TWM535273U - 風扇之氣流導引結構 - Google Patents

Description

風扇之氣流導引結構

本創作是有關於一種風扇，且特別是有關於一種風扇之氣流導引結構。

隨著可攜式電子裝置的薄型化要求及散熱模組的設計要求，風扇的性能以及除塵功能變得格外的重要。當累積在機體內部元件及散熱器上的灰塵無法順利排出時，將會造成高溫而影響元件的壽命，並造成散熱器的性能降低。此外，風扇殼體若以塑膠射出成型方式製作，模具開發的成本將比板金件加工來得高，因此，如何在不增加模具開發成本之下，提高風扇的性能，並使風扇具有除塵的功效，實為重要。

本創作係有關於一種風扇之氣流導引結構，用以提高風扇的性能，並使風扇具有除塵的功效。

根據本創作之一方面，提出一種風扇之氣流導引結構，包括一殼體以及一除塵出風結構。風扇具有一葉輪、一進風口、一出風口以及一控制器。殼體包括一上殼體以及一下殼體， 其中葉輪設置於上殼體與下殼體之間，進風口設置於上殼體或下殼體，出風口設置於葉輪的徑向上。除塵出風結構突出或凹陷於上殼體，其中除塵出風結構與上殼體之一部分分離，以形成一開口部於上殼體的上方或下方。控制器用以控制葉輪的旋轉方向，並控制通過開口部的氣流方向。

為了對本創作之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

100A~100D‧‧‧風扇

101‧‧‧葉輪

102‧‧‧進風口

103‧‧‧出風口

104‧‧‧殼體

105‧‧‧上殼體

106‧‧‧下殼體

107‧‧‧除塵出風結構

108a‧‧‧沉板

108b‧‧‧凸板

108c‧‧‧沉板

109‧‧‧控制器

110‧‧‧氣流導引結構

111‧‧‧壓縮區

112‧‧‧漸擴流道區

113‧‧‧容置空間

114、115、116‧‧‧開口部

120‧‧‧散熱器

122‧‧‧熱管

A‧‧‧入口氣體

A1、A2‧‧‧氣流

W‧‧‧寬度

L‧‧‧流道長度

第1圖繪示依照本創作一實施例之風扇之氣流導引結構的示意圖。

第2圖繪示第1圖之風扇之氣流導引結構的分解示意圖。

第3圖繪示第1圖之風扇正轉時的內部及氣流方向的示意圖。

第4圖繪示第1圖之風扇反轉時的內部及氣流方向的示意圖。

第5圖繪示依照本創作另一實施例之風扇之氣流導引結構的俯視圖。

第6圖繪示依照本創作另一實施例之風扇之氣流導引結構的示意圖。

第7圖繪示依照本創作另一實施例之風扇之氣流導引結構的示意圖。

第8圖繪示依照本創作另一實施例之風扇之氣流導引結構的 示意圖。

以下係提出實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並非用以限縮本創作欲保護之範圍。

第一實施例

請參照第1及2圖，依照本創作一實施例之風扇100A具有一葉輪101、一進風口102、一出風口103、一控制器109以及一氣流導引結構110。氣流導引結構110用以導引一入口氣體通過進風口102進入風扇100A內，此入口氣體經過葉輪101增壓之後形成氣流，並往出風口103流動，以使設置於出風口103處的一散熱器120的周圍空氣產生對流，進而對吸收廢熱的散熱器120(或熱管122)進行散熱或降溫。

在一實施例中，葉輪101例如是離心式加壓葉片組，其設置在風扇100A內部，進風口102設置在葉輪101的上方及/或下方，因此入口氣體可從葉輪101的上方及/或下方進入到風扇100A內部，經過葉輪101高速旋轉及增壓之後，形成往葉輪101的徑向流動的離心式氣流。請參照第1及3圖，離心式氣流A1通過風扇100A窄流道的壓縮區111(弱風區)時，累積足夠的風壓，再利用蝸形殼體104的曲面將流道設計成往出風口103漸擴(強風區)，並將氣體動能轉換為壓力能，以在風扇100A的出風口103處產生較佳的靜壓，進而提高風扇100A的性能。

請參照第2至4圖，氣流導引結構110包括一殼體 104以及一除塵出風結構107。殼體104例如為蝸形，其包括一上殼體105以及一下殼體106，其中葉輪101設置於上殼體105與下殼體106之間，進風口102設置於上殼體105及/或下殼體106，也就是在葉輪101的上方及/或下方，出風口103設置於葉輪101的徑向上，也就是在蝸形殼體104中最大尺寸的端面上，以加大出風口103的面積。

在一實施例中，下殼體106以塑膠射出成型，而上殼體105例如為金屬板件，而除塵出風結構107例如以上殼體105沖壓而成。此外，下殼體106與上殼體105的周圍相結合並圍成一容置空間113，以使氣流A1在此容置空間113中流動並進行加壓。請參照第1圖，在本實施例中，除塵出風結構107可設置於殼體104的漸擴流道區112(流道往出風口103漸擴)中。

此外，除塵出風結構107突出及/或凹陷於上殼體105，以形成一開口部114。另外，控制器109例如設置在葉輪101的中心軸轂中，用以控制葉輪101的旋轉方向，並控制通過開口部114的氣流方向。控制器109例如是馬達或具有馬達的電子裝置。

請參照第2圖，除塵出風結構107例如為一沉板108a，其凹陷於上殼體105，其中除塵出風結構107經沖壓而與上殼體105之一部分分離，以形成一開口部114於上殼體105的下方。如第3及4圖所示，沉板108a由上殼體105下方往出風口103的方向彎折，以形成開口部114位於上殼體105下方。

請參照第3圖，當控制器109(例如馬達)控制葉輪101往第一旋轉方向旋轉時，入口氣體A(如箭頭所示)經由入風口進入殼體104內，並經由葉輪101加壓而流向出風口103處的散熱器120，以達到風扇正常模式下的散熱作用。當加壓後的氣流A1通過沉板108a的下方時，由於流道的高度或間隙寬度變小，造成單位時間內通過沉板108a下方的氣流A1的氣壓增加(二次增壓)，進而在出風口103處產生更大的靜壓。此外，殼體104外部的氣體亦可藉由開口部114進入到殼體104內，以增加進風量。

接著，請參照第4圖，當控制器109(例如馬達)控制葉輪101往相反於第一旋轉方向的第二旋轉方向旋轉時，殼體104內的一部分氣體可經由開口部114離開。此時，附著於散熱器120或電子元件上的灰塵可藉由反向旋轉的氣流A2(如箭頭所示)帶走，以達到風扇反轉模式下的除塵作用。

在一實施例中，葉輪101例如是金屬製成。金屬葉輪101可減少傳統葉扇的葉片數量多造成葉扇重量過大，進而造成馬達啟動負載過大及驅動電流過大的問題。此外，金屬葉輪101可解決傳統葉扇在塑膠射出及製造上的缺點，並可藉由金屬扇葉的厚度減少來增加葉片數量，進而改善風扇的整體效能及散熱器的散熱效能，以降低傳統葉扇藉由拉高轉速來提升效能而產生的噪音問題。因此，金屬葉輪101的重量輕且葉片數量增加，特別適用於高靜壓及高系統阻抗的系統環境中，例如是超薄型的可攜式電子裝置內。

第二實施例

請參照第5圖，在另一實施例之風扇100A中，藉由改變除塵出風結構107(例如沉板108a)的寬度W及流道長度L以加大開口部的面積，可使更多的灰塵藉由反向旋轉的氣流(參見第4圖)帶走，以達到風扇反轉模式下的除塵作用。

第三實施例

請參照第6圖，在另一實施例之風扇100B中，除塵出風結構107例如為一突出於上殼體105上方的凸板108b，且凸板108b由上殼體105上方往遠離出風口103的方向彎折，以形成開口部115於上殼體105上方。當控制器109(例如馬達)控制葉輪101往相反於第一旋轉方向的第二旋轉方向旋轉時，殼體104內的一部分氣體可經由向上突起的開口部114離開。此時，附著於散熱器或電子元件上的灰塵可藉由反向旋轉的氣流(參見第4圖)帶走，以達到風扇反轉模式下的除塵作用。此外，凸板108b還可引導灰塵往遠離出風口103的方向前進，以使灰塵順利地排出於系統環境之外。

第四實施例

請參照第7圖，在另一實施例之風扇100C中，除塵出風結構107例如包括一凹陷於上殼體105下方的沉板108a以及一突出於上殼體105上方的凸板108b。沉板108a由上殼體105下方往出風口103的方向彎折，以形成一開口部114位於上殼體105下方，其作用如第一及第二實施例所述，在此不再贅述。 凸板108b由上殼體105上方往遠離出風口103的方向彎折，以形成另一開口部115於上殼體105上方，其作用如第一及第二實施例所述，在此不再贅述。在本實施例中，由於沉板108a與凸板108b的沖壓方向相反而形成較大的開口面積，故開口部114及115的縱向深度相對地增大，可使更多的灰塵藉由反向旋轉的氣流(參見第4圖)帶走，以達到風扇反轉模式下的除塵作用。

第五實施例

請參照第8圖，在另一實施例之風扇100D中，除塵出風結構107為一沉板108c，其凹陷於上殼體105下方，並經由沖壓而形成開口部116，但沉板108c的位置不是在殼體104的漸擴流道區112中，而是在窄流道的末端處，也就是在風扇殼體104的壓縮區111中，且壓縮區111的流道窄於漸擴流道區112的流道。此沉板108c由上殼體105下方往壓縮區111的方向彎折。因此，當控制器109(例如馬達)控制葉輪101往相反於第一旋轉方向的第二旋轉方向旋轉時，殼體104內的氣體可經過壓縮區111增壓後再由開口部114離開。此時，附著於散熱器120或電子元件上的灰塵可藉由反向旋轉並增壓的氣流(類似第4圖之氣流)帶走，以達到風扇反轉模式下的除塵作用。

除此之外，上述的除塵出風結構107亦可為設置在壓縮區111的凸板108b(如第三實施例所述)或包括沉板108a及凸板108b的組合結構(如第四實施例所述)，同樣可藉由反向旋轉並增壓的氣流(類似第4圖之氣流)將灰塵帶走，以達到風扇反轉模 式下的除塵作用。

本創作上述實施例所揭露之風扇之氣流導引結構，係利用金屬板金件來製作上殼體，利用塑膠射成件來製作下殼體，並對上殼體進行沖壓以形成除塵出風結構，以減少模具開發的成本。此外，除塵出風結構可設置在風扇殼體的壓縮區或漸擴流道區，並利用控制器控制葉輪的旋轉方向，以使風扇在正常模式下進行散熱作用，並可在風扇反轉模式下進行除塵作用，使用上更方便、有效。

綜上所述，雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型。本新型所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本新型之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100A‧‧‧風扇

101‧‧‧葉輪

102‧‧‧進風口

103‧‧‧出風口

105‧‧‧上殼體

106‧‧‧下殼體

107‧‧‧除塵出風結構

108a‧‧‧沉板

109‧‧‧控制器

110‧‧‧氣流導引結構

114‧‧‧開口部

Claims (10)

1. 一種風扇之氣流導引結構，該風扇具有一葉輪、一進風口、一出風口以及一控制器，該氣流導引結構包括：一殼體，包括一上殼體以及一下殼體，其中該葉輪設置於該上殼體與該下殼體之間，該進風口設置於該上殼體或該下殼體，該出風口設置於該葉輪的徑向上；以及一除塵出風結構，突出或凹陷於該上殼體，其中該除塵出風結構與該上殼體之一部分分離，以形成一開口部於該上殼體的上方或下方，其中該控制器控制該葉輪的旋轉方向，並控制通過該開口部的氣流方向。
2. 如申請專利範圍第1項所述之氣流導引結構，其中該控制器包括一馬達，用以控制該葉輪往第一旋轉方向旋轉，以使一氣體經由該入風口進入該殼體內，並經由該葉輪加壓而流向該出風口。
3. 如申請專利範圍第2項所述之氣流導引結構，其中該馬達控制該葉輪往相反於該第一旋轉方向的第二旋轉方向旋轉時，該殼體內的一部分氣體經由該開口部離開。
4. 如申請專利範圍第1項所述之氣流導引結構，其中該葉輪為離心式加壓葉輪。
5. 如申請專利範圍第1項所述之氣流導引結構，其中該下殼體以塑膠射出成型，該下殼體與該上殼體的周圍相結合並圍成一容置空間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之氣流導引結構，其中該上殼體為金屬板件，該除塵出風結構以該上殼體沖壓而成。
7. 如申請專利範圍第6項所述之氣流導引結構，其中該除塵出風結構包括一凹陷於該上殼體下方的沉板，且該沉板由該上殼體下方往該出風口的方向彎折，以形成該開口部位於該上殼體下方。
8. 如申請專利範圍第7項所述之氣流導引結構，其中該除塵出風結構更包括一突出於該上殼體上方的凸板，且該凸板由該上殼體上方往遠離該出風口的方向彎折，以形成另一開口部於該上殼體上方。
9. 如申請專利範圍第6項所述之氣流導引結構，其中該除塵出風結構為一突出於該上殼體上方的凸板，且該凸板由該上殼體上方往遠離該出風口的方向彎折，以形成該開口部於該上殼體上方。
10. 如申請專利範圍第1項所述之氣流導引結構，其中該殼體具有一漸擴流道區以及一壓縮區，該漸擴流道區的流道往該出風口漸擴，且該壓縮區的流道窄於該漸擴流道區的流道，該除塵出風結構位於該漸擴流道區或該壓縮區。