СИСТЕМНЫЙ БЛОК ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА (ВАРИАНТЫ)
PERSONAL COMPUTER SYSTEM UNIT (TWO VERSIONS)

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при изготовлении системных блоков персональных компьютеров.
Известен системный блок персонального компьютера, содержащий корпус в виде параллелепипеда с вентиляционными отверстиями для забора внешнего холодного воздуха внутрь корпуса и удаления нагретого воздуха из корпуса, вертикально установленной внутри корпуса материнской платы с закрепленными на ней центральным процессором, видеокартой и платами расширения, блок питания, накопители на жестких дисках, устройство DVD, воздушные радиаторы и вентиляторы (см. описание к патенту США №20090038783 А1 от 12.02.2009 г.).
В известном устройстве видеокарта, устройство DVD и блок питания расположены внутри корпуса горизонтально и почти полностью перекрывают восходящие потоки воздуха, затрудняя охлаждение расположенных на материнской плате центрального процессора, видеокарты и плат расширения. Поток воздуха, поступающий для охлаждения видеокарты от задней стенки системного блока, в процессе движения меняет свое направление, что приводит к его замедлению и снижению эффективности охлаждения видеокарты. Направление потока воздуха, поступающего для охлаждения видеокарты, не совпадает с направлением потоков воздуха, создаваемых вентиляторами, расположенными на задней и верхних стенках. Также не совпадают создаваемые вентиляторами направления потоков воздуха, а наличие разно-направленных потоков воздуха в системном блоке приводит к снижению их скорости, образованию зон завихрения и застоя воздуха и использованию для охлаждения компонентов системного блока части ранее нагретого воздуха.
В результате ухудшается охлаждение компонентов системного блока, что является его недостатком.
Технической задачей предлагаемого устройства является повышение эффективности охлаждения компонентов системного блока персонального компьютера за счет создания направленного потока холодного воздуха к чувствительным к нагреву компонентам системного блока.
Техническая задача решается тем, что системный блок персонального компьютера (вариант 1) содержит корпус в виде параллелепипеда с вентиляционными отверстиями для забора внешнего холодного воздуха внутрь корпуса и удаления нагретого воздуха из корпуса, центральный процессор, видеокарту и платы расширения, закрепленные на материнской плате, выполненной в виде прямоугольника и установленной внутри корпуса вертикально, блок питания, накопители на жестких дисках, устройство чтения и записи DVD-диска, воздушные радиаторы и вентиляторы, при этом видеокарта и платы расширения, центральный процессор, блок питания, накопители на жестких дисках, устройство чтения и записи DVD-диска расположены в параллельных плоскостях, ориентированных в направлении вертикальной оси корпуса, причем устройство DVD расположено над материнской платой, а блок питания и накопитель на жестких дисках - под материнской платой, вентиляционные отверстия для удаления нагретого воздуха выполнены в верхней стенке корпуса, вентиляционные отверстия для забора внешнего холодного воздуха - в нижней части корпуса, ниже блока питания, а вентиляторы установлены выше вентиляционных отверстий для забора внешнего холодного воздуха и с возможностью подачи воздуха снизу вверх вдоль вертикальной оси корпуса.
Техническая задача решается тем, что системный блок персонального компьютера (вариант 2) содержит корпус в виде параллелепипеда с вентиляционными отверстиями для забора внешнего холодного воздуха внутрь корпуса и удаления нагретого воздуха из корпуса, центральный процессор, видеокарту и платы расширения, закрепленные на материнской плате, выполненной в виде прямоугольника и установленной внутри корпуса вертикально, блок питания, накопители на жестких дисках, устройство чтения и записи DVD-диска, воздушные радиаторы и вентиляторы, при этом видеокарта и платы расширения, устройство чтения и записи DVD-диска, блок питания и накопитель на жестких дисках расположены в параллельных плоскостях, ориентированных в направлении вертикальной оси корпуса, устройство DVD расположено над материнской платой, блок питания расположен на уровне устройства DVD рядом с материнской платой, а накопитель на жестких дисках - под блоком питания, причем вентиляционные отверстия для удаления нагретого воздуха выполнены в верхней грани корпуса, вентиляционные отверстия для забора внешнего холодного воздуха выполнены в нижней части корпуса, ниже блока питания, а вентиляторы установлены выше вентиляционных отверстий для забора внешнего холодного воздуха и с возможностью подачи воздуха снизу вверх вдоль вертикальной оси корпуса.
Расположение компонентов системного блока в параллельных плоскостях с ориентацией в направлении вертикальной оси корпуса позволяет:
- увеличить проветривание системного блока за счет совпадения направленного движения воздуха принудительного охлаждения, создаваемого вентиляторами, с направлением движения воздуха, возникающего при нагреве (конвекции);
- увеличить эффективность отвода тепла за счет направленного воздушного потока внутри системного блока персонального компьютера, а именно только снизу вверх;
- снизить температуру нагрева компонентов системного блока внутри корпуса;
- снизить уровни шума и вибрации за счет уменьшения количества и мощности вентиляторов устройств охлаждения термонагруженных компонентов;
- уменьшить зоны завихрения и застоя воздуха и использование для охлаждения компонентов системного блока части ранее нагретого воздуха.
В связи с тем, что компоненты системного блока персонального компьютера не являются аэродинамически обтекаемыми объектами, так как большинство из них имеет прямоугольную форму, то завихрения в предлагаемом устройстве имеют место только при обтекании компонентов, а именно при срыве потока с граней компонентов. У аналогов завихрения создаются самими потоками воздуха и в этом случае потери скорости потока существенно выше.
На фиг.1 изображена схема напольного системного блока персонального компьютера; на фиг.2 - схема настольного системного блока персонального компьютера.
Системный блок персонального компьютера (вариант 1) содержит корпус 1, выполненный в виде вертикально ориентированного параллелепипеда с поперечным сечением, например, в виде прямоугольника или квадрата.
Материнская плата 2, выполненная в виде прямоугольника, установлена внутри корпуса 1 вертикально. На материнской плате 2 установлены видеокарта 3, платы 4 расширения и центральный процессор 5, расположенные параллельно друг другу, в параллельных плоскостях, ориентированных в направлении вертикальной оси корпуса 1.
Разъемы видеокарты 3 и платы 4 расширения ориентированы на материнской плате 2 вертикально. Материнская плата 2, видеокарта 3, центральный процессор 5 и блок питания 6 оснащены воздушными радиаторами 7, 8 и 9 соответственно (воздушный радиатор материнской платы 2 на схеме условно не показан).
Устройство 10 DVD расположено над материнской платой 2, а блок 6 питания и накопитель 11 на жестких дисках - под материнской платой 2.
Вентиляционные отверстия 12 для удаления нагретого воздуха выполнены в верхней стенке корпуса 1, а вентиляционные отверстия 13 для забора внешнего холодного воздуха - в нижней части корпуса 1, ниже блока 6 питания. Вентиляционные отверстия 13 для забора внешнего холодного воздуха могут быть выполнены как в нижней стенке корпуса 1, так и в нижней части боковых стенок корпуса 1.
Такое расположение вентиляционных отверстий и компонентов системного блока персонального компьютера исключает образование зон застоя воздуха внутри корпуса 1 и обеспечивает возможность прохождения воздушного потока в направлении только снизу вверх вдоль вертикальной оси корпуса 1.
Вентиляторы 14 установлены выше вентиляционных отверстий 13 для забора внешнего холодного воздуха и с возможностью подачи воздуха снизу вверх вдоль вертикальной оси корпуса 1 и вдоль ребер воздушных радиаторов.
В системном блоке персонального компьютера (вариант 2) блок 6 питания может быть расположен на уровне устройства 10 DVD рядом с материнской платой 2, а накопитель 11 на жестких дисках - под блоком 6 питания. Такое расположение компонентов системного блока персонального компьютера позволит менять габариты корпуса 1 по высоте, например, высокий, но короткий для напольного варианта исполнения, и низкий, но длинный для настольного варианта исполнения.
В системном блоке персонального компьютера вентиляторы 14 могут быть установлены и непосредственно на воздушных радиаторах 7, 8 и 9, но с возможностью подачи воздуха снизу вверх вдоль вертикальной оси корпуса 1, что позволит снизить уровни шума и вибрации и уменьшить мощность вентиляторов термонагруженных компонентов.
Системный блок персонального компьютера работает следующим образом.
Поток внешнего холодного воздуха, поступая через вентиляционные отверстия 13 в нижней части корпуса 1, ускоряется вентиляторами 14 и поступает на воздушные радиаторы 7, 8, 9, соответственно, центрального процессора 5, видеокарты 3, блока питания 6 и материнской платы 2, а также на платы расширения 4, накопитель на жестких дисках 11, устройство 10 DVD (радиатор материнской платы на чертеже условно не показан). Направленный поток воздуха охлаждает компоненты системного блока, нагревается и выходит через вентиляционные отверстия 12 в верхней стенке корпуса 1. Причем при нагревании воздух расширяется и создает дополнительную тягу, помогая вентиляторам 14.