CN101285483B

CN101285483B - 风扇及其叶轮

Info

Publication number: CN101285483B
Application number: CN2007100899008A
Authority: CN
Inventors: 张楯成; 许硕修
Original assignee: Delta Optoelectronics Inc
Current assignee: Delta Electronics Inc; Delta Optoelectronics Inc
Priority date: 2007-04-10
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2012-01-04
Anticipated expiration: 2027-04-10
Also published as: CN101285483A

Abstract

本发明公开一种叶轮，适用于一风扇，叶轮包括一轮毂及多个扇叶环设于轮毂的周缘，而轮毂具有至少一曲形表面。

Description

风扇及其叶轮

技术领域

本发明涉及一种风扇及其叶轮，特别是涉及一种能够提高性能的风扇及其叶轮。

背景技术

风扇的工作效能，是以风扇能产生的风压及风量为指标，为提高风压及风量，改变扇叶的安装角度或是提高风扇的转速是方法之一。然而，在提高风扇转速或是改变扇叶的安装角度之后，噪音却随之增加。

图1为现有的风扇的剖视图。现有的风扇1包括有一扇框10，一马达11及一叶轮12。扇框10包括一壳体103、一底座104以及至少一肋条105连接壳体103与底座104。扇框10具有一入风口101及一出风口102，底座104设置于出风口处102，壳体103于入风口处101及出风口处102分别具有第一导角108及第二导角109，第一导角108及第二导角109为一斜面设计，以辅助气流导入及导出。

叶轮12包括一轮毂121及多个扇叶122环设于轮毂121的周缘，然而，由于扇框10内部的空间不足，因此，轮毂121在设计上为垂直的设计。当气流由入风口101导入后，由于轮毂121为垂直结构，因此，气流直接经由第二导角109由出风口处102导出，亦即气流加压的效果并不显著，如此一来，现有的风扇1在特性上无法有良好的表现。

因此，如何提供一种风扇及其扇框，其可提高风扇的风压及风量，进而增进风扇的工作效能，实为重要的课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种叶轮，其可增加风扇的风压及风量。

本发明的另一目的是提供一种风扇，其通过设置于轮毂的导流结构，使流道缩小以挤压气流，并进而提高风扇的风量及风压。

基于上述或其他目的，本发明提出一种叶轮，适用于一风扇，包括：一轮毂，具有至少一曲形表面；以及多个扇叶，环设于该轮毂的周缘，其中该轮毂具有一顶面及一底面，该顶面为一实质性平面且该轮毂的外径是自该顶面朝该底面递增；其中该轮毂的顶面外径与该底面的外径的比例大于0且小于0.45。

基于上述或其他目的，本发明另提出一种风扇，包括：一扇框；一叶轮，容置于该扇框内，该叶轮括一轮毂及多个环设于该轮毂周缘的扇叶，其中该轮毂具有一导流结构，设置于其周缘外侧且具有至少一曲形表面；以及一马达，设置于该轮毂内，且该叶轮是通过该马达驱动，其中该轮毂包括有一顶面及一底面，该顶面为一实质性平面且该轮毂的外径是自该顶面朝该底面递增；其中该轮毂的顶面外径与扇框的内径的比例小于0.35，该轮毂的顶面外径与该轮毂的底面外径的比例大于0且小于0.45。

基于上述或其他目的，本发明提出一种叶轮，包括一轮毂及多个扇叶，轮毂具有至少一曲形表面，而多个扇叶环设于轮毂的周缘。轮毂的顶面外径与底面外径的比例大于0且小于0.45。轮毂的曲形表面与顶面的切线的夹角介于0度至45度之间。轮毂的曲形表面与底面的夹角介于30度至75度之间。曲形表面为一连续或非连续的曲线。曲形表面的二端点间的连线水平线之间具有一夹角，夹角小于70度。

基于上述或其他目的，本发明另提出一种风扇，包括一扇框、一叶轮及一马达，叶轮容置于扇框内，马达设置于叶轮内并通过马达驱动，叶轮具有一轮毂及多个扇叶环设于轮毂的周缘，轮毂具有一导流结构设置于其周缘外侧且具有至少一曲形表面。其中导流结构与轮毂是一体成型的结构。其中扇框更包括一连接件设置于扇框与底座之间。连接件与底座及扇框为一体成形的结构。连接件包括多个肋条或静叶。

承上所述，本发明利用设置于轮毂的导流结构，使风扇的流道缩小以使气流产生挤压，因此，可使气流的流速改变。与现有技术相比较，本发明可增加气流的流速，进而提高风扇的风量及风，如此一来，可改善风扇的性能表现。

附图说明

图1为一种现有的风扇的剖视图；

图2为依据本发明较佳实施例的一种风扇的剖视图；以及

图3为本发明风扇及现有风扇的风量与风压的关系曲线比较图。

元件标号说明：

1、2 风扇 121、301 轮毂

10、20 扇框 122、302 扇叶

11、40 马达 204 连接件

12、30 叶轮 303 导流结构

101、21 入风口 311 顶面

102、22 出风口 312 底面

103、201 壳体 D1、D2 外径

104、202 底座 D3 内径

105 肋条 H1、H3 高度

108 第一导角 θ1、θ2 切线夹角

109 第二导角 θ3 水平线夹角

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的一种风扇及其叶轮，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

图2是本发明的一较佳实施例的风扇的剖视图。请参阅图2，风扇2较佳地为一轴流式风扇，其包括一扇框20、一叶轮30以及一马达40。叶轮30马达40容置于扇框20内，扇框20包括一具有贯通孔的壳体201，框体大致呈方形、圆形、椭圆形或菱形。另外，扇框20包括一底座202至少一连接件204，底座202较佳地设置于风扇的出风口处22，连接件204设置于壳体201与底座202之间，用以支撑底座202。在本实施例中，连接件204可为多个肋条(rib)或静叶(stationary blade)，并与底座202及壳体201一体成型制成。另外，叶轮30包括有一轮毂301及多个扇叶302环设于轮毂301的周缘，马达40设置于轮毂301内部，而叶轮30位于扇框的底座202上，叶轮30是通过马达40驱动得以旋转。

值得注意的是，为了提高风扇的风压及风量，本发明的叶轮30具有导流结构303设置于叶轮的轮毂301的周缘外侧，并且与轮毂301一体成型制成。在本实施例中，叶轮的轮毂301具有一顶面311及一底面312，且轮毂的外径系自顶面朝底面递增，叶轮的扇叶302环设于导流结构303的周缘，导流结构303具有至少一曲形表面，曲形表面为一连续或非连续的曲线。当然，也可以是轮毂301具有一曲形表面，而导流结构303设置于轮毂301的周缘外侧。由于本发明的叶轮的设计，当气流经由入风口处21流经导流结构303时，气流会因流道缩减而产生挤压，因此，气流的流速会加快，同时也使压力提高。

承上述，本发明的叶轮的设计如下所述，请参阅图2，轮毂的顶面311的外径D1与轮毂的底面312的外径D2的比例小于0.45，轮毂的顶面311的外径D1与扇框20的内径D3的比例小于0.35。另外，轮毂301的高度H1与扇框20的高度H3之间的比例大于0.6。导流结构303与顶面311的切线夹角θ1介于0度至45度之间，导流结构303与底面312的夹角θ2介于30度至75度之间。导流结构303的曲面，其二端点间连成直线时，直线与水平线夹角θ3小于70度。

当马达40运转并带动叶轮30转动时，经由设置于轮毂301上扇叶302的运作，使风扇2与外界产生压力差，因此，气流由入风口21进入并通过导角导引进入扇框内，并往出风口22方向流动。由于本发明的导流结构303的表面为连续地设置，且是具有曲面的设计，因此，当气流流经导流结构303时，由于流道的缩减，会造成气流产生挤压并使气流流速加快，同时，也使气流压力提升。。

图3为现有风扇与本发明风扇的风压与风量特性比较图，由实验数据可知，本发明的风扇能有效地提高风量及风压，在相同风量下，本发明的风扇相比较于与现有的风扇，其最大风压大约提高1.4倍，在相同风压下，最大风量大约提高1.15倍。

综上所述，本发明的风扇具有下列优点：

本发明利用设置于轮毂的导流结构，使风扇的流道缩小以使气流产生挤压，因此，可使气流的流速改变。与现有技术相比较，本发明可增加气流的流速，进而提高风扇的风量及风压，如此一来，可改善风扇的性能表现。

虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作一些的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种叶轮，适用于一风扇，包括：

一轮毂，具有至少一曲形表面；以及

多个扇叶，环设于该轮毂的周缘，

其中该轮毂具有一顶面及一底面，该顶面为一实质性平面且该轮毂的外径是自该顶面朝该底面递增；

其中该轮毂的顶面外径与该底面的外径的比例大于0且小于0.45。

2.如权利要求1所述的叶轮，其中该轮毂的曲形表面与该顶面的切线夹角介于0度至45度之间。

3.如权利要求1所述的叶轮，其中该轮毂的曲形表面与该底面的夹角是介于30度至75度之间。

4.如权利要求1所述的叶轮，其中该轮毂的曲形表面的二端点间的连线与水平线之间具有一夹角，该夹角小于70度。

5.一种风扇，包括：

一扇框；

一叶轮，容置于该扇框内，该叶轮括一轮毂及多个环设于该轮毂周缘的扇叶，其中该轮毂具有一导流结构，设置于其周缘外侧且具有至少一曲形表面；以及

一马达，设置于该轮毂内，且该叶轮是通过该马达驱动，

其中该轮毂包括有一顶面及一底面，该顶面为一实质性平面且该轮毂的外径是自该顶面朝该底面递增；

其中该轮毂的顶面外径与扇框的内径的比例小于0.35，该轮毂的顶面外径与该轮毂的底面外径的比例大于0且小于0.45。

6.如权利要求5所述的风扇，其中该导流结构与该轮毂是一体成型的结构。

7.如权利要求5所述的风扇，其中该轮毂的高度与该扇框的高度比例大于0.6。

8.如权利要求5所述的风扇，其中该导流结构与该轮毂顶面的切线夹角介于0度至45度之间，该导流结构与该轮毂底面的夹角介于30度至75度之间。

9.如权利要求5所述的风扇，其中该曲形表面的二端点间的连线与水平线之间具有一夹角，该夹角小于70度。

10.如权利要求5所述的风扇，其中该扇框更包括一连接件，设置于该扇框与该底座之间，该连接件包括多个肋条或静叶。

11.如权利要求10所述的风扇，其中该连接件与该底座及该扇框为一体成形的结构。