CN109557989B - 一种计算机温控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种计算机温控装置，包括机箱和散热机构，所述散热机构包括水箱、水泵、第一散热盒、第二散热盒和控制器，所述第一散热盒分别与水箱相连，所述水箱、水泵、第二散热盒、第一散热盒依次相连并组成循环水路，所述第一散热盒外侧开设有凹槽，所述凹槽内设置有导热板，侧盖所述导热板上安装有计算机主板，所述导热板包括硬质层、导热层和柔性绝缘层，所述导热层是由如下重量份的材料制备而成：石墨烯86份、异氰酸酯树脂5份、三聚氰胺甲醛树脂7份、氮化铝14份以及稀土氧化物La2O3为0.2份。本发明的计算机温控装置结构巧妙，将水冷和风冷很好结合，散热迅速，散热性能高，导热板导热效果好。

Description

一种计算机温控装置

技术领域

本发明涉及计算机硬件设备领域，具体涉及一种计算机温控装置。

背景技术

随着电子产业的飞速发展，计算机已成为人们办公、生活中必不可少的设备。在繁忙的工作中，计算机一直处于长时间运转状态，因此使计算机时刻保持较好的及可持续的长时间使用状态对人民工作至关重要。

在现有的计算机中，CPU均是安装在主板上的。CPU在工作时会散发出较大的热量，其中一部分热量由风扇带走，另一部分热量会传递到主板上进行散热。但在现有的计算机中，均没有设置用于主板散热的结构，这样不仅影响主板寿命，而且对计算机的工作稳定性也会造成一定影响。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种计算机温控装置的新技术方案。

根据本发明的一方面，提供了一种计算机温控装置，包括机箱和设置在机箱内散热机构，所述散热机构包括水箱、水泵、第一散热盒、第二散热盒和控制器，所述第一散热盒分别与水箱相连，所述水箱、水泵、第二散热盒、第一散热盒依次相连并组成循环水路，所述第一散热盒外侧开设有凹槽，所述凹槽内设置有导热板，侧盖所述导热板上安装有计算机主板，所述导热板面积大于计算机主板，所述控制器安装在计算机主板上并与水泵电连接，所述导热板包括位于上下表面的硬质层、中间绝缘层以及位于硬质层与绝缘层之间两个导热层，所述导热层是由如下重量份的材料制备而成：石墨烯86份、异氰酸酯树脂5份、三聚氰胺甲醛树脂7份、氮化铝14份以及稀土氧化物La2O3为0.2份。

优选地，所述机箱可以包括壳体以及与壳体可拆卸连接在一起的侧盖，所述侧盖内通过螺栓连接有上下两组共四个左右对称的支撑杆，所述支撑杆为空心杆且间隔开设有线孔，所述第一散热盒顶部穿装在上方两个支撑杆上，所述第二散热盒底部、水箱底部分别穿装在下方两个支撑杆上。

优选地，所述侧盖开设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔和第二安装孔上下间隔分布，所述第一安装孔和第二安装孔位于上下两组支撑杆之间，所述第一散热盒内部通过隔板左右分隔成第一内腔和第二内腔，所述第一内腔和第二内腔通过“凵”字型连接通道相连，所述第一散热盒包括连接在一起的第一盒底和第一盒盖，所述第二散热盒内部通过隔板左右分隔成第三内腔和第四内腔，所述第二散热盒包括连接在一起的第二盒底和第二盒盖，所述第一内腔与第三内腔通过第一通水管连通，所述第二内腔与第四内腔通过第二通水管连通，所述第一通水管和第二通水管一端分别垂直连接在第一盒盖下部，所述第一通水管和第二通水管另一端分别垂直连接在第二盒底上部，所述第三内腔底部连接有进水管，所述进水管通过水泵与水箱相连，所述第四内腔底部连接有出水管并通过出水管与水箱相连，所述第二散热盒设置在第二安装孔内，所述水箱与第二盒底外侧相连，所述散热机构还包括排风扇，所述排风扇顶部穿装在上方两个支撑杆上并设置在第一安装孔内，所述排风扇底部与第一盒盖外部固定，所述机箱开设有透气孔，所述排风扇与控制器电连接。

优选地，所述第一内腔、第二内腔、第三内腔和第四内腔内均构造有引流肋组，所述引流肋组在第一内腔、第三内腔构造方向相同并与在第二内腔、第四内腔内构造方向相反，所述引流肋组包括横凸肋、若干第一纵凸肋和若干第二纵凸肋，所述第一纵凸肋均匀间隔布置并均与横凸肋垂直连接，所述第二纵凸肋与第一纵凸肋位于横凸肋同一侧，所述第二纵凸肋与第一纵凸肋平行并依次交替布置，所述第二纵凸肋一端伸出第一纵凸肋外，另一端与横凸肋相离，所述第一内腔、第二内腔、第三内腔和第四内腔的进水口均与最中间的第二纵凸肋相对。

优选地，所述第一内腔内和第二内腔的引流肋组构造在第一盒盖上，所述第三内腔和第四内腔内的引流肋组构造在第二盒底上。

优选地，所述第二纵凸肋的数量比第一纵凸肋数量多一个，所述第二纵凸肋和第一纵凸肋的长度相同。

优选地，所述第一内腔、第二内腔、第三内腔和第四内腔的高度相同，所述横凸肋、第一纵凸肋和第二纵凸肋高度相同，所述横凸肋、第一纵凸肋和第二纵凸肋高度为第一内腔、第二内腔、第三内腔和第四内腔的高度的1/2以上。

优选地，所述第二盒盖外侧设置有一排竖直布置的散热管，所述散热管上端位于排风扇下方，所述散热管的横截面为矩形且自下端向上端不断变大，所述散热管上半段内涂覆有吸热材料。

优选地，所述计算机主板安装在第一盒底外侧，所述计算机主板上安装有控制器电连接的温度传感器，所述控制器预设有第一阈值和第二阈值，当温度传感器检测温度数据大于第一阈值时，所述控制器控制水泵运行；当温度传感器检测温度数据大于第二阈值时，所述控制器控制排风扇电运行。

本发明的发明人发现，现有的计算机散热装置存在不能满足主板散热的问题。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

本发明的计算机温控装置结构巧妙，将水冷和风冷很好结合，散热迅速，散热性能高，导热板导热效果好。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明实施例提供的计算机温控装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的计算机温控装置的另一示意图；

图3是本发明实施例提供的第一散热盒和第二散热盒的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

参考图1-图3，本发明实施例提供了一种计算机散热装置。

该计算机温控装置包括机箱100和设置在机箱内的散热机构，所述机箱100一侧开设有第一安装孔110和第二安装孔120，所述第一安装孔110和第二安装孔120上下间隔分布，所述机箱100相邻一侧开设有透气孔130。其中，机箱100可以包括壳体以及与壳体可拆卸连接在一起的侧盖101，第一安装孔110和第二安装孔120可以开设在侧盖101上。其中，散热机构包括水箱210、水泵220、第一散热盒230、第二散热盒240、控制器、温度感应器以及排风扇250。第一散热盒230分别与水箱210相连，所述水箱210、水泵220、第二散热盒240、第一散热盒230依次相连并组成水冷循环水路。侧盖101内通过螺栓连接有上下两组共四个左右对称的支撑杆102，所述支撑杆102为空心杆且间隔开设有线孔，所述第一散热盒230顶部、排风扇250顶部穿装在上方两个支撑杆上，所述第二散热盒240底部、水箱210底部分别穿装在下方两个支撑杆上，支撑杆自由端还可设置有限位件，以固定第一散热盒230、排风扇25、第二散热盒240和水箱210。水箱210、第一散热盒230、第二散热盒240以及排风扇250均安装在侧盖101的支撑杆102上，散热机构安装固定方便，也方便散热机构的拆卸、维修和清理；支撑杆102为空心杆且间隔开设有线孔，所以水箱210、水泵220、控制器、排风扇250的线路能够通过支撑杆102进行连接，从而简化了线路的杂乱排布，不会出现缠绕和短路的情况，进一步增加了散热机构拆装的便捷性。

第一散热盒230内部通过第一隔板231左右分隔成第一内腔和第二内腔，所述第一内腔和第二内腔通过“凵”字型连接通道232进行连通，所述第一散热盒230包括连接在一起的第一盒底233和第一盒盖234。“凵”字型连接通道232不仅将第一内腔和第二内腔连通输送冷却水，而且可以增加形成在第一散热盒230外的散热路径，提高了散热效果。第二散热盒240内部通过第二隔板241左右分隔成第三内腔和第四内腔，所述第二散热盒240包括连接在一起的第二盒底242和第二盒盖243。第一隔板231和第二隔板241的结构可以是一个将盒腔分为两个腔且能进行隔水的隔板结构，也可以由具有凹槽的第一板以及插设在凹槽内的第二板组成，第一板和第二板可分别形成在第一盒底233和第一盒盖234上，第一板和第二板可分别形成在第一盒底233和第一盒盖234上。第一内腔与第三内腔通过第一通水管260连通，所述第二内腔与第四内腔通过第二通水管270连通，第一通水管260和第二通水管270相对于第一散热盒230、第二散热盒240对称设置，所述第一通水管260和第二通水管270一端分别垂直连接在第一盒盖234下部，所述第一通水管260和第二通水管270另一端分别垂直连接在第二盒底242上部。第三内腔底部连接有进水管244，所述进水管244通过水泵220与水箱210相连，所述第四内腔底部连接有出水管245并通过出水管245与水箱210相连，进水管244和出水管245对称连接在第二盒底242底部左右两侧。第二散热盒240设置在第二安装孔120内，第二散热盒240大小与第二安装孔120适配，所述第二盒盖243通过连接耳与机箱100固定，所述水箱210设置在机箱100底部并与第二盒底242外侧相连，所述第一散热盒230与机箱100顶部固定，所述排风扇250设置在第一安装孔110内，排风扇250大小与第一安装孔110适配，排风扇250设有外壳，所述排风扇250通过连接耳与机箱100固定，所述排风扇250位于第一盒盖234外侧，第一盒底233外侧安装有计算机主板300。第二盒盖243外侧设置有一排竖直布置的散热管246，所述散热管246上端位于排风扇250下方，所述散热管246的横截面为矩形且自下端向上端不断变大，所述散热管246上半段内涂覆有吸热材料，吸热材料采用可涂覆的常用吸热材料。本发明采用第一散热盒230、第二散热盒240以及排风扇250作为散热主体，第一散热盒230与第二散热盒240上下对角设置，一方面根据机箱结构实现了最大散热面积，并有利于热量散出，另一方面，相继将排风扇250和水箱210安装在另外两个对角，实现了机箱空间的最大利用。而且，上述组件的特殊布置还具有特定的效果，首先，第一散热盒230可以最大程度将计算机主板300产生的热量导出，热量首先集中于第一散热盒230，设于第一散热盒230右侧的排风扇250进行风冷并将热量吹出机箱100，同时通过第一散热盒230、第二散热盒240、水箱210进行循环水冷。其次，第二盒盖243直接布置在第二安装孔120内，可直接与外界空气接触散热，且散热管246上半段内空气温度因涂有的吸热材料而升高，而且本发明循环水冷的结构所以上部比下部热，因此散热管246上半段内空气比下半段内空气的温度高，从而形成温度差，另外，由于散热管246自下端向上端不断变大的结构，便于受热膨胀、体积增大、质量变轻的空气形成上升运动，进而促进散热管246的空气向上运动，从而将第二散热盒240的热量带走。此外，配合设在散热管246上的排风扇250，排风扇250在对第一散热盒230风冷的同时，可带动散热管246的空气向上运动，可加速第二盒盖243，实现很好的散热效果。

另外的，第一内腔、第二内腔、第三内腔和第四内腔内均构造有引流肋组，所述引流肋组在第一内腔、第三内腔构造方向相同并与在第二内腔、第四内腔内构造方向相反。其中，引流肋组包括横凸肋281、若干第一纵凸肋282和若干第二纵凸肋283，所述第一纵凸肋282均匀间隔布置并均与横凸肋281垂直连接，所述第二纵凸肋283与第一纵凸肋282位于横凸肋281同一侧，所述第二纵凸肋283与第一纵凸肋282平行并依次交替布置，所述第二纵凸肋283一端伸出第一纵凸肋282外，另一端与横凸肋281相离，所述第一内腔、第二内腔、第三内腔和第四内腔的进水口均与最中间的第二纵凸肋283相对。第二纵凸肋283的数量比第一纵凸肋282数量多一个，所述第二纵凸肋283和第一纵凸肋282的长度相同。引流肋组的设置增加了循环水在第一散热盒230、第二散热盒240内的流动时间，与第一散热盒230、第二散热盒240两侧外壳接触更加充分，延长热交换时间和效率。第一内腔内和第二内腔的引流肋组构造在第一盒盖234上，所述第三内腔和第四内腔内的引流肋组构造在第二盒底242上。第一内腔、第二内腔、第三内腔和第四内腔的高度相同，所述横凸肋281、第一纵凸肋282和第二纵凸肋283高度相同，所述横凸肋281、第一纵凸肋282和第二纵凸肋283高度为第一内腔、第二内腔、第三内腔和第四内腔的高度的1/2以上。第一盒底233外侧安装有计算机主板300，因此，引流肋组构造第一盒盖234上，可以冷却液更充分带走第一盒底233的热量，即对计算机主板300进行热交换，而引流肋组构造在第二盒底242上，使得第二盒盖243外侧可以更充分对冷却水进行导热，从而将热量散出去；而引流肋组的高度使得满足引流，增加冷水水流动时间的同时，可实现冷却水对第一盒盖234充分吸热，冷却水通过第二盒盖243充分散热。

其中，本发明散热机构的水循环散热路径为：水泵220将水箱21中的冷却水通过进水管244输送到第三内腔，然后通过第一通水管260进入第一内腔，然后从“凵”字型连接通道232进入第二内腔，然后通过第二通水管270进入第四内腔，最后通过出水管245回到水箱21。冷却水每次进入第一内腔、第二内腔、第三内腔以及第四内腔内，引流肋组都对其进行引流，再配合排风扇250和散热管246实现与风冷散热的组合。

另外，控制器、温度感应器分别安装在计算机主板300上，所述控制器分别与温度感应器、水泵220以及排风扇250电连接，所述控制器预设有第一阈值和第二阈值，当温度感应器检测温度数据大于第一阈值时，所述控制器控制水泵220运行；当温度感应器检测温度数据大于第二阈值时，所述控制器控制排风扇250电运行。控制器根据计算机主板300的温度的高低更换散热方式，节能，温度较低时，单独通过水冷散热，节能且噪音小，而在水冷不能满足散热要求温度较高时，增加排风扇250进行散热。

另外，第一散热盒230的第一盒底233外侧开设有凹槽，所述凹槽内设置有导热板400，所述计算机主板300安装在导热板400上，导热板400的面积大于计算机主板300，所述导热板400包括位于上下表面的硬质层、中间绝缘层以及位于硬质层与绝缘层之间两个导热层，硬质层为聚酰亚胺，柔性绝缘层为聚酰亚胺薄膜，聚酰亚胺薄膜是一种耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和电绝缘性能的材料。所述导热层是由如下重量份的材料制备而成：石墨烯86份、异氰酸酯树脂5份、三聚氰胺甲醛树脂7份、氮化铝14份以及稀土氧化物La2O3为0.2份。导热板400与计算机主板300直接接触，由于导热板400的高散热性能且导热板400的面积大于计算机主板300，传递到导热板400的热量可以被第一散热盒230带走，另一部分逸出到空气中，散热是更加有效。

本发明导热板制备方法如下：

(1)按上述配比称取原料；

(2)先将石墨烯、异氰酸酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂和氮化铝混合均匀，随后加入稀土氧化物La2O3继续混合均匀得导热层的混合料；

(3)在压片成型机上依次设置硬质层、所述导热层与柔性绝缘层交替叠加、硬质层，进行压制形成所述导热板。

本发明的发明人进行大量实验证明，若剔除导热层中任何一种材料，则改变后的导热板与完整添加上述五种原料的导热板相比，其热传导性能平均降低12.5％，使用寿命缩减8.7％。若将异氰酸酯树脂和三聚氰胺甲醛树脂替换成环氧树脂和缩水甘油醚类环氧树脂，或者将氮化铝换成氧化铝，则改变后的导热板与完整添加上述五种原料的导热板相比，其热传导性能和使用寿命均有较为明显降低。由此得出，只有在按上述组份和配比制备的导热层的导热板才具有最好的热传导性能和使用寿命。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种计算机温控装置，其特征在于：包括机箱和设置在机箱内散热机构，所述散热机构包括水箱、水泵、第一散热盒、第二散热盒和控制器，所述第一散热盒分别与水箱相连，所述水箱、水泵、第二散热盒、第一散热盒依次相连并组成循环水路，所述第一散热盒外侧开设有凹槽，所述凹槽内设置有导热板，所述导热板上安装有计算机主板，所述导热板面积大于计算机主板，所述控制器安装在计算机主板上并与水泵电连接，所述导热板包括位于上下表面的硬质层、中间绝缘层以及位于硬质层与绝缘层之间两个导热层，所述导热层是由如下重量份的材料制备而成：石墨烯86份、异氰酸酯树脂5份、三聚氰胺甲醛树脂7份、氮化铝14份以及稀土氧化物La2O3为0.2份。

2.根据权利要求1所述的计算机温控装置，其特征在于，所述机箱可以包括壳体以及与壳体可拆卸连接在一起的侧盖，所述侧盖内通过螺栓连接有上下两组共四个左右对称的支撑杆，所述支撑杆为空心杆且间隔开设有线孔，所述第一散热盒顶部穿装在上方两个支撑杆上，所述第二散热盒底部、水箱底部分别穿装在下方两个支撑杆上。

3.根据权利要求2所述的计算机温控装置，其特征在于，所述侧盖开设有第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔和第二安装孔上下间隔分布，所述第一安装孔和第二安装孔位于上下两组支撑杆之间，所述第一散热盒内部通过隔板左右分隔成第一内腔和第二内腔，所述第一内腔和第二内腔通过“凵”字型连接通道相连，所述第一散热盒包括连接在一起的第一盒底和第一盒盖，所述第二散热盒内部通过隔板左右分隔成第三内腔和第四内腔，所述第二散热盒包括连接在一起的第二盒底和第二盒盖，所述第一内腔与第三内腔通过第一通水管连通，所述第二内腔与第四内腔通过第二通水管连通，所述第一通水管和第二通水管一端分别垂直连接在第一盒盖下部，所述第一通水管和第二通水管另一端分别垂直连接在第二盒底上部，所述第三内腔底部连接有进水管，所述进水管通过水泵与水箱相连，所述第四内腔底部连接有出水管并通过出水管与水箱相连，所述第二散热盒设置在第二安装孔内，所述水箱与第二盒底外侧相连，所述散热机构还包括排风扇，所述排风扇顶部穿装在上方两个支撑杆上并设置在第一安装孔内，所述排风扇底部与第一盒盖外部固定，所述机箱开设有透气孔，所述排风扇与控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的计算机温控装置，其特征在于，所述第一内腔、第二内腔、第三内腔和第四内腔内均构造有引流肋组，所述引流肋组在第一内腔、第三内腔构造方向相同并与在第二内腔、第四内腔内构造方向相反，所述引流肋组包括横凸肋、若干第一纵凸肋和若干第二纵凸肋，所述第一纵凸肋均匀间隔布置并均与横凸肋垂直连接，所述第二纵凸肋与第一纵凸肋位于横凸肋同一侧，所述第二纵凸肋与第一纵凸肋平行并依次交替布置，所述第二纵凸肋一端伸出第一纵凸肋外，另一端与横凸肋相离，所述第一内腔、第二内腔、第三内腔和第四内腔的进水口均与最中间的第二纵凸肋相对。

5.根据权利要求4所述的计算机温控装置，其特征在于，所述第一内腔内和第二内腔的引流肋组构造在第一盒盖上，所述第三内腔和第四内腔内的引流肋组构造在第二盒底上。

6.根据权利要求5所述的计算机温控装置，其特征在于，所述第二纵凸肋的数量比第一纵凸肋数量多一个，所述第二纵凸肋和第一纵凸肋的长度相同。

7.根据权利要求6所述的计算机温控装置置，其特征在于，所述第一内腔、第二内腔、第三内腔和第四内腔的高度相同，所述横凸肋、第一纵凸肋和第二纵凸肋高度相同，所述横凸肋、第一纵凸肋和第二纵凸肋高度为第一内腔、第二内腔、第三内腔和第四内腔的高度的1/2以上。

8.根据权利要求3所述的计算机温控装置，其特征在于，所述第二盒盖外侧设置有一排竖直布置的散热管，所述散热管上端位于排风扇下方，所述散热管的横截面为矩形且自下端向上端不断变大，所述散热管上半段内涂覆有吸热材料。

9.根据权利要求3-8任一项所述的计算机温控装置，其特征在于，所述计算机主板安装在第一盒底外侧，所述计算机主板上安装有与控制器电连接的温度传感器，所述控制器预设有第一阈值和第二阈值，当温度传感器检测温度数据大于第一阈值时，所述控制器控制水泵运行；当温度传感器检测温度数据大于第二阈值时，所述控制器控制排风扇电运行。