TWI414685B - 散熱風扇 - Google Patents

Description

散熱風扇

本發明係關於一種散熱風扇，尤其是一種具有自動除塵功能之散熱風扇。

習知散熱風扇係大致包含一扇框、一驅動單元及一扇輪。該扇框設有一入風口及一出風口；該驅動單元設置於該扇框內部；該扇輪可旋轉地結合該驅動單元；藉此，該驅動單元可驅動該扇輪旋轉作動，使該扇輪可自該入風口引入外界空間之氣流，且可將該氣流集中經由該出風口排放至一電子產品運作時所產生之熱源位置，以降低該電子產品運作時之溫度。

然而，該習知散熱風扇在長時間不斷自該入風口引入氣流並經由該出風口排放至該熱源位置的過程中，外界空間之氣流所夾帶的灰塵亦容易不斷堆積於該扇框內部，例如：入風口、出風口、該扇輪之數個葉片、......等位置；因此，習知散熱風扇在長期間使用後，堆積於該扇框內部的灰塵容易影響整體進風量或出風量，造成習知散熱風扇之散熱效果大幅降低，並嚴重縮短該習知散熱風扇之使用壽命。

另一種習知散熱風扇，如中華民國第I229254號「風扇模組」發明專利。該習知散熱風扇9包含一殼座91、一風扇92及數個鰭片93。該殼座91具有一入風口911及一出風口912；該風扇92配設於該殼座91內部；各該鰭片93配設於該出風口912之內；藉此，該風扇92同樣可自該入風口911引入氣流，並導引氣流通過各該鰭片93之間，以便自該出風口912將氣流排放至一電子產品運作時所產生之熱源位置。

該另一種習知散熱風扇9在長時間使用後，同樣容易於該殼座91內部堆積灰塵，特別是由於該散熱風扇9之出風口912配設有數個鰭片93，各該鰭片93之間的距離相當有限；因此，外界空間之氣流所夾帶的灰塵更容易堆積於各該鰭片93之間，將嚴重影響該散熱風扇9之整體出風量，故必須定期以手動方式清理該散熱風扇9內部所堆積之灰塵，惟卻也造成使用上之諸多不便。

本發明目的係針對上述各種習知散熱風扇的缺點進行改良，以提供一種可自動清理灰塵的散熱風扇。

本發明次一目的係提供一種散熱風扇，其係在扇輪運轉進行散熱的過程中，可有效防止灰塵產生逆流現象。

根據本發明散熱風扇，係包含：一扇框，包含一底座及一側牆部，該側牆部結合該底座，並於該側牆部內側形成一容置空間，該側牆部設有連通該容置空間的一入風口、一出風口及一排塵通道，該排塵通道樞接一擋止片；一定子，結合於該扇框之底座；一扇輪，可旋轉地結合該定子；及一控制元件，包含一驅動電路及一正反轉控制電路，該驅動電路電性連接該定子，該正反轉控制電路電性連接該驅動電路。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第2及3圖所示，本發明較佳實施例之散熱風扇係包含一扇框1、一定子2、一扇輪3及一控制元件4。該扇框1可供結合在一電子產品的預定位置(如電腦內部之主機板表面)；該定子2結合於該扇框1內部；該扇輪3可旋轉地結合該定子2；該控制元件4用以控制該扇輪3反向旋轉以產生足夠風量進行散熱，或亦可控制該扇輪3正向旋轉以搭配該扇框1之結構設計，進而達到自動除塵之功能。

該扇框1係包含一底座11及一側牆部12。該側牆部12結合該底座11，並於該側牆部12內側形成一容置空間121，且該側牆部12設有連通該容置空間121的一入風口122及一出風口123；又，該側牆部12另可進一步形成一個或數個以上之排塵通道124，本實施例之排塵通道124係為一個，該排塵通道124同樣連通該容置空間121。其中該排塵通道124樞接一擋止片125，以便配合該扇輪3之作動，用以使該排塵通道124呈封閉或開啟狀態。

該定子2結合於該扇框1之底座11，該定子2可包含如線圈組21及軸座22等構件。其中該線圈組21可結合於該軸座22之外周面；該軸座22可選擇一體結合該底座11或組裝於該底座11上。

該扇輪3包含一輪轂31及數個葉片32。該輪轂31可旋轉地結合該定子2之軸座22；各該葉片32則結合於該輪轂31之外周面。

該控制元件4包含一驅動電路41及一正反轉控制電路42。該驅動電路41電性連接該定子2之線圈組21，而該正反轉控制電路42則電性連接該驅動電路41。另外，該驅動電路41及正反轉控制電路42可共同封裝為一積體電路(IC)。再者，該控制元件4可整合於該扇框1內部，或者，亦可以外接方式設置於該扇框1之外部，其同樣可達到控制該扇輪3作動方式之目的。

本發明散熱風扇於實際使用時，可結合於一電子產品，並將該扇框1之出風口123朝向該電子產品於運作過程中容易產生熱源之部位；當該電子產品於運作過程中產生熱源時，如第2及3圖所示，該正反轉控制電路42可發出一反轉控制訊號至該驅動電路41，以供該驅動電路41驅動該定子2之線圈組21產生一磁場，藉由該磁場即可進一步推斥該扇輪3反向旋轉，以便經由該入風口122自外界空間引入氣流，再進一步利用該扇輪3使該氣流集中經由該出風口123排放至該電子產品所產生之熱源，以達到預定之散熱效果。

請參照第2及4圖所示，由於本發明散熱風扇於長時間使用後，其外界空間之氣流所夾帶的灰塵亦容易堆積於該扇框1內部，例如：入風口122、出風口123、該扇輪3之數個葉片32、......等位置；此時，該正反轉控制電路42可發出一正轉控制訊號至該驅動電路41，以供該驅動電路41驅動該定子2之線圈組21產生一磁場，藉由該控制訊號的改變，該磁場亦可進一步推斥該扇輪3正向旋轉，使該扇框1內部之氣流與原先該扇輪3反向旋轉所產生之氣流的旋轉方向相反，以便將經由該入風口122所引入之氣流反向導引至該排塵通道124，進而使堆積在該扇框1內部之灰塵可隨著該氣流而被排放至外界空間，確保該扇框1內部不至於因堆積過多灰塵，而影響整體進風量或出風量，故可有效提升整體散熱效果。

更詳言之，如第3圖所示，當該扇輪3反向旋轉，用以自該入風口122引入氣流通過該容置空間121，並使該氣流集中經由該出風口123排放至外界空間的過程中，藉由負壓作用，該擋止片125可封閉該排塵通道124；又如第4圖所示，當該扇輪3正向旋轉，將該扇框1內部之氣流反向導引至該排塵通道124的適程中，該氣流則可同時推動該擋止片125，使該排塵通道124呈開啟狀態，以便堆積在該扇框1內部之灰塵可順利被排放至外界空間。

藉由前揭之結構特徵，本發明散熱風扇的主要特點至少包含有：

1、本發明散熱風扇可藉由該控制元件4之正反轉控制電路42透過該驅動電路41控制該扇輪3反向旋轉作動，除可保留該散熱風扇原有之散熱功能外；另可藉由控制該扇輪3正向旋轉作動，以兼具有可自動進行除塵之功能，故可有效避免該扇框1內部堆積過多灰塵而影響整體散熱效果。因此，本發明散熱風扇確可利用該正反轉控制電路42並搭配該排塵通道124之結構設計，以達到自動進行除塵之功能，進而可提升散熱效果，有效延長該電子產品之使用壽命。

2、當該扇輪3正向旋轉將堆積在該扇框1內部之灰塵經由該排塵通道124排放至外界空間的過程中，仍可能會有部分灰塵殘留於該排塵通道124；因此，藉由該擋止片125之結構設計，當該扇輪3反向旋轉將氣流集中經由該出風口123排放至外界空間的過程中，該擋止片125將可同時封閉該排塵通道124，以有效避免殘留於該排塵通道124之部分灰塵或外界灰塵被氣流夾帶回到該容置空間121內，以提供更佳之除塵效果。

藉由上述本發明散熱風扇之結構設計概念，本發明散熱風扇亦可進一步包含如下所述之至少一附屬結構特徵或其組合，使本發明散熱風扇之功能更趨近於完善，其中：

請參照第2及3圖所示，所述之扇框1的出風口123具有相對之一第一轉折邊123a及一第二轉折邊123b，該扇框1定義一第一基準面(P1)，該第一基準面(P1)通過該第一轉折邊123a及該第二轉折邊123b；另外，該扇輪3定義一第二基準面(P2)，該第二基準面(P2)通過該輪轂31之中心點，且該第二基準面(P2)平行於該第一基準面(P1)；更詳言之，藉由定義該第二基準面(P2)與該第一基準面(P1)，該扇框1之容置空間121可被區分為一出風區121a及一蓄壓區121b，該出風區121a位於該第二基準面(P2)與該第一基準面(P1)之間，該蓄壓區121b位於該第二基準面(P2)相對於該出風區121a之另一側，該出風口123位於該出風區121a，該排塵通道124位於該蓄壓區121b；藉此，該排塵通道124可相對遠離該出風口123，當該控制元件4控制該扇輪3正向旋轉作動時，該扇輪3可較為全面地將氣流依序經由該出風區121a推向該蓄壓區121b，使堆積於該扇框1內部的灰塵可隨著氣流更為順利地經由該排塵通道124排放至外界空間，故可提升整體除塵效果。

請參照第2及3圖所示，所述之扇框1的側牆部12另可結合一蓋板13，該蓋板13具有一穿孔131，該穿孔131對位該入風口122；藉此，該蓋板13可用以封閉該扇框1之容置空間121，確保該扇輪3所產生之氣流可經由該穿孔131及入風口122進入至該扇框1內部，以提供一增壓作用，使該扇輪3可更順利地將氣流自該出風口123導出。

請參照第4圖所示，所述之排塵通道124的延伸方向可與該第二基準面(P2)呈傾斜、垂直或平行，該延伸方向較佳係配合該扇輪3正向旋轉所推動之氣流的行進方向，舉例而言，如圖所示之實施例中，該排塵通道124的延伸方向係呈傾斜；藉此，使該扇輪3所推動之氣流沿著該扇框1之側牆12的內壁面進入該排塵通道124的過程中，該氣流受到的阻力可相對減少，確保除塵作業可順利完成。

請參照第5圖所示，該排塵通道124具有相對之一第一側壁124a及一第二側壁124b，該擋止片125之一側緣係與該排塵通道124之第一側壁124a樞接結合，而在該擋止片125封閉該排塵通道124時，該擋止片125之另一側緣則用以抵接該排塵通道124之第二側壁124b。

請參照第5圖所示，該排塵通道124之第二側壁124b鄰近該容置空間121之角隅部位可形成一導流部124c，該導流部124c除可用以供該擋止片125之另一側緣抵接之外，當該扇輪3正向旋轉，並將該扇框1內部之氣流反向導引至該排塵通道124的過程中，該導流部124c具有導引氣流之功能，使該氣流更容易進入至該排塵通道124，以便完成除塵作業。

請參照第5圖所示，在該擋止片125封閉該排塵通道124之狀態下，該擋止片125朝向該扇框1外部的一側表面與該排塵通道124的第一側壁124a之間具有一夾角(α)，該夾角(α)可為20°～80°，較佳為30°～45°樞接結合，藉此，使該擋止片125之開啟角度不至於過大，以更容易形成開啟或封閉狀態。

請參照第6及7圖所示，該擋止片125之一側緣可利用一樞接元件5與該排塵通道124之第一側壁124a樞接結合，該樞接元件5可為各種能夠將該擋止片125樞接於該第一側壁124a的結構設計；本實施例中，該樞接元件5定義有一中心軸線(L)，當該擋止片125藉由該樞接元件5樞接於該第一側壁124a時，該中心軸線(L)相對於該扇輪3的軸向呈略為偏斜之設置，如第6圖所示，藉此即可使該擋止片125之重心相對略為偏移，以便當該扇輪3導引氣流集中經由該出風口123排放至外界空間的過程中，該擋止片125將可更容易自動封閉該排塵通道124。又，令該擋止片125更容易封閉該排塵通道124之技術手段，亦可採用如彈片等相同功能構件為之，在此容不贅述。

綜上所述，本發明散熱風扇至少可達到如下所述之諸多功效：

本發明散熱風扇可利用該控制元件4之正反轉控制電路42透過該驅動電路41控制該扇輪3正向旋轉作動，並配合該排塵通道124之設計，以達到自動進行除塵之功能，藉此，可有效去除堆積於該扇框1內部之灰塵，故具有提升除塵便利性之功效。

本發明散熱風扇可藉由該擋止片125之設計，用以在不同時機封閉或開啟該排塵通道124，以有效避免殘留於該排塵通道124之部分灰塵被氣流夾帶回到該容置空間121內，進而達到提升除塵效果之功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

[本發明]

1．．．扇框

11．．．底座

12．．．側牆部

121．．．容置空間

121a．．．出風區

121b．．．蓄壓區

122．．．入風口

123．．．出風口

123a．．．第一轉折邊

123b．．．第二轉折邊

124．．．排塵通道

124a．．．第一側壁

124b．．．第二側壁

124c．．．導流部

125．．．擋止片

13．．．蓋板

131．．．穿孔

2．．．定子

21．．．線圈組

22．．．軸座

3．．．扇輪

31．．．輪轂

32．．．葉片

4．．．控制元件

41．．．驅動電路

42．．．正反轉控制電路

5．．．樞接元件

P1．．．第一基準面

P2．．．第二基準面

L．．．中心軸線

α．．．夾角

[習知]

9．．．散熱風扇

91．．．殼座

911．．．入風口

912．．．出風口

92．．．風扇

93．．．鰭片

第1圖：習知散熱風扇的立體外觀圖。

第2圖：本發明散熱風扇的立體分解圖。

第3圖：本發明散熱風扇的組合俯視圖。

第4圖：本發明散熱風扇用於進行自動除塵時的示意圖。

第5圖：本發明散熱風扇之排塵通道及擋止片之局部示意圖。

第6圖：本發明散熱風扇之擋止片樞接方式的局部立體外觀圖。

第7圖：本發明散熱風扇之擋止片樞接方式的局部平面圖。

1．．．扇框

11．．．底座

12．．．側牆部

121．．．容置空間

121a．．．出風區

121b．．．蓄壓區

122．．．入風口

123．．．出風口

123a．．．第一轉折邊

123b．．．第二轉折邊

124．．．排塵通道

125．．．擋止片

13．．．蓋板

131．．．穿孔

2．．．定子

21．．．線圈組

22．．．軸座

3．．．扇輪

31．．．輪轂

32．．．葉片

4．．．控制元件

41．．．驅動電路

42．．．正反轉控制電路

P1．．．第一基準面

P2．．．第二基準面

Claims (9)

1. 一種散熱風扇，包含：一扇框，包含一底座及一側牆部，該側牆部結合該底座，並於該側牆部內側形成一容置空間，該扇框另設有連通該容置空間的一入風口、一出風口及一排塵通道，該排塵通道樞接一擋止片，該排塵通道具有相對之一第一側壁及一第二側壁，該擋止片之一側緣係與該排塵通道之第一側壁樞接結合，該擋止片之另一側緣用以抵接該排塵通道之第二側壁；一定子，結合於該扇框之底座；一扇輪，可旋轉地結合該定子；及一控制元件，包含一驅動電路及一正反轉控制電路，該驅動電路電性連接該定子，該正反轉控制電路電性連接該驅動電路。
2. 依申請專利範圍第1項所述之散熱風扇，其中該扇輪包含一輪轂及數個葉片，該輪轂可旋轉地結合該定子，各該葉片結合於該輪轂之外周面，該扇框的出風口具有相對之一第一轉折邊及一第二轉折邊，該扇框定義一第一基準面，該第一基準面通過該第一轉折邊及該第二轉折邊，該扇輪定義一第二基準面，該第二基準面通過該輪轂之中心點且平行於該第一基準面，該扇框之容置空間區分為一出風區及一蓄壓區，該第二基準面與該第一基準面之間為該出風區，該第二基準面相對該出風區之另一側為該蓄壓區，該排塵通道位 於該蓄壓區。
3. 依申請專利範圍第2項所述之散熱風扇，其中所述該扇框之排塵通道的延伸方向與該第二基準面呈傾斜、垂直或平行。
4. 依申請專利範圍第1項所述之散熱風扇，其中該排塵通道之第二側壁鄰近該容置空間之角隅部位形成一導流部。
5. 依申請專利範圍第1項所述之散熱風扇，其中該擋止片封閉該排塵通道，且該擋止片朝向該扇框外部的一側表面與該排塵通道的第一側壁之間具有一夾角，該夾角為20°~80°。
6. 依申請專利範圍第5項所述之散熱風扇，其中該夾角為30°~45°。
7. 依申請專利範圍第1項所述之散熱風扇，其中該擋止片之一側緣以一樞接元件與該排塵通道之第一側壁樞接結合。
8. 依申請專利範圍第7項所述之散熱風扇，其中該樞接元件定義一中心軸線，該中心軸線相對於該扇輪的軸向呈略為偏斜之設置。
9. 依申請專利範圍第1、2或3項所述之散熱風扇，其中該扇框的側牆部另結合一蓋板，該蓋板具有一穿孔，該穿孔對位該入風口。