CN113530859B - 离心式散热风扇 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离心式散热风扇，包括壳体以及叶轮。壳体具有至少一入风口。叶轮沿一轴向可旋转地组装于壳体内，叶轮具有轮毂与环绕轮毂配置的多个扇叶，入风口位于轴向上且正对于轮毂。各扇叶具有相邻于入风口的折翼，折翼从扇叶的叶面朝向相邻的另一扇叶延伸，且折翼具有斜面，斜面沿叶轮的径向而面对入风口的周缘。

Description

离心式散热风扇

技术领域

本发明涉及一种散热风扇，尤其涉及一种离心式散热风扇。

背景技术

一般而言，为了提升笔记本电脑内的散热效果，不外乎采用降低系统热阻或是提升其内散热风扇的效能。然因笔记本电脑的外观朝向轻薄化且不喜太多的散热孔，因此导致系统热阻较大，进而使散热风扇的吸风量减少，而让外部环境的空气不易进入系统以产生散热所需的热对流。

同时，现有离心式风扇的叶片之间气隙较大，也因此不易控制气流而容易造成回流，以致风压不足，从而影响散热效率。再者，一旦增大入风口而提高入风量的同时，若扇叶并未提供对应的结构，则也容易造成漏风等情形。

据此，在现有系统热阻已存在的情形下，势必针对散热风扇的风压与风量提供有效地提升手段，方能有效解决上述问题。

发明内容

本发明是针对一种离心式散热风扇，其通过扇叶的叶型与壳体的入风口产生对应，以兼具高入风量与高风压而能提高其散热效能。

根据本发明的实施例，离心式散热风扇，包括壳体以及叶轮。壳体具有至少一入风口。叶轮沿一轴向可旋转地组装于壳体内，叶轮具有轮毂与环绕轮毂配置的多个扇叶，入风口位于轴向上且正对于轮毂。各扇叶具有相邻于入风口的折翼，折翼从扇叶的叶面朝向相邻的另一扇叶延伸，且折翼具有斜面，斜面沿叶轮的径向而面对入风口的周缘。

基于上述，离心式散热风扇通过在扇叶邻近入风口处形成折翼，且使折翼具有面对入风口周缘的斜面，如此一来，折翼的斜面还能与入风口搭配而形成将壳体外部的气流引至壳体之内的导引结构，故而折翼的存在及其与入风口的适配性质能有效地提高离心式散热风扇的入风量。同时，由于折翼的弯折方向是朝相邻的另一扇叶延伸，因此对于叶轮整体而言，这些折翼将会对壳体的内部提供遮蔽效果，也就是让已被吸入壳体内部的气流能持续地被保留在壳体之内进行加压，直至从出风口传出。

换句话说，现有将入风口予以扩大而欲导致的提高风量效果若搭配现有叶轮，则面临到的即是上述漏风的情形会随之产生，同时对壳体内的气流加压效果也有线。但，若改以搭配本发明的离心式散热风扇的叶轮，则因应上述扇叶的折翼叶型特征，便能提供将外部气流导入壳体内的效果，也能有效地对壳体内的气流进行加压，以有效改善上述漏风的情形发生，并进而提高离心式散热风扇的运作效率。

附图说明

图1是依据本发明一实施例的离心式散热风扇的爆炸图；

图2A是图1的离心式散热风扇的扇叶的立体视图；

图2B是图1的离心式散热风扇的局部侧视图；

图3是图1的离心式散热风扇的扇叶的俯视图；

图4A与图4B分别是本发明不同实施例的离心式散热风扇的局部侧视图；

图5A是本发明另一实施例的离心式散热风扇的示意图；

图5B以另一视角示出图5A的离心式散热风扇的局部；

图6是本发明另一实施例的离心式散热风扇的示意图。

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，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

图1是依据本发明一实施例的离心式散热风扇的爆炸图。图2A是图1的离心式散热风扇的扇叶的立体视图。图2B是图1的离心式散热风扇的局部侧视图。在此同时提供直角坐标X-Y-Z以利于构件描述。请同时参考图1与图2A、图2B，在本实施例中，离心式散热风扇100包括壳体120以及叶轮110。壳体120由基座122与顶板121构成，且壳体120具有入风口122a、121a。在此，壳体120的入风口121a、122a分属于顶板121与基座122，而其中与叶轮110存在搭配关系者仅入风口121a，故后续将以入风口121a作为描述对象，但本发明并未以此为限。于另一未示出的实施例中，叶轮也可使其扇叶的叶型与入风口122a进行搭配，而达到与本实施例相同的效果。换句话说，对于离心式散热风扇100而言，其是以轴向L1入风而以径向D1出风作为其运作模式，也就是在叶轮110运转的状态下，壳体120外部的气流会经由入风口121a、122a进入壳体120，并经由出风口122b(顶板121与基座122相互结合而构成)被传出壳体120，因而在此模式之下，使叶轮的扇叶搭配至少任一入风口，皆能产生与本实施例相同的效果。

在本实施例中，叶轮110沿轴向L1可旋转地组装于壳体120内，所述轴向L1平行Z轴，叶轮110具有轮毂111与环绕轮毂111配置的多个扇叶112，入风口121a位于轴向L1上且正对于轮毂111。各扇叶112具有相邻于入风口121a的折翼112a，折翼112a从扇叶112的叶面(main surface)朝向相邻的另一扇叶112延伸，且折翼112a具有斜面V1，斜面V1沿叶轮110的径向D1而面对入风口121a的周缘轮廓。

图3是图1的离心式散热风扇的扇叶的俯视图。请同时参考图2A、图2B与图3，在本实施例中，扇叶112沿径向D1区分为第一区A1、第二区A2与第三区A3，第一区A1连接轮毂111，第二区A2连接在第一区A1与第三区A3之间，折翼112a从第二区A2延伸出，并相对于扇叶112的叶面呈现弯折，且较佳呈现的弯折角为90度。在此，第二区A2沿轴向L1的尺寸大于第一区A1沿轴向L1的尺寸，且第二区A2沿轴向L1的尺寸大于第三区A3沿轴向L1的尺寸。换句话说，仅以单一扇叶112而言，折翼112a所在的第二区A2，其具有较扇叶112的第一区A1、第三区A3为高的状态，亦即代表扇叶112在第二区A2处具有较大的叶面尺寸。此举也相当于，相较于现有近乎等尺寸叶面的扇叶，本实施例的扇叶112的折翼112a实质上应建立在具有较大叶面的局部以利于靠近入风口121a，也就是让扇叶112的局部叶面沿轴向L1扩增之后，再于其上形成折翼112a。图2B保压，风不易出。

进一步地说，将本实施例的叶轮110整体观之，其多个扇叶112实质上座落在同一个平面BS，且本实施例的平面BS平行于X-Y平面，并使前述轴向L1成为平面BS的法线。这些扇叶112在此情形下，其第二区A2的顶部相对于平面BS的高度h1、h2大于第一区A1的顶部相对于平面BS的高度h3，且第二区A2的顶部相对于平面BS的高度h1、h2也会大于第三区A3的顶部相对于平面BS的高度h4，如图2B所示，也就是说，具有折翼112a的第二区A2，其相较于第一区A1与第三区A3要更为接近入风口121a的周缘，进而在叶轮110运转时能造成壳体120外部的气流F1因入风口121a与折翼112a的斜面V1所形成的通道结构而被顺利地导引至壳体120内。

再者，于本实施例中，折翼112a相对于平面BS的高度是沿径向D1而逐渐降低。请同时参考图2B与图3，折翼112a相对于轮毂111的旋转中心(也就是前述轴向L1)而在径向D1上存在外径R2与内径R1(在此以轴向L1为基准，示出折翼112a在径向D1上的两端处的半径作为例示)，且外径R2大于内径R1，对应至图2即能清楚得知，外径R2对应的高度h2小于内径R1对应的高度h1，且是从内径R1处逐渐往外径R2处减少，其中内径R1小于入风口121a的半径R3，且入风口121a的半径R3小于折翼112a的外径R2，也就是折翼112a的局部被顶板121所遮蔽，以此尺寸搭配而形成斜面V1，且使斜面V1能与入风口121a形成导入气流F1的通道结构。同时，也因折翼112a与入风口121a具备上述对应关系，因而对离心式散热风扇100而言，其能使壳体120内的气流不易外漏，而具备风压维持效果。

图4A与图4B分别是本发明不同实施例的离心式散热风扇的局部侧视图。请先参考图4A，与前述实施例不同的是，折翼112a的外径R2小于入风口121a的半径R4，亦即折翼112a完全从入风口121a暴露出，然入风口121a仍与折翼112a的斜面V1形成由壳体120外部朝向壳体120内部的渐缩轮廓，因此在壳体120的出风口122b(示出于图1)或其邻近处，仍能因壳体120的内部气流被排出而顺利地将外部的气流F1经由入风口121a导入壳体120，藉以增加离心式散热风扇100的入风量。

请参考图4B，其与前述实施例不同的是，折翼112a相对于平面BS的高度大于入风口121a相对于平面BS的高度，如图所示折翼112a相对于顶板121存在突出间距G1，而此举能进一步地增大入风量与风压。换句话说，本实施例的扇叶412是让其第二区A21进一步沿轴向L1扩展叶面，而使折翼112a得以突出于入风口121a，然与前述实施例不变的是，折翼112a的斜面V1仍能与入风口121a的周缘相互对应以形成渐缩轮廓，而同样有利于将壳体120的外部气流F1导引入壳体120。

基于上述实施例，总的来说，本发明的叶轮110在其扇叶112或412的第二区A2或A21沿轴向L1扩展，以让其上的折翼112a得以邻近入风口121a，并进而使折翼112a的斜面V1得以与入风口121a的周缘接近而形成渐缩轮廓，藉以提升离心式散热风扇100的入风量与风压。同时，折翼112a沿径向D1所具有的外径R2及内径R1，而让设计者能据以调整至所需的入风量与风压。在此，离心式散热风扇100的入风量正比于内径R1，离心式散热风扇100的风压反比于内径R1。简单的说，请参考图3，当折翼112a的内径R1越小时，代表折翼112a的径向尺寸越大，如图所示内径R5，其相当于新增了如斜线所示出的区域，对于壳体120的内部空间而言，上述形成的折翼112b相当于增加了遮蔽内部空间的面积，也提高对内部空间的气流的保持率，如此便能提高离心式散热风扇100的风压。

在本实施例的离心式散热风扇100中，其入风口121a的直径小于轮叶110的直径，且以入风口121a的直径是以叶轮110的直径的80％为例，在此基础上，若搭配以现有技术的叶轮，则当欲进一步增大入风量而加大入风口时，便会面临到叶轮的扇叶无法配合而导致漏风情形产生。反之，若搭配本发明上述实施例的叶轮110，即其扇叶112或412是具有折翼112a者，则可望进一步缩减叶轮110与壳体120在入风口121a处的间距。换句话说，本发明的叶轮110通过扇叶112或412上的折翼112a，而使原本的固定式遮蔽结构(即顶板121在入风口121a周缘的局部实体)改为活动式的遮蔽结构(即折翼112a)，以在扩大入风口而提高入风量的同时也能兼具所需的风压。类似地，即使毋须扩大入风口，具有折翼112a的扇叶112也能达到加大入风量与风压的效果。

图5A是本发明另一实施例的离心式散热风扇的示意图。图5B以另一视角示出图5A的离心式散热风扇的局部。请同时参考图5A与图5B，在本实施例的叶轮210中，各扇叶212的折翼212a从扇叶212的叶面朝向相邻的另一扇叶212延伸并连接至所述另一扇叶212的另一折翼212a，以使叶轮210的这些折翼212a彼此连接而呈环形，而呈环形的折翼212a也同样具有斜面V2以对应朝向壳体120的入风口121a(示出于图1)，因而在能达到前述实施例相同的效果的同时，叶轮210也因此能有效提高其结构强度。在此并未限制折翼212a的连接形式，其可通过金属扇叶于冲压过程中形成的扣件而逐一扣接，也可通过模内射出而以塑料材料衔接起这些扇叶212所形成。当然，扇叶212即其折翼212a也可皆由塑料材料以一次性射出成型而完成。

图6是本发明另一实施例的离心式散热风扇的示意图。请参考图6，本实施例的叶轮310中，配置于轮毂111的扇叶312已具备前述实施例的相关特征，例如彼此相邻的折翼312a相互邻接而呈环状，且其同样具有对应入风口121a的斜面V3，而不同的是，本实施例的扇叶312还具有破折叶缘312c与另一折翼312b，其中破折叶缘312c实质上位于扇叶312的第三区A3(如图2A、图2B所示)，折翼312b与破折叶缘312c分别处于第三区A3的不同边缘(破折叶缘312c邻接在一对折翼312b之间)，其中折翼312b相对于叶轮310的旋转方向(如图所示逆时针箭号)而呈后掠设计。在此，扇叶312与破折叶缘312c、折翼312b是由金属板件冲压、弯折而成。据此，本实施例的扇叶312除保有前述实施例的特征与效果外，所述折翼312b与破折叶缘312c还能进一步地将扇叶312末端形成的涡流予以分散且弱化，以降低扇叶312旋转对周遭空气造成的扰动，进而达到提高运作效率及降噪的效果。

综上所述，在本发明的上述实施例中，离心式散热风扇通过在扇叶邻近入风口处形成折翼，且使折翼具有面对入风口周缘的斜面，如此一来，折翼的斜面还能与入风口搭配而形成将壳体外部的气流引至壳体之内的导引结构，故而折翼的存在及其与入风口的适配性质能有效地提高离心式散热风扇的入风量。同时，由于折翼的弯折方向是朝相邻的另一扇叶延伸，因此对于叶轮整体而言，这些折翼将会对壳体的内部提供遮蔽效果，也就是让已被吸入壳体内部的气流能持续地被保留在壳体之内进行加压，直至从出风口传出。此外，设计者可针对所需入风量与风压的不同需求而对应调整折翼的内径尺寸、外径尺寸，以及折翼相对于扇叶所在平面的高度。

换句话说，现有将入风口予以扩大而欲导致的提高风量效果若搭配现有叶轮，则面临到的即是上述漏风的情形会随之产生，同时对壳体内的气流加压效果也有线。但，若改以搭配本发明的离心式散热风扇的叶轮，则因应上述扇叶的折翼叶型特征，便能提供将外部气流导入壳体内的效果，也能有效地对壳体内的气流进行加压，以有效改善上述漏风的情形发生，并进而提高离心式散热风扇的运作效率。

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 (13)

1.一种离心式散热风扇，其特征在于，包括：

壳体，具有至少一入风口；以及

叶轮，沿轴向可旋转地组装于所述壳体内，所述叶轮具有轮毂与环绕所述轮毂配置的多个扇叶，所述入风口位于所述轴向上且正对于所述轮毂，各所述扇叶具有相邻于所述入风口的折翼，所述折翼从所述扇叶的叶面朝向相邻的另一扇叶延伸，且所述折翼具有斜面，所述斜面沿所述叶轮的径向而面对所述入风口的周缘且相对于所述叶轮的径向呈倾斜，所述斜面与所述入风口形成通道结构而导引外部气流至所述壳体内。

2.根据权利要求1所述的离心式散热风扇，其特征在于，所述入风口的直径小于所述叶轮的直径。

3.根据权利要求1所述的离心式散热风扇，其特征在于，所述扇叶沿所述径向区分为第一区、第二区与第三区，所述第一区连接所述轮毂，所述第二区连接在所述第一区与所述第三区之间，所述折翼从所述第二区延伸出。

4.根据权利要求3所述的离心式散热风扇，其特征在于，所述第二区沿所述轴向的尺寸大于所述第一区沿所述轴向的尺寸，且所述第二区沿所述轴向的尺寸大于所述第三区沿所述轴向的尺寸。

5.根据权利要求3所述的离心式散热风扇，其特征在于，所述多个扇叶坐落于同一平面，所述第二区的顶部相对于所述平面的高度大于所述第一区的顶部相对于所述平面的高度，且所述第二区的顶部相对于所述平面的高度大于所述第三区的顶部相对于所述平面的高度。

6.根据权利要求5所述的离心式散热风扇，其特征在于，所述折翼相对于所述平面的高度沿所述径向而降低。

7.根据权利要求5所述的离心式散热风扇，其特征在于，所述折翼相对于所述平面的高度大于所述入风口相对于所述平面的高度。

8.根据权利要求3所述的离心式散热风扇，其特征在于，所述第三区远离所述轮毂的一端还具有破折叶缘。

9.根据权利要求8所述的离心式散热风扇，其特征在于，所述第三区还具有至少一另一折翼，所述另一折翼与所述破折叶缘分别处于所述第三区的不同边缘，所述另一折翼相对于所述叶轮的旋转方向而呈后掠设计。

10.根据权利要求1所述的离心式散热风扇，其特征在于，所述折翼沿所述径向具有外径与内径，所述外径大于所述内径，所述内径小于所述入风口的半径，且所述入风口的半径小于所述外径。

11.根据权利要求1所述的离心式散热风扇，其特征在于，所述折翼沿所述径向具有外径与内径，所述外径大于所述内径，且所述外径小于所述入风口的半径。

12.根据权利要求1所述的离心式散热风扇，其特征在于，所述折翼沿所述径向具有外径与内径，所述外径大于所述内径，所述离心式散热风扇的入风量正比于所述内径，所述离心式散热风扇的风压反比于所述内径。

13.根据权利要求1所述的离心式散热风扇，其特征在于，所述折翼从所述扇叶的叶面朝向相邻的另一扇叶延伸并连接至所述另一扇叶的另一折翼，以使所述叶轮的所述折翼彼此连接而呈环形。