[1]Полезная модель относится к области вычислительной техники и может быть использована при изготовлении системных блоков персональных компьютеров.
[2]Известен персональный компьютер, включающий монитор, содержащий корпус, кинескоп, ТВ-карту, систему управления, светоиндикацию кинескопа, системный блок, в котором размещены материнская плата с процессором, видеоадаптером, аудиокартой, видеокартой, оперативно-запоминающим устройством, постоянно-запоминающим устройством, сетевым адаптером, блок питания, устройства ввода/вывода информации на гибком и жестком дисках, устройство для чтения информации с лазерного компакт-диска и аудиоколонки, отличающийся тем, что элементы системного блока размещены в общем корпусе, состоящем из передней панели, корпуса монитора и выдвижной платформы с задней стенкой, при этом ТВ-карта кинескопа установлена параллельно левой боковой стенке корпуса и жестко закреплена на его передней панели, устройства ввода/вывода информации размещены на передней части выдвижной платформы, а их лицевые панели выведены на переднюю панель корпуса, где также размещены кнопка перезагрузки компьютера и светоиндикация кинескопа, кроме того, на выдвижной платформе закреплены материнская плата с процессором, видеоадаптером, аудиокартой, оперативно-запоминающим устройством и сетевым адаптером, блок питания, вентилятор, накопитель на жестком магнитном диске закреплен параллельно правой боковой стенке выдвижной платформы, при этом задняя стенка выдвижной платформы выполнена с прорезями и на ней размещены разъемы для присоединения периферийных устройств, а платформа установлена под направляющими, закрепленными в нижней части корпуса, кабели, соединяющие кинескоп с видеокартой, аудиокарту с аудиоколонками, а также кабели электропитания колонок размещены внутри корпуса (RU 2192663 С2, G06F 1/16, опубл. 10.11.2002, далее Д1).
[3]Недостатками данного прототипа являются:
[4]1. Горизонтально расположенная материнская плата
[5]2. Горизонтально расположенная ось вращения вентилятора
[6]3. Горизонтально расположенные устройства ввода/вывода информации на гибком диске и чтения информации с лазерного компакт-диска
[7]4. Не предусмотрены отверстия для отвода нагретого воздуха.
[8]Горизонтально расположенная материнская плата, являясь самой большой деталью внутри системного блока, своей плоскостью, совместно с горизонтально расположенными устройствами ввода/вывода информации на гибком диске и чтения информации с лазерного компакт-диска, почти полностью перекрывает восходящие потоки воздуха, таким образом затрудняя охлаждение расположенных на ней элементов. Установленный на задней стенке вентилятор создает поток воздуха, который направлен от задней стенки к передней. Передняя стенка почти полностью перекрыта плоскостью кинескопа. Таким образом, создаваемый вентилятором поток воздуха не только не совпадает с основным потоком, направленным снизу вверх, но вынужден останавливаться в середине корпуса и менять направление для выхода через боковые или верхнюю стенки корпуса (автором Д1 не предусмотрены отверстия для отвода нагретого воздуха), что существенно снижает скорость потока охлаждающего воздуха, и следовательно снижает эффективность охлаждения термонагруженных компонентов системного блока воздушным потоком. Для приемлемого охлаждения придется устанавливать вентилятор большой мощности и создавать большое количество отверстий на боковых или верхней стенках корпуса, что приведен к существенному росту шума и вибраций
[9]Известен системный блок персонального компьютера, содержащий корпус, выполненный в виде вертикально ориентированного параллелепипеда, и имеющий вентиляционные отверстия в передней и задней его частях, а также в нижней и верхней его частях, в корпусе размещены устройства проветривания корпуса в виде четырех вентиляторов, горизонтально блок питания с устройством охлаждения в виде двух радиаторов воздушного охлаждения, центральный процессор с устройством охлаждения в виде радиатора воздушного охлаждения, горизонтально главная микросхема материнской платы с устройством охлаждения в виде радиатора воздушного охлаждения, горизонтально видеокарта с устройством охлаждения в виде радиатора воздушного охлаждения, горизонтально накопитель на жестких дисках с устройством охлаждения в виде радиатора воздушного охлаждения (см. системный блок персонального компьютера, «Мир ПК» №11, 2003 г., с.35 далее Д2).
[10]Недостатком известного системного блока персонального компьютера является:
[11]1) отсутствие действенных способов перераспределения воздушных потоков внутри системный блока ПК для обеспечения адресного поступления холодного воздуха к наиболее термонагруженным компонентам и отвода от них нагретого воздуха снижает эффективность их устройств охлаждения, что приводит к необходимости увеличения количества и мощности вентиляционных установок, применяемых для охлаждения термонагруженных компонентов и проветривания системный блока, к повышению уровня шума и вибраций;
[12]2) наличие повышенного температурного фона внутри системного блока ПК в зоне расположения наиболее термонагруженных компонентов снижает эффективность их устройств охлаждения, что делает необходимым повышение мощности вентиляционных установок, применяемых для охлаждения термонагруженных компонентов;
[13]3) высокий температурный фон внутри системного блока ПК, напряженный режим работы термонагруженных компонентов затрудняет возможность применения обычных пассивных устройств охлаждения;
[14]4) наличие большого количества вентиляционных отверстий со всех сторон системного блока ПК, необходимых для работы мощных устройств охлаждения термонагруженных компонентов и проветривания системного блока, приводит к усилению беспрепятственного проникновения шумов наружу блока;
[15]5) наличие мест беспрепятственного проникновения шумов наружу системного блока ПК делает неэффективным применение внутренних вибро-шумопоглощающих покрытий;
[16]6) отсутствие возможности применения технически менее сложных и, соответственно, менее дорогостоящих устройств охлаждения для обеспечения низкого уровня шума и вибраций от работы системного блока ПК.
[17]Известен системный блок персонального компьютера, содержащий корпус, выполненный в виде вертикально ориентированного параллелепипеда, в верхней части которого расположена вертикально основная плата, в разъемы которой вставлены горизонтально платы расширения, в нижней части корпуса установлены блок питания и горизонтальные отсеки для крепления жестких дисков, а в средней части корпуса установлены горизонтальные отсеки для крепления устройств внешней памяти (см. свидетельство РФ на полезную модель №17743, МПК G06F 1/00, публикация 20.04.2001 далее Д3).
[18]Недостатком известной полезной модели является то, что замещение нагретого внутри процессорного блока воздуха на холодный внешний воздух происходит недостаточно эффективно, в результате охлаждение большинства термонагруженных компонентов системного блока производится воздухом из замкнутого пространства его корпуса, часть нагреваемого при этом воздуха используется в процессе охлаждения многократно, что создает неблагоприятные условия для охлаждения и приводит к росту температуры самих компонентов и температурного фона в процессорном блоке, что приводит к необходимости применения более мощных и многочисленных устройств охлаждения и проветривания и ведет к увеличению уровня шума.
[19]Задачей заявленной полезной модели является обеспечение поступления холодного воздуха ко всем компонентам системного блока персонального компьютера с последующим его отводом наружу, за счет чего повышена эффективность системы охлаждения и снижены уровни шума и вибрации.
[20]Сущность заявленной полезной модели заключается в следующем:
[21]системный блок персонального компьютера, содержащий корпус, выполненный в виде вертикально ориентированного параллелепипеда, и имеющий вентиляционные отверстия в нижней части для забора внешнего холодного воздуха и вентиляционные отверстия в верхней крышке для удаления нагретого воздуха из корпуса, в нижней части которого на задней стенке установлена вертикально материнская плата с устройством охлаждения, на которой размещены центральный процессор с устройством охлаждения, вертикально и перпендикулярно поверхности материнской платы видеокарта с устройством охлаждения и платы расширения, в средней части корпуса на задней стенке установлены блок питания с устройством охлаждения и вертикально накопитель на жестких дисках, в верхней части корпуса вертикально установлены устройства чтения и записи DVD-диска и дискеты, поток внешнего холодного воздуха имеет возможность ускоряться вентиляторами и поступать через отверстия в нижней части корпуса.
[23]1) эффективно отводить тепло от компонентов системного блока персонального компьютера за счет того, что к компонентам поступает внешний холодный воздух и отсутствуют зоны застоя воздуха, что исключает использование части нагретого воздуха в процессе охлаждения многократно так, как воздушный поток внутри системного блока персонального компьютера, перемещается только снизу вверх,
[24]2) снизить уровни шума и вибрации, за счет уменьшения количества и мощности устройств охлаждения термонагруженных компонентов и проветривания системного блока, так, как направление движения воздуха при принудительном охлаждении термонагруженных компонентов совпадает с направлением движения воздуха, возникающим при нагреве (конвекции) и более эффективного отвода тепла от термонагруженных компонентов системного блока.
[25]Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показан системный блок персонального компьютера, общая схема. Системный блок персонального компьютера, содержит корпус 1, выполненный в виде вертикально ориентированного параллелепипеда, и имеющий вентиляционные отверстия 2 в нижней части для забора внешнего холодного воздуха и вентиляционные отверстия 3 в верхней крышке для удаления нагретого воздуха из корпуса, в нижней части которого на задней стенке установлены вентиляторы 4 подачи холодного воздуха и вертикально материнская плата 5 с устройством охлаждения, на которой размещены центральный процессор 6 с устройством охлаждения, вертикально и перпендикулярно поверхности материнской платы 5 видеокарта 7 с устройством охлаждения и платы расширения 8, в средней части корпуса на задней стенке установлены блок питания 9 с устройством охлаждения и вертикально накопитель на жестких дисках 10, в верхней части корпуса вертикально установлены устройства чтения и записи DVD-диска 11 и дискеты 12.
[26]В предложенном системном блоке все устройства охлаждения выполнены в виде радиаторов воздушного охлаждения. В случае применения активных (с вентиляторами) устройств охлаждения допускается отсутствие вентиляторов 4.
[27]Системный блок персонального компьютера работает следующим образом. Поток внешнего холодного воздуха, поступая через отверстия 2 в нижней части корпуса 1, ускоряется вентиляторами 4 и поступает на устройства охлаждения материнской платы 5, центрального процессора 6, видеокарты 7, блока питания 9 а также на платы расширения 8, накопитель на жестких дисках 10, устройства чтения и записи DVD-диска 11 и дискеты 12. Охлаждая устройства, воздух нагревается и выходит через вентиляционные отверстия 3 в верхней крышке корпуса 1. При этом при нагревании, воздух расширяется и создает дополнительную тягу, помогая вентиляторам 4.
[28]Как известно, нагретый воздух стремится подняться вверх, при этом, находясь в замкнутом пространстве, открытым только снизу и сверху, он создает определенный поток. Этот поток воздуха будет эффективно обдувать препятствие в том случае, если:
[29]1. не будет дополнительных воздушных потоков встречных или направленных не параллельно основному потоку и создающих завихрения в основном потоке, которые замедляют основной поток
[30]2. не будет препятствий, сильно перекрывающих основной поток, что приводит к уменьшению и замедлению потока.
[31]В заявленном решении нет отверстий на боковых стенках корпуса, за счет этого внутри создается упорядоченный воздушный поток снизу вверх, все элементы системного блока расположены таким образом, что наибольшие плоскости расположены вертикально и параллельно основному воздушному потоку, что приводит к уменьшению сопротивления воздушному потоку.
[32]Эффективность охлаждения достигается за счет организации упорядоченного потока воздуха. Вентиляторы в корпусе или на радиаторах устанавливаются таким образом, что создаваемый ими поток воздуха совпадает с основным потоком и ускоряет его.
[33]Для количественной оценки эффективности охлаждения были проведены сравнительные испытания изготовленного образца заявленного решения с образцом Д2 (другие образцы отсутствуют в продаже). При этом использовался один комплект элементов системного блока, который устанавливался в корпус образца Д2, а затем в корпус образца заявленного
[34]решения. В корпус образца Д2 дополнительно устанавливались два корпусных вентилятора, в корпусе образца заявленного решения корпусные вентиляторы отсутствовали. Испытания проводились на одном программном обеспечении. По результатам испытания было установлено, что температура на центральном процессоре и видеокарте в образце заявленного решения ниже на 15 градусов С, чем в образце Д2. При этом вентиляторы, установленные на радиаторах, в образце заявленного решения имели меньшую скорость вращения, чем в образце Д2. Из за отсутствия корпусных вентиляторов и уменьшения скорости вращения вентиляторов, установленных на радиаторах в образце заявленного решения, было установлено существенное снижение шума образца заявленного решения по сравнению с образцом Д2. Таким образом, проведенные испытания подтвердили высокую эффективность охлаждения компонентов системного блока персонального компьютера и снижение уровня шума заявленного решения.
[35]Заявленная полезная модель позволяет:
[36]1) эффективно отводить тепло от компонентов системного блока персонального компьютера
[37]2) снизить уровни шума и вибрации
