CN1712741A - 具消音功能的离心式风扇和散热模组 - Google Patents

Abstract

一种具有消音功能的散热模组，包括一散热鳍片模组及一离心式风扇。离心式风扇所输出的气流，送往散热鳍片模组，用以移除鳍片上的热量。离心式风扇包括离心式扇叶，固定于一马达的转子上。风扇外壳固定马达及离心式扇叶于其内。外壳出风口部的内壁具有毛状结构，用以消除离心式风扇所产生的噪音。散热鳍片模组包括一紧邻于散热标的物的散热鳍片，以及一散热流道外壳，固定散热鳍片及散热标的物于其中。流道内壁亦具有消音功能的毛状结构。

Description

具消音功能的离心式风扇和散热模组

技术领域

本发明涉及一种离心式风扇和散热模组，特别是涉及一种用于电脑的具消音功能的散热模组。

背景技术

随着电脑因应薄型化的市场需求，笔记型电脑机壳内部已无法预留出足够的自然对流空间，供散热设计所需的结构。尤其在高频元件(例如中央处理器和绘图芯片)，已经面临相当散热设计执行上的瓶颈。因此，利用离心式风扇产生强制对流散热方法已经是现在笔记型电脑散热机制的主要架构。

离心式风扇100是利用蜗形外壳曲面渐扩的流道设计(如图1所示)，离心式扇叶103将气体动能转为压力能，用以得到优选的静压以克服笔记型电脑系统内的高流阻。另一方面，离心式扇叶103所驱动的空气经蜗形流道后，所造成的尾流(Wake flow)，以及空气在流道内与外壳等机构件摩擦造成的涡流(vortex)，会产生特定高频的窄频噪音。此噪音波随着离心式风扇所产生的气流，经散热模组时，亦会因流体与流道管壁的摩擦，而产生更高频的噪音频谱。

一旦需提升散热效能，势必要增加风量(风速)。然而，流场增加的将使风扇所产生的尾流扰动更剧烈，因而造成噪音与散热议题上难以取舍的瓶颈。如何解决此两难困境成了笔记型电脑制造商面临的挑战。

发明内容

因此本发明的目的就是在提供一种具消音功能的散热模组，用以减低气流过大所造成的噪音。

根据本发明的上述目的，提出一种具有消音功能的散热模组。此散热模组包括一散热鳍片模组及一离心式风扇。离心式风扇输出的气流，送往散热鳍片模组，用以移除鳍片上的热量。离心式风扇包括离心式扇叶，固定于一马达的转子上。风扇外壳固定马达及离心式扇叶于其内。外壳出风口部的内壁具有毛状结构，用以消除离心式风扇所产生的噪音。散热鳍片模组包括一紧邻于散热标的物的散热鳍片，以及一散热流道外壳，固定散热鳍片及散热标的物于其中。流道内壁具消音功能的毛状结构。

由上述可知，应用本发明具有消音功能的散热模组，除了能减低噪音的振幅外，亦能使冲击后的尾流分布不均的程度降低。换言之，使流场稳定，得到较宽频分布(Hay-stack)的噪音，让使用者感觉到优选的声音品质。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图作详细说明如下：

图1是绘示一种现有的离心式风扇示意图；

图2是绘示依照本发明一优选实施例的一种具有消音功能的离心式风扇示意图；

图3是绘示依照本发明另一优选实施例的一种具有消音功能的散热模组示意图；以及

图3A是绘示依照本发明另一优选实施例的一种具有消音功能的散热流道剖面图。

简单符号说明

100：离心式风扇

102：入风口

103：离心式扇叶

104：出风口

106：气流

200：离心式风扇

202：入风口

203：离心式扇叶

204：出风口

206：气流

208：入风口

210：散热鳍片模组

212：散热鳍片

216：散热流道外壳

117：固定翼片

218：出风口

219：固定孔

222a/222b：毛状结构

220：发热元件

D/d：流道截面直径

具体实施方式

为了解决噪音与散热两难的议题，本发明提出一种具有消音功能的散热模组。本发明藉由在离心式风扇的出风口内壁，设计一种细小的毛状结构，使出风口产生类似消音器的功能。上述的毛状结构亦可应用在其他的散热模组流道内，例如散热鳍片的散热模组，藉以减少噪音。

请参照图2，其绘示依照本发明一优选实施例的一种具有消音功能的离心式风扇示意图。离心式风扇200具有一离心式扇叶203。离心式风扇200中的马达(未绘出)驱动离心式扇叶203，使空气由入风口202进气，经风扇内的蜗形流道201，最后由出风口204出气。因流体在蜗形流道201内和管壁205产生摩擦，气流206内含了许多特定高频的窄频噪音。为了消除上述高频的窄频噪音，本优选实施例在出风口204流道的内壁207，设计毛状的结构222a。此毛状结构使整个流道产生类似消音器的几何结构，不但能使靠近流道内壁207的流体流速较平顺，而消减流体撞击流道内壁207所产生的结构幅射音。而且，毛状结构222a能对噪音波产生吸收或干涉等效用。此毛状结构需维持小尺寸设计，以避免增加过大的流阻为原则。毛状结构可以藉由粘着的方式固定在流道内壁。

请参照图3，其绘示依照本发明另一优选实施例的一种具有消音功能的散热模组示意图。以及参照图3A，其绘示依照本发明图3的散热流道剖面图。上述的毛状结构222a除了可以设计在离心式风扇的出风口端204外，亦可设计在散热模组流道211内。本实施例包括一离心式风扇200及一散热鳍片模组210。参照图3A，散热鳍片模组210通常固定紧邻于一发热元件220(散热标的物)，使得发热元件220产生的热传导至散热鳍片。散热鳍片模组210是由鳍片212和散热流道外壳216所组成。散热流道外壳216两侧具有固定翼片217，且翼片包括固定孔219，可使用螺丝锁固。散热鳍片模组210具有入风口208，接收来自离心式风扇200的气流206。气流206流经散热鳍片212，将散热鳍片212上的热量带走，由出风口218吹出。

本优选实施例是于离心式风扇200的出风口204内壁207及散热鳍片模组210的流道211内，设计毛状结构222a/222b。此毛状结构使整个流道产生类似消音器的几何结构，不但能使靠近流道内壁的流体流速较平顺，而消减流体撞击流道内壁所产生的结构幅射音。而且，毛状结构能对噪音波产生吸收或干涉等效用。此毛状结构需维持小尺寸设计，以避免增加过大的流阻为原则。毛状结构可以藉由粘着的方式固定在流道内壁。此毛状的结构对于高频的噪音降低效果大，其最大衰减量跟流道截面积有关。一般流道设计时，其流道截面直径D/d范围是噪音波长的0.5-1.0倍。

此外，毛状结构并不需要规则的毛状结构排列或等间距的毛状结构。毛状结构的毛长度、密度及柔软度对消音的效果均有影响。

由上述本发明优选实施例可知，应用本发明具有消音功能的散热模组，除了能减低噪音的振幅外，亦能使冲击后的尾流分布不均的程度降低。换言之，使流场稳定，得到较宽频分布(Hay-stack)的噪音，让使用者感觉到优选的声音品质。

虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。

Claims (11)

1.一种具有消音功能的离心式风扇，至少包括：

一离心式扇叶；以及

一外壳，包覆该离心式扇叶于其内，该外壳至少包括：

一入风口，位于该离心式扇叶的轴向；

一出风口，位于该离心式扇叶的径向；以及

一毛状结构，位于该外壳出风口部的内壁，用以消除离心式风扇所产生的噪音。

2.如权利要求1所述的离心式风扇，其中该出风口的流道截面直径范围是噪音波长的0.5-1.0倍。

3.如权利要求1所述的离心式风扇，其中该毛状结构是以尼龙或人造丝制成。

4.如权利要求1所述的离心式风扇，其中该毛状结构藉由粘着方式固定在该外壳出风口部的内壁。

5.如权利要求1所述的离心式风扇，其中该毛状结构的毛长度、密度或柔软度是影响消音因素。

6.一种具有消音功能的散热模组，至少包括：

一散热鳍片，固定紧邻于一散热标的物；

一散热流道外壳，固定该散热鳍片及该散热标的物于其中，其中该散热流道外壳包括一第一入风口、一第一出风口及流道内壁具有消音功能的毛状结构；以及

一风扇外壳，包围一离心式扇叶于其内，设于该第一入风口处，该外壳至少包括：

一第二入风口，位于该离心式扇叶的轴向；

一第二出风口，位于该离心式扇叶的径向，其中该离心式扇叶驱动的空气经由该第二出风口流至该第一入风口；以及

一毛状结构，位于该外壳出风口部的内壁，用以消除离心式风扇所产生的噪音。

7.如权利要求6所述的散热模组，其中该第二出风口的流道截面直径范围是噪音波长的0.5-1.0倍。

8.如权利要求6所述的散热模组，其中该散热流道的截面直径范围是噪音波长的0.5-1.0倍。

9.如权利要求6所述的散热模组，其中该毛状结构是以尼龙或人造丝制成。

10.如权利要求6所述的散热模组，其中该毛状结构藉由粘着方式固定在该外壳出风口部的内壁。

11.如权利要求6所述的散热模组，其中该毛状结构的毛长度、密度或柔软度是影响消音因素。

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