CN111749926A - 风扇模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种风扇模块，包括轮体与多个叶片。轮体具有旋转轴，且轮体沿旋转轴可伸缩而具有伸张状态与收缩状态。叶片分别设置于轮体且随轮体以旋转轴进行旋转。各叶片的至少局部具可挠性，以随轮体的伸张状态或收缩状态而改变各叶片的弯折状态。轮体在伸张状态时各叶片沿旋转轴的轴向尺寸，大于轮体在收缩状态时各叶片沿旋转轴的轴向尺寸。

Description

风扇模块
技术领域
本发明涉及一种风扇模块。
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。
以设置有散热风扇的电子产品为例，散热风扇的体积通常需随着产品机体而进行适应调整甚至缩减，然一旦面临较高放热的电子元件时，上述举措便明显无法符合散热需求，反之亦然。
为此，现今发展出可调整厚度的散热风扇，其是结合两组马达及两组扇叶，以因应电子产品在不同高功耗运作时所需。然而，现有的散热风扇尚存在转速匹配问题，无论在加速或减速过程中，扇叶容易产生共振以及噪音问题。同时，也因其结合两组马达及扇叶，故还具有结构复杂及耗电量大的问题。
发明内容
本发明提供一种风扇模块，其具备可变叶片尺寸与腔室体积，以因应不同的散热需求。
本发明的风扇模块，包括轮体(wheel body)与多个叶片(blade)。轮体具有旋转轴，且轮体沿旋转轴可伸缩而具有伸张状态与收缩状态。叶片分别设置于轮体且随轮体以旋转轴进行旋转。各叶片的至少局部具可挠性，以随轮体的伸张状态或收缩状态而改变各叶片的弯折状态。轮体在伸张状态时各叶片沿旋转轴的轴向尺寸，大于轮体在收缩状态时各叶片沿旋转轴的轴向尺寸。
在本发明的一实施例中，上述的轮体包括第一轮毂、第一轮盘、第二轮毂与第二轮盘。第一轮盘配置于第一轮毂，第一轮毂与第二轮毂彼此沿旋转轴可移动地套接在一起，第二轮盘配置于第二轮毂。各叶片沿旋转轴的轴向依序具有彼此连接的多个区域，且这些区域的首位与末位分别连接第一轮盘与第二轮盘。
在本发明的一实施例中，上述的这些区域区分为第一类与第二类，属于第二类的区域具可挠性，且属于第一类的区域邻接属于第二类的区域。
在本发明的一实施例中，上述属于第二类的区域的韧度大于属于第一类的区域的韧度，且属于第二类的区域相对于第一轮毂及第二轮毂保持间隙。
在本发明的一实施例中，上述属于第一类的区域且位于首位或末位者，连接第一轮毂或连接第二轮毂。
在本发明的一实施例中，上述的第一轮毂或第二轮毂还具有连接层，以与属于第二类的区域连接。连接层具可挠性，且连接层的韧度与属于第二类的区域的韧度一致。
在本发明的一实施例中，上述的属于第一类的区域的面积大于属该第二类的区域的面积。
在本发明的一实施例中，上述的属于第一类的区域的面积等于属该第二类的区域的面积。
在本发明的一实施例中，上述的属于第一类的区域的面积小于属该第二类的区域的面积。
在本发明的一实施例中，上述的第一轮毂与第二轮毂的其中之一具有导引柱，而第一轮毂与第二轮毂的其中之另一具有导引槽。导引柱耦接于导引槽，以使第一轮毂与第二轮毂沿旋转轴相对移动。
在本发明的一实施例中，上述的导引槽平行旋转轴。
在本发明的一实施例中，上述的导引槽相对于旋转轴呈倾斜。
在本发明的一实施例中，上述的导引槽相对于旋转轴的夹角角度，与第一轮毂及第二轮毂在收缩状态或在伸张状态时以旋转轴为基准的相对旋转角度一致。
在本发明的一实施例中，在上述相邻两区域的连接处，其中一区域具有至少一凸肋，其中之另一区域具有至少一开槽，凸肋可旋转地扣持于开槽，而在所述相邻两区域的连接处产生弯折。
在本发明的一实施例中，上述相邻两区域的连接处的弯折量大于属于第二类的区域的可变形量。
在本发明的一实施例中，上述的各叶片包括连接在第一轮盘与第二轮盘之间的可挠材，以及被可挠材包覆的刚性材，以使可挠材未包覆刚性材的区域相对于可挠材包覆刚性材的区域产生弯折。
在本发明的一实施例中，上述的风扇模块还包括至少一动力源，连接旋转轴，用以驱动轮体与叶片旋转，或用以驱动轮体伸缩。
在本发明的一实施例中，上述的各叶片的整体是由具可挠性的单一材质所制成。
在本发明的一实施例中，上述的各叶片通过至少一折线区分为不同区域。
在本发明的一实施例中，上述的轮体在伸张状态时各叶片在平面上的正投影面积，大于轮体在收缩状态时各叶片在平面上的正投影面积，其中旋转轴位于平面。
基于上述，由于风扇模块的轮体具有沿旋转轴可伸缩的状态变化，同时也因叶片的局部具有可挠性，因此叶片沿旋转轴的轴向尺寸将会随着轮体的伸张状态或收缩状态而扩增或缩减。换句话说，使用者能依据散热需求而对应调整轮体的伸张状态或收缩状态，且因此改变风扇腔室的体积，同时据以控制叶片的抓风面积，进而控制风扇模块的风量。据此，风扇模块将不再受限于电子产品的机体空间，而得以提高其适用性。
附图说明
图1A是依据本发明一实施例的风扇模块的示意图；
图1B是图1A的风扇模块于另一状态的示意图；
图2A是图1A的风扇模块的侧视图；
图2B是图1B的风扇模块的侧视图；
图3是图1A的风扇模块的局部示意图；
图4A以俯视视角示出图1A的风扇模块的局部；
图4B示出图4A的风扇模块的简单侧视图；
图5是本发明另一实施例的风扇模块的局部侧视图；
图6A是本发明另一实施例的风扇模块的局部侧视图；
图6B是图6A的风扇模块沿剖面B-B的局部剖视图；
图7与图8分别是本发明不同实施例的风扇模块的示意图。
附图标记说明
100:风扇模块
110：轮体
111：第一轮盘
112：第一轮毂
112a：导引柱
113：第二轮盘
113a：刚性本体
113b：连接层
114：第二轮毂
114a：导引槽
120、220、320、420、520：叶片
121、122、221、222、321、322：区域
121a、121b、122a、122b：侧缘
123：弯折
130：驱动件
140：动力源
321a：凸肋
322a：开槽
521、522、523、524：区域
525：折线
A1：可挠材
A2：刚性材
C1：旋转轴
C2：轴向
d1、d2、d3、d4：轴向尺寸
G1：间隙
P1：平面
θ1：旋转角
θ2：倾斜角
具体实施方式
图1A是依据本发明一实施例的风扇模块的示意图。图1B是图1A的风扇模块于另一状态的示意图。请同时参考图1A与图1B，在本实施例中，风扇模块100包括轮体110、多个叶片120、驱动件130以及动力源140。轮体110具有旋转轴C1且沿旋转轴C1可伸缩。叶片120分别设置于轮体110且随轮体110以旋转轴C1进行旋转。各叶片120的至少局部具可挠性，以随轮体110的伸缩状态而改变各叶片120的弯折状态。动力源140例如是马达，其通过驱动件130而连接旋转轴C1，以驱动轮体110与叶片120旋转，也能用以驱动轮体110进行伸缩。
进一步地说，本实施例的轮体110包括第一轮毂112、第一轮盘111、第二轮毂114与第二轮盘113。第一轮盘111配置于第一轮毂112，第一轮毂112与第二轮毂114彼此沿旋转轴C1可移动地套接在一起，第二轮盘113配置于第二轮毂114。各叶片120沿旋转轴C1的轴向依序具有彼此连接的多个区域121、122，其中区域121以其侧缘121a连接第一轮盘111，区域122以其侧缘122a连接第二轮盘113。再者，叶片120的区域122具有可挠性(区域121则否)，因此将区域121视为第一类，区域122视为第二类，且彼此邻接。
据此，随着第一轮毂112(及第一轮盘111)相对于第二轮毂114(及第二轮盘113)沿旋转轴C1产生相对移动，具可挠性的区域122便会因应地改变其变形(弯折)程度。图2A是图1A的风扇模块的侧视图。图2B是图1B的风扇模块的侧视图。请先参考图1A与图2A，所示风扇模块100的轮体110是处于伸张状态，此时第一轮盘111与第二轮盘113之间的相对距离，也相当于是叶片120沿旋转轴C1的轴向尺寸d1。请再参考图1B与图2B，所示风扇模块100的轮体110是处于收缩状态，此时第一轮盘111与第二轮盘113之间的相对距离，也相当于是叶片120沿旋转轴C1的轴向尺寸d2，其中轴向尺寸d1大于轴向尺寸d2。换句话说，轮体110在伸张状态时叶片120在平面P1上的正投影面积，大于轮体110在收缩状态时叶片120在平面P1上的正投影面积，其中旋转轴C1位于平面P1。
由此可知，随着第一轮毂112(及第一轮盘111)远离第二轮毂114(及第二轮盘113)，叶片120也随之被伸张，进而导致提高进入风扇模块100的气体流量，也就是相当于叶片120的抓风量能因此提升。同时此举也可视为，在轮体110伸缩的过程中，同时也是对第一轮盘111与第二轮盘113之间，也就是对进入风扇模块100的气流进行驱动及压缩的空间(视为风扇腔室)，也因此而扩增或缩减。
正由于区域122具可挠性，因此本实施例的风扇模块100需进一步地调整相关结构设置。图3是图1A的风扇模块的局部示意图。请参考图3，在本实施例中，属于第二类的区域122的韧度大于属于第一类的区域121的韧度，且属于第二类的区域122的侧缘122b相对于第一轮毂112及第二轮毂114保持间隙G1，据以让叶片120在区域122处能顺利地产生形变。反观区域121，其可视为不产生形变的刚性结构而用以带动区域122，故区域121的侧缘121b是直接连接至第一轮毂112。据此，叶片120在区域121、122之间得以形成弯折123，也就是图中所示出的折线。
此外，请再参考图2A，在本实施例中，第二轮盘113包括刚性本体113a与连接层113b，其中连接层133b与叶片120的区域122实质上以相同材质制成而具彼此一致的可挠性及韧性。此举相当于让连接层133b与区域122能以软质材料进行二次射出成型而一同制成，除能简化制作工艺外，连接层133b也能因其可挠性而作为区域122与刚性本体133a之间的缓冲，并得以抵消或吸收叶片120变形量，且有利于组装。
请再参考图2A与图2B，在本实施例中，叶片120的区域121具有沿旋转轴C1的轴向尺寸d3，区域122具有沿旋转轴C1的轴向尺寸d4，其中轴向尺寸d3大于轴向尺寸d4，也相当于属于第一类的区域121的面积大于属于第二类的区域122的面积。惟，本发明并未对此设限，在另外未示出的实施例中，属于第一类的区域的面积等于属于第二类的区域的面积，或属于第一类的区域的面积小等于属于第二类的区域的面积。
图4A以俯视视角示出图1A的风扇模块的局部。图4B示出图4A的风扇模块的简单侧视图。请同时参考图4A与图4B，需先提及的是，图4A将第一轮毂112与第一轮盘111予以省略，以能清楚地辨识叶片120的状态变化。在本实施例中，为使轮体110能顺利地伸缩，本实施例的第一轮毂112还具有导引柱112a，而第二轮毂114还具有导引槽114a，其中导引柱112a耦接于导引槽114a，以使第一轮毂112与第二轮毂114沿旋转轴C1相对移动的同时也存在相对旋转。在此，导引槽114a相对于旋转轴C1呈倾斜而具有倾斜角θ2，以在导引柱112a与导引槽114a相对移动且远离时，造成第一轮毂112(及第一轮盘111)与第二轮毂114(及第二轮盘113)也会在彼此远离的过程中产生旋转角θ1，其中以虚线示出的叶片120的侧缘122a代表轮体110在收缩状态时叶片120的对应位置。在此并未限定旋转角的发生对象，其可仅为第一轮毂112与第一轮盘111，也可仅为第二轮毂114与第二轮盘113，也可使第一轮毂112(及第一轮盘111)与第二轮毂114(及第二轮盘113)同时产生旋转角，且角度和为θ1。
需说明的是，上述导引柱112a与导引槽114a并未限定其配置，其也可进行互换配置于第二轮毂114与第一轮毂112。此外，在另一未示出的实施例中，导引槽可平行于旋转轴，据以让第一轮毂112(及第一轮盘111)与第二轮毂114(及第二轮盘113)仅沿旋转轴C1移离或靠近，而不产生旋转角。
图5是本发明另一实施例的风扇模块的局部侧视图。请参考图5，与前述实施例不同的是，叶片220包括连接在第一轮盘111与第二轮盘113之间的可挠材A1，以及被可挠材A1包覆其内的刚性材A2，以使可挠材A1未包覆刚性材A2的区域222相对于可挠材A1包覆刚性材A2的区域221产生弯折。此举同样能达到与前述实施例相同的效果。
图6A是本发明另一实施例的风扇模块的局部侧视图。图6B是图6A的风扇模块沿剖面B-B的局部剖视图。请同时参考图6A与图6B，在本实施例中，叶片320包括区域321与区域322，其中区域322具有可挠性，一如前述实施例。不同的是，两区域321、322的连接处，区域321具有凸肋321a，区域322具有开槽322a，且凸肋321a沿轴向C2可旋转地扣持于开槽322a，以在两区域321、322的连接处产生弯折，其中为了确保叶片320能顺利在连接处产生弯折，因此需对可变形的区域322予以限定，也就是让连接处的弯折量大于区域322的可变形量。由此得知，前述实施例也能依据本实施例予以进一步限定。
图7与图8分别是本发明不同实施例的风扇模块的示意图。请先参考图7，在本实施例中，叶片420的整体皆是由具可挠性的单一材质所制成，且据以形成无折痕的叶面。请再参考图8，叶片520包括多个区域521、522、523与524，依序排列在第一轮盘111与第二轮盘113之间，且相邻的区域是以折线525予以分隔，其中位于首位的区域521及位于末位的区域524分别连接第一轮盘111与第二轮盘113。还需说明的是，在此并未限定这些区域521～524的可挠性与否，其可依据需求而予以适当地调整。惟不变的是，若是属于第二类(具可挠性)的区域时，则其需与第一轮毂112与第二轮毂114保持间隙(如前述间隙G1)，而若是属于第一类(刚性)的区域时，其仅在首位(例如区域521)或末位(例如区域524)方需与第一轮毂112与第二轮毂114连接。
综上所述，在本发明的上述实施例中，由于风扇模块的轮体具有沿旋转轴可伸缩的状态变化，同时也因叶片的局部具有可挠性，因此叶片沿旋转轴的轴向尺寸将会因轮体的伸缩变化而随之扩增或缩减。再者，叶片可区分为至少两个区域，排列在第一轮盘与第二轮盘之间，其中位于首位即位于末位的区域方与第一轮盘及第二轮盘连接，而区域具可能性与否可依据需求而予以适当调整，惟不变的是，具可挠性的区域尚须与第一轮毂或第二轮毂保持间隙，以使其能顺利地变形而不受局限。
换句话说，使用者能依据散热需求而对应调整轮体的伸缩状态，且因此改变风扇腔室的体积，同时据以控制叶片的抓风面积，进而控制风扇模块的风量。据此，风扇模块将不再受限于电子产品的机体空间，而得以提高其适用性。

Claims (20)

1.一种风扇模块，包括：
轮体，具有旋转轴，且所述轮体沿所述旋转轴可伸缩而具有伸张状态与收缩状态；以及
多个叶片，分别设置于所述轮体，所述多个叶片随所述轮体同以所述旋转轴进行旋转，其中各所述叶片的至少局部具可挠性，以随所述轮体的所述伸张状态或所述收缩状态而改变各所述叶片的弯折状态，其中所述轮体在所述伸张状态时各所述叶片沿所述旋转轴的轴向尺寸，大于所述轮体在所述收缩状态时各所述叶片沿所述旋转轴的轴向尺寸。
2.根据权利要求1所述的风扇模块，其中所述轮体包括：
第一轮毂；
第一轮盘，配置于所述第一轮毂；
第二轮毂，所述第一轮毂与所述第二轮毂彼此沿所述旋转轴可移动地套接在一起；以及
第二轮盘，配置于所述第二轮毂，其中各所述叶片沿所述旋转轴的轴向依序具有彼此连接的多个区域，且所述多个区域的首位与末位分别连接所述第一轮盘与所述第二轮盘。
3.根据权利要求2所述的风扇模块，其中所述多个区域区分为第一类与第二类，属于所述第二类的所述区域具可挠性，且属于所述第一类的所述区域邻接属于所述第二类的所述区域。
4.根据权利要求3所述的风扇模块，其中属于所述第二类的所述区域的韧度大于属于所述第一类的所述区域的韧度，且属于所述第二类的所述区域相对于所述第一轮毂及所述第二轮毂保持间隙。
5.根据权利要求3所述的风扇模块，其中属于所述第一类的所述区域且位于所述首位或所述末位者，连接所述第一轮毂或连接所述第二轮毂。
6.根据权利要求5所述的风扇模块，其中所述第一轮毂或所述第二轮毂还具有一连接层，以与属于所述第二类的所述区域连接，所述连接层具可挠性，且所述连接层的韧度与属于所述第二类的所述区域的韧度一致。
7.根据权利要求3所述的风扇模块，其中属于所述第一类的所述区域的面积大于属于所述第二类的所述区域的面积。
8.根据权利要求3所述的风扇模块，其中属于所述第一类的所述区域的面积等于属于所述第二类的所述区域的面积。
9.根据权利要求3所述的风扇模块，其中属于所述第一类的所述区域的面积小于属于所述第二类的所述区域的面积。
10.根据权利要求3所述的风扇模块，其中所述第一轮毂与所述第二轮毂的其中之一具有导引柱，而所述第一轮毂与所述第二轮毂的其中之另一具有导引槽，所述导引柱耦接于所述导引槽，以使所述第一轮毂与所述第二轮毂沿所述旋转轴相对移动。
11.根据权利要求10所述的风扇模块，其中所述导引槽平行所述旋转轴。
12.根据权利要求10所述的风扇模块，其中所述导引槽相对于所述旋转轴呈倾斜。
13.根据权利要求12所述的风扇模块，其中所述导引槽相对于所述旋转轴的夹角角度，与所述第一轮毂及所述第二轮毂在所述收缩状态或在所述伸张状态时以所述旋转轴为基准的相对旋转角度一致。
14.根据权利要求3所述的风扇模块，在相邻两区域的连接处，其中区域具有至少一凸肋，其中之另一区域具有至少一开槽，所述凸肋可旋转地扣持于所述开槽，而在所述相邻两区域的连接处产生弯折。
15.根据权利要求14所述的风扇模块，其中所述相邻两区域的连接处的弯折量大于属于所述第二类的所述区域的可变形量。
16.根据权利要求2所述的风扇模块，其中各所述叶片包括连接在所述第一轮盘与所述第二轮盘之间的可挠材，以及被所述可挠材包覆的刚性材，以使所述可挠材未包覆所述刚性材的区域相对于所述可挠材包覆所述刚性材的区域产生弯折。
17.根据权利要求1所述的风扇模块，还包括至少一动力源，连接所述旋转轴，用以驱动所述轮体与所述多个叶片旋转，或用以驱动所述轮体伸缩。
18.根据权利要求1所述的风扇模块，其中各所述叶片的整体是由具可挠性的单一材质所制成。
19.根据权利要求18所述的风扇模块，其中各所述叶片通过至少一折线区分为不同区域。
20.根据权利要求1所述的风扇模块，其中所述轮体在所述伸张状态时各所述叶片在平面上的正投影面积，大于所述轮体在所述收缩状态时各所述叶片在所述平面上的正投影面积，其中所述旋转轴位于所述平面。
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