CN103225626B - 离心式风扇 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种离心式风扇，其包含第一壳体、第二壳体、驱动装置、离心式扇叶以及环型导流板。离心式扇叶包含轮毂以及环设于轮毂上的叶片。驱动装置固定于第二壳体并与轮毂连接。第一壳体与第二壳体形成腔体及出风口，第一壳体中间具有入风口且位于该入风口周围的内表面具有第一弧状结构。环型导流板，设置于该些叶片的外缘处，环型导流板靠近该些叶片的最外缘的内表面具有第二弧状结构，第一弧状结构与第二弧状结构相对且中间具一间隙。

Description

离心式风扇

技术领域

本发明涉及一种离心式风扇，且特别是涉及一种具有导流板的离心式风扇。

背景技术

电脑是现代人必备的电子资讯产品，几乎是每人拥有一机的时代。电脑之所以会运作，全靠中央处理器来执行，在执行运作时，必定会产生高温。在产生高温时，若不将之散热，则会使电脑的运作出现不稳定的状况，故一般在中央处理器上通常会设置有一散热风扇，使产生的高温得以散热。如何使中央处理器所产生的高温，在风扇的运转下，可达到最佳的散热效果，可说在使用电脑及操作时是相当重要的问题。尤其应用在笔记型电脑(NoteBookPersonalComputer)，为了能发挥最大的效能，需要有散热模块以进行有效散热。然而，笔记型电脑为了因应移动化的大众市场的微型化的需求，机壳内部已无法预留出足够的自然对流空间。因此笔记型电脑的散热模块逐渐朝向以离心式风扇产生强制对流以进行散热。

随着时代的进步，笔记型电脑的体积趋向轻薄，故内部的容量也随之减少，故在风扇的应用上也是趋向小型化的设计。然而，需要解决的热量有增无减，故小型化风扇在现今的笔记型电脑的应用上是不敷使用的，有效的利用空间并增加叶片的厚度且可增加风量是目前离心式发展上面临到所需解决的问题。

发明内容

有鉴于现有技术所造成的问题，本发明的目的在于提供了一种离心式风扇以克服现有技术所造成的问题。

本发明的一技术态样为一种离心式风扇。

根据本发明一实施方式，一种离心式风扇包含第一壳体、第二壳体、驱动装置、离心式扇叶以及环型导流板。离心式扇叶包含轮毂以及环设于轮毂上的叶片。第一壳体与第二壳体共同形成腔体及出风口，第二壳体中间具有入风口且第二壳体位于入风口周围的内表面具有第一弧状结构，第一弧状结构的厚度是自入风口沿径向向外方向递减，第二壳体在近舌口处与远舌口处各垂直第二壳体向外延伸支撑体用以与固定板连接。环型导流板设置于叶片的外缘处，环型导流板靠近叶片的最外缘的内表面具有第二弧状结构，第二弧状结构的厚度是自叶片的最外缘沿径向向内递减，第一弧状结构与第二弧状结构相对且中间具间隙。驱动装置固定于固定板并与轮毂连接，用于驱动离心式扇叶旋转。

在本发明一实施方式中，其中第二壳体的外表面与环型导流板的外表面大致为同一平面。

在本发明一实施方式中，其中固定板与第一壳体的垂直距离大于离心式扇叶与第一壳体的垂直距离。

在本发明一实施方式中，其中固定板与第二壳体的外表面不在同一平面上且固定板与叶片之间具有间隙。

在本发明一实施方式中，其中间隙宽度为0.3mm～0.5mm。

在本发明一实施方式中，其中环型导流板还包含一平面结构，其厚度为0.3mm～0.5mm。

在本发明一实施方式中，其中第一弧状结构的最大厚度为平面结构的厚度的1.5～2.5倍。

在本发明一实施方式中，其中第二壳体还包含一平面结构，其厚度为第二壳体的弧状结构的最大厚度的0.3～0.4倍。

根据本发明另一实施方式，一种离心式风扇包含第一壳体、第二壳体、驱动装置、离心式扇叶以及环型导流板。离心式扇叶包含轮毂以及环设于轮毂上的叶片。第一壳体与第二壳体形成腔体及出风口，第一壳体中间具有入风口且第一壳体位于该入风口周围的内表面具有第一弧状结构，第一弧状结构的厚度是自入风口沿径向向外方向递减。环型导流板，设置于该些叶片的外缘处，环型导流板靠近叶片的最外缘的内表面具有第二弧状结构，第二弧状结构的厚度是自叶片的最外缘沿径向向内递减，第一弧状结构与第二弧状结构相对且中间具一间隙。驱动装置固定于第二壳体并与轮毂连接，用于驱动离心式扇叶旋转。

在本发明另一实施方式中，其中第一壳体的外表面与环型导流板的外表面大致为同一平面。

在本发明另一实施方式中，其中间隙宽度为0.3mm～0.5mm。

在本发明另一实施方式中，其中环型导流板还包含一平面结构，其厚度为0.3mm～0.5mm。

在本发明另一实施方式中，其中第一弧状结构的最大厚度为平面结构的厚度的1.5～2.5倍。

在本发明另一实施方式中，其中第一壳体还包含一平面结构，其厚度为第一弧状结构的最大厚度的0.3～0.4倍。

因本发明的第一壳体、第二壳体与环型导流板所造成导流效果，不需减少叶片长度以提供离心式风扇内部气体流通的空间。故可设置叶片尺寸较大的叶片，加以增进风扇的流量。本发明可依笔记型电脑内部空间需求将第二壳体外加一固定板后与环型导流板一同设置在底面，以保持气体流通的空间，进而提供良好的导流效果。本发明的第二弧状结构与第一弧状结构相对且中间的间隙，应用弧状结构设计上尺寸的参数可以使间隙不会因产生喷流现象而造成漏气，可以提高整体的风流量。且环型导流板的弧状结构设计仅设置于环型导流板外侧处，故有足够的空间可容置尺寸较大的叶片以增加风扇流量。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详细说明如下：

图1是本发明一实施方式的离心式风扇的外观示意图；

图2是图1的离心式风扇的分解图；

图3是图1的离心式风扇的侧面剖视图；

图4是本发明另一实施方式的离心式风扇的外观示意图；

图5是图4的离心式风扇的分解图；

图6是图4的离心式风扇的侧面剖视图；

图7是离心式风扇的固定板尺寸设计示意图；

图8是离心式风扇的第二壳体的弧状结构与环型导流板的弧状结构尺寸设计示意图。

主要元件符号说明

具体实施方式

请同时参阅图1与图2。图1是绘示本发明一实施方式的离心式风扇100的外观示意图；图2是绘示图1的离心式风扇100的分解图。如图1及图2所示，第一壳体120与第二壳体130组合形成腔体110，腔体110为一个具有出风口101作为开口的空间。离心式扇叶140设置在腔体110内，具有轮毂141及环设在轮毂141上的叶片142。轮毂141连接驱动装置160，通过驱动装置160提供动力带动离心式扇叶140转动产生风流由出风口101出风。环型导流板150靠近叶片142的最外缘。因环型导流板150的环型结构设计可减少叶片142转动时产生的风流反压，以增进风速与风量。第二壳体130是一具入风口133的环型结构，可将空气自入风口133处导流入腔体110内以增加风量。第二壳体130靠近舌口102处与远离该舌口102处各垂直该第二壳体130向外延伸支撑体131用以与固定板132连接，固定板132与第一壳体120的垂直距离大于该离心式扇叶140与第一壳体120的垂直距离。第一壳体120是中间具入风口103的导流板，可用以导流空气入腔体110或用以与其他元件连接。但在其他实施例中，不限定第一壳体120形状仅为环型挖空的导流板。

请参阅图3，其是绘示图1的离心式风扇100的侧面剖视图。如图3所示，因内部空间的限制造成第一壳体120需与主机板170连接时，本发明利用支撑体131连接固定板132用以支撑驱动装置160，增加了离心式风扇100腔体110内气体通流的空间。第二壳体130位于入风口133(参阅图2)周围的内表面130a具有第一弧状结构130b，第一弧状结构130b的厚度是自入风口133(参阅图2)沿径向向外方向递减。环型导流板150靠近叶片142的最外缘的内表面150a具有第二弧状结构150b，第二弧状结构150b的厚度是自叶片142的最外缘沿径向向内递减。第二弧状结构150b与第一弧状结构130b相对且中间具间隙110a，由于环型导流板150外加第二弧状结构150b与第二壳体130外加第一弧状结构130b的设计可让环型导流板150与第二壳体130的间隙110a不会产生喷流现象而造成空气泄漏。且因环型导流板150仅在外侧的内表面150a具有第二弧状结构150b，因此环型导流板150基本上不会影响叶片142长度的设置，且可设置叶片142宽度较大的离心式扇叶140。因此在离心式风扇100转动时，可有效率地提高空气的流量。在本实施例中第二壳体130的外表面130c与环型导流板150的外表面150c大致为同一平面。固定板132与第一壳体120的垂直距离大于该离心式扇叶140与第一壳体120的垂直距离，固定板132与第二壳体130的外表面130c不在同一平面上且固定板132与叶片142之间具有间隙104。

请同时参阅图4、图5。图4是绘示本发明另一实施方式的离心式风扇100’的外观示意图。图5是绘示图4的离心式风扇100’的分解图。如图4及图5所示，如图4及图5所示，第一壳体120’与第二壳体130组合形成腔体110，腔体110为具有出风口101作为开口的空间。离心式扇叶140设置在腔体110内，具有轮毂141及环设在轮毂141上的叶片142。轮毂141连接驱动装置160用以提供动力带动轮毂141转动。叶片142环设在轮毂141上，通过驱动装置160提供动力以带动离心式扇叶140转动产生风流由出风口101出风。环型导流板150’设置在叶片142的外缘，其位置靠近第一壳体120’。因环型导流板150’的环型结构设计可减少叶片142转动时产生的风流反压，以增进风速与风量。第一壳体120’是一中间具入风口103的环型结构，可将空气自入风口103导流入腔体110内以增加风量。在本实施例中，第二壳体130是具环型的入风口133的导流板，可用以导流空气入腔体110，第二壳体130中间有一底板134用以固定驱动装置160。

请参阅图6，其是绘示图4的离心式风扇100’的侧面剖视图。如图6所示，第一壳体120’位于入风口103(参阅图5)周围的内表面120a’具有第一弧状结构120b’，第一弧状结构120b’的厚度是自该入风口103(参阅图5)沿径向向外方向递减。环型导流板150’靠近叶片142的最外缘的内表面150a’具有第二弧状结构150b’，第二弧状结构150b’的厚度是自叶片142的最外缘沿径向向内递减。第二弧状结构150b’与第一弧状120b’结构相对且中间具间隙110a，由于环型导流板150’外加第二弧状结构150b’与第一壳体120’外加第一弧状结构120b’的设计可让环型导流板150’与第一壳体120’的间隙110a不会产生喷流现象而造成空气泄漏，且因环型导流板150’仅在外侧的内表面150a’具有第二弧状结构150b’，因此环型导流板150’基本上不会影响叶片142长度的设置，且可设置叶片142宽度较大的离心式扇叶140。因此在离心式风扇100’转动时，可有效率地提高空气的流量。在本实施例中第一壳体120’的外表面120c’与环型导流板150’的外表面150c’大致为同一平面。

请参阅图7。其绘示依照本发明的离心式风扇100的固定板132尺寸设计示意图。其中α角是靠近舌口102处的固定板132边缘与第二轴向190所夹的角度。β角是远离舌口102处的固定板132边缘与第一轴向180所夹的角度。本发明利用计算流体力学(CalculateFluidDynamics，CFD)的数值模拟得到α角角度范围为0°～45°，β角角度范围为0°～90°。利用以上角度参数设计出的固定板132，可使第二壳体130具有足够的空间使空气导流入离心式风扇100内。

请参阅图8，其绘示依照本发明的离心式风扇100的第一弧状结构130b与第二弧状结构150b的尺寸设计示意图。如图4所示，本发明利用计算流体力学(CalculateFluidDynamics，CFD)的数值模拟得到以下数据：本发明的第一弧状结构130b与第二弧状结构150b的间隙110a宽度g为0.3mm～0.5mm；环型导流板150的第二弧状结构150b的弧面150d距该环型导流板150的外表面150c垂直距离最远的位置与水平面200所呈的夹角角度γ为3°～8°；第二壳体130的第一弧状结构130b最大厚度R为环型导流板150平面结构的厚度r的1.5～2.5倍；第二壳体130平面结构的厚度D为第二壳体130的第一弧状结构130b最大厚度R的0.3～0.4倍。本发明的离心式风扇100利用以上数据，可使间隙110a不会有空气流入造成喷流的现象以导致空气泄漏，且因环型导流板150的第二弧状结构150b设计仅设置于环型导流板150外侧处，故有足够的空间可容置尺寸较大的叶片142以增加风量。在其他实施例中，当第一弧状结构设置在第一壳体上时，所使用的参数设计也如同上所述。

由上述本发明实施方式可知，应用本发明具有下列优点：

(1)在笔记型电脑内部空间较小时，因本发明的第一壳体、第二壳体与环型导流板所造成的导流效果，不需减少叶片尺寸以增加离心式风扇内部空气流通的空间。故可设置叶片尺寸较大的叶片，加以增进风扇的流量。

(2)本发明的离心式风扇可因应笔记型电脑内部空间需求将第二壳体外加一固定板后与环型导流板一同设置在底面，加以一固定板用以支撑驱动装置，离心式风扇以倒置的方式运作达到气体导流的功效，更加减少了离心式风扇所需要的空间使笔记型电脑内部其他元件的设置上更具弹性。

(3)本发明的第二壳体(在另一实施例是第一壳体)与环型导流板的间隙处因第二壳体(在另一实施例是第一壳体)及环型导流板皆有弧状结构的设计，应用弧状结构设计上尺寸的参数，可以使间隙不会因产生喷流现象而造成漏气，因此可提高整体的风流量。且环型导流板的弧状结构设计仅设置于环型导流板外侧处，故本发明的离心式风扇内部有足够的空间可容置尺寸较大的叶片以增加风扇流量。

虽然结合以上实施方式揭露了本发明，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，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (14)

1.一种离心式风扇，包含：

离心式扇叶，包含轮毂以及多个叶片，该些叶片环设于该轮毂上；

第一壳体、第二壳体，共同形成腔体及出风口，该第二壳体中间具有入风口且该第二壳体位于该入风口周围的内表面具有第一弧状结构，该第一弧状结构的厚度是自该入风口沿径向向外方向递减，该第二壳体在近该舌口处与远该舌口处各垂直该第二壳体向外延伸一支撑体，用以与一固定板连接，其中该第一弧状结构沿轴向的剖面轮廓呈弧状；

环型导流板，设置于该些叶片的外缘处，该环型导流板靠近该些叶片的最外缘的内表面具有第二弧状结构，该第二弧状结构的厚度是自该些叶片的最外缘沿径向向内递减，该第二弧状结构与该第一弧状结构相对且中间具有一间隙，其中该第二弧状结构沿轴向的剖面轮廓呈弧状；以及

驱动装置，固定于该固定板并与该轮毂连接，用于驱动该离心式扇叶旋转。

2.如权利要求1所述的离心式风扇，其中该第二壳体的外表面与该环型导流板的外表面大致为同一平面。

3.如权利要求1所述的离心式风扇，其中该固定板与该第一壳体的垂直距离大于该离心式扇叶与该第一壳体的垂直距离。

4.如权利要求1所述的离心式风扇，其中该固定板与该第二壳体的外表面不在同一平面上且该固定板与该些叶片之间具有一间隙。

5.如权利要求1所述的离心式风扇，其中该间隙宽度为0.3mm～0.5mm。

6.如权利要求1所述的离心式风扇，其中该环型导流板还包含平面结构，其厚度为0.3mm～0.5mm。

7.如权利要求6所述的离心式风扇，其中该第一弧状结构的最大厚度为该平面结构的厚度的1.5～2.5倍。

8.如权利要求1所述的离心式风扇，其中该第二壳体还包含平面结构，其厚度为该第一弧状结构的最大厚度的0.3～0.4倍。

9.一种离心式风扇，包含：

离心式扇叶，包含轮毂以及多个叶片，该些叶片环设于该轮毂上；

第一壳体、第二壳体，共同形成腔体及出风口，该第一壳体中间具有入风口且该第一壳体位于该入风口周围的内表面具有第一弧状结构，该第一弧状结构的厚度是自该入风口沿径向向外方向递减，且该第一弧状结构沿轴向的剖面轮廓呈弧状；

环型导流板，设置于该些叶片的外缘处，该环型导流板靠近该些叶片的最外缘的内表面具有第二弧状结构，该第二弧状结构的厚度是自该些叶片的最外缘沿径向向内递减，该第二弧状结构与该第一弧状结构相对且中间具一间隙，其中该第二弧状结构沿轴向的剖面轮廓呈弧状；以及

驱动装置，固定于该第二壳体并与该轮毂连接，用于驱动该离心式扇叶旋转。

10.如权利要求9所述的离心式风扇，其中该第一壳体的外表面与该环型导流板的外表面大致为同一平面。

11.如权利要求9所述的离心式风扇，其中该间隙宽度为0.3mm～0.5mm。

12.如权利要求9所述的离心式风扇，其中该环型导流板还包含平面结构，其厚度为0.3mm～0.5mm。

13.如权利要求12所述的离心式风扇，其中该第一弧状结构的最大厚度为该平面结构的厚度的1.5～2.5倍。

14.如权利要求9所述的离心式风扇，其中该第一壳体还包含平面结构，其厚度为该第一弧状结构的最大厚度的0.3～0.4倍。