專利名稱：設(shè)備殼體和包括所述設(shè)備殼體的計(jì)算機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于計(jì)算機(jī)的設(shè)備殼體或箱，其包括一起限定第一計(jì)算機(jī)部件容納室的多個(gè)壁，所述第一計(jì)算機(jī)部件容納室具有第一空氣入口開(kāi)口和第一空氣出口開(kāi)口；噪聲衰減入口，所述噪聲衰減入口經(jīng)由第一入口開(kāi)口與第一室連通并包括用于從周圍大氣輸送空氣的入口管道；噪聲衰減出口，所述噪聲衰減出口經(jīng)由第一出口開(kāi)口與第一室連通并包括用于將空氣排出到周圍大氣的出口管道；風(fēng)扇或風(fēng)機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)通過(guò)入口和通過(guò)第一室和所述出口的總氣流。本發(fā)明還涉及設(shè)有這樣一種殼體的計(jì)算機(jī)。
本發(fā)明具體適合用于靜止的個(gè)人計(jì)算機(jī)和服務(wù)器計(jì)算機(jī)。
背景技術(shù)：
提高個(gè)人計(jì)算機(jī)和服務(wù)器的性能的需要通常導(dǎo)致更高的功耗以及隨之而來(lái)的計(jì)算機(jī)部件產(chǎn)生更多的熱。例如，在典型的處理器的情況下，最近十年中產(chǎn)生的熱已經(jīng)從典型的約10-20瓦的量級(jí)增加到約75-100瓦。除其它之外，這不斷提高冷卻部件以及隨之而來(lái)的設(shè)有這些部件的計(jì)算機(jī)的需求。個(gè)人計(jì)算機(jī)和服務(wù)器通常在風(fēng)扇或風(fēng)機(jī)的幫助下冷卻，該風(fēng)扇或風(fēng)機(jī)在箱或殼體內(nèi)產(chǎn)生氣流，其中空氣在與部件接觸流動(dòng)時(shí)從部件帶走熱量，并將此熱量轉(zhuǎn)移到周圍環(huán)境。這種方案的一個(gè)問(wèn)題在于，風(fēng)扇/風(fēng)機(jī)和氣流產(chǎn)生煩擾且在工效學(xué)上對(duì)用戶和周圍的人員不利的噪聲。已經(jīng)努力進(jìn)行了大量開(kāi)發(fā)工作來(lái)減小操作中的噪聲水平，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)充分的冷卻。例如，已經(jīng)使用了具有低且可變速度的風(fēng)機(jī)或風(fēng)扇。但是，一般而言，在使用需要高效冷卻的高性能部件與將操作噪聲保持在低水平的期望具有邏輯上的不一致。因此，必須忽略低噪聲要求，特別是在現(xiàn)代的靜止高性能個(gè)人計(jì)算機(jī)和服務(wù)器中。
美國(guó)專利5,452,362描述了一種用于計(jì)算機(jī)的設(shè)備箱。該箱包括入口管道、計(jì)算機(jī)部件容納室和排氣管道。入口和排氣管道設(shè)有用于防止噪聲從室傳到箱的外部環(huán)境的噪聲衰減裝置。風(fēng)扇設(shè)置在室內(nèi)用于產(chǎn)生通過(guò)入口管道、室和排氣管道的氣流，以冷卻室內(nèi)的部件。美國(guó)專利5,452,362中描述的發(fā)明涉及用于減少室內(nèi)由于在最大程度上冷卻所述部件而產(chǎn)生的噪聲的方法和裝置。該文獻(xiàn)提出在入口和排氣管道中設(shè)有形式為所謂抗噪聲電路的裝置，用于主動(dòng)衰減噪聲信號(hào)。此抗噪聲電路記錄室內(nèi)出現(xiàn)的噪聲，并產(chǎn)生類似于原始噪聲信號(hào)但相對(duì)于原始信號(hào)相移90°的相應(yīng)的噪聲信號(hào)。目的在于產(chǎn)生一種效應(yīng)，該效應(yīng)據(jù)說(shuō)會(huì)減小室外觀測(cè)者可辨知的噪聲的聲學(xué)特征(signature)。所述抗噪聲電路包括記錄采樣并分析原始聲音的麥克風(fēng)、以及產(chǎn)生相移抵消的聲音信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該轉(zhuǎn)換器可以包括擴(kuò)音器，而根據(jù)另一實(shí)施例，或者排氣管道中的壁或者排氣管道自身可以由能產(chǎn)生抵消噪聲的壓阻或磁阻材料構(gòu)成。
從以上將很清楚，美國(guó)專利5,452,362中描述的裝置相對(duì)復(fù)雜且需要計(jì)算機(jī)設(shè)有另外的電子和機(jī)械可移動(dòng)部件。所述裝置由此使得計(jì)算機(jī)明顯更加昂貴，同時(shí)增加了故障或計(jì)算機(jī)損毀的危險(xiǎn)，并且使得計(jì)算機(jī)維護(hù)的訪問(wèn)和計(jì)算機(jī)部件的更換更加困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于以下認(rèn)識(shí)，即不同的計(jì)算機(jī)部件需要不同程度的冷卻，并且計(jì)算機(jī)的設(shè)備殼體內(nèi)的氣流路徑的構(gòu)造對(duì)借助受限的流動(dòng)體積實(shí)現(xiàn)殼體中部件的令人滿意的冷卻具有決定性的意義。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種設(shè)備殼體，其中可以安裝現(xiàn)代的高性能部件，并且使得計(jì)算機(jī)能夠在工作中僅發(fā)出極低音量的聲音。
本發(fā)明的另一目的是提供這樣一種設(shè)備殼體，利用該設(shè)備殼體可以將殼體發(fā)出的噪聲的音量保持在非常低的水平，同時(shí)確保對(duì)產(chǎn)生大量熱的敏感部件的令人滿意的冷卻。
本發(fā)明的另一目的是提供這樣一種設(shè)備殼體，利用該設(shè)備殼體還以相對(duì)高的通過(guò)殼體的氣流來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)殼體中產(chǎn)生噪聲的有效衰減。
本發(fā)明的另一目的是提供這樣一種設(shè)備殼體，該設(shè)備殼體可以相對(duì)簡(jiǎn)單地和便宜地制造，其僅需要小的空間，并且可以容易地進(jìn)行維護(hù)訪問(wèn)和更換箱中安裝的部件。
本發(fā)明的另一目的是提供這樣一種設(shè)備殼體，其中可以安裝商業(yè)上可用的標(biāo)準(zhǔn)部件，而無(wú)需改變殼體或部件。
本發(fā)明的另一目的是提供這樣一種設(shè)備殼體，其中標(biāo)準(zhǔn)部件可以布置在對(duì)于靜止個(gè)人計(jì)算機(jī)和服務(wù)器傳統(tǒng)的合適位置中。
本發(fā)明的這些和其它目的利用本文第一段中所述類型并具有所附權(quán)利要求1的特征部分所述的特殊特征的設(shè)備殼體來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要方面，室限定成除噪聲衰減入口和出口外基本與周圍密封開(kāi)來(lái)。這就阻礙了由風(fēng)扇、硬盤、CD單元和DVD單元及其它噪聲產(chǎn)生部件所產(chǎn)生的工作噪聲傳出到殼體周圍。
另一重要方面在于，室的底部流動(dòng)部分中的總冷卻氣流被分成兩個(gè)分離的子流并且部件可以布置在所述子流之一中。發(fā)明人知道主要是主板和相關(guān)的中央處理單元(CPU)、硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)和顯卡需要特別有效的冷卻，并且正是這些部件向冷卻流散發(fā)特別大量的熱。由此可以將這些和任何其它散發(fā)大量熱的部件認(rèn)為是熱關(guān)鍵部件?，F(xiàn)代的高性能計(jì)算機(jī)通常包括集中在硬盤堆中的多個(gè)硬盤，該硬盤堆由此構(gòu)成一個(gè)這樣的關(guān)鍵部件。
通過(guò)將這些關(guān)鍵部件中的第一個(gè)布置在一個(gè)分離的子流中，將確保已掃過(guò)此第一關(guān)鍵部件并從其吸熱的空氣不會(huì)在從室中排出之前經(jīng)過(guò)另一關(guān)鍵部件。由此確保此另一關(guān)鍵部件持續(xù)地由未從第一關(guān)鍵部件吸熱的空氣冷卻。因?yàn)榈酱肆硪魂P(guān)鍵部件的氣流還未被第一關(guān)鍵部件加熱，所以即使保持該氣流的體積較小，仍能令人滿意地冷卻所述另一關(guān)鍵部件。這還使得能夠保持通過(guò)設(shè)備殼體的總氣流較低，同時(shí)仍確保對(duì)安裝在設(shè)備殼體中的部件的令人滿意的冷卻。由于此通過(guò)殼體的空氣的相對(duì)較小的總體積，殼體中產(chǎn)生的噪聲也將較低，同時(shí)將由驅(qū)動(dòng)冷卻空氣的風(fēng)扇所消耗的能量保持在較低水平。由于對(duì)通過(guò)設(shè)備殼體的氣流的有效控制，由給定氣流產(chǎn)生的流動(dòng)聲音也將顯著低于不這樣時(shí)的可能的聲音。結(jié)果，并且因?yàn)橥ㄟ^(guò)殼體的氣流被優(yōu)化，所以還可以在可接受的噪聲水平下操作包括產(chǎn)生大量熱并需要相對(duì)較大氣流的部件的計(jì)算機(jī)。
于是，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備殼體使得能夠容易構(gòu)造包含令人滿意冷卻的高性能部件的非常安靜的計(jì)算機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備殼體使得與以前已知的具有相應(yīng)性能的計(jì)算機(jī)相比，能夠?qū)崿F(xiàn)明顯較低的噪聲水平。
從以下從屬權(quán)利要求將清楚由此得到的本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明還涉及具有按照權(quán)利要求8所述的設(shè)備殼體的計(jì)算機(jī)。


現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，附圖中圖1是示出本發(fā)明的示意解釋圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備殼體或箱的一個(gè)實(shí)施例的局部打開(kāi)透視圖；圖3是圖2所示設(shè)備殼體的側(cè)剖視圖；圖4是沿圖3中線IV-IV所取的剖視圖；以及圖5是沿圖4中線V-V所取的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1中的解釋圖示意性示出了包括室20、入口30和出口40的設(shè)備殼體1。室20由多個(gè)限定壁21、22、23、24限定成基本與周圍環(huán)境密封，除了經(jīng)由入口30和出口40。多個(gè)計(jì)算機(jī)部件A、B、C布置在室20中。從熱技術(shù)角度，部件A和B是關(guān)鍵的部件，即在工作中產(chǎn)生相對(duì)較大量熱并且需要有效冷卻以正常工作的部件。在所示實(shí)施例中，關(guān)鍵部件A可以由具有中央處理單元的主板構(gòu)成，而關(guān)鍵部件B可以由包括多個(gè)硬盤的硬盤堆構(gòu)成。非關(guān)鍵部件C可以由產(chǎn)生較少熱并因此比熱關(guān)鍵部件需要較少冷卻的一個(gè)或多個(gè)盤(CD和/或DVD)構(gòu)成。
入口30包括入口管道31和布置在第一限定壁24中的入口開(kāi)口32，入口管道31通過(guò)該入口開(kāi)口32開(kāi)口到室20中。入口管道31包括抵消室20、出口40和入口30中產(chǎn)生的噪聲的噪聲吸收材料33，此噪聲傳到周圍環(huán)境和入口30。出口40包括布置在第二限定壁22中的出口開(kāi)口42，室20通過(guò)該出口開(kāi)口42與出口或排氣管道41連通，該排氣管道41相應(yīng)地也包括噪聲吸收材料43。
第一排氣風(fēng)扇45安裝在第一排氣開(kāi)口42中以產(chǎn)生通過(guò)入口30、室20、第一排氣開(kāi)口42和排氣管道41的氣流。
根據(jù)本發(fā)明，排氣管道40包括位于第二限定壁22中的第二排氣開(kāi)口44，室20通過(guò)該第二排氣開(kāi)口44能夠與排氣管道41連通。根據(jù)本發(fā)明，在室的下游部分即靠近排氣開(kāi)口42、44的室部分中設(shè)有裝置，以將通過(guò)室的總氣流分成兩個(gè)相互分離的子流。在圖1所示實(shí)施例的情況下，所述裝置包括分隔壁50和布置在第二排氣開(kāi)口44中的第二排氣風(fēng)扇51。分隔壁50在相應(yīng)的第一和第二排氣開(kāi)口之間固定連接到第二限定壁22，并沿與圖1中圖的平面成直角的方向在室的整個(gè)深度上延伸。分隔壁50還從第二限定壁22延伸進(jìn)入室20達(dá)一定程度，以將室20的下游部分分成兩個(gè)子室25、26，這兩個(gè)子室都向室20的上游部分開(kāi)口。
當(dāng)兩個(gè)排氣風(fēng)扇45、51都在工作時(shí)，通過(guò)室20的總氣流F將在室的下游部分中分成兩個(gè)相互分離的子流F1、F2，這些子流穿過(guò)相應(yīng)的子室25和26以及相應(yīng)的排氣開(kāi)口42和44。根據(jù)本發(fā)明，設(shè)備殼體設(shè)有用于將關(guān)鍵部件B固定在一個(gè)子流F2中的裝置。這將確保與關(guān)鍵部件B接觸的子流F2在掃過(guò)部件B后無(wú)法再經(jīng)過(guò)任何其它關(guān)鍵部件。于是，沒(méi)有關(guān)鍵部件A被已掃過(guò)關(guān)鍵部件B的空氣掃過(guò)的危險(xiǎn)。因?yàn)檫@樣將冷卻關(guān)鍵部件A的空氣的溫度保持在較低水平，所以部件的冷卻將非常有效，從而能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)設(shè)備殼體的總氣流F保持較低。
如圖1所示，已掃過(guò)關(guān)鍵部件A的空氣的主要部分將通過(guò)第一排氣開(kāi)口42出來(lái)。當(dāng)風(fēng)扇被平衡以使得已掃過(guò)關(guān)鍵部件A的基本所有空氣通過(guò)第一排氣開(kāi)口42出來(lái)并由此不經(jīng)過(guò)關(guān)鍵部件B時(shí)，獲得最好的結(jié)果。然后部件B將由未掃過(guò)任何其它部件的空氣和僅僅掃過(guò)非關(guān)鍵部件C的空氣冷卻，該非關(guān)鍵部件C比關(guān)鍵部件A散發(fā)較少的熱。但是已經(jīng)觀察到，即使已掃過(guò)關(guān)鍵部件A的空氣的一部分也掃過(guò)關(guān)鍵部件B，也可以對(duì)部件B實(shí)現(xiàn)相對(duì)有效的冷卻，從而使得通過(guò)設(shè)備殼體的總氣流能夠保持相對(duì)較低。
為了使通過(guò)設(shè)備殼體的總氣流能夠減少并由此減小所述噪聲，根據(jù)本發(fā)明防止已掃過(guò)關(guān)鍵部件的空氣掃過(guò)另一關(guān)鍵部件就足夠了。為了進(jìn)一步減小通過(guò)設(shè)備殼體的總氣流，還期望防止已掃過(guò)關(guān)鍵部件的空氣經(jīng)過(guò)另一關(guān)鍵部件。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D2-5描述根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備殼體的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
圖2-5所示設(shè)備殼體包括由頂壁101、底壁102、前壁103、后壁104和兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁105、106構(gòu)成的多個(gè)壁。各個(gè)側(cè)壁105、106都是雙面壁的，即它們形成腔壁，以在側(cè)壁105內(nèi)提供入口管道310并在側(cè)壁106內(nèi)提供排氣管道410。多個(gè)噪聲吸收隔板330和430分別安裝在入口管道310和排氣管道410中。這些隔板由吸音材料例如聚酯泡沫構(gòu)成。在所示示例的情況下，隔板330、430布置成在相應(yīng)側(cè)壁105、106內(nèi)形成縱向延伸的通道。隔板還可以布置成在側(cè)壁內(nèi)形成一個(gè)或多個(gè)彎曲通道。
還在設(shè)備殼體100中布置有水平室壁107，以將殼體內(nèi)部分成第一室200和第二室600。上室由頂壁101、室壁107、前壁103和后壁104的上部、以及雙面?zhèn)缺?05、106的內(nèi)壁105a、106a限定。第二室600相應(yīng)地由底壁102、室壁107、前壁103和后壁104的下部、以及雙面?zhèn)缺?05、106的內(nèi)側(cè)105a、106a限定。
入口管道310包括在雙面?zhèn)缺?05的內(nèi)壁105a和外壁105b之間相應(yīng)布置在雙面?zhèn)缺?05的下端中的入口孔350。入口孔350在側(cè)壁105的基本整個(gè)寬度上延伸。入口管道310還包括主入口開(kāi)口320，該入口管道310利用主入口開(kāi)口320開(kāi)口到第一室200中。主入口開(kāi)口320由雙面?zhèn)缺?05的內(nèi)壁105a的上端中的孔構(gòu)成，并大體在側(cè)壁105的整個(gè)寬度上延伸。入口管道310還包括形式為圓柱開(kāi)口的副入口開(kāi)口360，該副入口開(kāi)口360在一定程度上位于雙面?zhèn)缺?05的內(nèi)壁105a中的主入口開(kāi)口320下方并在第一室200中從內(nèi)壁105a向內(nèi)延伸。入口風(fēng)扇361設(shè)置在圓形開(kāi)口中。
排氣管道410經(jīng)由室開(kāi)口460與第二室600連通，并大體在側(cè)壁106的整個(gè)寬度上延伸，該室開(kāi)口460由側(cè)壁106的內(nèi)壁106a的下端中的孔構(gòu)成。排氣管道410經(jīng)由排氣孔470與周圍大氣連通，該排氣孔470在雙面?zhèn)缺?06的內(nèi)壁106a和外壁106b之間位于雙面?zhèn)缺?06的上端中。
室壁107包括第一圓形排氣開(kāi)口420，第一室200通過(guò)該第一排氣開(kāi)口420與第二室600連通。在第一排氣開(kāi)口420中包括用于將空氣從第一室200排到第二室600的第一排氣風(fēng)扇450。室壁107包括第二圓形排氣開(kāi)口440，第一室200通過(guò)該第二排氣開(kāi)口440與第二室600連通。在第二排氣開(kāi)口440中設(shè)有用于將空氣從第一室200驅(qū)動(dòng)到第二室600的第二排氣風(fēng)扇510。
第一室200由此經(jīng)由入口和排氣出口與周圍大氣連通，該入口由入口孔350、入口管道310、主入口開(kāi)口320和副入口開(kāi)口360構(gòu)成，該排氣出口由第一排氣開(kāi)口420和第二排氣開(kāi)口440、第二室600、室開(kāi)口460、排氣管道410和排氣孔470構(gòu)成。第二室600由此可以認(rèn)為構(gòu)成了用于通過(guò)第一排氣開(kāi)口420和第二排氣開(kāi)口440離開(kāi)第一室200的空氣的共同排氣增壓室(plenum)。
圖2-5所示實(shí)施例中所示設(shè)備殼體容納多個(gè)計(jì)算機(jī)部件。這些部件包括主板A、多個(gè)盤(CD和DVD)C和具有五個(gè)硬盤單元的硬盤堆B。這些部件布置在第一室200中。主板A通常在設(shè)備殼體100的上部中布置在側(cè)壁106的內(nèi)側(cè)上。入口管道310的副入口開(kāi)口360與中央處理單元CPU相對(duì)布置，該中央處理單元包括位于主板上的冷卻凸緣或其自身的風(fēng)扇A′。在第二室600中設(shè)置集成有風(fēng)扇D′的電源單元(PSU)D。盤(CD和DVD)C通常布置在設(shè)備殼體100的前壁103中的開(kāi)口中，以能夠從外部插入和移除存儲(chǔ)介質(zhì)。為了防止噪聲穿過(guò)這些開(kāi)口，前壁103設(shè)有在關(guān)閉時(shí)蓋住這些開(kāi)口的密封蓋113。多個(gè)連接以典型的方式布置在殼體100的后壁104中的開(kāi)口處。多根纜線E具有連接到所述連接的相應(yīng)電觸頭。為了防止噪聲穿過(guò)這些連接開(kāi)口，可移除的密封罩114繞所述連接開(kāi)口設(shè)置在后壁104上。罩114包括纜線經(jīng)過(guò)開(kāi)口114a和密封夾緊裝置114b，該密封夾緊裝置114b由彈性材料制成并密封地包圍纜線E。
由此將第一室200與周圍大氣密封地限定開(kāi)來(lái)，除了經(jīng)由入口到第一室200和經(jīng)由出口從第一室200出來(lái)。
繞第二排氣開(kāi)口440在室壁107上布置分隔壁500，該分隔壁500從室壁107稍向上突出而進(jìn)入第一室200。分隔壁500由矩形橫截面的通道形成。該通道的上游孔位于第一室中，而其下游孔由第二排氣開(kāi)口440構(gòu)成。該通道由此以流技術(shù)的方式從第一子室250限定出來(lái)，此第一子室250由第一室200中從分隔壁500向外且在所述分隔壁500的上端下方的部分構(gòu)成。第一室200的下游部分由此被分成第一子室250和第二子室260，該第二子室260由分隔壁500所限定的通道構(gòu)成。
盡管未示出，但分隔壁500設(shè)有用于將五個(gè)硬盤單元B牢固固定在第二子室260中的緊固件。這些緊固件構(gòu)造成使得硬盤單元B的長(zhǎng)軸將大體平行于通道的縱向方向，并使得硬盤單元將相對(duì)彼此且還相對(duì)于圍繞的分隔壁500固定成間隔的關(guān)系，以允許空氣自由沿著單元B經(jīng)過(guò)。
當(dāng)?shù)谝慌艢怙L(fēng)扇450和第二排氣風(fēng)扇510在運(yùn)行時(shí)，將空氣從周圍環(huán)境通過(guò)入口抽入到第一室200。所供應(yīng)空氣的主要部分通過(guò)主入口開(kāi)口320輸送到室的上部。因?yàn)橹魅肟陂_(kāi)口在側(cè)壁105的整個(gè)寬度上延伸，所以空氣在室的整個(gè)寬度上分布(平行于圖3的平面)。通過(guò)驅(qū)動(dòng)入口風(fēng)扇361，從入口通道310輸送的空氣的一部分經(jīng)由副入口開(kāi)口360直接偏轉(zhuǎn)到主板A上中央處理單元的冷卻凸緣或其自身的風(fēng)扇A′上。這使得用未加熱的空氣對(duì)主板A上的熱關(guān)鍵中央單元進(jìn)行有效的專門冷卻。
分別通過(guò)主入口開(kāi)口320和副入口開(kāi)口360輸送的空氣由第一排氣風(fēng)扇450和第二排氣風(fēng)扇510向下驅(qū)動(dòng)通過(guò)第一室200。因?yàn)橹魅肟陂_(kāi)口320是細(xì)長(zhǎng)的，且因?yàn)閮蓚€(gè)排氣風(fēng)扇450、510相互并置在室200的相對(duì)端處，所以實(shí)現(xiàn)了在第一室200的水平橫截面上沿其整個(gè)高度的相對(duì)一致和均勻的氣流。
通過(guò)細(xì)長(zhǎng)的主入口開(kāi)口320的左半部輸送的空氣(參見(jiàn)圖3)大體向下通到從熱/技術(shù)角度非關(guān)鍵的部件即盤(CD和DVD)C上，并由此從這些部件帶走熱。第二排氣風(fēng)扇510隨后驅(qū)動(dòng)此空氣在下游方向上向著第二子室260進(jìn)入其中，在該第二子室260處其經(jīng)過(guò)從熱/技術(shù)角度關(guān)鍵的硬盤堆B，并從所述堆吸熱。此空氣通過(guò)第二排氣開(kāi)口440退出到構(gòu)成排氣增壓室的第二室600。
通過(guò)細(xì)長(zhǎng)的主入口開(kāi)口320的右半部輸送的空氣(參見(jiàn)圖3)大體向下通到熱關(guān)鍵的主板A上，并與經(jīng)由副入口開(kāi)口360輸送的空氣混合。在從主板A及其中央處理單元吸熱后，空氣混合物由第一排氣風(fēng)扇450在下游方向上驅(qū)動(dòng)，向下朝著第二室600而通過(guò)第一排氣開(kāi)口420出去進(jìn)入第二室600，在該第二室600處其與通過(guò)第二排氣開(kāi)口440出來(lái)的空氣混合。
圖2-5所示實(shí)施例由此使流在第一室的下游部分中由通道狀分隔壁500和兩個(gè)排氣風(fēng)扇450、510分成兩個(gè)相互分離的子流。因?yàn)闊彡P(guān)鍵硬盤C布置在通道狀分隔壁500，所以確保已從硬盤C吸熱的空氣無(wú)法經(jīng)過(guò)布置在第一室200中的其它熱關(guān)鍵或非關(guān)鍵部件。
通過(guò)相對(duì)于彼此平衡第一排氣風(fēng)扇450、第二排氣風(fēng)扇510和入口風(fēng)扇361的驅(qū)動(dòng)力，還可以在所有重要方面控制總氣流，并使其流過(guò)第一室，從而該氣流中經(jīng)過(guò)所述非關(guān)鍵部件C的部分將通過(guò)第二排氣開(kāi)口440出去并保持大體與氣流中經(jīng)過(guò)主板A的部分分離，此后一部分氣流大體通過(guò)第一排氣開(kāi)口420出去。這防止已從主板A吸熱的空氣隨后經(jīng)過(guò)硬盤。這種對(duì)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)力的平衡由此還在第一室的上游部分中導(dǎo)致有益的流分布，從而能夠進(jìn)一步減小通過(guò)設(shè)備殼體的總氣流體積并且還進(jìn)一步減小聲音。
在構(gòu)成排氣組件的第二室600中，通過(guò)第一排氣開(kāi)口420和第二排氣開(kāi)口440出來(lái)的空氣再次混合。由電源單元D的集成風(fēng)扇D′使此空氣混合物的至少一部分通過(guò)所述單元以冷卻所述單元。因?yàn)殡娫磫卧狣不是熱關(guān)鍵部件，所以該單元將由已從上游部件吸熱的空氣掃過(guò)而充分冷卻。
在掃過(guò)電源單元D之后，將被加熱的空氣通過(guò)排氣通道410驅(qū)動(dòng)到周圍大氣。
設(shè)備殼體中所述有益的流分布由此通過(guò)確保借助通過(guò)設(shè)備殼體的低的總體積流來(lái)實(shí)現(xiàn)完全令人滿意的冷卻，而有助于減小噪聲。此低體積流在流過(guò)殼體時(shí)，本身就產(chǎn)生低的音量。另外，可以保持產(chǎn)生低體積流的風(fēng)扇的速度較低，從而由風(fēng)扇產(chǎn)生的噪聲也將具有低的音量。
除有益的流分布之外，由入口30和出口40處的角部形成的聲阱也有利于防止空氣傳播的聲音從設(shè)備殼體傳出到周圍，空氣被迫使繞所述角部流動(dòng)。而且，第一室200的密封包圍也大大有利于防止空氣傳播的工作聲音的傳出。分別在入口管道310和排氣管道410中的聲音吸收隔板330、430也大大有利于防止空氣傳播的噪聲到達(dá)周圍。
但是，圖1-5中示例的設(shè)備殼體的設(shè)計(jì)還包括大大減少到達(dá)周圍的結(jié)構(gòu)傳播聲音的特殊性質(zhì)。首先，雙壁側(cè)壁105、106有助于加強(qiáng)殼體100并增加其質(zhì)量，并且還基本防止了來(lái)自可運(yùn)動(dòng)部件的振動(dòng)產(chǎn)生干擾的結(jié)構(gòu)傳播噪聲。雙壁側(cè)壁還使得包括可運(yùn)動(dòng)部分的部件(例如集成有用于冷卻中央處理單元的風(fēng)扇的主板)能夠安裝在雙壁側(cè)壁的內(nèi)側(cè)，卻沒(méi)有由集成風(fēng)扇產(chǎn)生的振動(dòng)直接通過(guò)壁傳播到周圍的危險(xiǎn)，否則如果可運(yùn)動(dòng)部件安裝在單側(cè)側(cè)壁上則將發(fā)生該危險(xiǎn)。其次，水平室壁107也加強(qiáng)設(shè)備殼體100，并由此基本防止振動(dòng)產(chǎn)生干擾的結(jié)構(gòu)傳播噪聲。室壁107還提供了優(yōu)異的基座用于安裝包括可運(yùn)動(dòng)部分的部件。因?yàn)槭冶?07在殼體限定壁之間，所以由安裝在室壁上的可運(yùn)動(dòng)部件所產(chǎn)生的任何振動(dòng)或結(jié)構(gòu)傳播噪聲在通過(guò)任意殼體限定壁到達(dá)周圍之前，將被迫使沿著相對(duì)較長(zhǎng)的傳播路徑行進(jìn)。此相對(duì)較長(zhǎng)的傳播路徑導(dǎo)致對(duì)這種振動(dòng)的有效削弱。在圖1-5所示實(shí)施例的情況下，通過(guò)安裝兩個(gè)排氣風(fēng)扇450、510和產(chǎn)生強(qiáng)振動(dòng)的硬盤B已利用了室壁107的振動(dòng)削弱或衰減效果，使得由這些部件產(chǎn)生的振動(dòng)在可以通過(guò)殼體限定壁出去之前被迫使通過(guò)室壁107。
試驗(yàn)進(jìn)行過(guò)試驗(yàn)以將在使用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備殼體時(shí)所產(chǎn)生的聲音與由根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造的參照殼體所產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行比較。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備殼體構(gòu)成一種地面安裝的靜止個(gè)人計(jì)算機(jī)的一部分，該計(jì)算機(jī)曾在雜志PC for Allas中作為最安靜計(jì)算機(jī)競(jìng)賽的優(yōu)勝者得到好評(píng)(No.9，2002)。
在此試驗(yàn)中，第一計(jì)算機(jī)與參照物在大負(fù)荷下運(yùn)行1.5小時(shí)，之后在地面上方107cm以及距設(shè)備殼體的前、后和兩個(gè)側(cè)壁50cm處測(cè)量6.3Hz到20kHz頻率范圍內(nèi)的噪聲水平。還測(cè)量了設(shè)備殼體內(nèi)的噪聲和關(guān)鍵部件的溫度。
因?yàn)樵撛囼?yàn)用于精確比較殼體對(duì)工作中所產(chǎn)生噪聲的影響，所以將所有計(jì)算機(jī)部件例如硬盤、主板、CPU等以及所有局部冷卻裝置從參照物轉(zhuǎn)移到本發(fā)明的設(shè)備殼體。此轉(zhuǎn)移不包括布置在參照物內(nèi)側(cè)的1cm厚的衰減墊以及硬盤緊固結(jié)構(gòu)。
在相同的大負(fù)荷下使如此組裝的具有根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備殼體的計(jì)算機(jī)運(yùn)行1.5小時(shí)之后，針對(duì)噪聲水平和溫度進(jìn)行相同的測(cè)量。得到以下結(jié)果


從以上測(cè)量結(jié)果很清楚，本發(fā)明的設(shè)備殼體的噪聲水平比參照物的低很多，并且測(cè)量溫度稍低于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備殼體或與其大體相同。
盡管上面參照相應(yīng)圖中所示的兩個(gè)示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但將理解到本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例并且可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行變化。例如，圖2-5所示實(shí)施例中的入口開(kāi)口360和相關(guān)的入口風(fēng)扇361如果考慮合適可以省略，盡管這種省略將減少對(duì)主板的中央處理單元的專用直接冷卻。但是，將有利地在室的整個(gè)高度上橫跨室的水平橫截面實(shí)現(xiàn)更加一致和均勻的通過(guò)第一室的氣流。
還將理解到可以稍稍偏離完全密封的第一室，只要入口和出口之間的室內(nèi)氣流不會(huì)在很大程度上受影響。
可以構(gòu)造設(shè)備殼體，使得入口管道和排氣管道一個(gè)位于另一個(gè)之外或者相互并置于一個(gè)相同的壁中。
權(quán)利要求
1.一種用于計(jì)算機(jī)的設(shè)備殼體，包括一起限定用于容納計(jì)算機(jī)部件(A，B，C)的第一室(20，200)的多個(gè)壁(21，22，23，24，101，103，104，105，106，107)；噪聲衰減入口(30)，所述噪聲衰減入口包括入口管道(31，310)和入口開(kāi)口(32，320)，所述噪聲衰減入口開(kāi)口到所述第一室中以將空氣從周圍大氣經(jīng)由所述入口管道和所述入口開(kāi)口輸送到所述第一室；噪聲衰減出口(40)，所述噪聲衰減出口包括第一出口開(kāi)口(42，420)和出口管道(41，410)，并用于將空氣從所述第一室經(jīng)由所述第一出口開(kāi)口和所述出口管道輸送到周圍大氣；和風(fēng)扇(45，450)，用于產(chǎn)生通過(guò)所述入口、所述第一室和所述出口的氣流，其特征在于，除所述入口和所述出口外，所述第一室(20，200)限定成基本與周圍大氣密封開(kāi)來(lái)，所述第一室具有第二出口開(kāi)口(44，440)，所述第一室通過(guò)所述第二出口開(kāi)口與所述出口(40)連通，在所述第一室的下游部分中設(shè)有用于將總的氣流分成兩個(gè)分離的子流(F1，F(xiàn)2)的裝置，所述兩個(gè)子流分別通過(guò)所述第一出口開(kāi)口(42，420)和所述第二出口開(kāi)口(44，440)離開(kāi)所述第一室，并且所述殼體包括用于將計(jì)算機(jī)部件(B)固定在所述兩個(gè)相互分離的子流之一中的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備殼體，包括將所述第一室(20，200)的下游部分分成第一子室(25，250)和第二子室(26，260)的分隔壁(50，500)，其中所述第一出口開(kāi)口(42，420)和第二出口開(kāi)口(44，440)分別布置在所述第一子室和第二子室中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備殼體，其中所述分隔壁(500)形成從所述第二出口開(kāi)口(440)延伸進(jìn)入所述第一室(200)的管道，其中所述管道構(gòu)成所述第二子室(260)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的設(shè)備殼體，其中排氣風(fēng)扇(45，450，51，510)設(shè)置在每個(gè)所述第一出口開(kāi)口(42，420)和第二出口開(kāi)口(44，440)中或與其相鄰，以驅(qū)動(dòng)所述兩個(gè)子流(F1，F(xiàn)2)通過(guò)相應(yīng)的出口開(kāi)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的設(shè)備殼體，其中所述兩個(gè)出口開(kāi)口(420，440)開(kāi)口到第二室(600)中，所述第二室構(gòu)成所述兩個(gè)子流的共同出口增壓室，并且其中所述出口增壓室與所述出口管道(410)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備殼體，其中室壁(107)分別限定進(jìn)入所述第一室(200)和所述第二室(600)中的所述殼體(100)的內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備殼體，其中所述兩個(gè)排氣風(fēng)扇(450，510)和分隔壁(500)固定到所述室壁(107)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的設(shè)備殼體，其中所述殼體壁(105，106)中至少之一是雙壁的，其中所述入口管道(310)和/或所述出口管道(410)布置在所述雙壁壁中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的設(shè)備殼體，其中所述殼體壁(105，106)中的兩個(gè)是雙壁的，并且其中各個(gè)所述入口管道和出口管道(410)布置在相應(yīng)的雙壁壁中。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備殼體，其中所述包圍所述入口管道(310)的雙壁壁(105)包括用于受限制地供應(yīng)空氣到所述第一室(200)中的特定部件(A)的第二入口開(kāi)口(360)。
11.一種計(jì)算機(jī)，包括根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的設(shè)備殼體。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的計(jì)算機(jī)，其中一個(gè)或多個(gè)硬盤(B)在所述用于固定計(jì)算機(jī)部件的裝置的幫助下固定在所述兩個(gè)相互分離的子流之一中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于計(jì)算機(jī)的設(shè)備殼體，包括一起限定用于容納計(jì)算機(jī)部件(A，B，C)的第一室(20，200)的多個(gè)壁(21，22，23，24，101，103，104，105，106，107)；噪聲衰減入口(30)，其包括入口管道(31，310)和入口開(kāi)口(32，320)，并開(kāi)口到第一室中以將空氣從周圍大氣經(jīng)由入口管道和入口開(kāi)口輸送到第一室；噪聲衰減出口(40)，其包括第一出口開(kāi)口(42，420)和出口管道(41，410)，并用于將空氣從第一室經(jīng)由第一出口開(kāi)口和出口管道輸送到周圍大氣；和風(fēng)扇(45，450)，用于產(chǎn)生通過(guò)入口、第一室和出口的氣流。本發(fā)明還涉及包括這種設(shè)備殼體的計(jì)算機(jī)。
文檔編號(hào)G06FGK101088312SQ200580044384
公開(kāi)日2007年12月12日 申請(qǐng)日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月22日
發(fā)明者I·哈林, J·布隆貝里, B·弗萊姆塞特, A·貝里奎斯特 申請(qǐng)人:多美達(dá)瑞典有限公司