CN106325446A - 一种机箱及散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机箱及散热装置，该机箱包括：第一扩张腔、第一收缩腔和第二扩张腔；所述第一扩张腔与所述第一收缩腔相连；所述第一收缩腔与所述第二扩张腔相连；其中，所述第一扩张腔用于放置风扇模组；所述第二扩张腔用于放置待散热硬件；所述机箱使得所述风扇模组输出的散热气流由所述第一扩张腔进入所述第一收缩腔，所述散热气流经过所述第一收缩腔加速后进入所述第二扩张腔，对所述第二扩张腔中的所述待散热硬件进行散热。本发明能提高机箱的散热能力。

Description

一种机箱及散热装置
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种机箱及散热装置。
背景技术
随着信息技术的发展，服务器需要处理的数据日益增多，为了处理大量的数据，服务器需要长时间运行。
机箱内各个硬件在服务器运行期间会散发出热量，当服务器运行时间较长，机箱内部的热量无法全部及时排出机箱，机箱内部的硬件周围就会有热量聚集，从而导致硬件自身温度升高，进而影响硬件的工作性能。
发明内容
本发明实施例提供了一种机箱及散热装置，能提高机箱的散热能力。
第一方面，本发明实施例提供了一种机箱，包括：
第一扩张腔、第一收缩腔和第二扩张腔；
所述第一扩张腔与所述第一收缩腔相连；
所述第一收缩腔与所述第二扩张腔相连；
其中，所述第一扩张腔用于放置风扇模组；
所述第二扩张腔用于放置待散热硬件；
所述机箱使得所述风扇模组输出的散热气流由所述第一扩张腔进入所述第一收缩腔，所述散热气流经过所述第一收缩腔加速后进入所述第二扩张腔，对所述第二扩张腔中的所述待散热硬件进行散热。
优选地，
该机箱进一步包括：第二收缩腔；
所述第二收缩腔与所述第二扩张腔相连；
所述散热气流由所述第二扩张腔进入所述第二收缩腔，由所述第二收缩腔排出所述机箱。
优选地，
该机箱进一步包括：所述第一扩张腔的内壁上安装有吸音泡棉；
优选地，
该机箱进一步包括：所述第一收缩腔的内壁上安装有吸音泡棉；
优选地，
该机箱进一步包括：所述第二扩张腔的内壁上安装有吸音泡棉。
优选地，
所述吸音泡棉满足以下公式：
其中，y1用于表征经目标腔体的所述吸音泡棉处理后的噪音强度，y0用于表征所述目标腔体内的噪音强度，α用于表征所述吸音泡棉的声压反射系数；β用于表征所述吸音泡棉的吸声系数，γ用于表征所述吸音泡棉的厚度，c、ω、和ε为预设常数，K为预设的噪音强度，所述目标腔体包括：所述第一扩张腔、所述第一收缩腔和所述第二扩张腔。
优选地，
该机箱进一步包括：分隔部；
所述分隔部位于所述机箱内部，与所述机箱的主体构成所述第一扩张腔、所述第一收缩腔和所述第二扩张腔。
优选地，
所述分隔部的材料包括：工程塑料。
优选地，
所述第一扩张腔的截面积和所述第二扩张腔的截面积均大于所述第一收缩腔的截面积。
优选地，
所述第一收缩腔的截面积与所述第一扩张腔的截面积的比值范围为[0.5，0.75]。
优选地，
所述第一收缩腔的截面积与所述第二扩张腔的截面积的比值范围为[0.5，0.75]。
第二方面，本发明实施例提供了一种散热装置，包括：
机箱和风扇模组；其中，
所述风扇模组位于所述第一扩张腔中；
所述风扇模组用于输出的散热气流。
本发明实施例提供了一种机箱和散热装置，通过在机箱内形成第一扩张腔、第一收缩腔和第二扩张腔，并且第一扩张腔和第二扩张腔通过第一收缩腔相连，第一扩张腔中放置风扇模组，第二扩张腔中放置待散热硬件，风扇模组输出的散热气流由第一扩张腔经第一收缩腔加速后进入第二扩张腔，对所述第二扩张腔中的待散热硬件进行散热；由于风扇模组输出的散热气流经第一收缩腔加速，在第二扩张腔内对待散热硬件进行散热时，风速增加，提高热交换速率，从而使待散热硬件的热量能迅速被气流带出机箱，从而提高机箱的散热能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例提供的一种机箱的结构示意图；
图2是本发明另一个实施例提供的一种机箱的结构示意图；
图3是本发明又一个实施例提供的一种机箱的结构示意图；
图4是本发明一个实施例提供的一种机箱横截面的结构示意图；
图5是本发明一个实施例提供的一种散热装置的结构示意图；
图6是本发明另一个实施例提供的一种散热装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种机箱，包括：
第一扩张腔101、第一收缩腔102和第二扩张腔103；
所述第一扩张腔101与所述第一收缩腔102相连；
所述第一收缩腔102与所述第二扩张腔103相连；
其中，所述第一扩张腔101用于放置风扇模组；
所述第二扩张腔103用于放置待散热硬件；
所述机箱使得所述风扇模组输出的散热气流由所述第一扩张腔101进入所述第一收缩腔102，所述散热气流经过所述第一收缩腔102加速后进入所述第二扩张腔103，对所述第二扩张腔中103的所述待散热硬件进行散热。
上述实施例中，通过在机箱内形成第一扩张腔、第一收缩腔和第二扩张腔，并且第一扩张腔和第二扩张腔通过第一收缩腔相连，第一扩张腔中放置风扇模组，第二扩张腔中放置待散热硬件，风扇模组输出的散热气流由第一扩张腔经第一收缩腔加速后进入第二扩张腔，对所述第二扩张腔中的待散热硬件进行散热；由于风扇模组输出的散热气流经第一收缩腔加速，在第二扩张腔内对待散热硬件进行散热时，风速增加，提高热交换速率，从而使待散热硬件的热量能迅速被气流带出机箱，从而提高机箱的散热能力。
为了使与待散热硬件进行热交换之后的热气流能迅速从机箱排出，如图2所示，本发明一个实施例中，该机箱进一步包括：第二收缩腔201；
所述第二收缩腔与所述第二扩张腔相连；
所述散热气流由所述第二扩张腔进入所述第二收缩腔，由所述第二收缩腔排出所述机箱。
上述实施例中，散热气流在第二扩张腔内与待散热硬件(CPU、显卡、硬盘和内存条等)进行热交换，吸收待散热硬件的热量之后的热气流经第二收缩腔排出机箱，由于第二收缩腔腔体的截面积较第二扩张腔腔体的截面积小，因此在散热气流流量不变的情况下，散热气流在第二收缩腔内的流速较第二扩张腔内的流速快，散热气流在第二扩张腔内与待散热硬件进行热交换之后，经第二收缩腔加速排出机箱，从而避免了吸收热量之后的热气流由于没有及时排出机箱，而与待散热硬件和新进入的冷气流进行二次热交换，造成待散热硬件与散热气流的温差减少，进而使待散热硬件与散热气流的热交换速率降低；由此可见，散热气流经第二收缩腔能更迅速的排出机箱，从而提高待散热硬件与散热气流的热交换速率，进而提高机箱的散热能力。
另外，当待散热硬件的温度较高时，风扇模组在基板管理控制器的控制下处于高速运转状态，此时风扇模组会发出较强的噪音，噪音作为一种声波，在空气中是以振动的方式传播的，而机箱的收缩扩张结构可增加声波在传输过程中与机箱内壁的碰撞，在碰撞过程中会损耗声波的能量，从而降低噪音的强度，由此可见，第二收缩腔有利于进一步降低风扇模组发出的噪音。
为了进一步降低风扇模组发出的噪音，本发明一个实施例中，该机箱进一步包括：所述第一扩张腔的内壁上安装有吸音泡棉；所述第一收缩腔的内壁上安装有吸音泡棉；所述第二扩张腔的内壁上安装有吸音泡棉。
上述实施例中，在第一扩张腔、第一收缩腔和第二扩张腔的内壁上分别装有吸音泡棉，吸音泡棉具有独特的多孔性结构；由于声波是以振动的方式传播的，当声波遇到多孔材料时，振动向材料的内部传递，与材料内部复杂的各个孔洞进行摩擦，受到阻碍，能量被衰减，因此声波会减弱，从而表现出材料对声波的吸收作用，基于此，吸音泡棉可进一步降低噪音强度。
为了确保安装的吸音泡棉能将噪音强度降低至预设的标准值，在本发明一个实施例中，所述吸音泡棉满足以下公式：
其中，y1用于表征经目标腔体的所述吸音泡棉处理后的噪音强度，y0用于表征所述目标腔体内的噪音强度，α用于表征所述吸音泡棉的声压反射系数；β用于表征所述吸音泡棉的吸声系数，γ用于表征所述吸音泡棉的厚度，c、ω、和ε为预设常数，K为预设的噪音强度，所述目标腔体包括：所述第一扩张腔、所述第一收缩腔和所述第二扩张腔。
上述实施例中，由于吸音泡棉吸收噪音的能力与其声压反射系数、吸声系数和吸音泡棉的厚度正相关，而吸音泡棉的声压反射系数和吸声系数由吸音泡棉的材质、内部的孔洞直径和孔洞之间的密度共同决定，因此，在实际操作中可通过改变吸音泡棉的厚度，以使吸音泡棉处理后的噪音强度达到预设的噪音强度；然而由于机箱内空间是有限的，无限制的增加吸音泡棉的厚度是不可能的，并且由于吸音泡棉具有隔热性，若吸音泡棉的厚度过大，也会增加机箱的散热负荷，因此，在将吸音泡棉增加到一定厚度后，若仍未将噪音强度降至预设的噪音强度，可考虑更换性能更优良的吸音泡棉材料；由于性能更优良的材料一般价格更高，造成降低噪音的成本更高，因此可根据公式结合实际情况，平衡吸音泡棉的性质和厚度参数，从而在降低噪音的同时，节约成本。
如图3所示，本发明一个实施例中，该机箱进一步包括：分隔部；
所述分隔部位于所述机箱内部，与所述机箱的主体构成所述第一扩张腔、所述第一收缩腔和所述第二扩张腔。
上述实施例中，在机箱内部安装分隔部，以使其与机箱的主体，即机箱的外部腔体构成第一扩张腔、第一收缩腔和第二扩张腔，而无需改变机箱主体的结构，使操作简单，降低生产机箱的工作量，节约生产成本。
为了利于分隔部的制作，本发明一个实施例中，所述分隔部的材料包括：工程塑料。
由于工程塑料可一体成型，并且具有优良的性能，例如刚性大，蠕变小，机械强度高，耐热性好，电绝缘性好，可在较苛刻的化学、物理环境中长期使用，从而使得分隔部制作方便，且安装在机箱内部后经久耐用，不易变形，并且由于工程塑料的电绝缘性好，不会影响各个待散热硬件的工作性能；综上所述，利用工程塑料制作分隔部，使制作简单方便，降低生产分隔部的工作量，且安装完成后经久耐用，使用寿命较长。
本发明一个实施例中，所述第一扩张腔的截面积和所述第二扩张腔的截面积均大于所述第一收缩腔的截面积；所述第一收缩腔的截面积与所述第一扩张腔的截面积的比值范围为[0.5，0.75]；所述第一收缩腔的截面积与所述第二扩张腔的截面积的比值范围为[0.5，0.75]。
上述实施例中，如图4所示，第一扩张腔和第二扩张腔的与散热气流流动方向垂直的截面积大于同方向上第一收缩腔的截面积，并且在与气流流向垂直的方向上，第一收缩腔的截面积与所述第一扩张腔的截面积的比值范围为[0.5，0.75]，所述第一收缩腔的截面积与所述第二扩张腔的截面积的比值范围为[0.5，0.75]，这使散热气流能在第一收缩腔中进行加速，但不至于由于第一收缩腔的截面积过小而导致第二扩张腔中的散热气流量较小，避免了由于风量较小引起的散热不及时，进而提高了机箱的散热能力。
如图5所示，本发明一个实施例提供了一种散热装置，包括：
风扇模组501，以及本发明任意一个实施例提供的机箱502；其中，
所述风扇模组501位于所述第一扩张腔中；
所述风扇模组501用于输出的散热气流。
上述实施例中，通过将风扇模组安装在机箱内的形成第一扩张腔，风扇模组输出的散热气流由第一扩张腔经第一收缩腔加速后进入第二扩张腔，对所述第二扩张腔中的待散热硬件进行散热；由于风扇模组输出的散热气流经第一收缩腔加速，在第二扩张腔内对待散热硬件进行散热时，风速增加，提高热交换速率，从而使待散热硬件的热量能迅速被气流带出机箱，从而提高机箱的散热能力。
为了更清楚的说明本发明的技术方案及优点，下面结合机箱及风扇模组和待散热硬件在机箱内的安装结构做进一步的详细说明，如图6所示，分隔部与机箱的主体构成第一扩张腔、第一收缩腔、第二扩张腔和第二收缩腔，并在第一扩张腔、第一收缩腔、第二扩张腔和第二收缩腔的内壁上安装有吸音泡棉，第一扩张腔和第二扩张腔通过第一收缩腔相连，第二收缩腔和第二扩张腔相连，第一扩张腔中放置风扇模组，第二扩张腔中放置待散热硬件，风扇模组输出的散热气流由第一扩张腔经第一收缩腔加速后进入第二扩张腔，对所述第二扩张腔中的待散热硬件进行散热，吸热之后的热气流经第二收缩腔排出机箱，在此过程中，由于风扇模组输出的散热气流经第一收缩腔加速，在第二扩张腔内对待散热硬件进行散热时，风速增加，提高热交换速率，并且吸热之后的热气流经第二收缩腔加速后迅速排出机箱，从而提高机箱的散热能力。另外，吸音泡棉可降低风扇模组工作时产生的噪音的强度，同时，机箱的收缩扩张结构也可增加声波在传输过程中与机箱内壁的碰撞，在碰撞过程中会损耗声波的能量，从而降低噪音的强度。
本发明各个实施例至少具有以下有益效果：
1、本发明实施例中，通过在机箱内形成第一扩张腔、第一收缩腔和第二扩张腔，并且第一扩张腔和第二扩张腔通过第一收缩腔相连，第一扩张腔中放置风扇模组，第二扩张腔中放置待散热硬件，风扇模组输出的散热气流由第一扩张腔经第一收缩腔加速后进入第二扩张腔，对所述第二扩张腔中的待散热硬件进行散热；由于风扇模组输出的散热气流经第一收缩腔加速，在第二扩张腔内对待散热硬件进行散热时，风速增加，提高热交换速率，从而使待散热硬件的热量能迅速被气流带出机箱，从而提高机箱的散热能力。
2、本发明实施例中，吸收待散热硬件的热量之后的热气流经第二收缩腔迅速排出机箱，从而避免了吸收热量之后的热气流由于没有及时排出机箱，而造成待散热硬件与散热气流的热交换速率降低，从而进一步提高了机箱的散热能力。
3、本发明实施例中，机箱的收缩扩张结构可增加声波在传输过程中与机箱内壁的碰撞，在碰撞过程中会损耗声波的能量，从而降低噪音的强度。
4、本发明实施例中，在第一扩张腔、第一收缩腔和第二扩张腔的内壁上分别装有吸音泡棉，当声波遇到多孔材料时，能量被衰减，因此声波会减弱，从而利于吸音泡棉进一步降低了噪音强度。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种机箱，其特征在于，包括：
第一扩张腔、第一收缩腔和第二扩张腔；
所述第一扩张腔与所述第一收缩腔相连；
所述第一收缩腔与所述第二扩张腔相连；
其中，所述第一扩张腔用于放置风扇模组；
所述第二扩张腔用于放置待散热硬件；
所述机箱使得所述风扇模组输出的散热气流由所述第一扩张腔进入所述第一收缩腔，所述散热气流经过所述第一收缩腔加速后进入所述第二扩张腔，对所述第二扩张腔中的所述待散热硬件进行散热。
2.根据权利要求1所述的机箱，其特征在于，进一步包括：第二收缩腔；
所述第二收缩腔与所述第二扩张腔相连；
所述散热气流由所述第二扩张腔进入所述第二收缩腔，由所述第二收缩腔排出所述机箱。
3.根据权利要求1所述的机箱，其特征在于，
进一步包括：所述第一扩张腔的内壁上安装有吸音泡棉；
和/或，
进一步包括：所述第一收缩腔的内壁上安装有吸音泡棉；
和/或，
进一步包括：所述第二扩张腔的内壁上安装有吸音泡棉。
4.根据权利要求3所述的机箱，其特征在于，
所述吸音泡棉满足以下公式：
其中，y1用于表征经目标腔体的所述吸音泡棉处理后的噪音强度，y0用于表征所述目标腔体内的噪音强度，α用于表征所述吸音泡棉的声压反射系数；β用于表征所述吸音泡棉的吸声系数，γ用于表征所述吸音泡棉的厚度，c、ω、和ε为预设常数，K为预设的噪音强度，所述目标腔体包括：所述第一扩张腔、所述第一收缩腔和所述第二扩张腔。
5.根据权利要求1所述的机箱，其特征在于，进一步包括：分隔部；
所述分隔部位于所述机箱内部，与所述机箱的主体构成所述第一扩张腔、所述第一收缩腔和所述第二扩张腔。
6.根据权利要求5所述的机箱，其特征在于，
所述分隔部的材料包括：工程塑料。
7.根据权利要求1所述的机箱，其特征在于，
所述第一扩张腔的截面积和所述第二扩张腔的截面积均大于所述第一收缩腔的截面积。
8.根据权利要求1所述的机箱，其特征在于，
所述第一收缩腔的截面积与所述第一扩张腔的截面积的比值范围为[0.5，0.75]。
9.根据权利要求1-8中任一所述的机箱，其特征在于，
所述第一收缩腔的截面积与所述第二扩张腔的截面积的比值范围为[0.5，0.75]。
10.一种散热装置，其特征在于，包括：
如权利要求1-9中任一所述的机箱和风扇模组；其中，
所述风扇模组位于所述第一扩张腔中；
所述风扇模组用于输出的散热气流。
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