TWI663339B - 散熱風扇 - Google Patents

Abstract

一種散熱風扇，包括輪轂以及環繞輪轂配置的多個金屬扇葉。各金屬扇葉具有彼此相對的第一端與第二端，其中第一端連接輪轂，第二端具有至少一折翼，且折翼與金屬扇葉的葉面保持一角度。

Description

散熱風扇

本發明是有關於一種風扇，且特別是有關於一種散熱風扇。

隨著科技發展，攜帶型電子裝置例如是筆記型電腦與智慧型手機等已頻繁地應用於日常生活中。同時，為了符合人們對於小體積、高效能的需求，電子裝置在往上述目標改善的同時，如何處理電子裝置在運作過程中所產生的熱能更是提昇電子裝置的運作效能的一大議題。因此，電子裝置內部通常會配置例如是散熱風扇的散熱模組或散熱元件，以協助散逸上述電子裝置在運作過程中產生的熱能至電子裝置的外部。

以離心式風扇為例，離心式風扇的製作方式通常是經由塑膠射出、金屬壓鑄或者金屬板金沖壓而一體成型地形成輪轂與扇葉。當扇葉的材質為塑膠時，扇葉受限於材料特性而難以降低厚度，也因而導致兩扇葉之間的間距較小，進而降低風扇的散熱效能。如此一來，為了提高上述離心式風扇的風壓、風量，僅能通過提高轉速的方式來達成，但也因此使風扇提高轉速而產生噪 音隨之增加。

因此，如何改善風扇的相關結構，以提高其散熱效率，實為相關人員所需思考解決的課題。

本發明提供一種散熱風扇，其藉由在金屬扇葉形成至少一折翼，以在散熱風扇運轉時降低渦流與提高風量，而提高散熱風扇的整體效益。

本發明的散熱風扇，包括輪轂與多個金屬扇葉。金屬扇葉環繞輪轂配置，各金屬扇葉具有彼此相對的第一端與第二端，第一端連接輪轂，第二端具有至少一折翼，且折翼與金屬扇葉的葉面保持一角度。

基於上述，散熱風扇藉由配置多個金屬扇葉，同時在各金屬扇葉的末端形成至少一折翼，使所述折翼能與金屬扇葉的葉面保持一角度，因此當散熱風扇運作旋轉時，所述折翼能有效降低因扇葉旋轉而對周遭空氣的擾動，亦即降低渦流的產生，且同時能增加風量，進而產生提高運作效益且降噪的效果。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧散熱風扇

110‧‧‧殼體

112、114‧‧‧部件

120‧‧‧輪轂

130、230、230、330、430、530、730A、730B、830‧‧‧金屬扇葉

131、133、431、731A、731B、733、831、833‧‧‧折翼

132‧‧‧結合部

335‧‧‧破折葉緣

410、510、810‧‧‧輔助結構

812、835‧‧‧開口

A1、832‧‧‧凸耳

A2‧‧‧扣孔

E1‧‧‧第一端

E2‧‧‧第二端

N1、N2‧‧‧入風口

N3‧‧‧出風口

S1、S1a、S2、S3‧‧‧葉面

t1‧‧‧寬度

V1‧‧‧反折點

圖1是依據本發明一實施例的一種散熱風扇的爆炸圖。

圖2是圖1散熱風扇的俯視圖。

圖3是圖1散熱風扇的扇葉的示意圖。

圖4A繪示本發明另一實施例的金屬扇葉的葉片結構示意圖。

圖4B繪示本發明另一實施例的金屬扇葉的葉片結構示意圖。

圖5繪示本發明另一實施例的散熱風扇的局部放大圖。

圖6繪示本發明另一實施例的散熱風扇的局部放大圖。

圖7A與圖7B分別繪示本發明不同實施例散熱風扇的局部放大圖。

圖1是依據本發明一實施例的一種散熱風扇的爆炸圖。圖2是圖1散熱風扇的俯視圖。圖3是圖1散熱風扇的扇葉的示意圖。請同時參考圖1至圖3，在本實施例中，散熱風扇100例如是離心式風扇，其包括殼體110、輪轂120與多個金屬扇葉130，其中殼體110由部件112、114構成且形成容置空間，藉以容置輪轂120與金屬扇葉130，且殼體110具有入風口N1、N2以及出風口N3。金屬扇葉130環繞輪轂120配置，且以動力源(例如馬達，在此未繪示)驅動輪轂120而讓金屬扇葉130隨輪轂120轉動，進而使周邊空氣得以從入風口N1、N2被吸入散熱風扇100，並從出風口N3吹出，此處例如是將熱源(未繪示)直接置於出風口N3處，或藉由熱管傳熱至設置在出風口N3處的鰭片組)，以讓散 熱風扇100適於對電子裝置的熱源進行散熱。在此以圖2為例，虛線箭號繪示氣流的流向。

輪轂120的材質為塑膠或壓鑄用金屬，因此，輪轂120能經由射出成型(塑膠)或壓鑄(金屬)而與金屬扇葉130相互結合。進一步的說，在金屬扇葉130製作完成之後可放置於模具(未繪示)內，並將塑膠或是加熱後呈現液態之金屬流入模具內並包覆金屬扇葉130，使其成形後的輪轂120成型並固定金屬扇葉130。在另一實施例中，輪轂120與金屬扇葉130則是分別形成，然其分別預留接合結構(例如能彼此對應的嵌合槽與嵌合凸部)，之後再將金屬扇葉130逐一干涉嵌合至輪轂120。但，本發明不以此為限。

在本實施例中，由於這些金屬扇葉130可以單獨製作再組裝至輪轂120，以讓金屬扇葉130可以藉由金屬材質的延展性來降低厚度，因而使每個金屬扇葉130之間的空間也隨之增加，進而提昇輪轂120帶動金屬扇葉130旋轉時所產生的氣流量。另一方面，降低金屬扇葉130的厚度也可以使散熱風扇100配置有更多數量的金屬扇葉130，進而提昇其旋轉時所產生的氣流流量。因此，當本實施例的散熱風扇用於電子裝置時，便能藉此提供氣流至電子裝置的內部，進而使氣流挾帶熱源所產生的熱量並散逸至電子裝置的外部而有效地改善散熱效能。

請參考圖1與圖3，在此值得注意的是，各金屬扇葉130具有至少一折翼以及彼此相對的第一端E1與第二端E2，其中第 一端E1連接或組裝至輪轂120，而所述折翼位於第二端E2且與金屬扇葉130的葉面S1保持一角度。在此，金屬扇葉132具有位於第一端E1的結合部132(開口與凹痕)，其作為與輪轂120結合或組裝之用。

詳細而言，本實施例的金屬扇葉130具有一對折翼131、133，分設在第二端E2的上、下相對側且與葉面S1分別垂直。再者，金屬扇葉130的葉面S1具有弧形彎折輪廓，而折翼131、133是位於弧形彎折輪廓中。換句話說，所述弧形彎折輪廓的反折點V1位於殼體110(以圖2的部件112為例)的入風口N1的範圍之外，折翼131、133實質上是從反折點V1開始延伸，且折翼131、133的寬度t1(也就是折翼131、133從葉面S1延伸出的尺寸)，是從第一端E1朝向第二端E2而漸增。

在此並未限制散熱風扇100中輪轂120(及金屬扇葉130)的旋轉方向。以圖2為例，當輪轂120與金屬扇葉130是以順時針方向運轉時，所述折翼131、133實質上可視為相對於散熱風扇100的旋轉方向是呈後掠設計，因此能讓折翼131、133處的渦流降低，進而讓運轉中的散熱風扇100的風阻與噪音得以降低。相反地，當輪轂120與金屬扇葉130是以逆時針方向運轉時，所述折翼131、133實質上可視為相對於散熱風扇100的旋轉方向是呈前掠設計，如此折翼131、133將提供金屬扇葉130在運轉時的抓風能力，而有效地提高風量。據此，本實施例的金屬扇葉130藉由折翼131、133的影響，而無論在以何種方向運動，均能具備所 需的效能。

圖4A繪示本發明另一實施例的金屬扇葉的葉片結構示意圖。請參考圖4A，與前述實施例不同的是，本實施例的金屬扇葉230實質上為平板構件，即葉面S1a為平面，其同樣具有折翼131、133，且可一同以金屬平板直接沖壓、彎折而成。

圖4B繪示本發明另一實施例的金屬扇葉的葉片結構示意圖。請參考圖4B，與前述實施例不同的是，金屬扇葉330還具有位於第二端E2的破折葉緣335，且折翼131、133分別鄰接破折葉緣335，亦即折翼131、133是連接在所述破折葉緣335的相對兩側。在此，所述破折葉緣335同是金屬扇葉330由金屬板件進行沖壓、彎折時，而與折翼131、133同時完成。位於金屬扇葉330末端的破折葉緣335，提供了金屬扇葉330在運轉時得以將末端(第二端E2)處形成的渦流予以分散且弱化，因此如同前述以呈後掠設計的折翼131、133所能造成的效果，此處破折葉緣335能有效地降低渦流與風阻，而達到降噪效果並提高風扇運轉效能。在此未限制破折葉緣335的輪廓

圖5繪示本發明另一實施例的散熱風扇的局部放大圖。請參考圖5，在本實施例中，散熱風扇400還包括輔助結構410，連接起所述多個金屬扇葉430。在此，輔助結構410類似前述輪轂120的製作方式，其能經由射出成型(塑膠)或壓鑄(金屬)而與金屬扇葉430相互結合，以讓輔助結構410與金屬扇葉430成為一體成形的結構。在本實施例中，輔助結構410設置在金屬扇葉 430的葉面S2的上緣，而使金屬扇葉430僅在葉面S2的下緣設置折翼431。如此一來，除保有如前述折翼所具有的效能之外，輔助結構410提供金屬扇葉430足夠的結構支撐，因此金屬扇葉430可以更加藉由金屬材質的延展性來對扇葉厚度與外形進行優化。

圖6繪示本發明另一實施例的散熱風扇的局部放大圖。與圖5不同的是，本實施例的輔助結構510是設置在金屬扇葉530的葉面S3中央處，以讓其能貫穿並連接起(串起)多個金屬扇葉530。在此，除藉由輔助結構510提供金屬扇葉530之間的連結與支撐之外，金屬扇葉530也能保有原有的折翼131、133。

圖7A與圖7B分別繪示本發明不同實施例的散熱風扇的局部放大圖。請先參考圖7A，在本實施例中，相鄰的兩個金屬扇葉730A、730B(以其中相鄰的兩個為例)，其藉由同側的折翼731A、731B相互連接而形成輔助結構，據以讓金屬扇葉730A、730B保有如前述折翼的效果，也能因此提高其結構強度。如圖7A所示，金屬扇葉730A於折翼731A的末緣處設置有凸耳A1，而金屬扇葉730B在折翼731B與葉面S4鄰接處設置有扣孔A2，因此讓折翼731A疊置在折翼731B上，並以凸耳A1扣入扣孔A2，而得以完成金屬扇葉730A、730B的連接動作(扣入扣孔A2的凸耳A1尚可進一步地彎折而夾持折翼731B，以提高折翼731A、731B之間的連結強度)。同時，散熱風扇的所有金屬扇葉均能如折翼731A、731B般逐層疊置而依序地扣持在一起。當然，上述扣持結構(凸耳A1與扣孔A2)也能設置在金屬扇葉下緣的折翼733。

請參考圖7B，與前述不同的是，金屬扇葉830具有設置在折翼831上的凸耳832，其例如是以沖壓方式形成凸耳832(且對應地在折翼831上形成開口835)後，再將金屬扇葉830從板材狀態彎折而形成折翼831、835(並突顯開口835)。再者，散熱風扇還包括輔助結構810，例如是環形板，其上設置有多個開口812，因此藉由將凸耳832對應地嵌至開口812，而使輔助結構810得以疊置且固定在折翼831上，並完成使輔助結構810連接起所有金屬扇葉830的結構特徵。類似地，凸耳832嵌至開口812後，其多餘的部分還能進一步地彎折而夾持住輔助結構810。在此進一步地放大相關結構處，以利於辨識。

此外，本實施例僅繪示在折翼831上的凸耳832與開口835為例，其同樣也能再折翼833處形成相同結構，而使輔助結構810組裝在折翼833的下表面，同樣能達到連接起所有金屬扇葉830的效果，故不再贅述。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，散熱風扇藉由配置多個金屬扇葉，同時在各金屬扇葉的末端形成至少一折翼，使所述折翼能與金屬扇葉的葉面保持一角度，因此當散熱風扇運作旋轉時，所述折翼能有效降低因扇葉旋轉而對周遭空氣的擾動，亦即降低渦流的產生，且同時能增加風量，進而產生提高運作效益且降噪的效果。

在此，折翼可搭配以輔助結構，而讓金屬扇葉在保有折翼所產生效果的同時，也能因輔助結構提高金屬扇葉的整體結構 強度，如此將能讓金屬扇葉藉由其材質特性(例如延展性)而對厚度與外形進一步地優化。另外，所述輔助結構也可以藉由將前述折翼相互扣接而連接起金屬扇葉來達成。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (13)

1. 一種散熱風扇，包括：一輪轂；多個金屬扇葉，環繞該輪轂配置，各該金屬扇葉具有彼此相對的一第一端與一第二端，該第一端連接該輪轂，該第二端具有至少一折翼，且該折翼與該金屬扇葉的葉面保持一角度，其中該折翼從該些金屬扇葉中的一第一金屬扇葉朝向相鄰的該些金屬扇葉中的一第二金屬扇葉延伸而保持間隙，且該折翼從該第一金屬扇葉的葉面延伸出的尺寸，是從該第一端朝向該第二端漸增。
2. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其中各該金屬扇葉還具有位於該第二端的一破折葉緣，該折翼鄰接該破折葉緣。
3. 如申請專利範圍第2項所述的散熱風扇，其中該第二端具有一對折翼，且該對折翼連接在該破折葉緣的相對兩側。
4. 如申請專利範圍第2項所述的散熱風扇，其中該金屬扇葉、該破折葉緣與該折翼是由金屬板件沖壓、彎折而成。
5. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其中該折翼相對於該散熱風扇的旋轉方向是呈後掠設計。
6. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其中該折翼相對於該散熱風扇的旋轉方向是呈前掠設計。
7. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其中該折翼與該金屬扇葉的葉面相互垂直。
8. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其中該金屬扇葉的葉面具有弧形彎折輪廓，且該折翼位於所述弧形彎折輪廓處。
9. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，還包括輔助結構，貫穿且連接該些金屬扇葉。
10. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，還包括輔助結構，連接該些金屬扇葉且與該些金屬扇葉一體成形。
11. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其中相鄰兩金屬扇葉的該些折翼彼此連接，以形成輔助結構。
12. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其為離心式風扇。
13. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，還包括一殼體，具有一入風口，該輪轂與該些金屬扇葉組裝於該殼體內，且各該金屬扇葉的葉面具有弧形彎折輪廓，所述弧形彎折輪廓的反折點位於該入風口的範圍之外。