CN1796798A - 轴流式散热扇的叶轮构造 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴流式散热扇的叶轮构造，其包含一轮毂及多个扇叶。该多个扇叶对称倾斜排列于该轮毂的外周边上。各扇叶具有一前侧缘、一后侧缘、一径向内缘及一径向外缘。在平行于旋转轴心的纵向上，各二相邻扇叶形成适当比例的纵向重叠，使该扇叶上具有一第一纵向重叠区域及一第二纵向重叠区域，且该第一及第二纵向重叠区域不及于该扇叶的径向外缘，如此使该叶轮能扩增进气量及减少驱风噪音。

Description

轴流式散热扇的叶轮构造

技术领域

本发明是关于一种轴流式散热扇的叶轮构造，特别是关于一轮毂的各二相邻扇叶形成适当比例的纵向重叠区域，该纵向重叠区域不及于该扇叶的径向外缘，以利增加驱风量及减少驱风噪音的叶轮构造。

背景技术

习用叶轮构造，请参照图1所示，其是应用于轴流式散热扇的一叶轮10，该叶轮10容设在一壳座20内，并设有一轮毂101及多个扇叶102。该多个扇叶102倾斜环设于该轮毂101的外周边，以便驱动气流轴向流动。通常，碍于该叶轮10于模造成型后的模具脱模限制，因此在平行于旋转轴心的纵向上，各二相邻扇叶102仅能设计成不相互重叠。再者，在流体力学上，该叶轮10的总驱风量与该扇叶102的总数量或总驱风面积成正比。换言之，上述叶轮10必需先克服上述模造成型的脱模限制，方能相对增加该扇叶102的总数量或总驱风面积，进而相对提升该叶轮10的总驱风量。

另一习用叶轮构造，如中国台湾公告第413273号「复合式散热风扇」、第553324号「扇轮构造」及第570493号「散热风扇的组合式扇叶」等新型专利，请参照图2及3所示，其揭示一叶轮3包含一旋转轴心30、一组合轮毂31及多个组合扇叶32。该组合轮毂31由一上轮毂31a及一下轮毂31b所组成。该上轮毂31a设有多个上扇叶32a。该下轮毂31b设有多个下扇叶32b。该上扇叶32a及下扇叶32b对位连接组成该组合扇叶32。通过上述组合方式，在平行于旋转轴心30的纵向上，任一组合扇叶32可与相邻组合扇叶32形成重叠。请参照图3所示，各组合扇叶32的前侧缘321完全覆盖相邻组合扇叶32的后侧缘322。由上述重叠配置方式，有利增加该组合扇叶32的总驱风面积及总数量。然而，由于该叶轮3未妥善设计重叠配置方式，因此虽可大幅扩增总驱风量，但却容易伴随产生大量驱风噪音，以致降低实际使用效果。基于上述因素，确实仍有必要进一步改良上述叶轮构造。

有鉴于此，本发明改良上述的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴流式散热扇的叶轮构造，其中一轮毂的各二相邻扇叶在平行于旋转轴心的纵向上形成适当比例的纵向重叠区域，该纵向重叠区域不及于该扇叶的径向外缘，使本发明具有扩增进气量及减少驱风噪音的功效。

为此，本发明提出了一种轴流式散热扇的叶轮构造，其包含：一轮毂，其内面中央位凸设一旋转轴心；及多个扇叶，其对称倾斜排列于该轮毂的外周边上，各扇叶具有一前侧缘、一后侧缘、一径向内缘及一径向外缘，在平行于该旋转轴心的纵向上，各二相邻扇叶形成适当比例的纵向重叠，使各扇叶上具有一第一纵向重叠区域及一第二纵向重叠区域；其中该第一纵向重叠区域由该前侧缘及径向内缘向外延伸，但不及于该扇叶的径向外缘；及该第二纵向重叠区域由该后侧缘及径向内缘向外延伸，但不及于该扇叶的径向外缘，如此使该叶轮同时相对扩增进气量及减少驱风噪音。

较佳的，该扇叶的后侧缘可纵向投影在相邻的扇叶上，而形成一后侧缘投影线，该第一纵向重叠区域形成一在该前侧缘、径向内缘及一后侧缘投影线之间。

较佳的，该前侧缘及径向内缘交接形成一前侧基点，该后侧缘投影线与该前侧缘交接形成一第一重叠点，该前侧基点至第一重叠点的长度为该前侧缘的实质总长度的1/5至4/5。

较佳的，该前侧缘及径向内缘交接形成一前侧基点，该后侧缘投影线与该径向内缘交接形成一第二重叠点，该前侧基点至第二重叠点的长度为该径向内缘的实质总长度的1/6至5/6。

较佳的，该扇叶的前侧缘可纵向投影在相邻的扇叶上，而形成一前侧缘投影线，该第二纵向重叠区域形成在该后侧缘、径向内缘及前侧缘投影线之间。

较佳的，该后侧缘及径向内缘交接形成一后侧基点，该前侧缘投影线与该后侧缘交接形成一第三重叠点，该后侧基点至第三重叠点的长度为该后侧缘的实质总长度的1/5至4/5。

较佳的，该后侧缘及径向内缘交接形成一后侧基点，该前侧缘投影线与该径向内缘交接形成一第四重叠点，该后侧基点至第四重叠点的长度为该径向内缘的实质总长度的1/6至5/6。

较佳的，在平行于该旋转轴心的纵向上，各二相邻扇叶的前侧缘及后侧缘纵向重叠形成一夹角，该夹角介于10°至90°之间。

较佳的，相对于该轮毂的一径向平面，各扇叶前侧缘的端点及后侧缘端点连接形成一直线，该直线与该径向平面之间夹有一倾角，该倾角是介于10°至70°之间。

因此，本发明是使其中一叶轮的任一扇叶的一前侧缘仅与一相邻扇叶的一后侧缘仅在平行于旋转轴心的纵向上形成适当比例的纵向局部重叠，该纵向重叠的区域不及于该扇叶的径向外缘，因而相对减少过度重叠所造成的驱风噪音。藉此，本发明将能兼具相对扩增叶轮驱风量及减少驱风噪音的双重优点。

附图说明

图1是习用轴流式散热扇的叶轮构造的组合剖视图。

图2是另一习用轴流式散热扇的叶轮构造的组合侧视图。

图3是图2的习用叶轮构造的俯视图。

图4是本发明轴流式散热扇的叶轮构造的分解立体图。

图5是本发明图4的叶轮构造的局部放大图。

图6是本发明轴流式散热扇的叶轮构造的俯视图。

图7是本发明轴流式散热扇的叶轮构造的侧视图。

图8是本发明轴流式散热扇的叶轮构造的组合立体及局部剖视图。

附图标号说明：

10叶轮       101轮毂        102扇叶        20壳座

3叶轮        30旋转轴心     31组合轮毂     31a上轮毂

31b下轮毂    32组合扇叶     321前侧缘      322后侧缘

4叶轮        40旋转轴心     41轮毂         42扇叶

421前侧缘    422后侧缘      423径向内缘    424径向外缘

5壳座        50气流通道     51入风口       52出风口

53基座       54导流支撑件   6马达

A1第一纵向重叠区域          A2第二纵向重叠区域

I1前侧基点   I2前侧端点     L1后侧缘投影线   L2前侧缘投影线

L直线        01后侧基点     02后侧端点       P径向平面

P1第一重叠点 P2第二重叠点   P3第三重叠点     P4第四重叠点

θ1夹角     θ2倾角

具体实施方式

为了让本发明的上述及其它目的、特征、优点能更明显易懂，下文将特举本发明较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

请参照图4所示，本发明轴流式散热扇的叶轮构造是应用于轴流式散热扇的一叶轮4，该叶轮4可容设于一壳座5内。该壳座5则固设一马达6，以供结合该叶轮4及驱动该叶轮4。

请参照图4及5所示，本发明的叶轮4设有一旋转轴心40〔图未绘示，参照图6所示〕、一轮毂41及多个扇叶42。该旋转轴心40凸设于该轮毂41的内面中央，其用以结合该马达6。该扇叶42是适当的对称倾斜排列于该轮毂41的外周边上。该扇叶42具有一前侧缘421、一后侧缘422、一径向内缘423及一径向外缘424，其依序分别形成在该扇叶42的入风例、出风侧、连接输毂41外周边的一侧边，及远离轮毂41的另一侧边上。该前侧缘421、后侧缘422、径向内缘423及径向外缘424依产品需求形成直线形状，或选择形成具有适当曲率的曲线形状。再者，该前侧缘421及径向内缘423交接形成一前侧基点I1。该前侧缘421及径向外缘424交接形成一前侧端点I2。该后侧缘422及径向内缘423交接形成一后侧基点01。该后侧缘422及径向外缘424交接形成一后侧端点02。

请再参照图4及5所示，在平行于该旋转轴心40的纵向上，任一扇叶42的后侧缘422可纵向投影在另一相邻扇叶42上，而形成一后侧缘投影线L1。该后侧缘投影线L1与该前侧缘421交接形成一第一重叠点PI，及另与该径向内缘423交接形成一第二重叠点P2。藉此，该后侧缘投影线LI、前侧缘421及径向内缘423共同定义形成一第一纵向重叠区域A1。该前侧基点I1至第一重叠点P1的长度较佳为该前侧缘421的实质总长度的1/5至4/5之间，特别是1/2。亦即，长度D_{(I 1至P1)}＝1/5～4/5·长度D_(I1至I2)。再者，该前侧基点I1至第二重叠点P2的长度较佳为该径向内缘423的实质总长度的1/6至5/6之间，特别是1/2。即，长度D_(I1至P2)＝1/6～5/6·长度D_(I1至01)。

另一方面，请再参照图4及5所示，在平行于该旋转轴心40的纵向上，任一扇叶42的前侧缘421可纵向投影在另一相邻扇叶42上，而形成一前侧缘投影线L2。该前侧缘投影线L2与该后侧缘422交接形成一第三重叠点P3，及另与该径向内缘423交接形成一第四重叠点P4。藉此，该前侧缘投影线L2、后侧缘422及径向内缘423共同定义形成一第二纵向重叠区域A2。该后侧基点01至第三重叠点P3的长度较佳为该后侧缘422的实质总长度的1/5至4/5之间，特别是1/2。亦即，长度D_(01主P3)＝1/5～4/5·长度D_(01至02)。再者，该后侧基点01至第四重叠点P4的长度较佳为该径向内缘423的实质总长度的1/6至5/6之间，特别是1/2。亦即，长度D_(01至P4)＝1/6～5/6·长度D_(01至I1)。

再者，请参照图6及7所示，在平行于该旋转轴心40的纵向上，各二相邻扇叶42的前侧缘421及后侧缘422纵向重叠形成一夹角θ1，该夹角θ1较佳是介于10°至90°之间，特别是45°。同时，各二相邻扇叶42的后侧缘投影线L1及前侧缘投影线L2夹设相同的夹角θ1。再者，该第一及第二纵向重叠区域A1、A2在重叠最大时亦不及于〔或不延伸至〕该扇叶42的径向外缘422。另外，相对于该轮毂41的一径向平面P，各扇叶42的前侧缘421端点I2及后侧缘422端点02可连接形成一直线L，该直线L与该径向平面P之间夹有一倾角θ2，该倾角θ2较佳介于10°至70°之间，特别是30°。

请再参照图4所示，本发明的壳座5设有一气流通道50、一入风口51、一出风口52、一基座53及多个导流支撑件54。该基座53位于该出风口52侧，且利用该导流支撑件54支撑连接于该气流通道50的内壁面。该基座53用以承载该马达6，以供结合该叶轮4及驱动该叶轮4。该导流支撑件54可进一步选择对应该叶轮4的扇叶42的驱风方向形成适当倾斜，以提供导流及增压效果。

请参照图5及8所示，本发明的叶轮4与该壳座5组装成一轴流式散热扇。在运转时，该叶轮4可转动驱动气流，使气流由该入风口51进入该气流通道50，接着经由该导流支撑件54进一步进行增压，最后再由该出风口52输出。该叶轮4的任一扇叶42皆与前后相邻的二扇叶42分别形成该第一及第二纵向重叠区域A1及A2。特别是，该第一及第二纵向重叠区域A1、A2不及于该扇叶42的径向外缘422。因此，相对于图1的习用叶轮1，本发明的叶轮4确实可相对增加该扇叶42的总配置数量及总驱风面积，进而增益总驱风量。另一方面，相对于图2的习用组合式叶轮，本发明的叶轮4可减少该扇叶42在靠近该径向外缘424的区域形成过度重叠，进而相对减少过度重叠所造成的驱风噪音。因此，在上述设计下，本发明确实能兼具相对扩增叶轮驱风量及减少驱风噪音的双重优点。

虽然本发明已利用前述较佳实施例详细揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改，因此本发明的保护范围当视申请专利范围所界定者为准。

Claims (9)

1、一种轴流式散热扇的叶轮构造，其包含：

一轮毂，其内面中央位凸设一旋转轴心；及

多个扇叶，其对称倾斜排列于该轮毂的外周边上，各扇叶具有一前侧缘、一后侧缘、一径向内缘及一径向外缘，在平行于该旋转轴心的纵向上，各二相邻扇叶形成适当比例的纵向重叠，使各扇叶上具有一第一纵向重叠区域及一第二纵向重叠区域；

其中该第一纵向重叠区域由该前侧缘及径向内缘向外延伸，但不及于该扇叶的径向外缘；及该第二纵向重叠区域由该后侧缘及径向内缘向外延伸，但不及于该扇叶的径向外缘，如此使该叶轮同时相对扩增进气量及减少驱风噪音。

2、如权利要求1所述的轴流式散热扇的叶轮构造，其特征是，该扇叶的后侧缘可纵向投影在相邻的扇叶上，而形成一后侧缘投影线，该第一纵向重叠区域形成一在该前侧缘、径向内缘及一后侧缘投影线之间。

3、如权利要求2所述的轴流式散热扇的叶轮构造，其特征是，该前侧缘及径向内缘交接形成一前侧基点，该后侧缘投影线与该前侧缘交接形成一第一重叠点，该前侧基点至第一重叠点的长度为该前侧缘的实质总长度的1/5至4/5。

4、如权利要求2所述的轴流式散热扇的叶轮构造，其特征是，该前侧缘及径向内缘交接形成一前侧基点，该后侧缘投影线与该径向内缘交接形成一第二重叠点，该前侧基点至第二重叠点的长度为该径向内缘的实质总长度的1/6至5/6。

5、如权利要求1所述的轴流式散热扇的叶轮构造，其特征是，该扇叶的前侧缘可纵向投影在相邻的扇叶上，而形成一前侧缘投影线，该第二纵向重叠区域形成在该后侧缘、径向内缘及前侧缘投影线之间。

6、如权利要求5所述的轴流式散热扇的叶轮构造，其特征是，该后侧缘及径向内缘交接形成一后侧基点，该前侧缘投影线与该后侧缘交接形成一第三重叠点，该后侧基点至第三重叠点的长度为该后侧缘的实质总长度的1/5至4/5。

7、如权利要求5所述的轴流式散热扇的叶轮构造，其特征是，该后侧缘及径向内缘交接形成一后侧基点，该前侧缘投影线与该径向内缘交接形成一第四重叠点，该后侧基点至第四重叠点的长度为该径向内缘的实质总长度的1/6至5/6。

8、如权利要求1所述的轴流式散热扇的叶轮构造，其特征是，在平行于该旋转轴心的纵向上，各二相邻扇叶的前侧缘及后侧缘纵向重叠形成一夹角，该夹角介于10°至90°之间。

9、如权利要求1所述的轴流式散热扇的叶轮构造，其特征是，相对于该轮毂的一径向平面，各扇叶前侧缘的端点及后侧缘端点连接形成一直线，该直线与该径向平面之间夹有一倾角，该倾角介于10°至70°之间。

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