CN106648002B - 计算机散热结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种计算机散热结构，属于计算机领域。它解决了现有的机箱散热效率不佳的问题。本计算机散热结构中，计算机包括顶部具有散热口的机箱，散热结构包括设于散热口处的散热风扇，机箱内具有将其内腔分隔成互不连通的冷却腔和安装腔的隔板，机箱顶部还设有与冷却腔连通的冷媒入口，冷却腔内竖直固设有波纹管，机箱底部固设有呈L形排气管以及聚气盒，聚气盒顶部设有入气孔，波纹管上端伸出冷却腔，波纹管下端与入气孔连通；聚气盒内安装有抽风机，抽风机包括筒形出气端，排气管一端与出气端连通，安装腔内设有排气筒，排气管另一端与排气筒连通。本计算机散热结构具有能提高机箱散热效率的优点。
Description
技术领域
本发明属于计算机领域，涉及一种计算机散热结构。
背景技术
随着科学技术的发展，计算机所能处理的任务越来越多。在计算机处理大型以及复杂的任务时，其发热量巨大，这部分热量要是没被及时排出，便会影响计算机的性能，因此散热结构由此而生。
现有的散热结构如中国专利库公开的一种计算机散热机箱【申请号：201620446521.4】，包括箱体，所述箱体为由顶板、底板、前板、背板和两块侧板连接而构成的框架，电源开关设置在所述前板上，前板底部设有进风口，进风口内设有吸风机，吸风机外侧罩设有过滤网，一块侧板上设有格栅，格栅靠近其所在侧板一侧设有散热风机，顶板上设有抽风口，所述抽风口内设有抽风机，抽风机外侧罩设有防尘网罩；水箱、循环泵和散热管均位于箱体内，水箱、循环泵和散热管通过管道相互连通，并构成循环回路，散热管通过卡接件安装在箱体背板上，并呈蛇形布置，散热管上分布有多个散热翅片，箱体内还安装有温度传感器，所述温度传感器、抽风机和循环泵均通讯连接位于箱体内的控制器。
上述的机箱通过在箱体内集成水冷和风冷散热，具有散热效果好的优点。但该机箱还是存在一个问题：风冷和水冷散热是分开且单独进行的，导致散热速度较慢。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种计算机散热结构，解决的技术问题是如何提高散热效率。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：计算机散热结构，计算机包括顶部具有散热口的机箱，本散热结构包括设于散热口处的散热风扇，其特征在于，机箱内具有将其内腔分隔成互不连通的冷却腔和安装腔的隔板，冷却腔和安装腔沿水平方向分布，且上述的散热口与安装腔连通；机箱顶部还设有使冷却腔与外界连通的冷媒入口，冷却腔内竖直固设有呈直管状的波纹管，波纹管有多根且并列设置，机箱的底部固设有呈L形的排气管以及具有封闭内腔的聚气盒，聚气盒的顶部设有使其内腔与外界连通的入气孔，入气孔的数量与波纹管相同且位置一一正对，波纹管的上端伸出冷却腔，且波纹管的下端与对应的入气孔连通；所述的聚气盒内安装有抽风机，抽风机包括筒形出气端，该出气端沿水平方向设置并伸出聚气盒，所述的排气管包括沿竖直方向设置的排气部和沿水平方向设置的入气部，入气部与上述的出气端连通，所述的安装腔内竖直设有排气筒，排气部的上端伸入到安装腔内并与排气筒连通，所述的排气筒的内壁为直径向下逐渐减少的锥面，所述的波纹管由导热材料制成。
计算机元器件均装于安装腔内；抽风机和散热风扇随着计算机同时启动，其中，散热风扇以将安装腔内的热气排出；抽风机工作，以将外部环境中的气体抽入到波纹管内，波纹管内的气体在冷媒作用下冷却降温后被抽入到聚气盒内，接着依次流经出气端和排气管并最终由排气筒排出，以进一步散去计算器元器件中的热量。
通过在机箱的顶部和底部分别设置散热风扇和抽风机，且两者驱动气流的流向是相同的，从而有效加快安装腔内的热气排出，来提高散热效率；其次，由抽风机抽入的气体，在波纹管、冷媒等部件所组成的降温机构的作用下降温，且降温后的气体在排气管和排气筒这两者的运输下直接与计算机元器件接触，以有效加快计算机元器件和气体之间热交换的速度，从而进一步提高散热效果。
在上述的计算机散热结构中，所述的聚气盒顶部自入气孔的位置向上延伸形成管状连接部，连接部和入气孔数量相同且位置一一对应，每根连接部的上端均伸入冷却腔，波纹管的下端套在连接部外且两者通过螺纹结构相连。
采用上述的设计，具有结构简单、安装方便的优点。
在上述的计算机散热结构中，所述的机箱底壁的内、外两侧均为平面并分别与波纹管的下端面和聚气盒的顶壁相抵。
采用上述的设计，使波纹管和聚气盒的组装不需要依靠其他连接件，这样既简化了结构，而且波纹管和聚气盒又是同时且一次性完成定位的，又方便了组装。
在上述的计算机散热结构中，所述的波纹管的下端面上设有呈环状的密封槽，且密封槽和波纹管同轴，密封槽内设有呈环状的密封垫，且密封垫的两端面分别与密封槽和机箱的底壁紧贴。
只需依靠密封垫，便使波纹管、机箱和聚气盒这三者的连接形成可靠的密封，这样在进一步简化结构的同时，还方便了组装。
在上述的计算机散热结构中，所述的波纹管位于上端口处的内壁上制有呈环状的台阶槽，台阶槽内设有呈圆形的防尘网，防尘网和台阶槽两者的中心轴线共线，且台阶槽的底壁和防尘网的下侧面贴合，防尘网通过粘结的方式与波纹管固定。
设置防尘网的目的是阻挡外部灰尘等杂质进入到波纹管内，来确保本散热结构的工作稳定性。
防尘网上附着较多灰尘时，可以通过吸尘器来进行清理。
在上述的计算机散热结构中，所述的机箱外还设有用于储存冷媒的保温箱，保温箱内安装有水泵，且水泵的出口通过管道与上述的冷媒入口连通，所述的保温箱外设有通过接收设于冷却腔内的温度传感器的输出信号来控制水泵启闭的控制器，所述的冷却腔的底部设有排放口，排放口下方设有单向阀，单向阀的进口与排放口连通，且单向阀的出口与保温箱的内腔连通。
温度传感器用于检测冷却腔内的温度；单向阀由进口向出口方向导通。
使用时，当冷却腔内的温度高于设定值时，温度传感器输出信号至控制器，此时，控制器控制水泵启动以将保温箱内的冷媒抽入到冷却腔内，直至冷却腔内的温度低于设定值后，水泵停止工作。
往冷却腔内输入冷媒的过程中，当冷却腔内的压力大于单向阀的导通压力时，单向阀打开以使冷却腔内多余的冷媒回流至保温箱内。
采用上述的设计，使冷却腔始终保持较低的温度，使通过排气筒中排出的气体的温度的稳定性，使提高散热效率的密封稳定实现。
在上述的计算机散热结构中，所述的入气部套在出气端外，所述的入气部和出气端之间设有呈筒状的橡胶垫，且橡胶垫的内、外侧壁分别与出气端外壁和入气部的内壁相抵。
在出气端和入气部之间设置橡胶垫，既使出气端和入气部之间形成可靠的密封，来提高本结构的稳定性，又可通过橡胶垫的弹性形变来吸收抽风机工作时产生的振动，以避免排气管发生晃动，从而减少气体与排气管管壁发生碰撞造成能量损失，确保气体以较快的速度从排气筒中排出，从而进一步提高散热效率。
在上述的计算机散热结构中，所述的排气筒的下端内壁上制有呈环状的翻边，排气部的上端插入到排气筒内，翻边套在排气部外且两者固定在一起。
采用上述的设计，具有结构简单、安装方便的优点。
与现有技术相比，本计算机散热结构具有以下优点：
1、通过在机箱的顶部和底部分别设置散热风扇和抽风机，且两者驱动气流的流向是相同的，从而有效加快安装腔内的热气排出，来提高散热效率；其次，由抽风机抽入的气体，在波纹管、冷媒等部件所组成的降温机构的作用下降温，且降温后的气体在排气管和排气筒这两者的运输下直接与计算机元器件接触，以有效加快计算机元器件和气体之间热交换的速度，从而进一步提高散热效果。
2、机箱底壁的内、外两侧均为平面并分别与波纹管的下端面和聚气盒的顶壁相抵，使波纹管和聚气盒的组装不需要依靠其他连接件，这样既简化了结构，而且波纹管和聚气盒又是同时且一次性完成定位的，又方便了组装。
3、只需依靠密封垫，便使波纹管、机箱和聚气盒这三者的连接形成可靠的密封，这样在进一步简化结构的同时，还方便了组装。
4、在出气端和入气部之间设置橡胶垫，既使出气端和入气部之间形成可靠的密封，来提高本结构的稳定性，又可通过橡胶垫的弹性形变来吸收抽风机工作时产生的振动，以避免排气管发生晃动，从而减少气体与排气管管壁发生碰撞造成能量损失，确保气体以较快的速度从排气筒中排出，从而进一步提高散热效率。
附图说明
图1是本计算机散热结构的剖视结构示意图。
图2是图1中A处的放大结构示意图。
图3是图1中B处的放大结构示意图。
图4是本计算机散热结构在另一方向上的剖视结构示意图。
图中，1、机箱；1a、散热口；1b、隔板；1c、冷却腔；1d、安装腔；1e、冷媒入口；1f、排放口；2、散热风扇；3、波纹管；4、聚气盒；4a、连接部；5、抽风机；5a、出气端；6、排气筒；6a、翻边；7、排气管；8、密封垫；9、橡胶垫；10、防尘网；11、保温箱；12、水泵；13、管道；14、温度传感器；15、控制器；16、单向阀。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本计算机散热结构中，计算机包括顶部具有散热口1a的机箱1；如图1至图4所示，本散热结构由散热风扇2、隔板1b、波纹管3、聚气盒4、抽风机5、排气筒6、排气管7等组成。其中，波纹管3由导热材料制成，导热材料可以为黄铜、不锈钢等，且在本实施例中，优选波纹管3采用黄铜材料制成。
具体来说，隔板1b固定在机箱1内，该隔板1b将机箱1的内腔分隔成互不连通的冷却腔1c和安装腔1d，且此时，冷却腔1c和安装腔1d沿水平方向设置。在本实施例中，机箱1由顶部敞口的箱体和盖在箱体上并将上述的敞口封闭的箱盖组成，其中，隔板1b和箱体为一体式结构，隔板1b顶壁和箱盖内顶壁紧密抵靠形成密封。进一步说明，隔板1b顶壁设有呈条状的放置槽，放置槽内设有密封条，密封条的两端面分别与放置槽底壁和箱盖顶壁相抵，以加强隔板1b和箱盖连接的密封性。
如图1和图4所示，散热口1a与安装腔1d连通，散热风扇2位于安装腔1d内，且散热风扇2与散热口1a正对。在本实施例中，散热风扇2通过螺丝与机箱1固定。机箱1的顶部还设有冷媒入口1e，且上述的冷却腔1c通过冷媒入口1e与外界连通。
波纹管3呈直管状且竖直设于冷却腔1c内。波纹管3有多根且并列设置。在图4上，多根波纹管3是沿前后分布的。聚气盒4具有封闭内腔，其设于机箱1的底部，聚气盒4的顶部设有使其内腔与外界连通的入气孔，入气孔的数量与波纹管3相同且位置一一正对。如图1和图4所示，波纹管3的上端伸出冷却腔1c，且波纹管3的下端与对应的入气孔连通。
波纹管3和聚气盒4两者的具体连接结构如下：如图2所示，聚气盒4顶部自入气孔的位置向上延伸形成管状连接部4a，即连接部4a和聚气盒4为一体式结构。连接部4a和入气孔数量相同且位置一一对应，每根连接部4a的上端均伸入冷却腔1c，波纹管3的下端套在连接部4a外且两者通过螺纹结构相连。机箱1底壁的内、外两侧均为平面并分别与波纹管3的下端面和聚气盒4的顶壁相抵，此时便不需要借助其他连接件便可将波纹管3和聚气盒4连接起来，具有结构简单、组装方便的优点。进一步说明，如图2所示，波纹管3的下端面上设有呈环状的密封槽，且密封槽和波纹管3同轴。密封槽内设有呈环状的密封垫8，且密封垫8的两端面分别与密封槽和机箱1的底壁紧贴，使波纹管3、聚气盒4和机箱1这三者的连接形成可靠的密封。
抽风机5安装在聚气盒4内，该抽风机5包括筒形出气端5a，该出气端5a沿水平方向设置并伸出聚气盒4。排气管7呈L形并设于机箱1底部。如图1所示，该排气管7包括沿竖直方向设置的排气部和沿水平方向设置的入气部，且排气部和入气部为一体式结构。其中，入气部与上述的出气端5a连通，排气部的上端伸入到安装腔1d内。在本实施例中，优选排气管7通过焊接的方式与机箱1固定。入气部和出气端5a的连接方式如下：入气部套在出气端5a外，入气部和出气端5a之间设有呈筒状的橡胶垫9，且橡胶垫9的内、外侧壁分别与出气端5a外壁和入气部的内壁相抵。在出气端5a和入气部之间设置橡胶垫9，既使出气端5a和入气部之间形成可靠的密封，来提高本结构的稳定性，又可通过橡胶垫9的弹性形变来吸收抽风机5工作时产生的振动，以避免排气管7发生晃动，从而减少气体与排气管7管壁发生碰撞造成能量损失。
进一步说明，如图3所示，波纹管3位于上端口处的内壁上制有呈环状的台阶槽，台阶槽内设有呈圆形的防尘网10，防尘网10和台阶槽两者的中心轴线共线，且台阶槽的底壁和防尘网10的下侧面贴合，防尘网10通过粘结的方式与波纹管3固定。
排气筒6竖直设于安装腔1d内，且该排气筒6的内壁为直径向下逐渐减小的锥面。排气部的上端插入到排气筒6内，以使两者的内腔连通。进一步说明，排气筒6的下端内壁上制有呈环状的翻边6a，翻边6a套在排气部外且两者通过焊接的方式固定在一起。
如图4所示，机箱1外部还设有保温箱11，且在实际使用时，保温箱11内储存有冷媒。在本实施例中，优选冷媒为冷却水。保温箱11内安装有水泵12，且水泵12的出口通过管道13与上述的冷媒入口1e连通。在本实施例中，管道13两端均通过法兰结构分别与冷媒入口1e和水泵12相连。保温箱11外设有通过接收设于冷却腔1c内的温度传感器14的输出信号来控制水泵12启闭的控制器15，且水泵12、控制器15和温度传感器14这三者的连接是现有的，如中国专利库公开的一种智能潜水泵12控制器15【申请号：201310456338.3】又或者是用于控制车辆的水泵12的方法及其系统【申请号：201310652124.3】。冷却腔1c的底部设有排放口1f，排放口1f下方设有单向阀16，单向阀16的进口与排放口1f连通，且单向阀16的出口与保温箱11的内腔连通。
在本实施例中，单向阀16的两端分别为进水端和出水端，且进水端和出水端的端口分别是单向阀16的进口和出口。进水端螺接在排放口1f内；保温箱11的侧壁上具有呈管状凸出的排水部，排水部和保温箱11连通且两者为一体式结构。上述的出水端套在排水部外且两者通过螺纹结构相连。
计算机元器件均装于安装腔1d内；抽风机5和散热风扇2随着计算机同时启动，其中，散热风扇2以将安装腔1d内的热气排出；抽风机5工作，以将外部环境中的气体抽入到波纹管3内，波纹管3内的气体在冷媒作用下冷却降温后被抽入到聚气盒4内，接着依次流经出气端5a和排气管7并最终由排气筒6排出，以进一步散去计算器元器件中的热量。
当冷却腔1c内的温度高于设定值时，温度传感器14输出信号至控制器15，此时，控制器15控制水泵12启动以将保温箱11内的冷媒抽入到冷却腔1c内，直至冷却腔1c内的温度低于设定值后，水泵12停止工作。
往冷却腔1c内输入冷媒的过程中，当冷却腔1c内的压力大于单向阀16的导通压力时，单向阀16打开以使冷却腔1c内多余的冷媒回流至保温箱11内。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (1)
1.计算机散热结构，计算机包括顶部具有散热口的机箱，本散热结构包括设于散热口处的散热风扇，其特征在于，机箱内具有将其内腔分隔成互不连通的冷却腔和安装腔的隔板，冷却腔和安装腔沿水平方向分布，且上述的散热口与安装腔连通；机箱顶部还设有使冷却腔与外界连通的冷媒入口，冷却腔内竖直固设有呈直管状的波纹管，波纹管有多根且并列设置，机箱的底部固设有呈L形的排气管以及具有封闭内腔的聚气盒，聚气盒的顶部设有使其内腔与外界连通的入气孔，入气孔的数量与波纹管相同且位置一一正对，波纹管的上端伸出冷却腔，且波纹管的下端与对应的入气孔连通；所述的聚气盒内安装有抽风机，抽风机包括筒形出气端，该出气端沿水平方向设置并伸出聚气盒，所述的排气管包括沿竖直方向设置的排气部和沿水平方向设置的入气部，入气部与上述的出气端连通，所述的安装腔内竖直设有排气筒，排气部的上端伸入到安装腔内并与排气筒连通，所述的排气筒的内壁为直径向下逐渐减少的锥面，所述的波纹管由导热材料制成；所述的聚气盒顶部自入气孔的位置向上延伸形成管状连接部，连接部和入气孔数量相同且位置一一对应，每根连接部的上端均伸入冷却腔，波纹管的下端套在连接部外且两者通过螺纹结构相连；所述的机箱底壁的内、外两侧均为平面并分别与波纹管的下端面和聚气盒的顶壁相抵；所述的波纹管的下端面上设有呈环状的密封槽，且密封槽和波纹管同轴，密封槽内设有呈环状的密封垫，且密封垫的两端面分别与密封槽和机箱的底壁紧贴；所述的波纹管位于上端口处的内壁上制有呈环状的台阶槽，台阶槽内设有呈圆形的防尘网，防尘网和台阶槽两者的中心轴线共线，且台阶槽的底壁和防尘网的下侧面贴合，防尘网通过粘结的方式与波纹管固定；所述的机箱外还设有用于储存冷媒的保温箱，保温箱内安装有水泵，且水泵的出口通过管道与上述的冷媒入口连通，所述的保温箱外设有通过接收设于冷却腔内的温度传感器的输出信号来控制水泵启闭的控制器，所述的冷却腔的底部设有排放口，排放口下方设有单向阀，单向阀的进口与排放口连通，且单向阀的出口与保温箱的内腔连通；所述的入气部套在出气端外，所述的入气部和出气端之间设有呈筒状的橡胶垫，且橡胶垫的内、外侧壁分别与出气端外壁和入气部的内壁相抵；所述的排气筒的下端内壁上制有呈环状的翻边，排气部的上端插入到排气筒内，翻边套在排气部外且两者固定在一起。
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