CN109302826B - 散热风扇及应用该散热风扇的电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种散热风扇，包括：第一壳体，设有第一腔体；第二壳体，设有第二腔体；连接组件，连接第一壳体和所述第二壳体，以将第一腔体和第二腔体连通成封闭回路，封闭回路灌满热交换介质；以及感应组件，包括可转动地设于第二壳体外的第一感应件和可转动地设于第二壳体内的第二感应件，第一感应件设有第一磁性组件，第二感应件设有第二磁性组件。本发明还提供一种电子装置，其应用上述散热风扇。上述散热散热及应用该散热风扇的电子装置利用热交换介质吸热并驱动第二感应件转动，设于第二感应件上的第一叶片随之转动而达到散热目的。本发明通过热交换液吸热和第一叶片散热，散热效果好；无需电机，噪音低。

Description

散热风扇及应用该散热风扇的电子装置

技术领域

本发明涉及散热技术领域，尤其涉及一种散热风扇及应用该散热风扇的电子装置。

背景技术

很多电子产品，特别是高功率、需要长时间工作的电子产品，比如电脑、路由器等，在工作时主板上的电子元件产生大量的热量，如果这些热量不及时排出电子产品外，则会造成电子产品内部温度过高，从而可能导致主板上的电子元件工作异常，甚至失效。

目前，电子产品的散热方式有两种，一种是散热片自然散热，另一种是风扇强制对流散热。散热片自然散热是将不同形状的铝挤型散热片和散热膏贴在电子元件上，通过散热膏和散热片传导电子元件散热的热量来降低电子元件的温度，从而达到散热的目的，但是这种散热方式的散热功率小，散热膏易老化从而影响散热效果。风扇强制对流散热是将风扇和散热片搭配使用，先利用散热传导电子元件散发的热量，再通过风扇产生气流将散热片表面的热量带走，但是这种方式成本高，噪音大，风扇因工作温度高而寿命短。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种散热效果好、使用寿命长以及噪音低的散热风扇及应用该散热风扇的电子装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种散热风扇，包括：

第一壳体，设有第一腔体；

第二壳体，设有第二腔体；

连接组件，连接所述第一壳体和所述第二壳体，并将所述第一腔体和第二腔体连通成封闭回路，所述封闭回路灌满热交换介质；以及

感应组件，包括可转动地设于所述第二壳体外的第一感应件和可转动地设于所述第二壳体内的第二感应件，所述第一感应件设有第一磁性组件，所述第二感应件设有第二磁性组件；

当所述第一腔体内的所述热交换介质吸热膨胀时，所述热交换介质沿着所述封闭回路流动，并驱使所述第一感应件转动，所述第一磁性组件与所述第二磁性组件相互作用以使所述第二感应件转动。

进一步地，所述第二壳体呈空心圆柱状，其两端设有支架，所述支架设有轴孔；所述第一感应件为转轴，其两端分别可转动地设于所述第二壳体两端的所述轴孔；所述第二感应件为空心柱体，其端部设有通孔，所述第二感应件通过所述通孔可转动地套接于所述第二壳体上。

进一步地，所述第一壳体设有多个散热片，所述第二感应件外侧设有多个第一叶片，所述多个第一叶片与所述多个散热片对应设置。

进一步地，所述第一磁性组件包括第一磁性体和第二磁性体，所述第一感应件设有至少一叶片组，所述叶片组包括第二叶片和第三叶片，所述第一磁性体和所述第二磁性体分别设于所述第二叶片和所述第三叶片；所述第二磁性组件包括第三磁性体和第四磁性体，所述第三磁性体和所述第四磁性体设于所述第二感应件内。

进一步地，所述第一磁性体、所述第二磁性体、所述第三磁性体以及所述第四磁性体均为磁铁，所述第一磁性体和所述第三磁性体的磁性相反且两者对应设置，所述第二磁性体和所述第四磁性体的磁性相反且两者对应设置。

进一步地，所述连接组件包括第一连管和第二连管，所述第一连管设有第一连接端和输入部，所述第二连管设有第二连接端和输出部，所述输入部和所述输出部分别连接至所述第一壳体的两侧，所述第一连接端和所述第二连接端分别连接至所述第二壳体的两侧。

进一步地，所述散热风扇还包括固定座，所述第一连接端和所述第二连接端分别安装于所述固定座；所述输出部呈漏斗状，所述输入部呈锥形状。

进一步地，所述热交换介质为低燃点高分子膨胀率的液体，包括煤油。

此外，为了实现上述目的，本发明还提供一种电子装置，包括：

外壳；

电路板，设于所述外壳内，其包括发热元件；以及

散热风扇，设于所述电路板上；

当所述发热元件工作发热时，所述第一腔体内的所述热交换介质吸热膨胀而沿着所述封闭回路流动，驱使所述第一感应件转动，所述第二感应件随之反向转动并带动所述多个第一叶片转动，以对所述发热元件进行散热。

进一步地，所述第一壳体设有固定部，所述第一壳体通过所述固定部固定至所述电路板并贴紧所述发热元件，所述固定座安装于所述电路板以将所述第二壳体支起。

由此可见，本发明提供的散热风扇及应用该散热风扇的电子装置利用热交换介质吸收发热元件工作时产生的热量来驱使第一感应件转动，第一感应件与第二感应件的相互作用使第二感应件反向转动，设于第二感应件上的第一叶片随之转动而产生气流，以对发热元件散热。本发明通过热交换液吸热和第一叶片散热，两种散热方式同时进行，散热效果好；无需电机带动叶片，噪音低。

附图说明

图1所示为根据本发明一实施例的散热风扇的结构示意图，所述散热风扇包括第二壳体、第一感应件、第二感应件、第一连管和第二连管。

图2所示为图1所示散热风扇的剖视图。

图3所示为根据本发明一实施例的第二壳体的剖视图。

图4所示为根据本发明一实施例的第二感应件的剖视图。

图5所示为根据本发明一实施例的第一感应件的结构示意图。

图6所示为根据本发明一实施例的第一连管的结构示意图。

图7所示为根据本发明一实施例的第二连管的结构示意图。

图8所示为根据本发明另一实施例的电子装置的结构示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

图1和图2所示为根据本发明一实施例的散热风扇100的结构示意图。图中，散热风扇100包括第一壳体110、第二壳体120、连接第一壳体110和第二壳体120的连接组件170、感应组件180以及固定座190。其中，第一壳体110内设有第一腔体112，第二壳体120内设有第二腔体121，连接组件170包括第一连管150和第二连管160，第一连管150固定于第一壳体110和第二壳体120的一侧，第二连管160固定于第一壳体110和第二壳体120的另一侧，且第一连管150和第二连管160均与第一腔体112和第二腔体121导通，从而第一连管150、第一腔体112、第二连管160和第二腔体121连通成封闭回路，该封闭回路内灌满热交换介质。

第一壳体110大致呈正方体状，其底面平整，顶面设有多个呈长条薄板状的散热片111，两侧设有固定部113。感应组件180包括第一感应件140和第二感应件130，第一感应组件140可转动地安装于第二壳体120的第二腔体121内，第二感应组件130可转动地设于第二壳体120的外侧。热交换介质为低燃点高分子膨胀率的液体，优选的，热交换介质为煤油。

请参照图1、图3至图5，第二壳体120呈空心圆柱状，其内部设有第一腔体121，端部设有开口122和支架123，开口122连通至第一腔体121。在本实施例中，支架123为第二壳体120端部挖设开口122后形成的支撑结构，支架123大致呈十字状，其中心设有轴孔124。

第一感应件140为转轴，其中间等间隔的设有三组叶片组144，每一叶片组141上设有一第一磁性组件141，第一感应件140的两端可转动地安装于轴孔124中。第二感应件130为一空心柱体，其端部设有通孔135，通孔135与轴孔124为相同轴心，第二感应件130形成通孔135的内壁等间隔的嵌有三组第二磁性组件132，第二磁性组件132与第一磁性组件141对应设置，第二感应件130通过通孔135可转动地套设于第二壳体120外侧。在其它实施方式中，第二感应件130和第二壳体120之间可设置一轴承，第二感应件130通过轴承可转动地连接至第二壳体120。

每组叶片组144分别包括两片相对设置的第二叶片145和第三叶片146，每组第一磁性组件141包括两个磁性相反的第一磁性体142和第二磁性体143，第一磁性体142和第二磁性体143分别安装于第二叶片145和第三叶片146上。第二磁性组件132包括两个磁性相反的第三磁性体133和第四磁性体134，第一磁性体142和第三磁性体133磁性相反且对应设置，第二磁性体143和第四磁性体134磁性相反且对应设置。优选的，第一磁性体142、第二磁性体143、第三磁性体145以及第四磁性体146均为磁铁。

请参照图6和图7，第一连管150和第二连管160均大致呈U形，第一连管150两端分别设有第一连接部152和输入部151，第一连接部152呈漏斗状，输入部151呈锥形状。第二连接管160两端分别设有第二连接部162和输出部161，第二连接部162和输出部161均呈漏斗状，但是输出部161的尺寸小于第二连接部162的尺寸。请一并参照图1和图3，第一连管150的输入部151和第二连管160的输出部161分别连接至第一壳体110的两侧，第一连接部152和第二连接部162分别连接至第二壳体120的两侧并将开口122封住，第一连接部152和第二连接部162分别安装于两个固定座190上，以通过固定座190将第一连接部152、第二连接部162以及第二壳体120支撑在支撑物上，比如电路板。

以下结合附图1至图7对散热风扇100的安装及工作过程进行说明：

安装时，将第一壳体110贴紧热源并通过固定部113将第一壳体110固定至支撑物，第二壳体120也通过固定座190固定于支撑物上。

工作时，热源散发出热量，第一腔体110内的热交换介质吸收热源散发的热量而膨胀，使得第一腔体110内的压力增加，第一连管150的输入部151和第二连管160的输出部162受到热交换介质的压力，由于输入部151呈锥形，输出部161呈漏斗状，输入部151的表面压力高，输出部161的表面压力低，输入部151和输出部161存在压力差而使热交换介质在第一腔体112内流动，高温的热交换介质流向输出部161，接着从输出部161流入第二连管160，再通过第二连管160流入第二壳体120的第二腔体121，促使第二腔体121内的热交换介质流动，最后，高温的热交换介质在第二腔体121内冷却，冷却后的热交换介质再通过第一连管150的输入部151流入第一腔体112，从而形成一散热环流。

当热交换介质未在第二腔体121内流动时，第一磁性体142和第三磁性体133相互吸引，第二磁性体143和第四磁性体134相互吸引，使第一感应件140保持静止。当热交换介质在第二腔体121内流动时，热交换介质驱使叶片组144转动，设于叶片组144上的第一磁性体142和第二磁性体143随之转动，在第一磁性体142和第二磁性体143分别转到与第四磁性体134和第三磁性体133相对的位置时，由于第一磁性体142和第四磁性体134相互排斥、第二磁性体143和第三磁性体133相互排斥，使第二感应件130朝着与第一感应件140相反的方向转动，接着第二感应件130带动第一叶片131转动而产生气流，气流带走第一壳体110散热片111的热量，从而达到散热的目的。

根据热功率公式：PV＝ρ*V*C*δt/h，其中：ρ＝热交换介质密度，V＝第一腔体容积，C＝热交换介质比热值(c＝E/mΔ)，δt/h＝固定时间内液体温升/温升时间。

在本实施例中，热交换介质密度ρ为0.85kg/l，第一腔体容积V为3*3*2，热交换介质比热值C＝2000j/kg℃，固定时间内液体温升/温升时间δt/h为45mi nutes(25℃上升至85℃)，则第一腔体112内的热交换介质的热功率为＝0.85kg/l*18*2*((85-25)/(45*60))＝0.68KW，而在相同的体积下，铝的热功率仅为0.034kw。由此可知，在不考虑环境流场的情况下，第一腔体112内的热交换介质的热吸收率为铝的20倍，且无需电机加压或其他加压装置，结构结构简单，吸热散热效果好。

本发明还提供一种电子装置200，如图8所示，电子装置200包括壳体(图未示)、设于壳体内的电路板210以及安装于电路板210上的散热风扇100，电路板210设有发热元件220，散热风扇100的第一壳体110底部贴紧发热元件220并通过固定部113固定至电路板210，固定座190安装于电路板210上，从而在电路板210上将第一连管150、第二连管160以及第二壳体120支撑起来。

以下结合附图1至图8对电子装置200的工作过程进行说明：

工作时，电路板210上的发热元件220发热，与发热元件220紧贴的第一壳体110吸收并将发热元件220散发的热量传导至第一腔体112内的热交换介质和第一腔体112外的散热片111，热交换介质吸热膨胀而流动，进而驱动设于第二腔体121内的第一感应件140转动，第一磁性组件141和第二磁性组件132相互排斥使第二感应件130朝着与第一感应件140转向相反的反向转动，第二感应件130带动第一叶片131转动而产生气流，该气流吹向散热片111使散热片111的温度下降，加快散热片111对发热元件220的热吸收，从而达到对发热元件220散热的目的。

由此可见，本发明提供的散热风扇100及应用该散热风扇的电子装置100利用热交换介质吸收发热元件220工作时产生的热量来驱使第一感应件140转动，第一感应件140与第二感应件130的相互作用使第二感应件130反向转动，设于第二感应件130上的第一叶片131随之转动而产生气流，以对发热元件220散热。本发明通过热交换液吸热和第一叶片131散热，两种散热方式同时进行，散热效果好；无需电机带动叶片，噪音低。

对本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的发明方案和发明构思结合生成的实际需要做出其他相应的改变或调整，而这些改变和调整都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种散热风扇，其特征在于，包括：

第一壳体，设有第一腔体；

第二壳体，设有第二腔体；

连接组件，连接所述第一壳体和所述第二壳体，并将所述第一腔体和第二腔体连通成封闭回路，所述封闭回路灌满热交换介质；以及

感应组件，包括可转动地设于所述第二壳体内的第一感应件和可转动地设于所述第二壳体外的第二感应件，所述第一感应件设有至少一叶片组、以及设置于所述叶片组的第一磁性组件，所述第一磁性组件包括第一磁性体和第二磁性体，所述第二感应件设有第二磁性组件，所述第二磁性组件包括第三磁性体和第四磁性体；

当所述第一腔体内的所述热交换介质吸热膨胀时，所述热交换介质沿着所述封闭回路流动，并驱使所述叶片组及所述第一磁性组件转动，在所述第一磁性体和所述第二磁性体分别转到与所述第四磁性体和所述第三磁性体相对的位置时，由于所述第一磁性体和所述第四磁性体相互排斥、所述第二磁性体和所述第三磁性体相互排斥，使所述第二感应件朝着与所述第一感应件相反的方向转动。

2.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于，所述第二壳体呈空心圆柱状，其两端设有支架，所述支架设有轴孔；所述第一感应件为转轴，其两端分别可转动地设于所述第二壳体两端的所述轴孔；所述第二感应件为空心柱体，其端部设有通孔，所述第二感应件通过所述通孔可转动地套接于所述第二壳体上。

3.如权利要求2所述的散热风扇，其特征在于，所述第一壳体设有多个散热片，所述第二感应件外侧设有多个第一叶片，所述多个第一叶片与所述多个散热片对应设置。

4.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于，所述叶片组包括第二叶片和第三叶片，所述第一磁性体和所述第二磁性体分别设于所述第二叶片和所述第三叶片；所述第三磁性体和所述第四磁性体设于所述第二感应件内。

5.如权利要求4所述的散热风扇，其特征在于，所述第一磁性体、所述第二磁性体、所述第三磁性体以及所述第四磁性体均为磁铁，所述第一磁性体和所述第三磁性体的磁性相反且两者对应设置，所述第二磁性体和所述第四磁性体的磁性相反且两者对应设置。

6.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于，所述连接组件包括第一连管和第二连管，所述第一连管设有第一连接端和输入部，所述第二连管设有第二连接端和输出部，所述输入部和所述输出部分别连接至所述第一壳体的两侧，所述第一连接端和所述第二连接端分别连接至所述第二壳体的两侧。

7.如权利要求6所述的散热风扇，其特征在于，还包括固定座，所述第一连接端和所述第二连接端分别安装于所述固定座；所述输出部呈漏斗状，所述输入部呈锥形状。

8.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于，所述热交换介质为低燃点高分子膨胀率的液体。

9.一种电子装置，其特征在于，包括：

外壳；

电路板，设于所述外壳内，其包括发热元件；以及

散热风扇，设于所述电路板，所述散热风扇为权利要求1至8任一项所述的散热风扇；

所述第二感应件外侧设有多个第一叶片，当所述发热元件工作发热时，所述第一腔体内的所述热交换介质吸热膨胀而沿着所述封闭回路流动，驱使所述第一感应件转动，所述第二感应件随之反向转动并带动所述多个第一叶片转动，以对所述发热元件进行散热。

10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，还包括固定座，所述第一壳体设有固定部，所述第一壳体通过所述固定部固定至所述电路板并贴紧所述发热元件，所述固定座安装于所述电路板以将所述第二壳体支起。

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