讓電腦吹冷氣的迷你機
一、 開發原由
我們是一組工程師,今年開發一組迷你壓縮機,是業界最小的壓縮機,體積比一個可樂罐還小.目前正以這組產品為基礎,開發各種小型冷藏/冷卻系統.而選中的第一個應用面就是電腦散熱,目前已經完成兩台樣機(詳見圖 2與圖 3).

迷你壓縮機直徑為60mm,長度為100mm,重量1.28kg (參考圖 1),電源規格為DC12/24V,滿載時耗電量47W.使用R134a冷煤為流體介質.當蒸發溫度為25℃時,冷卻能力為180W(最大冷卻能力為270瓦).

二、 白色樣機
首先介紹的電腦主機為白色樣機(圖 2),其規格如下: Intel Celeron 3.06GHz 處理器,華碩P5LD2-VM主機板,連鈺350瓦電源供應器,蛇吞象機殼(配備12公分系統風扇, 處理器導風管道與8公分風扇),處理器散熱採用盒裝散熱器(太陽花散熱鰭片搭配NIDEC F09A-12B3S1風扇).

改裝時,首先將機殼側板的導風通道與8公分風扇取下,再將處理器盒裝散熱器取下.接著就是設計並安裝新型冷卻系統.冷卻系統主要元件包含迷你壓縮機,熱交 換器(鋁片+銅管+風扇),毛細管,冷板(cold plate)與銅管.當罐入冷煤後,冷煤就在這個密閉系統內進行循環,將處理器的熱量搬到熱交換器之後,再將熱量由熱交換器散到週遭.如此週而復始地將熱 量由熱源移到週遭.

測試條件與結果敘述如下,周溫為26.5℃時,壓縮機轉速設定為3120RPM.當處理器未超頻,並使處理器維持滿載時,處理器溫度為46℃(圖 4);當處理器超頻到3.4GHz,並使處理器維持滿載時,處理器溫度為53℃(圖 5).

三、 黑色樣機
黑色樣機的配備與白色樣機相似,但處理器為Intel P4 560 Prescott 3.6GHz(傳說中發熱量最大的處理器,約115瓦),電源使用蛇吞象機殼所附之350瓦供應器.

當熱交換器搭配的是台達AFB1212VHE風扇(3100RPM)時,測試條件與結果敘述如下,周溫為24℃時,壓縮機轉速設定為2640RPM.當處 理器未超頻,並使處理器維持滿載時,處理器溫度為38℃(圖 6);當處理器超頻到4GHz,並使處理器維持滿載時,處理器溫度為51℃(圖 7).

當熱交換器搭配的是蛇吞象風扇(1280RPM)時,測試條件與結果敘述如下,周溫為21.5℃時,壓縮機轉速設定為2100RPM.當處理器超頻10%(3.96GHz),並使處理器維持滿載時,處理器溫度為57℃.

四、 控制技術
控制部分,將原本主機板上用來提供機殼風扇電源的接腳,當作訊號源,控制
壓縮機電源啟動與電腦啟動同步;另外白色樣機有搭配轉速控制功能,類似風扇的PWM控制,藉由監控處理器的溫度,來調整壓縮機的轉速.讓壓縮機處於最佳轉速.

五、 結論
以上兩個樣機的系統設計最高原則為”快速”,換言之,系統的各個部件都未慮
最佳化設計,且壓縮機的轉速均未達額定轉速,但以此情況下都可以滿足電腦散熱的需求,因此本組對此新系統應用於實際電腦上是樂觀的.目前的工作只是規劃中 的一部份,後續的工作依然很多.應用於電子散熱的部分,本組將持續進行修改,以讓系統使用於實際產品上更方便且性能更高.並陸續將壓縮機的應用延伸到光電 產品散熱,小型空調與小型冷藏系統.

 

圖 1 迷你壓縮機特寫

 

 

 


圖 2 電腦主機1 (Intel Celeron 3.06GHz 處理器)

 

 

 

 


圖 3 電腦主機2 (Intel P4 3.6GHz 處理器)

 

 

 

 


圖 4 白色樣機處理器測試條件與溫度(未超頻)

 

 

 

 

圖 5 白色樣機處理器測試條件與溫度(超頻至3.4GHz)

 

 

 


圖 6 黑色樣機處理器測試條件與溫度(未超頻)

 

 

 


圖 7 黑色樣機處理器測試條件與溫度(超頻至4GHz)

甘丹家電(姜先生) 發表在 痞客邦 PIXNET 留言(1) 人氣()


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  • 思偉
  • 請問大大
    您買的迷你壓縮機、與熱交換器、毛細管、冷板
    這樣各要多少錢?

    小弟有點想弄一個,不知道哪裡才買的到,我只知道迷你壓縮機東元有在做。

    麻煩告訴我一下,我很想知道 ...
    謝謝你