專利名稱：散熱模塊的噪音值評估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噪音值評估方法，尤其涉及一種應用在散熱模塊中，用于早期設(shè)計階段評估散熱模塊所可能產(chǎn)生的噪音值大小的評估方法。
背景技術(shù)：
計算機的散熱問題通常是指計算機主機機殼內(nèi)組件的散熱。主機的組成可包括主機板、電源供應器、硬盤機、軟盤機、光驅(qū)及機殼。而主機板上發(fā)熱的熱源眾多，包括中央處理器(CPU)、北橋芯片組、內(nèi)存及顯示卡等。另外硬盤也是一項需要注意組件，因為存放數(shù)據(jù)的硬盤因過熱故障是相當麻煩的。
為了確保計算機系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地運作，在計算機系統(tǒng)內(nèi)會產(chǎn)生熱量的計算機組件一般都結(jié)合有散熱功能的設(shè)計，其中針對發(fā)出熱量較低的組件可直接使用散熱器，幫助其內(nèi)部熱量排除；而發(fā)出熱量較高的組件(例如中央處理器)，則可以散熱器配合風扇，先由散熱器將產(chǎn)生的熱量導出之后，再利用風扇產(chǎn)生的氣流將散熱器上的熱量帶走，進而降低發(fā)熱組件的溫度達到散熱目的。
然而，隨著科技的不斷進步，在目前計算機系統(tǒng)中，中央處理器(Central Processing Unit，CPU)的工作頻率已增加到1GHz以上，其中散熱問題已非傳統(tǒng)的散熱器可解決，因此，許多廠商及玩家們無所不用的提高散熱風扇的轉(zhuǎn)速，但隨著風扇的轉(zhuǎn)速越高、風扇的數(shù)量越多，伴隨而來的噪音也會相對的增加，因此，如何在風扇的轉(zhuǎn)速與產(chǎn)生的噪音間取得一個平衡點，是目前風扇設(shè)計所需努力的目標。
過去風扇的設(shè)計中，散熱與噪音設(shè)計多為分開考慮，而且是以散熱為優(yōu)先考慮的因素，等到整個風扇設(shè)計完成并制作出實體后，再進行各項測試，其中也包含噪音測試，如果噪音測試結(jié)果顯示其所產(chǎn)生的噪音值超過可允許范圍，則需回到原點，重新設(shè)計，再進行測試，如此一直測試到此風扇所產(chǎn)生噪音值為可允許的范圍為止。
目前計算機中發(fā)熱組件發(fā)熱量日益增加，所需風扇的氣流量也增加，但可允許的噪音余度(margin)已非常小。如繼續(xù)延用過去的方式，等散熱設(shè)計完成后再進行噪音測試，則此時的噪音值無法滿足規(guī)格，很難再變更原本的設(shè)計；而如果真的要變更原本設(shè)計，改善其所產(chǎn)生噪音值，則會延緩產(chǎn)品上市進程及增加整個產(chǎn)品的制作成本。
因此，如何在早期的設(shè)計中，兼顧整個風扇的散熱及其設(shè)計所會產(chǎn)生的噪音值，以避免設(shè)計后期再進行變更設(shè)計所造成生產(chǎn)進程的延誤及制造成本的增加，是一個很重要的議題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題為提供一種散熱模塊的噪音值評估方法，主要是利用計算機軟件仿真系統(tǒng)、數(shù)值運算實驗及產(chǎn)品規(guī)格推估的方法，在早期設(shè)計階段，將所設(shè)計散熱模塊其散熱特性與噪音特性進行分析，確認此散熱模塊所產(chǎn)生的噪音值是否為可允許的范圍，評估其工程可行性。如此一來，可避免設(shè)計后期再進行變更設(shè)計，所造成生產(chǎn)進程的延誤及制造成本的二次浪費。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種散熱模塊的噪音值評估方法，至少包括下列步驟首先，設(shè)計一散熱模塊，利用計算機軟件仿真系統(tǒng)及數(shù)值運算實驗的方式，取得散熱模塊在不同操作參數(shù)下其熱阻與操作參數(shù)對應關(guān)系，再利用計算機軟件仿真系統(tǒng)及產(chǎn)品規(guī)格推算的方式，取得此散熱模塊在不同操作參數(shù)下其噪音值與操作參數(shù)對應關(guān)系，接著，通過散熱模塊散熱特性，獲取一適當?shù)臒嶙璺秶?，并求得此熱阻范圍對應的噪音值范圍，最后再確認此噪音值范圍是否滿足可允許范圍，以決定是否要變更設(shè)計或是進行下一工程階段。
為使對本發(fā)明的目的、構(gòu)造特征及其功能有進一步的了解，茲配合圖示詳細說明如下


圖1為根據(jù)本發(fā)明所公開的散熱模塊噪音值評估方法第一實施例的流程圖；及圖2A及圖2B為根據(jù)本發(fā)明所公開的散熱模塊噪音值評估方法第二
其中，附圖標記說明如下步驟10--取得散熱模塊的特性的數(shù)值，步驟20--取得此散熱模塊的設(shè)計型態(tài)，步驟30--取得此散熱模塊的操作參數(shù)值與熱阻值的對應關(guān)系，步驟31--繪制散熱模塊之熱阻值與轉(zhuǎn)速值的關(guān)系圖，步驟40--取得此散熱模塊的操作參數(shù)值與噪音值的對應關(guān)系，步驟41--繪制散熱模塊噪音值與轉(zhuǎn)速值的關(guān)系圖，步驟50--取得熱阻值范圍，步驟60--跟據(jù)操作參數(shù)值與熱阻值的對應關(guān)系及操作參數(shù)值與噪音值的對應關(guān)系，取得此熱阻值范圍所對應的噪音值范圍，步驟70--取得可允許的噪音值范圍，步驟80--確認此噪音值范圍滿足可允許噪音值范圍具體實施方式
根據(jù)本發(fā)明所公開的散熱模塊的噪音值評估方法，特別是針對計算機系統(tǒng)中的散熱用風扇做設(shè)計，其目標是在風扇設(shè)計的早期階段，評估其所可能產(chǎn)生的噪音值大小是否滿足可允許范圍，決定是否要變更設(shè)計或是進行下一工程階段，而減少傳統(tǒng)設(shè)計方式中所可能造成制造成本的浪費及生產(chǎn)進程的延誤。
根據(jù)本發(fā)明所公開的散熱模塊的噪音值評估方法，其第一實施例的流程圖，請參考圖1所示首先，取得散熱模塊特性的數(shù)值(步驟10)，此散熱模塊可為個人計算機或是筆記型計算機中的風扇。按照所要達成的目標，設(shè)定風扇的規(guī)格，例如風扇的轉(zhuǎn)速、散熱效果、葉片的表面積，及噪音值限制等。
接著，取得此散熱模塊的設(shè)計型態(tài)(步驟20)，在風扇設(shè)計的過程中，有許多需要考慮的因素，包括了同步工程設(shè)計、熱流設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、破壞分析、振動分析、靜力分析、噪音分析、設(shè)計最佳化及機械容差等方面。對風扇而言，其設(shè)計的關(guān)鍵在于散熱效果的好壞，但仍需在各因素間取得一平衡的狀況下進行設(shè)計，以兼顧各方面的性能。
接著，取得散熱模塊的操作參數(shù)值與熱阻值的對應關(guān)系(步驟30)，此操作參數(shù)是指風扇的轉(zhuǎn)速。將設(shè)計好的散熱模塊，利用計算機軟件仿真系統(tǒng)及數(shù)值運算實驗的方法，取得此散熱模塊在不同風扇轉(zhuǎn)速下，其熱阻值及轉(zhuǎn)速的對應關(guān)系。
然后，取得散熱模塊的操作參數(shù)值與噪音值的對應關(guān)系(步驟40)，將設(shè)計好的散熱模塊，利用計算機軟件仿真系統(tǒng)及產(chǎn)品規(guī)格推估的方法，取得此散熱模塊在不同轉(zhuǎn)速下，其噪音值及轉(zhuǎn)速的對應關(guān)系。
之后，取得熱阻值范圍(步驟50)，根據(jù)散熱模塊設(shè)計時所欲達成的散熱效果，取得一段適當?shù)臒嶙柚捣秶＝又?，依操作參?shù)值與熱阻值的對應關(guān)系及操作參數(shù)值與噪音值的對應關(guān)系，取得此熱阻值范圍所對應的噪音值范圍(步驟60)，跟據(jù)之前得到散熱模塊其熱阻值與操作參數(shù)的對應關(guān)系及噪音值與操作參數(shù)的對應關(guān)系，先求得此熱阻值范圍所對應的轉(zhuǎn)速范圍，再取得此轉(zhuǎn)速范圍所對應的噪音值范圍。
再取得可允許噪音值范圍(步驟70)，跟據(jù)客戶對風扇產(chǎn)生的噪音值范圍的要求，定出可允許噪音值范圍。最后，確認此噪音值范圍滿足可允許噪音值范圍(步驟80)，將由熱阻值范圍所求得之噪音值范圍和可允許的噪音值范圍做比較，如果其噪音值范圍落在可允許的噪音值范圍之內(nèi)，則完成此評估風扇噪音值的流程，并可進行下一個工程階段；如果其噪音值范圍超過可允許的范圍，即可重新設(shè)計此散熱模塊，并不需要等到制造出測試用風扇后，才進行噪音值的測試，節(jié)省整個散熱模塊的設(shè)計時間及成本。
根據(jù)本發(fā)明所公開的散熱模塊的噪音值評估方法，其第二實施例的流程圖，如圖2A及圖2B所示首先，請參見圖2A所示，取得散熱模塊特性的數(shù)值(步驟10)，此散熱模塊可為個人計算機或是筆記型計算機中的風扇。按照所要達成的目標，設(shè)定風扇的規(guī)格，例如風扇的轉(zhuǎn)速、散熱效果、葉片的表面積、噪音值的限制等。
接著，取得此散熱模塊的設(shè)計型態(tài)(步驟20)，在風扇設(shè)計的過程中，有許多需要考慮的因素，包括了同步工程設(shè)計、熱流設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、破壞分析、振動分析、靜力分析、噪音分析、設(shè)計最佳化及機械容差等方面。對風扇而言，其設(shè)計的關(guān)鍵在于散熱效果的好壞，但仍需在各因素間取得一平衡的狀況下進行設(shè)計，以兼顧各方面的性能。
接著，取得散熱模塊的操作參數(shù)值與熱阻值的對應關(guān)系(步驟30)，此操作參數(shù)是指風扇的轉(zhuǎn)速。將設(shè)計好的散熱模塊，利用計算機軟件仿真系統(tǒng)及數(shù)值運算實驗的方法，取得此散熱模塊在不同風扇轉(zhuǎn)速下，其熱阻值及轉(zhuǎn)速的對應關(guān)系。接著，繪制散熱模塊之熱阻值與轉(zhuǎn)速值的關(guān)系圖(步驟31)，將此散熱模塊的熱阻值與轉(zhuǎn)速值的對應關(guān)系，利用計算機軟件，繪制其關(guān)系圖。
然后，取得散熱模塊的操作參數(shù)值與噪音值的對應關(guān)系(步驟40)，將設(shè)計好的散熱模塊，利用計算機軟件仿真系統(tǒng)及產(chǎn)品規(guī)格推估的方法，取得此散熱模塊在不同轉(zhuǎn)速下，其噪音值及轉(zhuǎn)速的對應關(guān)系。接著，如圖2B所示，再繪制散熱模塊的噪音值與轉(zhuǎn)速值的關(guān)系圖(步驟41)，利用計算機軟件，將此散熱模塊的噪音值與轉(zhuǎn)速值的對應關(guān)系，繪制其關(guān)系圖。
之后，取得熱阻值范圍(步驟50)，根據(jù)散熱模塊設(shè)計時所欲達成的散熱效果，取得一段適當?shù)臒嶙柚捣秶?br> 接著，依操作參數(shù)值與熱阻值的對應關(guān)系及操作參數(shù)值與噪音值的對應關(guān)系，取得此熱阻值范圍所對應的噪音值范圍(步驟60)，跟據(jù)之前所繪制散熱模塊的熱阻值與轉(zhuǎn)速值關(guān)系圖，先求得此熱阻值范圍所對應的轉(zhuǎn)速范圍，再依據(jù)噪音值與轉(zhuǎn)速值關(guān)系圖，取得此轉(zhuǎn)速范圍所對應的噪音值范圍，便可得到此熱阻值范圍對應的噪音值范圍。
再取得可允許噪音值范圍(步驟70)，依據(jù)客戶對風扇產(chǎn)生噪音值范圍的要求，定出可允許噪音值范圍。最后，確認此噪音值范圍滿足可允許噪音值范圍(步驟80)，將由熱阻值范圍所求得的噪音值范圍和可允許的噪音值范圍做比較，如果其噪音值范圍落在可允許的噪音值范圍之內(nèi)，則完成此評估風扇噪音值的流程，并可進行下一個工程階段；如果其噪音值范圍超過可允許的范圍，即可重新設(shè)計此散熱模塊，并不需要等到制造出測試用風扇后，才進行噪音值測試，以節(jié)省整個散熱模塊的設(shè)計時間及成本。
達到的功能效果本發(fā)明所公開的散熱模塊噪音值評估方法，可在散熱模塊早期設(shè)計階段，將其散熱效果與噪音效果進行分析，以確認所設(shè)計的散熱模塊所產(chǎn)生的噪音值是否為可允許之范圍，且評估其工程可行性，可避免于設(shè)計后期再進行變更設(shè)計，所造成產(chǎn)品之生產(chǎn)進程的延誤及制造成本的浪費。
以上所述者，僅為本發(fā)明其中的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍；凡根據(jù)本發(fā)明申請專利范圍所作的均可做變化與修飾，因此，本發(fā)明的保護范圍應當以權(quán)利要求書要求保護的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種散熱模塊的噪音值評估的方法，其包括下列步驟(a)取得一散熱模塊之一特性數(shù)值；(b)取得該散熱模塊的設(shè)計型態(tài)；(c)取得一操作參數(shù)值與熱阻值的對應關(guān)系；(d)取得該操作參數(shù)值與噪音值的對應關(guān)系；(e)取得一熱阻值范圍；(f)按照該操作參數(shù)值與熱阻值的對應關(guān)系及該操作參數(shù)值與噪音值的對應關(guān)系，取得該熱阻值范圍對應的一噪音值范圍；(g)取得一可允許噪音值范圍；及(h)確認該噪音值范圍滿足該可允許噪音值范圍。
2.如權(quán)利要求1所述散熱模塊噪音值評估的方法，其中該散熱模塊為一風扇，且該操作參數(shù)為該風扇的轉(zhuǎn)速。
3.如權(quán)利要求1所述散熱模塊噪音值評估的方法，其中該特性是選自風扇轉(zhuǎn)速、表面積、噪音值所成組合之一。
4.如權(quán)利要求1所述散熱模塊噪音值評估的方法，其中該取得一操作參數(shù)值與熱阻值的對應關(guān)系的步驟，是選自一計算機軟件仿真系統(tǒng)及數(shù)值運算實驗所成組合之一。
5.如權(quán)利要求1所述散熱模塊噪音值評估的方法，其中在該取得一操作參數(shù)值與熱阻值的對應關(guān)系的步驟之后，更包括繪制該操作參數(shù)值與熱阻值的關(guān)系圖的步驟。
6.如權(quán)利要求1所述散熱模塊噪音值評估的方法，其中該取得該操作參數(shù)值與噪音值對應關(guān)系的步驟，是選自一計算機軟件仿真系統(tǒng)及產(chǎn)品規(guī)格推算所成組合之一。
7.如權(quán)利要求1所述散熱模塊噪音值評估的方法，其中在該取得該操作參數(shù)值與噪音值對應關(guān)系的步驟之后，更包括繪制該操作參數(shù)值與噪音值關(guān)系圖的步驟。
8.如權(quán)利要求1項所述散熱模塊噪音值評估的方法，其中該確認該噪音值范圍滿足該可允許噪音值范圍的步驟，其結(jié)果為否時，則需再進行(b)~(h)步驟，直到該噪音值范圍滿足該可允許噪音值范圍為止。
全文摘要
一種散熱模塊的噪音值評估方法，是早期設(shè)計階段確認此散熱模塊的噪音值是否符合規(guī)格，決定是否要繼續(xù)進行下一工程階段，或是重新設(shè)計，以避免設(shè)計后期再進行變更設(shè)計所造成生產(chǎn)進程的延誤及制造成本的增加。
文檔編號G06F9/455GK1506819SQ02155740
公開日2004年6月23日 申請日期2002年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月9日
發(fā)明者曾翌維 申請人:英業(yè)達股份有限公司