CN111664116A - 散热风扇 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种散热风扇，适于配置于电子装置内。散热风扇包括轮毂与多个扇叶。扇叶环绕并配置于轮毂。扇叶具有延展性与可挠性，且相邻两个扇叶具有不同厚度。

Description

散热风扇

技术领域

本发明涉及一种散热风扇。

背景技术

近年来，随着科技产业日益发达，电子装置例如笔记本电脑(Notebook，NB)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)与智能手机(Smart Phone)等产品已频繁地出现在日常生活中。这些电子装置在运作的过程中通常会产生热能，而影响电子装置的运作效能。因此，电子装置内部通常会配置散热模块或散热元件，例如是散热风扇，以协助将电子装置的产热散逸至电子装置的外部。

一般来说，任何风扇在旋转时，其扇叶必会与周边结构，例如是容置风扇的壳体，产生气流噪音(blade pass tone)，其原因即在于风扇在固定转速运作的情形下，会使其扇叶以固定频率通过壳体内的狭窄空间。如此一来，将会产生固定频率及其倍频的噪音。以转速5800rpm(相当于96.67rps)且扇叶数为37的风扇而言，其气流噪音的基频为96.67*37＝3576.66Hz，也就是每秒扇叶会扫过前述狭窄空间约3576次，大约产生出3500Hz的噪音。

基于上述，如何在现有壳体及风扇结构下提供改善手段，以克服上述气流噪音的问题，即为相关技术人员所需思考解决的。

发明内容

本发明提供一种能有效抑止气流噪音的散热风扇。

本发明的散热风扇，适于配置于电子装置内。散热风范包括轮毂与多个扇叶。扇叶环绕并配置于轮毂。扇叶具有延展性与可挠性，且相邻两个扇叶具有不同厚度。

基于上述，通过配置不同厚度的扇叶于轮毂，且扇叶是具有延展性与可挠性，因此当扇叶随轮毂而以固定转速进行旋转时，便能因此使不同厚度的扇叶，其变形量也随着厚度不同而改变，进而使不同厚度通过壳体的狭窄空间处的时间也不同。如此一来，将能造成扇叶是以不同频率扫过狭窄空间，进而使气流噪音得以被切分成多个不同频率的细部噪音，而避免因相同频率的噪音能量累积集中且容易造成共振的情形发生。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依据本发明一实施例的一种散热风扇的示意图。

图2是扇叶的示意图。

图3是图1的散热风扇的俯视图。

图4是本发明另一实施例的散热风扇的俯视图。

图5与图6分别是图4的风扇于不同转速的俯视图。

【符号说明】

100：散热风扇

110：轮毂

111：径平面

112：弧面

113：侧面

120、121、122、123、220、221、222、223：扇叶

121a：切平面

130：壳体

132：舌部

dA1、dA2、dA3：变形量

D1：逆时针方向

D2：顺时针方向

E1：入风口

E2：出风口

N1：基准面

p1、p2、p3、p4、p5、p6：间距

SP：狭窄空间

T1：倾角

θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6：倾角

具体实施方式

图1是依据本发明一实施例的一种散热风扇的示意图。请参考图1，在本实施例中，散热风扇100适于配置于电子装置(例如笔记本电脑)内，以对电子装置的热源进行有效地散热。由于并未限制电子装置的型式，故在此省略电子装置的示出。在此，散热风扇100例如是离心式风扇，其包括轮毂110、多个扇叶120以及壳体130，其中轮毂110与扇叶120容置于壳体130之内，扇叶120配置且环绕于轮毂110，轮毂110受控于马达(未示出)而带动扇叶120旋转，以搭配壳体130的入风口E1与出风口E2而产生如图1箭号所示的气体流动状态。

图2是扇叶的示意图。请同时参考图1与图2，在本实施例中，轮毂110的材质为塑胶或压铸用金属，而扇叶120的材质为金属。因此，轮毂110能经由射出成型(塑胶)或压铸(金属)而接合扇叶120的接合端124而固定扇叶120。更进一步的说，在扇叶120制作完成之后，其呈现如图3所示厚度小于0.5mm的等厚度片状结构。接着，扇叶120可放置于模具(未示出)内，并将塑胶或是加热后呈现液态的金属流入模具内并包覆扇叶120的接合端124，使得塑胶或加热后呈现液态的金属成形后所形成的轮毂110经由接合扇叶120的接合端124而固定扇叶120。在此，各扇叶120的接合端124分别具有干涉结构126，以在前述轮毂110的形成过程中与轮毂110之间产生干涉而提升两者之间的结合力，在此，干涉结构126具有凹口及开口用以让轮毂110的结构通过，以藉此提高轮毂110与扇叶120的结合面积以及造成彼此结构嵌合、交错的效果。

但，本实施例并未限制轮毂与扇叶的结合方式。在另一未示出的实施例中，轮毂与扇叶分别设置有能彼此对应的卡和结构，以通过彼此扣合的方式而组装、固定在一起。

图3是图1的散热风扇的俯视图。请同时参考图1与图3，如图1所示，壳体130具有舌部132，其在轮毂110与扇叶120所坐落的空间中形成狭窄空间SP，故以现有技术(即，塑胶射出)而制作出等距配置于轮毂的等厚扇叶时，其会在狭窄空间造成固定频率及其倍频的气流噪音。但，相较于前述现有技术，本实施例的扇叶120材质为金属，且其具备较佳的延展性与可挠性，同时值得注意的是，任意相邻的两个扇叶120是具有不同厚度，如图3所示，故当扇叶120随轮毂110旋转时，即代表着会产生不同的变形量。如此一来，在无法任意或随时改变轮毂110与风扇120的转速的前提之下，本实施例将造成不同厚度的扇叶120扫过舌部132的时间也不一样，便能据以改变现有技术的扇叶以固定频率行经狭窄空间SP的运动模式。换句话说，以不同厚度(造成不同变形量)的扇叶120行经狭窄空间SP时，其所产生的是不同频率的噪音，因此便能避免相同频率噪音的能量积累，而使音量得以降低，同时因具备多频率的特性，也能有效减缓其对人的听力所造成的不适感。此外，本实施例由于扇叶120的材质与特性，因此扇叶120的厚度能进一步地降低(例如低于0.5mm)，因此散热风扇100能在轮毂110上配置扇叶120的数量大于或等于50，明显优于现有技术以塑胶射出的风扇结构。

请再参考图3，在此同时提供局部放大以利于识别，在本实施例中，轮毂110与风扇120坐落于基准面N1并在基准面N1上旋转，且以俯视视角观之，扇叶120分别以正交于基准面N1的方向组装于轮毂110。在此，轮毂110具有正交于基准面N1的侧面113(即轮毂110的环状表面)，结合至轮毂110的扇叶120是从侧面113而背离轮毂110地呈倾角延伸，如图所示倾角T1，其是扇叶121的接合部(如图3所示接合部124)的切平面121a与轮毂110的径平面111所夹角度。在此所述径平面111是以轮毂110在其俯视视角形成的圆形轮廓，并以其径向所形成的平面，其中径平面111与切平面121a在轮毂110与扇叶120连接处形成交会并产生所述倾角T1。

再者，等距配置于轮毂110的扇叶120，其相对于轮毂110的径平面111是各自呈弧面轮廓，且所述弧面轮廓的凹面朝向扇叶120的旋转方向，也就是所示逆时针方向D1，以在旋转过程中，扇叶120能进一步产生抓取空气的动作，而有益于增进散热风扇100的气流量。

如前所述，因本实施例扇叶的材质特性影响，其在旋转过程中也会造成不同的变形量。在此以三种不同厚度的扇叶121、122、123为例，如图3所示，扇叶120相对于轮毂110的配置进一步地是以扇叶121、122、123的排序方式而重复地环绕轮毂110，其中扇叶121的厚度大于扇叶122的厚度，而扇叶122的厚度大于扇叶123的厚度。如此一来，当扇叶120随着轮毂110以逆时针方向D1旋转时，扇叶121、122、123各自所产生的变形量dA1、dA2、dA3则会产生，变形量dA3大于变形量dA2，且变形量dA2大于变形量dA1。在此，变形量dA1、dA2、dA3是以轮毂110等径的弧面112为基准。再者，所述变形量dA1、dA2、dA3将会进一步地造成变形后的扇叶121、122的间距p1与变形后的扇叶122、123的间距p2呈现不相等的状态。如此一来，当扇叶120随轮毂110以固定转速旋转时，其扫过狭窄空间SP(标示于图1)的频率也因其间距改变而有所不同。换句话说，本实施例通过将扇叶120设计为包括至少三种厚度的分布情形，便能造成扇叶120间距不同，而达到如前述的降噪效果。

图4是本发明另一实施例的散热风扇的俯视图。图5与图6分别是图4的风扇于不同转速的俯视图。请同时参考图4至图6，本实施例的轮毂110具有正交于基准面N1的侧面113，与前述实施例不同的是，本实施例的扇叶220是从侧面113呈现背离轮毂110地径向延伸。此外，本实施例也同样以三种不同厚度的扇叶221、222、223为例说明其旋转时的变形差异，在此扇叶221的厚度大于扇叶222的厚度，且扇叶222的厚度大于扇叶223的厚度。如图5所示，当轮毂110以低转速驱动扇叶220以顺时针方向D2旋转时，不同厚度的扇叶221、222、223随之产生不同的变形量，在此以扇叶221、222、223相对于轮毂110的径平面111所产生不同倾角θ1、θ2、θ3作为描述变形量的方式，其中倾角θ3大于倾角θ2，且倾角θ2大于倾角θ1，因此代表扇叶223的变形量大于扇叶222的变形量，且扇叶222的变形量大于扇叶221的变形量，且进一步地造成间距p3不等于间距p4。此时各扇叶220受到气流影响及材料特性对气流的抵抗作用，即扇叶的材质特性尚能抵抗气流的推动，而呈现略微前弯的状态，此时，略为前弯的扇叶220能在低转速的情况下提供较高的气流量，进而提高散热风扇100在低转速时的散热性能。

另一方面，当轮毂110以高转速驱动扇叶220时，如图6所示，则因扇叶220的材质特性不再能顺利抵抗气流的推动，而改为呈现往后弯折的状态，并因此让不同厚度的扇叶221、222、223产生不同的倾角θ4、θ5、θ6，其中倾角θ6大于倾角θ5，且倾角θ5大于倾角θ4，并进而造成间距p5不等于间距p6。除能如前述实施例一样通过不等间距而达到降噪效果外，呈现后弯的扇叶220也能在高转速的情况下降低散热风扇运作时的噪音，而提供进一步地噪音抑制效果。

综上所述，在本发明的上述实施例中，通过配置不同厚度的扇叶于轮毂，且扇叶是具有延展性与可挠性，因此当扇叶随轮毂而以固定转速进行旋转时，便能因此使不同厚度的扇叶，其变形量也随着厚度不同而改变，进而使不同厚度通过壳体的狭窄空间处的时间也不同。另一方面，也能通过将扇叶的厚度设计包括至少三种尺寸，因此让扇叶之间的间距也因变形量不同而改变。

如此一来，此举将能造成扇叶是以不同频率扫过狭窄空间，进而使气流噪音得以被切分成多个不同频率的细部噪音，而避免因相同频率的噪音能量累积集中且容易造成共振的情形发生、因此能顺利地使散热风扇达到降低甚至抑制噪音的效果。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (12)

1.一种散热风扇，适于配置于电子装置内，所述散热风扇包括：

轮毂；以及

多个扇叶，环绕并配置于所述轮毂，其中所述多个扇叶具有延展性与可挠性，且任意相邻的两个扇叶具有不同厚度。

2.根据权利要求1所述的散热风扇，其中所述多个扇叶包括至少三种厚度。

3.根据权利要求1所述的散热风扇，其中所述多个扇叶的材质为金属。

4.根据权利要求1所述的散热风扇，还包括壳体，配置于所述电子装置内，所述轮毂与所述多个扇叶容纳于所述壳体内，所述壳体具有舌部，位于所述散热风扇的出风口的一侧。

5.根据权利要求1所述的散热风扇，其中所述轮毂与所述多个风扇坐落于基准面并在所述基准面上旋转，所述多个扇叶分别以正交于所述基准面的方向组装于所述轮毂。

6.根据权利要求5所述的散热风扇，其中所述轮毂具有正交于所述基准面的侧面，所述多个扇叶从所述侧面呈径向延伸。

7.根据权利要求5所述的散热风扇，其中所述轮毂具有正交于所述基准面的侧面，所述多个扇叶相对于所述侧面呈倾角延伸。

8.根据权利要求1所述的散热风扇，其中各所述扇叶相对于所述轮毂的径平面呈弧面轮廓，且所述弧面轮廓的凹面朝向所述多个扇叶的旋转方向。

9.根据权利要求1所述的散热风扇，其中所述多个扇叶等距地配置于所述轮毂。

10.根据权利要求1所述的散热风扇，其中各所述扇叶为等厚度片状结构。

11.根据权利要求1所述的散热风扇，其中各所述扇叶的厚度小于0.5mm。

12.根据权利要求1所述的散热风扇，其中所述多个扇叶的数量大于或等于50。

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