CN106647951B - 一种计算设备及管状散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种计算设备及管状散热装置，用以降低散热能耗，缩小散热设施的占用空间，降低噪音。所述计算设备包括：外壳和设备主板；所述外壳为管状，所述外壳外表面设有被动散热元件；所述设备主板为长条状，安装于所述外壳内部，用于处理计算任务。由于表面设有被动散热元件的外壳是管状的，而设备主板为长条状，因而，缩小了计算设备的空间，本发明通过计算设备外表面的被动散热元件进行散热，没有通过风扇进行散热，不会产生额外的能耗，且由于没有风扇所产生的噪音，因而，降低了噪音。
Description
技术领域
本发明涉及散热技术领域，特别涉及一种计算设备及管状散热装置。
背景技术
随着科技的发展，高性能的计算设备为了满足高性能和便携式的需求，需要使设备的计算和处理能力越来越强，体积却要求越来越小，这样的需求，使计算设备处理器中的计算模块、处理芯片等部件的密集度也愈来愈高，进而使处理器在运行过程中产生的热量越来越大。尤其是一些高性能的计算设备，如果没有很好的散热片来排除处理器运行过程中所产生的热，就会造成整体的稳定性降低，甚至会缩短电子设备本身的寿命。因而，高性能计算设备对散热有极高的要求。
在现有技术，通常采用风冷方式进行散热，例如，在计算设备上安装铜或铝制散热片，再通过风扇主动散热。这样的方式，需要较大的内部空间确保空气流动，因而，计算设备的体积较大，另外，这样的散热方式，风扇会产生额外能耗，并且会产生噪音。因而，如何提出一种计算设备，用以缩小计算设备的空间，降低散热能耗，降低噪音，是一亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种计算设备，用以降低散热能耗，缩小散热设施的占用空间，降低噪音。
本发明提供一种计算设备，其特征在于，包括：外壳和设备主板；
所述外壳为管状，所述外壳外表面设有被动散热元件；
所述设备主板为长条状，安装于所述外壳内部，用于处理计算任务。
本发明的有益效果在于：由于表面设有被动散热元件的外壳是管状的，而设备主板为长条状，因而，缩小了计算设备的空间，本发明通过计算设备外表面的被动散热元件进行散热，没有通过风扇进行散热，不会产生额外的能耗，且由于没有风扇所产生的噪音，因而，降低了噪音。
在一个实施例中，所述计算设备还包括：不导电液态冷媒；
所述不导电液态冷媒密封于所述外壳内部，用于将所述设备主板运行时产生的热量传导至所述外壳。
本实施例的有益效果在于：通过不导电液态冷媒作为设备主板和外壳之间的热传导介质，提高了热传导的速度，提高了散热效率。
在一个实施例中，所述设备主板还包括：外部接口；
所述外部接口与所述设备主板的一端连接，用于在所述设备主板运行时与外部电路连接。
本实施例的有益效果在于：提供用于与外部电路连接的外部接口，从而能够提供与外部电路的接口，使计算设备能够实现连接电源，以及与其他设备的交互功能。
在一个实施例中，所述外壳还包括：接口孔和导热孔；
所述接口孔位于所述外壳中与所述外部接口相同方向的一端，所述接口孔用于提供所述外部接口与所述外部电路的连接通道；
所述导热孔位于所述外壳另一端，用于填充导热介质。
本实施例的有益效果在于：由于外壳上存在接口孔，因而，能够在外壳密封液态冷媒的情况下，使外部接口实现与外部电路的连接；其次，由于外壳上存在填充有导热介质的导热孔，因而，能够通过导热孔中的导热介质散出一部分热量，进一步提升散热效果。
在一个实施例中，所述设备主板的数目为至少两个，所述设备主板以并联方式连接。
本实施例的有益效果在于：当存在多个设备主板时，能够通过并联方式连接设备主板，从而，能够在外壳截面直径较大时，充分利用外壳内的空间，增加计算设备的处理能力。
在一个实施例中，所述设备主板的数目为至少两个，所述设备主板以串联方式连接。
本实施例的有益效果在于：当存在多个设备主板时，能够通过串联方式，从而能够在外壳内部较为狭长时，充分利用外壳内部的空间，增加计算设备的处理能力。
在一个实施例中，所述设备主板数目为至少两个，所述设备主板分成至少两个目标组；其中每个目标组包含预设数目个设备主板，且同一目标组中的设备主板以并联方式连接；
所述目标组之间以串联方式连接。
本实施例的有益效果在于：当存在多个设备主板时，能够通过串联和并联相结合的方式连接设备主板，从而能够在外壳截面直径较大，且外壳较长时，充分利用外壳内部的空间，增加计算设备的处理能力。
本发明还提供一种管状散热装置，包括：散热组件和冷却组件；
所述冷却组件包括：管状外壳和填充在所述管状外壳内部的不导电液态冷媒；
所述散热组件安装于所述管状外壳的外表面。
本发明的有益效果在于：由于冷却组件包括管状的外壳，因而，当在该管状外壳内部放置需要散热的长条状设备后，极大地减少了设备散热的空间，其次，填充在管状外壳内部的是不导电液态冷媒，比气态冷媒具有更快的热传导速度，提高了散热效率。
在一个实施例中，所述管状外壳还包括：接口孔、导热孔和导热介质；
所述接口孔位于所述管状外壳一端；
所述导热孔位于所述管状外壳另一端；
所述导热介质填充在所述导热孔中。
本实施例的有益效果在于：由于外壳上存在接口孔，因而，能够在外壳密封液态冷媒的情况下，使外部接口实现与外部电路的连接；其次，由于外壳上存在填充有导热介质的导热孔，因而，能够通过导热孔中的导热介质散出一部分热量，进一步提升散热效果。
在一个实施例中，所述散热组件包括：预设数目个散热鳍片、固定结构和手持部件；
所述预设数目个散热鳍片等间距连接于所述管状外壳的外表面；
所述固定结构位于所述散热组件一端；
所述手持部件位于所述散热组件的另一端，通过第一目标端与所述管状外壳连接。
本实施例的有益效果在于：在管状外壳的外表面连接有多个散热鳍片，从而增强了散热效果，其次，由于外壳上存在填充有导热介质的导热孔，因而，能够通过导热孔中的导热介质散出一部分热量，进一步增强散热效果。
在一个实施例中，所述手持部件还包括：
显示屏，镶嵌于所述手持部件中与所述第一目标端相反方向的第二目标端。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1A为本发明一实施例中一种计算设备的结构示意图；
图1B为本发明一实施例中一种计算设备的结构示意图；
图1C为本发明一实施例中一种计算设备的剖面图；
图1D为本发明一实施例中一种计算设备的剖面图；
图1E为本发明一实施例中一种计算设备的前视图；
图2为本发明一实施例中设备主板以并联方式连接的示意图；
图3为本发明一实施例中设备主板以串联方式连接的示意图；
图4为本发明一实施例中设备主板以并联和串联结合的方式连接的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1A和图1B为本发明一实施例中一种计算设备的结构示意图，该计算设备为高性能的计算设备，在运行过程中会产生大量的热量。图1C和图1D为该计算设备的剖面图，如图1C或图1D所示，该计算设备包括：外壳11和设备主板12；其中，外壳为管状。图1E为该计算设备的前视图，如图1A、图1B、图1C、图1D和图1E中任一附图所示，该外壳的外表面设有被动散热元件13；该被动散热元件可以是散热鳍片。另外，为了节省成本，还可以在外壳的外表面设置多个凸起，以增加外壳的散热面积，从而替代散热鳍片的作用。
另外，上述设备主板为长条状，安装于所述外壳内部，用于处理计算任务。为了方便散热，该设备主板为特制的长条状主板，这样的外形更贴合管状外壳，可导入式安装到管状外壳中。
本发明的有益效果在于：由于表面设有被动散热元件的外壳是管状的，而设备主板为长条状，因而，缩小了计算设备的空间，本发明通过计算设备外表面的被动散热元件进行散热，没有通过风扇进行散热，不会产生额外的能耗，且由于没有风扇所产生的噪音，因而，降低了噪音。
在一个实施例中，所述计算设备还包括：不导电液态冷媒；
所述不导电液态冷媒密封于所述外壳内部，用于将所述设备主板运行时产生的热量传导至所述外壳。
本实施例中，不导电液态冷媒可以是氟利昂，不导电液态冷媒均匀分布在管状外壳中。以液态不导电冷媒作为热传递的介质，要比以空气作为热传递介质时的热传递速度快很多。如此，采用不导电液态冷媒作为热传递介质，能够极大地提升热传递速度，增加计算设备的散热效果。
需要说明的是，在该计算设备制作过程中，首先需要将设备主板导入式安装到管状外壳中。此时，并入直接灌入不导电液态冷媒，而是先灌入能够吸附不导电液态冷媒的液态介质，当这些液态介质均匀地分布在外壳的内壁和设备主板上之后，再灌入不导电液态冷媒，从而，使不导电液态冷媒更容易均匀地分布，避免不导电液态冷媒灌入使出现气泡，影响散热效果。通常情况下，不导电液态冷媒汽化温度较低，因而，当不导电液态冷媒充满外壳内部时，需要进行加压和密封，从而使不导电液态冷媒在较大的压强和密封作用下保持液态。
本实施例的有益效果在于：通过不导电液态冷媒作为设备主板和外壳之间的热传导介质，提高了热传导的速度，提高了散热效率。
在一个实施例中，如图1A、1C、1D和图1E中任一附图所示，所述设备主板还包括：外部接口14；
所述外部接口14与所述设备主板的一端连接，用于在所述设备主板运行时与外部电路连接。
本实施例中，在设备主板的一端，连接有一外部接口14，该外部接口14用于在设备主板运行时，与外部电路连接，从而实现对设备主板的供电和于其他设备的数据交互。
另外，如图1A、1C、1D和图1E中任一附图所示，在外部接口14的所在的一端，还设有一固定结构15，固定结构15为U形，横截面为圆形、椭圆形、三角形或方形中的一种，固定结构15在外部接口14与其他电路连接时，起到固定计算设备的作用。
本实施例的有益效果在于：提供用于与外部电路连接的外部接口14，从而能够提供与外部电路的接口，使计算设备能够实现连接电源，以及与其他设备的交互功能。
在一个实施例中，所述外壳还包括：接口孔16和导热孔17；
所述接口孔16位于所述外壳中与所述外部接口14相同方向的一端，所述接口孔16用于提供所述外部接口14与所述外部电路的连接通道；
所述导热孔位于所述外壳另一端，用于填充导热介质。
本实施例中，外壳的两端还设有接口孔16和导热孔17。其中，接口孔16位于与外部接口14相同方向的一端，即如果外部接口14位于设备主板左端，则接口孔16也位于管状外壳的左端；如果外部接口14位于设备主板右端，则接口孔16也位于管状外壳的右端。而导热孔17位于外部接口14的另一端，即与接口孔16相反方向的那一端。
需要说明的是，在该计算设备制作过程中，当将设备主板导入式安装到管状外壳中时，将外部接口14通过该接口孔16露出一部分，以便与电源和/或其他设备相连接。另外，该接口孔16的形状与外部接口14完全吻合，这样的设计，能够保证管状外壳的密封性。
另外，在该计算设备的制作过程中，当将不导电液态冷媒灌满计算设备并加压之后，将导热孔17用导热介质填充，以实现对管状外壳的密封。
其次，如图1B或者图1D所示，导热孔17还可以用来连接一具有把手功能的手持部件18，便于人手通过该手持部件18拿起该计算设备。该手持部件18上还设有一显示屏181，用来显示计算设备的计算过程、计算结果、设备运行时的温度等各种数据。
本实施例的有益效果在于：由于外壳上存在接口孔16，因而，能够在外壳密封液态冷媒的情况下，使外部接口14实现与外部电路的连接；其次，由于外壳上存在填充有导热介质的导热孔17，因而，能够通过导热孔17中的导热介质散出一部分热量，进一步提升散热效果。
在一个实施例中，如图2所示，所述设备主板的数目为至少两个，所述设备主板以并联方式连接。
本实施例中，当设备主板数目为多个时，设备主板以并联方式连接。例如，当设备主板数目为两个，分别为第一设备主板21和第二设备主板22，该第一设备主板21与第二设备主板22并排安装，中间通过连接件23连接并固定，以免第一设备主板21与第二设备主板22活动。
本实施例适用于外壳与设备主板长度相近，且外壳内部较宽时，此时，并联安装两块设备主板，能够充分利用外壳内部空间，增加计算设备的处理能力。
本实施例的有益效果在于：当存在多个设备主板时，能够通过并联方式连接设备主板，从而，能够在外壳内部较宽时，充分利用外壳内的空间，增加计算设备的处理能力。
在一个实施例中，如图3所示，所述设备主板的数目为至少两个，所述设备主板以串联方式连接。
本实施例中，当设备主板数目为多个时，设备主板以串联方式连接。例如，当设备主板数目为两个，如图3所述，设备主板31和设备主板32首尾相连。其中，设备主板31和设备主板32之间可以通过插入式的接插件33来实现相互连接。本例子适用于外壳较为狭长，即外壳的长度比设备主板长，如外壳的长度是设备主板长度的两倍以上；且外壳的内部较窄时。
本实施例的有益效果在于：当存在多个设备主板时，能够通过串联方式，从而能够在外壳内部较为狭长时，充分利用外壳内部的空间，增加计算设备的处理能力。
在一个实施例中，如图4所示，所述设备主板数目为至少两个，所述设备主板分成至少两个目标组；其中每个目标组包含预设数目个设备主板，且同一目标组中的设备主板以并联方式连接；
所述目标组之间以串联方式连接。
有时候，设备主板数目较多，例如，设备主板有六个。而此时，外壳的宽度仅允许三个设备主板并联安装，而外壳的长度仅为设备主板的两倍到三倍之间，此时，设备主板的仅通过并联方式来连接或者仅通过串联方式来连接显然是不能全部安装在外壳中的。
本实施例中，当设备主板的数目为多个时，将设备主板进行分组，每一组中的设备主板数目相同。同一组中的主板以并联方式连接，而组与组之间通过串联的方式连接。
如图4所示，存在六个设备主板：设备主板411、设备主板412、设备主板413、设备主板421、设备主板422和设备主板423。其中，将三个设备主板分为一个目标组，共有两个目标组，分别为目标组41和目标组42，其中，目标组41中的设备主板411、设备主板412和设备主板413三者并联安装，目标组42中的三个设备主板也并联安装，而目标组41与目标组42之间通过串联的方式进行安装。
本实施例中，通过串联和并联相结合的方式对设备主板进行安装，进一步充分地利用了外壳内部的空间，并增加了计算设备的处理能力。
本实施例的有益效果在于：当存在多个设备主板时，能够通过串联和并联相结合的方式连接设备主板，从而能够在外壳截面直径较大，且外壳较长时，充分利用外壳内部的空间，增加计算设备的处理能力。
图1C为本发明一实施例中一种散热装置的结构示意图，如图1C所示，该装置包括：散热组件和冷却组件；
其中，冷却组件包括：管状外壳11和填充在管状外壳11内部的不导电液态冷媒；
散热组件安装于管状外壳11的外表面。
本发明的有益效果在于：由于冷却组件包括管状的外壳，因而，当在该管状外壳内部放置需要散热的长条状设备后，极大地减少了设备散热的空间，其次，填充在管状外壳内部的是不导电液态冷媒，比气态冷媒具有更快的热传导速度，提高了散热效率。
在一个实施例中，如图1A所示，管状外壳11还包括：接口孔16、导热孔17和导热介质；
接口孔16位于管状外壳11的一端；
导热孔17位于管状外壳11的另一端；
导热介质填充在导热孔17中。
本实施例的有益效果在于：由于外壳上存在接口孔16，因而，能够在外壳密封液态冷媒的情况下，使外部接口14实现与外部电路的连接；其次，由于外壳上存在填充有导热介质的导热孔17，因而，能够通过导热孔17中的导热介质散出一部分热量，进一步提升散热效果。
在一个实施例中，如图1C所示，散热组件包括：预设数目个散热鳍片13、固定结构15和手持部件18；
预设数目个散热鳍片13等间距连接于管状外壳11的外表面；
固定结构15位于散热组件一端；
手持部件18位于散热组件的另一端，通过第一目标端与管状外壳11连接。
需要说明的是，当没有足够数量的散热鳍片时，也可以在管状外壳11的外表面设置多个凸起，以增加外壳的散热面积，从而替代散热鳍片的作用。
本实施例的有益效果在于：在管状外壳的外表面连接有多个散热鳍片，从而增强了散热效果，其次，由于外壳上存在填充有导热介质的导热孔17，因而，能够通过导热孔17中的导热介质散出一部分热量，进一步增强散热效果。
在一个实施例中，如图1D所示，手持部件18还包括：
显示屏181，镶嵌于手持部件中与第一目标端相反方向的第二目标端。
本实施例中，显示屏181可以通过导线与置于散热装置内部进行散热的设备连接，从而显示设备的运行过程、运行结果、设备运行时的温度等数据，方便使用者更好地掌握设备运行情况。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种计算设备，其特征在于，包括：外壳和设备主板；
所述外壳为管状，所述外壳外表面设有被动散热元件；所述散热元件为设置于所述外壳外表面上的多个凸起；
所述设备主板为长条状，安装于所述外壳内部，用于处理计算任务；
所述外壳还包括导热孔和导热介质，所述导热孔位于所述管状外壳一端，所述导热介质填充在所述导热孔中；其中，
所述设备主板数目为至少两个，所述设备主板分成至少两个目标组；其中每个目标组包含预设数目个设备主板，且同一目标组中的设备主板以并联方式连接；
所述目标组之间以串联方式连接；进一步，
所述计算设备还包括不导电液态冷媒，所述不导电液态冷媒密封于所述外壳内部，用于将所述设备主板运行时产生的热量传导至所述外壳。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备主板还包括：外部接口；
所述外部接口与所述设备主板的另一端连接，用于在所述设备主板运行时与外部电路连接。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述外壳还包括：接口孔；
所述接口孔位于所述外壳中与所述外部接口相同方向的一端，所述接口孔用于提供所述外部接口与所述外部电路的连接通道。
4.一种管状散热装置，其特征在于，包括：散热组件和冷却组件；
所述冷却组件包括：管状外壳和填充在所述管状外壳内部的不导电液态冷媒；
所述散热组件安装于所述管状外壳的外表面，所述管状外壳的外表面设置有多个凸起；
所述管状外壳还包括导热孔和导热介质，所述导热孔位于所述管状外壳一端，所述导热介质填充在所述导热孔中，且所述导热介质将所述不导电液态冷媒密封在所述管状外壳中，并将所述不导电液态冷媒的部分热量散出。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述管状外壳还包括：接口孔；所述接口孔位于所述管状外壳另一端。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述散热组件包括：预设数目个散热鳍片、固定结构和手持部件；
所述预设数目个散热鳍片等间距连接于所述管状外壳的外表面；
所述固定结构位于所述散热组件一端；
所述手持部件位于所述散热组件的另一端，通过第一目标端与所述管状外壳连接。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述手持部件还包括：
显示屏，镶嵌于所述手持部件中与所述第一目标端相反方向的第二目标端。
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