专利名称：风扇的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风扇，特别是涉及一种具有新式扇框结构的风扇。
背景技术：
随着电子产品的功能与运作速度提升，电子产品在运作时所产生的热能相对地增力口，为了维持电子产品的正常运作，现有技术是利用风扇作为散热装置，通过气流强制散热，使电子产品维持正常的操作温度。请参阅图1，其为传统的风扇结构示意图。传统的风扇1利用电路板123驱动定子结构122的磁极电流方向使转子结构121转动，进而带动叶轮11旋转。由于现今电子产品的效能及微型化需求提升，因此，散热的需求也相对地提高。例如，在伺服器系统中，由于伺服器性能要求不断提升，但机台空间却并无明显扩大，使得系统热阻抗大幅提升，因而导致风扇从单颗解热增加为双颗串联运用来有效散热，如此势必造成风扇成本双倍提升。有鉴于此，如何提高单颗风扇的散热效能，一直以来是产业界致力解决的问题之一。在现有技术中，通过提高风扇的转速以提升风扇的效能，然而此种设计通常需伴随较大的电流以驱动马达转动，换言之，需较多数量或是体积较大的电子零件来驱动马达转动。因此，为了增加电子元件在电路板上配置电子元件的配置空间，现有技术是将电路板加大以容置更多数量或是体积较大的电子零件来增加电流承载量，然而由于电路板装置一般多是设置于定子结构122的马达绕线组下方与马达底座13之间，故若加大电路板，势必会影响到气流的流道，反而使风流量减少，无法有效提高风扇效能。虽然目前市面上亦有将电路板设置于扇框之外侧，以避免影响风扇流道，然而此种设计会造成风扇的单体体积增加，使得待散热的伺服器或其他机体需因应风扇体积增加而改变机体系统内部的空间配置，此将影响客户端的应用，故市场接受度不高。因此，在不影响流道及不增加风扇的单体体积的前提之下，如何增加电路板的承载空间且提升单颗风扇之性能，实为重要的课题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可提升单颗风扇性能的风扇结构，其可增加电路板的空间且不影响流道及不增加风扇的单体体积，由此取代双颗风扇串联的运用，以大幅降低成本。为达上述目的，本发明提供一种风扇，包括一叶轮；一马达，用以驱动该叶轮旋转；一扇框，容置该叶轮及该马达，且具有一容置空间，其由两进出风侧的壁面、一轴向流道外壁面与两侧边壁面所共同限定而成；一电路板，容置于该容置空间中；以及一外盖，盖合于该容置空间之上。
图1为传统的风扇结构示意图2为本发明第一实施例的一种风扇结构示意图；图3为本发明风扇的一种扇框、电路板及外盖的分解图；图4为本发明的一种外盖结构示意图；图5为本发明第二实施例的一种扇框结构示意图；图6为本发明第三实施例的一种扇框结构示意图。主要元件符号说明1、2:风扇11、21 叶轮121、22:转子结构122、23 定子结构123、25:电路板13 马达底座211 轮毂212:扇叶221 转轴222 磁性元件231 定子磁极24 扇框M0J66:散热孔Ml 底座242 轴管对加轴孔M3J44 进出风侧的壁面 M5:轴向流道外壁面M6J47:两侧边壁面248:电路板固定点249J65:通孔 251:电子元件252:电容26 外盖261 底板洸2、洸3 侧板264 延伸部267 断差结构268 加强肋27 容置空间28 卡固元件
具体实施例方式体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。本发明构想的出发点是希望以新式扇框结构，在不增大风扇所占系统空间的条件下，创造出远大于以往的电路板承载空间，使风扇可在更高电流状态下使用，进而使单颗风扇可以大幅提升性能，达到单颗风扇取代双颗风扇串联之运用，让成本大幅降低。请参阅图2，其为本发明第一实施例的一种风扇结构示意图。如图所示，本发明的风扇2包括一叶轮21、一马达、一扇框24、一电路板25及一外盖26。叶轮21包括一轮毂 211及多个扇叶212环设于轮毂211的周缘，马达包括一转子结构22及一定子结构23，用以驱动叶轮21旋转，其中转子结构22包括一转轴221及一磁性元件222，转轴221连结于轮毂211，磁性元件222设置于轮毂211的内表面，磁性元件222例如是永久磁铁、电磁铁或磁石。此外，定子结构23包括多个定子磁极231，定子磁极231由一线圈绕设形成，定子磁极231对应转子结构的磁性元件222设置。扇框M具有一底座241及一轴管M2。其中底座241连结于扇框M，轴管242设置于底座241上并具有一轴孔对加，转子结构的转轴221设置于轴孔对加内，定子结构23套设于轴管242上，因此，叶轮21、转子结构22及定子结构23容置于扇框M内。电路板25设置于扇框M与轴向流道平行的四侧边部之一。本发明的构想主要是选择扇框M进出风侧以外的四个侧边其中之一，挖空该侧边部分的内部材料，形成一个容置空间，用以将电路板25容置于其中，之后再以一外盖沈覆盖此容置空间，由此形成一封闭式电路板保护空间。请参阅图3，其为本发明风扇的扇框、电路板及外盖的分解图。如图所示，容置空间 27由进出风侧的壁面M3J44、轴向流道外壁面245与两侧边壁面246、247所共同限定而成。容置空间27内可设计电路板固定点M8，其自轴向流道外壁面245延伸而出，可用以抵顶固定电路板25。电路板25为一硬式电路板，电路板25上设置有多个电子元件251 (例如是电感、 变压器等)及体积较大的电容252，其中电容252设置于电路板25的靠近边缘处。由于容置空间27的一侧壁为轴向流道外壁面M5，其为一圆弧面，故使得容置空间27的两侧形成相对较大的空间，因此该空间恰可利用来收容电路板25上具有较大体积的电容252。此外， 电路板25通过例如是导线或排线(未图示)与马达的定子结构23电性连接，以驱动定子结构23的定子磁极231。外盖沈大致成U型，包含一底板261及两侧板沈2、沈3，其中侧板沈2、263大致与底板261垂直，且底板的形状及尺寸与扇框M进出风侧以外的侧面大致相同。当外盖沈盖合于容置空间27之上时，即与扇框M组合成一个完整的风扇扇框。由于容置空间 27挖空扇框M —侧边的内部材料而形成，故不会增加风扇的单体体积。再者，由出风口或入风口直视风扇时，其风扇的长宽比位于范围0. 8 1. 2之间，较佳地，当风扇的长宽比为 1比1时，则扇框截面形状便是正方形。为了将外盖沈卡固于扇框M上，外盖沈上设置有多个延伸部沈4，其与底板垂直，并朝与扇框M结合方向延伸而出，且具有通孔沈5，而扇框M于进出风侧的壁面 243、244也具有对应设置的通孔M9，以通过一卡固元件28将外盖沈卡固于扇框M上，其中，该卡固元件观可为但不限于卡榫或铆钉(snap)。外盖沈上还设有多个散热孔沈6，以通过自然对流增加电路板25的散热。散热孔沈6的位置较佳地设置于底板261与侧板沈2、沈3的连接处，可避免灰尘直接落在电路板25上。当然，散热孔沈6的设置位置不限于图3所示，例如也可设置于底板的周缘。由于侧板沈2、沈3的设置，使得外盖沈的两侧形成L型的结构，故当盖合于容置空间27上时，可增加与扇框M的结合强度。又，在侧板沈2、沈3的末端可设计一断差结构沈7，其对应扇框M的两侧边壁面246、247而设置，以与扇框M的两侧边壁面246、247相卡合。另外，外盖沈之底板261上可设置多个加强肋沈8，用以增加外盖沈的结构强度(如图4所示)。请参阅图5及图6，其分别为本发明第二及第三实施例的扇框结构示意图。为加强对电路板25的散热效果，在构成容置空间27的轴向流道外壁面245上可增设散热孔M0， 使得叶轮21旋转所产生的部分风流经散热孔240流入容置空间27中，对电路板25进行散热，避免电路板25过热烧毁。其中，散热孔240可设计如图5所示的长条形孔洞，或如图6 所示的多个短棒状孔洞。当然，散热孔的形式可依需求而做不同的变化或调整，故不受限于前述实施方式。
以80mmX80mmX50mm的风扇为例，本发明的结构设计可使风扇电路板的平面空间与最大可使用高度均大幅提升至少20%，使得单一电路板可承受的电流大幅提升，且单颗高度h为50mm的风扇的电流承载量已达7 8安培，相当于双颗串联风扇(总高为76mm) 的电流承载量，因此本发明的结构设计大幅提升了单颗风扇的效能，故可取代双颗风扇串联的运用，让成本大幅降低。综上所述，本发明的风扇主要是将进出风侧以外的四个侧边之一的内部材料挖空，形成一个容置空间，用以容置电路板于其中，并以一外盖盖合于容置空间之上，亦即于原有扇框空间中形成容置空间于轴向流道的侧边，因此不会增大风扇所占系统的空间，也不会影响流道，且提高了电路板承载空间及电流承载量，使风扇可在更高电流状态下使用， 进而使单颗风扇可以大幅提升性能，因此可利用单颗风扇取代双颗风扇串联之运用，让成本大幅降低。再者，外盖及轴向流道外壁面上皆可增设散热孔，以导引气流进入容置空间内，以有效对电路板散热，避免电路板过热烧毁。由于上述优点为现有技术所不及者，故本发明的风扇极具产业价值，爰依法提出申请。本发明得由熟悉此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然而皆不脱离如附上的权利要求所欲保护的范围。
权利要求
1.一种风扇，包括叶轮；马达，用以驱动该叶轮旋转；扇框，容置该叶轮及该马达，且具有一容置空间，其由两进出风侧的壁面、一轴向流道外壁面与两侧边壁面所共同限定而成；电路板，容置于该容置空间中；以及外盖，盖合于该容置空间之上。
2.如权利要求1所述的风扇，其中该风扇的长宽比位于范围0.8 1. 2之间。
3.如权利要求1所述的风扇，其中该电路板上具有至少一电容，该电容设置于该电路板的靠近边缘处。
4.如权利要求1所述的风扇，其中该外盖具有多个散热孔，通过自然对流以增加该电路板的散热。
5.如权利要求1所述的风扇，其中该轴向流道外壁面具有至少一散热孔，使该叶轮旋转所产生的部分风流经该散热孔流入该容置空间中，以对该电路板进行散热。
6.如权利要求1所述的风扇，其中该外盖大致呈U型，且该外盖包含一底板及两侧板， 该两侧板大致与该底板垂直。
7.如权利要求6所述的风扇，其中该外盖的该底板上设有多个加强肋，用以增加该外盖的结构强度。
8.如权利要求6所述的风扇，其中该侧板的末端具有一断差结构，其对应该扇框的该两侧边壁面而设置，以与该扇框的该两侧边壁面相卡合。
9.如权利要求1所述的风扇，其中该外盖通过一卡固元件将该外盖卡固于该扇框上。
10.如权利要求1所述的风扇，其中该容置空间内具有至少一电路板固定点，其自该轴向流道外壁面延伸而出，用以抵顶固定该电路板。
全文摘要
本发明公开一种风扇，其包括一叶轮、一马达、一扇框、一电路板及一外盖。该马达用以驱动该叶轮旋转，该扇框容置该叶轮及该马达，且该扇框具有一容置空间，其由两进出风侧的壁面、一轴向流道外壁面与两侧边壁面所共同限定而成，该电路板容置于该容置空间中，且该外盖盖合于该容置空间之上。
文档编号H05K7/20GK102536858SQ201010601769
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者游博皓 申请人:台达电子工业股份有限公司