具有通風口的蓋結構的製作方法

2023-05-26 02:04:41 2

專利名稱：具有通風口的蓋結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有允許諸如空氣、氣體等之類的流體排出和流入的通風部分的蓋結構，更具體地說，本發明涉及一種用在各種電子系統例如等離子體顯示板(PDP)TV、液晶顯示(LCD)投影儀等中的蓋結構，所述蓋結構配備有通風部分，該通風部分能夠使由冷卻風扇驅動的流體流動所引起的噪音減到最小。
背景技術：
通常，諸如PDP TV和LCD投影儀之類的電子顯示系統在它們的工作過程中會產生大量熱量。
例如，PDP TV由於等離子體紫外線的輻射會產生大量熱量。這些熱量通常通過例如冷卻風扇排出系統。如果熱量沒有充分排出，則系統工作不穩定，甚至會出現故障。特別是，因為PDP系統與其他系統比較會產生相對較高的熱量，所以PDP系統與其他系統比較需要較高的冷卻能力。
另外，在LCD投影儀的情況下，為了在大型屏幕上投影形成在LCD上的圖像，應該增大LCD投影儀的燈的亮度。
但是，當燈的亮度增大時，光學發動機的內部溫度也會增大，從而損壞投影儀的功能。例如，液晶會汽化或者偏振器會被燒毀。
為了解決這些問題，在系統中安裝冷卻風扇以強迫地將熱量排出系統。
但是，冷卻風扇會引起噪音。該噪音可分成三種類型的噪聲冷卻風扇工作噪音、冷卻風扇支架引起的振動噪音，以及冷卻風扇產生的流體流動所引起的流體流動噪音。
許多設計已經被建議以適當地解決冷卻風扇工作噪音和振動噪音，但是還沒有設計被建議用於解決流體流動噪音。
圖1示出了具有冷卻風扇的常規蓋結構。
如圖中所示，該蓋結構包括形成在例如平面顯示器後壁上的後蓋10，和與後蓋10間隔開一預定距離設置的冷卻風扇20。後蓋10配備有通風部分11，空氣可通過該通風部分11進入或排出。
在這一點上，冷卻風扇20和後蓋10之間的距離「a」被設計的要儘可能小，以便不損壞平面顯示器的細長的特徵(slimcharacteristic)。
但是，因為在設計距離「a」時沒有考慮到流體流動噪音，所以當冷卻風扇20工作時產生嚴重的流體流動噪音。

發明內容
因此，本發明涉及一種具有通風口的蓋結構，該通風器可充分地排除由於現有技術的局限性和缺陷所引起的一個或多個問題。
本發明的一個目的是提供一種具有通風部分的蓋結構，該結構能夠被設計為將冷卻風扇工作時的流體流動噪音減到最小。
本發明的另一個目的是提供一種具有通風部分的後蓋結構，該結構可以通過適當地設計冷卻風扇和後蓋而將流體流動噪音減到最小。
為了實現這些目的和其他優點，並且根據本發明在此實施和廣泛描述的目的，提供了一種具有通風口的蓋結構。所述蓋結構包括冷卻風扇，用於將被系統的內部部件加熱的空氣排出；和具有通風部分的蓋，該通風部分配備有多個通風孔，在冷卻風扇推動下的空氣可通過這些通風孔排出，所述通風部分相應於所述冷卻風扇形成，並且與所述冷卻風扇的葉片間隔開大約6-10mm的距離。
在本發明的一個方面中，提供了一種具有通風口的蓋結構，包括冷卻風扇，用於將被系統的內部部件加熱的空氣排出；和具有通風部分的蓋，該通風部分配備有多個通風孔，在冷卻風扇推動下的空氣可通過這些通風孔排出，所述通風部分相應於所述冷卻風扇形成，並且與所述冷卻風扇間隔開大約6-10mm的距離。
在本發明的另一個方面中，提供了一種具有通風口的蓋結構，包括冷卻風扇；和具有通風部分的蓋，該通風部分配備有多個通風孔，在冷卻風扇推動下的空氣可通過這些通風孔排出，所述通風部分相應於所述冷卻風扇形成，並且與所述冷卻風扇間隔開大約6-10mm的距離。
因此，本發明的蓋結構能夠減小由冷卻風扇的工作引起的流體流動噪音，從而在使用所述蓋結構的情況下防止系統出現故障。
另外，所述後蓋的外形了等到改善，為用戶提供了良好的感官效果。
應理解，本發明前面的概述以及下面的詳細描述是示例性和說明性的，並且用於為權利要求書所要求的本發明提供進一步的解釋。


附圖被包含在本說明書中並且構成了本說明書的一部分，用來為本發明提供進一步的理解，其圖解示出了本發明的實施例，並且與說明書一起用來解釋本發明的原理。在附圖中圖1是具有冷卻風扇的常規蓋結構的示意圖；圖2是根據本發明第一實施例的面向冷卻風扇的後蓋結構的示意圖；圖3是一圖表，示出了根據冷卻風扇工作的系統阻力曲線；圖4是一圖表，示出了根據冷卻風扇和後蓋之間的距離的變化的流體流動噪音；圖5是一圖表，示出了各種不同規格的風扇根據冷卻風扇和後蓋之間距離的變化的流體流動噪音；圖6是根據本發明第二實施例的後蓋結構的示意圖；圖7是根據本發明第三實施例的後蓋結構的示意圖；圖8是根據本發明第四實施例的後蓋結構的示意圖；和圖9是根據本發明第五實施例的後蓋結構的示意圖。
具體實施例方式
現在結合附圖詳細參照本發明的優選實施例。
圖2示出了根據本發明第一實施例的具有通風部分的蓋結構。
如圖中所示，該蓋結構包括冷卻風扇120，用於產生流體(空氣)流；和扁平蓋110，其面向冷卻風扇120並間隔大約6mm的間隙「b」來設置。扁平蓋110設置為具有多個流體通孔111的通風部分。儘管在圖中沒有示出，熱量產生部件位於圖中冷卻風扇120的左側。
因為冷卻風扇120和蓋110被設置作為諸如PDP TV和LCD投影儀之類的系統的後蓋，所以蓋110在下文中被稱為「後蓋」。但是，本發明不僅限於此。即，蓋110可以根據其應用被設置在各種位置。
下文中將描述用於確定冷卻風扇120和後蓋110之間間隙「b」的方法。
首先計算從諸如PDP TV、LCD投影儀等之類的系統產生的熱量值以選擇具有適當流體流動速率的冷卻風扇120。
然後，冷卻風扇120面向後蓋110安裝，該後蓋110設置有具有流體通孔111的通風部分。
當冷卻風扇120被驅動時，系統中的流體開始流動。當流體流動時，產生流體流動阻力，此阻力被估算作為系統中引起的流體流動噪音。因此，能夠根據流體流動噪音找到冷卻風扇的適當工作點。
下文中將結合附圖描述流體流動噪音的估算方法。
圖3是一圖表，示出了使用冷卻風扇的系統的流體流動阻力。
在圖3的圖表中，X軸表示立方英尺/分(CFM)，而Y軸表示靜態的壓力上升(SP)。
另外，還示出了風扇特徵曲線31、性能曲線32，以及經過風扇特徵曲線31和性能曲線32相交的性能點34的系統阻力曲線。
因為在本領域中關於具體冷卻風扇的各種風扇特徵曲線31是眾所周知的，所以當根據期望的流體流動速率選擇冷卻風扇時，風扇特徵曲線31可以很容易地獲得。
另外，通過測量由冷卻風扇引起的實際流量，性能曲線32和性能點34也可以很容易地記錄。一旦確定實際流量，則由實際流量引起的靜態壓力上升即可獲得。
通過假定能夠記錄下經過性能點34的系統阻力曲線33。
另外，系統阻力曲線33可以通過下面的公式獲得。在此，僅當流體是熱流時適用該公式。
SP＝KΩ2其中，SP是靜態壓力上升，K是常數，而Ω是體積流速(CFM)。
根據所述公式，系統阻力曲線33可以表示成二次函數。當假定系統阻力曲線33經過性能點34時，曲線33可以如圖3所示的那樣描繪。
當系統阻力曲線33的傾角減小時，性能點34沿著特徵曲線31在流量增加和靜態壓力上升減小的方向移動。相反，當系統阻力曲線33的傾角增大時，性能點34沿著風扇特徵曲線31在流量減小和靜態壓力上升增大的方向移動。即，靜態壓力上升增大越多，流體流動阻力增大越多，從而增加流體流動噪音。
因此，最好減小系統阻力曲線的傾角以減小流體流動噪音。
為了減小系統阻力曲線33的傾角，可以採用各種方案(a)適當地調整在其上安裝有熱量產生部件的電路板和冷卻風扇之間的間隙；(b)適當地改變冷卻風扇的安裝角度；(c)改變通風口的流體通孔的尺寸；以及(d)適當地調整冷卻風扇和後蓋之間的間隙。本發明涉及適當地調整冷卻風扇和後蓋之間的間隙的方案。
圖4是一圖表，示出了根據冷卻風扇和後蓋之間間隙的變化時的流體流動噪音。
用於測試的冷卻風扇的規格如下額定電壓12V最大RPM1500RPM最大噪音25dB。
通過在1100RPM處操作所述冷卻風扇實施所述測試。
在所述圖表中，X軸表示冷卻風扇120和後蓋110之間的間隙「b」，而Y軸表示總聲壓級別(OSPL)。
結合所述圖表描述所述測試結果，應注意到，當冷卻風扇120和後蓋110之間的間隙「b」等於或大於8mm時，系統阻力被減小，並且流體流動噪音減到最小。
即，當冷卻風扇120和後蓋110之間的間隙「b」為至少8mm時，大部分流體流動噪音被消除，並且當間隙「b」從5mm到6mm變化時，OSPL快速的減小。
但是，還應注意到，當間隙「b」增大到10mm以上時，從通風部分11排出的流體量顯著地減小，從而降低了冷卻效率。考慮到上述結果，優選地，冷卻風扇120和後蓋110之間的間隙「b」在大約6-10mm的範圍內。
圖5是一圖表，示出了各種不同規格的風扇根據冷卻風扇和後蓋之間間隙的變化的流體流動噪音。
所選擇冷卻風扇的規格是根據系統的熱量值而改變。圖5示出了各種不同規格的風扇根據冷卻風扇和後蓋之間間隙的變化的OSPL的變化。
如所述圖表中所示，儘管流體流動噪音根據冷卻風扇的能力改變，但根據間隙「b」的變化的流體噪音曲線以相同的模式出現。
即，即使當冷卻風扇的規格彼此不同時，當間隙「b」在6-10mm的範圍內時，流體流動噪音被最佳地減到最小。
圖6示出了根據本發明第二優選實施例的後蓋結構。
如圖中所示，此實施例的後蓋結構包括具有通風部分的後蓋110，該通風部分遠離冷卻風扇向外凹，以使所述通風部分形成流線型形狀。
因此，冷卻風扇120可以被儘可能地靠近後蓋110的基準平面設置，同時保持與通風口的適當間隙，從而將流體流動噪音減到最小。
即，通過設計冷卻風扇120與具體部分(通風口)之間的間隙，使之處於大約6-10mm的範圍內，更優選地是8mm，使流體流動噪音可以被減到最小，同時不損害系統的細長特徵。
即，系統的噪音被減小同時不影響美感。
圖7示出了根據本發明第三實施例的後蓋結構。
如圖中所示，後蓋結構110的通風部分從基準平面向外凹(遠離冷卻風扇)，以使通風部分具有弓形區域。
應注意，流速在冷卻風扇的每個葉片的中心處相對較低，而在葉片的旋轉中心或外圍相對較高。因此，此實施例即響應於流速的這種特徵而設計。圖中的箭頭的長度表示流速。
此外，通過設計具有通風部分的後蓋，使通風部分具有弓形區域，系統的外形得到改進，從而給用戶良好的感官印象。
圖8和圖9分別示出了根據第四和第五實施例的後蓋結構。
通風部分11從後蓋110的基準平面向外凹(遠離冷卻風扇)，以使通風部分具有正方形區域(見圖8)。或者，通風部分11相應於冷卻風扇120的葉片的部分遠離冷卻風扇向外凹，以使通風部分11具有正方形區域(見圖9)。
同時，當確定冷卻風扇120和後蓋110之間的間隙時，可以從每個葉片測量所述間隙的距離。後蓋110的距離可以從後蓋的最凹部分測量。
考慮到冷卻風扇120是圓形的，所以相應於冷卻風扇的通風部分110可以形成為圓形或環形或輪緣形。
如上所述，本發明的蓋結構能夠設計為減小冷卻風扇工作時所引起的流體流動噪音，從而防止使用所述蓋結構的系統出現故障。
另外，後蓋的外形得到改進，從而提供給用戶良好的感官印象。
對本領域內的技術人員來說很明顯，可以對本發明作出各種更改和變型。因此，本發明意在覆蓋在所附權利要求以及其等效範圍內作出的各種修改和變化。
權利要求
1.一種具有通風口的蓋結構，包括冷卻風扇，用於排出由系統的內部部件所加熱的空氣；和蓋，它具有通風部分，該通風部分設置有多個空氣通孔，所述冷卻風扇所驅動的空氣通過這些通孔排出，所述通風部分相應於所述冷卻風扇設置，並且遠離所述冷卻風扇的葉片大約6-10mm的距離。
2.根據權利要求1所述的蓋結構，其中所述蓋的通風部分向遠離所述冷卻風扇的方向凹入，從而具有流線型形狀。
3.根據權利要求1所述的蓋結構，其中所述後蓋整體是平面。
4.根據權利要求1所述的蓋結構，其中所述蓋的通風部分向遠離所述冷卻風扇的方向凹入，從而具有弓形形狀。
5.根據權利要求1所述的蓋結構，其中所述蓋的通風部分向遠離所述冷卻風扇的方向凹入，從而具有正方形區域。
6.根據權利要求1所述的蓋結構，其中所述蓋的通風部分向遠離所述冷卻風扇的方向凹入，從而具有相應於所述冷卻風扇的葉片的正方形區域。
7.根據權利要求1所述的蓋結構，其中所述通風部分相應於冷卻風扇流速較低處的部分靠近所述冷卻風扇，而所述通風部分相應於冷卻風扇流速較高處的部分遠離所述冷卻風扇。
8.根據權利要求1所述的蓋結構，其中相應於所述冷卻風扇的所述通風部分是凹的並且呈圓形。
9.根據權利要求1所述的蓋結構，其中所述蓋平行於所述冷卻風扇設置。
10.一種具有通風口的蓋結構，包括冷卻風扇，用於排出由系統的內部部件所加熱的空氣；和蓋，其具有通風部分，該通風部分設置有多個空氣通孔，所述冷卻風扇所驅動的空氣通過這些通孔排出，所述通風部分相應於所述冷卻風扇設置，並且遠離所述冷卻風扇大約6-10mm的距離。
11.根據權利要求10所述的蓋結構，其中所述蓋的通風部分向遠離所述冷卻風扇的方向凹入，從而具有流線型形狀。
12.根據權利要求10所述的蓋結構，其中所述後蓋整體是平面。
13.根據權利要求10所述的蓋結構，其中所述蓋的通風部分向遠離所述冷卻風扇的方向凹入，從而具有弓形形狀。
14.根據權利要求10所述的蓋結構，其中所述蓋的通風部分的中心軸與所述冷卻風扇的中心軸一致。
15.根據權利要求10所述的蓋結構，其中所述通風部分相應於冷卻風扇流速較低處的部分靠近所述冷卻風扇，而所述通風部分相應於冷卻風扇流速較高處的部分遠離所述冷卻風扇。
16.根據權利要求10所述的蓋結構，其中所述蓋的通風部分向遠離所述冷卻風扇的方向凹入，從而具有正方形的區域。
17.根據權利要求10所述的蓋結構，其中所述蓋的通風部分向遠離所述冷卻風扇的方向凹入，從而具有相應於所述冷卻風扇的葉片的正方形區域。
18.一種具有通風口的蓋結構，包括冷卻風扇；和蓋，它具有通風部分，該通風部分配備有多個空氣通孔，所述冷卻風扇所驅動的空氣可通過這些通孔排出，所述通風部分遠離所述冷卻風扇大約6-10mm的距離設置。
19.根據權利要求18所述的蓋結構，其中從所述通風部分的最凹部分到所述葉片最靠近所述蓋的部分測量所述距離。
20.根據權利要求18所述的蓋結構，其中所述通風部分遠離所述冷卻風扇向外凹。
全文摘要
一種具有通風口的蓋結構，它包括冷卻風扇和蓋，所述蓋具有一通風部分，該通風部分配備有多個空氣通孔，冷卻風扇所驅動的空氣可以通過這些通孔排出，所述通風部分遠離所述冷卻風扇大約6－10mm的距離設置。大約6－10mm的距離是所述冷卻風扇和所述蓋之間的理想間隙以減小流體流動噪音。
文檔編號H05K7/20GK1508619SQ200310100698
公開日2004年6月30日 申請日期2003年10月14日 優先權日2002年12月14日
發明者吳宗錫 申請人:Lg電子株式會社