CN102279632A - 一种向上布置附加卡并带有垂直风道的计算机机箱 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例包括了一种计算机机箱的散热方法，以及应用此种方法的计算机机箱，所述机箱通过调整附加卡的位置而发挥作用。依照此种方法，因为在某些计算机系统内产生大量热量的附加卡被设置于机箱的顶部，空气对流有助于冷却计算机内部。因为在计算机机箱的顶部设置各种插卡并引出相应的线缆或者类似物体是相当难看的，所以在本发明的实施例中，在所述机箱的顶部中设置一个包含有附加卡开口和顶部面板的空气通道。所述机箱还使用一个风扇帮助加速空气从顶部气流通道中流出机箱。

Description

一种向上布置附加卡并带有垂直风道的计算机机箱

技术领域

本发明涉及一种计算机机箱，尤其是一种个人和商业使用的，向上布置附加卡并带有垂直风道的计算机机箱。 

背景技术

计算机机箱通常是一个金属或者硬塑料制成的用于固定和保护放置在其中的敏感零部件的外壳。这些零部件，比如主板、电源、硬盘和插卡等等，均固定在机箱内部。然而，现有机箱技术中存在着一个已知的散热问题。 

计算机中的处理器，比如安装在主板上的中央处理器或者显卡上的图形处理器，工作时产生大量的热量。当机箱中的温度超过某一个值时，计算机的正常运行会受到影响，甚至损坏计算机的零部件。在高性能的计算机中，比如那些带有工作在极限或者超频状态下的中央处理器的计算机，散热已经成为一个主要的问题。如果机箱内的温度能够被控制在可接受的范围内，处理器就能工作在更快的速度上（产生更多的热量）。然而，在控制不住温度时，处理器必须降速使用以避免过热。许多现有的解决此种问题的方法包括增加散热风扇，采用更强的冷却装置和散热器等等。 

因而降低计算机核心部件附近的温度，应付更快速度所带来的更多的热量，就成为机箱设计时的关键。 

发明内容

针对以上情况，本发明的目的在于提供一种能有效散热的计算机机箱或者外壳。 

发明另外一个目的在于允许现有产品在此种计算机机箱内使用。 

本发明的另一个目的在于把产生或者散发热量的零部件放置在机箱顶部附近。 

本发明采用的技术方案可以描述为： 

在本发明的一个实施例中计算机机箱含有由顶板、底板、左侧板、右侧板、前板和背板组成的一个内腔。所述底板的不同之处在于其用于把机箱放置在一个大体上平坦的表面上，本说明书中的“大体上”和“大体上平坦”的平面指的是通常由一个非专业的观察者或者用户认为平坦的表面，或者是一个倾斜度不超过3°的平面。底板还可能包含有至少一个或者更多的用于把机箱放置在一个大体上平坦的表面上的底座。顶板通常与底板平行（再一次，这里的“平行”由非专业的观察者或者用户所判断，或者是端到端的偏离角度不超过3°），而且底板和顶板均为长条形平板状。顶板还带有由顶板和顶板盖所构成的一个气流通道。通过此气流通道可以把大量的热量从机箱内部排出到机箱外。所述顶板还带有一系列位于内腔和气流通道之间的长方形开口，每一个长方形开口用于固定一张附加卡。这样，一张附加卡可以被固定（比如通过螺丝固定）在机箱上的一部分并邻接在所述长方形开口上，以便线缆可以通过所述长方形开口连接到所述附加卡上。

在本发明的实施例中，前板可能带有至少一个能影响计算机功能的开关，比如电源开关、重启开关或者其它类似部件。前板与背板有所区别，在本发明的实施例中，背板是一个平面或者大体上的平面，缺乏开关，按钮或者用户界面之类的部件。前板可能还会带有驱动器托架，部分驱动器托架还可能是可以向外打开的。顶板上，即机箱的顶部的外表面，在本发明的实施例中带有一个电气端口，此端口与安装在所述机箱内的主板电气连接。这样一个电气端口可以是USB、RJ-45或者其它端口。 

所述计算机机箱还可以带有一些小装置，比如螺丝或者其它在现有技术中公知的固定或者连接件，以把主板安装在机箱内并使主板朝向一个特定的方向，通过这个方向，主板上的附加卡插槽可以使安装在其上的附加卡的外露部分朝向机箱顶部，比如邻接在以上所述的长方形开口上。 

此机箱还包括由底板和底板分隔器所构成底部气流通道。计算机的电源也可以设置在这个气流通道中。 

此机箱还包括有一个风扇，以把空气从内腔导向顶部的气流通道并排出机箱外。所述附加卡可以是图形显示卡，所述图形显示卡邻接在一个所述的长方形开口上并包括有设置在顶部气流通道中的图形端口。 

本发明还公开了一种在计算机机箱内安装设备的方法。一个带有由顶板、底板、左侧板、右侧板、前板和背板所组成的内腔的计算机机箱，通过其底部上设置的底座放置一个大体上平坦的平面上。至少一个附加卡的外露部分从附加卡槽处伸出并朝向上方（相对于地面）。另外，此计算机机箱的顶板上覆盖有顶板盖并在附加卡的外露部分和顶板之间构成一个气流通道，此计算机机箱还包括至少一个与安装在此计算机机箱内的主板相连接的风扇。 

本发明所公开的设备的组件同样适用于所述使用方法。 

附图说明

图1为本发明的一个实施例中机箱的右视图； 

图2为本发明的一个实施例中机箱的立体图；

图3为本发明的一个实施例中机箱的俯视图；

图4为本发明的一个实施例中机箱的前视图；

图5为本发明的一个实施例中机箱的仰视图；

图6为本发明的一个实施例中机箱的左视图；

图7为本发明的一个实施例中机箱的后视图。

具体实施方式

本发明的实施例包括了一种从计算机机箱内散热的方法，以及应用此种方法的计算机机箱，所述计算机机箱通过调整附加卡在计算机机箱内的位置而发挥作用。这样，因为把在某些计算机系统内产生大量热量的附加卡设置于机箱的顶部，空气对流和热烟囱效应有助于冷却计算机内部。因为在计算机机箱的顶部设置各种附加卡并引出相应的线缆或者类似物体是相当难看的，在本发明的实施例中，机箱的顶部设置气流通道，其包括有用于附加卡的长方形开口以及顶部面板。同时也可以使用风扇帮助推动空气在所述气流通道中流过。 

结合附图，行内技术人员可以很清楚地了解本发明所公开的技术。 

图1为本发明一个实施例中机箱的侧面视图。图中显示的是一个裸箱，带有顶板110、底板120、前板130和背板140.这样一个计算机机箱还包括有一些附件比如驱动器托架160、侧板150（其还含有金属板或者某些支撑结构）和可热插拔的驱动器托架165.在图1所示的实施例中，驱动器托架160位于计算机的前端，此计算机并还可以带有开关，比如电源开关，重启开关或其它开关，可热插拔的驱动器托架165（用于容纳硬盘或者其它类型的磁盘）位于驱动器托架160下方。 

图2为本发明的一个实施例中机箱的立体示意图。前板130上的开口构成了开放式驱动器托架160的一部分。在顶板上还设有用于固定附加卡的长方形开口115。这些附加卡是典型的PCI卡，在本文的有效时间内，其还可以为使用行业内熟知的其它类型的计算机总线结构的附加卡，比如PCI Local Bus、VL-BUS、ISA或者AGP卡等等。这些附加卡和计算机主板在电气和物理上连接并固定和邻接在所述开口115上。这样，在使用中附加卡所产生的热量在空气对流作用下从计算机顶部的开口115中散发出去，避免计算机的其它部件比如主板上的CPU和RAM等受到附加卡所产生的热量影响。 

在本发明的实施例中，附加卡可以是图形显示卡。所述图形显示卡，比如PCI或者AGP图形显示卡，插在焊接在计算机主板上的附加卡插槽里并与主板相连接。所述图形显示卡的一端含有与线缆相连接的显示接口，此端与其与计算机主板相连接的一端相邻。这个图形端口从长方形开口115的平面中伸出，图形显示卡通过连接件固定在适当的位置上，这个连接件可以是螺丝或者夹子等。这样，图形显示卡被安装和固定在合适的位置上，其显示端口朝上（或者是朝向机箱的顶板110），附加卡所产生的热量通过空气对流上升并从机箱的顶部离开。 

如图2所示，在本发明的实施例中开口112用于让线缆通过并在机箱上固定其它物件，比如在圆口112上固定一个风扇，并在T形开口112中穿过USB端口或者读卡器的线缆。 

在本发明的实施例中，机箱的顶板110上覆盖有顶板盖/顶部面板。这个顶部面板（没有在图中显示）固定在顶板110或者侧板150上。此顶部面板位于顶板110上并可以是整个如图所示的计算机机箱的面板的一部分。这样，在顶部面板和顶板之间构成了一个气流通道。在令计算机更为赏心悦目的同时，此顶部面板中的气流通道使机箱内部所产生的热空气可以更快地通过此气流通道排出计算机外，这不仅是因为所述气流通道带有向上的气流出口，还因为附加的风扇能推动气流通过此气流通道流动排出机箱外。这样一个如上所述的风扇，可以放置在开口112上并与机箱顶部平行或者偏离一个角度布置使空气水平地流经气流通道并排出机箱外。 

图3为本发明的一个实施例中机箱的俯视图。留意附加卡开口115（在图中显示有七个）和附件开口112。顶盖/顶部面板位于所述机箱顶板的上方，并在其和顶板110之间构成一个气流通道。这样热空气在机箱中上升并经过开口115进入所述气流通道并最终排出机箱外。在这点上，风扇，作为一个通风设备，把热量从机箱内移走并避免线缆和硬件过热或者融化。只要附加卡所产生的热量从机箱中排出而不是进入机箱，这个设计能使热空气远离计算机的处理器和其它内部组件，以允许它们运行在更快的速度上进而产生更多的热量。类似地，设置在开口112上的风扇可以把热空气从机箱内抽出，使用自然空气对流帮助计算机散热。依照这种散热方式，所述计算机机箱内的气流方向与其自然的流动方向一致。 

图4为本发明中一个实施例中机箱的前视图。注意驱动器托架160。从这个视图中可以看出机箱内的气流流向主要处于一个向上的方向。空气对流推动产生的热量上升，热量经过顶部的开口和通道排出，如图3所示。 

图5为本发明的一个实施例中机箱的底部视图。底座有助于防止机箱放置在一个平面上时的滑动。在本发明的这个实施例中，机箱的底板120搁在一个平面上并与顶板110平行。顶盖也可以与机箱的顶板110大体上平行布置，或者与机箱的顶板110保持一个角度以帮助散热。在这个说明书中使用的术语“大体上”指的是那些拥有普通技能的行内技术人员的判断，或者是在3°的公差范围内。这样，“大体上平坦的”指的是以上所述的行内技术人员的判断为平坦的，或者端到端的倾斜角度不超过3°的表面。同样地，术语“大体上平行”也可以同样处理。 

图6为本发明的一个实施例中机箱的另一个面的侧视图。此图显示了图1中显示的侧面的相对侧面。这里，此图还显示了如何在可热插拔的驱动器托架中插入和拔出硬盘。 

在图6和图1中所示的本发明的一个实施例中，除了底板120和背板140 之间的直角连接（通过支架142），机箱底部的后侧还包括有一个45°角倾斜的支架145（或者通常是45°角倾斜的支架）。这个支架145提供了结构上的支撑。在本发明的一个实施例中，另外一个支架144（前文所述的底部分割器）从机箱的一个侧面延伸到另外一个侧面，并从机箱的前端延伸到尾端，而且还带有让线缆通过的开口。在本发明的实施例中，计算机的电源位于机箱的下部，并处于所述支架144和底板120之间。这有助于线缆管理（来自电源并延伸到计算机的其它部件），防止辐射，以及产生气流通道（前文所述的底部气流通道），电源所产生热量被此支架从其它计算机组件中隔开。 

图7是本发明的一个实施例中机箱的后视图。另外的端口135设置在背板130上。 

本说明书结合附图阐述了本发明所提出的技术，一个拥有普通技能的行内技术人员可以在不背离本发明的精神和范围的基础上对这些实施例进行形式和细节上的更改。所述实施例只是作为示范和解释用途而不是限制性的。所有通过基本相近的手段或者方法对本发明进行的改动都在本发明的保护范围内。任何以上所述的方法、系统和设备的组合也在本发明的保护范围之内。 

Claims (20)

1.一种向上布置附加卡并带有垂直风道的计算机机箱，包括构成内腔的顶板、底板、左侧板、右侧板、前板和背板，其中：

所述底板为大体上的长条形平板状，包括至少一个从所述长条形平板上向外延伸并用于在一个表面上平稳放置所述计算机机箱的底座；

所述顶板通常与所述长条形平底板平行，并包括由所述顶板和顶板盖所构成的顶部空气通道；

所述顶板还包含有一系列位于所述内腔和所述空气通道之间并作为附加卡固定支座的长方形开口。

2.根据权利要求1所述的一种向上布置附加卡并带有垂直风道的计算机机箱，其中所述前板还包含有至少一个用于影响计算机一个功能的开关。

3.根据权利要求1所述的一种向上布置附加卡并带有垂直风道的计算机机箱，其中所述顶板还包含有电气端口，所述电气端口与安装在机箱内的主板电气连接。

4.根据权利要求1所述的一种向上布置附加卡并带有垂直风道的计算机机箱，还包含有用于把主板安装在机箱内的装置，通过此装置，插在所述主板的附加卡插槽上的附加卡的外露侧邻接在所述长方形开口上。

5.根据权利要求4所述的一种向上布置附加卡并带有垂直风道的计算机机箱，其中所述底板和底部分割器构成底部空气通道。

6.根据权利要求5所述的一种向上布置附加卡并带有垂直风道的计算机机箱，其中所述底部空气通道包含计算机电源在内。

7.根据权利要求6所述的一种向上布置附加卡并带有垂直风道的计算机机箱，还包括用于把空气从所述内腔导向所述顶部空气通道并排出机箱外的风扇。

8.根据权利要求7所述的一种向上布置附加卡并带有垂直风道的计算机机箱，其中所述插卡为图形显示卡并邻接在所述长方形开口上，所述图形显示卡还包括位于所述顶部空气通道的图形端口。

9.根据权利要求8所述的一种向上布置附加卡并带有垂直风道的计算机机箱，其中所述背板和所述底板通过一个弯折成90°的接板相连接，所述背板和所述底板还通过一块45°角倾斜的平板相连接。

10.根据权利要求9所述的一种向上布置附加卡并带有垂直风道的计算机机箱，其中所述前板包括驱动器托架，所述长方形开口位于所述顶板的后部。

11.一种在计算机机箱内安装设备的方法，其中所述计算机机箱包括构成内腔的顶板、底板、左侧板、右侧板、前板和背板，所述方法包括：

通过连接在所述计算机机箱底板上的底座把所述计算机机箱的底板放置在一个大体上平坦的表面上；

从附加卡插槽处伸出至少一块附加卡的外露部分，所述附加卡的外露部分朝向上方；

把顶板盖放置在所述计算机机箱的顶板上以在所述附加卡的外露部分和所述顶板盖之间构成一个气流通道；

把至少一个风扇电气连接到安装在所述计算机机箱内的主板上。

12.根据权利要求11所述的一种在计算机机箱内安装设备的方法，其中所述前板还包括至少一个用于影响计算机的一个功能的开关。

13.根据权利要求11所述的一种在计算机机箱内安装设备的方法，其中所述顶面板还包含有一个电气端口，所述电气端口与固定在所述机箱上的主板电气连接。

14.根据权利要求11所述的一种在计算机机箱内安装设备的方法，其中所述方法还包括一个把所述主板安装在所述计算机机箱内的步骤，其中所述主板包含有所述附加卡插槽，所述方法还包括一个把所述附加卡安装在所述附加卡插槽的步骤，其中所述附加卡邻接在所述顶板的长方形开口上。

15.根据权利要求11所述的一种在计算机机箱内安装设备的方法，其中所述底部空气通道由所述底板和底板分割器构成。

16.根据权利要求15所述的一种在计算机机箱内安装设备的方法，其中所述底部空气通道包括计算机电源在内。

17.根据权利要求16所述的一种在计算机机箱内安装设备的方法，其中所述风扇把空气从所述内腔中导向所述顶部空气通道并排出所述机箱外。

18.根据权利要求17所述的一种在计算机机箱内安装设备的方法，其中所述附加卡为图形显示卡并邻接在一个长方形开口上，所述图形显示卡包括有一个位于所述顶部空气通道内的图形端口。

19.根据权利要求18所述的一种在计算机机箱内安装设备的方法，其中所述背板和所述底板通过一个弯折成90°的接板相连接，所述背板和所述底板还通过一块45°角倾斜的平板相连接。

20.根据权利要求19所述的一种在计算机机箱内安装设备的方法，其中所述前板包括驱动器托架，所述长方形开口位于所述顶板的后部。

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