專利名稱：無(wú)噪音空氣冷卻計(jì)算機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)，特別是一種裝在一個(gè)典型的個(gè)人計(jì)算機(jī)外殼中的計(jì)算機(jī)，外殼最小的外部尺寸是高度。
由于微處理器計(jì)算能力的增強(qiáng)，工作場(chǎng)所使用的個(gè)人計(jì)算機(jī)越來(lái)越多。過(guò)去計(jì)算處理是由放置在隔離的計(jì)算機(jī)房中的主計(jì)算機(jī)進(jìn)行的，而現(xiàn)在越來(lái)越多的個(gè)人辦公室裝備了它們自己的個(gè)人計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)的電子元件產(chǎn)生熱。特別是對(duì)電源和磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器更是如此。為了維持正常的操作，必須將計(jì)算機(jī)的電子元件保持低于一個(gè)電特性改變或擊穿的閾值。因此個(gè)人計(jì)算機(jī)一般包括一個(gè)用于對(duì)裝在計(jì)算機(jī)外殼中的組件進(jìn)行空氣冷卻的風(fēng)扇。
不幸的是風(fēng)扇，磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和電源在操作過(guò)程中產(chǎn)生噪音。這種噪音不必要地污染辦公室環(huán)境。人們認(rèn)為緊張的程度和其它生理現(xiàn)象與噪音有關(guān)。本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種能夠安靜地工作的個(gè)人計(jì)算機(jī)。
個(gè)人計(jì)算機(jī)的另一個(gè)方面是它的維修一般都是很不方便。通常不易接近那些可能需要更換的組件。此外一般需要把計(jì)算機(jī)交給技術(shù)人員維修。計(jì)算機(jī)一般存儲(chǔ)著用戶的某些個(gè)人的和敏感的信息。因此非常希望能夠進(jìn)行維修而又使維修技術(shù)人員不能接觸到這些個(gè)人的信息。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種容易維修和具有允許維修而又不把計(jì)算機(jī)硬盤(pán)交給技術(shù)人員的積木式設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，計(jì)算機(jī)包括一個(gè)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，一個(gè)電源和一個(gè)風(fēng)扇。計(jì)算機(jī)電路板安裝在外殼內(nèi)，與硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器保持連通。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器具有隔音屏蔽。根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)僅在整個(gè)實(shí)際工作中產(chǎn)生不大于25分貝的聲響。本實(shí)施例提供了一個(gè)運(yùn)行時(shí)無(wú)噪音的計(jì)算機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，計(jì)算機(jī)的外殼的高度小于外殼的寬度和長(zhǎng)度。進(jìn)氣風(fēng)口在外殼的一個(gè)側(cè)面上。一個(gè)垂直的空氣隔板安置在進(jìn)氣風(fēng)口的對(duì)面并平行于那個(gè)側(cè)面。多個(gè)用于接受計(jì)算機(jī)電路板和使電路板水平并置的插槽排列在垂直隔板上。風(fēng)扇可以從進(jìn)氣風(fēng)口吸入空氣，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)電路板表面進(jìn)入風(fēng)扇。計(jì)算機(jī)還包括一個(gè)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)電源。電源位于空氣通道的末端。電源產(chǎn)生熱量，并有一個(gè)側(cè)通風(fēng)口和一個(gè)頂部通風(fēng)口，因而空氣以對(duì)流方式從電源的側(cè)通風(fēng)口吸入，并從頂通風(fēng)口排出。本身有對(duì)流冷卻的電源產(chǎn)生了空氣流動(dòng)，因此減小了對(duì)更大功率，因而也有更大噪音的風(fēng)扇的需要，并在一些情況下根本不需要任何風(fēng)扇。排氣口安排在位于電源頂部通風(fēng)口的上方的計(jì)算機(jī)的外殼上。通過(guò)把風(fēng)扇安置在離開(kāi)計(jì)算機(jī)外殼的側(cè)面板的內(nèi)部，減小了風(fēng)扇發(fā)出的可聽(tīng)見(jiàn)的噪音。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，使用了多個(gè)風(fēng)扇，因此風(fēng)扇可以以較小的功率運(yùn)行。這又進(jìn)一步減小了風(fēng)扇產(chǎn)生的噪音。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，垂直空氣隔板與它的插槽和計(jì)算機(jī)電路板以及風(fēng)扇一同安裝在一個(gè)可以插入外殼或從中抽出的可動(dòng)機(jī)架上。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了一種構(gòu)成計(jì)算機(jī)外殼頂面的可分離頂蓋。拿掉頂蓋可以容易地接近計(jì)算機(jī)組件。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)讀—寫(xiě)設(shè)備，或硬盤(pán)是用吸音層包裹而隔音的。一個(gè)散熱器安裝在吸音層的外部。從散熱器穿過(guò)吸音層有一個(gè)熱傳導(dǎo)通道，因此可以將熱量從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中導(dǎo)出。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，可以把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置安置在一個(gè)含有流體的盒中?？梢园才乓粋€(gè)具有至少三個(gè)側(cè)面的托架來(lái)把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和含有流體的盒固定在其中。吸音層可以由一種吸音的多孔泡沫材料構(gòu)成。吸音層還可以是由兩個(gè)多孔泡沫材料包圍著一個(gè)象乙烯隔離片一類的不透氣層的疊層構(gòu)成的?？梢杂靡粋€(gè)不透氣的塑料密封殼包圍吸音層的方式提供一個(gè)額外的隔音。
本發(fā)明的各種實(shí)施例在降低計(jì)算機(jī)產(chǎn)生噪音方面一般都是有效的。組件的安排和外殼的結(jié)構(gòu)也使計(jì)算機(jī)易于維修。參考附圖，以下通過(guò)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚。


圖1是本發(fā)明計(jì)算機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的等距圖；圖2是拿掉頂蓋的圖1中的計(jì)算機(jī)的等距圖；圖3是機(jī)架從外殼中抽出的圖2中的計(jì)算機(jī)的等距圖；圖4是圖3沿4-4線的剖面圖；圖5是圖4的隔音屏蔽的硬盤(pán)的分解圖；圖6是圖1所示的計(jì)算機(jī)外殼的頂蓋的等距圖；現(xiàn)在參考附圖，圖1顯示了本發(fā)明的計(jì)算機(jī)的一個(gè)實(shí)施例。計(jì)算機(jī)外殼10是一個(gè)高度尺寸小于寬度或長(zhǎng)度的相對(duì)扁平的盒體。本優(yōu)選實(shí)施例外殼的各個(gè)尺寸是高4＂，寬15＂，長(zhǎng)14.5＂。計(jì)算機(jī)外殼有一個(gè)前面板12。前面板上可以有至少一個(gè)開(kāi)口或窄縫14，用于插入象軟盤(pán)和/或CDROM一類的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)外殼的側(cè)面板16上有一系列的進(jìn)風(fēng)口18。本優(yōu)選實(shí)施例的進(jìn)風(fēng)口18位于計(jì)算機(jī)外殼10的左側(cè)面板的后部。顯然，本計(jì)算機(jī)的安排可以從左面改換到右面，而不改變本發(fā)明的目的和范圍。此外，把進(jìn)風(fēng)口安排在計(jì)算機(jī)的后面板上也可以同樣地形成在計(jì)算機(jī)外殼中造成的空氣流。計(jì)算機(jī)外殼10的頂面實(shí)際上是由一個(gè)可移除的頂蓋20形成的。頂蓋20可以容易地從計(jì)算機(jī)向上打開(kāi)，以利于接觸到所有的計(jì)算機(jī)組件。一系列的排氣孔或風(fēng)口22位于頂蓋20的右后部分。在本優(yōu)選實(shí)施例中，包括頂蓋20的外殼10是由1/4英寸厚的丙烯酸酯制造的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種材料和厚度可以把噪音減少到希望的程度。
參考圖2可以更清楚地看到穿過(guò)計(jì)算機(jī)外殼的空氣流。頂蓋20已被拿掉，以提供空氣流通道的清晰視圖。垂直空氣隔板24位于距離側(cè)面板16內(nèi)部大約為計(jì)算機(jī)的三分之一的位置。垂直空氣隔板24平行于側(cè)面板16，并位于進(jìn)風(fēng)口18的正對(duì)面。垂直隔板從計(jì)算機(jī)的后部向計(jì)算機(jī)的前面延伸到大約一半的地方。隔板垂直地向上延伸到頂蓋20，因此從進(jìn)風(fēng)口18吸入的全部空氣被限制在通道中向前穿過(guò)計(jì)算機(jī)外殼的內(nèi)部。本優(yōu)選實(shí)施例的垂直隔板24是一個(gè)插在主板25上的立板。主板25安放在底板上，并占據(jù)計(jì)算機(jī)外殼底板左面的大約三分之二的面積。
垂直隔板24上安裝著多個(gè)電插槽26。每個(gè)電插槽26是用來(lái)插入計(jì)算機(jī)電路板28的。計(jì)算機(jī)電路板在計(jì)算機(jī)中水平方向地插在電插槽26中的。插槽是由下向上排列的，因此插在電插槽中的計(jì)算機(jī)電路板是以一個(gè)在另一個(gè)上方的方式并置的。
在垂直隔板24的從進(jìn)風(fēng)口18向內(nèi)的一端上有一個(gè)框架30以一定角度從垂直隔板24伸向側(cè)面板16。框架30用于安裝一對(duì)風(fēng)扇32，以引導(dǎo)空氣以一定角度流向前面板的內(nèi)部，并隨后轉(zhuǎn)向垂直隔板24的后面。根據(jù)這個(gè)優(yōu)選的安裝風(fēng)扇的方法，框架30只需跨越計(jì)算機(jī)的上部。每個(gè)風(fēng)扇的上緣粘結(jié)著一個(gè)粘彈性的墊片34。墊片34又粘結(jié)在框架30上。因而兩個(gè)風(fēng)扇32從框架30上垂下。風(fēng)扇向下傾斜一定的角度，以幫助引導(dǎo)空氣向下進(jìn)入軟盤(pán)之下和主板25上的主要發(fā)熱芯片的上方。根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例，粘彈性墊片34是由SorbothaneTM橡膠制造的?？梢允褂靡粋€(gè)風(fēng)扇，但最好是用至少兩個(gè)風(fēng)扇。以這種方式，每個(gè)風(fēng)扇可以以較低的速度驅(qū)動(dòng)。本優(yōu)選風(fēng)扇是12伏風(fēng)扇，最大送風(fēng)量為5.5cfm，最大噪音水平為22.8dB。每個(gè)12伏風(fēng)扇在5.6伏電壓下運(yùn)行。調(diào)節(jié)風(fēng)扇32的電源，以提供12伏的初始啟動(dòng)電壓，并在其后降低到5.6伏，用于穩(wěn)定狀態(tài)的運(yùn)行。根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例，風(fēng)扇32是RodaleTechnical Sale of Isip，New York出售的D04F12LWS型號(hào)的風(fēng)扇。風(fēng)扇的作用是從進(jìn)風(fēng)口18吸入空氣，經(jīng)過(guò)電路板28進(jìn)入風(fēng)扇，然后向下朝主板25引導(dǎo)空氣，并以一定的角度離開(kāi)風(fēng)扇進(jìn)入到計(jì)算機(jī)外殼前面板的內(nèi)部。
軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器36安裝在一個(gè)懸在主板25上方的托架37上。托架37由一個(gè)框架30的延伸部分支撐。風(fēng)扇把空氣吹送到軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器36的下面。可以用任何向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)寫(xiě)入或中其讀取數(shù)據(jù)的設(shè)備替代軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器36。當(dāng)訪問(wèn)軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器以寫(xiě)或讀一個(gè)文件時(shí)，可能聽(tīng)到一個(gè)可聽(tīng)見(jiàn)的噪音。但這種訪問(wèn)的發(fā)生相對(duì)不那么頻繁，一般只是在計(jì)算機(jī)的對(duì)話的開(kāi)始或結(jié)束時(shí)才發(fā)生。實(shí)際上這種聲音可用于提醒用戶指令正在執(zhí)行。
在空氣到達(dá)外殼的前面板之后改變方向，朝計(jì)算機(jī)的后部流動(dòng)。這空氣的一部分是由風(fēng)扇32的推動(dòng)，一部分是由在電源46中產(chǎn)生的氣流的抽力而流動(dòng)的。空氣被抽吸通過(guò)一個(gè)安裝在密封殼54上的散熱器42，計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器55安裝在密封殼54中。在空氣最初進(jìn)入的垂直隔板24的背面一側(cè)，空氣被抽送到計(jì)算機(jī)的后部?？衫每諝獾牧鲃?dòng)冷卻主板和任何沿計(jì)算機(jī)中部安裝其它電子元件。
我們建議使用有助于減小電源本身產(chǎn)生的任何噪音的技術(shù)來(lái)制造電源46。這包括“罐封”變壓器技術(shù)。這涉及到用一種塑料涂層覆蓋電源中的變壓器，以減小變壓器中產(chǎn)生的噪音。另一種技術(shù)是調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)頻率，以避免共振。此外，電源46應(yīng)當(dāng)是能夠有效地利用對(duì)流進(jìn)行冷卻的。較小有效的電源可能需要采用風(fēng)扇或類似物進(jìn)行額外的冷卻。
電源46安裝在一個(gè)金屬殼中，金屬殼在側(cè)壁上有一系列的風(fēng)口48，用于吸入空氣，以及一系列的頂部風(fēng)口50，用于排出在電源中被加熱的空氣。電源46通過(guò)自身從其側(cè)風(fēng)口吸入空氣，加熱空氣從而使它從頂部風(fēng)口離開(kāi)。因此電源46起著一種產(chǎn)生氣流的煙筒的作用。計(jì)算機(jī)外殼的頂蓋20上的排風(fēng)口22位于電源46的頂部排風(fēng)口的正上方，因此熱空氣被從計(jì)算機(jī)外殼排出。
電源46位于計(jì)算機(jī)的后部，在此處供電電纜線可以直接插接在電源上。因此本發(fā)明的空氣通道流過(guò)整個(gè)計(jì)算機(jī)。空氣利用風(fēng)扇32和電源46中形成的氣流的幫助而流動(dòng)?？諝鈴淖蠛笪L(fēng)口吸入，并在垂直隔板24形成的通道中流向計(jì)算機(jī)前部。此后空氣沿垂直隔板24的背面反向流動(dòng)，進(jìn)入電源并上升和從排風(fēng)口22排出。通過(guò)提供兩個(gè)可以以低速運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)扇，使風(fēng)扇32產(chǎn)生的噪音保持在很低的程度?？梢员３州^低的轉(zhuǎn)速也是由于存在著電源46的氣流，該氣流也幫助空氣在計(jì)算機(jī)中的流動(dòng)。塑料外殼10進(jìn)一步阻隔了來(lái)自這些低速風(fēng)扇的噪音。把風(fēng)扇安裝在離開(kāi)風(fēng)口的內(nèi)部進(jìn)一步幫助減少?gòu)倪@些風(fēng)扇聽(tīng)到的噪音。風(fēng)扇本身的結(jié)構(gòu)也有助于減小它們產(chǎn)生的噪音。
在本計(jì)算機(jī)中的組件的安排除了提供低噪音的冷卻外，也提供了一種易于維修的積木性設(shè)計(jì)。一個(gè)金屬機(jī)架52可以插入計(jì)算機(jī)外殼10和從中抽出。機(jī)架52包括一個(gè)封閉計(jì)算機(jī)后端的后面板。除了硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器55和電源46以外，計(jì)算機(jī)的所有組件安裝在機(jī)架52上。計(jì)算機(jī)電路板，風(fēng)扇和軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器36全都安裝在機(jī)架52上。計(jì)算機(jī)的修理和升級(jí)可以用在機(jī)架52上對(duì)組件的檢查和測(cè)試來(lái)執(zhí)行。因此可以對(duì)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)進(jìn)行維修，而不必把存有個(gè)人或可能是敏感的信息的硬盤(pán)交到維修人員的手中。機(jī)架52有一個(gè)伸展在計(jì)算機(jī)外殼在左面差不多三分之二面積上的底板。機(jī)架52是用薄金屬板制造的。機(jī)架52還提供了一個(gè)懸空的托架，軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器36可以牢固地插在這個(gè)托架中。
參考圖4，詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的隔音屏蔽的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明的隔音技術(shù)可以用于任何不帶外露運(yùn)動(dòng)部件的產(chǎn)生熱的電子設(shè)備。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器55封閉在一種隔音材料66中。在這個(gè)密封裝置的外部是一個(gè)丙烯酸酯的外殼54。這個(gè)優(yōu)選的丙烯酸酯的外殼54有八分之一英寸厚。外殼54應(yīng)當(dāng)有足夠的撓性以避免產(chǎn)生噪音的振動(dòng)。外殼最好是氣密的，以便使從內(nèi)部傳出的聲音減為最小。外殼54有一個(gè)可以接近硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的可移動(dòng)的壁或門(mén)。本優(yōu)選外殼54有3.48英寸高，5.25英寸寬，7.5英寸長(zhǎng)。連接于硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的電纜可以從丙烯酸酯的外殼上的一個(gè)孔中穿過(guò)，隨后可以用硅樹(shù)脂一類的密封件封閉這個(gè)孔。電子電纜為硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和計(jì)算機(jī)的其它組件之間提供了電聯(lián)絡(luò)。一個(gè)散熱器42安裝在丙烯酸酯外殼的外部。散熱器是一種如金屬一類的導(dǎo)熱材料的。本例的優(yōu)選金屬是鋁。散熱器是由一系列的水平槽56形成的。這些槽為散熱器的空氣冷卻提供了額外的表面積。
參考圖5可以更清楚地看到隔音材料的安排。在部件的中央的是硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器55。最好使硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器55的電路板處于頂部方向。一般是使用倒裝結(jié)構(gòu)來(lái)安裝硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)電路板本身有減小聲響的作用，可以用倒裝結(jié)構(gòu)來(lái)利用這一特點(diǎn)。但是那些全部組件都安裝在電路板和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器殼之間，而不是安裝在外電路板的外面的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器一般運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)更為安靜。
冷卻和降低聲音的第一層是由一個(gè)包含流體的盒60提供的。盒的材料是撓性的，耐久的和導(dǎo)熱的。包含流體的盒可以大大地減小硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器外殼的任何振動(dòng)。本優(yōu)選的包含流體的盒是明尼蘇達(dá)州圣保羅市的3M公司(3M Company of St.Paul，Minnesota)制造和供應(yīng)的FC-3261 FluorinertTM液體散熱器。除了其已知的散熱器功能以外，本發(fā)明獨(dú)特地利用這個(gè)液體散熱器來(lái)減小聲音和降低振動(dòng)。一個(gè)冷卻和降低聲音的附加層是由一個(gè)作為冷板的金屬托架62提供的。金屬托架有至少三個(gè)側(cè)面，其中兩個(gè)覆蓋硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器55的大部分表面區(qū)域。金屬托架62固定在包含流體的盒60和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器55上形成一個(gè)常用的降低聲音和散熱的罩。本優(yōu)選的托架62有兩個(gè)相對(duì)的43/4英寸X 41/4英寸的表面。第三個(gè)表面垂直于其它兩個(gè)，并且與兩個(gè)相對(duì)的表面的每個(gè)的邊緣相互連接。第三表面使其它兩個(gè)表面間隔11/8英寸。
從散熱器56到硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器之間提供有導(dǎo)熱通道，使熱能夠從硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器向外傳導(dǎo)到散熱器。導(dǎo)熱通道是由一端連接于散熱器42，另一端連接于金屬托架62的一個(gè)銅編織帶64構(gòu)成的。金屬托架62和包含流體的盒60構(gòu)成了通向硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器55的通道。導(dǎo)熱通道可以用多種替代方法形成?？梢杂靡粋€(gè)液體冷卻系統(tǒng)來(lái)替代銅編織帶的導(dǎo)熱通道，在這個(gè)系統(tǒng)中液體向外流到散熱器冷卻，然后返回到隔音硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器密封裝置的中央。另一種替代方法是利用一個(gè)把熱傳導(dǎo)給一個(gè)通向外殼外部的通道的熱電熱泵，可以用其來(lái)改善熱傳導(dǎo)效率。
吸音材料66包圍著硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和包含流體的盒以及金屬托架。本例優(yōu)選吸音材料是一種隔離泡沫板。更詳細(xì)地講，優(yōu)選的吸音層是印地安納州的印地安納波利斯的EAR(ERA of Indianapolis，Indiana)制造的EAR R803-010-25-100PSA或R403-010-25-050PSA材料。這種材料由夾著一個(gè)乙烯樹(shù)脂空氣隔離板的兩個(gè)泡沫層組成的。適當(dāng)?shù)匕才艃蓚€(gè)泡沫層中較小的一個(gè)，使其處于乙烯樹(shù)脂隔離板的內(nèi)部，因此更為靠近硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。一個(gè)金屬箔層粘貼在兩個(gè)泡沫層中較大的一個(gè)的外面。在本優(yōu)選實(shí)施例中，金屬箔層緊靠著金屬殼。
本優(yōu)選實(shí)施例為硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的噪音提供了幾個(gè)緊密的隔離層。第一層是硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器本身和它自己的電路板。包含流體的盒構(gòu)成了另一層。金屬殼提供了第三層。乙烯樹(shù)脂隔離板是第四層，氣密丙烯酸酯密封殼是第五層。最后，計(jì)算機(jī)外殼10本身也提供了一個(gè)額外的隔音層。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)本優(yōu)選實(shí)施例的計(jì)算機(jī)的工作噪音水平一般低于25分貝。由于人類的耳朵一般不能分辨低于這一水平的聲音，因而這實(shí)際上就等于無(wú)聲。當(dāng)訪問(wèn)軟驅(qū)或硬驅(qū)時(shí)，可能會(huì)有可聽(tīng)見(jiàn)的聲音提醒用戶正在執(zhí)行指令，但是在基本上等于計(jì)算機(jī)全部的工作時(shí)間的其余時(shí)間中，計(jì)算機(jī)的有效運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生聲響。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，風(fēng)扇，電源，和有效旋轉(zhuǎn)的硬盤(pán)是聽(tīng)不見(jiàn)的。
圖6顯示了可取下的蓋20。本發(fā)明的頂蓋20使得易于接近計(jì)算機(jī)的組件，因此可以容易地更換任何損壞的組件，而不必消耗拆卸計(jì)算機(jī)的時(shí)間。蓋上有一個(gè)用于插在計(jì)算機(jī)外殼10的前緣之下的凸緣70。蓋20本身放置于沿外殼10的邊緣形成的水平桿的上方。在蓋20的后部，有一個(gè)鉤72。沿機(jī)架52的后壁上安裝著一個(gè)接收鎖扣。因此，當(dāng)關(guān)閉蓋20時(shí)，鉤72與鎖扣嚙合。凸緣70和和門(mén)鎖扣把蓋恰當(dāng)?shù)毓潭ㄔ谕鈿ど稀１緝?yōu)選門(mén)鎖扣是Southco公司(Southco，Inc.)制造的GrabberTM門(mén)鎖扣。可以使用任意數(shù)量的現(xiàn)有鎖緊機(jī)構(gòu)把蓋20固定在計(jì)算機(jī)外殼10上。
當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)對(duì)上述優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行各種的改變和完善。例如，可以在任何結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)中使用隔音屏蔽的散熱硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器?？梢愿淖兘M件的特定安排，而仍能達(dá)到在一個(gè)對(duì)流冷卻的電源和多個(gè)風(fēng)扇之間分配空氣流動(dòng)責(zé)任的目的?？梢赃M(jìn)行這樣的改變和完善而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，和不減弱其伴隨的優(yōu)點(diǎn)。因此以下的權(quán)利要求將包括這些改變和完善。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)包括一個(gè)外殼；一個(gè)用于存儲(chǔ)和取回?cái)?shù)據(jù)的，安裝在所述外殼中的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器；安裝在所述外殼內(nèi)，與所述硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器連通的計(jì)算機(jī)電路板；一個(gè)用于為所述計(jì)算機(jī)電路板提供規(guī)定電壓的，放置在所述外殼內(nèi)的產(chǎn)生熱的電源；一個(gè)用于使空氣流過(guò)所述計(jì)算機(jī)電路板，安裝在所述外殼內(nèi)的風(fēng)扇；和一個(gè)安排在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器周?chē)?，使得所述?jì)算機(jī)基本上在整個(gè)有效運(yùn)行中產(chǎn)生不超過(guò)25分貝的聲響的隔音屏蔽。
2.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)，其中所述外殼的高度既小于寬度又小于長(zhǎng)度，所述外殼包括一個(gè)由外殼的高度和寬度限定的尺寸的前面板。
3.如權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)還包括一個(gè)在外殼的前面板中的用于接受數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的開(kāi)口；安放在所述外殼中，鄰近所述開(kāi)口，與所述計(jì)算機(jī)電路板連通的，用于向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)寫(xiě)入和從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)的讀/寫(xiě)裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)還包括一個(gè)安放在所述讀/寫(xiě)裝置周?chē)?，用于冷卻和隔音屏蔽所述讀/寫(xiě)裝置的撓性含流體盒。
5.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)還包括一個(gè)具有至少三個(gè)側(cè)面的，用于把所述讀/寫(xiě)裝置和所述含流體盒固定在其中的金屬托架。
6.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)還包括一個(gè)散熱器，安放在所述隔音屏蔽的外部，使得流過(guò)所述外殼的空氣從所述散熱器上通過(guò)；和一個(gè)從所述散熱器通過(guò)所述隔音屏蔽到所述硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的熱傳導(dǎo)通道。
7.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)還包括在所述外殼中的所述產(chǎn)生熱的電源正上方的通風(fēng)口。
8.如權(quán)利要求7所述的計(jì)算機(jī)還包括在所述外殼側(cè)面的，用于把空氣吸入所述外殼的進(jìn)風(fēng)口。
9.如權(quán)利要求8所述的計(jì)算機(jī)，其中所述風(fēng)扇實(shí)際上安裝在離開(kāi)所述進(jìn)風(fēng)口的內(nèi)部，并且其方向不平行于帶有所述進(jìn)風(fēng)口的側(cè)面。
10.如權(quán)利要求7所述的計(jì)算機(jī)，其中所述電源包括頂風(fēng)口和側(cè)風(fēng)口，使得空氣對(duì)流地從側(cè)風(fēng)口吸入和通過(guò)頂風(fēng)口排出。
11.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)，其中所述外殼包括大約1/4英寸厚的塑料壁。
12.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)，其中所述外殼包括實(shí)際上構(gòu)成所述外殼的頂面的一個(gè)可拆除的頂蓋。
13.一種計(jì)算機(jī)包括一個(gè)具有一個(gè)高度，一個(gè)寬度和一個(gè)長(zhǎng)度的外殼，其中高度既小于寬度又小于長(zhǎng)度，所述外殼包括一個(gè)具有由外殼的高度和寬度所限定尺寸的前面板，一個(gè)具有由外殼的高度和長(zhǎng)度所限定的尺寸的側(cè)面板，和一個(gè)具有由外殼的寬度和長(zhǎng)度所限定的尺寸的頂面板；在所述側(cè)面板中的，用于把空氣吸入所述外殼的進(jìn)風(fēng)口；一個(gè)安放在所述外殼中，面對(duì)所述進(jìn)風(fēng)口并平行于所述側(cè)面板的垂直空氣隔離板；多個(gè)安排在所述垂直隔離板上，用于接受計(jì)算機(jī)電路板并使它們水平并列的插槽；一個(gè)與插在所述多個(gè)插槽中任一個(gè)中的計(jì)算機(jī)電路板具有電連通的，安裝在所述外殼中的，用于存儲(chǔ)和取回?cái)?shù)據(jù)的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器；一個(gè)安裝在所述外殼中，用于向所述計(jì)算機(jī)電路板提供規(guī)定電壓的產(chǎn)生熱的電源，所述電源有側(cè)風(fēng)口和頂風(fēng)口，使得從所述進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入所述外殼的空氣對(duì)流地從側(cè)風(fēng)口吸入并從頂風(fēng)口排出；和在所述外殼頂面板上，正對(duì)所述電源的頂風(fēng)口的排風(fēng)口。
14.如權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)還包括使空氣流動(dòng)的風(fēng)扇裝置，所述風(fēng)扇裝置安裝在所述外殼內(nèi)部，使空氣從所述進(jìn)風(fēng)口吸入，經(jīng)過(guò)所述計(jì)算機(jī)電路板，然后進(jìn)入所述風(fēng)扇裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)還包括一個(gè)可以插入和抽出所述外殼的可移動(dòng)機(jī)架，其中所述垂直空氣隔離板與所述多個(gè)插槽和所述風(fēng)扇裝置一起安裝在所述機(jī)架上。
16.如權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)，其中所述風(fēng)扇裝置粘結(jié)安裝在一個(gè)彈性墊片上。
17.如權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)，其中所述風(fēng)扇裝置相對(duì)于所述垂直隔離板傾斜安裝，以便以一定的角度向所述外殼的前面板的內(nèi)部引導(dǎo)空氣，使空氣被引導(dǎo)繞過(guò)所述垂直隔離板，并隨后流向所述產(chǎn)生熱的電源。
18.如權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)，其中所述風(fēng)扇裝置以一定的角度朝下安裝，以使氣流直接吹到計(jì)算機(jī)主板上的產(chǎn)生熱的芯片上。
19.如權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)還包括一個(gè)在所述外殼的前面板中的，用于接受數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的開(kāi)口；和安放在所述外殼中的，鄰近所述開(kāi)口，與所述計(jì)算機(jī)電路板連通的，用于向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)寫(xiě)入和從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)的讀/寫(xiě)裝置。
20.如權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)還包括一個(gè)安裝在所述硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器周?chē)?，用于冷卻和隔音屏蔽所述硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的撓性含流體的盒。
21.如權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)還包括一個(gè)具有至少三個(gè)側(cè)面的，用于把所述硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和所述含流體的盒固定在其中的金屬托架。
22.如權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)還包括一層環(huán)繞所述硬盤(pán)的吸音多孔泡沫材料。
23.如權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)還包括一個(gè)環(huán)繞所述吸音泡沫材料層的氣密殼。
24.如權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)還包括一個(gè)散熱器，安裝在所述氣密殼的外部，使得流過(guò)所述外殼的空氣從所述散熱器上通過(guò)；和一個(gè)從所述散熱器穿過(guò)所述氣密殼和所述吸音泡沫材料層的熱傳導(dǎo)通道。
25.如權(quán)利要求22所述的計(jì)算機(jī)還包括一個(gè)環(huán)繞所述吸音泡沫材料層的乙烯樹(shù)脂隔離片。
26.如權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)，其中所述風(fēng)扇裝置包括多個(gè)風(fēng)扇。
27.如權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)，其中所述外殼包括大約1/4英寸厚的塑料壁。
28.如權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)，其中所述外殼包括實(shí)際上形成所述外殼頂面的可拆除蓋。
29.在一種有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)讀/寫(xiě)設(shè)備的計(jì)算機(jī)中，其改進(jìn)包括一個(gè)環(huán)繞所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)讀/寫(xiě)設(shè)備的吸音層；一個(gè)安裝在所述吸音層外部的散熱器；和一個(gè)從所述散熱器通過(guò)所述吸音層的熱傳導(dǎo)通道，以便把熱從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)讀/寫(xiě)設(shè)備傳導(dǎo)到所述散熱器。
30.如權(quán)利要求29所述的計(jì)算機(jī)還包括一個(gè)設(shè)置在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)讀/寫(xiě)設(shè)備周?chē)暮黧w的盒。
31.如權(quán)利要求30所述的計(jì)算機(jī)還包括一個(gè)有至少三個(gè)側(cè)面，用于把所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)讀/寫(xiě)設(shè)備和所述含流體盒固定在其中的金屬殼。
32.如權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)，其中所述吸音層包括一個(gè)環(huán)繞所述金屬托架的吸音多孔泡沫材料層。
33.如權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)，其中所述熱傳導(dǎo)通道是由一個(gè)連接于所述散熱器，穿過(guò)所述吸音層并連接于所述金屬托架的金屬纜繩構(gòu)成的。
34.如權(quán)利要求所述29的計(jì)算機(jī)還包括一個(gè)環(huán)繞所述吸音層的氣密殼和其中所述散熱器是安裝在所述氣密殼的外部的。
35.如權(quán)利要求34所述的計(jì)算機(jī)，其中所述吸音層包括一個(gè)由兩個(gè)吸音多孔泡沫材料層夾著一個(gè)不可透過(guò)流體的隔離片層構(gòu)成的復(fù)合體。
36.一種無(wú)噪音磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器包括一個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器組件；一個(gè)環(huán)繞所述磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器組件的吸音層；一個(gè)安裝在所述吸音層外部的散熱器；和一個(gè)從所述散熱器穿過(guò)所述吸音層以便把熱從所述磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器組件傳導(dǎo)到所述散熱器的熱傳導(dǎo)通道。
37.如權(quán)利要求36所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器還包括設(shè)置在所述磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器組件周?chē)暮黧w的盒。
38.如權(quán)利要求37所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器還包括有至少三個(gè)側(cè)面，用于把所述磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器組件和所述含流體盒固定在其中的金屬托架。
39.如權(quán)利要求38所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中所述吸音層包括一個(gè)環(huán)繞所述金屬托架的吸音多孔泡沫材料層。
40.如權(quán)利要求39所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器還包括粘結(jié)于所述吸音多孔泡沫材料層和在鄰接所述金屬托架位置的金屬箔層。
41.如權(quán)利要求38所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中所述熱傳導(dǎo)通道是由一個(gè)連接于所述散熱器，插入穿過(guò)所述吸音層并連接于所述金屬托架的金屬纜繩形成的。
42.如權(quán)利要求36所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器還包括一個(gè)環(huán)繞所述吸音層的氣密殼，和其中所述散熱器是安裝在所述氣密殼的外部。
43.如權(quán)利要求36所述的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中所述吸音層包括一個(gè)由兩個(gè)吸音多孔泡沫材料層夾著一個(gè)不可透過(guò)流體的隔離片層構(gòu)成的復(fù)合體。
44.一種減小噪音的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器包括一個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器組件，其具有在一個(gè)封閉磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的殼上形成的一個(gè)上表面和一個(gè)下表面；和一個(gè)由撓性的含有一種流體的熱傳導(dǎo)盒構(gòu)成的液體散熱器，所述散熱器折疊包在所述磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器組件上，以便至少基本上覆蓋所述磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器組件的上表面和下表面。
45.如權(quán)利要求44所述的減小噪音的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器還包括一個(gè)有三個(gè)側(cè)面的金屬托架，用于包住并固定所述折疊包在所述磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器組件上的液體散熱器。
全文摘要
一種包括一個(gè)隔音屏蔽的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)外殼中的排氣風(fēng)口在一個(gè)對(duì)流冷卻的電源的上方。電源和，如果需要，多個(gè)風(fēng)扇安裝在離開(kāi)進(jìn)風(fēng)口的內(nèi)部，使空氣流過(guò)整個(gè)計(jì)算機(jī)。在操作時(shí)，所得計(jì)算機(jī)產(chǎn)生不超過(guò)25分貝的噪音。磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器組件包裹著吸音層。安裝在吸音層外部的散熱器由一個(gè)熱傳導(dǎo)通道連接于磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器組件，以便把熱從磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器向外傳導(dǎo)到安裝在外部的散熱器。磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器可能直接包裹著一個(gè)含流體的盒和一個(gè)金屬托架。
文檔編號(hào)G06F1/20GK1158661SQ95192806
公開(kāi)日1997年9月3日 申請(qǐng)日期1995年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月20日
發(fā)明者格雷格里T·懷勒 申請(qǐng)人:無(wú)噪音系統(tǒng)公司