专利名称：风扇模块的制作方法
风扇模块
技术领域：
本发明涉及一种风扇模块，特别是有关一种电子装置的风扇模块。
背景技术：
在电子组件的散热领域中，因风扇制作技术门坎不高，且具价格便宜、可靠度及耐用度高的优点，使风扇成为散热领域中经常采用的装置。风扇是利用其扇叶转动而对空气施加压力，以造成空气流动，并通过流动的空气以强制对流的方式降低风扇周遭的温度，进而达到散热效果。惟，当扇叶扰动空气时，扇叶与空气产生摩擦，进而在扇叶边缘产生风切声，此外，当空气流动通过风扇的入风口或出风口时，会在风扇的出风口或入风口处与框架摩擦而产生气流噪音。虽然，当扇叶的转速越快或扇叶的面积越大，可制造较多、较强的风量，不过伴随而来的是上述风切声与气流噪音的音量加大。一般适用于电子组件散热的风扇，其所发出的声音强度有10到20分贝(dB)，对使用者而言，可能是难以忍受的噪音。另外，当气流流通于风扇框架内，气流 将部分撞击于风扇扇叶上，造成扇叶振动，进而使风扇框架产生共振效应，而产生额外的振动噪音。为了使这些噪音的音量减少，可通过降低扇叶的转动速度或缩小扇叶面积来达成，不过却无法达到风扇运作时的理想风量，然在减少噪音同时保持理想风量，便需要外加消音装置来消除噪音。目前，应用于风扇的消音装置，是利用一大于风扇的壳体罩覆住整个风扇，并且于壳体上形成有二开口，使风扇可通过二开口将气流吸入和排出。这种消音方式，主要通过壳体将风扇所产生的噪音限制在壳体内部，以避免风扇噪音传递至外界环境，进而达到消音的效果。但此种消音方式，必需提供大于风扇体积的壳体，因此在使用上往往会受到空间大小的限制，而难以应用在一般电子组件，例如图形处理芯片，的散热系统中，或者是在电子装置内部占据太多空间，而严重影响到其它电子组件的组设。此外，另一种应用在风扇的消音方式，是在风扇框架内，与扇叶相对应的内壁面设置多孔性结构，使风扇于运作时，经由扇叶所产生的风切声在向外传递时，可以被多孔性结构吸收，以达到降低风扇噪音的目的。惟，一般风扇框架的内部空间与风扇叶轮的体积相当，因此造成叶轮上所设置的扇叶与框架的出风口与入风口之间的距离过短，进而使框架内壁面的多孔性结构，无法在框架的出风口及入风口处吸收气流产生的摩擦噪音。再者，由于多孔性结构的可吸音范围与框架内壁面的面积大小有关，而框架内壁面的面积又与所能容纳风扇叶轮的体积大小有关，因此仍然存在扇叶与框架的出风口与入风口之间的距离过短的问题，进而造成多孔性结构的吸音范围受到限制，并导致框架对风扇噪音的吸音效果有限。
发明内容有鉴于此，本发明提供一种风扇模块，从而解决习知风扇模块在运转时容易产生噪音的问题，例如无法降低或消除扇叶边缘摩擦空气产生的风切声、气流在风扇的出风口及入风口处与框架摩擦产生的噪音以及气流撞击于扇叶上所造成的风扇振动噪音等问题。本发明的风扇模块，包含一风扇以及一消音装置，风扇上形成有一风口，消音装置包含一第一消音组件，第一消音组件贴附于风扇形成有风口的一侧，并且第一消音组件上形成有一第一气流信道，第一气流信道对应于风扇的风口。本发明的风扇模块，其中第一消音组件的材料为多孔性材料。本发明的风扇模块，其中消音装置还包含一屏蔽，屏蔽的材料为多孔性材料，且屏蔽形成有一容设空间，屏蔽罩覆并接触于风扇及第一消音组件，使风扇及第一消音组件位于容设空间内。本发明的风扇模块，其中第一消音组件的第一气流通道的内径匹配于风扇的风口的内径。本发明的风扇模块，其中第一消音组件内形成有一缓冲空间，缓冲空间连通于第
一气流通道。本发明的风扇模块，其中消音装置还 包含一第二消音组件，贴附于风扇的一入风侧，第二消音组件上形成有一第二气流通道，第二气流通道对应于风扇的一入风口。本发明的风扇模块，其中消音装置还包含一屏蔽，且屏蔽内形成有一容设空间，屏蔽罩覆并接触风扇、第一消音组件以及第二消音组件，使风扇、第一消音组件以及后第二消音组件位于容设空间内。本发明的风扇模块，其中第一消音组件、第二消音组件以及屏蔽的材料为多孔性材料。本发明的风扇模块，其中第二消音组件的第二气流通道的内径匹配于风扇的入风口的内径。本发明的风扇模块，其中第二消音组件内形成有一缓冲空间，缓冲空间连通于第
二气流通道。本发明的功效在于，通过第一消音组件贴附于风扇的出风侧，使风扇运转时，来自于叶片摩擦空气所产生的风切声以及气流摩擦风扇出风口所产生的噪音，可经由风扇的出风口传递至第一消音组件的第一气流信道内，并且被第一气流通道内的多孔性结构吸收消除。此外，通过第一消音组件贴附于风扇的设置方式，让风扇所产生的振动量被第一消音组件吸收，可进一步消除风扇模块运作时所产生的振动噪音。
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细的说明。图1A为本发明第一实施例的分解示意图。图1B为本发明第一实施例的另一视角的分解示意图。图1C为本发明第一实施例的组合示意图。图1D为本发明第一实施例的使用状态示意图。图2A为本发明第二实施例的分解示意图。图2B为本发明第二实施例的另一视角的分解示意图。图2C为本发明第二实施例的使用状态示意图。图3A为本发明第三实施例的分解示意图。
图3B为本发明第三实施例的使用状态示意图。主要组件符号说明:10风扇模块144 缓冲空间100消音装置160 屏蔽120第一消音组件162 平板122第一气流通道164 侧板124 缓冲空间166 容设空间140第二消音组件200 风扇142第二气流通道220 框架222出风口224 入风口240叶轮242扇叶30显示卡320微处理芯片组340电子零组件360散热座
具体实施方式请参照图1A至图1C，本发明第一实施例所揭露的风扇模块10，包含一消音装置100以及一风扇200，消音装置100包含一第一消音组件120，第一消音组件120可以是由多孔性材料，或者是其它具有吸收声音功能的消音材料所组成，使第一消音组件120形成有多孔性结构。在本实施例中，是以第一消音组件120的材料为泡棉做为举例说明，但并不以此为限。第一消音组件120内形成有贯穿第一消音组件120的一第一气流通道122，并且在第一消音组件120位于第一气流通道122内的壁面上，形成有凹陷于壁面并且连通于第一气流通道122的一缓冲空间124，用以增加第一消音组件120位于第一气流通道122内的表面积。在组装上，第一消音组件120可以是但并不局限于以黏着性介质(例如硅胶或双面胶等)黏着于风扇200上，使第一消音组件120紧密贴附于风扇200表面。风扇200具有一框架220以及设置于框架220内的一叶轮240，并且在叶轮240上环设有多个扇叶242。框架220具有相对的一出风侧及一入风侧，框架220的出风侧形成有一出风口 222以及在入风侧形成有一入风口 224，出风口 222连通于入风口 224，且出风口 222及入风口 224分别贯穿框架220的相对二侧面。第一消音组件120贴附于框架220的出风侧表面，并且以第一气流通道122对应于框架220的出风口 222，其中第一气流通道122的内径匹配于框架220的出风口 222的内径，即第一气流通道122的内径略小于、等于或略大于框架220的出风口 222的内径。如图1A至图1D所示，上述的风扇模块10可应用于一电子装置上，用以对电子装置上所设置的电子零组件提供散热作用，例如应用于显示卡(graphics card)或主机板上，以提供图形处理器(graphic processing unit,GPU)或中央处理器(central processingunit,CPU)等微处理芯片组进行散热。在本实施例中，是以风扇模块10应用于显示卡30做为举例说明，但并不以此为限。显示卡30上设置有至少一微处理芯片组320以及多个电子零组件340，并且于微处理芯片组320上设置有一散热座360，其中散热座360由一底座及多个散热鳍片所组成。风扇模块10设置于显示卡30上相邻于散热座360的一侧。当风扇200开始运作时，风扇200的叶轮240带动扇叶242转动而产生空气气流，此气流经由入风口 224进入框架220内，并且从出风口 222流动至第一消音组件120。之后，气流再经由第一消音组件120的第一气流通道122吹送至散热座360的散热鳍片，使气流以热对流的方式在散热座360表面进行热交换。在此过程中，风扇200的扇叶242在框架220内摩擦空气所产生的风切声，将随气流带动而传递至第一消音组件120的第一气流通道122以及缓冲空间124内，进而被第一消音组件120位于第一气流通道122及缓冲空间124内的多孔性结构吸收，使风切声在第一消音组件120内消除或被隔绝于第一消音组件120内，因此可降低或消除风扇200于运作时所产生的噪音。同时，由于第一消音组件120是贴附在框架220的出风侧表面，因此当气流在框架220的出风口 222内缘产生摩擦时，此摩擦声将会直接的被第一消音组件120的第一气流通道122吸收，以达到消除摩擦声或者是降低摩擦声音量的目的。此外，由于第一消音组件120是以紧密贴合的方式设置于风扇200的框架220表面，因此当风扇200的叶轮240在框架220内转动以及部分气流撞击于扇叶242所产生的振动，将受到第一消音组件120的多孔性结构吸收而减缓或消除，除了降低或消除风扇200经由共振效应所产生的噪音外，并且可预防风扇200的框架220敲击于显示卡30，以避免两者间产生敲击噪音。请参照图2A和图2B，在本发明第二实施例所揭露的风扇模块10中，消音装置100包含多个第一消音组件120以及一第二消音组件140。第一消音组件120上形成有相连通的一第一气流通道122以及一缓冲空间124，并且第一气流通道122贯穿第一消音组件120。第二消音组件140上形成有一第二气流通道142以及一缓冲空间144，并且第二气流通道142贯穿第二消音组件140。其中，第一消音组件120及第二消音组件140分别由多孔性材料组成，或者是由其它具有吸收声音功能的消音材料所组成，使第一消音组件120以及第二消音组件140分别形成有多孔性结构。在本实施例中，是以第一消音组件120以及第二消音组件140的材料为泡棉做为举例说明，但并不以此为限。多个第一消音组件120以及第二消音组件140分别以黏着性介质，例如硅胶或双面胶等，黏着于风扇200表面，使第一消音组件120以及第二消音组件140紧密贴附于风扇200上。风扇200具有一框架220以及设置于框架220内的一叶轮240，并且在叶轮240上环设有多个扇叶242。框架220具有相对的一出风侧及一入风侧，框架220的出风侧形成有一出风口 222以及在入风侧形成有一入风口 224，出风口 222及入风口 224相连通，并且分别贯穿框架220的相对二侧面。多个第一消音组件120是以第一气流通道122相互对应的串接方式依序贴附于框架220的出风侧，并且以第一气流通道122对齐框架220的出风口 222。第二消音组件140则贴附于框架220的入风侧，并且以第二气流通道142对齐框架的入风口，使风扇200被夹制固定于第一消音组件120以及第二消音组件140之间。其中，第一气流通道122的内径匹配于框架220的出风口 222的内径，即第一气流通道122的内径略小于、等于或略大于框架220的出风口 222的内径。第二气流通道142的内径匹配于框架220的入风口 224的内径，即第二气流通道142的内径略小于、等于或略大于框架220的入风口 224的内径。如图2A至图2C所示，由消音装置100与风扇200所组成的风扇模块10系应用于一电子装置上，用以对电子装置上所设置的电子组件提供散热作用，例如应用于一显示卡30上，用以对显示卡30上的微处理芯片组320进行散热。显示卡30上设置有多个微处理芯片组320以及多个电子零组件340，多个微处理芯片组320间隔设置于显示卡30上，并且在每一微处理芯片组320上设置有一散热座360，散热座360是由一底座及多个散热鳍片所组成。风扇模块10设置于显示卡30上相邻于散热座360的一侧。并且，当配置多个风扇模块10于显示卡30时，多个风扇模块10是以并排方式设置于相邻的二散热座30之间，并且使风扇200的框架220分别以出风口 224及入风口 222对应于相邻的二散热座30。因此，当风扇200开始运作时，风扇200的叶轮240带动扇叶242转动而产生空气气流，并且使其中一散热座360上的空气被气流带动，而进入第二消音件140的第二气流通道142内。接着，气流再经由入风口 224进入框架220内，并且从出风口 222流动至第一消音组件120。之后，气流再依序经由每一第一消音组件120的第一气流通道122吹送至下一散热座360，使空气气流在相邻的二散热座360上以及二散热座360之间扰动，以通过空气对流的方式在散热座360表面进行热交换。在此过程中，气流在框架220的入风口 224处，因摩擦框架220边缘所产生的摩擦声，将被第二消音组件140位于第二气流通道142内的多孔性结构吸收。同时，风扇200的扇叶242在框架220内摩擦空气所产生的风切声，将随气流带动而传递至每一第一消音组件120的第一气流通道122内，并且被第一气流通道122内的多孔性结构吸收。因此，风扇200在运作时所产生的风切声以及气流与框架220之间产生的摩擦声，会在第一消音组件120以及第二消音组件140内消除，或者是被局限于第一消音组件120以及第二消音组件140内，因此可降低或消除风扇200于运作时所产生的噪音。同样地，由于第一消音组件120以及第二消音组件140是以紧密贴合的方式设置于框架220的出风侧以及入风侧，因此当风扇200的叶轮240在框架220内转动以及部分气流撞击于扇叶242所产生的振动，将受到第一消音组件120以及第二消音组件140的多孔性结构吸收而减缓或消除，因此降低了风扇200因共振效应所产生的噪音，或者是使共振噪音消除。并且，通过增加第一消音组件120以及第二消音组件140的设置数量，可进一步提升消音装置100对风扇200噪音的消除或隔绝效能。因此，在本发明所揭露的风扇模块中，第一消音组件以及第二消音组件的设置数量可依据实际使用状态而做适应性变换，但并不以本发明所揭露的实施例的设置数量为限。请参照图3A和图3B，本发明所揭露的第三实施例与第二实施例在结构上大致相同，以下仅就两者间的差异加以说明。本发明第三实施例所揭露的风扇模块10，其消音装置100除了包含多个第一消音组件120以及第二消音组件140外，还包括一屏蔽160。屏蔽160具有一平板162以及二侧板164，二侧板164分别竖立于平板162的相对二侧边，并且与平板162之间形成一容设空间166，其中屏蔽160是由多孔性材料组成，例如为由泡棉所组成，使屏蔽160位于容设空间166内的壁面上形成有多孔性结构。在应用上，消音装置100是以第一消音组件120贴附于风扇200的出风侧表面，并且以第二消音组件140贴附于风扇200的入风侧表面，使第一消音组件120、第二消音组件140以及风扇200三者间预先结合为一层状结构。接着，将一个或多数个层状结构装设于如显示卡30或主机板等电子装置上，使多个层状结构以并排方式组装于相邻的二散热座360之间。然后，将屏蔽160罩覆于显示卡30上，并且接触于风扇200、第一消音组件120以及第二消音组件140上，使风扇200、第一消音组件120、第二消音组件140以及散热座360被包覆在屏蔽160的容设空间166内。因此，当风扇200运转时，风扇200所产生的气流将沿着风扇200的入风侧朝向出风侧的方向，从相邻于第二消音组件140的散热座360流通至第二消音组件140的第二气流通道142内，然后经由入风口 224进入框架220，并且从出风口 222流动至第一消音组件120。接着，气流再经由相互串接的第一消音组件120的第一气流通道122，吹送至相邻于第一消音组件120的散热座360，使空气气流在散热座360的散热鳍片之间扰动，以通过空气对流的方式在散热座360表面进行热交换。由于屏蔽160同时罩覆住第一消音组件120、第二消音组件140、风扇200以及散热座360，使风扇200所产生的气流被局限于屏蔽160的容设空间166内流动。并且，由于屏蔽160是接触于风扇200、第一消音组件120、第二消音组件140上，因此使屏蔽160可进一步做为气流的流道来导引气流的流动方向，进而使气流集中流动于散热座360的散热鳍片之间，并导引气流排出至屏蔽160外，除了可增加气流于散热座360表面的热交换效率夕卜，还可通过屏蔽160吸收、消除风扇200运作时所产生的风切声以及摩擦声，并且可以减缓或防止风扇200于运作时产生振动。此外，屏蔽160还可以将热能阻隔于容设空间166内，以避免热能通过屏蔽160传导至装设电子装置的外壳上。上述本发明的风扇模块，通过第一消音组件贴附在风扇的出风侧表面，或者是同时以第二消音组件贴附在风扇的入风侧表面，使风扇的扇叶与空气摩擦产生的风切声以及风扇的框架与气流之间的摩擦声，必须先通过第一消音组件以及第二消音组件的气流信道才能向外传递。因此，风扇运作时所产生的风切声以及摩擦声，可以被第一消音组件以及第二消音组件的多孔性结构吸收，进而降低向外传递的噪音量，或者是被完全的消除。另外，通过消音装置贴附在风扇表面的设置方式，使消音装置与风扇紧密接触，更可吸收、抑制风扇运作时产生的振动，从而进一步减缓或消除风扇的振动噪音。虽然本发明的实施例揭露如上所述，然并非用以限定本发明，任何熟习相关技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，举凡依本发明申请范围所述的形状、构造、特征及数量当可做些许的变更，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种风扇模块，其特征在于，所述风扇模块包含有: 一风扇，所述风扇上形成有一风口 ；以及 一消音装置，包含一第一消音组件，其贴附于所述风扇形成有所述风口的一侧，并且所述第一消音组件上形成有一第一气流通道，所述第一气流通道对应于所述风扇的所述风□。
2.根据权利要求1所述的风扇模块，其特征在于，所述第一消音组件的材料为多孔性材料。
3.根据权利要求1所述的风扇模块，其特征在于，所述消音装置还包含一屏蔽，所述屏蔽的材料为多孔性材料，且所述屏蔽形成有一容设空间，所述屏蔽罩覆并接触于所述风扇及所述第一消音组件，使所述风扇及所述第一消音组件位于所述容设空间内。
4.根据权利要求1所述的风扇模块，其特征在于，所述第一消音组件的所述第一气流通道的内径匹配于所述风扇的所述风口的内径。
5.根据权利要求1所述的风扇模块，其特征在于，所述第一消音组件内形成有一缓冲空间，所述缓冲空间连通于所述第一气流通道。
6.根据权利要求1所述的风扇模块，其特征在于，所述消音装置还包含一第二消音组件，贴附于所述风扇的一入风侧，所述第二消音组件上形成有一第二气流通道，所述第二气流通道对应于所述风扇的一入风口。
7.根据权利要求6所述的风扇模块，其特征在于，所述消音装置还包含一屏蔽，且所述屏蔽内形成有一容设空间，所述屏蔽罩覆并接触所述风扇、所述第一消音组件以及所述第二消音组件，使所述风扇、所述第一消音组件以及后第二消音组件位于所述容设空间内。
8.根据权利要求7所述的风扇模块，其特征在于，所述第一消音组件、所述第二消音组件以及所述屏蔽的材料为多孔性材料。
9.根据权利要求6所述的风扇模块，其特征在于，所述第二消音组件的所述第二气流通道的内径匹配于所述风扇的所述入风口的内径。
10.根据权利要求6所述的风扇模块，其特征在于，所述第二消音组件内形成有一缓冲空间，所述缓冲空间连通于所述第二气流通道。
全文摘要
本发明涉及一种风扇模块，包含一风扇以及配置于风扇上的一消音装置。消音装置包含一第一消音组件，第一消音组件贴附于风扇的一侧，并且以一气流通道对应于风扇的一风口，其中第一消音组件的材料为多孔性材料，用以吸收风扇于运作时所产生的风切声或振动，以降低风扇于运作时所产生的噪音。
文档编号F04D29/66GK103174682SQ20111043771
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者黄顺治, 毛黛娟 申请人:技嘉科技股份有限公司