TWI667411B - 超薄型風扇 - Google Patents

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洪銀樹
尹佐國
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Abstract

一種超薄型風扇，用以解決習知超薄型風扇難以更進一步減縮其軸向高度等問題。本發明的超薄型風扇包含：一扇框，具有一底板，該底板具有一內表面及一外表面，該底板設有至少一容置空間，該容置空間位於該內表面及該外表面之間；一扇輪，可旋轉地設於該扇框中；及一定子組，設於該扇框中，該定子組具有一電路板、一線圈組及至少一電子零件，該線圈組及該至少一電子零件設於該電路板，該至少一電子零件穿入該至少一容置空間。

Description

超薄型風扇
本發明係關於一種風扇，尤其是一種超薄型風扇。
一般而言，由於電子產品中的電子元件會在運作時產生發熱現象，因此長久以來，許多電子產品中都裝設有散熱風扇，藉由散熱風扇的驅風作用迫使氣流流動，以將電子產品內部的高溫氣體排出，增加電子產品運作時的散熱效率，使電子產品得以維持穩定運作。
然而，隨著電子產品輕薄化且高性能的發展需求，散熱風扇則相對需要在能滿足電子產品的散熱需求外，更進一步地追求「薄型化」，故近年來有許多散熱風扇的發展趨勢均著重於「如何能降低散熱風扇的軸向高度」。其中，現有的散熱風扇多包含有一扇框、一定子組及一扇輪，該定子組組裝於該扇框中，該扇輪則可旋轉地設於該扇框中；欲降低整體散熱風扇的軸向高度時，大多數的設計都是從定子組的結構進行改良。
舉例而言，請參照第1圖，其係一種習知的薄型風扇9，該薄型風扇9包含有一扇框91、一定子組92及一扇輪93。該扇框91具有一底板911及一軸管912，該軸管912連接該底板911。該定子組92具有一電路板921設於該軸管912外周，該定子組92另包含以繞線方式捲繞而成的數組線圈922，該數組線圈922設於該電路板921並與該電路板921電連接。該扇輪93則由一轉軸931可旋轉地設於該軸管912，另由一磁性元件932與該數組線圈922相對。類似於該習知的薄型風扇9的一實施例已 揭露於中華民國公告第I342098號「馬達」專利案當中。
其中，由於該電路板921的下表面結合有至少一電子零件923(例如驅動電子元件等)，故該扇框91需另設一墊塊913，該墊塊913環設於該軸管912的外周面並連接該底板911，使得該電路板921組裝至該軸管912外周時可抵接於該墊塊913，並在該電路板921的下表面與該底板911之間形成一間隙G，供該至少一電子零件923可容置於該間隙G中。因此，該習知的薄型風扇9實難以再更進一步地減縮其軸向高度，且該扇框91的結構也較為複雜而不易成型。
有鑑於此，習知的薄型風扇確實仍有加以改善之必要。
為解決上述問題，本發明提供一種超薄型風扇，可從扇框的結構進行改良，從而更進一步地減縮該超薄型風扇的軸向高度。
本發明提供一種超薄型風扇，可簡化其扇框的結構，以提升製造扇框及組裝該超薄型風扇的便利性。
本發明以下所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「上(頂)」、「下(底)」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。
本發明的超薄型風扇，包含：一扇框，該扇框具有一底板，該底板具有一內表面及一外表面，該底板設有至少一容置空間，該容置空間位於該內表面及該外表面之間，該容置空間為貫穿該底板的通孔，該容置空間包含相連通的一第一容室及一第二容室，該第一容室較鄰近該底板的內表面，而該第二容室較鄰近該底板的外表面，一隔件設於該第二容室；一扇輪，該扇輪可旋轉地設於該扇框中；及一定子組，該定子組設於該扇框中，該定子組具有一電路板、一線圈組及至少一電子零件，該線圈組及 該至少一電子零件設於該電路板，該至少一電子零件穿入該至少一容置空間的該第一容室；其中，在該扇輪的徑向上，該第一容室的徑向範圍小於該第二容室的徑向範圍。
據此，本發明的超薄型風扇，可從扇框的結構進行改良，簡化該扇框的結構，從而更進一步地減縮該超薄型風扇的軸向高度，以及提升製造扇框及組裝該超薄型風扇的便利性。此外，由於該第二容室的徑向範圍小於該第一容室的徑向範圍，使該隔件可以便於組裝於該第二容室，並且可以藉由該隔件避免該至少一電子零件外露。
其中，在該扇輪的軸向上，該定子組與該扇框組合前，該底板的單體最大軸向高度及該定子組的單體最大軸向高度分別不大於1.1mm，且該底板的單體最大軸向高度與該定子組的單體最大軸向高度之和可大於1.1mm；如此，可應用於相當微小型的散熱風扇技術中。
其中，該定子組與該扇框組合後，該定子組與該底板具有一組合軸向高度，該組合軸向高度較佳不大於1.1mm；如此，可應用於相當微小型的散熱風扇技術中。
其中，該至少一容置空間僅對位於該定子組的最大徑向範圍內；如此，可確保該底板能保有良好的結構強度。
其中，該線圈組係以蝕刻或電鑄製程形成於該電路板；如此，可更進一步地降低該定子組的單體最大軸向高度。
其中，該電路板設有數個孔槽，該線圈組穿入該數個孔槽中；如此，可降低該定子組的單體最大軸向高度。
其中，該隔件較佳不凸伸超出該底板的外表面；如此，可不增加整體超薄型風扇的最大軸向高度。
其中，該扇輪具有一輪轂及數個扇葉，該數個扇葉環設於該輪轂的外周，各該扇葉具有一內葉緣及一外葉緣，該數個扇葉的內葉緣及 外葉緣之間構成一扇葉轉動範圍；在該扇輪的軸向上，該定子組不位於該扇葉轉動範圍內。如此，可降低整體超薄型風扇的最大軸向高度，同時有效防止該定子組受到該數個扇葉碰撞而受損。
〔本發明〕
1‧‧‧扇框
11‧‧‧底板
11a‧‧‧內表面
11b‧‧‧外表面
12‧‧‧側牆
13‧‧‧蓋板
14‧‧‧軸接部
2‧‧‧扇輪
21‧‧‧轉軸
22‧‧‧輪轂
23‧‧‧扇葉
231‧‧‧內葉緣
232‧‧‧外葉緣
24‧‧‧磁性元件
3‧‧‧定子組
31‧‧‧電路板
31a‧‧‧第一表面
31b‧‧‧第二表面
311‧‧‧孔槽
32‧‧‧線圈組
33‧‧‧電子零件
4‧‧‧隔件
5‧‧‧扇框
51‧‧‧底板
51a‧‧‧內表面
51b‧‧‧外表面
52‧‧‧側牆
53‧‧‧肋條
54‧‧‧軸接部
55‧‧‧限位部
6‧‧‧扇輪
61‧‧‧轉軸
62‧‧‧輪轂
63‧‧‧扇葉
64‧‧‧磁性元件
7‧‧‧定子組
71‧‧‧電路板
72‧‧‧線圈組
73‧‧‧電子零件
H1‧‧‧組合軸向高度
H2‧‧‧最大軸向高度
h1、h2‧‧‧單體最大軸向高度
R‧‧‧扇葉轉動範圍
S‧‧‧容置空間
S1‧‧‧第一容室
S2‧‧‧第二容室
〔習用〕
9‧‧‧薄型風扇
91‧‧‧扇框
911‧‧‧底板
912‧‧‧軸管
913‧‧‧墊塊
92‧‧‧定子組
921‧‧‧電路板
922‧‧‧線圈
923‧‧‧電子零件
93‧‧‧扇輪
931‧‧‧轉軸
932‧‧‧磁性元件
G‧‧‧間隙
第1圖：一種習知薄型風扇的結構示意圖。
第2圖：本發明第一實施例的立體分解結構示意圖。
第3圖：本發明第一實施例的組合剖視結構示意圖。
第4圖：本發明第一實施例未結合蓋板的俯視結構示意圖。
第5圖：本發明第一實施例的定子組與底板的俯視結構示意圖。
第6圖：本發明第二實施例的組合剖視結構示意圖。
第7圖：本發明第三實施例的組合剖視結構示意圖。
第8圖：本發明第四實施例的組合剖視結構示意圖。
第9圖：本發明第五實施例的組合剖視結構示意圖。
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圖，其係本發明超薄型風扇的第一實施例，本實施例茲以鼓風式風扇為例進行說明，但不以此為限。本實施例的超薄型風扇大致上包含一扇框1，以及設於該扇框1中的一扇輪2與一定子組3。
請參照第2、3圖，該扇框1係能夠導入及導出氣流的中空框體結構；在本實施例中，該扇框1可以包含一底板11、一側牆12及一蓋板13，該底板11具有相對的一內表面11a及一外表面11b，該側牆12結合於該底板11，該蓋板13連接該側牆12並與該底板11的內表面11a相對，以於該底板11、側牆12及蓋板13之間形成可供容置其餘構件的空 間。其中，該底板11設有至少一容置空間S，該容置空間S位於該內表面11a及該外表面11b之間。此外，該扇框1另包含一軸接部14，該軸接部14設於該底板11，並凸伸於該底板11的內表面11a，該軸接部14可與該底板11一體相連，或是可拆裝地結合於該底板11。
該扇輪2包含一轉軸21、一輪轂22、數個扇葉23及一磁性元件24，該轉軸21連接該輪轂22，並由該轉軸21可旋轉地設於該扇框1的軸接部14，該數個扇葉23環設於該輪轂22的外周，該磁性元件24則設於該輪轂22的內表面。其中，各該扇葉23具有一內葉緣231及一外葉緣232，該數個扇葉23的內葉緣231及外葉緣232之間構成一扇葉轉動範圍R(請配合參照第4圖)。
該定子組3具有一電路板31，以及設於該電路板31的一線圈組32與至少一電子零件33(例如驅動電子元件或感應電子元件等)。該電路板31可組裝於該軸接部14的外周，並使該線圈組32朝向該磁性元件24，以及使該至少一電子零件33穿入該底板11的至少一容置空間S中而不穿出該底板11的外表面11b，且較佳該所有電子零件33均容置於該至少一容置空間S中。
詳言之，該電路板31具有相對的一第一表面31a及一第二表面31b，該電路板31可以緊配卡掣於該軸接部14，並維持該電路板31的第一表面31a貼接於該扇框1的底板11的內表面11a；或者，該電路板31也可以鬆配環套於該軸接部14，並以該電路板31的第一表面31a透過背膠、黏膠等膠材，或以熱熔方式黏貼固定於該扇框1的底板11的內表面11a。其中，當該扇框1的底板11為絕緣材質時，該電路板31可由該第一表面31a直接貼接在該底板11的內表面11a；當該扇框1的底板11為非絕緣材質時，該電路板31的第一表面31a則可設有一絕緣片(圖未繪示)，且該電路板31由該絕緣片間接貼接在該底板11的內表面11a。
值得一提的是，在該扇輪2的軸向上，該定子組3與該扇框1組合前，該底板11具有一單體最大軸向高度h1，且該底板11的單體最大軸向高度h1不大於1.1mm；該定子組3則具有一單體最大軸向高度h2(包括電路板31、線圈組32及電子零件33整個組合的高度)，且該定子組3的單體最大軸向高度h2不大於1.1mm。該定子組3與該扇框1組合後，該定子組3與該底板11具有一組合軸向高度H1。
本發明的超薄型風扇藉由在完成組裝後，使該定子組3的至少一電子零件33穿入該扇框1的底板11的至少一容置空間S中而不穿出該底板11的外表面11b，從而使前述的組合軸向高度H1能夠小於該底板11的單體最大軸向高度h1與該定子組3的單體最大軸向高度h2之和，據以降低了整體超薄型風扇的最大軸向高度H2，並兼可簡化該扇框1的結構(不必設置先前技術中所述的〝墊塊〞)，使整體超薄型風扇更加輕薄，且便於製造及組裝。因此，本發明的超薄型風扇可適用於上述單體最大軸向高度h1與單體最大軸向高度h2之和大於1.1mm的散熱風扇技術中，且上述的組合軸向高度H1較佳不大於1.1mm。
此外，請參照第3、4圖，在該扇輪2的軸向上，該定子組3較佳不位於該扇葉轉動範圍R內，使該扇輪2的數個扇葉23能更加貼近該底板11的內表面11a，從而有助降低整體超薄型風扇的最大軸向高度H2；同時，亦可有效防止該定子組3受到該數個扇葉23碰撞而受損。
另，例如但不限制地，該容置空間S可以為貫穿該底板11的通孔，以提升該底板11的製造便利性，並在該扇輪2旋轉時使一部份的外部氣流可以通過該容置空間S流入該扇框1中，並直接吹向該定子組3的電子零件33，有助降低該電子零件33的作業溫度及風扇軸向高度。該定子組3的線圈組32則可選擇以蝕刻或電鑄製程形成於該電路板31，以更進一步地降低該定子組3的單體最大軸向高度h2。
又，請參照第3、5圖，較佳選擇使該底板11所設的容置空間S僅對位於該定子組3的最大徑向範圍內，藉以確保該底板11能保有良好的結構強度。
請參照第6圖，其係本發明超薄型風扇的第二實施例，本發明的第二實施例大致上同於上述的第一實施例，其主要差異在於容置空間S的型態。
詳言之，本實施例的容置空間S仍呈貫穿該底板11的通孔型態，但該容置空間S可進一步地分為一第一容室S1及一第二容室S2，該第一容室S1與該第二容室S2相連通，該第一容室S1較鄰近該底板11的內表面11a，而該第二容室S2較鄰近該底板11的外表面11b。在該扇輪2的徑向上，該第一容室S1的徑向範圍小於該第二容室S2的徑向範圍，該定子組3的至少一電子零件33穿入該第一容室S1，該超薄型風扇另具有一隔件4設於該第二容室S2，該隔件4可例如為一標貼，且該隔件4較佳不凸伸超出該底板11的外表面11b，使該超薄型風扇能具有識別效果，且不會增加整體超薄型風扇的最大軸向高度H2，並且可以防止該至少一電子零件33外露。
請參照第7圖，其係本發明超薄型風扇的第三實施例，本發明的第三實施例大致上同於上述的第一實施例，其主要差異在於第三實施例的容置空間S可以為設於該底板11上的盲孔，使該底板11的結構強度更佳而不易變形。
請參照第8圖，其係本發明超薄型風扇的第四實施例，本發明的第四實施例大致上同於上述的第一實施例，其主要差異在於第四實施例的定子組3的線圈組32可例如為無芯繞線式或矽鋼片繞線式等型態；由於此類的線圈組32具有較厚的軸向高度，故可更進一步地在該定子組3的電路板31設置數個孔槽311，使該線圈組32得以穿入該數個孔槽311中， 或者，部份電子零件33也可以容置於該數個孔槽311中，據以降低該定子組3的單體最大軸向高度h2。
請參照第9圖，其係本發明超薄型風扇的第五實施例，本實施例揭示本發明超薄型風扇實施於軸流式風扇的其中一型態。詳言之，本實施例的超薄型風扇包含一扇框5，以及設於該扇框5中的一扇輪6與一定子組7。
該扇框5可以包含一底板51、一側牆52及數個肋條53，該底板51具有相對的一內表面51a及一外表面51b，該底板51設於該側牆52的內部，且由該數個肋條53連接該底板51及該側牆52。其中，該底板51設有至少一容置空間S，該容置空間S位於該內表面51a及該外表面51b之間。此外，該扇框5另包含一軸接部54，該軸接部54設於該底板51，並凸伸於該底板51的內表面51a。
該扇輪6包含一轉軸61、一輪轂62、數個扇葉63及一磁性元件64，該轉軸61連接該輪轂62，並由該轉軸61可旋轉地設於該扇框5的軸接部54，該數個扇葉63環設於該輪轂62的外周，該磁性元件64則設於該輪轂62的內表面。
該定子組7具有一電路板71，以及設於該電路板71的一線圈組72與至少一電子零件73(例如驅動電子元件或感應電子元件等)。該電路板71可組裝於該軸接部54的外周，並使該線圈組72朝向該磁性元件64，以及使該至少一電子零件73穿入該底板51的至少一容置空間S中而不穿出該底板51的外表面51b。
值得注意的是，在本實施例中，該扇框5還可在該底板51的內表面51a設有一限位部55，使組裝於該軸接部54外周的該電路板71可被圈圍限位在該限位部55中；惟，該底板51的單體最大軸向高度h1並不包含該限位部55的厚度。
據由前述結構，本實施例的超薄型風扇組裝後，由於該定子組7的至少一電子零件73可穿入該扇框5的底板51的至少一容置空間S中而不穿出該底板51的外表面51b，故該定子組7與該底板51的組合軸向高度H1能夠小於該底板51的單體最大軸向高度h1與該定子組7的單體最大軸向高度h2之和，據以降低了整體超薄型風扇的最大軸向高度H2。
綜上所述，本發明的超薄型風扇，可從扇框的結構進行改良，簡化該扇框的結構，從而更進一步地減縮該超薄型風扇的軸向高度，以及提升製造扇框及組裝該超薄型風扇的便利性。
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。

Claims (7)

  1. 一種超薄型風扇，包含：一扇框，該扇框具有一底板，該底板具有一內表面及一外表面，該底板設有至少一容置空間，該容置空間位於該內表面及該外表面之間，該容置空間為貫穿該底板的通孔，該容置空間包含相連通的一第一容室及一第二容室，該第一容室較鄰近該底板的內表面，而該第二容室較鄰近該底板的外表面，一隔件設於該第二容室；一扇輪，該扇輪可旋轉地設於該扇框中；及一定子組，該定子組設於該扇框中，該定子組具有一電路板、一線圈組及至少一電子零件，該線圈組及該至少一電子零件設於該電路板，該至少一電子零件穿入該至少一容置空間的該第一容室；其中，在該扇輪的徑向上，該第一容室的徑向範圍小於該第二容室的徑向範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之超薄型風扇，其中，在該扇輪的軸向上，該定子組與該扇框組合前，該底板的單體最大軸向高度及該定子組的單體最大軸向高度分別不大於1.1mm，且該底板的單體最大軸向高度與該定子組的單體最大軸向高度之和大於1.1mm。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之超薄型風扇，其中，該定子組與該扇框組合後，該定子組與該底板具有一組合軸向高度，該組合軸向高度不大於1.1mm。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之超薄型風扇，其中，該至少一容置空間僅對位於該定子組的最大徑向範圍內。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之超薄型風扇，其中，該線圈組係以蝕刻或電鑄製程形成於該電路板。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之超薄型風扇，其中，該隔件 不凸伸超出該底板的外表面。
  7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之超薄型風扇，其中，該扇輪具有一輪轂及數個扇葉，該數個扇葉環設於該輪轂的外周，各該扇葉具有一內葉緣及一外葉緣，該數個扇葉的內葉緣及外葉緣之間構成一扇葉轉動範圍；在該扇輪的軸向上，該定子組不位於該扇葉轉動範圍內。
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