CN107575408A - 风扇和具有风扇的电子产品 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风扇和具有风扇的电子产品，其中，所述风扇包括具有旋转轴线的旋转轴；安装在所述旋转轴上以通过所述旋转轴而旋转的多片扇叶；以及容纳所述多片扇叶的壳体，其中，所述多片扇叶包括第一扇叶，该第一扇叶的外径处和/或内径处的叶片迹线与所述壳体的内表面迹线之间的问距沿所述旋转轴线方向不是完全一致的。

Description

风扇和具有风扇的电子产品

本申请是申请日为2015年3月2日、申请号为201510093052.2、发明名称为“风扇和具有风扇的电子产品”的申请之分案申请。

技术领域

本发明涉及风扇和具有风扇的电子产品。

背景技术

大多数电子产品都具有风扇，例如散热风扇，用于为电子产品散热以使得电子产品能够在适宜的温度条件下工作。随着电子产品的性能越来越高，其单位时间内产生的热量也越来越多，因此需要风扇的散热性能越来越高。另一方面，风扇散热性能的提高在很大程度上意味着单位时间内产生的风量或者风速越来越高，而这会直接导致噪音增大。然而，用户对电子产品的噪音要求也越来越高，这就要求在满足风扇散热性能的前提下尽可能地优化风扇的结构以降低噪音。

现有的电子产品上的风扇的结构如图1的示意图所示。参照图1，其是示出根据一现有技术的风扇的沿扇叶旋转轴线剖开的截面示意图。如图1所示，该风扇包括：具有旋转轴线I的旋转轴1；安装在旋转轴1上以通过该旋转轴1而旋转的扇叶2；以及容纳扇叶的壳体3。在现有技术中，风扇的扇叶2的外径处的叶片迹线21与壳体3的内表面迹线31之间的间距沿旋转轴线I的方向是完全一致的，并且，扇叶2的内径处的叶片迹线22与壳体3的内表面迹线31之间的间距沿旋转轴线I的方向也是完全一致的。更具体地，如图1所示，在沿扇叶的旋转轴线剖开的截面视图中，壳体3的内表面迹线31、扇叶2的外径处的叶片迹线21、扇叶2的内径处的叶片迹线22、以及旋转轴线I彼此相互平行(注：在三维视图中，扇叶2的外径处的叶片迹线21和内径处的叶片迹线22与旋转轴线I是相交的，而不是平行的)。需要说明的是，图1仅仅是非常示意性的示意图，意在示出现有技术中的风扇的扇叶的外径处以及内径处的叶片迹线与壳体的内表面迹线之间的间距沿旋转轴线的方向是完全一致的，图1并不是严格按照制图规则绘制。

然而，现有技术中的上述风扇在噪音方面并不能取得令人满意的效果。

因此，存在一种需求，即提供一种改进的风扇，其通过简单的结构改进，一方面仍能满足散热效果方面的性能要求，另一方面，可以降低噪音，让电子产品的使用者有良好的使用体验，提升电子产品的受欢迎度。

发明内容

根据上述的缺点和不足，本发明的目的是至少解决现有技术中存在的上述问题中的一些或全部。

本发明的发明人经过不懈努力，终于找到了现有技术中的如上所述的风扇的噪音产生原因。具体地，由于现有技术中的风扇的扇叶的外径处以及内径处的叶片迹线与壳体的内表面迹线之间的间距沿旋转轴线的方向是完全一致的，因此，在扇叶旋转时，扇叶和壳体之间会产生同相位的非定常力和压力脉动，造成各叶片与壳体之间产生的声波的声峰(或声谷)与声峰(或声谷)一致并叠加，从而会“放大”噪音。

有鉴于此，本发明提出对风扇的扇叶的外径处和/或内径处的叶片迹线和/或壳体的内表面迹线稍作修改，使得扇叶的外径处和/或内径处的叶片迹线与所述壳体的内表面迹线之间的间距沿所述旋转轴线方向不是完全一致的，这样，在扇叶旋转时，扇叶和壳体之间会产生不同相位的非定常力和压力脉动，造成在扇叶和壳体之间产生的声波的声峰和声谷相互叠加抵消，从而能够消减噪音。

具体地，在本发明的一个优选实施例中，提供一种用于电子产品中的风扇，风扇包括：具有旋转轴线的旋转轴；安装在旋转轴上以通过旋转轴而旋转的多片扇叶；以及容纳多片扇叶的壳体，其中，多片扇叶包括第一扇叶，该第一扇叶的外径处和/或内径处的叶片迹线与壳体的内表面迹线之间的间距沿旋转轴线方向不是完全一致的。这样，如前，扇叶和壳体之间会产生不同相位的非定常力和压力脉动，造成叶片和壳体间的声波的声峰和声谷相互叠加抵消，从而能够消减噪音。另一方面，与现有技术中既有的风扇相比，本发明仅仅是修改了扇叶的外径处和/或内径处的叶片迹线和/或壳体的内表面迹线的形状，整体上基本不会影响风扇产生的风量，即不会降低风扇的性能，并且，实践表明，本发明还能一定程度上提高风扇的性能。

在本发明的上述优选实施例中，优选地，第一扇叶的外径处和/或内径处的叶片迹线上的第一点和第二点到旋转轴线的距离不同。也就是说，在该实施例中，第一扇叶的外径处和/或内径处的叶片迹线上中的至少一部分迹线上的各点到旋转轴线的距离不同。由此，通过对扇叶形状的改进，一方面仍能满足风扇在散热/风量方面的性能要求。另一方面，扇叶的外径处和/或内径处的叶片迹线即扇叶的靠外的外边缘和靠内的内边缘与壳体之间可以产生不同相位的声波，这些声波可以相互叠加抵消以降低噪音。

在本发明的上述优选实施例中，进一步优选地，第一扇叶的外径处和/或内径处的叶片迹线相对于扇叶的旋转轴线而言是倾斜的，以使得在该风扇的沿旋转轴线剖开的截面视图中，扇叶的外径处和/或内径处的叶片迹线的延长线与旋转轴线相交。也就是说，在该实施例中，扇叶的整个外径处和/或内径处的叶片迹线上的各个点离前述旋转轴线的距离(即半径)逐渐变大或变小，从而使得扇叶和壳体之间的间距逐渐变化，以使得在它们之间产生的声波能够更好地相互叠加抵消，从而起到良好的降噪效果。

在本发明的上述优选实施例中，进一步优选地，壳体的内表面迹线相对于旋转轴线而言是水平的，以使得在风扇的沿旋转轴线剖开的截面视图中，壳体的内表面迹线与旋转轴线平行。也就是说，在该实施例中，壳体与现有技术中的壳体基本相同，仅改进扇叶的形状，这能够减小对现有风扇的结构改型，从而降低改型成本。

在本发明的上述优选实施例中，进一步优选地，壳体的内表面迹线相对于旋转轴线而言是倾斜的，以使得在风扇的沿旋转轴线剖开的截面视图中，壳体的内表面迹线的延长线与旋转轴线相交。也就是说，在该实施例中，壳体的形状被改进，在此情形下，扇叶的形状可以如上所述地进行改变或不改变，但只要实现壳体与扇叶的外径和/或内径处的间距变化即可，以起到降低噪音的目的。

在本发明的上述优选实施例中，进一步优选地，第一扇叶的外径处和/或内径处的叶片迹线上的各点到旋转轴线的距离相同。

在本发明的上述优选实施例中，进一步优选地，风扇为离心式风扇。本发明的发明构思尤其适合应用于离心式风扇，能够起到非常良好的降噪效果。当然，本发明也可以以用于轴流式风扇。

在本发明的上述优选实施例中，进一步优选地，风扇为用于笔记本电脑中的离心式风扇。

在本发明的另一优选实施例中，提供一种电子产品，该电子产品包括风扇，其中，风扇采用如上任一实施例所述的风扇。

在本发明的上述优选实施例中，优选地，该电子产品为笔记本电脑。

应当认识到，上述描述仅仅是为了示例性的目的，而不是要限制本发明的范围。

附图说明

本发明的示例性实施例的上述和其它特征以及优点将从下面的结合附图的详细描述变得更加明显，并且该描述和附图仅用于示例性目的而不是以任何方式来限制本发明的范围，其中：

图1是示出根据一现有技术的风扇的结构示意图,其是沿着风扇的扇叶的旋转轴线剖开的截面视图；

图2是示出根据本发明的第一实施例的风扇的结构示意图；

图3是示出根据本发明的第二实施例的风扇的结构示意图；

图4是示出根据本发明的第三实施例的风扇的结构示意图；

图5是示出根据本发明的一个优选实施例的风扇的结构示意图；以及

图6是如图5所示的风扇的结构示意图中的部分视图的放大图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明，此外，在全部实施例中，相同的附图标号表示相同的元件。

本发明的主要发明构思在于，如前所述，将现有技术中的扇叶的外径处和内径处的叶片迹线与所述壳体的内表面迹线之间的间距沿扇叶的旋转轴线方向完全一致改进为扇叶的外径处、或者内径处、或者外径处以及内径处的叶片迹线与所述壳体的内表面迹线之间的间距沿扇叶的旋转轴线方向不是完全一致的，以使得扇叶与壳体之间产生的声波可以相互叠加消减以降低噪音。下面将参照附图借助于本发明的各示例性的实施例来进一步阐述本发明的前述发明构思。

首先参照图2-4，其中，图2是示出根据本发明的第一实施例的风扇的结构示意图；图3是示出根据本发明的第二实施例的风扇的结构示意图；图4是示出根据本发明的第三实施例的风扇的结构示意图。这些图2-4是沿着风扇的扇叶的旋转轴线剖开的截面视图。需要指出的是，图2-4的主要目的是为了便于示出本发明的发明构思，故图2-4并不是严格按照制图规则进行绘制的。

如图2所示，根据本发明的第一优选实施例的用于电子产品中的风扇包括：具有旋转轴线O的旋转轴10；安装在旋转轴10上以通过旋转轴10而旋转的多片扇叶20；以及容纳多片扇叶20的壳体30，其中，扇叶20的外径处处的叶片迹线201相对于扇叶20的旋转轴线O而言是倾斜的，以使得在该风扇的沿旋转轴线O剖开的截面视图(即图2)中，扇叶的外径处的叶片迹线201的延长线(见图中的倾斜虚线)与旋转轴线O相交，或者说，以使得扇叶的外径处的叶片迹线上的各个点到旋转轴线的距离不同，而扇叶的内径处的叶片迹线202以及壳体30的内表面迹线301都与旋转轴线O平行。可以看出，在该优选实施例中，主要是通过将如图1所示的现有技术中的风扇的扇叶的外径处的叶片迹线进行改进，即改变外径边缘处的形状，来实现外径处的叶片迹线与壳体内表面迹线之间的间距变化，从而实现不同相位的声波的叠加消减以降低噪音的。应当注意到，图2示出的仅仅是一优选实施方式，本发明并不限于此，例如，可以仅一部分扇叶进行前述形状改进，当然，也可以是全部扇叶进行前述形状改进；再者，可以修改单个扇叶的外径处的部分叶片迹线而不是全部叶片迹线；又再者，可以将外径处的部分或全部叶片迹线修改为以其它形式而不是线性倾斜的，等等。

如图3所示，根据本发明的第二优选实施例的用于电子产品中的风扇与如图2所示的第一优选实施例的主要不同之处在于，在该第二实施例中，扇叶20的内径处的叶片迹线202相对于扇叶的旋转轴线而言也是倾斜的，从而更有助于声波的叠加消减以降低噪音。

如图4所示，根据本发明的第三优选实施例的用于电子产品中的风扇与如图2所示的第一优选实施例以及如图3所示的第二优选实施例的主要不同之处在于，图2和3的实施例主要是改进如图1所示的现有技术的风扇中的扇叶的形状来实现降噪，而如图4所示的实施例是通过改进如图1所示的现有技术的风扇中的壳体的内表面形状来实现降噪。具体地，在如图4所示的第三实施例中，壳体30的内表面迹线301相对于旋转轴线O而言是倾斜的，以使得在风扇的沿旋转轴线O剖开的截面视图中，壳体的内表面迹线301的延长线与旋转轴线O相交，而扇叶20的外径的叶片迹线201处和内径处的叶片迹线202仍如现有技术中那样平行于旋转轴线。

应当注意到，图2-4仅仅是示例性地示出了本发明的前述发明构思的几个优选实施方式，本发明并不限于此，本发明的以下改进方式可以单独实施或者任意彼此组合：将风扇的壳体的内表面迹线改进为在风扇的沿旋转轴线O剖开的截面视图中该迹线上的至少两个点到扇叶的旋转轴线的距离不同；将风扇的扇叶的外径处的叶片迹线改进为在风扇的沿旋转轴线O剖开的截面视图中该迹线上的至少两个点到扇叶的旋转轴线的距离不同；将风扇的扇叶的内径处的叶片迹线改进为在风扇的沿旋转轴线O剖开的截面视图中该迹线上的至少两个点到扇叶的旋转轴线的距离不同。这些改进方式及其组合都能实现声波叠加消减以降噪之效果。

下面参照图5-6描述根据本发明的一个具体的优选实施例，其中，图5是示出该实施例的风扇的结构示意图，图6是如图5所示的风扇的结构示意图中的部分视图的放大图。需要指出的是，在图5-6中未示出风扇的壳体，但是，可以明白，该壳体可以采用如图1所示的现有技术中的壳体形式，或者采用如图4所示的本发明的改进壳体的形式，也可以采用其它形式的壳体。另，图5-6基本是按照制图规则进行绘制的，其中，在图5中，第一排中间那个视图为主视图，第一排最左侧的那个视图为沿着主视图中的线A-A剖开的左截面视图，第一排最右侧的那个视图为右视图；第二排的那个视图为俯视图；图6是图5中的左视图和主视图的放大图。

从图5和6可以看出，其示出的是离心式风扇，事实上，本发明的上述降噪构思非常适合于离心式风扇，因为离心式风扇的壳体/蜗壳基本完全包裹住了扇叶，这样，扇叶在该包裹空间中转动时更容易产生噪音，在采用了本发明的上述发明构思后，能够较大幅度地降低噪音。当然，本发明也可以应用于轴流式风扇。

从图5和6的左截面视图可以同时看出扇叶的外径处的叶片迹线和内径处的叶片迹线的形状。在本文中，扇叶的外径处的叶片迹线对应的是扇叶的远离旋转轴线的那个外边缘的轮廓，扇叶的内径处的叶片迹线对应的是扇叶的靠近旋转轴线的那个内边缘的轮廓，扇叶还包括侧边缘，前述侧边缘、外边缘和内边缘共同围成扇叶的周边边缘。在图5和图6所示的该实施例中的风扇包括：具有旋转轴线O的旋转轴10；安装在旋转轴10上以通过旋转轴10而旋转的多片扇叶20；以及容纳所述多片扇叶的壳体(图中未示出)，在该实施例中，各片扇叶具有相同的形状，扇叶的外径处的叶片迹线201相对于扇叶的旋转轴线O而言是倾斜的，以使得在该风扇的沿旋转轴线剖开的截面视图(即左侧视图)中，扇叶的外径处的叶片迹线201的延长线(见图中的靠下一条虚线)与所述旋转轴线O相交，也就是说，在沿着旋转轴线的方向，扇叶的外边缘是一边高一边低的，即扇叶的外径处的叶片迹线上的各个点距离旋转轴线的距离为沿着旋转轴线的方向逐渐变大或变小。在图5和6所示的示例性的优选实施例中，扇叶的内径处的叶片迹线202的延长线(见图中的靠上的一条虚线)与旋转轴线O也是相交的，也就是说，在沿着旋转轴线的方向，扇叶的内边缘也是一边高一边低的，即扇叶的内径处的叶片迹线上的各个点距离旋转轴线的距离为沿着旋转轴线的方向逐渐变大或变小。

如前面反复提及的，本发明的附图仅仅是示出了本发明的几个非常优选的实施例，本发明并不限于此，特别地，对于图5和6所述的实施例，其示出的是每片扇叶的内径处以及外径处的叶片迹线在沿旋转轴线剖开的截面视图中都是线性倾斜的，但是，本发明可以仅部分扇叶为倾斜的，仅扇叶外边缘是倾斜的，或者仅扇叶内边缘是倾斜的，等等，只要能够实现扇叶产生的声波相位不同以相互叠加削减以减低噪音即可。当然，图5和6是非常优选的实施方式，其能够取得更为优越的降噪效果。

本发明的风扇可以应用于任何需要风扇的电子产品中，尤其适用于笔记本电脑中。

最后，应当注意到，尽管在参照各个实施例的基础上，本发明已经在说明书中被描述并且在附图中被图示，但是本领域的技术人员可以理解，上述实施例仅仅是优选的实施方式，实施例中的某些技术特征对于解决特定的技术问题可能并不是必需的，从而可以没有或者省略这些技术特征而不影响技术问题的解决或者技术方案的形成；而且，一个实施例的特征、要素和/或功能可以与其它一个或多个实施例的特征、要素和/或功能适当地相互组合、结合或者配合，除非该组合、结合或者配合明显不可实施。

Claims (10)

1.一种用于电子产品中的风扇，所述风扇包括：

具有旋转轴线的旋转轴；

安装在所述旋转轴上以通过所述旋转轴而旋转的多片扇叶；以及

容纳所述多片扇叶的壳体，

其中，所述多片扇叶包括第一扇叶，该第一扇叶的外径处和/或内径处的叶片迹线与所述壳体的内表面迹线之间的间距沿所述旋转轴线方向不是完全一致的。

2.如权利要求1所述的风扇，其中，所述第一扇叶的外径处和/或内径处的叶片迹线上的第一点和第二点到所述旋转轴线的距离不同。

3.如权利要求2所述的风扇，其中，所述第一扇叶的外径处和/或内径处的叶片迹线相对于扇叶的旋转轴线而言是倾斜的，以使得在该风扇的沿所述旋转轴线剖开的截面视图中，所述扇叶的外径处和/或内径处的叶片迹线的延长线与所述旋转轴线相交。

4.如权利要求3所述的风扇，其中，所述壳体的内表面迹线相对于所述旋转轴线而言是水平的，以使得在风扇的沿所述旋转轴线剖开的截面视图中，所述壳体的内表面迹线与所述旋转轴线平行。

5.如权利要求1所述的风扇，其中，所述壳体的内表面迹线相对于所述旋转轴线而言是倾斜的，以使得在所述风扇的沿所述旋转轴线剖开的截面视图中，所述壳体的内表面迹线的延长线与旋转轴线相交。

6.如权利要求5所述的风扇，其中，所述第一扇叶的外径处和/或内径处的叶片迹线上的各点到所述旋转轴线的距离相同。

7.如权利要求1-6之一所述的风扇，其中，所述风扇为离心式风扇。

8.如权利要求7所述的风扇，其中，所述风扇为用于笔记本电脑中的离心式风扇。

9.一种电子产品，该电子产品包括风扇，其中，所述风扇采用如权利要求1-8之一所述的风扇。

10.如权利要求9所述的电子产品，其中，该电子产品为笔记本电脑。