CN108287600A - 流线型反噪装置及包含其的运算装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种流线型反噪装置及包含其的运算装置。该流线型反噪装置包含气阻墙，气阻墙具有前表面、后表面以及多个开口，开口由前表面延伸至后表面并定义出开放空间；以及多个分流结构，设置毗邻于前表面，每一分流结构沿着气阻墙的前表面垂直延伸。开口是配置以定义毗邻于分流结构的气阻墙中的第一墙区以及介于第一墙区间的第二墙区。第一墙区的开口面积与第一墙区的总面积的第一比值大于第二墙区的开口面积与第二墙区的总面积的第二比值。

Description

流线型反噪装置及包含其的运算装置

技术领域

本发明涉及一种流线型反噪装置，能用以降低主机设备中个别电子元件所发出的噪音。

背景技术

主机***运作时会产生不必要的热能。若无法移除主机***运作时产生的不必要热能，将会降低主机***的效率，并转而对主机***造成损害。一般而言，会于主机***中安装风扇，让主机***散热与降温。

随着主机***的运作速度提升，主机***运作时产生的热能也大幅增加。高速风扇被引入以移除主机***产生的多余热能。然而，高速风扇比一般风扇产生更多的噪音。鉴于这些原因，优化电脑***内降噪与散热的设计至关重要。

基本上会加速气流以提升散热效率。气流越强，其尾流的扰动及噪音就越大。在特定状况，当气流加速，产生喷流时硬盘执行读写的能力会变差。因此，主机***制造商面对的是一个在噪音、散热效率以及硬盘读写效能之间的挑战。

发明内容

本发明公开一种用于硬盘喷流的流线型反噪装置。依据多种实施方式中的一者，流线型反噪装置可包含气阻墙，气阻墙具有前表面、后表面以及多个开口，开口由前表面延伸至后表面并界定出开口面积。此装置也可包含设置毗邻于前表面的分流结构，每一分流结构沿着墙的前表面垂直延伸。

在本发明的一些实施方式中，与分流结构毗邻的气阻墙中的开口是配置以界定出于气阻墙中的第一墙区以及介于第一墙区间的第二墙区。进一步来说，在本发明的某些实施方式中，第一墙区内开口面积对于第一墙区总面积的第一比值大于第二墙区内开口面积对于第二墙区总面积的第二比值。

在此流线型反噪装置的一例示性实施方式中，每一分流结构可包含垂直延伸件以及支撑件；垂直延伸件具有背对前表面的弧形引导面，支撑件将垂直延伸件耦合至气阻墙。在一些实施方式中，垂直延伸件为圆柱杆。在此装置的一例示性实施方式中，第一墙区的第一比值是均匀的，且第二墙区的第二比值是均匀的。

在此流线型反噪装置的一例示性实施方式中，第二比值至少两倍大于第一比值。进一步来说，在此流线型反噪装置的一例示性实施方式中，每个第一区间的宽度为分流结构的对应者的四到五倍。在此发明的一些实施方式中，简易反噪装置可包含设置毗邻于后表面的吸音器。吸音器可包含多个通风道，由后表面向外延伸。进一步来说，通风道设置于吸音器内，每一分流结构间。

附图说明

图1为本发明的一实施方式的包含硬盘喷流的***的等角俯视图；

图2为本发明的一实施方式的包含硬盘喷流的***的等角正视图；

图3为本发明的一实施方式的流线型反噪装置的简化方块图；

图4为本发明的一实施方式的流线型反噪装置的示意图，其中流线型反噪装置的气阻墙的前表面包含吸音器；

图5A与图5B为本发明的一实施方式的流线型反噪装置的吸音器的示意图；

图6A与图6B为本发明的一实施方式的流线型反噪装置的效能的图形显示示意图。

符号说明

10：主机设备

20：前端

30：后端

50：气流

60：出风口侧

70：入风口侧

200：存储阵列模块

201n：存储阵列

202：间隔

203n：磁盘装置

250：风扇模块

251n：风扇

300：流线型反噪装置

310：气阻墙

311：前表面

312：后表面

313A：开口

313B：开口

314：第一墙区

315：第二墙区

320：分流结构

321：支撑件

322：垂直延伸件

350：吸音器

352：主吸音体

353：通风道

354：吸音体

360：空间

具体实施方式

本发明参照附加的附图详加阐述，其中的参考编码用以指称图中所有近似或相等的元件。附图未依比例绘制，且仅用以图示此一发明。以下将以应用例阐述本发明的各面向。阐明众多特定细节、关联性以及方法的目的是为使本发明能被充分了解。然而，拥有相关领域的通常技术者，可轻易理解此发明能通过其他方法或省略特定细节的其一或以上而被实行。其他例子中，为避免失焦，将不细加说明众所周知的结构或操作。此发明并不受动作或事例的图示顺序限制，如，某些动作可依不同顺序且/或同时与其他动作或事例并行。再者，为实作此发明所提出的方法，阐示的动作或事例并非全然不可或缺。

为解决噪音、散热效率以及硬盘读写效能间的权衡，本发明的实施方式提供一种用于硬盘喷流的流线型反噪装置。在此发明中，该流线型反噪装置可作为具有吸音器的气动装置，通过解决噪音、散热效率以及硬盘读写效能的课题，以增强硬盘表现。

依据一实施方式，图1与图2为主机设备10与例示气流50的等角俯视与等角正视图。在一些实施方式中，主机设备10包含多个风扇模块250以及一个存储阵列模块200。主机设备10可包含前端20与后端30。气流50可通过风扇模块250由前端20流往后端30，期间会穿过主机设备10及包含于其内的存储阵列模块200。应了解包含于主机设备10内的其他元件并未在此提及。上述所提及的元件仅为举例，且不限制本发明。在此领域中具通常知识者可依此发明弹性增加其他元件。

在一些实施方式中，存储阵列模块200设置于主机设备10中。为了最大化存储空间，存储阵列模块200可包含多个紧密堆叠的存储阵列201n。为置入最多的存储阵列201n，存储阵列201n之间的间隔202极小。在图1中，该存储阵列模块200可包含18个紧密堆叠的存储阵列201n。每一存储阵列201n包含多个磁盘装置203n。磁盘装置203n可包含硬盘机、固态硬盘机或其组合。进一步来说，以此发明的目的而论，磁盘装置203n可包含未在此详述的其他技术的碟机。在图1中，磁盘装置203n可包含90个硬磁机。应了解，上述所提及存储阵列201n与磁盘装置203n的数量(如18与90)都仅为举例，且本发明不受此限。具此领域的通常知识者可依需求选择恰当的存储阵列数量。

依据此发明的一实施方式，多个风扇模块250并排于主机设备10内。风扇模块250设置于存储阵列模块200附近，以通过对流冷却存储阵列模块200。风扇模块250被用以增强主机设备10中自前端20至后端30的对流。风扇模块250可包含4面电脑设备中高功率的风扇251n。因此，由风扇251n所产生的气流50沿x轴穿过紧密堆叠的存储阵列201n进出主机设备10。因而，以效率而论，本实施方式增强了沿x轴流动的气流而使存储阵列201n间的空隙有效降温。此致风扇模块250得以保持存储阵列模块200于期望的温度运行。应了解，上述所提及的风扇数量(如4)仅为举例，且本发明不受此限。具此领域的通常知识者可依需求选择恰当的风扇数量。

请参照图2。风扇模块250将空气自入风口侧70吸入，并往出风口侧60排出。实际上，通过主机设备10的气流50并非成层状，且在出风口侧60的通风空间内存在为数可观的乱流。因为存储阵列模块200的密集度，自间隔202吹过的空气会在出风口侧60处碰撞，造成通风空间内的气压与乱流增加。由连续性方程式(equation of continuity)推知，当空气进入狭缝时空气速率会提升。因此，当气流50通过存储阵列模块200时其空气速率增加。当气流50离开存储阵列模块200至出风口侧60的通风空间时，气流50的速率下降。该气流50化作紊流。

依据本发明的实施方式，提出一种流线型反噪装置，来降低主机设备10出风口侧60的通风空间内的乱流并引导空气自存储阵列模块200排出。

图3为流线型反噪装置300的简化图。流线型反噪装置300可包含气阻墙310以及多个分流结构320。流线型反噪装置300及其元件可由板金经现有金属加工技术(诸如弯板、模铸及冲压)制成。因此，流线型反噪装置300的造价低廉。或者，流线型反噪装置300及其元件可由铝合金、钢合金、塑胶材料、或其任意的组合制成。应了解，流线型反噪装置300及其元件可包含任何能构成具抗温差、防火、抗震荡以及抗高速气流性质的材料。上述所提及的材料仅为举例，且本发明不受此限。具此领域的通常知识者可依此发明弹性选择任何材料。

在本发明的一些实施方式中，气阻墙310可包含前表面311及后表面312。在一实施方式中，前表面311朝向存储阵列模块200摆设。进一步说，后表面312反向于前表面311，并反向于存储阵列模块200摆设。气阻墙310也可包含由前表面311延伸至后表面312的多个开口313A与313B。第一群开口313A的直径可大于第二群开口313B的直径。在一例示性实施方式中，气阻墙310的第一墙区314可具有由第一群开口313A所定义的一开口面积，且此开口面积约占第一墙区314的70％。

相较之下，气阻墙310的第二墙区315可具有由第二群开口313B所定义的一开口面积，且此开口面积约占第二墙区315的30％。应了解，可更动开口313A与313B的尺寸。上述气阻墙310中所界定的开口面积仅为举例，且本揭露不受此限。具此领域通常知识者可依此发明弹性选择因开口型而异的开口面积的大小。举例而言，在一实施方式中，气阻墙310可包含因开口尺寸一贯而定义一致的开口面积。在一些实施方式中，气阻墙310中第一墙区314可具有约为气阻墙310中第二墙区315两倍大的开口面积。

流线型反噪装置300可包含多个分流结构320。在一些实施方式中，分流结构320毗邻于气阻墙310的前表面311。如图3所示，分流结构320可从第二墙区315沿墙的前表面311垂直延伸。可更动分流结构320的宽度。

在一些实施方式中，分流结构320比毗邻的第二墙区315窄很多。举例而言，第二墙区315的宽度可为分流结构320的一对应者的四到五倍。在本发明的一实施方式中，每一分流结构320可包含垂直延伸件322以及支撑件321，支撑件321将垂直延伸件322耦合至气阻墙310。垂直延伸件322可具有多种外型。举例而言，垂直延伸件322可包含具多种外型配置的垂直延伸件。在一例中，垂直延伸件322为圆柱杆。在另一例中，垂直延伸件322为立方杆。上述所提垂直延伸件322的外型仅为举例，且此发明不受此限。

流线型反噪装置300是配置以分散气流50并将乱流降至最低。更明确而言，气阻墙310中的开口313A与313B接收并重新引导自存储阵列模块200水平放出的气流50。此外，与气阻墙310耦合的垂直延伸件322提供了足够的阻抗力以分散气流50并将其推升至出风口侧60的通风空间。

可改变流线型反噪装置300的尺寸，以使每一分流结构320及与其对应的气阻墙310横跨数个存储阵列。使用流线型反噪装置300将可减少允许气流50通过主机设备10所产生的乱流。

请参照图4，流线型反噪装置300也可包含设置毗邻于气阻墙310的前表面311的多个吸音器350。每一吸音器350位于气流50的流通路径中央。在一实施方式中，气流50先自存储阵列201n间的间隔202通过。接着，气流50被分流结构320分散并通过气阻墙310中的开口313A与313B。此刻，被分散与隔离的气流50被推送至吸音器350。如图4所示，吸音器350安排于风扇模块250与存储阵列模块200之间，使每一吸音器350都面向出风口侧60。如图4所示，空气经气流50的流通路径被分流结构320分散并通过气阻墙310的开口313A与313B，而后该流通路径位于吸音器350所定义的空间中。安排吸音器350使其之间备有空间360。连接至主机设备10的吸音器350框出空间360。在一些实施方式中，空间360可包含多个通风道353，通风道353由后表面延伸出去以排放气流。举例而言，在一些实施方式中，吸音器350与存储阵列模块200相距5至6毫米。

请参照图5A与图5B及图6A与图6B。吸音器350可包含主吸音体352以及吸音体354。主吸音体352装设于分流结构320后方。吸音体354水平摆放。如图5A与图5B所示，排列主吸音体352与吸音体354以创造能增强吸音效果的气道***。主吸音体352与吸音体354可使用相同材料，或具不同吸音系数的相异材料。主吸音体352及吸音体354可包含的吸音材料诸如玻璃纤维(glass wool)、胺甲酸酯发泡体(urethane foam)及类似者。通过选择最适当的吸音材料，吸音器350可全部或部分地由上述材料制成。应了解，吸音器350可包含任何能构成高吸音效能的材料。上述所提及的材料仅为举例，且本发明不受此限。具此领域的通常知识者可依此发明弹性选择任何材料。

分流结构320是配置以固定吸音器350于主机设备10。分流结构320可由板金经现有金属加工技术(诸如弯板、模铸以及冲压)制成。气流50遭分流结构320分散时会产生声波，通过气阻墙310的开口313A与313B时亦然。声波先与面朝风扇模块250的吸音器350碰撞，然后部分地被吸音器350中的吸音体354与主吸音体352吸收。尚未被吸收的扩散声波接着通过介于吸音器350间的空间360，并通往由吸音器350所形成的通风道353。换句话说，因气流被分流结构320分散所产生的声波，及气流穿过气阻墙310中开口313A与313B所产生的声波，会沿气流的流动通道反复的与吸音器350碰撞，最终才由通风道353自主机设备10排出。

每次声波与吸音器350碰撞，都会使声波遭吸收与削弱。此有助于降低主机设备10的噪音。

以上已描述本发明的多种实施方式，应了解其呈现仅用以举例，而非限制。已公开的实施方式，可在不偏离此发明的精神与范畴之下，依此发明做出数种更动。因此，此发明的广度与范畴不受前述的实施方式限制。此发明的范畴应依后述的权利要求及其等效所定义。

虽本发明已阐释及详述相关实施方式，其他熟悉此领域的技术者经阅读及理解此说明书及附图，可想出等效的变更与修改。再者，此发明的特定特征可能仅公开于多个实施方式之一，此特征可与一或多个其他实施方式中的特征组合，以便达成特定应用的期望与优点。

用于此处的术语仅为详述特定实施方式且非有意限制此发明。如此处所用的单数型“一”与“该”亦意指复数型，除非上下文清楚指明其限制。再者，关于用词“包括”、“具有”、“拥有”或其他变形，不管用于详细实施细节及/或权利要求中，此类用词的用法都近于“包含”。

除非特别定义，所有此处的用语(包含技术性及科学性的用语)，都能被具此发明领域的通常技术者轻易理解。应进一步明了，此处于字典上常载明的通常用语，应以相关领域的背景解读，且除非在此特别定义，此解读不应太理想化或过度正规。

Claims (10)

1.一种流线型反噪装置，包含：

气阻墙，具有一前表面、一后表面以及多个开口，该些开口由该前表面延伸至该后表面并界定出开口面积；以及

多个分流结构，设置毗邻于该前表面，每一该些分流结构沿该气阻墙的该前表面垂直延伸，

其中该些开口是配置以界定出毗邻于每一该些分流结构的该气阻墙中的第一墙区与介于该些第一墙区之间的第二墙区，以及

其中该些第一墙区的该些开口面积与该些第一墙区中的一总面积的一第一比值大于该些第二墙区中的该些开口面积与该些第二墙区中的一总面积的第二比值。

2.如权利要求1所述的流线型反噪装置，其中每一该些分流结构包含至少一垂直延伸件以及一个或多个支撑件，该垂直延伸件具有一弧形引导面背对该前表面，该一或多个支撑件将该至少一垂直延伸件耦合至该气阻墙。

3.如权利要求1所述的流线型反噪装置，还包含一吸音器，设置毗邻于该后表面。

4.如权利要求3所述的流线型反噪装置，其中该吸音器包含多个通风道，自该后表面延伸出。

5.如权利要求4所述的流线型反噪装置，其中该些通风道设置于该吸音器内，并位于该些分流结构之间。

6.一种运算装置，包含：

外壳，具有进风口侧、出风口侧、第一侧壁以及第二侧壁，该第一侧壁及该第二侧壁自该进风口侧延伸至该出风口侧；

至少一机架，至少部分地由该第一侧壁延伸至该第二侧壁，该至少一排机架是配置以接受多个硬盘，并在该些硬盘之间提供多个间隙；以及

流线型装置，设置于该至少一排机架与该出风口侧之间，该流线型装置包含一气阻墙，该气阻墙具有一前表面、一后表面以及多个开口，该些开口由该前表面延伸至该后表面并界定出开口面积；该流线型装置也包含多个分流结构，设置毗邻于该前表面，每一该些分流件沿该墙的该前表面垂直延伸且面向该些间隙的其中之一，

其中该些开口是配置以界定出毗邻于每一该些分流结构的该气阻墙中的第一墙区与介于该些第一墙区之间的第二墙区，以及

其中该些第一墙区中的该些开口面积与该些第一墙区中的一总面积的第一比值大于该些第二墙区中的该些开口面积与该些第二墙区中的一总面积的第二比值。

7.如权利要求6所述的运算装置，其中每一该些分流结构包含至少一垂直延伸件以及一或多个支撑件，该垂直延伸件具有一弧形引导面背对该前表面；该一或多个支撑件将该至少一垂直延伸件耦合至该气阻墙。

8.如权利要求6所述的运算装置，还包含吸音器，设置毗邻于该后表面且朝该出风口侧延伸。

9.如权利要求8所述的运算装置，其中该吸音器包含多个通风道，自该后表面朝该出风口侧延伸。

10.如权利要求9所述的运算装置，其中该些通风道设置于该吸音器内，并位于该些分流结构之间。