CN1466413A - 流向控制机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流向控制机构，包括至少一可动件，该可动件设置于系统或设备的沟道中，使该可动件在受到因流体流经该沟道中所产生的力时而变换至开启位置，且无须凭借外力而回复至关闭位置。另外，可再设置限制件邻设于该可动件，以限制该可动件仅可运动于该开启位置与该关闭位置之间。

Description

流向控制机构

技术领域

本发明涉及一种流向控制机构，尤指一种设置于系统或设备的沟道中，用以控制或阻止流体逆流的流向控制机构。

背景技术

随着科技的日新月异，如计算机、服务器或手机等具有例如中央处理单元(CPU，Central Process Unit)的电子装置的运算效能的日益增高，伴随而来的热量也越大，而现今的CPU由于时脉的提高，需更为注重温度的控制。因此，如何避免当温度升高到一定程度时产生所谓的电子迁移现象(Electro migration)，导致系统运作不正常或甚至停机的情形发生是非常重要的，此外，散热对于计算机等电子装置或CPU等系统的稳定性有着相当大的影响，也是一个必须解决以提高系统效能的重要关键。

因此，一般为解决诸如服务器、计算机、电气机械、电源供应器、空调和技术用途的排气、对流或散热等问题，常应用如轴流扇、离心扇等散热风扇或其它具相同功能的装置，以引导气流于特定的沟道流动，从而将电子装置运作时所产生的高温带至外界，以作为散热或空调对流的用。

图7A及图7B为现有的散热或空调机构的侧面示意图，在电子装置的沟道中具有第一风扇101及第二风扇103，该第一风扇101及第二风扇103用以将该沟道中的流体分别从出风口105及出风口107排出。

如图7A所示，当该第一风扇101及第二风扇103均正常运转时，该第一风扇101及第二风扇103可引导沟道中的流体，并使流体往该出风口105及出风口107排出。

然而，当其中一个风扇，例如该第二风扇103失灵或故障时，如图7B所示，仅余第一风扇101可正常运转，但因该第二风扇103与该出风口107直接连通，流体可从该出风口107自由进出，因而可能造成外界流体逆流的现象(如图中虚线箭头所示)，因此不仅无法控制与阻止止流逆流，更将影响内部散热流体的排出，甚至于影响到该第一风扇101的正常运转，进而大大地降低散热效率，此状况在如前述配备高性能CPU且需要高散热效能的电子装置中尤其凸显其可能导致停机的严重性。

因此，为将运转所产生的热带离热源以及加强机构内部的空气对流，以提高整体系统效能的表现，必须避免当该等散热装置有部分失灵或故障时所导致的问题。目前的做法常为增设调高正常运转的散热装置的功率的补偿机制，例如当部分风扇失灵或故障时，将正常运转的风扇的功率调高至可补偿失灵或故障的风扇所漏失的散热功率，使其正常运转的风扇仍能执行强制对流(forced convection)，达到加强机构内部的空气对流或内部的散热流体排出的目的。

然而，此种调高未失效风扇运转功率的补偿机制不仅会增加制造成本，提高结构复杂度之外，由于自该补偿机制侦知到其中一风扇的失灵或故障到作出补偿控制为止仍需一段反应时间，并无法立即作适当而实时的调整，使得电子装置常在该补偿机制作用前即因高热而导-致停机，造成该补偿机制无法发挥其预期的功能。

同时，还因为该等风扇与进风口或出风口直接连通，气流可自由地从该进风口或出风口进出，因而无法控制与阻止气流回流，造成气体逆流，更将影响内部气体的排出，甚至于影响到未失灵或故障的风扇的正常运转，进而大大地降低对流或散热的效率，导致整体补偿机制也很快地因此而失灵或故障。

综观上述现有缺点，可了解到如何有效解决上述缺点而发展出不增加成本的负担并确保流体流向的控制，实为必要探讨的课题。

发明内容

本发明是鉴于上述现有技术的缺点而设计的，其目的在于电子装置的沟道中提供一种流向控制机构，其可控制流体流向。

发明的另一目的在于提供一种可控制流向的流向控制机构，以供控制与阻止散热流体逆流之用，并进而提高对流与散热效率。

为达成上述的目的，本发明提供一种流向控制机构，其包括至少一个可动件，该可动件设置于电子装置的沟道中，使该可动件在受到因流体流经该沟道时所产生的力而变换至开启位置，且不须外力的作用而回复至关闭位置。另外，也可加入一限制件邻设于该可动件，以限制该可动件仅可运动于该开启位置与该关闭位置之间，借此控制与阻止流体逆流，并进而提高对流与散热效率。

同时，上述电子装置的沟道包含有进风口以及出风口，该流向控制机构可依实际需要设置于进风口侧或出风口侧，也可设置于电子装置内散热风扇的入风口侧以及出风口侧，或可同时设置多个流向控制机构于任何进风口侧以及出风口侧，以加强控制与阻止该散热流体逆流。

由于上述可动件为可由散热流体流动所产生的力或该力所造成的分力等所带动的材料所组成，因此，其材质可例如为麦拉(Mylar)、压克力、玻璃纤维、树脂及PC等任何具轻薄特性的材料，并且可于迎接流体力量的可动件表面作具倾斜度的设计，使该可动件于流体移动产生的力所带动时可顺势打开，而因重力的作用而回复为关闭位置。

其中，该可动件的运动方式可以例如可旋转运动或可直线运动的任何适当方式设置于电子装置的沟道中，同时也可加装例如设于该可动件的偏压件，俾使该可动件在流体未向外界移动而未产生力时，以该偏压件所产生的偏压作用使该可动件回复至关闭位置。

同时，该等可动件以及限制件的大小、数量以及形状均可配合使用沟道大小及形状作设计，也可以模块化的型态形成该流向控制机构，使得以可装卸自如的方式选择安装于预设于电子装置的沟道中的任一或多个适当位置上，如此一来，该流向控制机构可视需求来制作加装、增减、更换或一体化设置于该沟道中，无制作与安装上的困难以及限制，同时也不会增加很高的成本即可完成流向控制，更可藉此有效地控制与阻止流体逆流，提高对流与散热效率。

附图说明

图1A为本发明第一实施例的侧视示意图。

图1B为显示本发明第一实施例中其中一散热装置失灵或故障时的侧面示意图。

图2A为本发明第二实施例的侧视示意图。

图2B为显示本发明第二实施例中其中一散热装置失灵或故障时的示意图。

图2C为本发明第二实施例中的流向控制机构的部分放大立体图。

图2D为本发明第二实施例中的部分侧视示意图。

图3A为本发明第三实施例的侧视示意图。

图3B为显示本发明第三实施例中其中一散热装置失灵或故障时的示意图。

图4为显示本发明第四实施例中可动件排列方式的立体透视图。

图5A为本发明第五实施例的流向控制机构的立体图。

图5B为本发明第五实施例的流向控制机构的部分示意图。

图6A为本发明第六实施例的侧视示意图。

图6B为显示本发明第六实施例中其中一散热装置失灵或故障时的示意图。

图6C为本发明第六实施例的流向控制机构的部分示意图。

图7A为现有需散热或空调的机构的侧视示意图。

图7B为显示现有需散热或空调的机构中一风扇故障时的示意图。

图号简单说明

1、7、11、17、27、37：流向控制机构

1a、1b、7a、7b、11a、11b、17a、27a、27e、37a、37b：可动件

7c、7d、11c、11d、11e、11f、17c、17d、28a、28b、28c、28d、28e、28f、28g、28h：限制件

12a：关闭位置

12b：开启位置

27b、27c、27d、27f、27g、27h：可动件预定位置

3、4、9、10、13、14、39、41：散热装置

5、6：进风口

7e、7f：偏压件

15、16、105、107：出风口

29、31：散热装置预定位置

37e、37f：停止器

101：第一风扇

103：第二风扇

具体实施方式

以下用较佳具体实施例配合附图进一步详述本发明的特点及功效。

第一实施例

图1A及图1B分别为依照本发明的第一实施例绘制的图式。流向控制机构1成对设置于电子装置的沟道的进风口侧中，该机构1包括可动件1a以及可动件1b。

该可动件1a及可动件1b，以可旋转运动的方式以例如轴接、枢接或其它等效结构安装于电子装置的沟道中的顶壁、侧壁或底壁(本实施例中以设置于顶壁为例)，并可分别与该沟道中的散热装置3及散热装置4保持一不互相干扰的适当距离而设置。

该沟道中的散热装置3及散热装置4分别于该电子装置的沟道中运转以进行气体的对流，引导沟道中的气体分别向该进风口5及该进风口6处朝外排出，其可为例如轴流扇、离心扇等散热风扇或任何等效的装置。

如图1A所示，当该散热装置3及散热装置4正常运转时，该散热装置3及散热装置4分别将气流引导至该进风口5及该进风口6，因气流经由该沟道中向内部移动产生的向内压力，使得该可动件1a及可动件1b受此推力而分别往该进风口5及该进风口6朝开启位置打开，因而改变该可动件1a及可动件1b的角度，使流体顺利通过。亦即，利用压力差来改变可动件的位置，以控制或阻隔流体流向。

如图1B所示，当该散热装置3失灵或故障时，对该可动件1a来说，因该散热装置3失灵或故障而无流体流经其沟道中，因此使该可动件1a未受力而因重力的作用使其从开启位置回复到关闭位置。

其中，也可于此机构1中加装停止器或偏压件等，更加稳定定位该等可动件在开启位置与关闭位置之间往复变换的位置，并使得该等可动件不会因为晃动或拍击而产生噪音。

同时，该等可动件可以为以可旋转自如的方式枢设于电子装置的沟道中的薄片，其材质为具可挠性且不易断裂，例如麦拉(Mylar)、压克力、玻璃纤维、树脂及PC等任何具轻薄特性的材料，而使流体可顺利通过该等可动件。

第二实施例

图2A、图2B、图2C及图2D为依照本发明的第二实施例绘制的图式。流向控制机构11置于电子装置的沟道的出风口侧中，其包括可动件11a、可动件11b、凸出于侧壁的凸块所形成的限制件11c以及限制件1d。其中，该等可动件如前述实施例中所述作用的相同，因此仅就结构不同之处说明，相同的作用不再为文赘述。

该可动件11a及可动件11b，以可旋转运动的方式以例如轴接、枢接或其它等效结构安装于电子装置的沟道中的顶壁，并得分别与该沟道中的散热装置13及散热装置14保持一不互相干扰的适当距离而设置，其与第一实施例的不同处在于将该等可动件设置于沟道的出风口侧中并且设置该限制件11c、11d、11e及11f。

如图2A所示，该散热装置13及散热装置14于正常运转时，会引导该电子装置内部的流体经由该沟道向外界移动，使该可动件11a及可动件11b在受到因流体经由该沟道中向外界移动所产生的向外推力时变换至开启位置，亦即如图2C所示，由以虚线表示的关闭位置12a运动至以实线表示的开启位置12b。

如图2B所示，当该散热装置13失灵或故障时，对该可动件11a来说，因该散热装置13失灵或故障而无流体流经其沟道中，因此使该可动件11a未受力而因重力的作用使其从开启位置回复到关闭位置，亦即，如图2D所示，从该开启位置12b回复到关闭位置12a。

当该散热装置14保持正常运转时，该可动件11b因受流体经由该其沟道中向外界移动产生的向外推力而往该出风口16朝开启位置打开，该可动件11a则于关闭位置而可形成阻障以防止外部流体逆流至该沟道中，使该沟道中的流体仍然可由该保持正常运转的散热装置14来带动该电子装置的沟道中通过的流体，从该可动件11b的开启方向顺利排出，外部流体因无法通过该可动件11a的关闭位置而不会造成扰流或流体逆流的情形。

另外，该等限制件可为诸如凸块、框体、挡体、轴件、插销或任何具有等效功能的任何适当组件，且其设置位置不局限于如图2A至图2D所示的沟道的侧壁处，也可设置于如沟道的底壁或顶壁，或者在其它不同形状的沟道中同样具有可限制该可动件11a及11b仅可运动于该开启位置与该关闭位置之间的任何位置。此外，如本实施例所示，沟道的顶壁也可作为限制可动件的可动位置范围的限制件。

第三实施例

图3A及图3B分别为依照本发明的第三实施例绘制的图式。流向控制机构7枢设于电子装置的沟道的进风口侧中，其包括可动件7a和可动件7b。其中，该等可动件如前述实施例中所述作用的相同，因此仅就结构不同之处说明，相同的作用不再为文赘述。

本实施例与第一实施例的不同在于将流向控制机构设置在散热装置(如本实施例中的散热装置9及10)的进风口侧中而非出风口侧。

第四实施例

图4为依照本发明的第四实施例绘制的图式。流向控制机构17成对设置于电子装置的沟道的出风口侧中，该机构包括可动件17a、17b以及形成如成对轴件的限制件17c、17d。

其中，该等可动件以及限制件如前述实施例中所述作用的相同，因此仅就结构不同之处说明，相同的作用不再为文赘述。

如图4所示，此流向控制机构17与前述实施例的最大不同之处在于该可动件17a与该可动件17b以可运动自如的方式共轴接设于电子装置的沟道中，并且与该沟道中的散热装置(未图标)保持一不会干扰的适当距离而设置，该限制件17c、17d则以分别连设于该沟道的侧壁，使该等可动件仅可运动于开启位置及关闭位置之间。

即，当该等可动件切换至开启位置时，可由该等限制件隔开以避免该等可动件互相拍击的现象，而在该等可动件朝关闭位置移动时，则因连设于该沟道的侧壁的限制件的阻挡，而使该等可动件仅可切换至关闭位置，而不会接触到该沟道中的散热装置或向该沟道中的散热装置的方向移动。

其中，该限制件17c、17d也可为其它诸如栅体、导条、匝道或任何具有等效功能的任何适当组件。

同时，该可动件17a、17b可以例如一个中间具弯折部的可动件或其它具等效结构的可动件来代替，令其在弯折的两侧之间可保持一适当的夹角，而使该可动件可于受力时运动于该开启位置与该关闭位置之间的任何位置，并可加装例如偏压件、定位件或其它具有相等效用的组件。

第五实施例

图5A以及图5B为依照本发明的第五实施例所绘制的图式。流向控制机构27置于电子装置的沟道中，如图5A所示，其包括可动件27a及27e、多个可动件预定位置27b、27c、27d、27f、27g、27h、以及多个限制件28a、28e、28c、28d、28b、28f、28g、28h。

该等可动件以及限制件如前述实施例中所述作用的相同，因此仅就结构不同之处说明，相同的作用不再为文赘述。

此流向控制机构27与前述实施例的最大不同之处在于该流向控制机构27以模块化的型态形成，使得以可装卸自如的方式选择安装于预设于电子装置的沟道中的任一或多个适当位置上，如图所示，本实施例中安装该可动件27a及27e，并设置有该多个可动件预定位置27b、27c、27d、27f、27g、27h，且可轻易地更换破损的可动件。

同时，该等可动件也可一体化地轴接于沟道中，并分别与该沟道中的散热装置的预定安装位置29及31保持一适当的距离而设置，并可视需要增减可动件以及限制件的数量，使该等可动件于运动于该开启位置与该关闭位置之间时不致于接触到该等散热装置。

此外，可依流体流量大小、与该等散热装置之间的位置的调整或其它实际需要而将可动件设置于任一个或多个可动件预定位置27b、27c、27d、27f、27g、27h上，例如，当流体流量大时，可于该等散热装置前后的可动件预定位置上分别增设可动件或将可动件设置于离该等散热装置较远的可动件预定位置上，流量小时则仅需分别设一个可动件或将可动件设置于离该等散热装置较近的可动件预定位置上，或例如当部分可动件损坏时，可替换其它的可动件。

该等可动件以可运动的方式例如直线运动、旋转运动或其它任何可等效实施的运动的式设置于电子装置的沟道中，使在受到因流体经由该沟道所产生的力运动至开启位置，并利用压力差的变化而回复至关闭位置，而以该等限制件限制该等可动件仅可运动于该开启位置与该关闭位置之间。

其中，该等可动件可以例如图5A所示的模块化并且装卸自如的设置的方式或其它等效结构的方式而设置，其为具可挠性并且不易断裂，以可旋转自如的方式枢设于电子装置的沟道中。

第六实施例

图6A、图6B及图6C分别为依照本发明的第五实施例绘制的侧视示意图。流向控制机构37枢设于电子装置的沟道的出风口侧中，其包括可动件37a以及可动件37b。其与第二实施例的不同处在于该流向控制机构设置在散热风扇的入风侧。

不同于前述所有实施例，本实施例将该可动件37a及37b装设于轴上，如图6C所示。

如图6A所示，该可动件37a、37b分别设置于进风口与散热装置39及41之间，同时，可加设有具可产生定位作用的停止器37e、37f，以稳定定位该可动件37a、37b。

其中，因停止器37e、37f的定位作用，更加稳定定位该可动件37a、37b在开启位置与关闭位置之间往复变换的位置，使得该可动件37a、37b不会因为晃动或拍击而产生噪音。

以上所述，仅为本发明的具体实施例而已，然本发明并不受该实施例的限制，亦即，本发明事实上仍可做其它改变，例如，可于本发明的流向控制机构中，如图2A至图2D所示，可选择加装限制件11c、11d、11e、11f于沟道的侧壁上，或于侧壁、底壁或顶壁上加装偏压件或停止器，以加强该等可动件在运动后的开启位置及关闭位置的保持。

同时，该可动件可以例如可旋转运动或任何适当方式设置于电子装置的沟道中，并可设置于沟道的顶壁或侧壁上，或其它能以可装卸自如的方式选择安装于预设于电子装置的沟道中的任一或多个适当位置上。

再者，该等可动件以及限制件的大小、数量、形状、排列以及组装方式均可配合使用沟道大小及形状作设计，同时可选择性增减数量、改变位置及汰旧换新，而不局限于上述实施例。

此外，该等可动件可以例如轴设(如第1A及1B图所示)、共轴设置(如图4所示)、模块化设置(如图5A所示)、直接设置于轴上(如图6C所示)、卡接或者其它可旋转自如的等效结构的方式设置于电子装置的沟道中。

本案利用压力差的设计来改变可动件的位置，无须其它动力，进而控制或阻隔流体流向以防止外部(或内部)流体逆流而造成阻抗，以及避免影响内部(或外部)热空气的排出(对流)。或者，使用偏压件连设于该等可动件以及沟道的顶壁、侧壁上或任何可将该等可动件稳定定位的位置，以使该等可动件利用该等偏压件的偏压作用而回复于关闭位置，并利用该等偏压件而更加稳定定位，而该等偏压件可例如为弹片、簧圈或扭力弹簧等任何具弹性偏压回复力的适当组件或装置。

同时，该等限制件可分别设于沟道中，例如沟道的顶壁、侧壁或沟道上的任何可将该等可动件稳定定位于开启位置上的位置，以使该等可动件受力而运动至开启位置时，可利用该等限制件而更加稳定定位而不会因为晃动或拍击而产生噪音，该等限制件可例如为停止器、限位器或止动销等任何具限位功效的适当组件或装置。

另外，因为上述电子装置的沟道包含有进风口以及出风口，该流向控制机构可依实际需要设置于电子装置的进风口侧或出风口侧，或者设置于散热风扇的进风口侧或出风口侧，或亦例如可同时设置多个流向控制机构于任何进风侧口以及出风口侧或将该流向控制机构模块化，使得以可装卸自如的方式选择安装于预设于电子装置的沟道中的任一或多个适当位置上，更进一步地加强控制与阻止该流体。

因此，任何不背离本发明的精神与技术下所作各种等效的变更或修饰，均应属本发明所附的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种流向控制机构，其特征在于：其包括至少一个设置于电子装置的沟道中的可动件，在受到该电子装置内的散热装置运转所产生的气流流经该沟道所产生的力时而变换至开启位置；当该散热装置故障时可回复至关闭位置，以阻隔气流逆流到该沟道中。

2.如权利要求1所述的流向控制机构，其特征在于：还包括一偏压件，其邻设于该可动件，使该可动件可凭借该偏压件的偏压作用回复至关闭位置。

3.如权利要求1所述的流向控制机构，其特征在于：该可动件以可旋转运动的方式水平或垂直设置于电子装置的沟道中。

4.如权利要求1所述的流向控制机构，其特征在于：该可动件设于该沟道的顶壁、侧壁或底壁。

5.如权利要求1所述的流向控制机构，其特征在于：该流向控制机构以模块化的型态形成，使得以可装卸自如的方式选择安装于预设于电子装置的沟道中的任一或多个适当位置上。

6.如权利要求1所述的流向控制机构，其特征在于：该流向控制机构设于该沟道的进风口侧或出风口侧。

7.如权利要求1所述的流向控制机构，其特征在于：该流向控制机构设于该散热装置的入风口侧或出风口侧。

8.如权利要求1所述的流向控制机构，其特征在于：该可动件的材质选自麦拉(Mylar)、压克力、玻璃纤维、树脂及PC等任何具有轻薄特性的材料之一。

9.如权利要求1所述的流向控制机构，其特征在于：该等可动件可以轴设、共轴、模块化设置、直接设置于轴上、卡接或者其它可旋转自如的等效结构的方式设置于电子装置的沟道中。

10.一种流向控制机构，其特征在于，包括：

一可动件，设置于电子装置的沟道中，在受到因流体流经该沟道所产生的力时变换至开启位置，且可回复至关闭位置；以及

一限制件，邻设于该可动件，限制该可动件仅可运动于该开启位置与该关闭位置之间。

11.如权利要求10所述的流向控制机构，其特征在于：该限制件可为栅体、导条、匝道、凸块、框体、挡体、轴件、插销或任何具有等效功能的任何适当组件，以供设置于该电子装置的沟道的侧壁、底壁或顶壁上。

12.一种流向控制机构，其特征在于，包括：

一可动件，设置于电子装置的沟道中，利用该电子装置内的散热装置运转所产生的气流而变换至开启位置，在当该电子装置内的散热装置未运转时，该可动件可回复至关闭位置；以及

一限制件，邻设于该可动件，以限制该可动件运动于该关闭位置与该开启位置之间。

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