TW201816281A - 具有雙重葉片之冷卻風扇 - Google Patents

Abstract

根據本發明之例示性實施態樣，可藉由以沿徑向形成於轂中之不同雙重葉片形成二或更多個空氣流並提高風量及風速來增強冷卻效率。為此，本發明之例示性實施態樣提供一種具有雙重葉片之冷卻風扇，包括：一圓柱形轂，連接至一驅動馬達之一驅動軸；複數個內葉片，沿徑向排列且連接至該轂之一外周邊表面；以及複數個外葉片，被設置且連接至該等內葉片之徑向端，其中各該內葉片與一旋轉表面間之夾角A1大於各該外葉片與該旋轉表面間之夾角A2。

Description

具有雙重葉片之冷卻風扇

本發明係關於一種用於電子裝置之冷卻風扇，且更特定言之，係關於一種形成有雙重葉片之冷卻風扇或葉輪(impeller)。

冷卻風扇係由轂及複數個旋轉葉片構成，該等旋轉葉片沿徑向排列且連接於該轂之一外周邊上以在旋轉時產生空氣流，亦即產生風。在該轂內設置有電動馬達，且該電動馬達被固定於框架。

冷卻風扇安裝於例如電腦等的電子裝置上，且用於藉由強力地使周圍空氣流動來冷卻各種嵌入式發熱組件之熱。

傳統冷卻風扇中所設置之旋轉葉片在連接至轂之一部分處沿徑向方向延伸，且具有逐漸增加或恆定之寬度。於傳統冷卻風扇中，在欲冷卻大量的熱的情形中，會使用包括大型旋轉葉片之冷卻風扇，或者會提高旋轉葉片之旋轉速度以形成強風。

然而，由於用於安裝冷卻風扇之空間通常係有限的，因而存在對旋轉葉片之長度及寬度之增加會受到限制之問題。此外，當旋轉速度提高時，會存在噪音大幅增加且所消耗之電量亦增加之問題。高速旋轉亦具有使冷卻風扇之壽命縮短之缺點。

此外，在傳統冷卻風扇之情形中，還存在一個問題在於，由 於寬度隨著遠離轂而逐漸增加之旋轉葉片的形狀的限制，在接近轂的中心處的空氣流過小。

某些先前技術中，為了解決該等問題，在確保旋轉葉片之中心處之空間之後，嘗試了其中在所確保之空間中進一步設置複數個單獨的小型旋轉葉片之構造，但此種傳統技術具有使得構造複雜化且效果不足之問題。

為解決上述問題，本發明之目的係為提供一種具有雙重葉片之冷卻風扇，其能夠藉由以沿徑向形成於轂中之不同的雙重葉片形成雙重空氣流並增加風量及風速來增強冷卻效率。

本發明之目的可藉由提供一種具有雙重葉片之冷卻風扇來達成，該冷卻風扇包括：一圓柱形轂(cylindrical hub)，連接至一驅動馬達之一驅動軸；複數個內葉片(inner blade)，沿徑向排列且連接至該轂之一外周邊表面；以及複數個外葉片(outer blade)，被設置且連接至該等內葉片之徑向端，其中各該內葉片與一旋轉表面間之夾角A1大於各該外葉片與該旋轉表面間之夾角A2。

在各該外葉片與各該內葉片連接之一連接部處，各該內葉片在旋轉方向上之前端可被形成為在該轂之旋轉軸之方向上高於各該外葉片在旋轉方向上之前端。

在各該外葉片與各該內葉片連接之該連接部處，各該內葉片 在旋轉方向上之前端可被形成為在該轂之旋轉方向上較各該外葉片在旋轉方向上之前端更突出。

各該內葉片之徑向長度可小於自各該內葉片之徑向端至各該外葉片之最外側之徑向長度。

另外，各該內葉片與該旋轉表面間之該夾角A1可係為大於或等於20°且小於或等於50°。

同時，連接各該內葉片與各該外葉片之一連接部可被形成為使得各該內葉片及各該外葉片彼此交疊，且該連接部可更具有在各該內葉片與各該外葉片之間形成之一流阻塊(flow block)。

根據本發明之該例示性實施態樣，可藉由以沿徑向形成於轂中之不同的雙重葉片形成二或更多個空氣流並增加風量及風速來增強冷卻效率。

1、3‧‧‧冷卻風扇

10‧‧‧轂

11‧‧‧外周邊表面

12‧‧‧上表面

20、22‧‧‧內葉片

30、32‧‧‧外葉片

A1、A2‧‧‧夾角

B1、B2‧‧‧連接部

C‧‧‧旋轉軸

L1、L2‧‧‧徑向長度

第1圖係為根據本發明之一例示性實施態樣之具有雙重葉片之冷卻風扇之立體圖；第2圖係為第1圖所示冷卻風扇自下部觀看之立體圖；第3圖係為第1圖所示冷卻風扇之前視圖；第4圖係為第1圖所示冷卻風扇自上部部分觀看之平面圖；以及 第5圖係為根據本發明之一變化型實例之具有雙重葉片之冷卻風扇之立體圖。

在下文中，將參照附圖及附圖中所揭露之內容詳細地闡述本發明之例示性實施態樣，然而，本發明並非僅限於該等例示性實施態樣或受限於該等例示性實施態樣。

可對以下欲闡述之例示性實施態樣應用各種變化。以下欲闡述之例示性實施態樣並非僅限制於各態樣，而是應被理解為包括其所有變化態樣、等效態樣、及替代態樣。

在例示性實施態樣中所使用之用語僅用於闡述具體例示性實施態樣，而非旨在限制例示性實施態樣。除非在上下文中具有明確相反之意義，否則本文中所使用之單數表達語包括複數表達語。在本說明書中，應先理解，用語「包括(include)」或「具有(have)」表明，存在本說明書中所述之特徵、數目、步驟、操作、構成元件、組件、或其組合，但並不排除一或多個其他特徵、數目、步驟、操作、構成元件、組件、或其組合之存在或添加之可能性。

然而，在本發明之以下說明中，當確定對已知的相關功能或配置進行詳述可能會不必要地使本發明之主旨模糊不清時，將不再對其予以詳述。另外，本說明書中所使用之術語係為用於恰當地表達本發明例示性實施態樣之術語，且可根據使用者或操作者之意圖、本發明所屬領域中之實務等而有所變化。因此，各術語之定義應根據本說明書通篇之內容來作出。

此外，在以下參照附圖進行之說明中，類似構成元件被標示類似參考編號，而不管參考編號如何，將不再對其予以贅述。在闡述例示性實施態樣時，若確定對已知的相關技術進行詳述可能會不必要地使例示性實施態樣之主旨模糊不清，則將不再對其予以詳述。

具有雙重葉片之冷卻風扇

第1圖係為根據本發明之一例示性實施態樣之具有雙重葉片之冷卻風扇之立體圖。如第1圖中所例示，本發明之具有雙重葉片之冷卻風扇1包括一轂10、複數個內葉片20及複數個外葉片30，該等外葉片30連接至各自之內葉片20。在該例示性實施態樣之冷卻風扇1中，由於如同相關技術，驅動軸及一驅動馬達連接至轂10且在外側形成有一框架，故此部分詳細描述將省略，且將僅詳細地闡述例示性實施態樣之冷卻風扇1。

轂10可具有一圓柱形形狀，包括上表面12及外周邊表面11。如第2圖中所例示，轂10之下表面具有一中空空間，以容置驅動軸(或軸)及驅動馬達。轂10之中心與沿逆時針方向旋轉之旋轉軸C處於相同軸線上，以下欲闡述之內葉片20形成於外周邊表面11上，且外葉片30形成於內葉片20之徑向端處。

如第1圖至第4圖中所例示，在冷卻風扇1中，該複數個內葉片20係沿轂10之外周邊表面11以相等角度沿徑向形成，且外葉片30位於內葉片20之徑向端處以與內葉片20沿徑向方向彼此連接。外葉片30係以與內葉片20對應之數目形成。

具體而言，如在第3圖之前視圖中所例示，內葉片30與旋轉表面間之夾角A1大於外葉片30與旋轉表面間之夾角A2。內葉片20選擇性地 與旋轉表面形成20°至50°之範圍的夾角A1，以增加通向轂10之中心的空氣流。此外，外葉片30與旋轉表面形成大於或等於10°且小於或等於45°之夾角A2，並且與旋轉表面所形成之夾角A2小於內葉片20與旋轉表面所形成之夾角。

在本文中，旋轉表面可被定義為垂直於旋轉軸C之平面及其中形成旋轉軌道之平面，且與旋轉表面所形成之夾角A1及A2可被定義為在一連接部B1處各該葉片之切線與旋轉表面間之夾角，內葉片20與外葉片30在連接部B1中彼此連接。

在連接部B1處，內葉片20被形成為在轂10之旋轉軸之方向上高於外葉片30在旋轉方向上之前端。此外，在連接部B1處，內葉片20被形成為在轂10之旋轉方向上較外葉片30在旋轉方向上之前端更突出。內葉片20可藉由較外葉片30更早地推送空氣而進一步促動轂10之中心處之空氣流。在本文中，於例示性實施態樣中，連接部B1係為其中內葉片20之端部與外葉片30之端部彼此面對且藉由各該葉片之厚度而彼此連接之一部分。

內葉片20之徑向長度L1可被形成為小於自內葉片20之徑向端至外葉片30之最外側之徑向長度L2。本發明之雙重葉片可不同地形成由外葉片30形成之大量空氣流狀態及由內葉片20形成之少量空氣流狀態。

同時，如在第4圖之平面圖中所例示，外葉片30垂直投影至旋轉表面之面積被形成為大於內葉片20投影至旋轉表面之面積。然而，外葉片30之投影面積可限制於內葉片20之投影面積之大於或等於1.5倍且小於或等於2倍，藉此協調地形成由內葉片20及外葉片30各自形成之空氣流狀態。

第5圖係為根據本發明之一變化實例之具有雙重葉片之冷卻風扇之立體圖。具有雙重葉片之冷卻風扇3之改型實例與前述例示性實施態樣之相似之處在於，如第5圖中所例示，冷卻風扇3包括一轂10、複數個內葉片22及複數個外葉片32。尤其，由於轂10與前述例示性實施態樣之轂相同，因而將不再對其予以說明。

在前述例示性實施態樣之變化型實例中，內葉片22及外葉片32在一連接部B2處彼此交疊。亦即，在連接部B2處，內葉片22之端與外葉片32之端以一預定長度彼此連接。另外，連接部B2可更具有在內葉片22與外葉片32之間形成之一流阻塊。此種流阻塊填充因沿對角線連接內葉片22與外葉片32而形成之間隙，以防止空氣沿該間隙而行。

此外，在對內葉片22及外葉片32之說明中，由於對與旋轉表面所形成之夾角、徑向長度及投影至旋轉表面之面積之說明與前述例示性實施態樣重複，因而將不再對其予以說明。

雖然以上參照附圖闡述了本發明之例示性實施態樣，但應理解，在不改變本發明之技術精神或必要特徵之條件下，熟習本領域技術者可在其他詳細態樣中實施本發明之技術配置。因此，應理解，上述例示性實施態樣在所有方面皆僅為實例，而並非為限制性。此外，本發明之範圍係由以下所闡述之申請專利範圍而非詳細說明來加以闡明。此外，應作出解釋，依據申請專利範圍及其等效內容之意義及範圍而得出之所有改變或變化皆包括於本發明之範圍內。

Claims (6)

1. 一種具有雙重葉片之冷卻風扇，包含：一圓柱形轂(cylindrical hub)，連接至一驅動馬達之一驅動軸；複數個內葉片(inner blade)，沿徑向排列且連接至該轂之一外周邊表面；以及複數個外葉片(outer blade)，被設置且連接至該等內葉片之徑向端，其中各該內葉片與一旋轉表面間之夾角A1大於各該外葉片與該旋轉表面間之夾角A2。
2. 如請求項1所述之具有雙重葉片之冷卻風扇，其中在各該外葉片與各該內葉片連接之一連接部處，各該內葉片在旋轉方向上之前端被形成為在該轂之旋轉軸之方向上高於各該外葉片在旋轉方向上之前端。
3. 如請求項1所述之具有雙重葉片之冷卻風扇，其中在各該外葉片與各該內葉片連接之一連接部處，各該內葉片在旋轉方向上之前端被形成為在該轂之旋轉方向上較各該外葉片在旋轉方向上之前端更突出。
4. 如請求項1所述之具有雙重葉片之冷卻風扇，其中各該內葉片之徑向長度小於自各該內葉片之徑向端至各該外葉片之最外側之徑向長度。
5. 如請求項1所述之具有雙重葉片之冷卻風扇，其中各該內葉片與該旋轉表面間之該夾角A1係為大於或等於20°且小於或等於50°。
6. 如請求項1所述之具有雙重葉片之冷卻風扇，其中連接各該內葉片與各該外葉片之一連接部被形成為使得各該內葉片及各該外葉片彼此交疊，且該連接部更具有在各該內葉片與各該外葉片之間形成之一流阻塊(flow block)。