本發(fā)明涉及一種風(fēng)扇及散熱裝置。

背景技術(shù)：

隨著電子裝置的效能不斷提升，散熱裝置已成為現(xiàn)有電子裝置不可或缺的配備之一，因為電子裝置所產(chǎn)生的熱能若不加以適當(dāng)?shù)纳⒁荩p則造成電子裝置的效能變差，重則導(dǎo)致電子裝置的損毀。因此，高效能的散熱裝置一直是電子產(chǎn)業(yè)界所積極研發(fā)的對象。

在現(xiàn)今的散熱裝置中，最廣泛被使用的組合為風(fēng)扇加上散熱鰭片組的組合。而風(fēng)扇的型式中，一般可根據(jù)其入風(fēng)口與出風(fēng)的方向區(qū)分為軸流式風(fēng)扇與離心式風(fēng)扇。其中，軸流式風(fēng)扇具有效率高、風(fēng)量大與噪音較小等優(yōu)點，一般安裝于散熱鰭片組之上，因此，較冷的氣流可由風(fēng)扇由入風(fēng)口吹入散熱鰭片組，經(jīng)過散熱鰭片后，熱風(fēng)經(jīng)由出風(fēng)口吹出。但是，這種設(shè)計方式將造成整體的厚度較大，不利于薄型化發(fā)展趨勢及設(shè)計需求。

離心式風(fēng)扇雖可達(dá)到改變出風(fēng)方向的目的而可設(shè)置于散熱鰭片組的內(nèi)部，使散熱裝置具有較小的體積，但是，相對于軸流式風(fēng)扇而言，卻具有效率不高，風(fēng)量較小與噪音較大等缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的為提供一種風(fēng)扇及散熱裝置。本發(fā)明的風(fēng)扇可達(dá)到改變出風(fēng)方向的目的，同時具有軸流式風(fēng)扇的高效率、風(fēng)量大與低噪音的優(yōu)點，還使搭配此風(fēng)扇的散熱裝置具有薄型化及高效能的特點。

本發(fā)明提出一種風(fēng)扇，包括一葉輪及一扇框。扇框具有一底部及兩導(dǎo)流部，所述兩導(dǎo)流部分別位于底部的兩相對側(cè)。另外，葉輪設(shè)置于扇框，并位于所述兩導(dǎo)流部之間。其中，各導(dǎo)流部可由底部往葉輪的軸向方向延伸，并有一迎風(fēng)側(cè)及一背風(fēng)側(cè)。迎風(fēng)側(cè)與背風(fēng)側(cè)分別具有一曲面，且迎風(fēng)側(cè)的曲面的曲率半徑不同于背風(fēng)側(cè)的曲面的曲率半徑。

在一實施例中，迎風(fēng)側(cè)及背風(fēng)側(cè)依據(jù)葉輪的旋轉(zhuǎn)方向分別定義，迎風(fēng)側(cè)的曲面的曲率半徑小于背風(fēng)側(cè)的曲面的曲率半徑，且迎風(fēng)側(cè)的曲面的導(dǎo)流路徑小于背風(fēng)側(cè)的曲面的導(dǎo)流路徑。

在一實施例中，所述兩導(dǎo)流部分別位于底部的兩相對的一第一側(cè)與一第二側(cè)，而底部還具有分別與第一側(cè)及第二側(cè)連接的兩相對的一第三側(cè)與一第四側(cè)，且第三側(cè)與第四側(cè)分別對應(yīng)于風(fēng)扇的兩個徑向出風(fēng)方向。

在一實施例中，扇框還具有一環(huán)狀部，環(huán)狀部設(shè)置于底部，并環(huán)設(shè)于葉輪的外周緣。另外，扇框還具有一中心部及兩支撐部，中心部位于扇框的中間區(qū)域。其中，葉輪對應(yīng)設(shè)置于中心部，且所述兩支撐部的兩端分別連接中心部與所述兩導(dǎo)流部。另外，支撐部由中心部往導(dǎo)流部的延伸方向與風(fēng)扇的一徑向出風(fēng)方向相互傾斜。

在一實施例中，風(fēng)扇可為斜流式風(fēng)扇。

本發(fā)明另提出一種搭配上述風(fēng)扇的散熱裝置。散熱裝置包括一散熱鰭片組及一風(fēng)扇。散熱鰭片組具有一容置空間，且風(fēng)扇設(shè)置于容置空間。其中，風(fēng)扇包括一葉輪及一扇框。扇框具有一底部及兩導(dǎo)流部，所述兩導(dǎo)流部分別位于底部的兩相對側(cè)。另外，葉輪設(shè)置于扇框，并位于所述兩導(dǎo)流部之間。其中，各導(dǎo)流部可由底部往葉輪的軸向方向延伸，并有一迎風(fēng)側(cè)及一背風(fēng)側(cè)。迎風(fēng)側(cè)與背風(fēng)側(cè)分別具有一曲面，且迎風(fēng)側(cè)的曲面的曲率半徑不同于背風(fēng)側(cè)的曲面的曲率半徑。

在一實施例中，迎風(fēng)側(cè)及背風(fēng)側(cè)依據(jù)葉輪的旋轉(zhuǎn)方向分別定義。

在一實施例中，散熱鰭片組具有多個散熱鰭片，所述多個散熱鰭片沿一第一方向并排設(shè)置，且所述多個散熱鰭片分別沿與第一方向垂直的一第二方向延伸。另外，散熱鰭片沿第二方向上具有一第一高度及一第二高度，且第一高度小于第二高度的二分之一。因此，具有第一高度的所述散熱鰭片可形成上述的容置空間。

在一實施例中，散熱裝置還可包括一殼體，殼體罩設(shè)于散熱鰭片組及風(fēng)扇。另外，相鄰兩散熱鰭片之間形成一流道，流道沿第二方向延伸。另外，殼體具有兩相對的出風(fēng)口，所述兩出風(fēng)口與流道對應(yīng)。此外，殼體還具有一開口，開口與風(fēng)扇對應(yīng)設(shè)置，使得風(fēng)扇可通過開口而設(shè)置于容置空間。

在一實施例中，風(fēng)扇具有兩徑向出風(fēng)方向，且所述兩徑向出風(fēng)方向分別與第二方向平行。

承上所述，在本發(fā)明的散熱裝置中，借由將風(fēng)扇設(shè)置于散熱鰭片組的容置空間內(nèi)，并借由風(fēng)扇的導(dǎo)流部的設(shè)計，除了可改變氣流流向而達(dá)到導(dǎo)引出風(fēng)方向的目的之外，同時可保有軸流式風(fēng)扇的高效率、出風(fēng)量大與低噪音的優(yōu)點，更使得散熱裝置具有薄型化及高效能的特點而符合現(xiàn)今薄型化電子產(chǎn)品的要求。

附圖說明

圖1a及圖1b分別為本發(fā)明較佳實施例的一種散熱裝置的組合示意圖與分解示意圖。

圖2a至圖2c分別為圖1a的散熱裝置的風(fēng)扇的分解示意圖、組合示意圖與風(fēng)扇的扇框的示意圖。

圖3為圖1a的散熱裝置的氣流流向示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

1散熱裝置

11散熱鰭片組

111散熱鰭片

112底板

12殼體

121開口

2風(fēng)扇

21葉輪

211輪轂

212扇葉

22扇框

221底部

222導(dǎo)流部

223環(huán)狀部

224中心部

225支撐部

226支撐部

23馬達(dá)

231導(dǎo)磁殼

232磁性元件

233線圈

24轉(zhuǎn)軸

c1曲面

c2曲面

d1第一方向

d2第二方向

d3第三方向

h1第一高度

h2第二高度

l長度

o1出風(fēng)口

o2出風(fēng)口

s容置空間

s1第一側(cè)

s2第二側(cè)

s3第三側(cè)

s4第四側(cè)

w寬度

w1迎風(fēng)側(cè)

w2背風(fēng)側(cè)

θ夾角

具體實施方式

以下將參照相關(guān)附圖，說明依本發(fā)明較佳實施例的風(fēng)扇及散熱裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。本發(fā)明所有實施方式的附圖只是示意，不代表真實尺寸與比例。此外，以下實施例的內(nèi)容中所稱的方位“上”及“下”只是用來表示相對的位置關(guān)系。再者，一個元件形成在另一個元件“上”、“之上”、“下”或“之下”可包括實施例中的一個元件與另一個元件直接接觸，或也可包括一個元件與另一個元件之間還有其他額外元件使一個元件與另一個元件無直接接觸。

請參照圖1a及圖1b所示，其分別為本發(fā)明較佳實施例的一種散熱裝置的組合示意圖與分解示意圖。

散熱裝置1可搭配會形成熱源，例如中央處理器(cpu)、功率元件、顯示卡、主機板、燈具、其他電子元件或電子產(chǎn)品使用，用以協(xié)助將熱源所產(chǎn)生的熱能導(dǎo)引出并散去，提高所搭配電子裝置的效能。

散熱裝置1包括一散熱鰭片組11、一風(fēng)扇2以及一殼體12。

散熱鰭片組11具有多個散熱鰭片111及一底板112，多個散熱鰭片111直立排列且連接于底板112。在本實施例中，如圖1b所示，這些散熱鰭片111為片狀，并位于底板112的上側(cè)，而底板112遠(yuǎn)離散熱鰭片111的下側(cè)可連接熱源(圖未顯示)。其中，多個散熱鰭片111沿一第一方向d1并排設(shè)置，且每一片散熱鰭片111沿與第一方向d1垂直的一第二方向d2延伸(本實施例中散熱鰭片111例如為長條板狀)，使得散熱鰭片組11的形狀為多邊形體(于此實施例大致為長方體)。另外，相鄰兩片散熱鰭片111之間形成一流道(亦即，氣流的通道)，且流道沿第二方向d2延伸，而殼體12可具有兩相對的出風(fēng)口o1、o2，且多個散熱鰭片111所構(gòu)成的多個流道分別對應(yīng)于出風(fēng)口o1、o2。詳細(xì)地說，多個散熱鰭片111兩兩相鄰且沿第二方向d2延伸所構(gòu)成的多個流道，其相對兩端分別對應(yīng)于出風(fēng)口o1、o2，使流過多個散熱鰭片111之間形成的多個流道的氣流可分別由殼體12兩側(cè)的出風(fēng)口o1、o2排出。

散熱鰭片111與底板112可為一體成型，或由不同構(gòu)件所組成。本實施例的多個散熱鰭片111與底板112是以一體成型為例。其中，這些散熱鰭片111可為鋁擠型鰭片組合、或扣合鰭片(zipperfin)組合、或鋁壓鑄型鰭片、或冷焊(cold-welding)或其他適合制程的組合。本實施例是以鋁擠型鰭片組合為例。

散熱鰭片組11具有一容置空間s，其大致為多個散熱鰭片111所形成或定義，而風(fēng)扇2可設(shè)置于容置空間s內(nèi)，且殼體12罩設(shè)及部分包覆散熱鰭片組11及風(fēng)扇2。在本實施例中，風(fēng)扇2具有兩個徑向出風(fēng)方向位于其相對兩側(cè)，且這兩個徑向出風(fēng)方向與第二方向d2平行，并分別對應(yīng)兩個出風(fēng)口o1、o2。另外，每一片散熱鰭片111沿第二方向d2上具有一第一高度h1及一第二高度h2，第一高度h1與第二高度h2不相同，而且第一高度h1較佳是小于第二高度h2的二分之一(亦即h1＜(1/2)×h2)。換言之，散熱鰭片組11于中央?yún)^(qū)域挖空形成容置空間s，以設(shè)置風(fēng)扇2，且風(fēng)扇2埋入散熱鰭片111的深度(即第二高度減去第一高度：h2-h1)宜小于這些散熱鰭片111的最大厚度(即第二高度h2)的1/2。因此，具有第一高度h1的多個散熱鰭片111形成容置空間s，而殼體12還具有一開口121，且開口121與風(fēng)扇2對應(yīng)開設(shè)，使得風(fēng)扇2可通過開口121而設(shè)置于容置空間s內(nèi)。此外，殼體12可連接于底板112及/或風(fēng)扇2，例如以鎖合或嵌合與底板112及/或風(fēng)扇2連接，并不限制。

因此，熱源可通過底板112導(dǎo)引至散熱鰭片111，而且借由風(fēng)扇2設(shè)置于這些散熱鰭片111所形成容置空間s內(nèi)，除了可將熱源所產(chǎn)生的熱能快速地導(dǎo)引并散逸外，同時可使散熱裝置1具有薄型化及高效能的特點而符合現(xiàn)今薄型化電子產(chǎn)品的要求。

以下，請分別參照圖2a至圖2c，以詳細(xì)說明風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)。其中，圖2a至圖2c分別為圖1a的散熱裝置的風(fēng)扇的分解示意圖、組合示意圖與風(fēng)扇的扇框的示意圖。于此，為使說明的元件能較清楚被呈現(xiàn)，圖2a、圖2b及圖2c均為圖1的風(fēng)扇2的倒置示意圖，先予說明。

風(fēng)扇2包括一葉輪21以及一扇框22，葉輪21設(shè)置于扇框22。于此，扇框22具有一底部221，底部221具有一開口，且葉輪21對應(yīng)于開口設(shè)置而連接于扇框22。

葉輪21具有一輪轂211及復(fù)數(shù)扇葉212，多個扇葉212設(shè)置于輪轂211的外周緣，而輪轂211內(nèi)可設(shè)有馬達(dá)23及轉(zhuǎn)軸24。其中，馬達(dá)23包含一導(dǎo)磁殼231、一磁性元件232(或稱磁性環(huán))及一線圈(圖2a未顯示)，磁性元件232設(shè)置于導(dǎo)磁殼231的內(nèi)壁，并圍設(shè)于線圈的外周緣，且轉(zhuǎn)軸24連接導(dǎo)磁殼231，并穿設(shè)線圈及磁性元件232。于此實施例中，風(fēng)扇2可為斜流式風(fēng)扇，使得這些扇葉212為后傾式葉片。斜流式風(fēng)扇為軸流式風(fēng)扇的變形，其入風(fēng)口導(dǎo)入氣流后，氣流將沿扇葉212中心斜向發(fā)散而導(dǎo)出。因此，相對于軸流式風(fēng)扇而言，風(fēng)扇2除了可達(dá)到改變出風(fēng)方向(斜向出風(fēng))的目的外，同時具有軸流式風(fēng)扇的高效率、風(fēng)量大與低噪音的優(yōu)點(以下將再詳細(xì)說明)。

扇框22除了底部221之外，扇框22還具有兩導(dǎo)流部222，兩導(dǎo)流部222分別位于底部221的兩相對側(cè)，且葉輪21位于兩導(dǎo)流部222之間。如圖所示，兩導(dǎo)流部222分別位于底部221的兩相對的一第一側(cè)s1與一第二側(cè)s2，而底部221還具有分別與第一側(cè)s1及第二側(cè)s2連接的兩相對的一第三側(cè)s3與一第四側(cè)s4(其中，第一側(cè)s1與第二側(cè)s2為相對側(cè)，第三側(cè)s3與第四側(cè)s4為相對側(cè))，且第三側(cè)s3與第四側(cè)s4分別對應(yīng)于風(fēng)扇2的兩個徑向出風(fēng)方向(即位于風(fēng)扇2的兩側(cè)，本實施例中，徑向出風(fēng)方向即為第二方向d2及平行方向)。另外，如同前述，本實施例采用的是斜流扇，故除了徑向出風(fēng)方向(第二方向d2及/或平行方向)之外，本實施例的風(fēng)扇2的出風(fēng)方向還具有一軸向出風(fēng)方向，例如，沿圖2a或圖2b所繪示的第三方向d3。顧名思義，軸向出風(fēng)方向(第三方向d3)即是與風(fēng)扇2的轉(zhuǎn)軸平行的方向。值得說明的是，因圖2a、圖2b、圖2c所繪示的風(fēng)扇2均為倒置示意，故本實施例的風(fēng)扇2由圖2a、圖2b、圖2c觀之即由其下側(cè)入風(fēng)，而由其左、右兩側(cè)的徑向方向，及上側(cè)的軸向方向出風(fēng)。然而，實際應(yīng)用到產(chǎn)品時則應(yīng)為自風(fēng)扇2的輪轂211上方入風(fēng)，且于輪轂211下方有一軸向出風(fēng)。

以圖2a及圖2b上側(cè)繪示的導(dǎo)流部222為例，各導(dǎo)流部222是分別由扇框22的底部221往葉輪21的軸向方向(即第三方向d3)延伸而形成兩個不同的導(dǎo)流面，并依據(jù)葉輪21的旋轉(zhuǎn)方向?qū)⑦@兩個導(dǎo)流面各自定義出一迎風(fēng)側(cè)w1及一背風(fēng)側(cè)w2。于此實施例中，圖2b的葉輪21為逆時鐘旋轉(zhuǎn)，故由附圖觀的導(dǎo)流部222的右側(cè)定義為迎風(fēng)側(cè)w1，其左側(cè)則為背風(fēng)側(cè)w2。其中，迎風(fēng)側(cè)w1具有一曲面c1，而背風(fēng)側(cè)w2具有另一曲面c2，且迎風(fēng)側(cè)w1的曲面c1的曲率半徑不同于背風(fēng)側(cè)w2的曲面c2的曲率半徑。本實施例的導(dǎo)流部222的迎風(fēng)側(cè)w1的曲面c1的曲率半徑，小于背風(fēng)側(cè)w2的曲面c2的曲率半徑，使得迎風(fēng)側(cè)w1的曲面c1的導(dǎo)流路徑小于背風(fēng)側(cè)w2的曲面c2的導(dǎo)流路徑。借由迎風(fēng)側(cè)w1的曲面c1與背風(fēng)側(cè)w2的曲面c2可將氣流往扇框22左、右兩側(cè)導(dǎo)引，而且由于扇框22于底部221的第三側(cè)s3與第四側(cè)s4大致上不具有氣流阻擋結(jié)構(gòu)，因此，往左、右兩側(cè)導(dǎo)引的氣流可順利地往扇框22的兩側(cè)流出。

扇框22的形狀不限定為正方形或長方形，或其他形狀，需配合散熱鰭片組11的形狀。于此，如圖2c所示，本實施例的扇框22的長度l可大于寬度w而為長方形，以預(yù)留于設(shè)置導(dǎo)流部222及/或預(yù)留流場空間，以利出風(fēng)。

本實施例的扇框22還具有一環(huán)狀部223，環(huán)狀部223設(shè)置于底部221，并環(huán)設(shè)于葉輪21的外周緣。于此，環(huán)狀部223的高度為可調(diào)整的(但不可太高而完全阻礙氣流往徑向方向流出)。通過改變環(huán)狀部223的高度可調(diào)整氣流往風(fēng)扇2的軸向方向與徑向方向的流出風(fēng)量比例。其中，環(huán)狀部223的高度越高，則風(fēng)扇2往軸向方向的風(fēng)量比例則越大，往徑向方向的風(fēng)量比例則越小；反之，環(huán)狀部223的高度越低，則風(fēng)扇2往徑向方向的風(fēng)量比例則越大，往軸向方向的風(fēng)量比例則越小。

另外，扇框22還具有一中心部224及兩支撐部225，中心部224位于扇框22的中間區(qū)域，而葉輪21大致設(shè)置于中心部224。兩支撐部225彼此呈相對配置。支撐部225的兩端分別連接中心部224與對應(yīng)的導(dǎo)流部222，且支撐部225亦可連接環(huán)狀部223。另外，如圖2c所示，支撐部225由中心部224往導(dǎo)流部222的延伸方向與風(fēng)扇2的徑向出風(fēng)方向(即第二方向d2)相互傾斜而不垂直，借此，可使導(dǎo)流部222形成的迎風(fēng)側(cè)w1的曲面c1的曲率半徑小于背風(fēng)側(cè)w2的曲面c2的曲率半徑，更使得迎風(fēng)側(cè)w1的曲面c1的導(dǎo)流路徑小于背風(fēng)側(cè)w2的曲面c2的導(dǎo)流路徑而將氣流導(dǎo)引，且由風(fēng)扇2的扇框22左、右兩側(cè)離開。換言之，通過支撐部225與風(fēng)扇2的徑向出風(fēng)方向(即第二方向d2及平行方向)之間的夾角θ呈非90度的傾斜角度的設(shè)計，可減少氣流的流阻，并可將氣流的流場分流至扇框22左右兩側(cè)，避免回流的氣流產(chǎn)生阻力而降低風(fēng)扇2風(fēng)量與效能。另外，本實施例的扇框22還具有另兩個支撐部226，支撐部226的兩端分別連接于中心部224與環(huán)狀部223。于外，本實施例的扇框22可為一體成型，但并不以此為限，在不同的實施例中，扇框22亦可由多個構(gòu)件組成。

承上，在本實施例中，借由扇框22的導(dǎo)流部222的設(shè)計，使得扇框22的第一側(cè)s1與第二側(cè)s2分別具有氣流流場空間，同時通過迎風(fēng)側(cè)w1的曲面c1與背風(fēng)側(cè)w2的曲面c2的結(jié)構(gòu)設(shè)計，除了可導(dǎo)引氣流的流向之外，還可降低氣流往風(fēng)扇2兩側(cè)的徑向出風(fēng)方向(第二方向d2及平行方向)的流阻。因此，風(fēng)扇2除了可改變氣流流向而達(dá)到導(dǎo)引出風(fēng)方向的目的之外(同時具有徑向與軸向的出風(fēng))，同時可保有軸流式風(fēng)扇的高效率、出風(fēng)量大與低噪音的優(yōu)點。

請參照圖3所示，其為圖1a的散熱裝置1的氣流流向示意圖。

風(fēng)扇2除了可提供由上往下并往軸向方向(第三方向d3)流動后，再往兩側(cè)徑向方向(第二方向d2及平行方向)的氣流之外，還可提供由上往下并沿兩側(cè)徑向方向(第二方向d2及平行方向)流動的橫向氣流，且由扇框22左、右兩側(cè)的出風(fēng)口吹出，再由經(jīng)由流道自散熱鰭片組11左、右兩側(cè)的出風(fēng)口o1、o2流出。借此，可使氣流均勻地分布于這些散熱鰭片111中，以將熱源產(chǎn)生的熱量散逸出。因此，相較于現(xiàn)有技術(shù)而言，在本發(fā)明的散熱裝置1中，因?qū)L(fēng)扇2設(shè)置于散熱鰭片組11形成的容置空間s內(nèi)，并借由風(fēng)扇2的導(dǎo)流部222的設(shè)計，除了可改變氣流流向而達(dá)到導(dǎo)引出風(fēng)方向的目的之外，又可具有軸流式風(fēng)扇的高效率、出風(fēng)量大與低噪音的優(yōu)點，同時使得散熱裝置具有薄型化及高效能的特點而符合現(xiàn)今薄型化電子產(chǎn)品的要求。

綜上所述，在本發(fā)明的散熱裝置中，借由將風(fēng)扇設(shè)置于散熱鰭片組形成的容置空間內(nèi)，并借由風(fēng)扇的導(dǎo)流部的設(shè)計，除了可改變氣流流向而達(dá)到導(dǎo)引出風(fēng)方向的目的之外，同時可保有軸流式風(fēng)扇的高效率、出風(fēng)量大與低噪音的優(yōu)點，還使得散熱裝置具有薄型化及高效能的特點而符合現(xiàn)今薄型化電子產(chǎn)品的要求。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于后附的權(quán)利要求書的范圍中。