云计算无风扇工控机.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010930856.4 (22)申请日 2020.09.07 (71)申请人 肇庆悦能科技有限公司 地址 526500 广东省肇庆市封开县江口街 道封州二路长征新区拆迁安置区首层 (72)发明人 不公告发明人 (51)Int.Cl. G06F 1/20(2006.01) G06F 11/30(2006.01) G06F 11/32(2006.01) (54)发明名称 一种云计算无风扇工控机 (57)摘要 本发明涉及云计算设备技术领域， 且公开了 一种云计算无风扇工控机， 包。

2、括机壳， 所述机壳 的内腔底端固定安装有集成电路板， 所述集成电 路板的表面一侧固定安装有电源元件， 所述集成 电路板的表面另一侧固定安装有CPU元件。 本发 明通过采用半导体制冷片， 产生热、 冷端状态， 利 用冷端吸收CPU端所产生的热量， 从而达到直接 降温的效果， 通过采用导热橡胶气囊受热， 发生 气体膨胀， 顶压上方散热鳍片， 致使其与CPU端产 生一定距离空隙， 当散热鳍片受到外部压力而进 行下移时， 此空隙可具有辅助缓冲效果， 且导热 橡胶气囊不与CPU端直接接触， 从而压力向下传 递时， 会直接传递至导热橡胶气囊处， 且发生一 定的缓冲损耗， 从而达到减震缓冲， 保护CPU端安。

3、 全的目的。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 112099598 A 2020.12.18 CN 112099598 A 1.一种云计算无风扇工控机， 包括机壳(1)， 其特征在于： 所述机壳(1)的内腔底端固定 安装有集成电路板(2)， 所述集成电路板(2)的表面一侧固定安装有电源元件(3)， 所述集成 电路板(2)的表面另一侧固定安装有CPU元件(4)， 所述CPU元件(4)的顶端固定安装有导热 硅胶片(5)， 所述导热硅胶片(5)的顶端中部固定安装有半导体制冷片(6)， 所述半导体制冷 片(6)的两侧固定安装有两个导热片(7)， 两个所述导热片(7)的顶端固定连接有导热软管 。

4、(8)， 所述导热软管(8)的一端固定安装有导热连接片(9)， 所述导热连接片(9)的一端固定 连接有导热橡胶气囊(10)， 其中一个所述导热橡胶气囊(10)的一端中部固定安装有通气管 (11)， 所述通气管(11)的一端固定安装有双向压力阀(12)， 所述机壳(1)的顶端活动安装有 可上下移动的散热鳍片(13)。 2.根据权利要求1所述的一种云计算无风扇工控机， 其特征在于： 所述机壳(1)的顶端 中部开设有一圈槽道， 且槽道的位置正对散热鳍片(13)的底端中部凸起位置。 3.根据权利要求1所述的一种云计算无风扇工控机， 其特征在于： 所述电源元件(3)的 所供电流为直流电流， 且与半导体制。

5、冷片(6)的两极正接。 4.根据权利要求1所述的一种云计算无风扇工控机， 其特征在于： 所述导热硅胶片(5) 的长、 宽值等于CPU元件(4)的长、 宽值。 5.根据权利要求1所述的一种云计算无风扇工控机， 其特征在于： 所述导热软管(8)的 外部以及管腔内壁均涂有导热硅脂， 且管体具有可逆形变的特性。 6.根据权利要求1所述的一种云计算无风扇工控机， 其特征在于： 所述导热橡胶气囊 (10)的形状呈长方形， 且顶端两侧设有折皱纹理， 两个所述导热橡胶气囊(10)的相对内侧 一端相互连通。 7.根据权利要求1所述的一种云计算无风扇工控机， 其特征在于： 所述双向压力阀(12) 可双向打开， 且。

6、阀门的开关由阀门所受压力值决定。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112099598 A 2 一种云计算无风扇工控机 技术领域 0001 本发明涉及云计算设备技术领域， 具体为一种云计算无风扇工控机。 背景技术 0002 随着互联网技术的革新发展， 云计算成为当下一种全新的新型网络技术， 其主要 以互联网为中心， 在网络上提供快速且安全的数据服务及存储， 其中， 无风扇工控机的应用 尤为突出， 无风扇工控机是一种集成性、 增强型工业计算机， 其作为控制器运行在工业环境 中。 0003 相较于传统工控机的风扇散热功能， 无风扇工控机采用在CPU上粘贴金属片以及 导热硅胶片进行导热， 而后再利用。

7、散热鳍片进行机壳散热， 极大的减少了维护需求， 且使工 控机结构更加紧密， 更好适用于工业环境， 但因无风扇工控机只单一采用金属片及导热硅 胶片， 在导热过程中， CPU端的热量传导输出的速率不高， 进而导致散热鳍片可散出的热量 有限， 工控机整体机构散热效果不佳， 此外， 因金属片、 导热硅胶片以及散热鳍片是依次与 CPU直接接触连接， 当散热鳍片收到外部压力时， 金属片及导热硅胶片不具备抗冲击效果， 因而散热鳍片所受压力会依次传递至CPU端， 从而使CPU受到震压， 发生意外损坏， 进而导致 工控机发生运行故障。 发明内容 0004 针对背景技术中提出的现有无风扇工控机在使用过程中存在的不。

8、足， 本发明提供 了一种云计算无风扇工控机， 具备提高导热效果， 加强散热功能， 且具备减震缓冲， 可保护 CPU端的优点， 解决了上述背景技术中提出的技术问题。 0005 本发明提供如下技术方案： 一种云计算无风扇工控机， 包括机壳， 所述机壳的内腔 底端固定安装有集成电路板， 所述集成电路板的表面一侧固定安装有电源元件， 所述集成 电路板的表面另一侧固定安装有CPU元件， 所述CPU元件的顶端固定安装有导热硅胶片， 所 述导热硅胶片的顶端中部固定安装有半导体制冷片， 所述半导体制冷片的两侧固定安装有 两个导热片， 两个所述导热片的顶端固定连接有导热软管， 所述导热软管的一端固定安装 有导热。

9、连接片， 所述导热连接片的一端固定连接有导热橡胶气囊， 其中一个所述导热橡胶 气囊的一端中部固定安装有通气管， 所述通气管的一端固定安装有双向压力阀， 所述机壳 的顶端活动安装有可上下移动的散热鳍片。 0006 优选的， 所述机壳的顶端中部开设有一圈槽道， 且槽道的位置正对散热鳍片的底 端中部凸起位置。 0007 优选的， 所述电源元件的所供电流为直流电流， 且与半导体制冷片的两极正接。 0008 优选的， 所述导热硅胶片的长、 宽值等于CPU元件的长、 宽值。 0009 优选的， 所述导热软管的外部以及管腔内壁均涂有导热硅脂， 且管体具有可逆形 变的特性。 0010 优选的， 所述导热橡胶气。

10、囊的形状呈长方形， 且顶端两侧设有折皱纹理， 两个所述 说明书 1/4 页 3 CN 112099598 A 3 导热橡胶气囊的相对内侧一端相互连通。 0011 优选的， 所述双向压力阀可双向打开， 且阀门的开关由阀门所受压力值决定。 0012 本发明具备以下有益效果： 0013 1、 本发明通过采用半导体制冷片， 利用直流电电源元件， 通过其内部的热电元件 组的内能变化， 使半导体制冷片两端产生热电效应， 产生上端热端、 下端冷端的状态， 因冷 端温度降低， 对环境进行吸热， 可吸收CPU端所产生的热量， 从而达到直接降温的效果， 提高 导热效率且加强了散热效果， 当冷端吸热时， 通过散热鳍。

11、片将热端传导所含热量散出， 避免 热能在工控机内部积留， 保证其内部的散热效果。 0014 2、 本发明通过采用导热软管与导热橡胶气囊， 通过导热片与导热连接片， 使半导 体制冷片热端所产生的热能， 传导至导热橡胶气囊上， 因气体受热， 温度升高， 而导致其发 生气体膨胀， 当气体膨胀时， 导热橡胶气囊顶部顶压上方散热鳍片， 致使其位置发生上移， 且与CPU端产生一定距离空隙， 若散热鳍片受到外部压力而进行下移时， 此空隙可具有辅助 缓冲效果， 此外， 散热鳍片所受压力向下传递时， 因导热橡胶气囊对其有向上的支撑力， 且 导热橡胶气囊不与CPU端直接接触， 从而压力向下传递时， 会直接传递至导。

12、热橡胶气囊处， 且发生一定的缓冲损耗， 从而达到减震缓冲， 保护CPU端安全的目的。 0015 3、 本发明通过双向压力阀， 当导热橡胶气囊受热膨胀到一定极限时， 其内部压强 过大， 气体挤压阀门， 使其受到一定压力， 当压力达到额定数值时， 阀门被冲开， 导热橡胶气 囊内部气体泄出， 因大量气体从通气管口流出， 使管口产生气鸣声， 且导热橡胶气囊泄气 时， 散热鳍片因底端支撑力降低而发生下移， 从而达到当内部受热过高时， 工控机可自动预 警的效果， 另外， 当导热橡胶气囊泄气时， 其内部压强变小， 当压强小至标准大气压强后， 通 气管口处会产生负压状态， 从而使外部气体被倒流吸入， 进而充满。

13、导热橡胶气囊， 当导热橡 胶气囊内部压强趋于平衡时， 阀门失去被压力， 从而重新关闭阀门， 实现气体循环利用的效 果。 附图说明 0016 图1为本发明结构剖面立体示意图； 0017 图2为本发明结构机壳立体示意图； 0018 图3为本发明结构CPU元件立体示意图； 0019 图4为本发明导热橡胶气囊立体示意图。 0020 图中： 1、 机壳； 2、 集成电路板； 3、 电源元件； 4、 CPU元件； 5、 导热硅胶片； 6、 半导体制 冷片； 7、 导热片； 8、 导热软管； 9、 导热连接片； 10、 导热橡胶气囊； 11、 通气管； 12、 双向压力 阀； 13、 散热鳍片。 具体实施方。

14、式 0021 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 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。 0022 请参阅图1-4， 一种云计算无风扇工控机， 包括机壳1， 机壳1的内腔底端固定安装 说明书 2/4 页 4 CN 112099598 A 4 有集成电路板2， 集成电路板2的表面一侧固定安装有电源元件3， 集成电路板2的表面另一 侧固定安装有CPU元件4， CPU元件4的顶端固定安装有导热硅。

15、胶片5， 导热硅胶片5的顶端中 部固定安装有半导体制冷片6， 利用直流电电源元件3， 通过半导体制冷片6内部的热电元件 组的内能变化， 使半导体制冷片6两端产生热电效应， 产生上端热端、 下端冷端的状态， 因冷 端温度降低， 对环境进行吸热， 可吸收CPU元件4端所产生的热量， 从而达到直接降温的效 果， 提高导热效率且加强了散热效果， 半导体制冷片6的两侧固定安装有两个导热片7， 两个 导热片7的顶端固定连接有导热软管8， 导热软管8的一端固定安装有导热连接片9， 导热连 接片9的一端固定连接有导热橡胶气囊10， 其中一个导热橡胶气囊10的一端中部固定安装 有通气管11， 通气管11的一端固。

16、定安装有双向压力阀12， 机壳1的顶端活动安装有可上下移 动的散热鳍片13， 散热鳍片13与机壳1的连接可采用柔性囊、 可限位的活塞式安装。 0023 其中， 机壳1的顶端中部开设有一圈槽道， 且槽道的位置正对散热鳍片13的底端中 部凸起位置， 当导热橡胶气囊10向上顶压散热鳍片13时， 散热鳍片13可稳定向上移动， 且当 散热鳍片13与机壳1之间产生空隙时， 散热鳍片13的底端中部凸起可阻隔外部环境， 保持工 控机整体待密封性。 0024 其中， 电源元件3的所供电流为直流电流， 且与半导体制冷片6的两极正接， 当电源 元件3所供直流电流通过半导体制冷片6， 其热电元件组下接点产生电子空穴对。

17、， 内能减小， 温度降低， 从而产生吸热效果， 形成冷端， 实现对CPU元件4端吸热降温散热的效果。 0025 其中， 导热硅胶片5的长、 宽值等于CPU元件4的长、 宽值， 可保证CPU元件4端热量完 全被传导至半导体制冷片6的冷端部位， 且避免半导体制冷片冷端直接接触CPU元件4端， 防 止当温差过大时， 冷端直接降温过度， 间接损伤CPU元件4机构。 0026 其中， 导热软管8的外部以及管腔内壁均涂有导热硅脂， 且管体具有可逆形变的特 性， 导热硅脂具有良好的导热性， 可使的半导体制冷片6的热端热能传递损耗较少， 提高导 热效率， 且导热软管8具有可逆形变特性， 使导热橡胶气囊10与半。

18、导体制冷片6之间形成柔 性连接， 不会阻碍导热橡胶气囊10膨胀。 0027 其中， 导热橡胶气囊10的形状呈长方形， 且顶端两侧设有折皱纹理， 两个导热橡胶 气囊10的相对内侧一端相互连通， 当导热橡胶气囊10受热时， 气体发生膨胀， 通过膨胀可使 得导热橡胶气囊10顶端两侧折皱向上展开， 从而顶压散热鳍片13， 使其与CPU元件4端产生 一定距离的空隙， 当散热鳍片13受压时， 空隙具有辅助缓冲效果。 0028 其中， 双向压力阀12可双向打开， 且阀门的开关由阀门所受压力值决定， 当导热橡 胶气囊10受热膨胀到一定极限时， 双向压力阀12内部压强过大， 气体挤压阀门， 使其受到一 定压力，。

19、 当压力达到一定数值时， 阀门被冲开， 导热橡胶气囊10内部气体泄出， 因大量气体 从通气管11口流出， 使管口产生气鸣声， 且导热橡胶气囊10泄气时， 散热鳍片13因底端支撑 力降低而发生下移， 从而达到当内部受热过高时， 工控机可自动预警的效果， 另外， 当导热 橡胶气囊10泄气时， 其内部压强变小， 当压强小至标准大气压强后， 通气管11口处会产生负 压状态， 从而使外部气体被倒流吸入， 进而充满导热橡胶气囊10， 当导热橡胶气囊10内部压 强趋于平衡时， 阀门失去被压力， 从而重新关闭阀门， 实现气体循环利用的效果。 0029 为保障导热橡胶气囊10在冷却回流空气阶段能够稳定负压吸气，。

20、 导热橡胶气囊10 内设有用于支撑其在常温阶段控制最小回缩量的透气框架。 0030 本发明的使用方法(工作原理)如下： 说明书 3/4 页 5 CN 112099598 A 5 0031 首先将电源元件3的正负两极与半导体制冷片6两极正接， 待连接完毕后， 启动该 无风扇工控机， 待工控机工作一段时间后， 其CPU端产生热量， 热量经半导体制冷片6冷端吸 收， 传导至热端， 热端的热量传导至散热鳍片13， 由散热鳍片13将热量散发至外部环境中， 当半导体制冷片6进行吸热降温时， 其热端的热量由导热片7、 导热软管8以及导热连接片9 依次传导至导热橡胶气囊10处， 待导热橡胶气囊10受热， 其开。

21、始发生气体膨胀， 将散热鳍片 13向上顶压， 进行上移。 0032 若散热鳍片13受到外部压力时， 散热鳍片13向下运动并产生下压力， 因导热橡胶 气囊10对其有向上的支撑力， 且导热橡胶气囊10不与CPU元件4端直接接触， 当压力向下传 递时， 会直接传递至导热橡胶气囊10处， 且发生一定的缓冲损耗， 从而保护CPU元件4端的安 全。 0033 若导热橡胶气囊10受热膨胀到一定极限时， 气体挤压双向压力阀12， 阀门被冲开， 导热橡胶气囊10内部气体泄出， 管口产生气鸣声， 且散热鳍片13发生下移， 工控机实现自动 预警的效果， 当导热橡胶气囊10内部压强小至标准大气压强后， 通气管11口处。

22、产生负压状 态， 使外部气体被倒流吸入， 进而充满导热橡胶气囊10， 当导热橡胶气囊10内部压强趋于平 衡时， 双向压力阀12失去被压力， 阀门重新关闭， 实现气体循环利用的效果。 0034 需要说明的是， 在本文中， 诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实 体或者操作与另一个实体或操作区分开来， 而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存 在任何这种实际的关系或者顺序。 而且， 术语 “包括” 、“包含” 或者其任何其他变体意在涵盖 非排他性的包含， 从而使得包括一系列要素的过程、 方法、 物品或者设备不仅包括那些要 素， 而且还包括没有明确列出的其他要素， 或者是还包括为这种过程、 方法、 物品或者设备 所固有的要素。 0035 尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、 替换 和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说明书 4/4 页 6 CN 112099598 A 6 图1 图2 说明书附图 1/2 页 7 CN 112099598 A 7 图3 图4 说明书附图 2/2 页 8 CN 112099598 A 8 。