CN117989159A - 斜流式风扇 - Google Patents

Abstract

一种斜流式风扇，包括底座、外罩、马达、轮毂、以及扇叶。底座包括底部通道。外罩设置于底座上。马达设置于底座上。轮毂位于外罩与马达之间。扇叶连接于轮毂。外罩与轮毂之间形成主通道。主通道连通于底部通道，主通道大致沿第一方向延伸，底部通道大致沿第二方向延伸。

Description

斜流式风扇

本申请是申请日为2017年09月14日提交的申请号为2017108291456、发明名称为“斜流式风扇”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明主要关于一种风扇，尤指一种斜流式风扇。

背景技术

目前车用电子构装系统尺寸日益缩小，风扇需要在有限的安装空间内提供最高的散热性能才可达到市场的需求。虽然习知的轴流式风扇具有较大的风量，但却常因轴流式风扇的厚度以及电子构装系统对于入风口和出风口的流道方向限制而无法使用。

然而，使用离心式风扇(Blower)虽然能克服入风口和出风口方向垂直的限制条件，但其出风量却也相对较低，难以达到所需的散热效能。

因此，虽然目前的风扇符合了其使用的目的，但尚未满足许多其他方面的要求。因此，需要提供风扇的改进方案。

发明内容

本发明提供了一种斜流式风扇，其风量介于轴流式风扇与离心式风扇之间，不但具有良好的散热效能，也可符合流道转向的需求。

本发明提供了一种斜流式风扇，包括一底座、一外罩、一马达、一轮毂、以及一扇叶。底座包括一底部通道。外罩设置于底座上。马达设置于底座上，且位于外罩内。轮毂设置于底座上，且位于外罩与马达之间。轮毂用于以一中心轴为中心旋转，且外罩与轮毂之间形成一主通道。扇叶连接于轮毂。

主通道连通于底部通道，主通道大致沿一第一方向延伸，底部通道大致沿一第二方向延伸。第一方向与中心轴之间的一第一锐角大于第二方向与中心轴之间的一第二锐角。

于一些实施例中，主通道包括一主入风口以及相对于主入风口的一主出风口，且主出风口与底部通道连接，其中主通道的宽度从主入风口至主出风口逐渐变窄。

于一些实施例中，主入风口及主出风口均为环形。第一锐角大于20度，且第二锐角小于15度。

于一些实施例中，轮毂包括一外表面，且外罩包括朝向外表面的一内表面，且主通道形成于外表面与内表面之间，其中外表面的延伸方向与中心轴之间的一第一夹角大于内表面的延伸方向与中心轴之间的一第二夹角。外表面为一凹面，且内表面为一凸面。

于一些实施例中，底座包括一第一底座本体、一第二底座本体、以及一支撑肋。马达设置于第一底座本体上。第二底座本体环绕第一底座本体，且与第一底座本体相互间隔。支撑肋连接于第一底座本体以及第二底座本体。底部通道形成于第一底座本体与第二底座本体之间，且支撑肋位于底部通道内。

于一些实施例中，斜流式风扇还包括一电路板，该电路板电连接于马达，其中第一底座本体包括一容置槽，且电路板位于容置槽内。

于一些实施例中，斜流式风扇的厚度小于容置槽的深度的10倍，且深度与厚度是在平行于中心轴的一纵向上进行测量的。

于一些实施例中，第一底座本体的直径大于马达的直径的1.6倍，且第一底座本体的直径以及马达的直径是在垂直于中心轴的一横向上进行测量的。

于一些实施例中，第一底座本体包括一第一底座侧面，且第二底座本体包括朝向第一底座侧面的一第二底座侧面，且底部通道形成于第一底座侧面与第二底座侧面之间。第一底座侧面的延伸方向与中心轴之间的一第一夹角小于或等于第二底座侧面的延伸方向与中心轴之间的一第二夹角。

于一些实施例中，第二底座本体为一环状结构并垂直于中心轴。扇叶为一翼型结构，且扇叶具有多种厚度。

于一些实施例中，轮毂包括一外表面，且外表面具有一延伸区段。延伸区段位于外表面的邻近于第一底座本体的一端。于一些实施例中，延伸区段为一环形，具有与第一底座本体相同的直径。延伸区段沿与第一底座侧面相同的延伸方向延伸。

综上所述，藉由本发明的斜流式风扇的主通道以及底部通道的设计，可使得本发明的斜流式风扇具有较大的风量。

附图说明

图1为根据本发明的一些实施例的斜流式风扇的立体图。

图2为根据本发明的一些实施例的斜流式风扇的分解图。

图3为根据本发明的一些实施例的斜流式风扇的剖视图。

图4为本发明的斜流式风扇以及习知离心式风扇的风洞实验数据图。

具体实施方式

以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本发明的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本发明，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。例如，第一特征在一第二特征上或上方的结构的描述包括了第一和第二特征之间直接接触，或是以另一特征设置于第一和第二特征之间，以致于第一和第二特征并不是直接接触。

于此使用的空间上相关的词汇，例如上方或下方等，仅用以简易描述附图上的一元件或一特征相对于另一元件或特征的关系。除了附图上描述的方位外，包括于不同的方位使用或是操作的装置。图式中的形状、尺寸、厚度、以及倾斜的角度可能为了清楚说明的目的而未依照比例绘制或是被简化，仅提供说明之用。

图1为根据本发明的一些实施例的斜流式风扇1的立体图。图2为根据本发明的一些实施例的斜流式风扇1的分解图。图3为根据本发明的一些实施例的斜流式风扇1的剖视图。斜流式风扇1包括一底座10、一外罩20、一电路板30、一马达40、一轮毂50以及多个扇叶60。

外罩20设置于底座10上。电路板30设置于底座10上，且位于外罩20内。马达40设置于电路板30上，且电连接于电路板30。轮毂50位于外罩20与马达40之间，且扇叶60连接于轮毂50。经由驱动马达40带动轮毂50及扇叶60旋转，藉以产生一气流。

底座10可大致为一板状结构。于本实施例中，一中心轴AX1通过底座10的中心，且底座10大致垂直于中心轴AX1延伸。于一些实施例中，底座10的材质可为塑料。底座10可包括一第一底座本体11、一第二底座本体12、以及多个支撑肋13。

第一底座本体11可大致为一板状结构，且大致垂直于中心轴AX1延伸。于本实施例中，第一底座本体11可大致为一圆盘状结构。第一底座本体11可具有一承载面111、一容置槽112、以及一轴套113。承载面111可为第一底座本体11的主要表面，且朝向轮毂50。

容置槽112形成于承载面111。于本实施例中，容置槽112可为一环形，且中心轴AX1通过容置槽112的中心。轴套113设置于容置槽112的底部，且可沿中心轴AX1延伸。于本实施例中，轴套113为一柱状中空结构，且中心轴AX1通过轴套113的中心。

第二底座本体12可为一环状结构，且大致垂直于中心轴AX1延伸。中心轴AX1可通过第二底座本体12的中心。第二底座本体12环绕第一底座本体11，且与第一底座本体11相互间隔。

支撑肋13连接于第一底座本体11以及第二底座本体12。于本实施例中，支撑肋13的数目为四个，但不以此为限。于一些实施例中，支撑肋13的数目可为三个、或五个以上。

第一底座本体11以及第二底座本体12之间形成一底部通道14。底部通道14可为一环形，且环绕第一底座本体11。支撑肋13位于底部通道14内。于一些实施例中，所有支撑肋13的体积小于底部通道14的体积的0.3倍，即，所有支撑肋13的体积＜0.3×底部通道14的体积。

于本实施例中，第一底座本体11、支撑肋13以及第二底座本体12的材质可为塑料，且可为一体成形的结构。

外罩20可为一环形结构，设置于第二底座本体12上。中心轴AX1可通过外罩20的中央。马达40、轮毂50、扇叶60等元件可位于外罩20内。于一些实施例中，第二底座本体12可为外罩20的一部分，且第二底座本体12固定于支撑肋13。

如图2及图3所示，电路板30电连接于马达40，且位于第一底座本体11的容置槽112内。于本实施例中，电路板30可为一环状结构，且可大致垂直于中心轴AX1延伸。中心轴AX1可通过电路板30的中央。

如图3所示，第一底座本体11的直径d1可以是大致等于轮毂50的最大直径d2，因此第一底座本体11不会挡到斜流式风扇1所产生的气流。于本实施例中，第一底座本体11的直径d1大于马达40的直径d3的1.6倍、1.7倍、或1.8倍，即，d1＞1.6×d3、d1＞1.7×d3、或d1＞1.8×d3。于一些实施例中，第一底座本体11的直径d1以及轮毂50的最大直径d2约为41mm，且马达40的直径d3约为22.8mm。上述第一底座本体11的直径d1、轮毂50的最大直径d2以及马达40的直径d3是在垂直于中心轴AX1的一横向上D7进行测量的。

于一些实施例中，底座10的直径d5约为75mm。底座10的直径d5大于马达40的直径d3的2.8倍、3.0倍、或3.2倍，即，d5＞2.8×d3、d5＞3.0×d3、或d5＞3.2×d3。容置槽112的直径d4约为39mm。容置槽112的直径d4略小于第一底座本体11的直径d1。换句话说，容置槽112的直径d4可大于马达40的直径d3的1.6倍、1.7倍、或1.8倍，即，d4＞1.6×d3、d4＞1.7×d3、或d4＞1.8×d3。

于一些实施例中，容置槽112的深度H1约为2.5mm。容置槽112的直径d4大于容置槽112的深度H1的15倍、16倍或17倍，即，d4＞15×H1、d4＞16×H1或d4＞17×H1。斜流式风扇1的厚度T1约为22mm。斜流式风扇1的厚度T1小于容置槽112的深度H1的8倍、9倍或10倍，即，T1＜8×H1、T1＜9×H1或T1＜10×H1，且深度H1与厚度T1是在平行于中心轴AX1的一纵向D8上进行测量的。

因此，藉由本轮毂50以及底座10的结构，可于第一底座本体11内形成较大空间的容置槽112。因此较多的电子元件以及电路板30可容纳于容置槽112内。

如图3所示，马达40位于电路板30上，且电连接于电路板30。电路板30用以传输一驱动讯号至马达40，且马达40依据驱动讯号旋转轮毂50。

于本实施例中，马达40设置于第一底座本体11上，且包括一轴承41、一转轴42、一定子43、以及一转子44。轴承41固定于轴套113内。转轴42可旋转地设置于轴承41内，且沿中心轴AX1延伸。转轴42可以中心轴AX1为轴心旋转，且转轴42的一端固定于轮毂50内。

定子43设置于电路板30上，并可与电路板30电连接。于本实施例中，定子43可固定于轴套113上。转子44固定于轮毂50内，且环绕定子43。于本实施例中，转子44邻近于定子43，且可相对于定子43旋转。于一些实施例中，定子43可包括多个电磁铁431，且转子44可包括多个永久磁铁441。藉由定子43与转子44之间的磁力作用，定子43驱动转子44以中心轴AX1为轴心旋转，进而带动轮毂50以及扇叶60旋转。

轮毂50可包覆马达40的外侧及顶部，且可以中心轴AX1为中心旋转。轮毂50位于外罩20内，且外罩20与轮毂50之间形成一主通道70。主通道70与底座10的底部通道14连通。于本实施例中，主通道70为一环状，环绕轮毂50。主通道70包括一主入风口71以及相对于主入风口71的一主出风口72。主出风口72与底部通道14连接。

于本实施例中，主入风口71以及主出风口72可为环形。中心轴AX1可通过主入风口71以及主出风口72的中心。主入风口71以及主出风口72可垂直于中心轴AX1延伸。于一些实施例中，主入风口71的面积可等于或大致等于主出风口72的面积。主通道70的宽度从主入风口71至主出风口72逐渐变窄。

当扇叶60旋转时，扇叶60产生一气流。上述气流经由主入风口71进入斜流式风扇1以及主通道70，并经由主出风口72流入至底座10的底部通道14。藉由上述主通道70的结构，气流可稳定地通过主通道70。

于本实施例中，主通道70大致沿一第一方向D1延伸，底部通道14大致沿一第二方向D2延伸。第一方向D1与中心轴AX1之间的一第一锐角A1大于第二方向D2与中心轴AX1之间的一第二锐角A2。上述第一方向D1及第二方向D2可通过中心轴AX1，且第一方向D1、第二方向D2、以及中心轴AX1可位于同一平面。藉由上述主通道70以及底部通道14的设计可增加斜流式风扇1的风量。

于一些实施例中，第一锐角A1大于20度，且第二锐角A2小于15度。于一些实施例中，第一锐角A1约为30度，且第二锐角A2约为10度。于一些实施例中，第二锐角A2可为0度。换句话说，第二方向D2平行于中心轴AX1。

于本实施例中，轮毂50包括一外表面51。且外罩20包括朝向外表面51的一内表面21。外表面51与内表面21均为环状。主通道70形成于外表面51以及内表面21之间。外表面51可为一凹面，且内表面21可为一凸面，藉此可提供斜流式风扇的风量。

于图3中，内表面21的斜率大于外表面51的斜率。外表面51的延伸方向D3与中心轴AX1之间的一夹角A3大于内表面21的延伸方向D4与中心轴AX1之间的一夹角A4。于一些实施例中，夹角A3大于40度，且夹角A4小于30度。此外，于一些实施例中，夹角A3大于第一锐角A1，且夹角A4小于第一锐角A1。上述延伸方向D3及延伸方向D4可通过中心轴AX1，且延伸方向D3、延伸方向D4、以及中心轴AX1可位于同一平面。

第一底座本体11包括一第一底座侧面114。第二底座本体12包括朝向第一底座侧面114的一第二底座侧面121。第一底座侧面114以及第二底座侧面121可为环形。底部通道14形成于第一底座侧面114与第二底座侧面121之间。

于图3中，第一底座侧面114的斜率大于第二底座侧面121的斜率。第一底座侧面114的延伸方向D5与中心轴AX1之间的一夹角小于或等于第二底座侧面121的延伸方向D6与中心轴AX1之间的一夹角A6。于一些实施例中，延伸方向D5与中心轴AX1之间的夹角小于8度，且夹角A6小于20度。于一些实施例中，延伸方向D5与中心轴AX1之间的夹角小于5度，且夹角A6小于3度。换句话说，第二底座侧面121相对于第一底座侧面114倾斜。

于一些实施例中，延伸方向D5与中心轴AX1之间的夹角和夹角A6相等。换句话说，第一底座侧面114平行于第二底座侧面121。于一些实施例中，延伸方向D5与中心轴AX1之间的夹角和夹角A6为0度。换句话说，第一底座侧面114以及第二底座侧面121平行于中心轴AX1延伸。

此外，于一些实施例中，夹角A6大于第二锐角A2，且延伸方向D5与中心轴AX1之间的夹角小于第二锐角A2。于一些实施例中，夹角A3及夹角A4大于延伸方向D5与中心轴AX1之间的夹角及夹角A6。上述延伸方向D5及延伸方向D6可通过中心轴AX1，且延伸方向D5、延伸方向D6、以及中心轴AX1可位于同一平面。

于本实施例中，外表面51还包括一延伸区段52。延伸区段52位于外表面51的邻近于第一底座本体11的一端。延伸区段52可为一环形，具有与第一底座本体11相同的直径d1。延伸区段52沿与第一底座侧面114相同的延伸方向D5延伸。藉由上述延伸区段52可使气流更平顺地由主通道70进入底部通道14。

图4为本发明的斜流式风扇1以及习知离心式风扇的风洞实验数据图。于图4中，采用了相近尺寸的斜流式风扇1以及习知离心式风扇。于相同的系统阻抗下，习知离心式风扇的风量仅能达到6CFM，而本揭露的斜流式风扇1可达到10CFM。因此，藉由上述主通道70以及底部通道14的设计可增加斜流式风扇1的风量。此外，于相同的转速(例如5900RPM)下，本揭露的斜流式风扇1的噪音约为38.7dBA，而习知离心式风扇的噪音约为43dBA。因此本揭露的斜流式风扇的噪音可较习知的离心式风扇的噪音小。

综上所述，藉由本发明的斜流式风扇的主通道以及底部通道的设计，可使得本发明的斜流式风扇具有较大的风量。

本发明虽以各种实施例揭露如上，然而其仅为范例参考而非用以限定本发明的范围，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此上述实施例并非用以限定本发明的范围，本发明的保护范围当视所附的申请专利范围所界定者为准。

符号说明

斜流式风扇1

底座10

第一底座本体11

承载面111

容置槽112

轴套113

第一底座侧面114

第二底座本体12

第二底座侧面121

支撑肋13

底部通道14

外罩20

内表面21

电路板30

马达40

轴承41

转轴42

定子43

电磁铁431

转子44

永久磁铁441

轮毂50

外表面51

延伸区段52

扇叶60

主通道70

主入风口71

主出风口72

第一锐角A1

第二锐角A2

夹角A3、A4、A6

中心轴AX1

第一方向D1

第二方向D2

延伸方向D3、D4、D5、D6

横向D7

纵向D8

直径d1、d3、d4、d5

最大直径d2

深度H1

厚度T1。

Claims (13)

1.一种斜流式风扇，包括：

一底座，该底座包括一第一底座本体和一第二底座本体，该第二底座本体环绕该第一底座本体且与该第一底座本体相互间隔，该底座还包括连接于该第一底座本体以及该第二底座本体的一支撑肋和形成于该第一底座本体与该第二底座本体之间的一底部通道，该支撑肋位于该底部通道内；

一外罩，设置于该底座上；

一马达，设置于该第一底座本体上，且位于该外罩内；以及

一轮毂，位于该外罩与该马达之间，其中，该轮毂用于以一中心轴为中心旋转，且该外罩与该轮毂之间形成一主通道；以及

一扇叶，连接于该轮毂；

其中，该主通道连通于该底部通道，该主通道大致沿一第一方向延伸，且该底部通道大致沿一第二方向延伸，

其中，该第一方向与该中心轴之间的一第一锐角大于该第二方向与该中心轴之间的一第二锐角，

该主通道包括一主入风口以及相对于该主入风口的一主出风口，且该主出风口与该底部通道连接，该主通道的宽度从该主入风口至该主出风口逐渐变窄，

其中，该轮毂包括一外表面，且该外罩包括朝向该轮毂的外表面的一内表面，且该主通道形成于该轮毂的外表面与该外罩的内表面之间，

其中，该轮毂的外表面的延伸方向与该中心轴之间的一第一夹角大于该外罩的内表面的延伸方向与该中心轴之间的一第二夹角。

2.根据权利要求1所述的斜流式风扇，其中，该轮毂的外表面为一凹面，且该外罩的内表面为一凸面。

3.根据权利要求1或2所述的斜流式风扇，其中，该斜流式风扇还包括一电路板，该电路板电连接于该马达，其中该第一底座本体包括一容置槽，且该电路板位于该容置槽内。

4.根据权利要求1所述的斜流式风扇，其中，该主入风口及该主出风口均为环形。

5.根据权利要求1所述的斜流式风扇，其中，该第一锐角大于20度，且该第二锐角小于15度。

6.根据权利要求3所述的斜流式风扇，其中，该斜流式风扇的厚度小于该容置槽的深度的10倍，且该深度与该厚度是在平行于该中心轴的一纵向上进行测量的。

7.根据权利要求1所述的斜流式风扇，其中，该第一底座本体的直径大于该马达的直径的1.6倍，且该第一底座本体的直径以及该马达的直径是在垂直于该中心轴的一横向上进行测量的。

8.根据权利要求1所述的斜流式风扇，其中，该第一底座本体包括一第一底座侧面，且该第二底座本体包括朝向该第一底座侧面的一第二底座侧面，且该底部通道形成于该第一底座侧面与该第二底座侧面之间，

其中，该第一底座侧面的延伸方向与该中心轴之间的一第一夹角小于或等于该第二底座侧面的延伸方向与该中心轴之间的一第二夹角。

9.根据权利要求8所述的斜流式风扇，其中，该第二底座本体为一环状结构并垂直于该中心轴。

10.根据权利要求1所述的斜流式风扇，其中，该轮毂的外表面具有一延伸区段，该延伸区段位于该轮毂的外表面的邻近于该第一底座本体的一端。

11.根据权利要求10所述的斜流式风扇，其中，该延伸区段为一环形，且具有与该第一底座本体相同的直径。

12.根据权利要求10所述的斜流式风扇，其中，该延伸区段沿与该第一底座本体的一第一底座侧面相同的延伸方向延伸。

13.根据权利要求1所述的斜流式风扇，其中，该扇叶为一翼型结构，且该扇叶具有多种厚度。