TWI638100B - 扇葉結構及其轉子組 - Google Patents

Abstract

本發明係一種扇葉結構及其轉子組，包含：一本體，具有一第一通孔連通一第一側及一第二側，該第一側上具有複數扇葉，該等扇葉具有一第一端及一第二端，該等第一端相鄰或不相鄰該第一通孔外緣，該等扇葉具有複數第一結合部，並該等扇葉具有一第一邊、一第二邊及一第三邊，該第一、二邊係從該第二端向該第一通孔方向延伸，該第三邊在該第一端連接於該第一、二邊，一虛擬線與該第二邊接觸該本體的外緣之部位相切以與該第二邊形成一夾角，該等每一扇葉之間界定有一通道；透過本發明的設計，可有效達到減少扇葉噪音及增加扇葉使用壽命的功效者。

Description

扇葉結構及其轉子組

本發明係一種扇葉結構及其轉子組，尤其有關於可減少噪音及增加使用壽命的一種扇葉結構及其轉子組。

按，習知泵浦具有一腔室，並該腔室開設兩通孔，該腔室藉由該兩通孔與外界連通，以令一流體通過該兩通孔而進入或排出該腔室，一葉輪係設置於該腔室中的旋轉組件，藉由該葉輪旋轉產生的離心力及壓力變化，以透過其中一通孔將流體吸入該腔室，並透過另一通孔將流體排出該腔室。藉此，可達到泵送流體的目的。

然而，由於習知的該葉輪上的扇葉是片狀體，為了避免葉片末端於鄰近兩側處與該腔室內壁發生干涉問題，扇葉的末端呈厚度急劇減縮的尖銳狀，扇葉末端呈尖銳狀容易導致扇葉末端承受流體的相對作用力時發生振顫現象進而產生運轉噪音，且扇葉末端的振顫現象易使得扇葉末端發生局部熱應力並加速扇葉末端處的材料疲勞，影響扇葉的使用壽命。

是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本案之發明人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

爰此，為有效解決上述之問題，本發明之一目的在於提供可減少扇葉末端發生振顫現象，進而減少噪音及增加使用壽命的一種扇葉結構及其轉子組。

為達上述目的，本發明係提供一種扇葉結構包含：一本體，具有一第一側及一第二側及一第一通孔，該第一通孔連通該第一、二側，該第一側上具有複數扇葉，該等扇葉具有一第一端及一第二端，該等第一端相鄰或不相鄰該第一通孔外緣，該等扇葉分別具有一第一結合部，並該等扇葉具有直線態樣的一第一邊、一第二邊及一第三邊，該第一、二邊係相互間隔從該第二端向該第一通孔方向延伸，該第三邊在該第一端連接於該第一、二邊共同界定一扇葉頂面，該本體外緣具有一虛擬線，該虛擬線與該第二邊接觸該本體的外緣之部位相切，並該虛擬線與該第二邊形成一夾角，該等每一扇葉之間界定有一通道，該等通道相對該第一、三邊形成一窄流道，及該等通道相對該第一、二邊形成一漸擴流道，其中相鄰窄流道的第一、三邊相互平行，該窄流道供一冷卻流體通過並增加其流速。

為達上述目的，本發明另外提供一種轉子組包含：一扇葉結構，包含：一本體，具有一第一側及一第二側及一第一通孔，該第一通孔連通該第一、二側，該第一側上具有複數扇葉，該等扇葉具有一第一端及一第二端，該等第一端相鄰或不相鄰該第一通孔外緣，該等扇葉分別具有一第一結合部，並該等扇葉具有直線態樣一第一邊、一第二邊及一第三邊，該第一、二邊係相互間隔從該第二端向該第一通孔方向延伸，該第三邊在該第一端連接於該第一、二邊共同界定一扇葉頂面，該本體外緣具有一虛擬線，該虛擬線與該第二邊接觸該本體的外緣之部位相切，並該虛擬線與該第二邊形成一夾角，該等每一扇葉之間界定有一通道，該等通道相對該第一、三邊形成一窄流道，及該等通道相對該第一、二邊形成一漸擴流道，其中相鄰窄流道的第一、三邊相互平行，該窄流道供一冷卻流體通過並增加其流速；及一轉子結構，包含：一主體部， 具有一第三側及一第四側，該第三側具有複數第二結合部，該第三側係對應面對該第一側，該等第一結合部係對應結合該等第二結合部。

藉由本發明此設計，本發明的扇葉結構及其轉子組的該等扇葉的末端不會產生振顫及發生局部熱應力，進而可達到減少噪音及增加該扇葉結構的使用壽命的功效。

10‧‧‧扇葉結構

110‧‧‧本體

111‧‧‧第一側

112‧‧‧第二側

113‧‧‧第一通孔

120‧‧‧扇葉

121‧‧‧第一端

122‧‧‧第二端

123‧‧‧第一結合部

124‧‧‧第一邊

125‧‧‧第二邊

126‧‧‧第三邊

127‧‧‧扇葉頂面

128‧‧‧短導流面

129‧‧‧長導流面

130‧‧‧通道

131‧‧‧窄流道

132‧‧‧漸擴流道

20‧‧‧虛擬線

30‧‧‧轉子結構

310‧‧‧主體部

311‧‧‧第三側

312‧‧‧第四側

313‧‧‧第二結合部

40‧‧‧轉子組

下列圖式之目的在於使本發明能更容易被理解，於本文中會詳加描述該些圖式，並使其構成具體實施例的一部份。透過本文中之具體實施例並參考相對應的圖式，俾以詳細解說本發明之具體實施例，並用以闡述發明之作用原理。

第1圖係為本發明扇葉結構之第一實施例之立體圖；第2圖係為本發明扇葉結構之第一實施例之俯視圖；第3圖係為本發明扇葉結構之第二實施例之立體圖；第4圖係為本發明扇葉結構之第二實施例之俯視圖；第5圖係為本發明扇葉結構之第三實施例之立體圖；第6圖係為本發明扇葉結構之第三實施例之立體圖；第7圖係為本發明轉子組之第一實施例之立體分解圖；第8圖係為本發明轉子組之第一實施例之立體組合圖；第9圖係為本發明轉子組之第一實施例之替代實施例之立體分解圖；第10圖係為本發明轉子組之第一實施例之替代實施例之立體組合圖；第11圖係為本發明轉子組之第一實施例之替代實施例立體分解示意圖；第12圖係為本發明轉子組之第一實施例之替代實施例立體組合示意圖；第13圖係為本發明轉子組之第一實施例之替代實施例立體分解示意圖； 第14圖係為本發明轉子組之第一實施例之替代實施例立體組合示意圖。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。

請參閱第1及2圖，係為本發明扇葉結構之第一實施例之立體圖及俯視圖，如圖所示，本發明所述之扇葉結構10，係包含一本體110，在本實施例中，該扇葉結構10係表示為應用在一水冷散熱模組的泵浦腔室(未繪示)中，但並不侷限於此，在其他實施例中該扇葉結構10也可以應用於其他類型的泵浦腔室中，本發明並不對該扇葉結構10的應用進行限制。

所述本體110具有一第一側111及一第二側112及一第一通孔113，該第一側111係位於該本體110的上側，該第二側112係位於該本體110的下側，該第一通孔113連通該第一、二側111、112，該第一側111上具有複數扇葉120環設於該第一通孔113周圍。該等扇葉120具有一第一端121及一第二端122，並在本實施例中，該等第一端121相鄰該第一通孔113外緣。

該等扇葉120分別具有一第一結合部123，在本實施例中，所述第一結合部123係位於每一扇葉120的第二端122，但並不侷限於此，在其他實施例中，該等第一結合部123係設置於該等扇葉120的其他適當位置。並在本實施例中，所述第一結合部123係表示為一凹槽。該等第一結合部123係用以與一轉子(未繪示)結合，使該轉子轉動時同時帶動該扇葉結構10旋轉。

並該等扇葉120具有直線態樣的一第一邊124、一第二邊125及一第三邊126，該第一、二邊124、125係相互間隔從該第二端122向該第一通孔113方向延伸，該第三邊126在該第一端121連接於該第一、二邊124、125共同界定一扇葉頂面 127，該本體110外緣具有一虛擬線20，該虛擬線20與該第二邊125接觸該本體110的外緣之部位201相切。

該虛擬線20與該第二邊125形成一夾角X，並在本實施例中，該夾角X係為75度角。所述虛擬線20係為一虛擬之線，並非該扇葉結構10的一實體元件或結構，係為方便使用者量測該虛擬線20與該第二邊125形成的夾角所設計。並在本實施例中，該等扇葉120係分別為一塊體，該塊體之第一端121相對該第三邊126具有一短導流面128，並該塊體之第二端122相對該第二邊125具有一長導流面129。

該等每一扇葉120之間界定有一通道130，該等通道130連通該第一通孔113，該等通道130相對該第一邊124及第三邊126形成一窄流道131，所述窄流道131具有一較窄平面，及該等通道130相對該第一邊124及第二邊125形成一漸擴流道132，其中相鄰窄流道的第一、三邊124、126相互平行，所述漸擴流道132底部係為一由該第一通孔113向外之漸擴平面。在該水冷散熱模組的泵浦腔室中，一冷卻流體(未繪示)可以從該第一通孔113流入，並透過該扇葉結構10旋轉產生的離心力從該等扇葉120之間的通道130流出。

當該扇葉結構10在該水冷散熱模組的泵浦腔室中旋轉時，由於該冷卻流體係先從該第一通孔113流經過該窄流道131，再從該窄流道131流經過該漸擴流道132，因此該冷卻流體在該窄流道131流速較快，在該冷卻流體進入該漸擴流道132時，可具有減速增壓的效果，進而可確實將該冷卻流體往該扇葉結構10外部排出，同時由於該水冷散熱模組的泵浦腔室中壓力變小，對該第一通孔113處的冷卻流體產生吸力，而將該第一通孔113外的冷卻流體吸入，進而持續該冷卻流體的循環。

此外，由於該等扇葉120係分別為塊體，在該扇葉結構10旋轉時，該等扇葉120的第二端122不會產生振顫及發生局部熱應力，因此可減少噪音及增加該扇葉結構10的使用壽命。

請參閱第3及4圖，係為本發明扇業結構之第二實施例之立體圖及俯視圖，並輔以參閱第1及2圖，如圖所示，本實施例部分結構及功能係與前述第一實施例相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第一實施例之不同處係為，該等扇葉120的該等第一端121不連接該第一通孔113外緣，且該虛擬線20與該第二邊125形成一夾角Y，並在本實施例中，該夾角Y係為60度角。

藉此，可達到與本發明扇業結構之第一實施例相同的功效者。

請參閱第5及6圖，係為本發明扇業結構之第三實施例之立體圖，並輔以參閱第1~4圖，如圖所示，本實施例部分結構及功能係與前述第一、二實施例相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第一、二實施例之不同處係為，該等扇葉120的該等第一結合部123係表示為一凸體。

藉此，可達到與本發明扇業結構之第一、二實施例相同的功效者。

請參閱第7、8、9及10圖，係為本發明轉子組之第一實施例之立體分解圖及立體組合圖及替代實施例之立體分解圖及替代實施例之立體組合圖，並輔以參閱第1~4圖，如圖所示，本發明所述之轉子組40係包含一扇葉結構10及一轉子結構30，在本實施例中，該轉子組40係表示為應用在前述本發明扇葉結構之第一實施例的該水冷散熱模組的泵浦腔室(未繪示)中，但並不侷限於此，在其他實施例中該轉子組40也可以應用於其他類型的泵浦腔室中，本發明並不對該轉子組40的應用進行限制。

並本實施例所述之扇葉結構10的結構及功效係與前述本發明扇葉結構之第一、二實施例中的該扇葉結構10相同，故在本實施例中不再贅述該扇葉結構10的結構及功效。所述轉子結構30具有一主體部310，在本實施例中，該轉子結構30係可對應與一定子組(未繪示)搭配感應激磁轉動。該主體部310具有一第三側311及一第四側312，該第三側311係相反該第四側312，該主體部310的第三側 311係對應該本體110的第一側111。該第三側311上具有複數第二結合部313，該本體110的第一結合部123與該轉子310的第二結合部313對應結合。

並在前述本發明扇葉結構之第一、二實施例中該等第一結合部123係位於每一扇葉120的第二端122，因此在本實施例中，所述第二結合部123係位於該第三側311上對應該等第一結合部123的位置。並在前述本發明扇葉結構之第一實施例中，所述第一結合部123係表示為一凹槽，因此在本實施例中，每一第二結合部313係形成為一凸體，而該等第一結合部123的凹槽及該等第二結合部313的凸體對應結合，當然亦可將凹槽與凸體結構交互相反對應設置(如第11~14圖所示)。

在本實施例中，該等第一結合部123與該等第二結合部313結合係可透過鉚接、緊配、黏結及磁吸其中任一方式結合，本發明並不對該等第一結合部123與該等第二結合部313的結合方式進行限制。

當該定子組(未繪示)通電後，與該轉子組40產生感應激磁轉化為機械動能，再由機械動能驅動該轉子組，並因該轉子結構30與該扇葉結構10相互結合關係，使該轉子結構30同時可帶動該扇葉結構10旋轉，透過該扇葉結構10旋轉產生的離心力，該冷卻流體可以從該扇葉結構10的該等扇葉120之間的通道130流出。且由於該等扇葉120係分別為塊體，在該扇葉結構10旋轉時，可達到與本發明扇葉結構之第一、二實施例相同的功效者。

因此，藉由本發明的該扇葉結構10及其轉子組40的該等扇葉120的第二端122不會產生振顫及發生局部熱應力，進而可達到減少噪音及增加該扇葉結構10的使用壽命的功效。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍。

Claims (16)

1. 一種扇葉結構，包含：一本體，具有一第一側及一第二側及一第一通孔，該第一通孔連通該第一、二側，該第一側上具有複數扇葉，該等扇葉具有一第一端及一第二端，該等第一端相鄰或不相鄰該第一通孔外緣，該等扇葉分別具有一第一結合部，並該等扇葉具有直線態樣的一第一邊、一第二邊及一第三邊，該第一、二邊係相互間隔從該第二端向該第一通孔方向延伸，該第三邊在該第一端連接於該第一、二邊共同界定一扇葉頂面，該本體外緣具有一虛擬線，該虛擬線與該第二邊接觸該本體的外緣之部位相切，並該虛擬線與該第二邊形成一夾角，該等每一扇葉之間界定有一通道，該等通道相對該第一、三邊形成一窄流道，及該等通道相對該第一、二邊形成一漸擴流道，其中相鄰窄流道的第一、三邊相互平行，該窄流道供一冷卻流體通過並增加其流速。
2. 如申請專利範圍第1項所述之扇葉結構，其中所述扇葉的第一端相鄰該第一通孔外緣；該虛擬線與該第二邊形成之夾角係為75度角。
3. 如申請專利範圍第1項所述之扇葉結構，其中所述扇葉的第一端沒有相鄰該第一通孔外緣；該虛擬線與該第二邊形成之夾角係為60度角。
4. 如申請專利範圍第1項所述之扇葉結構，其中所述通道連通該第一通孔。
5. 如申請專利範圍第1項所述之扇葉結構，其中所述扇葉係分別為一塊體，並該塊體在該第一端相對該第三邊具有一短導流面，並該塊體在該第二端相對該第二邊具有一長導流面。
6. 如申請專利範圍第1項所述之扇葉結構，其中所述第一結合部係位於每一扇葉的第二端。
7. 如申請專利範圍第1項所述之扇葉結構，其中所述第一結合部係為一凹槽及一凸體其中任一。
8. 一種轉子組，包含：一扇葉結構，包含：一本體，具有一第一側及一第二側及一第一通孔，該第一通孔連通該第一、二側，該第一側上具有複數扇葉，該等扇葉具有一第一端及一第二端，該等第一端相鄰或不相鄰該第一通孔外緣，該等扇葉分別具有一第一結合部，並該等扇葉具有直線態樣的一第一邊、一第二邊及一第三邊，該第一、二邊係相互間隔從該第二端向該第一通孔方向延伸，該第三邊在該第一端連接於該第一、二邊共同界定一扇葉頂面，該本體外緣具有一虛擬線，該虛擬線與該第二邊接觸該本體的外緣之部位相切，並該虛擬線與該第二邊形成一夾角，該等每一扇葉之間界定有一通道，該等通道相對該第一、三邊形成一窄流道，及該等通道相對該第一、二邊形成一漸擴流道，其中相鄰窄流道的第一、三邊相互平行，該窄流道供一冷卻流體通過並增加其流速；及一轉子結構，包含：一主體部，具有一第三側及一第四側，該第三側具有複數第二結合部，該第三側係對應面對該第一側，該等第一結合部係對應結合該等第二結合部。
9. 如申請專利範圍第8項所述之轉子組，其中所述扇葉的第一端相鄰該第一通孔外緣；該虛擬線與該第二邊形成之該夾角係為75度角。
10. 如申請專利範圍第8項所述之轉子組，其中所述扇葉的第一端沒有相鄰該第一通孔外緣；該虛擬線與該第二邊形成之該夾角係為60度角。
11. 如申請專利範圍第8項所述之轉子組，其中所述通道連通該第一通孔。
12. 如申請專利範圍第8項所述之轉子組，其中所述每一扇葉係分別為一塊體，並該塊體在該第一端相對該第三邊具有一短導流面，並該塊體在該第二端相對該第二邊具有一長導流面。
13. 如申請專利範圍第8項所述之轉子組，其中所述第一結合部係位於每一扇葉的第二端，所述第二結合部係位於該第三側上對應該等第一結合部的位置。
14. 如申請專利範圍第13項所述之轉子組，其中每一第一結合部係形成為一凹槽，並每一第二結合部係形成為一凸體，該凹槽及該凸體對應結合。
15. 如申請專利範圍第13項所述之轉子組，其中每一第一結合部係形成為一凸體，並每一第二結合部係形成為一凹槽，該凸體及該凹槽對應結合。
16. 如申請專利範圍第8項所述之轉子組，其中該等第一結合部及該等第二結合部係以鉚接、緊配、黏結及磁吸其中任一方式結合。