CN110094369A - 百叶扇模块与具有百叶扇模块的风扇组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种百叶扇模块与具有百叶扇模块的风扇组件，该风扇组件当风扇停止运转时可用以防止逆向气流。风扇组件包含风扇模块以及百叶扇模块。风扇模块具有入风口末端、马达外壳以及用以推进风扇的马达。百叶扇模块具有多个百叶板，百叶板具有可使气流通过的开放位置以及可阻挡气流的关闭位置。百叶扇模块与马达外壳连接以提供密封处于百叶扇模块及马达外壳之间。

Description

百叶扇模块与具有百叶扇模块的风扇组件

技术领域

本发明涉及一种风扇组件，尤其是涉及一种结合百叶扇模块以避免逆向气流的风扇组件。

背景技术

电子装置，例如服务器，包含多种通过共用电源供应器供电的电子元件。由于内部电子元件的操作，例如控制器、处理器及存储器，使得服务器产生大量的热。散热效率不佳所导致的过热具有造成电子元件断电或是阻碍电子元件运作的潜在可能。因此，服务器需仰赖气流自电子装置的内部带走由电子元件产生的热。服务器通常包含多种设置于如处理单元等电子元件的散热装置。散热装置通常是由热传导材料所制成。散热装置吸收来自电子元件的热，因此可将热自元件带走。而散热装置带走的热必须自服务器排出。用于散热的气流通常是通过风扇系统产生。而风扇系统产生的气流可将收集的热自元件以及散热装置排出。良好的热传导设计可保证最小风扇功率及有限的气流便足以使固定的服务器降温或切换系统电力值。因此，气流可经过装置内的热电子元件而无任何逆向气流，因为内部的布局可有效控制气流通道。

常见的风扇系统包含多个风扇。成群的风扇被设置在风扇墙内以提供最大的降温效果。除此之外，即使风扇墙内的任一风扇失去功能，其余的风扇仍可使风扇系统维持运作。然而，成群的风扇所造成的一个问题是，当其中一个风扇失去功能时所导致的低压会产生逆向气流。图1为绘示具有逆向气流问题的服务器10的立体图，服务器10包含多个元件12。元件12是通过风扇墙14而降温。在此实施例中，风扇墙14包含分离的风扇20、22、24。在此实施例中，风扇22失去功能并停止提供气流。由于风扇20、24仍持续提供气流，因此风扇22气流的缺失造成低压区域。逆向气流主要来自风扇出口的高压区域，逆向进入风扇入口处围绕失去功能的风扇的低压区域。低压区域产生如箭号30所示的逆向气流。逆向气流会减少整体系统的气流量，因此减损使服务器10的元件降温的效果。

为了解决逆向气流的问题，百叶扇装置被安装在每个风扇模块的前端。图2绘示如上述的服务器50，包含多个电子元件52。元件52是通过风扇墙54而降温。风扇墙54包含分离的风扇60、62、64。每一个风扇60、62、64具有对应的前端百叶扇70、72、74。当其中一个风扇失去功能时，对应的前端百叶扇的叶轮会被关闭，因此阻隔逆向气流。然而，为了阻隔所有的逆向气流，前端百叶扇的设计需要完美的气流通道，且风扇与百叶扇间不可有气流泄漏。因为百叶扇70、72、74与风扇60、62、64的入风口间具有间隙，当其中一个风扇失去功能时仍会产生逆向气流。因此，即使加装百叶扇，当任一风扇失去功能而产生逆向气流时，仍使得现有的降温系统仍具有降温效率减损的问题。

因此，目前需要一种使用百叶扇模块的风扇组件，使风扇失去功能时得以有效避免逆向气流。同时也需要允许百叶扇模块的框架可轻易地与风扇模块连接的风扇组件。且将来会需要当百叶扇作动时可阻挡任何泄漏的逆向气流的整合风扇组件。

发明内容

根据本发明的一实施例，提出一种风扇组件。风扇组件具有风扇模块以及百叶扇模块。风扇模块具有入风口末端、马达外壳、设置以推动风扇的马达以及排风口。百叶扇模块具有多个百叶板，百叶板具有可使气流通过的开放位置以及可阻挡气流的关闭位置，其中百叶扇模块连接马达外壳以提供密封处于百叶扇模块及马达外壳之间。

根据本发明的另一实施例，提出一种百叶扇模块，用以与风扇的马达外壳连接。百叶扇模块包含具有侧端件、上端件以及下端件的框架。多个百叶板安装于框架内。百叶板具有可使气流通过框架的开放位置以及可阻挡气流通过框架的关闭位置。框架的截面积与风扇的马达外壳的截面积大致相同。且框架可设置于马达外壳以提供密封处于马达外壳及框架之间。

前述的发明内容并非用以代表本发明的每一实施例或每一态样。相反地，前述的发明内容仅作为本发明的新颖技术面向或特征的范例。上述以及其他的实施方式的特征及优点将通过下文中优选实施方式的详述及所附的附图与权利要求而更加地被理解。

附图说明

为让本发明更明显易懂，所附的附图将于下文中详细说明。

图1为现有技术中具有一系列风扇模块的服务器，并显示出逆向气流的问题；

图2为另一现有技术中具有一系列位于风扇前端的百叶扇模块的服务器，试图解决逆向气流的问题；

图3为具有百叶扇模块的风扇模块的背面立体图；

图4为图3中的风扇模块及百叶扇结构的正面立体图；

图5为图3中的百叶扇模块的背面立体图；

图6为图3中的百叶扇模块处于开放位置时的立体图；

图7为图3中的百叶扇模块处于关闭置时的立体图。

符号说明

10、50：服务器

12、52：元件

14、54：风扇墙

20、22、24、60、62、64：风扇

30：箭号

70、72、74：百叶扇

100：风扇组件

102：风扇模块

104：风扇

110：百叶扇模块

120：支架结构

122：把手

124：末端

126：入风口末端

130：马达外壳

132：前框架

134：后框架

136：马达

140、142、150、152：侧端件

144、154：上端件

146、156：下端件

148：格栅

158：前表面

160：入风口开口

162：带状图形

170：杆子

220、222：内表面

230：接触表面

232、234、236、238：支撑角

具体实施方式

以下将以附图揭露多个实施例，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。并且，除非有其他表示，在不同附图中相同的元件符号可视为相对应的组件。这些附图的绘示是为了清楚表达这些实施例中各元件之间的连接关系，并非绘示各元件的实际尺寸。为让本发明更明显易懂，标号以及/或是文字会于多个实施中重复，然而其并非用于表示不同实施例间的关系。

图3为绘示具有风扇模块102与百叶扇模块110的风扇组件100的背面立体图。图4为绘示风扇组件100的正面立体图。图5为绘示与风扇模块102分离的百叶扇模块110的背面立体图。于图3至图5中，相似的元件将以相同元件符号标示。

如图3所示，风扇模块102包含支架结构120。支架结构120包含把手122可使风扇模块102轻易地从电子装置移除，像是服务器或网络开关。支架结构120包含用以排出空气的末端124以及位于相对前方用以吸进空气的入风口末端126。支架结构120包含位于入风口末端126与末端124之间的马达外壳130。马达外壳130包覆住马达136及风扇104。风扇具有一系列由马达136推动的扇叶。马达136的电力是通过电线连接电力源而提供，像是电子装置面板上的电源供应单元。电源供应信号传递给马达136而使风扇104转动。风扇104转动吸引空气自入风口末端126进入并推挤空气自末端124排出。

支架结构120包含前框架132以及后框架134。前框架132以及后框架134位于马达外壳130相对的侧边。后框架134包含侧端件140、142。侧端件140、142与把手122连接。侧端件140、142通过上端件144及下端件146相接。后框架134包含提供以防止颗粒进入支架结构120的格栅148。在后续段落中将解释，侧端件140、142、上端件144以及下端件146组成百叶扇模块110。

如图4所示，前框架132包含侧端件150、152。侧端件150、152通过上端件154及下端件156相接。侧端件150、152、上端件154及下端件156形成定义入风口开口160的前表面158。入风口开口160具有带状图形(webbing pattern)162，可将气流导向马达外壳130内由马达136推动的风扇。一系列的杆子170设置以连接前框架132及后框架134(请见图3)。杆子170跨越马达外壳130的长度。

如图5所示，百叶扇模块110是整合在后框架134内。后框架134是由上端件144、下端件146以及侧端件140、142所定义。后框架134的一侧由设置于侧端件140、142、上端件144及下端件146的一侧上的格栅148所封闭。上端件144及下端件146分别具有内表面220、222。侧端件140、142、上端件144以及下端件146的相对侧边形成接触表面230，接触表面230由位于侧端件140、142、上端件144以及下端件146接合处的四个支撑角232、234、236、238定义。

侧端件140、142、上端件144以及下端件146定义与马达外壳130内的风扇的输出面积具有约略相同大小的截面积的开口。当后框架134与百叶扇模块110设置于马达外壳130时(如图3及图4所示)，侧端件140、142、上端件144以及下端件146的接触表面230与马达外壳130齐平并形成密封处以避免气流自风扇组件100的侧边泄漏。四个支撑角232、234、236、238各包含允许安插杆子170并连接后框架134与前框架132的孔洞240。前框架132具有相似的孔洞以容纳杆子170。孔洞240可具有螺纹使杆子170栓进孔洞240并固定前框架132至后框架134。

如图6及图7所示，一系列的百叶板250可转动地设置于上端件144的内表面220及下端件146的内表面222之间。每一百叶板250与推进扇叶相似地设置。百叶板250可在开放位置(如图6所示)及关闭位置(如图7所示)间转动。开放位置下百叶板250是平行于侧端件140、142，因而允许气流在百叶板250间流动(如图5所示)。关闭位置下百叶板250是垂直于侧端件140、142，因而阻挡气流通过风扇组件100。当风扇组件100在运作时，气流自前方入风口末端126被吸引，通过马达外壳130及百叶扇模块110。这样的气流会迫使百叶板250形成开放位置。当风扇组件100失去功能时，造成自末端124往百叶扇模块110的方向流动的逆向气流。这样的逆向气流造成百叶板250摆荡至关闭位置，因而避免气流通过其余风扇模块102。在此实施例中，百叶板250是垂直定向，但应当理解，也可以设置水平定向的百叶板250于侧端件140、142之间。

上述的实施例是根据将百叶扇叶轮组装至现有的风扇支架结构120的概念。叶轮机制(如图6-图7中的百叶板250)是设计为垂直或水平方向，可以被风扇104引导的空气吹动而打开。一旦风扇104失去功能的状况发生，风扇104入风口及出风口之间的压力差将迫使百叶扇模块110的叶轮被自动地关闭。这种整合在风扇组件100的百叶扇模块110可通过消除百叶扇模块110与风扇模块102之间任何的空隙以避免逆向气流。本实施例中的风扇组件100的一优点在于通过百叶扇模块110阻挡而消除逆向气流。逆向气流的消除可使最大量的空气流经其他风扇。上述的原则可消除逆向气流并简化风扇组件100的百叶扇模块110的设计。在传统的设计中，百叶扇模块的框架内具有百叶板，且百叶扇模块是分离的元件。这样的百叶扇模块需位于风扇模块前方以阻挡逆向气流。如同先前描述的，当百叶板可整合至支架结构120内部，就不需要分离的百叶扇模块。百叶扇模块的设计可根据上述原则与风扇整合而简化。

在本发明中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则『一』与『该』可泛指单一个或多个。将进一步理解的是，本文中所使用的『包括(including)』、『包括(includes)』、『具有(having)』、『具有(has)』、及『含有(with)』，为指明其所记载的特征、整数、步骤、操作、元件及/或组件，但不排除其所述或额外的其一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件，及/或其中的群组。

除非另有定义，本文所使用的所有词汇(包括技术和科学术语)具有其通常的意涵，其意涵是能够被熟悉此领域者所理解。更进一步的说，上述的词汇在普遍常用的字典中的定义，在本说明书的内容中应被解读为与相关领域一致的意涵。除非有特别明确定义，这些词汇将不被解释为理想化的或过于正式的意涵。

虽然结合以上实施方式公开了本发明，然而其并不用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

虽然本发明已针对一或多者的实行方式绘示及描述，然而熟悉此技术者可依其对本实施方式及图示的理解做同等的修改与改进。除此之外，虽然本发明中仅针对一或多者实施方式揭露特定特征，然而仍可因期望或特定应用的优势而将此特征与一或多者其他实施方式中的特征结合。

Claims (10)

1.一种风扇组件，其特征在于，包含：

风扇模块，具有入风口末端、马达外壳以及马达，其中该马达设置以推动风扇；以及

百叶扇模块，具有多个百叶板，该些百叶板具有可使气流通过的开放位置以及可阻挡气流的关闭位置，其中该百叶扇模块连接该马达外壳以提供一密封处于该百叶扇模块及该马达外壳之间。

2.如权利要求1所述的风扇组件，其中当气流自该百叶扇模块产生至该入风口末端时，该些百叶板被强制设置为该关闭位置。

3.如权利要求1所述的风扇组件，还包含前框架，与该马达外壳连接。

4.如权利要求1所述的风扇组件，还包含格栅，设置于该百叶扇模块以传送气流。

5.如权利要求1所述的风扇组件，其中该些百叶板是垂直定向且可转动地设置于该百叶扇模块的上端件与下端件。

6.如权利要求1所述的风扇组件，其中该些百叶板是水平定向且可转动地设置于该百叶扇模块的多个侧端件。

7.一种百叶扇模块，用于与风扇的马达外壳连接，其特征在于，该百叶扇模块包含：

框架，具有多个侧端件、上端件以及下端件；以及

多个百叶板，安装于该框架内，该些百叶板具有可使气流通过该框架的开放位置以及可阻挡气流通过该框架的关闭位置，其中该框架的截面积与该马达外壳的前端的截面积大致相同，且该框架可设置于该马达外壳以提供一密封处于该马达外壳及该框架之间。

8.如权利要求7所述的百叶扇模块，其中当气流自该框架产生至该马达外壳时，该些百叶板被强制设置为该关闭位置。

9.如权利要求7所述的百叶扇模块，其中该些百叶板是垂直定向且可转动地设置于该框架的该上端件与该下端件。

10.如权利要求7所述的百叶扇模块，其中该些百叶板是水平定向且可转动地设置于该框架的该些侧端件。