CN101666328B - 散热装置及其风扇叶轮 - Google Patents

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Abstract

一种风扇叶轮，包括轮毂及呈放射状分布于轮毂周围的多个叶片，轮毂包括入风端及出风端，入风端与出风端相对设置，相邻两个叶片之间设置一导流片，导流片的径向长度小于叶片的径向长度，轮毂的外表轮廓沿入风端到出风端的方向渐缩，叶片及导流片向出风端的中央处延伸以导引气流至出风端的中央处。与现有技术相比，本发明使得气流可导向出风端的中央处，叶片之间的导流片进一步增加导流效果，增加叶轮的出风端于中央轴线附近的气流，减少气流欠流通区域。本发明还公开一种散热装置。

Description

散热装置及其风扇叶轮
技术领域
本发明涉及一种散热风扇，特别涉及一种散热风扇的叶轮结构改良。
背景技术
散热装置广泛应用于电子装置的散热领域，散热装置包括散热体及散热风扇，该散热体包括间隔设置的多个散热鳍片，相邻散热鳍片之间形成流道，该风扇设置在散热体上并向散热体提供气流以加强散热效果。现有散热风扇包括叶轮，叶轮包括一轮毂，轮毂呈圆柱状，由于轮毂的阻挡，在叶轮的出风侧，气流不能流向正对轮毂的下方区域，亦不能流向散热体的中央位置。图6为现有叶轮的模拟流场图，大部分气流从叶轮的边缘流出，叶轮的出风侧正对轮毂的下方圆形区域内缺少气流，形成一气流欠流通区域21，即在轮毂中央位置下方形成气流欠流通区域21，而轮毂中央往往正对散热体，散热体中央区域内的温度最高，故气流不能在该气流欠流通区域21内进行有效的热交换，不能充分发挥散热风扇的散热功效。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种减少气流欠流通区域的散热装置及其风扇叶轮。
一种风扇叶轮，包括轮毂及呈放射状分布于轮毂周围的多个叶片，轮毂包括入风端及出风端，入风端与出风端相对设置，相邻两个叶片之间设置一导流片，导流片的径向长度小于叶片的径向长度，轮毂的外表轮廓沿入风端到出风端的方向渐缩，叶片及导流片向出风端的中央处延伸以导引气流至出风端的中央处。
一种散热装置，包括一散热体及一散热风扇，该散热体包括间隔设置的多个散热鳍片，该散热风扇设置在散热体上并向散热体提供气流，该散热风扇包括扇框及收容于扇框内的叶轮，该叶轮包括轮毂及呈放射状分布于轮毂周围的多个叶片，轮毂包括入风端及出风端，入风端与出风端相对设置，相邻两个叶片之间设置一导流片，导流片的径向长度小于叶片的径向长度，轮毂的外表轮廓沿入风端到出风端的方向渐缩，叶片及导流片向出风端的中央处延伸以导引气流至出风端的中央处，该叶轮倒挂悬置于扇框上，该叶轮的出风端相对于该叶轮的入风端更靠近散热体。
一种散热装置，包括散热器、散热风扇，散热器包括底板及设置于底板上的若干散热鳍片，散热风扇包括叶轮，叶轮包括轮毂及呈放射状分布于轮毂周围的多个叶片，散热风扇的叶轮倒挂悬置于散热器上方，轮毂正对于散热器，轮毂由远离散热器向靠近散热器的方向呈一渐缩状结构，相邻两个叶片之间设置一导流片，导流片的径向长度小于叶片的径向长度，叶片及导流片向轮毂上靠近散热器一侧的中央处延伸以导引气流至散热风扇的出风口的中央处。
与现有技术相比，本发明的轮毂自入风端到出风端的方向渐缩，叶片向出风端的中央处延伸，这使得气流可导向出风端的中央处，设置于相邻两个叶片之间的导流片进一步增加导流效果，增加叶轮的出风端于中央轴线附近的气流，减少气流欠流通区域。
附图说明
图1为本发明一较佳实施方式的散热装置的爆炸示意图。
图2为图1中叶轮的立体示意图。
图3为图2中叶轮的正视图。
图4为图2中叶轮沿IV-IV的剖面示意图。
图5中图2中叶轮的模拟流场图。
图6为现有技术的叶轮的模拟流场图。
具体实施方式
如图1所示，本发明散热装置包括散热风扇1、散热器4、两个风扇固定件7及两根热管8。该散热器4包括一散热体5及一底板6，散热体5设于底板6上方，散热体5包括若干间隔排列的散热鳍片51，相邻的散热鳍片51间形成可供散热风扇1产生的气流流过的流道。散热体5中央沿垂直于散热鳍片51的方向形成一竖直的开槽53，该开槽53与流道相垂直且相连通。散热体5相对该开槽53对称，且于开槽53两边各形成一通孔52。该开槽53未贯穿散热体5的底部，散热体5底部中央形成一连接段54，于连接段54下方形成两半圆形凹槽55，底板6上方对应散热体5上的两凹槽55处设有两半圆形收容槽61，该两凹槽55与两收容槽61于组合后形成两圆形槽。每一热管8包括一冷凝段81和一蒸发段82，其冷凝段81穿设在散热体5的通孔52中，蒸发段82收容于底板6与散热体5所形成的两圆形槽中，风扇固定件7固接于散热体5上，散热风扇1螺接于风扇固定件7上。
请一并参阅图2-4，散热风扇1设置在散热体5上，包括扇框2、收容于扇框2内的叶轮3及马达(图中未示出)，叶轮3包括轮毂31及呈放射状分布于轮毂31周围的多个叶片32，相邻的两个叶片32之间设置一导流片33，轮毂31包括入风端311及出风端312，入风端311与出风端312相对设置，出风端312正对散热体5，即叶轮3倒挂悬置于扇框2上，轮毂31正对散热体5，使该叶轮3的出风端312相对于该叶轮3的入风端311更靠近散热体5。轮毂31整体呈碗状，沿入风端311到出风端312的方向渐缩，即轮毂31由远离散热器4向靠近散热器4的方向呈一渐缩状结构，于轮毂31内靠近入风端311一侧开设一收容空间313，该收容空间313用于容纳马达，轮毂31于收容空间313的外围形成一内壁面315，轮毂31的外表面314及内壁面315均沿入风端311到出风端312的方向渐缩，轮毂31的入风端311呈开口状，其为一圆环，出风端312呈密封状，其为一圆形的平面，出风端312的外径小于入风端311的外径的二分之一，即出风端312的面积小于入风端311的面积的四分之一。每一叶片32及导流片33呈外凸且倾斜的曲面状，导流片33的径向长度沿入风端311到出风端312的方向逐渐减少，即导流片33的径向长度由远离散热器4向靠近散热器4的方向逐渐减少，且导流片33的最大径向长度远小于叶片32的径向长度，叶片32从轮毂31的入风端311延伸到出风端312，而导流片33从轮毂31的中间位置延伸到出风端312，则导流片33的轴向高度小于叶片32的轴向高度。
图5示出本发明的叶轮3转动时通过流场模拟软件制作的流场模拟示意图，其中明亮部分代表气流区域，黯淡部分代表非气流区域，当叶轮3转动时，气流由入风端311流向出风端312并吹向散热鳍片51，由于轮毂31的外表面314沿入风端311到出风端312的方向渐缩，轮毂31的出风端312的横截面积大大减少，从而减少对出风端312的气流阻挡，并且叶片32向出风端312的中央处延伸以导引气流至出风端312的中央处，即叶片32向轮毂31上靠近散热器4一侧的中央处延伸以导引气流至散热风扇1的出风口的中央处，使得气流顺畅地流向轮毂31的出风端312的中央处，大大减少出风端312的气流欠流通区域322，即增加轮毂31的出风端312的中央处的气流量，均衡出风端312的气流量，导流片33进一步增加导流作用，导流片33从轮毂31的中间位置向出风端312的中央处延伸以进一步导引气流至出风端312的中央处，即导流片33从轮毂31的中间位置向轮毂31上靠近散热器4一侧的中央处延伸以进一步导引气流至散热风扇1的出风口的中央处。进一步而言，气流不是自入风端311到出风端312且沿径向向外从叶轮3的边缘流出，而是朝向轮毂31的中心轴线收缩汇集而流出，有效减小了散热器4位于轮毂31正下方处的气流欠流通区域。由于散热风扇1的出风端312正对散热体5，大部分气流顺畅地吹向散热鳍片51之间的流道，从而减少气流损失以提高气流的利用率，提高散热效果。对本发明的散热风扇1与现有技术的散热风扇分别进行软件模拟测试，在相同转速及尺寸规格下，本发明的散热风扇1相对现有技术的散热风扇所产生的流量增加大约25％，例如本发明的散热风扇1与现有技术的散热风扇的尺寸规格均为80X80X25mm，转速均为4571rpm，现有技术的散热风扇所产生的风量为68CFM，本发明的散热风扇1所产生的风量为84.4CFM，增加24.1％。由于本发明的散热风扇1增加流量及气流利用率，在保证相同散热效果的情况下，可相对减少散热鳍片51的长度及数量，从而减少成本，并可缩小散热鳍片51的占用空间，更适合消费电子行业的结构紧凑设计需求。

Claims (9)

1.一种风扇叶轮，包括轮毂及呈放射状分布于轮毂周围的多个叶片，轮毂包括入风端及出风端，入风端与出风端相对设置，其特征在于，相邻两个叶片之间设置一导流片，导流片的径向长度小于叶片的径向长度，轮毂的外表轮廓沿入风端到出风端的方向渐缩，叶片及导流片向出风端的中央处延伸以导引气流至出风端的中央处。
2.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，每一叶片及导流片呈外凸且倾斜的曲面状，叶片延伸到轮毂的入风端，导流片的轴向高度小于叶片的轴向高度。
3.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，导流片的径向长度沿入风端到出风端的方向逐渐减少。
4.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，出风端的面积小于入风端的面积的四分之一。
5.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，于轮毂内靠近入风端一侧开设一收容空间，入风端呈开口状，出风端呈密封状。
6.根据权利要求5所述的风扇叶轮，其特征在于，轮毂整体呈碗状，轮毂的入风端为一圆环，出风端为一圆形的平面，轮毂于收容空间的外围形成一内壁面，该内壁面自入风端到出风端的方向渐缩。
7.一种散热装置，包括一散热体及一散热风扇，该散热体包括间隔设置的多个散热鳍片，该散热风扇设置在散热体上并向散热体提供气流，该散热风扇包括扇框及收容于扇框内的叶轮，其特征在于，该叶轮为权利要求1至6项中任意一项所述的叶轮，该叶轮倒挂悬置于扇框上，该叶轮的出风端相对于该叶轮的入风端更靠近散热体。
8.一种散热装置，包括散热器、散热风扇，散热器包括底板及设置于底板上的若干散热鳍片，散热风扇包括叶轮，叶轮包括轮毂及呈放射状分布于轮毂周围的多个叶片，其特征在于，散热风扇的叶轮倒挂悬置于散热器上方，轮毂正对于散热器，轮毂由远离散热器向靠近散热器的方向呈一渐缩状结构，相邻两个叶片之间设置一导流片，导流片的径向长度小于叶片的径向长度，叶片及导流片向轮毂上靠近散热器一侧的中央处延伸以导引气流至散热风扇的出风口的中央处。
9.根据权利要求8所述的散热装置，其特征在于，导流片的径向长度由远离散热器向靠近散热器的方向逐渐减少。
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