风扇噪音控制装置的制作方法

专利名称：风扇噪音控制装置的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及噪音控制。更具体地，本发明涉及一种用于 控制由风扇所产生的噪音的装置。
背景技术：
电子部件经常产生必须移除以避免过热的热量。在很多情况 下，提供风扇来在这些电子零件上鼓风以移除所产生的热量。这种 风扇的一个缺点是会产生非常烦人的噪音。
还提供有一种空气冷却的电子装置。这种电子装置包括具有透 声部分、内部区域和外部区域的壳体。该装置还包括定位在壳体的 内部区域中产生热的电子部件以及形成通过壳体的气流以将热从 壳体的内部区域移除的风扇。风扇在内部和外部区域之间就形成了 压力差。压力差的主要部分维持在壳体的透声部分上。风扇形成了 第一噪音源以及与第一噪音源不同相的第二噪音源。来自第一噪音 源的噪音穿过壳体的透声部分以抵消来自第二噪音源的噪音。

发明内容
根据本发明的另一个方面，提供了一种空气运动装置。该装置 包括具有进口、出口以及噪音传输部分的壳体，该噪音传输部分是 透声的并且基本上不透气。该装置还包括风扇，其形成从进口至出 口地穿过壳体的气流。由风扇产生的第一部分噪音穿过壳体的噪音 传输部分并与由风扇所产生的第二部分噪音相抵消。
根据本发明的另一方面，提供了噪音降低装置。该装置包括 壳体，其具有受压的第一区域以及将受压的第一区域与第二区域分 开的噪音传输部分。噪音传输部分基本上阻碍第一和第二区域之间 的气流。该装置还包括将噪音发射入受压第一区域的第一噪音源以 及将噪音发射入第二区域的第二噪音源。来自第一和第二噪音源中 至少一个的噪音穿过壳体的噪音传输部分以与来自第一和第二噪 音源中另一个的噪音相抵消。
根据本发明的另一个方面， 一种装置提供有透声部分以允许噪 音从装置的内部或其它部分离开。
在考虑目前认为是执行本发明的最佳模式的下述详细描述之 上，本发明的其它特点对于本领域技术人员而言将变得很明显。


附图的详细说明具体地参照附图，其中
图1是一种空气冷却的电子装置的透视图，其中示出了该装置 包括具有进口和出口(未示出)的壳体以及一对风扇(用虚线示出)， 一个风扇靠近进口布置以将空气拉入壳体并且另一个风扇靠近出 口布置以将空气从壳体拉出；
图2是图l所示电子装置的俯视图，其中示出了定位为靠近壳 体左右边缘的风扇以及多个电子部件(用虚线示出)，所述电子部 件产生的热被流过壳体的空气所移除；
图3是类似于图1的视图，其中示出了一种可选实施例的空气 冷却的电子装置，其包括具有进口、出口以及顶部的壳体，所述顶 部由透声和透光的材料制成；
图4是图3所示空气冷却的电子装置类似于图2的视图，其中
示出了风扇和产生热的电子部件。
图5是类似于图1的视图，其中示出了另一种可选实施例的空
气冷却的电子装置，其包括具有进口、出口以及一对透声部分的壳
体，所述透声部分位于壳体的顶部中；
图6是图5所示空气冷却的电子装置类似于图2的视图，其中
示出了流入和流出壳体以对位于壳体内的电子部件(未示出)进行 冷却的气流。
图7是类似于图1的视图，其中示出了另一种可选实施例的空 气冷却的电子装置，其包括具有进口、出口以及一对细长透声部分
的壳体，所述细长透声部分位于壳体的顶部中；
图8是图7所示空气冷却的电子装置类似于图2的视图，其中
示出了流入和流出壳体以对位于壳体内的电子部件(未示出)进行 冷却的气流；
图9是另一种可选实施例的空气冷却的电子装置的背面透视 图，其中示出了空气流入由透声部分包围的进口，空气流出由透声 部分包围的出口，以及也是透声的商标标识和公司名称；
图10是另一种装置的部分壳体的视图，其中示出了进口和靠 近进口的透声部分；
图11是风扇单元的侧视图，其中示出了风扇单元包括壳体、 风扇以及数个结合入壳体的透声部分。
具体实施例方式
图1中示出了一种现有技术的空气冷却的电子装置10。装置 IO用于平板电视(未示出)并且包括冲压钢制壳体12和数个如图 2中虚线所示定位在壳体12内部中的电子部件14。典型地，电子 部件14在运行期间产生废热。为了避免使这些和其它部件过热， 这种废热必须从壳体12的内部区域中移除，不然的话这些部件可 能会发生故障。移除这种热的一种方式是从壳体12的外面向电子 部件14上鼓风。
装置IO的壳体12包括进口 16和出口 18以便于空气流入和流 出壳体12以将废热移除。装置10还包括将空气拉入进口 16和从 出口 18拉出的进口风扇20和出口风扇22。如图2所示，空气在
进口 16和出口 18之间流动并流过部件14并将足够的废热从壳体 12内部移除以避免过热。适合的风扇的其它细节在美国专利No. 6,129,528、 No.6，488，472禾fl No.6,644,918中提供，这些文献的内容 通过参考专门地结合于此。壳体12为42cm长、34cm宽和7cm高。 风扇20、 22具有5.5cm的直径。
为了防止风扇20、 22受损和避免使用户暴露于风扇20、 22的 叶片，进口 16和出口 18由栅格24所覆盖。栅格24包括多个冲压 入壳体12的放气孔，它们限定了多个切口以允许空气流入进口 16 和出口 18。适合的栅格的其它细节在美国专利No. 6,761,159和 No.6,538,881中提供，这些文献的内容通过参考专门地结合于此。 栅格24为8cm长和5cm高。
根据在壳体12上的定位，压力差存在于壳体12内外之间。为 了形成流过壳体12的气流，风扇20、 22在壳体12内外之间形成 压力差。例如，风扇20在进口 16形成将气流拉入壳体12的负压。 风扇20还在壳体12内形成正压。正压之下的空气将试图离开到低 压区域，比如壳体12外面。出口 18提供了让壳体12内的空气离 开到外面的一个路径。除了进口风扇20之外，出口风扇22也形成 使气流穿过壳体12的压力。在其内侧，出口风扇22相对于壳体 12内部形成负压。在其外侧，出口风扇22相对于壳体12内部形 成正压。这种负压和正压的组合将空气从壳体12内拉向出口 18并 将其通过出口 18推出。
除了进口 16和出口 18之外，壳体12是相对不透气的以最大 化流过部件14的气流。 一些空气可能会在壳体12中的接缝或其它 开口 (未示出)处"泄漏"入壳体12或者从中漏出。因为壳体12 是相对不透气的，大多被拉入进口 16的空气在离开出口 18之前移 动过部件14。这有助于最大化从壳体12内移除的热量。因为壳体12是相对不透气的，其维持壳体12内外之间由风扇20、 22所形 成的压力差。
风扇20、 22的一个缺点是它们产生烦人的噪音，这取决于噪 音的频率和级别。风扇20、 22是轴向风扇。很多轴向风扇作为偶 极噪音源，它们提供了两个180度异相的噪音源。例如， 一个噪音 源标识为正噪音源而另一个噪音源标识为负噪音源。正噪音源定位 在每个风扇20、 22的一侧上而负噪音源定位在每个风扇20、 22的 另一侧上。因为正和负噪音源是180度异相的，每个噪音源所产生 的部分噪音将会在它们相互作用时抵消。
壳体12妨碍正和负噪音源的相互作用。因为风扇20、 22定位 在壳体12内，其在正和负噪音源之间形成阻挡层，阻碍正和负噪 音源之间的相互作用。因为相互作用更小，噪音抵消也就更少。
因为风扇20定位在进口 16附近， 一个偶极噪音源定位在壳体 12中而另一个定位在壳体12外。类似地，因为风扇22定位在出 口 18附近， 一个偶极噪音源定位在壳体12中而另一个定位在壳体 12夕卜。举例来说，每个风扇20、 22的正噪音源可定位在壳体12 外而负噪音源可被"捕获"在壳体12内。因为壳体12阻碍定位在 壳体12外的正噪音源和定位在壳体12内的负噪音源之间的相互作 用，正和负噪音源之间的相互作用就变小，导致噪音抵消更少。因 为噪音抵消更少，噪音的容量或能量就更大并且更加烦人。
除了阻碍两个噪音源的相互作用之外，壳体12还将噪音捕获 在壳体内，形成具有内部共振的声腔。因为这些共振，捕获的噪音 被放大，形成另外的烦扰。
图3中示出了本发明一个实施例的空气冷却的电子装置110。 装置110类似于上述装置10并且包括壳体112和数个如图4所示 定位在壳体112内的电子部件14。装置110的壳体112包括由冲压
钢制成的主体114和由MYLAR牌聚酯薄膜片制成的顶部116。主 体114包括壳体112的四个侧面和底部。主体114和顶部116—起 配合来限定壳体112的内部。主体114和顶部U6之间的接缝优选 地进行密封以防止空气通过接缝泄漏入壳体112或从中泄漏出去。
主体114包括进口 16和出口 18以便于进入和离开壳体112的 气流将废热移除。装置110还包括将空气拉入进口 16和从出口 18 拉出的进口风扇20和出口风扇22。如图4所示，空气在进口 16 和出口 18之间流动并流过部件14并且将足够的废热从壳体112的 内部移除以避免过热。
除了进口 16和出口 18之外，壳体112的主体114和顶部116 是相对不透气的以最大化流过部件14的气流。因为壳体112是相 对不透气的，大多被拉入进口 16的空气在离开出口 18之前移动过 部件14。这有助于最大化从壳体112内移除的热量。因为壳体112 是相对不透气的，其维持壳体112的主体114和顶部116内外之间 由风扇20、 22所形成的压力差。
MYLAR牌聚酯薄膜是透声和不透气的。因为顶部116由 MYLAR牌聚酯薄膜制成，其是透声的。这种透声允许了风扇20、 22的正和负噪音源之间的相互作用并产生一些噪音的抵消。
因为风扇20定位在进口 16附近， 一个偶极噪音源定位在壳体 112中而另一个定位在壳体112外面。类似地，因为风扇22定位在 出口 18附近， 一个偶极噪音源定位在壳体112中而另一个定位在 壳体112外面。举例来说，每个风扇20、 22的正噪音源可定位在 壳体112外并且负噪音源可定位在壳体112内。
因为壳体112的顶部116是透声的，其允许了定位在壳体112 外的正噪音源和定位在壳体112内的负噪音源之间的相互作用。因 而，正和负噪音源之间的相互作用更多，产生更大的噪音抵消。因为更多的噪音抵消，噪音的容量或能量就降低并且不那么烦人。例
如，在实验期间，对于具有壳体12的装置10，在风扇20、 22的 基频为328Hz且标准功率为10—12瓦之下测得30.8分贝的噪音。然 而，对于具有壳体112的装置110，在基频之下测得16.7分贝的噪 音。因而，通过提供透声的顶部116，噪音级降低了 14.1分贝。类 似地，在基频的第一谐波处测得8.2分贝的噪音降低。
除了偶极噪音源之间的噪音抵消之外，透声的顶部116 (和这 里所述的其它透声部分)形成了防止噪音被捕获在壳体112内的窗 口，否则捕获在壳体112内的噪音会导致噪音放大的内部共振。通 过允许噪音离开，由于内部共振所引起的放大就会减小。因而，透 声部分提供了由壳体限定的声腔的衰减。
图5中示出了根据本发明另一个实施例的空气冷却的电子装置 210。装置210类似于上述装置10并且包括壳体212和数个位于壳 体212内的电子部件。装置210的壳体212包括由冲压钢制成的主 体214和第一、第二透声部分216、 218。主体214包括壳体212 的四个侧面、底部和大部分顶部。因而，主体214形成壳体212外 部的至少98%。
每个透声部分216、 218包括定位在与栅格24相同的栅格224 下面的MYLAR牌聚酯薄膜片。主体214和透声部分216、 218 — 起配合来限定壳体212的内部。主体214和透声部分216、 218的 MYLAR牌聚酯薄膜片之间的接缝被密封以阻碍空气通过接缝泄漏 入壳体212或者从其中泄漏出去。栅格224为5cm宽和8cm长。
主体214包括进口 16和出口 18以便于进入和离开壳体212的 气流将废热移除。进口 16垂直于或横向于透声部分216并且出口 18处于垂直于或横向于透声部分218的平面中。装置210还包括 将空气拉入进口 16和从出口 18拉出的进口风扇20和出口风扇22。
如图6所示，空气在进口 16和出口 18之间流动并流过发热的电子 部件并且将足够的废热从壳体212的内部移除以避免过热。
除了进口 16和出口 18之外，壳体212的主体214和透声部分 216、 218是相对不透气的以最大化流过壳体212中部件的气流。 因为壳休212是相对不透气的，大多被拉入进口 16的空气在离开 出口 18之前移动过部件。这有助于最大化从壳体212内移除的热 量。因为壳体212是相对不透气的，其维持壳体212的主体214和 透声部分216、 218内外之间由风扇20、 22所形成的压力差。
因为透声部分216、 218由MYLAR牌聚酯薄膜制成的，因此 它们是透声的。这种透声允许了风扇20、 22的正和负噪音源之间 的相互作用并产生一些噪音的抵消。
因为风扇20定位在进口 16附近， 一个偶极噪音源定位在壳体 212中而另一个定位在壳体212外面。类似地，因为风扇22定位 在出口 18附近， 一个偶极噪音源定位在壳体212中而另一个定位 在壳体212外面。举例来说，每个风扇20、 22的正噪音源可定位 在壳体212外并且负噪音源可定位在壳体212内。
因为壳体212的部分216、 218是透声的，它们允许了定位在 壳体212外的正噪音源和定位在壳体212内的负噪音源之间的相互 作用。因而，正和负噪音源之间的相互作用更多，产生更大的噪音 抵消。因为更多的噪音抵消，噪音的容量或能量就降低并且不那么 烦人。例如，在实验期间，对于具有壳体12的装置10，在风扇20、 22的基频为328Hz且标准功率为10—12瓦之下测得30.8分贝的噪音。 然而，对于具有壳体212的装置210，在基频之下测得26.8分贝的 噪音。因而，通过提供透声的顶部216、 218，噪音级降低了4.0分 贝。类似地，在基频的第一谐波处测得3.9分贝的噪音降低。
图7中示出了根据本发明另一个实施例的空气冷却的电子装置
250。装置250类似于上述装置10并且包括壳体252和数个位于壳 体252内的电子部件。装置250的壳体252包括由冲压钢制成的主 体254和第一、第二透声部分256、 258。主体254包括壳体252 的四个侧面、底部和大部分顶部。因而，主体254形成壳体252外 部的至少90%。
每个透声部分256、 258包括定位在穿孔面板264下面的 MYLAR牌聚酯薄膜片。主体254和透声部分256、 258 —起配合 来限定壳体252的内部。主体254和透声部分256、 258的MYLAR 牌聚酯薄膜片之间的接缝被密封以阻碍空气通过接缝泄漏入壳体 252或者从其中泄漏出去。面板264为26.5cm长和7cm宽。面板 264包括多个直径为1.7mm的圆孔或穿孔，并且圆孔之间的距离为 2.5mm以使得面板264的大约38%由穿孔所限定。根据本发明的 可选实施例，可提供其它尺寸和形状的穿孔。
主休254包括进口 16和出口 18以便于进入和离开壳体252的 气流将废热移除。进口 16垂直于或横向于透声部分256并且出口 18处于垂直于或横向于透声部分258的平面中。装置250还包括 将空气拉入进口 16和从出口 18拉出的进口风扇20和出口风扇22。 如图8所示，空气在进口 16和出口 18之间流动并流过发热的电子 部件并且将足够的废热从壳体252的内部移除以避免过热。
除了进口 16和出口 18之外，壳体252的主体254和透声部分 256、 258是相对不透气的以最大化流过壳体252中部件的气流。 因为壳体252是相对不透气的，大多被拉入进口 16的空气在离幵 出口 18之前移动过部件。这有助于最大化从壳体252内移除的热 量。因为壳体252是相对不透气的，其维持壳体252的主体254和 透声部分256、 258内外之间由风扇20、 22所形成的压力差。
因为透声部分256、 258由MYLAR牌聚酯薄膜制成的，因此
它们是透声的。这种透声允许了风扇20、 22的正和负噪音源之间
的相互作用并产生一些噪音的抵消。
因为壳体252的部分256、 258是透声的，它们允许了定位在 壳体252外的正噪音源和定位在壳体252内的负噪音源之间的相互 作用。因而，正和负噪音源之间的相互作用更多，产生更大的噪音 抵消。因为更多的噪音抵消，噪音的容量或能量就降低并且不那么 烦人。
图9中示出了根据本发明另一个实施例的空气冷却的电子装置 310。装置310优选地为平板电视并且包括背面壳体312和数个定 位在壳体312内的电子部件。观看表面定位在装置310的前面(未 示出)。适合的电视的其它细节在美国专利6，034，737、 6,757,029、 D500,0991、 D491.541和D488,451中提供，这些文献的内容通过参 考专门地结合于此。
装置310的壳体312包括由冲压钢或塑料制成的主体314以及 第一和第二透声环形部分316、 318。每个环形部分316、 318包括 定位在环形栅格324 (类似于栅格24)下面的MYLAR牌聚酯薄膜 片。主体314、环形部分316、 318以及电视屏幕(未示出) 一起 配合来限定壳体312的内部。主体314和环形部分316、 318之间 以及主体314和电视屏幕之间的接缝被密封以阻碍空气通过接缝 泄漏入壳体312或者从其中泄漏出去。
壳体312包括进口 320和出口 322以便于进入和离开壳体312 的气流将由定位在壳体312中的电子部件所产生的废热移除。进口 320具有圆形栅格326并且形成于第一环形部分316中，而出口 322 具有圆形栅格326并且形成于第二环形部分318中。因而，如图9 所示，第一和第二环形部分316、 318包围进口 320和出口 322。 根据本发明的可选实施例，环形部分仅部分地包围进口和出口。
装置310还包括将空气拉入进口 320和从出口 322拉出的进口 风扇20和出口风扇22。进口风扇20定位在进口 320的栅格326 后面并且出口风扇22定位在部分318的出口 322的栅格326后面。 如图9所示，空气在进口 320和出口 322之间流动并流过发热的电 子部件并且将足够的废热从壳体312的内部移除以避免过热。
除了进口 320和出口 322之外，壳体312的主体314以及环形 部分316、 318以及电视屏幕都是相对不透气的以最大化流过壳体 312中部件的气流。因为壳体312是相对不透气的，大多被拉入进 口 320的空气在离开出口 322之前移动过部件。这有助于最大化从 壳体312内移除的热量。因为壳体312是相对不透气的，其维持壳 体312的主体314和环形部分316、 318内外之间由风扇20、 22所 形成的压力差。
因为透声部分316、 318由MYLAR牌聚酯薄膜制成的，因此 它们是透声的。这种透声允许了风扇20、 22的正和负噪音源之间 的相互作用并产生一些噪音的抵消。
因为风扇20定位在进口 320附近， 一个偶极噪音源定位在壳 体312中而另一个定位在壳体312外面。类似地，因为风扇22定 位在出口 322附近， 一个偶极噪音源定位在壳体312中而另一个定 位在壳体312外面。举例来说，每个风扇20、 22的正噪音源可定 位在壳体312外并且负噪音源可定位在壳体312内。
如图9所示，第一透声环形部分316朝着进口风扇20定位在 进口 320周围，并且第二透声环形部分318自出口风扇22定位在 出口 322周围。因为壳体312的部分316、 318是透声的，它们允 许定位在壳体312外的正噪音源和定位在壳体312内的负噪音源之 间的相互作用。因而，正和负噪音源之间的相互作用更大，这产生 了更大的噪音抵消。
图9中还示出了进口 332的一个可选布置。还示出了可选的透 声部分328、 330。透声部分328呈公司名称(ABC Co.)的形式。 开口以公司名称的形式提供于壳体312的主体314中。开口然后由 透声材料所覆盖和密封，比如MYLAR牌聚酯薄膜。类似地，透声 部分330呈公司标识的形式。开口以至少公司标识轮廓的形式提供 于壳体312的主体314中。开口然后由透声材料所覆盖和密封，比 如MYLAR牌聚酯薄膜。因为壳体312的部分328、 330是透声的， 它们允许了定位在壳体312外的正噪音源和定位在壳体312内的负 噪音源之间的相互作用。因而，正和负噪音源之间的相互作用更大， 产生更多的噪音抵消。
另一种壳体412的一部分在图10中示出。壳体412类似于图1 和2所示的壳体12并且包括具有进口 16和出口 18的主体414。 壳体412还包括一对与壳体212的透声部分216、 218类似的透声 部分416 (仅示出了一个)。然而， 一个透声部分416定位在主体 414上与进口 16相同的壁上，如图IO所示，而一个透声部分416 定位在主体414上与出口 18相同的壁上。因而，根据这个实施例， 类似于装置310，进口 16和透声部分416定位在相同或平行的平 面中，180度分开。类似地，出口 18和另一透声部分416 (未示出) 定位在相同或平行的平面中，180度分开。
图11中示出了根据本发明另一实施例的另一空气冷却的电子 装置510的一部分。装置510包括风扇单元514和主壳体部分516。 风扇单元514优选地安装至主壳体部分516。风扇单元514包括风 扇壳体或框架518、可旋转地结合至框架518的风扇520、以及多 个结合至风扇壳体518的透声部分522。主壳体部分516类似于这 里所述的其它主壳体部分。主壳体部分516、风扇壳体518以及透 声部分522 —起配合来限定出将装置510内外分开的壳体512。
风扇520包括多个风扇叶片524和使风扇叶片524旋转的电机 (未示出)。风扇520的其它细节提供于前面通过参考结合于此的 专利中。风扇单元514可用于这里所述的提供有风扇20、 22或者 任何其它风扇的任何设备中。
透声部分522优选地由MYLAR牌聚酯薄膜制成。主体516由 塑料或沖压钢制成，并且风扇壳体518和风扇叶片524优选地由塑 料制成。栅格(未示出)还可提供于风扇单元514上，比如上述栅 格24。如图11所示，提供了四个矩形形状的透声部分522。根据 可选实施例，也可提供其它数目和形状的透声部分，比如环形部分。
类似于这里所述的其它透声部分，透声部分522允许来自风扇 单元514—侧的噪音与来自风扇单元514另一侧的噪音相抵消以降 低总体噪音级。透声部分522还允许噪音从壳体512内离开以降低 壳体512内的共振。
除了 MYLAR牌聚酯薄膜之外，其它透声材料也可用于这里所 公开的透声或噪音传输部分。例如，根据本发明的其它实施例，提 供了其它透声材料，比如提供烧结材料(金属或其它材料)、压縮 线材(金属或其它材料)、片状开孔或闭孔泡沫、其它塑料片材、 多孔材料、以及本领域普通技术人员已知的其它透声材料。根据一 个实施例，透声材料，例如多孔材料，被选择来阻碍高频传输，但 是却允许风扇的基频和第一数个谐波穿过。这种材料允许了基频和 谐波频率下偶极噪音源之间的噪音抵消，但是却阻碍了更高的频率 传播到壳体外面。
优选地，透声材料具有大约6分贝或更小的噪音传输损耗；不 过，透声材料也能提供更大的传输损耗。根据本发明的其它实施例， 可以为壳体的透声部分提供10、 9、 8、 7、 6、 5、 4、 3、 2、 1和 0.5分贝的传输损耗。
根据本发明的优选实施例，主体14、 114、 214、 254、 314、 414、
516是不透声的并且具有大约6分贝或更大的噪音传输损耗；不过 也可以提供较低的传输损耗。根据本发明的其它实施例，整个壳体 可以由透声材料制成。
根据本发明的可选实施例，可以提供其它尺寸、形状、数目和 位置的透声部分。例如，根据一些实施例，透声部分是方形的、矩 形的、椭圆形的或者本领域普通技术人员已知的其它形状。根据其 它实施例，透声部分具有多个部分或完全地由透声或不透声部分所 包围的透声部分，比如提供于不透声材料中的透声部分组。
如上所述，本发明的风扇20、 22、 520具有328Hz的基频。根 据其它实施例，可以提供具有其它基频的风扇，比如大约900Hz、 大约500Hz或更小、或者本领域普通技术人员己知的风扇和其它设 备的其它基频。除了上述两个风扇装置之外，也可提供具有更少或 更多风扇的其它装置。例如，根据一个实施例，仅提供了进口或出 口风扇。根据另一个实施例，还提供了额外的进口和出口风扇。而 且，更少或更多的进口和出口可提供有风扇或者没有风扇。
除了电视之外，具有发热电子部件的其它装置可提供有透声部 分以允许偶极噪音源之间的额外相互作用。例如，根据其它实施例， 透声部分提供于DVD、 CD和VCR播放器、HD或卫星接收器、调 谐器、放大器、计算机、游戏机、任何其它电子设备、或者这些设 备的子部件(比如提供于微处理器上的冷却风扇)上。根据其它实 施例，该装置用于在不移除废热之下使空气移动。例如，根据一些 实施例，透声部分提供于排气风扇上，比如用于厨房、卫生间、化 学实验室和本领域普通技术人员已知的其它情形的那些，其目的是 使空气从一个位置运动到另一个位置。
除了轴向风扇之外，其它装置也采用偶极噪音源。例如，振动
片材作为偶极噪音源产生噪音。根据本发明的一个实施例，这里公 开的透声部分的一个或多个提供于振动片材上以允许偶极的正和 负噪音源相互作用并抵消。这种抵消使得总体噪音级降低。透声部 分也可提供于其它介质中。例如，这里公开的透声部分可提供于其 它流体(比如水)中以降低由推进器、螺旋桨、泵和在水中运行的 其它设备所产生的噪音。除了偶极噪音源之外，这里公开的透声部 分还可用于多极噪音源。例如，透声部分还可提供于四极、八极或 其它多极噪音源上。根据其它实施例，透声部分可用于单极噪音源。
为了最大化通过壳体的气流，这里公开的透声部分是基本上不 透气的。透声部分的一些实施例是完全不透气的，因此它们不允许 任何空气穿过其中。透声部分的其它实施例不是完全不透气的，而 是允许有限量的空气穿过其中。通过允许空气穿过透声部分，总体 冷却效率(即风扇功率对从壳体移除的热量)更有可能降低。根据 所期望的冷却效率，可调节穿过透声部分的空气量。
根据本发明的一个实施例，允许流入壳体的50%或更多的空气 流过透声部分。根据其它实施例，允许气流的其它部分流过透声部
分，比如大约40%、 33%、 25%、 20%、 15%、 10%、 7.5%、 5%、 4%、 3%、 2%、 1%、 0.5%、 0.25%或更少。类似地，通过允许空气 流过透声部分，透声部分两侧的压力差将小于壳体内外由风扇所形 成的压力差。根据一个实施例，透声部分两侧的压力差为壳体内外 之间压力差的大约50%，也可以是壳体内外之间压力差的60%、 67%、 75%、 80%、 85%、卯％、 92.5%、 95%、 96%、 97%、 98%、 99%和99.9%或更大。
在具有风扇或其它噪音源的装置的设计期间，设计将选择壳体 上或其它处一个或多个透声部分适合的尺寸、形状和布置。这些原 则将与冷却效率、壳体或其它部件的结构整体性以及期望的降噪程
度相平衡。通过有意或有目的地选择和定位透声部分以降低噪音， 多极噪音源之间的噪音抵消将增大并且内部声学共振的作用将降 低。噪音抵消和降低的共振将降低总体噪音和降低相关的烦人之 处。
尽管已经参照某些优选实施例详细地描述了本发明，但是如同 权利要求所描述和限定的，在本发明的精神和范围内存在着变化和 变型。
权利要求
1.一种空气冷却的电子装置，包括具有透声部分、内部区域和外部区域的壳体，定位在壳体内部区域中并发热的电子部件，和形成穿过壳体的气流以从壳体内部区域移除热的风扇，该风扇在内部和外部区域之间形成压力差，压力差的主要部分维持在壳体的透声部分上，风扇形成第一噪音源以及与第一噪音源异相的第二噪音源，并且来自第一噪音源的噪音穿过壳体的透声部分以抵消来自第二噪音源的噪音。
2. 根据权利要求1的空气冷却的电子装置，其中透声部分是 不透气的。
3. 根据权利要求1的空气冷却的电子装置，其中壳体还包括 不透声部分，其限定壳体外部的主要部分并且维持壳体内部和外 部区域之间的压力差。
4. 根据权利要求3的空气冷却的电子装置，其中壳体的不透 声部分限定了壳体外部的至少90。％。
5. 根据权利要求3的空气冷却的电子装置，其中壳体的不透 声部分具有大约6分贝或更大的噪音传输损耗，并且壳体的透声 部分具有大约6分贝或更小的噪音传输损耗。
6. 根据权利要求1的空气冷却的电子装置，其中风扇具有小 于900Hz的基频。
7. 根据权利要求6的空气冷却的电子装置，其中风扇具有小 于500Hz的基频。
8. —种空气移动装置，包括 壳休，其具有进口、出口以及透声且基本上不透气的噪音传 输部分，和风扇，其形成从进口穿过壳体至出口的气流，由风扇所产生 的第一部分噪音穿过壳体的噪音传输部分并与由风扇所产生的第 二部分噪音相抵消。
9. 根据权利要求8的空气移动装置，其中壳体的进口和出口中的至少一个延伸穿过壳体的噪音传输部分。
10. 根据权利要求8的空气移动装置，其中壳体的进口和出 口中的至少一个定位在第一平面中，并且壳体的噪音传输部分定 位在基本上平行于第一平面的第二平面中。
11. 根据权利要求8的空气移动装置，其中壳体的进口和出 口中的至少一个定位在第一平面中，并且壳体的噪音传输部分定 位在基本上横向于第一平面的第二平面中。
12. 根据权利要求8的空气移动装置，其中壳体的噪音传输 部分的噪音传输损耗为大约6分贝或更小。
13. 根据权利要求7的空气移动装置，其中气流具有质量流 率，并且少于10%的气流穿过壳体的噪音传输部分。
14. 根据权利要求7的空气移动装置，其中风扇在壳体内外 之间形成压力差，并且至少90%的压力差维持在壳体的噪音传输 部分两侧。
15. —种噪音降低装置，包括壳体，其具有受压的第一区域以及将受压的第一区域与第二 区域分开的噪音传输部分，噪音传输部分基本上阻碍第一和第二 区域之间的气流，将噪音发射入受压的第一区域的第一噪音源，和将噪音发射入第二区域的第二噪音源，来自第一和第二噪音 源中至少一个的噪音穿过壳体的噪音传输部分以与来自第一和第 二噪音源中另一个的噪音相抵消。
16. 根据权利要求15的噪音降低装置，其中壳体的噪音传输 部分具有大约6分贝或更小的噪音传输损耗。
17. 根据权利要求15的噪音降低装置，其中壳体还包括限定 壳体周边的至少90%的噪音阻隔部分，并且噪音阻隔部分具有大 约6分贝或更大的噪音传输损耗。
18. 根据权利要求15的噪音降低装置，还包括在受压的第一 区域中形成压力并且形成第一噪音源和第二噪音源的风扇。
19. 根据权利要求18的噪音降低装置，其中壳体包括进口和 出口 ，风扇定位为靠近进口和出口中的至少一个并且使空气流过 壳体的进口和出口，并且由第二噪音源所发出的大部分噪音穿过 壳体的进口和出口之一。
20. 根据权利要求19的噪音降低装置，其中风扇具有基频， 并且基频下至少大约4分贝的噪音功率由第一和第二噪音源通过 壳体噪音传输部分的相互作用而抵消。
全文摘要
本发明提供一种风扇噪音控制装置以便于降低噪音。根据优选实施例，提供透声部分(116、216、218、256、258、316、318、328、330、416、522)以允许穿过来自一个源的噪音，以与另一噪音相互作用并抵消。
文档编号A61F11/06GK101198302SQ200680018177
公开日2008年6月11日 申请日期2006年5月17日 优先权日2005年5月25日
发明者J·S·博尔顿, 井户浩登, 关研一, 李武炯 申请人:普渡研究基金会;索尼公司