CN106032802B - 风扇和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风扇，其包括外壳和扇叶组件；外壳包括第一壳体、第二壳体和侧壁；第一壳体与第二壳体相对，且两者分别封在侧壁两端；第一壳体上设有进风口；扇叶组件设置在外壳内，且扇叶组件包括安装环和固定在安装环外周的叶片；扇叶组件的轴向为安装环的轴向；其中，第一壳体的板面与扇叶组件的轴向不垂直。该风扇中，第一壳体的板面与扇叶组件的轴向不垂直，方便气流在扇叶组件作用下进入风扇内部，利于减小气流流动的阻抗，从而增大风扇的有效流量，提高散热效率。本发明还提供一种电子设备，该电子设备应用了上述风扇，热源部件能够快速散热。

Description

风扇和电子设备

技术领域

本发明涉及机械工业技术领域，更具体地说，涉及一种风扇，还涉及一种应用上述风扇的电子设备。

背景技术

随着电子行业的发展，如电脑等电子设备越来越广泛地应用于人们的生产生活。

目前，电子设备中常用的散热装置为风扇。风扇包括外壳和扇叶组件，其中扇叶组件设置在外壳内；外壳为立方体形状，装配在电子设备上后沿该外壳的轴向与电子设备的上壳和下壳靠近，而电子设备在用户轻薄化要求的情况下需设置为体积较小，造成风扇沿轴向与上述上壳和下壳的间距较小，导致风扇工作时阻抗大，进入风扇内的有效流量较小，散热效率差。

综上所述，如何提供一种风扇，以增大其运行过程中的有效流量，提高散热效率，以及如何提供一种应用该风扇的电子设备，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种风扇，其外壳上第一壳体的板面与扇叶组件的轴向不垂直，方便气流在扇叶组件作用下进入风扇内部，利于减小气流流动的阻抗，从而增大风扇的有效流量，提高散热效率。本发明还提供一种电子设备，该电子设备应用了上述风扇，热源部件能够快速散热。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种风扇，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳包括第一壳体、第二壳体和侧壁；所述第一壳体和所述第二壳体相对，且两者分别封在所述侧壁两端；所述第一壳体上设有第一进风口；

扇叶组件，所述扇叶组件设置在所述外壳内，所述扇叶组件包括安装环和固定在所述安装环外周的叶片；所述扇叶组件的轴向为所述安装环的轴向；

其中，所述第一壳体的板面与所述扇叶组件的轴向不垂直。

优选的，上述风扇中，所述第二壳体上设置有第二进风口；所述第二壳体的板面与所述扇叶组件的轴向不垂直。

优选的，上述风扇中，所述第一进风口的进风方向与所述第二进风口的进风方向平行。

优选的，上述风扇中，所述外壳由所述第一壳体到所述第二壳体逐渐倾斜；所述扇叶组件的轴向与所述外壳的倾斜方向平行。

优选的，上述风扇中，所述外壳由所述第一壳体到所述第二壳体呈沿竖直状态；所述扇叶组件的轴向偏离所述外壳由所述第一壳体到所述第二壳体的竖直方向。

优选的，上述风扇中，所述第一壳体为非平面结构，其包括中部平面部和位于所述中部平面部外缘的弧形过渡部；所述第一壳体的板面指所述中部平面部的板面；所述第一进风口设置在所述中部平面部上；所述弧形过渡部使所述中部平面部与所述侧壁固定连接。

优选的，上述风扇中，所述侧壁夹在所述第一壳体和所述第二壳体之间；所述弧形过渡部由所述中部平面部向所述侧壁弯曲。

优选的，上述风扇中，所述弧形过渡部包括与所述中部平面部固定连接的第一弧形过渡部和与所述侧壁固定连接的第二弧形过渡部；所述第一弧形过渡部与所述第二弧形过渡部相连，且所述第二弧形过渡部沿由所述中部平面部到所述侧壁方向的弯曲程度大于所述第一弧形过渡部沿该方向的弯曲程度。

优选的，上述风扇中，所述第二壳体与所述第一壳体对称设置。

一种电子设备，包括风扇，所述风扇为权利上述技术方案中任意一项所述的风扇。

本发明提供一种风扇，其包括外壳和扇叶组件；外壳包括第一壳体、第二壳体和侧壁；第一壳体与第二壳体相对，且两者分别封在侧壁两端；第一壳体上设有进风口；扇叶组件设置在外壳内，且扇叶组件包括安装环和固定在安装环外周的叶片；扇叶组件的轴向为安装环的轴向；其中，第一壳体的板面与扇叶组件的轴向不垂直。

该风扇中，第一壳体的板面与扇叶组件的轴向不垂直，方便气流在扇叶组件作用下进入风扇内部，利于减小气流流动的阻抗，从而增大风扇的有效流量，提高散热效率。

本发明还提供一种电子设备，该电子设备应用了上述风扇，热源部件能够快速散热。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的第一壳体具有中部平面部和弧形过渡部的风扇的结构示意图；

图2为图1所示风扇的右视结构示意图；

图3为图1所示的风扇的左视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第一壳体和第二壳体分别具有中部平面部和弧形过渡部的外壳的立体结构示意图；

图5为图4所示的外壳的另一角度立体图；

图6图4所示外壳的侧视结构示意图；

图7为图4所示的外壳与扇叶组件的装配图；

图8为图7所示的风扇的另一角度的装配图；

图9为本发明实施例提供的外壳中弧形过渡部具有两个的风扇的结构示意图；

图10为图9所示的风扇的另一角度的示意图；

图11为图10所示的风扇的前视结构示意图；

图12为图11所示的风扇的背视结构示意图；

图13为本发明实施例提供的第一壳体中弧形过渡部仅设置在中部平面部一端的外壳的结构示意图；

图14为图13中所示外壳的另一角度的结构示意图

图15为图13所示的外壳的侧视结构示意图；

图16为现有的风扇的结构示意图；

图17为图16所示的风扇的另一角度的结构示意图；

图18为本发明实施例提供的模拟实验中所取的风扇参数示意图；

图19为本发明实施例提供的模拟实验中所取的另一组风扇参数示意图；

图20为本发明实施例提供的模拟实验中现有风扇中流速图；

图21为本发明实施例提供的莫伊实验中现有风扇的压力图；

图22为本发明实施例提供的模拟实验中本实施例提供的风扇的流速图；

图23为本发明实施例提供的模拟实验中本实施例提供的风扇的压力图；

其中，图1-图15中：

外壳100；第一壳体101；第二壳体102；侧壁103；扇叶组件200。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种风扇，其外壳上第一壳体的板面与扇叶组件的轴向不垂直，方便气流在扇叶组件作用下进入风扇内部，利于减小气流流动的阻抗，从而增大风扇的有效流量，提高散热效率。本发明还公开了一种电子设备，该电子设备应用了上述风扇，热源部件能够快速散热。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图23，本发明实施例提供一种风扇，其包括外壳100和扇叶组件200；外壳100包括第一壳体101、第二壳体102和侧壁103；第一壳体101和第二壳体102相对，且两者分别封在侧壁103的两端；第一壳体101上设有第一进风口；扇叶组件200设置在外壳100内，扇叶组件200包括安装环和固定在安装环外周的叶片；扇叶组件200的轴向为安装环的轴向；上述第一壳体101和第二壳体102分别位于扇叶组件200的轴向两侧；其中，上述第一壳体101的板面与扇叶组件200的轴向不垂直。

该风扇中，第一壳体101的板面与扇叶组件200的轴向不垂直，方便气流在扇叶组件200作用下通过第一进风口进入风扇内部，利于减小气流由第一进风口流入风扇内部的阻抗，从而增大风扇的有效流量，提高散热效率。

优选的，为了进一步增大流量，上述风扇中，第二壳体102上设置有第二进风口，工作时，风扇由上述第一进风口和该第二进风口进气。更进一步的，为了减小气流由第二进风口进入风扇内部的阻抗，上述第二壳体102的板面和扇叶组件200的轴向亦设置为不垂直。

上述风扇中，第一壳体101的板面和第二壳体102的板面可设置为相交，相应的，第一进风口和第二进风口的进风方向相交。优选的，上述第一壳体101的板面和第二壳体102的板面设置为平行，相应的，第一进风口大的进风方向和第二进风口的进风方向平行；该方案中两个进风口的进风方向平行，能够避免由第一进风口和第二进风口进入风扇内部的气流相互干扰，确保气流能够迅速地由风扇的排风口排出。

优选的，上述实施例提供的风扇中，外壳100由第一壳体101到第二壳体102逐渐倾斜，扇叶组件200的轴向与外壳100的上述倾斜方向平行。应用该风扇时，需使风扇的倾斜方向设置为与竖直方向平行，从而确保应用该风扇的电子设备上的壳体与第一壳体101的板面以及与第二壳体102的板面之间分别形成楔形缝隙，方便气流进入风扇内。

当然，上述风扇中，外壳100还可设置为由第一壳体101到第二壳体102呈竖直状态，相应的，扇叶组件200的轴向偏离上述外壳100由第一壳体101到第二壳体102的竖直方向。

由于增大流道的面积能够增加进入风扇内部的气流量，上述实施例提供的风扇中，第一壳体101设置为非平面结构，其包括中部平面部和位于中部平面部外缘的弧形过渡部；上述第一壳体101的板面是指中部平面的板面；第一进风口设置在中部平面部上；弧形过渡部使中部平面部与侧壁103固定连接。

具体的，上述风扇中，侧壁103夹在第一壳体101和第二壳体102之间；弧形过渡部由中部平面部向侧壁103弯曲，即弧形过渡部上由与第一壳体101固定连接的一侧到与侧壁103固定连接的一侧逐渐弯向第二壳体102。

该方案中，第一壳体101的边缘设置了弧形过渡部，利于增大第一壳体101与电子设备的外壳100之间的缝隙，从而进一步减小了气流进入风扇内部的阻抗，更利于增大风扇的有效流量。

具体的，上述弧形过渡部可设置为仅包括一个弧形过渡部，如图1-8所示；还可设置为包括多个，如图9-12所示：

弧形过渡部包括与中部平面部固定连接的第一弧形过渡部和与侧壁103固定连接的第二弧形过渡部；第一弧形过渡部与第二弧形过渡部相连，且第二弧形过渡部沿由中部平面部到侧壁103方向的弯曲程度大于第一弧形过渡部沿该方向的弯曲程度。该方案中，弧形过渡部设置为两个，且两者弯曲程度不同，一方面能够满足风扇内扇叶组件200正常运行所需的空间，另一方面能够在更大程度上加大第一壳体101与电子设备的壳体之间的缝隙，利于提高风扇的散热效率。

另外，上述侧壁103可设置为由中部分别向第一壳体101和第二壳体102弯曲的侧壁，如图9-12所示。

上述风扇中，弧形过渡部可围设在中部平面部的外周，还可仅设置在中部平面部的一端，如图13-15所示，相应的该弧形过渡部的端部需设置使该弧形过渡部的端部与中部平面部相连的倾斜过渡面。

上述风扇中第二壳体102可设置为平面结构，优选设置为与第一壳体101结构相同，包括中部平面部和弧形过渡部；当然，为了方便制造，该第二壳体102还可设置为与第一壳体101对称。

本发明实施例提供的如图1-4所示的风扇(其扇叶组件200的轴向分别与第一壳体101的板面、第二壳体102的板面的不垂直，并且第一壳体101包括中部平面部和弧形过渡部)，与如图16-17所示的现有技术中风扇(其扇叶组件200的轴向与第一壳体101、第二壳体102的板面垂直，并且第一壳体101和第二壳体102分别为平面结构)相比，有效流量明显增强。请参阅图18-图23，上述两种风扇经由CFD(Computational Fluid Dynamics，即计算流体动力学)软件分析，分析过程中先进行3D建模(建模时应用扇叶直径、叶片厚度HUB直径、底座宽度、底座直径，如图18-19所示)，之后在NX(Next Generation，数字化产品开发系统)中建立流体域并划分网格，再设定边界条件、迭代、计算，最后得到结果如下：

表1现有风扇的分析结果

表2改进风扇的分析结果

参看上表1-2，以及附图20-23可知，在相同的电子设备系统中，同样的扇叶、转速、噪音等条件时，本申请所提供的风扇相比于现有的风扇能够使有效流量提升10％，大大提升风扇的散热效率。

本发明还提供一种电子设备，其包括风扇，其中，风扇为上述实施例提供的风扇。本发明实施例提供的电子设备应用了上述实施例提供的风扇，热源部件能够快速散热。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种风扇，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳包括第一壳体、第二壳体和侧壁；所述第一壳体和所述第二壳体相对，且两者分别封在所述侧壁两端；所述第一壳体上设有第一进风口；

扇叶组件，所述扇叶组件设置在所述外壳内，所述扇叶组件包括安装环和固定在所述安装环外周的叶片；所述扇叶组件的轴向为所述安装环的轴向；

其中，所述第一壳体的板面与所述扇叶组件的轴向不垂直；所述第一壳体的板面与所述第二壳体的板面平行。

2.根据权利要求1所述的风扇，其特征在于，所述第二壳体上设置有第二进风口；所述第二壳体的板面与所述扇叶组件的轴向不垂直。

3.根据权利要求2所述的风扇，其特征在于，所述第一进风口的进风方向与所述第二进风口的进风方向平行。

4.根据权利要求3所述的风扇，其特征在于，所述外壳由所述第一壳体到所述第二壳体逐渐倾斜；所述扇叶组件的轴向与所述外壳的倾斜方向平行。

5.根据权利要求3所述的风扇，其特征在于，所述外壳由所述第一壳体到所述第二壳体呈沿竖直状态；所述扇叶组件的轴向偏离所述外壳上述由所述第一壳体到所述第二壳体的竖直方向。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的风扇，其特征在于，所述第一壳体为非平面结构，其包括中部平面部和位于所述中部平面部外缘的弧形过渡部；所述第一壳体的板面指所述中部平面部的板面；所述第一进风口设置在所述中部平面部上；所述弧形过渡部使所述中部平面部与所述侧壁固定连接。

7.根据权利要求6所述的风扇，其特征在于，所述侧壁夹在所述第一壳体和所述第二壳体之间；所述弧形过渡部由所述中部平面部向所述侧壁弯曲。

8.根据权利要求7所述的风扇，其特征在于，所述弧形过渡部包括与所述中部平面部固定连接的第一弧形过渡部和与所述侧壁固定连接的第二弧形过渡部；所述第一弧形过渡部与所述第二弧形过渡部相连，且所述第二弧形过渡部沿由所述中部平面部到所述侧壁方向的弯曲程度大于所述第一弧形过渡部沿该方向的弯曲程度。

9.根据权利要求6所述的风扇，其特征在于，所述第二壳体与所述第一壳体对称设置。

10.一种电子设备，包括风扇，其特征在于，所述风扇为权利要求1-9任意一项所述的风扇。

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