淺析一種計算機硬件過熱保護裝置的設計

萬志強，張晴晴，崔強，張青，劉丹

（1.安徽機電職業技術學院機械工程學院；2.蕪湖工望機械科技有限公司；3.蕪湖創智機械技術有限公司，安徽 蕪湖 241000）

計算機是現代辦公、學習用品，隨著科技的發展，計算機已經是生活和工作中的必備品，計算機的質量與其內部各零件的配置有關，其中，計算機硬件的功能是輸入并存儲程序和數據，并且執行程序把數據加工成可以利用的形式，計算機硬件是計算機中較為重要的一個配件，硬件安裝在主機內部使用，其使用效果受到主機內部熱量的影響，在計算機硬件的外部安裝過熱保護裝置可以增加硬件的使用壽命。

隨著過熱保護裝置的不斷安裝使用，在使用過程中發現了下述問題。

（1）現有的一些計算機硬件安裝在主機的內部后，過熱保護裝置不便于快速安裝在硬件的外部，同時，安裝結構受限，當計算機內部檢修時，不便于將硬件與過熱保護裝置相互分離。

（2）且過熱保護裝置在安裝使用后，對硬件的散熱效果有限，當硬件的使用溫度過高時，不能快速有效地對計算機硬件及時降溫處理。

1 技術設計方案

一種計算機硬件過熱保護裝置，包括硬件本體、溫度傳感器和散熱塊，硬件本體的外部兩側分別設置有左側安裝板和右側防塵板，且左側安裝板的下表面固定安裝有散熱片，并且右側防塵板的內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，且溫度傳感器的外部兩側電性連接有風機，并且風機的側面固定安裝有側邊轉軸，散熱塊對稱焊接在右側防塵板的兩側，且右側防塵板和左側安裝板的上端內部均開設有收納槽，并且收納槽的內部中間位置固定安裝有絲桿，左側安裝板和右側防塵板的內部均焊接有圓桿，且圓桿的外部活動安裝有限位塊，并且限位塊的內部貫穿連接有內部轉軸，左側安裝板和右側防塵板的上表面均預留有側邊滑槽，且側邊滑槽通過側邊滑輪與頂板相互連接，并且側邊滑輪轉動安裝在頂板的下端，頂板的內部中間位置轉動連接有上部轉軸，且上部轉軸的下表面焊接有中間齒輪，內部轉軸的外側面固定安裝有側邊齒輪。

與現有技術相比，本設計的優點是：該計算機硬件過熱保護裝置，采用新型的結構設計，使得本裝置可以便捷地將該裝置與硬件本體快速安裝，且該裝置中設置有過熱降溫結構，便于在溫度過高的情況下及時排散熱量，便于使用。

（1）嚙合連接設置的中間齒輪和側邊齒輪，以及伸縮結構設置的內部轉軸，使用時通過轉動上部轉軸，在齒輪嚙合傳動的作用下，帶動內部轉軸在左側安裝板和右側防塵板的內部伸縮，根據硬件本體的厚度情況，將該裝置快速卡合安裝在其外側，安裝操作便捷，并且可以快速拆卸，使用方便。

（2）電性連接結構設置的溫度傳感器、風機和繼電器組成過熱降溫結構，日常使用該裝置時，硬件本體上的熱量轉移至散熱片上向外排散，當硬件本體的溫度過高時，通過檢測結構控制風機轉動，風機、側邊轉軸以及密封板固定連接，當風機轉動時，右側防塵板內部的熱量在風機的作用下通過出風口向外排出，快速對硬件本體進行降溫處理，提高該裝置的使用性能。

2 實例說明

一種計算機硬件過熱保護裝置，如圖1、圖2、圖3所示，包括硬件本體1、左側安裝板2、右側防塵板3、散熱片4、繼電器5、溫度傳感器6、風機7、側邊轉軸8、散熱塊9、收納槽10、絲桿11、圓桿12、限位塊13、內部轉軸14、側邊滑槽15、側邊滑輪16、頂板17、上部轉軸18、中間齒輪19、側邊齒輪20、密封板21和出風口22，硬件本體1的外部兩側分別設置有左側安裝板2和右側防塵板3，且左側安裝板2的下表面固定安裝有散熱片4，并且右側防塵板3的內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，且溫度傳感器6的外部兩側電性連接有風機7，并且風機7的側面固定安裝有側邊轉軸8，散熱塊9對稱焊接在右側防塵板3的兩側，且右側防塵板3和左側安裝板2的上端內部均開設有收納槽10，并且收納槽10的內部中間位置固定安裝有絲桿11，左側安裝板2和右側防塵板3的內部均焊接有圓桿12，且圓桿12的外部活動安裝有限位塊13，并且限位塊13的內部貫穿連接有內部轉軸14，左側安裝板2和右側防塵板3的上表面均預留有側邊滑槽15，且側邊滑槽15通過側邊滑輪16與頂板17相互連接，并且側邊滑輪16轉動安裝在頂板17的下端，頂板17的內部中間位置轉動連接有上部轉軸18，且上部轉軸18的下表面焊接有中間齒輪19，內部轉軸14的外側面固定安裝有側邊齒輪20。

圖1 正面剖視結構示意圖

圖2 內部轉軸正面剖視結構示意圖

圖3 頂板正面局部剖視結構示意圖

散熱片4的位置與右側防塵板3的位置相互對應，且散熱片4的右側面與硬件本體1的外側面相互接觸，日常使用過程中，散熱片4貼合在硬件本體1的外側，硬件本體1上的熱量轉移至散熱片4上，通過散熱片4向外排散熱量。

散熱塊9的內部中間位置轉動連接有密封板21，且散熱塊9的內部兩側內部對稱開設有出風口22，并且出風口22開設有6個，同時出風口22的位置與密封板21的位置相互對應，風機7轉動的過程中對側面的硬件本體1機械散熱，同時，風機7帶動側邊轉軸8轉動，側邊轉軸8帶動外側固定的密封板21轉動，密封板21在轉動的過程中控制出風口22的開合狀態，從而便于風機7吹散的熱量通過出風口22向外排出，加速硬件本體1的降溫速度。

內部轉軸14通過收納槽10分別與左側安裝板2和右側防塵板3組成伸縮結構，且內部轉軸14與絲桿11螺紋連接，內部轉軸14與限位塊13組成轉動結構，且限位塊13與圓桿12組成滑動結構，并且內部轉軸14與側邊齒輪20固定連接，同時，側邊齒輪20與中間齒輪19嚙合連接，轉動上部轉軸18帶動中間齒輪19轉動，在齒輪嚙合傳動的作用下帶動內部轉軸14轉動，內部轉軸14與絲桿11螺紋連接，在螺紋傳動的作用下，內部轉軸14在絲桿11的外部移動，此時內部轉軸14在左側安裝板2和右側防塵板3的上端內部伸縮，控制左側安裝板2和右側防塵板3的內側移動至貼合在硬件本體1的外側面。

頂板17通過側邊滑輪16和側邊滑槽15分別與左側安裝板2和右側防塵板3組成滑動結構，且左側安裝板2和右側防塵板3均與硬件本體1卡合連接，當運行傳動結構控制左側安裝板2和右側防塵板3移動時，頂板17通過側邊滑輪16在側邊滑槽15的內部滑動。

3 工作原理

使用本裝置時，首先，根據圖1、圖2和圖3中所示的結構，將硬件本體1安裝在計算機主機內部，再根據硬件本體1的厚度情況，將該裝置卡合設置在其外部，轉動上部轉軸18，上部轉軸18帶動中間齒輪19轉動，中間齒輪19與側邊齒輪20嚙合連接，在齒輪嚙合傳動的作用下帶動內部轉軸14轉動，內部轉軸14與絲桿11螺紋連接，在螺紋傳動的作用下，內部轉軸14在絲桿11的外部移動，同時帶動限位塊13在圓桿12的外部滑動，此時，內部轉軸14在左側安裝板2和右側防塵板3的上端內部伸縮，頂板17通過側邊滑輪16在側邊滑槽15的內部滑動，當左側安裝板2和右側防塵板3的內側面移動至貼合在硬件本體1的外側面時，停止轉動上部轉軸18，該裝置卡合安裝在硬件本體1的外側，該安裝操作方式運行簡單，便于快速拆卸檢修。

隨后，根據圖1、圖4以及圖5中所示的結構，日常使用的過程中散熱片4貼合在硬件本體1的外側，硬件本體1上的熱量轉移至散熱片4上，通過散熱片4向外排散熱量，同時，散熱片4與左側安裝板2和右側防塵板3貼合在硬件本體1的外側，也達到了對硬件本體1的防塵目的，部分計算機主機內部的散熱性能較差，硬件本體1在長時間使用后積累大量的熱量，硬件本體1受到高溫作用會影響計算機的使用，溫度傳感器6貼合在硬件本體1的右側，實時檢測到硬件本體1上產生的熱量，當溫度達到一定的數值時，溫度傳感器6將檢測數據傳遞到繼電器5上，繼電器5控制風機7運行，風機7轉動的過程中對側面的硬件本體1機械散熱，同時，風機7帶動側邊轉軸8轉動，側邊轉軸8帶動外側固定的密封板21轉動，密封板21在轉動的過程中控制出風口22的開合狀態，從而便于風機7吹散的熱量通過出風口22向外排出，加速硬件本體1的降溫速度，實現多硬件本體1的過熱保護。

圖4 右側防塵板正面局部剖視結構示意圖

圖5 散熱塊側面剖視結構示意圖

4 結語

本文所設計的一種計算機硬件過熱保護裝置，解決了現有的一些計算機硬件安裝在主機的內部后，過熱保護裝置不便于快速安裝在硬件的外部，同時安裝結構受限，當計算機內部檢修時，不便于將硬件與過熱保護裝置相互分離，且過熱保護裝置在安裝使用后，對硬件的散熱效果有限，當硬件的使用溫度過高時，不能快速有效地對計算機硬件及時降溫的處理。