CN111459253B - 一种水冷风冷结合的计算机主机箱及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水冷风冷结合的计算机主机箱，包括侧面设置有开口的箱体和固定在箱体内侧的元器件安装架，箱体的两侧设置有风冷机构，风冷机构包括第一风扇、第二风扇和第三风扇，箱体内还设置有水冷机构，水冷机构包括水箱、循环泵、三通管、控制阀、进水管、水冷头和出水管，还包括，温度传感器和控制模块，控制模块信号输入端与温度传感器之间信号连接，控制模块的信号输出端分别与风扇开关、泵开关和控制阀之间信号连接，用于完成风冷机构与水冷机构的配合作用，本发明通过设置有三种风扇，风扇相互之间独立工作，与水冷机构通过控制模块相互协同配合，在散热时减少了额外的功率损耗，经济实用。
Description
技术领域
本发明涉及计算机主机箱技术领域，特别涉及一种水冷风冷结合的计算机主机箱及其使用方法。
背景技术
计算机主机箱也叫机箱，机箱作为电脑配件中的一部分，它起的主要作用是放置和固定各电脑配件，起到一个承托和保护作用，此外，机箱具有电磁辐射的屏蔽的重要作用，由于机箱不像CPU、显卡、主板等配件能迅速提高整机性能，因而形式也各种各样，但是机箱的散热和防尘性使用过程中是相对重要的考虑因素，对于发热量越来越大的电脑，通常是设置风冷和水冷两种散热方式，完成其高效的散热作用。
但是现有的计算机机箱内风冷和水冷散热结合的效率较低，在散热和功率损耗上协调性较差，不能将散热方式节能高效的进行结合，影响机箱的散热。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种水冷风冷结合的计算机主机箱及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的计算机机箱散热效率低，散热方式不能有效结合的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种水冷风冷结合的计算机主机箱，包括侧面设置有开口的箱体和固定在箱体内侧的元器件安装架，所述箱体的两侧设置有风冷机构，所述风冷机构包括第一风扇、第二风扇和第三风扇，所述第一风扇和第二风扇分别设置有一个，所述第三风扇至少设置有两个；
其中，所述第一风扇倾斜的固定在所述箱体的内侧靠近底端处，所述第二风扇固定在箱体与第一风扇同侧处中间段，第三风扇均匀的固定在箱体与第二风扇安装侧相向的另一侧上，所述第一风扇、第二风扇和第三风扇分别信号连接有独立控制其开关的风扇开关；
所述箱体内还设置有水冷机构，所述水冷机构包括水箱、循环泵、三通管、控制阀、进水管、水冷头和出水管，所述水箱固定在箱体内底面上，所述水箱的侧端固定有进水口与水箱内腔连通的循环泵，所述循环泵信号连接有泵开关，所述循环泵的出水口处固定有三通管，所述进水管和出水管均设置有两个，两个所述进水管的一端分别固定在三通管的两个连通口处，所述三通管内还设置有控制阀，所述进水管的另一端分别连通在水冷头的底端，所述出水管的顶端连通在水冷头的顶端处，所述出水管的另一端分别连通在水箱内。
优选的，所述箱体的侧端靠近第一风扇和第二风扇进风口的位置分别开设有进风腔，所述进风腔内放置有滤尘棉；
所述第三风扇将箱体的内腔和外腔连通，且所述箱体的外侧在第三风扇的外侧固定有防护罩，所述防护罩上开设有多个透风孔。
优选的，所述第一风扇和第二风扇的鼓风方向为自箱体外向箱体内，所述第三风扇的鼓风方向为自箱体内向箱体外。
优选的，所述元器件安装架的侧面还设置有风冷翅片，所述风冷翅片包括多个折线型散热翅片和多个直线型散热翅片，所述折线型散热翅片靠近第一风扇的一端设置有折线段，所述直线型散热翅片相互之间平行设置。
优选的，所述第一风扇的倾斜夹角设置在-度，所述折线型散热翅片的折线段所在的直线与第一风扇所在直线相互垂直。
优选的，所述水冷头安装在箱体内与元器件安装架中间处相对应的位置，且所述水冷头上开设有透明观察视窗。
优选的，所述箱体的底面上与水箱底面相对应的位置开设有散热孔，所述箱体的底面四角处还分别设置有橡胶垫块。
优选的，还包括，温度传感器和控制模块；
其中，所述温度传感器至少设置有三个且其分别安装在元器件安装架上组成多点测温机构，用于采集箱体内侧的元器件在工作过程中的温度信息；
所述控制模块信号输入端与所述温度传感器之间信号连接，所述控制模块的信号输出端分别与风扇开关、泵开关和控制阀之间信号连接，用于完成风冷机构与水冷机构的配合作用。
优选的，所述控制模块具体为与温度传感器相配套的单片机，且所述箱体内设置有独立的与控制模块相连接的供电模块。
一种水冷风冷结合的计算机主机箱的使用方法，包括以下步骤，
S1、在控制模块中预设5个依次增加的温度范围值A、B、C、D、E；
S2、箱体内部元器件在工作过程中利用温度传感器监测温度值，当监测的温度值低于A值时，控制模块通过风扇开关打开一个第三风扇，通过一个第三风扇完成箱体内部的基础散热；
当监测的温度值在A值和B值之间时，控制模块通过风扇开关打开第一风扇和一个第三风扇，在箱体内部形成风冷散热通道，完成箱体内部的散热；
当监测的温度值在B值和C值之间时，控制模块通过风扇开关打开第一风扇、第二风扇和一个第三风扇，增加箱体内部的风冷散热效率；
当监测的温度值在C值和D值之间时，控制模块通过风扇开关打开第一风扇、第二风扇和至少两个第三风扇，在箱体内侧形成全面的风冷散热通道；
当监测的温度值在D值和E值之间时，控制模块通过风扇开关打开第一风扇、第二风扇和全部的第三风扇，同时控制模块打开泵开关使得循环泵开始带动水冷液在水冷头内循环水冷，且控制模块通过控制阀打开一个进水管，使得水冷与风冷协同完成散热；
当监测的温度值在E值之上时，控制模块通过风扇开关打开第一风扇、第二风扇和全部的第三风扇，同时控制模块打开泵开关使得循环泵开始工作，通过控制阀打开两个进水管，使得水冷与风冷全功率协同完成散热效率的最大化。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
1、本发明通过在计算机机箱内设置有三种风扇，风扇相互之间独立工作，能根据机箱的工作温度来确定风扇的工作数量，完成正常散热作用的同时避免多个风扇同时工作带来的额外功率的损坏，经济实用。
2、本发明通过控制模块来协同风冷机构与水冷机构的的工作过程，具体为在控制模块中预设5个依次增加的温度范围值A、B、C、D、E；当监测的温度值低于A值时，控制模块通过风扇开关打开一个第三风扇，通过一个第三风扇完成箱体内部的基础散热；当监测的温度值在A值和B值之间时，控制模块通过风扇开关打开第一风扇和一个第三风扇，在箱体内部形成风冷散热通道，完成箱体内部的散热；当监测的温度值在B值和C值之间时，控制模块通过风扇开关打开第一风扇、第二风扇和一个第三风扇，增加箱体内部的风冷散热效率；当监测的温度值在C值和D值之间时，控制模块通过风扇开关打开第一风扇、第二风扇和至少两个第三风扇，在箱体内侧形成全面的风冷散热通道；当监测的温度值在D值和E值之间时，控制模块通过风扇开关打开第一风扇、第二风扇和全部的第三风扇，同时控制模块打开泵开关使得循环泵开始带动水冷液在水冷头内循环水冷，且控制模块通过控制阀打开一个进水管，使得水冷与风冷协同完成散热；当监测的温度值在E值之上时，控制模块通过风扇开关打开第一风扇、第二风扇和全部的第三风扇，同时控制模块打开泵开关使得循环泵开始工作，通过控制阀打开两个进水管，使得水冷与风冷全功率协同完成散热效率的最大化便于不同温度下。
附图说明
图1为本发明整体内部结构正面剖视图；
图2为本发明整体内部结构背面剖视图；
图3为本发明原理框架图。
附图标记说明；
图中：1-箱体；11-元器件安装架；12-橡胶垫块；13-散热孔；21-第一风扇；22-第二风扇；23-第三风扇；24-进风腔；25-防护罩；26-风扇开关；31-水箱；32-循环泵；321-泵开关；33-三通管；34-控制阀；35-进水管；36-水冷头；37-透明观察视窗；38-出水管；4-风冷翅片；41-折线型散热翅片；42-直线型散热翅片；5-温度传感器；6-控制模块；7-供电模块。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”、“装配”等连接关系应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-3所示，本发明提供一种技术方案：一种水冷风冷结合的计算机主机箱，包括侧面设置有开口的箱体1和固定在箱体1内侧的元器件安装架11，元器件安装架11的正面设置有用于计算机内部元器件安装用的组件，用于箱体1正常使用。
所述箱体1的两侧设置有风冷机构，所述风冷机构包括第一风扇21、第二风扇22和第三风扇23，所述第一风扇21和第二风扇22分别设置有一个，所述第三风扇23至少设置有两个；
其中，所述第一风扇21倾斜的固定在所述箱体1的内侧靠近底端处，倾斜夹角设置在30-60度第一风扇21的鼓风方向为自箱体1外向箱体1内，第一风扇21工作时能将箱体1外侧的冷空气送入箱体1内部，通过第三风扇3的开口送出，完成箱体1内部的风冷散热；
所述第二风扇22固定在箱体1与第一风扇21同侧处中间段，第二风扇22的鼓风方向为自箱体1外向箱体1内，同第一风扇21风冷散热原理相同，第二风扇22工作时也通过鼓入的冷风将冷风送入箱体1内完成散热。
第三风扇23均匀的固定在箱体1与第二风扇22安装侧相向的另一侧上，第三风扇23的鼓风方向为自箱体1内向箱体1外，第三风扇23工作时将箱体1内的热量抽出，完成散热；
为了便于第一风扇21、第二风扇22和第三风扇23的独立开关状态的控制，第一风扇21、第二风扇22和第三风扇23分别信号连接有独立控制其开关的风扇开关26。
为了便于风冷过程中风的流通，所述箱体1的侧端靠近第一风扇21和第二风扇22进风口的位置分别开设有进风腔24，所述进风腔24内放置有滤尘棉，滤尘棉能避免外界空气中的杂质进入箱体1内部影响箱体1内部元器件的正常工作；
为了避免第三风扇23发生碰撞损坏等影响第三风扇23使用寿命的现象发生，所述第三风扇23将箱体1的内腔和外腔连通，且所述箱体1的外侧在第三风扇23的外侧固定有防护罩25，所述防护罩25上开设有多个透风孔。
为了增加箱体1内部元器件的风冷散热效率，所述元器件安装架11的侧面还设置有风冷翅片4，所述风冷翅片4包括多个折线型散热翅片41和多个直线型散热翅片42，所述折线型散热翅片41靠近第一风扇21的一端设置有折线段，所述直线型散热翅片42相互之间平行设置。
为了便于与第一风扇21相互配合使用，所述折线型散热翅片的折线段所在的直线与第一风扇21所在直线相互垂直。
所述箱体1内还设置有水冷机构，所述水冷机构包括水箱31、循环泵32、三通管33、控制阀34、进水管35、水冷头36和出水管38，所述水箱31固定在箱体1内底面上，水箱31内放置有水冷液，用于循环水冷散热，同时为了便于水箱31内水冷液的降温，所述箱体1的底面上与水箱31底面相对应的位置开设有散热孔13，所述箱体1的底面四角处还分别设置有橡胶垫块12，橡胶垫块12将箱体1支起后形成空气流动接触空间，外界的冷空气通过散热孔13与水箱31接触完成热交换带动水箱31温度的自然下降，便捷实用；
所述水箱31的侧端固定有进水口与水箱31内腔连通的循环泵32，所述循环泵32信号连接有泵开关321，通过打开泵开关321能使得循环泵32开始工作，循环泵32工作时将水冷液送入水冷头36内完成水冷循环散热；
所述循环泵32的出水口处固定有三通管33，所述进水管35和出水管38均设置有两个，两个所述进水管35的一端分别固定在三通管33的两个连通口处，所述三通管33内还设置有控制阀34，通过控制阀34能打开一个或者两个进水管35，完成水冷液的正常流通。
所述进水管35的另一端分别连通在水冷头36的底端，所述出水管38的顶端连通在水冷头36的顶端处，所述出水管38的另一端分别连通在水箱31内，在进水管35与出水管38的作用下完成水箱31内水冷液的正常循环流动，完成水冷散热。
为了便于水冷散热的的正常进行，所述水冷头36安装在箱体1内与元器件安装架11中间处相对应的位置，为了便于观察水冷散热过程中水冷液的状态，所述水冷头36上开设有透明观察视窗37。
还包括，温度传感器5和控制模块6；
其中，所述温度传感器5至少设置有三个且其分别安装在元器件安装架11上组成多点测温机构，用于采集箱体1内侧的元器件在工作过程中的温度信息；
所述控制模块6具体为与温度传感器5相配套的单片机，且所述箱体1内设置有独立的与控制模块6相连接的供电模块7，所述控制模块6信号输入端与所述温度传感器5之间信号连接，用于采集箱体1的内部温度信息，所述控制模块6的信号输出端分别与风扇开关26、泵开关321和控制阀34之间信号连接，用于完成风冷机构与水冷机构的配合作用。
本实施例中还提供一种技术方案；
一种水冷风冷结合的计算机主机箱的使用方法，包括以下步骤，
S1、在控制模块6中预设5个依次增加的温度范围值A、B、C、D、E，温度值的界定依据用户组装的计算机元器件的工作状态来确定；
S2、箱体1内部元器件在工作过程中利用温度传感器5监测温度值，当监测的温度值低于A值时，控制模块6通过风扇开关26打开一个第三风扇23，通过一个第三风扇23完成箱体1内部的基础散热；
当监测的温度值在A值和B值之间时，包括温度值与B值相同的状态，控制模块6通过风扇开关26打开第一风扇21和一个第三风扇23，在箱体1内部形成风冷散热通道，完成箱体1内部的散热；
当监测的温度值在B值和C值之间时，包括温度值与C值相同的状态，控制模块6通过风扇开关26打开第一风扇21、第二风扇22和一个第三风扇23，增加箱体1内部的风冷散热效率；
当监测的温度值在C值和D值之间时，包括温度值与D值相同的状态，控制模块6通过风扇开关26打开第一风扇21、第二风扇22和至少两个第三风扇23，在箱体1内侧形成全面的风冷散热通道；
当监测的温度值在D值和E值之间时，包括温度值与E值相同的状态，控制模块6通过风扇开关26打开第一风扇21、第二风扇22和全部的第三风扇23，同时控制模块6打开泵开关321使得循环泵32开始带动水冷液在水冷头36内循环水冷，且控制模块6通过控制阀34打开一个进水管35，使得水冷与风冷协同完成散热；
当监测的温度值在E值之上时，控制模块6通过风扇开关26打开第一风扇21、第二风扇22和全部的第三风扇23，同时控制模块6打开泵开关321使得循环泵32开始工作，通过控制阀34打开两个进水管35，使得水冷与风冷全功率协同完成散热效率的最大化。
以上显示和有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种水冷风冷结合的计算机主机箱，包括侧面设置有开口的箱体(1)和固定在箱体(1)内侧的元器件安装架(11)，其特征在于：所述箱体(1)的两侧设置有风冷机构，所述风冷机构包括第一风扇(21)、第二风扇(22)和第三风扇(23)，所述第一风扇(21)和第二风扇(22)分别设置有一个，所述第三风扇(23)至少设置有两个；
其中，所述第一风扇(21)倾斜的固定在所述箱体(1)的内侧靠近底端处，所述第二风扇(22)固定在箱体(1)与第一风扇(21)同侧处中间段，第三风扇(23)均匀的固定在箱体(1)与第二风扇(22)安装侧相向的另一侧上，所述第一风扇(21)、第二风扇(22)和第三风扇(23)分别信号连接有独立控制其开关的风扇开关(26)；
所述元器件安装架(11)的侧面还设置有风冷翅片(4)，所述风冷翅片(4)包括多个折线型散热翅片(41)和多个直线型散热翅片(42)，所述折线型散热翅片(41)靠近第一风扇(21)的一端设置有折线段，所述直线型散热翅片(42)相互之间平行设置，所述第一风扇(21)的倾斜夹角设置在30-60度，所述折线型散热翅片的折线段所在的直线与第一风扇(21)所在直线相互垂直；
所述箱体(1)内还设置有水冷机构，所述水冷机构包括水箱(31)、循环泵(32)、三通管(33)、控制阀(34)、进水管(35)、水冷头(36)和出水管(38)，所述水箱(31)固定在箱体(1)内底面上，所述水箱(31)的侧端固定有进水口与水箱(31)内腔连通的循环泵(32)，所述循环泵(32)信号连接有泵开关(321)，所述循环泵(32)的出水口处固定有三通管(33)，所述进水管(35)和出水管(38)均设置有两个，两个所述进水管(35)的一端分别固定在三通管(33)的两个连通口处，所述三通管(33)内还设置有控制阀(34)，所述进水管(35)的另一端分别连通在水冷头(36)的底端，所述出水管(38)的顶端连通在水冷头(36)的顶端处，所述出水管(38)的另一端分别连通在水箱(31)内。
2.根据权利要求1所述的一种水冷风冷结合的计算机主机箱，其特征在于：所述箱体(1)的侧端靠近第一风扇(21)和第二风扇(22)进风口的位置分别开设有进风腔(24)，所述进风腔(24)内放置有滤尘棉；
所述第三风扇(23)将箱体(1)的内腔和外腔连通，且所述箱体(1)的外侧在第三风扇(23)的外侧固定有防护罩(25)，所述防护罩(25)上开设有多个透风孔。
3.根据权利要求2所述的一种水冷风冷结合的计算机主机箱，其特征在于：所述第一风扇(21)和第二风扇(22)的鼓风方向为自箱体(1)外向箱体(1)内，所述第三风扇(23)的鼓风方向为自箱体(1)内向箱体(1)外。
4.根据权利要求3所述的一种水冷风冷结合的计算机主机箱，其特征在于：所述水冷头(36)安装在箱体(1)内与元器件安装架(11)中间处相对应的位置，且所述水冷头(36)上开设有透明观察视窗(37)。
5.根据权利要求4所述的一种水冷风冷结合的计算机主机箱，其特征在于：所述箱体(1)的底面上与水箱(31)底面相对应的位置开设有散热孔(13)，所述箱体(1)的底面四角处还分别设置有橡胶垫块(12)。
6.根据权利要求5所述的一种水冷风冷结合的计算机主机箱，其特征在于：还包括，
温度传感器(5)和控制模块(6)；
其中，所述温度传感器(5)至少设置有三个且其分别安装在元器件安装架(11)上组成多点测温机构，用于采集箱体(1)内侧的元器件在工作过程中的温度信息；
所述控制模块(6)信号输入端与所述温度传感器(5)之间信号连接，所述控制模块(6)的信号输出端分别与风扇开关(26)、泵开关(321)和控制阀(34)之间信号连接，用于完成风冷机构与水冷机构的配合作用。
7.根据权利要求6所述的一种水冷风冷结合的计算机主机箱，其特征在于：所述控制模块(6)具体为与温度传感器(5)相配套的单片机，且所述箱体(1)内设置有独立的与控制模块(6)相连接的供电模块(7)。
8.根据权利要求1-7所述的任意一种水冷风冷结合的计算机主机箱的使用方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1、在控制模块(6)中预设5个依次增加的温度范围值A、B、C、D、E；
S2、箱体(1)内部元器件在工作过程中利用温度传感器(5)监测温度值，当监测的温度值低于A值时，控制模块(6)通过风扇开关(26)打开一个第三风扇(23)，通过一个第三风扇(23)完成箱体(1)内部的基础散热；
当监测的温度值在A值和B值之间时，控制模块(6)通过风扇开关(26)打开第一风扇(21)和一个第三风扇(23)，在箱体(1)内部形成风冷散热通道，完成箱体(1)内部的散热；
当监测的温度值在B值和C值之间时，控制模块(6)通过风扇开关(26)打开第一风扇(21)、第二风扇(22)和一个第三风扇(23)，增加箱体(1)内部的风冷散热效率；
当监测的温度值在C值和D值之间时，控制模块(6)通过风扇开关(26)打开第一风扇(21)、第二风扇(22)和至少两个第三风扇(23)，在箱体(1)内侧形成全面的风冷散热通道；
当监测的温度值在D值和E值之间时，控制模块(6)通过风扇开关(26)打开第一风扇(21)、第二风扇(22)和全部的第三风扇(23)，同时控制模块(6)打开泵开关(321)使得循环泵(32)开始带动水冷液在水冷头(36)内循环水冷，且控制模块(6)通过控制阀(34)打开一个进水管(35)，使得水冷与风冷协同完成散热；
当监测的温度值在E值之上时，控制模块(6)通过风扇开关(26)打开第一风扇(21)、第二风扇(22)和全部的第三风扇(23)，同时控制模块(6)打开泵开关(321)使得循环泵(32)开始工作，通过控制阀(34)打开两个进水管(35)，使得水冷与风冷全功率协同完成散热效率的最大化。
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