TWI775035B - 散熱風扇 - Google Patents

Abstract

一種散熱風扇，配置於可攜式電子裝置。散熱風扇包括外殼與葉輪。外殼具有入風口與降噪結構。降噪結構沿入風口的周緣配置。葉輪設置於外殼內，且葉輪具有金屬葉片。經由入風口進入外殼的氣流受降噪結構破壞而產生多個不同壓力的空氣流線且伴隨不同震動頻率，再受葉輪驅使而傳送出外殼。

Description

散熱風扇

本發明是有關於一種風扇，且特別是一種散熱風扇。

現有可攜式電子裝置，例如筆記型電腦等，其運算系統包括諸如處理器、顯示晶片等熱產生元件，因此需以風扇和其他冷卻解決方案來消散操作期間產生的熱量。

雖然現有技術的冷卻解決方案在特定環境下仍屬適合，但其實尚留有顯著的改良空間。舉例來說，風扇葉片以固定頻率或轉速所進行的旋轉，其會在運算系統中產生可聽到的噪音。特別是，常會為了增加散熱效能而採用增大風扇氣流的手段，例如增加風扇的葉片面積，卻往往也是提升其噪音的主要原因。

因此，在滿足散熱效能的前提下，同時還需追求其靜謐程度，實為現今相關技術人員所需面臨的重大課題。

本發明提供一種散熱風扇，藉由降噪結構破壞氣流而產生不同壓力的空氣流線並伴隨不同震動頻率，以有效地降低噪音。

本發明的散熱風扇，配置於可攜式電子裝置。散熱風扇包括外殼與葉輪。外殼具有入風口與降噪結構。降噪結構沿入風口的周緣配置。葉輪設置於外殼內，且葉輪具有金屬葉片。經由入風口進入散熱風扇的氣流受降噪結構破壞而產生多個不同壓力的空氣流線且伴隨不同震動頻率，再受葉輪驅使而傳送出外殼。

基於上述，散熱風扇在其入風口處的周緣設置降噪結構，以利用降噪結構將行經入風口的氣流破壞分成多個不同壓力的空氣流線並伴隨不同震動頻率，據以改變入風口處的流場。此舉利用風扇的外殼對流入的氣流產生結構性破壞，進而能有效地避免氣流因頻率共振而產生的噪音。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100:電子裝置

110:外殼

112、114:部件

116、216:降噪結構

120:輪轂

130:葉片

A1、A2、A3:切口

B1、B2、B3:凸起

C1、C2、C3:折片

d1、d2、d3:橫向尺寸

N1、N2:入風口

N3:出風口

X-Y-Z:直角座標

圖1是依據本發明一實施例的散熱風扇的爆炸圖。

圖2是圖1的散熱風扇的俯視圖。

圖3是本發明另一實施例的散熱風扇的外殼局部示意圖。

圖1是依據本發明一實施例的散熱風扇的爆炸圖。圖2是圖1的散熱風扇的俯視圖。同時提供直角座標X-Y-Z以利於構 件描述。請同時參考圖1與圖2，在本實施例中，散熱風扇100是離心式風扇，配置於可攜式電子裝置(未繪示)，例如是筆記型電腦，散熱風扇100包括外殼110與設置在外殼110內的葉輪(包括輪轂120與葉片130)，其中外殼110由部件112與部件114所構成，並據以使外殼110沿Z軸設置有入風口N1、N2以及出風口N3。葉片130環繞輪轂120配置，且以動力源(例如馬達，在此未繪示)驅動輪轂120而讓葉片130隨輪轂120轉動，進而使周邊空氣得以從入風口N1、N2被吸入散熱風扇100，並從出風口N3吹出。此處例如是將熱源(未繪示)直接置於出風口N3處，或藉由熱管傳熱至設置在出風口N3處的鰭片組)，以讓散熱風扇100對熱源或鰭片組進行散熱。在圖2中，以虛線箭號繪示氣流的流向與狀態。

葉片130是以金屬材質沖壓而製成，輪轂120的材質為塑膠或壓鑄用金屬，因此，輪轂120能經由射出成型(塑膠)或壓鑄(金屬)而與葉片130相互結合。進一步的說，在葉片130製作完成之後可放置於模具(未繪示)內，並將塑膠或是加熱後呈現液態之金屬流入模具內並包覆葉片130，使其成形後的輪轂120成型並固定葉片130。在另一實施例中，輪轂120與葉片130則是分別形成，然其分別預留接合結構(例如能彼此對應的嵌合槽與嵌合凸部)，之後再將葉片130逐一干涉嵌合至輪轂120。

上述製程僅為舉例說明，本發明不以上述製程為限。以第二種製程為例，由於這些葉片130可以單獨製作再組裝至輪轂 120，因此葉片130可以藉由金屬材質的延展性來降低厚度，而使每個葉片130之間的空間也隨之增加，進而提昇輪轂120帶動葉片130旋轉時所產生的氣流量。另一方面，降低葉片130的厚度也可以使散熱風扇100配置有更多數量的葉片130，進而提昇其旋轉時所產生的氣流流量。據此，當本實施例的散熱風扇100用於可攜式電子裝置時，便能藉此提供氣流至機體內部，進而使氣流挾帶熱源所產生的熱量並散逸至機體外部而進行有效地散熱。

值得注意的是，本實施例的外殼110還具有降噪結構116，其沿著入風口N1的周緣配置。在此，降噪結構116具有不規則外形，且呈現出環狀幾何結構。也就是改變現有平滑邊緣的入風口，而使本實施例的外殼110在入風口N1呈現不連續且非平整結構。

請同時參考圖1與圖2，進一步地說，本實施例的降噪結構116是呈鋸齒狀，也就是由多個凸起(凸起B1、凸起B2、凸起B3)與多個切口(切口A1、切口A2、切口A3)交錯配置而成，且重要的是，任意相鄰的兩凸起(例如凸起B1、凸起B2)，任意相鄰的兩切口(例如切口A1、切口A2)，或任意相鄰的凸起與切口(例如凸起B1、切口A1)，皆具有不同的外形輪廓，也就是上述的不規則外形。

如此一來，當葉輪轉動而將外部空氣吸入時，所形成的氣流在行經入風口N1將會被降噪結構116破壞，並據以產生不同壓力的空氣流線且伴隨不同的震動頻率。換句話說，相較於現有 風扇是具備平滑結構的入風口，隨著葉輪是以固定轉速進行旋轉，往往會因此讓氣流流入外殼時是存在相同震動頻率，如此便容易因共振而產生噪音。有鑒於此，本實施例的散熱風扇100便是藉由位在入風口N1處的降噪結構116，以將固定波型的氣流破碎化，正如圖2所示意者，對應三種不同的切口A1、A2與A3，即代表氣流在該處會因此而形成三種不同壓力的空氣流線，進而伴隨震動頻率彼此不同，因而能有效地抑制噪音。一般而言，本實施例因所述降噪結構116的存在而能有效使噪音降低5%至10%。

本實施例是以三種不同外形的凸起B1、B2、B3搭配三種不同外形的切口A1、A2、A3形成一群組，並再以多個群組重複環繞入風口N1而形成多頻率輪廓的降噪結構116，也就是相鄰兩個結構輪廓雖然相異，但仍能以相同群組而以固定頻率重現於入風口N1的周緣。

但，本實施例不因此受限其結構特徵，也就是說，舉凡符合前述任意相鄰的結構輪廓是彼此相異的不規則輪廓，皆可適合地配置在外殼110的入風口N1處。在其他未繪示的實施例中，降噪結構也能是沿入風口N1的周緣而設置無一重複輪廓的不規則結構。

在本實施例中，雖然降噪結構116適配置在外殼110的部件112，但對於另一入風口N2而言，其也能配置相同或類似的降噪結構116。無論何者，所述降噪結構116可通過對金屬板件進 行沖壓而取得，因此有利於降低散熱風扇100的製程難度及製作成本。

圖3是本發明另一實施例的散熱風扇的外殼局部示意圖。請參考圖3，在此需先提及的是，其顯示的部分相當於圖1實施例中部件112的背面，也就是部件112面對葉輪的表面，因此與前述實施例相同的部分，在後續文字敘述中，將以相同標號敘述相同構件。

本實施例與前述實施例不同的是，降噪結構216還包括設置在外殼110(部件112)內緣的折片(在此以折片C1、C2與C3為例)，且相鄰的兩折片C1、C2與C3是具有不同外形輪廓。如圖3所示，折片C1、C2與C3分別具有不同的橫向尺寸d1、d2、d3(在另一實施例中，其也可讓折片C1、C2與C3分別具有不同的縱向尺寸)。此舉讓本實施例的散熱風扇也能達到前述實施例的破壞氣流波型(flow waveform)的效果，且由於本實施例的折片C1、C2與C3是以金屬板件沖壓出凸部B1、B2、B3之後，再向外殼110的內部彎折而成，因此除了與前述相同造成不同壓力的空氣流線(不同震動頻率的氣流)之外，折片C1、C2與C3的延伸方向(縱向)實質上是從部件112的內表面朝向葉片130延伸，因此還具有能將氣流導引與匯集至葉片130的功能。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，散熱風扇在其入風口處的周緣設置降噪結構，以利用降噪結構將行經入風口的氣流破壞分成多個不同壓力的空氣流線並伴隨不同震動頻率，據以 改變入風口處的流場。此舉利用風扇的外殼對流入的氣流產生結構性破壞，進而能有效地避免氣流因頻率共振而產生的噪音。

換句話說，散熱風扇利用不規則的上蓋結構破壞風扇進氣的流場，使空氣流動產生不規則流場頻率，進而使風扇噪音大幅降低，且進而能提升散熱效率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100:電子裝置

110:外殼

112、114:部件

116:降噪結構

120:輪轂

130:葉片

A1、A2、A3:切口

B1、B2、B3:凸起

N1、N2:入風口

N3:出風口

X-Y-Z:直角座標

Claims (10)

1. 一種散熱風扇，配置於可攜式電子裝置，該散熱風扇包括：一外殼，具有單一入風口與一降噪結構，該降噪結構沿該入風口的周緣配置；以及一葉輪，設置於該外殼內，該葉輪具有金屬葉片，其中該散熱風扇是離心式風扇，氣流沿軸向經由該入風口進入該外殼，且該氣流沿徑向經由出風口吹出該外殼，經由該入風口進入該外殼的該氣流，受該降噪結構的破壞而產生多個不同壓力的空氣流線且伴隨不同震動頻率，其中該降噪結構是由沿該徑向的多個凸起與沿該徑向的多個切口交錯而成，且以固定頻率形成於該入風口的周緣，而呈現多頻率輪廓。
2. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其中該降噪結構具有不規則外形。
3. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其中該降噪結構是該外殼在該入風口處的環狀幾何結構。
4. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其中該降噪結構呈鋸齒狀。
5. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其中該降噪結構是該外殼在該入風口處的不連續且非平整結構。
6. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其中任意相鄰的兩個凸起、任意相鄰的兩個切口或是任意相鄰的一切口與一凸起具有不同外形。
7. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其中該降噪結構是以金屬板件沖壓而成。
8. 如申請專利範圍第1項所述的散熱風扇，其中該降噪結構還具有設置在該外殼內緣的至少一折片。
9. 如申請專利範圍第8項所述的散熱風扇，其中該降噪結構具有多個折片，且任意相鄰的兩折片具有不同外形。
10. 如申請專利範圍第8項所述的散熱風扇，其中該折片是以金屬板件沖壓出凸部之後，再向該外殼內部彎折而成。

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