CN107816455A - 风扇模块及使用此风扇模块的电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风扇模块及使用此风扇模块的电子装置。风扇模块包括壳体，具有第一表面，其中所述第一表面上设置有多个风引结构；风扇叶片，枢设于所述壳体内，适于沿着转动方向转动；以及风扇盖，所述风扇叶片通过所述风扇盖枢设于所述壳体内，其中所述风引结构沿着所述风扇盖的圆周方向设置，以在所述风扇叶片运转时将风流导入所述壳体之内。风扇模块的性能提升、运转时的噪音减少。使用此风扇模块的电子装置可以具有良好的散热效果而能够具有较长的使用寿命。

Description

风扇模块及使用此风扇模块的电子装置

技术领域

本发明涉及一种模块及装置，且特别是有关于一种风扇模块及使用此风扇模块的电子装置。

背景技术

风扇为目前电子装置中最广泛使用且效果也最好的散热装置。风扇为主动式散热技术，一般风扇的入风口的设计，气流会从位于风扇模块的中央处且设置有风扇盖的风扇盖开口进入，所以气流会从风扇盖开口处被垂直吸进风扇内，再被靠近风扇盖的部分的扇叶的旋转推挤气体以强制改变气流方向。

图1A为现有的一种风扇模块的示意图，而图1B为沿着图1A的I-I剖面线的风扇模块的剖面示意图。请同时参考图1A及图1B，如上所述，气流从风扇盖开口110处被垂直吸进风扇模块100内，但经过本领域技术人员不断地对气流进行量测及模拟可以知道，气流在风扇模块100的左边区域进风量较多，但是在风扇模块100的右边区域会有明显的漏风现象，因此将风扇模块100大致区分成左边的进风区以及右边的漏风区，其中漏风区的生成并非是设计者所期望，且会影响风扇模块的整体散热效果。

此外，被垂直吸入风扇内的气流在进入壳体120之内后，随着扇叶130的旋转强制改变气流方向以顺着扇叶130的旋转方向转动，还会随着扇叶130的轮廓而从靠近风扇盖140的部分向外朝向远离风扇盖140处流动。在此过程中，气体被扭转与挤压，使得气流摩擦扇叶130与风扇的壳体120，产生噪音，容易影响使用使风扇模块100的电子装置的整体运作。

发明内容

本发明是针对一种低噪音且散热效果佳的风扇模块。

本发明是针对一种具有良好效能的电子装置。

根据本发明的实施例，风扇模块，包括：壳体，具有第一表面，其中所述第一表面上设置有多个风引结构；风扇叶片，枢设于所述壳体内，适于沿着转动方向转动；以及风扇盖，所述风扇叶片通过所述风扇盖枢设于所述壳体内，其中所述风引结构沿着所述风扇盖的圆周方向设置，以在所述风扇叶片运转时将风流导入所述壳体之内。

在根据本发明的实施例中，上述的风引结构沿着所述风扇盖的圆周方向的至少部分设置并放射状地排列。

在根据本发明的实施例中，上述的风引结构于所述壳体的底部的正投影位于所述风扇叶片于所述壳体的所述底部的正投影的范围中。

在根据本发明的实施例中，上述的第一表面具有风扇盖开口，而所述风扇盖位于所述风扇盖开口中，其中所述风扇盖开口的直径大于所述风扇盖的直径。

在根据本发明的实施例中，上述的风引结构为突起风挡开口，且每一所述突起风挡开口朝向所述转动方向的上游侧。

在根据本发明的实施例中，上述的每一所述突起风挡开口具有风挡以及入风口，所述风挡自所述第一表面突起并相邻所述入风口，而沿着所述转动方向，所述入风口位于上游侧而所述风挡位于下游侧。所述风挡具有连接部以及平行部，所述平行部平行于所述第一表面，而所述连接部连接于所述平行部以及所述第一表面之间。沿着所述风扇盖的径向方向，所述入风口呈长方形或弧形。

在根据本发明的实施例中，上述的风引结构为凹陷加压开口，且沿着所述转动方向，每一所述凹陷加压开口自所述第一表面向所述壳体内部凹陷。

在根据本发明的实施例中，上述的第一表面具有进风区以及密封区，所述凹陷加压开口设置于所述进风区，而所述密封区被密封住。

在根据本发明的实施例中，上述的凹陷加压开口包括静叶以及入风口，所述静叶自所述第一表面朝向所述壳体的内部凹陷。

在根据本发明的实施例中，还包括多个突起风挡开口，对应所述凹陷加压开口的所述入风口设置，其中每一所述突起风挡开口具有风挡并与所述凹陷加压开口共享同一所述入风口，所述风挡自所述第一表面突起，且所述风挡及所述凹陷加压开口位于所述入风口的两侧。所述风挡具有连接部以及平行部，所述平行部平行于所述第一表面，而所述连接部连接于所述平行部以及所述第一表面之间。沿着所述风扇盖的径向方向，所述入风口呈长方形或弧形。

在根据本发明的实施例中，上述的第一表面具有风扇盖开口，而所述风扇盖位于所述风扇盖开口中，且所述壳体还具有延伸部，罩覆并密封所述风扇盖开口。

在根据本发明的实施例中，上述的风扇叶片包括转轴及叶片，所述风扇盖与所述转轴固定在一起，而所述叶片沿着所述转轴的圆周径向地连接于所述转轴，且所述叶片自连接所述转轴的一端至远离所述转轴的另一端的面积相等。

根据本发明的实施例，电子装置包括机体以及装设于所述机体中的前述任一风扇模块。

在根据本发明的实施例中，还包括与所述机体电性连接的显示器。

基于上述，风扇模块的性能提升、运转时的噪音减少。此外，使用此风扇模块的电子装置可以具有良好的散热效果而能够具有较长的使用寿命。

附图说明

包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1A为现有的一种风扇模块的示意图。

图1B为沿着图1A的I-I剖面线的风扇模块的剖面示意图。

图2为电子装置的示意图。

图3A为风扇模块的立体示意图。

图3B为图3A的俯视图。

图3C为沿着图3A中的III-III剖面线的示意图。

图4为图3A的风扇模块及风流的局部示意图。

图5为入风口及风挡的另一种实施例的示意图。

图6A为现有的风扇模块中叶片的形状的示意图。

图6B为第一实施例的风扇模块中叶片的形状的示意图。

图7A为本发明第二实施例的风扇模块的立体示意图。

图7B为沿着图7A的VII-VII剖面线的示意图。

图8A及图8B为现有的风扇模块在风扇框架上及叶片上设置静叶的示意图。

图9A为本发明第三实施例的风扇模块的局部示意图。

图9B为第三实施例的风扇模块的剖面图。

附图标号说明：

100：风扇模块；

110：风扇盖开口；

120：壳体；

120a：第一表面；

130：扇叶；

140：风扇盖；

150：风扇框架；

152：静叶；

200：电子装置；

210：机体；

220：风扇模块；

222：壳体；

222a：第一表面；

222b：风扇盖开口；

224：风扇叶片；

224a：转轴；

224b：叶片；

226：风扇盖；

228：延伸部；

230：显示器；

252：风挡；

252a：连接部；

252b：平行部；

254：入风口。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

本发明意在提供一种创新的风扇模块，其中通过风扇模块中原有的部件的结构的改良，而能够达到降噪、增加入风量或风压以提升风扇模块性能的目的，进而让使用此风扇模块的电子装置能够良好地运行，同时因为具备良好的散热效果而能够延长电子装置的使用寿命。以下将针对电子装置及其使用的风扇模块进行详细的说明。

图2为电子装置的示意图。请参考图2，本实施例的电子装置200为笔记本电脑，但也可以是桌面计算机、多合一计算机或平板计算机…等，并不以笔记本电脑为限。电子装置200包括机体210以及装设在机体内的风扇模块220，其中机体210为笔记本电脑的主机，但也可能是桌面计算机的主机或多合一计算机的主机…等，且电子装置200还可包括与机体210电性连接的显示器230，其中显示器230以图像、文字或其他方式显示经由设置在机体210内部的中央处理系统处理后的信息。此外，其他如打印机、键盘、鼠标、耳机等电子装置的周边扩充配件可视需求而选择性地配设。

图3A为风扇模块的立体示意图。请同时参考图2及图3A。装设在电子装置200的机体210内的风扇模块220包括壳体222、风扇叶片224(如图3C示)以及风扇盖226。壳体222例如是由金属制作而成的，其中考虑到结构刚性及电子装置的整体重量，因此可选用刚性强且重量轻的金属来制作壳体222。当然，基于其他的考虑，也可以选用塑料来制作壳体222。壳体222具有第一表面222a，其中第一表面222a上设置有用来实现本发明的目的的多个风引结构。风扇叶片224可由金属或是塑料制作而成，其中风扇叶片224可以是与风扇盖226互相独立的组件并且经过组装而固定在一起，或者风扇叶片224也可以是与风扇盖226在同一道制作程序中一体地形成。风扇叶片224通过风扇盖226以装设在壳体222内，且风扇叶片224以风扇盖226为转动轴心而转动。风引结构沿着风扇盖226的圆周方向放射状地设置，以在风扇叶片224运转时将风流导入壳体222之内。具体地说，风引结构自风扇盖226或壳体222的第一表面222a的风扇盖开口222b(将详述于后)附近朝远离风扇盖226或风扇盖开口222b的方向延伸，且以俯视观之，风引结构的形状大致与风扇叶片224的形状类似。

承上述，风扇叶片224包括转轴224a及叶片224b，其中风扇盖226与转轴224a固定在一起，而叶片224b沿着转轴224a的圆周径向地连接于所述转轴224a，而转轴224a连接于动力源(未示出)，因此在动力源提供动力时会驱动转轴224a旋转，进而带动叶片224b转动。本发明的风扇模块220利用风引结构而达成前述降噪、增加入风量或风压以提升性能。以下将更进一步说明风引结构的各种实施方式及其所能带来的功效。

[第一实施例]

图3B为图3A的俯视图，且图3C为沿着图3A中的III-III剖面线的示意图。请同时参考图3A、图3B及图3C，于第一实施例中，风引结构为突起风挡开口(未标示)，其中每一突起风挡开口(未标示)具有例如是经由冲压金属制作而成的壳体222以形成的风挡252以及入风口254，且风挡252自第一表面222a突起并能够使风进入入风口254。此外，沿着风扇叶片224的转动方向，入风口254位于上游侧而风挡252位于下游侧，以使风挡252可以良好地挡住风流并且还捕获风流。详细而言，若风扇叶片224被设置为逆时针转动，沿着逆时针方向，每一个入风口254位在风挡252之前；反之，当风扇叶片224被设置为顺时针转动，沿着顺时针方向，每一个入风口254位在风挡252之前。

图4为图3A的风扇模块及风流的局部示意图。请同时参考图3A、图3C及图4，风挡252大致呈足球的球门形状，且风挡252只有与入风口254相连的部分是开放的，其余部分是封闭的。以图3C及图4观之，风挡252具有连接部252a以及平行部252b，其中平行部252b平行于第一表面222a，而连接部252a连接于平行部252b以及第一表面222a之间，即风挡252及第一表面222a的剖面大致呈「」字形，其中连接部252a可以是倾斜于第一表面222a或是垂直于第一表面222a。沿着风扇盖226的径向方向，入风口254呈长方形，而风挡252的形状随着入风口254的形状而变化。而如图3B示，当俯视风扇模块220时，当入风口254呈长方形时，风挡252也呈长方形；当入风口254呈弧形(如图5示)，风挡252也随着入风口254而呈弧形(如图5示)。入风口254为长方形或是弧形时都具有长度方向，其中入风口254可以其长度方向倾斜于风扇盖226的径向方向而放射状地设置；当然，也可以考虑使入风口254以其长度方向平行于风扇盖226的径向方向而放射状地设置。

附带一提的是，本实施例的风扇模块220还可具有与现有的风扇模块100相同的结构，即壳体222的第一表面222a具有风扇盖开口222b，而风扇盖226位于风扇盖开口222b中，其中风扇盖开口222b的直径大于风扇盖226的直径。换言之，风扇盖226与风扇盖开口222b的边缘之间有间隙，且风流经由此间隙进入壳体222内。

承上述，当风扇叶片224以转轴224a为转动中心而转动时，风流不仅经由风扇盖226与风扇盖开口222b的边缘之间的间隙入风，还同时由突起风挡开口入风，因此相较于现有的风扇模块100，本实施例的风扇模块220的入风量增加，能够有效提升风扇模块220的散热效能。

进一步而言，在风扇叶片224转动时(例如逆时针转动)，带动风流自入风口254进入壳体222中，其中自第一表面222a突起的风挡252位在风流的前端，且通过风挡252状似足球球门的形状，风挡252能够有效地网罗住风，并且防止风泄走。此外，因为风挡252的设计是顺着风扇叶片224转动而引起的气流，使得原本容易自叶面224b中泄漏的气体也会被风挡252拦住，重新被带回壳体222的内部，进而减少漏风的现象。

此外，在风流因为风扇叶片224的转动而被带入壳体222内的同时，风挡252的轮廓也同时提供了导引风流的效果。如图3C及图5示，风流可沿着风挡252的轮廓倾斜地进入壳体222之内，然后被风扇叶片224顺着叶片224b的转动方向地推挤并自较靠近中心处带向风扇叶片224的边缘以出风。相较于现有的风扇模块100是垂直于第一表面120a入风因此风流在受到风扇叶片224强制改变流向时会造成壳体222及风扇叶片224振动引起噪音，通过风挡252的轮廓引导的气流较为顺向地与风扇叶片224接触，因此减少风流与壳体222及风扇叶片224的摩擦，风扇叶片224不仅可较为省力地推动风流，且可有效地降低噪音。

特别的是，现有的风扇模块100主要是从风扇盖开口110处垂直进风，因此叶片的形状在接近风扇盖140处面积较小而相对远离风扇盖140处面积较大(如图6A示)，以让气体于风扇盖开口110处较容易进入壳体120内；但本实施例的风扇模块220通过在第一表面222a上设置突起风挡开口，风扇模块220的入风不限于风扇盖开口222b一处，因此风扇叶片224的叶片224b自连接于转轴224a的一端至远离转轴224a的另一端的面积可以维持相等(如图6B示)，即本实施例的叶片224b的面积较现有的风扇模块100的叶片加大，因此可以推移的风量更多，间接提升风扇模块220的性能。

此外，在能够达到与现有的风扇模块220(其风扇盖开口222b的直径较大)相同的进风量的情况下，也可以考虑使风扇盖开口222b的直径设计得较小，以通过突起风挡开口的设置增加了入风路径而达成相同进风量的目的。又，风扇盖开口222b的直径设置较小，表示设置于壳体222的破孔较小，进而增进壳体222的结构强度。

附带一提，突起风挡开口设置在风扇叶片224的范围内。确切地说，即突起风挡开口于壳体222的底部的正投影会落在风扇叶片224于壳体222的底部的正投影的范围内。这是因为风扇叶片224转动时引起强制对流，而在对应风扇叶片224的范围处因为强制对流的影响较大而可被视为强风区，而在风扇叶片224的范围之外因为强制对流的影响较小而可被视为弱风区，如果突起风挡开口位在弱风区时，可能会有气流泄逸。

基于上述，本实施例的风扇模块220在壳体222的第一表面222a上设置突起风挡开口，不仅增加进入壳体222内部的风量，提升风扇模块220的性能，因此使用此风扇模块220的电子装置200可以良好的运作且具有较长的使用寿命。此外，还因为突起风挡开口导引风流进入壳体222的方式并顺向地被风扇叶片224推动，可以减少风扇模块220的噪音。

[第二实施例]

图7A为本发明第二实施例的风扇模块的立体示意图，而图7B为沿着图7A的VII-VII剖面线的示意图。请参考图3A、图3C及图7A与图7B，本实施例的架构与前述第一实施例的架构大致相同，其明显不同的改良之处在于：本实施例的风引结构是在第一表面222a上设置朝向壳体222的内部下凹的多个凹陷加压开口。此凹陷加压开口沿着风扇盖226的圆周方向的至少部分设置并放射状地排列，且凹陷加压开口的范围也对应位在风扇叶片224的范围中。而通过凹陷加压开口的设置所引发的另一个不同之处在于：风扇盖226可还罩覆风扇盖开口222b以将风扇盖开口222b密封。

详细而言，本实施例的风引结构是自第一表面222a凹陷的静叶以及入风口254的组合。

现有的风扇模块100会在风扇框架150上或是叶片上设置静叶152(如图8A及图8B示)以调整风扇模块100的性能(P-Q)曲线，让风扇模块100从原本的高进风量调整为高进风压，以使高进风压式的风扇模块100能够适用于进风条件较差或是阻抗较大的系统之中。而在本实施例中，是将静叶256设置在壳体222的第一表面222a上且相邻入风口254设置，因此可以提供如现有的风扇模块100中风扇框架150或是叶片上设置静叶152相同的功能，也可以对被引入入风口254的风流达到加压的效果。

附带一提的是，现有的风扇模块100的壳体120的第一表面222a在风扇盖开口222b处同时有进风及漏风的情况，因此大致被区分为进风区A以及漏风区B；但是在本实施例中，通过在第一表面222a上设置凹陷的静叶256而达到高进风压的目的，为了加强此高进风压所带来的散热效果，凹陷加压开口设置于进风区A，而可以将原本的漏风区B密封起来而成密封区C以防止漏风。

特别的是，同样也为了防止漏风，可还于壳体222设置有延伸部228，且延伸部228还罩覆住风扇盖开口222b以将风扇盖开口222b密封住。

通过风扇盖226还罩覆风扇盖开口222b，使得风扇模块220的壳体222具有较完整的结构，因此在壳体222的强度上便比前述第一实施例的壳体222的强度来得强。在键盘按压测试时，可以避免风扇模块220受到挤压而发生异音，所以键盘以及风扇模块220之间的间隙可以缩小，进而使得电子装置200的整体厚度可以减小。

此外，由于静叶256以及入风口254是顺着叶片224b的转动方向设置，即沿着风扇叶片224的转动方向，静叶256位于入风口254之前，所以气流能够较顺向地进入壳体222之中，然后被掠过的叶片224b和静止的壳体222交错时加压。入风的位置与现有的风扇模块220从风扇盖开口222b处入风不同，所以叶片224b的设计可以与第一实施例同，自连接于转轴224a的一端至相对远离转轴224a的另一端保持相同的面积(如图6B示)。通过增大叶片224b的推风面积，使得风扇模块220的整体性能提升。

[第三实施例]

图9A为本发明第三实施例的风扇模块的局部示意图，而图9B为第三实施例的风扇模块220的剖面图。请同时参考图7B、图9A及图9B，本实施例与前述第二实施例不同之处在于：本实施例在第一表面222a上同时设置了共享一入风口254的风挡252以及静叶256；即，同一入风口254的相对两侧分别设置了风挡252以及静叶256。因此，沿着风扇叶片244的转动方向，风引结构的架构依序为静叶256、入风口254以及风挡252。

当风扇叶片224(示出于图3C)旋转时，通过突出于第一表面222a的风挡252可以捕获气流、防止气流泄走并将捕获的气流引导入入风口254，增加入风量；而通过自第一表面222a朝向壳体222内部凹陷的静叶256，可以对被引入的入风口254的气流达到加压效果，增加入风的风压。因此，第一表面222a上同时具备风挡252以及静叶256的风扇模块220相较于前述第一实施例或第二实施例能够有更佳的性能。

综上所述，本发明的风扇模块较现有的风扇模块至少具有下列优点：

在相同的大小尺寸，本发明的风扇模块提供了较高的进风压或是较多的进风量，达到较佳的散热设计。

可以将漏风区密封住，减少漏风。

风流较为顺向地进入壳体之内与风扇叶片接触，减少风流被挤压及扭转的机率，使风扇叶片较为省力地推动风流，且降低噪音。

风扇叶片的叶片得以改良为自转轴的一侧至另一侧具有相同的面积，使得叶片加大，可推移的风量更多，提升风扇模块的性能。

壳体的第一表面设置的风引结构增加了壳体的刚性，所以在键盘按压测试时，可以避免受挤压变形而有异音发生。

可以缩减键盘以及风扇壳体彼此间的间隙，进而缩减电子装置的整体厚度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (21)

1.一种风扇模块，其特征在于包括：

壳体，具有第一表面，其中所述第一表面上设置有多个风引结构；

风扇叶片，枢设于所述壳体内，适于沿着转动方向转动；以及

风扇盖，所述风扇叶片通过所述风扇盖枢设于所述壳体内，其中所述风引结构沿着所述风扇盖的圆周方向设置，以在所述风扇叶片运转时将风流导入所述壳体之内。

2.根据权利要求1所述的风扇模块，其特征在于所述风引结构沿着所述风扇盖的圆周方向的至少部分设置并放射状地排列。

3.根据权利要求1所述的风扇模块，其特征在于所述风引结构于所述壳体的底部的正投影位于所述风扇叶片于所述壳体的所述底部的正投影的范围中。

4.根据权利要求1所述的风扇模块，其特征在于所述第一表面具有风扇盖开口，而所述风扇盖位于所述风扇盖开口中。

5.根据权利要求4所述的风扇模块，其特征在于所述风扇盖开口的直径大于所述风扇盖的直径。

6.根据权利要求1所述的风扇模块，其特征在于所述风引结构为突起风挡开口，且每一所述突起风挡开口朝向所述转动方向的上游侧。

7.根据权利要求6所述的风扇模块，其特征在于每一所述突起风挡开口具有风挡以及入风口，所述风挡自所述第一表面突起并相邻所述入风口。

8.根据权利要求7所述的风扇模块，其特征在于沿着所述转动方向，所述入风口位于上游侧而所述风挡位于下游侧。

9.根据权利要求8所述的风扇模块，其特征在于所述风挡具有连接部以及平行部，所述平行部平行于所述第一表面，而所述连接部连接于所述平行部以及所述第一表面之间。

10.根据权利要求8所述的风扇模块，其特征在于沿着所述风扇盖的径向方向，所述入风口呈长方形或弧形。

11.根据权利要求1所述的风扇模块，其特征在于所述风引结构为凹陷加压开口，且沿着所述转动方向，每一所述凹陷加压开口自所述第一表面向所述壳体内部凹陷。

12.根据权利要求11所述的风扇模块，其特征在于所述第一表面具有进风区以及密封区，所述凹陷加压开口设置于所述进风区，而所述密封区被密封住。

13.根据权利要求11所述的风扇模块，其特征在于所述凹陷加压开口包括静叶以及入风口，所述静叶自所述第一表面朝向所述壳体的内部凹陷。

14.根据权利要求13所述的风扇模块，其特征在于还包括多个突起风挡开口，对应所述凹陷加压开口的所述入风口设置。

15.根据权利要求14所述的风扇模块，其特征在于每一所述突起风挡开口具有风挡并与所述凹陷加压开口共享同一所述入风口，所述风挡自所述第一表面突起，且所述风挡及所述凹陷加压开口位于所述入风口的两侧。

16.根据权利要求15所述的风扇模块，其特征在于所述风挡具有连接部以及平行部，所述平行部平行于所述第一表面，而所述连接部连接于所述平行部以及所述第一表面之间。

17.根据权利要求13所述的风扇模块，其特征在于沿着所述风扇盖的径向方向，所述入风口呈长方形或弧形。

18.根据权利要求11所述的风扇模块，其特征在于所述第一表面具有风扇盖开口，而所述风扇盖位于所述风扇盖开口中，且所述壳体还具有延伸部，罩覆并密封所述风扇盖开口。

19.根据权利要求1所述的风扇模块，其特征在于所述风扇叶片包括转轴及叶片，所述风扇盖与所述转轴固定在一起，而所述叶片沿着所述转轴的圆周径向地连接于所述转轴，且所述叶片自连接所述转轴的一端至远离所述转轴的另一端的面积相等。

20.一种电子装置，其特征在于包括：

机体；以及

如权利要求1至19中任一项所述的风扇模块，装设于所述机体中。

21.根据权利要求20所述的电子装置，其特征在于还包括显示器，与所述机体电性连接。