具有整合且隔离的液体冷却的计算设备的制作方法

背景技术：

用于游戏和其他类型的高负载处理应用的个人计算机包括功能强大的处理器和图形板，它们在大量使用期间可能会变得非常热。因此，液体冷却已被用于冷却变热的部件，但这样的液体冷却系统在不降低冷却性能的情况下整合可能具有挑战性。

附图说明

现在将仅通过示例的方式来参考附图，附图中：

图1是具有整合且隔离的液体冷却的示例性计算设备的外部侧视图，其中以轮廓描绘了内部部件；

图2是图1的示例性计算设备的侧视图，其中一侧被移除以示出内部部件；

图3是图1的示例性计算设备的顶部透视图，其示出了包含处理部件的第一隔室的面向气隙的侧面，以及包含冷却部件的第二隔室的相对侧面，该相对侧面与第二隔室的相应的面向气隙的侧面相对；

图4是图1的示例性计算设备的底部透视图，其示出了包含冷却部件的第二隔室的面向气隙的侧面；

图5是具有整合且隔离的液体冷却的另一示例性计算设备的底部透视图；

图6是具有整合且隔离的液体冷却的另一示例性计算设备的侧视图，其中一侧被移除以示出内部部件；以及

图7描绘了图6的示例性计算设备的顶部透视图，其中一侧被移除并且内部部件被移除以示出成角度的板，该板形成第二隔室的包括开口的面向孔口的侧面。

具体实施方式

用于游戏和其他类型的高负载处理应用的个人计算机包括功能强大的处理器和/或图形板，它们在大量使用期间可能会变得非常热。因此，液体冷却已被用于冷却变热的部件，但这样的液体冷却系统要整合可能具有挑战性。例如，液体冷却系统可在计算设备的壳体内部，处于与计算设备的正被冷却的内部部件和/或其他发热部件相同的隔室中；这样的位置可能会引起液体冷却系统的冷却部件（例如，热交换器）所使用的空气的预加热，这可能会减少对计算设备的内部部件的冷却，和/或会降低液体冷却系统的液体冷却效率。虽然液体冷却系统的冷却部件可位于计算设备的壳体外部，但是这样的方法需要冷却系统的管道在壳体外部布设到冷却部件。

因此，本文提供了一种具有整合且隔离的液体冷却的计算设备。该计算设备包括壳体，该壳体包括：第一隔室，其包含处理部件；以及第二隔室，其包含液体冷却系统的冷却部件。这两个隔室由气隙和/或壳体中的孔口分隔，该气隙和/或孔口将第一隔室和第二隔室物理分隔并且热隔离，该气隙和/或孔口由壳体的外表面限定。这两个隔室在该气隙和/或孔口的一个侧面或相对侧面处通过一个导管和/或多个导管联接，所述导管在壳体内为液体冷却系统的管和电线提供内部路径，所述管将运送热的液体从第一隔室中的处理部件传送到第二隔室中的冷却部件。因此，该液体冷却系统和/或该液体冷却系统的冷却部件被整合到计算设备中，但与发热的处理部件隔离。

参考图1，其描绘了具有整合且隔离的液体冷却的示例性计算设备100的外部侧视图，其中以轮廓描绘了内部部件。计算设备100在下文中可互换地称为设备100。设备100包括壳体101和液体冷却系统103。设备100还包括壳体101的第一隔室111和壳体101的第二隔室112。壳体101的第一隔室111包含处理部件113。壳体101的第二隔室112包含下面更详细地描述的液体冷却系统103的冷却部件115、117。

设备100还包括壳体101中的气隙119，该气隙119将第一隔室111和第二隔室112物理分隔并且热隔离，该气隙119由壳体101的外表面限定。

设备100还包括壳体101的导管120，该导管120在气隙119的侧面121处联接第一隔室111和第二隔室112。该侧面121还对应于导管120的面向气隙的侧面。

导管120在壳体101内部将液体冷却系统103的管道125从第一隔室111引导到第二隔室112，该管道125将运送热的液体从处理部件113传送到用于消散的冷却部件115、117。

因此，例如，诸如热交换器和/或风扇之类的冷却部件115、117与处理部件113物理和热隔离，这是因为冷却部件115、117位于第二隔室112中，并且处理部件113位于第一隔室111中并由气隙119分隔。管道125被布设通过导管120，该导管120进一步限制第一隔室111和第二隔室112之间的空气流和/或热流。因此，第一隔室111和第二隔室112经由导管120进一步彼此物理和热隔离，而导管120进一步物理连接第一隔室111和第二隔室112（例如，彼此相距一定距离），同时为管道125和/或其中包含的液体和/或热提供路径。

处理部件113可包括中央处理单元（cpu）和/或图形处理单元和/或图形卡等。

虽然液体冷却系统103被描述为包括冷却部件115、117和管道125，但是液体冷却系统103可包括任何其他合适的部件，包括但不限于泵、与液体源的外部连接等。例如，该液体可以是水，并且设备100可包括与水龙头的外部连接等。然而，液体冷却系统103可以是闭环液体冷却系统，其中，加热的液体通过管道125的第一管从处理部件113传送到冷却部件115、117，并且冷却的液体通过管道125的第二管从冷却部件115、117传送回到处理部件113（例如，如所描绘的）。

此外，处理部件113可适于与液体冷却系统103一起使用，并且因此，可包括一个储存器或多个储存器等，以接收管道125的液体，该一个储存器或多个储存器用于促进处理部件113和该液体之间的热交换。

接下来参考图2，其描绘了示例性设备100的侧视图，其中壳体101的一侧被移除以示出内部部件，包括包含处理部件113的第一隔室111的内部以及包含冷却部件115、117的第二隔室112的内部。例如，如所描绘的，冷却部件115、117包括热交换器215和风扇217（它们相应地对应于图1的冷却部件115、117）。虽然仅描绘了一个热交换器215和一个风扇217，但是冷却部件115、117可包括多于一个热交换器215和/或多于一个风扇217。

图2还示出了管道125，其从处理部件113布设到处于气隙119的侧面121处的导管120中到达热交换器215。特别地，如所描绘的，设备100可在导管120中包括材料219，该材料219限制第一隔室111和第二隔室112之间的气流。例如，如所描绘的，材料219包括面板，该面板包括孔等，管道125穿过该孔。然而，材料219可包括热绝缘材料等。

虽然如所描绘的，材料219的面板将导管120与第一隔室111分隔，并且导管120通向第二隔室112，但在其他示例中，导管120可包括将导管120与第二隔室112分隔的面板（具有用于管道125的孔等）。

虽然未描绘，但导管120还可在壳体101内部将一个电力电缆和/或多个电力电缆从包含在第一隔室111中的电源（未描绘出）引导到风扇217（例如，其中材料219适于包括针对用于风扇217的电力电缆的一个孔和/或多个孔）。

气隙119的侧面121（以及相对侧面221）通常联接第一隔室111和第二隔室112的相应的面向气隙的侧面231、232。通常，第一隔室111和第二隔室112的面向气隙的侧面231、232隔着气隙119彼此相对。如所描绘的，第一隔室111和第二隔室112的面向气隙的侧面231、232彼此大致平行；然而，第一隔室111和第二隔室112的面向气隙的侧面231、232彼此可成任何合适的一个角度和/或多个角度，以增加供空气进入到第二隔室112中的面积。

此外，虽然如所描绘的，第二隔室112包括延伸至第一隔室111的中空区域233（例如，其可用作它们之间的替代导管），但是中空区域233和第一隔室111被不包括开口的面板分隔（例如，当中空区域233被用作替代导管时，该面板可适于包括用于管道125的开口）。中空区域233也可被填充和/或部分填充有热绝缘材料，以帮助防止热在隔室111、112之间流动。

特别地，如上所述，第二隔室112的冷却部件115、117包括风扇217，该风扇217位于第二隔室112的面向气隙的侧面232处，以将未加热的外部空气从气隙119吸入到第二隔室112中，以帮助消散通过管道125传送到冷却部件的热。例如，如所描绘的，第二隔室112的面向气隙的侧面232包括开口237和/或通气口，以例如通过风扇217将空气吸入到第二隔室112中。虽然开口237被描绘为处于图2中的特定位置，但是开口237可处于面向气隙的侧面232中的任何合适的位置。

此外，如上所述，第二隔室112的冷却部件115、117包括连接到管道125的热交换器215。其中，风扇217位于第二隔室112的面向气隙的侧面232处，以从气隙119抽吸空气越过热交换器215（例如，通过开口237）。此外，第二隔室112的与面向气隙的侧面232相对的相对侧面242包括开口247或通气口，空气通过该开口247或通气口离开第二隔室112。虽然开口247被描绘为处于图2中的特定位置，但是开口247可处于面向气隙的侧面232中的任何合适的位置。

因此，例如空气经由风扇217通过开口237从气隙119被吸入到第二隔室112中；该空气流经热交换器215。来自管道125的第一管的液体通常运送来自处理部件113的热而流入到热交换器215中，并且流经热交换器215的空气通过开口247消散来自热交换器215中的液体的热。如此，热交换器215可包括散热片等，其定位成通过开口247辐射热。然后，该液体通过管道125的第二管从热交换器215中流出回到处理部件113，以再次将热运送到热交换器215。

虽然关于散热片等描述了热交换器215，但是热交换器215可具有任何合适的构造，和/或为任何合适类型的热交换器。

接下来将注意力转向图3，其描绘了图1的示例性设备100的顶部透视图。

图3示出了第一隔室111的面向气隙的侧面231和第二隔室112的相对侧面242。在图3的视图中，气隙119被示出为穿过壳体101。例如，气隙119从壳体101的第一外表面301一直延伸到壳体101的第二外表面302，该外表面301、302彼此相对。外表面302以轮廓描绘，以指示外表面302位于外表面301后方，和/或以其他方式在图3中被隐藏。外表面301、302通过壳体101的侧表面和底部外表面以及通过气隙119的侧面121、221和隔室111、112的面向气隙的侧面231、232（其也对应于联接侧面121、221的气隙119的表面）联接。

此外，壳体101的相对外表面301、302各自包括第一隔室111、第二隔室112和导管120的相应外表面，使得例如，壳体101的与第一隔室111、第二隔室112和导管120重合的表面形成第一隔室111、第二隔室112和导管120的相应表面。然而，壳体101和/或第一隔室111和/或第二隔室112和/或导管120可由例如使用金属板材的任何合适数量的面板等制成。

如图3中进一步描绘的，第一隔室111的面向气隙的侧面231被封闭，以防止来自第一隔室111的热例如经由对流而流入到气隙119中。

如图3中进一步描绘的，第二隔室112的相对侧面242包括例如呈通气样式的开口247，以供来自热交换器215的热通过其排出。

接下来将注意力转向图4，其描绘了图1的示例性设备的底部透视图，该图示出了第二隔室112的面向气隙的侧面232，以及壳体101的外表面301，和气隙119的侧面121。如图3中一样，气隙119被示出为穿过壳体101并在外表面301、302之间延伸，其中该外表面302被理解为在图4中隐藏。

图4还示出了第二隔室112的面向气隙的侧面232中的开口237，来自气隙119的空气通过该开口237流入到第二隔室112中，该开口237布置成通气样式。

图4还示出了第二隔室112的面向气隙的侧面232从第一外表面301延伸到第二外表面302。

因此，如图3和图4中所描绘的，气隙119穿过壳体101从壳体101的第一外表面301到壳体101的第二外表面302，气隙119由第一隔室111和第二隔室112的相对的面向气隙的侧面231、232以及导管120的面向气隙的侧面（例如，其与气隙119的侧面121重合）限定。

因此，根据图3和图4，气隙119被理解为包括穿过壳体101的孔口和/或穿过壳体101的孔等。然而，气隙119也可具有其他构造。

例如，接下来将注意力转向图5，其描绘了类似于设备100的示例性计算设备500的底部透视图。因此，如设备100一样，计算设备500包括：壳体501、第一隔室511，其包含处理部件（未描绘出）；以及第二隔室512，其包含液体冷却系统的冷却部件（未描绘出）。虽然未描绘计算设备500的内部部件，但是仍然理解为存在与设备100的内部部件相对应的内部部件。

计算设备500还包括壳体501中的气隙519，该气隙519将第一隔室511和第二隔室512物理分隔并且热隔离，该气隙119由壳体501的外表面限定。计算设备500还包括壳体501的导管520，该导管520在气隙519的侧面521处联接第一隔室511和第二隔室。导管520通常在隔室511、512之间布设管道。在图5中，第一隔室511、第二隔室512和导管520的内部位置以轮廓描绘。

然而，与包括孔口和/或孔的气隙119对比，气隙519包括壳体中的弯曲部和/或在壳体501中不存在材料和/或壳体501中的槽，该槽从导管520一直延伸到壳体501的相对侧面522。例如，如所描绘的，第二隔室512形成相对于气隙519悬伸和/或悬置等并且由导管520支撑的架。

在再另外的示例中，根据本说明书的具有整合且隔离的液体冷却的计算设备可具有其他构造，和/或适于多个处理部件。

例如，接下来将注意力转向图6，其描绘了具有整合且隔离的液体冷却的示例性计算设备600。计算设备600（以下可互换地称为设备600）类似于设备100，具有带相同编号的相同部件，但是处于“600”系列而不是“100”系列中。然而，如下文将描述的，与设备100对比，设备600包括两个导管、两个处理部件和两个热交换器，例如该两个处理部件各一个热交换器。特别地，设备600被描绘为一侧被移除，以示出其内部部件，类似于图2中的设备100的视图。

如所描绘的，设备600包括壳体601和液体冷却系统603。设备600还包括壳体601的第一隔室611，该第一隔室611包含处理部件613-1、613-2。例如，处理部件613-1可包括中央处理单元（cpu），并且处理部件613-2可包括图形处理单元（gpu）和/或图形板。处理部件613-1、613-2在下文中可互换地统称为处理部件613，并且一般地称为处理部件613。

设备600还包括壳体601的第二隔室612，该第二隔室612包含液体冷却系统的冷却部件，该冷却部件包括一个热交换器和/或多个热交换器615-1、615-2以及一个风扇617和/或多个风扇617。热交换器615-1、615-2在下文中可互换地统称为热交换器615并且一般地称为热交换器615。

设备600还包括穿过壳体601的孔口619，该孔口619将第一隔室611与第二隔室612分隔。孔口619类似于设备100的气隙119。

设备600还包括壳体601的两个导管620-1、620-2，该两个导管620-1、620-2在孔口619的相对侧面处联接第一隔室611和第二隔室612，该两个导管620-1、620-2在壳体601内部将液体冷却系统603的管道625-1、625-2从第一隔室611引导到第二隔室612，该管道625-1、625-2将运送热的液体从处理部件613传送到用于消散的冷却部件，并且特别是传送到热交换器615。

导管620-1、620-2在下文中可互换地统称为导管620，并且一般地称为导管620。管道625-1、625-2在下文中可互换地统称为管道625，并且一般地称为管道625。

虽然未描绘出，但是一个导管620或两个导管620进一步在壳体601内部将一个电力电缆和/或多个电力电缆从包含在第一隔室611中的电源630引导到该风扇和/或多个风扇617。

与设备100一样，该两个导管620限制第一隔室611和第二隔室612之间的气流，并且可在该两个导管620中包括限制第一隔室611和第二隔室612之间的气流的材料。如所描绘的，该材料可包括处于该两个导管620和第一隔室611之间的相应面板639，该面板639具有用于管道625的孔和/或孔口。该材料还可包括热绝缘材料。

虽然如所描绘的，导管620与第二隔室612联接和/或通向第二隔室612，但在其他示例中，导管620可包括处于其间的相应面板，该面板类似于面板639，具有用于管道625（和/或电力电缆）的孔。

虽然在图6中设备600被描绘为一侧被移除以示出内部部件，但要理解的是，与设备100一样，设备600包括壳体601的相对的外表面（例如，类似于外表面301、302），这些外表面包括第一隔室611、第二隔室612和该两个导管620的相应外表面。

如图6中进一步描绘的，第一隔室611和第二隔室612各自包括相应的面向孔口的侧面641、642，其在下面更详细地描述。

此外，第二隔室612的一个风扇和/或多个风扇617处于第二隔室612的面向孔口的侧面642处，以从孔口619（例如，通过面向孔口的侧面642处的开口647）吸入空气并越过该热交换器和/或多个热交换器615。此外，如将在下面描述的图7中所示，第二隔室612的与面向孔口的侧面642相对的相对侧面652包括开口，空气在流经该热交换器和/或多个热交换器615之后通过该开口离开第二隔室612。

如图6中所描绘的，设备600的第二隔室612中的冷却部件包括第一热交换器615-1，来自第一处理部件613-1的第一管道625-1通过导管620-1被引导到该第一热交换器615-1，以冷却第一处理部件613-1。

然而，还如图6中所描绘的，第二隔室612中的冷却部件还包括第二热交换器615-2，来自第二处理部件613-2的第二管道625-2通过导管620-2被引导到该第二热交换器615-2，以冷却第二处理部件613-2。因此，液体冷却系统603包括第二管道625-2，其穿过导管620-2在壳体601内部从第一隔室611延伸到第二隔室612。

一般而言，第一管道625-1将来自第一处理部件613-1（例如，诸如cpu）的热传送到热交换器615-1，并且第二管道625-2将来自第二处理部件613-2（例如，诸如gpu和/或图形卡）的热传送到第二热交换器615-2。

实际上，设备600可包括用于处理部件613-1、613-2中的每一个的相应的热交换器615。

例如，如所描绘的，处理部件613包括第一处理部件613-1和第二处理部件613-2，并且热交换器615包括用于第一处理部件613-1和第二处理部件613-2的相应的热交换器615-1、615-2，管道625将来自第一处理部件613-1和第二处理部件613-2的相应的热传送到相应的热交换器615-1、615-2。

实际上，在其他示例中，处理部件613包括多个处理部件613（例如，多于一个处理部件613和/或多于两个处理部件613），热交换器615包括与该多个处理部件613成一对一关系的多个热交换器，管道625将来自该多个处理部件613的相应的热传送到该多个热交换器615中的相应热交换器615。

因此，例如，虽然设备600被描绘为仅具有cpu（例如，处理部件613-1）和一个gpu和/或图形卡（例如，处理部件613-2），但设备600可包括多于一个cpu和/或多于一个gpu和/或图形卡，而在第二隔室612中为每一个设置相应的热交换器615，并且为每一个设置相应的管道625。然而，在其他示例中，由于空间限制，设备600可包括比处理部件613更少数量的热交换器615。

如所描绘的，设备600可包括其他类型的部件，包括但不限于穿过第一隔室611的一个壁和/或多个壁的风扇657、硬盘驱动器667、连接器、计算机板和/或可与个人计算机和/或计算设备等一起使用的任何其他合适的部件。风扇657可用于为第一隔室611中的未被液体冷却系统603冷却的部件提供冷却；例如，第一壁处的风扇657可将空气吸入到设备600中，而与第一壁相对的第二壁处的其他风扇657可将空气从设备600中吸出。

实际上，如所描绘的，第一处理部件613-1被安装到计算机板699，并且第一管道625-1通过该板中的相应孔口布设，以将第一管道625-1中的液体引导到第一处理部件613-1，例如，引导到处于计算机板699的与图6中所描绘的相对的一侧上的第一处理部件613-1的储存器。第二处理部件613-2可类似地适用于液体冷却系统603。

如所描绘的，第二隔室612的面向孔口的侧面642包括类似于设备600的面向气隙的侧面232中的开口237的开口647和/或通气口。然而，虽然第一隔室111和第二隔室112的面向气隙的侧面231、232彼此大致平行，但是如在图7中最佳地看到的，第二隔室612的面向孔口的侧面642呈“v”形，其中该“v”的中心沿孔口619的纵向轴线居中地延伸到孔口619中，使得开口647相对于风扇617和/或孔口619和/或第一隔室611的面向孔口的侧面641成角度。

例如，图7描绘了设备600的顶部透视图，其中一侧被移除并且内部部件被移除以示出成角度（“v”形）的板701，该板701形成包括开口647的第二隔室612的面向孔口的侧面642的两个部分，面向孔口的侧面642的每个部分从开口619向外在大致相反的方向上成角度。孔口619的垂直于第一隔室611的面向孔口的侧面641的相对侧面720可各自包括凹口（例如，互补的“v”形凹口），成角度的板701被放置和/或附接到该凹口中。此外，可选择成角度的板701的角度和/或面向孔口的侧面642的所述部分的角度，以通过风扇617促进空气从孔口619和/或与孔口619相邻的区域流入到第二隔室612中。

特别地，通过使面向孔口的侧面642的所述部分成角度（例如，在两个方向上），并且因此使开口647成角度，例如与设备100相比，第二隔室612具有增加的空气进入面积；如此，与设备100相比，开口647的数量和/或开口647的面积可增加。任何合适的角度都在本说明书的范围内；如所描绘的，面向孔口的侧面642侧的每个部分的角度相对于面向孔口的侧面641为大约15度，然而该角度可大到45度，但是角度越大，开口619越小。因此，角度的选择可以是面向孔口的侧面642的面积与开口619的尺寸之间的折衷。

虽然板701和面向孔口的侧面642的两个部分被描绘为“v”形（例如，沿开口619的纵向轴线和/或板701和/或第二隔室612），但是面向孔口的侧面642可以是任何合适的形状，该形状使得空气进入到第二隔室612中的面积增加（例如，与设备100相比）。例如，面向孔口的侧面642可以是弯曲的等。

此外，虽然当前示例关于在形状上为矩形的气隙119和/或孔口619来描述，但是气隙119和/或孔口619可呈任何合适的形状。

图7还示出了处于第二隔室612的相对侧面652中的开口747和/或通气口，空气通过该开口747和/或通气口从第二隔室612排出。

应当认识到，上面提供的各种示例的特征和方面可被结合到也落入本公开的范围内的其他示例中。