TW202035880A - 風扇模組 - Google Patents

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張景泰
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Abstract

一種風扇模組，包括第一殼體、第二殼體、第一風扇組件、動力模組以及第二風扇組件。第二殼體可滑動地配置於第一殼體且共同形成一循環空間。第一風扇組件可轉動地配置於第一殼體，第一風扇組件具有多個滑槽。動力模組配置於第一殼體且連接第一風扇組件。第二風扇組件可轉動地配置於第二殼體，第二風扇組件具有多個滑動部，分別可滑動地配置於相應的多個滑槽中。動力模組適於帶動第一風扇組件與第二風扇組件相對第一殼體旋轉。一連動模組適於帶動第一殼體與第二殼體適於沿著一軸向相對滑動，以使第一風扇組件與第二風扇組件沿著軸向相互分離或相互重合。

Description

風扇模組
本發明是有關於一種風扇模組，且特別是有關於一種可調整體積與散熱效率的風扇模組。
現有安裝於電子裝置或機器以進行散熱的風扇模組，均採用固定不變之尺寸規格。風扇模組的功效在於排出電子裝置或機器內部的熱空氣並引入外界的冷空氣，藉由空氣的對流，對電子裝置或機器的發熱源進行散熱以維持穩定的運作溫度。
現有的風扇模組僅能依靠扇葉轉速的升降以調整其散熱效率。且現有固定規格的風扇模組只能安裝在相應規格的電子裝置或機器中，此造成現有風扇模組在用途上受到限制。為此，發展出一種可調整尺寸規格以擴展其使用範圍的風扇模組，是當前的重要目標。
本發明提供一種風扇模組，可依據需求調整風扇模組的體積與散熱效率，使風扇模組具備輕薄體積與高散熱效率的特性。
本發明的一種風扇模組，包括第一殼體、第二殼體、第一風扇組件、動力模組以及第二風扇組件。第二殼體可滑動地配置於第一殼體且共同形成一循環空間。第一風扇組件可轉動地配置於第一殼體且位於循環空間內，第一風扇組件具有多個滑槽。動力模組配置於第一殼體且連接第一風扇組件。第二風扇組件可轉動地配置於第二殼體且位於循環空間內，第二風扇組件具有多個滑動部，分別可滑動地配置於相應的多個滑槽中。動力模組適於帶動第一風扇組件與第二風扇組件相對第一殼體旋轉。連動模組適於帶動第一殼體與第二殼體適於沿著一軸向相對滑動，以使第一風扇組件與第二風扇組件沿著軸向相互分離或相互重合。
在本發明的一實施例中，上述的第一風扇組件具有一第一扇輪及多個第一扇葉，多個滑槽成形在第一扇輪的一外環面且相互間隔，多個第一扇葉配置在外環面且各第一扇葉相鄰於各滑槽。
在本發明的一實施例中，上述的第二風扇組件具有一第二扇輪及多個第二扇葉，多個滑動部垂直成形在第二扇輪的一底面且相互間隔，各第二扇葉配置在各滑動部上，第二扇輪覆蓋在第一扇輪上且多個第一扇葉與多個第二扇葉呈交錯排列。
在本發明的一實施例中，上述的第一殼體具有一中空柱體，沿著軸向朝第二殼體延伸，第一扇輪可轉動地套設於中空柱體，動力模組配置於中空柱體且具有一帶動軸，穿透中空柱體以連接第一扇輪。
在本發明的一實施例中，上述的各滑動部具有兩滑動面，各滑槽具有兩阻擋面，各阻擋面接觸各滑動面，使得各滑動部沿著軸向於各滑槽中滑動。
在本發明的一實施例中，還包括一轉軸組件，連接於第二殼體與第二風扇組件，第二風扇組件以轉軸組件為轉動中心而相對第二殼體旋轉。
在本發明的一實施例中，上述的轉軸組件具有一第一磁鐵軸與一第二磁鐵軸，第一磁鐵軸配置於第二殼體中，第二磁鐵軸配置於第二風扇組件且磁性接觸第一磁鐵軸。
在本發明的一實施例中，上述的第一磁鐵軸與第二磁鐵軸分別具有相互接觸的一第一弧面與一第二弧面。
在本發明的一實施例中，上述的轉軸組件具有一心軸、一內環件、一外環件以及多個滾珠，心軸的一第一端連接於第二風扇組件且一第二端穿透第二殼體，內環件套固於心軸的第二端，外環件套設在內環件外側且固設於第二殼體，多個滾珠配置在內環件與外環件之間。
在本發明的一實施例中，上述的第二殼體具有多個抽風孔，連通循環空間，多個抽風孔環繞成形在軸向外且對位於第一風扇組件與第二風扇組件。
在本發明的一實施例中，還包括一出風口，成形在第一殼體與第二殼體的一側且連通循環空間，第一殼體與第二殼體適於相對滑動以調整出風口的一面積。
在本發明的一實施例中，上述的連動模組連接第二殼體，用以帶動第二殼體沿一軸向而相對第一殼體上下移動。
在本發明的一實施例中，上述的連動模組具有一齒條以及一馬達，齒條固設於第二殼體，馬達的一齒輪嚙合於齒條，齒輪適於朝一第一轉動方向或相反於第一轉動方向的一第二轉動方向樞轉，以抬升或降低齒條。
在本發明的一實施例中，上述的第二殼體的一內徑大於第一殼體的一外徑，以使第二殼體包覆在第一殼體外。
基於上述，本發明的風扇模組具有可相對滑動的第一殼體與第二殼體，藉此分別帶動第一風扇組件與第二風扇組件沿著軸向相互分離或相互重合。當第一殼體與第二殼體相對遠離時，循環空間的截面積增加且第一風扇組件與第二風扇組件相互分離，此用以提升抽風排風量，而具備高散熱效率的特性。當第一殼體與第二殼體相對靠近時，循環空間的截面積減少且第一風扇組件與第二風扇組件相互重合，此用以縮減體積而具備薄型化的特性。
圖1A是依據本發明一實施例的一種風扇模組的立體示意圖。圖1B是圖1A的風扇模組的元件分解示意圖。圖1C是圖1A的風扇模組的部份元件俯視示意圖。圖1D是圖1C的風扇模組的部份放大示意圖。
請參考圖1A與圖1B，本發明的風扇模組100適於配置在會產生廢熱的電子裝置或是機器內（例如是筆記型電腦或是其它類似的裝置），用以排除電子裝置或是機器運作時所產生的廢熱。簡言之，風扇模組100可排出電子裝置或機器內的熱空氣並將冷空氣抽入，透過空氣的對流以達到散熱的目的。
本發明的風扇模組100包括一第一殼體110、一第二殼體120、一第一風扇組件130、一動力模組140、第二風扇組件150以及一轉軸組件160。第一殼體110為呈現為U型外觀且具有一第一底板111以及一第一側板112，第一側板112垂直延伸在第一底板111的外緣。第二殼體120為呈現為U型外觀且具有一第二底板121以及一第二側板122，第二側板112垂直延伸在底板121的外緣。第二殼體120可滑動地配置於第一殼體110且共同形成一循環空間CS。
詳細而言，第一底板111與第二底板121為相互平行，第一側板112位在第二側板122內且相互平行。第二殼體120的第二側板122的一內徑ID大於第一殼體110的第一側板112的一外徑OD，以使第二殼體120包覆在第一殼體110外。
參考圖1A及圖1B，第一風扇組件130可轉動地配置於第一殼體110且位於循環空間CS內。第一風扇組件130具有多個滑槽SG。動力模組140例如是馬達，配置於第一殼體110且連接第一風扇組件130，適於產生動力以帶動第一風扇組件130相對第一殼體110旋轉。第二風扇組件150可轉動地配置於第二殼體120且位於循環空間CS內。第二風扇組件150具有多個滑動部SP，分別可滑動地配置於第一風扇組件130的相應多個滑槽SG中，即各個滑動部SP適於沿著各個滑槽SG滑動。
轉軸組件160，連接於第二殼體120的第二底板121與第二風扇組件150，第二風扇組件150以轉軸組件160為轉動中心而相對第二殼體120旋轉。
參考圖1A及圖1C，動力模組140適於帶動第一風扇組件130與第二風扇組件150相對第一殼體110與第二殼體120旋轉，且其旋轉方向例如是一第一旋轉方向R1或相反於第一旋轉方向R1的一第二旋轉方向R2。
圖2A是圖1A的風扇模組的薄型模式側視示意圖。圖2B是圖1A的風扇模組的高效模式側視示意圖。
參考圖2A及圖2B，第一殼體110與第二殼體120適於沿著一軸向AD相對滑動以切換為薄型模式或高效模式。在薄型模式下，第一側板111與第二側板121為全部交疊。在高效模式下，第一側板111與第二側板121部份交疊。此外，第一殼體110與第二殼體120適於分別帶動第一風扇組件130與第二風扇組件150沿著軸向AD相互分離(見圖2B)或相互重合(見圖2A)。
進一步而言，第一風扇組件130具有一第一扇輪131及多個第一扇葉132，多個滑槽SG成形在第一扇輪131的一外環面OS且相互間隔，多個第一扇葉132配置在外環面OS且各第一扇葉132相鄰於各滑槽SG。第二風扇組件150具有一第二扇輪151及多個第二扇葉152。多個滑動部SP垂直成形在第二扇輪151上且相互間隔，各第二扇葉152配置在各滑動部SP上。第二扇輪151覆蓋在第一扇輪131上且多個第一扇葉132與多個第二扇葉152呈交錯排列。
參考圖1C及圖1D，各滑動部SP具有兩滑動面LS，各滑槽SG具有兩阻擋面BS。各阻擋面BS接觸各滑動面LS且各阻擋面BS與各滑動面LS皆為弧形外觀，此利於減少各阻擋面BS與各滑動面LS的接觸面積，進而降低摩擦力。進一步而言，滑槽SG的兩阻擋面BS用以限位滑動部SP，使得各滑動部SP沿著軸向AD於各滑槽SG中滑動。
參考圖1A及圖1B，第一殼體110具有一中空柱體113，成形在第一底板111上且沿著軸向AD朝第二殼體120延伸。第一扇輪131可轉動地套設於中空柱體113。動力模組140配置於中空柱體113且具有一帶動軸141。帶動軸141穿透中空柱體113以連接第一風扇組件130的第一扇輪131，且動力模組140適於透過帶動軸141帶動第一扇輪131與第二扇輪151旋轉。
參考圖1A及圖1C，第二殼體120具有多個抽風孔EH，貫穿第二底板121且連通循環空間CS。多個抽風孔EH環繞成形在軸向AD外且對位於第一風扇組件130的多個第一扇葉132與第二風扇組件150的多個第二扇葉152。一出風口OH成形在第一殼體110與第二殼體120的一側且連通循環空間CS，第一殼體110與第二殼體120適於相對滑動以調整出風口OH的一面積。第一底111、第二底板121、第一側板112與第二側板122圍繞形成出風口OH。簡言之，當動力模組140帶動第一風扇組件130與第二風扇組件150旋轉時，多個第一扇葉132與多個第二扇葉152將循環空間CS內的空氣A1自出風口OH排出，同時外部的空氣A2自多個抽風孔EH進入循環空間CS，以此達到散熱的循環，故出風口OH的面積越大，風扇模組100的散熱效率越高。
參考圖1A及圖2A，當風扇模組100切換為薄型模式時，第一殼體110的第一側板112抵靠於第二殼體120的第二底板121且與第二側板122相互重合，在薄型模式下，循環空間CS與出風口OH的截面積最小，以此達到減少體積的目的。此外，第一扇輪131與第二扇輪151為相互抵靠且多個第一扇葉132與多個第二扇葉152在垂直於軸向AD的徑向RD上為相互重合。參考圖2B，當風扇模組100切換為高效模式時，第一殼體110的第一側板112遠離第二殼體120的第二底板121且與第二側板122為部份重合，在高效模式下，循環空間CS與出風口OH的截面積為最大，以此達到提升散熱效率的目的。此外，第一扇輪131與第二扇輪151為相互分離且多個第一扇葉132與多個第二扇葉152在垂直於軸向AD的徑向RD上為部份重合，藉此增加風扇在徑向RD上的面積。
圖3是圖1A的風扇模組採用另一實施例的轉軸組件的平面示意圖。
參考圖3，本實施例的轉軸組件160具有一第一磁鐵軸161與一第二磁鐵軸162。第一磁鐵軸161配置於第二殼體120的第二底板121中。第二磁鐵軸162配置於第二風扇組件150的第二扇輪151且磁性接觸第一磁鐵軸161。第一磁鐵軸161與第二磁鐵軸162分別具有相互接觸的一第一弧面C1與一第二弧面C2。其中第一弧面C1與第二弧面C2為弧形外，可使第一磁鐵軸161與第二磁鐵軸162接觸面積縮減至最小以減少摩擦力。
詳細而言，第一磁鐵軸161固定於第二底板121，第一磁鐵軸161固定於第二扇輪151，兩者之間透過磁力吸引以使第二底板121可帶動第二扇輪151沿著軸向AD移動。此外，第二扇輪151是以第二磁鐵軸162為軸心而相對於第一磁鐵軸161轉向。
圖4是依據本發明另一實施例的一種風扇模組的平面示意圖。
參考圖4，風扇模組100採用另一實施例的轉軸組件160a。轉軸組件160a在於具有一心軸161a、一內環件162a、一外環件163a以及多個滾珠164a。心軸161a的一第一端E1連接於第二風扇組件150的第二扇輪151且一第二端E2穿透第二殼體120的第二底板121，此說明心軸161a與第二扇輪151連接為一體。內環件162a套固於心軸161a的第二端E2，即內環件162a與心軸161a適於同步轉動。外環件163a套設在內環件162a外側且固設於第二殼體120。多個滾珠164a配置在內環件162a與外環件163a之間。
詳細而言，第二底板121透過外環件163a帶動第二扇輪151沿著軸向AD移動。此外，第二扇輪151是透過心軸161a帶動內環件162a相對於外環件163a轉向，多個滾珠164a用以降低內環件162a與外環件163a相對轉動時的摩擦阻力。
圖5是圖1A的風扇模組結合驅動模組的立體示意圖。
參考圖5，本實施例的風扇模組100包括一連動模組170，連接第二殼體120的第二底板121，用以帶動第二殼體120沿軸向AD而相對第一殼體110上下移動。
連動模組170具有一齒條171以及一馬達172。齒條171固設於第二殼體120且位在第二底板121的中央處，馬達172的一齒輪173嚙合於齒條171。馬達172適於帶動齒輪173適於朝一第一轉動方向T1或相反於第一轉動方向T1的一第二轉動方向T2樞轉，以抬升或降低齒條171並帶動第二殼體120相對於第一殼體110移動。在其它實施例中，連動模組例如是連接第一殼體，以帶動第一殼體相對於第二殼體移動，本發明並未加以限制。
在其它實施例中，連動模組例如是配置在第一殼體或第二殼體上，當使用者施加外力於連動模組時，連動模組適於帶動第一殼體與第二殼體相對分離以切換為高效模式，或是相對閉合以切換為薄形模式。連動模組連接於電子裝置的顯示器，顯示器樞接於主機，當顯示器相對於主機樞轉時，可透過連動模組以同步帶動第一殼體與第二殼體的相對移動。連動模組也可與主機底部的連桿機構相互連動，於電子裝置的工作狀態下，使用者透過連桿機構帶動連動模組，藉此調整第一殼體與第二殼體的出風口大小與相應的散熱效率。
綜上所述，本發明的風扇模組具有可相對滑動的第一殼體與第二殼體，藉此分別帶動第一風扇組件與第二風扇組件沿著軸向相互分離或相互重合。當第一殼體與第二殼體相對遠離時，循環空間的截面積增加且第一風扇組件與第二風扇組件相互分離，此用以提升抽風排風量，而具備高散熱效率的特性。當第一殼體與第二殼體相對靠近時，循環空間的截面積減少且第一風扇組件與第二風扇組件相互重合，此用以縮減體積而具備薄型化的特性。
100:電子裝置 110:第一殼體 120:第二殼體 130:第一風扇組件 131:第一扇輪 132:第一扇葉 113:中空柱體 140:動力模組 141:帶動軸 150:第二風扇組件 151:第二扇輪 152:第二扇葉 160、160a:轉軸組件 161:第一磁鐵軸 162:第二磁鐵軸 161a:心軸 162a:內環件 163a:外環件 164a:滾珠 170:驅動組件 171:齒條 172:馬達 173:齒輪 A1、A2:空氣 AD:軸向 BS:阻擋面 C1:第一弧面 C2:第二弧面 CS:循環空間 E1:第一端 E2:第二端 EH:抽風孔 ID:内徑 LS:滑動面 OD:外徑 OH:出風口 OS:外環面 RD:徑向 R1:第一旋轉方向 R2:第二旋轉方向 SG:滑槽 SP:滑動部 T1:第一轉動方向 T2:第二轉動方向
圖1A是依據本發明一實施例的一種風扇模組的立體示意圖。 圖1B是圖1A的風扇模組的元件分解示意圖。 圖1C是圖1A的風扇模組的部份元件俯視示意圖。 圖1D是圖1C的風扇模組的部份放大示意圖。 圖2A是圖1A的風扇模組的薄型模式側視示意圖。 圖2B是圖1A的風扇模組的高效模式側視示意圖。 圖3是圖2A的風扇模組的轉軸組件的部份放大示意圖。 圖4是依據本發明另一實施例的一種風扇模組的平面示意圖。 圖5是圖1A的風扇模組結合連動模組的立體示意圖。
100:電子裝置
110:第一殼體
120:第二殼體
130:第一風扇組件
140:動力模組
150:第二風扇組件
160:轉軸組件
A1、A2:空氣
AD:軸向
CS:循環空間
EH:抽風孔
OH:出風口

Claims (14)

  1. 一種風扇模組，包括： 一第一殼體； 一第二殼體，可滑動地配置於該第一殼體且共同形成一循環空間； 一第一風扇組件，可轉動地配置於該第一殼體且位於該循環空間內，該第一風扇組件具有多個滑槽； 一動力模組，配置於該第一殼體且連接該第一風扇組件；以及 一第二風扇組件，可轉動地配置於該第二殼體且位於該循環空間內，該第二風扇組件具有多個滑動部，分別可滑動地配置於相應的該些滑槽中； 其中，該動力模組適於帶動該第一風扇組件與該第二風扇組件相對該第一殼體旋轉，一連動模組適於帶動該第一殼體與該第二殼體沿著一軸向相對滑動，以使該第一風扇組件與該第二風扇組件沿著該軸向相互分離或相互重合。
  2. 如請求項1所述的風扇模組，其中該第一風扇組件具有一第一扇輪及多個第一扇葉，該些滑槽成形在該第一扇輪的一外環面且相互間隔，該些第一扇葉配置在該外環面且各該第一扇葉相鄰於各該滑槽。
  3. 如請求項2所述的風扇模組，其中該第二風扇組件具有一第二扇輪及多個第二扇葉，該些滑動部垂直成形在該第二扇輪的一底面且相互間隔，各該第二扇葉配置在各該滑動部上，該第二扇輪覆蓋在該第一扇輪上且該些第一扇葉與該些第二扇葉呈交錯排列。
  4. 如請求項2所述的風扇模組，其中該第一殼體具有一中空柱體，沿著該軸向朝該第二殼體延伸，該第一扇輪可轉動地套設於該中空柱體，該動力模組配置於該中空柱體且具有一帶動軸，穿透該中空柱體以連接該第一扇輪。
  5. 如請求項1所述的風扇模組，其中各該滑動部具有兩滑動面，各該滑槽具有兩阻擋面，各該阻擋面接觸各該滑動面，使得各該滑動部沿著該軸向於各該滑槽中滑動。
  6. 如請求項1所述的風扇模組，還包括一轉軸組件，連接於該第二殼體與該第二風扇組件，該第二風扇組件以該轉軸組件為轉動中心而相對該第二殼體旋轉。
  7. 如請求項6所述的風扇模組，其中該轉軸組件具有一第一磁鐵軸與一第二磁鐵軸，該第一磁鐵軸配置於該第二殼體中，該第二磁鐵軸配置於該第二風扇組件且磁性接觸該第一磁鐵軸。
  8. 如請求項7所述的風扇模組，其中該第一磁鐵軸與該第二磁鐵軸分別具有相互接觸的一第一弧面與一第二弧面。
  9. 如請求項6所述的風扇模組，其中該轉軸組件具有一心軸、一內環件、一外環件以及多個滾珠，該心軸的一第一端連接於該第二風扇組件且一第二端穿透該第二殼體，該內環件套固於該心軸的該第二端，該外環件套設在該內環件外側且固設於該第二殼體，多個滾珠配置在該內環件與該外環件之間。
  10. 如請求項1所述的風扇模組，其中該第二殼體具有多個抽風孔，連通該循環空間，該些抽風孔環繞成形在該軸向外且對位於該第一風扇組件與該第二風扇組件。
  11. 如請求項1所述的風扇模組，還包括一出風口，成形在該第一殼體與該第二殼體的一側且連通該循環空間，該第一殼體與該第二殼體適於相對滑動以調整該出風口的一面積。
  12. 如請求項1所述的風扇模組，其中該連動模組連接該第二殼體，用以帶動該第二殼體沿一軸向而相對該第一殼體上下移動。
  13. 如請求項12所述的風扇模組，其中該連動模組具有一齒條以及一馬達，該齒條固設於該第二殼體，該馬達的一齒輪嚙合於該齒條，該齒輪適於朝一第一轉動方向或相反於該第一轉動方向的一第二轉動方向樞轉，以抬升或降低該齒條。
  14. 如請求項1所述的風扇模組，其中該第二殼體的一內徑大於該第一殼體的一外徑，以使第二殼體包覆在該第一殼體外。
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