CN112628165A - 风扇及其风扇叶轮 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种风扇及其风扇叶轮，风扇叶轮包括内框、外环框、叶片及扰流结构。内框用于沿旋转轴旋转。外环框环绕内框配置。叶片设置在内框与外环框之间且呈放射状排列。扰流结构具有设置在外环框上的多个凸柱，且凸柱环绕叶片排列。藉由凸柱对于在流场中所产生的涡流进行扰流以降低噪音，并且能够提升风压而得到较佳的操作特性。

Description

风扇及其风扇叶轮
技术领域
本发明涉及一种风扇叶轮，尤其涉及一种具有梳齿状扰流结构的风扇叶轮。
背景技术
一般现行风扇的叶片设计为了得到较佳的操作特性，大多都以基础的轮叶或拨叶调整叶片前倾角度或是在现有的叶片翼型延伸方向、叶片数量及表面上等方面调整以期提升风扇特性，但随着特性的上升也会伴随噪音的增加。由于一般各类装置的散热需求与日俱增，但对噪音值的要求却是越来越小，在两个背道而驰的设计参数下如何得到较佳的平衡是一大难题。因此目前风扇设计多以在相同的噪音值下具有较好的特性作为性能评断标准，在这个前提之下，如何在有限的流道空间里设计出低噪音且能在相同阻抗下拥有更高散热特性的风扇，风扇叶片的设计便成为关键因子。
传统轮叶与拨叶的设计概念里，扇叶在末端均是免不了会有速度与压力场的急剧变化，所带来的副作用就是噪音的提高。既有技术仅在叶片前倾角度或叶片数量的变化，但是在噪音要求的前提下无法有效提升特性，使得风扇的转速、特性及噪音难以取得最佳的设计平衡。
的的
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有梳齿状扰流结构的风扇及其风扇叶轮。
本发明提供一种风扇叶轮，其包括一内框、一外环框、多个叶片及一扰流结构。内框用于沿一旋转轴旋转。外环框环绕内框配置。叶片设置在内框与外环框之间且呈放射状排列。扰流结构具有设置在外环框上的多个凸柱，且凸柱环绕叶片排列。
本发明的风扇叶轮，其凸柱呈多层排列而环绕叶片。
本发明的风扇叶轮，其外环框具有一环形板体，且凸柱立设在环形板体的至少其中一面上。凸柱分别立设在环形板体的二面上。该些凸柱的至少一部分沿环形板体的径向外缘排列。各叶片的其中一端分别连接于环形板体的内缘。各叶片分别进一步延伸至环形板体的表面。
本发明的风扇叶轮，其中各叶片分别与相邻的另一叶片间隔配置而围设形成一出风道，且各出风道朝向至少其一凸柱配置。凸柱的一部分分别排列在各叶片的延伸线上。
本发明的风扇叶轮，其中该些叶片具有沿内框的周向依序交错排列的多个长叶片及多个短叶片。各长叶片的二端分别连接内框及外环框，且各短叶片的其中一端分别连接外环框。各长叶片分别与相邻的另一长叶片在内框的轴向上围设形成一入风道
本发明的风扇叶轮，其中各凸柱分别为锥柱。该些凸柱的至少一部分不等长。
本发明的风扇叶轮，其内框与外环框构成一叶片底板，叶片及凸柱均设置在叶片底板朝向一入风口的表面上。
本发明另提供一种风扇，其包括一框体及如前述的风扇叶轮。框体具有一入风口以及一出风口。风扇叶轮容置且枢设在该框体内。至少一部分的叶片露出于入风口，扰流结构露出于出风口且不露出于入风口。
本发明的风扇及其风扇叶轮，其叶片的外环之处设有凸柱用以扰流，藉此能够在流场中产生涡流而抑制紊流产生以降低噪音；并且能够提升风压而得到较佳的操作特性。因此本发明的风扇叶轮能够满足系统散热及静音的需求。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1本发明第一实施例的风扇及其风扇叶轮的立体示意图；
图2本发明第一实施例的风扇叶轮的立体示意图；
图3本发明第一实施例的风扇叶轮的另一视角立体示意图；
图4本发明第一实施例的风扇叶轮的轴向视图；
图5本发明第一实施例的风扇叶轮的局部放大图；
图6本发明第一实施例的风扇的侧视图；
图7本发明第一实施例的风扇的剖视图；
图8本发明第二实施例的风扇及其风扇叶轮的立体示意图；
图9本发明第二实施例的风扇叶轮的立体示意图；
图10本发明第二实施例的风扇叶轮的另一视角立体示意图；
图11本发明第二实施例的风扇叶轮的局部放大图；
图12本发明第二实施例的风扇叶轮的轴向视图；
图13本发明第二实施例的风扇的侧视图；
图14本发明第二实施例的风扇的剖视图。
其中，附图标记
A:旋转轴
10:框体
11:入风口
12:出风口
20:风扇叶轮
20a:风扇叶轮
100:内框
200:外环框
210:环形板体
300:叶片
301:入风道
302、302a、302b:出风道
310:长叶片
320:短叶片
400:扰流结构
410、410a、410b:凸柱
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
参阅图1至图3，本发明的第一实施例提供一种风扇，风扇包含一框体10以及容置且枢设在框体10内的一风扇叶轮20，其框体10呈肩平状，框体10的一面开设有一入风口11且框体10的一侧缘开设有一出风口12，其风扇叶轮20包括一内框100、一外环框200、多个叶片300及一扰流结构400。
于本实施例中，内框100较佳地为一圆环体，内框100之内可设置转子及转轴而能够用于沿一旋转轴A旋转。
外环框200环绕内框100配置，于本实施例中，外环框200具有一环形板体210，且环形板体210与内框100较佳地呈同心配置。
参阅图3及图4，叶片300设置在内框100与外环框200之间且呈放射状排列。较佳地，内框100、外环框200及叶片300为一体成形，但本发明不以此为限。具体而言各叶片300的其中一端分别连接于环形板体210的内缘，且各叶片300的一侧连接于环形板体210。各叶片300也可以选择性地分别进一步延伸至环形板体210的表面(例如是为朝向入风口11的表面)，但本发明不以此为限。
于本实施例中，该些叶片300具有沿内框100的周向依序交错排列的多个长叶片310及多个短叶片320。各长叶片310的二端分别连接内框100及外环框200，且各短叶片320的其中一端分别连接外环框200。各长叶片310除了驱动气流之外，其连接在内框100与外环框200之间更作为风扇叶轮的结构体之用；而各短叶片320未连接内框100而仅用于驱动气流。具体而言，各长叶片310分别与相邻的另一长叶片310在内框100的轴向上围设形成一入风道301，且各长叶片310分别与相邻的短叶片320交错排列配置而形成一出风道302。藉由长叶片310与短叶片320交错排列配置，可以在没有降低该些叶片300驱动气流能力(即不减少叶片300数量)的前提下，使相邻长叶片310之间的间距增大，即可形成较大的入风道301以提升入风量，并能够减低入风道301流场阻力。
参阅图4及图5，扰流结构400具有设置在外环框200上的多个凸柱410，于本实施例中，该些凸柱410为等长的圆柱体，可以降低气流通过凸柱410的流场阻力，但本发明不以此限，凸柱410也可以是其他形状截面的柱体，例如椭圆截面或是水滴形截面的柱体。再者，各凸柱410也可以为锥柱，且凸柱410的长度也可以不等长。于本实施例中，凸柱410立设在环形板体210的其中一面上(本实施例为朝向入风口11的面上)，凸柱410环绕叶片300排列，且各出风道302朝向至少其一凸柱410配置，以使得通过出风道302离开叶片300的气流能够通过凸柱410。当气流通过凸柱410时，凸柱410能够在其背风面引发涡流，藉此达到整流功效而降低流场噪音。再者，凸柱410亦能够增加流场上、下游压力差而提升风扇叶轮的性能。较佳地，凸柱410可以呈多层排列而环绕叶片300以增加涡流的密度。又，该些凸柱410的至少一部分沿环形板体210的径向外缘排列且凸柱410的一部分分别排列在各叶片300的延伸线上藉此使得自各出风道302向外扩散的气流也能够通过凸柱410，进而使得气流都可以通过每一个凸柱410引发涡流，达到更佳的整流功效，同时能够更降低流场噪音。
参阅图1，于本实施例中，本发明的风扇其风扇叶轮20的该些叶片300的中长叶片310的根部露出于入风口11，短叶片320则被框体10遮蔽而不露出于入风口11。再者，参阅图6及图7，风扇叶轮20旋转时能使得扰流结构400的至少一部分露出于出风口12且扰流结构400被框体10遮蔽而不露出于入风口11。因此能够确保扰流结构400只干涉出风而不阻碍入风。
本实施例的风扇叶轮20的内框100与外环框200也可以整合成单一个叶片底板，使得各叶片300及扰流结构400的各凸柱410均设置在叶片底板朝向入风口11的表面上，同样可以使得凸柱410引发涡流，藉此达到整流功效而降低流场噪音。参阅图8至图10，本发明的第二实施例提供一种风扇，风扇包含一框体10以及容置在框体10以及容置且枢设在框体10内的一风扇叶轮20a，其框体10呈肩平状，框体10的一面开设有一入风口11且框体10的一侧缘开设有一出风口12，其风扇叶轮20a包括一内框100、一外环框200、多个叶片300及一扰流结构400。
于本实施例中，内框100较佳地为一端封闭的圆柱状壳体，内框100的内可设置转子及旋转轴A杆而能够用于沿一旋转轴A旋转。
外环框200环绕内框100配置，于本实施例中，外环框200具有一环形板体210，且环形板体210与内框100较佳地呈同心配置。
参阅图10至图12，叶片300设置在内框100与外环框200之间且呈放射状排列。较佳地，内框100、外环框200及叶片300为一体成形，但本明不以此为限。具体而言各叶片300的其中一端的中心分别连接于环形板体210的内缘，因此能够通过环形板体210的二面入风。而且，各叶片300也可以选择性地分别进一步延伸至环形板体210的表面，但本发明不以此为限。
于本实施例中，该些叶片300具有沿内框100的周向依序交错排列的多个长叶片310及多个短叶片320。各长叶片310的二端分别连接内框100及外环框200，且各短叶片320的其中一端分别连接外环框200。各长叶片310除了驱动气流之外，其连接在内框100与外环框200之间更作为风扇叶轮的结构体之用；而各短叶片320未连接内框100而仅用于驱动气流。具体而言，各长叶片310分别与相邻的另一长叶片310在内框100的轴向上围设形成一入风道301，且各叶片300分别与相邻的另一叶片300间隔配置而在环形板体210的二面分别围设形成一出风道302a、302b。长叶片310与短叶片320交错配置可以不降低该些叶片300驱动气流能力(即不减少叶片300量)的前提下使相邻长叶片310之间的间距增大，即可形成较大的入风道301以提升入风量，并能够减低入风道301流场阻力。
扰流结构400较佳地呈梳齿状，具体而言，扰流结构400具有设置在外环框200上的多个凸柱410a、410b，于本实施例中，该些凸柱410a、410b为等长的圆柱体，但本发明不以此限，凸柱410a、410b也可以是其他形状截面的柱体，例如椭圆截面或是水滴形截面的柱体可以降低通过凸柱410a、410b的流场阻力。再者各凸柱410a、410b也可以为锥柱，且凸柱410a、410b的长度也可以不等长。于本实施例中，凸柱410a、410b分别立设在环形板体210的二面上，凸柱410a、410b环绕叶片300排列，且各出风道302a、302b朝向至少其一凸柱410a、410b配置使得通过出风道302a、302b离开叶片300的气流能够通过凸柱410a、410b。当气流通过凸柱410a、410b时，凸柱410a、410b能够在其背风面引发涡流，藉此达整流功效而降低流场噪音。再者，凸柱410a、410b亦能够增加流场上下游压力差而提升风扇叶轮的性能。较佳地，凸柱410a、410b可以呈多层排列而环绕叶片300以增加涡流的密度。又，该些凸柱410a、410b的至少一部分沿环形板体210的径向外缘排列且凸柱410a、410b的一部分分别排列在各叶片300的延伸线上藉此使得自各出风道302a、302b向外扩散的气流也能够通过凸柱410。
参阅图8，于本实施例中，本发明的风扇其风扇叶轮20a的该些叶片300的中长叶片310的根部露出于入风口11，短短叶片320则被框体10遮蔽而不露出于入风口11。再者，参阅图13及图14，风扇叶轮20a旋转时能使得扰流结构400的至少一部分露出于出风口12且扰流结构400被框体10遮蔽而不露出于入风口11。因此能够确保扰流结构400只干涉出风而不阻碍入风。
本发明的风扇叶轮其叶片300的外环之处设有凸柱410、410a、410b用以扰流，藉此能够在流场中产生涡流而抑制紊流产生以降低噪音；并且能够提升风压而得到较佳的操作特性。因此本发明的风扇叶轮能够满足系统散热及静音的需求。
再者，本发明的风扇叶轮其凸柱410、410a、410b可以直接在模具上调整高度而藉此平衡风扇叶轮。叶片300材质可为塑胶射出、压铸、金属冲压扣接包射等等。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种风扇叶轮，其特征在于，包括：
一内框，用于沿一旋转轴旋转；
一外环框，环绕该内框配置；
多个叶片，设置在该内框与该外环框之间且呈放射状排列；及
一扰流结构，具有设置在该外环框上的多个凸柱，且该些凸柱环绕该些叶片排列。
2.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，该些凸柱呈多层排列而环绕该些叶片。
3.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，该外环框具有一环形板体，且该些凸柱立设在该环形板体的至少其中一面上。
4.根据权利要求3所述的风扇叶轮，其特征在于，该些凸柱分别立设在该环形板体的二面上。
5.根据权利要求3所述的风扇叶轮，其特征在于，该些凸柱的至少一部分沿该环形板体的径向外缘排列。
6.根据权利要求3所述的风扇叶轮，其特征在于，各该叶片的其中一端分别连接于该环形板体的内缘。
7.根据权利要求3所述的风扇叶轮，其特征在于，各该叶片分别进一步延伸至该环形板体的表面。
8.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，各该叶片分别与相邻的另一该叶片间隔配置而围设形成一出风道，且该出风道朝向该凸柱的至少其中之一配置。
9.根据权利要求8所述的风扇叶轮，其特征在于，该凸柱的一部分分别排列在各该叶片的延伸线上。
10.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，该些叶片具有沿该内框的周向依序交错排列的多个长叶片及多个短叶片。
11.根据权利要求10所述的风扇叶轮，其特征在于，各该长叶片的二端分别连接该内框及该外环框，且各该短叶片的其中一端分别连接该外环框。
12.根据权利要求10所述的风扇叶轮，其特征在于，各该长叶片分别与相邻的另一该长叶片在该内框的轴向上围设形成一入风道。
13.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，各该凸柱分别为锥柱。
14.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，该些凸柱的至少一部分不等长。
15.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于，该内框与该外环框构成一叶片底板，该些叶片及该些凸柱均设置在该叶片底板朝向一入风口的表面上。
16.一种风扇，其特征在于，包括：
一框体，该框体具有一入风口以及一出风口；
一风扇叶轮，包括：
一内框，用于沿一旋转轴旋转；
一外环框，环绕该内框配置；
多个叶片，设置在该内框与该外环框之间且呈放射状排列；及
一扰流结构，具有设置在该外环框上的多个凸柱，且该些凸柱环绕该些叶片排列；
其中，至少一部分的该些叶片露出于该入风口，而该扰流结构不露出于该入风口。
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