專利名稱：散熱裝置及其所使用的扇框結構的制作方法
技術領域：
本發明是有關于一種散熱裝置及其所使用的扇框結構，尤其關于一種軸流式風扇及其扇框結構。
背景技術：
在一般的電子產品(如計算機)當中，由于其內的電子組件在運作時會產生許多的熱，若一直持續處于高溫狀態下，將容易導致電子組件損耗而減短其壽命。因此，為避免電子組件發生故障，一般會設置散熱風扇于其中，以便將內部所產生的熱散逸至外界。
以往的計算機散熱風扇主要包括一扇框11以及一具有復數個葉片的葉輪12，而扇框11的結構多半是以棒狀肋條13來支撐風扇扇框內的基座，如圖1A和圖1B所示。當風扇轉動時，氣流通過葉片的風壓由入風側A的風壓P0轉變為出風側B的風壓P1，即，其風壓變化量為ΔP＝P1-P0，風壓變化量愈大代表風扇的抗阻力愈大，也即散熱的效果愈差。仔細分析肋條的形狀對風扇風壓的影響，會發現肋條的存在會產生風阻。由于風扇旋轉對空氣作功產生氣流，氣流在流經肋條之后，則會因產生擾流而形成氣旋，造成風壓的損失，減低風扇的散熱效能。
因此，如何減除肋條所產生的風阻以及如何加以利用氣流的切線速度以提升風壓則為本發明發展的目的和重點。
本發明鑒于習知技術的缺失，乃經悉心試驗與研究并一本鍥而不舍的精神，終創作出本發明散熱裝置及其所使用的扇框結構。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種散熱風扇及其所使用的扇框結構，其是利用扇框上的靜葉及面積的變化，同時降低軸向及徑向的速度，以大幅提高該風扇的靜壓。
本發明的另一目的在于提供一種散熱裝置及其扇框結構，其可提供低噪音、高風量及高風壓的性能，進而達到更佳的散熱效果。
根據本發明的構想，該散熱裝置包括一扇輪和一扇框結構。該扇輪包括一輪轂及復數個環設于該輪轂周圍的葉片。該扇框結構用以容置該扇輪，其包括一外框；一導流部，形成于該外框的其中一側；以及復數個靜葉，相對于該導流部的位置而設置于該外框之中，用以引導流經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，該導流部位于該扇框結構的入風側或出風側。
較佳地，該導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的導流部位置上。
較佳地，該外框為一正方形、長方形或圓形框架。其材質可為金屬或塑料。
此外，該散熱裝置更包括一基座，由該復數個靜葉或肋條而與該外框相連接。較佳地，該復數個靜葉的其中一端連接于該基座，而其另一自由端朝向該導流部處延伸。或者，該復數個靜葉的其中一端連接于該導流部，而其另一自由端朝向該基座延伸。又或者，該復數個靜葉呈徑向排列且連接于該基座與該外框的內表面之間。此外，該外框、該基座、該導流部和該復數個靜葉可以一體射出成型方式制成。
而該導流部可形成于該外框的入風側或出風側。若該導流部是分別形成于該外框的入風側及出風側，此二導流部也可成鏡像對稱配置。
綜合上面所述，本發明所提供的散熱裝置及其扇框結構是利用扇框上的靜葉及面積的變化，同時降低軸向及徑向的速度，以大幅提高該風扇的靜壓。此外，更可提供低噪音、高風量及高風壓的性能，進而達到更佳的散熱效果。
圖1A為傳統散熱風扇的仰視圖。
圖1B為圖1A的傳統散熱風扇的內部剖面圖。
圖2A為本發明的散熱風扇的一較佳實施例的立體圖。
圖2B為圖2A所示的散熱風扇的剖面圖。
圖3A為圖2A所示的散熱風扇中的扇框結構的立體圖。
圖3B和圖3C為圖3A所示的扇框結構的上視圖及下視圖。
圖4為本發明的散熱風扇中動葉與靜葉排列的示意圖。
圖5為本發明的扇框結構的另一較佳實施例的立體圖。
11扇框12葉輪13肋條25輪轂26葉片21外框22基座231導流部24靜葉232另一導流部251斜面
具體實施例方式
請參閱圖2A和圖2B，其顯示本發明的散熱風扇的第一較佳實施例。該散熱風扇包括一扇輪及一扇框結構。該扇輪包括一輪轂25及復數個環設于該輪轂周圍的葉片26。而該扇框結構部分，則請參閱圖3A至圖3C，其包括一外框21、一基座22、一導流部(或稱導角)231以及復數個靜葉24，其中該復數個靜葉24可連接于該基座22與該外框內導流部23處之間，換言之，該復數個靜葉是呈徑向排列且連接于該基座22與該外框的內表面之間，用以引導流經葉片的氣流及提升該散熱風扇所吹出氣流的靜壓。除此之外，該復數個靜葉也可設計為其中一端只連接于基座，而其另一自由端朝向該導流部23處延伸，反之亦可。
如圖2B所示，除了于該扇框結構的出風側設有導流部231之外，也可于該扇框結構的入風側再形成另一導流部232。分別位于該扇框結構入風側和出風側的兩導流部可呈鏡像對稱配置。此外，沿著出風側往入風側的方向(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。
現在，請參閱圖4，其用以說明本發明的設計原理，其中Va代表軸向方向的速度，Vt代表切線方向的速度，P0為氣流經過扇輪的轉動葉片前的壓力，P1為氣流經過扇輪的轉動葉片后的壓力，P2為氣流經過靜葉后的壓力。根據百努利方程式(BernuliEquation)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而本發明是用靜葉的設計，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，即扇框上的靜葉設計及面積變化，而同時降低軸向及徑向的速度，以大幅提高該風扇的靜壓。當然，為達此目的，本發明中的靜葉高度及導流部深度需有些許限制。較佳地，該導流部的深度h1至少為大于該靜葉高度h2的二分之一。或者，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的變化關系，可達到減少擾流的目的。
該外框、該基座、該導流部和該復數個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、長方形或圓形框架，例如圖5所示的圓形框架，導流部的位置可呈徑向向外擴伸。至于其所用的材料可為塑料或金屬，如鋁框。
綜合上面所述，本發明所提供的散熱裝置及其扇框結構是利用扇框上的靜葉及面積的變化，同時降低軸向及徑向的速度，以大幅提高該風扇的靜壓。此外，更可提供低噪音、高風量及高風壓的性能，進而達到更佳的散熱效果。
所以，本發明得由熟悉本技藝的人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如申請專利范圍所欲保護者。
權利要求
1.一種用于散熱裝置的扇框結構，其特征在于包括一外框；一導流部，至少形成于該外框的其中一側；以及復數個靜葉，相對于該導流部的位置而設置于該外框之中，用以引導氣流。
2.一種散熱裝置，其特征在于包括一扇輪，其包括一輪轂及復數個環設于該輪轂周圍的葉片；以及一扇框結構，用以容置該扇輪，其包括一外框；一導流部，形成于該外框的其中一側；以及復數個靜葉，相對于該導流部的位置而設置于該外框之中，用以引導流經葉片的氣流及提升該散熱裝置所吹出氣流的靜壓。
3.如權利要求2所述的散熱裝置，其特征在于該輪轂的外徑由該輪轂的一端至另一端逐漸縮減。
4.如權利要求2所述的散熱裝置，其特征在于該導流部位于該扇框結構的入風側或出風側。
5.如權利要求2所述的散熱裝置，其特征在于該導流部的深度大于該靜葉高度的二分之一。
6.如權利要求2所述的散熱裝置，其特征在于該靜葉的高度大于該外框的厚度的五分之一。
7.如權利要求2所述的散熱裝置，其特征在于該靜葉配置于該外框內的導流部位置上。
8.如權利要求2所述的散熱裝置，其特征在于該外框為一正方形、長方形或圓形框架，或為一金屬框或塑料框。
9.如權利要求2所述的散熱裝置，其特征在于其包括一基座，由該復數個靜葉或肋條而與該外框相連接。
10.如權利要求9所述的散熱裝置，其特征在于該復數個靜葉的其中一端連接于該基座或該導流部，而其另一自由端朝向該導流部處或該基座延伸。
11.如權利要求9所述的散熱裝置，其特征在于該復數個靜葉呈徑向排列且連接于該基座與該外框的內表面之間。
12.如權利要求9所述的散熱裝置，其特征在于該外框、該基座、該導流部和該復數個靜葉是一體射出成型。
13.如權利要求2所述的散熱裝置，其特征在于該導流部分別形成于該外框的入風側和出風側。
14.如權利要求13所述的散熱裝置，其特征在于于該外框的入風側和出風側的該導流部成鏡像對稱配置。
全文摘要
本發明提出一種散熱裝置及其所使用扇框結構。該散熱裝置包括一扇輪以及一扇框結構。該扇輪包括一輪轂及復數個環設于該輪轂周圍的葉片。而該扇框結構包括一外框；一導流部，形成于該外框的其中一側；以及復數個靜葉，對應于該導流部的位置而設置于該外框之中，用以引導流經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F04D29/00GK1568137SQ0314298
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月11日 優先權日2003年6月11日
發明者張楯成, 林國正, 黃文喜 申請人:臺達電子工業股份有限公司