各種散熱風扇電機軸承

這裏重點介紹市面上絕大多數CPU散熱器都採用的軸流式風扇

(1)葉片數量

CPU風扇的葉片通常在6片到12片之間。一般說來，葉片數量較少的容易產生較大的風壓，但運轉噪音也較大；而葉片數量較多的則恰好相反。

(2)葉片形狀

有鐮刀型、梯形和AVC專利的折緣型等。相對來說，鐮刀型扇葉運轉時比較平穩安靜，但所能產生的風壓也較小；梯形扇葉容易產生較大風壓，但噪音也較大。折緣型是最優秀的設計，在保持低噪音的同時能產生較大的風壓，但目前僅用於AVC自己的產品中。目前見得較多的是鐮刀型的設計。

設計優秀的扇葉，能在不高的風扇轉速下產生輸出較大的風量和風壓，同時也不會產生太大的風雜訊。除了形狀以外，葉片傾斜的角度也很重要，要配合電機的特性和散熱片的需要來設計。否則，單純追求葉片傾角大，可能會出現風噪大風力小的情況。

(3)風扇電機軸承

目前風扇電機採用的軸承主要有油封軸承(Sleeve)、單滾珠軸承(1Ball+1Sleeve)、雙滾珠軸承(2 Ball Bearing)、液壓軸承(Hydraulic)、磁懸浮(Magnetic Bearing)、汽化軸承(VAPO Bearing)和流體保護系統軸承(Hypro Bearing)。

它們都有自身的優缺點，當然價格也有較大差異。就我們日常接觸到的油封軸承、單滾珠軸承和雙滾珠軸承來比較，從噪音大小來說：雙滾珠軸承>單滾珠軸承>油封軸承，但使用壽命卻恰恰相反。當油封軸承的風扇還挺新的時候，噪音是很小的，只是用久了以後潤滑油乾涸失效或流失，軸承潤滑度下降，轉動阻力增大，電機的噪音會漸漸增大，同時轉速也會降低。雙滾珠軸承的風扇則幾乎不變。後面幾種軸承都是新近採用的技術，雖然優點相當明顯，但製造困難和較高的價格卻成為了制約它們普及的主要因素。

重點介紹一下液壓軸承(Hydraulic)風扇。大家都知道油封軸承(Sleeve)在壽命上與滾珠軸承相比要短一些， 而AVC的液壓軸承技術可以說是對油封軸承的一種改進，能夠大大延長油封軸承的壽命。其結構示意圖如下：

這個結構具有以下的優點：

　　1、磁懸浮結構減少軸承摩擦，降低熱量避免潤滑油揮發，同時也能降低軸承雜訊

　　2、內置大空間的儲油槽以增加潤滑時間

　　3、密封設計避免潤滑油揮發

　　4、改進潤滑油成分增加高溫下的潤滑性能

　　5、內部獨有的迴圈回路保證潤滑油迴圈潤滑軸承系統

由此可見，液壓軸承實質上仍然是一種油封軸承。但這種經過了改進，壽命比普通油封軸承大大延長了的液壓軸承繼承了油封軸承的優點——運行噪音小。因此，在這方面它甚至比雙滾珠軸承(2 Ball Bearing)更優秀。

(4)風扇轉速

風扇葉片每分鐘轉動的數量，常見風扇轉速是3000-6000RPM（Round Per Minute轉/分鐘）有個別靜音型的風扇也可能只有2000來轉，其通過優秀的葉片設計和配合高效的散熱片也能達到相當不錯的散熱效果。一般來說，扇頁設計上相近的風扇，其轉速和風扇的噪音幾乎是正比的關係， 6000rpm以上的風扇產生的噪音往往會非常大。因此，如果是對噪音比較敏感或住在多人共住的話，最好購買4500轉以下的產品。

針對這個問題，一些廠商特意設計出可調節風扇轉速的散熱器，分手動和自動兩種。手動的主要是讓用戶可以在冬天使用低轉速獲得低噪音，夏天時使用高轉速獲得好的散熱效果。自動的則更為先進，此類散熱器帶有溫控感應器，能夠根據當前的工作溫度（如散熱片的溫度）自動控制風扇的轉速，溫度高則提高轉速，溫度低則降低轉速，以達到一個動態的平衡，從而讓風噪與散熱效果保持一個最佳的結合點，不過這類產品的價格目前也較高。

(5)其他特殊的設計

特殊的設計指的是除了以上4個方面以外，其他的對風扇性能有著重大影響的設計。例如前面提到的元山科技的外磁式風扇。還有一個就是Thermaltake在其高端產品中使用的五面進風風扇。

它採用了Hyper flow（流體力學設計），將原來的封閉式側壁改成了百葉窗型的側開口開放式設計，因此進風方式也隨之改變，從單獨的上進風變為上進風與側進風並行。根據空氣動力學的原理，上進風的方式是空氣在旋轉的風扇扇葉的驅使下，使其自上而下成垂直流動，此時在風扇的中心形成一個空氣壓力相對較低的地區，風扇周圍的空氣於是向氣壓較低的風扇中心流動，在流動的過程中，氣流在扇葉旋轉的作用下發生偏移，從而形成了一個類似龍捲風的渦旋，隨著渦旋的增強，周圍的空氣被迅速的吸過來。這樣的設計，有效地防止了風扇的末端和扇框之間形成狹窄的氣流擾動區和空氣湍流產生的風雜訊。如此上進風與側進風雙管齊下，使得轉速只有2400RPM的它，卻能有30.5CFM的風量，工作噪音也只有21dBA。