CN110968176A - 一种具有可编程出风口风扇和显示功能的计算机芯片散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子芯片散热技术领域,本发明针对现有风冷散热器存在的体积较大和水冷散热技术存在漏液等技术问题,提供了一种具有可编程出风口风扇和显示功能的计算机芯片散热装置,包括:包括第一风扇控制电路接口,第一风扇控制电路,风扇组,热输入接口,热管阵列,散热片,单槽卡式排风口,显示控制电路接口,显示屏和可编程出风口风扇,可编程出风口风扇包括第二风扇控制电路接口,第二风扇控制电路,主电机,嵌入式风扇,主板信息接口,辅助电机控制电路,辅助电机,转动挡风圆筒,轴承,固定挡风圆筒和固定夹具,本发明能够调整风扇的出风口的方向和数量,可以大大降低对风扇性能和转速的要求,降低噪声。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有可编程出风口风扇和显示功能的计算机芯片散热装置,特别是一种通过径流风扇组,可编程出风口风扇和热管阵列对计算机芯片进行散热的单槽卡式风冷散热装置,此外该装置带有显示屏。
背景技术
近年来用于计算机芯片散热的主动散热技术包括风冷散热和水冷散热。水冷散热采用水泵使管道内液体循环流动,并通过风扇吹透冷排进行散热。虽然水冷散热天然具有承受高热负载的能力,但是长期使用之后,水冷管道容易漏液使电路短路,因此可靠性较低。风冷散热则无此风险。风冷散热装置通常由散热片吸收计算机芯片的热量,风扇产生的气流流过散热片后带走热量使计算机芯片降温。为了承受高热负载,风冷散热往往采用大型塔式散热片,包含多达上百片金属散热片。这类大体积风冷散热装置往往难于安装,并在微型计算机应用中会挡住内存插槽或主板安装孔。风冷散热装置的轴流风扇制造的气流穿过大型塔式散热片后升温的热气会充满计算机机箱,使计算机机箱内部温度上升,影响散热效果。风冷散热装置可以通过与计算机机箱前后或上下风扇配合形成风道来快速排出热气。但是很多计算机机箱无法形成风道。
水冷散热器存在另一个问题,以水冷头取代了风冷散热器,处理器周围的VRM 供电模组和M.2设备无法形成风道并充分带动机箱内空气的流动,无法得到充分散热。为了解决这个问题,台湾CRYORIG快睿科技的A系列混合水冷系统将一个直径为70mm,转速为1500-3000RPM,风量为25CFM的风扇与主板平面呈45度夹角固定在水冷头上方,正对处理器一侧的供电电路进行吹风;台湾华硕电脑的RYUJIN系列一体水冷散热器的水冷头内包括一个与主板平面平行的,直径为60mm,转速为4800RPM,风量为19.41CFM的离心风扇。快睿科技的方案采用轴流风扇主要对处理器一侧的VRM 供电模组进行吹风散热,兼顾周围的器件;华硕电脑的方案可以对处理器三侧的VRM 供电模组和M.2设备进行同时吹风散热。但是由于风扇的尺寸限制,同时对三侧270度范围内进行吹风,造成散热效果不足且高转速风扇带来较高噪音。
当计算机进行超频或计算密集型任务时,VRM 供电模组的温度较高,需要集中气流进行吹风散热;当计算机传输大量数据或执行I/O密集型任务时,M.2设备的温度较高,如不及时散热会降频使传输速率下降。如果能针对计算机执行不同任务时各部件的不同状态,调整风扇的出风口的方向和数量,可以大大降低对风扇性能和转速的要求,降低噪声。
因此本发明提出了一种具有可编程出风口风扇和显示功能的计算机芯片散热装置,采用径流风扇组,可编程出风口风扇和热管阵列对计算机芯片进行散热。与目前市场上的风冷散热装置相比,具有兼容性强,体积紧凑,不会挡住内存插槽或主板安装孔,便于安装,无需构成风道等优点,此外该装置带有显示屏。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有可编程出风口风扇和显示功能的计算机芯片散热装置,采用径流风扇组,可编程出风口风扇和热管阵列对计算机芯片进行散热。与目前市场上的风冷散热装置相比,具有兼容性强,体积紧凑,不会挡住内存插槽或主板安装孔,便于安装,无需构成风道等优点,此外该装置带有显示屏。
为实现上述目的,本发明采用技术方案是:它包括第一风扇控制电路接口,第一风扇控制电路,风扇组,热输入接口,热管阵列,散热片,单槽卡式排风口,显示控制电路接口,显示屏和可编程出风口风扇,可编程出风口风扇包括第二风扇控制电路接口,第二风扇控制电路,主电机,嵌入式风扇,主板信息接口,辅助电机控制电路,辅助电机,转动挡风圆筒,轴承,固定挡风圆筒和固定夹具,第一风扇控制电路接口的输出端与第一风扇控制电路的输入端连接,第一风扇控制电路的输出端与风扇组的输入端连接,第一风扇控制电路的另一个输出端与可编程出风口风扇的输入端相连,风扇组的输出端与散热片的一个输入端相连,热输入接口的输出端与热管阵列的输入端连接,热管阵列的输出端与散热片的另一个输入端连接,散热片的输出端与单槽卡式排风口的输入端相连,第二风扇控制电路接口的输出端与第二风扇控制电路的输入端连接,第二风扇控制电路的输出端与主电机的一个输入端连接,固定夹具的一个输出端与主电机的另一个输入端相连,主电机的一个输出端与嵌入式风扇的输入端相连,主板信息接口的输出端与辅助电机控制电路的输入端相连,辅助电机控制电路的输出端与辅助电机的一个输入端相连,辅助电机的输出端与转动挡风圆筒的输入端相连,转动挡风圆筒的输出端与轴承的输入端相连,轴承的输出端与固定挡风圆筒的一个输入端相连,固定夹具的另一个输出端与固定挡风圆筒的另一个输入端相连,第一风扇控制电路通过第一风扇控制电路接口接收计算机芯片内温度传感器提供的处理器温度信息,控制风扇组的转速,热管阵列通过热输入接口与计算机芯片相连,接收其热量并传导至散热片,风扇组的气流穿过散热片,被加热后的气流由单槽卡式排风口直接排出计算机机箱外进行散热,显示控制电路接口的输入端与计算机主板相连,显示控制电路接口的输出端与显示屏的输入端相连,显示屏固定于可编程出风口风扇的上方,第二风扇控制电路通过第二风扇控制电路接口接收计算机处理器内温度传感器提供的处理器温度信息,控制主电机的转速,主电机带动嵌入式风扇转动,嵌入式风扇固定于处理器的上方,使气流呈水平或斜下方吹向计算机主板的VRM 供电模组和M.2设备,主板信息接口接收计算机的运行状态信息和主板上各种传感器提供的信息,并传送给辅助电机控制电路,辅助电机控制电路根据以上信息生成控制辅助电机的驱动信号,辅助电机带动转动挡风圆筒从而控制出风口的方向和数量,主电机和固定挡风圆筒均通过固定夹具固定在计算机主板上。
所述的第一风扇控制电路接口用于在计算机芯片内温度传感器和第一风扇控制电路之间建立电气连接,将计算机芯片内温度传感器提供的处理器温度信息提供给第一风扇控制电路;
所述的第一风扇控制电路为数字脉冲宽度调制控制芯片,用于根据计算机芯片内温度传感器提供的处理器温度信息对风扇组的转速进行控制,此处工作原理不赘述;
所述的风扇组由单个径流风扇或多个径流风扇并联而成,单个径流风扇或多个并联的径流风扇吸取计算机机箱内的空气,形成气流吹过散热片进行散热;
所述的热输入接口用于连接计算机芯片和热管阵列,为块状金属或均热板,与计算机芯片接触的表面涂有高导热率的导热硅脂或液态金属,与热管阵列之间采用焊接技术紧密接触从而建立高效热连接;
所述的热管阵列用于将从热输入接口导入的热量高效传导至散热片;
所述的散热片与热管阵列之间采用穿鳍片工艺或回流焊工艺紧密连接;
所述的单槽卡式排风口位于距离计算机处理器最近的第一个扩展卡插槽开口,用于将穿过散热片的热空气直接排出计算机机箱外,其材料可以为高分子聚合物或金属;
所述的显示控制电路接口用于在计算机和显示屏之间建立电气连接,将计算机内需要显示的信息提供给显示屏;
所述的显示屏为液晶显示屏、有机发光二极管显示屏或等离子技术显示屏,其形状可以为任意形状,通常为对角线长度1-10英寸的矩形;
所述的第二风扇控制电路接口用于在计算机主板或处理器的温度传感器和第二风扇控制电路之间建立电气连接,将计算机主板的温度传感器提供的信息提供给第二风扇控制电路,并侦测风扇的转速信息;
所述的第二风扇控制电路为数字脉冲宽度调制控制芯片,用于根据计算机主板或处理器的温度传感器提供的处理器温度信息对嵌入式风扇的转速进行控制,此处工作原理不赘述;
所述的主电机为步进电机或直流电机或伺服电机;
所述的嵌入式风扇为离心风扇或离心-轴流混合风扇,材料为金属或高分子聚合物或碳纤维;
所述的主板信息接口为主板上常见的USB总线接口或华硕主板特有的NODE接口,用来向辅助电机控制电路传输计算机各个硬件状态,如处理器的温度,频率和使用率,显卡的温度,频率和使用率,风扇的转速,内存和硬盘状态等,此处工作原理不赘述;
所述的辅助电机控制电路内部包含微控制器和电机驱动芯片,用于将计算机各个硬件状态信息按照用户定义的策略和工作优先级生成电机驱动信号;
所述的辅助电机为步进电机或直流电机或伺服电机,此处工作原理不赘述,用于驱动转动挡风圆筒进行转动;
所述的转动挡风圆筒的筒壁的不同位置上具有挡住离心气流的挡板,其他位置可以使离心气流通过,工作时转动挡风圆筒与固定挡风圆筒进行同轴相对转动,转动挡风圆筒的通风位置与固定挡风圆筒的通风位置进行组合实现出风口的方向和数量的改变;
所述的轴承用于连接固定挡风圆筒和转动挡风圆筒,使两者能够平滑地相对转动,轴承为滚动轴承或滑动轴承,材料为金属或陶瓷或玻璃或高分子聚合物;
所述的固定挡风圆筒的筒壁的不同位置上具有挡住离心气流的挡板,其他位置可以使离心气流通过,固定挡风圆筒的位置与计算机处理器固定;
所述的固定夹具为金属或高分子聚合物,使主电机和固定挡风圆筒固定在计算机主板上。
本发明的工作原理是这样的:在使用时,计算机芯片与电子芯片风冷散热装置紧密相连,包括电气连接和热连接。计算机芯片内的温度传感器通过第一风扇控制电路接口与第一风扇控制电路相连,第一风扇控制电路根据计算机芯片内温度传感器提供的处理器温度信息对风扇组的转速进行控制;计算机芯片通过热输入接口与热管阵列相连,热管阵列用于将从热输入接口导入的热量高效传导至散热片,风扇组对热管阵列传导至散热片的热量进行强制对流散热,单槽卡式排风口用于将穿过散热片的热空气直接排出计算机机箱外,这样大大增强了计算机芯片散热能力,从而有效降低了计算机芯片的工作温度,显示屏固定于可编程出风口风扇的上方,用于显示文字或图形信息,主板信息接口将计算机各个硬件状态,如处理器的温度,频率和使用率,显卡的温度,频率和使用率,风扇的转速,内存和硬盘状态等传输给辅助电机控制电路,辅助电机控制电路按照用户定义的策略和工作优先级生成电机驱动信号使辅助电机驱动转动挡风圆筒进行转动,转动挡风圆筒的通风位置与固定挡风圆筒的通风位置进行组合实现出风口的方向和数量的改变,下面举例说明,例如计算机竖立时计算机主板上VRM供电模组分别位于处理器的上方和左方,M.2设备位于处理器的下方,嵌入式风扇的出风口需要实现上,下,左,上左,下左,上下,上下左和关闭等八个方向状态的改变,因此固定挡风圆筒将筒壁均匀分成8等份,按顺时针顺序的1,5,7扇区为通风位置,转动挡风圆筒将筒壁均匀分成8等份,按顺时针顺序的2,4,7扇区为通风位置,当转动挡风圆筒顺时针转动0度时,实现了左侧出风,当转动挡风圆筒顺时针转动45度时,实现了上下出风,当转动挡风圆筒顺时针转动90度时,实现了上侧出风,当转动挡风圆筒顺时针转动135度时,实现了下左出风,当转动挡风圆筒顺时针转动180度时,实现了关闭,当转动挡风圆筒顺时针转动225度时,实现了上下左出风,当转动挡风圆筒顺时针转动270度时,实现了下侧出风,当转动挡风圆筒顺时针转动315度时,实现了上左出风,如需要对嵌入式风扇出风口实现更精细的控制,可增加筒壁的等分数量或增加更多圆筒,第二风扇控制电路接口将计算机主板和处理器的温度传感器的信息传输给第二风扇控制电路,第二风扇控制电路控制主电机的转速,固定夹具使主电机和固定挡风圆筒固定在计算机主板上,当计算机进行超频或计算密集型任务时,VRM 供电模组的温度较高,出风口集中气流进行吹风散热,提高计算机的稳定性;当计算机传输大量数据或执行I/O密集型任务时,M.2设备的温度较高,出风口集中气流进行吹风散热,防止M.2设备降频使传输速率下降。
本发明由于采用了上述技术方案,具有如下优点:
1、实现了兼容性强,体积紧凑,不会挡住内存插槽或主板安装孔,便于安装,无需构成风道的新型风冷散热器;
2、增强了计算机芯片散热能力,间接提高了计算机芯片的计算性能;
3、带有显示屏,用于显示文字或图形信息;
4、解决了水冷散热器无法兼顾处理器周边部件散热这一关键问题;
5、首次实现了风扇出风口的方向和数量可编程改变;
6、通过压缩出风口的面积,提高了风压,降低了对风扇性能的要求,降低了风扇的转速和噪声。
附图说明
图1为本发明的结构框图;
图2为本发明的工作示意图;
图3为可编程出风口风扇的结构框图;
图4为可编程出风口风扇的一种结构示意图;
图5为可编程出风口风扇的另一种结构示意图;
图6为可编程出风口风扇的工作原理示意图;
图7为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:如图1-6所示,它包括第一风扇控制电路接口1,第一风扇控制电路2,风扇组3,热输入接口4,热管阵列5,散热片6,单槽卡式排风口7,显示控制电路接口8,显示屏9和可编程出风口风扇10,可编程出风口风扇10包括第二风扇控制电路接口10.1,第二风扇控制电路10.2,主电机10.3,嵌入式风扇10.4,主板信息接口10.5,辅助电机控制电路10.6,辅助电机10.7,转动挡风圆筒10.8,轴承10.9,固定挡风圆筒10.10和固定夹具10.11,第一风扇控制电路接口1的输出端与第一风扇控制电路2的输入端连接,第一风扇控制电路2的输出端与风扇组3的输入端连接,第一风扇控制电路2的另一个输出端与可编程出风口风扇10的输入端相连,风扇组3的输出端与散热片6的一个输入端相连,热输入接口4的输出端与热管阵列5的输入端连接,热管阵列5的输出端与散热片6的另一个输入端连接,散热片6的输出端与单槽卡式排风口7的输入端相连,第二风扇控制电路接口10.1的输出端与第二风扇控制电路10.2的输入端连接,第二风扇控制电路10.2的输出端与主电机10.3的一个输入端连接,固定夹具10.11的一个输出端与主电机10.3的另一个输入端相连,主电机10.3的一个输出端与嵌入式风扇10.4的输入端相连,主板信息接口10.5的输出端与辅助电机控制电路10.6的输入端相连,辅助电机控制电路10.6的输出端与辅助电机10.7的一个输入端相连,辅助电机10.7的输出端与转动挡风圆筒10.8的输入端相连,转动挡风圆筒10.8的输出端与轴承10.9的输入端相连,轴承10.9的输出端与固定挡风圆筒10.10的一个输入端相连,固定夹具10.11的另一个输出端与固定挡风圆筒10.10的另一个输入端相连,第一风扇控制电路2通过第一风扇控制电路接口1接收计算机芯片内温度传感器提供的处理器温度信息,控制风扇组3的转速,热管阵列5通过热输入接口4与计算机芯片相连,接收其热量并传导至散热片6,风扇组3的气流穿过散热片6,被加热后的气流由单槽卡式排风口7直接排出计算机机箱外进行散热,显示控制电路接口8的输入端与计算机主板相连,显示控制电路接口8的输出端与显示屏9的输入端相连,显示屏9固定于可编程出风口风扇10的上方,第二风扇控制电路10.2通过第二风扇控制电路接口10.1接收计算机处理器内温度传感器提供的处理器温度信息,控制主电机10.3的转速,主电机10.3带动嵌入式风扇10.4转动,嵌入式风扇10.4固定于处理器的上方,使气流呈水平或斜下方吹向计算机主板的VRM 供电模组和M.2设备,主板信息接口10.5接收计算机的运行状态信息和主板上各种传感器提供的信息,并传送给辅助电机控制电路10.6,辅助电机控制电路10.6根据以上信息生成控制辅助电机10.7的驱动信号,辅助电机10.7带动转动挡风圆筒10.8从而控制出风口的方向和数量,主电机10.3和固定挡风圆筒10.10均通过固定夹具10.11固定在计算机主板上。
所述的第一风扇控制电路接口1用于在计算机芯片内温度传感器和第一风扇控制电路2之间建立电气连接,将计算机芯片内温度传感器提供的处理器温度信息提供给第一风扇控制电路2;
所述的第一风扇控制电路2为数字脉冲宽度调制控制芯片,用于根据计算机芯片内温度传感器提供的处理器温度信息对风扇组3的转速进行控制,此处工作原理不赘述;
所述的风扇组3由单个径流风扇或多个径流风扇并联而成,单个径流风扇或多个并联的径流风扇吸取计算机机箱内的空气,形成气流吹过散热片6进行散热;
所述的热输入接口4用于连接计算机芯片和热管阵列5,为块状金属或均热板,与计算机芯片接触的表面涂有高导热率的导热硅脂或液态金属,与热管阵列5之间采用焊接技术紧密接触从而建立高效热连接;
所述的热管阵列5用于将从热输入接口4导入的热量高效传导至散热片6;
所述的散热片6与热管阵列5之间采用穿鳍片工艺或回流焊工艺紧密连接;
所述的单槽卡式排风口7位于距离计算机处理器最近的第一个扩展卡插槽开口,用于将穿过散热片的热空气直接排出计算机机箱外,其材料可以为高分子聚合物或金属;
所述的显示控制电路接口8用于在计算机和显示屏9之间建立电气连接,将计算机内需要显示的信息提供给显示屏9;
所述的显示屏9为液晶显示屏、有机发光二极管显示屏或等离子技术显示屏,其形状可以为任意形状,通常为对角线长度1-10英寸的矩形;
所述的第二风扇控制电路接口10.1用于在计算机主板或处理器的温度传感器和第二风扇控制电路10.2之间建立电气连接,将计算机主板的温度传感器提供的信息提供给第二风扇控制电路10.2,并侦测风扇的转速信息;
所述的第二风扇控制电路10.2为数字脉冲宽度调制控制芯片,用于根据计算机主板或处理器的温度传感器提供的处理器温度信息对嵌入式风扇10.4的转速进行控制,此处工作原理不赘述;
所述的主电机10.3为步进电机或直流电机或伺服电机;
所述的嵌入式风扇10.4为离心风扇或离心-轴流混合风扇,材料为金属或高分子聚合物或碳纤维;
所述的主板信息接口10.5为主板上常见的USB总线接口或华硕主板特有的NODE接口,用来向辅助电机控制电路传输计算机各个硬件状态,如处理器的温度,频率和使用率,显卡的温度,频率和使用率,风扇的转速,内存和硬盘状态等,此处工作原理不赘述;
所述的辅助电机控制电路10.6内部包含微控制器和电机驱动芯片,用于将计算机各个硬件状态信息按照用户定义的策略和工作优先级生成电机驱动信号;
所述的辅助电机10.7为步进电机或直流电机或伺服电机,此处工作原理不赘述,用于驱动转动挡风圆筒进行转动;
所述的转动挡风圆筒10.8的筒壁的不同位置上具有挡住离心气流的挡板,其他位置可以使离心气流通过,工作时转动挡风圆筒10.8与固定挡风圆筒10.10进行同轴相对转动,转动挡风圆筒10.8的通风位置与固定挡风圆筒10.10的通风位置进行组合实现出风口的方向和数量的改变;
所述的轴承10.9用于连接固定挡风圆筒10.10和转动挡风圆筒10.8,使两者能够平滑地相对转动,轴承为滚动轴承或滑动轴承,材料为金属或陶瓷或玻璃或高分子聚合物;
所述的固定挡风圆筒10.10的筒壁的不同位置上具有挡住离心气流的挡板,其他位置可以使离心气流通过,固定挡风圆筒10.10的位置与计算机处理器固定;
所述的固定夹具10.11为金属或高分子聚合物,使主电机10.3和固定挡风圆筒10.10固定在计算机主板上。
本发明的工作原理是这样的:在使用时,计算机芯片与电子芯片风冷散热装置紧密相连,包括电气连接和热连接。计算机芯片内的温度传感器通过第一风扇控制电路接口1与第一风扇控制电路2相连,第一风扇控制电路2根据计算机芯片内温度传感器提供的处理器温度信息对风扇组3的转速进行控制;计算机芯片通过热输入接口4与热管阵列5相连,热管阵列5用于将从热输入接口4导入的热量高效传导至散热片6,风扇组3对热管阵列5传导至散热片6的热量进行强制对流散热,单槽卡式排风口7用于将穿过散热片的热空气直接排出计算机机箱外,这样大大增强了计算机芯片散热能力,从而有效降低了计算机芯片的工作温度,显示屏9固定于可编程出风口风扇10的上方,用于显示文字或图形信息,主板信息接口10.5将计算机各个硬件状态,如处理器的温度,频率和使用率,显卡的温度,频率和使用率,风扇的转速,内存和硬盘状态等传输给辅助电机控制电路10.6,辅助电机控制电路10.6按照用户定义的策略和工作优先级生成电机驱动信号使辅助电机10.7驱动转动挡风圆筒10.8进行转动,转动挡风圆筒10.8的通风位置与固定挡风圆筒10.8的通风位置进行组合实现出风口的方向和数量的改变,下面举例说明,例如计算机竖立时计算机主板上VRM供电模组分别位于处理器的上方和左方,M.2设备位于处理器的下方,嵌入式风扇10.4的出风口需要实现上,下,左,上左,下左,上下,上下左和关闭等八个方向状态的改变,因此固定挡风圆筒10.10将筒壁均匀分成8等份,按顺时针顺序的1,5,7扇区为通风位置,转动挡风圆筒10.8将筒壁均匀分成8等份,按顺时针顺序的2,4,7扇区为通风位置,当转动挡风圆筒10.8顺时针转动0度时,实现了左侧出风,当转动挡风圆筒10.8顺时针转动45度时,实现了上下出风,当转动挡风圆筒10.8顺时针转动90度时,实现了上侧出风,当转动挡风圆筒10.8顺时针转动135度时,实现了下左出风,当转动挡风圆筒10.8顺时针转动180度时,实现了关闭,当转动挡风圆筒10.8顺时针转动225度时,实现了上下左出风,当转动挡风圆筒10.8顺时针转动270度时,实现了下侧出风,当转动挡风圆10.8筒顺时针转动315度时,实现了上左出风,如需要对嵌入式风扇10.4出风口实现更精细的控制,可增加筒壁的等分数量或增加更多圆筒,第二风扇控制电路接口10.1将计算机主板和处理器的温度传感器的信息传输给第二风扇控制电路10.2,第二风扇控制电路10.2控制主电机10.3的转速,固定夹具10.11使主电机10.3和固定挡风圆筒10.10固定在计算机主板上,当计算机进行超频或计算密集型任务时,VRM 供电模组的温度较高,出风口集中气流进行吹风散热,提高计算机的稳定性;当计算机传输大量数据或执行I/O密集型任务时,M.2设备的温度较高,出风口集中气流进行吹风散热,防止M.2设备降频使传输速率下降。
如图7所示,单槽卡式排风口7占用计算机主板距离处理器最近的第一个扩展卡插槽的位置,使热空气向机箱外排出。根据统计,以市场占有率最高的主板厂商,华硕,技嘉,微星,华擎,映泰,七彩虹为例,其面向个人DIY市场(指基于Intel的Z390,Z370,H370,B365,B360,H310芯片组和AMD的X570,X470,X370,B350,A320芯片组)的ATX主板中,距离处理器最近的第一个扩展卡插槽为PCI Express x1插槽 或 NVME M.2固态硬盘安装位置而非PCIExpress x16显卡插槽的比例高达70%以上;其面向高端个人DIY市场(指基于Intel的X299芯片组和AMD的X399芯片组)的主板中,只有华擎提供距离处理器最近的第一个扩展卡插槽为PCI Express x1插槽 或 NVME M.2固态硬盘安装位置而非PCI Express x16显卡插槽的主板产品。本发明中的热管阵列5的长度为14cm以内,基本与目前市场上的中高端风冷散热器的热管长度类似。
本发明所述的热管阵列5为常温热管,工作温度为0—250摄氏度。
本发明所述的热管阵列5的材料为铜、铜合金、铝或铝合金。
本发明所述的风扇组3为单个径流风扇或并联的多个径流风扇,风扇的厚度5-100毫米。
本发明所述的风扇组3的排风方向与风扇的旋转轴夹角为60-120度。
本发明所述的热输入接口4的材料为铜、铜合金、铝或铝合金。
本发明所述的热输入接口4双面涂有高导热率的导热硅脂或液态金属。
本发明所述的热输入接口4为块状金属或均热板。
本发明所述的热输入接口4与计算机芯片之间采用金属夹具固定。
本发明所述的散热片6与热管阵列5之间采用穿鳍片工艺或回流焊工艺紧密连接。
本发明所述的单槽卡式排风口7的材料为高分子聚合物或金属。
本发明所述的转动挡风圆筒10.8与辅助电机10.6之间采用齿轮传动或链条传动或摩擦传动或皮带传动。
本发明所述的转动挡风圆筒10.8的材料为金属或高分子聚合物或碳纤维。
本发明所述的固定挡风圆筒10.10的材料为金属或高分子聚合物或碳纤维。
Claims (10)
1.一种具有可编程出风口风扇和显示功能的计算机芯片散热装置,其特征在于:它包括第一风扇控制电路接口,第一风扇控制电路,风扇组,热输入接口,热管阵列,散热片,单槽卡式排风口,显示控制电路接口,显示屏和可编程出风口风扇,可编程出风口风扇包括第二风扇控制电路接口,第二风扇控制电路,主电机,嵌入式风扇,主板信息接口,辅助电机控制电路,辅助电机,转动挡风圆筒,轴承,固定挡风圆筒和固定夹具,第一风扇控制电路接口的输出端与第一风扇控制电路的输入端连接,第一风扇控制电路的输出端与风扇组的输入端连接,第一风扇控制电路的另一个输出端与可编程出风口风扇的输入端相连,风扇组的输出端与散热片的一个输入端相连,热输入接口的输出端与热管阵列的输入端连接,热管阵列的输出端与散热片的另一个输入端连接,散热片的输出端与单槽卡式排风口的输入端相连,第二风扇控制电路接口的输出端与第二风扇控制电路的输入端连接,第二风扇控制电路的输出端与主电机的一个输入端连接,固定夹具的一个输出端与主电机的另一个输入端相连,主电机的一个输出端与嵌入式风扇的输入端相连,主板信息接口的输出端与辅助电机控制电路的输入端相连,辅助电机控制电路的输出端与辅助电机的一个输入端相连,辅助电机的输出端与转动挡风圆筒的输入端相连,转动挡风圆筒的输出端与轴承的输入端相连,轴承的输出端与固定挡风圆筒的一个输入端相连,固定夹具的另一个输出端与固定挡风圆筒的另一个输入端相连,第一风扇控制电路通过第一风扇控制电路接口接收计算机芯片内温度传感器提供的处理器温度信息,控制风扇组的转速,热管阵列通过热输入接口与计算机芯片相连,接收其热量并传导至散热片,风扇组的气流穿过散热片,被加热后的气流由单槽卡式排风口直接排出计算机机箱外进行散热,显示控制电路接口的输入端与计算机主板相连,显示控制电路接口的输出端与显示屏的输入端相连,显示屏固定于可编程出风口风扇的上方,第二风扇控制电路通过第二风扇控制电路接口接收计算机处理器内温度传感器提供的处理器温度信息,控制主电机的转速,主电机带动嵌入式风扇转动,嵌入式风扇固定于处理器的上方,使气流呈水平或斜下方吹向计算机主板的VRM 供电模组和M.2设备,主板信息接口接收计算机的运行状态信息和主板上各种传感器提供的信息,并传送给辅助电机控制电路,辅助电机控制电路根据以上信息生成控制辅助电机的驱动信号,辅助电机带动转动挡风圆筒从而控制出风口的方向和数量,主电机和固定挡风圆筒均通过固定夹具固定在计算机主板上;
所述的第一风扇控制电路接口用于在计算机芯片内温度传感器和第一风扇控制电路之间建立电气连接,将计算机芯片内温度传感器提供的处理器温度信息提供给第一风扇控制电路;
所述的第一风扇控制电路为数字脉冲宽度调制控制芯片,用于根据计算机芯片内温度传感器提供的处理器温度信息对风扇组的转速进行控制;
所述的风扇组吸取计算机机箱内的空气,形成气流吹过散热片进行散热;
所述的热输入接口用于连接计算机芯片和热管阵列,与计算机芯片接触的表面涂有导热硅脂或液态金属,与热管阵列之间采用焊接技术紧密接触从而建立高效热连接;
所述的热管阵列用于将从热输入接口导入的热量高效传导至散热片;
所述的散热片与热管阵列之间采用穿鳍片工艺或回流焊工艺紧密连接;
所述的单槽卡式排风口位于距离计算机处理器最近的第一个扩展卡插槽开口,用于将穿过散热片的热空气直接排出计算机机箱外,其材料可以为高分子聚合物或金属;
所述的显示控制电路接口用于在计算机和显示屏之间建立电气连接,将计算机内需要显示的信息提供给显示屏;
所述的显示屏的形状可以为任意形状,通常为对角线长度1-10英寸的矩形;
所述的第二风扇控制电路接口用于在计算机主板或处理器的温度传感器和第二风扇控制电路之间建立电气连接,将计算机主板的温度传感器提供的信息提供给第二风扇控制电路,并侦测风扇的转速信息;
所述的第二风扇控制电路为数字脉冲宽度调制控制芯片,用于根据计算机主板或处理器的温度传感器提供的处理器温度信息对嵌入式风扇的转速进行控制;
所述的主电机为步进电机或直流电机或伺服电机;
所述的嵌入式风扇为离心风扇或离心-轴流混合风扇,材料为金属或高分子聚合物或碳纤维;
所述的主板信息接口为主板上常见的USB总线接口或华硕主板特有的NODE接口,用来向辅助电机控制电路传输计算机各个硬件状态,如处理器的温度,频率和使用率,显卡的温度,频率和使用率,风扇的转速,内存和硬盘状态等,此处工作原理不赘述;
所述的辅助电机控制电路内部包含微控制器和电机驱动芯片,用于将计算机各个硬件状态信息按照用户定义的策略和工作优先级生成电机驱动信号;
所述的辅助电机为步进电机或直流电机或伺服电机,此处工作原理不赘述,用于驱动转动挡风圆筒进行转动;
所述的转动挡风圆筒的筒壁的不同位置上具有挡住离心气流的挡板,其他位置可以使离心气流通过,工作时转动挡风圆筒与固定挡风圆筒进行同轴相对转动,转动挡风圆筒的通风位置与固定挡风圆筒的通风位置进行组合实现出风口的方向和数量的改变;
所述的轴承用于连接固定挡风圆筒和转动挡风圆筒,使两者能够平滑地相对转动,轴承为滚动轴承或滑动轴承,材料为金属或陶瓷或玻璃或高分子聚合物;
所述的固定挡风圆筒的筒壁的不同位置上具有挡住离心气流的挡板,其他位置可以使离心气流通过,固定挡风圆筒的位置与计算机处理器固定;
所述的固定夹具为金属或高分子聚合物,使主电机和固定挡风圆筒固定在计算机主板上。
2.如权利要求1所述的一种具有可编程出风口风扇和显示功能的计算机芯片散热装置,其特征在于:所述的热输入接口为为块状金属或均热板。
3.如权利要求1所述的一种具有可编程出风口风扇和显示功能的计算机芯片散热装置,其特征在于:所述的热管阵列为常温热管,工作温度为0—250摄氏度。
4.如权利要求1所述的一种具有可编程出风口风扇和显示功能的计算机芯片散热装置,其特征在于:所述的热管阵列的材料为铜、铜合金、铝或铝合金。
5.如权利要求1所述的一种具有可编程出风口风扇和显示功能的计算机芯片散热装置,其特征在于:所述的风扇组为单个径流风扇或并联的多个径流风扇,风扇的厚度5-100毫米。
6.如权利要求1所述的一种具有可编程出风口风扇和显示功能的计算机芯片散热装置置,其特征在于:所述的显示屏为液晶显示屏、有机发光二极管显示屏或等离子技术显示屏。
7.如权利要求1所述的一种具有可编程出风口风扇和显示功能的计算机芯片散热装置,其特征在于:所述的转动挡风圆筒的材料为金属或高分子聚合物或碳纤维。
8.如权利要求1所述的一种具有可编程出风口风扇和显示功能的计算机芯片散热装置,其特征在于:所述的固定挡风圆筒的材料为金属或高分子聚合物或碳纤维。
9.如权利要求1所述的一种具有可编程出风口风扇和显示功能的计算机芯片散热装置,其特征在于:所述的转动挡风圆筒与辅助电机之间采用齿轮传动或链条传动或摩擦传动或皮带传动。
10.如权利要求1所述的一种具有可编程出风口风扇和显示功能的计算机芯片散热装置,其特征在于:所述的轴承为滚动轴承或滑动轴承。
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CN110196608A (zh) * | 2018-02-26 | 2019-09-03 | 北京视联动力国际信息技术有限公司 | 一种终端散热装置和基于终端散热装置的散热控制方法 |
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