CN117189663A - 风扇配件、风扇和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种风扇配件、风扇和电子设备，用于提高风扇的散热能力。风扇配件包括叶顶外环、轮毂和多个叶片，轮毂和多个叶片均位于叶顶外环的内侧，多个叶片均固定连接于叶顶外环和轮毂之间，且环绕轮毂的中心轴间隔设置。其中，每一叶片均包括多个子叶片，沿轮毂的中心轴方向上，多个子叶片串联且间隔排布。

Description

风扇配件、风扇和电子设备

技术领域

本申请涉及散热技术领域，尤其涉及一种风扇配件、风扇和电子设备。

背景技术

风扇因其具有成本低廉和可靠性高等优点，而被广泛应用于电子设备中。随着电子设备技术的突飞猛进，电子设备的功耗节节攀高，导致电子设备发热现象严重，常规的风扇已无法满足电子设备的需求，业内亟需更强更高效的风扇来支撑电子设备的散热需求。

发明内容

本申请提供一种风扇配件、风扇和电子设备，用于提高风扇的散热能力。

第一方面，本申请提供一种风扇配件，包括叶顶外环、轮毂和多个叶片，轮毂和多个叶片均位于叶顶外环的内侧，多个叶片均固定连接于叶顶外环和轮毂之间，且环绕轮毂的中心轴间隔设置；

其中，每一叶片均包括多个子叶片，沿轮毂的中心轴方向上，多个子叶片串联且间隔排布。

本申请所示风扇配件用于风扇中，且风扇正常工作时，由于叶片包括多个子叶片，多个子叶片环绕轮毂的中心轴间隔设置，任意相邻两个的子叶片之间会形成压差，气流会在压差的作用下形成射流(或缝隙射流)自相邻两个子叶片之间通过，以使气流在转子的内部发生大转折流动，提高了各个叶片的做功能力，有利于实现风扇的散热性能的提高。

需要了解的是，风扇配件用于风扇中，且风扇正常工作时，由于叶片与壳体之间存在间隙，叶片的压力面处的高压气体会在压差作用下沿着叶片与壳体之间的间隙，经由叶片的翼端面泄露到叶片的吸力面，在叶片的叶顶处形成翼尖涡，造成叶尖泄露，影响风扇130的散热性能。而本申请所示风扇增设叶顶外环，可避免叶尖泄露的问题，有助于提高风扇的散热性能。

一种实施方式中，轮毂的外表面与轮毂的中心轴之间的夹角为第一夹角，叶顶外环的内表面与轮毂的中心轴的夹角为第二夹角，第二夹角的角度等于或大于第一夹角的角度，第一夹角的角度等于或大于零度。

需要了解的是，风扇配件用于风扇中，且风扇正常工作时，由于叶顶外环的存在，气流会自叶顶外环与壳体之间的间隙回流至风扇配件的内部，并在风扇配件的内部形成一股涡流，涡流会不断向下游扩展，进而影响叶片表面的气流流动，降低了风扇的静压效率。而且，在叶片的叶尖位置，气流会同时与叶片的表面和叶顶外环摩擦，导致该处局部气流阻力大，边界层气流容易堆积堵塞流道，降低了风扇的静压效率。

其中，静压效率是指风机产生的风量(Q)和在此风量产生的风压(P)的乘积与此时风机所消耗功率(W)的比值，及P*Q/W。

本实施方式中，第二夹角的角度等于或大于第一夹角的角度，第一夹角的角度等于或大于零度，以便于风扇配件的开模制造，第一夹角和第二夹角的角度与叶片的结构设计相匹配，解决了叶顶外环的存在造成的降低风扇的静压效率的问题。

一种实施方式中，多个子叶片的弦长中的最大弦长为第一弦长，相邻两个子叶片之间的最小距离为第一距离，第一距离与第一弦长的比值在0.5％至5％之间，以增加叶片的做功能力，使得叶片包括多个子叶片所带来的增益远大于由于叶顶外环占用空间所损失的做功能力，有助于提高风扇的散热性能。

其中，子叶片的弦长是指子叶片的前缘点和尾缘点连线的长度。

一种实施方式中，多个子叶片的弦长中的最小弦长为第二弦长，第二弦长与第一弦长的比值在10％至100％之间，以增加叶片的做功能力，使得叶片包括多个子叶片所带来的增益远大于由于叶顶外环占用空间所损失的做功能力，有助于提高风扇的散热性能。

一种实施方式中，沿气体的流动方向上，相邻两个子叶片的重合部分的长度与第二弦长的比值在0至50％之间，以增加叶片的做功能力，使得叶片包括多个子叶片所带来的增益远大于由于叶顶外环占用空间所损失的做功能力，有助于提高风扇的散热性能。

一种实施方式中，任意两个子叶片的弦线之间的夹角的角度在0度至40度之间，以增加叶片的做功能力，有助于提高风扇的散热性能。

一种实施方式中，多个子叶片中最靠近轮毂的顶面的子叶片的攻角的角度在-5度至40度之间，以增加叶片的做功能力，有助于提高风扇的散热性能。

一种实施方式中，相邻两个子叶片分别为前子叶片和后子叶片，前子叶片位于后子叶片靠近轮毂的顶面的一侧。前子叶片的弦长大于后子叶片的弦长，以提高风扇的做功能力，或，前子叶片的弦长小于后子叶片的弦长，以提高风扇的抗分离能力，进而提高风扇的静压效率，或，前子叶片的弦长等于后子叶片的弦长，以同时保证风扇的做功能力和抗分离能力。

一种实施方式中，风扇配件为转子，风扇配件的旋转方向为正向时，即风扇配件沿正向旋转时，后子叶片的前缘位于前子叶片的尾缘的正向。

第二方面，本申请提供一种风扇，包括壳体和转子，转子安装于壳体的内侧，且可相对壳体旋转，其中，转子的结构与上述任一种风扇配件的结构相同。

本申请所示风扇中，转子的叶片包括多个子叶片，且与叶顶外环相配合，可在不需要增加风扇的尺寸的同时，大幅度提高风扇的气动能力和气动效率，提高风扇的散热性能。

一种实施方式中，壳体设有凸环，凸环固定连接于壳体的内表面，且环绕转子设置，凸环位于叶顶外环的底部，并与叶顶外环间隔设置，凸环远离壳体的内表面的一端位于壳体的内表面与叶顶外环内表面之间。凸环的设计可在凸环和叶顶外环之间制造漩涡流动以堵塞回流通道，减少从叶顶外环与壳体之间的气流回流流量，削弱风扇二次流对风扇的气动性能的影响，进一步提高风扇的散热性能。

一种实施方式中，凸环的高度和凸环的宽度均在0mm至2mm之间。

一种实施方式中，凸环的横截面为三角形或梯形，凸环包括相对设置的第一端部和第二端部，第一端部为凸环远离壳体的内表面的端部，第二端部为凸环与壳体的内表面连接的端部，第一端部的宽度小于第二端部的宽度。

一种实施方式中，风扇还包括静叶框，静叶框与壳体固定连接，静叶框包括静叶外环、静叶轮毂和多个静导叶，静叶轮毂和多个静导叶均位于静叶外环的内侧，多个静导叶均固定连接于静叶外环和静叶轮毂之间。

一种实施方式中，静叶外环的结构与叶顶外环的结构相同，静叶轮毂与轮毂的结构相同，静导叶的结构与叶片的结构相同。

静叶框中采用静导叶包括多个子叶片和静叶外环相配合的结构，有助于将气流的旋转动能转为轴向平动动能，减少气流的旋转耗散，增加风扇的风量和压力，有利于提升风扇的散热性能。

第三方面，本申请提供一种风扇，包括壳体、转子和静叶框，转子安装于壳体的内侧，且可相对壳体旋转，静叶框与壳体固定连接，静叶框包括静叶外环、静叶轮毂和多个静导叶，静叶轮毂和多个静导叶均位于静叶外环的内侧，多个静导叶均固定连接于静叶外环和静叶轮毂之间；

其中，静叶外环的结构与上述任一种风扇配件的叶顶外环的结构相同，静叶轮毂与上述任一种风扇配件的轮毂的结构相同，静导叶的结构与上述任一种风扇配件的叶片的结构相同。

本申请所示风扇中，静叶框采用静导叶包括多个子叶片和静叶外环相配合的结构，有助于将气流的旋转动能转为轴向平动动能，减少气流的旋转耗散，增加风扇的风量和压力，有利于提升风扇的散热性能。

一种实施方式中，转子的结构与上述任一种风扇配件的结构相同。其中，转子的叶片包括多个子叶片，且与叶顶外环相配合，可在不需要增加风扇的尺寸的同时，大幅度提高风扇的气动能力和气动效率，提高风扇的散热性能。

第四方面，本申请提供一种电子设备，包括处理器和上述任一种风扇，处理器与风扇电连接，且用于驱动风扇工作。

本申请所示电子设备中，风扇配件的叶片包括多个子叶片，且与叶顶外环相配合，可在不需要增加风扇的尺寸的同时，大幅度提高风扇的气动能力和气动效率，提高风扇的散热性能，进而有助于提高电子设备的散热性能，保证电子设备的使用可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例所需要使用的附图进行说明。

图1是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2是图1所示电子设备的风扇的结构示意图；

图3是图2所示风扇沿I-I处剖开后的结构示意图；

图4是图2所示风扇的分解结构示意图；

图5是图4所示风扇中转子的剖面结构示意图；

图6是气流在多个子叶片的附近流动路径的示意图；

图7、图8和图9均是图4所示风扇中转子的叶片的剖面结构示意图；

图10是图2所示风扇的局部剖面结构示意图；

图11是图10所示风扇中凸环的结构示意图；

图12是图10所示风扇中凸环和叶顶外环处气流的流动路径的示意图；

图13是对比例一和实施例一的风扇的剖面结构示意图；

图14是图13所示对比例一和实施例一的测试结果图；

图15是对比例二和实施例二的风扇的剖面结构示意图；

图16和图17是图15所示对比例二和实施例二的测试结果图；

图18是对比例三和实施例三的风扇的剖面结构示意图；

图19是图18所示对比例三和实施例三的风扇的仿真结果图；

图20是图18所示对比例三和实施例三的测试结果图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种电子设备100的结构示意图。

电子设备100可为计算机、路由器、交换机和服务器等需要进行散热的设备。电子设备100包括外壳110、处理器120和风扇130，处理器120和风扇130均收容于外壳110的内侧。处理器120和风扇130电连接。处理器120可驱动风扇130工作，以将外壳110内侧的热量输出至外壳110的外侧，实现对外壳110内侧的散热。

请参阅图2至图4，图2是图1所示电子设备100的风扇130的结构示意图，图3是图2所示风扇130沿I-I处剖开后的结构示意图，图4是图2所示风扇130的分解结构示意图。其中，沿I-I处剖开是指沿I-I线所在的平面剖开。

本实施例中，风扇130为轴流风扇130。风扇130具有中心轴O，风扇130关于中心轴O中心对称。风扇130包括静叶框10、壳体20、转子30和电机(图未示)。壳体20与静叶框10固定连接，转子30安装于壳体20的内侧，电机安装于静叶框10和转子30的内侧，且与处理器120电连接。电机可在处理器120的驱动下，驱动转子30相对壳体20旋转，以实现风扇130的散热功能。

应当理解的是，依据气流在风扇130内的流动方式，风扇130的类型可分为轴流风扇、离心风扇和混流风扇三种类型。在其他一些实施例中，风扇130也可以为离心风扇或混流风扇，本申请对风扇130的类型不做具体限制。

需要说明的是，本申请实施例描述风扇130时所提及的“顶”、“底”、“内”和“外”等方位词，均是以图2所示风扇130进行的描述，以静叶框10朝向壳体20的方位为“顶”，以壳体20朝向静叶框10的方位为“底”，以朝向风扇130的中心轴O的方位为“内”，以远离风扇130的中心轴O的方位为“外”，其并不形成风扇130于实际应用场景中的限制。

静叶框10关于中心轴O中心对称。静叶框10包括外框11、静叶轮毂12和多个静导叶13。静叶轮毂12和多个静导叶13均位于外框11的内侧，多个静导叶13固定连接于静叶轮毂12和外框11之间，且彼此间隔。其中，外框11用以与壳体20固定连接，以实现静叶框10与壳体20之间的固定连接。应当理解的是，本申请所提及的“多个”是指两个或三个以上，后文的相关描述可做相同理解。

外框11关于中心轴O中心对称。外框11包括安装板111和静叶外环112，静叶外环112固定连接于安装板111的顶面。本实施例中，安装板111呈方形板体，静叶外环112呈圆筒形。其中，安装板111和静叶外环112均关于中心轴O中心对称。示例性的，安装板111和静叶外环112一体成型。在其他一些实施例中，安装板111和静叶外环112也可以通过组装方式组装成一体化结构件。

静叶轮毂12位于静叶外环112的内侧，且与静叶外环112间隔设置。具体的，静叶轮毂12的内侧设有安装槽(图未标)，安装槽的开口位于静叶轮毂12的顶面。本实施例中，静叶轮毂12呈圆柱形。其中，静叶轮毂12的中心轴与中心轴O重合。即，静叶轮毂12的中心轴关于中心轴O中心对称。多个静导叶13均固定连接于静叶外环112的内表面和静叶轮毂12的外表面之间，且环绕中心轴O间隔设置。

壳体20固定连接于外框11，以实现壳体20与静叶框10之间的固定连接。本实施例中，壳体20关于中心轴O中心对称。壳体20包括固定板21、外环壳22和内环壳23。外环壳22和内环壳23均固定连接于固定板21的底面，内环壳23安装于外环壳22的内侧，且与外环壳22间隔设置。其中，外环壳22固定连接于静叶外环112，以实现静叶框10和壳体20之间的固定连接。

本实施例中，固定板21呈方形板体，外环壳22和内环壳23均呈圆筒形。固定板21、外环壳22和内环壳23均关于中心轴O中心对称。示例性的，固定板21、外环壳22和内环壳23一体成型。在其他一些实施例中，固定板21、外环壳22和内环壳23也可以通过组装方式组装成一体化结构件。

固定板21设有通风口211，通风口211的开口位于固定板21的顶面。通风口211沿固定板21的厚度方向贯穿固定板21。示例性的，通风口211为圆形孔，通风口211关于中心轴O中心对称。外环壳22固定连接于固定板21的底面的边缘区域，内环壳23固定连接于固定板21的底面的中间区域。其中，内环壳23的高度小于外环壳22的高度。

转子30安装于外环壳22的内侧，且与外环壳22间隔设置。本实施例中，转子30关于中心轴O中心对称。转子30包括叶顶外环31、轮毂32和多个叶片33，轮毂32和多个叶片33均位于叶顶外环31的内侧，多个叶片33均固定连接于叶顶外环31和轮毂32之间，且彼此间隔。

叶顶外环31关于中心轴O中心对称。本实施例中，叶顶外环31呈圆筒状。具体的，叶顶外环31位于外环壳22和内环壳23之间，且与外环壳22和内环壳23均间隔设置。转子30相对壳体20旋转时，叶顶外环31可在外环壳22和内环壳23之间相对壳体20旋转。

需要了解的是，转子30相对壳体20旋转时，由于叶片33与外环壳22之间存在间隙，叶片33的压力面处的高压气体会在压差作用下沿着叶片33与外环壳22之间的间隙，经由叶片33的翼端面泄露到叶片33的吸力面，在叶片33的叶顶处形成翼尖涡，造成叶尖泄露，影响风扇130的散热性能。而本申请所示风扇130增设叶顶外环31，可避免叶尖泄露的问题，有助于提高风扇130的散热性能。

轮毂32位于叶顶外环31的内侧，且与叶顶外环31间隔设置。轮毂32的中心轴与中心轴O重合。即，轮毂32关于中心轴O中心对称。本实施例中，轮毂32呈圆锥台形。具体的，轮毂32盖合静叶轮毂12的安装槽，且与静叶轮毂12围合形成收容腔131，收容腔131可收容电机。多个叶片33均固定连接于叶顶外环31的内表面和轮毂32的外表面，且环绕中心轴O间隔设置。电机可驱动轮毂32相对壳体20转动，轮毂32可带动多个叶片33相对壳体20转动，进而叶顶外环31可在多个叶片33的带动下相对壳体20旋转，从而实现转子30相对壳体20的旋转。示例性的，电机可驱动转子30沿正向旋转。在其他一些实施例中，电机也可驱动转子30沿反向旋转。

一种实施方式中，风扇130包括两个风扇配件(图未标)，一个风扇配件为静叶框10，另一个风扇配件为转子30。其中，静叶框10和转子30可以是相同的结构。静叶框10的静叶外环112、静叶轮毂12和多个静导叶13的结构、以及两两之间的关系，均可参照转子30的叶顶外环31、轮毂32和多个叶片33的相关描述。

在其他一些实施方式中，静叶框10和转子30也可以不是相同的结构。比如，静叶框10的结构与下文描述的转子30的结构相同，转子30的结构与下文描述转子30的结构不同，或者，静叶框10的结构与下文描述的转子30的结构不同，转子30的结构与下文描述的转子30的结构相同。换言之，只要静叶框10和转子30中至少一个部件的结构与下文描述的转子30的结构相同即可。

接下来，将对转子30的结构进行具体描述。

请参阅图4、图5和图6，图5是图4所示风扇130中转子30的剖面结构示意图，图6是气流在多个子叶片34的附近流动路径的示意图。其中，图6所示带箭头的实线为气流流动路径。

本实施例中，每一叶片33包括多个子叶片34，多个子叶片34沿平行于中心轴O的方向串联排布，且彼此间隔。其中，任意相邻两个子叶片34均可分为前子叶片34和后子叶片34。相较于后子叶片34，前子叶片34更靠近轮毂32的顶面。后子叶片34的前缘位于前子叶片34的尾缘的正向。

需要说明的是，本申请实施例所提及的数量词“多个”是指两个或三个以上。应当理解的是，多个子叶片34串联排布是指，沿风扇130内部的气流方向，多个子叶片34依次排布，后文中关于“串联排布”的描述可做相同理解。

转子30相对壳体20转动时，任意相邻两个的子叶片34之间会形成压差，气流会在压差的作用下形成射流(或缝隙射流)自相邻两个子叶片34之间通过，以使气流在转子30的内部发生大转折流动，提高了转子30的各个叶片33的做功能力，有利于实现风扇130的散热性能的提高。

需要说明的是，本申请所示转子30中，由于叶顶外环31的存在，转子30在相对壳体20旋转时，气流会自叶顶外环31与外环壳22之间的间隙回流至转子30的内部，并在转子30的内部形成一股涡流，涡流会不断向下游扩展，进而影响叶片33表面的气流流动，降低了风扇130的静压效率。而且，在叶片33的叶尖位置，气流会同时与叶片33的表面和叶顶外环31摩擦，导致该处局部气流阻力大，边界层气流容易堆积堵塞流道，降低了风扇130的静压效率。其中，静压效率是指风机产生的风量(Q)和在此风量产生的风压(P)的乘积与此时风机所消耗功率(W)的比值，及P*Q/W。

本实施例中，轮毂32的外表面与中心轴O之间的夹角为第一夹角α₁，叶顶外环31的内表面与中心轴O之间的夹角为第二夹角α₂。其中，α₂≥α₁≥0，以便于转子30的开模制造，且第一夹角α₁和第二夹角α₂的角度与叶片33设计相匹配，以解决叶顶外环31所造成的上述降低风扇130的静压效率的问题。

接下来，以每一叶片33包括两个子叶片34为例，对叶片33的结构进行详细描述。其中，为了便于描述，两个子叶片33分别为第一子叶片35和第二子叶片36，相比于第二子叶片36，第一子叶片35更靠近轮毂32的顶面。即，第一子叶片35为上文描述的前子叶片34，第二子叶片36为上文描述的后子叶片34。

请参阅图7、图8和图9，图7、图8和图9均是图4所示风扇130中转子30的叶片33的剖面结构示意图。其中，图7、图8和图9所示均为沿径向等比例位置截取叶片33任意截面，并展成平面的结构示意图。

如图7所示，第一子叶片35的弦长为l₁，第二子叶片36的弦长为l₂，l₁＞l₂。第一子叶片35和第二子叶片36之间的距离的最小值为s，s/l₁＝0.5％～5％。第一子叶片35与第二子叶片36的重合部分的长度为l₀，l₀/l₂<50％。其中，虚线所示第二子叶片36为第二子叶片36与第一子叶片35存在重合部分时的位置。

需要说明的是，子叶片34的弦长是指子叶片34的前缘点和尾缘点连线的长度。在其他一些实施例中，也可以l₁＜l₂。此时，s/l₂＝0.5％～5％，l₀/l₁<50％。换言之，多个子叶片34的弦长中最大弦长为第一弦长，最短弦长为第二弦长。相邻两个子叶片34之间的最小距离为第一距离，第一距离与第一弦长的比值在0.5％至5％之间。沿气体的流动方向上，相邻两个子叶片34的重合部分的长度不超过第二弦长的50％。即，相邻两个子叶片34的重合部分的长度与第二弦长的比值在0％至50％之间。

如图8所示，第一子叶片35的弦线与第二子叶片36的弦线的夹角的角度在0度至40度之间。其中，实线所示第一子叶片35和第二子叶片36，为第一子叶片35的弦线和第二子叶片36的弦线平行时(即第一子叶片35的弦线和第二子叶片36的弦线的夹角的角度为0度)的位置。虚线所示第一子叶片35和第二子叶片36，为第一子叶片35的弦线和第二子叶片36的弦线的夹角的角度为40度时的位置。

需要说明的是，子叶片34的弦线是指子叶片34的前缘点和尾缘点之间的连线。依据风扇130的运行背压(或电子设备的单位面积阻力)的不同，任意两个子叶片34的弦线的夹角的角度可在0度至40度之间变化，以增加叶片33的做功能力，有助于提高风扇130的散热性能。风扇130的运行背压越大，两个子叶片34的弦线的夹角的角度越大。

如图9所示，第一子叶片35的攻角(或迎角)的角度在-5度至20度之间。其中，带箭头的加粗实线代表的是气流吹向第一子叶片35的方向。实线所示第一子叶片35和第二子叶片36，为第一子叶片35的攻角的角度为20度的位置。虚线所示第一子叶片35和第二子叶片36，为第一子叶片35的攻角的夹角的角度为-5度时的位置。

需要说明的是，子叶片34的攻角(attack angle)是指，子叶片34的弦线与前方来流的夹角。依据风扇130的运行背压的不同，多个子叶片中最靠前的子叶片34的攻角的角度可在-5度至20度之间变化。风扇130的运行背压越大，多个子叶片中最靠前的子叶片34的攻角的角度越大。

本申请实施例所示风扇130的转子30中，叶片33包括多个子叶片34，大幅提升了叶片33的做功能力，且其增益远大于由于叶顶外环31占用空间所损失的做功能力。其次，相邻子叶片34之间的间隙较小，这种间隙不仅可以打断边界层的发展，气流还可以在间隙处形成射流，射流的存在不仅可以削弱上下游子叶片34的边界层发展，还可以削弱前文描述的叶顶外环31所造成的降低风扇130的静压效率的问题。换言之，叶片33中子叶片34的各个参数设计，使得风扇130工作时形成的射流可在叶片33的整个表面都起作用，使得气流可在转子30内部发生大转折流动，且不发生分离。

本实施例所示风扇130的多个子叶片34中，第二弦长不少于第一弦长的10％，即，第二弦长与第一弦长的比值在10％至100％之间。需要说明的是，相邻两个子叶片34的弦长大小可依据风扇130的实际需求进行设计。风扇130工作时，靠前的子叶片34能有效提高风扇130的做功能力，靠后的子叶片34能有效提高风扇130的抗分离能力。当设计风扇130需要很强的做功能力时，可将靠前的子叶片34的弦长做大；当设计风扇130需要很大的静压效率时，可将靠后的子叶片34的弦长做大；当设计风扇130需要同时兼顾做功能力和静压效率时，则靠前的子叶片34和靠后的子叶片34的弦长需相对均衡。

需要说明的是，本申请实施例的静叶框10的结构与上文转子30的结构相同时，即静导叶13包括多个子叶片时，有助于将气流的旋转动能转为轴向平动动能，减少气流的旋转耗散，增加风扇130的风量和压力，有利于提升风扇130的散热性能。

请参阅图10和图11，图10是图2所示风扇130的局部剖面结构示意图，图11是图10所示风扇130中凸环24的结构示意图。

壳体20设有凸环24，凸环24固定连接于壳体20的内表面。具体的，凸环24固定连接于外环壳22的内表面，凸环24自外环壳22的内表面朝向内环壳23的方向凸出。凸环24环绕转子30设置。凸环24位于叶顶外环31的底侧，且与叶顶外环31间隔设置。凸环24远离壳体20的内表面的一端位于壳体20的内表面与叶顶外环31的内表面之间。即，凸环24远离壳体20的内表面的一端不相对叶顶外环31的内表面所在表面凸出。

可以理解的是，凸环24与转子30之间的最小间距不小于风扇130加工需要控制的最小间隙，以保证凸环24不会影响转子30相对壳体20的转动。

示例性的，凸环24的横截面可为三角锥形或梯形。凸环24包括与外环壳22的内表面连接的顶面和底面，凸环24的顶面和底面均与外环壳22的内表面平滑过渡。其中，凸环24包括相对设置的第一端部241和第二端部242，第一端部241为凸环24远离壳体20的内表面的端部，第二端部242为凸环24与壳体20的内表面连接的端部。第一端部241的宽度为w₁，第二端部242的宽度为w₂，w₁＜w₂＜2mm，此外，凸环24的高度为h，h＜2mm。

请一并参阅图12，图12是图10所示风扇130中凸环24和叶顶外环31处气流的流动路径的示意图。其中，带箭头的虚线代表气流的流动路径。

本申请实施例所示风扇130中，凸环24的设计可在凸环24和叶顶外环31之间制造漩涡流动以堵塞回流通道，减少从叶顶外环31与外环壳22之间的气流回流流量。

接下来，将以具体对比例和实施例为例对本申请实施例所示风扇130的散热能力进行具体说明。

请参阅图13，图13是对比例一和实施例一的风扇的剖面结构示意图。其中，对比例一为图13左侧所示风扇结构，实施例一为图13右侧所示风扇结构。

对比例一和实施例一中，风扇的直径均为120mm，厚度均为90mm。静叶框的轮毂的直径均为75mm，静叶框的静叶外环的内表面和轮毂的外表面均与风扇的中心轴平行(α₂＝α₁＝0度)。实施例一与对比例一的风扇的区别在于，实施例一的风扇中，静导叶包括两个子叶片，两个子叶片在周向和轴向均没有重叠，两个子叶片由两个包含单段翼的结构件组合而成，不影响风扇的开模铸造。其中，靠前的子叶片的弦长l₁≈24mm，靠后的子叶片的弦长l₂≈20mm，两个子叶片的弦线夹角范围在5度至15度之间。风扇正常工作时，靠前的子叶片的攻角的角度在0度至5度之间。

请参阅图13和图14，图14是图13所示对比例一和实施例一的测试结果图。其中，横坐标代表风扇的流量，用Q表示，单位为CFM(Cubic Feet Per Minute)，左纵轴表示风扇的运行背压，用P表示，单位为Pa(帕)，右纵轴表示风扇的气动静压效率，所采用的测试标准为AMCA 210-07。风扇的额定转速为17000RPM，其工作区间在Q＝250CFM至350CFM之间。

如图14所示，图中浅灰色曲线表示对比例一的风扇在额定转速下的P-Q(实线)和效率(虚线)，黑色曲线表示实施例一的风扇在相同转速下的P-Q(实线)和效率(虚线)。由此可见，相比于对比例一的风扇，实施例一的风扇的P-Q曲线和对应的气动静压效率提升明显，散热性能提升约5％～10％，效率提升约6％～10％。因此，在风扇的尺寸相同的情况下，风扇的静导叶包括多个子叶片，可显著提升风扇的散热性能和散热效率。

请参阅图15，图15是对比例二和实施例二的风扇的剖面结构示意图。其中，对比例二为图15左侧所示风扇结构，实施例二为图15右侧所示风扇结构。

对比例二的风扇结构与上述对比例一的风扇结构相同。实施例二的风扇的外轮廓尺寸与上述实施例一所示风扇相同。实施例二与上述实施例一的风扇的不同之处在于，静叶框中静导叶包括两个子叶片，静导叶的两个子叶片在周向和轴向上均未重叠，且由两个结构件组合而成，不影响风扇的开模铸造。转子中叶片的开口尺寸扩大，叶片包括多个子叶片，叶片的两个子叶片在周向和轴向上均未重叠，且由两个结构件组合而成，不影响风扇的开模铸造。

实施例二所示风扇中，静叶框和转子的参数具体如下：

风扇的转子中，α₁≈28°，α₂>≈30°，l₁≈19mm，l₂≈15mm，s/l₁≈3％，两个子叶片的弦线的夹角的角度在0度至5度之间，风扇130正常工作时，靠前的子叶片的攻角的角度在-1度至5度之间。

风扇的静导叶中，α₂＝α₁＝0°，l₁≈21mm，l₂≈18mm，s/l₁≈4％，两个子叶片的弦线的夹角的角度在8度至13度之间，风扇130正常工作时，靠前的子叶片的攻角的角度在0度至5度之间。

请参阅图16和图17，图16和图17是图15所示对比例二和实施例二的测试结果图。其中，图16所示坐标轴定义与图14所示坐标轴定义相同，图17中横坐标代表风扇的流量，左纵轴代表风扇的声功率，单位为bBA，右纵轴代表风扇的转速，单位为RPM。

如图16和图17所示，图中浅灰色曲线表示对比例二的风扇在额定转速下的P-Q(实线)和效率(虚线)，黑色曲线表示实施例二风扇的风扇在相同转速下的P-Q(实线)和效率(虚线)。由此可知，在相同额定转速条件下(17000RPM)，相比对比例二的风扇，实施例二的风扇性能和效率均可提升20％以上。此外，实施例二的风扇中，静导叶和动叶均包括多子叶片还带来了风扇噪声收益，相比于对比例二的风扇，实施例二的风扇在同流量下的噪声可降低3dBA以上。

请参阅图18，图18是对比例三和实施例三的风扇的剖面结构示意图。其中，对比例三为图18左侧所示风扇结构，实施例三为图18右侧所示风扇结构。

对比例三的风扇结构与上述实施例二的风扇结构相同。实施例三的风扇结构与对比例三的风扇结构大体相同，与对比例三的不同之处在于，壳体的内表面设有凸环，该凸环的横截面为三角形，高度h＝1mm，轴向宽度w2＝1mm，与转子的最小间隙为1.5mm。

请参阅图19，图19是图18所示对比例三和实施例三的风扇的仿真结果图。其中，对比例三的风扇的仿真结果图为图19左侧所示的仿真结果图，实施例三的风扇的仿真结果图为图19右侧所示的仿真结果图。

由图19可知，实施例三的风扇的凸环在风扇回流入口局部区域制造了涡流，堵塞了回流入口。在风扇的额定转速下，依据计算可得，对比例三的风扇的回流量为25CFM，实施例三的风扇的回流量为12CFM。因此可得，相比于对比例三的风扇，凸环的设计可将风扇的回流量减少50％以上。

请参阅图18和图20，图20是图18所示对比例三和实施例三的测试结果图。其中，图20所示坐标轴定义与图14所示坐标轴定义相同。

如图20所示，图中浅灰色曲线表示对比例三的风扇在额定转速下的P-Q(实线)和效率(虚线)，黑色曲线表示实施例三的风扇在相同转速下的P-Q(实线)和效率(虚线)。由此可知，风扇中凸环的设计对风扇P-Q影响较小。相比于对比例三的风扇，实施例三的风扇的最大气动静压效率提升约2％。

本申请实施例所示风扇130中，静叶框10的静导叶13和转子30的叶片33两者中至少一者包括多个子叶片34，且与静叶框10的静叶外环112和转子30的叶顶外环31的相配合，可在不需要增加风扇130的尺寸的同时，大幅度提高风扇130的气动能力和气动效率，提高风扇130的散热性能。此外，通过在壳体20的内表面设计与叶顶外环31相配合的凸环24，可削弱风扇二次流对风扇130的气动性能的影响，进一步提高风扇130的散热性能。

以上描述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内；在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种风扇配件，其特征在于，包括叶顶外环、轮毂和多个叶片，所述轮毂和多个所述叶片均位于所述叶顶外环的内侧，多个所述叶片均固定连接于所述叶顶外环和所述轮毂之间，且环绕所述轮毂的中心轴间隔设置；

其中，每一所述叶片均包括多个子叶片，沿所述轮毂的中心轴方向上，多个所述子叶片串联且间隔排布。

2.根据权利要求1所述的风扇配件，其特征在于，所述轮毂的外表面与所述轮毂的中心轴之间的夹角为第一夹角，所述叶顶外环的内表面与所述轮毂的中心轴的夹角为第二夹角，所述第二夹角的角度等于或大于所述第一夹角的角度，所述第一夹角的角度等于或大于零度。

3.根据权利要求1或2所述的风扇配件，其特征在于，多个所述子叶片的弦长中的最大弦长为第一弦长，相邻两个所述子叶片之间的最小距离为第一距离，所述第一距离与所述第一弦长的比值在0.5％至5％之间。

4.根据权利要求3中所述的风扇配件，其特征在于，多个所述子叶片的弦长中的最小弦长为第二弦长，所述第二弦长与所述第一弦长的比值在10％至100％之间。

5.根据权利要求4所述的风扇配件，其特征在于，沿气体的流动方向上，相邻两个所述子叶片的重合部分的长度与所述第二弦长的比值在0至50％之间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的风扇配件，其特征在于，任意两个所述子叶片的弦线之间的夹角的角度在0度至40度之间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的风扇配件，其特征在于，多个所述子叶片中最靠近所述轮毂的顶面的子叶片的攻角的角度在-5度至40度之间。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的风扇配件，其特征在于，相邻两个所述子叶片分别为前子叶片和后子叶片，所述前子叶片位于所述后子叶片靠近所述轮毂的顶面的一侧，所述前子叶片的弦长大于所述后子叶片的弦长，或，所述前子叶片的弦长小于所述后子叶片的弦长，或，所述前子叶片的弦长等于所述后子叶片的弦长。

9.根据权利要求8所述的风扇配件，其特征在于，所述风扇配件为转子，所述风扇配件的旋转方向为正向时，所述后子叶片的前缘位于所述前子叶片的尾缘的正向。

10.一种风扇，其特征在于，包括壳体和转子，所述转子安装于所述壳体的内侧，且可相对所述壳体旋转，其中，所述转子的结构与如权利要求1至9中任一项所述的风扇配件的结构相同。

11.根据权利要求10所述的风扇，其特征在于，所述壳体设有凸环，所述凸环固定连接于所述壳体的内表面，且环绕所述转子设置，所述凸环位于所述叶顶外环的底部，并与所述叶顶外环间隔设置，所述凸环远离所述壳体的内表面的一端位于所述壳体的内表面与所述叶顶外环内表面之间。

12.根据权利要求11所述的风扇，其特征在于，所述凸环的高度和所述凸环的宽度均在0mm至2mm之间。

13.根据权利要求11或12所述的风扇，其特征在于，所述凸环的横截面为三角形或梯形，所述凸环包括相对设置的第一端部和第二端部，所述第一端部为所述凸环远离所述壳体的内表面的端部，所述第二端部为所述凸环与所述壳体的内表面连接的端部，所述第一端部的宽度小于所述第二端部的宽度。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的风扇，其特征在于，所述风扇还包括静叶框，所述静叶框与所述壳体固定连接，所述静叶框包括静叶外环、静叶轮毂和多个静导叶，所述静叶轮毂和多个所述静导叶均位于所述静叶外环的内侧，多个所述静导叶均固定连接于所述静叶外环和所述静叶轮毂之间。

15.根据权利要求14所述的风扇，其特征在于，所述静叶外环的结构与所述叶顶外环的结构相同，所述静叶轮毂与所述轮毂的结构相同，所述静导叶的结构与所述叶片的结构相同。

16.一种风扇，其特征在于，包括壳体、转子和静叶框，所述转子安装于所述壳体的内侧，且可相对所述壳体旋转，所述静叶框与所述壳体固定连接，所述静叶框包括静叶外环、静叶轮毂和多个静导叶，所述静叶轮毂和多个所述静导叶均位于所述静叶外环的内侧，多个所述静导叶均固定连接于所述静叶外环和所述静叶轮毂之间；

其中，所述静叶外环的结构与权利要求1至8中任一项所述的风扇配件的所述叶顶外环的结构相同，所述静叶轮毂与权利要求1至8中任一项所述的风扇配件的所述轮毂的结构相同，所述静导叶的结构与权利要求1至8中任一项所述的风扇配件的所述叶片的结构相同。

17.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和如权利要求10至16中任一项所述的风扇，所述处理器与所述风扇电连接，且用于驱动所述风扇工作。