TWI621781B - 複合式扇葉及其散熱裝置 - Google Patents

Abstract

一種複合式扇葉，適於冷卻一發熱源，其包括一輪轂及複數葉片。輪轂具有相對的一第一側面及一第二側面。每一葉片分佈在輪轂的外圓周面，且包含從輪轂延伸的一第一部份及與第一部份連接的一第二部份，其中各第二部份突出於第一側面或第二側面，且各第二部份為複數條狀結構。藉此使各條狀結構更接近於發熱源的表面，以更有效地將熱驅離。

Description

複合式扇葉及其散熱裝置

本發明是有關一種扇葉及其散熱裝置，尤指一種結合條狀結構以更貼近發熱源的複合式扇葉及其散熱裝置。

近年來隨著電子產業的發展，電子元件的性能不斷提升，運算速度越來越快，其內部晶片組的運算速度不斷提升，晶片數量不斷增加，晶片工作時所散發的熱量亦相應增加。若不將該等熱量及時散發出去，將極大影響電子元件的性能，使電子元件的運算速度降低，隨著熱量的不斷累積，還可能燒毀電子元件，因此必須對電子元件進行散熱。

在例如桌上型電腦或筆記型電腦等安裝空間有限的電子設備中，通常在電子元件附近安裝一風扇裝置，藉由風扇裝置中的扇葉旋轉並產生的氣流直接吹向電子元件或安裝於電子元件上的散熱器，以對其有效地進行散熱。現有的風扇結構通常包括一輪轂及由該輪轂向外呈直線型延伸形成的複數葉片，且該等葉片沿同一時針方向傾斜設置。由於風扇裝置所產生氣流的大小除取決於扇葉的轉速外，還取決於扇葉的掃風面積及葉片的角度。

然而現有的扇葉面積或葉片角度設計，仍無法有效提高散熱的能力。有鑒於此，本發明人遂針對上述現有技術，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本發明人改良之目標。

本發明目的之一，在於提供一種結合條狀結構以更接近於發熱源的表面，進而更有效地將熱驅離的複合式扇葉及其散熱裝置。

為達上述目的，本發明提供一種複合式扇葉，適於冷卻一發熱源，其包括一輪轂及複數葉片。輪轂具有相對的一第一側面及一第二側面。每一葉片分佈在輪轂的外圓周面，且包含從輪轂延伸的一第一部份及與第一部份連接的一第二部份，其中各第二部份突出於第一側面或第二側面，且各第二部份為複數條狀結構。

為達上述目的，本發明另提供一種散熱裝置，適於冷卻一發熱源，包括一如前述實施例的複合式扇葉以及一殼體。殼體收納複合式扇葉，且各第二部份朝所述發熱源的方向設置。

本發明還具有以下功效，各葉片利用第二部份(即各條狀結構)相對第一部份具有柔韌性的特點而能夠更貼近發熱源，以更有效地掃除發熱源的廢熱。各條狀結構可以單獨地貼附並凸伸於各葉片(即第一部份)的一側面之外，也可以結合一結合部將各條狀結構整合成一刷毛裝置，如此更容易地組裝在各葉片的側面上。

100‧‧‧複合式扇葉

110‧‧‧輪轂

112‧‧‧轉軸

114‧‧‧凹槽

120‧‧‧第一側面

130‧‧‧第二側面

140‧‧‧外圓周面

150‧‧‧葉片

160‧‧‧第一部份

170‧‧‧第二部份

180‧‧‧條狀結構

190‧‧‧刷毛裝置

192‧‧‧結合部

200‧‧‧散熱裝置

210‧‧‧發熱源

212‧‧‧電路基板

220‧‧‧殼體

230‧‧‧第一外殼

240‧‧‧第二外殼

250‧‧‧懸吊軸

260‧‧‧進風口

270‧‧‧出風口

D‧‧‧間隙

圖1為繪示本發明第一具體實施例之複合式扇葉的立體示意圖。

圖2為繪示本發明另一具體實施例之複合式扇葉的立體示意圖。

圖3為繪示本發明將第一具體實施例之複合式扇葉應用於散熱裝置的立體分解圖。

圖4為繪示本發明將第一具體實施例之複合式扇葉應用於散熱裝置的剖視圖。

圖5為繪示本發明第二具體實施例之複合式扇葉應用於散熱裝置的立體分解圖。

圖6為繪示本發明又一具體實施例之複合式扇葉的立體示意圖。

有關本發明之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

如圖1及圖2所示，本發明提供一種複合式扇葉100，包括一輪轂110及複數葉片150。輪轂110具有相對的一第一側面120及一第二側面130。每一葉片150等距地或不等距地分佈在輪轂110的外圓周面140，且包含從輪轂110延伸的一第一部份160及與第一部份160連接的一第二部份170，其中各第二部份170突出於第一側面120或第二側面130，且各第二部份170較佳為複數條狀結構180。

在本實施例中，每一葉片150較佳係夾一角度且直線地朝同一旋轉方向延伸形成，能夠應用在離心式扇葉中。每一葉片150也可以從輪轂110的外圓周面140向外弧形彎曲形成，或可應用為軸流式扇葉中，如圖5所示。然而 在其他不同的實施例中，每一葉片150亦可為徑向輻射狀的直線延伸、弧形彎曲的延伸或是其他形式的葉片，並不限定。

在如圖1及圖2所示的實施例中，輪轂110還具有一轉軸112及一凹槽114，轉軸112一端較佳連接於第二側面130的底面上，且設置於凹槽114的中央，因此各第二部份170較佳朝相對凹槽114開口的相反方向凸出，亦即朝第二側面130之外凸伸。然而在另一示範的實施例中，轉軸112一端亦可連接於第一側面120的底面，使第二部份170凸伸於第一側面120之外，視需要而改變。

此外，各第二部分170的各條狀結構180材質較佳包含但不限於石墨(Graphite)、金屬或任何其它可導熱的柔性材質。各條狀結構180的形狀亦包含但不限於石墨絲、銅絲、鋁絲或其合金絲等。屬於扇葉100本體的各第一部份160的剛性較佳大於各第二部份170的剛性，亦即各第二部份170的柔韌性大於各第一部份160，使條狀結構180能夠隨著扇葉100旋轉且具有相對第一部份160變形的能力，進而可增加掃風的效果。

在如圖1所示的實施例中，還包含複數刷毛裝置190，每一刷毛裝置190結合各第二部份170且分別貼附地固定於各葉片150的其中一側面上。每一刷毛裝置190還包含與各條狀結構180為相同或不同金屬材料的一結合部192，以結合地固定各條狀結構180。為了加速散熱效果，各第一部份160材質可與各刷毛裝置190的材質相同或不同的導熱材料，例如為銅、銀、鋁或其合金，視需要或設計而改變。然而在如圖2所示的實施例中，各第二部份170亦可直接貼附地固定於各葉片150的其中一側面上，視需要而改變。

此外，在另一示範的實施例中，各第一部份160亦可與各第二部份170一體成型製成。又或者是，在另一示範的實施例中，各第二部份170亦可與各第一部份160以埋入射出(Insert Molding)方式成形，視需要而改變。

如圖3及圖4所示，為本發明應用上述第一具體實施例的複合式扇葉組裝於散熱裝置的分解及剖視圖。如圖所示，本發明另提供一種散熱裝置200，適於冷卻一發熱源210，包括一如前述實施例的複合式扇葉100及一殼體220。複合式扇葉100收納於殼體220中，且各第二部份170朝所述發熱源210的方向設置。

在本實施例中，殼體220較佳為導熱能力強的金屬材質，例如鐵、鋁或其合金。殼體220還包含一第一外殼230及與第一外殼230相互蓋合的一第二外殼240，第一外殼230具有一懸吊軸250及至少一進風口260。當第一外殼230蓋合第二外殼240時，殼體220一側會形成一出風口270，使該至少一進風口260的方向垂直於出風口270的方向，因此本實施例的複合式扇葉100較佳為一離心式扇葉(centrifugal flow fan)。

複合式扇葉100的輪轂110具有與懸吊軸250組裝的一轉軸112及容置定子(圖略)的一凹槽114。轉軸112一端較佳連接於第二側面130的底面，且設置於凹槽114的中央，使複合式扇葉100以懸吊軸250為軸心相對殼體220旋轉。

如圖4所示，當散熱裝置200貼接與電路板212電性連接的發熱源210的一表面時，也就是第二外殼240貼接發熱源210發熱源210的該表面，其中各第二部份170(即各條狀結構180)係朝發熱源210的方向設置。當散熱裝置200運作時，離心式扇葉100除了各葉片150旋轉產生的風流外，還加上的各條狀結構180能夠以最接近發熱源210的表面，更快速且有效地將廢熱從出風口270排出。

在本實施例中，各第二部份170較佳不接觸殼體220的第二外殼240的內表面，亦即各條狀結構180與第二外殼240的內表面之間具有非常小的一間隙D，因此各條狀結構180不會接觸到第二外殼240的內表面，因而不會產生噪音、磨耗或其他干涉。然而在其他示範的實施例中，由於各第二部份170為柔性材料，因此各第二部份170亦可接觸殼體220的第二外殼240的內表面，能夠達成前述同樣的效果。

如圖5所示，為本發明第二具體實施例的散熱裝置的立體分解圖。在本實施例中，單一殼體220包含至少一進風口260及一出風口270，其中出風口270與該至少一進風口260相對應設置，使具有各弧形彎曲葉片150的複合式扇葉100能夠從出風口270安裝於殼體220的懸吊軸250上。因此本實施例的複合式扇葉100較佳為一軸流式扇葉(axial flow fan)。

當本實施例的散熱裝置200鄰近地設置於發熱源(圖略)的表面時，各條狀結構180可以更直接地朝發熱源210方向設置。同理，當散熱裝置200運作時，軸流式扇葉100上的各條狀結構180能夠以最接近發熱源210的表面，將發熱源210的廢熱從出風口270的方向排出，如此提升散熱效果。

此外，在如圖5的實施例中，各第二部份170與發熱源(圖略)之間同樣具有一非常小的間隙D，使各條狀結構180不會接觸到發熱源的表面，以免產生噪音或磨耗。當然，在其他示範的實施例中，由於各第二部份170為柔性材料，因此各第二部份170亦可接觸發熱源的表面，視需要而改變。

圖6為本發明又一具體實施例之複合式扇葉的立體示意圖。如圖6所示，第二部份170除可朝發熱源的方向設置外，更可設置於第一部份160的外 緣，第二部份170較佳係以埋入射出方式與第一部份160結合。本實施例第二部份170的其他結構及連接關係請參考前述所述，在此不再贅述。

因此本發明的各葉片150利用各第二部份170(即各條狀結構180)相對第一部份160具有柔韌性的特點而能夠更貼近發熱源210，以更有效地掃除發熱源210的廢熱。再者，各條狀結構180更可單獨地貼附並凸伸於各葉片150(即第一部份160)的一側面之外，也可以結合一結合部192將各條狀結構180整合成一刷毛裝置190，因此可更容易的組裝在各葉片150的側面上。

綜上所述，本文於此所揭示的實施例應被視為用以說明本發明，而非用以限制本發明。本發明的範圍應由後附申請專利範圍所界定，並涵蓋其合法均等物，並不限於先前的描述。

Claims (9)

1. 一種散熱裝置，適於冷卻一發熱源，包括：一複合式扇葉，包含：一輪轂，具有相對的一第一側面及一第二側面；以及複數葉片，每一該葉片分佈在該輪轂的外圓周面，每一該扇片包含從該輪轂延伸的一第一部份及與該第一部份連接的一第二部份，其中各該第二部份突出於該第一側面或該第二側面，且各該第二部份為複數條狀結構；以及一殼體，收納該複合式扇葉，且各該第二部份朝該發熱源的方向設置。
2. 如請求項1所述之散熱裝置，其中該殼體還包含一第一外殼、與該第一外殼相互蓋合的一第二外殼及一出風口，該第一外殼具有一懸吊軸及至少一進風口，該至少一進風口的方向垂直或相對應該出風口的方向設置。
3. 如請求項1所述之散熱裝置，其中該殼體一側面還貼接所述發熱源的一表面，各該條狀結構能夠接觸或不接觸該殼體或所述發熱源的該表面，當各該條狀結構不接觸該殼體或所述發熱源的該表面時，各該條狀結構與該殼體或所述發熱源的該表面之間具有一間隙。
4. 如請求項1所述之散熱裝置，其中各該條狀結構的材質包含石墨或金屬。
5. 如請求項1所述之散熱裝置，其中各該第一部份的剛性大於各該第二部份的剛性。
6. 如請求項1所述之散熱裝置，其中各該第一部份與各該第二部份一體成型製成。
7. 如請求項1所述之散熱裝置，其中各該第二部份與各該第一部份以埋入射出方式成形。
8. 如請求項1所述之散熱裝置，還包含複數刷毛裝置，每一該刷毛裝置結合各該第二部份且分別貼附地固定於各該葉片的其中一側面上。
9. 如請求項8所述之散熱裝置，其中每一該刷毛裝置還包含一結合部，以結合地固定各該條狀結構。