TWI409028B - 風扇調節裝置及具有風扇調節裝置之電子裝置 - Google Patents

Description

風扇調節裝置及具有風扇調節裝置之電子裝置

本案係關於一種電子裝置之散熱裝置，尤指一種風扇調節裝置。

隨著積體電路的積集化，電子裝置如電源轉換器或電源供應器的體積亦逐漸縮小，但電子裝置體積縮小所衍生的散熱問題則愈形嚴重。以電源轉換器為例，電源轉換器於運作時其內部電路板上之電子元件，例如電晶體，會產生極高的熱量，而存在於殼體內部之空氣為熱的不良傳導媒介，因此會有熱量不易散逸且累積於電源轉換器殼體內部之問題產生。此外，電源轉換器亦有逐漸朝高功率發展之趨勢，因此若無法有效解決電子元件散熱的問題，將使電源轉換器內部之電子元件易於損壞，如此不只會降低電源轉換器之使用壽命，且更會降低電源轉換器之電源轉換效率。

為解決這些電子元件之散熱問題，通常會在電子裝置中設置主動散熱機構，例如風扇，以將外部冷空氣吹入殼體內散熱，或是將殼體內的熱空氣抽出殼體，藉此降低殼體內的溫度，以避免電子元件因過熱而損毀或降低壽命。以一般常見之吹入式軸流式風扇為例，其通常設置於電子裝置殼體之一側邊，用以引導氣流貫穿整個電子裝置，並自殼體之相對側邊流出，然而此種配置並無法集中氣流對部分產熱率較高之電子元件散熱，造成散熱效率不佳，且位於氣流路徑後段的電子元件會有熱污染的問題，具有散熱不均勻之缺點，無法有效解決電子元件之散熱問題。另外，風扇運轉時所造成之噪音亦常常困擾著使用者。

因此，如何克服上述習知技術之缺失並發展一種可有效增進散熱效率及降低噪音之風扇調節裝置，實為目前迫切需要解決之問題。

本案之主要目的在於提供一種風扇調節裝置，其係藉由導流部及分流部之設計，導引主要風流至熱點區，以集中風量對產熱率較高之電子元件進行散熱，並同時導引次要風流對非熱點區之電子元件進行散熱，藉此達到增進散熱效率及均勻散熱之功效。

本案之又一目的在於提供一種風扇調節裝置，其中，導流部及分流部係與風扇基座一體成型，且導流部及分流部分別具有圓弧壁面及弧面結構之設計，可減少風阻，降低風切聲，藉此達到降噪之功效。

為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種風扇調節裝置，其係包含：一風扇主體部，其係由一非軸流式風扇所構成，且具有一入風口及一出風口；一導流部，係設置於該風扇主體部具該出風口之一側，並與該風扇主體部相連接，其中，該導流部定義出一流道，用以將該風扇運轉所產生的風流導引至該電子裝置之熱點區進行散熱；以及一分流部，係設置於該導流部上，並在該導流部所定義之該流道中形成一擋塊，用以將部分之該風流導引至該電子裝置之非熱點區進行散熱。

本案之另一較廣義實施樣態為提供一種具風扇調節裝置之電子裝置，該電子裝置包含一電源輸入部、一電源輸出部、一電路板、複數個電子元件及一風扇調節裝置，其中該風扇調節裝置包含：一風扇主體部，其係由一非軸流式風扇所構成，且具有一入風口及一出風口；一導流部，係設置於該風扇主體部具該出風口之一側，並與該風扇主體部相連接，其中，該導流部定義出一流道，且該流道之末端靠近具有產熱率較高之電子元件之熱點區，用以將該風扇運轉所產生的風流導引至該熱點區進行散熱；以及一分流部，係設置於該導流部上，並在該導流部所定義之該流道中形成一擋塊，用以將部分之該風流導引至該電子裝置之非熱點區進行散熱。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。

本案主要係提供一種風扇調節裝置，其係設置於一電子裝置中，該風扇調節裝置包含：一風扇主體部，其係由一非軸流式風扇所構成，且具有一入風口及一出風口；一導流部，係設置於該風扇主體部具該出風口之一側，並與該風扇主體部相連接，其中，該導流部定義出一流道，用以將該風扇運轉所產生的風流導引至該電子裝置之熱點區進行散熱；以及一分流部，係設置於該導流部上，並在該導流部所定義之該流道中形成一擋塊，用以將部分之該風流導引至該電子裝置之非熱點區進行散熱。以下將配合圖式，詳細敘述本案風扇調節裝置之結構特徵。

請參閱第一圖，其係為具有本案風扇調節裝置之電子裝置示意圖，其中該電子裝置之上殼體被移除，以便清楚顯示電子裝置內部之結構，且該電子裝置係以電源轉換器為例，然可應用本案技術之電子裝置並不限於電源轉換器而已，任何適用下述技術特徵之電子裝置，在此皆可併入參考。

如第一圖所示，該電子裝置10包含一電源輸入部11、一電源輸出部12、一電路板13、複數個電子元件14、15及一風扇調節裝置20，其中，電源輸入部11可為但不限於插座，電源輸出部12可為但不限於電源線，而電子元件15係為產熱率較高的元件，例如電晶體，且風扇調節裝置20可導引一散熱氣流對該電晶體進行散熱。

請參閱第二圖至第四圖，其中第二圖係為本案之風扇調節裝置之結構示意圖，第三圖為風扇調節裝置之爆炸結構圖，第四圖為風扇調節裝置之背面結構示意圖。如圖所示，風扇調節裝置20主要包含一風扇主體部21、一導流部22及一分流部23，其中，該風扇主體部21由一非軸流式風扇(或稱離心式風扇或鼓風式風扇)所構成，其係為一種由軸向進氣且由側面排氣之風扇，該風扇主體部21包含一基座24、一扇葉組25及一蓋板26，該基座24具有一容置槽241，其係由一大體上成環狀之周壁242圍繞而成，用以容置該扇葉組25於其中，而蓋板26係覆蓋於該基座24及扇葉組25之上，且具有一開孔261，作為風扇調節裝置20運轉時之入風口。另外，周壁242在風扇主體部21之一側具有開口243，其係作為風扇調節裝置20運轉時之出風口。

如第二圖所示，本案風扇調節裝置20之導流部22及分流部23係與風扇主體部21之基座24相連接，且形成於風扇主體部21出風口之一側。在一較佳實施例中，導流部22與分流部23係與風扇主體部21之基座24為一體成型，不但可降低成本，更可減少結構間隙，進而降低風流所形成的噪音。

導流部22為一長形結構，其係與風扇主體部21之出風口連接，並沿著與出風口之連接面往側向延伸，其中，導流部22往側向延伸並突出於風扇主體部21之部位定義為延伸部分。如第四圖所示，導流部22包含一圓弧壁面221、一延伸壁222、及兩側壁223、234，以共同定義出一流道，其中，該圓弧壁面221之頂端係與風扇主體部21之蓋板26相連接，延伸壁222係為突出於風扇主體部21而向側面延伸之垂直壁面，且與圓弧壁面221相連接，而側壁223、224則形成於導流部22之兩相對外側，且大體上呈扇形。在另一實施例中，導流部22末端亦可呈開放式設計，亦即導流部22不具有側壁223。

分流部23係形成於導流部22上，且位於風扇主體部21之出風口處，該分流部23係為自導流部22之圓弧壁面向內凹陷之結構(如第二圖所示)，並在導流部22所定義之流道中形成一擋塊(如第四圖所示)。在一實施例中，分流部23大體上呈三角體之外形，且兩側面231、232為弧面結構。

由於風扇主體部21係由非軸流式風扇所構成，當風扇運轉時，風流將由蓋板261上之入風口進氣，再由側面之出風口排氣，同時，透過風扇之旋向(如第一圖中，風扇係以順時針方向旋轉)及導流部22銜接風扇主體部21出風口側之設計，風流將進一步進入導流部22之流道中，並流向導流部22之延伸部分。因此，由於導流部22之流道末端係靠近具有產熱率較高的電子元件15(例如電晶體)之熱點(hot spot)區，故導流部22可導引風流至熱點區進行散熱，藉此增進電子裝置之散熱效率，提升電子裝置之電源轉換效能及延長電子裝置之使用壽命。

此外，由於導流部22上更設置有分流部23，當風流進入導流部22時，部分風流會受到分流部23之阻擋而順著分流部23側邊232之弧面轉向，往導流部22延伸部分之反向流去，可用以對其他非熱點區之電子元件進行散熱，或是對電源輸入部11之插座進行散熱。換言之，透過本案導流部22及分流部23之設計，由風扇主體部21之風扇運轉所產生的風流在流經導流部22及分流部23時，將產生一主要風流A及一次要風流B，該主要風流A係導向熱點區之電子元件，以增進熱點區電子元件之散熱效率，而次要風流B則可對非熱點區之電子元件進行散熱。因此，本案之風扇調節裝置20具有可控風向、可集中風量、及透過風流分配達到均勻散熱之優點。

在前述實施例中，導流部22之延伸部分末端係設計為靠近具有產熱率較高的電子元件15之熱點區，故其形狀及延伸方式並不受限於前述實施方式，而可隨著電子裝置內部配置而變化或調整。另外，分流部23之設置位置亦可依需要而調整，以控制風流分配之比例。

再者，由於導流部22具有圓弧壁面221，且圓弧壁面221之頂端係與風扇主體部21之蓋板26相連接，除可導引風流往下，對電路板上之電子元件進行散熱之外，更可減少風阻，降低風切聲，以進一步減少因風扇運轉所產生的噪音。同樣地，分流部23兩側面231、232之弧面結構設計除可導引風流外，亦具有降低噪音之功效。

另外，本案之風扇係以偏心方式設置，亦即扇葉組25並非設置在周壁242所形成之容置槽241之正中央，而是偏一側設置。如第二圖及第三圖所示，扇葉組25係靠近左側設置，亦即扇葉組25與左側周壁242之距離d1小於其與右側周壁242之距離d2，如此一來，可增加由右側出風口流出之風量。

綜上所述，本案主要提供一種風扇調節裝置，其係由一非軸流式風扇所構成，且包含導流部及分流部，該導流部係銜接風扇主體部之出風口側，且末端靠近電子裝置中產熱率較高之熱點區，使得風扇運轉所產生之風流可順著導流部之流道流向電子裝置之熱點區進行散熱，藉此增進電子裝置之散熱效率，提升電子裝置之電源轉換效能及延長電子裝置之使用壽命；再者，藉由分流部之設置，部分風流亦可被導引至電子裝置之非熱點區進行散熱。因此，本案之風扇調節裝置具有可控風向、可集中風量、及透過風流分配達到均勻散熱之優點。此外，藉由導流部及分流部與風扇主體部之基座一體成型，導流部具有圓弧壁面及分流部具有弧面結構等設計，可減少風阻，降低風切聲，以進一步減少因風扇運轉所產生的噪音，故本案之風扇調節裝置更具有降噪之優點。因此，本案之風扇調節裝置具有極高之實用性，實為一具產業價值之發明，爰依法提出申請。

本案得由熟知此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

10．．．電子裝置

11．．．電源輸入部

12．．．電源輸出部

13．．．電路板

14、15．．．電子元件

20．．．風扇調節裝置

21．．．風扇主體部

22．．．導流部

221．．．圓弧壁面

222．．．延伸壁

223、224．．．側壁

23．．．分流部

231、232．．．側面

24．．．基座

241．．．容置槽

242．．．周壁

243．．．開口

25．．．扇葉組

26．．．蓋板

261．．．開孔

第一圖：係為具有本案風扇調節裝置之電子裝置示意圖。

第二圖：係為本案之風扇調節裝置之結構示意圖。

第三圖：係為本案風扇調節裝置之爆炸結構圖。

第四圖：係為本案風扇調節裝置之背面結構示意圖。

10．．．電子裝置

11．．．電源輸入部

12．．．電源輸出部

13．．．電路板

14、15．．．電子元件

20．．．風扇調節裝置

22．．．導流部

23．．．分流部

Claims (18)

1. 一種風扇調節裝置，係設置於一電子裝置中，該風扇調節裝置包含：一風扇主體部，其係由一非軸流式風扇所構成，且具有一入風口及一出風口；一導流部，具有一圓弧壁面，該導流部係設置於該風扇主體部具該出風口之一側，並與該風扇主體部相連接，其中，該導流部定義出一流道，用以將該風扇運轉所產生的風流導引至該電子裝置之熱點區進行散熱；以及一分流部，係設置於該導流部上，並在該導流部所定義之該流道中形成一擋塊，用以將部分之該風流導引至該電子裝置之非熱點區進行散熱。
2. 如申請專利範圍第1項所述之風扇調節裝置，其中該風扇主體部包含一基座、一扇葉組及一蓋板。
3. 如申請專利範圍第2項所述之風扇調節裝置，其中該基座具有一容置槽，用以容置該扇葉組於其中。
4. 如申請專利範圍第3項所述之風扇調節裝置，其中該扇葉組係偏一側設置於該容置槽中。
5. 如申請專利範圍第2項所述之風扇調節裝置，其中該入風口係設置於該蓋板上。
6. 如申請專利範圍第2項所述之風扇調節裝置，其中該導流部係與該風扇主體部之該基座相連接。
7. 如申請專利範圍第2項所述之風扇調節裝置，其中該導流部及該分流部係與該風扇主體部之該基座為一體成型。
8. 如申請專利範圍第2項所述之風扇調節裝置，其中該圓 弧壁面之頂端係與該風扇主體部之該蓋板相連接。
9. 如申請專利範圍第1項所述之風扇調節裝置，其中該分流部大體上呈三角體之外形，且兩側面為弧面結構。
10. 一種具風扇調節裝置之電子裝置，該電子裝置包含一電源輸入部、一電源輸出部、一電路板、複數個電子元件及一風扇調節裝置，其中該風扇調節裝置包含：一風扇主體部，其係由一非軸流式風扇所構成，且具有一入風口及一出風口；一導流部，具有一圓弧壁面，該導流部係設置於該風扇主體部具該出風口之一側，並與該風扇主體部相連接，其中，該導流部定義出一流道，且該流道之末端靠近具有產熱率較高之電子元件之熱點區，用以將該風扇運轉所產生的風流導引至該熱點區進行散熱；以及一分流部，係設置於該導流部上，並在該導流部所定義之該流道中形成一擋塊，用以將部分之該風流導引至該電子裝置之非熱點區進行散熱。
11. 如申請專利範圍第10項所述之具風扇調節裝置之電子裝置，其中該風扇主體部包含一基座、一扇葉組及一蓋板。
12. 如申請專利範圍第11項所述之具風扇調節裝置之電子裝置，其中該基座具有一容置槽，用以容置該扇葉組於其中。
13. 如申請專利範圍第12項所述之具風扇調節裝置之電子裝置，其中該扇葉組係偏一側設置於該容置槽中。
14. 如申請專利範圍第11項所述之具風扇調節裝置之電子裝置，其中該入風口係設置於該蓋板上。
15. 如申請專利範圍第11項所述之具風扇調節裝置之電子裝置，其中該導流部係與該風扇主體部之該基座相連接。
16. 如申請專利範圍第11項所述之具風扇調節裝置之電子裝置，其中該導流部及該分流部係與該風扇主體部之該基座為一體成型。
17. 如申請專利範圍第11項所述之具風扇調節裝置之電子裝置，其中該圓弧壁面之頂端係與該風扇主體部之該蓋板相連接。
18. 如申請專利範圍第10項所述之具風扇調節裝置之電子裝置，其中該分流部大體上呈三角體之外形，且兩側面為弧面結構。