TWI852675B - 氣流導引機構及電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種氣流導引機構，包含一殼體以及一氣流導引件。氣流導引件可轉動地設置於殼體中。氣流導引件可於一第一位置與一第二位置之間轉動。當氣流導引件位於第一位置時，氣流導引件將其二側之二氣流通道隔開。當氣流導引件位於第二位置時，二氣流通道連通。

Description

氣流導引機構及電子裝置

本發明關於一種氣流導引機構，尤指一種可有效改善氣流噪音之氣流導引機構及裝設有此氣流導引機構之電子裝置。

隨著科技的發展與進步，各式各樣的電子裝置(例如，電腦、伺服器等)已逐漸成為人們日常生活中所不可或缺之必需品。一般而言，電子裝置中安裝有硬碟以及用以對硬碟散熱之風扇。然而，風扇產生的氣流噪音會影響硬碟的讀寫效能，使得硬碟的性能下降。

本發明提供一種可有效改善氣流噪音之氣流導引機構及裝設有此氣流導引機構之電子裝置，以解決上述問題。

根據一實施例，本發明之氣流導引機構包含一殼體以及一氣流導引件。氣流導引件可轉動地設置於殼體中。氣流導引件可於一第一位置與一第二位置之間轉動。當氣流導引件位於第一位置時，氣流導引件將其二側之二氣流通道隔開。當氣流導引件位於第二位置時，二氣流通道連通。

根據另一實施例，本發明之電子裝置包含一電子單元、二氣流產生單元以及一氣流導引機構。二氣流產生單元相對電子單元設置。氣流導引機構設置於電子單元與二氣流產生單元之間。氣流導引機構包含一殼體以及一氣流導引件。氣流導引件可轉動地設置於殼體中。氣流導引件可於一第一位置與一第二位置之間轉動。當氣流導引件位於第一位置時，氣流導引件將其二側之二氣流通道隔開。當氣流導引件位於第二位置時，二氣流通道連通。各氣流通道 對應二氣流產生單元的其中之一。

綜上所述，本發明係於氣流導引機構之殼體中設置氣流導引件，其中氣流導引件可於第一位置與第二位置之間轉動。當氣流產生單元皆正常運作時，氣流產生單元所產生之氣流會均衡地流經氣流導引件之二側，使得氣流導引件維持於第一位置而不會轉動。當氣流導引件位於第一位置時，氣流導引件將其二側之二氣流通道隔開。此時，氣流產生單元所產生之氣流即會被氣流導引件隔開，進而避免氣流產生單元所產生之氣流噪音的交互影響。藉此，即可達到整流降噪的效果，以避免電子單元的性能受氣流噪音影響而下降。此外，當氣流產生單元的其中之一異常運作時，氣流產生單元所產生之氣流即會偏向氣流導引件之一側。此時，氣流導引件即會隨著氣流產生單元所產生之氣流的變化自第一位置轉動至第二位置。當氣流導引件位於第二位置時，二氣流通道連通，使得正常運作的氣流產生單元所產生之氣流可流經二氣流通道，以對電子單元進行散熱。藉此，即可避免散熱效率因氣流產生單元異常運作而大幅降低。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

1:電子裝置

10:電子單元

12a~12f:氣流產生單元

14,34:氣流導引機構

140,340:殼體

142,342:氣流導引件

144:多孔隙結構

1400,3400:頂板

1402,3402:底板

1404,3404:側板

1406:樞接結構

1408,3406:止擋結構

1420,3420:轉軸

1422,3422:第一葉片

1424,3424:第二葉片

1426:第三葉片

1426a:曲面

1426b:平面

3426:凸輪結構

AF:流動方向

L1~L7:長度

P1,P2:氣流通道

S1:入風側

S2:出風側

θ:夾角

第1圖為根據本發明一實施例之電子裝置的內部立體圖。

第2圖為第1圖中的電子裝置的俯視圖。

第3圖為第1圖中的氣流導引機構的立體圖。

第4圖為第3圖中的氣流導引件的立體圖。

第5圖為第3圖中的氣流導引件自第一位置轉動至第二位置的立體圖。

第6圖為第5圖中的氣流導引件與止擋結構的俯視圖。

第7圖為根據本發明另一實施例之氣流導引件與止擋結構的俯視圖。

第8圖為根據本發明另一實施例之氣流導引機構的立體圖。

第9圖為第8圖中的氣流導引件的立體圖。

第10圖為第8圖中的氣流導引機構的俯視圖。

第11圖為第10圖中的氣流導引件自第一位置轉動至第二位置的俯視圖。

請參閱第1圖至第6圖，第1圖為根據本發明一實施例之電子裝置1的內部立體圖，第2圖為第1圖中的電子裝置1的俯視圖，第3圖為第1圖中的氣流導引機構14的立體圖，第4圖為第3圖中的氣流導引件142的立體圖，第5圖為第3圖中的氣流導引件142自第一位置轉動至第二位置的立體圖，第6圖為第5圖中的氣流導引件142與止擋結構1408的俯視圖。

如第1圖所示，電子裝置1包含一電子單元10、二氣流產生單元12a、12b以及一氣流導引機構14。二氣流產生單元12a、12b相對電子單元10設置，且氣流導引機構14設置於電子單元10與二氣流產生單元12a、12b之間。氣流產生單元12a、12b用以產生氣流，以對電子單元10進行散熱。氣流導引機構14用以改善氣流產生單元12a、12b所產生的氣流噪音，以避免電子單元10的性能受氣流噪音影響而下降。電子裝置1可為電腦、伺服器或其它電子裝置，視實際應用而定。一般而言，電子裝置1中還會設有運作時必要的軟硬體元件，如處理器、記憶體、電源供應器、應用程式、通訊模組等，視實際應用而定。在本實施例中，電子單元10可為硬碟，且氣流產生單元12a、12b可為風扇，但不以此為限。

需說明的是，電子單元與氣流產生單元之數量可根據實際應用而決定，不以圖中所繪示之實施例為限。進一步來說，電子單元之數量可為一或多個，且氣流產生單元之數量可為至少二個。舉例而言，如第1圖與第2圖所示，電子裝置1可包含四電子單元10以及六氣流產生單元12a~12f，其中上述之二氣流 產生單元12a、12b即為六氣流產生單元12a~12f的其中之二。

如第2圖與第3圖所示，氣流導引機構14包含一殼體140以及一氣流導引件142。氣流導引件142可轉動地設置於殼體140中，使得氣流導引件142可於一第一位置(如第3圖所示)與一第二位置(如第5圖所示)之間轉動。需說明的是，氣流導引件之數量可根據實際應用而決定，不以圖中所繪示之實施例為限。進一步來說，氣流導引件之數量可為一或多個。舉例而言，如第2圖與第3圖所示，氣流導引機構14可包含五氣流導引件142，其中各氣流導引件142分別位於六氣流產生單元12a~12f的其中之二之間。

如第3圖與第4圖所示，氣流導引件142包含一轉軸1420、一第一葉片1422、一第二葉片1424以及二第三葉片1426。轉軸1420樞接於殼體140且大致平行氣流產生單元12a、12b所產生之氣流之流動方向AF。在本實施例中，殼體140可定義一入風側S1以及一出風側S2，其中入風側S1與出風側S2相對。氣流產生單元12a、12b所產生之氣流可由入風側S1朝出風側S2的方向流動，因此，氣流之流動方向AF即為入風側S1朝出風側S2的方向。在本實施例中，殼體140可包含一頂板1400、一底板1402以及二側板1404，其中二側板1404連接頂板1400與底板1402，使得殼體140呈方形。此外，對應各氣流導引件142，殼體140之入風側S1與出風側S2可另包含二樞接結構1406，且二樞接結構1406連接於頂板1400與底板1402。在本實施例中，各樞接結構1406可為具有樞接孔之柱體。轉軸1420之二端即是樞接於二樞接結構1406，使得氣流導引件142可轉動地設置於殼體140中。當轉軸1420樞接於二樞接結構1406時，轉軸1420係大致平行頂板1400與底板1402。需說明的是，上述”大致平行”的定義包含轉軸1420略微歪斜的情況。

如第4圖所示，第一葉片1422與第二葉片1424連接於轉軸1420之相對二側，且二第三葉片1426亦連接於轉軸1420之相對二側，使得氣流導引件142呈十字形。在本實施例中，二第三葉片1426在轉軸1420之徑向上的長度L3小於第一 葉片1422與第二葉片1424在轉軸1420之徑向上的長度L1、L2。此外，第一葉片1422在轉軸1420之軸向上的長度L4小於第二葉片1424在轉軸1420之軸向上的長度L5，且第一葉片1422之質量小於第二葉片1424之質量。因此，氣流導引件142之整體重心會低於轉軸1420之軸心。在無外力的自然狀態下，氣流導引件142便會維持於第3圖所示之第一位置。需說明的是，本發明亦可藉由改變第一葉片1422與第二葉片1424之材料來改變第一葉片1422與第二葉片1424之質量，使得氣流導引件142之整體重心低於轉軸1420之軸心。

在本實施例中，各第三葉片1426具有一曲面1426a以及一平面1426b，其中曲面1426a朝向第一葉片1422之方向，且平面1426b朝向第二葉片1424之方向。當氣流通過各第三葉片1426時，平面1426b下方的壓力會高於曲面1426a上方的壓力。此時，壓力差即會對第三葉片1426產生抬升力。需說明的是，第三葉片1426之結構與尺寸可根據流體力學之原理來設計，使得第三葉片1426的兩側產生壓力差，而不限於本實施例的結構與尺寸，在此不再贅述。

以下係以二氣流產生單元12a、12b與對應的氣流導引件142來說明本發明之技術特點。當二氣流產生單元12a、12b皆正常運作時，二氣流產生單元12a、12b所產生之氣流會均衡地流經氣流導引件142之二側。此時，抬升力對二第三葉片1426所造成的力矩會相互抵消，使得氣流導引件142維持於第3圖所示之第一位置而不會轉動。當氣流導引件142位於第3圖所示之第一位置時，氣流導引件142之第一葉片1422與第二葉片1424會將其二側之二氣流通道P1、P2隔開，其中各氣流通道P1、P2對應二氣流產生單元12a、12b的其中之一。此時，二氣流產生單元12a、12b所產生之氣流即會被氣流導引件142隔開，進而避免二氣流產生單元12a、12b所產生之氣流噪音的交互影響。藉此，即可達到整流降噪的效果，以避免電子單元10的性能受氣流噪音影響而下降。

此外，當二氣流產生單元12a、12b的其中之一異常運作時，二氣流產 生單元12a、12b所產生之氣流即會偏向氣流導引件142之一側。舉例而言，當氣流產生單元12a異常運作時，氣流會偏向第3圖所示之氣流導引件142之右側。此時，抬升力對右側的第三葉片1426所造成的力矩便無法平衡，使得氣流導引件142逆時針轉動至第5圖所示之第二位置。當氣流導引件142位於第5圖所示之第二位置時，二氣流通道P1、P2即會經由二第三葉片1426連通，使得正常運作的氣流產生單元12b所產生之氣流可流經二氣流通道P1、P2，以對電子單元10進行散熱。藉此，即可避免散熱效率因氣流產生單元12a異常運作而大幅降低。同理，當氣流偏向第3圖所示之氣流導引件142之左側時，氣流導引件142便會順時針轉動至與第5圖所示之第二位置相反之另一第二位置，使得二氣流通道P1、P2經由二第三葉片1426連通。

如第5圖與第6圖所示，殼體140可具有一止擋結構1408，其中止擋結構1408可位於轉軸1420與樞接結構1406之樞接處。當氣流導引件142位於第5圖與第6圖所示之第二位置時，止擋結構1408會止擋第二葉片1424，以限制氣流導引件142轉動。由於第一葉片1422在轉軸1420之軸向上的長度L4小於第二葉片1424在轉軸1420之軸向上的長度L5，因此，第一葉片1422在轉動的過程中不會碰到止擋結構1408。

在本實施例中，殼體140中設置有多個氣流導引件142。當有一氣流導引件142因氣流變化轉動至第二位置時，其它的氣流導引件142也會因氣流變化而轉動至第二位置(如第5圖所示)，使得氣流更均衡地分配給所有的電子單元10。

如第1圖與第2圖所示，氣流導引機構14可另包含一多孔隙結構144，設置於殼體140之入風側S1且位於電子單元10與殼體140之間。多孔隙結構144係用以穩定流入殼體140之氣流，以防止氣流導引件142受到不穩定的氣流影響而轉動。在本實施例中，多孔隙結構144可為蜂巢狀濾網或其它可穩定氣流之結構， 視實際應用而定。在另一實施例中，多孔隙結構144亦可省略。

請參閱第7圖，第7圖為根據本發明另一實施例之氣流導引件142與止擋結構1408的俯視圖。如第7圖所示，藉由適當的結構設計，止擋結構1408亦可位於對應第二葉片1424之端部處。當氣流導引件142位於第7圖所示之第二位置時，止擋結構1408即會止擋第二葉片1424，以限制氣流導引件142轉動。

請參閱第8圖至第11圖，第8圖為根據本發明另一實施例之氣流導引機構34的立體圖，第9圖為第8圖中的氣流導引件342的立體圖，第10圖為第8圖中的氣流導引機構34的俯視圖，第11圖為第10圖中的氣流導引件342自第一位置轉動至第二位置的俯視圖。

如第8圖所示，氣流導引機構34包含一殼體340以及一氣流導引件342。氣流導引件342可轉動地設置於殼體340中，使得氣流導引件342可於一第一位置(如第10圖所示)與一第二位置(如第11圖所示)之間轉動。第1圖中的氣流導引機構14可以第8圖中的氣流導引機構34替換，且多孔隙結構144亦可設置於氣流導引機構34之殼體340之入風側S1。需說明的是，氣流導引件之數量可根據實際應用而決定，不以圖中所繪示之實施例為限。進一步來說，氣流導引件之數量可為一或多個。舉例而言，如第8圖所示，氣流導引機構34可包含五氣流導引件342。

如第8圖與第9圖所示，氣流導引件342包含一轉軸3420、一第一葉片3422以及二第二葉片3424。在本實施例中，各第二葉片3424為一表面均勻的實心板體，亦即，各第二葉片3424之表面無凹凸結構或孔洞。轉軸3420樞接於殼體340且大致垂直氣流產生單元12a、12b所產生之氣流之流動方向AF。在本實施例中，殼體340可定義一入風側S1以及一出風側S2，其中入風側S1與出風側S2相對。第一葉片3422朝向殼體340之入風側S1，且二第二葉片3424朝向殼體340之出風側S2。氣流產生單元12a、12b所產生之氣流可由入風側S1朝出風側S2的方向流動， 因此，氣流之流動方向AF即為入風側S1朝出風側S2的方向。在本實施例中，殼體340可包含一頂板3400、一底板3402以及二側板3404，其中二側板3404連接頂板3400與底板3402，使得殼體340呈方形。轉軸3420之二端可樞接於頂板3400與底板3402，使得氣流導引件342可轉動地設置於殼體340中。當轉軸3420樞接於頂板3400與底板3402時，轉軸3420係大致垂直頂板3400與底板3402。需說明的是，上述”大致垂直”的定義包含轉軸3420略微歪斜的情況。

如第9圖所示，第一葉片3422與二第二葉片3424自轉軸3420延伸出，其中二第二葉片3424對稱地位於第一葉片3422之一端的二側。因此，轉軸3420係位於第一葉片3422與二第二葉片3424之間。此外，第一葉片3422與二第二葉片3424之寬度朝遠離轉軸3420的方向漸減。在本實施例中，第一葉片3422與二第二葉片3424可一體成型為一扇葉結構，使得此扇葉結構可直接套設於轉軸3420上。在另一實施例中，第一葉片3422與二第二葉片3424亦可為獨立元件，視實際應用而定。在本實施例中，二第二葉片3424在轉軸3420之徑向上的長度L6小於第一葉片3422在轉軸3420之徑向上的長度L7。在本實施例中，各第二葉片3424與第一葉片3422之夾角θ大於90度，但不以此為限。各第二葉片3424與第一葉片3422之夾角θ可根據流體力學之原理來設計，在此不再贅述。

以下係以二氣流產生單元12a、12b(如第1圖所示)與對應的氣流導引件342(如第10圖與第11圖所示)來說明本發明之技術特點。當二氣流產生單元12a、12b皆正常運作時，二氣流產生單元12a、12b所產生之氣流會均衡地流經氣流導引件342之二側。此時，氣流推力對二第二葉片3424所造成的力矩會相互抵消，使得氣流導引件342維持於第10圖所示之第一位置而不會轉動。當氣流導引件342位於第10圖所示之第一位置時，氣流導引件342之第一葉片3422與二第二葉片3424會將其二側之二氣流通道P1、P2隔開，其中各氣流通道P1、P2對應二氣流產生單元12a、12b的其中之一。此時，二氣流產生單元12a、12b所產生之氣流 即會被氣流導引件342隔開，進而避免二氣流產生單元12a、12b所產生之氣流噪音的交互影響。藉此，即可達到整流降噪的效果，以避免電子單元10(如第1圖所示)的性能受氣流噪音影響而下降。

此外，當二氣流產生單元12a、12b的其中之一異常運作時，二氣流產生單元12a、12b所產生之氣流即會偏向氣流導引件342之一側。舉例而言，當氣流產生單元12a異常運作時，氣流會偏向第10圖所示之氣流導引件342之右側。此時，氣流推力對右側的第二葉片3424所造成的力矩便無法平衡，使得氣流導引件342逆時針轉動至第11圖所示之第二位置。當氣流導引件342位於第11圖所示之第二位置時，第一葉片3422與二第二葉片3424偏轉，使得二氣流通道P1、P2連通。此時，正常運作的氣流產生單元12b所產生之氣流可流經二氣流通道P1、P2，以對電子單元10進行散熱。藉此，即可避免散熱效率因氣流產生單元12a異常運作而大幅降低。同理，當氣流偏向第10圖所示之氣流導引件342之左側時，氣流導引件342便會順時針轉動至與第11圖所示之第二位置相反之另一第二位置，使得二氣流通道P1、P2連通。

如第8圖至第11圖所示，轉軸3420之一端可具有一凸輪結構3426，且殼體340可具有一止擋結構3406。在本實施例中，凸輪結構3426與止擋結構3406位於頂板3400之一側。在另一實施例中，凸輪結構3426與止擋結構3406亦可位於底板3402之一側。此外，止擋結構3406可包含二相對的凸塊，且凸輪結構3426設置於二凸塊之間。當氣流導引件342位於第11圖所示之第二位置時，止擋結構3406會止擋凸輪結構3426，以限制氣流導引件342轉動。

在本實施例中，殼體340中設置有多個氣流導引件342。當有一氣流導引件342因氣流變化轉動至第二位置時，其它的氣流導引件342也會因氣流變化而轉動至第二位置(如第11圖所示)，使得氣流更均衡地分配給所有的電子單元10。

綜上所述，本發明係於氣流導引機構之殼體中設置氣流導引件，其中氣流導引件可於第一位置與第二位置之間轉動。當氣流產生單元皆正常運作時，氣流產生單元所產生之氣流會均衡地流經氣流導引件之二側，使得氣流導引件維持於第一位置而不會轉動。當氣流導引件位於第一位置時，氣流導引件將其二側之二氣流通道隔開。此時，氣流產生單元所產生之氣流即會被氣流導引件隔開，進而避免氣流產生單元所產生之氣流噪音的交互影響。藉此，即可達到整流降噪的效果，以避免電子單元的性能受氣流噪音影響而下降。此外，當氣流產生單元的其中之一異常運作時，氣流產生單元所產生之氣流即會偏向氣流導引件之一側。此時，氣流導引件即會隨著氣流產生單元所產生之氣流的變化自第一位置轉動至第二位置。當氣流導引件位於第二位置時，二氣流通道連通，使得正常運作的氣流產生單元所產生之氣流可流經二氣流通道，以對電子單元進行散熱。藉此，即可避免散熱效率因氣流產生單元異常運作而大幅降低。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

34:氣流導引機構

340:殼體

342:氣流導引件

3406:止擋結構

3420:轉軸

3422:第一葉片

3424:第二葉片

3426:凸輪結構

P1,P2:氣流通道

Claims (16)

1. 一種氣流導引機構，包含：一殼體；以及一氣流導引件，可轉動地設置於該殼體中，該氣流導引件可於一第一位置與一第二位置之間轉動，該氣流導引件包含一轉軸、一第一葉片以及二第二葉片，該轉軸樞接於該殼體，該第一葉片與該二第二葉片自該轉軸延伸出，該第一葉片朝向該殼體之一入風側，且該二第二葉片朝向該殼體之一出風側；其中，當該氣流導引件位於該第一位置時，該第一葉片與該二第二葉片將該氣流導引件二側之二氣流通道隔開；當該氣流導引件位於該第二位置時，該第一葉片與該二第二葉片偏轉，使得該二氣流通道連通。
2. 如請求項1所述之氣流導引機構，其中該二第二葉片對稱地位於該第一葉片之一端的二側，該二第二葉片在該轉軸之徑向上的長度小於該第一葉片在該轉軸之徑向上的長度。
3. 如請求項1所述之氣流導引機構，其中該第一葉片與該二第二葉片一體成型為一扇葉結構，該扇葉結構套設於該轉軸上。
4. 如請求項1所述之氣流導引機構，其中該轉軸之一端具有一凸輪結構，該殼體具有一止擋結構；當該氣流導引件位於該第二位置時，該止擋結構止擋該凸輪結構，以限制該氣流導引件轉動。
5. 如請求項1所述之氣流導引機構，其中各該第二葉片為一表面均勻的實心板體。
6. 如請求項1所述之氣流導引機構，其中該轉軸位於該第一葉片與該二第二葉片之間。
7. 如請求項1所述之氣流導引機構，其中該第一葉片與該二第二葉 片之寬度朝遠離該轉軸的方向漸減。
8. 如請求項1所述之氣流導引機構，另包含一多孔隙結構，設置於該殼體之該入風側。
9. 一種電子裝置，包含：一電子單元；二氣流產生單元，相對該電子單元設置；以及一氣流導引機構，設置於該電子單元與該二氣流產生單元之間，該氣流導引機構包含：一殼體；以及一氣流導引件，可轉動地設置於該殼體中，該氣流導引件可於一第一位置與一第二位置之間轉動，該氣流導引件包含一轉軸、一第一葉片以及二第二葉片，該轉軸樞接於該殼體，該第一葉片與該二第二葉片自該轉軸延伸出，該第一葉片朝向該殼體之一入風側，且該二第二葉片朝向該殼體之一出風側；其中，當該氣流導引件位於該第一位置時，該第一葉片與該二第二葉片將該氣流導引件二側之二氣流通道隔開；當該氣流導引件位於該第二位置時，該第一葉片與該二第二葉片偏轉，使得該二氣流通道連通；各該氣流通道對應該二氣流產生單元的其中之一。
10. 如請求項9所述之電子裝置，其中該二第二葉片對稱地位於該第一葉片之一端的二側，該二第二葉片在該轉軸之徑向上的長度小於該第一葉片在該轉軸之徑向上的長度。
11. 如請求項9所述之電子裝置，其中該第一葉片與該二第二葉片一體成型為一扇葉結構，該扇葉結構套設於該轉軸上。
12. 如請求項9所述之電子裝置，其中該轉軸之一端具有一凸輪結構， 該殼體具有一止擋結構；當該氣流導引件位於該第二位置時，該止擋結構止擋該凸輪結構，以限制該氣流導引件轉動。
13. 如請求項9所述之電子裝置，其中各該第二葉片為一表面均勻的實心板體。
14. 如請求項9所述之電子裝置，其中該轉軸位於該第一葉片與該二第二葉片之間。
15. 如請求項9所述之電子裝置，其中該第一葉片與該二第二葉片之寬度朝遠離該轉軸的方向漸減。
16. 如請求項9所述之電子裝置，其中該氣流導引機構另包含一多孔隙結構，設置於該殼體之該入風側且位於該電子單元與該殼體之間。

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