1.本发明涉及一种散热装置，特别涉及一种风扇模块及包含其的散热系统。
背景技术：
2.显示卡(graphic card)，主要用于产生输出影像给显示器。随着游戏、2d/3d绘图或多媒体制作等产业的快速发展，除了带动显示卡市场的快速成长，消费者对于显示卡的选择与要求也越来越严苛。举例来说，为了避免显示卡的工作温度影响其效能，所搭载的散热机制的效能也是消费者购买显示卡的关键因素之一。
3.显示卡通常采用风冷式散热，具体来说，依据显示卡尺寸的不同，可将一或数个风扇叠置于散热鳍片上，以将散热鳍片从显示卡吸收的热能带走。其中，轴流式风扇因具有噪音小、风量大等优点，因而成为显示卡散热风扇的主流选择。
4.一般来说，风扇可依据显示卡的运转程度而动态地调整其风速，显示卡的转速提升时，风扇转速随之提升以提供更多的冷却气流，反之，显示卡的转速下降时，风扇转速随之下降。但，目前市面上的显示卡散热模块却没有相应风扇转速改变的弹性。详细来说，现有采用轴流式风扇的显示卡散热模块的结构设计均是固定的形式，若散热模块的结构设计在风扇于高转速时可达到最好的散热效率，该结构设计则无法在风扇于低转速时维持相同程度的散热效率；反之，若散热模块的结构设计在风扇于低转速时可达到最好的散热效率，该结构设计则无法在风扇于高转速达到相同程度的散热效率。也就是说，在现有用于显示卡的散热模块的设计下，风扇无法在显示卡转速改变时达到一致的散热效果。
5.可理解地是，前述的问题也可能出现在其他需要散热的应用中。可知，如何能在热源或散热风扇的动态变化时维持最佳的散热效率是为散热领域中的一项挑战。
技术实现要素：
6.有鉴于此，本发明提供一种风扇模块及包含其的散热系统，可随着热源的动态变化而维持最佳的散热效率。
7.根据本发明的一实施例所公开的一种风扇模块，包含一风扇本体、一壳体部以及一风罩部。壳体部环绕风扇本体。风罩部包含至少一可动叶片，自壳体部沿风扇本体的一枢转轴线延伸。可动叶片具有彼此相对的一固定端及一自由端。固定端固定于壳体部。自由端可相对壳体部活动以改变自由端与枢转轴线之间的距离。
8.根据本发明的另一实施例所公开的一种散热系统，包含如前所述的风扇模块以及一散热鳍片。风罩部的可动叶片介于壳体部与散热鳍片之间。
9.本发明前述实施例所公开的风扇模块及包含其的散热系统，由于环绕风扇本体的壳体部上设有沿风扇本体的枢转轴线延伸的可动叶片，且可动叶片的自由端可相对壳体部活动而改变其与枢转轴线之间的距离，因此，于实际应用中，在热源的工作温度尚未太高时，热源可能集中在散热鳍片对应于风扇模块中心的位置，风扇模块在低转速运转的情况下，其所产生的气流可在可动叶片的导引下较为集中地往散热鳍片温度较高的区域递送，
从而让气流有效地穿透散热鳍片而达到预期的散热效率；但当风扇模块的转速随着热源的工作温度增加而提升时，在整个散热鳍片的温度皆已升高的情况下，风扇模块所产生的高风压可驱使可动叶片产生摆动，从而令可动叶片的自由端相对远离枢转轴线，藉此，气流可在可动叶片的导引下扩及散热鳍片上较大范围的区域，从而增加气流与散热鳍片的接触面积，提升对热源的散热效率。
10.由此可知，通过风扇模块的风罩部的可动叶片，风扇模块可动态地根据其转速的大小调整导引气流的方式，从而可随着热源的动态变化而维持最佳的散热效率。
11.以上的关于本发明公开内容的说明及以下的实施方式的说明，用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。
附图说明
12.图1为依据本发明的一实施例的散热系统的立体示意图。
13.图2为图1的风扇模块的局部放大侧剖示意图。
14.图3为图1的散热系统于风扇模块处于低转速时的使用示意图。
15.图4为图1的散热系统于风扇模块处于高转速时的使用示意图。
16.图5为依据本发明的另一实施例的散热系统的立体示意图。
17.图6为依据本发明的又一实施例的风扇模块的局部放大侧剖示意图。
18.图7为图6的风扇模块处于高转速时的使用示意图。
19.图8为依据本发明的又再另一实施例的风扇模块的立体示意图。
20.图9为图8的风扇模块的局部放大侧剖示意图。
21.附图标记说明如下：
22.1a、1b
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散热系统
23.10a、10b、10c、10d
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风扇模块
24.11
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入风侧
25.12
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出风侧
26.30
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散热鳍片
27.110a、110b、110c、110d 壳体部
28.120
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风扇本体
29.121
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轮谷
30.122
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扇叶
31.130a、130b、130c、130d 风罩部
32.131
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可动叶片
33.132
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固定段
34.111c
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内层结构
35.112c
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可挠性外层结构
36.131d、131c
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可动叶片
37.140
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枢轴
38.301
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长边
39.302
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短边
40.1102、1102d
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沟槽
41.1311
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固定端
42.1312
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自由端
43.a
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气流
44.ax
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枢转轴线
45.o
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出风口
具体实施方式
46.以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域普通技术人员，了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求及附图，任何本领域普通技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。
47.此外，为达图面整洁的目的，一些习知惯用的结构与元件在附图可能会以简单示意的方式绘示之。其中，本申请的附图中部份的特征可能会略为放大或改变其比例或尺寸，以达到便于理解与观看本发明的技术特征的目的，但这并非用于限定本发明。
48.另外，以下文中可能会使用“端”、“部”、“部分”、“区域”、“处”等术语来描述特定元件与结构或是其上或其之间的特定技术特征，但这些元件与结构并不受这些术语所限制。以下文中也可能使用诸如“实质上”、“约”及“大致上”等术语，用于描述所修饰的情况或事件可能存在的合理或可接受的偏差量，但未仍可达到所预期的结果。
49.再者，除非另有定义，本文所使用的所有词汇或术语，包括技术和科学上的词汇与术语等具有其通常的意涵，应能够被本领域普通技术人员所理解。
50.首先，请参阅图1，图1为依据本发明的一实施例的散热系统1a的立体示意图。本实施例的散热系统1a可以但不限于配置于如桌上型电脑或笔记型电脑等电子装置中，可用以对如图形处理器(graphics processing unit，gpu)或中央处理器(central processing unit，cpu)等热源进行散热。为达附图简洁的目的，散热系统1a可适用的热源及可用于供散热系统1a固定设置的外壳体等均省略而未绘示，且本发明也非以此为限。
51.于本实施例中，散热系统1a可至少包含一风扇模块10a以及一散热鳍片30，风扇模块10a位于散热鳍片30的一侧，为了明确表示风扇模块10a的结构，用于将风扇模块10a固定于散热鳍片30的结构将省略而未绘示。散热鳍片30背对于风扇模块10a的一侧可用于热接触热源(未绘示)，以吸收热源运作时所产生的热能。风扇模块10a具有彼此相对的一入风侧11以及一出风侧12，风扇模块10a的出风侧12朝向散热鳍片30。
52.进一步来看，于本实施例中，风扇模块10a可至少包含一壳体部110a、一风扇本体120以及一风罩部130a。风扇本体120包含轮毂121(hub)和多个扇叶122，风扇模块10a运转时，轮毂121可驱使扇叶122以一枢转轴线ax进行转动，以产生由入风侧11往出风侧12流动的气流，其中，风扇本体120的形式与材质无特别限制，均可依据需求进行调整。壳体部110a环绕风扇本体120，其中，壳体部110a的材质也可依据需求进行调整，本发明非以此为限。此外，虽然图1的壳体部110a呈环形，但本发明并非以壳体部110a的形状为限；例如于一些其他实施例中，壳体部也可为方形或其他多边形。风罩部130a可包含多个可动叶片131，这些可动叶片131自壳体部110a沿枢转轴线ax往散热鳍片30的方向延伸，且可动叶片131沿着壳
体部110a的轮廓配置，因此可动叶片131可依据壳体部110a的轮廓构成一环形结构或其他几何形的结构。如图1所示，风罩部130a的可动叶片131介于壳体部110a与散热鳍片30之间，可将风扇本体120产生的气流导引至散热鳍片30。
53.更进一步来看，请接续图1再参阅图2，图2为图1的风扇模块10a的局部放大侧剖示意图。于本实施例中，可动叶片131具有彼此相对的一固定端1311以及一自由端1312，壳体部110a具有多个沟槽1102，可动叶片131的固定端1311可分别嵌入于这些沟槽1102中，以使可动叶片131固定于壳体部110a上，其中，可动叶片131的固定端1311可以但不限于是以紧配或黏着剂等合适的方式固定于壳体部110a的沟槽1102中。可动叶片131的自由端1312较固定端1311靠近散热鳍片30，且这些自由端1312可围绕构成风扇模块10a的出风口o。此外，于本实施例中，每一可动叶片131可部分地重叠于相邻的可动叶片131，这样的配置有助于提高这些可动叶片131所围绕的空间的完整度。
54.另外，于本实施例中，可动叶片131具有高度可挠性，其可挠性例如可高于壳体部110a。具体地说，当风扇本体120转速提升而使风压提升至一定程度时，该风压得以驱使可动叶片131产生形变。需声明的是，只要可使可动叶片131达到前述的目的，可动叶片131的材质并不特别予以限制，例如可以但不限于是塑胶或橡胶等其他合适的材质。
55.于此，请参阅图3～图4，图3为图1的散热系统1a于风扇模块10a处于低转速时的使用示意图，而图4为图1的散热系统1a于风扇模块10a处于高转速时的使用示意图。需先说明的是，为达说明简要的目的，以下所使用的“风扇模块的转速”即意指“风扇模块的风扇本体的转速”。
56.如图3所示，当热源(未绘示)的工作温度尚未太高时，热源可能集中在散热鳍片30对应于风扇模块10a中心的位置，风扇模块10a可以较低转速运转，在此情况下，风扇模块10a产生的风压例如在尚未能使可动叶片131产生形变的程度，因此风罩部130a的可动叶片131可处于原来的状态，使得风扇模块10a产生的气流(如图所示的气流a)受到风罩部130a的导引而较为集中地往散热鳍片30温度较高的区域递送，从而让气流更有效地穿透散热鳍片30以达到预期的散热效率。
57.接着，如图4所示，当热源(未绘示)的工作温度提升而风扇模块10a逐渐将转速提升时，风扇模块10a产生的风压例如上升至可迫使可动叶片131产生形变的程度，在此情况下，风罩部130a的可动叶片131受到风压的驱使而向外弯曲，其自由端1312相对远离风扇模块10a的枢转轴线ax。自由端1312向外移动可将使其所构成的出风口o的口径变大，藉此，从风扇模块10a的出风侧12吹出的气流a可在可动叶片131的导引下扩及散热鳍片30上较大范围的区域，使得增加的气流通过散热鳍片30上较多数量的散热面而增加气流与散热鳍片30的接触面积，从而提升对热源的散热效率。
58.由此可知，风扇模块10a的风罩部130a可动态地根据风扇模块10a的转速大小调整导引气流的方式，从而可随着热源的动态变化而维持最佳的散热效率。
59.虽然，前述实施例中风罩部130a仅是由可动叶片131所构成，但本发明并非以此为限。举例来说，请参阅图5，图5为依据本发明的另一实施例的散热系统1b的立体示意图，于此需先声明的是，图5的散热系统1b与前述实施例的散热系统1a的主要差异在于风罩部，为达简要说明的目的，以下仅针对实施例的差异处进行说明，相同或相似处可参阅前述实施例内容获得理解，且相同或相似的特征采用相同的标号，其细节将不再赘述。
60.如图5所示，于本实施例中，散热系统1b的风扇模块10b可包含一壳体部110b以及一风罩部130b，风罩部130b可包含多个可动叶片131以及至少一固定段132，固定段132与可动叶片131均自壳体部110b沿风扇模块10b的枢转轴线ax延伸，其中，固定段132邻设于可动叶片131，且相邻于固定段132的可动叶片131可部分地叠置于固定段132上，这样的重叠配置有助于提高风罩部130b所围绕的空间的完整度。
61.此外，固定段132的可挠性至少低于可动叶片131，具体来说，固定段132至少不会受到风扇本体120转动所产生的风压而产生变形。补充说明的是，固定段132可以相似或相同于前述可动叶片131的方式固定于壳体部110b，或者，固定段132也可与壳体部110b为一体成型的结构。另一方面，于本实施例中，散热鳍片30例如呈长方形，具有一长边301与一短边302，在配置上，风罩部130b的可动叶片131对应散热鳍片30的短边302，而风罩部130b的固定段132对应散热鳍片30的长边301。
62.藉此，当风扇模块10b的风压提升而迫使可动叶片131产生形变时，气流得以受到形变的可动叶片131的导引而流向散热鳍片30上未与风扇模块10a重叠的部分，达到如前述实施例所述可增加气流与散热鳍片30的接触面积的效果；此时，固定段132因其材质特性而仍维持原形状，这有助于减少气流往散热鳍片30的长边301外侧的空间流动的量，从而可有效地利用气流而避免降低风扇模块10a对散热鳍片30的散热效率。
63.由此可知，风扇模块上的可动叶片与固定段的配置可依据散热鳍片的构型来决定，以提高气流的利用率，使得结构呈圆形或具有与散热鳍片不同形状的风扇模块10b所产生的气流也能够均匀地分布于长方形结构散热鳍片30，增加散热的效果。
64.此外，前述实施例的可动叶片与壳体部的组装方式仅为本发明的其中一示例，本发明并非以此为限。举例来说，请参阅图6～图7，其中图6为依据本发明的又一实施例的风扇模块10c的局部放大侧剖示意图，而图7为图6的风扇模块10c处于高转速时的使用示意图。于此需先声明的是，图6～图7的风扇模块10c与前述实施例的风扇模块的主要差异在于风罩部与壳体部的组装，为达简要说明的目的，以下仅针对实施例的差异处进行说明，相同或相似处可参阅前述实施例内容获得理解，且相同或相似的特征采用相同的标号，其细节将不再赘述。
65.如图6所示，于本实施例中，风扇模块10c包含一壳体部110c以及一风罩部130c，其中壳体部110c包含一内层结构111c以及一可挠性外层结构112c，风罩部130c包含多个可动叶片131c。具体来说，内层结构111c与可挠性外层结构112c可均为环形或其他几何形结构，其中可挠性外层结构112c套设于内层结构111c上。可动叶片131c的固定端1311一体地连接于可挠性外层结构112c，其中，可动叶片131c与可挠性外层结构112c同样具有高度可挠性，其材质例如为橡胶。
66.接着，如图7所示，当风扇模块10c的风压提升而迫使可动叶片131c产生形变时，与可动叶片131c相连的可挠性外层结构112c可一并受到连动而产生形变。当风扇模块10c的风压随着转速下降而降低时，形变的可挠性外层结构112c可因其材质特性而自动地弹性复位，从而驱使与之相连的可动叶片131c回到如图6的位置。可知，可挠性外层结构112c有助于使可动叶片131c复位。
67.此外，补充说明的是，可挠性外层结构112c与可动叶片131c所构成的单体结构也可视为一个套件，以供使用者选择性地套设于其他合适的风扇模块上，同样可实现如前所
述配合热源的动态变化维持提供最佳的散热效果。
68.或者，请参阅图8～图9以介绍本发明的风罩部与壳体部的组装的另一示例，其中图8为依据本发明的又再另一实施例的风扇模块10d的立体示意图，图9为图8的风扇模块10d的局部放大侧剖示意图。于此需先声明的是，图8～图9的风扇模块10c与前述实施例的风扇模块的主要差异在于风罩部与壳体部的组装，且为达简要说明的目的，图8～图9中部分元件以虚线或简化的方式表示，且以下仅针对实施例的差异处进行说明，相同或相似处可参阅前述实施例内容获得理解，且相同或相似的特征采用相同的标号，其细节将不再赘述。
69.如图8及图9所示，于本实施例中，风扇模块10d包含一壳体部110d、一风罩部130d以及多个枢轴140，其中，风罩部130d包含多个可动叶片131d，枢轴140可埋设于壳体部110d的沟槽1102d中且实质上垂直于风扇本体120的枢转轴线ax，而可动叶片131d的固定端1311分别枢设于枢轴140，从而可枢转地设置于壳体部110d上。补充说明的是，沟槽1102d的尺寸允许可动叶片131d相对壳体部110d进行一特定幅度的转动。
70.当风扇模块10d的风压随着转速提高时，可压迫可动叶片131d相对壳体部110d枢转(如图9箭头所示)，达到如前述实施例所述可使气流向外扩散的效果。当风扇模块10d的风压随着转速下降而降低时，可动叶片131d则可利用重力自然地回到原位。可知，风扇模块10d同样可实现如前所述配合热源的动态变化维持提供最佳的散热效果。于此，补充说明的是，可动叶片131d与枢轴140之间也可选择设置扭簧(未绘示)以帮助可动叶片131d的复位，但本发明并非以此为限。另外，虽然前述可动叶片131d与枢轴140为彼此相独立的元件，但本发明并非以此为限，例如于其他实施例中，可动叶片与枢轴也可改为一体成型的结构，在此情况下，壳体部上可额外形成轴孔以供枢轴枢设，从而让可动叶片与枢轴可一并相对壳体部枢转。
71.最后，补充说明的是，前述实施例的相邻的可动叶片可于低风压时相互重叠，但本发明并非以此为限；例如于其他实施例中，可动叶片之间也可以相邻但不相重叠的方式排列。此外，风扇模块的可动叶片的数量、形状、长度或尺寸等均可依据实际需求进行调整，本发明也非以此为限。举例来说，于一些其他实施例中，风扇模块也可仅包含单个可动叶片，且可动叶片可改为其他几何形状。
72.由本发明前述实施例所公开的风扇模块及包含其的散热系统，由于环绕风扇本体的壳体部上设有沿风扇本体的枢转轴线延伸的可动叶片，且可动叶片的自由端可相对壳体部活动而改变其与枢转轴线之间的距离，因此，于实际应用中，在热源的工作温度尚未太高时，热源可能集中在散热鳍片对应于风扇模块中心的位置，风扇模块在低转速运转的情况下，其所产生的气流可在可动叶片的导引下较为集中地往散热鳍片温度较高的区域递送，从而让气流有效地穿透散热鳍片而达到预期的散热效率；但当风扇模块的转速随着热源的工作温度增加而提升时，在整个散热鳍片的温度皆已升高的情况下，风扇模块所产生的高风压可驱使可动叶片产生摆动，从而令可动叶片的自由端相对远离枢转轴线，藉此，气流可在可动叶片的导引下扩及散热鳍片上较大范围的区域，从而增加气流与散热鳍片的接触面积，提升对热源的散热效率。
73.由此可知，通过风扇模块的风罩部的可动叶片，风扇模块可动态地根据其转速的大小调整导引气流的方式，从而可随着热源的动态变化而维持最佳的散热效率。
74.虽然本发明以前述的实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。在不脱离本发明的精神和范围内，所为的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。关于本发明所界定的保护范围请参考所附的权利要求。