CN110968177A - 一种具有可编程出风口风扇和显示功能的扩展型水冷散热装置 - Google Patents

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扩展型水冷散热装置，包括：第一风扇控制电路接口，第一风扇控制电路，可编程出风口风扇，热输入接口，热管阵列，水冷散热接口，水冷散热器组，显示控制电路接口，显示屏和防水隔离容器，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

一种具有可编程出风口风扇和显示功能的扩展型水冷散热 装置

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扩展型水冷散热装置，特别是一种通过热管阵列，水冷散热器组和可编程出风口风扇对计算机处理器进行散热的装置，该装置带有显示屏，并带有防水隔离容器防止水冷散热器组的漏液损坏计算机的电路。

背景技术

用于计算机处理器散热的水冷散热器通过液体介质的循环流动和高热容提供了比风冷散热器更强的散热效果。现在主流计算机机箱为立式机箱，水冷散热器通常位于机箱的顶部或前部，水冷头固定于处理器上，位于昂贵的显卡上方。水冷散热器组经过数年的使用后，水管和接头等处由于高温高压往往造成老化破裂漏液。一旦发生漏液，会使计算机主板和显卡等电路短路烧毁，使用户损失数千至上万元。目前水冷散热器老化漏液的问题经过厂商的多年努力研发，仍然没有彻底解决。

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。

为了避免水冷散热器老化漏液造成计算机电路损坏，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扩展型水冷散热装置，采用径流风扇组，可编程出风口风扇和热管阵列对计算机处理器进行散热。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，并带有防水隔离容器防止水冷散热器组的漏液损坏计算机的电路。

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扩展型水冷散热装置，特别是一种通过热管阵列，水冷散热器组和可编程出风口风扇对计算机处理器进行散热的装置，该装置带有显示屏，并带有防水隔离容器防止水冷散热器组的漏液损坏计算机的电路。

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，可编程出风口风扇，热输入接口，热管阵列，水冷散热接口，水冷散热器组，显示控制电路接口，显示屏和防水隔离容器，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可编程出风口风扇的输入端连接，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水冷散热接口的输入端连接，水冷散热接口的输出端与水冷散热器组的输入端相连，水冷散热接口的另一个输出端与防水隔离容器的输入端相连，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，热管阵列通过热输入接口与计算机处理器相连，接收其热量并通过水冷散热接口传导至水冷散热器组的一个或多个水冷头，水冷散热器组的水管将热量吸收并循环传送至水冷散热器组的冷排，水冷散热器组的风扇对水冷散热器组的冷排吹风使水冷散热器组内的液体降温，热管阵列的另一个作用是将通常位于计算机处理器上的水冷散热器组的水冷头和水管等部件移动到位于主板外侧的水冷散热接口，水冷散热接口周围被防水隔离容器环绕，即使水冷散热器组发生漏液，漏出的液体会被防水隔离容器所收集，避免对主板和显卡等造成损坏，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处理器内温度传感器提供的处理器温度信息，控制水冷散热器组中风扇的转速，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处理器内温度传感器和第一风扇控制电路之间建立电气连接，将计算机处理器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，用于根据计算机处理器内温度传感器提供的处理器温度信息对水冷散热器组中风扇的转速进行控制，此处工作原理不赘述；

所述的热输入接口用于连接计算机处理器和具有显示功能的扩展型计算机处理器散热装置的热管阵列，为块状金属或均热板，与计算机处理器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水冷散热接口；

所述的水冷散热接口用于连接热管阵列和水冷散热器组，为块状金属或均热板，与水冷散热器组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工艺紧密连接；

所述的水冷散热器组为单个一体式水冷散热器，多个一体式水冷散热器或分体式水冷散热器，该装置包括水冷头，水管，冷排，风扇，水泵等部件，为常见装置，此处不赘述；

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；

所述的防水隔离容器的作用是防止水冷散热器组漏液时由于管内高压使液体喷溅到主板或显卡等电路上，并收集漏液；

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，计算机处理器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处理器内温度传感器提供的处理器温度信息对水冷散热器组中风扇的转速进行控制；计算机处理器通过热输入接口与热管阵列相连，热管阵列接收热量并通过水冷散热接口传导至水冷散热器组的一个或多个水冷头，水冷散热器组的水管将热量吸收并循环传送至水冷散热器组的冷排，水冷散热器组的风扇对水冷散热器组的冷排吹风使水冷散热器组内的液体降温，热管阵列将通常位于计算机处理器上的水冷散热器组的水冷头和水管等部件移动到位于主板外侧的水冷散热接口，水冷散热接口周围被防水隔离容器环绕，即使水冷散热器组发生漏液，漏出的液体会被防水隔离容器所收集，避免对主板和显卡等造成损坏，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，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、解决了水冷散热器老化漏液对电路损坏这一关键问题；

2、首次实现了同时使用多个水冷散热器为计算机处理器散热，增强了计算机处理器散热能力，间接提高了计算机处理器的计算性能；

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1-7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，热输入接口3，热管阵列4，水冷散热接口5，水冷散热器组6，显示控制电路接口7，显示屏8，防水隔离容器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的输出端与可编程出风口风扇10的输入端连接，热输入接口3的输出端与热管阵列4的输入端连接，热管阵列4的输出端与水冷散热接口5的输入端连接，水冷散热接口5的输出端与水冷散热器组6的输入端相连，水冷散热接口5的另一个输出端与防水隔离容器9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，热管阵列4通过热输入接口3与计算机处理器相连，接收其热量并通过水冷散热接口5传导至水冷散热器组6的一个或多个水冷头，水冷散热器组6的水管将热量吸收并循环传送至水冷散热器组6的冷排，水冷散热器组6的风扇对水冷散热器组6的冷排吹风使水冷散热器组6内的液体降温，热管阵列4的另一个作用是将通常位于计算机处理器上的水冷散热器组6的水冷头和水管等部件移动到位于主板外侧的水冷散热接口5，水冷散热接口5周围被防水隔离容器9环绕，即使水冷散热器组6发生漏液，漏出的液体会被防水隔离容器9所收集，避免对主板和显卡等造成损坏，第一风扇控制电路2通过第一风扇控制电路接口1接收计算机处理器内温度传感器提供的处理器温度信息，控制水冷散热器组6中风扇的转速，显示控制电路接口7的输入端与计算机主板相连，显示控制电路接口7的输出端与显示屏8的输入端相连，显示屏8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用于在计算机处理器内温度传感器和第一风扇控制电路2之间建立电气连接，将计算机处理器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，用于根据计算机处理器内温度传感器提供的处理器温度信息对水冷散热器组中风扇的转速进行控制，此处工作原理不赘述；

所述的热输入接口3用于连接计算机处理器和热管阵列4，为块状金属或均热板，与计算机处理器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4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4用于将从热输入接口导入的热量高效传导至水冷散热接口5；

所述的水冷散热接口5用于连接热管阵列4和水冷散热器组6，为块状金属或均热板，与水冷散热器组6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4之间采用焊接工艺紧密连接；

所述的水冷散热器组6为单个一体式水冷散热器，多个一体式水冷散热器或分体式水冷散热器，该装置包括水冷头，水管，冷排，风扇，水泵等部件，为常见装置，此处不赘述；

所述的显示控制电路接口7用于在计算机和显示屏8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8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；

所述的防水隔离容器9的作用是防止水冷散热器组6漏液时由于管内高压使液体喷溅到主板或显卡等电路上，并收集漏液；

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10.8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10.9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，计算机处理器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1根据计算机处理器内温度传感器提供的处理器温度信息对水冷散热器组6中风扇的转速进行控制；计算机处理器通过热输入接口3与热管阵列4相连，热管阵列4接收热量并通过水冷散热接口5传导至水冷散热器组6的一个或多个水冷头，水冷散热器组6的水管将热量吸收并循环传送至水冷散热器组6的冷排，水冷散热器组6的风扇对水冷散热器组6的冷排吹风使水冷散热器组6内的液体降温，热管阵列4将通常位于计算机处理器上的水冷散热器组6的水冷头和水管等部件移动到位于主板外侧的水冷散热接口5，水冷散热接口5周围被防水隔离容器9环绕，即使水冷散热器组6发生漏液，漏出的液体会被防水隔离容器9所收集，避免对主板和显卡等造成损坏，显示控制电路接口7的输入端与计算机主板相连，显示控制电路接口7的输出端与显示屏8的输入端相连，显示屏8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10.10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10.8筒顺时针转动270度时，实现了下侧出风，当转动挡风圆筒10.8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10.1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。

本发明所述的热管阵列4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3的材料为铜、铜合金、铝或铝合金。

本发明所述的热输入接口3与计算机处理器相接触的表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3与计算机处理器之间采用压力夹具固定。

本发明所述的水冷散热接口5与水冷散热器组6的水冷头之间采用压力夹具固定。

本发明所述的热输入接口3为块状金属或均热板。

本发明所述的热输入接口3与热管阵列4之间采用焊接工艺连接。

本发明所述的水冷散热接口5与热管阵列4之间采用焊接工艺连接。

本发明所述的防水隔离容器9位于水冷散热接口5外侧，连接好的水冷散热接口5和水冷散热器组6的水冷头和水管全部位于所述的防水隔离容器9之内，所述的防水隔离容器9面向计算机主板一侧密封。

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扩展型水冷散热装置，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，可编程出风口风扇，热输入接口，热管阵列，水冷散热接口，水冷散热器组，显示控制电路接口，显示屏和防水隔离容器，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可编程出风口风扇的输入端连接，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水冷散热接口的输入端连接，水冷散热接口的输出端与水冷散热器组的输入端相连，水冷散热接口的另一个输出端与防水隔离容器的输入端相连，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，热管阵列通过热输入接口与计算机处理器相连，接收其热量并通过水冷散热接口传导至水冷散热器组的一个或多个水冷头，水冷散热器组的水管将热量吸收并循环传送至水冷散热器组的冷排，水冷散热器组的风扇对水冷散热器组的冷排吹风使水冷散热器组内的液体降温，热管阵列的另一个作用是将通常位于计算机处理器上的水冷散热器组的水冷头和水管等部件移动到位于主板外侧的水冷散热接口，水冷散热接口周围被防水隔离容器环绕，即使水冷散热器组发生漏液，漏出的液体会被防水隔离容器所收集，避免对主板和显卡等造成损坏，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处理器内温度传感器提供的处理器温度信息，控制水冷散热器组中风扇的转速，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处理器内温度传感器和第一风扇控制电路之间建立电气连接，将计算机处理器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，用于根据计算机处理器内温度传感器提供的处理器温度信息对水冷散热器组中风扇的转速进行控制，此处工作原理不赘述；

所述的热输入接口用于连接计算机处理器和热管阵列，为块状金属或均热板，与计算机处理器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热连接；

所述的热管阵列用于将从热输入接口导入的热量传导至水冷散热接口；

所述的水冷散热接口用于连接热管阵列和水冷散热器组，为块状金属或均热板，与水冷散热器组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工艺紧密连接；

所述的水冷散热器组为单个一体式水冷散热器，多个一体式水冷散热器或分体式水冷散热器，该装置包括水冷头，水管，冷排，风扇，水泵等部件，为常见装置，此处不赘述；

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；

所述的防水隔离容器的作用是防止水冷散热器组漏液时由于管内高压使液体喷溅到主板或显卡等电路上，并收集漏液；

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。

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扩展型水冷散热装置，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扩展型水冷散热装置，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扩展型水冷散热装置，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扩展型水冷散热装置，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扩展型水冷散热装置，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扩展型水冷散热装置，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扩展型水冷散热装置，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扩展型水冷散热装置，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扩展型水冷散热装置，其特征在于：所述的防水隔离容器位于水冷散热接口外侧，连接好的水冷散热接口和水冷散热器组的水冷头和水管全部位于所述的防水隔离容器之内，所述的防水隔离容器面向计算机主板一侧密封。

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