CN101994708A

CN101994708A - 气流产生装置及散热装置

Info

Publication number: CN101994708A
Application number: CN2009101704256A
Authority: CN
Inventors: 吴启荣
Original assignee: Mitac Technology Corp
Current assignee: Getac Technology Corp
Priority date: 2009-08-17
Filing date: 2009-08-17
Publication date: 2011-03-30

Abstract

本发明揭示一种气流产生装置及散热装置。此气流产生装置，包括一风扇及一壳体。风扇具有一马达及一叶轮，叶轮厚度小于叶轮的直径。壳体具有一出风口及一入风口，且叶轮容置于壳体内。壳体具有一阻流段侧墙及一渐缩段侧墙。阻流段侧墙沿叶轮转动方向由出风口延伸至入风口，渐缩段侧墙沿叶轮转动方向由入风口延伸至出风口。阻流段侧墙及渐缩段侧墙分别具有一弧形区段，各弧形区段的曲率中心主要地位于叶轮上。渐缩段侧墙分接于入风口及出风口的二端相隔一钝角。渐缩段侧墙用以使自入风口进入壳体的气流，被偏转一适当角度后以相对较高的流速通过出风口离开壳体，从而提升出风量。

Description

气流产生装置及散热装置

技术领域

本发明涉及横流式风扇组，特别是关于一种径向入风及出风的气流产生装置。

背景技术

参阅图1所示，离心式风扇组件由位于风扇轴向的入风口1进风，由位于风扇径向的出风口2出风。因此离心式风扇组件容置于电子产品的内部时，电子产品内部必须在离心式风扇组件的轴向入风口1之外预留离心式风扇组件的进风间隙。若电子产品内部在离心式风扇组件的轴向入风口1之外无法提供足够的离心式风扇组件进风间隙时，将致使离心式风扇的出风量锐减。因此目前的离心式风扇组件有离心式风扇组件的轴向入风口1之外预留进风间隙的限制，因此增加了电子产品的厚度。

对于需要同时对多个热源进行散热的场合中，虽可透过多个导热管3及多个导热块4导引热源产生的热量至单一大型散热鳍片组5或多个小型散热鳍片组5。若设置散热鳍片组5于位于离心式风扇组件的轴向入风口1，将直接加大离心式风扇组件的厚度，致使离心式风扇组件无法与散热鳍片组5同时被放入薄型电子装置中，因此散热鳍片组5只能设置于位于风扇径向的出风口2。然而，气流通过大型散热鳍片组5或多个小型散热鳍片组5时，路径的增加将导致鳍片表面的边界层(Boundary Layer)厚度加大，而大幅地增加气流通过大型散热鳍片组5或多个小型散热鳍片组5的流场阻力，导致离心式风扇组件的出风量锐减。

发明内容

为了解决现有技术中，离心式风扇组件的设置空间风扇组厚度无法进一步缩小，且出风量容易受到散热鳍片组影响的问题，本发明提出一种气流产生装置，可缩小其厚度，并降低散热鳍片组对出风量的影响。

本发明的气流产生装置包括一风扇及一壳体。风扇具有一马达及一叶轮，且叶轮的厚度小于叶轮的直径。壳体具有一出风口及一大于出风口的入风口，入风口及出风口提供气流沿风扇的径向由入风口流向出风口，且叶轮容置于壳体内。在壳体上沿风扇的径向分别定义一阻流段侧墙及一渐缩段侧墙，阻流段侧墙沿该叶轮转动方向由出风口延伸至该入风口，渐缩段侧墙沿该叶轮转动方向由该入风口延伸至该出风口。阻流段侧墙与渐缩段侧墙分别具有一弧形区段，弧形区段的曲率中心主要地位于叶轮上，且渐缩段侧墙分接于入风口及出风口的二端相隔一钝角。前述的钝角使自入风口进入壳体的气流，被偏转一适当角度后以相对较高的流速通过出风口离开壳体，从而提升出风量。

本发明的壳体的出风口及入风口对应于风扇的径向，且位于同一平面，不需开设对应风扇轴向的通孔。因此，在设置气流产生装置时，不需要于壳体之外预留供空气流通的间隙。此外，出风口及入风口皆可设置一对应的散热鳍片组，增加热交换表面积，同时避免重迭设置散热鳍片组所产生的高流阻，借以提升散热效能。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1为公知技术中，离心式风扇组的上视图。

图2为本发明第一实施例的分解图。

图3为本发明第一实施例的立体图。

图4为本发明第一实施例的剖视图。

图5为本发明第二实施例的分解图。

图6为本发明第二实施例的立体图。

具体实施方式

请参阅图2及图3所示，为本发明第一实施例所揭露的一种气流产生装置100，包括一风扇110及一壳体120。

参阅图2所示，风扇110具有一马达111及一叶轮112。叶轮112具有一毂部112a(Hub)及多个扇叶112b，各扇叶112b直接或间接地连接于毂部112a的外周面。马达111设置于毂部112a中，马达111包括固设于毂部112a的磁铁及设置于壳体120的转轴、线圈，用以驱动该毂部112a沿着一轴向X，使叶轮112转动。

同时参阅图4所示，于转动的叶轮112中，扇叶112b于该毂部112a之外移动以带动气流。该叶轮112于旋转时通过的区域边缘，可定义一圆周线C，且该轴向X通过圆周线C的圆心。图4是以一虚线圆表示该圆周线C，而风扇叶轮112是位于该圆周线C环绕的区域。其中，毂部112a的厚度或扇叶112b的高度，均小于圆周线C的直径，亦即叶轮112厚度小于叶轮112的直径。

参阅图2、图3、及图4所示，壳体120具有一出风口120a及一入风口120b。出风口120a大于入风口120b。于实施本发明一个或多个实施例时，入风口120b末端截面积及出风口120a末端截面积的比例在1.5比1至2.5比1之间为最佳比例。前述的风扇110的叶轮112容置于壳体120内，且马达111连接风扇110的叶轮112与壳体120，借以驱动叶轮112转动而带动气流。出风口120a及入风口120b提供风扇110所带动的气流沿风扇110的径向，由入风口120b流向出风口120a。

参阅图2及图4所示，壳体120的实体结构包括沿风扇径向分别定义的一阻流段侧墙121及一渐缩段侧墙122。阻流段侧墙121沿叶轮112的转动方向，由出风口120a延伸至入风口120b。阻流段侧墙121具有一弧形区段，弧形区段的曲率中心主要地位于叶轮112上，且弧形区段的轮廓配合叶轮112设置，使叶轮112的扇叶112b贴近但不接触该弧形区段。渐缩段侧墙122沿叶轮112转动方向，由入风口120b延伸至出风口120a。渐缩段侧墙122也具有一弧形区段，弧形区段的曲率中心主要地位于叶轮112上。渐缩段侧墙122的弧形区段与叶轮112保持一间隔距离，以形成一供气流通过的气流通道。其中，风扇110旋转时，于阻流段侧墙121及毂部112a之间的扇叶112b，由入风口120b朝向出风口120a移动。

参阅图4所示，当气流受到风扇110带动，由入风口120b进入壳体120中，气流主要经由叶轮112的旋转后由出风口120a离开壳体120。同时通过阻流段侧墙121及风扇110之间的气流量亦被减少，使气流大体上由入风口120b进入壳体120，而由出风口120a离开壳体120。

参阅图2及图4所示，于渐缩段侧墙122分接于入风口120b及出风口120a的二端定义二条切线L1，L2，二条切线L1，L2之间具备一大于90度的钝角A，亦即渐缩段侧墙122分接于入风口120b及出风口120a的二端相隔钝角A。此一钝角A实际大于90度而小于145度。

参阅图2及图4所示，壳体120更包括一入口段导引侧墙123及一出口段导引侧墙124，直线地延伸于该渐缩段侧墙的二端。入口段导引侧墙123及出口段导引侧墙124直线地延伸于渐缩段侧墙122的二端，且分别平行于切线L1，L2，使入口段导引侧墙123及出口段导引侧墙124之间同样具备钝角A。

渐缩段侧墙122分接于入风口120b及出风口120a的二端之间相隔的钝角A，使入风口120b的入风方向及出风口120a的入风方向的夹角亦为钝角A。此一钝角A，使气流由入风口120b被吸入壳体120后，偏转一定角度后再直线朝向出风口120a离开壳体120。入口段导引侧墙123及出口段导引侧墙124进一步延伸壳体120导引气流的范围，加强对气流的导引效果。

渐缩段侧墙122所导引的气流，其流动方向被适度的偏转，增加风扇110对气流作用，并使得气流直接沿着切线方向离开风扇110而维持最大风速，加大出风口120a的气流流速及总流量。

本发明第一实施例更包括一辅助出风侧墙125，延伸于阻流段侧墙121，且辅助出风侧墙125是对应于出风口120a，而相对于出口段导引侧墙124。辅助出风侧墙125及出口段导引侧墙124之间距沿着气流的流动方向渐扩，借以导引由不同位置脱离风扇110的气流，使气流在脱离风扇110之后尽可能地直线前进，而维持最大风速。

如前所述，壳体120的作用在于使气流由入风口120b被吸入后，偏转一定角度后再被通过出风口120a离开壳体120。壳体120并不必然需要具备入口段导引侧墙123及出口段导引侧墙124。

于本发明第一实施例中，该出风口120a及该入风口120b对应于风扇110的径向，且位于同一平面。因此壳体120不需具备对应风扇110轴向的通孔。因此，在设置气流产生装置100时，不需要于壳体120的顶面或底面外预留供空气流通的间隙。因此，壳体120透过径向入风及出风，减少设置该气流产生装置100的电子装置的厚度。同时，本发明透过渐缩段侧墙122的设置提升出风量，亦可有效地降低气流产生装置100的厚度。

参阅图5及图6所示，为本发明第二实施例所揭露的一种散热装置，包括如第一实施例所示的气流产生装置100、一第一散热鳍片组211、一第二散热鳍片组212、一第一导热管221、一第二导热管222、一第一导热块231、及一第二导热块232。

第一散热鳍片组211设置于出风口120a，被通过出风口120a的气流冷却。第二散热鳍片组212设置于入风口120b，被通过入风口120b的气流冷却。

第一导热管221的一端与第一散热鳍片组211相接，第一导热块231与第一导热管221的另一端相接。第二导热管222的一端与第二散热鳍片组212相接，第二导热块232与第二导热管222的另一端相接。

第一导热块231及第二导热块232分别设置于不同热源(或同时设置于同一热源)，用以吸热并透过第一导热管221、第二导热管222传导热量至第一散热鳍片组211、第二散热鳍片组212。该出风口120a及该入风口120b皆对应于风扇110的径向，因此该出风口120a及该入风口120b皆可设置一对应的散热鳍片组。相反地，于离心式风扇组中，入风口位于其壳体的顶面，受限于厚度的要求，离心式风扇组的入风口并无法设置散热鳍片组，否则将大幅增加离心式风扇组的厚度。第二实施例的第一散热鳍片组211、第二散热鳍片组212增加热交换表面积，因此可有效地分散第一导热块231及第二导热块232所吸收的热量。同时第一散热鳍片组211、第二散热鳍片组212分别设置于该出风口120a及该入风口120b，避免在同一风口重迭设置散热鳍片组所产生的高流阻，借以提升散热效能。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种气流产生装置，其特征在于，包括：

一风扇，具有一马达及一叶轮，该叶轮厚度小于该叶轮的直径；及

一壳体，具有一出风口及一大于该出风口的入风口，该入风口及该出风口提供气流沿该风扇的径向由该入风口流向该出风口，且该叶轮容置于该壳体内；

其中，在该壳体上沿该风扇的径向分别定义一阻流段侧墙及一渐缩段侧墙，该阻流段侧墙沿该叶轮转动方向由该出风口延伸至该入风口，该渐缩段侧墙沿该叶轮转动方向由该入风口延伸至该出风口，该阻流段侧墙与该渐缩段侧墙分别具有一弧形区段，该弧形区段的曲率中心主要地位于该叶轮上，且该渐缩段侧墙分接于该入风口及该出风口的二端相隔一钝角。

2.如权利要求1所述的气流产生装置，其特征在于，该钝角小于145度。

3.如权利要求1所述的气流产生装置，其特征在于，该壳体包括一入口段导引侧墙及一出口段导引侧墙，直线地延伸于该渐缩段侧墙的二端。

4.如权利要求3所述的气流产生装置，其特征在于，该壳体包括一辅助出风侧墙，延伸于该阻流段侧墙，且该辅助出风侧墙是对应于出风口并相对于该出口段导引侧墙。

5.如权利要求4所述的气流产生装置，其特征在于，该辅助出风侧墙及出口段导引侧墙的间距沿着气流的流动方向渐扩。

6.如权利要求1所述的气流产生装置，其特征在于，该入风口末端截面积及该出风口末端截面积的比例为1.5比1至2.5比1。

7.一种散热装置，其特征在于，包括：

一风扇，具有一马达及一叶轮，该叶轮厚度小于该叶轮的直径；

一壳体，具有一出风口及一大于该出风口的入风口，该出风口及该入风口提供气流沿该风扇的径向由该入风口流向该出风口，且该叶轮容置于该壳体内；其中，在该壳体上沿该风扇的径向分别定义一阻流段侧墙及一渐缩段侧墙，该阻流段侧墙沿该叶轮转动方向由该入风口延伸至该出风口，该阻流段侧墙与该渐缩段侧墙分别具有一弧形区段，该弧形区段的曲率中心主要地位于该叶轮上，且该渐缩段侧墙分接于该入风口及该出风口的两端相隔一钝角；

一第一散热鳍片组，设置于该出风口；及

一第二散热鳍片组，设置于该入风口。

8.如权利要求7所述的散热装置，其特征在于，还包括一第一导热管及一第二导热管，该第一导热管的一端与该第一散热鳍片组相接，该第二导热管与该第二散热鳍片组相接。

9.如权利要求8所述的散热装置，其特征在于，还包括一第一导热块及一第二导热块，该第一导热块与该第一导热管的另一端相接，该第二导热块与该第二导入管的另一端相接。

10.如权利要求7所述的散热装置，其特征在于，该钝角小于145度。

11.如权利要求7所述的散热装置，其特征在于，该壳体包括一入口段导引侧墙及一出口段导引侧墙，直线地延伸于该渐缩段侧墙的二端。

12.如权利要求11所述的散热装置，其特征在于，该壳体包括一辅助出风侧墙，延伸于该阻流段侧墙，且该辅助出风侧墙系对应于出风口并相对于该出口段导引侧墙。

13.如权利要求12所述的散热装置，其特征在于，该辅助出风侧墙及出口段导引侧墙的间距沿着气流的流动方向渐扩。

14.如权利要求7所述的散热装置，其特征在于，该入风口末端截面积及该出风口末端截面积的比例为1.5比1至2.5比1。