CN104895844B - 防回流装置及风扇 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防回流装置，搭配一风扇本体使用，并包含多个挡片。该多个挡片以该风扇本体的一转轴为中心呈放射状间隔排列于一出风口处。各该挡片包括一可相对风扇本体的机壳枢转的枢轴及一自该枢轴延伸的翼部。当该等挡片的翼部受到气流推力，藉由对应枢轴枢转而朝远离该风扇本体方向展开发挥静叶功能；当该风扇本体停止运作，该等挡片的翼部受到反向气流推力，则反向闭合抑制回流。
Description
技术领域
本发明是有关于一种应用于伺服器的风扇，特别是指一种具有防回流装置的风扇。
背景技术
伺服器为满足不断电的需求，会在散热设计方面配置多个风扇，并考虑当其中任一风扇失效时的状况。当伺服器中某一台风扇故障，虽然剩余的风扇仍能正常运作以执行散热功能，但该已故障风扇停摆无法产生推力，此时下风处因压力大于上风处而让下风处空气经该已故障风扇回流至上风处，间接影响到剩余正常运作风扇的散热效能。
参阅图1及图2，为了避免有风扇故障导致空气回流，目前一般做法是在每一风扇91皆加装一百叶窗形式的防回流装置92。风扇91包括一机壳911、多个安装于该机壳911内邻近一入风口9A处的旋转叶片912，及多个与该机壳911一体成型且邻近一出风口9B处的静叶913。旋转叶片912运作时绕一轴心旋转，产生由入风口9A流入且自出风口9B流出的气流。静叶913则与该机壳911无相对运动，其排列设置角度及目的视需求而异，一般而言用来使原本扩散的风向集中，藉此提升风压。防回流装置92则包括一固定于风扇91的出风口9B处的固定框921，及多个平行地排列设置于固定框921内的活动叶片922。
在风扇91正常运作的情况下，防回流装置92的活动叶片922如图1所示展开而与固定框921所围绕界定的平面夹约90度角。当风扇91故障，防回流装置92的活动叶片922则如图2所示闭合且相互迭合，藉此抑制下风处空气回流。
然而，这种防回流装置92虽能达到抑制回流的目的，但其设置相当于减少出风面积，并且增加风扇整体厚度进而占用较多空间，这些平行排列的活动叶片922在风扇91正常运作的情况下，将影响风扇91预设风向及风压，损耗了风扇性能。
发明内容
因此，本发明的目的，即在提供一种兼具静叶及防回流功能的防回流装置。
于是，本发明防回流装置，搭配一风扇本体使用，该风扇本体包括一界定出一入风口及一出风口的机壳、一设置于该机壳内的转轴，及一绕该转轴旋转的旋转叶片组，该旋转叶片组运作时产生由该入风口流入且由该出风口流出的气流。
该防回流装置包含多个以该转轴为中心呈放射状间隔排列于该出风口处的挡片。
各该挡片包括一枢轴及一翼部。枢轴可相对该机壳枢转，并具有一邻近该转轴的第一端，及一远离该转轴的第二端。翼部自该枢轴延伸且位于该第一端与第二端之间。
当该等挡片的翼部受到气流推力，藉由对应枢轴枢转而朝远离该风扇本体方向展开发挥静叶功能；当该风扇本体的旋转叶片组停止运作，该等挡片的翼部受到反向气流推力，则反向闭合抑制回流；各该翼部闭合的状态下，与相邻挡片相接合或部分交迭。
较佳地，该防回流装置还包含一设置于该风扇本体的机壳与该多个挡片之间的限位机构，限制该枢轴连带该翼部相对该机壳枢转的角度。
更佳地，各该挡片的翼部具有相反的一第一表面及一第二表面，当该翼部闭合，是以该第一表面朝向该风扇本体；该限位机构包括多个设置在该等挡片的翼部第二表面的限位柱，该翼部展开至多到该限位柱抵于该风扇本体之机壳的位置。
或者，该限位机构包括多个形成于该风扇本体的机壳且供该多个枢轴穿设其中的套环，各该套环开设有一供该翼部伸出的长形开槽，该长形开槽具有间隔相对的一第一长侧缘及一第二长侧缘；各该挡片的翼部具有相反的一第一表面及一第二表面，当该翼部闭合，是以该第一表面朝向该风扇本体且抵于该开槽的该第一长侧缘，该翼部展开至多到其第二表面抵于该开槽的该第二长侧缘。
又或者，该限位机构包括多个形成于该风扇本体的机壳且对应该多个挡片的枢轴的限位杆，各该限位杆包括一杆本体及一自该杆本体突伸的限位块；各该挡片的枢轴具有一沿其轴心镂空的本体容置部，及一平行其轴心延伸且与该本体容置部连通的扇形截面的限位容置部，该本体容置部与该限位容置部分别供该限位机构的杆本体与限位块容置其中，且该限位容置部是至少由间隔相对的一第一端面及一第二端面界定出；当该翼部闭合，该枢轴的限位容置部的该第一端面抵于该限位杆的限位块，该翼部展开至多到该第二端面抵于该限位杆的限位块。
本发明的另一目的，在于提供一种风扇，具有前述防回流装置及风扇本体，该防回流装置取代传统静叶并能在风扇本体故障时发挥防回流的功能。
本发明的作用在于提供创新的防回流装置，在风扇本体正常运作时不但不会损耗风扇本体性能，还能提供静叶功能而提升风压；在风扇本体故障的情况下可即时抑制回流，兼具静叶及防回流功能，因而可减少风扇整体厚度及节省成本。
附图说明
图1及图2分别是一侧视图，说明传统风扇装设百叶窗形式的防回流装置，其活动叶片展开及闭合的状态；
图3及图5分别是一主视图，说明本发明风扇的防回流装置，其挡片闭合及展开的状态；
图4及图6分别是一局部侧视示意图，示意说明两挡片闭合及展开的状态；
图7是一立体示意图，示意说明挡片结构；
图8至图10分别是一局部剖视示意图，示意说明本发明第一实施例的限位机制；
图11至图13分别是一局部剖视示意图，示意说明本发明第二实施例的限位机制；
图14至图16分别是一局部剖视示意图，示意说明本发明第三实施例的限位机制；及
图17至图18分别是一对应图3及图5的主视图，说明挡片的另一种排列形式。
其中，附图标记说明如下：
1 风扇本体
1A 入风口
1B 出风口
10 转轴
11 机壳
12 旋转叶片组
2 防回流装置
20 挡片
21 枢轴
211 第一端
212 第二端
213 本体容置部
214 限位容置部
21A 第一端面
21B 第二端面
21C 内表面
22 翼部
221 第一表面
222 第二表面
3 限位机构
31 限位柱
32 套环
320 开槽
32A 第一长侧缘
32B 第二长侧缘
33 限位杆
331 杆本体
332 限位块
具体实施方式
在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
参阅图3至图6，本发明风扇的第一实施例适用于安装于一伺服器(图未示)，且是与其他相同风扇并列而共同运作。该风扇包含一风扇本体1及一搭配该风扇本体1使用的防回流装置2。
风扇本体1包括一界定出一入风口1A及一出风口1B的机壳11、一设置于该机壳11内的转轴10，及一绕该转轴10旋转的旋转叶片组12。该旋转叶片组12运作而产生由该入风口1A流入且由该出风口1B流出的气流。
防回流装置2包括多个挡片20及一限位机构3（参考图7）。该多个挡片20以该转轴10为中心呈放射状间隔排列于该出风口1B处。须说明的是，本发明所述放射状间隔排列形式不以图3及图5所示为限，亦可如图17及图18所示而近似漩涡状。
参阅图5及图7，各该挡片20包括一枢轴21，及一翼部22。枢轴21呈长形且具有一邻近转轴10的第一端211及一远离转轴10的第二端212。翼部22自该枢轴21延伸且位于该第一端211与第二端212之间，并具有相反的一第一表面221及一第二表面222。在本实施例，翼部22为质轻的塑胶材质，但不以此为限，亦可为金属材质，只要轻、薄而易被风吹动即可。
参阅图3及图4，在风扇本体1尚未运转的情况下，防回流装置2的该等挡片20各自以翼部22的第一表面221朝向该风扇本体1，各该翼部22与相邻挡片20部分交迭而呈闭合状态，此时出风口1B被封闭。
参阅图5至图7，当风扇本体1运转产生气流，该等挡片20的翼部22受到气流推力，通过对应枢轴21枢转而朝远离该风扇本体1方向展开。须说明的是，图6及图7所示仅为局部挡片20的示意，且图示方向并非用来理解为上下或左右方向。一般来说，风扇本体1安装于伺服器内的方向为直立，因此产生的气流大致上为水平，气流对该等挡片20的翼部22产生推力而使该等翼部22放射状展开。
参阅图6及图8至图10，当各该翼部22受到气流推力而展开，将因为限位机构3的限制而控制在特定展开角度。限位机构3设置于风扇本体1的机壳11与该多个挡片20之间。本实施例的限位机构3包括多个设置在该多个挡片20的翼部22的第二表面222的限位柱31。通过该多个限位柱31，各该翼部22展开至多到对应限位柱31抵于该风扇本体1的机壳11时即停止。此时，该防回流装置2的作用相当于传统风扇的静叶，而其所要达到的提升风压等静叶功能，则可通过对该多个挡片20的数量、排列角度，以及限位机构3所控制展开角度的安排而进一步设计。
本实施例中，各该限位柱31设置在其对应的翼部22的位置，邻近于枢轴21第一端211处，但不以此为限，只要不影响挡片20闭合，且展开时得以抵于机壳11即可。
再次参阅图5及图6，一旦原本运作中的风扇本体1故障，此时该故障的风扇本体1不产生任何推力，当下风处气压大于上风处，将产生由出风口1B流向入风口1A的反向气流，也就是回流。反向气流将推抵该多个挡片20，使得翼部22受到反向推力而枢转闭合，并与相邻挡片20部分交迭，进而封闭出风口1B。此时，反向气流无法再通过出风口1B，达到抑制回流的功效。当然，在本发明其他实施例中，各该挡片20的翼部22闭合时，也可仅与相邻挡片20接合，即可达到抑制回流的功效。
参阅图6及图11至图13，本发明风扇的第二实施例与第一实施例的差异在于，防回流装置2的限位机构3采用不同的限位设计。
该限位机构3包括多个形成于该风扇本体1的机壳11且供该多个挡片2的枢轴21穿设其中的套环32。各该套环32开设有一供对应翼部22伸出的长形开槽320，该开槽320具有一第一长侧缘32A及一第二长侧缘32B。当该翼部22闭合，是以其第一表面221朝向该风扇本体1且抵于该开槽320的第一长侧缘32A。该翼部22展开至多到其第二表面222抵于该开槽320的第二长侧缘32B。藉此使该多个挡片20的翼部22控制在特定展开角度。
参阅图6及图14至图16，本发明风扇的第三实施例与第一实施例的差异在于，防回流装置2的限位机构3采用另一种限位设计。
该限位机构3包括多个形成于该风扇本体1的机壳11且对应该等挡片20的枢轴21的限位杆33。各该限位杆33包括一杆本体331，及一自该杆本体331突伸的限位块332。
此外，本实施例的各该挡片20的枢轴21具有一沿其轴心镂空的本体容置部213，及一平行其轴心延伸且与该本体容置部213连通的扇形截面的限位容置部214。该本体容置部213与该限位容置部214分别供该限位机构3的杆本体331与限位块332容置其中。所述扇形截面的限位容置部214，是由间隔相对的一第一端面21A、一第二端面21B及一弧形的内表面21C所界定出。当该翼部22闭合，该枢轴21的第一端面21A抵于该限位杆33的限位块332。该翼部22展开至多到第二端面21B抵于该限位杆33的限位块332。藉此使该等挡片20的翼部22控制在特定展开角度。
综上所述，本发明提供的防回流装置2在风扇本体1正常运作时不但不会损耗风扇本体1性能，还能提供静叶功能而提升风压；在风扇本体1故障的情况下可即时抑制回流，兼具静叶及防回流功能。因此，风扇本体1不用装设静叶又装设防回流装置，可减少风扇整体厚度及节省成本，故确实能达成本发明的目的。
惟以上所述者，仅为本发明之各项实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明申请专利范围及专利说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。
Claims (6)
1.一种防回流装置，搭配一风扇本体使用，该风扇本体包括一界定出一入风口及一出风口的机壳、一设置于该机壳内的转轴，及一绕该转轴旋转的旋转叶片组，该旋转叶片组运作时产生由该入风口流入且由该出风口流出的气流，该防回流装置包含多个挡片，其特征在于：
所述多个挡片以该转轴为中心呈放射状间隔排列于该出风口处，各该挡片包括：
一枢轴，可相对该机壳枢转，并具有一邻近该转轴的第一端，及一远离该转轴的第二端，及
一翼部，自该枢轴延伸且位于该第一端与第二端之间；
当该挡片的翼部受到气流推力，藉由对应枢轴枢转而朝远离该风扇本体方向展开发挥静叶功能；当该风扇本体的旋转叶片组停止运作，该挡片的翼部受到反向气流推力，则反向闭合抑制回流；各该翼部闭合的状态下，与相邻挡片相接合或部分交迭；
还包含一设置于该风扇本体的机壳与该多个挡片之间的限位机构，限制该枢轴连带该翼部相对该机壳枢转的角度；
各该挡片的翼部具有相反的一第一表面及一第二表面，当该翼部闭合，是以该第一表面朝向该风扇本体；该限位机构包括多个设置在该多个挡片的翼部第二表面的限位柱，该翼部展开至多到该限位柱抵于该风扇本体的机壳的位置。
2.如权利要求1所述的防回流装置，其中，该限位机构包括多个形成于该风扇本体的机壳且供该枢轴穿设其中的套环，各该套环开设有一供该翼部伸出的长形开槽，该长形开槽具有间隔相对的一第一长侧缘及一第二长侧缘；各该挡片的翼部具有相反的一第一表面及一第二表面，当该翼部闭合，是以该第一表面朝向该风扇本体且抵于该开槽的该第一长侧缘，该翼部展开至多到其第二表面抵于该开槽的该第二长侧缘。
3.如权利要求1所述的防回流装置，其中，该限位机构包括多个形成于该风扇本体的机壳且对应该挡片的枢轴的限位杆，各该限位杆包括一杆本体及一自该杆本体突伸的限位块；各该挡片的枢轴具有一沿其轴心镂空的本体容置部，及一平行其轴心延伸且与该本体容置部连通的扇形截面的限位容置部，该本体容置部与该限位容置部分别供该限位机构的杆本体与限位块容置其中，且该限位容置部是至少由间隔相对的一第一端面及一第二端面界定出；当该翼部闭合，该枢轴的限位容置部的该第一端面抵于该限位杆的限位块，该翼部展开至多到该第二端面抵于该限位杆的限位块。
4.一种风扇，包含：
一风扇本体，包括一界定出一入风口及一出风口的机壳、一设置于该机壳内的转轴，及一绕该转轴旋转的旋转叶片组，该旋转叶片组运作而产生由该入风口流入且由该出风口流出的气流；及一防回流装置，其特征在于：
所述防回流装置包括多个以该转轴为中心呈放射状间隔排列于该出风口处的挡片，各该挡片包括：
一枢轴，可相对该机壳枢转，并具有一邻近该转轴的第一端，及一远离该转轴的第二端，及
一翼部，自该枢轴延伸且位于该第一端与第二端之间；
当该挡片的翼部受到气流推力，藉由对应枢轴枢转而朝远离该风扇本体方向展开发挥静叶功能；当该风扇本体的旋转叶片组停止运作，该挡片的翼部受到反向气流推力，则反向闭合抑制回流；各该翼部闭合的状态下，与相邻挡片相接合或部分交迭；
该防回流装置还包括一设置于该风扇本体的机壳与该多个挡片之间的限位机构，限制该枢轴连带该翼部相对该机壳枢转的角度；
该防回流装置的各多个挡片的翼部具有相反的一第一表面及一第二表面，当该翼部闭合，是以该第一表面朝向该风扇本体；该限位机构包括多个设置在该多个挡片的翼部第二表面的限位柱，该翼部展开至多到该限位柱抵于该风扇本体的机壳的位置。
5.如权利要求4所述的风扇，其中，该防回流装置的限位机构包括多个形成于该风扇本体之机壳且供该枢轴穿设其中的套环，各该套环开设有一供该翼部伸出的长形开槽，该长形开槽具有间隔相对的一第一长侧缘及一第二长侧缘；各该挡片的翼部具有相反的一第一表面及一第二表面，当该翼部闭合，是以该第一表面朝向该风扇本体且抵于该开槽的该第一长侧缘，该翼部展开至多到其第二表面抵于该开槽的该第二长侧缘。
6.如权利要求4所述的风扇，其中，该防回流装置的限位机构包括多个形成于该风扇本体的机壳且对应该多个挡片的枢轴的限位杆，各该限位杆包括一杆本体及一自该杆本体突伸的限位块；各该挡片的枢轴具有一沿其轴心镂空的本体容置部，及一平行其轴心延伸且与该本体容置部连通的扇形截面的限位容置部，该本体容置部与该限位容置部分别供该限位机构的杆本体与限位块容置其中，且该限位容置部是至少由二间隔相对的一第一端面及一第二端面界定出；当该翼部闭合，该枢轴的限位容置部的该第一端面抵于该限位杆的限位块，该翼部展开至多到该第二端面抵于该限位杆的限位块。
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