專利名稱：一種特種計(jì)算機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，特別涉及一種低功耗無(wú)風(fēng)扇嵌入式特種計(jì)算機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與普及，工業(yè)用性能優(yōu)異、能滿足惡劣外部工作環(huán)境的計(jì)算機(jī)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)領(lǐng)域。 現(xiàn)有的無(wú)風(fēng)扇特種計(jì)算機(jī)基本上都采用單板、非19寸標(biāo)準(zhǔn)上架式結(jié)構(gòu)，由于這種結(jié)構(gòu)和板卡的限制，在特種計(jì)算機(jī)上可擴(kuò)展性能大大減少，基本不能擴(kuò)展其他的板卡。
而工控行業(yè)19寸標(biāo)準(zhǔn)上架式特種計(jì)算機(jī)雖然采用了全長(zhǎng)卡加底板的形式，可滿足客戶擴(kuò)展其他板卡的需求，但散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)普遍采用通風(fēng)孔和風(fēng)扇進(jìn)行散熱，不能做到全密封，對(duì)勞動(dòng)密集型、工作環(huán)境惡劣、棉纖維塵埃多的紡織行業(yè)，自控設(shè)備的防塵效果不好很容易導(dǎo)致主板上灰垢很多，造成主板散熱能力下降，而導(dǎo)致電子元器件快速老化，或者直接造成電路板短路，從而減少了系統(tǒng)的使用壽命，增加生產(chǎn)成本；灰塵積累還會(huì)導(dǎo)致風(fēng)扇速度減慢，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使風(fēng)扇停轉(zhuǎn)，直接導(dǎo)致CPU溫度升高，系統(tǒng)死機(jī)。此外，對(duì)鐵路、電力等使用環(huán)境較惡劣、野外污染較大的行業(yè)，也存在著很大的故障隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種低功耗無(wú)風(fēng)扇嵌入式特種計(jì)算機(jī)，可以起到防塵、耐高溫以及抗震、散熱良好等效果。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種特種計(jì)算機(jī)，包括機(jī)箱，設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的主板、硬盤以及電源，所述主板、硬盤以及電源均通過(guò)一接觸傳導(dǎo)裝置與所述機(jī)箱進(jìn)行連接，并在所述主板、硬盤的相應(yīng)位置上設(shè)有一減震裝置。 本發(fā)明中，用于主板的接觸傳導(dǎo)裝置主要包括熱管、第一CPU散熱塊、第二CPU散熱塊以及溫度壓板； 主板上的CPU通過(guò)第一 CPU散熱塊、第二 CPU散熱塊以及溫度壓板配合用螺釘固定，在溫度壓板和第一 CPU散熱塊之間嵌入一熱管，并在第一 CPU散熱塊與第二 CPU散熱塊之間嵌入另一熱管，熱管與機(jī)箱的頂部緊密配合連接。 在機(jī)箱的頂部設(shè)置有導(dǎo)熱上壓板和導(dǎo)熱下壓板，導(dǎo)熱上壓板和導(dǎo)熱下壓板均銑有用于配合嵌入熱管的凹槽，導(dǎo)熱上壓板和導(dǎo)熱下壓板分別通過(guò)螺釘固定在機(jī)箱上。
本發(fā)明中，用于硬盤的所述接觸傳導(dǎo)裝置主要包括銅箔、散熱塊、銅箔壓板以及導(dǎo)熱材料； 硬盤的一端通過(guò)硬盤架和硬盤架壓板緊密貼合并用螺釘固定，銅箔位于硬盤和硬盤架壓板之間，銅箔與硬盤的接觸面貼附導(dǎo)熱材料，銅箔的延伸端與設(shè)置在機(jī)箱側(cè)板的散熱塊貼合，貼合后并通過(guò)銅箔壓板進(jìn)行壓緊固定，固定后外露于機(jī)箱的外部；其中，銅箔與硬盤的接觸面貼附導(dǎo)熱材料。 本發(fā)明中，用于電源的所述接觸傳導(dǎo)裝置主要包括電源導(dǎo)熱架、電源架以及導(dǎo)熱材料； 電源的電源芯片通過(guò)電源導(dǎo)熱架與電源架貼合，電源架用于將電源進(jìn)行固定，固 定后與機(jī)箱的底部貼合；其中，電源芯片與電源導(dǎo)熱架的接觸面貼附導(dǎo)熱材料，電源架與機(jī) 箱的底部的接觸面貼附導(dǎo)熱材料。 本發(fā)明中，用于主板的所述減震裝置主要包括壓條和橡膠彈壓墊； 通過(guò)設(shè)置在機(jī)箱上的壓條將主板進(jìn)行固定，主板與壓條的接觸面設(shè)有橡膠彈壓墊。 本發(fā)明中，用于硬盤的所述減震裝置主要包括橡膠減震墊，硬盤架通過(guò)橡膠減震 墊與驅(qū)動(dòng)架固定在機(jī)箱內(nèi)。 用于硬盤的所述減震裝置還包括銅箔，銅箔的厚度為0. lmm。
本發(fā)明中，所述機(jī)箱為密封機(jī)箱。 本發(fā)明中，第一 CPU散熱塊、第二 CPU散熱塊以及溫度壓板為鋁合金材料。 通過(guò)采用本發(fā)明技術(shù)方案，與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明所述的一種特種計(jì)算機(jī)是無(wú)風(fēng)扇全密封計(jì)算機(jī)，具有良好密封防塵性能，
并且采用全長(zhǎng)卡具有較好的擴(kuò)展性能，能更好地滿足用戶的需要，再者還由于在機(jī)箱的導(dǎo)
熱上、下壓板之間多銑了4個(gè)用于配合嵌入熱管的凹槽，使得該機(jī)箱可兼容13槽、14槽的底
板，另外本發(fā)明還具有良好的散熱與抗震性能，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，可以滿足灰塵多、野外
污染大、電磁干擾嚴(yán)重的惡劣環(huán)境使用，可廣泛應(yīng)用在紡織、鐵路、電力、環(huán)保等特殊行業(yè)。


圖1是本發(fā)明所述特種計(jì)算機(jī)的立體圖； 圖2是本發(fā)明所述特種計(jì)算機(jī)的分體圖； 圖3是本發(fā)明所述特種計(jì)算機(jī)的主板散熱的結(jié)構(gòu)圖； 圖4是本發(fā)明所述特種計(jì)算機(jī)的主板散熱的熱管結(jié)構(gòu)圖； 圖5是本發(fā)明所述特種計(jì)算機(jī)的主板抗震的結(jié)構(gòu)圖； 圖6是本發(fā)明所述特種計(jì)算機(jī)的硬盤散熱抗震的結(jié)構(gòu)圖； 圖7是本發(fā)明所述特種計(jì)算機(jī)的電源散熱的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明主要解決了以下4個(gè)技術(shù)問(wèn)題 1.防塵，防護(hù)等級(jí)為IP50(全封閉工業(yè)殼體)，解決了環(huán)境惡劣，野外污染大等帶 來(lái)的隱患。 2.工作溫度-l(TC +651:，解決了鐵路、電力等外部工作環(huán)境溫度變化大帶來(lái) 的問(wèn)題。 3.抗震，整機(jī)抗震動(dòng)5-19Hzs周期/1. 2mm振幅；19-200Hz/1. 2g加速度；抗沖擊
加速度15g，周期llms ;內(nèi)部主要對(duì)硬盤進(jìn)行減震設(shè)計(jì)和主板抗震設(shè)計(jì)。 4.熱設(shè)計(jì)，通過(guò)接觸傳導(dǎo)解決機(jī)箱內(nèi)部散熱設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。 如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供的一種標(biāo)準(zhǔn)上架的低功耗無(wú)風(fēng)扇嵌入式特種計(jì)算
機(jī)，可針對(duì)性地解決特種計(jì)算機(jī)應(yīng)用在鐵路、電力、環(huán)保等特殊行業(yè)的惡劣環(huán)境下所產(chǎn)生的
4故障隱患。整機(jī)采用無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，箱體沒(méi)有通風(fēng)散熱孔，可滿足防護(hù)等級(jí)IP50(全封閉工業(yè) 殼體)的要求，具有很好的防塵效果。并且，整機(jī)采用了接觸傳導(dǎo)的方式進(jìn)行整機(jī)散熱，充 分利用了箱體結(jié)構(gòu)體進(jìn)行導(dǎo)熱，具有很好的散熱和抗震效果。 其中，如圖2所示，整機(jī)的前面設(shè)置有溫度顯示模塊100，用于顯示外部工作環(huán)境 的溫度，USB接口 200，整機(jī)工作指示燈300，軟驅(qū)400，以及復(fù)位按鈕500和開(kāi)關(guān)按鈕600。
下面根據(jù)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。本發(fā)明的實(shí)施技術(shù)方案如 下 如圖3至圖7所示，一種特種計(jì)算機(jī)，包括機(jī)箱l，設(shè)置在機(jī)箱1內(nèi)的主板2、硬盤 3以及電源4，主板2、硬盤3以及電源4均通過(guò)一接觸傳導(dǎo)裝置與機(jī)箱1進(jìn)行連接，該接觸 傳導(dǎo)裝置用于進(jìn)行整機(jī)散熱，并在所述主板2、硬盤3的相應(yīng)位置上設(shè)有一減震裝置。
本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，機(jī)箱面板采用鋁合金鑄造結(jié)構(gòu)型材，這種結(jié)構(gòu)型材具 有良好密封防塵、散熱與抗震性能；主板選用全長(zhǎng)IPC-1712CLNA主板，CPU分別采用CM 1. OG和Intel低功耗PM 1. 4G處理器；底板選用帶14槽或13槽PICMG 1. OPCI/ISA底板; 外形尺寸為19寸上架標(biāo)準(zhǔn)4U整機(jī)，該優(yōu)選實(shí)施例為采用了全長(zhǎng)CPU卡的一款低功耗無(wú)風(fēng) 扇嵌入式特種計(jì)算機(jī)，散熱性能良好，工作可靠，防護(hù)性能與抗干擾性能優(yōu)異；可以滿足野 外污染大、電磁干擾嚴(yán)重的惡劣環(huán)境下使用，可廣泛應(yīng)用在鐵路、電力、環(huán)保等特殊行業(yè)。
如圖3、圖4、圖5所示，為本發(fā)明所述特種計(jì)算機(jī)的主板散熱及抗震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu) 圖。由于主板芯片散熱問(wèn)題是影響特種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的關(guān)鍵部件，在本優(yōu)選實(shí)施例 中，主板選用全長(zhǎng)IPC-1712CLNA主板，CPU分別采用CM 1. OG和Intel低功耗PM 1. 4G處 理器，并采用了熱管和鋁合金進(jìn)行傳導(dǎo)散熱。 具體的，如圖3所示，其中，用于主板的接觸傳導(dǎo)裝置主要包括熱管7、第一 CPU散 熱塊5、第二 CPU散熱塊6以及溫度壓板27。 主板2上的CPU通過(guò)第一 CPU散熱塊5、第二 CPU散熱塊6以及溫度壓板27配合 用螺釘固定，在溫度壓板27和第一 CPU散熱塊5之間嵌入一熱管7，并在第一 CPU散熱塊5 與第二CPU散熱塊6之間嵌入另一熱管7，熱管7與機(jī)箱1的頂部緊密配合連接。第一CPU 散熱塊5、第二 CPU散熱塊6以及溫度壓板27為鋁合金材料，因熱管熱傳導(dǎo)性能優(yōu)于鋁合 金，而鋁合金的優(yōu)勢(shì)在于散熱性能，再加上結(jié)構(gòu)限制，采用熱管是將熱量傳導(dǎo)至機(jī)箱1頂部 的較佳方案。 機(jī)箱1的頂部設(shè)置有導(dǎo)熱上壓板8和導(dǎo)熱下壓板9，導(dǎo)熱上壓板8和導(dǎo)熱下壓板9 均銑有用于配合嵌入熱管7的凹槽10，導(dǎo)熱上壓板8和導(dǎo)熱下壓板9分別通過(guò)螺釘固定在 機(jī)箱1上。由于導(dǎo)熱上壓板8和導(dǎo)熱下壓板9還設(shè)置了 4個(gè)小孔，這4個(gè)小孔是由導(dǎo)熱上 壓板8、導(dǎo)熱下壓板9的兩個(gè)半圓形的凹槽10相配合組成的(如圖4所示)，因此可兼容不 同的底板，例如可兼容13槽或14槽等規(guī)格的底板，其中凹槽10可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置成 多個(gè)。 再如圖4所示，其中導(dǎo)熱上壓板8的上表面銑出的造型槽101，一方面可美化外觀， 另一方面則為加大散熱面積，以滿足主板熱量的散出，保證特種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定。
如圖5所示，用于主板的減震裝置主要包括壓條18和橡膠彈壓墊19，通過(guò)設(shè)置在 機(jī)箱1上的壓條18將主板2進(jìn)行固定，主板2與壓條18的接觸面設(shè)有橡膠彈壓墊19，這樣 可防止在沖擊振動(dòng)時(shí)主板變形。其中，底板23選用帶14槽或13槽PICMG 1.0PCI/ISA底
5板，機(jī)箱1的后面還設(shè)有電源開(kāi)關(guān)24和電源輸入25，主板2是插裝在主板導(dǎo)軌條22上。
如圖6所示，為本發(fā)明所述特種計(jì)算機(jī)的硬盤散熱及抗震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)圖。雖然硬 盤3的發(fā)熱量相對(duì)于主板2的發(fā)熱量來(lái)說(shuō)要少很多，但如果不進(jìn)行散熱的話，會(huì)導(dǎo)致硬盤老 化速度加快，影響硬盤的壽命。 本優(yōu)選實(shí)施例中，用于硬盤的接觸傳導(dǎo)裝置主要包括銅箔11、散熱塊12、銅箔壓 板15以及導(dǎo)熱材料(圖中未標(biāo)示)。 硬盤熱量主要是通過(guò)銅箔11傳導(dǎo)到機(jī)箱1側(cè)板的散熱塊12進(jìn)行散熱，該散熱塊 12可采用鋁合金散熱塊，這樣散熱效果較好。 硬盤3的一端通過(guò)硬盤架13和硬盤架壓板14緊密貼合并用螺釘固定，銅箔11位 于硬盤3和硬盤架壓板14之間，銅箔11的延伸端與設(shè)置在機(jī)箱1側(cè)板的散熱塊12貼合， 貼合后并通過(guò)銅箔壓板15進(jìn)行壓緊固定。其中，銅箔11與硬盤3的接觸面貼附導(dǎo)熱材料 (圖中未標(biāo)示)，以保證熱傳導(dǎo)面接觸良好。 用于硬盤的減震裝置主要包括銅箔11和橡膠減震墊21。但硬盤3采用銅箔11進(jìn) 行導(dǎo)熱的另一方面體現(xiàn)在減震設(shè)計(jì)上。 硬盤減震設(shè)計(jì)的第一種方式，可以將硬盤架13扣在硬盤3上，硬盤架13再通過(guò)四 個(gè)橡膠減震墊21與硬盤盒固定，硬盤盒再放置于驅(qū)動(dòng)架13內(nèi)。由于這種方式散熱和減震 效果不太理想，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式是采用以下這種 硬盤減震設(shè)計(jì)的第二種方式，是將硬盤架13倒置，硬盤3放于硬盤架13內(nèi)，在硬 盤3上放置銅箔ll，銅箔11上再放置硬盤架壓板15，使硬盤架壓板15和硬盤架13緊密貼 合，通過(guò)螺釘將硬盤架13和硬盤架壓板15固定從而達(dá)到固定硬盤3的效果。
銅箔11被壓于硬盤3和硬盤架壓板15之間，因?yàn)殂~箔11本身厚度只有0. lmm，彎 曲回彈性好，在震動(dòng)時(shí)可隨硬盤3起伏而變形，不產(chǎn)生硬碰撞。而硬盤架13通過(guò)橡膠減震 墊21與驅(qū)動(dòng)架20固定在機(jī)箱1內(nèi)，在整機(jī)震動(dòng)沖擊中起到減震的作用。
如圖7所示，為本發(fā)明所述特種計(jì)算機(jī)的電源散熱的結(jié)構(gòu)圖。電源4的散熱設(shè)計(jì) 中主要將發(fā)熱較大的芯片進(jìn)行散熱，用于電源的接觸傳導(dǎo)裝置主要包括電源導(dǎo)熱架16、電 源架17以及導(dǎo)熱材料26，電源4的電源芯片通過(guò)電源導(dǎo)熱架16與電源架17貼合，電源架 17用于將電源4進(jìn)行固定，固定后與機(jī)箱1的底部貼合以進(jìn)行散熱；其中，電源導(dǎo)熱架16為 鋁板，電源芯片與電源導(dǎo)熱架16的接觸面貼附導(dǎo)熱材料26，電源架17與機(jī)箱1的底部的接 觸面貼附導(dǎo)熱材料26，以保證熱傳導(dǎo)面接觸充分。 綜上所述，通過(guò)采用本發(fā)明技術(shù)方案，具有良好密封防塵、散熱與抗震性能，系統(tǒng) 運(yùn)行穩(wěn)定可靠，可以滿足野外污染大、電磁干擾嚴(yán)重的惡劣環(huán)境使用，可廣泛應(yīng)用在鐵路、 電力、環(huán)保等特殊行業(yè)。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種特種計(jì)算機(jī)，包括機(jī)箱(1)，設(shè)置在機(jī)箱(1)內(nèi)的主板(2)、硬盤(3)以及電源(4)，其特征在于，所述主板(2)、硬盤(3)以及電源(4)均通過(guò)一接觸傳導(dǎo)裝置與所述機(jī)箱(1)進(jìn)行連接，并在所述主板(2)、硬盤(3)的相應(yīng)位置上設(shè)有一減震裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種特種計(jì)算機(jī)，其特征在于，所述接觸傳導(dǎo)裝置主要包括 熱管(7)、第一CPU散熱塊(5)、第二CPU散熱塊(6)以及溫度壓板(27);主板(2)上的CPU通過(guò)第一CPU散熱塊(5)、第二CPU散熱塊(6)以及溫度壓板(27) 配合用螺釘固定，在溫度壓板(27)和第一CPU散熱塊(5)之間嵌入一熱管(7)，并在第一 CPU散熱塊(5)與第二CPU散熱塊(6)之間嵌入另一熱管(7)，熱管(7)與機(jī)箱(1)的頂部 緊密配合連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種特種計(jì)算機(jī)，其特征在于，在機(jī)箱(l)的頂部設(shè)置有導(dǎo)熱 上壓板(8)和導(dǎo)熱下壓板(9)，導(dǎo)熱上壓板(8)和導(dǎo)熱下壓板(9)均銑有用于配合嵌入熱管 (7)的凹槽(IO)，導(dǎo)熱上壓板(8)和導(dǎo)熱下壓板(9)分別通過(guò)螺釘固定在機(jī)箱(1)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種特種計(jì)算機(jī)，其特征在于，所述接觸傳導(dǎo)裝置主要包括 銅箔(11)、散熱塊(12)、銅箔壓板(15)以及導(dǎo)熱材料(26);硬盤(3)的一端通過(guò)硬盤架(13)和硬盤架壓板(14)緊密貼合并用螺釘固定；銅箔(II) 位于硬盤(3)和硬盤架壓板(14)之間，銅箔(11)與硬盤(3)的接觸面貼附導(dǎo)熱材料 (26)，銅箔(11)的延伸端與設(shè)置在機(jī)箱(1)側(cè)板的散熱塊(12)貼合，貼合后并通過(guò)銅箔壓 板(15)進(jìn)行壓緊固定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種特種計(jì)算機(jī)，其特征在于，所述接觸傳導(dǎo)裝置主要包括 電源導(dǎo)熱架(16)、電源架(17)以及導(dǎo)熱材料(26);電源(4)的電源芯片通過(guò)電源導(dǎo)熱架(16)與電源架(17)貼合，電源架(17)用于將電 源(4)進(jìn)行固定，固定后與機(jī)箱(1)的底部貼合；其中，電源芯片與電源導(dǎo)熱架(16)的接觸 面貼附導(dǎo)熱材料(26)，電源架(17)與機(jī)箱(1)的底部的接觸面貼附導(dǎo)熱材料(26)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-3任一所述的一種特種計(jì)算機(jī)，其特征在于，所述減震裝置主要包 括壓條(18)和橡膠彈壓墊(19);通過(guò)設(shè)置在機(jī)箱(1)上的壓條(18)將主板(2)進(jìn)行固定，主板(2)與壓條(18)的接 觸面設(shè)有橡膠彈壓墊(19)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種特種計(jì)算機(jī)，其特征在于，所述減震裝置主要包括橡膠 減震墊(21)，硬盤架(13)通過(guò)橡膠減震墊(21)與驅(qū)動(dòng)架(20)固定在機(jī)箱(1)內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種特種計(jì)算機(jī)，其特征在于，所述減震裝置還包括銅箔 (ll)，銅箔(11)的厚度為0. lmm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種特種計(jì)算機(jī)，其特征在于，機(jī)箱(1)為密封機(jī)箱。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種特種計(jì)算機(jī)，其特征在于，第一CPU散熱塊(5)、第二 CPU散熱塊(6)以及溫度壓板(27)為鋁合金材料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種特種計(jì)算機(jī)，包括機(jī)箱，設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的主板、硬盤以及電源，所述主板、硬盤以及電源均通過(guò)一接觸傳導(dǎo)裝置與所述機(jī)箱進(jìn)行連接，并在所述主板、硬盤的相應(yīng)位置上設(shè)有一減震裝置。通過(guò)采用本發(fā)明技術(shù)方案，具有良好密封防塵、散熱與抗震性能，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，可以滿足野外污染大、電磁干擾嚴(yán)重的惡劣環(huán)境使用，可廣泛應(yīng)用在鐵路、電力、環(huán)保等特殊行業(yè)。
文檔編號(hào)F28D15/02GK101710250SQ20081021729
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
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