TW200946004A - Cooling fan and frame thereof - Google Patents

Description

200946004 .九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種散熱風扇，尤指一種散熱風扇之扇框。 【先前技術】 隨著電子技術之飛速發展，中央處理器等發熱電子元 件運行速度越來越快，其運行時產生之熱量亦相應增加， 為將該等熱量散發出去以保障電子元件正常運行，業界採 ❹用風扇對電子元件進行散熱。習知風扇一般包括一扇框、 一定子及一轉子。扇框包括一圓盤狀基座、一收容轉子之 外框及連接該基座與外框之數根棒狀肋條。基座中央凸設 一中空中柱，軸承收容於其中，定子套設於中柱上。轉子 包括一輪轂，環設於輪轂外週之數片扇葉，貼設於輪轂内 壁之永久磁鐵，一轉軸自輪轂中央垂直向下延伸形成一自 由端。組合時，轉軸穿設於軸承内，定子收容於輪轂内。 ©通電時，定子產生之磁場與轉子之永久磁鐵作用，使轉子 持續運轉，產生風力將熱量散發出去。為改善散熱效果， 業界採用了用靜葉替代棒狀肋條之做法以引導氣流及增大 靜壓，然此種結構在實際應用時，會伴隨著極大動壓損失， 尤其在罪近基座處，在靜葉吸力面產生邊界層剝離現象， 故消耗掉大量能量，造成散熱效率損失。 【發明内容】 鑒於此，有必要提供一種可有效減少氣流邊界層剝離 5 200946004 \現象，減少動壓損失之扇框及採用該扇框之散熱風扇。 種扇框，包括一基座及一外框，外框之軸向兩侧分 別形成一入風口及一出風口，基座設置於出風口處，基座 包括底面及由底面週緣向上延伸並圍繞底面之一側壁， 複數靜葉連接於外框與基座之侧壁之間，該侧壁之外徑沿 入風口向出風口方向逐漸減小。 種散熱風扇，包括一基座、一定子、一轉子及一外 ©框，定子及轉子收容於外框内，夕卜框之轴向兩侧分別形成 一入風口及一出風口，基座設置於出風口處，基座包括一 底面及由底面週緣向上延伸並圍繞底面之一侧壁，複數靜 葉連接於外框與基座侧壁之間，該侧壁之外徑沿入風口向 出風口方向逐漸減小。 該散熱風扇中，基座侧壁之外徑沿入風口向出風口方 向逐漸減小，從而在外框與基座之側壁之間形成漸擴形流 ©道’有效地減少氣㈣界層_現象，降減流動壓損失， 從而提高風扇散熱效率。 【實施方式】 請一並參閱圖i及圖2,該風扇包括一扇框1〇、一定子 20、一轉子30及一對軸承4〇。 «玄扇忙10呈方形’其中央形成一通孔以容置定子及 轉子30’通孔於扇框10之軸向兩侧分別形成一入風口 口及 出風口 18。於出風口 18一側形成一頂面開口式圓台形基 6 200946004 .座12，該基座12包括一圓形底面120及由底面120外圓週向 上延伸並圍繞該底面120之一圓台形侧壁122，該側壁122之 外徑沿入風口 17向出風口 18方向逐漸減小。該側壁122之週 邊等間隔環設有複數靜葉16，靜葉16呈放射狀，每一靜葉 16包括一近端與一遠端，該近端與基座12之侧壁122相連， 該遠端與扇框10之框體内壁102相連。基座12中央朝入風口 17侧凸設一中柱14，其中央形成一中心孔140。中心孔140 D 兩端分別形成一内徑大於中心孔140之開口 142以容置軸承 40 ° 定子20套設於中柱14之上，其包括一定子鐵心24、纏 ‘繞於定子鐵心24上之線圈26及與線圈26電性連接以對線圈 26供電之電路板22。該定子鐵心24由複數層矽鋼片疊設而 成，定子鐵心24中央形成一圓環部，其内徑與中柱14之外 徑相當以供中柱14穿設，根據需要，自圓環部外緣延伸適 ©當數量極爪。兩絕緣片28分別安裝於定子上下兩侧，所述 絕緣片28由塑膠材料組成，將纏繞於定子鐵心24極爪上之 線圈26與定子鐵心24分離，從而達到將兩者絕緣之功效。 該轉子30包括一環形輪轂32、一貼設於輪轂32内壁之 永久磁鐵38以及環設於輪轂32週邊之複數扇葉34，輪轂32 中央設有一軸座324，一轉軸36自軸座324垂直向下延伸形 成一自由端。所述轉軸36靠自由端一侧形成一凹槽360。所 述永久磁鐵38沿圓週方向交替形成N、S極，其極性呈對稱 7 200946004 - 分佈。 組裝時，定子20套設於中柱14之上，車由承4〇收容於中 柱14兩端之開口 142内，轉轴36收容於軸承4〇内，一盤形彈 簣套設於轉軸36之上夾設於軸座324與中杈14上端之軸承 40之間。所述彈簧底端直徑較小，抵靠於轴承4〇内環上， 其頂端直徑較大’抵靠於抽座3 24末端上。一扣環套設於轉 轴36自由端之凹槽360上，用以限制轉子30之轴向運動。該 ❹風扇工作時，定子線圈26產生感應磁場，所述感應磁場與 轉子30之永久磁鐵38相互作用持續.驅動轉子3〇旋轉，轉子 30旋轉時，其扇葉34將入風口 17端氣流壓至出風口 18，基座 12呈圓台形使氣流流過之截面積逐漸增大，形成漸擴形流 道，有利於減少於靜葉16之吸力面162產生之邊界層剝離現 象’減少氣流動壓損失，提高風扇散熱效率。 圖3及圖4所示為本發明之第二實施例，本實施例之基 ❹座312亦呈圓台形，複數靜葉316環設於基座312週邊，其遠 端與扇框310之樞體内壁302相連。本實施例與前述實施例 不同之處在於：其靜葉316高度沿徑向變化，靜葉316於靠 近基座312之近端之高度小於其遠端之高度，靜葉316之遠 端與基座312之底面320基本齊平，靜葉316與基座312相連 之下端點366高於基座312之底面320。該實施方式中，基座 312同樣呈漸縮形設計，使風扇形成漸擴形流道，減少葉片 316與氣流產生邊界層剝離現象。另，由於越靠近基座312 8 200946004 處越易產生邊界層剝離現象，故減小靠近基座312處靜葉 316之高度，使壓力面之氣流及時吹走吸力面Μ?之氣 流，防止邊界層剝離現象產生。 可以理解地，基座不限於圓台形，只要使風屬形成漸 擴形流道’其還可設計為圓錐形、弧形、流線形或二次曲 Λ形荨圖5所示為本發明第三實施例，該風扇基座512之 軸向截面為二次曲線形，該風扇基座512週邊之流道截面沿 ❹入風口 517向出風口 518方向逐漸擴大，亦能有效減少葉片 516及體產生邊界層剝離現象咸少風壓損失。 圖6所不為本發明之第四實施例，於本實施例中，基座 612之軸向截面同樣為二次曲線形，該實施例與第三實施例 不同之處在於：環設於基座612週邊之靜葉616之高度沿徑 向變化，靜葉616於靠近基座612之近端之高度小於其遠端 之南度，靜葉616遠端與基座612之底面620基本齊平，靜葉 ❹616與基座612相連之下端點666高於基座612之底面620。 圖7所示為本發明之第五實施例，該實施方式中基座 712之側壁722靠近出風口718一端為圓台形，然其靠近入風 口 717—端仍為圓柱形。可以理解地，該基座712之側壁722 靠近出風口718—端還可設計為圓錐形、弧形、流線形或二 次曲線形等。 圖8所示為本發明之第六實施例，於本實施例中，基座 812之形狀與第五實施例中相同，該基座8之侧壁822於靠 200946004 近出風口 818—端呈漸縮形，然其靠近入風口 817—端為圓 柱形，該實施例與第五實施例不同之處在於：該風扇之靜 葉816之高度沿徑向變化，靜葉816於靠近基座812之近端之 高度小於其遠端之高度，靜葉816之遠端與基座812之台於 基座812之底面820。 綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法 提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方 ❹式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案 技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆 ' 應涵蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明風扇之第一實施例之剖面示意圖。 圖2為圖1中扇框之立體示意圖。 圖3為本發明風扇之第二實施例之剖面示意圖。 Q 圖4為圖3中扇框之立體示意圖。 圖5為本發明風扇之第三實施例之剖面示意圖。 圖6為本發明風扇之第四實施例之剖面示意圖。 圖7為本發明風扇之第五實施例之剖面示意圖。 圖8為本發明風扇之第六實施例之剖面示意圖。 【主要元件符號說明】 扇框 10、310 框體内壁 102、302 基座 12、312、512、612、712、812 200946004 底面 120、320、620、820 侧壁 122、722、822 中柱 14 中心孔 140 開口 142 靜葉 16 > 316 > 516 > 616 吸力面 162、362 入風口 17、517、717 ' 817 出風口 18 、 518 、 718 ' 818 定子 20 電路板 22 定子鐵心 24 線圈 26 絕緣片 28 轉子 30 輪轂 32 軸座 324 扇葉 34 轉軸 36 凹槽 360 壓力面 364 下端點 366、666 ' 866 永久磁鐵 38 轴承 40

π

Claims (1)

1. 200946004 •十、申請專利範圍： r種扇框，包括—基座及—外框，該外框之轴向兩侧分 :形成-入風口及一出風口，該基座設置於出風口處， 、、改良在於.該基座包括—底面及由底面週緣向上延伸 並圍繞底面之i壁’複數靜葉連接於該外 之侧壁之間’該㈣之外徑沿人風0向出風口方向逐漸 減小。 ❹2.如中请專利範圍第1項所述之扇框，其十該基座之側壁 為圓台形、圓錐形、流線形、弧形、或二次曲線形。 、3.=請專利範圍第丨項所述之扇框，其中該基座之侧壁 罪近出風口垛呈漸縮形曲面形，而靠近入風口一端為 圓柱形。 •如:π專利範圍第1至3項中任意—項所述之扇框，其 中每-靜葉包括—近端與—遠端’該近端與基座之侧壁 相連，該遠端與扇框之内壁相連，每一靜葉之高度沿徑 © 向變化，靜葉在近端之高度小於遠端之高度。 5. 如申π專利範圍第4項所述之扇框，其中每一靜葉之遠 端與基座之底面齊平，每一靜葉與基座之侧壁連接處之 下端點高於基座之底面。 6. —種散熱風扇，包括一基座、一定子、一轉子及一外框， 該外框之軸向兩側分別形成一入風口及一出風口，該基 座設置於出風口處，該定子及轉子收容於該外框内，其 改良在於：該基座包括一底面及由底面週緣向上延伸並 12 200946004 . 圍繞底面之一侧壁，複數靜葉連接於該外框與該基座之 侧壁之間’該側壁之外徑沿入風口向出風口方向逐漸減 小 〇 7.如申請專利範圍第6項所述之散熱風扇，其中該基座之 側壁為圓台形、圓錐形、流線形、弧形、或二次曲線形。 如申明專利範圍第6項所述之散熱風扇，其中該基座之 侧壁罪近出風口一端呈漸縮形曲面形，而靠近入風口一 ❾ 端為圓柱形。 9.如申研專利範圍第6至8項中任意一項所述之散熱風 ..扇其中每一靜葉包括一近端與一遠端，該近端與基座 ' 彳丨壁相連’該遠端與扇框之内壁相連’每一靜葉之高 度沿徑向變化，靜葉在近端之高度小於遠端之高度。 10·如i申請專利範圍第9項所述之散熱風扇，其中每一靜葉 之遠端與基座之底面齊平，每一靜葉與基座之侧壁連接 處之下端點高於基座之底面。 13