CN101840250B - 密封无风扇带水箱静音智能散热的计算机主机方案 - Google Patents
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Abstract
本发明名称为密封无风扇带水箱静音智能散热的计算机主机方案，属计算机领域。方案整体考虑计算机主机(下称主机)内发热原因、位置，提供优良散热方案；考虑常见故障，加以预防。其特征是：主机密封，EMC性能优异，杜绝内部积尘，提高无故障时间；智能控制内部温度，提高使用寿命，降低热宕机机率，节能；无风扇，节能，静音，简化结构，缩小体积；两侧有铝质侧板，内为水箱，外为鳍片；主板和显卡的热用热管传导到侧板；电源特殊设计，主要发热零件在背面；硬盘和光驱贴侧板；主机有热敏电阻智能控制循环冷却水柱水泵动作、温度报警LED颜色；循环冷却水柱长管状，外有鳍片、水位指示软管，和主机分开，出水口在底部，注水口在顶部，用水管连接主机。循环散热；冷却水首次使用注入，可更换。
Description
所属技术领域 本发明属于计算机应用领域，具体说涉及密封无风扇带水箱静音智能散热的计算机主机系统.该方案从整体考虑计算机主机发热的原因，位置，提供优良解决散热方案；同时考虑计算机主机常见主要故障，加以预防.计算机主机密封，EMC性能优异，同时杜绝内部积尘，可以显著提高计算机主机平均无故障时间；智能控制内部温度，可以显著提高计算机主机寿命，并可降低能源消耗；无风扇，降低能源的消耗，完全静音，简化计算机机箱结构.缩小计算机主机体积.
背景技术
目前，公知现行计算机主机架构由计算机机箱、主板、CPU、显卡、电源、硬盘、光驱、其它扩展卡等组成.随着计算机主机内电子元件朝高频高速发展，从而需要消耗更多的电能，同时产生更多的热量.现行计算机主机系统内主要发热源为CPU，显卡，硬盘和电源.目前现有的计算机主机散热解决方案，以风冷为主流，为了解决计算机主机的积热问题，计算机主机系统内有电源风扇，主机风扇，CPU风扇和显卡风扇.为解决计算机主机高频高速产生的高热量问题，特别是CPU和显卡GPU产生的大量的热量，不得让风扇更高速旋转；装更多的风扇；装更大尺寸的风扇；开更大的通风孔.风扇高速旋转会产生大量的噪音，带来更多的灰尘在计算机主机内部积集，灰尘的积集反而不利于元件的散热，并且在空气温湿度变化时，灰尘会吸收水分造成电子零件故障，成为计算机主机故障的最主要的原因之一；装更多的风扇需要消耗更多的电力；装更大尺寸的风扇需要更大的空间.使计算机主机体积更大；开更大的通风孔会造成更多的EMC问题，为防止异物进入计算机主机内部和EMC问题，从而造成计算机机箱结构复杂，同时成本更高.市面有少量水冷散热系统，但一样会有风扇噪音、灰尘积集问题，同时还会有严重的液体泄漏造成计算机主机烧毁间题产生.虽然目前有降低风扇噪音的技术方案(中国专利：02131663.5、01125926.4、99123191.0).但没能从跟本上解决计算机主机噪音、EMC泄漏、灰尘积集造成故障等问题.
公知计算机主机功耗和计算机负载成正相关性，但计算机通常不会一直满载.现行计算机主机通常是以最高功率来设计以满足所有用户需要.在计算机主机不是满载时，如果计算机散热系统一直以满载工作会造成能源的浪费.
公知水的比热容是目前已知物质中最大的，同重量水的吸热量是铝的4.67倍，是铜的11倍，是很好的吸热介质.同时水是每天都会用到的， 而铜和铝的较好的传热和散热介质.铜或铝是目前应用广泛，加工技术成熟.铝是目前已知回收利用率最高的工业材料.
发明内容
本发明的目的在于提高一种密封无风扇带水箱静音智能散热的计算机主机方案，可以提供节能，低故障，长寿命，智能散热计算机主机，给用户提供良好的用户体验.
为实现上述目的，本发明计算机主机机箱完全密封，杜绝灰尘进入和EMC问题，能够预防灰尘积集以及引发的故障.没有任何风扇或类似的旋转元件，节约能源，系统完全静音，简化计算机机箱结构.缩小计算机主机体积.智能控制计算机主机内部温度，提高系统寿命.机箱外部带有水箱和散热鳍片，一定条件下可以不需要循环水柱工作被动散热即可正常工作.根据计算机主机内温度智能控制循环水泵工作，循环水柱利用烟囱效应对回流水进行散热，散热介质环保，低价，节约能源.
本发明提供密封无风扇带水箱静音智能散热的计算机主机方案.计算机主机密封，EMC性能优异，同时杜绝内部积尘，可以显著提高计算机主机平均无故障时间；智能控制内部温度，可以显著提高计算机主机使用寿命，降低计算机主机过热宕机的机率，并可降低能源消耗；无风扇，降低能源的消耗，完全静音，简化计算机机箱结构.缩小计算机主机体积.其特征是：计算机主机完全密封，无任何风扇；两侧有铝质侧板(1)，侧板内部为水箱，水箱一端上面有水管接口，另外一端下面有水管接口，外部为散热鳍片；主板(4)上主要发热元件CPU、北桥、内存产生的热量由CPU上方的热管(2)传导到铝质侧板(1)；计算机电源(3)为特殊设计，主要发热零件在PCB背面，安装在铝质侧板上(1)，发热零件紧贴切铝质侧板(1)，外壳后安装.；显卡GPU产生的热量由热管(5)传导到铝质侧板(1)；光驱(10)、硬盘(11)一侧紧贴铝质侧板(1)安装；计算机主机内部有一热敏电阻(6)，热敏电阻接到计算机主机开关板(7)，开关板有温度报警LED(8)、外接电源接口(9)和相关的指示灯和开关；两侧铝质侧板(1)的水箱下面有水管接口的在前面用水管(12)两端用快速接头连接，两侧铝质侧板(1)后端上面水管接口靠CPU侧的水管(13)用快速接头接到铝质循环冷却水柱(14)底部潜水泵出水口，另一侧用水管(13)接到顶部注水口.工作时回流热水从注水口到顶端进入循环冷却水柱(14)后，经阻档后沿水柱顶端内壁四周流下利用烟囱效应循环冷却.铝质循环冷却水柱(14)为长管状，有支架，底部密封，外部有鳍片，水位指示软管(15).水位指示软管(15)标有最高和最低水位，水位指示软管(15)内有醒目漂浮物做水位指示用.循环冷却水柱(14)的电源接头接到计算机主机开关板(7)的外接电源接口(9).计算机主机整体由循环冷却水柱(14)铝质侧板(1)水箱组成的水循环系统进行散热，循环冷却水柱中水泵启动和停止由热敏电阻(6)的温度智能控制，开关板(7)，开关板有温度报警LED(8)颜色由热敏电阻(6)的控制.循环冷却水柱和计算机主机分开，由水管(13)用快速接头连接，循环冷却水柱(14)和铝质侧板(1)内冷却循环水为首次使用时由注水口注入.可随时倒出和更换.
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定.
附图说明
图1为本发明的计算机主机三维组合视图及编号
图2为本发明的热管和电源安装视图.
图3为本发明的智能散热的连接及及水流视图.
图4为本发明的循环水泵和温度报警LED控制视图.
图5为本发明的侧板的截面和冷却循环水柱视图.
具体实施方式
1.计算机机箱特征，计算机主机完全密封，无任何风扇，两侧有铝质侧板(1)，侧板内部为水箱，水箱一端上面有水管接口，另外一端下面有水管接口，外部为散热鳍片.
2.计算机主机安装方法，主板(4)在机箱右侧，主板(4)上主要发热元件CPU、北桥、内存产生的热量由CPU上方的热管(2)传导到右侧铝质侧板(1)；计算机电源(3)为特殊设计，主要发热零件在PCB背面，安装在左侧铝质侧板上(1)，发热零件紧贴切左侧铝质侧板(1)，外壳后安装.；显卡GPU产生的热量由热管(5)传导到左铝质侧板(1)；光驱(10)、硬盘(11)一侧紧贴右侧铝质侧板(1)安装.内部连接由于是公知的技术，所以不要此累述.
3.计算机主机循环冷却水柱特征，循环冷却水柱(1 4)为长管状，底部密封，外部有鳍片，水位指示软管(15).水位指示软管(15)标有最高和最低水位，水位指示软管(15)内有醒目漂浮物做水位指示用.循环冷却水柱(14)潜水泵出水口在底部，顶部为注水口.注水口有阻挡设施让水进入循环冷却水柱(14)后，沿水柱顶端内壁流下.
4.计算机主机循环冷连接方式和循环方式，两侧铝质侧板(1)的水箱下面有水管接口的在前面用水管(12)两端用快速接头连接，两侧铝质侧板(1)后端上面水管接口靠CPU侧的水管(13)用快速接头接到铝质循环冷却水柱(14)底部潜水泵出水口，另一侧用水管(13)接到顶部注水口.冷却循环水经潜水泵加压后，沿水管(13)流到右侧铝质侧板(1)上面接口进入右侧水箱，沿上面的细缝向下经水箱第一次加热后，沿前面细缝经底部接口经水管(12)进入左侧水箱底部，沿细缝向上到水箱经第二次加热后沿细缝从后端上面接口经水管(13)进入注水口，经加热的循环水从注水口进入循环冷却水柱(14)后，经阻档后沿水柱顶端内壁四周流下利用烟囱效应循环冷却.如此循环.见图3.
5.智能控制方式，内部有一热敏电阻(6)，热敏电阻接到计算机主机开关板(7)，开关板有温度报警LED(8)、外接电源接口(9)和相关的指示灯和开关；循环冷却水柱电源接到外接电源接口(9)，电源上12V和+5VSB的电源接到开关板，+5VSB给热敏电阻(6)供电，热敏电阻测温端拉到机箱内部，当机箱接上电源后，热敏电阻开始工作.计算机开机后，温度报警LED会根据设定温度接通不同电路，当温度底于T0时，温度报警LED亮正常颜色，其它电路断开，当温度等于或大于到T1时，12V电路接通外部电源接口通电，循环冷却水柱中水泵启动，温度降低，当温度降低到T0时，12V电路断开.如此循环.当异常发生，温度上升到T2时，温度报警LED(8)亮报警颜色，提示检查散热系统.问题解决后，温度降低到T1，温度报警LED(8)，变为正常颜色.当温度降低到T0时，12V电路断开，水泵停止工作，如此循环.控制方法见图4
6.首次使用方法，计算机主机和循环冷却水柱(14)取出后，把计算机主机和循环冷却水柱(14)放在平稳的地方，保证循环冷却水柱(14)水位指示软管(15)标有最高水位的标记不能低于机箱顶面.依次图3连接水管.循环冷却水柱(14)电源接到外接电源接口(9)，用水管(13)连接，循环冷却水柱(14)和铝质侧板(1)，然后从注水口注入循环水.确保水位不低于最低水位，不高于最高水位，然后把另外一个接头接到注水口.形成形环回路.接上电源，打开计算机即可.
7.搬家或移动位置，把前面的水管取下，倒也即可.重新使用重复第7步.
8.工业应用和集中应用，可去掉循环冷却水柱(14)，采用密封无风扇带水箱计算机主机(本专利)集中散热自循环系统(专利申请中)，进一点降低能源消耗.可以提高散热量，形成低于环境温度的散热效果.
9.当环境温度较低时，可以排空循环冷却水柱(14)水箱中的水，保留侧板水箱的水，变成被动散热计算机.空气干燥时，可以把高处的水管同水箱断开，计算机主机的热变成小型加湿器.
10.当循环水泄露时，由于主机密封，循环水在计算机主机外面，不会造成计算机烧毁等问题，免除一般水冷系统因为循环水泄露造成的问题.
以上实施步骤是本方案比较好的方案，当然，本发明还可以有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形就应属于本发明的权利要求的保护范围.
Claims (3)
1.一种密封无风扇带水箱静音智能散热的计算机主机，从整体考虑计算机主机发热的原因、位置，并提供优良的散热解决方案；同时考虑计算机常见主要故障，加以预防；计算机主机密封，EMC性能优异，同时杜绝内部积尘，可以显著提高计算机主机平均无故障时间；智能控制内部温度，可以显著提高计算机主机使用寿命，降低计算机主机过热宕机的机率，并可降低能源消耗；无风扇，降低能源的消耗，完全静音，简化计算机机箱结构.缩小计算机主机体积；其特征是：计算机主机完全密封，无任何风扇；两侧有铝质侧板(1)，侧板内部为水箱，水箱一端上面有水管接口，另外一端下面有水管接口，外部为散热鳍片；主板(4)上主要发热元件CPU、北桥、内存产生的热量由CPU上方的热管(2)传导到铝质侧板(1)；计算机电源(3)安装在铝质侧板上(1)，其主要发热零件在PCB背面，并且发热零件紧贴铝质侧板(1)，外壳后安装；显卡GPU产生的热量由热管(5)传导到铝质侧板(1)；光驱(10)、硬盘(11)一侧紧贴铝质侧板(1)安装；计算机主机内部有一热敏电阻(6)，热敏电阻接到计算机主机开关板(7)，开关板有温度报警LED(8)、外接电源接口(9)和相关的指示灯和开关；两侧铝质侧板(1)的水箱下面的水管接口在前面用水管(12)和快速接头连接，两侧铝质侧板(1)后端上面水管接口靠CPU侧的水管(13)用快速接头接到铝质循环冷却水柱(14)底部潜水泵出水口，另一侧用水管(13)接到顶部注水口；工作时回流热水从注水口到顶端进入循环冷却水柱(14)后，经阻档后沿水柱顶端内壁四周流下利用烟囱效应循环冷却；铝质循环冷却水柱(14)为长管状，有支架，底部密封，外部有鳍片，水位指示软管(15)；水位指示软管(15)标有最高和最低水位，水位指示软管(15)内有醒目漂浮物做水位指示用；循环冷却水柱(14)的电源接头接到计算机主机开关板(7)的外接电源接口(9)；计算机主机整体由循环冷却水柱(14)、铝质侧板(1)、水箱组成的水循环系统进行散热，循环冷却水柱中水泵启动和停止由热敏电阻(6)的温度智能控制，开关板(7)的温度报警LED(8)的颜色由热敏电阻(6)控制；循环冷却水柱和计算机主机分开，用水管(13)和快速接头连接，循环冷却水柱(14)和铝质侧板(1)内的冷却循环水为首次使用时由注水口注入，可随时倒出和更换。
2.根据权利要求1所述的密封无风扇带水箱静音智能散热的计算机主机，其特征是：铝质循环冷却水柱(14)为长管状，有支架，底部密封，外部有鳍片，潜水泵出水口在底部，顶部是注水口；工作时回流热水从注水口到顶端进入循环冷却水柱(14)内，经阻挡后沿水柱顶端内壁四周流下利用烟囱效应循环冷却；铝质循环冷却水柱(14)，有水位指示软管(15)；水位指示软管(15)标有最高和最低水位，水位指示软管(15)内有醒目漂浮物做水位指示用；循环水柱的长度和形状可变化。
3.根据权利要求1所述的密封无风扇带水箱静音智能散热的计算机主机，其特征是：循环冷却水柱和计算机主机分开，用水管(13)和快速接头连接，循环冷却水柱(14)和铝质侧板(1)内的冷却循环水为首次使用时由注水口注入；可随时倒出和更换；冷却循环水可改为其它流动液体。
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