CN105240286A - 离心风扇 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离心风扇，包括一扇框及一容设在该扇框内之叶轮，该扇框具有的至少一入风口与至少一出风口分别开设于扇框之一侧边及另一侧边，该叶轮具有一轮轂、一从轮轂向外延伸之延伸部及复数设于延伸部上之叶片，该等叶片之后端共同圈绕定义的一虚拟几何轮廓与相对轮轂间界定一导流空间，该导流空间的宽度大于或等于该等叶片具有的一弦长；透过本发明此离心风扇设计，得有效达到薄型化及提升风扇性能。

Description

离心风扇

【技术领域】

本发明有关于一种离心风扇，尤指一种具有减少离心风扇整体厚度达到薄化设计要求及提升风扇性能的效果，且兼具有降低噪音的离心风扇。

【背景技术】

由于电子装置(例如笔记型电脑或平板电脑)的逐渐轻薄化，因此，电子装置的内部空间极为有限，因此按装于内的散热风扇被要求薄型化因此其厚度必须缩小，且散热风扇与邻近元件之间的空间也相当有限，造成散热风扇的散热效果不佳。特别是，在空间受限的情况下，散热风扇的气流并无法均匀的从散热风扇的出风口送出，因此影响散热效率。

中国台湾省专利公开号第201303165号揭露了一种离心式风扇，其是在轮轂之顶面设置有复数叶片，且各该叶片的第二端共同围绕形成一虚拟几何轮廓；其中该虚拟几何轮廓具有一最大外径，该扇轮之任二相邻叶片的第二端之间具有一间距，该间距小于该虚拟几何轮廓之最大外径，藉以达到提升散热效果。

虽上述习知离心式风扇可达到提升散热效果，但其却延伸另一问题，就是因为该等叶片是设在该轮轂之顶面上，使得其轴向高度比原先习知一般离心风扇之轮轂还要高，换言之，就是该轮轂原先的高度再加上该等叶片的高度会造成扇轮整体轴向高度大幅增加，进而还会导致容设该扇轮的扇框整体高度也随著增加，如从习知公开号第201303165号的第4图中观看，扇框整体轴向高度是为侧墙部的轴向高度再加上侧出风口或入风口的轴向高度，相对的扇框的轴向高度便也是扇轮整体的高度，所以导致习知离心式风扇的整体薄型化相当有限及无法节省厚度，进而也会造成受到电子装置的内部空间的高度限制，而令离心风扇无法装设在该电子装置的内部空间内的问题，因此，业者目前仍无法克服如何达到薄型化的同时，还能提升风扇性能的问题。

是以，要如何解决上述习用之问题与缺失，即为本案之发明人与从事此行业之相关厂商所亟欲研究改善之方向所在者。

【说明内容】

爰此，为有效解决上述之问题，本发明之主要目的在提供一种具有减少离心风扇整体的厚度来达到薄型化，以及达到提升风扇性能效果的离心风扇。

为达上述目的，本发明在提供一种离心风扇，包括：一扇框，其上侧与下侧为封闭且其内具有一容置空间，该扇框具有至少一入风口及至少一出风口，该入风口与出风口连通该容置空间，且其分别开设于该扇框的一侧边及另一侧边上；及一叶轮，容设于该容置空间内，且其具有复数叶片、一延伸部及一轮轂，该延伸部从该轮轂的外周侧上向外延伸构成，且其远离该轮轂方向上设置有该等叶片，并该等叶片设有一前端与一后端，该等后端共同圈绕定义的一虚拟几何轮廓与相对该轮轂之间界定一导流空间，并该等叶片之前端与后端之间具有一弦长，该导流空间的宽度大于或等于该等叶片之弦长。

该扇框包含一盖板、一底板、一挡舌部及一侧板，该侧板从该底板周缘向上延伸构成，且其设有一第一侧壁、一第二侧壁、一第三侧壁及一第四侧壁，该入风口与出风口分别开设于该第一、二侧壁上，并该盖板盖设于相对该侧板的一端上，且与底板及侧板共同界定所述容置空间，该挡舌部从该第一、二侧壁相接触处位置朝相对容置空间内突伸，且相邻对应该等叶片之前端。

该第三、四侧壁相互接邻并内侧共同形成一第一平直段、一第二平直段、一起弯曲段及一扩张弯曲段，该第一平直段位于相邻该入风口处，该起弯曲段的一侧连接相对该第一平直段，其另一侧则连接相对的扩张弯曲段的一侧，该第二平直段位于相邻该出风口处，其连接相对该扩张弯曲段的另一侧。

该等叶片之前端与相对该第三、四侧壁之间界定一流道，该流道的宽度从该起弯曲段至扩张弯曲段逐渐扩大，且该流道包含一流道宽度相对较窄之一高风压区及一流道宽度相对较宽之一低风压区。

该等叶片彼此之间界定一连通该流道与导流空间之导流通道，并该延伸部具有复数延伸臂，该等延伸臂从该轮轂的外周侧上向外延伸并形成一自由端，该等自由端连接而构成一环体，该等叶片环设在该环体上，并该等延伸臂彼此之间界定一连通该导流空间之相隔空间。

该出风口与入风口彼此间的夹角介于30度至90度间。

该延伸部具有复数延伸臂，该等延伸臂从该轮轂的外周侧上向外延伸并形成一自由端，该等自由端彼此相连接而构成一环体，并一部分复数叶片环设在该环体的一上端面上，而另一部分复数叶片则环设在该环体的一下端面上，且其与前述一部分复数叶片彼此相交错设置。

透过本发明此离心风扇的设计，得有效达到薄型化及有效提升风扇性能的效果者。

【附图说明】

图1显示本发明第一较佳实施例的分解示意图。

图2显示本发明第一较佳实施例的组合示意图。

图3显示本发明第一较佳实施例的俯视示意图。

图4A显示本发明第一较佳实施例的另一俯视示意图。

图4B显示本发明第一较佳实施例的另一俯视示意图。

图4C显示本发明第一较佳实施例的另一俯视示意图。

图5A显示本发明第一较佳实施例的离心风扇的噪音频谱图。

图5B显示本发明第一较佳实施例的离心风扇的突出比频谱图。

图6A显示习知离心风扇的噪音频谱图。

图6B显示习知离心风扇的突出比频谱图。

图7显示本发明第一较佳实施例的另一分解示意图。

图8A显示本发明第二较佳实施例的分解示意图。

图8B显示本发明第二较佳实施例的另一分解示意图。

图中各附图标记对应的构件名称为：

离心风扇…1

扇框…11

盖板…111

底板…112

轴座…1121

挡舌部…113

侧板…114

第一侧壁…1141

第二侧壁…1142

第三侧壁…1143

第四侧壁…1144

第一平直段…1151

第二平直段…1152

起弯曲段…1153

扩张弯曲段…1156

流道…116

高风压区…1161

低风压区…1162

容置空间…117

入风口…118

出风口…119

叶轮…13

叶片…131

前端…1311

后端…1312

弦长…1313

虚拟几何轮廓…1314

导流通道…132

延伸部…133

延伸臂…1331

自由端…13311

环体…134

相隔空间…135

轮轂…136

导流空间…137

导流空间的宽度…W

【具体实施方式】

本发明之上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式之较佳实施例予以说明。

本发明提供一种离心风扇，如图1、2所示，显示本发明之第一较佳实施例之分解与组合示意图，并辅以图3所示；该离心风扇1应用装设于一电子装置内(如笔记型电脑、平板电脑、IPAD、可携式穿戴装置；图中未示)，并所述离心风扇1包括一扇框11及一叶轮13，该扇框11其上侧与下侧为封闭且其内具有一容置空间117，且该扇框11包含一至少一入风口118、至少一出风口119、一盖板111、一底板112、一挡舌部113及一侧板114，该入风口118与出风口119连通相对该容置空间117，且其分别开设于该扇框11的一侧边及另一侧边(即相邻侧边)上，亦即该入风口118与出风口119分别开设在前述侧板114具有的一第一、二侧壁1141、1142上，且该盖板111与底板112及侧板114共同界定的所述容置空间117连通前述入风口118与出风口119。并前述侧板114从该底板112周缘向上延伸构成，且其一端(即该侧板114相反该底板112的一端)上盖设有相对的盖板111；于该较佳实施例的侧板114与底板112为一体成型做说明。其中该底板112与盖板111上为呈封闭状并未开设有任何孔洞。

前述底板112上具有一轴座1121，该轴座1121容设在该容置空间117内的中央处，亦即该轴座1121从该容置空间117内的底板112之中央处轴向凸伸构成，且与相对的叶轮13相枢设。前述侧板114具有前述第一侧壁1141、前述第二侧壁1142、一第三侧壁1143及一第四侧壁1144，该第一、二侧壁1141、1142于该较佳实施例以该第一侧壁1141与第二侧壁1142相垂直做说明；并该挡舌部113从该第一、二侧壁1141、1142相接触处位置朝相对容置空间117内突伸，且相邻对应该叶轮13，该挡舌部113用以防止(或阻隔)出风口119的气流回流并从入风口118洩漏出去，从而减少从入风口118进入气流与出风口119流出气流之间相互干扰，进而还能让入风口118进气更容易吸入，同时提高该离心风扇1之进风利用效率，藉以达到降低噪音及增加风量和风压的效果。

并前述出风口119位于该挡舌部113与第四侧板114之间，且其相对该第三侧壁1143，该入风口118则位于该挡舌部113与第三侧壁1143之间，且其相对该第四侧壁1144。其中前述出风口119与入风口118彼此间的夹角是介于30度至90度间，且该夹角为以轮轂136的轴心为基準点，以朝相对该出风口119与入风口118方向向外延伸虚线之间所界定的角度，并于该本较佳实施例之出风口119与入风口118彼此间的夹角较佳是为90度做说明，但并不侷限于此，于具体实施时，使用者可以事先根据电子装置内空间大小及摆设位置的需求，设计调整该出风口119与入风口118彼此间的夹角为30度(如图4C所示)，或是该出风口119与入风口118彼此间的夹角为45度(如图4B所示)，或是该出风口119与入风口118彼此间的夹角为60度(如图4A所示)，含先陈明。

如图1、3所示，所述第三、四侧壁1143、1144相互接邻并内侧共同形成一第一平直段1151、一第二平直段1152、一起弯曲段1153及一扩张弯曲段1156，该第一平直段1151位于相邻该入口处，该起弯曲段1153的一侧连接相对的第一平直段1151，其另一侧则连接相对的扩张弯曲段1156的一侧，该第二平直段1152位于相邻该出风口119处，其连接相对该扩张弯曲段1156的另一侧，换言之，就是该第一平直段1151从相邻该入风口118处的第三侧壁1143内侧朝出风口119处延伸，并依序连接该起弯曲段1153、扩张弯曲段1156至位于相邻出风口119处的第四侧壁1144内侧的第二平直段1152。

而前述叶轮13容设在该容置空间117内，且其具有复数叶片131、一延伸部133及一轮轂136，该延伸部133从该轮轂136的外周侧上向外延伸构成，且其远离该轮轂136方向上设置有该等叶片131；并前述延伸部133具有复数延伸臂1331，该等延伸臂1331从该轮轂136外周侧上向外延伸并形成一自由端13311，该等自由端13311彼此相连接而构成一环体134，该等叶片131环设在该环体134上，且其彼此之间界定一导流通道132，该等延伸臂1331彼此之间界定一连通该容置空间117之相隔空间135。其中前述延伸部133于具体实施时，可以改设计为一呈环盘状的延伸臂1331，亦即如图7所示，该延伸臂1331沿该轮轂136的外周侧上向外延伸形成所述环盘状的延伸臂1331，该等叶片131则环设在该环盘状的延伸臂1331远离该轮轂136的周端上。

并前述该等叶片131设有一前端1311及一后端1312，该等叶片131之前端1311凸伸于该环体134的一外周缘外，该等叶片131之后端1312于该较佳实施例以与环体134的内周侧相平切，且相对该轮轂136外周侧做说明，但并不侷限于此，于本发明实际实施时，该等叶片131之后端1312也可设计凸伸于该环体134相对轮轂136的一内周缘外。并该等叶片131之后端1312共同圈绕定义一虚拟几何轮廓1314，该虚拟几何轮廓1314与相对该轮轂136之间界定一连通该容置空间117与导流通道132之导流空间137，前述该等叶片131之前端1311与后端1312之间具有一弦长1313，该导流空间137的宽度W大于或等于该等叶片131之弦长1313，例如该导流空间137的宽度为1.5公分(cm)大于该等叶片131之弦长1313为1.1公分(cm)，或是该导流空间137的宽度为1.1公分等于该等叶片131之弦长1313为1.1公分。

所以透过本发明之导流空间137的宽度W大于或等于所述复数叶片131之弦长1313的结构设计，使得有效让外界气流从该入风口118以径向方向导入到扇框11内，令气流会受到该等叶片131加压而往前述容置空间117的导流空间137内后，再次透过该叶轮13的复数叶片131加压而令气流以径向方向朝相对的出风口119导出到外界，藉以有效大幅提升风扇的性能。此外，藉由本发明之复数叶片131与对应该轮轂136呈径向方向(或水平方向)设置的结构设计，使得能降低(或减少)所述轮轂136的轴向高度，相对的扇框11整体轴向高度也随著降低，因此，使得有效达到节省厚度，以及达到离心风扇1薄型化的效果者。

如图1至3所示，前述复数叶片131之前端1311相邻对应的挡舌部113，且其与相对该第三、四侧壁1143、1144之界定一连通该导流通道132之流道116，该流道116的宽度从该起弯曲段1153至扩张弯曲段1156逐渐扩大，并前述流道116包含一流道116宽度相对较窄之高风压区1161及一流道116宽度相对较宽之低风压区1162，该高风压区1161位于相邻该起弯曲段1153的第一平直段1151处，该低风压区1162则位于该起弯曲段1153、扩张弯曲段1156及出风口119处，所以当离心风扇1之叶轮13运转时，该叶轮13之该等叶片131会将外界气流从前述入风口118以径向方向导入到扇框11内，使气流会受到该等叶片131加压而由导流通道132往该导流空间137内的同时，部分往位于该第一平直段1151处的气流会受到高风压区1161的流阻高阻滞，而被该等叶片131引导到导流空间137内(即被该等叶片131引导到低压的导流空间137内)，接著经所述叶轮13之该等叶片131再次加压后，而使一部分气流会由该等导流通道132顺畅地引导至低风压区1162之该起弯曲段1153与扩张弯曲段1156的流道116内，并气流流动到前述扩张弯曲段1156其内流道116时会被该扩张弯曲段1156加压，以径向方向往该第二平直段1152至该出风口119导出，然后另一部分气流则直接由该等导流通道132朝相对出风口119导出至外界，因此，俾使有效达到提升风扇性能及节省厚度的效果。

故透过本发明之扇框11的两侧边设有入风口118与出风口119，且该导流空间137的宽度大于或等于该等叶片131之弦长1313的结构设计，得有效达到降低噪音及节省厚度的效果，进而还有效达到提升风扇性能的效果者。

如图5A～6B所示，显示本发明之离心风扇1与习知离心风扇的噪音测试比较图；其中如图6A、6B为习知离心风扇的噪音频谱图与习知离心风扇的突出比频谱图，由第6A图可发现，习知离心风扇于某一扇叶转速时该噪音频谱图中会產生较高的一扇叶频率峰值P1，且该扇叶频率峰值P1约为29分贝(dB)。又如第6B图示可发现，对应于第6A图中该扇叶频率峰值P1处可找到相对应较高的突出率，且该突出率(ProminenceRatio)的比值位在接近7dB(分贝)。

而图5A、5B为本发明之离心风扇1的噪音频谱图与离心风扇1的突出比频谱图，由此可发现，图5A中本较佳实施例之离心风扇1的扇叶频率峰值约为19分贝(dB)，且又如图5B对应图5A中该扇叶噪音峰值处可找到相对应较高的突出率，且该突出率(ProminenceRatio)的比值位在接近5dB(分贝)；此外当突出率比值超过6dB时，就判定此噪音具有突出的"异音"，所以经上述分析后可知，本发明之离心风扇1明显较习知离心风扇1的噪音大幅降低，故本发明此离心风扇1的设计可达到有效降低噪音的效果。

如图8A、8B所示，显示本发明第二较佳实施例的分解示意图；该较佳实施例之结构及连结关及其功效大致与前述第一较佳实施例相同，故在此不重新赘述；该本较佳实施例主要是将前述第一较佳实施例的复数叶片131改设计为于该环体134上的复数叶片131相交错排列设置，亦即一部份复数叶片131环设在该环体134的一上端面上，而另一部分复数叶片131则环设在该环体134的一下端面上，且其与前述一部分复数叶片131彼此相交错排列设置。

所以透过所述部分复数叶片131与另一部分复数叶片131分别设在所述环体134的上端面及其下端面上且彼此相交错设置的设计，得有效达到降低风扇噪音的效果。

以上所述，本发明相较于习知具有下列之优点：

1.具有达到节省厚度的效果。

2.具有提升离心风扇性能的效果。

3.具有降低噪音的效果。

惟以上所述者，仅本发明之较佳可行之实施例而已，举凡利用本发明上述之方法、形状、构造、装置所为之变化，皆应包含于本案之权利范围内。

Claims (7)

1.一种离心风扇，包括：

扇框，其上侧与下侧为封闭且其内具有一容置空间，该扇框具有至少一入风口及至少一出风口，该入风口与出风口连通该容置空间，且其分别开设于该扇框的一侧边及另一侧边上；及

一叶轮，容设于该容置空间内，且其具有复数叶片、一延伸部及一轮轂，该延伸部从该轮轂的外周侧上向外延伸构成，且其远离该轮轂方向上设置有该等叶片，并该等叶片设有一前端与一后端，该等后端共同圈绕定义的一虚拟几何轮廓与相对该轮轂之间界定一导流空间，并该等叶片之前端与后端之间具有一弦长，该导流空间的宽度大于或等于该等叶片之弦长。

2.根据权利要求1所述的离心风扇，其特征在于，所述扇框包含一盖板、一底板、一挡舌部及一侧板，该侧板从该底板周缘向上延伸构成，且其设有一第一侧壁、一第二侧壁、一第三侧壁及一第四侧壁，该入风口与出风口分别开设于该第一、二侧壁上，并该盖板盖设于相对该侧板的一端上，且与底板及侧板共同界定所述容置空间，该挡舌部从该第一、二侧壁相接触处位置朝相对容置空间内突伸，且相邻对应该等叶片之前端。

3.根据权利要求2所述的离心风扇，其特征在于，所述该第三、四侧壁相互接邻并内侧共同形成一第一平直段、一第二平直段、一起弯曲段及一扩张弯曲段，该第一平直段位于相邻该入风口处，该起弯曲段的一侧连接相对该第一平直段，其另一侧则连接相对的扩张弯曲段的一侧，该第二平直段位于相邻该出风口处，其连接相对该扩张弯曲段的另一侧。

4.根据权利要求3所述的离心风扇，其特征在于，所述该等叶片之前端与相对该第三、四侧壁之间界定一流道，该流道的宽度从该起弯曲段至扩张弯曲段逐渐扩大，且该流道包含一流道宽度相对较窄之一高风压区及一流道宽度相对较宽之一低风压区。

5.根据权利要求4所述的离心风扇，其特征在于，所述该等叶片彼此之间界定一连通该流道与导流空间之导流通道，并该延伸部具有复数延伸臂，该等延伸臂从该轮轂的外周侧上向外延伸并形成一自由端，该等自由端连接而构成一环体，该等叶片环设在该环体上，并该等延伸臂彼此之间界定一连通该导流空间之相隔空间。

6.根据权利要求1~5所述的离心风扇，其特征在于，所述出风口与入风口彼此间的夹角介于30度至90度间。

7.根据权利要求1所述的离心风扇，其特征在于，所述该延伸部具有复数延伸臂，该等延伸臂从该轮轂的外周侧上向外延伸并形成一自由端，该等自由端彼此相连接而构成一环体，并一部分复数叶片环设在该环体的一上端面上，而另一部分复数叶片则环设在该环体的一下端面上，且其与前述一部分复数叶片彼此相交错设置。