Комп`ютерний корпус

Корисна модель відноситься до розробки корпусів для електронних компонентів, особливо до корпусу настольних персональних комп'ютерів та мультемідійних засобів які мають вентилятори з приводом від електричного двигуна. З рівня техніки, а саме, патенти DE 9005145, US 5694294, RU 2043704, RU 2239865, заявнику відомі конструкції-корпусів які складаються з зовнішньої жорсткої оболонки, джерела охолоджуючого повітря, кріплення для фіксації комплектуючих комп'ютера у середині корпусу та містять вихідні отвори для повітря. Основним напрямком індустрії охолодження комп'ютерних комплектуючих є повітряні системи охолодження. Дані системи охолодження присутні в основній масі комп'ютерних корпусів. Відповідно, вирішувати проблему охолодження комп'ютерних комплектуючих, у промислових масштабах, потрібно використовуючи повітряні системи охолодження. Кожен вентилятор системи повітряного охолодження, обдуваючи радіатор, закріплений на комплектуючому, що сильно гріється, поширює гарячі маси повітря усередині корпуса, які захоплюються іншими вентиляторами, і ефективність охолодження різко падає. Таким чином, найчастіше, має місце локальний перегрів окремих комп'ютерних комплектуючих, а якщо він відбувається систематично, то й вихід їх з ладу. У боротьбі з теплими масами повітря усередині системного блоку, на допомогу приходять вентилятори більшого розміру, встановлені на фронтальній і тиловій сторонах системного блоку. Вони забезпечують постійний приплив та відтік повітряних мас у комп'ютерному корпусі. Холодні маси повітря захоплюються із фронтальної сторони системного блоку, а теплі видуваються назовні з тильної. Але навіть при такій схемі охолодження, усередині системного блоку, зберігаються так названі "мертві зони", - зони теплого й погано циркулюючого повітря, що застоюється на одному місці, й негативно впливає на всю картину охолодження системи. Причини виникнення подібних зон, можуть бути наступні: 1) Невдалий дизайн корпуса. 2) Вертикальне розташування блоку енергоживлення, усередині системи. 3) Неправильна організація роботи повітряних вентиляторів. 4) Недостатня потужність окремих елементів системи повітряного охолодження. 5) Неправильне компонування сполучних шлейфів і ліній енергопостачання. 6) „Природні", важко вентильовані зони, що виникають у силу специфіки дизайну комп'ютерних корпусів. Боротьба з "мертвими зонами", і поганою циркуляцією теплого повітря усередині корпуса, підштовхує багатьох користувачів на збільшення потужності, і доробку системи повітряного охолодження. Збільшується кількість вентиляторів, встановлюються потужніші моделі. Проблема з "мертвими зонами", і поганою циркуляцією теплого повітря усередині корпуса, перестає існувати. Всі комплектуючі відмінно прохолоджуються, і проблема їхнього перегріву вже не є такою гострою. Окремі екземпляри, такі дороблені й вдосконалені системи, зібрані з дешевих, низькоякісних вентиляторів, випромінюють занадто високий рівень шумів та вібрацій. Працювати на комп'ютері в таких умовах стає вкрай складно, а головне небезпечно для здоров'я людини. Наукою давно доведено шкідливий вплив шумів та вібрацій, на людський організм. Другим негативним фактором, є зменшення строку роботи комплектуючих. У корпусах, обладнаних такими потужними системами повітряного охолодження, збирається багато пилу, що негативно впливає на роботу всіх компонентів системного блоку, і може служити причиною їхнього подальшого виходу з ладу. У спробі вирішити проблему охолодження, світова індустрія комп'ютерних корпусів випускає різні рішення, від дуже дешевих, до дуже дорогих. Дешеві рішення, не дозволяють ефективно відводити тепло з корпуса, не створюючи надлишкового рівня шумів. Вартість одного комп'ютерного корпуса, зробленого знаменитим виробником, виготовленого цілком з алюмінію, із застосуванням технологій теплопровідних трубок, що забезпечує прийнятне охолодження, й не випромінює надлишкових шумів та вібрацій, може доходити до половини вартості, нової, середньостатистичної, настільної комп'ютерної системи. Питання охолодження комп'ютерних комплектуючих, стає усе більш ї більш гостро, і вирішувати його необхідно найбільш ефективними й дешевими методами, щоб подібні рішення можна було використати для виробництва в промислових, масових масштабах. Отже, основним шляхом рішення проблеми охолодження комп'ютерних комплектуючих, є впровадження нового комп'ютерного корпусу з вдосконаленою належним чином, системою повітряного охолодження. В основу корисної моделі поставлено задачу створити комп'ютерний корпус в якому за рахунок зміни конфігурації корпусу, місця розташування комплектуючих елементів та параметрів джерела охолоджуючого повітря досягається покращення тепловідводу комплектуючих елементів з одночасним зменшенням шуму та вібрації. Поставлена задача вирішується тим, що комп'ютерний корпус, що складається з зовнішньої жорсткої оболонки, джерела охолоджуючого повітря, кріплення для фіксації комплектуючих комп'ютера у середині корпусу та вихідні отвори для повітря, який відрізняється тим, що зовнішня жорстка оболонка та джерело охолоджуючого повітря утворюють аеродинамічну трубу, в якості джерела охолоджуючого повітря застосовано один вентилятор, діаметр якого наближений до площі перерізу зовнішньої жорсткої оболонки, а кріплення для фіксації комплектуючих виконано з можливістю регулювання кута нахилу комплектуючих відносно напрямку повітряного потоку. Для найбільш поширених розмірів комп'ютера діаметр вентилятора становить щонайменше 40см. На вході вентилятора встановлений повітряний фільтр. Комплектуючі, а саме, материнська плата та дочірні плати розташовані усередині корпуса та повітряного потоку таким чином щоб повітряний потік розсікався профілями материнської та дочірніх плат на рівні потоки. Комп'ютерний корпус по пп.1-4 який відрізняється тим, що материнська плата фіксується на рухливих кріпленнях-полозках, які просмикнуті через шпильки, ї зафіксовані гайками. Дочірні плати, які вставляються в материнську плату, фіксуються кріпильною планкою, яка в свою чергу закріплена на конструкції із шпильок і гайок, а також, ця конструкція зафіксована на одної із шпильок через яку просмикнути кріплення-полозки, та яка є ближче-розташованою до груп контактних виходів із материнської плати. Крім того, вентилятор забезпечено регулятором частоти обертів. На кресленнях показано: Фіг.1 - Принцип роботи циліндричного корпусу. Фіг.2 - Система кріплення материнської та дочірніх плат. Фіг.3 - Корпус циліндричної форми в сборі. Фіг.4 - Вид з переду. Фіг.5 - Вид с заду. Фіг.6 - Корпус для збирання кластерних систем. Основна проблема повітряного охолодження в комп'ютерних корпусах - це велика кількість маленьких потужних вентиляторів. Вони й створюють надлишковий рівень шумів та вібрацій. А що, якщо замінити їх вентилятором, з добре розвитою крильчаткою, діаметром від 40 сантиметрів, що працює на низьких обертах!? Такий вентилятор, буде пропускати набагато більшу кількість холодного повітря через систему, і не випромінювати зайвих шумів та вібрацій. Потужність повітряного потоку буде здобуватись завдяки крильчатці великого розміру. Але сучасні комп'ютерні корпуси, не пристосовані під використання вентиляторів такого розміру. Ідеальною формою корпуса для вентиляторів більших розмірів, буде циліндрична форма. У корпусі такої форми, нагріті повітряні маси не будуть затримуватися, і він буде ідеально продуватися потоком холодного повітря, що нагнітає вентилятор, У такому корпусі, немає штучних "кишень-пасток" повітря, у яких могли б утворюватися "мертві зони". В системі має бути присутній, єдиний, потужній повітряний фільтр із синтепону (або іншого матеріалу), який фіксується на решітці (матеріал може будь який, вона повинна лише бути жорстка і достатньо пружна), котра не дозволяє синтепону (або іншому матеріалу) потрапити в працюючий вентилятор. Таким чином, проблема з утворенням пилу буде вирішена легко й без зайвих фінансових·витрат. Графічне зображення Фіг.1. По сьогоднішніх, сучасних стандартах, материнська плата кріпитися до бічної стінки корпуса. Таким чином, всі її елементи, що гріються, прохолоджуються тільки з одного боку, тому що інша сторона, майже впритул, прилягає до стінки корпуса, і забезпечити її охолодження, у сучасних корпусах, не представляється можливим. Дочірні плати: відеокарти, звукові плати, мережні адаптери, тюнери, контролери різних пристроїв, розміщені в системі таким чином, що при повному заповненні всіх РСІ слотів, відстань між комплектуючими не перевищує 3 см. Подібне розміщення робить їхнє охолодження дуже складним завданням. Але все це складно лише, у стандартному корпусі. У корпусі циліндричної форми, ця проблема перестає бути актуальною. Все зв'язування: материнська плата - дочірні плати, можна повернути в профіль на зустріч сильному повітряному потоку, що поширює великий, системний вентилятор. Кріплення материнської плати, здійснюється на рухливих кріпленнях-полозках, просмикнутих через шпильки, і зафіксованих гайками. Кріпильна планка дочірніх плат, фіксується на конструкції з коротких шпильок і гайок. Графічне зображення Фіг.2. Таким чином, повітряний потік буде обдувати всі сторони, як материнської плати, так і дочірніх плат. У результаті, одержуємо ідеальну систему повітряного охолодження в комп'ютерному корпусі. Обмін повітряних мас відбувається швидко, "мертвих зон" немає, шум та вібрації перебувають на прийнятному рівні. Холодні маси повітря, відфільтровані через сінтепоновий фільтр на "вході", що розсікаються материнською платою й дочірніми платами на кілька потоків, поєднуються за кріпильною планкою й обдувають комплектуючи, що перебувають на шляху проходження: Жорсткий магнітний диск, пристрій читання дискет, оптичний привід CDRom і Блок Енергопостачання та інші пристрої, які розташовуються в зіркоподібному порядку в задній частині корпуса. Графічне зображення Фіг.3. Дана модель, є ідеальною з погляду організації повітряного охолодження комп'ютерних комплектуючих. Однак при всіх її позитивних якостях, у неї є мінуси, - це розміри й нетрадиційна форма. Через центральне розміщення материнської плати, губиться багато простору й сам циліндричний корпус стає значно більш за габаритами, ніж традиційний комп'ютерний корпус. Корпус циліндричної форми важко скомпонувати з меблями, оргтехнікою, дизайном. Вся оргтехніка, офісні й домашні меблі, загальні принципи дизайну, передбачають наявність прямокутних комп'ютерних корпусів. Індустрія комп'ютерних корпусів, занадто довго розвивала прямокутну форму корпуса, і вона ввійшла в повсякденний побут, як аксіома в геометрії. Висновок: необхідно перенести всі достоїнства циліндричного корпуса з більшим вентилятором, у корпус прямокутної форми, щоб новий корпус мав звичну форму ї дизайн. Що й було мною зроблене. Графічні зображення Фіг.4 та Фіг.5. У такому корпусі обмін повітряних мас, максимально наближений до ідеального, котрий ми могли спостерігати в корпусі циліндричної форми. Відбувається рівномірне охолодження абсолютне всіх комплектуючих усередині корпуса. Потік холодних мас повітря, відфільтрованих на вході через сінтепоновий фільтр, остудивши усі комплектуючи .виштовхується з корпуса через отвори в бічній стінці. У даному корпусі, немає зустрічних потоків повітря, і не відбувається застоїв і змішувань гарячих і холодних мас повітря. Використання сильного, єдиного й односторонньо спрямованого потоку повітряних мас, дозволяє перемінити всю систему внутрішнього охолодження (процесора, відеокарти, вінчестера, північного моста материнської плати) з активної, котра використає малі вентилятори, на пасивну, котра представлена просто якісними радіаторами. Дана процедура, дозволить ще сильніше зменшити рівень шумів і вібрацій. Потужність й ефективність даної системи, вище стандартних сучасних рішень на базі повітряного охолодження. По своїм показникам дана система охолодження добігає до водяного охолодження, але на відміну від водяного охолодження, вона не потребує покупки коштовних агрегатів, та спеціальних знань. Додатковим плюсом, є низький рівень шумів і вібрацій, оскільки вентилятор у системі всього один, і він працює на малих обертах, а сила повітряного потоку досягається за рахунок розвитої крильчатки діаметром від 40 сантиметрів. У порівнянні із циліндричним корпусом, даний корпус, зовні, нагадує сучасні комп'ютерні корпуси. Він відмінно вписується в дизайн і відповідає всім сучасним поданням про комп'ютерний корпус. Він трохи ширше, ніж стандартний комп'ютерний корпус, але це пояснюється поперечним розміщенням материнської плати й додатковим місцем для великого вентилятора. Підключення всіх пристроїв: монітор, клавіатура, принтер, модем, миша й інших, відбувається через бічну панель корпуса, а не через задню, як у всіх сучасних корпусах. Кріплення материнської плати й дочірніх плат дуже просте й зручне. Для того, щоб зняти материнську плату, необхідно всього лише від'єднати енергоживлення, послабити кріплення, відсунути кріпильну планку дочірніх плат, і висунути материнську плату рухом "на себе". Дочірні плати, знімаються так само, як й у стандартному корпусі. Використання даного корпуса, у процесі збирання готових комп'ютерних систем, дозволить виробникам збільшити продуктивність праці, й зменшити час затрачуваний на зборку ПК. Кінцевим же користувачам, даний корпус істотно полегшить експлуатацію ПК. Наявність у системі єдиного фільтра, дозволяє бути на 100% упевненим у тім, що усередині корпуса не буде скапливаться пил, а отже немає необхідності проводити профілактичні чищення корпуса. Даний корпус, забезпечує сумісність із усіма відомими на сьогоднішній момент, модифікаціям комплектуючих, для настільних комп'ютерних систем. Кріплення комплектуючих універсальне! Отже користувачеві вже не потрібно турбуватися про сумісність "корпус - материнська плата", або "корпус-блок енергоживлення" Вільний простір, що є в даному корпусі, може бути використано комп'ютерними ентузіастами для установки: водяних і фреонових систем охолодження, які будуть доповнювати вже існуючу, блоків енергоживлення, Каі