淺析一種計(jì)算機(jī)硬件過(guò)熱保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)

萬(wàn)志強(qiáng)，張晴晴，崔強(qiáng)，張青，劉丹

（1.安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院；2.蕪湖工望機(jī)械科技有限公司；3.蕪湖創(chuàng)智機(jī)械技術(shù)有限公司，安徽 蕪湖 241000）

計(jì)算機(jī)是現(xiàn)代辦公、學(xué)習(xí)用品，隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)是生活和工作中的必備品，計(jì)算機(jī)的質(zhì)量與其內(nèi)部各零件的配置有關(guān)，其中，計(jì)算機(jī)硬件的功能是輸入并存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，并且執(zhí)行程序把數(shù)據(jù)加工成可以利用的形式，計(jì)算機(jī)硬件是計(jì)算機(jī)中較為重要的一個(gè)配件，硬件安裝在主機(jī)內(nèi)部使用，其使用效果受到主機(jī)內(nèi)部熱量的影響，在計(jì)算機(jī)硬件的外部安裝過(guò)熱保護(hù)裝置可以增加硬件的使用壽命。

隨著過(guò)熱保護(hù)裝置的不斷安裝使用，在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了下述問(wèn)題。

（1）現(xiàn)有的一些計(jì)算機(jī)硬件安裝在主機(jī)的內(nèi)部后，過(guò)熱保護(hù)裝置不便于快速安裝在硬件的外部，同時(shí)，安裝結(jié)構(gòu)受限，當(dāng)計(jì)算機(jī)內(nèi)部檢修時(shí)，不便于將硬件與過(guò)熱保護(hù)裝置相互分離。

（2）且過(guò)熱保護(hù)裝置在安裝使用后，對(duì)硬件的散熱效果有限，當(dāng)硬件的使用溫度過(guò)高時(shí)，不能快速有效地對(duì)計(jì)算機(jī)硬件及時(shí)降溫處理。

1 技術(shù)設(shè)計(jì)方案

一種計(jì)算機(jī)硬件過(guò)熱保護(hù)裝置，包括硬件本體、溫度傳感器和散熱塊，硬件本體的外部?jī)蓚?cè)分別設(shè)置有左側(cè)安裝板和右側(cè)防塵板，且左側(cè)安裝板的下表面固定安裝有散熱片，并且右側(cè)防塵板的內(nèi)部中間位置安裝有繼電器，溫度傳感器電性安裝在繼電器的外側(cè)，且溫度傳感器的外部?jī)蓚?cè)電性連接有風(fēng)機(jī)，并且風(fēng)機(jī)的側(cè)面固定安裝有側(cè)邊轉(zhuǎn)軸，散熱塊對(duì)稱焊接在右側(cè)防塵板的兩側(cè)，且右側(cè)防塵板和左側(cè)安裝板的上端內(nèi)部均開(kāi)設(shè)有收納槽，并且收納槽的內(nèi)部中間位置固定安裝有絲桿，左側(cè)安裝板和右側(cè)防塵板的內(nèi)部均焊接有圓桿，且圓桿的外部活動(dòng)安裝有限位塊，并且限位塊的內(nèi)部貫穿連接有內(nèi)部轉(zhuǎn)軸，左側(cè)安裝板和右側(cè)防塵板的上表面均預(yù)留有側(cè)邊滑槽，且側(cè)邊滑槽通過(guò)側(cè)邊滑輪與頂板相互連接，并且側(cè)邊滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在頂板的下端，頂板的內(nèi)部中間位置轉(zhuǎn)動(dòng)連接有上部轉(zhuǎn)軸，且上部轉(zhuǎn)軸的下表面焊接有中間齒輪，內(nèi)部轉(zhuǎn)軸的外側(cè)面固定安裝有側(cè)邊齒輪。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：該計(jì)算機(jī)硬件過(guò)熱保護(hù)裝置，采用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得本裝置可以便捷地將該裝置與硬件本體快速安裝，且該裝置中設(shè)置有過(guò)熱降溫結(jié)構(gòu)，便于在溫度過(guò)高的情況下及時(shí)排散熱量，便于使用。

（1）嚙合連接設(shè)置的中間齒輪和側(cè)邊齒輪，以及伸縮結(jié)構(gòu)設(shè)置的內(nèi)部轉(zhuǎn)軸，使用時(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)上部轉(zhuǎn)軸，在齒輪嚙合傳動(dòng)的作用下，帶動(dòng)內(nèi)部轉(zhuǎn)軸在左側(cè)安裝板和右側(cè)防塵板的內(nèi)部伸縮，根據(jù)硬件本體的厚度情況，將該裝置快速卡合安裝在其外側(cè)，安裝操作便捷，并且可以快速拆卸，使用方便。

（2）電性連接結(jié)構(gòu)設(shè)置的溫度傳感器、風(fēng)機(jī)和繼電器組成過(guò)熱降溫結(jié)構(gòu)，日常使用該裝置時(shí)，硬件本體上的熱量轉(zhuǎn)移至散熱片上向外排散，當(dāng)硬件本體的溫度過(guò)高時(shí)，通過(guò)檢測(cè)結(jié)構(gòu)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)機(jī)、側(cè)邊轉(zhuǎn)軸以及密封板固定連接，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，右側(cè)防塵板內(nèi)部的熱量在風(fēng)機(jī)的作用下通過(guò)出風(fēng)口向外排出，快速對(duì)硬件本體進(jìn)行降溫處理，提高該裝置的使用性能。

2 實(shí)例說(shuō)明

一種計(jì)算機(jī)硬件過(guò)熱保護(hù)裝置，如圖1、圖2、圖3所示，包括硬件本體1、左側(cè)安裝板2、右側(cè)防塵板3、散熱片4、繼電器5、溫度傳感器6、風(fēng)機(jī)7、側(cè)邊轉(zhuǎn)軸8、散熱塊9、收納槽10、絲桿11、圓桿12、限位塊13、內(nèi)部轉(zhuǎn)軸14、側(cè)邊滑槽15、側(cè)邊滑輪16、頂板17、上部轉(zhuǎn)軸18、中間齒輪19、側(cè)邊齒輪20、密封板21和出風(fēng)口22，硬件本體1的外部?jī)蓚?cè)分別設(shè)置有左側(cè)安裝板2和右側(cè)防塵板3，且左側(cè)安裝板2的下表面固定安裝有散熱片4，并且右側(cè)防塵板3的內(nèi)部中間位置安裝有繼電器5，溫度傳感器6電性安裝在繼電器5的外側(cè)，且溫度傳感器6的外部?jī)蓚?cè)電性連接有風(fēng)機(jī)7，并且風(fēng)機(jī)7的側(cè)面固定安裝有側(cè)邊轉(zhuǎn)軸8，散熱塊9對(duì)稱焊接在右側(cè)防塵板3的兩側(cè)，且右側(cè)防塵板3和左側(cè)安裝板2的上端內(nèi)部均開(kāi)設(shè)有收納槽10，并且收納槽10的內(nèi)部中間位置固定安裝有絲桿11，左側(cè)安裝板2和右側(cè)防塵板3的內(nèi)部均焊接有圓桿12，且圓桿12的外部活動(dòng)安裝有限位塊13，并且限位塊13的內(nèi)部貫穿連接有內(nèi)部轉(zhuǎn)軸14，左側(cè)安裝板2和右側(cè)防塵板3的上表面均預(yù)留有側(cè)邊滑槽15，且側(cè)邊滑槽15通過(guò)側(cè)邊滑輪16與頂板17相互連接，并且側(cè)邊滑輪16轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在頂板17的下端，頂板17的內(nèi)部中間位置轉(zhuǎn)動(dòng)連接有上部轉(zhuǎn)軸18，且上部轉(zhuǎn)軸18的下表面焊接有中間齒輪19，內(nèi)部轉(zhuǎn)軸14的外側(cè)面固定安裝有側(cè)邊齒輪20。

圖1 正面剖視結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 內(nèi)部轉(zhuǎn)軸正面剖視結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 頂板正面局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖

散熱片4的位置與右側(cè)防塵板3的位置相互對(duì)應(yīng)，且散熱片4的右側(cè)面與硬件本體1的外側(cè)面相互接觸，日常使用過(guò)程中，散熱片4貼合在硬件本體1的外側(cè)，硬件本體1上的熱量轉(zhuǎn)移至散熱片4上，通過(guò)散熱片4向外排散熱量。

散熱塊9的內(nèi)部中間位置轉(zhuǎn)動(dòng)連接有密封板21，且散熱塊9的內(nèi)部?jī)蓚?cè)內(nèi)部對(duì)稱開(kāi)設(shè)有出風(fēng)口22，并且出風(fēng)口22開(kāi)設(shè)有6個(gè)，同時(shí)出風(fēng)口22的位置與密封板21的位置相互對(duì)應(yīng)，風(fēng)機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中對(duì)側(cè)面的硬件本體1機(jī)械散熱，同時(shí)，風(fēng)機(jī)7帶動(dòng)側(cè)邊轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，側(cè)邊轉(zhuǎn)軸8帶動(dòng)外側(cè)固定的密封板21轉(zhuǎn)動(dòng)，密封板21在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中控制出風(fēng)口22的開(kāi)合狀態(tài)，從而便于風(fēng)機(jī)7吹散的熱量通過(guò)出風(fēng)口22向外排出，加速硬件本體1的降溫速度。

內(nèi)部轉(zhuǎn)軸14通過(guò)收納槽10分別與左側(cè)安裝板2和右側(cè)防塵板3組成伸縮結(jié)構(gòu)，且內(nèi)部轉(zhuǎn)軸14與絲桿11螺紋連接，內(nèi)部轉(zhuǎn)軸14與限位塊13組成轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，且限位塊13與圓桿12組成滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，并且內(nèi)部轉(zhuǎn)軸14與側(cè)邊齒輪20固定連接，同時(shí)，側(cè)邊齒輪20與中間齒輪19嚙合連接，轉(zhuǎn)動(dòng)上部轉(zhuǎn)軸18帶動(dòng)中間齒輪19轉(zhuǎn)動(dòng)，在齒輪嚙合傳動(dòng)的作用下帶動(dòng)內(nèi)部轉(zhuǎn)軸14轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)部轉(zhuǎn)軸14與絲桿11螺紋連接，在螺紋傳動(dòng)的作用下，內(nèi)部轉(zhuǎn)軸14在絲桿11的外部移動(dòng)，此時(shí)內(nèi)部轉(zhuǎn)軸14在左側(cè)安裝板2和右側(cè)防塵板3的上端內(nèi)部伸縮，控制左側(cè)安裝板2和右側(cè)防塵板3的內(nèi)側(cè)移動(dòng)至貼合在硬件本體1的外側(cè)面。

頂板17通過(guò)側(cè)邊滑輪16和側(cè)邊滑槽15分別與左側(cè)安裝板2和右側(cè)防塵板3組成滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，且左側(cè)安裝板2和右側(cè)防塵板3均與硬件本體1卡合連接，當(dāng)運(yùn)行傳動(dòng)結(jié)構(gòu)控制左側(cè)安裝板2和右側(cè)防塵板3移動(dòng)時(shí)，頂板17通過(guò)側(cè)邊滑輪16在側(cè)邊滑槽15的內(nèi)部滑動(dòng)。

3 工作原理

使用本裝置時(shí)，首先，根據(jù)圖1、圖2和圖3中所示的結(jié)構(gòu)，將硬件本體1安裝在計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)部，再根據(jù)硬件本體1的厚度情況，將該裝置卡合設(shè)置在其外部，轉(zhuǎn)動(dòng)上部轉(zhuǎn)軸18，上部轉(zhuǎn)軸18帶動(dòng)中間齒輪19轉(zhuǎn)動(dòng)，中間齒輪19與側(cè)邊齒輪20嚙合連接，在齒輪嚙合傳動(dòng)的作用下帶動(dòng)內(nèi)部轉(zhuǎn)軸14轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)部轉(zhuǎn)軸14與絲桿11螺紋連接，在螺紋傳動(dòng)的作用下，內(nèi)部轉(zhuǎn)軸14在絲桿11的外部移動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)限位塊13在圓桿12的外部滑動(dòng)，此時(shí)，內(nèi)部轉(zhuǎn)軸14在左側(cè)安裝板2和右側(cè)防塵板3的上端內(nèi)部伸縮，頂板17通過(guò)側(cè)邊滑輪16在側(cè)邊滑槽15的內(nèi)部滑動(dòng)，當(dāng)左側(cè)安裝板2和右側(cè)防塵板3的內(nèi)側(cè)面移動(dòng)至貼合在硬件本體1的外側(cè)面時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)上部轉(zhuǎn)軸18，該裝置卡合安裝在硬件本體1的外側(cè)，該安裝操作方式運(yùn)行簡(jiǎn)單，便于快速拆卸檢修。

隨后，根據(jù)圖1、圖4以及圖5中所示的結(jié)構(gòu)，日常使用的過(guò)程中散熱片4貼合在硬件本體1的外側(cè)，硬件本體1上的熱量轉(zhuǎn)移至散熱片4上，通過(guò)散熱片4向外排散熱量，同時(shí)，散熱片4與左側(cè)安裝板2和右側(cè)防塵板3貼合在硬件本體1的外側(cè)，也達(dá)到了對(duì)硬件本體1的防塵目的，部分計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)部的散熱性能較差，硬件本體1在長(zhǎng)時(shí)間使用后積累大量的熱量，硬件本體1受到高溫作用會(huì)影響計(jì)算機(jī)的使用，溫度傳感器6貼合在硬件本體1的右側(cè)，實(shí)時(shí)檢測(cè)到硬件本體1上產(chǎn)生的熱量，當(dāng)溫度達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，溫度傳感器6將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳遞到繼電器5上，繼電器5控制風(fēng)機(jī)7運(yùn)行，風(fēng)機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中對(duì)側(cè)面的硬件本體1機(jī)械散熱，同時(shí)，風(fēng)機(jī)7帶動(dòng)側(cè)邊轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，側(cè)邊轉(zhuǎn)軸8帶動(dòng)外側(cè)固定的密封板21轉(zhuǎn)動(dòng)，密封板21在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中控制出風(fēng)口22的開(kāi)合狀態(tài)，從而便于風(fēng)機(jī)7吹散的熱量通過(guò)出風(fēng)口22向外排出，加速硬件本體1的降溫速度，實(shí)現(xiàn)多硬件本體1的過(guò)熱保護(hù)。

圖4 右側(cè)防塵板正面局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖

圖5 散熱塊側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)示意圖

4 結(jié)語(yǔ)

本文所設(shè)計(jì)的一種計(jì)算機(jī)硬件過(guò)熱保護(hù)裝置，解決了現(xiàn)有的一些計(jì)算機(jī)硬件安裝在主機(jī)的內(nèi)部后，過(guò)熱保護(hù)裝置不便于快速安裝在硬件的外部，同時(shí)安裝結(jié)構(gòu)受限，當(dāng)計(jì)算機(jī)內(nèi)部檢修時(shí)，不便于將硬件與過(guò)熱保護(hù)裝置相互分離，且過(guò)熱保護(hù)裝置在安裝使用后，對(duì)硬件的散熱效果有限，當(dāng)硬件的使用溫度過(guò)高時(shí)，不能快速有效地對(duì)計(jì)算機(jī)硬件及時(shí)降溫的處理。