CN110762043B - 散热模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种散热模块，包括第一风扇及第二风扇。第一风扇具有第一轮毂与设置在第一轮毂上的多个第一扇叶。第二风扇具有第二轮毂与设置在第二轮毂上的多个第二扇叶。其中第一轮毂与第二轮毂彼此沿轴向可移动地连接，以使第一风扇与第二风扇彼此重合或分离。

Description

散热模块

技术领域

本发明涉及一种散热模块，尤其涉及一种可调整变形的散热模块。

背景技术

因应消费性电子产品的薄型化趋势，电子产品如电脑及手持装置等均朝向轻薄且兼具高效能的方向发展，但轻薄与高效能往往相互抵触的。当高效能元件运行时，将于电子产品内部产生大量废热，为此需配置散热模块，以进行元件的散热降温。然而，受限于电子产品的薄型化体积，现有散热模块的散热效率较难达到需求。

为此，现今发展出可调整厚度的散热风扇，结合两组马达及两组扇叶。于电子产品高功耗运作时，增加散热风扇的厚度以提升散热效率，于电子产品低功耗运作时，减少散热风扇的厚度以达到薄型化需求。然而，现有的散热风扇具有转速匹配问题，在散热风扇的加速或减速过程中，两组扇叶容易产生共振以及噪音问题。此外，现有的散热风扇需结合两组马达及扇叶，因而具有结构复杂及耗电量大的问题。

发明内容

本发明提供一种能有效防止共振及噪音的散热模块。

本发明的散热模块，包括第一风扇，具有第一轮毂与设置在第一轮毂上的多个第一扇叶。第二风扇，具有第二轮毂与设置在第二轮毂上的多个第二扇叶。其中第一轮毂与第二轮毂彼此沿轴向可移动地连接，以使第一风扇与第二风扇彼此重合或分离。

基于上述，本发明的散热模块，通过厚度的调整而使第一风扇与第二风扇相互分离，可达到风量大、风压大以及低噪音的特性，或使两组扇叶相互重合以达到薄型化的需求。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A是依据本发明一实施例的一种散热模块的轻薄模式示意图。

图1B是图1A的散热模块的侧视图。

图1C是图1A的散热模块的效能模式示意图。

图1D是图1C的散热模块的侧视图。

图2A至图2D示出散热模块由轻薄模式切换至效能模式的动作流程图。

附图标记说明：

100：散热模块；

110：第一风扇；

111：第一轮毂；

112：第一扇叶；

120：第二风扇；

121：第二轮毂；

122：第二扇叶；

130：第一壳体；

140：第二壳体；

150：马达；

160：转动轴；

200：系统机壳；

A：轴向；

C：壁面；

D1：第一转动方向；

D2：第二转动方向；

G1：卡合槽；

G2：滑槽；

R：水平方向；

S1、S2：内部空间；

P：插销。

具体实施方式

图1A是依据本发明一实施例的一种散热模块的轻薄模式示意图。图1B是图1A的散热模块的侧视图。图1C是图1A的散热模块的效能模式示意图。图1D是图1C的散热模块的侧视图。

请参考图1A至图1D，本发明的散热模块100适于配置在电子装置中(例如是笔记本电脑或是其它类似的装置)，用以排除电子装置内部于运作时所产生的废热。在本实施例中，散热模块100例如是离心式风扇，包括第一风扇110、第二风扇120、第一壳体130以及第二壳体140。

第一风扇110具有第一轮毂111与环绕设置在第一轮毂111上的多个第一扇叶112。第二风扇120具有第二轮毂121与环绕设置在第二轮毂121上的多个第二扇叶122，且第一轮毂111与第二轮毂121彼此沿轴向A可移动地相互连接，以使第一风扇110与第二风扇120彼此重合或分离。在本实施例中，配置在第一轮毂111的多个第一扇叶112错位于配置在第二轮毂121的多个第二扇叶122，且第二轮毂121的内径尺寸大于第一轮毂111的外径尺寸，使得第二轮毂121套设且覆盖于第一轮毂111外侧，以将第一轮毂111收纳于第二轮毂121内。

在本实施例中，第一轮毂111及第二轮毂121的材质可为塑胶或金属材质，且各个第一扇叶112与各个第二扇叶120的材质可为塑胶或金属材质。因此，第一及第二轮毂111、121与多个第一及第二扇叶112、122可经由射出成型或铸造而形成一体结构。在其它实施例中，轮毂与扇叶分别设置有相对应结合的卡扣结构或是锁固结构，以通过卡扣或锁固的方式而组装、固定在一起。

第二壳体140可滑动地配置于第一壳体130外，即第二壳体140可相对于第一壳体130沿轴向A进行尺寸伸缩，且第二壳体140与第一壳体130为U形外观且相互嵌合，而共同形成内部空间。第一风扇110及第二风扇120位于内部空间中且分别可转动地连接第一壳体130及第二壳体140。在本实施例中，当第一壳体130重合于第二壳体140，内部空间S1的高度相对缩减，且第一壳体130及第二壳体140分别沿轴向A带动第一轮毂111与第二轮毂121相互重合。当第一壳体130分离于第二壳体140，内部空间S2的高度相对增加，且第一壳体130及第二壳体140分别沿轴向A带动第一轮毂111与第二轮毂121相互分离。

图2A至图2D示出散热模块自轻薄模式切换至效能模式的动作流程图。

请参考图1A、1C及图2A，本发明还包括马达150及转动轴160。马达150例如是三相马达，配置在第一壳体130外，且马达150的转轴151沿轴向A穿透第一壳体130并连接第一轮毂111。转动轴160可转动地配置在第二壳体140上且连接第二轮毂121，而两者间呈自由枢接状态，转动轴160对齐于马达150的转轴151(同沿轴向A)。详细而言，马达150通过转轴151驱动第一轮毂111朝第一转动方向D1或第二转动方向D2产生旋转，由于第二轮毂121与第一轮毂111为相互连接，故第二轮毂121被第一轮毂111带动而朝第一转动方向D1或第二转动方向D2产生旋转，其中第一转动方向D1相反于所述第二转动方向D2。

请参考图1B及图2A，第二轮毂121还包括卡合槽G1及滑槽G2。滑槽G2的延伸方向平行于轴向A，卡合槽G1垂直于轴向A且连通滑槽G2。当第一风扇110及第二风扇120受到马达150的带动而朝第一转动方向D1旋转时，第二轮毂122的插销P卡固于卡合槽G1，以使第一轮毂111重合于第二轮毂121，且多个第一扇叶112及多个第二扇叶122相互重合，以切换成轻薄模式。此时适用于电子装置产生较低热量的状态。

请参考图1D及图2B至2D，当电子装置即将进行较大效能输出而可预期产生热量较多时，第一风扇110及第二风扇120先受到马达150的驱动而朝第二转动方向D2旋转，以使第一轮毂121的插销P沿垂直于轴向A的水平方向R离开卡合槽G1，接着，再通过第一壳体130及第二壳体140的分离带动将插销P移入滑槽G2，使得第一轮毂111沿滑槽G2分离于第二轮毂121。同时，第一轮毂111上的多个第一扇叶112及第二轮毂111上的多个第二扇叶122沿轴向A相互分离，以切换为效能模式。

请参考图2A至图2D，本发明的散热模块100适于安装在可调整厚度尺寸的系统机体200内，第一壳体130及第二壳体140分别固设于系统机体200内的两对向壁面C上。于实际应用中，使用者施力于系统机体200以调整其厚度尺寸，同时，通过系统机体200带动散热模块100的第一壳体130及第二壳体140沿轴向A相对移动。进一步而言，当系统机体200的厚度尺寸增加时，两对向壁面C沿轴向A相对远离且分别带动第一壳体130及第二壳体140相互分离以增加内部空间S2，用以容纳分离后的多个第一扇叶112及多个第二扇叶122。反之，当系统机体200的厚度尺寸减少时，两对向壁面C沿轴向A相对靠近且分别带动第一壳体130及第二壳体140相互重合以缩减内部空间S1，用以容纳重合后的多个第一扇叶112及多个第二扇叶122。

此外，第一壳体130及第二壳体140例如是通过卡合、锁固或其它方式而固定于系统机体200内，则本发明不以此为限。

以下简述系统机体200及散热模块100由轻薄模式切换至效能模式的动作流程，请参考图2A，当系统机体200内部的元件运作处于低功耗状态时(如文书处理、音频播放、待机)，散热模块100只需采用轻薄模式，此时系统机体200的厚度尺寸缩减至最小，且前述的第一轮毂111及第二轮毂121相互重合，以使各个第一扇叶112及各个第二扇叶122呈现为等高环绕排列。在轻薄模式下，散热模块100具有体积小及进风量较小的特性，适用于低功耗状态而未产生大量废热的系统机体200，且使系统机体200的整体厚度缩小以利于携带或摆放。

请参考图2B至图2D，当系统机体200内部的元件运作处于高功耗状态时(如游戏运行、图像处理、高速运算)，散热模块100需采用效能模式，以提升其散热效率。首先，通过外部指令输入，启动马达150以带动第一风扇110及第二风扇120朝第二转动方向D2旋转，使得第一轮毂111的插销P沿水平方向R离开第二轮毂121的卡合槽G1，以解除第一轮毂111及第二轮毂121的卡合状态。接着，使用者施力于系统机体200，使其两对向壁面C相对远离以增加厚度尺寸，两对向壁面C分别带动第一壳体130及第二壳体140沿轴向A相互分离，同时第一壳体130及第二壳体140再分别拉动第一轮毂111及第二轮毂121，使插销P沿轴向A于滑槽G2中移动，最终第一轮毂111及第二轮毂121分别带动各个第一扇叶112及各个第二扇叶122相互分离且呈现为上下交错设置。在效能模式下，散热模块100具有体积大及进风量较大的特性，适用于高功耗状态而产生大量废热的系统机体200，避免系统机体200产生系统过热的情形。

进一步而言，当散热模块100调整至效能模式，第一风扇110及第二风扇120相互分离而使散热模块100变厚，通过第一扇叶112与第二扇叶122的交错及外形的配置，使流入多个第一扇叶112之间的空气流体获得动力后，直接再进入多个第二扇122叶之间以进行加压，进而提升流体的传递速度，而有利于流体的循环及散热效率。在本实施例中，各个第一扇叶112与各个第二扇叶122的外形及数量为相同，且经过最佳化的设计，可使得第二扇叶122相对于第一扇叶112有整流与静音的效果，避免损失动能的现象，达到低噪音、高静压与高流量的目的。于其它实施例中，各个第一扇叶与各个第二扇叶的外形及数量可依据需求而设置为不同。

请参考图2D至图2A，以下简述系统机体200及散热模块100由效能模式切换至轻薄模式的动作流程。使用者施力于系统机体200，使其两对向壁面C相对靠近以缩减厚度尺寸，两对向壁面C分别带动第一壳体130及第二壳体140沿轴向A相互重合，同时第一壳体130及第二壳体140再分别带动第一轮毂111及第二轮毂121，使插销P沿轴向A于滑槽G2中移动，最终第一轮毂111及第二轮毂121分别带动各个第一扇叶112及各个第二扇叶122相互重合且插销P对应于卡合槽G1。再启动马达150带动第一风扇110及第二风扇120朝第一转动方向D1旋转，使得插销P沿水平方向R进入并卡固于卡合槽G1。

综上所述，本发明的散热模块，通过第一壳体及第二壳体的厚度调整使两组扇叶相互分离，可达到风量大、风压大以及低噪音的特性，或使两组扇叶相互重合以达到薄型化的需求。此外，本发明采用单颗马达驱动第一扇叶及第二扇叶的方式，相较于现有的散热模块，可达到构造简单以及成本较低的优势。

此外，当散热模块应用于电子装置时，散热模块可依照电子装置的运作功耗大小而调整散热模块的厚度，进而达到薄型化外观及散热效能兼顾的目的。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

Claims (8)

1.一种散热模块，包括：

第一风扇，具有第一轮毂与设置在所述第一轮毂上的多个第一扇叶；以及

第二风扇，具有第二轮毂与设置在所述第二轮毂上的多个第二扇叶，其中所述第一轮毂与所述第二轮毂彼此沿轴向可移动地连接，以使所述第一风扇与所述第二风扇彼此重合或分离，其中所述第二轮毂包括卡合槽及滑槽，所述滑槽的延伸方向平行于所述轴向，所述卡合槽连通所述滑槽且垂直于所述轴向，配置在所述第一轮毂的所述多个第一扇叶是错位于配置在所述第二轮毂的所述多个第二扇叶。

2.根据权利要求1所述的散热模块，还包括第一壳体及第二壳体，所述第二壳体可滑动地配置于所述第一壳体外，且所述第二壳体与所述第一壳体形成内部空间，所述第一风扇及所述第二风扇位于所述内部空间中且分别可转动地连接所述第一壳体及所述第二壳体。

3.根据权利要求2所述的散热模块，其中当所述第一壳体重合于所述第二壳体，所述内部空间的高度相对缩减，且所述第一壳体及所述第二壳体分别沿所述轴向带动所述第一轮毂与所述第二轮毂相互重合。

4.根据权利要求2所述的散热模块，其中当所述第一壳体分离于所述第二壳体，所述内部空间的高度相对增加，且所述第一壳体及所述第二壳体分别沿所述轴向带动所述第一轮毂与所述第二轮毂相互分离。

5.根据权利要求1所述的散热模块，还包括马达，连接所述第一轮毂，并用以驱动所述第一轮毂及所述第二轮毂旋转。

6.根据权利要求1所述的散热模块，其中当所述第一风扇及所述第二风扇朝第一转动方向旋转时，所述第一轮毂的插销卡固于所述卡合槽，以使所述第一轮毂重合于所述第二轮毂，且所述多个第一扇叶及所述多个第二扇叶相互重合。

7.根据权利要求6所述的散热模块，其中当所述第一风扇及所述第二风扇朝第二转动方向旋转时，所述第一轮毂的插销沿垂直于所述轴向的水平方向离开所述卡合槽，并移入所述滑槽，以使所述第一轮毂沿所述滑槽分离于所述第二轮毂，且所述多个第一扇叶及所述多个第二扇叶相互分离，所述第一转动方向相反于所述第二转动方向。

8.根据权利要求2所述的散热模块，还包括转动轴，可转动地配置在所述第二壳体上且连接所述第二轮毂。

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