CN1568137A - 散热装置及其所使用的扇框结构 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种散热装置及其所使用扇框结构。该散热装置包括一扇轮以及一扇框结构。该扇轮包括一轮毂及复数个环设于该轮毂周围的叶片。而该扇框结构包括一外框；一导流部，形成于该外框的其中一侧；以及复数个静叶，对应于该导流部的位置而设置于该外框之中，用以引导流经叶片的气流及提升该散热装置所吹出气流的静压。

Description

散热装置及其所使用的扇框结构

技术领域

本发明是有关于一种散热装置及其所使用的扇框结构，尤其关于一种轴流式风扇及其扇框结构。

背景技术

在一般的电子产品(如计算机)当中，由于其内的电子组件在运作时会产生许多的热，若一直持续处于高温状态下，将容易导致电子组件损耗而减短其寿命。因此，为避免电子组件发生故障，一般会设置散热风扇于其中，以便将内部所产生的热散逸至外界。

以往的计算机散热风扇主要包括一扇框11以及一具有复数个叶片的叶轮12，而扇框11的结构多半是以棒状肋条13来支撑风扇扇框内的基座，如图1A和图1B所示。当风扇转动时，气流通过叶片的风压由入风侧A的风压P0转变为出风侧B的风压P1，即，其风压变化量为ΔP＝P1-P0，风压变化量愈大代表风扇的抗阻力愈大，也即散热的效果愈差。仔细分析肋条的形状对风扇风压的影响，会发现肋条的存在会产生风阻。由于风扇旋转对空气作功产生气流，气流在流经肋条之后，则会因产生扰流而形成气旋，造成风压的损失，减低风扇的散热效能。

因此，如何减除肋条所产生的风阻以及如何加以利用气流的切线速度以提升风压则为本发明发展的目的和重点。

本发明鉴于习知技术的缺失，乃经悉心试验与研究并一本锲而不舍的精神，终创作出本发明散热装置及其所使用的扇框结构。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种散热风扇及其所使用的扇框结构，其是利用扇框上的静叶及面积的变化，同时降低轴向及径向的速度，以大幅提高该风扇的静压。

本发明的另一目的在于提供一种散热装置及其扇框结构，其可提供低噪音、高风量及高风压的性能，进而达到更佳的散热效果。

根据本发明的构想，该散热装置包括一扇轮和一扇框结构。该扇轮包括一轮毂及复数个环设于该轮毂周围的叶片。该扇框结构用以容置该扇轮，其包括一外框；一导流部，形成于该外框的其中一侧；以及复数个静叶，相对于该导流部的位置而设置于该外框之中，用以引导流经叶片的气流及提升该散热装置所吹出气流的静压。

较佳地，该轮毂的外径可由该轮毂的一端至另一端逐渐缩减。

较佳地，该导流部位于该扇框结构的入风侧或出风侧。

较佳地，该导流部的深度大于该静叶高度的二分之一。或者，该静叶的高度较佳为大于该外框的厚度的五分之一。

其中，该静叶配置于该外框内的导流部位置上。

较佳地，该外框为一正方形、长方形或圆形框架。其材质可为金属或塑料。

此外，该散热装置更包括一基座，由该复数个静叶或肋条而与该外框相连接。较佳地，该复数个静叶的其中一端连接于该基座，而其另一自由端朝向该导流部处延伸。或者，该复数个静叶的其中一端连接于该导流部，而其另一自由端朝向该基座延伸。又或者，该复数个静叶呈径向排列且连接于该基座与该外框的内表面之间。此外，该外框、该基座、该导流部和该复数个静叶可以一体射出成型方式制成。

而该导流部可形成于该外框的入风侧或出风侧。若该导流部是分别形成于该外框的入风侧及出风侧，此二导流部也可成镜像对称配置。

综合上面所述，本发明所提供的散热装置及其扇框结构是利用扇框上的静叶及面积的变化，同时降低轴向及径向的速度，以大幅提高该风扇的静压。此外，更可提供低噪音、高风量及高风压的性能，进而达到更佳的散热效果。

附图说明

图1A为传统散热风扇的仰视图。

图1B为图1A的传统散热风扇的内部剖面图。

图2A为本发明的散热风扇的一较佳实施例的立体图。

图2B为图2A所示的散热风扇的剖面图。

图3A为图2A所示的散热风扇中的扇框结构的立体图。

图3B和图3C为图3A所示的扇框结构的上视图及下视图。

图4为本发明的散热风扇中动叶与静叶排列的示意图。

图5为本发明的扇框结构的另一较佳实施例的立体图。

11：扇框    12：叶轮

13：肋条    25：轮毂

26：叶片    21：外框

22：基座    231：导流部

24：静叶    232：另一导流部

251：斜面

具体实施方式

请参阅图2A和图2B，其显示本发明的散热风扇的第一较佳实施例。该散热风扇包括一扇轮及一扇框结构。该扇轮包括一轮毂25及复数个环设于该轮毂周围的叶片26。而该扇框结构部分，则请参阅图3A至图3C，其包括一外框21、一基座22、一导流部(或称导角)231以及复数个静叶24，其中该复数个静叶24可连接于该基座22与该外框内导流部23处之间，换言之，该复数个静叶是呈径向排列且连接于该基座22与该外框的内表面之间，用以引导流经叶片的气流及提升该散热风扇所吹出气流的静压。除此之外，该复数个静叶也可设计为其中一端只连接于基座，而其另一自由端朝向该导流部23处延伸，反之亦可。

如图2B所示，除了于该扇框结构的出风侧设有导流部231之外，也可于该扇框结构的入风侧再形成另一导流部232。分别位于该扇框结构入风侧和出风侧的两导流部可呈镜像对称配置。此外，沿着出风侧往入风侧的方向(箭头方向D)，该轮毂的外径由该轮毂的一端至另一端逐渐缩减，而形成斜面251。

现在，请参阅图4，其用以说明本发明的设计原理，其中Va代表轴向方向的速度，Vt代表切线方向的速度，P0为气流经过扇轮的转动叶片前的压力，P1为气流经过扇轮的转动叶片后的压力，P2为气流经过静叶后的压力。根据百努利方程式(BernuliEquation)：

P2+0.5×ρ×Va²＝P1+0.5×ρ(Va²+Vt²)

因此，压力的变化量ΔP＝P2-P1＝0.5×ρ×Vt²

而本发明是用静叶的设计，使Vt趋近于0。另外，如图2B所示，再利用图中面积A₁，A₂的变化关系，使得静压得以提升：

ΔP＝0.5×ρ×[(Q/A₁)²-(Q/A₂)²]

其中ρ表示空气密度，Q表示气流量。

由上述的方式，即扇框上的静叶设计及面积变化，而同时降低轴向及径向的速度，以大幅提高该风扇的静压。当然，为达此目的，本发明中的静叶高度及导流部深度需有些许限制。较佳地，该导流部的深度h1至少为大于该静叶高度h2的二分之一。或者，该静叶的高度h2至少大于该外框的厚度H的五分之一。此外，由面积A0至面积A1的变化关系，可达到减少扰流的目的。

该外框、该基座、该导流部和该复数个静叶可以一体射出成型方式制成，而所使用的外框可为一正方形、长方形或圆形框架，例如图5所示的圆形框架，导流部的位置可呈径向向外扩伸。至于其所用的材料可为塑料或金属，如铝框。

综合上面所述，本发明所提供的散热装置及其扇框结构是利用扇框上的静叶及面积的变化，同时降低轴向及径向的速度，以大幅提高该风扇的静压。此外，更可提供低噪音、高风量及高风压的性能，进而达到更佳的散热效果。

所以，本发明得由熟悉本技艺的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如申请专利范围所欲保护者。

Claims (14)

1.一种用于散热装置的扇框结构，其特征在于包括：

一外框；

一导流部，至少形成于该外框的其中一侧；以及

复数个静叶，相对于该导流部的位置而设置于该外框之中，用以引导气流。

2.一种散热装置，其特征在于包括：

一扇轮，其包括一轮毂及复数个环设于该轮毂周围的叶片；以及

一扇框结构，用以容置该扇轮，其包括：

一外框；

一导流部，形成于该外框的其中一侧；以及

复数个静叶，相对于该导流部的位置而设置于该外框之中，用以引导流经叶片的气流及提升该散热装置所吹出气流的静压。

3.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于：该轮毂的外径由该轮毂的一端至另一端逐渐缩减。

4.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于：该导流部位于该扇框结构的入风侧或出风侧。

5.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于：该导流部的深度大于该静叶高度的二分之一。

6.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于：该静叶的高度大于该外框的厚度的五分之一。

7.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于：该静叶配置于该外框内的导流部位置上。

8.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于：该外框为一正方形、长方形或圆形框架，或为一金属框或塑料框。

9.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于：其包括一基座，由该复数个静叶或肋条而与该外框相连接。

10.如权利要求9所述的散热装置，其特征在于：该复数个静叶的其中一端连接于该基座或该导流部，而其另一自由端朝向该导流部处或该基座延伸。

11.如权利要求9所述的散热装置，其特征在于：该复数个静叶呈径向排列且连接于该基座与该外框的内表面之间。

12.如权利要求9所述的散热装置，其特征在于：该外框、该基座、该导流部和该复数个静叶是一体射出成型。

13.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于：该导流部分别形成于该外框的入风侧和出风侧。

14.如权利要求13所述的散热装置，其特征在于：于该外框的入风侧和出风侧的该导流部成镜像对称配置。

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