具有導流設計的風扇裝置的製作方法
2023-06-10 10:55:01
專利名稱：具有導流設計的風扇裝置的製作方法
技術領域：
本發明是有關於一種風扇裝置，特別是有關於一種具有導流設計的風扇裝置。
隨著科技的進步，以及電腦產業的發展，中央處理器的時脈頻率也隨之提升到900MHz，1GHz甚至於1.3GHz，由此可知，中央處理器未來的發展趨勢必定是要進入一個高頻的時代。但是，一顆速度快，功能強的中央處理器如果沒有一個高效率的散熱裝置能將其運作時所產生的熱即時散出的話，那麼中央處理器的使用壽命就會大幅降低。因此，各家廠商莫不想盡辦法提升散熱裝置的功能。
而現有的散熱裝置大部分是利用散熱片以及風扇裝置的組合來達成散熱的效果。請參照
圖1A所示，其繪示一風扇裝置的示意圖。如圖1A所示，風扇裝置包括一個葉片組110，一個風扇盒120，以及一個裝設在葉片組110的中心軸113下的馬達(未繪示)請參照圖1B所示，其繪示利用傳統作法的圖1A的風扇裝置沿虛線的剖面圖。如圖1B所示，葉片組110的中心軸113下與一馬達115相連，而風扇盒120的底板123的表面平滑。
當馬達115啟動後，葉片組110會被馬達所帶動因而進行轉動，葉片組110的轉動會將一些空氣分子打到底板123上，由於葉片組110的轉速相當快，例如說是每分鐘5500轉，因此這些空氣分子又會和下一批被葉片組打下來的空氣分子交互作用，因而在底板123與葉片組110之間的空隙間形成紊流130。而紊流130帶來的副作用便是使得噪音增加，並且減低流量，進而影響到風扇的散熱效果。
請參照圖1C所示，其繪示利用另一種傳統作法的圖1A的風扇裝置沿虛線的剖面圖。如圖1C所示，葉片組110的中心軸113下與一馬達115相連，而圖1C與圖1B的相異處在於圖1C的風扇盒120的底板123的表面並非平滑的表面。底板123的表面有突起的斜坡面125，而此斜坡面125靠近馬達115之處是為斜坡面125的最高處。而與圖1B的原理相同，當葉片組110轉動時，底板123與葉片組110之間的空隙會形成紊流130，且在斜坡面125與葉片組110之間的空隙較大處(也就是斜坡面125的低處)，亦會形成紊流。因此，如圖1C的風扇裝置會使得噪音增加，並且減低流量，進而影響到風扇的散熱效果。
本發明的目的在於提供一種能夠減低紊流，減少噪音及增加流量的具有導流設計的風扇裝置。
為了達到上述目的，本發明提供一種具有導流設計的風扇裝置，裝設於一具有發熱元件的電子系統中，該風扇裝置具有一底板、一葉片組、一馬達及出風口，其特徵在於該風扇裝置包括一導引坡道，該導引坡道位於該底板的表面；該葉片組設置於該導引坡道的上方；該馬達與該葉片組相連接且該馬達帶動該葉片組沿一第一方向轉動。
所述的風扇裝置，其特徵在於該導引坡道可為一緩降坡道，其最低處與出風口相鄰。
所述的風扇裝置，其特徵在於該導引坡道也可以為一螺旋狀坡道，其旋出方向與該第一方向相同。
所述的風扇裝置，其特徵在於該導引坡道的坡道表面外側可高於該導引坡道的坡道表面內側。
所述的風扇裝置，其特徵在於該導引坡道的坡道表面外側也可與該導引坡道的坡道表面內側等高。
該電子系統可以是一桌上型電腦或一筆記型電腦。
該第一方向可以為逆時針方向，也可以為順時針方向。
本發明還提供一種具有導流設計的風扇裝置，裝設於一具有發熱元件的電子系統中，且該風扇裝置具有一底板、一葉片組、一馬達及出風口，其特徵在於該風扇裝置包括一螺旋緩降坡道，位於該底板的表面，該螺旋緩降坡道最低處與該出風口相鄰；該葉片組，設置於該螺旋緩降坡道的上方；該馬達與該葉片組相連接且該馬達帶動該葉片組沿一第一方向轉動。
所述的風扇裝置，其特徵在於該螺旋緩降坡道的旋出方向可與該第一方向相同。
所述的風扇裝置，其特徵在於該螺旋緩降坡道的坡道表面外側可以高於該螺旋緩降坡道的坡道表面內側。
所述的風扇裝置，其特徵在於該螺旋緩降坡道的坡道表面外側也可以與該螺旋緩降坡道的坡道表面內側等高。
該電子系統可以是一桌上型電腦或一筆記型電腦。
該第一方向可以為逆時針方向，也可以為順時針方向。
本發明具有導流設計的風扇裝置，是用於一具有發熱元件的電子系統中，且此風扇裝置具有一底板。此風扇裝置包括一導引坡道，位於底板的表面，用以導引空氣朝一出風口流動。一葉片組，設置於導引坡道的上方，以及一馬達，此馬達與葉片組相連接且此馬達帶動葉片組沿一第一方向轉動。
本發明具有導流設計的風扇裝置，裝設於一具有一發熱元件的電子系統中，且風扇裝置具有一底板，風扇裝置包括一螺旋緩降坡道，位於底板的表面，用以導引空氣朝一出風口流動，其中螺旋緩降坡道最低處是與出風口相鄰。一葉片組，設置於螺旋緩降坡道的上方，以及一馬達，馬達是與葉片組相連接且馬達帶動葉片組沿一第一方向轉動。螺旋緩降坡道的旋出方向是與第一方向相同。
本發明的具有導流設計的風扇裝置，可以減低紊流，進而減少噪音並增加流量，且能達到較好的散熱效果。
為讓本發明的上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，茲以較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下圖式的簡單說明圖1A為一傳統風扇裝置的示意圖。
圖1B為圖1A中的風扇裝置沿虛線的剖面圖。
圖1C為另一種傳統的風扇裝置的剖面圖。
圖2A為在風扇裝置中空氣分子理想的移動路線的示意圖。
圖2B為圖2A中的空氣分子與一導引坡道的示意圖。
圖2C為將圖2B的導引坡道拉直的示意圖。
圖3A、3B為圖2B沿線LL』的剖面圖。
圖4為本發明第一較佳實施例的風扇的剖面圖。
圖5為本發明一第二較佳實施例的風扇的剖面圖。
請參照圖2A所示，如圖所示，箭頭方向代表葉片組的轉動方向，而葉片組轉動的目的在於帶動空氣分子向風扇裝置的出風口210移動。但是，空氣分子A及空氣分子B在風扇裝置中的位置不同，所以，空氣分子A到出風口210的路徑比空氣分子B到出風口210的路徑要長。因此，空氣分子A所受到的幹擾會比空氣分子B多，所以空氣分子A以及其他至出風口210路徑較長的空氣分子比較容易形成紊流。
請參考圖2B所示，本發明設計一個導引坡道，藉此將需要流動比較長路徑才能到達出風口處的空氣分子導引至出風口。圖2B繪示圖2A的空氣分子與一導引坡道的示意圖，此導引坡道為一緩降坡道，而空氣分子A所在的位置是高於空氣分子B所在的位置。此導引坡道亦為一螺旋狀坡道，而其旋出方向與箭頭所指的葉片組的轉動方向相同，且此導引坡道最低處是與出風口(未繪示)相鄰。為了將此導引坡道的高度差以更明顯的方式呈現，請參照圖2C，其繪示將圖2B的導引坡道拉直的示意圖。如圖2C所示，需要走較長的路徑才能到達出風口的空氣分子A，位於導引坡道較高的一端，而至出風口的路徑較短的空氣分子B則位於導引坡道較低的一端。葉片組的轉動方向如箭頭所示，與導引坡道下降的方向相同，因此，導引坡道的設置的確有助於導引空氣分子順著葉片組的轉動方向而移動。
請參照圖3A、圖3B所示，其繪示圖2B沿線LL』的剖面圖。如圖3A所示，剖面301所顯示的為一平面螺旋緩降坡道的剖面圖，而所謂的平面螺旋緩降坡道也就是在同一直線LL』上，坡道表面內側的點L與坡道表面外側的點L』等高。如圖3B所示，剖面303所顯示的為一斜面螺旋緩降坡道的剖面圖，而此斜面螺旋緩降坡道在同一直線LL』上的坡道表面外側的點L』是高於坡道表面內側的點L。
請參照圖4，其繪示依照本發明一第一較佳實施例的風扇的剖面圖。如圖4所示，此風扇裝置具有一個葉片組410，一個風扇盒420，以及一個裝設在葉片組410的中心軸413下的馬達415，且馬達415的底部是與風扇盒420的底板423相接，而此底板423亦可被做成為一個可與風扇盒420分離的元件。本發明是將螺旋緩降坡道設於底板423上，而空氣分子A所在的一端，也就是距離出風口路徑較遠的一端，其螺旋緩降坡道的高度為H。而空氣分子B所在的一端，也就是距離出風口路徑較近的一端，其螺旋緩降坡道的高度為h，而H大於h。葉片組所轉動的方向是為逆時針方向，而箭頭所指示的方向為空氣分子移動的方向；然而本發明葉片組所轉動的方向亦可為順時針方向，只要馬達帶動葉片組的轉動方向與螺旋緩降坡道的旋出方向相同即可。如圖4所示，空氣分子A及空氣分子B會被葉片組的轉動所帶動並順著螺旋緩降坡道的下降方向，亦即是逆時針方向而移動至出風口，因此，本發明具有導流的功能，可以減低紊流，降低流阻並增加流量，進而達到減低噪音及增加散熱效率的功效。
請參照圖5所示，其繪示依照本發明一第二較佳實施例的風扇的剖面圖。如圖5所示，此風扇裝置具有一個葉片組510，一個風扇盒520，以及一個裝設在葉片組510的中心軸513下的馬達515。而馬達515的底部是與風扇盒520的底板523相接，此底板523亦可被做成為一個可與風扇盒520分離的元件。請同時參照圖4所示，圖4的風扇裝置與圖5的風扇裝置的差異在於螺旋緩降坡道。請同時參考圖3A、圖3B的剖面301以及303。圖4的螺旋緩降坡道，其剖面和剖面301相同，坡道表面內側及坡道表面外側均等高，因此，圖4的螺旋緩降坡道，即為一平面螺旋緩降坡道。而圖5的螺旋緩降坡道，其剖面和剖面303相同，坡道表面外側較坡道表面內側高，因此，圖5的螺旋緩降坡道，即為一坡道表面外側高的斜面螺旋緩降坡道。由於圖5的螺旋緩降坡道亦具有導引空氣分子的效果，因此，圖5的螺旋緩降坡道亦能減低紊流，降低流阻並增加流量，進而達到減低噪音及增加散熱效率的功效。
由模擬實驗測得，在相同的條件下，使用本發明的具有一導流設計的風扇裝置比使用傳統作法的風扇裝置，其熱阻值約可降0.1，其噪音約可降低1.5-2dBA。此數據是由使用45×45×10(長×寬×高)的風扇裝置，在每分鐘5500轉的速度下測得。而熱阻值＝溫度變化/功率，由於模擬實驗的條件相同，功率均為30瓦特，因此可得一方程式熱阻值差溫度變化/功率將功率為30瓦特帶入，則得溫度變化為3度。換句話說，使用本發明的風扇裝置其散熱效果的確較傳統作法理想。
本發明上述實施例所揭示的具有導流設計的風扇裝置，可以減低紊流，進而減少噪音並增加流量，且能達到較好的散熱效果。
權利要求
1.一種具有導流設計的風扇裝置，裝設於一具有發熱元件的電子系統中，該風扇裝置具有一底板、一葉片組、一馬達及出風口，其特徵在於該風扇裝置包括一導引坡道，該導引坡道位於該底板的表面；該葉片組設置於該導引坡道的上方；該馬達與該葉片組相連接且該馬達帶動該葉片組沿一第一方向轉動。
2.如權利要求1所述的具有導流設計的風扇裝置，其特徵在於該導引坡道為一緩降坡道，其最低處與出風口相鄰。
3.如權利要求2所述的具有導流設計的風扇裝置，其特徵在於該導引坡道為一螺旋狀坡道，其旋出方向與該第一方向相同。
4.如權利要求3所述的具有導流設計的風扇裝置，其特徵在於該導引坡道的坡道表面外側高於該導引坡道的坡道表面內側。
5.如權利要求3所述的具有導流設計的風扇裝置，其特徵在於該導引坡道的坡道表面外側與該導引坡道的坡道表面內側等高。
6.如權利要求1所述的具有導流設計的風扇裝置，其特徵在於該電子系統是一桌上型電腦。
7.如權利要求1所述的具有導流設計的風扇裝置，其特徵在於該電子系統是一筆記型電腦。
8.如權利要求1所述的具有導流設計的風扇裝置，其特徵在於該第一方向為逆時針方向。
9.如權利要求1所述的具有導流設計的風扇裝置，其特徵在於該第一方向為順時針方向。
10.一種具有導流設計的風扇裝置，裝設於一具有發熱元件的電子系統中，且該風扇裝置具有一底板、一葉片組、一馬達及出風口，其特徵在於該風扇裝置包括一螺旋緩降坡道，位於該底板的表面，該螺旋緩降坡道最低處與該出風口相鄰；該葉片組，設置於該螺旋緩降坡道的上方；該馬達與該葉片組相連接且該馬達帶動該葉片組沿一第一方向轉動。
11.如權利要求10所述的具有導流設計的風扇裝置，其特徵在於該螺旋緩降坡道的旋出方向與該第一方向相同。
12.如權利要求10所述的具有導流設計的風扇裝置，其特徵在於該螺旋緩降坡道的坡道表面外側高於該螺旋緩降坡道的坡道表面內側。
13.如權利要求10所述的具有導流設計的風扇裝置，其特徵在於該螺旋緩降坡道的坡道表面外側與該螺旋緩降坡道的坡道表面內側等高。
14.如權利要求10所述的具有導流設計的風扇裝置，其特徵在於該電子系統是一桌上型電腦。
15.如權利要求10所述的具有導流設計的風扇裝置，其特徵在於該電子系統是一筆記型電腦。
16.如權利要求10所述的具有導流設計的風扇裝置，其特徵在於該第一方向為逆時針方向。
17.如權利要求10所述的具有導流設計的風扇裝置，其特徵在於該第一方向為順時針方向。
全文摘要
一種具有導流設計的風扇裝置,裝設於一具有一發熱元件的電子系統中,且該風扇裝置具有一底板,該風扇裝置包括:一導引坡道,該導引坡道位於該底板的表面;一葉片組,該葉片組設置於該導引坡道的上方;一馬達,該馬達與該葉片組相連接且該馬達帶動該葉片組沿一第一方向轉動,本發明可以減低紊流,進而減少噪音並增加流量,且能達到較好的散熱效果。
文檔編號H01L23/467GK1388581SQ01118279
公開日2003年1月1日 申請日期2001年5月25日 優先權日2001年5月25日
發明者陳明智 申請人:宏碁股份有限公司, 緯創資通股份有限公司