TWM645280U - 具有降噪機制的散熱裝置 - Google Patents
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Abstract
本新型為一種具有降噪機制的散熱裝置，包括座體、罩體、風扇、散熱鰭片組及降噪模組，罩體對應座體罩蓋並在其間形成有容腔，罩體設有連通容腔的進風口和出風口；風扇設置在容腔內並對應進風口配置，風扇具有扇葉；散熱鰭片組設置在容腔內並對應出風口配置；降噪模組能發出降噪聲響，降噪模組設置在罩體和散熱鰭片組的其中之一，以使降噪聲響能扺消扇葉旋轉時所發出的噪音。藉此，不僅使得整體裝置的散熱效能提升，還能夠有效地克服擾人的噪音問題。
Description
本新型係關於一種散熱裝置的技術領域，尤指一種具有降噪機制的散熱裝置。
按，由於繪圖軟體及其顯像功能的提升，顯示卡在處理影像的顯示晶片也大幅提升其運算能力，而相對隨之而來的則是其處理器(GPU)的發熱問題與散熱問題，亦成為重要的研究課題；同理，用於電腦之主機板的中央處理器(CPU)也有存在有前述的問題待解決。
目前應用在顯示卡的散熱設計中，除了透過水冷的方式進行散熱外，仍有不少顯示卡採用空冷(或氣冷)的方式散熱，常見作法就是透過風扇將前述電子熱源所產生熱量予以吹離散逸進而達成散熱之目的，其中以加快風扇的轉速來提供大量的氣流，最簡易且經濟的作法。然而，此種方法卻存在著較大噪音的產生。
因此如何克服噪音的問題則為本創作人所要解決的技術課題。
本新型之一目的，在於提供一種具有降噪機制的散熱裝置，其是透過降噪模組的設置，不僅使得整體裝置的散熱效能提升，還能夠有效地克服擾人的噪音問題。
為了達成上述之目的，本新型提供一種具有降噪機制的散熱裝置，包括一座體、一罩體、一風扇、一散熱鰭片組及一降噪模組，該罩體對應該座體罩蓋並在其間形成有一容腔，該罩體設有連通該容腔的一進風口和一出風口；該風扇設置在該容腔內並對應該進風口配置，該風扇具有複數扇葉；該散熱鰭片組設置在該容腔內並對應該出風口配置；該降噪模組能發出一降噪聲響，該降噪模組係設置在該罩體和該散熱鰭片組的其中之一，以使該降噪聲響能扺消各該扇葉旋轉時所發出的噪音。
10:座體
20:罩體
21:面板
211:進風口
212:出風口
22:上側板
23:下側板
24:右側板
30:風扇
31:扇葉
40:散熱鰭片組
41:散熱鰭片
42:氣體流道
50:降噪模組
51:參考麥克風
52:誤差麥克風
53:主動降噪控制器
54:揚聲器
8:顯示卡
A:容腔
d(n):噪音訊號
e(n):誤差訊號
f(n):寬頻噪音訊號
y(n):反相噪音訊號
y'(n):校正後反相噪音訊號
SMIC:揚聲器控制訊號
圖1係本新型具有降噪機制的散熱裝置組合透視圖。
圖2係本新型具有降噪機制的散熱裝置組合前視圖。
圖3係本新型具有降噪機制的散熱裝置組合剖視圖。
圖4係本新型之另一實施例組合前視圖。
圖5係本新型之另一實施例組合剖視圖。
圖6係本新型之風扇和降噪模組方塊圖。
有關本新型之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本新型加以限制者。
請參閱圖1至圖3所示，本新型提供一種具有降噪機制的散熱裝置，可應用在一顯示卡8上，且其主要包括一座體10、一罩體20、一風扇30、一散熱鰭片組40及一降噪模組50。
座體10為一矩形框架，由複數邊板和複數支桿所共同連接組成，並於各邊板的相應位置設有複數螺柱，藉以提供螺絲等鎖固元件穿接鎖固。
罩體20是對應座體10罩蓋並形成於其一側邊，在座體10和罩體20之間形成有一容腔A。罩體20可為金屬材質所製成，大致呈一矩形狀，且其主要包括一面板21、分別從面板21垂直延伸的一上側板22、一下側板23及一右側板24，其中上側板22和下側板23為相對應邊的位置關係。在面板21的中間位置設有連通容腔A的一進風口211，於面板21、上側板22和下側板23的左側則共同圍設有一出風口212。
風扇30是設置在容腔A內並對應進風口211配置，風扇30具有複數扇葉31，各扇葉31可為金屬材質所製成。風扇30主要都是利用馬達帶動各扇葉31轉動，以將較冷的空氣從進風口211帶入容腔A內部，並將容腔A內部較熱的空氣從出風口212排出，進而達到散熱效果。在本新型中，風扇30會依據風扇控制訊號來運作，風扇控制訊號之值越大，風扇30中的馬達轉速越快，散熱效果越強，但也會產生較大噪音。在一實施例中，風扇控制訊號可為一脈波頻寬調變(Pulse Width Modulation,PWM)之方波訊號，透過改變其工作週期(duty cycle)來調整風扇30中的馬達轉速。在一實施例中，風扇30可包含一個或多個軸流式風扇或離心式風扇。然而，風扇30所包含的風扇數目、風扇類型和風扇驅動方式並不限定本新型之範疇。
風扇30在運作時的噪音源來自馬達轉動造成的空氣流，其中窄頻成份可能源自於由扇葉31運動所產生體積位移之厚度噪音，或由扇葉31表面之變動性負載力(有軸向之升力與風扇面之拉力)所造成的葉片通過頻率(Blade Passing Frequency,BPF)噪音。由於BPF及相關諧波與在每一扇葉31通過固定參考點時產生之壓力擾動有關，當扇葉31尖端產生週期性壓力波時就會產生特定的窄頻噪音。另一方面，當空氣流流經扇葉31時，會從扇葉31的邊界層(boundary layer)或葉片尖端兩側剝離而形成交替的渦流，此種現象稱為渦流剝離(vortex shedding)。渦流剝離會使扇葉31兩側流體的瞬間速度不同，在不同流體速度下扇葉31兩側受到的瞬間壓力也不同，因此會使扇葉31發生振動而產生特定的寬頻噪音。
散熱鰭片組40是設置在容腔A內並對應出風口212配置，散熱鰭片組40包括間隔排列的複數散熱鰭片41，在任二相鄰的散熱鰭片41之間形成有一氣體流道42，各氣體流道42彼此相互平行並且順著風扇30之各扇葉31所吹送出氣流呼應。
降噪模組50是設置在罩體20和散熱鰭片組40的其中之一；當設於罩體20時，可位於面板21的內側表面且鄰近於風扇30配置(如圖3所示)。當設於散熱鰭片組40時，可位於最外側散熱鰭片41的外表面上，並且鄰近於風扇30位置、散熱鰭片41的中段位置或鄰近於出風口212位置。
請參閱圖4和圖5所示，本新型具有降噪機制的散熱裝置除了可如上述實施例外，其中降噪模組50也可以是位於面板21的內側表面且鄰近於出風口212配置；其餘架構則與前述實施例相同。
請續參閱圖6所示，降噪模組50主要包括一參考麥克風51、一誤差麥克風52、一主動降噪(Active Noise Cancellation,ANC)控制器53及一揚聲器54，前述各組成元件是透過電路板或導電線(圖未示出)達成電性連接，其中降噪模組50是可以電性連接風扇30，若設置在遠離風扇30位置時，也可以電性連接在顯示卡8或其它周邊的電子設備(圖未示出)上。
參考麥克風51設置在接近風扇30中各扇葉31的位置，用來擷取風扇30運轉時所產生的噪音，並將量測到之一寬頻噪音訊號f(n)傳送至主動降噪控制器53，其中寬頻噪音訊號f(n)包含風扇30運作時所產生氣流噪音的寬頻噪音頻譜。在一實施例中，參考麥克風51可為一數位式微機電系統(Micro Electro Mechanical System,MEMS)麥克風，其具備高耐熱、高抗振和高抗射頻干擾等性能。然而，參考麥克風51之種類並不限定本新型之範疇。
誤差麥克風52用來擷取風扇30之各扇葉31運轉時的整體噪音，並輸出相對應之誤差訊號e(n)至主動降噪控制器53，其中噪音訊號d(n)代表在各扇葉31運轉期間欲消除的噪音訊號。由於風扇30為主要噪音源，誤差麥克風52可設置在接近風扇30位置，其中參考麥克風51和主動降噪控制器53之間的距離大於誤差麥克風52和主動降噪控制器53之間的距離。誤差麥克風52可透過一主要路徑和一次級路徑來偵測噪音：主要路徑相關於風扇30和誤差麥克風52之間的訊號傳遞路徑，透過主要路徑會擷取到噪音訊號d(n)；而次級路徑相關於揚聲器54和誤差麥克風52間的訊號傳遞路徑，透過次級路徑會擷取到相關反相噪音訊號y(n)之一校正後反相噪音訊號y'(n)。更詳細地說，誤差麥克風52所輸出之誤差訊號e(n)為噪音訊號d(n)和校正後反相噪音訊號y'(n)之間的差值，誤差訊號e(n)之值越小代表降噪效果越好。在一實施例中，誤差麥克風52可為
一數位式MEMS麥克風，其具備高耐熱、高抗振和高抗射頻干擾等性能。然而，誤差麥克風52之種類並不限定本新型之範疇。
主動降噪控制器53可接收一同步訊號、從參考麥克風51接收寬頻噪音訊號f(n)，以及從誤差麥克風52接收誤差訊號e(n)，其中同步訊號包含相關風扇30之結構(例如各風扇葉片數)和運作設定(例如在不同模式下馬達轉速)之資訊。依據同步訊號及寬頻噪音訊號f(n)，主動降噪控制器53可計算出風扇30在實際運作時所產生噪音中的寬頻帶噪音；依據同步訊號及誤差訊號e(n)，主動降噪控制器53可計算出風扇30在實際運作時所產生噪音中的窄頻帶噪音。依據計算出的寬頻帶噪音和窄頻帶噪音，主動降噪控制器53可依此提供揚聲器控制訊號SMIC以驅動揚聲器54，使得揚聲器54提供之反相噪音訊號y(n)能有效地抵銷噪音信號d(n)，亦即盡量讓誤差訊號e(n)降至0。
揚聲器54是一種可將電子訊號轉換成聲音訊號的電子元件，通常包括振膜(diaphragm)和由電磁鐵和音圈所組成的驅動電路。揚聲器54可依據主動降噪控制器53提供之一揚聲器控制訊號SMIC來運作，當揚聲器控制訊號SMIC之電流通過音圈時，音圈即隨著電流的頻率振動，而和音圈相連的振膜當然也就跟著振動，進而推動周圍的空氣振動以產生一降噪聲響。在本新型實施例中，揚聲器54之振膜會可依據揚聲器控制訊號SMIC來產生一反相噪音訊號y(n)。
以上所述僅為本新型之較佳實施例，並非用以限定本新型之專利範圍，其他運用本新型之專利精神的等效變化，均應俱屬本新型之專利範圍。
10:座體
20:罩體
21:面板
211:進風口
212:出風口
22:上側板
23:下側板
24:右側板
30:風扇
31:扇葉
40:散熱鰭片組
41:散熱鰭片
50:降噪模組
8:顯示卡
A:容腔
Claims (10)
- 一種具有降噪機制的散熱裝置，包括：一座體；一罩體，對應該座體罩蓋並在其間形成有一容腔，該罩體設有連通該容腔的一進風口和一出風口；一風扇，設置在該容腔內並對應該進風口配置，該風扇具有複數扇葉；一散熱鰭片組，設置在該容腔內並對應該出風口配置；以及一降噪模組，能發出一降噪聲響，該降噪模組係設置在該罩體和該散熱鰭片組的其中之一，以使該降噪聲響能扺消各該扇葉旋轉時所發出的噪音。
- 如請求項1所述之具有降噪機制的散熱裝置，其中該降噪模組包括彼此電性連接的一參考麥克風、一誤差麥克風、一主動降噪控制器及一揚聲器。
- 如請求項1所述之具有降噪機制的散熱裝置，其中該罩體包括一面板，該降噪模組係位於該面板的內側表面且鄰近於該出風口配置。
- 如請求項1所述之具有降噪機制的散熱裝置，其中該罩體包括一面板，該降噪模組係位於該面板的內側表面且鄰近於該風扇配置。
- 如請求項1所述之具有降噪機制的散熱裝置，其中該散熱鰭片組包括間隔排列的複數散熱鰭片，該降噪模組位於最外側的該散熱鰭片的外表面並且鄰近於該風扇設置。
- 如請求項1所述之具有降噪機制的散熱裝置，其中該散熱鰭片組包括間隔排列的複數散熱鰭片，該降噪模組位於最外側的該散熱鰭片的外表面並且位於中間處。
- 如請求項1所述之具有降噪機制的散熱裝置，其中該散熱鰭片組包括間隔排列的複數散熱鰭片，該降噪模組位於最外側的該散熱鰭片的外表面並且鄰近於該出風口設置。
- 如請求項1所述之具有降噪機制的散熱裝置，其中該降噪模組電性連接該風扇。
- 如請求項1所述之具有降噪機制的散熱裝置，其中該降噪模組電性連接一電子設備。
- 如請求項1所述之具有降噪機制的散熱裝置，其中該散熱鰭片組包括間隔排列的複數散熱鰭片，在任二相鄰的該散熱鰭片之間形成有一氣體流道，各該氣體流道彼此相互平行。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| TW112203002U TWM645280U (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 具有降噪機制的散熱裝置 |
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| TW112203002U TWM645280U (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 具有降噪機制的散熱裝置 |
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|---|---|
| TWM645280U true TWM645280U (zh) | 2023-08-21 |
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| TW (1) | TWM645280U (zh) |
-
2023
- 2023-03-31 TW TW112203002U patent/TWM645280U/zh unknown
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