CN1540477B - 散热装置及其扇框结构 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种散热装置及其所使用的扇框结构，该扇框结构包括一通道，用以引导气流由一开口流向另一开口，其中在该至少其中一开口端的该通道内周缘壁以该散热装置或该通道的轴线为中心呈径向向外延伸扩张，以增加气流流出或流入的面积。因此，在不改变与其它组件组装的条件下，可大幅增加出入风量，进而大幅提升散热装置的散热性能。

Description

散热装置及其扇框结构

技术领域

本发明涉及一种散热装置及其扇框结构。尤其涉及一种在不改变与其它组件组装条件下而增加入风量的轴流风扇及其扇框装置，进而大幅提升风扇的散热效果。

背景技术

一般的电子产品为避免受到大气中的灰尘沾染，多半会将电子组件置于较封闭的壳体中。然而，由于电子组件(如中央处理器(CPU)或电路板)在运作时会产生高温，若持续处于高温状态下，容易导致组件损耗而减短其寿命。因此，为避免电子组件发生故障，一般会设置散热风扇于其中，以便将内部高温散逸至外界。

请参阅图1，其为一般所使用的传统散热风扇1，其主要由一扇框11和一扇叶12所组成，当风扇运转时，可由一马达来驱动该扇叶12转动以产生气流吹向会产生热的电子组件，以达到散热的目的。该扇框包括一入风口及一出风口，该入风口及出风口由一中央的圆筒形流道11a相连接，该流道可供该扇叶12所产生气流自由进出其中，而在该流道入风端的四周更具有多个锥形部13，可供气流顺畅地流入入口端。此外，在扇框的四个角落具有多个螺丝孔14，以便将风扇固定于电子装置(如计算机)的框架上。

然而，传统的风扇因受到方形外框尺寸的限制，使得侧边流道不得不缩小，扇叶的形状亦受到限制，不能与流道曲线作最佳化的设计，也浪费风扇扇框的空间与材料。此外，受到扇框的限制，只能垂直(或轴向)入气，或增加弧角，但所增加的入风量仍然有限。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种散热风扇及其扇框结构，在不影响现有风扇组装于其它散热组件的情况下，扇框结构的内周缘壁均向外扩伸，使其入风面积增加，而出风处的扇框外形不变，以提升风扇的散热性能。当组装于系统或其它散热组件时，系统与散热组件的组装方式也不必更动。

本发明的另一目的在于提供一种散热装置及其扇框结构，其中该扇框结构的内周缘壁向外扩伸，使其入风面积增加，使得风扇内的扇叶可随外扩的扇框而加大扇叶尺寸，以增加风流量和提升散热效能。

本发明的又一目的在于提供一种散热风扇及其扇框结构，其中该扇框结构的通道的内周缘壁所形成的流道为均匀渐缩式，可将散热装置的叶轮上的叶片转动所产生的气流有效集中至中央，并直接吹向与其组装在一起的散热器中的温度较高的中央部分，以加强其散热效果。

根据本发明的一构想，该扇框结构包括一外框，其包括一通道，用以引导气流由一开口流向另一开口，其中在该至少其中一开口端的该通道的内周缘壁呈径向向外延伸扩张，以增加气流流出或流入的面积。

该通道的内周缘壁可以该通道的轴线为中心呈上下或左右对称径向向外延伸扩张.或者，该通道的内周缘壁可以该通道的轴线为中心而径向向外延伸扩张且突出于该外框之外.再或者，该通道的内周缘壁以该通道的轴线为中心呈圆形或椭圆形径向向外扩伸.

较佳地，该通道的内周缘壁具有斜角或其附近具有导斜角。

根据本发明的另一构想，该扇框结构包括一外框，其包括一入风口、一出风口以及一用以引导气流由该入风口至该出风口的通道，其中在该入风口端的该通道的内周缘壁呈径向向外延伸扩张，以增加入风面积。

较佳地，在该出风口端的该通道的内周缘壁以该通道的轴线为中心呈上下或左右对称径向向外延伸扩张；或者，在该出风口端的该通道的内周缘壁以该通道的轴线为中心径向向外延伸扩张且突出于该外框之外。再或者，在该出风口端的该通道的内周缘壁以该通道的轴线为中心呈圆形或椭圆形径向向外扩伸。

较佳地，该通道的内周缘壁具有自该入风口延伸至该出风口的斜角。

较佳地，该入风口端的该通道的内周缘壁的径向向外延伸部被部分削去而形成一凹口，以增加侧边气流流入面积。

根据本发明的又一构想，该散热装置包括一叶轮；及一扇框结构，用以承置该叶轮于其中，其中该扇框结构包括一通道，用以引导气流由一开口流向另一开口，其中在该至少其中一开口端的该通道的内周缘壁呈径向向外延伸扩张，以增加气流流出或流入的面积。其中，该叶轮的叶片可随着该通道的径向向外延伸部方向而加长其尺寸。

根据本发明的又一构想，该散热装置包括一叶轮；以及一扇框结构，用以承置该叶轮于其中，其中该扇框结构包括一入风口、一出风口以及一通道，用以引导气流由该入风口至该出风口，其中在该入风口端的该通道内周缘壁呈径向向外延伸扩张，以增加入风面积。

根据本发明的又一构想，该散热系统包括一系统框架；至少一电子组件，设置在该系统框架内；以及一散热单元，设置在该系统框架上，用以将该至少一电子组件运作时所生的热散逸；其中该散热单元包括一叶轮和一用以承置该叶轮于其中的扇框结构，其中该扇框结构包括一通道，用以引导气流由该扇框结构的一开口流向另一开口，其中在该至少其中一开口端的该通道的内周缘壁以该散热单元的轴线为中心呈径向向外延伸扩张，以增加气流流出或流入的面积。

较佳地，该散热单元为一轴流扇。

此外，该散热单元更包括一散热器，可与该轴流扇的扇框结构相组合。

根据本发明的又一构想，该散热系统包括一系统框架；至少一电子组件，设置在该系统框架内；以及一散热单元，设置在该系统框架上，用以将该至少一电子组件运作时所生的热散逸；其中该散热单元包括一叶轮以及一扇框结构，用以承置该叶轮于其中，其中该扇框结构包括一入风口、一出风口及一通道，该通道用以引导气流由入风口流向出风口，其中在该入风口端的该通道的内周缘壁以该散热单元的轴线为中心径向向外延伸扩张，以增加气流流入的面积。

综上所述，根据本发明的构想，在不影响现有组装条件的情况下，本发明的扇框结构的内周缘壁向外扩伸，除了可大幅增加入风或出风面积以提升风扇的散热性能。而且散热风扇内的叶轮叶片更可随外扩的扇框结构而加大扇叶尺寸，以增加风流量和提升散热效能。再者，本发明的扇框结构的内周缘壁所形成的通道为均匀渐缩式(亦即，具有斜角设计)，可将叶轮转动所产生的气流有效集中至中央，并直接吹向散热器中的温度较高的中央部分，更能加强其散热效果。

附图说明

图1为传统散热风扇的上视图。

图2A为本发明的散热装置的第一较佳实施例的立体图。

图2B为图2A所示的散热装置的上视图。

图2C为沿图2B中的线AA’切割的剖面图。

图2D为沿图2B的线BB’切割的剖面图。

图3A和图3B为本发明的散热装置所使用的扇框结构的各种变化形结构的剖面图，其中图3A亦显示其流场方向。

图4A为本发明散热装置所使用的扇框结构的又一较佳实施例的上视图。

图4B为沿着图4A中线CC’切割的剖面图。

图5为本发明的散热装置所使用的扇框结构的又一较佳实施例的上视图。

图6为本发明的散热装置的另一较佳实施例的立体图。

图7为本发明的散热装置配置于内设有电子组件的系统框架内的示意图。

图8A为本发明的散热装置与散热器(heat sink)组合的爆炸剖面图。

图8B为图8A所示的散热装置与散热器组合后的剖面图。

图8C为图8A所示的散热装置与散热器组合后的立体图。

图9为本发明的散热装置与散热器组合后且配置于内设有电子组件的系统框架内的示意图。

具体实施方式

请参阅图2A至图2D，其为本发明的散热装置的第一较佳实施例，该散热装置2主要由一扇框结构和一叶轮22所构成，该扇框结构具有一方形外框21，包括一入风口、一出风口以及连接该入风口和出风口的一通道23，该通道的内周缘壁23a以该散热装置或该通道的中心轴线为中心呈径向向外延伸扩张，或甚至部分突出于该方形外框21之外。由于扇框结构的入风口端成圆形向外扩伸，而扇框结构底部的外形仍维持为方形形状，其螺丝孔24与孔位亦维持不变，使得与其它组件组装时的方式也跟着不变。随着扇框结构的内周缘壁的向外扩伸而加大叶轮的叶片的尺寸，并且亦可配合扇框结构的内周缘壁作斜角231设计，如图2C所示，其可大幅增加入风面积并减少传统风扇因入风面积不均匀所产生扰流的噪音。此外，亦可在扇框结构的出风口端的内周缘壁亦作斜角232的设计，如图2D所示，使得在出风口端的散热面积亦能增加。

除了上述的入风口至出风口端的内周缘壁作不同方向的斜角设计外，自扇框结构的入风口至出风口端的内周缘壁亦可作同方向的斜角向内设计，如图3A和图3B所示，使气流集中流向中央，对于需要集中风量的散热装置有更佳的散热效果。此外，在入风口端接近螺丝孔的附近位置亦可设计为导斜角，更可加大入风面积。

再者，除了在入风口端的通道内周缘壁呈径向向外延伸扩张并突出于该方形扇框结构21之外，在出风口端亦可做相同的设计，换言之，出风口端的通道内周缘壁亦呈径向向外延伸扩张并突出于该方形外框21之外，如图4A和图4B所示，使得入风口端和出风口端的内周缘壁呈上下相对称的结构。

然而，图2A所示为在扇框结构的入风口端的通道内周缘壁成圆形向外扩伸的形状，此设计亦可变更为椭圆形向外扩伸，如图5所示，或是呈上下或左右对称径向向外扩伸。

除了上述的扇框结构内周缘壁向外扩展延伸外，当扇框结构侧边因尺寸限制而无法扩大时，亦可采用削掉框的肋边，如图6所示，增加侧边入风面积并使入风较为顺畅，噪音亦会降低。

在实际应用上，本发明的散热装置2可配置于内设有电子组件的系统框架3内，如图7所示，其中许多运转时会产生热的热源或电子组件安装在一电路板4上，并将本发明的散热装置2设置在适当位置，将转动时所产生的冷气流吹向热源或电子组件，有效达到散热的效果，以避免电子组件因高温而遭受损坏。

此外，本发明的散热装置2亦可与散热器31搭配使用，两者可透过螺丝32而组装在一起，如图8A至图8C所示。组合后的构件可如图9所示而安装在中央处理器(CPU)5的上，亦即散热器31的底面紧贴在中央处理器5的表面，该中央处理器5运作时所产生的热可迅速传导至散热器31，并利用本发明的散热装置2所产生的冷气流，将所产生的热散逸。更甚者，还可利用本发明的散热装置2的通道内周缘壁的斜角设计将气流导向温度最高的散热器中央部位，更能有效达到散热效果。

因此，凡根据本发明所做的任何变更，都属于本发明专利要求保护范围。

Claims (21)

1.一种散热装置的扇框结构，其特征在于包括：

一外框，其包括两个开口和一通道，该通道用以引导气流由一开口流向另一开口，在其中至少一开口端的该通道的内周缘壁呈径向向外延伸扩张，以增加气流流出或流入的面积。

2.如权利要求1所述的散热装置的扇框结构，其特征在于：

所述两个开口分别为入风口和出风口，其中所述通道的内周缘壁呈径向向外延伸扩张的开口端为入风口端。

3.根据权利要求2所述的扇框结构，其特征在于在该入风口端的该通道的内周缘壁以该通道的轴线为中心呈上下或左右对称径向向外延伸扩张。

4.根据权利要求2所述的扇框结构，其特征在于在该入风口端的该通道的内周缘壁以该通道的轴线为中心呈径向向外延伸扩张且突出于该外框之外。

5.根据权利要求2所述的扇框结构，其特征在于在该入风口端的该通道的内周缘壁以该通道的轴线为中心呈圆形或椭圆形径向向外扩伸。

6.根据权利要求2所述的扇框结构，其特征在于在该入风口端的该通道内周缘壁具有斜角或其附近具有导斜角。

7.根据权利要求2所述的扇框结构，其特征在于在该出风口端的该通道的内周缘壁以该通道的轴线为中心呈上下或左右对称径向向外延伸扩张。

8.根据权利要求2所述的扇框结构，其特征在于在该出风口端的该通道的内周缘壁以该通道的轴线为中心径向向外延伸扩张且突出于该外框之外。

9.根据权利要求2所述的扇框结构，其特征在于在该出风口端的该通道的内周缘壁以该通道的轴线为中心呈圆形或椭圆形径向向外扩伸。

10.根据权利要求2所述的扇框结构，其特征在于在该出风口端的该通道的内周缘壁以该通道的轴线为中心具有斜角。

11.根据权利要求2所述的扇框结构，其特征在于该通道的内周缘壁具有自该入风口延伸至该出风口的斜角。

12.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于该入风口端的该通道的内周缘壁的径向向外延伸部被部分削去而形成一凹口，以增加侧边气流流入面积。

13.一种散热装置，其特征在于包括：

一叶轮；以及

一扇框结构，用以承置该叶轮于其中，其中该扇框结构包括两个开口和一通道，该通道用以引导气流由一开口流向另一开口，在其中至少一开口端的该通道的内周缘壁呈径向向外延伸扩张，以增加气流流出或流入的面积。

14.如权利要求13所述的散热装置，其特征在于：

所述两个开口分别为入风口和出风口，其中所述通道内周缘壁呈径向向外延伸扩张的开口端为入风口端。

15.根据权利要求14所述的散热装置，其特征在于该通道的内周缘壁具有自该入风口延伸至该出风口的斜角。

16.根据权利要求14所述的散热装置，其特征在于该入风口端的该通道的内周缘壁的径向向外延伸部被部分削去而形成一凹口，以增加侧边气流流入面积。

17.根据权利要求14所述的散热装置，其特征在于该叶轮的叶片随着该通道的径向向外延伸部方向而加长其尺寸。

18.一种散热系统，其特征在于包括：

一系统框架；

至少一电子组件，设置在该系统框架内；以及

一散热单元，设置在该系统框架上，用以将该至少一电子组件运作时所生的热散逸；

其中该散热单元包括一叶轮和一用以承置该叶轮于其中的扇框结构，其中该扇框结构包括两个开口和一通道，用以引导气流由该扇框结构的一开口流向另一开口，在其中至少一开口端的该通道的内周缘壁以该散热单元的轴线为中心呈径向向外延伸扩张，以增加气流流出或流入的面积。

19.根据权利要求18所述的散热系统，其特征在于该散热单元为一轴流扇。

20.根据权利要求18所述的散热系统，其特征在于该散热单元更包括一散热器，可与该轴流扇的扇框结构相组合。

21.如权利要求18所述的散热系统，其特征在于：

所述两个开口分别为入风口出风口，其中所述通道的内周缘壁以该散热单元的轴线为中心径向向外延伸扩张的开口端为入风口端。

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