热量移转区也可通过该机壳100的开口出现在机壳外部。举例而言，一机壳抽风扇可架设在一顶部开口106且通过该顶部开口106将热量自该第一热槽室及第二热槽室抽出。即使在无机壳抽风扇的情况下，该第一热槽室101及第二热槽室102的热量也会因对流力302而上升，且随后通过该顶部开口106而离开该机壳100。此外，借由位于该机壳100一侧的通风口位置150及153(图2、4及5中的位置153)将冷空气吸入该机壳100。也可借由前述通风口将热空气排出该机壳100。另外一实施例，该电源供应单元的风扇可通过位于位置150的通风口将冷空气自该机壳100外部吸入，且可将热量自位于该第三热槽室103的后端开口110排出。

图4是该机壳的一前视图，根据本发明的部分实施例，详细说明该第一热槽室101。在此未标示出该机壳所有外板以避免遮隐该机壳内部的构造。图4说明一具有一液态冷却器404(及其附随水泵)的gpu403设置在该第一热槽室101中。图4也说明用于移除发热液态冷却器热量的gpu散热器120，离开gpu液态冷却器404的样态。该液态冷却剂经过该gpu散热器120冷却后，经冷却的液态冷却剂回送到位于gpu液态冷却器404的水障(未标示)以冷却该gpu403。该gpu散热器120的热量被移转至该第一热槽室101周围空气中。该第一热槽室101中的加热空气借由被动对流力或强制对流力(例如借由一设置在该开口的抽风扇帮助，可将暖空气自该机壳内抽出)通过顶部开口106及或通过位于位置153通风口，然后离开该机壳100。图4也说明一散热片405，用以移除一gpu电压调节器模块“vrm”(及其附随冷却风扇)的热量。该中间板或中央隔板104将该第一热槽室101的热源与该第二热槽室102及第三热槽室103的热源分隔开来。

图5是根据本发明的部分实施例，说明机壳100中气流流动情形。在此未标示出该机壳所有外板以避免遮隐该机壳内部的构造。借由与重力304方向相反的自然对流力302的帮助，热量经由气流通过槽室带至机壳外部。根据本发明的部分实施例，一抽风扇也可架设在该机壳100的顶部开口106，以抽取机壳100内的热气。该三个热槽室（第一热槽室101、第二热槽室102、第三热槽室103）帮助将热承载限制在个别控制区域。在某些实施例中，可关闭该抽风扇使系统借着对流来帮助空气流动及冷却。图5说明冷空气的气流553a通过位于机壳侧边上的通风口位置153进入机壳100。该冷气流553a自该第一热槽室101中的热源(如gpu、gpu散热器、gpuvrm散热片等)移转走热量。随着气流553a加热后会因对流力而上升并通过顶部开口106流出(气流553b)该第一热槽室101。图5也说明冷空气的气流551a通过位于机壳100侧边上的通风口位置151进入该第二热槽室102。该冷气流551a自该第二热槽室102中的热源(如cpu、cpu散热器，及主板上其他热源)移转走热量。随着气流551a加热后会因对流力而上升并通过顶部开口106流出(气流551b)该第二热槽室102。此外，图5说明冷空气的气流550a通过位于机壳100侧边上的通风口位置150进入该第三热槽室103。该冷气流550a自该第三热槽室103中的热源，如电源供应单元移转走热量。随着气流550a加热后会因对流力而上升并通过开口110流出(气流550b)该第三热槽室103。

图6是一示意图，根据本发明的部分实施例，说明该机壳中部分主要热源的设置。图6说明中间板或中央隔板104及槽室隔板105一起将第一热槽室101、第二热槽室102、第三热槽室103的热源互相隔离。图6也说明该主要热源，及该第一热槽室101内的gpu403和gpuvrm散热片405、该第二热槽室102内的主板601(及其附随cpu)，和该第三热槽室103内的电源供应单元602(及其内建风扇602a)。风扇602a借由该第三热槽室103上的后端开口，可自机壳外部抽取冷空气并将加热空气排出机壳外。图6也说明一机壳抽风扇603可被架设在该机壳顶部，当该机壳抽风扇603运转时，可抽出该第一热槽室101及第二热槽室102中加热空气。根据部分实施例，当gpu或cpu液态冷却剂温度达到某一预定门坎，该机壳抽风扇603会自动运转。图6也说明用以连结gpu403及主板601的pcle带状线材604a、604b和604c。

图7是根据本发明的部分实施例，说明一高速外围组件连接接口线材组件700。该高速外围组件连接接口线材组件700包括一gpu连接器702以连接该gpu403。该高速外围组件连接接口线材组件700也包括pcle带状线材604a、604b及604c以帮助该gpu403连接该主板601。

图8是根据本发明的部分实施例，说明一散热器与一gpu或cpu的液态冷却器的使用情形。图8说明一散热器800。该散热器800包括一底部歧管801、一顶部歧管808、数个输送管806a、806b及数个凸片807a、807b。底部歧管801包括一入口802及一出口803。该底部歧管801包括一位于位置810处的内分隔壁(未标示出)。该内分隔壁将底部歧管大约分隔成两半。该输送管806a及相应的凸片807a占去该散热器约一半面积。该输送管806b及相应的凸片807b则占去该散热器大约另外一半面积。

根据本发明的部分实施例，热移转可发生在下列情形。进一步说明，该液态冷却剂(通过一水冷盘)移转cpu的热量，且该发热液态冷却剂自该底部歧管801的入口802进入该散热器800。该发热液态冷却剂的水流802a经该数个输送管806a加压输送至顶部歧管808(水流805a)。当该液态冷却剂抵达顶部歧管808，其(水流808a)会朝着该数个输送管806b前进。该液态冷却剂因此被迫流经该数个输送管806b(水流805b)，且当该液态冷却剂流回至底部歧管801时，会进一步被凸片807b冷却。该凸片807a、807b有效地增加该输送管806a、806b的表面积，以更佳有效地帮助该液态冷却剂将热量转移至周围空气中。因此，在该液态冷却剂流回该底部歧管801时，当其(水流803a)经过该出口803流出该散热器800回到该cpu以冷却该cpu时，该液态冷却剂已经过冷却。同样地，在gpu(图形处理单元)的举例中，该gpu散热器的运作方式如同上述cpu的运作方式。

该cpu及gpu各自配有独有的水冷板组件，其个别直接依附在cpu及gpu的主要热源上。根据本发明的部分实施例，每一水冷板(例如，一块配置在cpu、一块配置在gpu)，包含一沿着其主轴围绕成的小空间、一金属板，例如由导热率不低于50w/mk，且不超过1500w/mk的金属制成。该金属板的一侧具有一系列薄凸板，通常由微刀削制程产生，通过该凸板液体可流动并吸收金属中的热量。该水冷板组件被包含在一外壳中，其由一金属制成，且不会被液态冷却剂所渗透及具有足够的结构完整性以承受夹力及运作时的压力及温度范围。

根据本发明的部分实施例，用以承载该冷却剂液体的管线，是由一弹性橡胶、塑料或一铁氟龙基底的材料所制成，其为符合冷却剂元素的低渗透性所特别设计(一般为水、丙二醇、腐蚀抑制剂及抗微生物化合物的一组合物)。该管线长度可为超长，以作为一服务网络连接该机壳内其他构件，无需停止散热器、水泵、机壳或水冷板间的冷却方案。

该系统设计成利用该机壳内热烟囱效应所产生的对流气流，使用一个或数个冷却风扇可大幅增加该系统的热容量(例如，请参阅图1根据部分实施例，抽风扇可装设在该机壳的顶部开口106)装设一个风扇也可提供冷气流予其他构件，其虽会产生热能但未与该冷却剂液体循环相连接。该等构件包括但不限于机壳内调节构件、处理组件、储存装置、内存及数据接口。下到上(相对于重力方向)自然气流设计促进该散热器上及装设在机壳内部构件上的高度层流。该cpu、gpu及psu热承载可以分隔在不同的槽室。

该psu热槽室自该机壳的一侧吸入冷空气，并在后端侧板(在该机壳后端)排出空气。此可使psu维持自外部吸入冷空气而非吸入机壳内部环境的预热空气。使用一冷空气进气口有助于减少psu设置风扇的需求。

根据部分实施例，该显示适配器在其槽室内为上下颠倒的形态，放置在pcb上设置在表面的发热构件(如电压调节器和内存)，其非靠近顶部抽风扇的gpu本身。该等表面构件由一散热片及风扇组件冷却，其包括铝和热管及一机壳内的风扇。该散热片的风扇使空气通过gpu组件的散热片进行循环，并且其靠近顶部排气口允许快速且无阻碍地将热量移出机壳，因此可为显示适配器上的表面组件提供有效的冷却。

在其槽室内的显示适配器也旨在允许稳定装载(如该pcb本身直接设置在该分隔板上)及未来升级/可维护性。具有中等技术水平的终端使用者可自行更换该槽室中的显示适配器。

根据部分实施例，该显示适配器的自动冷却系统可与主要冷却系统完整分开，而不会影响操作，使计算机可以装设一显示适配器，其具有一与计算机其余部分分离的整合冷却系统，可通过一散热片及离心式风扇组件将该显示适配器冷却。

该显示适配器的输出与机壳前段及后端的模块化输入输出组件桥接，用以将该等端口群升级/修改/置换，而不须影响计算机其他部分。此强化该显示适配器的预期可升级性，因为显示适配器世代更迭通常会造成显示适配器输出配置的改变。

该冷却系统也可包括一位于该机壳内部的控制系统，借着与温度、液态冷却剂温度，或电源供应相关的监测传感器控制该机壳风扇速度，以决定该冷却系统的冷却需求，并相对应地调整风扇速度以达到在最小噪音值内提供足够的冷却。该控制系统可具有一外部数据接口或操作计算机。该控制系统可为分立构件模拟系统或为具有一逻辑设备或微控制器的数字控制系统，且其可以向风扇马达输出不同的电压或者输出脉冲宽度调节等数字控制信号以调节风扇的速度。该控制系统独立地测量每个液体回路的温度，靠近其主要热源(cpu，gpu等)，并在为整个系统选择合适的风扇速度时独立考虑每个流体。主要技术也许包括一个或多个水泵或一个或多个槽室，并且可以依靠远程探针来读取温度、水泵速度和其他液体回路的存在检测。如果该控制器通过rpm检测到任何系统水泵或风扇故障或任何温度传感器故障超出范围温度值，则一个或多个led将进行闪烁以向操作者指示错误情况并将错误标记在操作系统中的监测软件。

根据部分实施例，一三室散热机壳包含：1)一围绕出一机壳容置空间的机壳框架，该三室散热机壳具有一位于该三室散热机壳的一第一x-y平面的机壳顶部、一位于该三室散热机壳的一第二x-y平面的机壳底部、一位于该三室散热机壳的一第一x-z平面的机壳前端，及一位于该三室散热机壳的一第二x-z平面的机壳后端；2)一右侧外板，位于该三室散热机壳的一第一y-z平面；3)一左侧外板，位于该三室散热机壳的一第二y-z平面；4)一位于机壳容置空间内的中央固态隔板，该中央固态隔板占据该机壳容置空间内一整个截面积，且该中央固态隔板位于该三室散热机壳的一第三y-z平面，其中，该第三y-z平面位于该三室散热机壳的x轴方向的中间位置，其中：该中央固态隔板自机壳顶部延伸至机壳底部，且自机壳前端延伸至机壳后端；及该中央固态隔板将该机壳容置空间分隔为一第一机壳空间及一第二机壳空间；5)一位于第二机壳空间内的槽室隔板，该槽室隔板占据该第二机壳空间内一整个截面积，且位于一x-y平面，及将该第二机壳空间划分出一第三机壳空间；6)其中，该第一机壳空间形成该三室散热机壳的一第一热槽室，该第二机壳空间形成该三室散热机壳的一第二热槽室；及该第三机壳空间形成该三室散热机壳的一第三热槽室。

综上所述，本发明借由该中央固态隔板及该槽室隔板105，使该第一热槽室101、该第二热槽室102及该第三热槽室103的空气不会相互流通，以使cpu、gpu及电源供应单元产生的热量不会相互影响，再借由位置150、151、152、153上的通风口及对流力302及重力304的影响，让空气流通以达到散热的效果，更借由该gpu散热器120及该cpu散热器122将gpu及cpu的热量向外传输，进一步提高gpu及cpu的运转效能，故确实可以达成本发明的目的。

基于解释目的，上述说明是参考特定实施例而描述。然而，上述说明性讨论并不旨在穷尽解释或是将本发明限制在所揭露的形式。参照上述教示可有许多修饰和变化。被选用及描述的实施例是为了最佳说明该发明的原理及其实际应用，从而使所属技术领域的其他具有通常知识者能最佳利用本发明及依特定使用而具有多种修改的多种实施例。