TWI672989B - 散熱模組 - Google Patents
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Abstract
一種散熱模組，包括一第一風扇及一第二風扇。第一風扇具有一第一輪轂與設置在第一輪轂上的多個第一扇葉。第二風扇具有一第二輪轂與設置在第二輪轂上的多個第二扇葉。其中第一輪轂與第二輪轂彼此沿一軸向可移動地連接，以使第一風扇與第二風扇彼此重合或分離。
Description
本發明是有關於一種散熱模組，且特別是有關於一種可調整變形的散熱模組。
因應消費性電子產品的薄型化趨勢，電子產品如電腦及手持裝置等均朝向輕薄且兼具高效能的方向發展，但輕薄與高效能往往相互抵觸的。當高效能元件運行時，將於電子產品內部產生大量廢熱，為此需配置散熱模組，以進行元件的散熱降溫。然而，受限於電子產品的薄型化體積，現有散熱模組之散熱效率較難達到需求。
為此，現今發展出可調整厚度的散熱風扇，結合兩組馬達及兩組扇葉。於電子產品高功耗運作時，增加散熱風扇的厚度以提升散熱效率，於電子產品低功耗運作時，減少散熱風扇的厚度以達到薄型化需求。然而，現有的散熱風扇具有轉速匹配問題，在散熱風扇的加速或減速過程中，兩組扇葉容易產生共振以及噪音問題。此外，現有的散熱風扇需結合兩組馬達及扇葉，因而具有結構複雜及耗電量大的問題。
本發明提供一種能有效防止共振及噪音的散熱模組。
本發明的散熱模組，包括一第一風扇，具有一第一輪轂與設置在第一輪轂上的多個第一扇葉。一第二風扇，具有一第二輪轂與設置在第二輪轂上的多個第二扇葉。其中第一輪轂與第二輪轂彼此沿一軸向可移動地連接，以使第一風扇與第二風扇彼此重合或分離。
基於上述，本發明的散熱模組，透過厚度的調整而使第一風扇與第二風扇相互分離，可達到風量大、風壓大以及低噪音的特性，或使兩組扇葉相互重合以達到薄型化的需求。
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。
圖1A是依據本發明一實施例的一種散熱模組的輕薄模式示意圖。圖1B是圖1A的散熱模組的側視圖。圖1C是圖1A的散熱模組的效能模式示意圖。圖1D是圖1C的散熱模組的側視圖。
請參考圖1A至圖1D，本發明的散熱模組100適於配置在電子裝置中（例如是筆記型電腦或是其它類似的裝置），用以排除電子裝置內部於運作時所產生的廢熱。在本實施例中，散熱模組100例如是離心式風扇，包括第一風扇110、第二風扇120、第一殼體130以及第二殼體140。
第一風扇110具有第一輪轂111與環繞設置在第一輪轂111上的多個第一扇葉112。第二風扇120具有第二輪轂121與環繞設置在第二輪轂121上的多個第二扇葉122，且第一輪轂111與第二輪轂121彼此沿軸向A可移動地相互連接，以使第一風扇110與第二風扇120彼此重合或分離。在本實施例中，配置在第一輪轂111的多個第一扇葉112錯位於配置在第二輪轂121的多個第二扇葉122，且第二輪轂121的內徑尺寸大於第一輪轂111的外徑尺寸，使得第二輪轂121套設且覆蓋於第一輪轂111外側，以將第一輪轂111收納於第二輪轂121內。
在本實施例中，第一輪轂111及第二輪轂121的材質可為塑膠或金屬材質，且各個第一扇葉112與各個第二扇葉120的材質可為塑膠或金屬材質。因此，第一及第二輪轂111、121與多個第一及第二扇葉112、122可經由射出成型或鑄造而形成一體結構。在其它實施例中，輪轂與扇葉分別設置有相對應結合的卡扣結構或是鎖固結構，以透過卡扣或鎖固的方式而組裝、固定在一起。
第二殼體140可滑動地配置於第一殼體130外，即第二殼體140可相對於第一殼體130沿軸向A進行尺寸伸縮，且第二殼體140與第一殼體130為U形外觀且相互嵌合，而共同形成內部空間。第一風扇110及第二風扇120位於內部空間中且分別可轉動地連接第一殼體130及第二殼體140。在本實施例中，當第一殼體130重合於第二殼體140，內部空間S1的高度相對縮減，且第一殼體130及第二殼體140分別沿軸向A帶動第一輪轂111與第二輪轂121相互重合。當第一殼體130分離於第二殼體140，內部空間S2的高度相對增加，且第一殼體130及第二殼體140分別沿軸向A帶動第一輪轂111與第二輪轂121相互分離。
圖2A至圖2D繪示散熱模組自輕薄模式切換至效能模式的動作流程圖。
請參考圖1A、1C及圖2A，本發明還包括馬達150及轉動軸160。馬達150例如是三相馬達，配置在第一殼體130外，且馬達150的轉軸151沿軸向A穿透第一殼體130並連接第一輪轂111。轉動軸160可轉動地配置在第二殼體140上且連接第二輪轂121，而兩者間呈自由樞接狀態，轉動軸160對齊於馬達150的轉軸151（同沿軸向A）。詳細而言，馬達150透過轉軸151驅動第一輪轂111朝第一轉動方向D1或第二轉動方向D2產生旋轉，由於第二輪轂121與第一輪轂111為相互連接，故第二輪轂121被第一輪轂111帶動而朝第一轉動方向D1或第二轉動方向D2產生旋轉，其中第一轉動方向D1相反於該第二轉動方向D2。
請參考圖1B及圖2A，第二輪轂121還包括卡合槽G1及滑槽G2。滑槽G2的延伸方向平行於軸向A，卡合槽G1垂直於軸向A且連通滑槽G2。當第一風扇110及第二風扇120受到馬達150的帶動而朝第一轉動方向D1旋轉時，第二輪轂122的插銷P卡固於卡合槽G1，以使第一輪轂111重合於第二輪轂121，且多個第一扇葉112及多個第二扇葉122相互重合，以切換成輕薄模式。此時適用於電子裝置產生較低熱量的狀態。
請參考圖1D及圖2B至2D，當電子裝置即將進行較大效能輸出而可預期產生熱量較多時，第一風扇110及第二風扇120先受到馬達150的驅動而朝第二轉動方向D2旋轉，以使第一輪轂121的插銷P沿垂直於軸向A的水平方向R離開卡合槽G1，接著，再藉由第一殼體130及第二殼體140的分離帶動將插銷P移入滑槽G2，使得第一輪轂111沿滑槽G2分離於第二輪轂121。同時，第一輪轂111上的多個第一扇葉112及第二輪轂111上的多個第二扇葉122沿軸向A相互分離，以切換為效能模式。
請參考圖2A至圖2D，本發明的散熱模組100適於安裝在可調整厚度尺寸的系統機體200內，第一殼體130及第二殼體140分別固設於系統機體200內的兩對向壁面C上。於實際應用中，使用者施力於系統機體200以調整其厚度尺寸，同時，藉由系統機體200帶動散熱模組100的第一殼體130及第二殼體140沿軸向A相對移動。進一步而言，當系統機體200的厚度尺寸增加時，兩對向壁面C沿軸向A相對遠離且分別帶動第一殼體130及第二殼體140相互分離以增加內部空間S2，用以容納分離後的多個第一扇葉112及多個第二扇葉122。反之，當系統機體200的厚度尺寸減少時，兩對向壁面C沿軸向A相對靠近且分別帶動第一殼體130及第二殼體140相互重合以縮減內部空間S1，用以容納重合後的多個第一扇葉112及多個第二扇葉122。
此外，第一殼體130及第二殼體140例如是透過卡合、鎖固或其它方式而固定於系統機體200內，則本發明不以此為限。
以下簡述系統機體200及散熱模組100由輕薄模式切換至效能模式的動作流程，請參考圖2A，當系統機體200內部的元件運作處於低功耗狀態時(如文書處理、音訊播放、待機)，散熱模組100只需採用輕薄模式，此時系統機體200的厚度尺寸縮減至最小，且前述的第一輪轂111及第二輪轂121相互重合，以使各個第一扇葉112及各個第二扇葉122呈現為等高環繞排列。在輕薄模式下，散熱模組100具有體積小及進風量較小的特性，適用於低功耗狀態而未產生大量廢熱的系統機體200，且使系統機體200的整體厚度縮小以利於攜帶或擺放。
請參考圖2B至圖2D，當系統機體200內部的元件運作處於高功耗狀態時(如遊戲運行、影像處理、高速運算)，散熱模組100需採用效能模式，以提升其散熱效率。首先，透過外部指令輸入，啟動馬達150以帶動第一風扇110及第二風扇120朝第二轉動方向D2旋轉，使得第一輪轂111的插銷P沿水平方向R離開第二輪轂121的卡合槽G1，以解除第一輪轂111及第二輪轂121的卡合狀態。接著，使用者施力於系統機體200，使其兩對向壁面C相對遠離以增加厚度尺寸，兩對向壁面C分別帶動第一殼體130及第二殼體140沿軸向A相互分離，同時第一殼體130及第二殼體140再分別拉動第一輪轂111及第二輪轂121，使插銷P沿軸向A於滑槽G2中移動，最終第一輪轂111及第二輪轂121分別帶動各個第一扇葉112及各個第二扇葉122相互分離且呈現為上下交錯設置。在效能模式下，散熱模組100具有體積大及進風量較大的特性，適用於高功耗狀態而產生大量廢熱的系統機體200，避免系統機體200產生系統過熱的情形。
進一步而言，當散熱模組100調整至效能模式，第一風扇110及第二風扇120相互分離而使散熱模組100變厚，透過第一扇葉112與第二扇葉122的交錯及外形的配置，使流入多個第一扇葉112之間的空氣流體獲得動力後，直接再進入多個第二扇122葉之間以進行加壓，進而提升流體的傳遞速度，而有利於流體的循環及散熱效率。在本實施例中，各個第一扇葉112與各個第二扇葉122的外形及數量為相同，且經過最佳化的設計，可使得第二扇葉122相對於第一扇葉112有整流與靜音的效果，避免損失動能的現象，達到低噪音、高靜壓與高流量的目的。於其它實施例中，各個第一扇葉與各個第二扇葉的外形及數量可依據需求而設置為不同。
請參考圖2D至圖2A，以下簡述系統機體200及散熱模組100由效能模式切換至輕薄模式的動作流程。使用者施力於系統機體200，使其兩對向壁面C相對靠近以縮減厚度尺寸，兩對向壁面C分別帶動第一殼體130及第二殼體140沿軸向A相互重合，同時第一殼體130及第二殼體140再分別帶動第一輪轂111及第二輪轂121，使插銷P沿軸向A於滑槽G2中移動，最終第一輪轂111及第二輪轂121分別帶動各個第一扇葉112及各個第二扇葉122相互重合且插銷P對應於卡合槽G1。再啟動馬達150帶動第一風扇110及第二風扇120朝第一轉動方向D1旋轉，使得插銷P沿水平方向R進入並卡固於卡合槽G1。
綜上所述，本發明的散熱模組，透過第一殼體及第二殼體的厚度調整使兩組扇葉相互分離，可達到風量大、風壓大以及低噪音的特性，或使兩組扇葉相互重合以達到薄型化的需求。此外，本發明採用單顆馬達驅動第一扇葉及第二扇葉的方式，相較於現有的散熱模組，可達到構造簡單以及成本較低的優勢。
此外，當散熱模組應用於電子裝置時，散熱模組可依照電子裝置的運作功耗大小而調整散熱模組的厚度，進而達到薄型化外觀及散熱效能兼顧之目的。
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。
100‧‧‧散熱模組
110‧‧‧第一風扇
111‧‧‧第一輪轂
112‧‧‧第一扇葉
120‧‧‧第二風扇
121‧‧‧第二輪轂
122‧‧‧第二扇葉
130‧‧‧第一殼體
140‧‧‧第二殼體
150‧‧‧馬達
160‧‧‧轉動軸
200‧‧‧系統機殼
A‧‧‧軸向
C‧‧‧壁面
D1‧‧‧第一轉動方向
D2‧‧‧第二轉動方向
G1‧‧‧卡合槽
G2‧‧‧滑槽
R‧‧‧水平方向
S1、S2‧‧‧內部空間
P‧‧‧插銷
圖1A是依據本發明一實施例的一種散熱模組的輕薄模式示意圖。 圖1B是圖1A的散熱模組的側視圖。 圖1C是圖1A的散熱模組的效能模式示意圖。 圖1D是圖1C的散熱模組的側視圖。 圖2A至圖2D繪示散熱模組由輕薄模式切換至效能模式的動作流程圖。
Claims (8)
- 一種散熱模組，包括：一第一風扇，具有一第一輪轂與設置在該第一輪轂上的多個第一扇葉；以及一第二風扇，具有一第二輪轂與設置在該第二輪轂上的多個第二扇葉，其中該第一輪轂與該第二輪轂彼此沿一軸向可移動地連接，以使該第一風扇與該第二風扇彼此重合或分離，其中，該第二輪轂包括一卡合槽及一滑槽，該滑槽的延伸方向平行於該軸向，該卡合槽連通該滑槽且垂直於該軸向。
- 如申請專利範圍第1項所述的散熱模組，還包括一第一殼體及一第二殼體，該第二殼體可滑動地配置於該第一殼體外，且該第二殼體與該第一殼體形成一內部空間，該第一風扇及該第二風扇位於該內部空間中且分別可轉動地連接該第一殼體及該第二殼體。
- 如申請專利範圍第2項所述的散熱模組，其中當該第一殼體重合於該第二殼體，該內部空間的高度相對縮減，且該第一殼體及該第二殼體分別沿該軸向帶動該第一輪轂與該第二輪轂相互重合。
- 如申請專利範圍第2項所述的散熱模組，其中當該第一殼體分離於該第二殼體，該內部空間的高度相對增加，且該第一殼體及該第二殼體分別沿該軸向帶動該第一輪轂與該第二輪轂相互分離。
- 如申請專利範圍第1項所述的散熱模組，還包括一馬達，連接該第一輪轂，並用以驅動該第一輪轂及該第二輪轂旋轉。
- 如申請專利範圍第1項所述的散熱模組，其中當該第一風扇及該第二風扇朝一第一轉動方向旋轉時，該第一輪轂的一插銷卡固於該卡合槽，以使該第一輪轂重合於該第二輪轂，且該些第一扇葉及該些第二扇葉相互重合。
- 如申請專利範圍第6項所述的散熱模組，其中當該第一風扇及該第二風扇朝一第二轉動方向旋轉時，該第一輪轂的一插銷沿垂直於該軸向的一水平方向離開該卡合槽，並移入該滑槽，以使該第一輪轂沿該滑槽分離於該第二輪轂，且該些第一扇葉及該些第二扇葉相互分離，該第一轉動方向相反於該第二轉動方向。
- 如申請專利範圍第2項所述的散熱模組，還包括一轉動軸，可轉動地配置在該第二殼體上且連接該第二輪轂。
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