CN100462840C

CN100462840C - 具有通风口的盖结构

Info

Publication number: CN100462840C
Application number: CNB2003101006986A
Authority: CN
Inventors: 吴宗锡
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2002-12-14
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2023-10-14
Also published as: CN1508619A; KR20040052173A; US20050148294A1; KR100490158B1; US20040116065A1; US7226352B2; US7014558B2

Abstract

一种具有通风口的盖结构，它包括冷却风扇和盖，所述盖具有一通风部分，该通风部分配备有多个空气通孔，冷却风扇所驱动的空气可以通过这些通孔排出，所述通风部分远离所述冷却风扇大约6-10mm的距离设置。大约6-10mm的距离是所述冷却风扇和所述盖之间的理想间隙以减小流体流动噪音。

Description

具有通风口的盖结构

技术领域

本发明涉及一种具有允许诸如空气、气体等之类的流体排出和流入的通风部分的盖结构，更具体地说，本发明涉及一种用在各种电子系统例如等离子体显示板(PDP)TV、液晶显示(LCD)投影仪等中的盖结构，所述盖结构配备有通风部分，该通风部分能够使由冷却风扇驱动的流体流动所引起的噪音减到最小。

背景技术

通常，诸如PDP TV和LCD投影仪之类的电子显示系统在它们的工作过程中会产生大量热量。

例如，PDP TV由于等离子体紫外线的辐射会产生大量热量。这些热量通常通过例如冷却风扇排出系统。如果热量没有充分排出，则系统工作不稳定，甚至会出现故障。特别是，因为PDP系统与其他系统比较会产生相对较高的热量，所以PDP系统与其他系统比较需要较高的冷却能力。

另外，在LCD投影仪的情况下，为了在大型屏幕上投影形成在LCD上的图像，应该增大LCD投影仪的灯的亮度。

但是，当灯的亮度增大时，光学发动机的内部温度也会增大，从而损坏投影仪的功能。例如，液晶会汽化或者偏振器会被烧毁。

为了解决这些问题，在系统中安装冷却风扇以强迫地将热量排出系统。

但是，冷却风扇会引起噪音。该噪音可分成三种类型的噪声：冷却风扇工作噪音、冷却风扇支架引起的振动噪音，以及冷却风扇产生的流体流动所引起的流体流动噪音。

许多设计已经被建议以适当地解决冷却风扇工作噪音和振动噪音，但是还没有设计被建议用于解决流体流动噪音。

图1示出了具有冷却风扇的常规盖结构。

如图中所示，该盖结构包括：形成在例如平面显示器后壁上的后盖10，和与后盖10间隔开一预定距离设置的冷却风扇20。后盖10配备有通风部分11，空气可通过该通风部分11进入或排出。

在这一点上，冷却风扇20和后盖10之间的距离“a”被设计的要尽可能小，以便不损坏平面显示器的细长的特征(slimcharacteristic)。

但是，因为在设计距离“a”时没有考虑到流体流动噪音，所以当冷却风扇20工作时产生严重的流体流动噪音。

发明内容

因此，本发明涉及一种具有通风口的盖结构，该通风器可充分地排除由于现有技术的局限性和缺陷所引起的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种具有通风部分的盖结构，该结构能够被设计为将冷却风扇工作时的流体流动噪音减到最小。

本发明的另一个目的是提供一种具有通风部分的后盖结构，该结构可以通过适当地设计冷却风扇和后盖而将流体流动噪音减到最小。

为了实现这些目的和其他优点，并且根据本发明在此实施和广泛描述的目的，提供了一种具有通风口的盖结构。所述盖结构包括：冷却风扇，用于将被系统的内部部件加热的空气排出；和具有通风部分的盖，该通风部分配备有多个通风孔，在冷却风扇推动下的空气可通过这些通风孔排出，所述通风部分相应于所述冷却风扇形成，并且与所述冷却风扇的叶片间隔开大约6-10mm的距离。

在本发明的一个方面中，提供了一种具有通风口的盖结构，包括：冷却风扇，用于将被系统的内部部件加热的空气排出；和具有通风部分的盖，该通风部分配备有多个通风孔，在冷却风扇推动下的空气可通过这些通风孔排出，所述通风部分相应于所述冷却风扇形成，并且与所述冷却风扇间隔开大约6-10mm的距离。

在本发明的另一个方面中，提供了一种具有通风口的盖结构，包括冷却风扇；和具有通风部分的盖，该通风部分配备有多个通风孔，在冷却风扇推动下的空气可通过这些通风孔排出，所述通风部分相应于所述冷却风扇形成，并且与所述冷却风扇间隔开大约6-10mm的距离。

因此，本发明的盖结构能够减小由冷却风扇的工作引起的流体流动噪音，从而在使用所述盖结构的情况下防止系统出现故障。

另外，所述后盖的外形了等到改善，为用户提供了良好的感官效果。

应理解，本发明前面的概述以及下面的详细描述是示例性和说明性的，并且用于为权利要求书所要求的本发明提供进一步的解释。

附图说明

附图被包含在本说明书中并且构成了本说明书的一部分，用来为本发明提供进一步的理解，其图解示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中：

图1是具有冷却风扇的常规盖结构的示意图；

图2是根据本发明第一实施例的面向冷却风扇的后盖结构的示意图；

图3是一图表，示出了根据冷却风扇工作的系统阻力曲线；

图4是一图表，示出了根据冷却风扇和后盖之间的距离的变化的流体流动噪音；

图5是一图表，示出了各种不同规格的风扇根据冷却风扇和后盖之间距离的变化的流体流动噪音；

图6是根据本发明第二实施例的后盖结构的示意图；

图7是根据本发明第三实施例的后盖结构的示意图；

图8是根据本发明第四实施例的后盖结构的示意图；和

图9是根据本发明第五实施例的后盖结构的示意图。

具体实施方式

现在结合附图详细参照本发明的优选实施例。

图2示出了根据本发明第一实施例的具有通风部分的盖结构。

如图中所示，该盖结构包括：冷却风扇120，用于产生流体(空气)流；和扁平盖110，其面向冷却风扇120并间隔大约6mm的间隙“b”来设置。扁平盖110设置为具有多个流体通孔111的通风部分。尽管在图中没有示出，热量产生部件位于图中冷却风扇120的左侧。

因为冷却风扇120和盖110被设置作为诸如PDP TV和LCD投影仪之类的系统的后盖，所以盖110在下文中被称为“后盖”。但是，本发明不仅限于此。即，盖110可以根据其应用被设置在各种位置。

下文中将描述用于确定冷却风扇120和后盖110之间间隙“b”的方法。

首先计算从诸如PDP TV、LCD投影仪等之类的系统产生的热量值以选择具有适当流体流动速率的冷却风扇120。

然后，冷却风扇120面向后盖110安装，该后盖110设置有具有流体通孔111的通风部分。

当冷却风扇120被驱动时，系统中的流体开始流动。当流体流动时，产生流体流动阻力，此阻力被估算作为系统中引起的流体流动噪音。因此，能够根据流体流动噪音找到冷却风扇的适当工作点。

下文中将结合附图描述流体流动噪音的估算方法。

图3是一图表，示出了使用冷却风扇的系统的流体流动阻力。

在图3的图表中，X轴表示立方英尺/分(CFM)，而Y轴表示静态的压力上升(SP)。

另外，还示出了风扇特征曲线31、性能曲线32，以及经过风扇特征曲线31和性能曲线32相交的性能点34的系统阻力曲线。

因为在本领域中关于具体冷却风扇的各种风扇特征曲线31是众所周知的，所以当根据期望的流体流动速率选择冷却风扇时，风扇特征曲线31可以很容易地获得。

另外，通过测量由冷却风扇引起的实际流量，性能曲线32和性能点34也可以很容易地记录。一旦确定实际流量，则由实际流量引起的静态压力上升即可获得。

通过假定能够记录下经过性能点34的系统阻力曲线33。

另外，系统阻力曲线33可以通过下面的公式获得。在此，仅当流体是热流时适用该公式。

SP＝KΩ²

其中，SP是静态压力上升，K是常数，而Ω是体积流速(CFM)。

根据所述公式，系统阻力曲线33可以表示成二次函数。当假定系统阻力曲线33经过性能点34时，曲线33可以如图3所示的那样描绘。

当系统阻力曲线33的倾角减小时，性能点34沿着特征曲线31在流量增加和静态压力上升减小的方向移动。相反，当系统阻力曲线33的倾角增大时，性能点34沿着风扇特征曲线31在流量减小和静态压力上升增大的方向移动。即，静态压力上升增大越多，流体流动阻力增大越多，从而增加流体流动噪音。

因此，最好减小系统阻力曲线的倾角以减小流体流动噪音。

为了减小系统阻力曲线33的倾角，可以采用各种方案：(a)适当地调整在其上安装有热量产生部件的电路板和冷却风扇之间的间隙；(b)适当地改变冷却风扇的安装角度；(c)改变通风口的流体通孔的尺寸；以及(d)适当地调整冷却风扇和后盖之间的间隙。本发明涉及适当地调整冷却风扇和后盖之间的间隙的方案。

图4是一图表，示出了根据冷却风扇和后盖之间间隙的变化时的流体流动噪音。

用于测试的冷却风扇的规格如下：

额定电压：12V

最大RPM：1500RPM

最大噪音：25dB。

通过在1100RPM处操作所述冷却风扇实施所述测试。

在所述图表中，X轴表示冷却风扇120和后盖110之间的间隙“b”，而Y轴表示总声压级别(OSPL)。

结合所述图表描述所述测试结果，应注意到，当冷却风扇120和后盖110之间的间隙“b”等于或大于8mm时，系统阻力被减小，并且流体流动噪音减到最小。

即，当冷却风扇120和后盖110之间的间隙“b”为至少8mm时，大部分流体流动噪音被消除，并且当间隙“b”从5mm到6mm变化时，OSPL快速的减小。

但是，还应注意到，当间隙“b”增大到10mm以上时，从通风部分11排出的流体量显著地减小，从而降低了冷却效率。考虑到上述结果，优选地，冷却风扇120和后盖110之间的间隙“b”在大约6-10mm的范围内。

图5是一图表，示出了各种不同规格的风扇根据冷却风扇和后盖之间间隙的变化的流体流动噪音。

所选择冷却风扇的规格是根据系统的热量值而改变。图5示出了各种不同规格的风扇根据冷却风扇和后盖之间间隙的变化的OSPL的变化。

如所述图表中所示，尽管流体流动噪音根据冷却风扇的能力改变，但根据间隙“b”的变化的流体噪音曲线以相同的模式出现。

即，即使当冷却风扇的规格彼此不同时，当间隙“b”在6-10mm的范围内时，流体流动噪音被最佳地减到最小。

图6示出了根据本发明第二优选实施例的后盖结构。

如图中所示，此实施例的后盖结构包括具有通风部分的后盖110，该通风部分远离冷却风扇向外凹，以使所述通风部分形成流线型形状。

因此，冷却风扇120可以被尽可能地靠近后盖110的基准平面设置，同时保持与通风口的适当间隙，从而将流体流动噪音减到最小。

即，通过设计冷却风扇120与具体部分(通风口)之间的间隙，使之处于大约6-10mm的范围内，更优选地是8mm，使流体流动噪音可以被减到最小，同时不损害系统的细长特征。

即，系统的噪音被减小同时不影响美感。

图7示出了根据本发明第三实施例的后盖结构。

如图中所示，后盖结构110的通风部分从基准平面向外凹(远离冷却风扇)，以使通风部分具有弓形区域。

应注意，流速在冷却风扇的每个叶片的中心处相对较低，而在叶片的旋转中心或外围相对较高。因此，此实施例即响应于流速的这种特征而设计。图中的箭头的长度表示流速。

此外，通过设计具有通风部分的后盖，使通风部分具有弓形区域，系统的外形得到改进，从而给用户良好的感官印象。

图8和图9分别示出了根据第四和第五实施例的后盖结构。

通风部分11从后盖110的基准平面向外凹(远离冷却风扇)，以使通风部分具有正方形区域(见图8)。或者，通风部分11相应于冷却风扇120的叶片的部分远离冷却风扇向外凹，以使通风部分11具有正方形区域(见图9)。

同时，当确定冷却风扇120和后盖110之间的间隙时，可以从每个叶片测量所述间隙的距离。后盖110的距离可以从后盖的最凹部分测量。

考虑到冷却风扇120是圆形的，所以相应于冷却风扇的通风部分110可以形成为圆形或环形或轮缘形。

如上所述，本发明的盖结构能够设计为减小冷却风扇工作时所引起的流体流动噪音，从而防止使用所述盖结构的系统出现故障。

另外，后盖的外形得到改进，从而提供给用户良好的感官印象。

对本领域内的技术人员来说很明显，可以对本发明作出各种更改和变型。因此，本发明意在覆盖在所附权利要求以及其等效范围内作出的各种修改和变化。

Claims

1.一种具有通风口的盖结构，包括：

冷却风扇，用于排出由系统的内部部件所加热的空气；和

盖，其具有通风部分，该通风部分设置有多个空气通孔，所述冷却风扇所驱动的空气通过这些通孔排出，所述通风部分相应于所述冷却风扇设置，并且远离所述冷却风扇6-10mm的轴向距离，

其中所述轴向距离是：在冷却风扇的中心轴或通风部分的中心轴方向上，所述通风部分远离所述冷却风扇的最远端与所述冷却风扇的叶片上最靠近通风部分最远端的部位之间的距离。

2.根据权利要求1所述的盖结构，其中相应于所述冷却风扇的所述通风部分是凹的并且呈圆形。

3.根据权利要求1所述的盖结构，其中所述盖平行于所述冷却风扇设置。

4.根据权利要求1所述的盖结构，其中所述盖的通风部分向远离所述冷却风扇的方向凹入，从而具有流线型形状。

5.根据权利要求1所述的盖结构，其中所述盖整体是平面。

6.根据权利要求1所述的盖结构，其中所述盖的通风部分向远离所述冷却风扇的方向凹入，从而具有弓形形状。

7.根据权利要求1所述的盖结构，其中所述盖的通风部分的中心轴与所述冷却风扇的中心轴一致。

8.根据权利要求1所述的盖结构，其中所述通风部分相应于冷却风扇流速较低处的部分靠近所述冷却风扇，而所述通风部分相应于冷却风扇流速较高处的部分远离所述冷却风扇。

9.根据权利要求1所述的盖结构，其中所述盖的通风部分向远离所述冷却风扇的方向凹入，从而具有正方形的区域。

10.根据权利要求1所述的盖结构，其中所述盖的通风部分向远离所述冷却风扇的方向凹入，从而具有相应于所述冷却风扇的叶片的正方形区域。

11.根据权利要求1所述的盖结构，其中所述通风部分远离所述冷却风扇向外凹。