DE112008002031B4

DE112008002031B4 - Rauschreduzierung mit Resonanzkammer

Info

Publication number: DE112008002031B4
Application number: DE112008002031.0T
Authority: DE
Inventors: Mark S. Tracy; Punan Tang; Mohammed I. Chowdhury; Herman A. Price
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2007-07-30
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2015-01-08
Anticipated expiration: 2028-06-18
Also published as: GB201001084D0; GB2463835B; WO2009017548A1; CN101772748B; TW200920927A; CN101772748A; US20090032331A1; US7546898B2; DE112008002031T5; GB2463835A

Abstract

Eine Vorrichtung (10), die folgende Merkmale aufweist: ein Gehäuse (11), das einen Lufteinlass (13, 15), einen Luftauslass (17, 19) und einen Teiler (12) aufweist, der das Gehäuse in einen ersten und einen zweiten Luftdurchgang teilt; einen Wärmetauscher (40), von dem zumindest ein Abschnitt innerhalb des Gehäuses enthalten ist, wobei das Gehäuse eine Resonanzkammer (20, 22, 24, 26) für jeden Luftdurchgang aufweist, wobei jede Resonanzkammer ein Tor (21, 23, 25, 27) aufweist und Luftwellen in jede derartige Resonanzkammer durch das Tor eintreten und sich in Resonanz befinden, wobei zumindest ein Abschnitt des Wärmetauschers ein Loch (43a, 43b) definiert, das mit zumindest einem Resonanzkammertor ausgerichtet ist.

Description

Hintergrund
Computer erzeugen Rauschen. Eine Rauschquelle beispielsweise ist ein Lüfter. Rauschen, das durch einen Computer erzeugt wird, ist im Allgemeinen für einen Benutzer des Computers lästig.
Vorrichtungen zur Geräuschreduzierung sind aus der US 2003/0 183 446 A1 , der US 4 360 075 A , der US 5 869 792 A und der US 4 116 269 A bekannt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Für eine detaillierte Beschreibung exemplarischer Ausführungsbeispiele der Erfindung wird nun Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen genommen, in denen:
1 einen Abschnitt einer Vorrichtung zeigt, die eine Resonanzkammer zum Reduzieren von Rauschen, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen einsetzt;
2 eine andere Ansicht der Vorrichtung zum Reduzieren von Rauschen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen zeigt; und
3 eine veranschaulichende Verwendung der Vorrichtung von 1 und 2 zum Reduzieren von Rauschen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen zeigt.
Schreibweise und Nomenklatur
Bestimmte Begriffe werden überall in der folgenden Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet, um auf spezielle Systemkomponenten Bezug zu nehmen. Wie es einem Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich sein wird, können Computerfirmen auf eine Komponente durch unterschiedliche Namen Bezug nehmen. Dieses Dokument beabsichtigt nicht, zwischen Komponenten zu unterscheiden, die sich namentlich aber nicht in der Funktion unterscheiden. In der folgenden Erörterung und in den Ansprüchen werden die Begriffe „umfassend” und „aufweisend” in einer offenen Weise verwendet und sollten somit als „umfassend, aber nicht begrenzt auf...” bedeutend interpretiert werden. Der Begriff „koppeln” oder „koppelt” soll ferner entweder eine indirekte, direkte, optische oder drahtlose elektrische Verbindung bedeuten. Falls somit eine erste Vorrichtung mit einer zweiten Vorrichtung koppelt, kann diese Verbindung durch eine direkte elektrische oder mechanische Verbindung oder durch eine indirekte elektrische oder mechanische Verbindung über andere Vorrichtungen und Verbindungen erfolgen.
Detaillierte Beschreibung
1 stellt einen Abschnitt 10 einer Rauschreduzierungsvorrichtung dar. Der Abschnitt 10, der in 1 gezeigt ist, weist ein Gehäuse 11 auf. Das Gehäuse 11 weist einen Teiler 12 auf, der das Gehäuse 11 in zwei Luftdurchgänge 14 und 16 teilt. Luft fließt durch die Luftdurchgänge 14 und 16, wie es durch Pfeile 30, 32, 34 und 36 angegeben ist. Der Teiler 12 erzeugt zwei Lufteinlässe 13 und 15 und zwei Luftauslässe 17 und 19.
2 stellt eine vollständige Rauschreduzierungsvorrichtung 9 als zwei Abschnitte 10 aufweisend dar, die zusammengepasst sind. Bei zumindest einigen Ausführungsbeispielen ist jeder Abschnitt 10 ein Spiegelbild des anderen Abschnitts. Wenn dieselben zusammengepasst sind, gestatten die Abschnitte 10, dass Luft durch die Luftdurchgänge fließt, die durch die Teiler 12 erzeugt sind. Die zwei Abschnitte 10 können durch Schweißen, ein Haftmittel oder andere geeignete Mechanismen zusammengepasst sein. Jeder Abschnitt 10 kann als ein unitäres Materialstück gebildet sein oder aus getrennt hergestellten Stücken zusammen kombiniert sein.
Bei den Ausführungsbeispielen von 1 und 2 erzeugen die Teiler 12 zwei Luftdurchgänge 14 und 16. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann ein Teiler mehr als zwei Luftdurchgänge (z. B. drei Luftdurchgänge) erzeugen. Bei einem Ausführungsbeispiel können mehr als zwei Teiler 12 in jedem Abschnitt 10 der Rauschreduzierungsvorrichtung 9 vorgesehen sein, um drei oder mehr Luftdurchgänge zu erzeugen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen weist das Gehäuse 11 zumindest eine Resonanzkammer für jeden Luftdurchgang 14, 16 auf. Bei den Ausführungsbeispielen von 1 und 2 weist das Gehäuse 11 zwei Resonanzkammern für jeden Luftdurchgang 14, 16 auf – Resonanzkammern 20 und 22 für den Luftdurchgang 14 und Resonanzkammern 24 und 26 für den Luftdurchgang 14. Obwohl zwei Resonanzkammern für jeden Luftdurchgang 14, 16 bei dem Ausführungsbeispiel von 1 und 2 vorgesehen sind, kann irgendeine Anzahl (1 oder mehr) von Resonanzkammern für jeden Luftdurchgang vorgesehen sein. Folglich kann irgendeine Anzahl von Luftdurchgängen in dem Gehäuse 11 vorgesehen sein und kann irgendeine Anzahl von Resonanzkammern für jeden Luftdurchgang vorgesehen sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann zumindest ein Luftdurchgang eine unterschiedliche Anzahl von Resonanzkammern als ein anderer Luftdurchgang in dem Gehäuse 11 aufweisen.
Jede Resonanzkammer 20, 22, 24 und 26 weist ein Tor (Tore 21, 23, 25 bzw. 27) auf, in das akustische Wellen eintreten. Einmal innerhalb der Resonanzkammer befindet sich die Luft in Resonanz, wenn die Frequenzen der akustischen Wellen von den Rauschquellen mit den natürlichen Frequenzen der Resonanzkammern zusammenfallen. Die Resonanzen der Luft innerhalb der Resonanzkammern absorbieren die Energie der Luftwellen. Folglich ist der Rauschpegel, der dem Luftfluss durch die Rauschreduzierungsvorrichtung 9 zugeordnet ist, verglichen damit reduziert, was ohne die Rauschreduzierungsvorrichtung 9 der Fall wäre.
Der Teiler 12 weist zumindest eine Resonanzkammer auf, und bei dem darstellenden Ausführungsbeispiel von 1 und 2 weist der Teiler 12 zwei Resonanzkammern 22, 24 auf – wobei die Kammer 22 zum Reduzieren des Rauschens vorgesehen ist, das Luft zugeordnet ist, die durch den Luftdurchgang 14 fließt, und die Kammer 24 zum Reduzieren des Rauschens vorgesehen ist, das Luft zugeordnet ist, die durch den Luftdurchgang 16 fließt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen weist das Material des Gehäuses, das die Resonanzkammern 20, 22, 24 und 26 definiert, Metall (z. B. Aluminium, Magnesium, Stahl etc.), Kohlenstoff oder einen ausreichend starren Kunststoff (z. B. glasgefüllten Kunststoff) auf. „Ausreichend starr” bedeutet, dass die Resonanzkammer derart ist, dass eine Resonanz der Luftwellen innerhalb der Resonanzkammer mit einem genügenden Q-Wert auftreten kann (ein größerer Q-Wert bedeutet, dass die Luftresonanzspitze an einer Frequenzantwortkurve höher sein wird).
Jeder Einlass 13, 15 der Luftdurchgänge 14, 16 weist eine Länge L und eine Breite W auf. Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen liegt das Verhältnis von L zu W im Wesentlichen zwischen 1 und 2.
Die Resonanzfrequenz, die durch jede Resonanzkammer erreicht wird, ist typischerweise abhängig von der Größe der Tore 21, 23, 25 und 27 der Resonanzkammern (d. h. der Querschnittsfläche jedes Tors und der Länge des Tors), sowie dem Innenvolumen jeder Resonanzkammer. An sich können die Abmessungen gesetzt sein, um die Resonanzfrequenz zu erreichen, die für eine gegebene Anwendung erwünscht ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Größe und somit die Resonanzfrequenz einer Resonanzkammer in der Rauschreduzierungsvorrichtung 9 von der Größe und Resonanzfrequenz einer anderen Resonanzkammer variieren. Falls erwünscht, können alle der Resonanzkammern einer Rauschreduzierungsvorrichtung auf eine unterschiedliche Frequenz abgestimmt sein.
3 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem ein Wärmetauscher 40 (eine Wärmesenke befindet sich auch innerhalb des Schutzbereichs des Begriffs Wärmetauscher) bei der Rauschreduzierungsvorrichtung 9 verwendet wird. Der Wärmetauscher 40 weist ein Wärmeaustauschbauglied 41 auf, das mit einem Wärmerohr 42 gekoppelt ist. Wärme von einer Wärme erzeugenden Komponente (z. B. einem Prozessor in einem Computer) wird durch das Wärmerohr zu dem Wärmeaustauschbauglied 41 geleitet. Zumindest ein Abschnitt des Wärmeaustauschbauglieds 41 ist innerhalb des Gehäuses 11 der Rauschreduzierungsvorrichtung 9 enthalten. Wie es gezeigt ist, sind Abschnitte 41a und 41b in jedem Luftdurchgang 14 und 16 der Rauschreduzierungsvorrichtung 9 vorgesehen. Die Abschnitte 41a und 41b weisen eine oder mehrere Rippen auf. Ein Loch 43a und 43b ist durch jeden Satz von Rippen 41a bzw. 41b hindurch vorgesehen. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen sind die Löcher 43a und 43b von der gleichen Größe und sind mit den Resonanzkammertoren 21, 23, 25 und 27 der verschiedenen Resonanzkammern 20, 22, 24 und 26 ausgerichtet, wie es gezeigt ist. Die Löcher 43a und 43b fungieren als akustische Führungswege für die akustischen Wellen zwischen jeder Rippe zu den Resonatortoren 21, 23, 25 und 27. Diese Löcher 43a und 43b durch die Rippen 41a und 41b können in einem Querschnitt kreisförmig sein, oder können eine andere Form aufweisen.
Ein Lüfter 50 ist auch als mit der Kombination der Rauschreduzierungsvorrichtung 9 und des Wärmetauschers 40 gekoppelt gezeigt. Luft von dem Lüfter 50 durchläuft die Luftdurchgänge der Rauschreduzierungsvorrichtung 9, wird durch die Wärme des Wärmetauschers 40 erwärmt und tritt aus den Auslässen 17, 19 der Rauschreduzierungsvorrichtung aus. Zu der gleichen Zeit, zu der der Prozess eines Wärmeaustauschens auftritt, um zu helfen, die Wärme erzeugende Komponente zu kühlen, die mit dem Wärmerohr 42 gekoppelt ist, wird Rauschen, das durch den Lüfter 50 erzeugt wird, durch die Resonanz von Luftwellen reduziert, die in einer oder mehreren der Resonanzkammern 20, 22, 24 und 26 der Rauschreduzierungsvorrichtung 9 auftritt.
Bei einigen Ausführungsbeispielen ist die Rauschreduzierungsvorrichtung 9 mit einem Computer oder einer anderen Art eines elektronischen Systems verwendbar. Die Rauschreduzierungsvorrichtung kann in einen tragbaren Computer oder Tischrechner integriert sein.
Die obige Erörterung soll die Grundlagen und verschiedenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung darstellen. Zahlreiche Variationen und Modifikationen werden Fachleuten auf dem Gebiet ersichtlich, wenn die obige Erörterung einmal vollständig verstanden ist. Die folgenden Ansprüche sollen als alle derartigen Variationen und Modifikationen umfassend interpretiert werden.

Claims

Eine Vorrichtung (10), die folgende Merkmale aufweist: ein Gehäuse (11), das einen Lufteinlass (13, 15), einen Luftauslass (17, 19) und einen Teiler (12) aufweist, der das Gehäuse in einen ersten und einen zweiten Luftdurchgang teilt; einen Wärmetauscher (40), von dem zumindest ein Abschnitt innerhalb des Gehäuses enthalten ist, wobei das Gehäuse eine Resonanzkammer (20, 22, 24, 26) für jeden Luftdurchgang aufweist, wobei jede Resonanzkammer ein Tor (21, 23, 25, 27) aufweist und Luftwellen in jede derartige Resonanzkammer durch das Tor eintreten und sich in Resonanz befinden, wobei zumindest ein Abschnitt des Wärmetauschers ein Loch (43a, 43b) definiert, das mit zumindest einem Resonanzkammertor ausgerichtet ist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner zumindest zwei Resonanzkammern aufweist, die zumindest einem des ersten und des zweiten Luftdurchgangs zugeordnet sind.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner zumindest zwei Resonanzkammern aufweist, die jedem des ersten und des zweiten Luftdurchgangs zugeordnet sind.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Teiler eine Resonanzkammer aufweist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Teiler eine Mehrzahl von Resonanzkammern aufweist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Teiler das Gehäuse in zumindest einen ersten, einen zweiten und einen dritten Luftdurchgang teilt, und bei der das Gehäuse eine Resonanzkammer für jeden des ersten, des zweiten und des dritten Luftdurchgangs aufweist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das Gehäuse aus einem Material hergestellt ist, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Magnesium, Aluminium, glasgefüllten Kunststoff, Stahl und Kohlenstoff umfasst.