CN101749282A

CN101749282A - 一种风扇、采用该风扇的散热模组和计算机以及降低风扇噪音的方法

Info

Publication number: CN101749282A
Application number: CN200810240294A
Authority: CN
Inventors: 张健; 辛志峰; 田婷; 孙峪; 那志刚; 朱青; 贺跃理; 王丽维
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2028-12-22
Also published as: CN101749282B

Abstract

本发明公开了一种风扇包括：包含扇叶的转子、电机、第一降噪结构和第二降噪结构；通过第一降噪结构将流经扇叶第一表面的气流导出，形成第一气流团，通过第二降噪结构将流经扇叶第二表面的气流导出，形成第二气流团，第一气流团与第二气流团相互碰撞抵消各自携带的能量。本发明还提供了一种散热模组，包括：散热鳍片组；风扇固定设置在散热鳍片组上，风扇具有上述的结构。本发明还公开了一种计算机，包括：多个具有热量的单元；设置在该单元上的风扇，风扇具有上述结构。本发明还公开了一种降低风扇噪音的方法。本发明通过将在扇叶两个表面形成的气流引导至扇叶出风口，并形成气流团，经碰撞相互抵消各自携带的能量，从而达到降噪的效果。

Description

一种风扇、采用该风扇的散热模组和计算机以及降低风扇噪音的方法

技术领域

本发明涉及一种风扇，尤其涉及一种用于电脑内部散热的风扇，以及采用该风扇的散热模组和计算机；本发明还涉及一种降低风扇噪音的方法。

背景技术

电脑散热风扇的噪音是整机噪音的主要来源，为了尽可能地降低散热风扇产生的噪音，制造商做了一系列的改进。

现有技术中，在风扇上设置声音吸纳装置，通过声音吸纳装置来降低风扇的噪音。附加的声音吸纳装置不仅大大增加了制造成本，而且由于声音吸纳结构复杂，增加了风扇的体积，不便于作为电脑散热单元来使用。

另外，在现有技术中，也有在风扇上加一些弹簧通过缓冲来减少风扇在转动时产生的噪音。但该结构并没有使气流在扇叶表面所产生的噪音得到有效的降低。

此外，在现有技术中，还有通过将风扇的表面做出粗糙的表面来使风扇运动的噪声降低。虽然可以使气流在扇叶表面产生的噪音得到一定程度的降低，但其仍然存在如下问题：1、加工工艺复杂，2、从气流在风扇扇叶表面的流动形式上看，气流会在风扇表面向多个方向扩散，因此就会存在一部分的损失，从而使难以得到理想降噪效果；3、风扇产生的噪音很大一部分来自于风扇出口处尾涡的脱落，而此设计对于尾涡没有办法彻底消除。

发明人在研究过程中，发现计算机的风扇至少存在以下缺点：1、消除风扇噪音的结构复杂，2、风扇扇叶在旋转时会在扇叶的表面形成涡流，而现有的扇叶的结构并不能很好地消除由该涡流导致的噪音。3、不能解决在风扇出口处尾涡的脱落产生的噪音。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构大大简化且制造成本低廉的风扇，以及采用该风扇的散热模组和计算机以及降低风扇噪音的方法。

为了解决上述问题，本发明提供了一种风扇包括：包含多个扇叶的转子；

电机，用于驱动转子旋转；第一降噪结构，形成于所述多个扇叶中第一扇叶的第一表面的出风口；第二降噪结构，形成于所述第一扇叶的第二表面的出风口处；其中，通过所述第一降噪结构将流经所述第一扇叶的所述第一表面的气流导出，形成第一气流团，通过所述第二降噪结构将流经所述第一扇叶的所述第二表面的气流导出，形成第二气流团，通过所述第一气流团与所述第二气流团相互碰撞抵消所述第一气流团和所述第二气流团各自携带的能量，降低噪音。

优选地，所述第一降噪结构沿所述第一表面从所述出风口处向进风口处延伸；所述第二降噪结构沿所述第二表面从所述出风口边缘处向进风口处延伸。

优选地，所述第一降噪结构为第一导流槽，该第一导流槽具有第一导流壁和第二导流壁；所述第二降噪结构为第二导流槽，该第二导流槽具有第三导流壁和第四导流壁；其中，所述第三导流壁位于所述第一导流壁和所述第二导流壁之间且所述第四导流壁位于所述第一导流壁和所述第二导流壁之间以外的位置或者所述第四导流壁位于所述第一导流壁和所述第二导流壁之间且所述第三导流壁位于所述第一导流壁和所述第二导流壁之间以外的位置。

优选地，所述第一导流槽为凸槽或凹槽；所述第二导流槽为凸槽或凹槽。

本发明还提供了一种散热模组，包括：散热鳍片组；风扇，固定设置在所述散热鳍片组上，包括：包含多个扇叶的转子；电机，用于驱动转子旋转；第一降噪结构，形成于所述多个扇叶中第一扇叶的第一表面的出风口；第二降噪结构，形成于所述第一扇叶的第二表面的出风口处；其中，通过所述第一降噪结构将流经所述第一扇叶的所述第一表面的气流导出，形成第一气流团，通过所述第二降噪结构将流经所述第一扇叶的所述第二表面的气流导出，形成第二气流团，通过所述第一气流团与所述第二气流团相互碰撞抵消所述第一气流团和所述第二气流团各自携带的能量，降低噪音。

此外，本发明还提供了一种计算机，包括：多个具有热量的单元；风扇，固定设置在第一所述多个具有热量的单元上，包括：壳体，固定设置在所述第一所述多个具有热量的单元上；包含多个扇叶的转子；电机，设置在所述壳体上，用于驱动转子旋转；第一降噪结构，形成于所述多个扇叶中第一扇叶的第一表面的出风口；第二降噪结构，形成于所述第一扇叶的第二表面的出风口；其中，通过所述第一降噪结构将流经所述第一扇叶的所述第一表面的气流导出，形成第一气流团，通过所述第二降噪结构将流经所述第一扇叶的所述第二表面的气流导出，形成第二气流团，通过所述第一气流团与所述第二气流团相互碰撞抵消所述第一气流团和所述第二气流团各自携带的能量，降低噪音。

此外，本发明还一种降低风扇噪音的方法，该方法是将流经所述风扇的第一扇叶的气流在所述第一扇叶的第一表面的出风口边缘导出，当所述气流在T1时刻脱离所述风扇的第一扇叶的第一表面时形成第一气流团；将流经所述第一扇叶的所述气流在所述第一扇叶的第二表面的出风口边缘导出，当所述气流在所述T1时刻脱离所述风扇的第一扇叶的第二表面时形成第二气流团，其中，在所述T1时刻，所述第一气流团与所述第二气流团相互碰撞进行抵消，从而降低噪音。

本发明采用在扇叶的表面上沿气流方向分别形成有导流槽，因此可以将流过扇叶气流顺流导致出风口，在每个导流槽内形成气流单元，并且在离开出风口处形成独立的气流团，再与离开扇叶另一表面的出风口的所形成的气流团相碰，抵消各自携带的能量，从而起到了降低风扇噪音的作用。此外，由于只是在扇叶的表面形成槽结构，因此本发明还大大简化了风扇的降噪结构，不需要采用特殊的降噪设备就能够具有很好的降噪效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明实施例1扇叶的立体结构示意图；

图3为图2中从第二表面看扇叶的结构示意图；

图4为本发明实施例2的结构示意图；

图5为本发明实施例3的结构示意图；

图6为采用本发明风扇组成的散热模组的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供的风扇包括：包含多个扇叶的转子；电机，用于驱动转子旋转；第一降噪结构，形成于所述多个扇叶中第一扇叶的第一表面的出风口；第二降噪结构，形成于所述第一扇叶的第二表面的出风口处；其中，通过所述第一降噪结构将流经所述第一扇叶的所述第一表面的气流导出，形成第一气流团，通过所述第二降噪结构将流经所述第一扇叶的所述第二表面的气流导出，形成第二气流团，通过所述第一气流团与所述第二气流团相互碰撞抵消所述第一气流团和所述第二气流团各自携带的能量，降低了噪音。

上述实施例中的风扇在所述第一表面还可以形成有多个所述第一降噪结构，且从出风口处向进风口处延伸；在所述第二表面还可以形成有多个所述第二降噪结构，且从出风口处向进风口处延伸；由于多个所述第一降噪结构和多个所述第二降噪结构的存在使得气流在所述第一表面和所述第二表面的流速慢且没有气流团(即涡)存在，即气流在所述风扇的所述第一表面和所述第二表面的流动形态为层流，降低了噪音。改变了现有技术中，气流在风扇表面为湍流的流动形态。湍流是流速很快、有涡存在且流动杂乱无章的气流，湍流必然有涡存在，涡是产生噪音的来源之一。

上述实施例中的风扇在所述第一表面的多个所述第一降噪结构还可以从出风口处延伸至进风口处；在所述第二表面的多个所述第二降噪结构还可以从出风口处延伸至进风口处，阻值了气流向叶尖流动，降低了噪音。改变了现有技术中在离心力作用下气流中的部分向叶尖流动导致由湍流形成的涡向叶尖迅速增加从而增加了噪音的情况。

上述实施例中的风扇的所述多个扇叶都可以如所述第一扇叶进行设置。

通过以下实施例对上述的风扇进行具体说明：

实施例1

如图1、2、3所示，本发明实施例包括：用于驱动转子2旋转的电机1，在转子2上径向延伸设置有多个扇叶3，扇叶3旋转时在扇叶3上形成一定的气流方向4，在第一表面31的出风口5边缘上形成有第一降噪结构7，在第二表面32的出风口5边缘上形成有第二降噪结构8。通过第一降噪结构将流经扇叶3的第一表面31的气流导出，形成第一气流团(即涡)，通过第二降噪结构8将流经扇叶3的第二表面32的气流导出，形成第二气流团(即涡)，通过第一气流团(即涡)与第二气流团(即涡)相互碰撞，抵消第一气流团和第二气流团(即涡)各自携带的能量，从而起到降低噪音的作用。具体是：

通过第一降噪结构7将流经扇叶3的气流在扇叶3的第一表面31的出风口5边缘导出，当气流在T1时刻脱离扇叶3第一表面31时形成第一气流团(即涡)；通过第二降噪结构8将流经扇叶3的气流在扇叶3的第二表面32的出风口5边缘导出，，当气流在T1时刻脱离扇叶3的第二表面32时形成第二气流团(即涡)；在T1时刻，通过第一气流团(即涡)与第二气流团(即涡)相互碰撞，抵消第一气流团(即涡)和第二气流团(即涡)各自携带的能量，从而降低了由气流在扇叶3表面产生的噪音。

如图2、3所示，本实施例第一降噪结构7为凸槽结构的第一导流槽71，该第一导流槽71具有凸出形成在第一表面31的第一导流壁711和第二导流壁712；第二降噪结构8为凸槽结构的第二导流槽81，该第二导流槽81具有凸出形成在第二表面32的第三导流壁811和第四导流壁812。第三导流壁811位于第一导流壁711和第二导流壁712之间且第四导流壁812位于第二导流壁712以外的位置。当设置有多个第一导流槽71和第二导流槽72时，按照这样的排列方式进行分布。这样，就形成第一导流槽71和第二导流槽81相交错分布的结构，从而具有更好的降低噪音的效果。

扇叶3旋转时在扇叶3的第一表面31和第二表面32形成气流，气流在气流方向4上分别被第一导流槽71和第二导流槽81顺流引导至扇叶3的出风口5处，形成第一气团(即涡)和第二气团(即涡)。由于在第一表面31和第二表面32上设置的第一导流槽71和第二导流槽81交错分布，因此由第一导流槽71导出的气流在离开扇叶3后形成的第一气流团与在第二导流槽81导出的气流在离开扇叶3后形成的第二气流团交错相碰，抵消第一气流团(即涡)和第二气流团(即涡)各自携带的能量，从而大大降低了气流流过扇叶3表面时产生的噪音。

另外，本实施例1第一导流槽71和第二导流槽81可以由扇叶3的出风口5延伸至扇叶3进风口6的附近，也可以延伸至进风口6，由于第一导流槽71和第二导流槽81的存在使得气流在第一表面31和第二表面32的流速慢且没有气流团(即涡)存在，即气流在风扇的第一表面31和第二表面32的流动形态为层流，降低了噪音；同时阻值了气流向叶尖9流动，更进一步降低了噪音。当在第一表面31上形成有多个第一导流槽71，在第二表面32上形成有多个第二导流槽81时，形成的层流的效果就更好，同时也更好起到了防止气流流向扇叶叶尖9。

本实施例优选为第一导流壁711与第二导流壁712的间距和第三导流壁811与第四导流壁812的间距相同，并且第三导流壁811位于第一导流壁711与第二导流壁712的中间。这样，就能够以一个气流团的中心对着另一个气流团的边缘的方式交错相碰从而取得最好的降噪效果。

此外，由于只是在扇叶3的表面形成凸槽结构，因此本发明还大大简化了风扇的降噪结构，不需要采用特殊的降噪设备就能够具有很好的降噪效果。

实施例2

在本实施例中，如图4所示，第一降噪结构7为凹槽结构的第一导流槽72，该第一导流槽72具有在第一表面31凹陷形成的第一导流壁721和第二导流壁722；第二降噪结构8为凹槽结构的第二导流槽82，该第二导流槽82具有在第二表面32凹陷形成的第三导流壁821和第四导流壁822。第一导流槽72和第二导流槽82也形成在扇叶3的出风口5边缘位置，并沿气流方向4向扇叶3的进风口6延伸。第四导流壁822位于第一导流壁721和第二导流壁722之间且第三导流壁821位于第一导流壁721以外的位置。当设置有多个第一导流槽72和第二导流槽82时，按照这样的排列方式进行分布。这样，就形成第一导流槽72和第二导流槽82相交错分布的结构。

本实施例的导流降噪原理与实施例1相同，也是通过第一导流槽72和第二导流槽82将扇叶3表面的气流顺流引导至扇叶3的出风口5处，分别形成第一气团(即涡)和第二气团(即涡)，通过第一气流团(即涡)与第二气流团(即涡)相互碰撞，抵消第一气流团(即涡)和第二气流团(即涡)各自携带的能量，从而降低了由气流在扇叶3表面产生的噪音。

实施例3

在本实施例中，如图5所示，第一降噪结构7为凸槽结构的第一导流槽73，该第一导流槽73具有在第一表面31凸出形成的第一导流壁731和第二导流壁732；第二降噪结构8为凹槽结构的第二导流槽83，该第二导流槽83具有在第二表面32凹陷形成的第三导流壁831和第四导流壁832。第一导流槽73和第二导流槽83也形成在扇叶3的出风口5边缘位置，并沿气流方向4向扇叶3的进风口6延伸。第四导流壁832位于第一导流壁731和第二导流壁732之间且第三导流壁831位于第一导流壁731以外的位置。当设置有多个第一导流槽73和第二导流槽83时，按照这样的排列方式进行分布。这样，就形成第一导流槽73和第二导流槽83相交错分布的结构。

本实施例的导流降噪原理与实施例1相同，也是通过第一导流槽73和第二导流槽83将扇叶3表面的气流顺流引导至扇叶3的出风口5处，分别形成第一气团和第二气团，通过第一气流团(即涡)与第二气流团(即涡)相互碰撞，抵消第一气流团(即涡)和第二气流团(即涡)各自携带的能量，从而降低了由气流在扇叶3表面产生的噪音。

在上述实施例中，第一导流槽71、72、73和第二导流槽81、82、83从扇叶3的出风口5处延伸至扇叶3的进风口6附近，或是延伸至扇叶3表面的中间部位，也可以延伸至进风口6的位置，即在整个扇叶3的表面上延伸，这样能够将更好地将扇叶3表面上的气流引导至出风口5形成气团，从而碰撞抵消，达到更好地消除噪音的目的。

此外，第一导流槽71、72、73和第二导流槽81、82、83的高度或深度可以是不同的，它们在第一表面31和第二表面32的分布数量可以是不相同的。

本发明实施例还提供了一种散热模组，如图6所示，采用具有上述实施例结构的风扇10安装到散热鳍片组11上，使用时，风扇10直接将大量的风吹到散热鳍片组11上，从而对散热鳍片11进行降温，形成了具有独特降噪效果的散热模组。

另外，本发明实施例还提供了一种计算机，在计算机主机中使用具有上述结构的本发明实施例的风扇10时，可以通过壳体将风扇10安装到计算机主机中的相应位置上，比如安装到具有热量的单元上，例如：CPU芯片、主机电源、显卡芯片等，也可以安装到其它需要安装风扇的位置，具体的安装方式可以采用现有的安装技术，从而形成具有独特降噪效果的计算机。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种风扇，其特征在于，包括：

包含多个扇叶的转子；

电机，用于驱动转子旋转；

第一降噪结构，形成于所述多个扇叶中第一扇叶的第一表面的出风口；

第二降噪结构，形成于所述第一扇叶的第二表面的出风口处；

其中，通过所述第一降噪结构将流经所述第一扇叶的所述第一表面的气流导出，形成第一气流团，通过所述第二降噪结构将流经所述第一扇叶的所述第二表面的气流导出，形成第二气流团，通过所述第一气流团与所述第二气流团相互碰撞抵消所述第一气流团和所述第二气流团各自携带的能量，降低噪音。

2.根据权利要求1所述的风扇，其特征在于，

所述第一降噪结构沿所述第一表面从所述出风口处向进风口处延伸；

所述第二降噪结构沿所述第二表面从所述出风口处向进风口处延伸。

3.根据权利要求1所述的风扇，其特征在于，

所述第一降噪结构为第一导流槽，所述第一导流槽具有第一导流壁和第二导流壁；

所述第二降噪结构为第二导流槽，所述第二导流槽具有第三导流壁和第四导流壁；

其中，所述第三导流壁位于所述第一导流壁和所述第二导流壁之间且所述第四导流壁位于所述第一导流壁和所述第二导流壁之间以外的位置或者所述第四导流壁位于所述第一导流壁和所述第二导流壁之间且所述第三导流壁位于所述第一导流壁和所述第二导流壁之间以外的位置。

4.根据权利要求3所述的风扇，其特征在于，

所述第一导流槽为凸槽或凹槽；

所述第二导流槽为凸槽或凹槽。

5.一种散热模组，其特征在于，包括：

散热鳍片组；

风扇，固定设置在所述散热鳍片组上，包括：

壳体，固定设置在所述散热鳍片组上

包含多个扇叶的转子；

电机，设置在所述壳体上，用于驱动转子旋转；

6.根据权利要求5所述的模组，其特征在于，

7.一种计算机，其特征在于，包括：

多个具有热量的单元；

风扇，固定设置在第一所述多个具有热量的单元上，包括：

壳体，固定设置在所述第一所述多个具有热量的单元上；

包含多个扇叶的转子；

电机，设置在所述壳体上，用于驱动转子旋转；

第二降噪结构，形成于所述第一扇叶的第二表面的出风口；

8.根据权利要求7所述的计算机，其特征在于，

9.一种降低风扇噪音的方法，其特征在于，包括：

将流经所述风扇的第一扇叶的气流在所述第一扇叶的第一表面的出风口处导出，当所述气流在T1时刻脱离所述风扇的第一扇叶的第一表面时形成第一气流团；

将流经所述第一扇叶的所述气流在所述第一扇叶的第二表面的出风口处导出，当所述气流在所述T1时刻脱离所述风扇的第一扇叶的第二表面时形成第二气流团，

其中，在所述T1时刻，所述第一气流团与所述第二气流团相互碰撞进行抵消，降低噪音。