專利名稱：散熱裝置及其所使用的扇框結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種散熱裝置及其所使用的扇框結(jié)構(gòu)，尤其關(guān)于一種軸流式風(fēng)扇及其扇框結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：
在一般的電子產(chǎn)品(如計(jì)算機(jī))當(dāng)中，由于其內(nèi)的電子組件在運(yùn)作時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多的熱，若一直持續(xù)處于高溫狀態(tài)下，將容易導(dǎo)致電子組件損耗而減短其壽命。因此，為避免電子組件發(fā)生故障，一般會(huì)設(shè)置散熱風(fēng)扇于其中，以便將內(nèi)部所產(chǎn)生的熱散逸至外界。
以往的計(jì)算機(jī)散熱風(fēng)扇主要包括一扇框11以及一具有復(fù)數(shù)個(gè)葉片的葉輪12，而扇框11的結(jié)構(gòu)多半是以棒狀肋條13來(lái)支撐風(fēng)扇扇框內(nèi)的基座，如圖1A和圖1B所示。當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，氣流通過(guò)葉片的風(fēng)壓由入風(fēng)側(cè)A的風(fēng)壓P0轉(zhuǎn)變?yōu)槌鲲L(fēng)側(cè)B的風(fēng)壓P1，即，其風(fēng)壓變化量為ΔP＝P1-P0，風(fēng)壓變化量愈大代表風(fēng)扇的抗阻力愈大，也即散熱的效果愈差。仔細(xì)分析肋條的形狀對(duì)風(fēng)扇風(fēng)壓的影響，會(huì)發(fā)現(xiàn)肋條的存在會(huì)產(chǎn)生風(fēng)阻。由于風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)對(duì)空氣作功產(chǎn)生氣流，氣流在流經(jīng)肋條之后，則會(huì)因產(chǎn)生擾流而形成氣旋，造成風(fēng)壓的損失，減低風(fēng)扇的散熱效能。
因此，如何減除肋條所產(chǎn)生的風(fēng)阻以及如何加以利用氣流的切線速度以提升風(fēng)壓則為本發(fā)明發(fā)展的目的和重點(diǎn)。
本發(fā)明鑒于習(xí)知技術(shù)的缺失，乃經(jīng)悉心試驗(yàn)與研究并一本鍥而不舍的精神，終創(chuàng)作出本發(fā)明散熱裝置及其所使用的扇框結(jié)構(gòu)。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種散熱風(fēng)扇及其所使用的扇框結(jié)構(gòu)，其是利用扇框上的靜葉及面積的變化，同時(shí)降低軸向及徑向的速度，以大幅提高該風(fēng)扇的靜壓。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種散熱裝置及其扇框結(jié)構(gòu)，其可提供低噪音、高風(fēng)量及高風(fēng)壓的性能，進(jìn)而達(dá)到更佳的散熱效果。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，該散熱裝置包括一扇輪和一扇框結(jié)構(gòu)。該扇輪包括一輪轂及復(fù)數(shù)個(gè)環(huán)設(shè)于該輪轂周圍的葉片。該扇框結(jié)構(gòu)用以容置該扇輪，其包括一外框；一導(dǎo)流部，形成于該外框的其中一側(cè)；以及復(fù)數(shù)個(gè)靜葉，相對(duì)于該導(dǎo)流部的位置而設(shè)置于該外框之中，用以引導(dǎo)流經(jīng)葉片的氣流及提升該散熱裝置所吹出氣流的靜壓。
較佳地，該輪轂的外徑可由該輪轂的一端至另一端逐漸縮減。
較佳地，該導(dǎo)流部位于該扇框結(jié)構(gòu)的入風(fēng)側(cè)或出風(fēng)側(cè)。
較佳地，該導(dǎo)流部的深度大于該靜葉高度的二分之一。或者，該靜葉的高度較佳為大于該外框的厚度的五分之一。
其中，該靜葉配置于該外框內(nèi)的導(dǎo)流部位置上。
較佳地，該外框?yàn)橐徽叫?、長(zhǎng)方形或圓形框架。其材質(zhì)可為金屬或塑料。
此外，該散熱裝置更包括一基座，由該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉或肋條而與該外框相連接。較佳地，該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉的其中一端連接于該基座，而其另一自由端朝向該導(dǎo)流部處延伸?；蛘?，該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉的其中一端連接于該導(dǎo)流部，而其另一自由端朝向該基座延伸。又或者，該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉呈徑向排列且連接于該基座與該外框的內(nèi)表面之間。此外，該外框、該基座、該導(dǎo)流部和該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉可以一體射出成型方式制成。
而該導(dǎo)流部可形成于該外框的入風(fēng)側(cè)或出風(fēng)側(cè)。若該導(dǎo)流部是分別形成于該外框的入風(fēng)側(cè)及出風(fēng)側(cè)，此二導(dǎo)流部也可成鏡像對(duì)稱配置。
綜合上面所述，本發(fā)明所提供的散熱裝置及其扇框結(jié)構(gòu)是利用扇框上的靜葉及面積的變化，同時(shí)降低軸向及徑向的速度，以大幅提高該風(fēng)扇的靜壓。此外，更可提供低噪音、高風(fēng)量及高風(fēng)壓的性能，進(jìn)而達(dá)到更佳的散熱效果。



圖1A為傳統(tǒng)散熱風(fēng)扇的仰視圖。
圖1B為圖1A的傳統(tǒng)散熱風(fēng)扇的內(nèi)部剖面圖。
圖2A為本發(fā)明的散熱風(fēng)扇的一較佳實(shí)施例的立體圖。
圖2B為圖2A所示的散熱風(fēng)扇的剖面圖。
圖3A為圖2A所示的散熱風(fēng)扇中的扇框結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖3B和圖3C為圖3A所示的扇框結(jié)構(gòu)的上視圖及下視圖。
圖4為本發(fā)明的散熱風(fēng)扇中動(dòng)葉與靜葉排列的示意圖。
圖5為本發(fā)明的扇框結(jié)構(gòu)的另一較佳實(shí)施例的立體圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明 11扇框12葉輪 13肋條25輪轂 26葉片21外框 22基座231導(dǎo)流部 24靜葉232另一導(dǎo)流部 251斜面
具體實(shí)施例方式 請(qǐng)參閱圖2A和圖2B，其顯示本發(fā)明的散熱風(fēng)扇的第一較佳實(shí)施例。該散熱風(fēng)扇包括一扇輪及一扇框結(jié)構(gòu)。該扇輪包括一輪轂25及復(fù)數(shù)個(gè)環(huán)設(shè)于該輪轂周圍的葉片26。而該扇框結(jié)構(gòu)部分，則請(qǐng)參閱圖3A至圖3C，其包括一外框21、一基座22、一導(dǎo)流部(或稱導(dǎo)角)231以及復(fù)數(shù)個(gè)靜葉24，其中該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉24可連接于該基座22與該外框內(nèi)導(dǎo)流部23處之間，換言之，該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉是呈徑向排列且連接于該基座22與該外框的內(nèi)表面之間，用以引導(dǎo)流經(jīng)葉片的氣流及提升該散熱風(fēng)扇所吹出氣流的靜壓。除此之外，該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉也可設(shè)計(jì)為其中一端只連接于基座，而其另一自由端朝向該導(dǎo)流部23處延伸，反之亦可。
如圖2B所示，除了于該扇框結(jié)構(gòu)的出風(fēng)側(cè)設(shè)有導(dǎo)流部231之外，也可于該扇框結(jié)構(gòu)的入風(fēng)側(cè)再形成另一導(dǎo)流部232。分別位于該扇框結(jié)構(gòu)入風(fēng)側(cè)和出風(fēng)側(cè)的兩導(dǎo)流部可呈鏡像對(duì)稱配置。此外，沿著出風(fēng)側(cè)往入風(fēng)側(cè)的方向(箭頭方向D)，該輪轂的外徑由該輪轂的一端至另一端逐漸縮減，而形成斜面251。
現(xiàn)在，請(qǐng)參閱圖4，其用以說(shuō)明本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理，其中Va代表軸向方向的速度，Vt代表切線方向的速度，P0為氣流經(jīng)過(guò)扇輪的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片前的壓力，P1為氣流經(jīng)過(guò)扇輪的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片后的壓力，P2為氣流經(jīng)過(guò)靜葉后的壓力。根據(jù)百努利方程式(Bernuli Equation) P2+0.5×ρ×Va2＝P1+0.5×ρ(Va2+Vt2) 因此，壓力的變化量ΔP＝P2-P1＝0.5×ρ×Vt2 而本發(fā)明是用靜葉的設(shè)計(jì)，使Vt趨近于0。另外，如圖2B所示，再利用圖中面積A1，A2的變化關(guān)系，使得靜壓得以提升 ΔP＝0.5×ρ×[(Q/A1)2-(Q/A2)2] 其中ρ表示空氣密度，Q表示氣流量。
由上述的方式，即扇框上的靜葉設(shè)計(jì)及面積變化，而同時(shí)降低軸向及徑向的速度，以大幅提高該風(fēng)扇的靜壓。當(dāng)然，為達(dá)此目的，本發(fā)明中的靜葉高度及導(dǎo)流部深度需有些許限制。較佳地，該導(dǎo)流部的深度h1至少為大于該靜葉高度h2的二分之一?；蛘?，該靜葉的高度h2至少大于該外框的厚度H的五分之一。此外，由面積A0至面積A1的變化關(guān)系，可達(dá)到減少擾流的目的。
該外框、該基座、該導(dǎo)流部和該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉可以一體射出成型方式制成，而所使用的外框可為一正方形、長(zhǎng)方形或圓形框架，例如圖5所示的圓形框架，導(dǎo)流部的位置可呈徑向向外擴(kuò)伸。至于其所用的材料可為塑料或金屬，如鋁框。
綜合上面所述，本發(fā)明所提供的散熱裝置及其扇框結(jié)構(gòu)是利用扇框上的靜葉及面積的變化，同時(shí)降低軸向及徑向的速度，以大幅提高該風(fēng)扇的靜壓。此外，更可提供低噪音、高風(fēng)量及高風(fēng)壓的性能，進(jìn)而達(dá)到更佳的散熱效果。
所以，本發(fā)明得由熟悉本技藝的人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如申請(qǐng)專利范圍所欲保護(hù)者。
權(quán)利要求
1.一種用于散熱裝置的扇框結(jié)構(gòu)，其包括
一外框，具有一氣流通道和一基座，該基座用以承接該散熱裝置的一驅(qū)動(dòng)裝置，使該驅(qū)動(dòng)裝置容置于該散熱裝置的一扇輪輪轂內(nèi)；
一導(dǎo)流部，至少形成于該扇框結(jié)構(gòu)的出風(fēng)側(cè)，該導(dǎo)流部自該氣流通道的一端呈徑向向外擴(kuò)伸，以改變扇框結(jié)構(gòu)內(nèi)的面積變化，而改變氣流的軸向速度；以及
復(fù)數(shù)個(gè)靜葉，配置于該導(dǎo)流部與該基座之間，用以引導(dǎo)氣流。
2.如權(quán)利要求1所述的扇框結(jié)構(gòu)，其中該導(dǎo)流部還形成于該扇框結(jié)構(gòu)的入風(fēng)側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的扇框結(jié)構(gòu)，其中該靜葉的高度大于該外框的厚度的五分之一。
4.如權(quán)利要求1所述的扇框結(jié)構(gòu)，其中導(dǎo)流部的深度大于該靜葉高度的二分之一。
5.如權(quán)利要求1所述的扇框結(jié)構(gòu)，其中該外框?yàn)橐徽叫?、長(zhǎng)方形或圓形框架。
6.如權(quán)利要求1所述的扇框結(jié)構(gòu)，其中該外框?yàn)橐唤饘倏蚧蛩苣z框。
7.如權(quán)利要求1所述的扇框結(jié)構(gòu)，其中該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉的其中一端連接于該基座，而其另一自由端朝向該導(dǎo)流部處延伸。
8.如權(quán)利要求1所述的扇框結(jié)構(gòu)，其中該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉的其中一端連接于該導(dǎo)流部，而其另一自由端朝向該基座延伸。
9.如權(quán)利要求1所述的扇框結(jié)構(gòu)，其中該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉呈徑向排列且連接于該基座與該外框的內(nèi)表面之間。
10.如權(quán)利要求1所述的扇框結(jié)構(gòu)，其中該外框、該基座、該導(dǎo)流部和該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉為一體射出成型。
11.如權(quán)利要求1所述的扇框結(jié)構(gòu)，其中該導(dǎo)流部分別形成于該外框的入風(fēng)側(cè)和出風(fēng)側(cè)，且成鏡像對(duì)稱配置。
12.一種散熱裝置，包括
一扇輪，其包括一輪轂及復(fù)數(shù)個(gè)環(huán)設(shè)于該輪轂周圍的葉片；以及
一扇框結(jié)構(gòu)，用以容置該扇輪，其包括
一外框，具有一氣流通道和一基座，該基座用以承接該散熱裝置的一驅(qū)動(dòng)裝置，使該驅(qū)動(dòng)裝置容置于該輪轂內(nèi)；
一導(dǎo)流部，至少形成于該外框的出風(fēng)側(cè)，該導(dǎo)流部自該氣流通道的一端呈徑向向外擴(kuò)伸，以改變扇框結(jié)構(gòu)內(nèi)的面積變化，而改變氣流的軸向速度；以及
復(fù)數(shù)個(gè)靜葉，配置于該導(dǎo)流部與該基座之間，用以引導(dǎo)流經(jīng)葉片的氣流及提升該散熱裝置所吹出氣流的靜壓。
13.如權(quán)利要求12所述的散熱裝置，其中該輪轂的外徑由該輪轂的一端至另一端逐漸縮減。
14.如權(quán)利要求12所述的散熱裝置，其中該靜葉的高度大于該外框的厚度的五分之一。
15.如權(quán)利要求12所述的散熱裝置，其中該導(dǎo)流部的深度大于該靜葉高度的二分之一
16.如權(quán)利要求12所述的散熱裝置，其中該外框?yàn)橐徽叫?、長(zhǎng)方形或圓形框架。
17.如權(quán)利要求12所述的散熱裝置，其中該外框?yàn)橐唤饘倏蚧蛩苣z框。
18.如權(quán)利要求12所述的散熱裝置，其中該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉的其中一端連接于該基座，而其另一自由端朝向該導(dǎo)流部處延伸。
19.如權(quán)利要求12所述的散熱裝置，其中該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉的其中一端連接于該導(dǎo)流部，而其另一自由端朝向該基座延伸。
20.如權(quán)利要求12所述的散熱裝置，其中該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉呈徑向排列且連接于該基座與該外框的內(nèi)表面之間。
21.如權(quán)利要求12所述的散熱裝置，其中該外框、該基座、該導(dǎo)流部和該復(fù)數(shù)個(gè)靜葉為一體射出成型。
22.如權(quán)利要求12所述的散熱裝置，其中該導(dǎo)流部分別形成于該外框的入風(fēng)側(cè)和出風(fēng)側(cè)，且成鏡像對(duì)稱配置。
23.一種散熱裝置，包括
一扇輪，其包括一輪轂及復(fù)數(shù)個(gè)環(huán)設(shè)于該輪轂周圍的葉片；以及
一扇框結(jié)構(gòu)，用以容置該扇輪，其包括
一外框，具有一氣流通道和一基座，該基座用以承接該散熱裝置的一驅(qū)動(dòng)裝置；
一導(dǎo)流部，至少形成于該外框的出風(fēng)側(cè)，該導(dǎo)流部自該氣流通道的一端呈徑向向外擴(kuò)伸，以改變扇框結(jié)構(gòu)內(nèi)的面積變化，而改變氣流的軸向速度；以及
復(fù)數(shù)個(gè)靜葉或肋條，配置于該導(dǎo)流部與該基座之間，用以引導(dǎo)流經(jīng)葉片的氣流。
全文摘要
本發(fā)明提出一種散熱裝置及其所使用扇框結(jié)構(gòu)。該散熱裝置包括一扇輪以及一扇框結(jié)構(gòu)。該扇輪包括一輪轂及復(fù)數(shù)個(gè)環(huán)設(shè)于該輪轂周圍的葉片。而該扇框結(jié)構(gòu)包括一外框；一導(dǎo)流部，形成于該外框的其中一側(cè)；以及復(fù)數(shù)個(gè)靜葉，對(duì)應(yīng)于該導(dǎo)流部的位置而設(shè)置于該外框之中，用以引導(dǎo)流經(jīng)葉片的氣流及提升該散熱裝置所吹出氣流的靜壓。
文檔編號(hào)F04D29/00GK101119627SQ200710149010
公開(kāi)日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2003年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月11日
發(fā)明者張楯成, 林國(guó)正, 黃文喜 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司