專利名稱：用于冷卻電子裝置的溫度控制冷卻系統(tǒng)及其所用推動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子裝置的冷卻系統(tǒng)，尤指一種用于冷卻電子裝置的溫度控制冷卻系統(tǒng)，其具有一新結(jié)構(gòu)排列的風(fēng)扇以產(chǎn)生一冷空氣流，且經(jīng)過一具降低擾流，低噪音且高冷卻效率的新穎流動區(qū)域。
改善現(xiàn)代電子裝置的效能及結(jié)構(gòu)設(shè)計之一主要限制為電子裝置的熱移除和溫度控制的需求。根據(jù)溫度控制的需要，一電子裝置的熱移除設(shè)計加重了空間限制和電源供應(yīng)的需求。此外，若使用一風(fēng)扇，也必須控制和減少操作該風(fēng)扇所產(chǎn)生的噪音。
隨著該電子裝置的更縮小化以及電子電路制造成具較多的密度且需要高速操作和消耗較少電力的電路，改善熱移除系統(tǒng)的需要也個跟著增加。當(dāng)電子電路更積體化時，則需要較高的每單位體積熱產(chǎn)生的移除速度。在另一方面，需要更嚴格的溫度控制，因為具較高效能的電子電路傾向于對溫度更為敏感。在此期間，此更嚴格的溫度控制需求必須滿足該冷卻系統(tǒng)配置所獲得的較小空間，因為現(xiàn)今的電子裝置和空氣移動裝置已更為縮小化。
改善一空氣移動裝置的熱移除效能之最直接考量為需考慮風(fēng)扇和冷空氣流通過電子電路以移除熱的問題。

圖1A和B顯示一種最常用以冷卻電子裝置的風(fēng)扇1。空氣流的出入口方向為平行的。該風(fēng)扇1的扇葉2沿著垂直于扇葉2平面和平行于空氣流方向的軸而旋轉(zhuǎn)。此結(jié)構(gòu)在空氣流出入口之間會產(chǎn)生一直接壓力差，因此提供大空氣流以冷卻和移除電子電路所產(chǎn)生的熱。然而，此結(jié)構(gòu)將導(dǎo)致一些困難度。第一個困難為排列該冷卻系統(tǒng)的無變通性。因為需要安排空氣流的出入口以引導(dǎo)空氣流朝向該電子電路，使得最理想的空間安排變得困難些。其他的困難是由流動區(qū)域產(chǎn)生的擾流特性所造成。風(fēng)扇扇葉的旋轉(zhuǎn)不僅在扇葉附近的空氣中產(chǎn)生一擾流，而且擾流特性被傳送至從該冷卻系統(tǒng)的入口至出口的整個空氣流路徑。在流動區(qū)域的擾流特性會影響空氣流的穩(wěn)定度和風(fēng)扇操作的效率，以及增加噪音。
因此，使用一風(fēng)扇和空氣流管道的冷卻系統(tǒng)之新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)計方法的需要仍然存在，以解決這些困難和限制。更特別的是，此新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)計方法必須能夠減少在空氣流路徑之流動區(qū)域的擾流。減少流動區(qū)域之?dāng)_流，可產(chǎn)生較穩(wěn)定和緩和空氣流而得到較高風(fēng)扇效率。再者，當(dāng)流動區(qū)域的擾流減少時，風(fēng)扇的噪音也可減少。
本發(fā)明的目的乃提供一種冷卻系統(tǒng)，其包括一空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)和一風(fēng)扇，以提供彈性的空間安裝和減少流動區(qū)域的擾流而克服前述的現(xiàn)有裝置所面臨的困難。
尤其，本發(fā)明的目的乃提供一種冷卻系統(tǒng)，其包括一空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)和一風(fēng)扇，其中該空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)可允許空氣流出入口的方向為不同的非平行方向，以允許彈性的空間安排。再者，該空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)具有擾流隔間，使得可減少流動區(qū)域的擾流。
本發(fā)明的另一目的乃提供一種冷卻系統(tǒng)，其包括一空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)和一風(fēng)扇，其中該空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)由管道所形成，所設(shè)計的結(jié)構(gòu)是為減少空氣流的反射，因此可減少流動區(qū)的擾流。
本發(fā)明的另一目的乃提供一種冷卻系統(tǒng)，其包括一空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)和一風(fēng)扇，其中該風(fēng)扇具有一電動機，該電動機懸吊在該空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)之一管道壁上。因為不再需要用以支持風(fēng)扇扇葉的翼肋，所以可減少噪音，而且也可消除來自該空氣流和翼肋之間的干擾噪音。
本發(fā)明的另一目的乃提供一種冷卻系統(tǒng)，其包括一空氣流引系統(tǒng)和一風(fēng)扇，其中該風(fēng)扇的扇葉則作成在相鄰扇葉間有螺紋狀的形狀以減少這些扇葉旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的擾流。
本發(fā)明的另一目的乃提供一種冷卻系統(tǒng)，其包括一空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)和一風(fēng)扇，其中該導(dǎo)引系統(tǒng)有凹口接近于該扇葉的前端。可將因?qū)ι热~旋轉(zhuǎn)的阻力而有空氣流的逆流減至最少，使得可進一步減少空氣流的擾流。
本發(fā)明的另一目的乃提供一種冷卻系統(tǒng)，其包括一空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)和一風(fēng)扇，其中該空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)具有其他空氣入口，使流率增加。增加該冷卻系統(tǒng)所產(chǎn)生的流率可達到較高的冷卻速率。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明揭露一用于溫度控制的冷卻系統(tǒng)，例如自電子電路移除熱。該冷卻系統(tǒng)包括一風(fēng)扇和一空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)，其中該空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)包括一空氣入口管道以導(dǎo)引該空氣流至該風(fēng)扇。該空氣入口管道包括擾流減少柵，用以將該空氣管道分成若干個隔離流通路徑，因而減少空氣擾流。
如以上所述的冷卻系統(tǒng)，其中，該空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)還包括一出口管道以結(jié)合該風(fēng)扇于其中，其中該出口部分和該風(fēng)扇朝向與該導(dǎo)引該空氣流至該風(fēng)扇的空氣入口管道不同的方向。
如以上所述的冷卻系統(tǒng)，其中，該出口管道和風(fēng)扇朝向與該空氣入口管道垂直的方向，以導(dǎo)引該空氣流流出該風(fēng)扇。
又，如以上所述的冷卻系統(tǒng)，其中，該空氣入口管道借助由一具鈍轉(zhuǎn)角度的彎管道連接裝置而與該出口管道連接，以緩和和減少空氣流擾流流經(jīng)其中。
如以上所述的冷卻系統(tǒng)，其中，該風(fēng)扇具有一轉(zhuǎn)軸懸吊于該彎管道連接裝置，在其中該風(fēng)扇被結(jié)構(gòu)性地支撐在該轉(zhuǎn)軸之上，以減少空氣流擾流。
如以上所述的冷卻系統(tǒng)，其中，該風(fēng)扇包括若干個扇葉，其中該扇葉被作成具有彎曲扇葉表面的形狀，構(gòu)成相同方向的螺紋形狀以減少空氣流擾流。
如以上所述的冷卻系統(tǒng)，其中，該導(dǎo)引系統(tǒng)有凹口接近于該扇葉之一前端，以減少因空氣阻力的逆流而進一步減少空氣流擾流。
如以上所述的冷卻系統(tǒng)，其中，該空氣入口管道還包括其他開口以增加空氣流的流率而改善冷卻效率。
此外，應(yīng)了解本案為下列所述，亦即，一推動裝置包括一推動本體；一動葉輪，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于該推動本體之上且具有一可旋轉(zhuǎn)扇葉，至于其軸向方向和放射方向已定義出；一第一流體導(dǎo)引裝置，連接于該推動本體以導(dǎo)引一流體沿該放射方向供應(yīng)給該動葉輪；以及一第二流體導(dǎo)引裝置，連接于該推動本體以導(dǎo)引該流體沿該軸向方向離開該推動裝置。
當(dāng)然，如以上所述的推動裝置，其中，該動葉輪可以是一風(fēng)扇，該第一流體導(dǎo)引裝置可以是一流體入口管道，以及該第二流體導(dǎo)引裝置可以是一流體出口管道。
如以上所述的推動裝置，其中，較佳地，該入口管道包括一擾流減少柵，用以將該入口管道分成若干個隔離流通路徑，因而減少空氣擾流。
如以上所述的推動裝置，其中，較佳地，本發(fā)明還包括一第三流體導(dǎo)引裝置，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于該推動本體之上，用以聚集該流體沿該軸向方向朝向一劃定區(qū)域范圍。
如以上所述的推動裝置，其中，該第三流體導(dǎo)引裝置可包括若干個平面定義之周邊部分和若干個弓形周邊部分，其中該平面和弓形周邊部分可交互配置。
由于本用于溫度控制的冷卻系統(tǒng)(包括與冷卻系統(tǒng)有相同原理的推動裝置)，包括一風(fēng)扇和一空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)，空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)包括一空氣入口管道、一空氣出口管道，該空氣入口管道包括一擾流減少柵，用以將空氣管道分成若干個隔離流通路徑，該空氣出口管道和風(fēng)扇朝向與該空氣入口管道垂直的方向，風(fēng)扇扇葉具彎曲扇葉表面的形狀并構(gòu)成相同方向的螺紋形狀以及導(dǎo)引系統(tǒng)還設(shè)有凹口，以減少空氣阻力的逆流而可較大地減少空氣流擾流及干擾噪音，增加空氣入口管道等空氣流的流率而提高冷卻效率。
本發(fā)明的實施例請參閱所附附圖的說明，俾得一更深入之了解。
圖1A和B分別為用以移除最常使用的電子裝置所產(chǎn)生的熱之傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇的側(cè)面圖和俯視圖；圖2A至C分別為本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)之前端側(cè)面圖，后端側(cè)面圖和俯視圖；以及圖3系為根據(jù)本發(fā)明的推動裝置之一第三導(dǎo)引裝置。
請參閱圖2A至C，其分別為本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)或推動裝置100之前端側(cè)面圖，后端側(cè)面和俯視圖。該冷卻系統(tǒng)100包括一風(fēng)扇110和一空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)，其中該空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)包括一空氣入口管道120以導(dǎo)引該空氣流至該風(fēng)扇110。該空氣入口管道120包括擾流減少柵125，用以將該空氣管道分成若干個隔離流通路徑130，因而減少空氣擾流。該空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)還包括一出口管道140以結(jié)合該風(fēng)扇110于其中，其中該出口管道140和該風(fēng)扇110朝向與該導(dǎo)引該空氣流至該風(fēng)扇110的空氣入口管道120不同的方向。如圖2B所示，該出口管道140和該風(fēng)扇110朝向與該空氣入口管道120垂直的方向，以導(dǎo)引該空氣流流出該風(fēng)扇110。又，該空氣入口管道120藉由一具鈍轉(zhuǎn)角度的彎管道連接裝置145而與該出口管道140連接，以緩和和減少空氣流擾流經(jīng)其中。如圖2B和C所示，該風(fēng)扇110具有一轉(zhuǎn)軸150懸吊于該變管道連接裝置145，在其中該風(fēng)扇被結(jié)構(gòu)性地支撐在該轉(zhuǎn)軸150之上，以減少空氣流擾流。如圖2B和C所示，該風(fēng)扇110包括若干個扇葉160，其中該扇葉160被作成具有彎曲扇葉表面的形狀，構(gòu)成相同方向的螺紋形狀以減少空氣流擾流。又，該導(dǎo)引裝置190具有凹口170接近于該扇葉160之一前端，以減少因空氣阻力的逆流，進而更減少空氣流擾流。再者，該空氣入口管道120還包括其他開口，例如圖2C所示的開口180，用以增加空氣流的流率而改善冷卻效率。
因此，本發(fā)明提供一種冷卻系統(tǒng)，其包括一空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)和一風(fēng)扇以提供彈性的空間安排和減少流動域之?dāng)_流以克服現(xiàn)有裝置所面臨的困難。尤其，本發(fā)明提供一種冷卻系統(tǒng)，其中該空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)可允許空氣流出入口的方向為不同的非平行方向，以允許彈性的空間安排。再者，該空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)具有擾流隔間，可減少流動區(qū)域的擾流。該空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)由管道所形成，所設(shè)計之形狀是為減少空氣流的反射，因此可減少流動區(qū)域的擾流。該風(fēng)扇具有一電動機，該電動機懸吊在該空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)之一管道壁上。因為不再需要用以支持風(fēng)扇扇葉的翼肋，所以可減少噪音，且也可消除來自該空氣流和翼肋之間的干擾噪音。該風(fēng)扇的扇葉作成在相鄰扇葉間有螺紋狀的形狀以減少這些扇葉旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的擾流。該導(dǎo)引裝置具有凹口接近于該扇葉的前端。可將因?qū)ι热~旋轉(zhuǎn)的阻力而有空氣流的逆流減至最少，使得可更減少空氣流的擾流。在該空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)中提供其他空氣入口以增加流率。增加該冷卻系統(tǒng)所產(chǎn)生的流率可達到較高的冷卻速率。
換個不同說法是，該推動裝置100包括一推動本體135，具有一整流罩(cowling)；一動葉輪或風(fēng)扇110，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于該推動本體135之上且具有一可旋轉(zhuǎn)扇葉160，至于其軸向方向A和放置方向R已定義出；一第一流體導(dǎo)引裝置120，連接于該推動本體135以導(dǎo)引一流體沿該放射方向R供應(yīng)至該動葉輪110；以及一第二流體導(dǎo)引裝置140，連接于該推動本體135以導(dǎo)引該流體沿該軸向方向A離開該推動裝置100。較佳地，本發(fā)明的裝置100還包括一第三流體導(dǎo)引裝置190，如圖3所示，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于該推動本體135之上，用以聚集該流體沿該軸向方向A朝向一劃定區(qū)域范圍。該第三流體導(dǎo)引裝置190可包括二個平面定義的周邊部分192和二個弓形周邊部分191，其中該平面和弓形周邊部分192和192可交互配置。
權(quán)利要求
1.一種用于溫度控制的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，其包括一風(fēng)扇，以及一空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)，其包括一空氣入口管道以導(dǎo)引該空氣流至該風(fēng)扇，其中該空氣入口管道包括一擾流減少柵，用以將該空氣管道分成若干個隔離流通路徑，因而減少空氣擾流。
2.如權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，該空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)還包括一出口管道以結(jié)合該風(fēng)扇于其中，其中該出口管道和該風(fēng)扇朝向與該空氣入口管道不同的方向。
3.如權(quán)利要求2所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，該出口管道和該風(fēng)扇朝向與該空氣入口管道垂直的方向，且該空氣入口管道藉由一具鈍轉(zhuǎn)角度的彎管道連接裝置而與該出口管道連接，以緩和和減少空氣流擾流流經(jīng)其中。
4.如權(quán)利要求3所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，該風(fēng)扇由一懸吊于該變管道連接裝置的電動機所驅(qū)動，使該風(fēng)扇被結(jié)構(gòu)性地只支撐在該電動機之上以減少空氣流擾流。
5.如權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，該風(fēng)扇包括若干個扇葉，其中該扇葉作成具有彎曲扇葉表面的形狀，結(jié)構(gòu)相同方向的螺紋形狀以減少空氣流擾流。
6.如權(quán)利要求5所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，另包括一導(dǎo)引裝置，其具有凹口接近于該扇葉之一前端以減少因空氣阻力的逆流而進一步減少空氣流擾流。
7.如權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，該空氣入口管道更包括一個以上的開口，用以加空氣流的流率而改善冷卻效率。
8.一種用于溫度控制的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，其包括一風(fēng)扇以及一空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)，其中該導(dǎo)引系統(tǒng)包括一空氣入口管道以導(dǎo)引該空氣流至該風(fēng)扇。
9.如權(quán)利要求8所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，該空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)還包括一出口管道以結(jié)合該風(fēng)扇于其中，其中該出口管道和該風(fēng)扇朝向與該空氣入口管道不同的方向。
10.如權(quán)利要求9所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，該出口管道和該風(fēng)扇朝向與該空氣入口管道垂直的方向，且該空氣入口管道藉由一具鈍轉(zhuǎn)角度的彎管道連接裝置而與該出口管道連接，以緩和和減少空氣流擾流流經(jīng)其中。
11.如權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，該風(fēng)扇由一懸吊于該彎管道連接裝置的電動機所驅(qū)動，使該風(fēng)扇被結(jié)構(gòu)性地只支撐在該電動機之上以減少空氣流擾流。
12.如權(quán)利要求8所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，該風(fēng)扇包括若干個扇葉，其中該扇葉做成具有彎曲扇葉表面的形狀，構(gòu)成相同方向的螺紋形狀以減少空氣流擾流。
13.如權(quán)利要求12所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，還包括一導(dǎo)引裝置，其具有凹口接近于該扇葉之一前端，以減少因空氣阻力的逆流而更減少空氣流擾流。
14.如權(quán)利要求8所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，該空氣入口管道還包括一個以上的開口，用以增加空氣流的流率而改善冷卻效率。
15.一種推動裝置，其特征在于，其包括一推動本體；一動葉輪，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于該推動本體之上且具有一可旋轉(zhuǎn)扇葉，至于其軸向方向和放置方向已定義出；一第一流體導(dǎo)引裝置，連接于該推動本體以導(dǎo)引一流體沿該放置方向供應(yīng)至該動葉輪；以及一第二流體導(dǎo)引裝置，連接于該推動本體以導(dǎo)引該流體沿該軸向方向離開該推動裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，該動葉輪為一風(fēng)扇。
17.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，該第一流體導(dǎo)引裝置為一流體入口管道。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，該空氣入口管道包括一擾流減少柵，用以將該空氣管道分成若干個隔離流通路徑，因而減少空氣擾流。
19.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，該第二流體導(dǎo)引裝置為一流體出口管道。
20.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，還包括一第三流體導(dǎo)引裝置，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于該推動本體之上，用以聚集該流體沿該軸向方向朝向一劃定區(qū)域范圍。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，該第三流體導(dǎo)引裝置可包括若干個平面定義的周邊部分和復(fù)數(shù)個弓形周邊部分。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，該平面和弓形周邊部分可交互配置。
23.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，該第三導(dǎo)引裝置具有凹口，接近于該扇葉之一前端，以減少因空氣阻力的逆流進而減少空氣流擾流。
全文摘要
一用于溫度控制的冷卻系統(tǒng),包括一風(fēng)扇和一空氣流導(dǎo)引系統(tǒng),空氣流導(dǎo)引系統(tǒng)包括一空氣入口管道以導(dǎo)引該空氣流至風(fēng)扇,該空氣入口管道包括一擾流減少柵,用以將空氣管道分成若干個隔離流通路徑;一空氣出口管道以導(dǎo)引空氣流出該風(fēng)扇,該出口管道和風(fēng)扇朝向與該空氣入口管道垂直的方向以及風(fēng)扇扇葉具彎曲扇葉表面的形狀,構(gòu)成相同方向的螺紋形狀等均可以減少空氣阻力的逆流而進一步減少空氣流擾流,增加空氣入口管道等空氣流的流率而改善冷卻效率。
文檔編號F04D29/66GK1241004SQ9812137
公開日2000年1月12日 申請日期1998年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月4日
發(fā)明者莊德財, 林國正 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司