TWI464329B - 離心式風扇及其扇葉 - Google Patents

Description

離心式風扇及其扇葉

本發明是有關於一種風扇裝置，且特別是有關於一種離心式風扇。

離心風扇有別於軸流風扇之處在於，離心風扇由扇葉的軸向進氣，但由扇葉的徑向出氣。請參照第1圖，其繪示一種習知的離心式風扇之扇葉的上視圖。離心式風扇之扇葉100包含輪轂101與複數葉片102。葉片102沿輪轂101周圍放射狀的排列。

為了增加離心風扇性能(例如增加風量)，其中的一種方式就是增加葉片102的數量。當葉片數量增加到太多時，會造成葉片內徑處的密度增加。以第1圖為例，當23片葉片102連接至輪轂101，就造成輪轂101附近葉片102密度的增加。因葉片密度過高，會造成空氣流動空間減小，因此造成離心風扇出風量也會減小。

請參照第2圖，其繪示習知的一種離心式風扇的剖面圖。改善上述問題的習知方法之一，就是減少高葉片密度的軸向高度(例如圖中的葉片上、下的斜緣102a、102b間接近葉片根部的距離)，減少沿葉片102軸向(如圖中的箭頭方向)進氣的阻力，讓空氣易於流進葉片，進而增加沿葉片102徑向的出氣。

然而，在減少葉片102軸向高度的同時，卻也減少葉片102的工作 面積，使離心式風扇的出風量下降。如何減少離心式風扇進風的阻力，又增加葉片工作面積，使風扇特性進一步的提高，為設計上所遭遇之兩難。

因此，本發明之一目的是在提供一種改良的離心式風扇，藉以解決上述先前技術所提及的問題。

依據上述的本發明目的，提出一種離心式風扇之扇葉，其包含一輪轂以及複數葉片。輪轂具有一中心點。複數葉片連接至輪轂，且該些葉片之最外緣大致定義出以中心點為圓心之一圓形。圓形具有一半徑R，每一葉片具有至少一凹槽。凹槽包含一大於0.5毫米的深度以及一小於170度的鈍角，該鈍角係凹槽內側緣與葉片之外緣之夾角。

依據本發明一實施例，凹槽位於每一葉片從中心點起算的0.6R範圍內。

依據本發明另一實施例，凹槽位於每一葉片從中心點起算的0.6R範圍內，且凹槽之數量至少有二個，凹槽位於每一葉片之兩相對外緣。

依據本發明另一實施例，凹槽位於每一葉片從中心點起算的0.6R至0.9R之間範圍。

依據本發明另一實施例，凹槽位於每一葉片從中心點起算的0.6R至0.9R之間範圍，且凹槽之數量至少有二個，凹槽位於每一該葉片之兩相對之外緣。

依據上述的本發明目的，提出一種離心式風扇之扇葉，其包含一輪轂、一連接環以及複數葉片。輪轂具有一中心點。連接環設於輪轂之周圍。複數葉片連接至連接環，且該些葉片之最外緣大致定義出以該中心點為圓心之一圓形，圓形具有一半徑R。每一葉片與輪轂之間定義出至少一第一凹槽。第一凹槽包含一大於0.5毫米的深度以及一小於170度的，該鈍角凹槽內側緣與葉片之外緣之夾角。

依據本發明一實施例，連接環之內緣與輪轂之外緣係無間隙連接。

依據本發明另一實施例，連接環之內緣與輪轂之外緣係有間隙連接。

依據本發明另一實施例，第一凹槽位於每一葉片從中心點起算的0.6R範圍內。

依據本發明另一實施例，第一凹槽之數量至少有二個，第一凹槽位於連接環的兩相對側。

依據本發明另一實施例，每一葉片更包含至少一第二凹槽位於從該中心點起算的0.6R至0.9R之間範圍。

依據本發明另一實施例，第二凹槽之數量至少有二個，第二凹槽位於每一葉片之兩相對之外緣。

依據上述的本發明目的，提出一種離心式風扇，其包含一扇葉、一馬達以及一殼體。馬達連接於輪轂並驅動扇葉轉動。殼體包覆扇葉與馬達，殼體具有至少一入風口位於扇葉之軸向，且具有至 少一入風口位於扇葉之徑向。扇葉包含一輪轂以及複數葉片。輪轂具有一中心點。複數葉片連接至輪轂，且該些葉片之最外緣大致定義出以中心點為圓心之一圓形。圓形具有一半徑R，每一葉片具有至少一凹槽。凹槽包含一大於0.5毫米的深度以及一小於170度的鈍角，該鈍角係凹槽內側緣與葉片之外緣之夾角。

依據本發明之一實施例，凹槽位於每一葉片從中心點起算的0.6R範圍內。

依據本發明之一實施例，凹槽位於每一葉片從中心點起算的0.6R至0.9R之間範圍。

依據上述的本發明目的，提出一種離心式風扇，其包含一扇葉、一馬達以及一殼體。馬達連接於輪轂並驅動扇葉轉動。殼體包覆扇葉與馬達，殼體具有至少一入風口位於扇葉之軸向，且具有至少一入風口位於扇葉之徑向。扇葉包含一輪轂、一連接環以及複數葉片。輪轂具有一中心點。連接環設於輪轂之周圍。複數葉片連接至連接環，且該些葉片之最外緣大致定義出以該中心點為圓心之一圓形。每一葉片與輪轂之間定義出至少一第一凹槽。第一凹槽包含一大於0.5毫米的深度以及一小於170度的，該鈍角凹槽內側緣與葉片之外緣之夾角。

依據本發明之一實施例，連接環之內緣與輪轂之外緣係無間隙連接，且第一凹槽位於每一葉片從中心點起算的0.6R範圍內。

依據本發明之另一實施例，連接環之內緣與輪轂之外緣係無間隙連接，且每一葉片更包含至少一第二凹槽，位於從該中心點起算的0.6R至0.9R之間範圍。

依據本發明之另一實施例，連接環之內緣與輪轂之外緣係有間隙連接，且第一凹槽位於每一葉片從中心點起算的0.6R範圍內。

依據本發明之另一實施例，連接環之內緣與輪轂之外緣係有間隙連接，且每一葉片更包含至少一第二凹槽，位於從中心點起算的0.6R至0.9R之間範圍。

由上述可知，應用本發明之離心式風扇及其扇葉的凹槽設計，能有效提昇離心式風扇的效能，免去減少削減較大的葉片工作面積，反而使離心式風扇效能無法有效提昇。

100‧‧‧扇葉

101‧‧‧輪轂

102‧‧‧葉片

102a‧‧‧斜緣

102b‧‧‧斜緣

110‧‧‧殼體

200‧‧‧離心式風扇

202‧‧‧扇葉

202’‧‧‧扇葉

202”‧‧‧扇葉

202c‧‧‧中心點

202a‧‧‧輪轂

202b‧‧‧葉片

202c‧‧‧中心點

202d‧‧‧連接環

202e‧‧‧肋條

R‧‧‧半徑

C₁‧‧‧深度

C₂‧‧‧深度

D₁‧‧‧距離

D₂‧‧‧距離

A₁~A₇‧‧‧夾角

203‧‧‧凹槽

203a‧‧‧凹槽

203b‧‧‧凹槽

203c‧‧‧凹槽

203d‧‧‧凹槽

203g‧‧‧凹槽

203g’‧‧‧凹槽

203h‧‧‧凹槽

203i‧‧‧凹槽

205‧‧‧馬達

205a‧‧‧轉軸

210a‧‧‧上殼體

210b‧‧‧下殼體

210c‧‧‧入風口

210d‧‧‧入風口

210e‧‧‧肋條

210f‧‧‧底板

210g‧‧‧出風口

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示習知的一種離心式風扇之扇葉的上視圖；第2圖係繪示習知的一種離心式風扇的剖面圖；第3圖係繪示本發明之第一實施例的一種離心式風扇的爆炸圖；第4圖係繪示本發明之第二實施例的一種離心式風扇的剖面圖；第5圖係繪示本發明之第三實施例的一種離心式風扇的剖面圖；第6圖係繪示本發明之第四實施例的一種離心式風扇的剖面圖；第7圖係繪示本發明之第五實施例的一種離心式風扇的剖面圖；第8圖係繪示本發明之第六實施例的一種離心式風扇的剖面圖；第9圖係繪示本發明之第七實施例的一種離心式風扇的剖面圖；第10圖係繪示本發明之第八實施例的一種離心式風扇的上視圖；第11圖係繪示沿第10圖之剖面線11-11’的剖面圖；第12圖係繪示本發明第九實施例的一種離心式風扇的上視圖；以及 第13圖係繪示沿第12圖之剖面線13-13’之上視圖。

如上所述，本發明提供一高效能的離心式風扇，藉由在風扇之葉片上設計凹槽，進而增加離心式風扇進氣的效率。以下藉圖式說明本案的實施例細節。

請參照第3圖，其繪示本發明第一實施例的一種離心式風扇的爆炸圖。離心式風扇200包含上殼體210a、下殼體210b、扇葉202以及一馬達205。當上殼體210a與下殼體210b組合後，扇葉202與馬達205會被包覆於組合的殼體內(上殼體210a與下殼體210b的組合)。馬達205的底面固定於下殼體210b的底板210f上。馬達205的轉軸205a連接至扇葉202之輪轂202a，藉以驅動扇葉202旋轉。上殼體210a具有一入風口210c，且下殼體210b具有多個入風口210d，入風口210c、210d皆位於扇葉202的軸向。入風口210d位於多根肋條210e之間，肋條210e用以連接底板210f與下殼體210b。當扇葉202轉動時，帶動氣流由入風口210c、210d流入，並由出風口210g流出。出風口210g位於扇葉202的徑向。扇葉202包含輪轂202a與複數葉片202b。葉片202b連接於輪轂202a上，且每一葉片202b具有至少一凹槽203，藉以增加氣流的進氣效率。

在其他的實施例中，入風口只設計於上殼體210a或下殼體210b上，換言之，離心式風扇200只能從扇葉202的其中一側進氣。

請參照第4圖，其繪示本發明第二實施例的一種離心式風扇的剖面圖。離心式風扇包含一殼體210、馬達205、輪轂202a及複數葉片202b。複數葉片202b最外緣大致定義出以中心點202c為圓心之 一圓形(請同時參照第3圖之複數葉片202b)，且圓形具有一半徑R。每一葉片202b具有一凹槽203a，其位於每一葉片202b從中心點202c起算的距離D₁範圍內。根據實驗的結果，距離D₁大約是0.6R，凹槽203a能夠較有效的提昇離心式風扇的效能。此外，凹槽203a的深度C₁還須大於0.5毫米，且凹槽203a內側緣與葉片202b之外緣之夾角A₁須為小於170度的鈍角，離心式風扇的效能才會提昇，否則葉片的凹槽只會減少工作面積，反而減低離心式風扇的效能。

請參照第5圖，其繪示本發明第三實施例的一種離心式風扇的剖面圖。此實施例與第二實施例之差異在於凹槽的位置。在第三實施例中，凹槽203b距離輪轂202a較遠(與凹槽203a比較)。凹槽203b位於每一葉片202b從中心點202c起算的距離D₂範圍內。根據實驗的結果，距離D₂大約是0.9R，凹槽203b能夠較有效的提昇離心式風扇的效能。此外，凹槽203b的深度C₂還須大於0.5毫米，且凹槽203b內側緣與葉片202b之外緣之夾角A₂、A₃須為小於170度的鈍角，離心式風扇的效能才會提昇，否則葉片的凹槽只會減少工作面積，反而減低離心式風扇的效能。

請參照第6圖，其繪示本發明第四實施例的一種離心式風扇的剖面圖。此實施例與第二、三實施例之差異在於，每一葉片具有兩凹槽。當每一葉片202b具有凹槽203a、203b時，凹槽203a位於每一葉片202b從中心點202c起算的距離D₁範圍內，而凹槽203b位於每一葉片202b從中心點202c起算的距離D₁到距離D₂之間的範圍內，凹槽203a、203b能夠較有效的提昇離心式風扇的效能。

請參照第7圖，其繪示本發明之第五實施例的一種離心式風扇的 剖面圖。此實施例與第四實施例之差異在於，每一葉片202b從中心點202c起算的距離D₁到距離D₂之間的範圍內具有兩凹槽。凹槽203c、203d位於每一葉片202b從中心點202c起算的距離D₁到距離D₂之間的範圍內，且要具有與上述凹槽相同特性(例如「深度大於0.5毫米」以及「凹槽內側緣與葉片之外緣之夾角為小於170度的鈍角」)。

請參照第8圖，其繪示本發明第六實施例的一種離心式風扇的剖面圖。此實施例與第五實施例之差異在於，每一葉片202b從中心點202c起算的距離D₁到距離D₂之間的範圍內具有較寬凹槽。凹槽203i的寬度略小於距離D₁到距離D₂之間的範圍。凹槽203i的深度還是需要大於0.5毫米，而凹槽203i內側緣與葉片202b之外緣之夾角A₄、A₅須為小於170度的鈍角。

請參照第9圖，其繪示本發明第七實施例的一種離心式風扇的剖面圖。此實施例與第六實施例之差異在於，每一葉片202b的兩相對外緣皆具有凹槽。在第七實施例中，每一葉片202b具有凹槽203a、203b位於葉片的上緣，且具有凹槽203e、203f位於葉片的下緣。凹槽203a、203e可位於每一葉片202b從中心點202c起算的距離D₁範圍內。凹槽203b、²03f位於從每一葉片202b從中心點202c起算的距離D₁到距離D₂之間的範圍內。在另一實施例中，每一葉片202b亦可以只具有凹槽203a位於葉片的上緣，而具有凹槽203e位於葉片的下緣，且凹槽203a、203e均位於每一葉片202b從中心點202c起算的距離D₁範圍內。在又一實施例中，每一葉片202b亦可以只具有凹槽203b位於葉片的上緣，而具有凹槽203f位於葉片的下緣，且凹槽203b、203f均位於從每一葉片202b從中心 點202c起算的距離D₁到距離D₂之間的範圍內。

請參照第10圖，其繪示本發明第八實施例的一種離心式風扇的的上視圖。第11圖係繪示沿第10圖之剖面線11-11’之剖面圖。此實施例與上述實施例之主要差異在於扇葉結構的不同。在第八實施例中，扇葉202’包含一輪轂202a、複數葉片202b以及一連接環202d。連接環202d設置於輪轂202a之周圍，供複數葉片202b連接之用。連接環202d可疏解輪轂202a周圍葉片密度過高的問題，讓進氣的效率更佳。每一葉片202b與輪轂202a之間定義出至少一凹槽。凹槽可以只形成於連接環202d的上側(例如凹槽203g)；凹槽可以只形成於連接環202d的下側(例如凹槽203g’)；或凹槽同時形成於連接環202d兩相對的上、下側。凹槽203g、203g’均位於每一葉片202b從中心點202c起算的距離D₁範圍內。凹槽203g、203g’的深度還是需要大於0.5毫米，而凹槽203g、203g’內側緣與葉片202b之外緣之夾角(例如A₆)須為小於170度的鈍角。

在其他實施中，第二~七實施例的凹槽203a、203b、203c、203d、203e、203f或203i亦可以設計在第八實施例之的扇葉202b上。

請參照第12圖，其繪示本發明第九實施例的一種離心式風扇的上視圖。第13圖係繪示沿第12圖之剖面線13-13’之的剖面圖。此實施例與第八實施例之主要差異在於連接環與輪轂之間連接方式的不同。在第八實施例中，連接環202d之內緣與輪轂202a之外緣係無間隙連接。在第九實施例中，連接環202d之內緣與輪轂202a之外緣係有間隙連接，連接環202d藉複數肋條202e連接至輪轂202a。扇葉202”包含一輪轂202a、複數葉片202b、肋條202e以 及一連接環202d。連接環202d設置於輪轂202a之周圍，供複數葉片202b連接之用。連接環202d可舒解輪轂202a周圍葉片密度過高的問題，讓進氣的效率更佳。每一葉片202b與輪轂202a之間定義出一凹槽203h。凹槽203h位於每一葉片202b從中心點202c起算的距離D₁範圍內。凹槽203h內側緣與葉片202b之外緣之夾角A7須為小於170度的鈍角。

在其他實施中，第二~七實施例的凹槽203a、203b、203c、203d、203e、203f或203i亦可以設計在第九實施例之的扇葉202b上。

由上述本發明實施方式可知，應用本發明之離心式風扇及其扇葉的凹槽設計，能使風扇特性進一步的提高，免去減少削減較大的葉片工作面積，反而使離心式風扇效能無法有效提昇。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

200‧‧‧離心式風扇

202‧‧‧扇葉

202a‧‧‧輪轂

202b‧‧‧葉片

203‧‧‧凹槽

205‧‧‧馬達

205a‧‧‧轉軸

210a‧‧‧上殼體

210b‧‧‧下殼體

210c‧‧‧入風口

210d‧‧‧入風口

210e‧‧‧肋條

210f‧‧‧底板

210g‧‧‧出風口

Claims (13)

1. 一種離心式風扇之扇葉，至少包含：一輪轂，具有一中心點；以及複數葉片，連接至該輪轂，且該些葉片之最外緣大致定義出以該中心點為圓心之一圓形，該圓形具有一半徑R，每一該葉片具有至少一第一凹槽，該第一凹槽至少包含：一大於0.5毫米的深度；以及一小於170度的鈍角，係該第一凹槽內側緣與該葉片之外緣之夾角，每一該葉片更包含至少一第二凹槽，位於從該中心點起算的0.6R至0.9R之間範圍。
2. 如請求項1所述之扇葉，其中該第一凹槽位於每一該葉片從該中心點起算的0.6R範圍內。
3. 如請求項1所述之扇葉，其中該第一凹槽位於每一該葉片從該中心點起算的0.6R範圍內，且該第一凹槽之數量至少有二個，該第一凹槽位於每一該葉片之兩相對外緣。
4. 如請求項1所述之扇葉，其中該第二凹槽之數量至少有二個，該第二凹槽位於每一該葉片之兩相對之外緣。
5. 一種離心式風扇之扇葉，至少包含：一輪轂，具有一中心點；一連接環，設於該輪轂之周圍，其中該連接環之內緣與該輪轂之外緣係無間隙連接；以及 複數葉片，連接至該連接環，且該些葉片之最外緣大致定義出以該中心點為圓心之一圓形，該圓形具有一半徑R，每一該葉片與該輪轂之間定義出至少一第一凹槽，其中每一該葉片更包含至少一第二凹槽，位於從該中心點起算的0.6R至0.9R之間範圍，該第一凹槽至少包含：一大於0.5毫米的深度；以及一小於170度的鈍角，係該凹槽內側緣與該葉片之外緣之夾角。
6. 如請求項5所述之扇葉，其中該第一凹槽位於每一該葉片從該中心點起算的0.6R範圍內。
7. 如請求項6所述之扇葉，其中該第一凹槽有二個，且該凹槽位於該連接環的兩相對側。
8. 如請求項5所述之扇葉，其中該第二凹槽之數量至少有二個，該至少二第二凹槽位於每一該葉片之兩相對之外緣。
9. 一種離心式風扇，至少包含：一扇葉，包含：一輪轂，具有一中心點；以及複數葉片，連接至該輪轂，且該些葉片之最外緣大致定義出以該中心點為圓心之一圓形，該圓形具有一半徑R，每一該葉片具有至少一第一凹槽，該第一凹槽至少包含：一大於0.5毫米的深度；以及一小於170度的鈍角，係該第一凹槽內側緣與該葉片之外緣之夾角；每一該葉片更包含至少一第二凹槽，位於從該中心點起算的0.6R至0.9R之間範圍；一馬達，連接於該輪轂並驅動該扇葉轉動；以及 一殼體，包覆該扇葉與該馬達，該殼體具有至少一入風口位於該扇葉之軸向，且具有至少一入風口位於該扇葉之徑向。
10. 如請求項9所述之離心式風扇，其中該第一凹槽位於每一該葉片從該中心點起算的0.6R範圍內。
11. 如請求項9所述之離心式風扇，其中該第二凹槽之數量至少有二個，該第二凹槽位於每一該葉片之兩相對之外緣。
12. 一種離心式風扇，至少包含：一扇葉，包含：一輪轂，具有一中心點；一連接環，設於該輪轂之周圍，其中該連接環之內緣與該輪轂之外緣係無間隙連接；以及複數葉片，連接至該連接環，且該些葉片之最外緣大致定義出以該中心點為圓心之一圓形，該圓形具有一半徑R，每一該葉片與該輪轂之間定義出至少一第一凹槽，每一該葉片更包含至少一第二凹槽，位於從該中心點起算的0.6R至0.9R之間範圍，該第一凹槽至少包含：一大於0.5毫米的深度；以及一小於170度的鈍角，係該凹槽內側緣與該葉片之外緣之夾角；一馬達，連接於該輪轂並驅動該扇葉轉動；以及一殼體，包覆該扇葉與該馬達，該殼體具有至少一入風口位於該扇葉之軸向，且具有至少一入風口位於該扇葉之徑向。
13. 如請求項12所述之離心式風扇，其中該第一凹槽位於每一該葉片從該中心點起算的0.6R範圍內。