所描述的实施例涉及改进低轮廓冷却扇的效率。在一个实施例中，冷却扇的叶轮包括护罩，其覆盖叶轮的中心部分，由此允许叶片的中心入口部分与由在风扇叶片和风扇壳体的部分之间的最小部件公差约束的冷却扇相比具有增大的风扇叶片高度。在一些实施例中，叶轮包括能够改进低轮廓冷却扇的性能的分流叶片。
【技术实现步骤摘要】
所描述的实施例总体上涉及允许在风扇组件的高度方面的总体降低的风扇设计。更具体地，本实施例涉及通过将护罩应用到风扇组件的底部部分的盖部分来保持风扇组件的有效叶片高度。
技术介绍
随着计算机系统的厚度降低，内部的模块和部件的厚度也必须对应地降低。虽然这些模块和部件必须变得更薄，降低的性能通常是不可接受的结果，并且因此新的方法力求改善这些模块的性能。一种继续需要相对大量的竖直高度的特定部件模块是风扇组件。不幸的是，风扇组件的高度降低通常对应于风扇组件的降低的有效叶片高度，由此降低风扇组件的有效流率。因此，期望的是如下的配置:其允许减低风扇组件高度，而不会使降低了高度的风扇组件的有效流率降低。
技术实现思路
本文描述了涉及高效低轮廓风扇组件的设计的各种实施例。根据一个实施例，描述了包围在盖内的叶轮。叶轮包括中心毂和从中心毂径向延伸的多个叶片。叶轮还包括附接到叶片的、通过径向间隙与盖隔开的环形护罩，该径向间隙允许环形护罩与多个叶片一起旋转，而不接触盖。护罩朝向每个叶片的顶端延伸，从而允许增加叶片的有效高度。根据另一实施例，公开了风扇组件。风扇组件包括至少以下各项:壳体；盖，其与壳体配合以限定风扇组件的内部部分，盖限定在风扇组件外部的、适合于根据压力差接收气流的风扇入口区；以及叶轮，其被布置成以造成驱动气流的压力差的方式旋转，并且被设置在风扇组件的内部部分内，叶轮包括与护罩一体形成的多个风扇叶片，护罩朝向风扇叶片的前缘延伸以允许增加风扇叶片的有效高度。护罩和盖由径向间隙隔开。该间隙被设计为尽可能地小，以最大化通过径向间隙从邻近叶片的相对高的压力区到邻近风扇入口的相对低的压力区的空气流的阻抗。根据又一实施例，描述了用于电子设备的风扇。风扇包括盖。风扇还包括被布置成独立于盖而围绕旋转中心旋转的叶轮。叶轮包括环形护罩，护罩与盖配合，以限定风扇的内部部分。环形护罩包括围绕旋转中心径向定位的叶片和分流叶片(splitter blade)，每个分流叶片的长度小于每个叶片的长度。在每两个叶片之间径向定位有至少一个分流叶片。根据结合附图得到的以下详细描述，本专利技术的其它方面和优点将变得显而易见，附图通过示例的方式图示了所描述的实施例的原理。【附图说明】通过结合附图的以下详细描述，将容易理解本公开内容，其中相同的附图标记指定相同的结构元件，并且其中:图1示出传统计算机风扇的透视图；图2示出图1的传统计算机风扇的局部剖视图；图3示出增加风扇叶片的高度而不增加风扇的总体高度的方式；图4示出定义离心式叶轮风扇叶片的“压力”和“吸力”侧的图；图5示出风扇的剖视图以及与该风扇关联的流迹线；图6示出其中实现一定叶片-盖重叠的另一风扇的局部剖视图；图7示出图6的叶轮的等距视图；图8A至图SE示出替代实施例，其中护罩环具有引导气流远离通过护罩/盖径向间隙再循环的弯曲护罩表面；图9示出描绘在有和没有带护罩叶轮情况下的两种空气流动性能特性的曲线图；图10和图11示出具有包括分流叶片的护罩的叶轮的前视图；图12和图13示出图10和图11的叶轮的部分的等距视图；以及图14A至图14D图示在叶片和分流叶片之间的发散角如何可以影响气流。【具体实施方式】在本章节中描述了根据本申请的方法和装置的代表性应用。提供这些示例只是为了添加上下文和帮助理解所描述的实施例。因此对于本领域技术人员来说将是显而易见的是，可以在不具备一些或者所有这些具体细节的情况下实践所描述的实施例。在其它实例中，为了避免不必要地使所描述的实施例模糊不清，没有详细描述众所周知的过程步骤。其它应用是可能的，因此以下示例不应被视为限制性的。在以下详细描述中，参照附图，附图形成描述的一部分，并且在附图中通过图示的方式示出了根据所述实施例的具体实施方案。虽然足够详细地描述了这些实施例以使得本领域技术人员能够实践所描述的实施例，要理解的是，这些实施例不是限制性的；因此可以使用其它实施例，并且可以做出改变而不脱离所描述的实施例的精神和范围。随着计算机系统的厚度降低，在计算机系统内部的模块和部件的厚度也必须对应地降低。虽然这些模块和部件必须变得更薄，降低的性能通常是不可接受的结果，并且因此新的方法力求改善这些模块的性能。尤其是，风扇模块和组件可能难以在不急剧损失空气吞吐量和冷却性能的情况下变得更薄。本文中描述的风扇和风扇系统的特征在于，可以在提供高冷却效率的同时提供薄的风扇轮廓。在一些实施例中，风扇包括具有护罩的叶轮，护罩独立于风扇的静止盖而旋转。护罩与静止盖配合以限定风扇的内部部分。护罩可以包括叶片，叶片固定地联接到护罩或者与护罩一体形成。在一些实施例中，护罩包括分流叶片，分流叶片通常比风扇的常规叶片短并且可以增加风扇的效率。下面参照图1至图14讨论这些和其它实施例。然而，本领域技术人员将容易理解的是，本文中关于这些图给出的详细描述仅用于解释的目的，并且不应当被解释为限制性的。图1示出针对这样的方法将是有用的风扇100。风扇100可具有许多用途。例如，风扇100可以用在便携式计算设备中，诸如膝上型计算机或者由于外部尺寸约束而具有有限的内部体积的其它便携式计算设备。应当注意的是，虽然出于示例性目的利用离心式风扇，应该理解的是，所描述的实施例可以适用于轴流式和混流式风扇两者。风扇100可以包括用于将废气流103排出到外部环境的排气开口 102以及用于接收入口气流105的入口开口 104。应当注意的是，在一般情况下，入口气流105和出口气流103通常是几乎相同的。还描绘了盖106和叶轮108。叶轮108可以旋转地联接到在盖106内的轴承(未示出)，轴承可以将旋转力赋予叶轮108，从而使得叶片110以遵循将入口气流105转换成废气流103这样的方式旋转。图2示出安装在包围件201内的风扇100的局部剖视图(如由图1的剖面线A-A指示的)。更具体地，叶轮108被描绘为通过开口 104带来冷却空气202的气流。风扇叶片204用虚线描绘为只有风扇叶片204的从叶轮108延伸的部分206被包含在所描绘的剖面内。如在图1中描绘的，每个风扇叶片204可具有弯曲的几何形状。入口气流105受到包围件201的约束，这导致通过风扇100的空气流率的损失。试图增加通过风扇100的空气流率的一种方法是，增加风扇100内风扇叶片204的高度H而不增加风扇100的厚度I。以这种方式增加叶片高度H的结果是如图2中示出的叶片/盖空隙208的减小。不幸的是，这种空隙减小增加了风扇叶片204干扰和/或造成在风扇叶片204和盖106之间的摩擦噪音的风险。还可能期望改善风扇100的多个其它性能参数，尤其是在诸如风扇噪音和热性能的因素重要时。两个这样的性能参数包括通过风扇100的空气的体积流率以及风扇100在操作条件下的声输出(另外被称为风扇噪音)。在其中预期风扇100用在膝上型计算机环境中的上述应用中，可能特别重要的是，风扇100在尽可能少的风扇噪音的情况下移除尽可能多的热量，从而符合所期望的计算机用户体验。例如，如果风扇100周围的计算机系统的厚度T和风扇100的厚度I以如下方式降低:风扇厚度与计算机系统厚度的比值(I/T)保持不变，可以使用已知的缩放方程计算风扇100的气流性能的改变，诸如在Chadha，Raman(2005)，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种叶轮，其被包围在盖内，所述叶轮包括：中心毂；多个叶片，其从所述中心毂径向地延伸；以及环状护罩，其以与所述盖隔开径向间隙的方式被附接至所述多个叶片，所述径向间隙允许所述环状护罩与所述多个叶片一起旋转而不接触所述盖。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·T·迪本科，A·J·艾洛，N·D·曼西尼，J·S·尼根，A·N·拉休蒂，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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