CN102012725A

CN102012725A - 一种具有开孔装置的设备机箱

Info

Publication number: CN102012725A
Application number: CN2009100928160A
Authority: CN
Inventors: 张曙; 秦艳敏
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2009-09-08
Publication date: 2011-04-13

Abstract

本发明提供了一种具有开孔装置的设备机箱，包括：可调整的开孔装置，设置在设备机箱的壁板上；控制模块，用于根据所述设备的工作参数值输出控制指令；以及开孔调整机构，与开孔装置和控制模块相连，根据控制指令，调整开孔装置的开孔大小。使用本发明的电脑机箱，开孔面积由温控逻辑精确控制，可以根据不同的工作状况(工作负载)和使用环境(外界空气温度，高海拔低空气密度)来调整壁板开孔面积，更好改善噪音水准；保持良好的外观和客户感受，减少外界灰尘进入系统的可能；能有效地改善显卡和硬盘散热，减少部件噪音。

Description

一种具有开孔装置的设备机箱

技术领域

本发明涉及一种设备机箱，尤其涉及一种具有开孔装置的设备机箱。

背景技术

目前的台式电脑中，传统的塔式台式电脑(20-27L，mATX架构)仍然是占市场份额较重的平台。且由于其体积较大，CPU，显卡，硬盘等部件的高性能高功耗型号一般都会应用在此种机箱内。然而，随着CPU，显卡，甚至是硬盘的功耗的不断增加，如何在使用各部件功耗提升的同时，仍然保证系统有较好的散热以及噪音性能成为散热设计的一个挑战。

为达到以上目标，散热设计常用的方法无非是优化系统布局，使用更好的散热片以及性能更好的风扇，以及更为精确的温控设计。其中使用更好的散热器以及风扇带来的整机成本的上升，优化系统布局受到标准mATX架构的限制，而温控精确度可提升的空间也有限。

目前，有的散热设计在塔式机箱的活动壁板上进行开孔，开孔区域一般正对着散热器风扇的进风口处。这个机箱散热设计，能有效的改善mATX架构在塔式机箱中的散热效果。机箱外的冷空气能直接从壁板开孔区域被吸入机箱内部，有效增加流经系统的风量。不但对于CPU，HDD等关键部件散热效果有明显改善，且能有效的改善系统噪音性能。

然而目前的壁板开孔方案有一些限制和弱点。首先壁板开孔使得用户可能直接看到机箱内部器件，影响到产品的外形感受，ID工程师从外型设计以及客户感受的角度出发，会对开孔区域的位置以及开孔尺寸的大小进行限制。另外，开孔面积以及开孔尺寸会受到EMC、安规认证的限制。此外，较大的开孔面积和开孔区域虽然有利于散热和噪音，但在长时间的产品使用周期中会造成外部灰尘进入机箱，积累在主板等主要元器件上，造成难以预知的可靠性问题。

在系统内部发热量一定的情况下，进风量和进风的温度决定着散热的效果。要改善散热噪音性能，无非是增加进风量和降低进风温度。由于标准mATX架构在塔式机箱内，CPU散热器风扇进风口正对着壁板，因此壁板开孔能同时实现此两个需求，这可以如图1所示。主要由硬盘1、光驱2、显卡3、电源4、机箱面板5、散热器6和7组成。

现有的解决方案1：联想现有家悦，锋行25L机箱。壁板开孔。其中锋行25L机箱受ID限制，是细长的百叶窗形式，且带有一定倾角以避免能直接看到机箱内部。但是这样造成壁板开孔效果不够理想。

现有的解决方案2：DELL和HP的塔式机箱。取消壁板开孔，增加机箱前塑胶面板上的开孔率。这样前面板的ID设计难度增加，需要较复杂的结构来避免从前部看到机箱内部结构。复杂的结构提升了机箱成本。且实际效果不如壁板直接开孔。

因此需要一种有效的方案来解决上述问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明目的在于提供一种具有可变的开孔装置的机箱，其能够根据工作状况自动调整所述可变开口的大小。

本发明提供了一种具有开孔装置的设备机箱，包括：可调整的开孔装置，设置在设备机箱的壁板上；控制模块，用于根据设备的工作参数值输出控制指令；以及开孔调整机构，与开孔装置和控制模块相连，根据控制指令，调整开孔装置的开孔大小。

其中，该装置还包括传感器，传感器与控制模块连接，用于感测设备的至少一种工作参数，并将感测的工作参数值输出给控制模块。

其中，传感器为温度传感器，设备的工作参数为设备机箱内的温度。

其中，控制模块读取设备机箱内风扇的转速信号，并将转速信号作为设备的工作参数值输出给开孔调整机构。

其中，开孔装置为活动百叶窗，包括枢接在壁板上的多个叶片；开孔调整机构包括与多个叶片连接以驱使叶片枢转的驱动部。

一种控制设备机箱的开孔大小的方法，包括以下步骤：获取设备机箱的至少一种工作参数值；根据工作参数值输出控制指令；根据控制指令，控制开孔的大小。

其中，在根据感测值输出控制指令的步骤中，根据感测值判断当前开孔大小的百分比是否满足需要，如果满足，则使开孔调整机构保持不动，否则，向开孔调整机构发出调整开孔大小的指令以调整开孔的大小。

其中，在根据感测值输出控制指令的步骤中，通过调取与感测值相对应的开孔大小的百分比，以判断当前开孔大小的百分比是否满足需要，并根据所调取的开孔大小的百分比，调整开孔的大小。

其中，在获取设备机箱内的工作参数的步骤中，由温度传感器感测设备机箱内的环境温度作为设备机箱的工作参数。

其中，在获取设备机箱的工作参数的步骤中，由控制模块读取设备机箱内风扇的转速信号作为设备机箱的工作参数。

本发明的有益效果：

开孔面积由温控逻辑精确控制，可以根据不同的工作状况(通过CPU等器件温度高低来判断大小的工作负载)和使用环境(由温度传感器感测的外界空气温度，由压力传感器感测的高海拔低空气密度等)来调整壁板开孔面积，更好改善噪音水准。

在占使用状况大部分时间的中低负载和正常环境温度下，能自动减小壁板开孔。保持良好的外观和客户感受，减少外界灰尘进入系统的可能。

对于使用高功率显卡以及大容量硬盘的机器，能有效地改善显卡和硬盘散热，减少部件噪音，提高部件可靠性和使用寿命。

实现成本低。所需硬件中的sensor、SIO芯片等都是系统已有的器件，只需要增加开孔调整机构。

应该指出，以上说明和以下详细说明都是示例性的，旨在对所要求的本发明提供进一步的说明。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对发明的其它的目的、特征和效果作进一步详细的说明。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是去除壁板的标准mATX塔式机箱示意图；

图2示出了根据本发明设计的机箱的一个实施例；

图3示出了可调整机箱开孔面积的结构设计；

图4示出了调整开孔过程的流程图；

图5示出了温度逻辑的控制图；

图6示出了调整机构调整开孔的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

众所周知，散热和噪音是一对矛盾。为了两者都达到最优，要视具体情况孰重孰轻来进行精确调节，所以我们需要进行温控。同理，ID设计、安规、EMC等需求等与壁板开孔大小(即散热噪音性能)也是一对矛盾。所以本设计把机箱壁板散热开孔设计和温控设计结合起来，来根据实际情况来进行精确调节。

计算机系统是按照极限情况下进行设计的---35C的环境温度下，系统满负荷工作。所以壁板的最大开孔的设计是按照这个极限需求来进行设计的。而实际使用过程中，达到此极限的情况很少。所以实际情况下，壁板开孔是不需要如此大。因此，如果壁板开孔的大小能够根据实际情况进行自动调整，则在散热噪音情况较好(如：系统负载较小，外界环境温度较低)的情况下，可以自动减小开孔面积，减少系统进风以及达到较好的ID外观。在系统散热噪音性能较差时(如：系统负载较大，外界环境温度较高，或者是高海拔地区空气稀薄)，可以自动增加开孔，来增加系统进风量，降低系统进风温度，使风扇转速能够下降，从而改善噪音。

图2示出了根据本发明设计的机箱的一个实施例。图3示出了可调整机箱壁板开孔面积的结构设计。如图2和图3所示，根据本发明的机箱包括可调整的开孔装置8，设置在电脑机箱的壁板12上；传感器9，用于感测设备的工作参数，并输出感测值；控制模块10，与传感器9连接，用于根据感测值输出控制指令；以及开孔调整机构11，与开孔装置和控制模块相连，根据控制指令，调整开孔装置的开孔大小。

优选地，开孔装置8活动百叶窗，包括枢接在所述壁板上的多个叶片；开孔调整机构包括与所述多个叶片连接以驱使所述叶片枢转的驱动部。

首先，在机箱壁板进行较大面积开孔8，其中开孔部分的增加部分结构设计使得开孔大小是可调整的。其次，在系统进风区域设置一个温度传感器9，优选地，温度传感器可设置在前面板或是壁板进风口处(即外界新风进入系统内部的进口处)。该温度传感器可以是电脑机箱中自带的。还可设置压力传感器来感测空气密度。或者设置湿度传感器来感测外界湿度。还可以是其它传感器。另外，还可以由控制模块读取风扇的转速信号输出给开孔调整机构。最后温度传感器(和转速传感器)以及控制结构分别连接到主板的控制模块10上(如Super IO)。主板的控制模块内部写入预定的控制逻辑，可以根据进风温度以及风扇转速(及噪音水平)来对壁板开孔面积进行调整。精确的温控与壁板开孔调节装置11结合起来，达到更好的噪音效果。

图4示出了调整开孔过程的流程图。其中逻辑控制可以根据是以ID或是噪音需要为主进行调整，且可以加入更多输入，以得到更好的效果。

首先，由传感器测试进风温度并由控制模块读取主风扇转速(噪音水平)。之后将测试信号输入至逻辑判断单元。逻辑判断单元根据感测值判断当前开孔大小的百分比是否满足需要，如果满足，则使开孔调整机构保持不动，否则，向开孔调整机构发出调整开孔大小的指令以调整开孔的大小。

图5示出了温度逻辑的控制图。其表示出了风扇转速、温度和壁板开孔之间的关系。

图6示出了调整机构调整开孔的示意图。根据控制模块10发出的命令信号，调整机构11可以上下调节壁板12上的开孔8的大小。

在本发明中所述的开孔大小，可以指允许空气流通的缝隙的大小，而并不限于物理实体的开孔大小。

使用本发明，开孔面积由温控逻辑精确控制，可以根据不同的工作状况(通过CPU等器件温度高低来判断大小的工作负载)和使用环境(由温度传感器感测的外界空气温度，由压力传感器感测的高海拔低空气密度等)来调整壁板开孔面积，更好改善噪音水准。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims

1.一种具有开孔装置的设备机箱，其特征在于，包括：

可调整的开孔装置，设置在所述设备机箱的壁板上；

控制模块，用于根据所述设备的工作参数值输出控制指令；以及

开孔调整机构，与所述开孔装置和所述控制模块相连，根据所述控制指令，调整所述开孔装置的开孔大小。

2.根据权利要求1所述的设备机箱，其特征在于，还包括传感器，所述传感器与所述控制模块连接，用于感测所述设备的至少一种工作参数，并将所述感测的工作参数值输出给所述控制模块。

3.根据权利要求2所述的设备机箱，其特征在于，所述传感器为温度传感器，所述设备的工作参数为所述设备机箱内的温度。

4.根据权利要求1所述的设备机箱，其特征在于，所述控制模块读取所述设备机箱内风扇的转速信号，并将所述转速信号作为所述设备的工作参数值输出给所述开孔调整机构。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备机箱，其特征在于：

所述开孔装置为活动百叶窗，包括枢接在所述壁板上的多个叶片；

所述开孔调整机构包括与所述多个叶片连接以驱使所述叶片枢转的驱动部。

6.一种控制设备机箱的开孔大小的方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取所述设备机箱的至少一种工作参数值；

根据所述工作参数值输出控制指令；

根据所述控制指令，控制所述开孔的大小。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

在根据所述感测值输出控制指令的步骤中，根据所述感测值判断当前开孔大小的百分比是否满足需要，如果满足，则使所述开孔调整机构保持不动，否则，向开孔调整机构发出调整开孔大小的指令以调整所述开孔的大小。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

其中，在根据所述感测值输出控制指令的步骤中，通过调取与所述感测值相对应的开孔大小的百分比，以判断当前开孔大小的百分比是否满足需要，并根据所调取的开孔大小的百分比，调整所述开孔的大小。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其特征在于，在所述获取所述设备机箱内的工作参数的步骤中，由温度传感器感测所述设备机箱内的环境温度作为所述设备机箱的工作参数。

10.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其特征在于，在所述获取所述设备机箱的工作参数的步骤中，由所述控制模块读取所述设备机箱内风扇的转速信号作为所述设备机箱的工作参数。