CN101576094A - 风扇及其导流结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种风扇及其导流结构，该风扇包括一导流结构、一叶轮和一导引环。导流结构的外径自其的顶部渐扩至其的底部。叶轮设置于导流结构上方并包括有多个扇叶。导引环经由至少一连结件连结于导流结构，且导引环的内侧环面与该些扇叶的外端缘之间具有一预定距离，导引环的顶部具有一入风口，导引环的底缘与导流结构底部的外环面之间形成一出风口。当叶轮转动时气流由入风口流入，再顺着导流结构的外环面流动而由出风口流出，气流由出风口流出时的方向不同于气流由入风口流入时的方向。
Description
技术领域
本发明涉及一种风扇，特别是涉及一种可改变气流流向的风扇。
背景技术
随着电子装置效能的不断提升，散热装置或散热系统已成为现行电子装置中不可或缺的配备之一，因为电子装置所产生的热能若不加以适当地散逸，轻则造成效能变差，重则会导致电子装置的烧毁。散热装置对于微电子元件(例如集成电路，IC)而言更是重要，因为随着集成度的增加以及封装技术的进步，使得集成电路的面积不断地缩小，同时每单位面积所累积的热能也相对地会更高，故高散热效能的散热装置一直是电子产业界所积极研发的对象。
在现今的散热装置中，最广泛被使用者为风扇。而根据风扇的入风与出风的方向关系，一般可将风扇区分为轴流式风扇与离心式风扇，如图1和图2所示，图1是现有的一种离心式风扇的剖视图，图2是现有的一种轴流式风扇的剖视图。
在图1中，现有的轴流式风扇1的气流是由入风口10流入，再由出风口12流出，气流由入风口10流入时的方向与气流由出风口12流出时的方向大致相同。
在图2中，现有的离心式风扇2的气流由入风口10流入，再由出风口22流出，气流由入风口10流入时的方向与气流由出风口22流出时的方向大致互相垂直。
然而，相比较于轴流式风扇，离心式风扇虽可达到改变出风方向的目的，却具有效率不高、出风量较低、和噪音较大等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风扇，通过本发明中的导流结构，即可改变气流的流向并达到改变出风方向的目的，也可同时保有传统轴流式风扇的高效率、出风量大、与低噪音等优点。
为达上述目的，本发明提出一种风扇，其包括一导流结构、一叶轮和一导引环。该导流结构的外径自该导流结构的顶部渐扩至该导流结构的底部。该叶轮设置于该导流结构上方，并具有一轮毂与多个扇叶，该些扇叶设置于该轮毂的外环面。该导引环经由至少一连结件连结于该导流结构，且该导引环的内侧环面与该些扇叶的外端缘之间具有一预定距离，该导引环的顶部具有一入风口，该导引环的底缘与该导流结构底部的外环面之间形成一出风口。当该叶轮转动时气流由该入风口流入，再顺着该导流结构的外环面流动而由该出风口流出，且气流由出风口流出时的方向不同于气流由入风口流入时的方向。
为达上述目的，本发明更提出一种风扇，其包括一导流结构、一叶轮和一导引环。该导流结构的外径自该导流结构的顶部渐扩至该导流结构的底部。该叶轮设置于该导流结构上方，并具有一轮毂与多个扇叶，该些扇叶设置于该轮毂的外环面。该导引环连结于一模块壳体，且该导引环的内侧环面与该些扇叶的外端缘之间具有一预定距离，该导引环的顶部具有一入风口，该导引环的底缘与该导流结构底部的外环面之间形成一出风口。当该叶轮转动时气流由该入风口流入，再顺着该导流结构的外环面流动而由该出风口流出，且气流由出风口流出时的方向不同于气流由入风口流入时的方向。
为达上述目的，本发明再提出一种导流结构，其应用于一轴流式风扇，该轴流式风扇包括一叶轮和一导引环，该叶轮具有一轮毂与多个扇叶，该些扇叶设置于该轮毂的外环面，该导流结构设置于该叶轮下方，该导流结构的外径自该导流结构的顶部渐扩至该导流结构的底部，该导引环经由至少一连结件连结于该导流结构，且该导引环的内侧环面与该些扇叶的外端缘之间具有一预定距离，该导引环的顶部具有一入风口，该导引环的底缘与该导流结构底部的外环面之间形成一出风口，当该叶轮转动时气流由该入风口流入，再顺着该导流结构的外环面流动而由该出风口流出，且气流由出风口流出时的方向不同于气流由入风口流入时的方向。
为达上述目的，本发明又提出一种导流结构，其应用于一轴流式风扇，该轴流式风扇包括一叶轮和一导引环，该叶轮具有一轮毂与多个扇叶，该些扇叶设置于该轮毂的外环面，该导流结构设置于该叶轮下方，该导流结构的外径自该导流结构的顶部渐扩至该导流结构的底部，该导引环连结于一模块壳体，且该导引环的内侧环面与该些扇叶的外端缘之间具有一预定距离，该导引环的顶部具有一入风口，该导引环的底缘与该导流结构底部的外环面之间形成一出风口，当该叶轮转动时气流由该入风口流入，再顺着该导流结构的外环面流动而由该出风口流出，且气流由出风口流出时的方向不同于气流由入风口流入时的方向。
承上所述，本发明的风扇，由于其中的导流结构的外径自该导流结构的顶部渐扩至该导流结构的底部，使得气流顺着该导流结构的外环面流动而被送出时改变了其流向。与现有技术相比较，本发明不仅能够达到改变出风方向的目的，且可同时兼具高散热效率、出风量大和噪音量小的优点。
附图说明
图1是现有的一种轴流式风扇的剖视图；
图2是现有的一种离心式风扇的剖视图；
图3是本发明的第一实施例的立体图；
图4是沿图3中A-A′剖面线的剖视图；
图5是本发明的第二实施例的剖视图；
图6是本发明的第三实施例的剖视图；
图7是本发明的第四实施例的剖视图；
图8是本发明的第五实施例的剖视图；
图9是本发明的第六实施例的剖视图；
图10是本发明的第七实施例的剖视图；
图11是本发明的第八实施例的立体图。
主要元件符号说明
1：轴流式风扇 10、20：入风口
12、22：出风口 2：离心式风扇
3、3’：风扇 30、30a、30b、30c：导流结构
301：突出部 32：叶轮
320、320a、320b、320c：轮毂 321：凹入部
322：扇叶 34、34a：导引环
341：入风口 342：出风口
36、36a：连结件 38：模块壳体
4、5、6、7、8、9：风扇
Dx：第一预定距离
Dy：扇叶与轮毂连结处的长度
Dz：第二预定距离
具体实施方式
请同时参照图3及图4所示，图3是本发明的第一实施例的立体图，图4是沿图3中A-A′剖面线的剖视图。如图所示，本发明风扇3包括一导流结构30、一叶轮32和一导引环34。
导流结构30的外径自导流结构30的顶部渐扩至导流结构30的底部，而使得导流结构30的外环面形成至少一曲面。叶轮32设置于导流结构30上方，叶轮32具有一轮毂320与多个扇叶322。扇叶322设置于轮毂320的外环面，而轮毂320中设有马达(图中未示)，且轮毂320的外径自轮毂320的顶部渐扩至轮毂320的中段部。较佳地，导流结构30的底部的外径可为轮毂320的底部的外径的1.3～3倍。
导引环34经由多个连结件36连结于导流结构30，且导引环34的内侧环面与扇叶322的外端缘之间具有一预定距离，导引环34的顶部具有一入风口341，导引环34的底缘与导流结构30底部的外环面之间形成一出风口342。导引环34的直径自导引环34的顶缘渐缩至导引环34邻近于扇叶322的顶端的部位，以导引更多气流由入风口341流入。且导引环34的顶缘至扇叶322的顶端之间具有一第一预定距离Dx，而扇叶322与轮毂320连结处的长度为Dy，Dx/Dy的比值可介于0.3～1之间。由本发明风扇3的外形观之，其也可算为属于轴流式的风扇。
当叶轮32被马达驱动而转动时(导引环34不转动)，气流由入风口341流入，再顺着导流结构30的外环面流动而由出风口342流出，使得气流由出风口342流出时的方向不同于气流由入风口341流入时的方向，亦即气流由入风口341流入时的方向与气流由出风口342流出时的方向大致互相垂直，而达到如同传统离心式风扇的功能。并且，导流结构30的形状设计可使得气流在改变流向的过程中的压损减至最低。
请参照图5所示，图5是本发明的第二实施例的剖视图。如图所示，本发明风扇4的结构设计大致上与前述的第一实施例相同，故相同的构件标示以相同的元件编号，以资对应。其差异在于导流结构30a的外径自导流结构30a的顶部渐扩至导流结构30a的底部，而使得导流结构30a的外环面形成至少一斜面。
请参照图6所示，图6是本发明的第三实施例的剖视图。如图所示，本发明风扇5的结构设计大致上与前述的第一实施例相同，故相同的构件标示以相同的元件编号，以资对应。其差异在于导流结构30b的外径自导流结构30b的顶部渐扩至导流结构30b的底部，而使得导流结构30b的外环面形成至少一斜面和至少一曲面。
请参照图7所示，图7是本发明的第四实施例的剖视图。如图所示，本发明风扇6的结构设计大致上与前述的第一实施例相同，故相同的构件标示以相同的元件编号，以资对应。其差异在于轮毂320a的外径自轮毂320a的顶部渐扩至轮毂320a的底部，而使得轮毂320a的外环面形成至少一曲面，以导引气流更顺畅地流入。
请参照图8所示，图8是本发明的第五实施例的剖视图。如图所示，本发明风扇7的结构设计大致上与前述的第一实施例相同，故相同的构件标示以相同的元件编号，以资对应。其差异在于轮毂320b的外径自轮毂320b的顶部渐扩至轮毂320b的底部，而使得轮毂320b的外环面形成至少一斜面。
请参照图9所示，图9是本发明的第六实施例的剖视图。如图所示，本发明风扇8的结构设计大致上与前述的第五实施例相同，故相同的构件标示以相同的元件编号，以资对应。其差异在于轮毂320c的底部具有一凹入部321，以利开模，而导流结构30c的顶部具有一突出部301，突出部301对应于轮毂320c的凹入部321。
请参照图10所示，图10是本发明的第七实施例的剖视图。如图所示，本发明风扇9的结构设计大致上与前述的第一实施例相同，故相同的构件标示以相同的元件编号，以资对应。其差异在于导引环34a连结于一模块壳体38而设置于叶轮32的外围邻近位置。且导引环34a的底缘邻近于扇叶322的外侧端的底缘，亦即导引环34a的底缘凸出于些扇叶322的外侧端的底缘，且导引环34a的底缘与些扇叶322的外侧端的底缘之间具有一第二预定距离Dz，Dz/Dy的比值可介于0～0.5之间。
请参照图11所示，图11是本发明的第八实施例的立体图。如图所示，本发明风扇3’的结构设计大致上与前述的第一实施例相同，故相同的构件标示以相同的元件编号，以资对应。其差异在于图11的风扇3’的连结件36a连结于导流结构30底部的外环面的选定位置，而图3的风扇3的连结件36连结于导流结构30顶部的外环面的选定位置。
综上所述，本发明通过导流结构的形状设计，亦即使导流结构的外径自导流结构的顶部渐扩至导流结构的底部，即可使轴流式的风扇改变其出风方向，达到离心式风扇的功能，并可保有轴流式风扇高效率、出风量大、和低噪音的优点。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附的权利要求中。
Claims (19)
1、一种风扇，包括：
导流结构，该导流结构的外径自该导流结构的顶部渐扩至该导流结构的底部；
叶轮，设置于该导流结构上方，该叶轮具有一轮毂与多个扇叶，该些扇叶设置于该轮毂的外环面；以及
导引环，经由至少一连结件连结于该导流结构，且该导引环的内侧环面与该些扇叶的外端缘之间具有一预定距离，该导引环的顶部具有一入风口，该导引环的底缘与该导流结构底部的外环面之间形成一出风口；
当该叶轮转动时气流由该入风口流入，再顺着该导流结构的外环面流动而由该出风口流出，且气流由出风口流出时的方向不同于气流由入风口流入时的方向。
2、一种风扇，包括：
导流结构，该导流结构的外径自该导流结构的顶部渐扩至该导流结构的底部；
叶轮，设置于该导流结构上方，该叶轮具有一轮毂与多个扇叶，该些扇叶设置于该轮毂的外环面；
导引环，连结于一模块壳体，且该导引环的内侧环面与该些扇叶的外端缘之间具有一预定距离，该导引环的顶部具有一入风口，该导引环的底缘与该导流结构底部的外环面之间形成一出风口；
当该叶轮转动时气流由该入风口流入，再顺着该导流结构的外环面流动而由该出风口流出，且气流由出风口流出时的方向不同于气流由入风口流入时的方向。
3、如权利要求1或2所述的风扇，其中气流由入风口流入时的方向与气流由出风口流出时的方向大致互相垂直。
4、如权利要求1或2所述的风扇，其中该导流结构的外径自该导流结构的顶部渐扩至该导流结构的底部而使该导流结构的外环面形成至少一曲面、或至少一斜面、或至少一曲面和至少一斜面。
5、如权利要求1或2所述的风扇，其中该导引环的顶缘至该些扇叶的顶端之间具有一第一预定距离，且该第一预定距离和该扇叶与该轮毂连结处的长度的比值介于0.3～1之间。
6、如权利要求5所述的风扇，其中该导引环的直径自该导引环的顶缘渐缩至该导引环邻近于该些扇叶的顶端的部位。
7、如权利要求1或2所述的风扇，其中该导引环的底缘邻近于该些扇叶的外侧端的底缘或该导引环的底缘凸出于该些扇叶的外侧端的底缘。
8、如权利要求7所述的风扇，其中该导引环的底缘与该些扇叶的外侧端的底缘之间具有一第二预定距离，且该第二预定距离和该扇叶与该轮毂连结处的长度的比值介于0～0.5之间。
9、如权利要求1或2所述的风扇，其中该轮毂的外径自该轮毂的顶部渐扩至该轮毂的中段部而使该轮毂的外环面形成至少一曲面。
10、如权利要求1或2所述的风扇，其中该轮毂的外径自该轮毂的顶部渐扩至该轮毂的中段部而使该轮毂的外环面形成至少一斜面。
11、如权利要求1或2所述的风扇，其中该轮毂的外径自该轮毂的顶部渐扩至该轮毂的底部而使该轮毂的外环面形成至少一曲面或至少一斜面。
12、如权利要求11所述的风扇，其中该轮毂的底部具有一凹入部，该导流结构的顶部具有一突出部，该突出部对应于该轮毂的凹入部。
13、一种导流结构，其应用于一轴流式风扇，该轴流式风扇包括一叶轮和一导引环，该叶轮具有一轮毂与多个扇叶，该些扇叶设置于该轮毂的外环面，该导流结构设置于该叶轮下方，该导流结构的外径自该导流结构的顶部渐扩至该导流结构的底部，该导引环经由至少一连结件连结于该导流结构，且该导引环的内侧环面与该些扇叶的外端缘之间具有一预定距离，该导引环的顶部具有一入风口，该导引环的底缘与该导流结构底部的外环面之间形成一出风口，当该叶轮转动时气流由该入风口流入，再顺着该导流结构的外环面流动而由该出风口流出，且气流由出风口流出时的方向不同于气流由入风口流入时的方向。
14、一种导流结构，其应用于一轴流式风扇，该轴流式风扇包括一叶轮和一导引环，该叶轮具有一轮毂与多个扇叶，该些扇叶设置于该轮毂的外环面，该导流结构设置于该叶轮下方，该导流结构的外径自该导流结构的顶部渐扩至该导流结构的底部，该导引环连结于一模块壳体，且该导引环的内侧环面与该些扇叶的外端缘之间具有一预定距离，该导引环的顶部具有一入风口，该导引环的底缘与该导流结构底部的外环面之间形成一出风口，当该叶轮转动时气流由该入风口流入，再顺着该导流结构的外环面流动而由该出风口流出，且气流由出风口流出时的方向不同于气流由入风口流入时的方向。
15、如权利要求13或14所述的导流结构，其中气流由入风口流入时的方向与气流由出风口流出时的方向大致互相垂直。
16、如权利要求13或14所述的导流结构，其中该导流结构的外径自该导流结构的顶部渐扩至该导流结构的底部而使该导流结构的外环面形成至少一曲面、或至少一斜面、或至少一曲面和至少一斜面。
17、如权利要求13或14所述的导流结构，其中该导引环的顶缘至该些扇叶的顶端之间具有一第一预定距离，且该第一预定距离和该扇叶与该轮毂连结处的长度的比值介于0.3～1之间。
18、如权利要求13或14所述的导流结构，其中该轮毂的底部具有一凹入部，该导流结构的顶部具有一突出部，该突出部对应于该轮毂的凹入部。
19、如权利要求13或14所述的导流结构，其中该导流结构的底部的外径为该轮毂的底部的外径的1.3～3倍。
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