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散熱結構的合理性是關系到工控機能否穩定工作的重要因素。溫度過高會導致工控機系統不穩定，加快零件的老化。而隨著CPU主頻的不斷提高、高速硬盤的普遍使用、高性能顯卡的頻繁換代，工控機內部的散熱問題也越來越受到重視。
目前大多數工控機箱采用的是雙程式互動散熱：外部低溫空氣由機箱前部高速滾珠風扇和機箱兩側散熱孔吸入進入機箱，經過硬盤架、南北橋芯片、各種板卡、北橋芯片，最后到達CPU附近，在經過CPU散熱器后，熱空氣一部分從機箱后部的兩個高速滾珠排氣風扇抽出機箱，另外一部分通過電源風扇排出機箱。工控機箱采用滾珠風扇，優點是風量大、轉速高、發熱少、使用周期長、噪音低，實現高效散熱。
有的廠商為了避免機箱內雜亂的走線影響空氣的流動，在合適的位置設置理線夾，將數據線和電源線固定在不影響風道的位置上。也有的廠商在工控機箱側面、頂部增加風扇，對雙程式互動散熱通道進行“改良”，使得機箱內部空氣流動發生變化：機箱外部的空氣進入機箱后，由于機箱頂部風扇強制對流，部分低溫空氣沒有按照原先的路線到達CPU附近，直接被抽出機箱，這樣反而降低了低溫空氣的散熱作用。
而為了對高速硬盤散熱，有的廠商在驅動器架的前部安裝附加進氣風扇，不但能夠增加機箱內空氣流量，而且可以直接對硬盤進行散熱。還有就是將傳統的硬盤安裝位置下移，使硬盤和機箱底部接觸。既利用了機箱底板增強硬盤散熱，又可以使新鮮的低溫空氣進入機箱后首先給硬盤散熱，大幅度降低了硬盤熱量，延長硬盤使用周期。
隨著工控應用越來越廣泛，結構、體積等因素直接影響工控機的發展方向，由此衍生出嵌入式工控機。嵌入式工控機具有低功耗、體積小、無風扇、穩定性強等特點，其被動式散熱方式大大提高了產品可靠性，徹底解決了傳統工控機散熱不足及使用周期等問題。
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