专利名称：减少灰尘颗粒在散热装置上的积聚的制作方法
减少灰尘颗粒在散热装置上的积聚
背景技术：
包括电子系统或汽车系统或空调系统的系统可以包括发热部件。在电子设备中，
微处理器或图形设备或者任何其它这样的设备都可能发热。可以使用散热装置来驱散产生 的热。散热装置可以包括风扇和热交换器或空气冷却设备的组合。可以通过使空气在发热 设备上方流动来驱散这些设备所产生的热。在空气流动时，可以转移产生的热，由此进行散热。 通常，风扇包括叶片，其耦合到沿风扇的轴提供的构件，并且叶片的旋转引起空气 流动。此外，可以在风扇附近提供包含高导热材料的热交换器，这样的安排能够更加迅速地 散热。然而，在旋转时，空气流动可能导致大量灰尘颗粒积聚在热交换器和风扇的叶片表面 上。经过一段时间，这种灰尘颗粒的积聚可能形成绝热和不传热层，而这可能阻碍空气的流 通。这种状况可能减少散热量，而这可能引起性能、人机工程(ergonomic)以及其它类似问 题。
在附图中通过举例而非限制的方式对本文所描述的发明进行了说明。为了说明的 简明与清晰，并不一定按照比例来绘制附图中所说明的部件。例如，为了清晰，一些部件的 尺寸可以相对于其它部件被放大。此外，在被认为适当的地方，在附图中重复了参考标号， 以指示对应或者类似的部件。 图1说明了根据实施例的装置110和150，它们包括分别在第一方向和第二方向上 旋转以减少灰尘在热交换器上的积聚的脉动(pulsating)轴流式风扇(axial fan)。
图2说明了单线图210和250，它们描绘了当脉动轴流式风扇分别在第一方向和第
二方向上旋转时空气流动的方向。 图3示出了散热装置110的图片。 图4示出了包括可以在第一和第二两个方向上旋转的脉动轴流式风扇的散热装 置150的图片。 图5说明了根据实施例的装置510和550，它们包括可以分别在第三方向和第四方 向上旋转以减少灰尘在热交换器上的积聚的脉动离心式风扇(centrifugal fan)。
图6说明了单线图610和650，它们描绘了当脉动离心式风扇分别在第三方向和第 四方向上旋转时的冲击(impingement)方向。
图7示出了散热装置510的图片。 图8示出了包括可以在第三和第四两个方向上旋转的脉动离心式风扇的散热装 置550的图片。 图9说明了根据实施例的其中将脉动风扇装置用于减少灰尘在热交换器上的积 聚的计算机系统900。
具体实施例方式
以下说明描述了减少灰尘在散热装置上的积聚。在以下说明中，为了更透彻的理 解本发明，阐述了许多具体细节，例如，组件的逻辑实现或复制实现、类型及相互关系。然
而，本领域技术人员将意识到，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其它实例 中，未详细示出结构以免模糊了本发明。本领域技术人员利用所包括的说明，无需不当的试 验就能够实现适当的功能。 在说明书中引用的"一个实施例"、"实施例"或"示例性实施例"指示所描述的实 施例可以包括特定特征、结构或特性，但是，并非每个实施例都一定包括所述特定特征、结 构或特性。此外，这些短语并不一定指同一实施例。此外，当结合一实施例来描述特定特 征、结构或特性时，认为无论是否明确描述，本领域技术人员在其知识范围内都可以结合其 他实施例来实现这种特征、结构或特性。 在图1中说明了在散热装置110和150中用于减少灰尘在热交换器上的积聚的脉 动轴流式风扇的实施例。在一个实施例中，装置110包括脉动轴流式风扇120和热交换器 130。在一个实施例中，脉动轴流式风扇120可以在方向135上旋转，并且方向105和方向 106可以分别表示空气的流入和流出方向。在一个实施例中，沿脉动轴流式风扇的轴(方向 105)传导的空气可能包含灰尘颗粒。 在一个实施例中，沿方向105流动的空气可能朝脉动轴流式风扇120的叶片和热 交换器130运送灰尘颗粒。在一个实施例中，灰尘颗粒可能在脉动轴流式风扇120的叶片 和热交换器130上积聚。在一个实施例中，灰尘颗粒的积聚可能形成灰尘层140。在一个 实施例中，灰尘层140可能减少空气的流通并因此可能降低散热量。在一个实施例中，散热 量的降低可能增加发热部件的热度，并因此可能降低发热部件的性能。在一个实施例中，在 图3中示出了散热装置110的图片，该图说明了灰尘颗粒340在脉动轴流式风扇120的叶 片和热交换器370上的积聚。 在一个实施例中，灰尘颗粒可以包括微小的固体颗粒或纤维介质或其它类似成 分。在一个实施例中，灰尘颗粒可以产生自各种来源，例如，泥土、人的皮肤细胞、植物的花 粉、动物的毛发、纺织纤维、纸纤维以及其它类似颗粒。 在一个实施例中，散热装置150可以包括脉动轴流式风扇120和热交换器130。然 而，脉动轴流式风扇120的旋转方向可以反向，如第二方向185所示。在一个实施例中，脉动 轴流式风扇120可以在相当一段持续时间内在第一方向上旋转，并且还可以间歇地在第二 方向上旋转，所述第二方向是第一方向的反方向。在一个实施例中，在第二方向185上旋转 的脉动轴流式风扇120可以产生沿方向155-156的吸入压力。在一个实施例中，由脉动轴流 式风扇120的旋转产生的吸入压力可以去除灰尘层140的灰尘颗粒。在一个实施例中，从 灰尘层140去除灰尘颗粒可以减少灰尘颗粒在脉动轴流式风扇120的叶片和热交换器130 上的积聚。在一个实施例中，在图4中示出了包括可以在第一和第二两个方向上旋转的脉 动轴流式风扇的散热装置150的图片。在一个实施例中，图4的图片说明了当脉动轴流式 风扇310在第一方向135和第二方向185上周期性地旋转时，积聚的灰尘颗粒340的减少。 在一个实施例中，脉动轴流式风扇310在第一方向135上旋转的持续时间可以基本上长于 脉动轴流式风扇310在第二方向185上旋转的持续时间。 在一个实施例中，灰尘颗粒的去除可以保持热交换器基本上没有灰尘层340 。这种方法可以使得发热设备能以预期性能水平工作。在一个实施例中，这种方法可以基本上避 免对散热的阻碍。在一个实施例中，避免对散热的阻碍还可以避免发热设备过热，由此将设 备的热度维持在人机工程的限制内。这种方法还可以维持脉动轴流式风扇310的叶片和热 交换器370的表面的清洁度，由此提高装置的美观性。 在一个实施例中，脉动轴流式风扇310可以在相当一段时间内在第一旋转方向 135上旋转。在一个实施例中，脉动轴流式风扇310可以在发生特定事件时在一段短持续时 间内在第二方向185上旋转，所述第二方向185是第一方向135的相反方向。在一个实施 例中，所述特定事件可以包括经过了脉动轴流式风扇310可以在第一方向135上旋转的一 段规定的持续时间，或者如果发热设备的热度超过预设水平，或者启动和关机事件以及其 它类似事件。在一个实施例中，时间跟踪设备可以用来跟踪时间，并且温度传感器可以用来 感测发热设备的温度。 在图2中说明了单线图210和250，它们描绘了当脉动轴流式风扇120分别在方向 135和185上旋转时空气流动的方向。在一个实施例中，脉动轴流式风扇120在方向135上 的旋转可以引起空气沿方向105-106流动，而这可以促使灰尘颗粒在脉动轴流式风扇120 的叶片和热交换器130上的积聚。在一个实施例中，一旦使脉动轴流式风扇120的旋转方 向反向，脉动轴流式风扇120可以导致沿方向155-156吸入空气，所述方向155-156可以与 方向105-106基本相反。作为空气在相反方向(155-156)上流动的结果，脉动轴流式风扇 120的叶片和热交换器130上的灰尘颗粒可以被去除。因此，散热装置150可以减少灰尘颗 粒在脉动轴流式风扇120的叶片和热交换器130上的积聚。 在图5中说明了在散热装置510和550中用于减少灰尘颗粒在脉动离心式风扇的 叶片和热交换器上的积聚的离心式风扇的实施例。在一个实施例中，装置510包括热交换 器520和脉动离心式风扇530。在一个实施例中，脉动离心式风扇530可以在第三方向515 上旋转。在一个实施例中，方向505可以表示空气的流入方向，而方向506可以表示空气的 流出。在一个实施例中，方向506可以与方向505成约90度角。 在一个实施例中，脉动离心式风扇530在方向515上的旋转可以引起空气冲击热 交换器520。在一个实施例中，脉动离心式风扇530的旋转可以引起空气在冲击方向525上 冲击热交换器520。在一个实施例中，空气在冲击方向525上对热交换器520的冲击可以造 成大量灰尘积聚在热交换器520的一端和风扇530的叶片上。在一个实施例中，灰尘颗粒 在热交换器520上的积聚可以在风扇530的叶片和热交换器520上形成灰尘层540。在一 个实施例中，在图7中示出了散热装置510的图片，该图说明了灰尘颗粒740在脉动离心式 风扇710的叶片和热交换器770上的积聚。 在一个实施例中，在散热装置550中，脉动离心式风扇530的旋转方向可以反向。 在一个实施例中，第四方向565可以与第三方向515基本相反。在一个实施例中，如果脉动 离心式风扇530在第四方向565上旋转，则气流可以在冲击方向575上冲击热交换器520。 在一个实施例中，冲击方向575可以与冲击方向525成一角度theta-l (" e l")。在一个实 施例中，由于冲击方向575的该角度，沿冲击方向575的气流可以从风扇530的叶片和热交 换器520上去除灰尘颗粒。在一个实施例中，使离心式风扇530在第四方向565上旋转可 以减少灰尘颗粒在风扇530的叶片和热交换器520上的积聚。在一个实施例中，在图8中 示出了包括可以在第三和第四两个方向上旋转的脉动离心式风扇的散热装置550的图片。在一个实施例中，图8的图片说明了当脉动离心式风扇710在第三方向和第四方向之间周 期性地旋转时，积聚的灰尘颗粒740的减少。在一个实施例中，脉动离心式风扇710在第三 方向515上旋转的持续时间可以基本上长于脉动离心式风扇710在第四方向565上旋转的 持续时间。 在图6中说明了描绘随脉动离心式风扇530旋转方向的变化而产生气流的冲击方 向的单线图。 在单线图610中，脉动离心式风扇530可以在第三方向515上旋转，并使得进气流 505在冲击方向525上冲击热交换器520。在其它实施例中，脉动离心式风扇530可以在第 三方向515上旋转，并使得方向505上的进气流在冲击方向526上冲击热交换器520。在一 个实施例中，方向525和方向526上的空气冲击可以分别以第一角度和第二角度发生。在 一个实施例中，冲击方向525和/或冲击方向526上的空气冲击可以造成空气中的灰尘颗 粒积聚在风扇530的叶片和热交换器520上。 在单线图650中，脉动离心式风扇530可以在第四方向565上旋转，所述第四方向 565可以与第三方向515相反。在一个实施例中，脉动离心式风扇530在方向565上的旋转 可以引起空气在冲击方向575上冲击热交换器520。在其它实施例中，脉动离心式风扇530 可以在第四方向565上旋转，并且使得进气流505在方向576上冲击热交换器520。在一个 实施例中，方向575和方向576上的空气冲击可以分别以第三角度和第四角度发生。
在一个实施例中，方向575可以与方向525形成角度theta-l(e 1)。在一个实施 例中，角度theta-l可以表示钝角(大于90度)。在其它实施例中，方向576可以与方向 576形成角度theta-2(9 2)。在一个实施例中，角度theta-2 ( e 2)可以表示锐角(小于90 度)。在一个实施例中，由于空气在冲击方向575和/或冲击方向576上的流动，可以去除 积聚在热交换器520上的灰尘颗粒。 在图9中说明了包括具有脉动轴流式或离心式风扇的散热装置的计算机系统900 的实施例。在一个实施例中，计算机系统900可以包括处理器910、冷却单元930、存储器 940、图形设备950、冷却单元960、控制器中心970、以及I/O设备980。
在一个实施例中，存储器940可以用来存储处理器910能够使用的指令和数据值。 在一个实施例中，控制器中心970可以提供处理器910和存储器940之间以及处理器910 和1/0设备980之间的接口。在一个实施例中，冷却单元可以被提供在需要散热的组件附 近。在一个实施例中，作为说明，冷却单元930和960可以被分别提供在处理器910和图形 设备950附近。 在一个实施例中，处理器910可以包括单核处理器，或双核处理器，或多核处理 器。在一个实施例中，处理器910可以代表发热设备，并且可以使用冷却单元930来驱散 处理器910所产生的热。在一个实施例中，冷却单元930可以包括风扇935和热交换器HE 938。在一个实施例中，风扇935可以包括脉动轴流式或脉动离心式风扇，其可以在相当一 段时间内在一个方向上旋转，并且可以在一段短持续时间内在相反方向上旋转。在一个实 施例中，脉动风扇930的旋转方向从一个方向到相反方向的变化可以是基于事件的发生， 例如，经过了预设的持续时间、处理器910的热度超过预设热度、或处理器910的处理负载 超过预设的工作负荷值。 在一个实施例中，旋转方向的反向可以去除灰尘颗粒，并且可以由此减少灰尘颗粒在风扇935和热交换器HE 938或冷却单元930附近的任何其它表面上的积聚。在一个 实施例中，这种方法可以减少与灰尘颗粒在风扇935和热交换器HE 938以及冷却单元930 附近的其它表面上的积聚相关的问题的出现机会。 在一个实施例中，图形设备950可以包括图形控制器、显示控制器以及其它类似 的可以执行图像数据处理的单元，它们可能需要大量处理资源。在一个实施例中，图形设备 950因此可以产生热，而可能需要驱散所产生的热以维持性能水平。在一个实施例中，可以 放置在图形设备950附近的冷却单元960能够驱散图形设备950产生的热。在一个实施例 中，冷却单元960可以包括风扇965和热交换器HE 968。在一个实施例中，风扇965可以包 括脉动轴流式或脉动离心式风扇，其在一个方向上旋转时可以导致灰尘颗粒在风扇965和 热交换器968或冷却单元960附近的任何其它表面上的积聚。在一个实施例中，脉动风扇 965可以在相反方向上旋转，以去除积聚在HE 968上的灰尘颗粒。这种方法可以使散热和 性能水平能够被维持。 已经参照示例性实施例描述了本发明的某些特征。然而，并不意图将该描述限制 性地解释。对于本发明所属领域的技术人员显而易见的是，示例性实施例的各种修改以及 本发明的其他实施例被认为落入本发明的精神和范围内。
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权利要求
一种装置，包括脉动风扇，其中，所述脉动风扇在第一持续时间内在第一方向上旋转，而在第二持续时间内在第二方向上旋转，以及多个表面，位于所述脉动风扇附近，其中，当所述脉动风扇在所述第二方向上旋转时，积聚在所述多个表面上的灰尘颗粒减少，其中，旋转的所述第二方向与旋转的所述第一方向相反，其中，所述多个表面包括热交换器和所述脉动风扇的叶片。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述脉动风扇是轴流式风扇。
3. 根据权利要求2所述的装置，其中，所述轴流式风扇在所述第一方向上的旋转引起 空气在第三方向上流动，而所述轴流式风扇在所述第二方向上的旋转引起所述空气在第四 方向上流动，其中，所述第四方向与所述第三方向基本相反。
4. 根据权利要求3所述的装置，其中，所述轴流式风扇在所述第二方向上的旋转是基 于事件的发生而启动的，其中，所述事件包括进行散热的发热设备的热度超过设置水平。
5. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述脉动风扇是离心式风扇。
6. 根据权利要求5所述的装置，其中，所述离心式风扇在所述第一方向上的旋转引起 空气在第五方向上冲击所述热交换器，而所述离心式风扇在所述第二方向上的旋转引起所 述空气在第六方向上冲击所述热交换器，其中，所述空气在所述第六方向上对所述热交换 器的冲击去除了所述灰尘颗粒。
7. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述第六方向与所述第五方向形成第一角度，其 中，所述第一角度是锐角，其中，所述空气以所述第一角度对所述热交换器的冲击去除了积 聚在所述热交换器上的灰尘颗粒。
8. 根据权利要求6所述的装置，其中，所述第六方向与所述第五方向形成第二角度，其 中，所述第二角度是钝角，其中，所述空气以所述第二角度对所述热交换器的冲击去除了积 聚在所述热交换器上的灰尘颗粒。
9. 根据权利要求5所述的装置，其中，所述离心式风扇在所述第二方向上的旋转是基 于事件的发生而启动的，其中，所述事件包括经过了所述第一持续时间。
10. —种方法，包括使脉动风扇在第一持续时间内在第一方向上旋转，而在第二持续时间内在第二方向上 旋转，以及在所述脉动风扇附近提供多个表面，其中，当所述脉动风扇在所述第二方向上旋转时，积聚在所述多个表面上的灰尘颗粒 减少，其中，旋转的所述第二方向与旋转的所述第一方向相反， 其中，所述多个表面包括热交换器和所述脉动风扇的叶片。
11. 根据权利要求io所述的方法，其中，所述脉动风扇是轴流式风扇。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，所述轴流式风扇在所述第一方向上的旋转引 起空气在第三方向上流动，而所述轴流式风扇在所述第二方向上的旋转引起所述空气在第 四方向上流动，其中，所述第四方向与所述第三方向基本相反。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中，使所述轴流式风扇在所述第二方向上旋转是 基于事件的发生而启动的，其中，所述事件包括进行散热的发热设备的热度超过设置水平。
14. 根据权利要求IO所述的方法，其中，所述脉动风扇是离心式风扇。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述离心式风扇在所述第一方向上的旋转引 起空气在第五方向上冲击所述热交换器，而所述离心式风扇在所述第二方向上的旋转引起 所述空气在第六方向上冲击所述热交换器，其中，所述空气在所述第六方向上对所述热交 换器的冲击去除了所述灰尘颗粒。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中，所述第六方向与所述第五方向形成第一角度， 其中，所述第一角度是锐角，其中，所述空气以所述第一角度对所述热交换器的冲击去除了 所述灰尘颗粒。
17. 根据权利要求15所述的方法，其中，所述第六方向与所述第五方向形成第二角度， 其中，所述第二角度是钝角，其中，所述空气以所述第二角度对所述热交换器的冲击去除了 所述灰尘颗粒。
18. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述离心式风扇在所述第二方向上的旋转是 基于事件的发生而启动的，其中，所述事件包括经过了所述第一持续时间。
19. 一种系统，包括 发热设备，以及散热装置，其中，所述散热装置被提供在所述发热设备的附近，其中，所述散热装置包括脉动风扇和在所述脉动风扇附近提供的多个表面，其中，所述 脉动风扇在第一持续时间内在第一方向上旋转，而在第二持续时间内在第二方向上旋转，其中，当所述脉动风扇在所述第二方向上旋转时，积聚在所述多个表面上的灰尘颗粒 减少，其中，旋转的所述第二方向与旋转的所述第一方向相反， 其中，所述多个表面包括热交换器和所述脉动风扇的叶片。
20. 根据权利要求19所述的系统，其中，所述发热设备是处理器。
21. 根据权利要求19所述的系统，其中，所述脉动风扇是轴流式风扇。
22. 根据权利要求20所述的系统，其中，在所述第一方向上的旋转引起空气在第三方 向上流动，而在所述第二方向上的旋转引起所述空气在第四方向上流动，其中，所述第四方 向与所述第三方向基本相反。
23. 根据权利要求19所述的系统，其中，所述发热设备是图形设备。
24. 根据权利要求19所述的系统，其中，所述脉动风扇是离心式风扇。
25. 根据权利要求20所述的系统，其中，所述离心式风扇在所述第一方向上的旋转引 起空气在第五方向上冲击所述热交换器，而所述离心式风扇在所述第二方向上的旋转引起 所述空气在第六方向冲击所述热交换器。
26. 根据权利要求25所述的系统，其中，所述空气在所述第六方向上的冲击去除了积 聚在所述热交换器上的灰尘。
27. 根据权利要求25所述的系统，其中，所述第六方向与所述第五方向形成第一角度， 其中，所述第一角度是锐角，其中，所述空气以所述第一角度对所述热交换器的冲击去除了 所述灰尘颗粒。
28.根据权利要求25所述的系统，其中，所述第六方向与所述第五方向形成第二角度， 其中，所述第二角度是钝角，其中，所述空气以所述第二角度对所述热交换器的冲击去除了 所述灰尘颗粒。
全文摘要
一种方法和装置，用于减少在脉动风扇附近提供的一个或更多表面上积聚的灰尘颗粒。这些表面可以包括在该脉动风扇附近提供的热交换器和该脉动风扇的叶片，或者任何其它这样的表面。该脉动风扇可以在第一持续时间内在第一方向上旋转，而在第二持续时间内在第二方向上旋转。当该脉动风扇在所述第二方向上旋转时，在该脉动风扇附近提供的一个或更多表面上积聚的灰尘颗粒减少。旋转的所述第二方向与旋转的所述第一方向相反。该脉动风扇可以包括轴流式风扇或离心式风扇。
文档编号G12B15/04GK101783185SQ200910221449
公开日2010年7月21日 申请日期2009年9月18日 优先权日2008年9月19日
发明者N·戈埃尔 申请人:英特尔公司