專利名稱：風扇模組和包括其的電子設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種風扇模組和包括該風扇模組的電子設備，更具體地，涉及一種可提高風量的風扇模組以及包括該風扇模組的筆記本計算機。
背景技術：
諸如筆記本計算機等的電子設備在不斷提高其性能的同時，亦朝向輕薄化方向發(fā)展。性能的提高通常伴隨著功耗的增大，而輕薄化趨勢又帶來緊湊密閉的設備空間。雙重擠壓之下，電子設備的散熱問題變得日益突出。如何在有限的空間里盡可能多地為系統(tǒng)提供散熱所需的風量，成為當前筆記本計算機等電子產品散熱模組設計的難點。輕薄型筆記本計算機等電子產品的散熱和噪聲問題成為眾多產品的短板，常常為用戶所抱怨。圖I示出筆記本計算機采用的常規(guī)風扇模組，即離心風扇10。如圖I所示，常規(guī)離心風扇10可包括殼體I和設置于殼體I中的扇芯。殼體I可以包括進風口 3和出風口 5，扇芯可以包括可繞軸旋轉的轂4以及從轂4伸出的多個扇葉6。扇葉6夾置在殼體I的上蓋和下蓋之間，轂4和扇葉6可以一起旋轉以產生散熱氣流。在現(xiàn)有技術中，通常從以下三個方面來提高風量對離心風扇的葉片形狀進行優(yōu)化設計；對離心風扇的渦殼形狀進行優(yōu)化設計；以及優(yōu)化扇葉與渦殼之間的配合。然而，這些方法始終局限于傳統(tǒng)的上蓋/扇葉/下蓋三明治結構，受到風扇總高的限制，無法行之有效地提高扇葉高度，性能提升有限。決定風扇風量的重要因素包括扇葉高度和大小。對于輕薄型筆記本計算機而言，如何在有限的高度內，提高風扇的性能，目前缺乏有效的辦法，這也使得產品設計受到極大的局限。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種風扇模組，其可以在不增加風扇總體高度的情況下，提聞風量。本發(fā)明的另一目的在于提供一種風扇模組，其可以在保持風量的情況下，降低風
扇噪聲。本發(fā)明的又一目的在于提供一種風扇模組，其可以在保持風量且不增大噪聲的同時，降低風扇模組的總體高度，從而為系統(tǒng)設計提供更大的空間。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種風扇模組可包括殼體，包括基板；上蓋，設置得面對該基板且具有第一進氣口 ；以及側壁，連接該上蓋和該基板，該側壁上設置有出風口 ；轂，與所述第一進氣口對應地且可樞轉地安裝于該基板上；以及葉輪組件，連接到該轂從而與所述轂一起旋轉以產生氣流，其中該葉輪組件的高度可與所述基板的上沿和所述上蓋的上沿之間的距離基本相同，且其中該葉輪組件的直徑可與所述第一進風口的直徑基本相同。在一示范性實施例中，該葉輪組件的上沿可與該上蓋的上沿基本共面。在一示范性實施例中，該葉輪組件可包括多個扇葉，從該轂的外周表面向外延伸。在一示范性實施例中，該葉輪組件還可包括密封環(huán)，設置在所述多個扇葉的外側的上邊緣處以連接所述多個扇葉。在一示范性實施例中，該密封環(huán)的外徑可與該第一進風口的直徑基本相同。在一示范性實施例中，該密封環(huán)的上沿與該上蓋的上沿可以基本共面。在一示范性實施例中，該密封環(huán)的外徑與該第一進風口的直徑可以基本相同。在一示范性實施例中，該密封環(huán)的下表面的外側具有一向下突出的突起部分，該突起部分的表面隨著離密封環(huán)中心的距離的增大而逐漸向下傾斜。 在一示范性實施例中，在高度方向上，所述密封環(huán)與所述上蓋之間沒有間隙。在一示范性實施例中，所述基板可包括第二進氣口，設置得與所述上蓋的第一進氣口對應；以及支承元件，設置于所述基板的第二進氣口處以用于可樞轉地安裝所述轂。在一示范性實施例中，所述風扇模組還可包括轉矩產生裝置，設置于所述轂中以用于產生使所述轂旋轉的轉矩；以及轉速調節(jié)裝置，電連接到所述轉矩產生裝置以用于調節(jié)所述轂的轉速。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種風扇模組可包括殼體，包括基板；上蓋，設置得面對該基板且具有第一進氣口 ；以及側壁，連接該上蓋和該基板，該側壁上設置有出風口 ；轂，與所述第一進氣口對應地且可樞轉地安裝于該基板上；以及葉輪組件，連接到該轂從而與所述轂一起旋轉以產生氣流，其中該葉輪組件的直徑可與所述第一進風口的直徑基本相同，且該葉輪組件的上沿可與所述上蓋的上沿基本平齊。在一示范性實施例中，所述葉輪組件可包括多個扇葉，從所述轂的外周表面向外延伸。在一示范性實施例中，所述葉輪組件還可包括密封環(huán)，設置在所述多個扇葉的與所述轂相反的一端的上邊緣處以連接所述多個扇葉。在一示范性實施例中，該密封環(huán)的外徑可與該第一進風口的直徑基本相同。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種電子設備可包括機殼；以及安裝于該機殼內的風扇模組，該風扇模組可包括殼體，包括基板；上蓋，設置得面對該基板且具有第一進氣口 ；以及側壁，連接該上蓋和該基板，該側壁上設置有出風口 ；轂，與所述第一進氣口對應地且可樞轉地安裝于該基板上；以及葉輪組件，連接到該轂從而與所述轂一起旋轉以產生氣流，其中該葉輪組件的高度與所述基板的上沿和所述上蓋的上沿之間的距離基本相同，且其中該葉輪組件的直徑與所述第一進風口的直徑基本相同。在一示范性實施例中，該電子設備可以是筆記本計算機和平板式計算機中的一種。在一示范性實施例中，該葉輪組件的上沿可以與該上蓋的上沿基本平齊。在一示范性實施例中，該葉輪組件可包括多個扇葉，從該轂的外周表面向外延伸；以及密封環(huán)，設置在所述多個扇葉的與所述轂相反的一端的上邊緣處以連接所述多個扇葉，其主動該密封環(huán)的外徑與該第一進風口的直徑基本相同。本發(fā)明的風扇模組能在有限的風扇總體高度內提高扇葉的高度，從而增大風量，或者在保持風量的同時降低轉速，從而降低噪聲。又或者，本發(fā)明的風扇模組能降低風扇的總體高度而保持風量，且不增大風扇噪聲，從而為包括該風扇模組的電子設備的設計提供更大的空間。


通過參照附圖詳細描述示范性實施例，本發(fā)明的以上和其他特征和優(yōu)點將變得更加明顯，附圖中圖I示出常規(guī)的風扇模組；圖2示出根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的風扇模組；圖3示出圖2所示的風扇模組中包括的一部件；圖4A和圖4B分別示出常規(guī)風扇模組的側面剖視圖和根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的風扇模組的側面剖視圖； 圖5示意性示出根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的風扇模組內的氣流；圖6是曲線圖，示出常規(guī)風扇模組與根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的風扇模組的效果對比。
具體實施例方式下面將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的示范性實施例。圖2示出根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的風扇模組，即離心風扇100，圖3示出圖2所示的離心風扇100所包括的一部件。如圖2所示，離心風扇100可包括殼體。具體而言，殼體可包括基板11、上蓋12以及側壁13?；?1和上蓋12彼此面對地設置且彼此間隔開一預定距離，該距離可基本決定離心風扇100的總體高度。側壁13將基板11與上蓋12彼此連接在一起，從而殼體可以
定義一空腔。上蓋12可以具有第一進風口 14，第一進風口 14優(yōu)選具有例如圓形。側壁13上可設置有出風口 15。這樣，即可形成完整的風道。氣流從第一進風口 14進入殼體內部，然后通過出風口 15排出到殼體之外。可選但并非必需地，基板11還可包括與第一進風口 14對應的第二進風口(未示出)。第二進風口優(yōu)選地可以與第一進風口 14同軸設置，且第二進風口的直徑可以不同于例如小于第一進風口 14。當包括第二進風口時，基板11還可包括安裝于第二進風口處的支承部件(未示出)以用于安裝轂20。殼體11、12和13可利用導熱材料例如諸如鋁合金的金屬形成。轂20可以對應于第一進風口 14可旋轉地安裝到基板11上。優(yōu)選地，轂20的旋轉軸線可以與第一進風口 14的圓心重合。轂20內可安裝有轉矩產生裝置(未示出)以產生使轂20旋轉的轉矩。例如，轉矩產生裝置可包括固定到基板11上的定子以及樞接到定子上的轉子，轉子固定到轂20。轉矩產生裝置的結構為本領域技術人員所熟知，此處不再贅述。此外，在本發(fā)明一示范性實施例中，離心風扇100還可以包括一轉速調節(jié)裝置(未示出)。轉速調節(jié)裝置可以設置在風扇模組的殼體之外且電連接到轉矩產生裝置以用于調節(jié)轂20的轉速。轉速調節(jié)裝置可以是例如手動調節(jié)旋鈕，或者是例如轉速調節(jié)芯片，轉速調節(jié)芯片可以根據(jù)所檢測的溫度來自動調節(jié)轂20的轉速，進而調節(jié)風量。同樣，轉矩產生裝置的構造為本領域技術人員所熟知，此處亦不再贅述。葉輪組件30可以包括從轂20的外周表面向外伸出的多個扇葉31 (見圖3)。從而，扇葉31可以與轂20 —起旋轉以產生散熱氣流。扇葉31的數(shù)量和葉片形狀可被優(yōu)化以
提聞風量。在本發(fā)明一示范性實施例中，可選但非限制性地，葉輪組件30還可以包括密封環(huán)32(見圖3)。密封環(huán)32可以設置在所述多個扇葉31的與轂20相反的一端的上邊緣處以連接所述多個扇葉31。圖3詳細示出轂20、多個扇葉31和密封環(huán)32所構成的部件。轂20、多個扇葉31和密封環(huán)32可以一體形成，或者單獨形成然后粘合到一起。轂20、多個扇葉31和密封環(huán)32可由輕質材料例如塑料形成。在本發(fā)明一示范性實施例中，不同于常規(guī)的三明治結構，上蓋12的第一進風口 14的直徑可以增大從而與葉輪組件30的直徑基本相同。也就是說，葉輪組件30可以不夾在上蓋12與基板11之間。這可以從附圖4A和4B的剖視圖更好地看出。圖4A示出常規(guī)風扇模組的側視圖，圖4B是根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的風扇模組的側視圖。如圖I和4A所示，在常規(guī)離心風扇10中，由于扇葉6夾在殼體I的基板與上蓋之間，所以在垂直方向上，扇葉6的上沿與殼體I的上蓋之間留有間隙G1，扇葉6的下沿與殼體I的基板之間留有間隙G2，從而保證扇葉6能正常旋轉。然而，在本發(fā)明中，如圖2和4B所示，由于葉輪組件30可以不夾在上蓋12與基板11之間，所以在垂直方向(即轂20的旋轉軸方向)上，葉輪組件30的上沿與上蓋12之間不需要常規(guī)離心風扇中那樣的間隙G1。換言之，葉輪組件30的上沿可以進一步向上擴展，例如可以延伸到與上蓋12的上沿基本平齊，從而葉輪組件30的高度可以與從基板11的上沿到上蓋12的上沿之間的距離基本相同。可以理解，在本發(fā)明中，葉輪組件30的下沿與基板11的上表面之間亦尚余一間隙G2以保證葉輪組件30的正常旋轉，但是該間隙G2盡可能地小。換言之，本發(fā)明無意提高葉輪組件30的下沿的高度，而是將葉輪組件30的上沿的高度提高到與上蓋12的上沿基本平齊的水平。所以，雖然尚有一間隙G2在葉輪組件30的下沿與基板11的上表面之間，但是與圖I和4A所示的現(xiàn)有技術相比，葉輪組件30的上沿可提高到與殼體的上蓋12的上沿基本平齊的水平。因此，與現(xiàn)有技術相比，可以認為葉輪組件30的高度增大到與從基板11的上沿到上蓋12的上沿之間的距離“基本相同”的水平。如上所述，葉輪組件30的高度可以增大。具體而言，如圖2和4B所示，扇葉31的上沿可向上延伸，使得扇葉31上的密封環(huán)32的上表面可以與上蓋12的上表面基本共面。在另一示范性實施例中，葉輪組件30可以不包括密封環(huán)32，此時扇葉31的上沿可以延伸到與上蓋12的上沿基本平齊?？紤]到不增加風扇模組的總體高度，葉輪組件30可以不延伸地超過上蓋12的上沿。圖4B中示出轂20的上表面高于上蓋12和密封環(huán)32的上表面，但是這樣加大了整個風扇模組的高度。本領域技術人員可以理解，本發(fā)明不限于此。例如，作為一個優(yōu)選的實施例，轂20的上表面可以形成得與上蓋12的上表面基本共面，或者比上蓋12的上表面更低，從而不會因為轂20而增大風扇模組的總體高度，以實現(xiàn)更輕薄的設計。參照圖2和圖4B可以理解，當轂20的上表面形成得與上蓋12的上表面基本共面或比之更低時，這并不會影響葉輪組件30和殼體的設計，即不會影響本發(fā)明的實施。參照圖4A和4B，在風扇模組的總體高度保持不變的情況下(即圖4B中轂20的上表面與上蓋12的上表面共面或比上蓋12的上表面更低)，根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的風扇模組的葉輪組件30可以具有更大的高度。通常，扇葉高度的增大能達到I. 5-2_，從而起到大幅提高風量的作用。以5_高的離心風扇為例，扇葉高度的增大達到約30%，從而在保持轉速和噪聲不變的情況下，風量可增加約30%。如前所述，葉輪組件30的直徑可以與第一進風口 14的直徑基本相同。當葉輪組件30包括密封環(huán)32時，密封環(huán)32的外徑可以與第一進風口 14的直徑基本相同。應理解，葉輪組件30的外沿與第一進風口 14的圓周之間有一間隙G3(見圖4B)以保證葉輪組件30的正常旋轉，但是該間隙G3盡可能地小從而不顯著影響氣流的密閉性，而且使葉輪組件30能盡可能地大。因此，葉輪組件30的直徑可以視為與第一進風口 14的直徑基本相同。在本發(fā)明一示范性實施例中，由于第一進風口 14的直徑增大，所以能增大葉輪組件30的高度。優(yōu)選地，葉輪組件30包括如前所述的密封環(huán)32，密封環(huán)32可以在旋轉時與上蓋12配合以保證氣流的密閉性，從而提高風量。密封環(huán)32的寬度可以不同地調節(jié)。此 夕卜，由于密封環(huán)32在多個扇葉31的遠端將扇葉31彼此連接，所以密封環(huán)32可以減小扇葉31的末梢的振動，從而顯著地降低噪聲?？梢岳斫猓芊猸h(huán)32的厚度可以與上蓋12基本相同。密封環(huán)32的上表面可以與上蓋12的上表面基本共面。在垂直方向上，密封環(huán)32與上蓋12之間可以沒有間隙，從而保證氣流的密閉性。根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例，如圖4B所示，可選但不是必須地，密封環(huán)32的下表面的外側可以具有一向下突出的突起部分。優(yōu)選地，突出部分的表面隨著離密封環(huán)中心的距離的增大而逐漸向下傾斜，即向下彎曲，這能在圖5中更好地看出。如圖5所示，當扇葉扇動空氣向外流動時，由于密封環(huán)32的外邊緣處的向下突起，氣流不會通過密封環(huán)32與上蓋12之間的間隙3流到殼體外部。從而，密封環(huán)32的該結構有助于確保氣流的密閉性，從而提聞風量。圖6是曲線圖，示出常規(guī)風扇模組與根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的風扇模組的性能測試對比。常規(guī)風扇模組和根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的風扇模組均具有6mm的總體高度。在相同的轉速條件下分別對其進行風壓和風量的測量，結果示于圖6。如圖6所示，與常規(guī)風扇模組相比，根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例的風扇模組的風量提高了約28%，風壓提高了約44%。如上所述，根據(jù)本發(fā)明一示范性實施例，在不增大風扇模組的總體高度的情況下，通過增大第一進風口 14的直徑并增大葉輪組件的高度，能夠顯著得增加風量而無需提高轉速，也不會產生轉速提高導致的噪聲增大。此外，在維持風量的情況下，本發(fā)明的風扇模組能適當降低扇葉的轉速，從而顯著減小噪聲。在本發(fā)明又一示范性實施例中，通過在扇葉31的末梢設置密封環(huán)32，還可以減小扇葉31的振動，從而顯著降低噪聲。在本發(fā)明又一示范性實施例中，在維持風量且不增大噪聲的情況下，可以適當減小風扇模組的總體高度，從而為諸如筆記本計算機的電子設備的輕薄化設計提供更大的靈活度。此外，本發(fā)明一示范性實施例還提供一種電子設備(未示出)，該電子設備可包括上述風扇模組中的至少一種。該電子設備可包括機殼，一個或多個風扇模組可設置在電子設備的機殼中。風扇模組的高度可以與電子設備的機殼定義的空腔高度相適應，或者設置于電子設備的機殼內的一緊湊空間中。機殼還可包括一個或多個通風口。例如，以筆記本計算機為例，筆記本計算機的底座機殼的底表面上可以有一進氣口，風扇模組在底座機殼內設置得使風扇模組的第一進氣口與底座機殼的進氣口對應?？諝饪赏ㄟ^底座機殼的底表面上的進氣口進入機殼，進而進入到風扇模組的第一進風口 14，然后從風扇模組的側壁上的出風口 15排出，經過底座機殼內的導流路徑，然后從底座機殼的側壁上的另一通風口排出到電子設備外。在空氣的循環(huán)過程中，帶走電子設備產生的熱量。本發(fā)明的風扇模組還可以與其他散熱元件諸如散熱鰭片、熱管等組合使用，從而提高散熱效果。所述電子設備可以是但不限于筆記本計算機、平板計算機等。本領域技術人員可以理解，本發(fā)明的風扇模組還可以應用到其他電子設備例如平板顯示器，諸如液晶顯示器、有機發(fā)光二極管顯示器、等離子體顯示面板等。此外，本領域技術人員可以理解，本發(fā)明的風扇模組不僅可以如上面示例的那樣應用于電子設備中以用于散熱，而且還可以應用于電子設備中以用于導流，即引導空氣或 其他流體沿特定方向流動，或者還可以用于其他方面的目的。雖然上面參照附圖描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是本領域技術人員應理解，可以在形式和細節(jié)上進行各種變化而不背離本發(fā)明的思想和范圍。因此，所公開的實施方式應被視為示范性而非限制性的，本發(fā)明的范圍僅由所附權利要求及其等價物定義。
權利要求
1.一種風扇模組，包括 殼體，包括 基板； 上蓋，設置得面對所述基板且具有第一進氣口 ；以及 側壁，連接所述上蓋和所述基板，所述側壁上設置有出風口 ； 轂，與所述第一進氣口對應地且樞轉地安裝于所述基板上；以及 葉輪組件，連接到所述轂從而與所述轂一起旋轉以產生氣流， 其中所述葉輪組件的高度與所述基板的上沿和所述上蓋的上沿之間的距離基本相同，且 其中所述葉輪組件的直徑與所述第一進風口的直徑基本相同。
2.如權利要求I所述的風扇模組，其中所述葉輪組件的上沿與所述上蓋的上沿基本共面。
3.如權利要求I所述的風扇模組，其中所述葉輪組件包括 多個扇葉，從所述轂的外周表面向外延伸。
4.如權利要求3所述的風扇模組，其中所述葉輪組件還包括 密封環(huán)，設置在所述多個扇葉的外側的上邊緣處以連接所述多個扇葉。
5.如權利要求4所述的風扇模組，其中所述密封環(huán)的上沿與所述上蓋的上沿基本共面。
6.如權利要求4所述的風扇模組，其中所述密封環(huán)的外徑與所述第一進風口的直徑基本相同。
7.如權利要求4所述的風扇模組，其中所述密封環(huán)的下表面的外側具有一向下突起的突起部分，該突起部分的表面隨著離密封環(huán)中心的距離的增大而逐漸向下傾斜。
8.如權利要求I所述的風扇模組，其中所述基板包括 第二進氣口，設置在所述基板的與所述上蓋的第一進氣口對應的部分中；以及 支承元件，設置于所述基板的第二進氣口處以用于樞轉地安裝所述轂。
9.如權利要求I所述的風扇模組，還包括 轉矩產生裝置，設置于所述轂中以用于產生使所述轂旋轉的轉矩；以及 轉速調節(jié)裝置，電連接到所述轉矩產生裝置以用于調節(jié)所述轂的轉速。
10.一種電子設備，包括 機殼；以及 安裝于所述機殼內的風扇模組，所述風扇模組包括 殼體，包括 基板； 上蓋，設置得面對所述基板且具有第一進氣口 ；以及 側壁，連接所述上蓋和所述基板，所述側壁上設置有出風口 ；轂，與所述第一進氣口對應地且可樞轉地安裝于所述基板上；以及葉輪組件，連接到所述轂從而與所述轂一起旋轉以產生氣流， 其中所述葉輪組件的高度與所述基板的上沿和所述上蓋的上沿之間的距離基本相同，且其中所述葉輪組件的直徑與所述第一進風口的直徑基本相同。
11.如權利要求10所述的電子設備，其中所述電子設備是筆記本計算機和平板式計算機中的一種。
12.如權利要求10所述的電子設備，其中所述葉輪組件的上沿與所述上蓋的上沿基本共面。
13.如權利要求10所述的電子設備，其中所述葉輪組件包括 多個扇葉，從所述轂的外周表面向外延伸；以及 密封環(huán)，設置在所述多個扇葉的與所述轂相反的一端的上邊緣處以連接所述多個扇葉， 其中所述密封環(huán)的外徑與所述第一進風口的直徑基本相同。
全文摘要
本發(fā)明提供一種風扇模組和包括該風扇模組的電子設備。該風扇模組可包括殼體，包括基板；上蓋，設置得面對該基板且具有第一進氣口；以及側壁，連接該上蓋和該基板，該側壁上設置有出風口；轂，與所述第一進氣口對應地且樞轉地安裝于該基板上；以及葉輪組件，連接到該轂從而與所述轂一起旋轉以產生氣流，其中該葉輪組件的高度與所述基板的上沿和所述上蓋的上沿之間的距離基本相同，且其中該葉輪組件的直徑與所述第一進風口的直徑基本相同。該風扇模組在總體高度一定的情況下，能顯著增大風量。
文檔編號F04D29/28GK102954036SQ201110251409
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權日2011年8月29日
發(fā)明者李宇, 田婷 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司