CN1982727A - 具有改进的散热性能的风扇 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风扇，包括以风扇的旋转轴为中心的可旋转中心构件。该风扇包括从可旋转中心构件径向延伸的多个叶片。每个叶片具有从其延伸的与风扇的旋转轴不平行的一个或多个肋条。每个叶片除了从其延伸的肋条之外可以是平坦的形状，或者其可以具有偏离可旋转中心构件的旋转方向弯曲的旋轮线曲率。作为肋条的补充或替代，每个叶片可以具有非线性的侧轮廓。侧轮廓可以是锯齿形或曲线形。侧轮廓可以具有朝向与可旋转中心构件的旋转相反的方向的一个或多个槽口，或者可以具有一个或多个穿过叶片延伸的孔。

Description

具有改进的散热性能的风扇

技术领域

本发明涉及风扇，诸如与计算设备结合使用以帮助从该计算设备的元件移除热量的风扇。

背景技术

现代计算设备产生较大数量的热量。例如，计算设备的中央处理器、图形处理器以及其他半导体和其他元件产生较大数量的热量。为了使计算设备有效地无故障地执行，希望在称为冷却的处理中从计算设备移除该产生的热量。

在被动式冷却中，通常将散热器放置在产生热量的计算设备的元件上。散热器典型地由金属制成，并且具有若干从与像处理器这样的计算设备元件物理接触的基部延伸的散热片。通过热传导，热量从计算设备的元件移到散热器的基部，并且最终移到散热器的散热片。被动式冷却的优点在于其是静噪冷却方法，但缺点在于其不能移除大量的热量。

因此，在主动式冷却中，通常单独地或者关联散热器来使用风扇。风扇一般将靠近计算设备元件的热空气吸离计算设备元件。一个给定的计算设备可以使用多个不同的风扇。例如，可以将多个风扇放置在每个产生较大数量的热量的计算设备元件上，并且放置一个从计算设备的机壳自身移除热量的排气扇。作为替代，可以只将多个风扇放置在一个或多个产生较大数量的热量的计算设备元件上。

主动式冷却的优点在于其能够移除较大数量的热量，但是其缺点在于其是非静噪冷却方法。此外，风扇的有效性一般随着尺寸和速度的增大而增大。叶片旋转慢的大风扇可以与叶片更快旋转的小风扇驱散相同数量的热量。因此，大风扇比小风扇安静。若其他情况都一样，以较快速度旋转的大风扇将比较慢旋转的同样尺寸的风扇或者以相同速度旋转的小风扇驱散更多的热量。

在某些类型的计算设备诸如膝上型计算机和笔记本计算机中，可以用于冷却发热元件的风扇的大小受限于在这样的计算设备的机壳内部相对有限数量的可用空间。例如，膝上型计算机具有较小的机壳，限制了可用于冷却该计算机的发热元件的风扇的尺寸。因此，结合这种计算设备使用的风扇可能必须尺寸较小且以较快的速度旋转，由于风扇以较快的速度旋转产生的增大的噪音，这种情况是用户所不希望的。

因此，在本领域中需要驱散较大数量热量的风扇。这种风扇应该不大于与现有风扇相同的大小，并且以不大于与现有风扇相同的速度进行旋转，同时驱散较大数量的热量。出于这些和其他原因，需要本发明。

发明内容

本发明涉及具有改进的散热性能的风扇。本发明的一个实施例的风扇包括可旋转中心构件，其在一个给定方向上并且以风扇的旋转轴为中心旋转。该风扇包括多个从所述可旋转中心构件径向延伸的叶片。每个叶片具有从其延伸的与风扇的旋转轴不平行的一个或多个肋条。

例如，每个叶片具有朝向所述可旋转中心构件的旋转方向的第一侧面以及朝向相反方向的第二侧面。每个叶片的肋条从叶片的第一侧面延伸，从叶片的第二侧面延伸，或者既从叶片的第一侧面也从叶片的第二侧面延伸。肋条可以在叶片的顶部和/或在叶片的底部从这些侧面延伸。肋条从叶片一端(叶片被安装到可旋转中心构件的那端)到叶片另一端即相反端可以是连续的。作为替代，当肋条从叶片一端到叶片另一端延伸时可以对肋条进行开槽。

本发明的另一个实施例的风扇包括可旋转中心构件，其在给定方向上并且以风扇的旋转轴为中心旋转。该风扇包括多个从可旋转中心构件径向延伸的叶片。每个叶片具有非线性的侧面轮廓。侧轮廓可以是锯齿形形状，使得其具有一系列从叶片的顶部向叶片的底部延伸的Z形或V形。侧轮廓可以是曲线形，使得其具有一系列从叶片的顶部向叶片的底部延伸的S形或C形。侧轮廓可以具有一个或多个槽口，其朝向与可旋转中心构件的旋转相反的方向，并且其只部分地穿过叶片延伸。侧轮廓可以具有一个或多个完全穿过叶片延伸的孔。

根据本发明的另一个实施例的风扇包括可旋转中心构件，其在一个方向上并且以所述风扇的旋转轴为中心旋转。该风扇包括多个从可旋转中心构件径向延伸的叶片。每个叶片具有偏离可旋转中心构件的旋转方向弯曲的旋轮线曲率。每个叶片还可以具有从其延伸的与风扇的旋转轴不平行的一个或多个肋条，正如已经描述的一样。

本发明的实施例提供了优于现有技术的优点。例如，考虑具有给定旋转速度和给定尺寸的风扇，该尺寸可以定义为风扇的直径。在现有技术中，这样的风扇具有平坦的叶片，并且能够驱散特定数量的持续最大热量，以及能够以某个速率排放气体，例如空气。通过比较，与具有平坦叶片的现有技术风扇相比，具有相同旋转速度和相同尺寸的根据本发明的风扇能够驱散更多数量的持续最大热量，并且能够以更大的速率排气。

，在本发明的风扇还具有平坦叶片的情况下，与具有无肋条、槽口或凹槽的平坦叶片的现有技术风扇相比附加肋条、槽口或凹槽增加了可以驱散的持续最大热量以及排放空气或其他气体的速率。与具有平坦线性的叶片相比，本发明的具有锯齿形或曲线形侧轮廓的叶片的风扇也增加了可以驱散的持续最大热量以及排放空气或其他气体的速率。类似地，与具有平坦线性的叶片相比，本发明具有旋轮线叶片的风扇也增加了可以驱散的持续最大热量以及排放空气或其他气体的速率。

通过阅读以下的详细描述并且通过参考附图，本发明的其他优点、方面和实施例将变得明显。

附图说明

此处涉及的附图形成说明书的一部分。除非另外明确表示，否则示出在图中的特征仅作为对本发明的某些实施例的说明，而不是对本发明的所有实施例的说明。

图1A和图1B分别是根据本发明的一个实施例的可以使用风扇的操作环境的透视图和前视图。

图2A、图2B和图2C分别是根据本发明的一个实施例的风扇的透视图、为了便于说明示出的带有单个叶片的顶视图和为了便于说明示出的该风扇的单个叶片的前视图。

图3A和图3B分别是根据本发明的另一个实施例的风扇的透视图和为了便于说明示出的该风扇的单个叶片的前视图。

图4A和图4B分别是根据本发明的另一个实施例的风扇的透视图和为了便于说明示出的该风扇的单个叶片的前视图。

图5是根据本发明的另一实施例的风扇的透视图。

图6A和图6B分别是根据本发明的另一个实施例的风扇的透视图和为了便于说明示出的带有两个叶片的该风扇的顶视图。

图7是根据本发明的另一实施例的风扇的透视图。

图8A和8B分别是根据本发明的不同实施例的风扇的透视图。

图9A和9B分别是根据本发明的不同实施例的风扇的透视图。

图10A和10B分别是根据本发明的不同实施例的风扇的透视图。

图11A和11B分别是根据本发明的不同实施例的风扇的透视图。

图12是根据本发明的一个实施例的具有风扇的设备的基本框图。

具体实施方式

在以下对本发明的示例性实施例的详细描述中，参考了形成其一部分的附图，并且在附图中通过图示方式示出了可以实施本发明的特定示例性实施例。对这些实施例进行了足够详细的描述，以使本领域的普通技术人员能够实施本发明。可以使用其他的实施例，并且可以在不偏离本发明的精神或范围的情况下，做出逻辑的、机械的和其他改变。因此，以下的详细描述没有限制的意思，并且本发明的范围仅由附加的权利要求进行限定。

图1A和图1B示出了根据本发明的一个实施例的可以使用风扇102的操作环境。图1A特别地是该操作环境的透视图，而图1B特别地是该操作环境的前视图。风扇102处于框架104内。通过风扇102的运动或旋转，空气或其他气体被吸进风扇102(如箭头106和108所示)，并且被排出(如箭头110、112和114所示)。在图1B中，特别地描述了发热元件116。因此，经由风扇102如箭头106所示吸入热空气或热的其他气体，并且如箭头110、112和114所示排出该热空气或热的其他气体，元件116产生的热量被驱散。因此，在一个实施例中，风扇102是一个离心式风扇，其从顶部和底部吸入空气或其他气体，并且横向排放空气或其他气体。

发热元件116可以是像膝上型计算机或台式计算机、音频/视频设备或其他类型的具有计算能力的设备这样的计算设备的处理器(诸如中央处理器或图形处理器)。发热元件116可以是计算设备内的另一种半导体器件，或者可以是计算设备内的另一种类型的元件。发热元件116还可以是不同于计算设备的类型的设备内的元件。在一个实施例中，风扇102是用于计算设备或其他类型设备的排气扇。

框架104可以是用于发热元件116的散热器，在这种情况下框架104通常与发热元件116接触，这在图1B中没有具体描述。在另一个实施例中，框架104可以不是散热器而是用于按所期望的那样来引导空气或其他气体的导向器，也可以根本不存在框架104。

图2A、图2B和图2C分别是根据本发明的特定实施例的风扇102的透视图、为了便于说明只示出单个叶片204A的风扇102的顶视图、以及为了便于说明示出的单个叶片204A的前视图。在图2A中，描述的风扇102具有以箭头206所指的方向进行旋转的可旋转中心构件202。多个叶片204A、204B、...、204N统称为叶片204，从可旋转中心构件202延伸。叶片204在图2A中被描述为各自从可旋转中心构件202以非垂直的方式延伸。然而，在另一个实施例中，叶片204可以从可旋转中心构件204以垂直的方式延伸。本发明的各个实施例对叶片204的数量没有特定的限制，并且在一个实施例中，叶片204等角度分布地位于可旋转中心构件202的周围。

在图2B中，为了便于说明，将风扇102描述为仅具有作为所有叶片204的代表的单个叶片204A。也就是说，风扇102仍然具有所有的叶片204，但是为了说明的清楚和便利在图2B中仅示出了一个叶片204A，并且对叶片204A的描述适合所有其他的叶片204。图2B中示出的可旋转中心构件202相对地以风扇102的旋转轴208为中心。叶片204A具有侧面214，其朝向可旋转中心构件202的旋转方向以及因此叶片204A的旋转方向，该旋转方向如箭头206和210所指。叶片204A还具有侧面216，其朝向相反方向，该方向如箭头212所指。

在图2C中，为了说明的便利和清楚，再次将叶片204A作为所有叶片204的代表进行显示。叶片204A具有顶部218和底部222。在顶部218处是从叶片204A的侧面216延伸的肋条220。类似的，在底部222处是从叶片204A的侧面216延伸的肋条224。在图2C的实施例中没有从叶片204A的侧面214延伸的肋条。在另一个实施例中，可以仅有肋条220与肋条224之一，而不是如图2C中描述的一样同时具有肋条220和肋条224。

图3A和图3B分别是根据本发明的另一个实施例的风扇102的透视图，以及为了便于说明示出的风扇102的单个叶片204A的前视图。对于本发明的这个实施例，没有描述风扇102的顶视图，因为其至少基本上与已经描述的图2B的顶视图相同。在图3A中，风扇102同样被描述为具有以箭头206所指的方向进行旋转的可旋转中心构件202。如在图2A中的一样，在图3A中叶片204也从可旋转中心构件202延伸。

在图3B中，为了说明的便利和清楚，将该实施例的叶片204A作为所有叶片204的代表进行显示。和前面一样，叶片204A具有顶部218和底部222。同样和前面一样，叶片204A具有侧面214，其朝向可旋转中心构件202的旋转方向以及因此叶片204A的旋转方向，该旋转方向如箭头210所指。叶片204A还具有侧面216，其朝向相反方向，该方向如箭头212所指。

在图3B中，在顶部218处是从叶片204A的侧面216延伸的肋条220，而在底部222处是从叶片204A的侧面216延伸的肋条224。然而，与图2C中的实施例不同，在图3B的实施例中，在叶片204的顶部218还存在从叶片204A的侧面214延伸的肋条302，并且在叶片204A的底部222还存在从叶片204A的侧面214延伸的肋条304。也就是说，在图2C的实施例中，只存在从侧面216延伸的肋条220和224，而在图3B的实施例中，同时存在从侧面216和侧面214延伸的肋条220、224、302和304。在另一个实施例中，可以仅有肋条220和302，或者只有肋条224和304，而不是如图3C中描述的一样同时具有肋条220、302、224和304四个肋条。

图4A和图4B分别是根据本发明的另一个实施例的风扇102的透视图，以及为了便于说明示出的风扇102的单个叶片204A的前视图。对于本发明的这个实施例，没有描述风扇102的顶视图，因为其至少基本上与已经描述的图2B的顶视图相同。在图4A中，风扇102同样被描述为具有以箭头206所指的方向进行旋转的可旋转中心构件202。如在图2A和图3A中的一样，在图4A中叶片204也从可旋转中心构件202延伸。

在图4B中，为了说明的便利和清楚，将该实施例的叶片204A作为所有叶片204的代表进行显示。和前面一样，叶片204A具有顶部218和底部222。同样和前面一样，叶片204A具有侧面214，其朝向可旋转中心构件202的旋转方向以及因此叶片204A的旋转方向，该旋转方向如箭头210所指。叶片204A还具有侧面216，其朝向相反方向，该方向如箭头212所指。

在图4B中，在顶部218处存在从叶片204A的侧面214延伸的肋条302，而在底部222处还存在从叶片204A的侧面214延伸的肋条304。然而，与图2C和图3B中的实施例不同，不存在从侧面216延伸的肋条。在另一个实施例中，可以仅有肋条302，或者只有肋条304，而不是如图4B中描述的一样同时具有肋条302和肋条304。

图5是根据本发明的另一实施例的风扇102的透视图。对于本发明的这个实施例，没有描述风扇102的顶视图，因为其至少基本上与已经描述的图2B的顶视图相同。在图5中，风扇102同样被描述为具有以箭头206所指的方向进行旋转的可旋转中心构件202。如在图2A、3A和4A中的一样，在图5中叶片204也从可旋转中心构件202延伸。

在图5的实施例中的每对叶片204中的一个叶片具有从顶部延伸的肋条，而另一个叶片具有从底部延伸的肋条。因此，整体上叶片204具有以交替方式从其顶部和从其底部延伸的肋条，使得一个叶片具有从起顶部延伸的肋条，下一个叶片具有从其底部延伸的叶片，下一个叶片具有从其顶部延伸的叶片，依此类推。例如，叶片204A具有从其顶部延伸的肋条220A，而下一个叶片204B具有从其底部延伸的叶片224B。因此，可以认为图5的实施例中的叶片204A除了其在底部222处不具有肋条224之外与图2C中的叶片204A相同。也可以认为图5的实施例中的叶片204B除了其在顶部218处不具有肋条220之外与图2C中的叶片204A相同。

在图5的实施例中，所有叶片204的肋条，诸如叶片204A和叶片204B的肋条220A和肋条224B，从朝向与可旋转中心构件202的旋转方向并且因此叶片204自身的旋转方向的相反方向(如箭头206所指)的侧面延伸。也就是说，使用图2C的参考标号，在图5的实施例中的所有叶片204的肋条从图2C中标注的侧面216沿图2C中标注的箭头212所指的方向延伸。然而，在另一个实施例中，所有叶片204的肋条可以改为从朝向如箭头206所指的可旋转中心构件202的旋转方向的侧面延伸。使用图2C的参考标号，在这个另外的实施例中，所有叶片204的肋条从图2C中标注的侧面214沿图2C中标注的箭头210所指的方向延伸。

在迄今为止已经描述的实施例中，风扇102的叶片204的肋条都是连续地或连接地从叶片的第一端向叶片的第二相反端延伸，其中叶片的第一端是叶片被安装到可旋转中心构件202或者从可旋转中心构件202延伸的那一端。也就是说，每个肋条延伸相应叶片的全部长度，从叶片的第一端到叶片的第二相反端。然而，在本发明的其他实施例中，当肋条从叶片的第一端向叶片的第二相反端延伸时，每个肋条可以在沿相应叶片的长度方向的一个或多个位置上进行开槽。

图6A和6B分别是根据本发明的这种实施例的风扇102的透视图，以及为了便于说明示出的具有两个叶片的风扇102的顶视图。在图6A中，风扇102同样被描述为具有以箭头206所指的方向进行旋转的可旋转中心构件202。如在图2A、3A、4A和5中的一样，在图6A中叶片204从可旋转中心构件202延伸。

在图6B中，为了便于说明，将风扇102描述为仅具有作为所有叶片204的代表的两个叶片204A和204B。如本领域的普通技术人员可以理解的，两个叶片204A和204B是每对连续的叶片204的代表。如图2B中的一样，图6B中示出的可旋转中心构件相对地以风扇102的旋转轴208为中心。叶片204A和204B具有侧面214，其朝向可旋转中心构件202的旋转方向以及因此叶片204A和204B的旋转方向，该旋转方向如箭头206和210所指。叶片204A和204B还具有侧面216，其朝向相反方向，该方向如箭头212所指。叶片204和叶片204B具有第一端606和第二相反端604，其中第一端606是叶片204A和204B被安装到可旋转中心构件202或者从可旋转中心构件202延伸的那端。

叶片204A在其顶部具有由两个肋条段602A和602B构成的肋条602，使得在端604与肋条段602A之间以及在肋条段602A与602B之间存在槽口。叶片204B在其顶部具有由两个肋条段608A和608B构成的肋条608，使得在肋条段608A与608B之间以及在肋条段608B与端606之间存在槽口。从叶片204A延伸的肋条段602A和602B在位置上与从叶片204B延伸的肋条段608A和608B交替。也就是说，存在从叶片204A延伸的肋条段的地方，存在相应的槽口且没有从叶片204B延伸的肋条。同样地，在存在槽口且没有从叶片204A延伸的肋条的地方，存在相应的从叶片204B延伸的肋条段。对于风扇102的每对叶片204，这种槽口-肋条段的交替模式是连续的。

如图6A中可以最佳地看出的，还应该注意，在叶片204B的顶部存在槽口的地方，在其底部存在从叶片204B延伸的肋条段。同样地，在叶片204的顶部存在从叶片204B延伸的肋条段的地方，在叶片204B的底部存在槽口。风扇102的每个叶片204都存在这种在叶片的顶部与底部之间的槽口-肋条的交替模式。

此外，应该注意，在图6A和6B的实施例中，由多个肋条段构成的肋条在叶片204的侧面216从叶片204延伸，朝向由箭头212所指的方向，该方向与由箭头206和210所指的可旋转中心构件202的旋转方向相反。然而，在另一个实施例中，由多个肋条段构成的肋条可以在叶片204的侧面214从叶片204延伸，朝向由箭头210所指的方向，箭头210指示可旋转中心构件202的旋转方向。在又一个实施例中，从相同或不同叶片204延伸的交替的肋条段可以根据某种模式位于叶片204的任意一侧。也就是说，本发明的实施例并不局限于给定的肋条段从给定叶片的哪个特定的侧面延伸。

此外，在图6A和6B的实施例中，每个从叶片204延伸的肋条由两个肋条段和两个槽口构成。然而，在本发明的另外的实施例中，在从叶片204延伸的肋条内可能存在多于两个的肋条段，并且因此存在多于两个的槽口。图7示出了根据本发明的这种实施例的风扇102的透视图。在图7中，风扇102同样被描述为具有以箭头206所指的方向进行旋转的可旋转中心构件202。如在图2A、3A、4A、5和6A中的一样，在图7中叶片204从可旋转中心构件202延伸。

图7的实施例类似于图6A和6B中的实施例，每个叶片204具有多个肋条段，这些肋条段限定了并且构成了叶片的肋条。然而，在图6A和6B的实施例中，每个肋条由两个肋条段构成，具有两个槽口，而在图7的实施例中，每个肋条由数目大得多的肋条段构成，其间具有相应的数目大得多的槽口。在其他方面，图7的实施例至少基本上类似于图6A和6B的实施例，并且可以对图6A和6B的实施例做出不同的修改以生成本发明的另外的实施例，也可以对图7的实施例做出不同的修改以生成本发明的另外的实施例。

在图6A和6B的实施例以及图7的实施例中，每个叶片的每个肋条是沿着叶片的长度方向从叶片的第一端向第二端以等距离的间隔进行开槽的。然而，更广义地，每个叶片的每个肋条是沿着叶片的长度方向在多个位置上进行开槽的，无论槽口彼此是否是等距离的。此外，在至此已经描述的本发明的所有实施例中，风扇102的每个叶片204除了从叶片延伸的肋条之外是平坦的形状。

图8A和8B示出了根据本发明的不同实施例的风扇102的透视图。在图8A和8B中，风扇102同样被描述为具有以箭头206所指的方向进行旋转的可旋转中心构件202。如在图2A、3A、4A、5、6A和7中的一样，在图8A和8B中叶片204从可旋转中心构件202延伸。

然而，在图8A和图8B两者中，每个叶片204具有曲线形的侧轮廓，并且因此不像先前描述的本发明的实施例中的风扇102的每个叶片204那样平坦。在此示例性地，但没有限制性地将“曲线的”定义为具有曲线，其中在一个实施例中可以将曲线看作以平滑连续的方式偏离直线的一条线。也就是说，每个叶片204具有由从叶片的顶部向叶片的底部延伸的一系列S形或C形构成的侧轮廓。图8A与图8B的区别在于：与图8B的实施例相比，图8A的实施例中在每个叶片204的侧轮廓内具有较少数目的单个S形或C形。

图9A和9B示出了根据本发明的不同实施例的风扇102的透视图。在图9A和9B中，风扇102同样被描述为具有以箭头206所指的方向进行旋转的可旋转中心构件202。如在图2A、3A、4A、5、6A、7、8A和8B中的一样，在图9A和9B中叶片204从可旋转中心构件202延伸。

在图9A和图9B两者中，每个叶片204具有锯齿形的侧轮廓。在此示例性地但没有限制性地将“锯齿形”定义为通过在交替方向上的陡弯前进的线。也就是说，每个叶片204具有由从叶片的顶部向叶片的底部延伸的一系列Z形或侧向V形构成的侧轮廓。图9A与图9B的区别在于：与图9B的实施例相比，图9A的实施例中在每个叶片204的侧轮廓内具有较少数目的单个Z形或侧向V形。

图10A和10B示出了根据本发明的不同实施例的风扇102的透视图。在图10A和10B中，风扇102同样被描述为具有以箭头206所指的方向进行旋转的可旋转中心构件202。如在图2A、3A、4A、5、6A、7、8A、8B、9A和9B中的一样，在图10A和10B中叶片204从可旋转中心构件202延伸。

在图10A中，每个叶片204具有从叶片被安装到可旋转中心构件202或者从可旋转中心构件202延伸的那端向叶片的相反端横跨叶片长度方向延伸的槽口。(例如，其为在图6B中标注的端606和604，尽管图10A的槽口未在图6B中示出。)槽口没有完全从一侧向另一侧穿过叶片204，相反，槽口仅部分地从一侧向另一侧穿过叶片204延伸。具体地，槽口朝向与可旋转中心构件202的旋转相反的方向。(例如，叶片204在图6B中标注的侧面216上具有槽口，并且槽口没有从图6B标注的侧面216延伸到侧面214，尽管图10A的槽口未在图6B中示出。)此外，从叶片204的顶部到叶片204的底部，槽口基本上以其间的中点为中心。(例如，其为图2C中标注的顶部218与底部222，尽管图10A的槽口未在图2C中示出。)在本发明的其他实施例中，在每个叶片内可以存在多个槽口，并且与图10A的实施例相比，每个叶片的槽口可以在不同的位置并且可以不再横跨叶片的长度方向延伸。

在图10B中，每个叶片204具有完全穿过叶片延伸的孔。从叶片204的顶部到叶片204的底部，孔基本上以其间(基于顶-底)的中点为中心。(例如，其为图2C中标注的顶部218与底部222，尽管图10B的孔未在图2C中示出。)此外，在叶片204具有叶片被安装到可旋转中心构件202并且从可旋转中心构件202延伸的第一端以及相反第二端的情况下，孔位于叶片的第一端与第一端和相反第二端的中点之间。(例如，其为在图6B中标注的端606和604，尽管图10B的孔未在图6B中示出。)在本发明的其他实施例中，可以在每个叶片中具有多于一个孔，并且与图10B的实施例相比，可以不同地定位每个叶片的孔。

在已经描述的本发明的实施例中，风扇102的叶片204每个以直线方式从可旋转中心构件202延伸。例如，即使在图8A、8B、9A和9B的实施例中，其中叶片204的侧轮廓是非线性的，叶片204在基于长度的方向上也是以直线的方式从可旋转中心构件202延伸。然而，在本发明的其他实施例中，叶片204可以不以直线的方式从可旋转中心构件202延伸，现在将对此进行描述。

图11A和11B示出了根据本发明的不同的这种实施例的风扇102的透视图。在图11A和11B中，风扇102同样被描述为具有以箭头206所指的方向进行旋转的可旋转中心构件202。如在图2A、3A、4A、5、6A、7、8A、8B、9A、9B、10A和10B中一样，在图11A和11B中叶片204从可旋转中心构件202延伸。

在图11A和11B二者中，每个叶片204具有旋轮线(cycloidal)曲率，该旋轮线偏离如箭头206所指的可旋转中心构件的旋转方向弯曲。特别地，旋轮线是由轮子上的固定点在轮子滚动时限定的曲线，或者更精确地，由沿直线滚动的圆的圆周上的点的轨迹限定的曲线。正如由半径为r的圆创建的穿过原点的旋轮线包括以下的点(x，y)：

                   x＝r(t-sint)

                                      (1)

                   y＝r(1-cost)

在等式(1)中，t是实参数，等于滚动圆的中心。如果将该圆看作函数y(x)，则该圆除了在其碰到x轴的尖点(在该点处，其斜率是无穷大)之外，通常是在任意位置可微分的。旋轮线满足下述微分方程：

${\left(\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{dx}}\right)}^2=\frac{2r-y}{y}---\left(2\right)$

与旋轮线有关的曲线包括短摆线和长摆线，短摆线和长摆线是当要求反复循环固定点位于圆的圆周上的要求时获得的。在短摆线中，描绘曲线的点在圆内，而在长摆线中，描绘曲线的点在圆外。另一种与旋轮线有关的曲线是次摆线，其指旋轮线、短摆线和长摆线中的任意一种。此外，如果该圆在其上滚动的线允许是任意的圆(例如，直线是无穷大半径的圆)，则可以获得外摆线、长短辐圆外旋轮线、内摆线和长短辐圆内旋轮线。外摆线是当一个圆在另一个圆的外侧上滚动时，该滚动圆的圆周上的点描绘的轨迹。长短辐圆外旋轮线是当一个圆在另一个圆的外侧上滚动时，该滚动圆内部的任意点描绘的轨迹。内摆线是当一个圆在另一个圆的内侧上滚动时，该滚动圆的圆周上的点描绘的轨迹。长短辐圆内旋轮线是当一个圆在另一个圆的内侧上滚动时，该滚动圆内部的任意点描绘的轨迹。

所有这些曲线都被看作是作为此处使用的术语“旋轮线型曲线曲率”的旋轮线型曲线曲率。所有这些旋轮线型曲线都是利用绕着统一的曲线滚动圆的一般旋轮线(roulette)。旋轮线、外摆线和内摆线具有这样的特性，即每一个都类似于其渐屈线。例如，如果q是曲率与圆半径的乘积，“内”的符号为“正”而“外”的符号为“负”，则曲线：渐屈线的相似比是1+2q。

图11A与11B的区别在于从叶片204延伸的肋条。在图11A中，肋条以交替顶部-底部的模式从叶片204延伸，使得叶片204A具有从其顶部延伸的肋条，叶片204B具有从其底部延伸的肋条，等等。因此，可以将图11A的实施例看作与图5的实施例相同，除了图5的实施例中叶片是204是平坦的，而图11A的实施例中叶片204具有旋轮线曲率。在图11B中，肋条同时在叶片的顶部和底部从叶片204延伸，使得每个叶片204具有从其顶部延伸的肋条和从其底部延伸的肋条。因此，可以将图11B的实施例看作与图2A、2B和2C的实施例相同，除了图2A、2B和2C的实施例中叶片是204是平坦的，而图11B的实施例中叶片204具有旋轮线曲率。一般而言，已经描述的直至且包括图10B的实施例中的任何一种可以进行修改，使得叶片具有如图11A和11B中的旋轮线曲率。

最后，图12示出了根据本发明的一个实施例的设备1200的基本框图。设备1200可以是计算设备或另外类型的设备。设备1200包括发热元件116和风扇102。发热元件116产生热量，并且还执行与设备1200有关或相关联的功能性。例如，元件116可以是计算设备的处理器，并且因此执行处理功能性或计算功能性。风扇102用于主动地冷却元件116。也就是说，风扇102通过从元件116附近吸入热空气或其他热气体并且排放该热空气或其他热气体而驱散元件116所产生的热量。

应该注意，尽管此处已经说明了特定的实施例，但是本领域的普通技术人员应该明白，为了获得相同目的所考虑的任何配置可以替代示出的特定实施例。因此，本申请旨在包括本发明的实施例的任何改型或变型。例如，尽管已经示出和描述了本发明的实施例，使得风扇以顺时针的方向旋转，但是其还可以相反在逆时针的方向旋转。因此，很清楚地表明本发明仅由权利要求或权利要求的等价来限定。

Claims (20)

1.一种风扇，包括：

可旋转中心构件，其在一个方向上并且以所述风扇的旋转轴为中心旋转；以及

多个叶片，其从所述可旋转中心构件径向延伸，每个叶片具有从其延伸的与所述风扇的旋转轴不平行的一个或多个肋条。

2.根据权利要求1所述的风扇，其中每个叶片具有朝向所述可旋转中心构件的旋转方向的第一侧面和朝向相反方向的第二侧面，并且每个叶片的所述肋条从所述叶片的第一侧面延伸。

3.根据权利要求2所述的风扇，其中每个叶片具有顶部和底部，并且每个叶片的所述肋条包括在所述叶片的顶部从所述叶片的第一侧面延伸的第一肋条和在所述叶片的底部从所述叶片的第一侧面延伸的第二肋条。

4.根据权利要求1所述的风扇，其中每个叶片具有朝向所述可旋转中心构件的旋转方向的第一侧面和朝向相反方向的第二侧面，并且每个叶片的所述肋条从所述叶片的第二侧面延伸。

5.根据权利要求4所述的风扇，其中每个叶片具有顶部和底部，并且每个叶片的所述肋条包括在所述叶片的顶部从所述叶片的第二侧面延伸的第一肋条和在所述叶片的底部从所述叶片的第二侧面延伸的第二肋条。

6.根据权利要求1所述的风扇，其中每个叶片具有朝向所述可旋转中心构件的旋转方向的第一侧面和朝向相反方向的第二侧面，并且每个叶片的所述肋条包括从所述叶片的第一侧面延伸的一个或多个第一肋条和从所述叶片的第二侧面延伸的一个或多个第二肋条。

7.根据权利要求6所述的风扇，其中每个叶片具有顶部和底部，每个叶片的所述第一肋条包括在所述叶片的顶部从所述叶片的第一侧面延伸的肋条和在所述叶片的底部从所述叶片的第一侧面延伸的肋条，并且每个叶片的所述第二肋条包括在所述叶片的顶部从所述叶片的第二侧面延伸的肋条和在所述叶片的底部从所述叶片的第二侧面延伸的肋条。

8.根据权利要求1所述的风扇，其中每个叶片具有朝向所述可旋转中心构件的旋转方向的第一侧面和朝向相反方向的第二侧面，所述叶片的所选侧面是所述第一侧面和所述第二侧面之一，并且

其中每个叶片具有顶部和底部，并且针对每对所述叶片，所述对的第一叶片包括在其顶部从所述所选侧面延伸的第一肋条，并且所述对的第二叶片包括在其底部从所述所选侧面延伸的第二肋条。

9.根据权利要求1所述的风扇，其中每个叶片的所述肋条至少基本上从所述叶片的第一端向所述叶片的第二相反端延伸，其中在所述第一端处所述叶片被安装到所述可旋转中心构件或者从所述可旋转中心构件延伸。

10.根据权利要求9所述的风扇，其中每个叶片的每个肋条从所述叶片的第一端到所述叶片的第二相反端是连续的。

11.根据权利要求9所述的风扇，其中每个叶片的每个肋条在沿着从所述叶片的第一端到所述叶片的第二相反端的所述叶片的长度方向的多个位置上进行开槽。

12.根据权利要求9所述的风扇，其中每个叶片的每个肋条在沿着从所述叶片的第一端到所述叶片的第二相反端的所述叶片的长度方向上以等距离的间隔进行开槽。

13.根据权利要求1所述的风扇，其中每个所述叶片除了从其延伸的肋条之外是平坦的形状。

14.一种风扇，包括：

可旋转中心构件，其在一个方向上并且以所述风扇的旋转轴为中心旋转；以及

多个叶片，其从所述可旋转中心构件径向延伸，每个叶片具有非线性的并且包括至少下述形状之一的侧轮廓：

锯齿形形状，使得所述叶片的侧轮廓具有一系列从所述叶片的顶部向所述叶片的底部延伸的Z形或V形形状；

曲线形，使得所述叶片的侧轮廓具有一系列从所述叶片的顶部向所述叶片的底部延伸的S形或C形形状；

一个或多个槽口，其朝向与所述可旋转中心构件的旋转相反的方向，每个槽口只部分地穿过所述叶片延伸；以及

一个或多个孔，其完全穿过所述叶片延伸。

15.根据权利要求14所述的风扇，其中每个叶片的所述槽口至少基本上从所述叶片的第一端向所述叶片的第二相反端延伸，其中在所述第一端处所述叶片被安装到所述可旋转中心构件或者从所述可旋转中心构件延伸。

16.根据权利要求14所述的风扇，其中每个叶片的所述槽口包括基本上以所述叶片的顶部与所述叶片的底部之间的中点为中心的单个槽口。

17.根据权利要求14所述的风扇，其中每个叶片具有第一端和第二相反端，其中在所述第一端处所述叶片被安装到所述可旋转中心构件或者从所述可旋转中心构件延伸，每个叶片的所述孔位于所述叶片的第一端与所述叶片的第一端和第二端的中点之间。

18.根据权利要求14所述的风扇，其中每个叶片的所述孔基本上以所述叶片的顶部与所述叶片的底部之间的中点为中心。

19.一种风扇，包括：

可旋转中心构件，其在一个方向上并且以所述风扇的旋转轴为中心为旋转；以及

多个叶片，其从所述可旋转中心构件径向延伸，每个叶片具有偏离所述可旋转中心构件的旋转方向弯曲的旋轮线曲率。

20.根据权利要求19所述的风扇，其中每个叶片具有从其延伸的与所述风扇的旋转轴不平行的一个或多个肋条。

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