散热风扇

技术领域

本发明是关于风扇领域，特别是关于一种用于电子设备散热的风扇。

背景技术

半导体产品应用广泛，涉及到的领域包括汽车、能源、通信、计算机、军工等诸多行业。半导体器件可靠工作需要高效散热，它直接影响到半导体器件的性能、可靠性和寿命。目前绝大多数的半导体散热技术方案都需要通过风扇进行直接或间接的强制对流换热。

风扇的应用根据具体的散热需求有很多种类。以计算机行业为例，一台台式电脑中有为机箱提供新风的机箱风扇，有为CPU、GPU散热器提供换热的散热器风扇，有为电源提供风冷散热的内置风扇，也有为主板MOS供电单元提供散热的主板辅助散热风扇。不同的应用对风扇的性能提出不同的需求。风量和风压以及两者相结合成的风量-风压(P-Q曲线)曲线特征是衡量散热风扇的性能的核心指标之一。同时以较低转速或优异的气动结构设计实现低噪音工作的风扇也是衡量风扇性能的另一个重要参数。

当前的计算机CPU、GPU散热领域中，散热器主要有风冷散热器和水冷散热器两种类型。风冷散热器是将散热风扇和铜、铝质散热器组合使用，散热风扇将铜、铝质散热器从CPU、GPU表面传导出来的热量，通过散热风扇提供的气流进行强制对流换热，以达到降低CPU或GPU温度的效果。水冷散热器通常由换热器，驱动水泵，散热冷排及散热风扇组成，同样需要由散热风扇将由液体循环带出的CPU、GPU热量通过强制对流换热。

散热风扇通常由扇叶、扇框、驱动马达等几个部分构成，通过扇叶转动形成特定特征的气流以达到强制对流换热的需要。其中风扇叶片通常由多个独立叶片通过马达外壳连接成一个组，单一叶片通常是由特定的长度、弧度、角度、曲率的组合设计在一个在三维空间中形成的具有不同曲面的实体。由多个叶片共同组成散热风扇的气动结构的核心部分。

在目前CPU、GPU散热器风扇的应用领域，发明人认为现有技术存在至少以下缺点：风扇扇叶气动结构设计不合理导致风扇的散热效率低，主要是由于在特定转速参数下无法实现更大的风压值以配合更密集、阻抗特性更高的散热鳍片组的有效散热。为弥补性能的缺失，现有技术只能依靠提高风扇转速来实现，这样就会产生诸如能耗增大、轴承发热量大损耗增加、寿命和可靠性降低、噪音增大等等问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热风扇，其可有效提高散热效果，且耗能少、使用寿命长、可靠性强，并具有降低噪音的效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种散热风扇，包括轮毂及呈放射状分布于轮毂周围的若干个扇叶，扇叶包括自由端以及固定端，固定端与轮毂连接，自由端与固定端之间设置有前边缘及后边缘；自由端设置有首尾相连的第一上弦及第一下弦，固定端设置有第二上弦及第二下弦，第二上弦与第一上弦的的弦长比例介于0.3155～0.4242之间。

在一优选的实施方式中，第一上弦及第一下弦的弦长分别为33mm～41.2mm及34mm～41mm，第一上弦及第一下弦的曲率分别为0.013～0.028及0.015～0.023；第二上弦及第二下弦的弦长为13mm～14mm及12mm～13.5mm，第二上弦及第二下弦的曲率分别为0.037～0.344及0.039～0.084。

在一优选的实施方式中，第一上弦及第一下弦的弦长分别为33.5mm及34mm，第一上弦及第一下弦的曲率分别为0.0188及0.017，第二上弦及第二下弦的弦长分别为13mm及12mm，第二上弦及第二下弦的曲率分别为0.191及0.0615。

在一优选的实施方式中，第二上弦与第一上弦的的弦长比例为0.3881。

在一优选的实施方式中，前边缘与后边缘在风扇上的轴向距离为16mm～18.5mm。

在一优选的实施方式中，轮毂沿轴向的一端封闭，另一端敞开，轮毂的敞开一端的底部中心设置有凸台部，凸台部上设置有中心沉孔，中心沉孔用以安装电机轴。

在一优选的实施方式中，轮毂及呈放射状分布于轮毂周围的若干个扇叶为一体形成。

与现有技术相比，本发明的散热风扇具有以下有益效果：本方案根据第一、第二上下弦长的数据以及曲率数据的设计，使风扇扇叶曲面的翼型组成，在同等风量下比之现有技术的风扇具有低噪音的特点，在同噪音水平下具有更好散热效果，且耗能少、使用寿命长、可靠性强。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的风扇的俯视示意图；

图2是根据本发明一实施方式的风扇的左视示意图；

图3是根据本发明一实施方式的风扇的主视示意图；

图4是根据本发明一实施方式的风扇的右视示意图；

图5是根据本发明一实施方式的风扇的仰视示意图；

图6是根据本发明一实施方式的风扇的后视示意图；

图7是根据本发明一实施方式的风扇的一视角的立体示意图；

图8是根据本发明一实施方式的风扇的另一视角的立体示意图；

图9是根据本发明一实施方式的风扇的不同翼型径向位置的示意图；

图10是根据本发明一实施方式的风扇的一个翼型径向位置的截面示意图；

图11是根据本发明一实施方式的风扇的另一个翼型径向位置的截面示意图。

主要附图标记说明：

1-轮毂，11-中心沉孔，2-扇叶，201-前边缘，202-后边缘，203-第一上弦，204-第一下弦，205-第二上弦，206-第二上弦。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图8所示，根据本发明优选实施方式的一种散热风扇10，包括轮毂1及呈放射状分布于轮毂1周围的若干个扇叶2，扇叶2包括自由端以及固定端，固定端与轮毂1连接，自由端与固定端之间设置有前边缘201及后边缘202。自由端设置有首尾相连的第一上弦203及第一下弦204，固定端设置有第二上弦205及第二下弦206，第二上弦205与第一上弦203的的弦长比例介于0.3155～0.4242之间。轮毂1沿轴向的一端封闭，另一端敞开，轮毂1的敞开一端的底部中心设置有凸台部，凸台部上设置有中心沉孔，中心沉孔用以安装电机轴。轮毂1及呈放射状分布于轮毂1周围的若干个扇叶2为一体形成。

在一些实施方式中，第一上弦203及第一下弦204的弦长分别为33mm～41.2mm及34mm～41mm，第一上弦203及第一下弦204的曲率分别为0.013～0.028及0.015～0.023。第二上弦205及第二下弦206的弦长为13mm～14mm及12mm～13.5mm，第二上弦205及第二下弦206的曲率分别为0.037～0.344及0.039～0.084。

在一些实施方式中，第一上弦203及第一下弦204的弦长分别优选为33.5mm及34mm，第一上弦203及第一下弦204的曲率分别优选为0.0188及0.017。第二上弦205及第二下弦206的弦长分别优选为13mm及12mm，第二上弦205及第二下弦206的曲率分别优选为0.191及0.0615。

在一些实施方式中，第二上弦205与第一上弦203的的弦长比例优选为0.3881。

在一些实施方式中，前边缘201与后边缘202在风扇上的轴向距离为16mm～18.5mm。

如图9至图11所示，在一些实施方式中，扇叶2从固定端到自由端的截面大小都是随着扇叶2相对于轮毂1中心相应的直径变化而不同的，随之带来的上弦和下弦的弦长随之变化。在一般情况下，上弦也俗称为吸力面，下弦也俗称为压力面，请参阅图9，图9绘示了扇叶2相对于轮毂1中心相应的直径位置(翼型径向位置)分别为φ47.2mm、φ57.6mm、φ68.0mm、φ78.4mm、φ88.8mm、φ99.2mm和φ109.6mm时，其对应之处截面的受力面弦长和压力面弦长分别为15.2mm和14.7mm、18mm和17.5mm、21.1mm和20.5mm、24.5mm和24mm、28.4mm和27.9mm、33.1mm和32.6mm以及39mm和38.5mm。图10和图11分别绘示的φ47.2mm和φ109.6mm对应处的扇叶2的截面尺寸。以上数据为不同翼型径向位置的受力面弦长和压力面弦长的最佳优选数据。伴随着扇叶整体尺寸的变化，扇叶的厚度也会随之变化，扇叶的整体尺寸越大，扇叶的厚度会相应增加以保证一定的强度和刚度。

综上所述，本发明的散热风扇具有以下优点：本方案根据第一、第二上下弦长的数据以及曲率数据的设计，使风扇扇叶曲面的翼型组成，在同等风量下比之现有技术的风扇具有低噪音的特点，在同噪音水平下具有更好散热效果，且耗能少、使用寿命长、可靠性强。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。