氣流產生裝置及散熱裝置的製作方法
2023-04-26 04:48:41 1
專利名稱：氣流產生裝置及散熱裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及橫流式風扇組，特別是關於一種徑向入風及出風的氣流產生裝置。
背景技術：
參閱圖1所示，離心式風扇組件由位於風扇軸向的入風口 1進風，由位於風扇徑向 的出風口 2出風。因此離心式風扇組件容置於電子產品的內部時，電子產品內部必須在離 心式風扇組件的軸向入風口 1之外預留離心式風扇組件的進風間隙。若電子產品內部在離 心式風扇組件的軸向入風口 1之外無法提供足夠的離心式風扇組件進風間隙時，將致使離 心式風扇的出風量銳減。因此目前的離心式風扇組件有離心式風扇組件的軸向入風口 1之 外預留進風間隙的限制，因此增加了電子產品的厚度。對於需要同時對多個熱源進行散熱的場合中，雖可透過多個導熱管3及多個導熱 塊4導引熱源產生的熱量至單一大型散熱鰭片組5或多個小型散熱鰭片組5。若設置散熱 鰭片組5於位於離心式風扇組件的軸向入風口 1，將直接加大離心式風扇組件的厚度，致使 離心式風扇組件無法與散熱鰭片組5同時被放入薄型電子裝置中，因此散熱鰭片組5隻能 設置於位於風扇徑向的出風口 2。然而，氣流通過大型散熱鰭片組5或多個小型散熱鰭片 組5時，路徑的增加將導致鰭片表面的邊界層(Boundary Layer)厚度加大，而大幅地增加 氣流通過大型散熱鰭片組5或多個小型散熱鰭片組5的流場阻力，導致離心式風扇組件的 出風量銳減。
發明內容
為了解決現有技術中，離心式風扇組件的設置空間風扇組厚度無法進一步縮小， 且出風量容易受到散熱鰭片組影響的問題，本發明提出一種氣流產生裝置，可縮小其厚度， 並降低散熱鰭片組對出風量的影響。本發明的氣流產生裝置包括一風扇及一殼體。風扇具有一馬達及一葉輪，且葉輪 的厚度小於葉輪的直徑。殼體具有一出風口及一大於出風口的入風口，入風口及出風口提 供氣流沿風扇的徑向由入風口流向出風口，且葉輪容置於殼體內。在殼體上沿風扇的徑向 分別定義一阻流段側牆及一漸縮段側牆，阻流段側牆沿該葉輪轉動方向由出風口延伸至該 入風口，漸縮段側牆沿該葉輪轉動方向由該入風口延伸至該出風口。阻流段側牆與漸縮段 側牆分別具有一弧形區段，弧形區段的曲率中心主要地位於葉輪上，且漸縮段側牆分接於 入風口及出風口的二端相隔一鈍角。前述的鈍角使自入風口進入殼體的氣流，被偏轉一適 當角度後以相對較高的流速通過出風口離開殼體，從而提升出風量。本發明的殼體的出風口及入風口對應於風扇的徑向，且位於同一平面，不需開設 對應風扇軸向的通孔。因此，在設置氣流產生裝置時，不需要於殼體之外預留供空氣流通的 間隙。此外，出風口及入風口皆可設置一對應的散熱鰭片組，增加熱交換表面積，同時避免 重迭設置散熱鰭片組所產生的高流阻，藉以提升散熱效能。
為讓本發明的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，以下結合附圖對本發明的具 體實施方式作詳細說明，其中圖1為公知技術中，離心式風扇組的上視圖。
圖2為本發明第--實施例的分解圖。
圖3為本發明第--實施例的立體圖。
圖4為本發明第--實施例的剖視圖。
圖5為本發明第二二實施例的分解圖。
圖6為本發明第二二實施例的立體圖。
具體實施例方式請參閱圖2及圖3所示，為本發明第一實施例所揭露的一種氣流產生裝置100，包 括一風扇110及一殼體120。參閱圖2所示，風扇110具有一馬達111及一葉輪112。葉輪112具有一轂部 112a(Hub)及多個扇葉112b，各扇葉112b直接或間接地連接於轂部112a的外周面。馬達 111設置於轂部112a中，馬達111包括固設於轂部112a的磁鐵及設置於殼體120的轉軸、 線圈，用以驅動該轂部112a沿著一軸向X，使葉輪112轉動。同時參閱圖4所示，於轉動的葉輪112中，扇葉112b於該轂部112a之外移動以帶 動氣流。該葉輪112於旋轉時通過的區域邊緣，可定義一圓周線C，且該軸向X通過圓周線 C的圓心。圖4是以一虛線圓表示該圓周線C，而風扇葉輪112是位於該圓周線C環繞的區 域。其中，轂部112a的厚度或扇葉112b的高度，均小於圓周線C的直徑，亦即葉輪112厚 度小於葉輪112的直徑。參閱圖2、圖3、及圖4所示，殼體120具有一出風口 120a及一入風口 120b。出風 口 120a大於入風口 120b。於實施本發明一個或多個實施例時，入風口 120b末端截面積及 出風口 120a末端截面積的比例在1. 5比1至2. 5比1之間為最佳比例。前述的風扇110 的葉輪112容置於殼體120內，且馬達111連接風扇110的葉輪112與殼體120，藉以驅動 葉輪112轉動而帶動氣流。出風口 120a及入風口 120b提供風扇110所帶動的氣流沿風扇 110的徑向，由入風口 120b流向出風口 120a。參閱圖2及圖4所示，殼體120的實體結構包括沿風扇徑向分別定義的一阻流段 側牆121及一漸縮段側牆122。阻流段側牆121沿葉輪112的轉動方向，由出風口 120a延 伸至入風口 120b。阻流段側牆121具有一弧形區段，弧形區段的曲率中心主要地位於葉輪 112上，且弧形區段的輪廓配合葉輪112設置，使葉輪112的扇葉112b貼近但不接觸該弧形 區段。漸縮段側牆122沿葉輪112轉動方向，由入風口 120b延伸至出風口 120a。漸縮段側 牆122也具有一弧形區段，弧形區段的曲率中心主要地位於葉輪112上。漸縮段側牆122 的弧形區段與葉輪112保持一間隔距離，以形成一供氣流通過的氣流通道。其中，風扇110 旋轉時，於阻流段側牆121及轂部112a之間的扇葉112b，由入風口 120b朝向出風口 120a 移動。參閱圖4所示，當氣流受到風扇110帶動，由入風口 120b進入殼體120中，氣流主 要經由葉輪112的旋轉後由出風口 120a離開殼體120。同時通過阻流段側牆121及風扇110之間的氣流量亦被減少，使氣流大體上由入風口 120b進入殼體120，而由出風口 120a 離開殼體120。參閱圖2及圖4所示，於漸縮段側牆122分接於入風口 120b及出風口 120a的二 端定義二條切線Li，L2，二條切線Li，L2之間具備一大於90度的鈍角A，亦即漸縮段側牆 122分接於入風口 120b及出風口 120a的二端相隔鈍角A。此一鈍角A實際大於90度而小 於145度。參閱圖2及圖4所示，殼體120更包括一入口段導引側牆123及一出口段導引側 牆124，直線地延伸於該漸縮段側牆的二端。入口段導引側牆123及出口段導引側牆124直 線地延伸於漸縮段側牆122的二端，且分別平行於切線L1，L2，使入口段導引側牆123及出 口段導引側牆124之間同樣具備鈍角A。漸縮段側牆122分接於入風口 120b及出風口 120a的二端之間相隔的鈍角A，使 入風口 120b的入風方向及出風口 120a的入風方向的夾角亦為鈍角A。此一鈍角A，使氣流 由入風口 120b被吸入殼體120後，偏轉一定角度後再直線朝向出風口 120a離開殼體120。 入口段導引側牆123及出口段導引側牆124進一步延伸殼體120導引氣流的範圍，加強對 氣流的導引效果。漸縮段側牆122所導引的氣流，其流動方向被適度的偏轉，增加風扇110對氣流作 用，並使得氣流直接沿著切線方向離開風扇110而維持最大風速，加大出風口 120a的氣流 流速及總流量。本發明第一實施例更包括一輔助出風側牆125，延伸於阻流段側牆121，且輔助出 風側牆125是對應於出風口 120a，而相對於出口段導引側牆124。輔助出風側牆125及出 口段導引側牆124之間距沿著氣流的流動方向漸擴，藉以導引由不同位置脫離風扇110的 氣流，使氣流在脫離風扇110之後儘可能地直線前進，而維持最大風速。如前所述，殼體120的作用在於使氣流由入風口 120b被吸入後，偏轉一定角度後 再被通過出風口 120a離開殼體120。殼體120並不必然需要具備入口段導引側牆123及出 口段導引側牆124。於本發明第一實施例中，該出風口 120a及該入風口 120b對應於風扇110的徑向， 且位於同一平面。因此殼體120不需具備對應風扇110軸向的通孔。因此，在設置氣流產 生裝置100時，不需要於殼體120的頂面或底面外預留供空氣流通的間隙。因此，殼體120 透過徑向入風及出風，減少設置該氣流產生裝置100的電子裝置的厚度。同時，本發明透過 漸縮段側牆122的設置提升出風量，亦可有效地降低氣流產生裝置100的厚度。參閱圖5及圖6所示，為本發明第二實施例所揭露的一種散熱裝置，包括如第一實 施例所示的氣流產生裝置100、一第一散熱鰭片組211、一第二散熱鰭片組212、一第一導熱 管221、一第二導熱管222、一第一導熱塊231、及一第二導熱塊232。第一散熱鰭片組211設置於出風口 120a，被通過出風口 120a的氣流冷卻。第二散 熱鰭片組212設置於入風口 120b，被通過入風口 120b的氣流冷卻。第一導熱管221的一端與第一散熱鰭片組211相接，第一導熱塊231與第一導熱 管221的另一端相接。第二導熱管222的一端與第二散熱鰭片組212相接，第二導熱塊232 與第二導熱管222的另一端相接。第一導熱塊231及第二導熱塊232分別設置於不同熱源(或同時設置於同一熱源)，用以吸熱並透過第一導熱管221、第二導熱管222傳導熱量至第一散熱鰭片組211、第 二散熱鰭片組212。該出風口 120a及該入風口 120b皆對應於風扇110的徑向，因此該出風 口 120a及該入風口 120b皆可設置一對應的散熱鰭片組。相反地，於離心式風扇組中，入風 口位於其殼體的頂面，受限於厚度的要求，離心式風扇組的入風口並無法設置散熱鰭片組， 否則將大幅增加離心式風扇組的厚度。第二實施例的第一散熱鰭片組211、第二散熱鰭片 組212增加熱交換表面積，因此可有效地分散第一導熱塊231及第二導熱塊232所吸收的 熱量。同時第一散熱鰭片組211、第二散熱鰭片組212分別設置於該出風口 120a及該入風 口 120b，避免在同一風口重迭設置散熱鰭片組所產生的高流阻，藉以提升散熱效能。
雖然本發明已以較佳實施例揭示如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域技 術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的修改和完善，因此本發明的保護範 圍當以權利要求書所界定的為準。
權利要求
1.一種氣流產生裝置，其特徵在於，包括一風扇，具有一馬達及一葉輪，該葉輪厚度小於該葉輪的直徑；及一殼體，具有一出風口及一大於該出風口的入風口，該入風口及該出風口提供氣流沿 該風扇的徑向由該入風口流向該出風口，且該葉輪容置於該殼體內；其中，在該殼體上沿該風扇的徑向分別定義一阻流段側牆及一漸縮段側牆，該阻流段 側牆沿該葉輪轉動方向由該出風口延伸至該入風口，該漸縮段側牆沿該葉輪轉動方向由該 入風口延伸至該出風口，該阻流段側牆與該漸縮段側牆分別具有一弧形區段，該弧形區段 的曲率中心主要地位於該葉輪上，且該漸縮段側牆分接於該入風口及該出風口的二端相隔 一鈍角。
2.如權利要求1所述的氣流產生裝置，其特徵在於，該鈍角小於145度。
3.如權利要求1所述的氣流產生裝置，其特徵在於，該殼體包括一入口段導引側牆及 一出口段導引側牆，直線地延伸於該漸縮段側牆的二端。
4.如權利要求3所述的氣流產生裝置，其特徵在於，該殼體包括一輔助出風側牆，延伸 於該阻流段側牆，且該輔助出風側牆是對應於出風口並相對於該出口段導引側牆。
5.如權利要求4所述的氣流產生裝置，其特徵在於，該輔助出風側牆及出口段導引側 牆的間距沿著氣流的流動方向漸擴。
6.如權利要求1所述的氣流產生裝置，其特徵在於，該入風口末端截面積及該出風口 末端截面積的比例為1. 5比1至2. 5比1。
7.一種散熱裝置，其特徵在於，包括一風扇，具有一馬達及一葉輪，該葉輪厚度小於該葉輪的直徑；一殼體，具有一出風口及一大於該出風口的入風口，該出風口及該入風口提供氣流沿 該風扇的徑向由該入風口流向該出風口，且該葉輪容置於該殼體內；其中，在該殼體上沿該 風扇的徑向分別定義一阻流段側牆及一漸縮段側牆，該阻流段側牆沿該葉輪轉動方向由該 入風口延伸至該出風口，該阻流段側牆與該漸縮段側牆分別具有一弧形區段，該弧形區段 的曲率中心主要地位於該葉輪上，且該漸縮段側牆分接於該入風口及該出風口的兩端相隔 一鈍角；一第一散熱鰭片組，設置於該出風口 ；及一第二散熱鰭片組，設置於該入風口。
8.如權利要求7所述的散熱裝置，其特徵在於，還包括一第一導熱管及一第二導熱管， 該第一導熱管的一端與該第一散熱鰭片組相接，該第二導熱管與該第二散熱鰭片組相接。
9.如權利要求8所述的散熱裝置，其特徵在於，還包括一第一導熱塊及一第二導熱塊， 該第一導熱塊與該第一導熱管的另一端相接，該第二導熱塊與該第二導入管的另一端相 接。
10.如權利要求7所述的散熱裝置，其特徵在於，該鈍角小於145度。
11.如權利要求7所述的散熱裝置，其特徵在於，該殼體包括一入口段導引側牆及一出 口段導引側牆，直線地延伸於該漸縮段側牆的二端。
12.如權利要求11所述的散熱裝置，其特徵在於，該殼體包括一輔助出風側牆，延伸於 該阻流段側牆，且該輔助出風側牆系對應於出風口並相對於該出口段導引側牆。
13.如權利要求12所述的散熱裝置，其特徵在於，該輔助出風側牆及出口段導引側牆的間距沿著氣流的流動方向漸擴。
14.如權利要求7所述的散熱裝置，其特徵在於，該入風口末端截面積及該出風口末端 截面積的比例為1. 5比1至2. 5比1。
全文摘要
本發明揭示一種氣流產生裝置及散熱裝置。此氣流產生裝置，包括一風扇及一殼體。風扇具有一馬達及一葉輪，葉輪厚度小於葉輪的直徑。殼體具有一出風口及一入風口，且葉輪容置於殼體內。殼體具有一阻流段側牆及一漸縮段側牆。阻流段側牆沿葉輪轉動方向由出風口延伸至入風口，漸縮段側牆沿葉輪轉動方向由入風口延伸至出風口。阻流段側牆及漸縮段側牆分別具有一弧形區段，各弧形區段的曲率中心主要地位於葉輪上。漸縮段側牆分接於入風口及出風口的二端相隔一鈍角。漸縮段側牆用以使自入風口進入殼體的氣流，被偏轉一適當角度後以相對較高的流速通過出風口離開殼體，從而提升出風量。
文檔編號H05K7/20GK101994708SQ20091017042
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月17日 優先權日2009年8月17日
發明者吳啟榮 申請人:神基科技股份有限公司