CN114721483A - 一种计算机机箱用的自冷却散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种计算机机箱用的自冷却散热装置，包括电源、与电源连接的泵体以及与泵体液路连接的水箱，还设有风冷结构以及与所述风冷结构存在交错或缠绕配合的水冷结构，所述风冷结构包括设于最底端的进风装置、设于所述进风装置上方的出风环体、间隔且对称地设置在所述出风环体外表面的安装基座。本发明将风冷结构与水冷结构进行了结合，降低了风冷结构的出力要求，也让水冷结构的水冷效果可以得到提升，作为散热结构同时也起到了替代机箱的作用，让计算机的元器件可以直接与散热结构配合安装，让本发明的应用更加灵活。

Description

一种计算机机箱用的自冷却散热装置

技术领域

本发明主要涉及体计算机配件，具体来说，涉及的是一种计算机机箱用的自冷却散热装置。

背景技术

计算机属于一种高发热设备，尤其是性能越高的计算机，其机箱的产生的热量就会越高，而温度过高极易引发CPU、RAM、HDD等核心元器件的烧毁，导致设备损坏以及数据损失，因此为了避免上述后果，一般来说高性能计算机的机箱都要配备高性能的散热装置，通常来说是风冷或者是水冷，然而风冷虽然结构简单但噪音大且容易散热装置与电脑元器件一起过热，水冷虽然冷却效果较佳，但路线设置依旧比较不便。

因此，需要一种可以综合上述两种散热结构的特点以及尽可能减小各自缺陷的散热装置来解决计算机机箱的散热问题。

发明内容

针对背景技术中存在的技术缺陷，本发明提出了一种计算机机箱用的自冷却散热装置，解决了上述技术问题以及满足了实际需求，具体的技术方案如下所示：

一种计算机机箱用的自冷却散热装置，包括电源、与电源连接的泵体以及与泵体液路连接的水箱，还设有风冷结构以及与所述风冷结构存在交错或缠绕配合的水冷结构，所述风冷结构包括设于最底端的进风装置、设于所述进风装置上方的出风环体、间隔且对称地设置在所述出风环体外表面的安装基座，所述安装基座由于所述出风环体外表面固定连接的角码以及设置在角码上端面的螺栓固定座组成，所述水冷结构包括环绕于所述出风环体内沿进行折返布置的换热管道、自所述换热管道分叉而出交错于所述安装基座后又并入换热管道的散热网管以及通过隔水层隔离于所述进风装置的接头端，所述接头端设于所述换热管道的首末，并与所述泵体的出水端以及所述水箱的进水端液路连接。

进一步的，所述进风装置包括顶端设有连接出风环体并与其相通的连接口的基体、出风侧与所述连接口封闭相连并设于所述基体内的冷却风机、设于所述基体侧方与所述冷却风机进风侧相通的进风口以及设于所述基体内用于容置电源、泵体以及水箱的安装仓，所述水箱环绕于所述冷却风机而设，并且所述水箱设有环绕所述冷却风机的外壳以及定子的外侧的管路。

进一步的，所述安装基座包括环绕所述出风环体内沿外表面以及出风环体竖直方向中心线对称设置的短距离座、中距离座以及远距离座3种类型，且每种类型设有不少于1组。

进一步的，所述散热管网绕两侧所述安装基座上下侧而过，且在位于所述出风环体的进出风侧均设有与风向区域一致的呈抛物线截面的引导段。

进一步的，所述安装基座的底部设有用于承载的接水盘，所述接水盘环绕所述安装基座的底部而设，且所述安装基座的底部侧面设有与所述接水盘相通的开口，所述水箱设有与所述接水盘相通的开关通路。

进一步的，所述引导段与相对侧另一处所述引导段的以散热管网相连。

进一步的，所述角码朝向所述出风环体的进风侧的一端设有与所述安装基座呈锐角夹角的导风段。

本发明具有的有益效果在于：将风冷结构与水冷结构进行了结合，使得风冷结构在不占用整体有效安装空间的同时，与水冷结构之间形成了协同配合的关系，降低了风冷结构的出力要求，也让水冷结构的水冷效果可以得到提升，并且水冷结构的物理外设还有助于风冷结构的散热，同时兼顾了散热装置以及起到了替代机箱的作用，让计算机的元器件可以直接与散热结构配合安装，让本发明的应用更加灵活。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述自冷却散热装置整体结构示意图。

图2为出风环体侧视局部结构图。

图3为角码的放大结构图。

其中：电源1、泵体2、水箱3、开关通路30、进风装置4、基体40、连接口41、冷却风机42、进风口43、安装仓44、出风环体5、安装基座6、角码60、螺栓固定座61、短距离座62、中距离座63、远距离座64、开口65、导风段66、换热管道7、散热网管8、引导段80、隔水层9、接头端10、管路30、接水盘11。

具体实施方式

下面结合附图与相关实施例对本发明的实施方式进行说明，本发明的实施方式不局限于如下的实施例中，并且本发明涉及本技术领域的相关必要部件，应当视为本技术领域内的公知技术，是本技术领域所属的技术人员所能知道并掌握的。

结合参照图1至图3所示，一种计算机机箱用的自冷却散热装置，包括电源1、与电源1连接的泵体2以及与泵体1液路连接的水箱3，还设有风冷结构以及与所述风冷结构存在交错或缠绕配合的水冷结构，所述风冷结构包括设于最底端的进风装置4、设于所述进风装置4上方的出风环体5、间隔且对称地设置在所述出风环体外5表面的安装基座6，所述安装基座6由于所述出风环体5外表面固定连接的角码60以及设置在角码60上端面的螺栓固定座61组成，所述水冷结构包括环绕于所述出风环体5内沿进行折返布置的换热管道7、自所述换热管道7分叉而出交错于所述安装基座6后又并入换热管道7的散热网管8以及通过隔水层9隔离于所述进风装置4外侧的接头端10，所述接头端10设于所述换热管道7的首末，并与所述泵体2的出水端以及所述水箱3的进水端液路连接。

本发明中，所述风冷结构可视为无叶风扇，如出风环体5为无叶风扇的环体，进风装置4为主机部分，该结构为下方进风，通过出风环体5之间的缝隙出风后，降低环中的气压，带动大量风自环中吹出，形成气流，基于气流形成的主动通过的效应，将安装基座6以角码60连接出风环体5的出风内侧面，再将计算机机箱内的主板以及其他设备设置在螺栓固定座61上，使其不阻挡环体的自出风效果，同时加以利用上述的被动出风效果，使得新风源源不断地从出风环体5的进风侧沿着计算机机箱内的主板以及其他设备的表面流过后再从出风侧吹出，使其辅助元器件的散热。需要指出的是，本发明所述设备结构，并不能直接取代计算机机箱的原有功能，可以配合给计算机内元器件设置与本发明结构配合的翅片、散热片或者其他辅助散热并起到一定保护作用的结构与本发明所述的结构进行结合使用，同时，也可以设置保护机壳等结构于本发明的外部，例如过滤空气中的悬浮颗粒或者是防震等结构均适应性套用。

无叶风扇由于更多的依赖被动鼓风的效应，因此本身的功耗较低，符合节能环保的要求，然而，单纯依靠风扇的风冷效果不足以对高功率运转的计算机元器件提供充分的散热支持，计算机可额外设置自带的散热风扇辅助散热或者是散热片，而为了让本发明所述结构在节能的前提下满足散热自冷却的需要，水冷结构与风冷结构进行交错或缠绕配合，达到上述目的。

具体而言，所述水冷结构主要以散热管网8交错的形式，绕过设置在螺栓固定座61上计算机元器件的表面，优选与其贴合，而为了尽可能提高散热效果，散热管网8需要与计算机元器件的表面轮廓配合，且需要设置在与风接触最大化的前提下，足够密集，因此不会有让计算机元器件直接穿过散热管网8的能力，需要给散热管网8的两端设置可控的可分离端头结构用以拆卸和导通流水，由于水冷与风冷的结合，计算机元器件可以长期工作，因此可以忽略安装的繁琐程度在装配完成后不拆卸散热管网8。

同时，为了保障出风效果不会过多的受到计算机元器件以及散热管网8的阻挡导致被动出风量过小，首先可以让计算器元器件自带的散热结构与风向配合适应性设置，例如散热片与风向一致或者是散热风扇的进风口与出风环体5的进风侧相对应等，同时，上下不同高度的散热基座6之间的高度可以预留一定的空间或者是一定的宽度，在不影响无叶风扇的出风要求的同时，满足空气流动的效果。

而为了增大用于换热的水的容量，提高整体比热容总量，以适应更多的散热要求，所述换热管道7以S弯折的形式沿着出风环体5的内壁贴合，或者是在不阻挡出风环体5自身出风的前提下，部分缠绕出风环体5，以利用出风环体5外侧的空气流动，同时由于换热管道7总长的增加，也就提高了整体的水的储量，使其大于水箱3的额定容量，满足了吸热的需要，也让水能够随着泵体2的泵送尽可能多的在离开散热管网8后就完成降温，又由于换热管道7的布设方式令总长变长，储水量的增大让比热容总量也变大，进而使得泵体2的运转功率无需太高就可以让水持续不断地进行适当的循环过程，因此水冷结构的需求功率也不高，结合风冷结构的较低功率，本发明中两者的结合的能耗比单纯1+1的能耗要更低，且散热冷却效果相差甚微，十分有效。

接头端10选用一般管路常用的接头结构，使其满足换热管道7的拆卸以及密封需要，隔水层9可以确保进风装置4本身的元器件不会与水直接接触造成危险，隔水层9首选密封橡胶，同时，防水膜或者是防水树脂玻璃等材料亦可满足要求。

参照图1所示，优选实施例之一，所述进风装置4包括顶端设有连接出风环体5并与其相通的连接口41的基体40、出风侧与所述连接口41封闭相连并设于所述基体40内的冷却风机42、设于所述基体40侧方与所述冷却风机42进风侧相通的进风口43以及设于所述基体40内用于容置电源1、泵体2以及水箱3的安装仓44，所述水箱3环绕于所述冷却风机42而设，并且所述水箱3设有环绕所述冷却风机42的外壳以及定子的外侧的管路30，上述结构中，安装仓44可以通过隔水层9与冷却风机42以及进风口43与连接口41之间的通道相对隔离，使得水冷结构以及风冷结构之间尽可能的互不干扰，而水箱3可以采用隔着防水层9或者是直接贴合的方式环绕冷却风机42而设，可以提高整个封闭的液路当中的水的吸热比例，确保被冷却的水能够第一时间与需要散热的结构进行接触，同时还能通过与冷却风机42的间接接触，实现电热与水的热交换，完成为冷却风机42降温目标，一举两得。

参照图1和图2所示，优选实施例之一，所述安装基座6包括环绕所述出风环体5内沿外表面以及出风环体5竖直方向中心线对称设置的短距离座62、中距离座63以及远距离座64三种类型，且每种类型设有不少于1组，可适应不同长度计算机元器件的安装，同时，也可通过对计算机元器件加装延长结构的方式与上述更远距离的安装基座6类型进行配合，十分灵活。

参照图1和图2所示，优选实施例之一，所述散热管网8绕两侧所述安装基座6上下侧而过，且在位于所述出风环体5的进出风侧均设有与风向区域一致的呈抛物线截面的引导段80，该引导段80采用的是抛物线截面的轮廓，具体来说是从俯视角度上看，所述引导段80的轮廓是抛物面，这是因为出风环体5的中心区域的风流速更快，因此需要延长引导段80与风的接触时间来达到对应的换热以及引导风吹向计算机元器件的效果，其中所述引导段80为具有与散热管网8连接的可控端口，具体来说是密封端口的异形管体，其密封端口可参照现有的水管结构或者是水冷散热管结构的端口进行设置，十分方便。

参照图1所示，优选实施例之一，所述安装基座6的底部设有用于承载的接水盘11，所述接水盘11环绕所述安装基座6的底部而设，且所述安装基座6的底部侧面设有与所述接水盘11相通的开口65，所述水箱3设有与所述接水盘11相通的开关通路30，接水盘11设置的目的，并非主要用于承载可能发生的漏水问题，更重要的是，可以通过开关通路30，也就是可以理解为单独的水龙头结构，主动将一定的水通入接水盘11，领用适量水蒸发的作用可以带走空气中热量的原理，让设备周围的气温可以一定程度降低，从而提高散热冷却的效果以及降低设备工作的负担，同时可以适当减少整个液路中的水量，起到一定的减压效果，开口65可以确保接水盘11整体都能有水的相通，让整个设备的周围都能相对均匀地降温，需要指出的是，放出的水量不宜过多，否则空气中的水分过多，可能导致对计算机元器件造成破坏。

参照图2所示，优选实施例之一，所述引导段80与相对侧另一处所述引导段80的以散热管网8相连，进一步限定了散热管网8在安装基座6所在区域时候的连接方式，让水可以从一侧的引导段80通过散热管网8流向另一侧的引导段80，令其能够顺着风向以及自然的流向完成换热的作用，优选的，水的流向也就是泵体2的泵送方向与风向一致。

参照图2和图3所示，优选实施例之一，所述角码60朝向所述出风环体5的进风侧的一端设有与所述安装基座6呈锐角夹角的导风段66，导风段66的设置，令其朝向进风侧的一端可以让风更多的吹向安装基座6上的计算机元器件的底部，完成与底部的一次换热的同时，撞击计算机元器件底部后向着下方安装基座6上计算机元器件表面吹动的二次换热；还令朝向出风侧的一端可以让完成换热的风通过其引导的作用实现出风面的扩大，提高了热量散发到空气中的效率，具有一定的实际价值，并且可以有助于整体重心的稳定，优选，上述导风段66的面积可以较大，最大宽度不超过出风环体5内径的1/4，长度不超过出风环体5宽度的1/5，且可以采用梯形、鱼翅型、或者是流线型结构，便于引导风的流动，减少对风的阻碍。

本发明具有的有益效果在于：将风冷结构与水冷结构进行了结合，使得风冷结构在不占用整体有效安装空间的同时，与水冷结构之间形成了协同配合的关系，降低了风冷结构的出力要求，也让水冷结构的水冷效果可以得到提升，并且水冷结构的物理外设还有助于风冷结构的散热，同时兼顾了散热装置以及起到了替代机箱的作用，让计算机的元器件可以直接与散热结构配合安装，让本发明的应用更加灵活。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种计算机机箱用的自冷却散热装置，包括电源、与电源连接的泵体以及与泵体液路连接的水箱，其特征在于，还设有风冷结构以及与所述风冷结构存在交错或缠绕配合的水冷结构，所述风冷结构包括设于最底端的进风装置、设于所述进风装置上方的出风环体、间隔且对称地设置在所述出风环体外表面的安装基座，所述安装基座由于所述出风环体外表面固定连接的角码以及设置在角码上端面的螺栓固定座组成，所述水冷结构包括环绕于所述出风环体内沿进行折返布置的换热管道、自所述换热管道分叉而出交错于所述安装基座后又并入换热管道的散热网管以及通过隔水层隔离于所述进风装置的接头端，所述接头端设于所述换热管道的首末，并与所述泵体的出水端以及所述水箱的进水端液路连接。

2.根据权利要求1所述的计算机机箱用的自冷却散热装置，其特征在于，所述进风装置包括顶端设有连接出风环体并与其相通的连接口的基体、出风侧与所述连接口封闭相连并设于所述基体内的冷却风机、设于所述基体侧方与所述冷却风机进风侧相通的进风口以及设于所述基体内用于容置电源、泵体以及水箱的安装仓，所述水箱环绕于所述冷却风机而设，并且所述水箱设有环绕所述冷却风机的外壳以及定子的外侧的管路。

3.根据权利要求1所述的计算机机箱用的自冷却散热装置，其特征在于，所述安装基座包括环绕所述出风环体内沿外表面以及出风环体竖直方向中心线对称设置的短距离座、中距离座以及远距离座3种类型，且每种类型设有不少于1组。

4.根据权利要求1或3所述的计算机机箱用的自冷却散热装置，其特征在于，所述散热管网绕两侧所述安装基座上下侧而过，且在位于所述出风环体的进出风侧均设有与风向区域一致的呈抛物线截面的引导段。

5.根据权利要求1或3所述的计算机机箱用的自冷却散热装置，其特征在于，所述安装基座的底部设有用于承载的接水盘，所述接水盘环绕所述安装基座的底部而设，且所述安装基座的底部侧面设有与所述接水盘相通的开口，所述水箱设有与所述接水盘相通的开关通路。

6.根据权利要求4所述的计算机机箱用的自冷却散热装置，其特征在于，所述引导段与相对侧另一处所述引导段的以散热管网相连。

7.根据权利要求1所述的计算机机箱用的自冷却散热装置，其特征在于，所述角码朝向所述出风环体的进风侧的一端设有与所述安装基座呈锐角夹角的导风段。

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