TW201825854A - 流線型反噪裝置及包含其之運算裝置 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種流線型反噪裝置。流線型反噪裝置包含氣阻牆，氣阻牆具有前表面、後表面以及多個開口，開口由前表面延伸至後表面並定義出開放空間；以及多個分流結構，設置毗鄰於前表面，每一分流結構沿著氣阻牆牆之前表面垂直延伸。開口係配置以定義毗鄰於分流結構的氣阻牆中之第一牆區以及介於第一牆區間之第二牆區。第一牆區之開口面積與第一牆區之總面積的第一比值大於第二牆區之開口面積與第二牆區之總面積的第二比值。

Description

流線型反噪裝置及包含其之運算裝置

本發明係有關於一種流線型反噪裝置，能用以降低主機設備中個別電子元件所發出的噪音。

主機系統運作時會產生不必要之熱能。若無法移除主機系統運作時產生之不必要熱能，將會降低主機系統的效率，並轉而對主機系統造成損害。一般而言，會於主機系統中安裝風扇，讓主機系統散熱與降溫。

隨著主機系統的運作速度提升，主機系統運作時產生的熱能也大幅增加。高速風扇被引入以移除主機系統產生的多餘熱能。然而，高速風扇比一般風扇產生更多的噪音。鑒於這些原因，優化電腦系統內降噪與散熱的設計至關重要。

基本上會加速氣流以提升散熱效率。氣流越強，其尾流的擾動及噪音就越大。在特定狀況，當氣流加速，產生噴流時硬碟執行讀寫的能力會變差。因此，主機系統製造商面對的是一個在噪音、散熱效率以及硬碟讀寫效能之間的挑戰。

本發明之實施方式係有關一種用於硬碟噴流的流線型反噪裝置。依據多種實施方式中之一者，流線型反噪裝置可包含氣阻牆，氣阻牆具有前表面、後表面以及多個開口，開口由前表面延伸至後表面並界定出開口面積。此裝置亦可包含設置毗鄰於前表面的分流結構，每一分流結構沿著牆之前表面垂直延伸。

在本發明的一些實施方式中，與分流結構毗鄰之氣阻牆中的開口係配置以界定出於氣阻牆中的第一牆區以及介於第一牆區間的第二牆區。進一步來說，在本發明的某些實施方式中，第一牆區內開口面積對於第一牆區總面積之第一比值大於第二牆區內開口面積對於第二牆區總面積之第二比值。

在此流線型反噪裝置的一例示性實施方式中，每一分流結構可包含垂直延伸件以及支撐件；垂直延伸件具有背對前表面的弧形引導面，支撐件將垂直延伸件耦合至氣阻牆。在一些實施方式中，垂直延伸件為圓柱桿。在此裝置的一例示性實施方式中，第一牆區之第一比值是均勻的，且第二牆區之第二比值是均勻的。

在此流線型反噪裝置的一例示性實施方式中，第二比值至少兩倍大於第一比值。進一步來說，在此流線型反噪裝置的一例示性實施方式中，每個第一區間的寬度為分流結構之對應者的四到五倍。在此發明的一些實施方式中，簡易反噪裝置可包含設置毗鄰於後表面的吸音器。吸音器可包含多個通風道，由後表面向外延伸。進一步來說，通風道設置於吸音器 內，每一分流結構間。

10‧‧‧主機設備

20‧‧‧前端

30‧‧‧後端

50‧‧‧氣流

60‧‧‧出風口側

70‧‧‧入風口側

200‧‧‧儲存陣列模組

201n‧‧‧儲存陣列

202‧‧‧間隔

203n‧‧‧磁碟裝置

250‧‧‧風扇模組

251n‧‧‧風扇

300‧‧‧流線型反噪裝置

310‧‧‧氣阻牆

311‧‧‧前表面

312‧‧‧後表面

313A‧‧‧開口

313B‧‧‧開口

314‧‧‧第一牆區

315‧‧‧第二牆區

320‧‧‧分流結構

321‧‧‧支撐件

322‧‧‧垂直延伸件

350‧‧‧吸音器

352‧‧‧主吸音體

353‧‧‧通風道

354‧‧‧吸音體

360‧‧‧空間

第1圖為繪示依據本發明之一實施方式之包含硬碟噴流的系統之等角俯視圖。

第2圖為繪示依據本發明之一實施方式之包含硬碟噴流的系統之等角正視圖。

第3圖為繪示依據本發明之一實施方式之流線型反噪裝置之簡化方塊圖。

第4圖為繪示依據本發明之一實施方式之流線型反噪裝置的示意圖，其中流線型反噪裝置的氣阻牆之前表面包含吸音器。

第5A圖與第5B圖為繪示依據本發明之一實施方式之流線型反噪裝置之吸音器的示意圖。

第6A圖與第6B圖為繪示依據本發明之一實施方式之流線型反噪裝置之效能的圖形顯示示意圖。

本發明參照附加圖形詳加闡述，其中之參考編碼用以指稱圖中所有近似或相等之元件。圖形未依比例繪制，且僅用以圖示此一發明。以下將以應用例闡述本發明之各面向。闡明眾多特定細節、關聯性以及方法之目的是為使本發明能被充分了解。然，擁有相關領域之通常技藝者，可輕易理解此發 明能藉由其他方法或省略特定細節之其一或以上而被實行。其他例子中，為避免失焦，將不細加說明眾所周知之結構或操作。此發明並不受動作或事例之圖示順序限制，如，某些動作可依不同順序且/或同時與其他動作或事例並行。再者，為實作此發明所提出之方法，闡示之動作或事例並非全然不可或缺。

為解決噪音、散熱效率以及硬碟讀寫效能間之權衡，本發明之實施方式提供一種用於硬碟噴流的流線型反噪裝置。在此揭露中，該流線型反噪裝置可作為具有吸音器之氣動裝置，藉由解決噪音、散熱效率以及硬碟讀寫效能之課題，以增強硬碟表現。

依據一實施方式，第1圖與第2圖為主機設備10與例示氣流50的等角俯視與等角正視圖。在一些實施方式中，主機設備10包含多個風扇模組250以及一個儲存陣列模組200。主機設備10可包含前端20與後端30。氣流50可藉風扇模組250由前端20流往後端30，期間會穿過主機設備10及包含於其內的儲存陣列模組200。應了解包含於主機設備10內的其他元件並未在此提及。上述所提及之元件僅為舉例，且不限制本揭露。在此領域中具通常知識者可依此發明彈性增加其他元件。

在一些實施方式中，儲存陣列模組200設置於主機設備10中。為了最大化儲存空間，儲存陣列模組200可包含多個緊密堆疊的儲存陣列201n。為置入最多的儲存陣列201n，儲存陣列201n之間的間隔202極小。在第1圖中，該儲存陣列模組200可包含18個緊密堆疊的儲存陣列201n。每一儲 存陣列201n包含多個磁碟裝置203n。磁碟裝置203n可包含硬碟機、固態硬碟機或其組合。進一步來說，以此發明之目的而論，磁碟裝置203n可包含未在此詳述的其他技術之碟機。在第1圖中，磁碟裝置203n可包含90個硬磁機。應了解，上述所提及儲存陣列201n與磁碟裝置203n之數量(如18與90)皆僅為舉例，且本揭露不受此限。具此領域之通常知識者可依需求選擇恰當之儲存陣列數量。

依據此發明之一實施方式，多個風扇模組250並排於主機設備10內。風扇模組250設置於儲存陣列模組200附近，以藉對流冷卻儲存陣列模組200。風扇模組250被用以增強主機設備10中自前端20至後端30之對流。風扇模組250可包含4面電腦設備中高功率的風扇251n。因此，由風扇251n所產生之氣流50沿x軸穿過緊密堆疊的儲存陣列201n進出主機設備10。因而，以效率而論，本實施方式增強了沿x軸流動的氣流而使儲存陣列201n間之空隙有效降溫。此致風扇模組250得以保持儲存陣列模組200於期望之溫度運行。應了解，上述所提及之風扇數量(如4)僅為舉例，且本揭露不受此限。具此領域之通常知識者可依需求選擇恰當之風扇數量。

請參照第2圖。風扇模組250將空氣自入風口側70吸入，並往出風口側60排出。實際上，通過主機設備10之氣流50並非成層狀，且在出風口側60的通風空間內存在為數可觀之亂流。因為儲存陣列模組200的密集度，自間隔202吹過的空氣會在出風口側60處碰撞，造成通風空間內的氣壓與亂流增加。由連續性方程式(equation of continuity)推知，當空氣 進入狹縫時空氣速率會提升。因此，當氣流50通過儲存陣列模組200時其空氣速率增加。當氣流50離開儲存陣列模組200至出風口側60的通風空間時，氣流50的速率下降。該氣流50化作紊流。

依據本發明之實施方式，提出一種流線型反噪裝置，來降低主機設備10出風口側60的通風空間內之亂流並引導空氣自儲存陣列模組200排出。

第3圖為流線型反噪裝置300之簡化圖。流線型反噪裝置300可包含氣阻牆310以及多個分流結構320。流線型反噪裝置300及其元件可由板金經習知金屬加工技術(諸如彎板、模鑄及沖壓)製成。因此，流線型反噪裝置300之造價低廉。或者，流線型反噪裝置300及其元件可由鋁合金、鋼合金、塑膠材料、或其任意的組合製成。應了解，流線型反噪裝置300及其元件可包含任何能構成具抗溫差、防火、抗震盪以及抗高速氣流性質之材料。上述所提及之材料僅為舉例，且本揭露不受此限。具此領域之通常知識者可依此揭露彈性選擇任何材料。

在本發明的一些實施方式中，氣阻牆310可包含前表面311及後表面312。在一實施方式中，前表面311朝向儲存陣列模組200擺設。進一步說，後表面312反向於前表面311，並反向於儲存陣列模組200擺設。氣阻牆310亦可包含由前表面311延伸至後表面312的多個開口313A與313B。第一群開口313A之直徑可大於第二群開口313B之直徑。在一例示性實施方式中，氣阻牆310之第一牆區314可具有由第一群開口 313A所定義之一開口面積，且此開口面積約佔第一牆區314的70%。

相較之下，氣阻牆310之第二牆區315可具有由第二群開口313B所定義之一開口面積，且此開口面積約佔第二牆區315的30%。應了解，可更動開口313A與313B之尺寸。上述氣阻牆310中所界定之開口面積僅為舉例，且本揭露不受此限。具此領域通常知識者可依此揭露彈性選擇因開口型系而異的開口面積之大小。舉例而言，在一實施方式中，氣阻牆310可包含因開口尺寸一貫而定義一致的開口面積。在一些實施方式中，氣阻牆310中第一牆區314可具有約為氣阻牆310中第二牆區315兩倍大之開口面積。

流線型反噪裝置300可包含多個分流結構320。在一些實施方式中，分流結構320毗鄰於氣阻牆310之前表面311。如第3圖所示，分流結構320可從第二牆區315沿牆之前表面311垂直延伸。可更動分流結構320的寬度。

在一些實施方式中，分流結構320比毗鄰之第二牆區315窄很多。舉例而言，第二牆區315之寬度可為分流結構320之一對應者的四到五倍。在本發明的一實施方式中，每一分流結構320可包含垂直延伸件322以及支撐件321，支撐件321將垂直延伸件322耦合至氣阻牆310。垂直延伸件322可具有多種外型。舉例而言，垂直延伸件322可包含具多種外型配置之垂直延伸件。在一例中，垂直延伸件322為圓柱桿。在另一例中，垂直延伸件322為立方桿。上述所提垂直延伸件322之外型僅為舉例，且此揭露不受此限。

流線型反噪裝置300係配置以分散氣流50並將亂流降至最低。更明確而言，氣阻牆310中之開口313A與313B接收並重新引導自儲存陣列模組200水平放出的氣流50。此外，與氣阻牆310耦合之垂直延伸件322提供了足夠的阻抗力以分散氣流50並將其推升至出風口側60之通風空間。

可改變流線型反噪裝置300之尺寸，以使每一分流結構320及與其對應之氣阻牆310橫跨數個儲存陣列。使用流線型反噪裝置300將可減少允許氣流50通過主機設備10所產生之亂流。

請參照第4圖，流線型反噪裝置300亦可包含設置毗鄰於氣阻牆310之前表面311的多個吸音器350。每一吸音器350位於氣流50之流通路徑中央。在一實施方式中，氣流50先自儲存陣列201n間的間隔202通過。接著，氣流50被分流結構320分散並通過氣阻牆310中之開口313A與313B。此刻，被分散與隔離的氣流50被推送至吸音器350。如第4圖所示，吸音器350安排於風扇模組250與儲存陣列模組200之間，使每一吸音器350皆面向出風口側60。如第4圖所示，空氣經氣流50的流通路徑被分流結構320分散並通過氣阻牆310之開口313A與313B，而後該流通路徑位於吸音器350所定義之空間中。安排吸音器350使其之間備有空間360。連接至主機設備10的吸音器350框出空間360。在一些實施方式中，空間360可包含多個通風道353，通風道353由後表面延伸出去以排放氣流。舉例而言，在一些實施方式中，吸音器350與儲存陣列模組200相距5至6毫米。

請參照第5A圖與第5B圖及第6A圖與第6B圖。吸音器350可包含主吸音體352以及吸音體354。主吸音體352裝設於分流結構320後方。吸音體354水平擺放。如第5圖所示，排列主吸音體352與吸音體354以創造能增強吸音效果之氣道系統。主吸音體352與吸音體354可使用相同材料，或具不同吸音係數之相異材料。主吸音體352及吸音體354可包含的吸音材料諸如玻璃纖維(glass wool)、胺甲酸酯發泡體(urethane foam)及類似者。藉選擇最適當之吸音材料，吸音器350可全部或部分地由上述材料製成。應了解，吸音器350可包含任何能構成高吸音效能之材料。上述所提及之材料僅為舉例，且本揭露不受此限。具此領域之通常知識者可依此揭露彈性選擇任何材料。

分流結構320係配置以固定吸音器350於主機設備10。分流結構320可由板金經習知金屬加工技術(諸如彎板、模鑄以及沖壓)製成。氣流50遭分流結構320分散時會產生聲波，通過氣阻牆310之開口313A與313B時亦然。聲波先與面朝風扇模組250之吸音器350碰撞，然後部分地被吸音器350中之吸音體354與主吸音體352吸收。尚未被吸收之擴散聲波接著通過介於吸音器350間的空間360，並通往由吸音器350所形成的通風道353。換句話說，因氣流被分流結構320分散所產生之聲波，及氣流穿過氣阻牆310中開口313A與313B所產生之聲波，會沿氣流的流動通道反覆的與吸音器350碰撞，最終才由通風道353自主機設備10排出。

每次聲波與吸音器350碰撞，都會使聲波遭吸收 與削弱。此有助於降低主機設備10之噪音。

以上已描述本發明的多種實施方式，應了解其呈現僅用以舉例，而非限制。已揭露之實施方式，可在不偏離此發明之精神與範疇之下，依此揭露做出數種更動。因此，此發明之廣度與範疇不受前述之實施方式限制。此發明之範疇應依後述的請求項及其等效所定義。

雖本發明已闡釋及詳述相關實施方式，其他熟習此領域之技藝者經閱讀及理解此說明書及附件圖示，可想出等效之變更與修改。再者，此發明之特定特徵可能僅揭露於多個實施方式之一，此特徵可與一或多個其他實施方式中之特徵組合，以便達成特定應用之期望與優點。

用於此處之術語僅為詳述特定實施方式且非有意限制此發明。如此處所用之單數型「一」與「該」亦意指複數型，除非上下文清楚指明其限制。再者，關於用詞「包括」、「具有」、「擁有」或其他變形，不管用於詳細實施細節及/或請求項中，此類用詞之用法皆近於「包含」。

除非特別定義，所有此處之用語(包含技術性及科學性之用語)，皆能被具此發明領域之通常技藝者輕易理解。應進一步明瞭，此處於字典上常載明之通常用語，應以相關領域之背景解讀，且除非在此特別定義，此解讀不應太理想化或過度正規。

Claims (10)

1. 一種流線型反噪裝置，包含：一氣阻牆，具有一前表面、一後表面以及複數個開口，該些開口由該前表面延伸至該後表面並界定出開口面積；以及複數個分流結構，設置毗鄰於該前表面，每一該些分流結構沿該氣阻牆之該前表面垂直延伸，其中該些開口係配置以界定出毗鄰於每一該些分流結構的該氣阻牆中的第一牆區與介於該些第一牆區之間的第二牆區，以及其中該些第一牆區之該些開口面積與該些第一牆區中之一總面積之一第一比值大於該些第二牆區中之該些開口面積與該些第二牆區中之一總面積之第二比值。
2. 如請求項第1項所述之流線型反噪裝置，其中每一該些分流結構包含至少一垂直延伸件以及一個或多個支撐件，該垂直延伸件具有一弧形引導面背對該前表面，該一或多個支撐件將該至少一垂直延伸件耦合至該氣阻牆。
3. 如請求項第1項所述之流線型反噪裝置，還包含一吸音器，設置毗鄰於該後表面。
4. 如請求項第3項所述之流線型反噪裝置，其中該吸音器包含複數個通風道，自該後表面延伸出。
5. 如請求項第4項所述之流線型反噪裝置，其中該些通風道設置於該吸音器內，並位於該些分流結構之間。
6. 一種運算裝置，包含：一外殼，具有一進風口側、一出風口側、一第一側壁以及一第二側壁，該第一側壁及該第二側壁自該進風口側延伸至該出風口側；至少一機架，至少部分地由該第一側壁延伸至該第二側壁，該至少一排機架係配置以接受複數個硬碟，並在該些硬碟之間提供複數個間隙；以及一流線型裝置，設置於該至少一排機架與該出風口側之間，該流線型裝置包含一氣阻牆，該氣阻牆具有一前表面、一後表面以及複數個開口，該些開口由該前表面延伸至該後表面並界定出開口面積；該流線型裝置亦包含複數個分流結構，設置毗鄰於該前表面，每一該些分流件沿該牆之該前表面垂直延伸且面向該些間隙的其中之一，其中該些開口係配置以界定出毗鄰於每一該些分流結構之該氣阻牆中的第一牆區與介於該些第一牆區之間的第二牆區，以及其中該些第一牆區中之該些開口面積與該些第一牆區中之一總面積之第一比值大於該些第二牆區中之該些開口面積與該些第二牆區中之一總面積之第二比值。
7. 如請求項第6項所述之運算裝置，其中每一該些分流結構包含至少一垂直延伸件以及一或多個支撐件，該垂直延伸件具有一弧形引導面背對該前表面；該一或多個支撐件將該至少一垂直延伸件耦合至該氣阻牆。
8. 如請求項第6項所述之運算裝置，還包含一吸音器，設置毗鄰於該後表面且朝該出風口側延伸。
9. 如請求項第8項所述之運算裝置，其中該吸音器包含複數個通風道，自該後表面朝該出風口側延伸。
10. 如請求項第9項所述之運算裝置，其中該些通風道設置於該吸音器內，並位於該些分流結構之間。