一种电脑机箱散热装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种电脑机箱散热装置，包括：壳体，其为一侧开口的长方体结构；第一通风口，其沿所述壳体后侧面轴向均匀设置在所述壳体后侧面上；风扇，其设置在所述壳体内部的所述第一通风口中心处；第一冷却水道，其均匀铺设在所述壳体内部后侧；动力源，其分别连接所述风扇以及连通所述第一冷却水道的出口和入口，用于为所述风扇旋转和所述第一冷却水道内介质循环流动提供动力。能够结合液冷和风冷对电脑机箱进行主动散热，提高其运行稳定性。本发明专利技术还提供一种电脑机箱散热装置的控制方法，能够实时采集电脑机箱的运行数据，控制风扇的转速，提高散热效率；还能控制水泵的涡轮转速，进而控制冷却水在水道内循环流动的速度，进一步对电脑进行散热。

A radiator for computer case and its control method

The invention discloses a heat dissipating device for a computer chassis, which comprises a shell with a cuboid structure with an opening on one side, a first vent which is evenly arranged on the rear side of the shell along the axial direction of the rear side, a fan which is arranged at the center of the first vent in the shell, a first cooling water channel, and a fan which is arranged at the center of the first vent inside the shell. A power source is connected to the fan and to the outlet and inlet of the first cooling channel, respectively, to provide power for rotating the fan and circulating medium flow in the first cooling channel. Combined with liquid cooling and air cooling, it can actively dissipate the computer case and improve its stability. The invention also provides a control method for the cooling device of the computer chassis, which can collect the running data of the computer chassis in real time, control the rotational speed of the fan, improve the cooling efficiency, and control the rotational speed of the turbine of the pump, thereby controlling the circulating speed of the cooling water in the water channel, and further cooling the computer.

【技术实现步骤摘要】
一种电脑机箱散热装置及其控制方法
本专利技术涉及电子产品
，更具体的是，本专利技术涉及一种电脑机箱散热装置及其控制方法。
技术介绍
计算机部件中大量使用的是集成电路，而众所周知，高温是集成电路的大敌。高温不但会导致系统运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁。导致高温的热量不是来自计算机外，而是计算机内部，或者说是集成电路内部。散热器的作用就是将这些热量吸收，然后发散到机箱内或者机箱外，保证计算机部件的温度正常。多数散热器通过和发热部件表面接触，吸收热量，再通过各种方法将热量传递到远处，比如机箱内的空气中，然后机箱将这些热空气传到机箱外，完成计算机的散热。我们最常接触的就是CPU的散热器。散热器通常分为主动散热和被动散热两种；前者以风冷散热器较为常见，而后者多为散热片。细分散热方式，又可分为风冷，液冷，半导体制冷，压缩机制冷等等。其中，液冷、半导体制冷及压缩机制冷要么技术不成熟，要求高，能耗大；要么体积受限，价格昂贵。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是设计开发了一种电脑机箱散热装置，能够结合液冷和风冷对电脑机箱进行主动散热，提高其运行稳定性。本专利技术的另一个目的是设计开发一种电脑机箱散热装置的控制方法，能够实时采集电脑机箱的运行数据，并控制风扇的转速，提高散热效率。本专利技术还能控制水泵的涡轮转速，进而控制冷却水在水道内循环流动的速度，进一步对电脑进行散热。本专利技术提供的技术方案为：一种电脑机箱散热装置，包括：壳体，其为一侧开口的长方体结构；以及第一通风口，其沿所述壳体后侧面轴向均匀设置在所述壳体后侧面上；风扇，其设置在所述壳体内部的所述第一通风口中心处；第一冷却水道，其均匀铺设在所述壳体内部后侧；动力源，其分别连接所述风扇以及连通所述第一冷却水道的出口和入口，用于为所述风扇旋转和所述第一冷却水道内介质循环流动提供动力。优选的是，还包括：第二冷却水道，其均匀铺设在所述壳体内部一侧面；第三冷却水道，其均匀铺设在所述壳体内部另一侧面；其中，所述动力源分别连通所述第二冷却水道和第三冷却水道的出口和入口，用于为所述第二冷却水道和第三冷却水道内介质循环流动提供动力。优选的是，还包括水箱，其设置在所述壳体上方，与所述第一冷却水道、第二冷却水道和第三冷却水道的出口和入口连通，用于存储所述第一冷却水道、第二冷却水道和第三冷却水道中的介质。优选的是，所述动力源包括：驱动电机，其分别与所述风扇连接，用于驱动所述风扇旋转；水泵，其设置在所述水箱内。优选的是，还包括：散热翅片，其设置在所述壳体相对外侧面上；第二通风口，其设置在所述壳体顶面上。优选的是，所述第一冷却水道、第二冷却水道和第三冷却水道的入口连通于一处，所述第一冷却水道、第二冷却水道和第三冷却水道的出口连通于一处。优选的是，还包括控制器，其与所述驱动电机、水泵和电脑运行监测系统连接，用于接收电脑机箱运行的检测数据并控制所述驱动电机和水泵工作。相应地，本专利技术还提供一种电脑机箱散热装置的控制方法，包括：当时，水泵不工作；控制器接收电脑机箱运行的检测数据，并控制风扇的转速为：其中，n为风扇的转速，n0为风扇的基础转速，Li(Ti)为第i个检测指标的得分，βi为第i个检测指标的权重，Ti为第i个检测指标的温度，1为CPU温度检测指标，2为显卡温度检测指标，3为硬盘温度检测指标，4为南桥温度检测指标，e为自然对数的底数，ξ为光驱使用情况，ε为电脑运行内存占比，η为CPU使用率。优选的是，所述第i个检测指标的得分满足：优选的是，所述β1＝0.4,β2＝0.15,β3＝0.15,β4＝0.3。优选的是，当电脑机箱没有使用光驱时，ξ＝0；当电脑机箱使用光驱时，ξ＝1。优选的是，当时，控制器控制风扇的转速为：优选的是将75与检测指标的加权得分的差值和风扇的转速n输入模糊控制器，所述差值和风扇的转速n分为7个等级；模糊控制器输出水泵的涡轮转速ns，输出分为7个等级；所述差值的模糊论域为[0,1]，其量化因子为25；所述风扇的转速n的模糊论域为[0,1]，量化因子为8400；输出水泵的涡轮转速ns的模糊论域为[0,1]，量化因子为5400；输入和输出的模糊集为{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}。优选的是，还包括模糊PID控制器：输入第i个CPU的温度T1和CPU最佳工作温度T0的偏差、偏差变化率，输出PID的比例系数、比例积分系数和微分系数，比例系数、比例积分系数和微分系数输入PID控制器进行水泵的涡轮转速的误差补偿控制。优选的是，所述CPU的温度T1和CPU最佳工作温度T0的偏差e的模糊论域为[-1,1]，量化因子为30；所述偏差变化率ec的模糊论域为[-3,3]，量化因子为2.5；所述输出PID的比例系数的模糊论域为[-1,1]，其量化因子为0.1；比例积分系数的模糊论域为[-1,1]，其量化因子为0.1；微分系数的模糊论域为[-1,1]，其量化因子为0.0001；所述偏差e和偏差变化率ec分为7个等级；所述输出PID的比例系数、比例积分系数和微分系数分为7个等级；所述模糊PID控制器的输入和输出的模糊集为{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}。本专利技术所述的有益效果为：(1)本专利技术所述的电脑机箱散热装置，能够结合液冷和风冷对电脑机箱进行主动散热，提高其运行稳定性。(2)本专利技术所述的电脑机箱散热装置的控制方法，能够实时采集电脑机箱的运行数据，并控制风扇的转速，提高散热效率。(3)本专利技术还能基于PID模糊控制方法对水泵的涡轮转速进行控制，进而控制冷却水在水道内循环流动的速度，进一步对电脑进行散热。附图说明图1为本专利技术所述电脑机箱散热装置的结构示意图。图2为本专利技术所述电脑机箱散热装置的结构示意图。图3为本专利技术所述电脑机箱散热装置的结构示意图。图4为本专利技术所述电脑机箱散热装置的结构示意图。图5为本专利技术所述的模糊控制器和模糊PID控制器的控制示意图。图6为本专利技术所述的模糊控制器的输入差值的隶属度函数图。图7为本专利技术所述的模糊控制器的输入风扇的转速n的隶属度函数图。图8为本专利技术所述的模糊控制器的输出水泵的涡轮转速ns的隶属度函数图。图9为本专利技术所述的模糊PID控制器的输入偏差e的隶属度函数图。图10为本专利技术所述的模糊PID控制器的输入偏差变化率ec的隶属度函数图。图11为本专利技术所述的模糊PID控制器的输出比例系数Kp的隶属度函数图。图12为本专利技术所述的模糊PID控制器的输出比例积分系数Ki的隶属度函数图。图13为本专利技术所述的模糊PID控制器的输出微分系数Kd的隶属度函数图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本专利技术可以有许多不同的形式实施，而不应该理解为限于再此阐述的实施例，相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的。在附图中，为了清晰起见，会夸大结构和区域的尺寸和相对尺寸。如图1-4所示，本专利技术提供一种电脑机箱散热装置，包括：壳体100，其为一侧开口的长方体结构，能够与电脑机箱后侧部分相互扣合；以及第一通风口110，其沿所述壳体100后侧面轴向均匀设置在所述壳体100后侧面上；风扇120，其设置在所述壳体100内部的所述第一通风口110中心处；第一冷却水道130，其均匀铺设在所述壳体100内部后侧；动力源，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电脑机箱散热装置，其特征在于，包括：壳体，其为一侧开口的长方体结构；以及第一通风口，其沿所述壳体后侧面轴向均匀设置在所述壳体后侧面上；风扇，其设置在所述壳体内部的所述第一通风口中心处；第一冷却水道，其均匀铺设在所述壳体内部后侧；动力源，其分别连接所述风扇以及连通所述第一冷却水道的出口和入口，用于为所述风扇旋转和所述第一冷却水道内介质循环流动提供动力。

【技术特征摘要】
1.一种电脑机箱散热装置，其特征在于，包括：壳体，其为一侧开口的长方体结构；以及第一通风口，其沿所述壳体后侧面轴向均匀设置在所述壳体后侧面上；风扇，其设置在所述壳体内部的所述第一通风口中心处；第一冷却水道，其均匀铺设在所述壳体内部后侧；动力源，其分别连接所述风扇以及连通所述第一冷却水道的出口和入口，用于为所述风扇旋转和所述第一冷却水道内介质循环流动提供动力。2.如权利要求1所述的电脑机箱散热装置，其特征在于，还包括：第二冷却水道，其均匀铺设在所述壳体内部一侧面；第三冷却水道，其均匀铺设在所述壳体内部另一侧面；水箱，其设置在所述壳体上方，与所述第一冷却水道、第二冷却水道和第三冷却水道的出口和入口连通，用于存储所述第一冷却水道、第二冷却水道和第三冷却水道中的介质；其中，所述动力源分别连通所述第二冷却水道和第三冷却水道的出口和入口，用于为所述第二冷却水道和第三冷却水道内介质循环流动提供动力。3.如权利要求2所述的电脑机箱散热装置，其特征在于，还包括控制器，其与所述动力源和电脑运行监测系统连接，用于接收电脑机箱运行的检测数据并控制所述动力源工作。4.一种电脑机箱散热装置的控制方法，其特征在于，包括：当时，水泵不工作；控制器接收电脑机箱运行的检测数据，并控制风扇的转速为：其中，n为风扇的转速，n0为风扇的基础转速，Li(Ti)为第i个检测指标的得分，βi为第i个检测指标的权重，Ti为第i个检测指标的温度，1为CPU温度检测指标，2为显卡温度检测指标，3为硬盘温度检测指标，4为南桥温度检测指标，e为自然对数的底数，ξ为光驱使用情况，ε为电脑运行内存占比，η为CPU使用率。5.如权利要求4所述的电脑机箱散热装置的控制方法，其特征在于，所述第i个检测指标的得分满足：6.如权利要求4或5所述的电脑机箱散热装置的控制方法，其特征在于，所述β...

【专利技术属性】
技术研发人员：李居尚，战荫泽，张立东，王强，石凯，武子默，轩昂，
申请(专利权)人：长春理工大学光电信息学院，
类型：发明
国别省市：吉林,22