TWM614666U - 具有多重仰角的扇葉結構及散熱裝置 - Google Patents

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Abstract

一種具有多重仰角的扇葉結構及散熱裝置，包括：扇葉結構主要由不同仰角的葉片組合而成，葉片的仰角角度沿扇葉結構的長度方向向外依次減小，葉片的頂部位於同一端面上，且為一體成型結構，不同仰角的葉片間的連接處具有平滑部；扇葉結構均勻地裝設於輪轂上，並連接於外環框上；輪轂、扇葉結構為一體成型；或輪轂、扇葉結構及外環框為一體成型。扇葉結構在轉動時可以引導氣體流動，減少氣流從扇葉表面脫離現象，抑制扇葉表面形成與氣流主流方向相反的回流，減少流場內渦流亂流的生成，增強風量，提高散熱效率，降低渦流噪音和振動現象。

Description

具有多重仰角的扇葉結構及散熱裝置
本新型涉及散熱裝置的扇葉結構，具體地說，尤其涉及一種具有多重仰角的扇葉結構及具有其的散熱裝置。
隨著諸如中央處理器的電子裝置的處理速度及效能的提升，電子裝置於運作時會產生更多的熱量。所產生的熱量使得電子裝置的溫度升高，且若熱量無法有效地排出至外界，電子裝置的可靠度及效能便會下降。為了避免電子裝置過熱，諸如風扇的散熱裝置便被用來有效地逸散電子裝置所產生的熱量，利用散熱風扇所產生的氣流吹拂發熱體而發生熱交換效果，從而將熱能排出至外部，進而確保電子裝置能正常運作。
常見的散熱風扇主要由輪轂和設置在輪轂外周的若干扇葉組成，扇葉周向均勻地分佈固定在風扇輪轂上。散熱風扇工作時，風扇輪轂帶動扇葉旋轉，扇葉衝擊切割周圍的空氣使其發生擾動而產生氣流，理論上氣流流向平行於風扇的旋轉軸向；而在風扇實際運轉的過程中，流經扇葉間的流道的部分氣流會受到扇葉形狀的引導而沿著非平行於軸向的方向流出流道，氣體流動比較紊亂，氣流易從扇葉表面脫離並產生大量的渦流亂流。渦流亂流的生成，會降低通過風扇的空氣流量，導致風量降低、散熱效能不佳，而且也會帶來噪音和振動問題；隨著散熱風扇轉速的增加，在越靠近扇葉外側，氣流越容易出現週期性渦流湍動，噪音和振動越明顯；而且風扇的轉速是有限的，如果轉速過高則風扇的使用壽命會變短，得不償失。
如何在有限的風扇轉速範圍內增強風量和降低渦流噪音是目前的技術瓶頸，因此亟需開發一種克服上述缺陷的可應用於散熱風扇的扇葉結構。
本新型在於提供一種具有多重仰角的扇葉結構，以解決上述技術問題。
本新型之一實施例所揭露之具有多重仰角的扇葉結構其中，包括：
所述扇葉結構由多個不同仰角的葉片組合而成。
上述的扇葉結構，其中，所述葉片的所述仰角角度沿所述扇葉結構的長度方向向外依次減小。
上述的扇葉結構，其中，所述葉片的頂部位於同一端面上。
上述的扇葉結構，其中，多個所述葉片為一體成型。
上述的扇葉結構，其中，不同仰角的所述葉片間的連接處具有平滑部。
本新型還提供一種散熱裝置，其中，包括：
輪轂；以及
多個扇葉結構，多個所述扇葉結構均勻地裝設於所述輪轂上，所述扇葉結構由多個不同仰角的葉片組合而成。
上述的散熱裝置，其中，所述葉片的所述仰角角度沿所述扇葉結構的長度方向向外依次減小。
上述的散熱裝置，其中，每一扇葉結構的多個所述葉片為一體成型。
上述的散熱裝置，其中，所述不同仰角的所述葉片間的連接處具有平滑部。
上述的散熱裝置，其中，還包括一個外環框，所述扇葉結構的最外側的所述葉片連接在所述外環框上。
上述的散熱裝置，其中，所述輪轂與多個所述扇葉結構為一體成型；或所述輪轂、多個所述扇葉結構及所述外環框為一體成型。
本新型相對於現有技術其功效在於：基於本新型的具有多重仰角的扇葉結構及散熱裝置，通過將扇葉結構設計成多個不同仰角的葉片組合，使扇葉結構在轉動時可以多角度、多方向、多層次引導氣體流動，減少氣流從扇葉表面脫離現象，抑制扇葉表面形成與氣流主流方向相反的回流，減少流場內渦流亂流的生成，增強風量，提高散熱效率，降低渦流噪音和振動現象。
以上關於本新型內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本新型的原理，並且提供本新型的專利申請範圍更進一步的解釋。
為使本新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本新型實施例中的附圖，對本新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地說明，顯然，所描述的實施例是本新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本新型保護的範圍。
本新型的示意性實施例及其說明用於解釋本新型，但並不作為對本新型的限定。另外，在附圖及實施方式中所使用相同或類似標號的元件/構件是用來代表相同或類似部分。
關於本文中所使用的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本創作。
關於本文中所使用的「包含」、「包括」、「具有」、「含有」等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限於。
關於本文中所使用的「及/或」，包括所述事物的任一或全部組合。
關於本文中的「多個」包括「兩個」及「兩個以上」；關於本文中的「多組」包括「兩組」及「兩組以上」。
某些用以描述本申請的用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本申請的描述上額外的引導。
請參閱圖1，圖1為本新型的具有多重仰角的扇葉結構及散熱裝置的立體結構示意圖。如圖1所示，本新型的具有多重仰角的扇葉結構及散熱裝置包括：輪轂10、扇葉結構20、內側葉片210、外側葉片220、平滑部230、葉片頂部端面S1、外環框30；其中扇葉結構20主要由不同仰角的內側葉片210和外側葉片220組合而成；內側葉片210和外側葉片220的頂部位於同一端面S1上，內側葉片210和外側葉片220為一體成型，且二者之間的連接處具有平滑部230；多個扇葉結構20均勻地裝設於輪轂10上，扇葉結構20的外側葉片220連接於外環框30上；輪轂10與多個扇葉結構20為一體成型；或輪轂10、多個扇葉結構20及外環框30為一體成型。多個葉片具有共同的頂部端面S1，使由多個不同仰角的葉片組合而成的扇葉結構的外觀更加整齊美觀，便於扇葉結構的整體加工製造，也有利於保護操作者在扇葉結構的生產、運輸、組裝等過程中的安全。平滑部230用於連接內側葉片和外側葉片，使不同仰角的內側葉片和外側葉片的轉換過渡更為順暢。
需要說明的是，在本實施例中扇葉結構包括了內側葉片210及外側葉片220，但本新型並不以此為限，在其他實施例中，每一扇葉結構還可包括三個或三個以上的不同仰角的葉片。
請參閱圖3-5，圖3為本新型的具有多重仰角的扇葉結構及散熱裝置的主視圖，圖4為圖3的A-A剖面示意圖，即內側葉片210的剖面示意圖，圖5為圖3的B-B剖面示意圖，即外側葉片220的剖面示意圖。如圖3-5所示，內側葉片210的仰角角度以A1表示，外側葉片220的仰角角度以A2表示，內側葉片210的仰角角度A1大於外側葉片220的仰角角度A2，即多個不同葉片的仰角角度沿扇葉結構的長度方向向外依次減小，圖3中箭頭所示方向即為扇葉結構的長度方向。
請參閱圖2，圖2為本新型的具有多重仰角的扇葉結構及散熱裝置的氣流分割示意圖。扇葉結構的工作原理是運用白努利原理，利用扇葉結構本身的仰角，在扇葉轉動時，扇葉上方形成局部的真空，因壓力差的關係，將扇葉上方的空氣源源不斷地吸入到扇葉下方，產生空氣流動的現象，形成強制氣流，達到送風的效果。如圖2、4、5所示，本新型的具有多重仰角的扇葉結構及散熱裝置，當扇葉結構20轉動時，扇葉結構20上方的空氣沿著多個不同仰角的葉片210、220被吸入到扇葉結構下方，因多個葉片面的仰角角度A1、A2不同，氣流受其引導呈現多角度、多方向、多層次的流動。
請參閱圖6-7，圖6為本新型的氣流流向的仿真分析結果的模型示意圖，圖7為本新型的氣流流向的仿真分析結果的線框示意圖。如圖6-7所示，經仿真分析軟體進行風扇流場的氣體流動情況的模擬分析後，結果顯示，內側葉片的氣流流向與外側葉片的氣流流向並不一致，呈現出明顯的2個方向的氣流流向。由此可知，風扇上的多種不同仰角的葉片可對氣流進行多角度、多方向、多層次的整流；本新型的多個葉片210、220的仰角角度A1、A2沿扇葉結構20的長度方向由內向外依次減小，降低風扇工作時氣流在扇葉葉片表面的脫落現象，抑制葉片表面與氣流主流方向相反的回流，減少流場內渦流亂流的產生，從而增強風量、提高散熱效率；葉片越靠近扇葉結構20外側，葉片的仰角角度越小，使得扇葉結構20外側的渦流和渦流脫離現象得以減少、扇葉結構20外側的氣體壓力脈動得以減弱，降低了渦流噪音和振動現象。
綜上所述，本新型的具有多重仰角的扇葉結構及散熱裝置，結構簡單、設計合理，實用性強；通過將扇葉結構設計成多個不同仰角的葉片組合，使扇葉結構在轉動時可以多角度、多方向、多層次引導氣體流動，減少氣流從扇葉表面脫離現象，抑制流場內渦流亂流的生成，增強風量，提高散熱效率，降低渦流噪音和振動現象。
雖然本新型以前述的諸項實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟悉本領域的相關技術人員，在不脫離本新型的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本新型的專利保護範圍須視本說明書所附的權利要求的保護範圍為准。
10:輪轂 20:扇葉結構 210:內側葉片 220:外側葉片 230:平滑部 S1:葉片頂部端面 A1:內側葉片仰角 A2:外側葉片仰角 30:外環框
圖1為本新型的具有多重仰角的扇葉結構及散熱裝置的立體結構示意圖。 圖2為本新型的具有多重仰角的扇葉結構及散熱裝置的氣流示意圖。 圖3為本新型的具有多重仰角的扇葉結構及散熱裝置的主視圖。 圖4為圖3的A-A剖面示意圖，即內側葉片的剖面示意圖。 圖5為圖3的B-B剖面示意圖，即外側葉片的剖面示意圖。 圖6為本新型的氣流流向的仿真分析結果的模型示意圖。 圖7為本新型的氣流流向的仿真分析結果的線框示意圖。
10:輪轂
20:扇葉結構
210:內側葉片
220:外側葉片
230:平滑部
S1:葉片頂部端面
30:外環框

Claims (12)

  1. 一種具有多重仰角的扇葉結構，其中該扇葉結構包含相互連接的多個葉片，且該些葉片具有不同的仰角。
  2. 如請求項1所述之扇葉結構，其中該些葉片的該些仰角角度沿該扇葉結構的長度方向向外依次減小。
  3. 如請求項1所述之扇葉結構，其中該些葉片的頂部位於同一端面上。
  4. 如請求項3所述之扇葉結構，其中該些葉片為一體成型。
  5. 如請求項4所述之扇葉結構，其中該些不同仰角的葉片間的連接處具有一平滑部。
  6. 一種散熱裝置，包括：一輪轂；以及多個扇葉結構，該些扇葉結構均勻地裝設於該輪轂上，該些扇葉結構由多個不同仰角的葉片組合而成。
  7. 如請求項6所述之散熱裝置，其中該些葉片的該些仰角角度沿該些扇葉結構的長度方向向外依次減小。
  8. 如請求項6所述之散熱裝置，其中每一該扇葉結構的該些葉片的頂部位於同一端面上。
  9. 如請求項8所述之散熱裝置，其中每一該扇葉結構的該些葉片為一體成型。
  10. 如請求項9所述之散熱裝置，其中該些不同仰角的葉片間的連接處具有一平滑部。
  11. 如請求項6所述之散熱裝置，還包含一外環框，該些扇葉結構的最外側的該些葉片連接於該外環框上。
  12. 如請求項11所述之散熱裝置，其中該輪轂與該些扇葉結構為一體成型；或該輪轂、該些扇葉結構及該外環框為一體成型。
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