TWI577892B - 散熱風扇裝置 - Google Patents

Description

散熱風扇裝置

本案係關於一種散熱裝置，特別係關於一種散熱風扇裝置。

由於科技進步，各種電子裝置的運作頻率隨之升高，但運作頻率的升高卻導致電子裝置於運作時的裝置內部溫度也相對提高，為了不讓高溫對電子裝置的運作產生影響，甚至是毀損電子裝置，散熱風扇的存在對於電子裝置運作的維持是不可或缺。

然而，目前進行散熱風扇的設計時，都以散熱風扇性能為主要考量，尚未考量因風扇運轉而產生的噪音。舉例而言，當風扇運作於高轉速時，風扇散熱效果佳但運作噪音大，當風扇運作於低轉速時，風扇散熱效果差但運作噪音小。

因此，如何在兼顧風扇散熱效能提升與運作噪音降低的前提下，進行散熱風扇裝置的設計，可說是一大挑戰。

本案揭露的一態樣是關於一種散熱裝置包含風扇元件、共振腔體以及發聲元件。風扇元件平行配置於裝置下方，用以為裝置散熱，共振腔體配置於風扇元件下方，且風扇元件下方與共振腔頂端之間存在進風區域，發聲元件與共振腔體結合，將共振腔體作為發聲元件的音箱元件使用，其中共振腔體的架構為亥姆霍茲共振腔。

綜上所述，本案之技術方案與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。藉由上述技術方案，可達到相當的技術進步，並具有□業上的廣泛利用價值，本案透過整合風扇元件與共振腔體，並將亥姆霍茲共振腔可將聲音消減或放大的特性運用置共振腔體，將風扇元件與發聲元件於運作時所產生的聲音分別進行消減與放大。透過本案技術，可於兼顧風扇元件的散熱效能與運作噪音控制的同時，更令使用者對於發聲元件所產生的聲音有更好的體驗品質。

下文是舉實施例配合所附圖式作詳細說明，以更好地理解本案的態樣，但所提供的實施例並非用以限制本揭露所涵蓋的範圍，而結構操作的描述非用以限制其執行的順序，任何由元件重新組合的結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本揭露所涵蓋的範圍。此外，根據業界的標準及慣常做法，圖式僅以輔助說明為目的，並未依照原尺寸作圖，實際上各種特徵的尺寸可任意地增加或減少以便於說明。下述說明中相同元件將以相同的符號標示來進行說明以便於理解。

在全篇說明書與申請專利範圍所使用的用詞（terms），除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露的內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本案揭露的用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本案揭露的描述上額外的引導。

此外，在本案中所使用的用詞『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指『包含但不限於』。此外，本案中所使用的『及／或』，包含相關列舉項目中一或多個項目的任意一個以及其所有組合。

於本案中，當一元件被稱為『連接』或『耦接』時，可指『電性連接』或『電性耦接』。『連接』或『耦接』亦可用以表示二或多個元件間相互搭配操作或互動。此外，雖然本案中使用『第一』、『第二』、…等用語描述不同元件，該用語僅是用以區別以相同技術用語描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否則該用語並非特別指稱或暗示次序或順位，亦非用以限定本案。

第1圖為依據本案揭露的實施例所繪製的散熱風扇裝置內部的示意圖。如第1圖所示，散熱風扇裝置100包含風扇元件102、共振腔體104以及發聲元件106。

風扇元件102平行配置於處理器120與儲存裝置124下方，用以為處理器120與儲存裝置124進行散熱，其中處理器120電性連接於印刷電路板118之上，且複數個散熱鰭片122更配置於處理器120之上，用以增加處理器120的散熱面積。主機外殼114結合風扇元件102為處理器120與儲存裝置124進行封裝，其中於風扇元件102下方之主機外殼114的側面包含複數個進風開口112，用以作為風扇元件102於運作時的進風處，於風扇元件102上方之主機外殼114頂端更包含複數個出風開口128，用以作為風扇元件102於運作時的出風處。處理器120可為中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)，儲存裝置124可為硬碟(Hard Disk Drive，HDD)或記憶體。於此實施例中，僅以處理器與儲存裝置示範本案散熱風扇裝置與可支援裝置的組合關係，然而本案之實施方式並不以此為限。

共振腔體104配置於風扇元件102下方，且風扇元件102下方與共振腔體104頂端之間存在進風區域110，其中進風區域110為主機外殼114所包覆，並以複數個進風開口112作為風扇元件102於運作時的進風處。共振腔體104包含一共振膜108，配置於共振腔體104頂端，用以於風扇元件102進風時，將進風所產生的空氣振動能量透過共振膜108傳入共振腔體104的內部，藉以於共振腔體104的內部產生駐波126，其中共振腔體104的架構為亥姆霍茲共振腔。於一實施例中，共振膜108的形狀為圓形，結合於共振腔體104頂端，並配置於風扇元件102正下方處。

具體而言，若共振腔體104的架構為亥姆霍茲共振腔，則共振腔體104的架構設計係依據下述關係式： 。

其中， f ₀為亥姆霍茲共振腔的共振頻率， c為聲音速度， S為共振膜108的截面積量， d為共振膜108的直徑長度， V為共振腔體104的內部容積量， L為共振膜108與共振腔體104接合處之共振腔體104的厚度。透過預設欲產生功效的共振頻率 f ₀，即可得到共振膜108的截面積量 S與直徑長度 d、共振腔體104的內部容積量 V以及共振膜108與共振腔體104接合處之共振腔體104的厚度 L彼此之間的數值對應關係，據以構築共振腔體104。於一實施例中，共振腔體104的形狀可為三角柱體、方柱體或圓柱體，而共振膜108的形狀為圓形，結合於共振腔體104頂端。

發聲元件106與共振腔體104結合，並於發聲元件106運作時，將共振腔體104作為音箱元件使用。具體而言，當發聲元件106未運作時，共振腔體104可透過亥姆霍茲共振腔架構，消減風扇元件102於運作所產生的噪音，當發聲元件106運作時，共振腔體104更可作為發聲元件106的音箱元件，並於風扇元件102進風時，將進風所產生的空氣振動能量透過共振膜108傳入共振腔體104的內部，藉以於共振腔體104的內部形成特定頻率的駐波126，其中駐波126用以為發聲元件106於運作時所產生的聲音中的特定頻率進行放大。於一實施例中，發聲元件106配置於共振腔體104的側面或底端。

於一實施例中，共振腔體104除共振膜108外，皆為剛體結構，且共振腔體104之剛體結構可由金屬、陶瓷、塑料、木材或任何可忽略明顯形變的固體材質組成，共振膜108可為紙漿振膜、塑料振膜、金屬振膜或合成纖維振膜。

第2圖為依據本案揭露的一實施例所繪製的散熱風扇裝置外部的示意圖。如第2圖所示，主機外殼114的側面包含複數個進風開口112，用以作為風扇元件102於運作時的進風處，且主機外殼114頂端更包含複數個出風開口128，用以作為風扇元件102於運作時的出風處，其中主機外殼114與共振腔體104的接面處緊密接合，具體而言，主機外殼114與共振腔體104的接合處為平滑或無明顯凹凸處。於一實施例中，發聲元件106配置於共振腔體104的側面或底端。

於此實施例中，主機外殼114與共振腔體104的形狀皆為三角柱體，且主機外殼114與共振腔體104的接面處緊密接合，具體而言，主機外殼114與共振腔體104的接合處為平滑或無明顯凹凸處。應瞭解到，此實施例僅用以示範主機外殼與共振腔體的外觀與其結合關係，並非用以限制本案之實施方式。

於一實施例中，共振腔體104除共振膜108外，皆為剛體結構，且共振腔體104之剛體結構可由金屬、陶瓷、塑料、木材或任何可忽略明顯形變的固體材質組成，共振膜108可為紙漿振膜、塑料振膜、金屬振膜或合成纖維振膜。

第3圖為依據本案揭露的一實施例所繪製的散熱風扇裝置的示意圖。如第3圖所示，主機外殼114的側面包含複數個進風開口112，用以作為風扇元件102於運作時的進風處，且主機外殼114頂端更包含複數個出風開口128，用以作為風扇元件102於運作時的出風處，其中主機外殼114與共振腔體104的接面處緊密接合，具體而言，主機外殼114與共振腔體104的接合處為平滑或無明顯凹凸處。

共振腔體104頂端包含共振膜108，且共振膜108與共振腔體104緊密接合，具體而言，共振膜108與共振腔體104的接合處為平滑或無明顯凹凸處。發聲元件106與共振腔體104結合，並於發聲元件106運作時，將共振腔體104作為音箱元件使用，其中共振腔體104的架構為亥姆霍茲共振腔。於一實施例中，發聲元件106配置於共振腔體104的側面或底端。

具體而言，當發聲元件106未運作時，共振腔體104可透過亥姆霍茲共振腔架構，消減風扇元件102於運作時所產生的噪音，當發聲元件106運作時，共振腔體104作為發聲元件106的音箱元件，於風扇元件102進風時，將進風所產生的空氣振動能量透過共振膜108傳入共振腔體104的內部，藉以於共振腔體104的內部形成特定頻率的駐波126，其中駐波126用以為發聲元件106於運作時所產生的聲音中的特定頻率進行放大。

於此實施例中，主機外殼114與共振腔體104的形狀皆為三角柱體，且主機外殼114與共振腔體104的接面處緊密接合，具體而言，主機外殼114與共振腔體104的接合處為平滑或無明顯凹凸處。應瞭解到，此實施例僅用以示範主機外殼與共振腔體104的外觀與其結合關係，並不用以限制本案之實施方式。

於一實施例中，共振腔體104除共振膜108外，皆為剛體結構，且共振腔體104之剛體結構可由金屬、陶瓷、塑料、木材或任何可忽略明顯形變的固體材質組成，共振膜108可為紙漿振膜、塑料振膜、金屬振膜或合成纖維振膜。

本案上述實施例中，透過整合風扇元件與共振腔體，並將亥姆霍茲共振腔可將聲音消除或放大的特性運用至共振腔體，將風扇元件與發聲元件所產生的聲音分別進行消減與放大。舉例而言，當發聲元件未運作時，亥姆霍茲共振腔的存在具有消減風扇元件於運作時所產生的噪音的功效，當發聲元件運作時，亥姆霍茲共振腔又可作為發聲元件的音箱元件，用以放大發聲元件於運作時所產生的聲音中的特定頻率區段，以達到增進聽覺上體驗品質的功效。透過本案技術，可於兼顧風扇元件的散熱效能與運作噪音控制的同時，更令使用者對於發聲元件所產生的聲音有更好的體驗品質。

技術領域通常知識者可以容易理解到揭露的實施例實現一或多個前述舉例的優點。閱讀前述說明書之後，技術領域通常知識者將有能力對如同此處揭露內容作多種類的更動、置換、等效物以及多種其他實施例。因此本案之保護範圍當視申請專利範圍所界定者與其均等範圍為主。

100‧‧‧散熱風扇裝置

102‧‧‧風扇元件

104‧‧‧共振腔體

106‧‧‧發聲元件

108‧‧‧共振膜

110‧‧‧進風區域

112‧‧‧進風開口

114‧‧‧主機外殼

118‧‧‧印刷電路板

120‧‧‧處理器

122‧‧‧散熱鰭片

124‧‧‧儲存裝置

126‧‧‧駐波

128‧‧‧出風開口

第1圖為依據本案揭露的實施例所繪製的散熱風扇裝置內部的示意圖。 第2圖為依據本案揭露的一實施例所繪製的散熱風扇裝置外部的示意圖。 第3圖為依據本案揭露的一實施例所繪製的散熱風扇裝置的示意圖。

100‧‧‧散熱風扇裝置

102‧‧‧風扇元件

104‧‧‧共振腔體

106‧‧‧發聲元件

108‧‧‧共振膜

110‧‧‧進風區域

112‧‧‧進風開口

114‧‧‧主機外殼

118‧‧‧印刷電路板

120‧‧‧處理器

122‧‧‧散熱鰭片

124‧‧‧儲存裝置

126‧‧‧駐波

128‧‧‧出風開口

Claims (9)

1. 一種散熱風扇裝置，包含：一風扇元件，平行配置於一裝置下方，用以為該裝置散熱；一共振腔體，配置於該風扇元件下方，該風扇元件下方與該共振腔體頂端之間存在一進風區域；一發聲元件，與該共振腔體結合，該共振腔體作為該發聲元件的一音箱元件使用，其中，該共振腔體的架構為亥姆霍茲共振腔，其中該共振腔體包含一共振膜，配置於該共振腔體頂端，用以於該風扇元件進風時，將進風所產生的空氣振動能量透過該共振膜傳入該共振腔體的內部。
2. 如請求項1所述之散熱風扇裝置，其中該裝置為處理器或儲存裝置，且一主機外殼結合該風扇元件為該裝置進行封裝。
3. 如請求項2所述之散熱風扇裝置，其中該主機外殼頂端包含複數個出風開口。
4. 如請求項1所述之散熱風扇裝置，其中該共振膜配置於該風扇元件正下方處。
5. 如請求項1所述之散熱風扇裝置，其中該進風區域側面包含複數個進風開口，該風扇元件透過該些進風開口經由該進風區域進風，為該裝置進行散熱，且該進風區域除該些進風 開口與該風扇元件外，無其餘對外開口。
6. 如請求項1所述之散熱風扇裝置，其中該共振腔體為一剛體結構。
7. 如請求項6所述之散熱風扇裝置，其中該剛體結構由金屬、陶瓷、塑料或木材組成。
8. 如請求項1所述之散熱風扇裝置，其中該發聲元件配置於該共振腔體側面或底端。
9. 如請求項1所述之散熱風扇裝置，其中該共振腔體的形狀為三角柱體、方柱體或圓柱體。