CN1746514A - 散热风扇及其扇框结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有上扬型导流片的散热风扇，该散热风扇包括散热风扇，其包括一框体；一叶轮，具有一轮毂及多个环设于该轮毂周围的扇叶；一基座，设置于该框体中，用以承置该叶轮于其上；以及一导流组件，设置于该基座与框体之间，其中位于该导流组件的迎风侧或背风侧的其中一端缘与垂直于该散热风扇轴线的水平线呈一倾斜夹角。

Description

散热风扇及其扇框结构

技术领域

本发明涉及一种散热风扇及其扇框结构，尤其涉及一种轴流式散热风扇及其扇框结构。

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。

请参阅图1，其为一种传统常用的轴流风扇，该轴流风扇具有一壳座10、一马达11和一叶轮12。该壳座10具有一底座14，用以承接该马达11，该壳座10的出风口端设有多个条状的支持杆或静叶13。当该马达驱动该叶轮12转动时，其上的叶片121会驱动气流朝向壳座10的出风口端吹出。由于支持杆或静叶13的上缘为水平形式，使得在迎风面的叶片121转动所带来的气流会在同一时间到达该支持杆或静叶13，而且该叶片121底缘与该支持杆或静叶13上缘两者相距的距离h较短，当气流通过其中时，会在很短的时间内激发出很大的噪音值和产生较差的声音品质。

因此，本发明鉴于现有技术的缺陷，经悉心试验与研究并本着锲而不舍的精神，终创研制出本发明的『散热风扇及其扇框结构』。以下为本发明的简要说明。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种散热风扇及其扇框结构，可大幅降低扰流噪音并可提高风压和风量。

本发明的另一目的在于提供一种散热风扇及其扇框结构，其利用上扬型导流组件的设计，以改善噪音和提高其整体散热效率。

根据本发明的一构想，该散热风扇包括一框体；一叶轮，具有一轮毂及多个环设于该轮毂周围的扇叶；一基座，设置于该框体中，用以承置该叶轮于其上；以及一导流组件，设置于该基座与框体之间，其中该导流组件的其中一端缘与垂直于该散热风扇轴线的水平线呈一第一倾斜夹角，该第一倾斜夹角优选为3°～45°。

另外，该导流组件的另一端缘与该水平线可呈一第二倾斜夹角，该第二倾斜夹角优选为3°～45°，其中该第一倾斜夹角大于、等于或小于该第二倾斜夹角。

此外，该扇叶的一端缘可与该水平线呈一第三倾斜夹角，该第三倾斜夹角优选为3°～45°。而该扇叶的另一端缘亦可与该水平线呈一第四倾斜夹角，该第四倾斜夹角优选为3°～45°，其中该第三倾斜夹角大于、等于或小于该第四倾斜夹角。

该导流组件可位于该散热风扇的出风口端或入风口端，其中该导流组件的其中一端连接于该基座，而其另一自由端朝向该框体内侧壁方向延伸；或者该导流组件的其中一端连接于该框体内侧壁，而其另一自由端朝向该基座方向延伸；又或者，该导流组件的其中一部分的一端连接于该框体内侧壁而另一自由端朝向该基座方向延伸，而另一部分的一端连接于该基座而另一自由端朝向该框体内侧壁方向延伸。该导流组件自该基座至该框体内侧壁方向的截面变化呈渐进式缩小或增加，或者该导流组件呈内凹型或外凸型的形状。

优选地，该框体、该基座和该导流组件一体注塑成型制成，而所使用的材料可以为塑料、金属或其它类似材料，其中该导流组件的个数小于该扇叶的个数，而其可以为条状、曲弧状、梯型或翼型的结构。该框体可以为一正方形、长方形或圆形结构。

此外，该扇叶为一曲弧状或翼型结构，具有一倾斜角，其范围介于15°～60°的角度。

该散热风扇更包括一铁壳，套接于该轮毂内，其具有多个孔洞，而该铁壳的顶端周缘具有阶梯状结构，对应于该轮毂的顶端周缘的斜面或曲弧面结构。

该散热风扇更包括一驱动装置，设置于该铁壳或该轮毂内，用以驱动该叶轮转动，以产生气流。

另外，该框体具有一外扩部，位于该散热风扇的出风口端或入风口端，以增加其进出风量，该导流组件包括多个支撑杆或静叶片，位于该基座与该外扩部之间。优选地，该多个支撑杆或静叶片连接于该外扩部与该基座之间；或者，该多个支撑杆或静叶片的其中一端连接于该基座，而其另一自由端朝向该外扩部方向延伸；又或者，该多个支撑杆或静叶片的其中一端连接于该外扩部，而其另一自由端朝向该基座方向延伸；再或者，该多个支撑杆或静叶片的其中一部分的一端连接于该外扩部而另一自由端朝向该基座方向延伸，而另一部分的一端连接于该基座而另一自由端朝向该外扩部方向延伸。其中，该支撑杆或静叶片自该基座至该外扩部方向的截面变化呈渐进式缩小或增加，而该扇叶的内侧缘高度低于该轮毂的顶面高度。

根据本发明的另一构想，该散热风扇包括一框体；一叶轮，具有一轮毂及多个环设于该轮毂周围的扇叶，其中该轮毂的顶端周缘部分具有一斜面或曲弧面，且该轮毂更具有一轴向部分，该扇叶的顶端内侧缘连接于该斜面或曲弧面与该轴向部分的交界处；一基座，设置于该框体中，用以承置该叶轮于其上，其中该扇叶的顶端缘与垂直于该散热风扇轴线的水平线呈一倾斜夹角，该扇叶的底端缘与垂直于该散热风扇轴线的水平线呈一另一倾斜夹角，该扇叶顶端缘的倾斜夹角与该扇叶底端缘的倾斜夹角不相等；以及一导流组件，设置于该基座与该框体之间，其中位于该导流组件的迎风侧或背风侧的其中一端缘与垂直于该散热风扇轴线的水平线呈一倾斜夹角，该倾斜夹角的范围介于3°～45°的角度。

本发明得通过下列附图及实施例的详细说明，得到更深入的了解。

附图说明

图1为一种传统常用的轴流风扇的剖面图。

图2为本发明的散热风扇的第一优选实施例的剖面图。

图3为本发明的散热风扇的第二优选实施例的剖面图。

图4为本发明的散热风扇的第三优选实施例的剖面图。

图5为本发明的散热风扇的第四优选实施例的立体分解图。

图6为本发明的散热风扇的第五优选实施例的剖面图。

图7为本发明的散热风扇的第六优选实施例的剖面图。

图8为本发明的散热风扇的第七优选实施例的剖面图。

图9为本发明的散热风扇与传统常用轴流风扇的风压和风量特性比较图。

附图标记说明：

10：壳座

11：马达

12：叶轮

121：叶片

13：支持杆

14：底座

20：框体

20a，20b：外扩部

20c：圆柱部分

21：基座

22：叶轮

221：轮毂

221a：斜面或曲弧状结构

221b：散热孔

221c：轴向部分

222：扇叶

222′：叶片

23：导流组件

24：驱动装置

25：铁壳

25a：孔洞

25b：阶梯状结构

A：轴线

H：水平线

2′：第二散热风扇

具体实施方式

首先，请参阅图2，其显示本发明的散热风扇的第一优选实施例。该散热风扇包括一框体20；一基座21，设置于该框体20内；以及多个导流组件23，设置于该基座21与该框体20之间，该多个导流组件23位于该散热风扇的出风口侧。当然，该导流组件23亦可设置于该散热风扇的入风口侧，或是同时位于该散热风扇的入风口侧和出风口侧。该散热风扇具有一叶轮22，其具有一轮毂221及多个环设于该轮毂周围的扇叶222，该轮毂221的顶端周缘具有一曲弧状结构221a，以引导更多的气流更顺畅地流向该扇叶222。该框体的形状除了如图2所示为正方形结构之外，其亦可以为长方形或圆形结构。该框体20、该基座21和该多个导流组件23可以一体注塑成型方式制成，其所使用材料可以为塑料、金属或其它类似材料。

该散热风扇还包括一铁壳25，该轮毂221套接于该铁壳25之外，该铁壳的顶端具有多个孔洞25a，可使该散热风扇运转所产生的热能够迅速散逸至外界。该铁壳的顶端周缘亦具有阶梯状结构25b，对应于该轮毂221的斜面或曲弧状结构221a。该散热风扇更包括一驱动装置24，设置于该铁壳25或轮毂221内，用以驱动该叶轮22转动，以产生气流。

该框体20具有一外扩部20a，位于该散热风扇的出风口端，更具有另一外扩部20b，位于该散热风扇的入风口端，以增加该散热风扇的进出风量及顺畅地引导气流流向该叶轮。该多个导流组件23连接于该外扩部20a与该基座21之间，而该多个导流组件23的设置方式并不限于此，其可依实际应用而加以变化设计。举例来说，该多个导流组件23的其中一端连接于该基座21，而其另一自由端朝向该外扩部20a方向延伸；又或者，该多个导流组件23的其中一端连接于该外扩部20a，而其另一自由端朝向该基座21方向延伸；更或者，该多个导流组件23的其中一部分的一端连接于该外扩部20a而另一自由端朝向该基座21方向延伸，而另一部分的一端连接于该基座21而另一自由端朝向该外扩部20a方向延伸。此外，该导流组件23自该基座至该外扩部方向的截面形状可以为一致固定外，该导流组件23自该基座至该外扩部方向的截面变化亦可呈渐进式缩小或增加，或者该导流组件可呈内凹型或外凸型的形状。

如图2所示，该导流组件23于迎风侧的顶端缘为一倾斜状，该导流组件23的顶端缘与垂直于该散热风扇轴线A的水平线H的倾斜夹角为θ1，其优选的夹角范围可为3°-45°。由于该导流组件23的顶端缘与该水平线H成一倾斜夹角θ1，其可分散经由该叶轮转动所带来的气流到达该导流组件的时间，以降低其所产生的噪音。

现请参阅图3，其显示本发明的散热风扇的第二优选实施例，其结构大致与上述第一优选实施例相类似，两者的差异处在于该导流组件的顶端缘为水平形式，而该导流组件的位于背风侧的底端缘与该基座底面水平线H的倾斜夹角为θ2，其优选的夹角范围可为3°～45°，其亦可分散气流与该导流组件23接触的时间，藉以降低噪音值，并提升声音的品质。

另再请参阅图4，其显示本发明的散热风扇的第三优选实施例，其结构大致与上述第一优选实施例相类似，两者的差异处在于其除了具有如上述第一优选实施例的该导流组件23的顶端缘与该水平线H的第一倾斜夹角为θ1之外，该导流组件的底端缘与该水平线H呈一第二倾斜夹角为θ2。其中，该第一倾斜夹角θ1可以大于、等于或小于该第二倾斜夹角θ2。

再请参阅图5，其显示本发明的散热风扇的第四优选实施例，其结构大致与上述第三优选实施例相类似，两者的差异处在于此实施例的导流组件23的一端固定于该基座，另一端则连接于该框体的圆柱部份的内壁，并且其顶端缘和底端缘皆呈倾斜状；而图4所示的第三优选实施例则是该导流组件23的一端固定于该基座，另一端则同时连接于该框体的圆柱部份内壁20c和该外扩部内壁20a。

此外，请参阅图6，其显示本发明的散热风扇的第五优选实施例，其结构将两个如图4所示的上述第三优选实施例的散热风扇串联在一起。由于其中的第一散热风扇2中的导流组件23底端缘为上扬型设计，其与第二散热风扇2′的叶片222′上缘间的距离d并非相同，其亦可有效降低其噪音。该第一散热风扇2的框体与该第二散热风扇2′的框体可通过螺合、扣合、铆合或黏合方式而相组接；或者，两者可以一体注塑成型制成一单一框体，供两叶轮串联于其中。

请参阅图7，其显示本发明的散热风扇的第六优选实施例，其结构大致与图4所示的第三优选实施例相类似，两者的差异处在于其除了该导流组件23的顶端缘与该水平线H的第一倾斜夹角为θ1之外以及该导流组件的底端缘与该水平线H的第二倾斜夹角为θ2之外，该扇叶222于靠近入风口侧的顶端缘与该水平线H具有一第三倾斜夹角为θ3而该扇叶222于靠近出风口侧的底端缘与该水平线H具有一第四倾斜夹角为θ4，而呈上扬型的扇叶设计，其可以分散经由扇叶222所带来的气流到达该导流组件23的时间。该第三或第四倾斜夹角的优选范围为3°～45°，其中该第三倾斜夹角可以大于、等于或小于该第四倾斜夹角。

另外，请参阅图8，其显示本发明的散热风扇的第七优选实施例，其结构大致与上述如图7所示的第六优选实施例相类似，两者的差异处在于该铁壳25套入于该轮毂221之内而未曝露于外，以及该轮毂221可分成三部分--于其顶面部分具有多个散热孔221b，该风扇内部运转所产生的热可经由铁壳上的孔洞25a，再经由该多个散热孔221b而散逸至外界；于其顶端周缘部分为一曲弧状结构221a(即所谓的R角)；其轴向部分221c则与扇叶222相连接，该扇叶的顶侧内缘连接于该轴向部分221c与该曲弧状结构221a交界处，其可减少噪音的产生，而该扇叶的底侧内缘略高于该轴向部分221c的底端，可减少毛边的产生。而该扇叶222的顶端缘与该水平线H的第三倾斜夹角θ1与该扇叶222的底端缘与该水平线H的第四倾斜夹角θ2不相等。

在上述所有实施例当中，该多个导流组件23的连接设置方式，可一端连接于基座21而另一端只连接于该框体20的圆柱部分20c的内壁；或者，其一端连接于该基座而另一端同时连接于该框体的圆柱部分20c的内壁和该外扩部20a的内侧壁。当然，该导流组件23并不限于其顶端缘和底端缘同时为倾斜状，于实际应用时，亦可只选择其中一端缘为倾斜状即可。另外，如第5图所示，该导流组件23的形状可以为条状、曲弧状、梯型或翼型结构，至于该导流组件23的个数可小于该扇叶的个数，而其扇叶222可以为曲弧状或翼型结构。

最后，请参阅图9，其为本发明的散热风扇与传统常用的轴流风扇(即图1所示)的风量和风压特性比较图，由此图可清楚显示本发明利用呈上扬型的导流组件23可提高风压和风量，亦可大幅降低扰流的噪音。例如，在同样转速为7500rpm的相同特性，本发明的具有上扬型导流组件23的风扇相较于传统常用的轴流风扇至少降低5dBA以上的噪音。

当然，本领域中的普通技术人员可对本发明做出一些改进或变化，但是这些改进或变化均被涵概在本发明的权利要求书所界定的范围内。

Claims (26)

1.一种散热风扇，其包括：

一框体；

一叶轮，具有一轮毂及多个环设于所述轮毂周围的扇叶，其中所述轮毂的顶端周缘部分具有一斜面或曲弧面，且所述轮毂还具有一轴向部分，所述扇叶的顶端内侧缘连接于所述斜面或曲弧面与所述轴向部分的交界建；

一基座，设置于所述框体中，用以承置所述叶轮于其上，其中所述扇叶的顶端缘与垂直于所述散热风扇轴线的水平线呈一倾斜夹角，所述扇叶的底端缘与垂直于所述散热风扇轴线的水平线呈一另一倾斜夹角，所述扇叶顶端缘的倾斜夹角与所述扇叶底端缘的倾斜夹角不相等；以及

一导流组件，设置于所述基座与所述框体之间，其中位于所述导流组件的迎风侧或背风侧的其中一端缘与垂直于所述散热风扇轴线的水平线呈一倾斜夹角，所述倾斜夹角的范围在3°～45°角度之间。

2.如权利要求1所述的散热风扇，其中所述扇叶的底端内侧缘略高于所述轴向部分的底端。

3.一种散热风扇，其包括：

一框体；

一叶轮，具有一轮毂及多个环设于所述轮毂周围的扇叶；

一基座，设置于所述框体中，用以承置所述叶轮于其上；以及

一导流组件，设置于所述基座与框体之间，其中位于所述导流组件的迎风侧或背风侧的其中一端缘与垂直于所述散热风扇轴线的水平线呈一倾斜夹角，所述倾斜夹角的范围在3°～45°角度之间。

4.如权利要求3所述的散热风扇，其中位于所述导流组件迎风侧的所述导流组件端缘的倾斜夹角大于、等于或小于位于所述导流组件背风侧的所述导流组件端缘的倾斜夹角。

5.一种散热风扇，其包括：

一框体；

一叶轮，具有一轮毂及多个环设于所述轮毂周围的扇叶；

一基座，设置于所述框体中，用以承置所述叶轮于其上；以及

一导流组件，设置于所述基座与框体之间，其中所述导流组件的其中一端缘与垂直于所述散热风扇轴线的水平线呈一第一倾斜夹角。

6.如权利要求5所述的散热风扇，其中所述第一倾斜夹角为3—45°。

7.如权利要求5所述的散热风扇，其中所述导流组件的另一端缘与所述水平线呈一第二倾斜夹角。

8.如权利要求7所述的散热风扇，其中所述第二倾斜夹角为3°～45°。

9.如权利要求7所述的散热风扇，其中所述第一倾斜夹角大于、等于或小于所述第二倾斜夹角。

10.如权利要求5或7所述的散热风扇，其中所述扇叶的一端缘与所述水平线呈一第三倾斜夹角。

11.如权利要求10所述的散热风扇，其中所述第三倾斜夹角为3°～45°。

12.如权利要求10所述的散热风扇，其中所述扇叶的另一端缘与所述水平线呈一第四倾斜夹角。

13.如权利要求12所述的散热风扇，其中所述第四倾斜夹角为3°～45°。

14.如权利要求12所述的散热风扇，其中所述第三倾斜夹角大于、等于或小于所述第四倾斜夹角。

15.如权利要求5所述的散热风扇，其中所述导流组件位于所述散热风扇的出风口端或入风口端。

16.如权利要求5所述的散热风扇，其中所述导流组件的其中一端连接于所述基座，而其另一自由端朝向所述框体内侧壁方向延伸；或所述导流组件的其中一端连接于所述框体内侧壁，而其另一自由端朝向所述基座方向延伸；或所述导流组件的其中一部分的一端连接于所述框体内侧壁而另一自由端朝向所述基座方向延伸，而另一部分的一端连接于所述基座而另一自由端朝向所述框体内侧壁方向延伸。

17.如权利要求5所述的散热风扇，其中所述导流组件自所述基座至所述框体内侧壁方向的截面变化呈渐进式缩小或增加，或呈内凹型或外凸型的形状。

18.如权利要求5所述的散热风扇，其中所述框体、所述基座和所述导流组件一体注塑成型，所述框体、所述基座和所述导流组件的材料为塑料、金属或其它类似材料。

19.如权利要求5所述的散热风扇，其中所述导流组件的个数小于所述扇叶的个数，所述导流组件可以为条状、曲弧状、梯型或翼型的结构，以及所述框体为一正方形、长方形或圆形结构。

20.如权利要求5所述的散热风扇，其中所述扇叶为一曲弧状或翼型结构，具有一倾斜角，其范围在15°～60°角度之间。

21.如权利要求5所述的散热风扇，其中还包括一铁壳，套接于所述轮毂内，其具有多个孔洞，所述铁壳的顶端周缘具有阶梯状结构，且所述散热风扇还包括一驱动装置，设置于所述铁壳或所述轮毂内，用以驱动所述叶轮转动，以产生气流。

22.如权利要求5所述的散热风扇，其中所述轮毂的顶端周缘具有斜面或曲弧面结构。

23.如权利要求5所述的散热风扇，其中所述框体具有一外扩部，位于所述散热风扇的出风口端或入风口端，以增加其进出风量，所述导流组件包括多个支撑杆或静叶片，位于所述基座与所述外扩部之间。

24.如权利要求23所述的散热风扇，其中所述多个支撑杆或静叶片连接于所述外扩部与所述基座之间，其中所述多个支撑杆或静叶片的其中一端连接于所述基座，而其另一自由端朝向所述外扩部方向延伸；或所述多个支撑杆或静叶片的其中一端连接于所述外扩部，而其另一自由端朝向所述基座方向延伸；或所述多个支撑杆或静叶片的其中一部分的一端连接于所述外扩部而另一自由端朝向所述基座方向延伸，而另一部分的一端连接于所述基座而另一自由端朝向所述外扩部方向延伸。

25.如权利要求5所述的散热风扇，其中还包括：

一第二叶轮，具有一轮毂及多个环设于所述轮毂周围的扇叶，并与所述叶轮串联在一起；以及

一第二框体，用以容置所述第二叶轮于其中。

26.如权利要求25所述的散热风扇，其中所述第二框体通过螺合、扣合、铆合或黏合方式而与所述框体相组接；或者所述第二框体与所述框体一体注塑成型。

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