CN1746515A - 散热风扇 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有上扬型扇叶的散热风扇，该散热风扇包括一外框；一叶轮，具有一轮毂及多个环设于该轮毂周围的扇叶；以及一基座，设置于该外框内，用以承置该叶轮于其上，其中该扇叶的一端缘与垂直于该散热风扇轴线的水平线呈一第一倾斜夹角。

Description

散热风扇

技术领域

本发明涉及一种散热风扇，尤其涉及一种轴流式散热风扇。

背景技术

在一般的电子产品(如计算机)当中，由于其内的电子组件在运作时会产生许多的热，若一直持续处于高温状态下，将容易导致电子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，以便将内部所产生的热散逸至外界。

请参阅图1，其为一种传统常用的轴流风扇，该轴流风扇具有一壳座10、一马达11和一叶轮12。该壳座10具有一底座14，用以承接该马达11，该壳座10的出风口端设有多个条状的支持杆13。当该马达驱动该叶轮12转动时，其上的叶片121会驱动气流朝向壳座10的出风口端吹出。由于现行的叶片设计使叶片底缘为水平形式，而在接近叶片末端的流速最快，愈靠近叶片末缘处将会有愈多的风量流进与流出，因此当该气流与该支持杆13接触时，会产生混流和很大的噪音，这是由于水平形式的叶片121与支持杆13的搭配，两者相距的距离h短，当气流通过其中时，会在很短的时间内激发出很大的噪音值和产生较差的声音品质。

因此，本发明鉴于现有技术的缺陷，经悉心试验与研究并本着锲而不舍的精神，终于研制出本发明的『散热风扇』。以下为本发明的简要说明。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种散热风扇，可大幅降低扰流噪音并可提高风压和风量。

本发明的另一目的在于提供一种散热风扇，其利用上扬型扇叶设计，以改善噪音、降低扇叶负载和提高其整体散热效率。

根据本发明的一构想，该散热风扇包括一外框；一叶轮，具有一轮毂及多个环设于该轮毂周围的扇叶；以及一基座，设置于该外框内，用以承置该叶轮于其上，其中该扇叶的一端缘与垂直于该散热风扇轴线的水平线呈一第一倾斜夹角。其中该扇叶的内侧缘高度可低于该轮毂的顶面高度。

优选地，该扇叶的另一端缘与该水平线呈一第二倾斜夹角。该第一或第二倾斜夹角的夹角范围优选为3°～45°。其中，该第一倾斜夹角可以大于、等于或小于该第二倾斜夹角。

另外，该散热风扇还包括一铁壳，套接于该轮毂内，其具有多个孔洞。该铁壳的顶端周缘具有阶梯状结构，而该轮毂的顶端周缘具有斜面或曲弧面结构。该散热风扇还包括一驱动装置，设置于该铁壳或该轮毂内，用以驱动该叶轮转动，以产生气流。

此外，散热风扇更包括多个支撑杆或静叶片，位于该基座与该外框之间，其中该多个支撑杆或静叶片的一端缘与该水平线呈一第三倾斜夹角，其优选范围为3°～45°。又或者，该多个支撑杆或静叶片的另一端缘与该水平线呈一第四倾斜夹角，其优选范围为3°～45°，其中该第三倾斜夹角可以大于、等于或小于该第四倾斜夹角。该多个支撑杆或静叶片位于该散热风扇的出风口端或入风口端。其中，该多个支撑杆或静叶片的其中一端连接于该基座，而其另一自由端朝向该外框内侧壁方向延伸；或者，该多个支撑杆或静叶片的其中一端连接于该外框内侧壁，而其另一自由端朝向该基座方向延伸；又或者，该多个支撑杆或静叶片的其中一部分的一端连接于该外框内侧壁而另一自由端朝向该基座方向延伸，而另一部分的一端连接于该基座而另一自由端朝向该外框内侧壁方向延伸。优选地，该支撑杆或静叶片自该基座至该外框内侧壁方向的截面变化呈渐进式缩小或增加，或是呈内凹型或外凸型的形状。该支撑杆或静叶片的个数优选小于该扇叶的个数，而其可以为条状、曲弧状、梯型或翼型的结构。

再者，该外框具有一外扩部，位于该散热风扇的出风口端或入风口端，以增加其进出风量，该外框的形状可以为一正方形、长方形或圆形结构。其中该多个支撑杆或静叶片可连接于该外扩部与该基座之间。优选地，该外框、该基座和该多个支撑杆或静叶片一体注塑成型，而其材料为塑料、金属或类似材料。

本发明通过借助下列附图及实施例所做的详细说明，得到更深入的了解。

附图说明

图1为一种传统常用的轴流风扇的剖面图。

图2为本发明的散热风扇的第一优选实施例的剖面图。

图3为本发明的散热风扇的第二优选实施例的剖面图。

图4为本发明的散热风扇的第三优选实施例的剖面图。

图5A为本发明的散热风扇的第四优选实施例的剖面图。

图5B为本发明的散热风扇的第四优选实施例的立体分解图。

图6为本发明的散热风扇的第五优选实施例的剖面图。

图7为本发明的散热风扇与传统常用轴流风扇的风压和风量特性比较图。

附图标记说明

10：壳座

11：马达

12：叶轮

121：叶片

13：支持杆

14：底座

20：外框

20a，20b：外扩部

20c：圆柱部分

21：基座

22：叶轮

221：轮毂

221a：斜面或曲弧状结构

221b：散热孔

221c：轴向部分

222：扇叶

23：支撑杆或静叶片

24：驱动装置

25：铁壳

25a：孔洞

25b：阶梯状结构

A：轴线

H：水平线

具体实施方式

首先，请参阅图2，其显示本发明的散热风扇的第一优选实施例。该散热风扇包括一外框20；一基座21，设置于该外框20内；以及多个支撑杆或静叶片23，设置于该基座21与该外框20之间，该多个支撑杆或静叶片23位于该散热风扇的出风口侧。当然，该支撑杆或静叶片23亦可设置于该散热风扇的入风口侧，或是同时位于该散热风扇的入风口侧和出风口侧。该散热风扇具有一叶轮22，具有一轮毂221及多个环设于该轮毂周围的扇叶222，而该轮毂221的顶端周缘为一斜面221a，以引导更多的气流更顺畅地流向该扇叶222。该外框的形状除了如图2所示为正方形结构之外，其亦可以为长方形或圆形结构。该外框20、该基座21和该多个支撑杆或静叶片23可以一体注塑成型方式制成，其所使用材料可以为塑料、金属或类似材料。

该散热风扇还包括一铁壳25，该轮毂221套接于该铁壳25之外，该铁壳的顶端具有多个孔洞25a，可使该散热风扇运转所产生的热能够迅速散逸至外界。该铁壳的顶端周缘亦具有阶梯状结构25b，对应于该轮毂221的斜面或曲弧状结构221a。该散热风扇还包括一驱动装置24，设置于该铁壳25或轮毂221内，用以驱动该叶轮22转动，以产生气流。

该外框20具有一外扩部20a，位于该散热风扇的出风口端，还具有另一外扩部20b，位于该散热风扇的入风口端，以增加该散热风扇的进出风量及顺畅地引导气流流向该叶轮。该多个支撑杆或静叶片23连接于该外扩部20a与该基座21之间，而该多个支撑杆或静叶片23的设置方式并不限于此，其可依实际应用而加以变化设计。举例来说，该多个支撑杆或静叶片23的其中一端连接于该基座21，而其另一自由端朝向该外扩部20a方向延伸；又或者，该多个支撑杆或静叶片23的其中一端连接于该外扩部20a，而其另一自由端朝向该基座21方向延伸；更或者，该多个支撑杆或静叶片23的其中一部分的一端连接于该外扩部20a而另一自由端朝向该基座21方向延伸，而另一部分的一端连接于该基座21而另一自由端朝向该外扩部20a方向延伸。此外，该支撑杆或静叶片23自该基座至该外扩部方向的截面形状可以为一致固定外，该支撑杆或静叶片23自该基座至该外扩部方向的截面变化亦可呈渐进式缩小或增加，或者该支撑杆或静叶片呈内凹型或外凸型的形状。

如图2所示，该扇叶222于靠近入风口侧的顶端缘为一倾斜状，该扇叶222的内侧缘高度低于该轮毂221的顶面高度，该扇叶的顶端缘与垂直于该散热风扇轴线A的水平线H的倾斜夹角为θ1，其优选的夹角范围可为3°-45°。由于扇叶的顶端缘与该水平线H成一倾斜夹角θ1，使得扇叶在越靠近轮毂221处有越多的作功面积，将有助于使气流均匀分布于整个扇叶，可减缓气流过于集中于扇叶顶端缘，使流场更为顺畅，以避免因气流不顺所造成的噪音。

现请参阅图3，其显示本发明的散热风扇的第二优选实施例。其结构与上述第一优选实施例相类似，两者的差异处在于该扇叶的顶端缘与该轮毂的顶面等高，即位于同一水平面上，而该扇叶222于靠近出风口侧的底端缘呈一倾斜状，该扇叶的底端缘与该水平线H的倾斜夹角为θ2，其优选的夹角范围可为3°-45°。该扇叶的底端缘为上扬型设计，可减少扇叶在底部对空气在径向方向所作的功，以提升其散热效率。此外，该扇叶底部与该水平线成一倾斜夹角θ2，亦可以分散气流与支撑杆或静叶片23接触的时间，藉以降低噪音值，并提升声音的品质。

另再请参阅图4，其显示本发明的散热风扇的第三优选实施例。其结构与上述第一优选实施例相类似，两者的差异处在于其除了具有如上述第一优选实施例的该扇叶222于靠近入风口侧的顶端缘与该水平线H的第一倾斜夹角为θ1外，该扇叶222于靠近出风口侧的底端缘与该水平线H的第二倾斜夹角为θ2。其中，该第一倾斜夹角θ1可以大于、等于或小于该第二倾斜夹角θ2。

此外，请参阅图5A和图5B，其显示本发明的散热风扇的第四优选实施例。其结构与上述第三优选实施例相类似，两者的差异处在于其除了该扇叶222于靠近入风口侧的顶端缘与该水平线H的第一倾斜夹角为θ1而该扇叶222于靠近出风口侧的底端缘与该水平线H的第二倾斜夹角为θ2之外，该多个支撑杆或静叶片23亦呈上扬型设计，该多个支撑杆或静叶片23的顶端缘与该水平线H的第三倾斜夹角为θ3之外，而该多个支撑杆或静叶片23的底端缘与该水平线H的第四倾斜夹角为θ4，可以分散经由扇叶222所带来的气流到达该支撑杆或静叶片23的时间。该第三或第四倾斜夹角的优选范围为3°～45°，其中该第三倾斜夹角可以大于、等于或小于该第四倾斜夹角。该多个支撑杆或静叶片23的连接设置方式，可一端连接于基座而另一端只连接于该外框的圆柱部分20c的内壁；或者，如图5A或图5B所示，其一端连接于该基座而另一端同时连接于该外框的圆柱部分20c的内壁和该外扩部20a的内侧壁。当然，该支撑杆或静叶片23并不限于其顶端缘和底端缘同时为倾斜状，于实际应用时，亦可只选择其中一端缘为倾斜状即可。另外，如图5B所示，该支撑杆或静叶片23的形状可以为条状、曲弧状、梯型或翼型结构，至于该支撑杆或静叶片23的个数可小于该扇叶的个数，而其扇叶222可以为曲弧状结构，具有一倾斜角的范围为15°～60°的角度。

另外，请参阅图6，其显示本发明的散热风扇的第五优选实施例，其结构大致与上述如图4所示的第三优选实施例相类似，两者的差异处在于该铁壳25套入于该轮毂221之内而未曝露于外，以及该轮毂221可分成三部分～于其顶面部分具有多个散热孔221b，该风扇内部运转所产生的热可经由铁壳上的孔洞25a，再经由该多个散热孔221b而散逸至外界；于其顶端周缘部分为一曲弧状结构221a(即所谓的R角)；其轴向部分221c则与扇叶222相连接，该扇叶的顶侧内缘连接于该轴向部分221c与该曲弧状结构221a交界处，其可减少噪音的产生，而该扇叶的底侧内缘略高于该轴向部分221c的底端，可减少毛边的产生。而该扇叶222的顶端缘与该水平线H的第一倾斜夹角θ1与该扇叶222的底端缘与该水平线H的第二倾斜夹角θ2不相等。

最后，请参阅图7，其为本发明的散热风扇与传统常用的轴流风扇(即图1所示)的风量和风压特性比较图，由此图可清楚显示本发明利用呈上扬型的扇叶可提高风压和风量以，亦可大幅降低扰流的噪音。例如，在同样转速为7500rpm的相同特性，本发明的具有上扬型扇叶的风扇相较于传统常用的轴流风扇至少降低5dBA以上的噪音。

当然，本领域中的普通技术人员可对本发明做出一些改进或变化，但是这些改进或变化均被涵概在本发明的权利要求书所界定的范围内。

Claims (29)

1.一种散热风扇，其包括：

一外框；

一叶轮，具有一轮毂及多个环设于所述轮毂周围的扇叶，其中所述轮毂的顶端周缘部分具有一斜面或曲弧面，且所述轮毂还具有一轴向部分，所述扇叶的顶端内侧缘连接于所述斜面或曲弧面与所述轴向部分的交界处；以及

一基座，设置于所述外框中，用以承置所述叶轮于其上，其中所述扇叶的顶端缘与垂直于所述散热风扇轴线的水平线呈一第一倾斜夹角，所述扇叶的底端缘与垂直于所述散热风扇轴线的水平线呈一第二倾斜夹角，所述第一倾斜夹角和所述第二倾斜夹角不相等。

2.如权利要求1所述的散热风扇，其中所述第一倾斜夹角或所述第二倾斜夹角的范围为3°～45°的角度。

3.如权利要求1所述的散热风扇，其中所述扇叶的底端内侧缘略高于所述轴向部分的底端。

4.如权利要求1所述的散热风扇，其中所述轮毂的顶面具有多个散热孔，所述散热风扇还包括一铁壳，套接于所述轮毂内，其具有多个孔洞，其中所述铁壳的顶端周缘具有阶梯状结构，对应于所述轮毂的斜面或曲弧面的位置。

5.如权利要求1所述的散热风扇，其中还包括多个支撑杆或静叶片，位于所述基座与所述外框之间，其中所述多个支撑杆或静叶片的顶端缘或底端缘与所述水平线呈一倾斜夹角，所述多个支撑杆或静叶片的顶端缘的倾斜夹角可大于、等于或小于所述多个支撑杆或静叶片的底端缘的倾斜夹角，所述多个支撑杆或静叶片位于所述散热风扇的出风口端或入风口端。

6.一种散热风扇，其包括：

一外框；

一叶轮，具有一轮毂及多个环设于所述轮毂周围的扇叶；以及

一基座，设置于所述外框内，用以承置所述叶轮于其上，其中靠近或远离于所述散热风扇的入风口端的所述扇叶的其中一端缘与垂直于所述散热风扇轴线的水平线呈一倾斜夹角，所述倾斜夹角的范围在3°～45°角度之间。

7.如权利要求6所述的散热风扇，其中靠近于所述散热风扇入风口端的所述扇叶端缘的倾斜夹角大于、等于或小于远离所述散热风扇入风口端的所述扇叶端缘的倾斜夹角。

8.一种散热风扇，其包括：

一外框；

一叶轮，具有一轮毂及多个环设于所述轮毂周围的扇叶；以及

一基座，设置于所述外框内，用以承置所述叶轮于其上，其中所述扇叶的一端缘与垂直于所述散热风扇轴线的水平线呈一第一倾斜夹角。

9.如权利要求8所述的散热风扇，其中所述扇叶的内侧缘高度低于所述轮毂的顶面高度。

10.如权利要求8所述的散热风扇，其中所述第一倾斜夹角为3°～45°。

11.如权利要求8所述的散热风扇，其中所述扇叶的另一端缘与所述水平线呈一第二倾斜夹角。

12.如权利要求11所述的散热风扇，其中所述第二倾斜夹角为3°～45°。

13.如权利要求11所述的散热风扇，其中所述第一倾斜夹角大于、等于或小于所述第二倾斜夹角。

14.如权利要求8所述的散热风扇，其中还包括一铁壳，套接于所述轮毂内，其具有多个孔洞。

15.如权利要求14所述的散热风扇，其中所述铁壳的顶端周缘具有阶梯状结构。

16.如权利要求8或14所述的散热风扇，其中还包括一驱动装置，设置于所述铁壳或所述轮毂内，用以驱动所述叶轮转动，以产生气流。

17.如权利要求8所述的散热风扇，其中所述轮毂的顶端周缘具有斜面或曲弧面结构。

18.如权利要求8所述的散热风扇，其中还包括多个支撑杆或静叶片，位于所述基座与所述外框之间，且所述多个支撑杆或静叶片位于所述散热风扇的出风口端或入风口端。

19.如权利要求18所述的散热风扇，其中所述多个支撑杆或静叶片的一端缘与所述水平线呈一第三倾斜夹角。

20.如权利要求19所述的散热风扇，其中所述第三倾斜夹角为3°～45°。

21.如权利要求19所述的散热风扇，其中所述多个支撑杆或静叶片的另一端缘与所述水平线呈一第四倾斜夹角。

22.如权利要求21所述的散热风扇，其中所述第四倾斜夹角为3°～45°。

23.如权利要求21所述的散热风扇，其中所述第三倾斜夹角大于、等于或小于所述第四倾斜夹角。

24.如权利要求18所述的散热风扇，其中所述多个支撑杆或静叶片的其中一端连接于所述基座，而其另一自由端朝向所述外框内侧壁方向延伸；或者所述多个支撑杆或静叶片的其中一端连接于所述外框内侧壁，而其另一自由端朝向所述基座方向延伸；或所述多个支撑杆或静叶片的其中一部分的一端连接于所述外框内侧壁而另一自由端朝向所述基座方向延伸，而另一部分的一端连接于所述基座而另一自由端朝向所述外框内侧壁方向延伸。

25.如权利要求18所述的散热风扇，其中所述支撑杆或静叶片自所述基座至所述外框内侧壁方向的截面变化呈渐进式缩小或增加，或呈内凹型或外凸型的形状。

26.如权利要求18所述的散热风扇，其中所述外框、所述基座和所述多个支撑杆或静叶片一体注塑成型，其中所述外框、所述基座和所述多个支撑杆或静叶片的材料为塑料、金属或类似材料。

27.如权利要求18所述的散热风扇，其中所述支撑杆或静叶片的个数小于所述扇叶的个数，所述多个支撑杆或静叶片可以为条状、曲弧状、梯型或翼型的结构，所述外框为一正方形、长方形或圆形结构。

28.如权利要求8所述的散热风扇，其中所述扇叶为一曲弧状结构，具有一倾斜角，其范围在15°～60°角度之间。

29.如权利要求8所述的散热风扇，其中所述外框具有一外扩部，位于所述散热风扇的出风口端或入风口端，以增加其进出风量，所述散热风扇还包括多个支撑杆或静叶片，位于所述基座与所述外扩部之间。

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