CN103133407B - 水平对流扇 - Google Patents

Abstract

一种水平对流扇，包含一扇框及一扇轮。该扇框包含一底座及一封闭件，该底座于该轴接部外周边设置一侧墙部及一分流部，该侧墙部及该分流部之间形成一入风口及一出风口，该封闭件结合该底座；该扇轮可旋转地设置于该扇框内部，该扇轮设有数个叶片；其中该扇轮的各叶片的旋转范围至该扇框接邻于该入风口的外周缘具有一第一最小距离，该扇轮的各叶片的旋转范围至该扇框接邻于该出风口的外周缘具有一第二最小距离，该第二最小距离大于该第一最小距离；借此，以有效提升出风量及风压。

Description

水平对流扇

技术领域

本发明关于一种水平对流扇，尤其是一种能够以径向方向导入及导出气流的水平对流扇。

背景技术

现有散热风扇大致包含轴流式散热风扇及鼓风式散热风扇两种。其中轴流式散热风扇在轴向上分别具有相对的一轴向入风口及一轴向出风口，以便通过该轴向入风口导入气流，再通过该轴向出风口导出气流，进而提供散热功能；又，鼓风式散热风扇则是在轴向上具有一轴向入风口，以及在径向上具有一径向出风口，以便通过该轴向入风口导入气流，再通过该径向出风口侧向导出气流，而同样具有散热功能。

然而，以轴流式散热风扇而言，由于仅可导引气流朝轴向方向出风进行散热，并无法导引气流朝径向方向出风进行散热；因此，当轴流式散热风扇应用于各式电子产品时，必须组装于热源的上方（如个人电脑的中央处理器的顶面），导致该电子产品的轴向高度无法降低；又，以鼓风式散热风扇而言，虽然可通过该径向出风口侧向导出气流，只是其仍必须利用该轴向入风口导入气流，因此，并不适用于必须通过侧边方向导入气流的电子产品（如手机或掌上电脑等）。

为此，如中国台湾公告第553323号《水平对流的风扇构造》新型专利案，为一种在扇轮的径向上，能够以径向方向导入及导出气流的现有水平对流扇，以便适用于必须通过侧边方向导入气流的电子产品。

请参照图1所示，揭示另一种现有水平对流扇9的结构示意及其风向流场示意图。该现有水平对流扇9包含一框座91及一扇轮92。其中该框座91设有一侧墙部911及一分流部912，以便于该框座91的二相邻侧边分别形成一入风侧93及一出风侧94；该扇轮92结合于该框座91的入风侧93及出风侧94之间，且该扇轮92可被一马达定子驱动旋转；借此，当该扇轮92旋转时，可以驱使气流通过该入风侧93吸入且由该出风侧94吹出，以提供预定的散热功能。

然而，现有水平对流扇9的扇轮92在驱使气流（C1）通过该出风侧94导出至外界时，由于该扇轮92在旋转过程中，亦可能同时于该出风侧94靠近该侧墙部911一端的邻近区域导入外界空气而形成扰流（C2），因此，现有水平对流扇9运作过程中，容易于该流场中产生显著的风阻，使得通过该出风侧94导出的气流（C1）具有较大的阻力而产生空气紊流等现象，以至于影响该出风侧94的空气流动及导流顺畅度，甚至降低现有水平对流扇9的出风量及风压，进而影响整体散热效果。有鉴于上述问题，故现有水平对流扇9确实仍有加以改善的必要。

发明内容

本发明目的乃解决上述现有水平对流扇所存在的问题，以提供一种水平对流扇，该水平对流扇能够有效导出该风扇流场内的气流，以提升整体出风量者。

本发明次一目的提供一种水平对流扇，该水平对流扇能够减少紊流现象的产生，以提供较大的出风风压者。

根据本发明水平对流扇至少包含一扇框及一扇轮。该扇框包含一底座及一封闭件，该底座设有一轴接部，且该底座于该轴接部外周边设置一侧墙部及一分流部，该侧墙部及该分流部之间形成一入风口及一出风口，该封闭件结合该底座，用以使该扇框于轴向方向的上端及下端皆形成封闭状；及该扇轮设置于该扇框的轴接部以供一马达定子驱动旋转，且该扇轮设有数个叶片，各叶片构成一旋转范围；其中该扇轮的旋转范围具有最接近该扇框接邻于该入风口的外周缘的一第一基准点，该第一基准点至该扇框接邻于该入风口的外周缘具有一第一最小距离，该扇轮的旋转范围具有最接近该扇框接邻于该出风口的外周缘的一第二基准点，该第二基准点至该扇框接邻于该出风口的外周缘具有一第二最小距离，该第二最小距离大于该第一最小距离。

所述扇框的出风口侧延伸出一增流板。

所述扇框的侧墙部具有分别接邻该入风口及出风口的一第一端缘及一第二端缘，该增流板自该分流部朝该侧墙部的第二端缘的方向渐扩。

所述扇框的出风口具有分别接邻该侧墙部及分流部的二相对出风侧缘，该增流板具有一导流侧缘，该导流侧缘为该扇框接邻于该出风口的外周缘，在该扇轮的径向上具有通过该导流侧缘的一渐扩延伸线，以及通过该出风口的二相对出风侧缘的一基准线，该渐扩延伸线及该基准线之间的夹角为15°～30°，较佳为30°。

所述增流板另设有一挡墙，该挡墙连接该侧墙部的第二端缘。

所述扇框的入风口具有分别接邻该侧墙部及分流部的二相对入风侧缘，在该扇轮的径向上另定义一第一辅助基准线、一第二辅助基准线及一第三辅助基准线，该第一辅助基准线通过该轴接部中心及该侧墙部的其中一入风侧缘，该第二辅助基准线延伸通过该入风口的二相对入风侧缘，该第三辅助基准线通过该轴接部中心且垂直于该第二辅助基准线，该第一辅助基准线及第三辅助基准线之间的夹角为37°～67°，较佳为47°。

所述扇轮具有一基板，该数个叶片设于该基板周缘，且该基板中央设置用以容置马达定子的一毂部。

所述叶片的顶缘与该封闭件之间具有一第一间距，该毂部的顶面与该封闭件之间具有一第二间距，该第二间距小于该第一间距。

附图说明

图1：现有水平对流扇的俯视示意图。

图2：本发明水平对流扇的立体分解图。

图3：本发明水平对流扇的组合剖视图。

图4：本发明水平对流扇的俯视图。

图5：本发明水平对流扇的风向流场示意图。

图6：本发明水平对流扇的测试比对图（一）。

图7：本发明水平对流扇具有挡墙的俯视示意图（一）。

图8：本发明水平对流扇具有挡墙的俯视示意图（二）。

图9：本发明水平对流扇的测试比对图（二）。

【主要元件符号说明】

〔本发明〕

1   扇框

11  底座                 111 轴接部

112 侧墙部               112a第一端缘

112b第二端缘             113 分流部

114 导流空间             115 入风口

115a入风侧缘             116 出风口

116a出风侧缘             12  封闭件

13  增流板               131 导流侧缘

132 挡墙

2   扇轮

21  基板                 22  叶片

23  毂部

3   马达定子

C1  气流                 R   旋转范围

D1  第一最小距离         D2  第二最小距离

d1  第一间距             d2  第二间距

P1  第一基准点           P2  第二基准点

L1  渐扩延伸线           L2  基准线

L3  第一辅助基准线       L4  第二辅助基准线

L5  第三辅助基准线

〔现有〕

9   水平对流扇

91  框座                 911 侧墙部

912 分流部               92  扇轮

93  入风侧               94  出风侧

C1  气流                 C2  扰流。

具体实施方式

为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

请参照图2及3所示，本发明水平对流扇至少包含一扇框1及一扇轮2。该扇框1作为水平对流扇的框体结构，该扇框1的外观形状可以为多边形、圆形、半圆形、椭圆形、圆弧形（如1/4圆）等各种不同的几何形状造型；该扇轮2可旋转地结合该扇框1，用以径向导入或径向导出气流。

该扇框1包含一底座11及一封闭件12。该底座11设有一轴接部111，且该底座11于该轴接部111外周边设置一侧墙部112及一分流部113，该侧墙部112及该分流部113共同围绕形成一导流空间114，且该侧墙部112及该分流部113之间形成连通该导流空间114的一入风口115及一出风口116；其中该分流部113为各种能够用以区分形成该入风口115及出风口116的结构设计（亦即该分流部113亦可以为各种不同几何形状造型），而该入风口115及出风口116则可以为相邻接设置或相对向设置。该封闭件12结合该底座11，较佳与该侧墙部112及分流部113相互固定，用以封闭该导流空间114，且该封闭件12与该底座11的结合可采用如螺接、焊接、粘合、卡扣、……等固定方式；又，依图2的扇轮2的轴向方向而言，该底座11及该封闭件12的结合，能够确保该扇框1于轴向方向的上、下二端形成封闭状，仅保留该扇框1侧边形成径向方向的出入风结构，以构成水平对流扇的扇框结构。

该扇轮2可转动的设于该扇框1的轴接部111且位于该导流空间114，其中本发明水平对流扇利用一马达定子3驱动该扇轮2旋转，该马达定子3可配合该轴接部111设置于该扇框1的中心，或该马达定子3亦可配合该轴接部111而为偏心设置（利用马达定子3配合具有永久磁铁的扇轮2旋转的动作方式及其详细结构组成，为所属技术领域中的技术人员所能了解，容不赘述）。该扇轮2设有数个叶片22，本实施例中，该扇轮2具有一基板21，该数个叶片22可设于该基板21周缘，以具有带动气流径向流动的较佳效果；又，该基板21中央较佳设置一毂部23，如图3所示，该毂部23内侧可供容置该马达定子3，以有效降低该水平对流扇的轴向高度；再者，又如图3所示，该数个叶片22的顶缘与该封闭件12之间具有一第一间距（d1），该毂部23的顶面与该封闭件12之间具有一第二间距（d2），该第二间距（d2）较佳小于该第一间距（d1），使该叶片22的顶缘在轴向上低于该毂部23的顶面，以避免该扇轮2旋转时，该叶片22碰撞该封闭件12。

请配合参照图4所示，本发明水平对流扇主要技术特征在于：该扇轮2的各叶片22构成一旋转范围（R）；该扇轮2的旋转范围（R）具有最接近该扇框1接邻于该入风口115的外周缘的一第一基准点（P1），该第一基准点（P1）至该扇框1接邻于该入风口115的外周缘具有一第一最小距离（D1）；又，该扇轮2的旋转范围（R）另具有最接近该扇框1接邻于该出风口116的外周缘的一第二基准点（P2），该第二基准点（P2）至该扇框1接邻于该出风口116的外周缘具有一第二最小距离（D2）；其中该第二最小距离（D2）大于该第一最小距离（D1）。借此，如图5所示，前述第二最小距离（D2）相对该第一最小距离（D1）所增加的距离可以作为一导流距离，换言之，相较于如图1所示的现有水平对流扇，本发明水平对流扇的扇轮2驱使气流导出至该出风口116的距离相对延长，使该扇轮2在驱使气流（C1）通过该出风口116导出至外界时，可以利用该导流距离形成较佳的导流作用，以便气流可以更集中地自该出风口116导出，且亦兼可避免该扇轮2在旋转过程中于该出风口116靠近该侧墙部112的区域所形成的扰流阻力降至最低，进而提升本发明水平对流扇的整体出风量及风压。

基于前述该第二最小距离（D2）大于该第一最小距离（D1）的技术概念，如图2及4所示，本发明水平对流扇的扇框1的出风口116可以相对延伸出一增流板13，其中该扇框1的侧墙部112具有分别接邻该入风口115及出风口116的一第一端缘112a及一第二端缘112b，该增流板13自该分流部113朝该侧墙部112的第二端缘112b的方向渐扩；借助该增流板13的设计，使得该扇框1接邻于该出风口116的外周缘可以远离该扇轮2的基板21外周缘，以延长该导流距离，进而使前述提升出风量及风压的效果更为显著。

更详言之，请参照图4所示，该扇框1的出风口116具有分别接邻该侧墙部112及分流部113的二相对出风侧缘116a，该增流板13则具有一导流侧缘131，该导流侧缘131即为该扇框1接邻于该出风口116的外周缘；据此，前述该增流板13自该分流部113朝该侧墙部112的第二端缘112b方向渐扩的标准，在该扇轮2的径向上，具有通过该导流侧缘131的一渐扩延伸线L1，以及通过该出风口116的二相对出风侧缘116a的一基准线L2，该渐扩延伸线L1及该基准线L2之间的夹角θ₁介于15°～30°。

请参照图6所示，揭示本发明水平对流扇基于前述夹角θ₁介于15°～30°之间时，确实相较于现有水平对流扇可有效提升出风量及风压的测试结果比对图。其中线段A为取样该渐扩延伸线L1及该基准线L2之间的夹角θ₁为15°的本发明水平对流扇；线段B为取样该渐扩延伸线L1及该基准线L2之间的夹角θ₁为30°的本发明水平对流扇；线段C为传统水平对流扇。由该测试结果比对图可以清楚看出，本发明水平对流扇的夹角θ₁为15°及30°时，所提供的风量皆优于传统水平对流扇，其中更以夹角θ₁为30°时最佳。

又如图2及4所示，本发明水平对流扇的扇框1的增流板13较佳另设有一挡墙132，该挡墙132连接该侧墙部112的第二端缘112b（其连接方式可为一体成型或可拆装地结合）；其中如图7所示，该挡墙132亦可延伸至该侧墙部112的内周壁，或如图8所示，该挡墙132的内周壁与该侧墙部112的内周壁亦可为切齐。借此，该挡墙132可有效地于该出风口116靠近该侧墙部112的区域形成挡止作用，以避免该扇轮2在旋转过程中于该出风口116靠近该侧墙部112形成的扰流，或者，即使形成扰流亦可有效防止产生空气紊流等现象。

又如图2及4所示，该扇框1的入风口115具有分别接邻该侧墙部112及分流部113的二相对入风侧缘115a；而在该扇轮2的径向上，另定义一第一辅助基准线L3、一第二辅助基准线L4及一第三辅助基准线L5。其中该第一辅助基准线L3通过该轴接部111中心及接邻该侧墙部112的第一端缘112a的其中一入风侧缘115a；该第二辅助基准线L4延伸通过该入风口115的二相对入风侧缘115a；该第三辅助基准线L5通过该轴接部111中心且垂直于该第二辅助基准线L4；该第一辅助基准线L3及第三辅助基准线L5之间的夹角θ₂较佳介于37°～67°之间，以有效提升整体出风量。如图9所示，取样六种本发明水平对流扇进行测试比对，其中线段A～F分别代表夹角θ₂为17°、27°、37°、47°、57°、67°的六种水平对流扇。由该测试结果比对图可以清楚看出，夹角θ2为37°、47°、57°、67°的水平对流扇，其整体出风量皆优于其他水平对流扇，其中更以夹角θ₂为47°时最佳。

如上所述，本发明水平对流扇确可达到如下所述的诸多功效：

本发明水平对流扇利用该第二最小距离（D2）大于该第一最小距离（D1）的技术特征，以形成能够导引气流的导流距离，以供气流可以更集中地自该出风口116导出，并有效地降低扰流阻力的影响，特别是当本发明水平对流扇具有增流板13或挡墙132设计时，该效果将更为显著，以达到提升出风量的功效。

本发明水平对流扇借助上述的技术特区，亦兼可有效地减少紊流现象的产生，使该扇轮2驱动气流通过该出风口116导出的过程中，能够达到提升风压的功效。

Claims (8)

1.一种水平对流扇，其特征在于，其包含：

一个扇框，包含一个底座及一个封闭件，该底座设有一个轴接部，且该底座于该轴接部外周边设置一个侧墙部及一个分流部，该侧墙部及该分流部之间形成有一个入风口及一个出风口，该封闭件结合该底座以使该扇框于轴向方向的上端及下端皆形成封闭状；及

一个供一个马达定子驱动旋转的扇轮，是设置于该扇框的轴接部，且该扇轮设有数个叶片，各叶片构成一个旋转范围；

其中该扇轮的旋转范围具有最接近该扇框接邻于该入风口的外周缘的一个第一基准点，该第一基准点至该扇框接邻于该入风口的外周缘具有一个第一最小距离，该扇轮的旋转范围具有最接近该扇框接邻于该出风口的外周缘的一个第二基准点，该第二基准点至该扇框接邻于该出风口的外周缘具有一个第二最小距离，该第二最小距离是大于该第一最小距离，

该扇框的出风口侧延伸出一个增流板，

该扇框的侧墙部具有分别接邻该入风口及出风口的一个第一端缘及一个第二端缘，该增流板自该分流部朝该侧墙部的第二端缘的方向渐扩。

2.如权利要求1所述的水平对流扇，其特征在于，该扇框的出风口具有分别接邻该侧墙部及分流部的二个相对出风侧缘，该增流板具有一个导流侧缘，该导流侧缘为该扇框接邻于该出风口的外周缘，在该扇轮的径向上具有通过该导流侧缘的一个渐扩延伸线，以及通过该出风口的二个相对出风侧缘的一个基准线，该渐扩延伸线及该基准线之间的夹角为15°～30°。

3.如权利要求2所述的水平对流扇，其特征在于，该渐扩延伸线及该基准线之间的夹角为30°。

4.如权利要求1、2或3所述的水平对流扇，其特征在于，该增流板另设有一个挡墙，该挡墙是连接该侧墙部的第二端缘。

5.如权利要求1、2或3所述的水平对流扇，其特征在于，该扇框的入风口具有分别接邻该侧墙部及分流部的二个相对入风侧缘，在该扇轮的径向上另定义一个第一辅助基准线、一个第二辅助基准线及一个第三辅助基准线，该第一辅助基准线是通过该轴接部中心及该侧墙部的其中一个入风侧缘，该第二辅助基准线是延伸通过该入风口的二个相对入风侧缘，该第三辅助基准线通过该轴接部中心且垂直于该第二辅助基准线，该第一辅助基准线及第三辅助基准线之间的夹角为37°～67°。

6.如权利要求5所述的水平对流扇，其特征在于，该第一辅助基准线及第三辅助基准线之间的夹角为47°。

7.如权利要求1、2或3所述的水平对流扇，其特征在于，该扇轮具有一个基板，该数个叶片设于该基板周缘，且该基板中央设置用以容置马达定子的一个毂部。

8.如权利要求7所述的水平对流扇，其特征在于，该叶片的顶缘与该封闭件之间具有一个第一间距，该毂部的顶面与该封闭件之间具有一个第二间距，该第二间距小于该第一间距。