CN201401365Y - 一种风扇及其风扇叶轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉一种风扇及其风扇叶轮，其中风扇叶轮，包括轮毂和多个叶片，叶片具有一轴向尺寸及一径向尺寸，并依序自该侧壁的该外表面向外沿该径向及该轴向延伸，以形成位于该顶缘上的一叶尖以及自该外表面至少沿该径向延伸成叶尾，其中各该叶片自该叶尖向该叶尾逐渐加宽，且该叶尖及该叶尾均呈弧形；由风扇叶轮构成的风扇，它包括风扇叶轮；还包括：一导流罩，具有顶壁、导流部、中心穿孔及容置空间，该导流部经倒圆角，以自该顶壁向下弯曲延伸至该中心穿孔。本实用新型可增加风扇所产生的风量，同时降低转速以减少运转时所产生的噪音。克服现有技术的风扇降温能力不足以及风扇高速运转所产生的噪音过大的问题。

Description

一种风扇及其风扇叶轮

技术领域

本实用新型涉一种风扇及其风扇叶轮；特别是关于一种能增加风量并降低噪音的风扇及其风扇叶轮。

背景技术

随着制程技术的进步，许多电子产品的电路板能承载的电子组件(诸如：中央处理器、内存、集成电路等)的密度越来越高。由于电子组件在工作时会排出热能，因此高密度的电子组件同时也意味着在运作时将会增加整体电子产品的温度，这将造成电子产品运作失常，甚至导致电子组件因过热产生损害。

现有技术中，将一风扇摆设于电子产品中，由风扇运转时所产生的风量，进行强制对流，以达到电子组件散热降温的效果。如图1所示，风扇01具有一风扇叶轮011以及一导流罩012。风扇叶轮011具有一轮毂0110与复数叶片0111。其中，各叶片0111具有一叶片宽度W1，且各叶片0111延伸自轮毂0110的侧壁。

风扇01的叶面宽度W1较窄，为维持产生气流的效率，必需具有较多的叶片。图1所示的风扇1具有七叶片0111。因此，叶片0111间的距离势必缩小。再者，为了增加气流速率以提升散热效率，风扇叶轮011势必提高转速。然而，各叶片0111过近的间距，亦将造成风扇01高速运转时，各叶片0111产生的气流场更易于相互干扰，严重时甚至会产生恼人噪音。

综合上述，现有技术的风扇01为提高风扇叶轮011的转速，将造成噪音加剧。然而，风扇01不提高风扇叶轮011的转速，其产生的风量过小，将不足以提供高密度电子产品所需之散热效率。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术的缺陷，提供一种能增加风量并减少噪音产生的风扇及其风扇叶轮。

本实用新型的一种风扇叶轮，包括轮毂和多个叶片，所述的轮毂界定出一轴向及一径向，该轮毂具有一中央部、环设于该中央部有一侧壁、及一连接部，其中该侧壁具有一顶缘、与该顶缘相对的一底缘、以及位于该顶缘与该底缘间的一外表面，且该连接部经倒圆角以连接该中央部与该侧壁的该顶缘；所述的叶片具有一轴向尺寸及一径向尺寸，并依序自该侧壁之该外表面向外沿该径向及该轴向延伸，以形成位于该顶缘上的一叶尖以及自该外表面至少沿该径向延伸成叶尾，其中各该叶片自该叶尖向该叶尾逐渐加宽，且该叶尖及该叶尾均呈弧形；其中各该叶片沿该轴向延伸超过该顶缘的部分占该轴向尺寸的比例介于三分之一至三分之二，且各该叶片沿该轴向延伸超过该底缘的部分占该轴向尺寸比例介于零至三分之一。

所述的叶片沿该轴向延伸超过该顶缘的部分占该轴向尺寸的比例为二分之一，且各该叶片沿该轴向延伸超过该底缘部分占该轴向尺寸比例为零。

所述的叶片沿该轴向延伸超过该顶缘的部分的表面积大于各该叶片于该顶缘下方的部分的表面积。

所述的叶片包含三叶片。

所述的轮毂与该等叶片为一体成形。

所述的叶片自该叶尖至该叶尾向下弯曲。

所述的叶片具有一周缘，该周缘德至少一部分系经倒圆角。

由权力要求1-7的任何一项的风扇叶轮构成的风扇，它包括风扇叶轮；还包括：一导流罩，具有一顶壁、一导流部、一中心穿孔及一容置空间，其中该容置空间用以容置该风扇叶轮，该中央穿孔气体连接该容置空间与外界，且该导流部经倒圆角，以自该顶壁向下弯曲延伸至该中心穿孔。

所述的导流罩具有至少一侧壁，该风扇叶轮的叶片沿该轴向向上超出该导流罩的该至少一侧壁。

所述的导流罩具有至少一侧壁，该风扇叶轮的等叶片沿该轴向向下超出该导流罩的该至少一侧壁。

所述的导流罩形成有复数导流槽，与该容置空间呈气体连结。

本实用新型具有以下优点：本实用新型的风扇及其风扇叶轮适可增加风扇所产生的风量，同时降低转速以减少运转时所产生的噪音。克服现有技术的风扇降温能力不足以及风扇高速运转所产生的噪音过大的问题。

附图说明

图1为现有技术的风扇的结构示意图；

图2是本实用新型的主视图；

图3是图1是本实用新型的左视图；

图4是本实用新型的风扇叶轮的立体图；

图5是本实用新型的风扇叶轮的左视图；

图6是本实用新型的导流罩的立体图；

图7是本实用新型与现有技术风扇的效能比较图。

具体实施方式

下面结合附图对具体的实施方式加以说明：

参阅图2和3，其分别为实用新型的风扇2的主视图与左视图。风扇2包含一风扇叶轮21以及一导流罩22。导流罩22用以容置风扇叶轮21，并同时导引气流。

其中，风扇叶轮21包含一轮毂210及复数叶片211。轮毂210可界定出一轴向A以及一径向R，各叶片211具有一叶尖211a与一叶尾211b。轮毂210与叶片211为一体成型，以方便制造。如图2所示，各叶片211沿轴向A超出导流罩22的部份，将有助于提供风扇2所产生的风量，进而可以避免过高的风扇转速，降低噪音的产生。以下，将分别详述风扇叶轮21与导流罩22的结构。

请同时参阅图4和图5，其分别为风扇叶轮21的一立体示意图与一侧视示意图。其中，轮毂210具有一中央部210a、环设于中央部210a的侧壁210b以及一连接部210c。侧壁210b具有一顶缘210d、与顶缘210d相对的底缘210e，以及位于顶缘210d与底缘210e间的外表面210f。连接部210c经倒圆角，并连接中央部210a与侧壁210b的顶缘210d。由连接部210c倒圆角设计，可使其附近的空气流动更流畅，并增加风扇2的入风面积。于轮毂210内表面上更设置有复数加强肋，以加强风扇叶轮21的强度，使风扇2运作稳定。

图4和图5所示，本实用新型增加叶片211的径向尺寸W2，以增加各风扇叶片211所产生的风量，使叶片211的数量适可减少。于本实施例中，叶片211的数量为三。因此当风扇2运作时，各叶片211带动的风量所造成彼此间干扰将可减至最低，进而减少噪音的产生，并提升散热效率。

各叶片211自侧壁210b的外表面210f向外沿径向R及轴向A延伸，以形成位于顶缘210d上方的叶尖211a，以及自外表面210f至少沿径向R延伸的叶尾211b，且各叶片211自叶尖211a至叶尾211b向下弯曲。如图4和5所示，各叶片211自叶尖211a向叶尾211b逐渐加宽，以便增加风扇2的风量及风压。其中，为了改善各叶片211于运转时，沿径向R与导流罩22间的气流干扰，以及随之造成的噪音，叶尖211a与叶尾211b均呈弧形。除此之外，各叶片211的周缘至少一部份亦皆经过倒圆角处理，以降低各叶片211周围的空气扰动，并进一步降低噪音的产生。同时，倒圆角的设计，令叶片211与轮毂210更易于被射出成形及脱膜，制造风扇叶轮21的模具亦可避免尖角而更易于制造，进而降低整体生产成本及提高生产良率。

请参阅图6，各叶片211于轴向A以及径向R分别具有一径向尺寸W2与一轴向尺寸H1。其中，各叶片211沿轴向A延伸超过顶缘210d的部份尺寸H2占轴向尺寸H1的比例介于三分之一至三分之二，如此可大幅增加叶片211产生气流的面积。较佳地，超出顶缘210d部份的尺寸H2占轴向尺寸H1的比例为二分之一。举例而言，若叶片211的轴向尺寸H1为3.6cm，则超出顶缘210d部份的尺寸H2为1.97cm。再者，各叶片211沿轴向A延伸超过顶缘210d的部份的表面积大于各叶片211于顶缘210d下方的部份的表面积，藉此亦可增加风扇2的入风面积，并使叶片211于顶缘210d上的部分，可避开轮毂210的干扰，沿径向R导入或排出气流，大幅改进气流的流动流畅度，及入风/排风面积。

各叶片211亦可沿轴向A延伸超过底缘210e，以增加叶片211产生气流的面积。此超过底缘210e部份则可占轴向尺寸H1的比例为零至三分之一。于本实施例中，各叶片211沿轴向A延伸超过底缘210e的部份占轴向尺寸H1为零。

请再参阅图6，风扇2的叶尖211a以及叶尾211b更沿轴向A分别向上超出导流罩22的侧壁224a以及向下超出侧壁224b。此可避免风扇叶片211于运转产生气流时，受到导流罩22的干扰，而使叶片211向上或向下超出导流罩22之部分可沿径向R导入或排出空气，大幅增进气流之流动流畅度，及入风/排风面积。然而，此领域具通常知识者亦可视需求，将各叶片211设计为仅向上超出侧壁224a或向下超出侧壁224b其中之一即可，在此不限制。

导流罩22的详细构造请参阅图6。于本实施例中，导流罩22由上下二部分组合而成，并具有一顶壁220、一导流部221、一中心穿孔222、一容置空间223及侧壁224a、224b。导流罩22的容置空间223用以容置风扇叶轮21，而中心穿孔222气体连接容置空间223以及外界，并暴露出风扇叶轮21。较佳地，缩小风扇叶轮21底部与导流罩22间的一接合间隙，使风扇2具有防渗水的功能。导流罩22的导流部221经倒圆角，自顶壁220向下弯曲延伸至中心穿孔222，藉此改善气流流入或流出导流罩22的流畅度，以降低风扇2运转时的噪音，并同时增加风量。

请参考图4，导流罩22更可形成复数导流槽225a、225b。导流槽225a、225b与容置空间223呈气体连结，用以导引空气，抑制各叶片211转动时，气流于导流槽22的径向R部份的损失，此增强风压，使空气于风扇2内部流动的流场更为顺畅。由于图4视角的关系，仅绘出二导流槽225a、225b，然而本实用新型并不限制导流槽225a、225b之数目。

请参阅图7，其为本实用新型的风扇2与相近尺寸的现有技术的风扇的效能比较图。其中，横轴代表气流速率(airflow rate)，其单位为立方公尺每分钟(cubic meter per minute，CMM)，而纵轴代表静压(static pressure)，其单位为毫米-水柱(millimeter aqua，mm-Aq)。于本实施例中，实质上进行效能量测的风扇叶轮21的半径为4.6公分、轮毂210的半径为1.86公分，叶片211的轴向尺寸H1为3.6公分，径向尺寸W2为2.74公分，且叶片211超过轮毂210的顶缘210d的部分的尺寸H2为1.97公分。再者，导流罩22之宽度实质上为11.3公分，中心穿孔222的直径为10公分，导流部221的外径为11.2公分，二侧壁224a、224b的总高度为2.8公分，且叶片211沿轴向A超过二侧壁224a、224b共0.67公分。于图7中，风扇2的效能曲线以虚线表示，现有技术的风扇的效能曲线则以实线表示。由图7可得知，在气流速率大约介于0.6至1.2立方公尺每分钟的范围内，在同一个静压值下，风扇2所产生的气流速率明显较习知风扇大，而在同一个气流速率值下，风扇2所对应的静压亦明显较习知风扇大。由此可见，风扇2与现有技术相比，所产生的风量以及风压确实都有明显改善。

综上所述，本实用新型由加宽的叶片、沿轴向超出轮毂及导流罩的叶片，以增加风扇的风压及风量，进而避免风扇必需以过高的转速以增加散热效率，而产生噪音。除此之外，减少叶片数量以及叶片周缘、轮糓连接部、导流罩的导流部的倒圆角设计，更能使空气流动线路顺畅，以减低风扇2运作时所发出的噪音。

Claims (11)

1.一种风扇叶轮，包括轮毂和多个叶片，其特征在于：所述的轮毂界定出一轴向及一径向，该轮毂具有一中央部、环设于该中央部有一侧壁、及一连接部，其中该侧壁具有一顶缘、与该顶缘相对的一底缘、以及位于该顶缘与该底缘间的一外表面，且该连接部经倒圆角以连接该中央部与该侧壁的该顶缘；所述的叶片具有一轴向尺寸及一径向尺寸，并依序自该侧壁的该外表面向外沿该径向及该轴向延伸，以形成位于该顶缘上的一叶尖以及自该外表面至少沿该径向延伸成叶尾，其中各该叶片自该叶尖向该叶尾逐渐加宽，且该叶尖及该叶尾均呈弧形；其中各该叶片沿该轴向延伸超过该顶缘的部分占该轴向尺寸之比例介于三分之一至三分之二，且各该叶片沿该轴向延伸超过该底缘的部分占该轴向尺寸之比例介于零至三分之一。

2.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于：所述的叶片沿该轴向延伸超过该顶缘的部分占该轴向尺寸的比例为二分之一，且各该叶片沿该轴向延伸超过该底缘的部分占该轴向尺寸之比例为零。

3.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其特征在于：所述的叶片沿该轴向延伸超过该顶缘的部分表面积大于各该叶片于该顶缘下方的部分的表面积。

4.根据权利要求3所述的风扇叶轮，其特征在于：所述的叶片包含三叶片。

5.根据权利要求1或3所述的风扇叶轮，其特征在于：所述的轮毂与该等叶片为一体成形。

6.根据权利要求1或3所述的风扇叶轮，其特征在于：所述的叶片自该叶尖至该叶尾向下弯曲。

7.根据权利要求1或3所述的风扇叶轮，其特征在于：所述的叶片具有一周缘，该周缘的至少一部分经倒圆角。

8.由权力要求1-7的任何一项的风扇叶轮构成的风扇，其特征在于，它包括风扇叶轮；还包括一导流罩，具有一顶壁、一导流部、一中心穿孔及一容置空间，其中该容置空间用以容置该风扇叶轮，该中央穿孔气体连接该容置空间与外界，且该导流部经倒圆角，以自该顶壁向下弯曲延伸至该中心穿孔。

9.根据权利要求8所述的风扇，其特征在于，所述的导流罩具有至少一侧壁，该风扇叶轮的该等叶片沿该轴向向上超出该导流罩的该至少一侧壁。

10.根据权利要求8所述的风扇，其特征在于，所述的导流罩具有至少一侧壁，该风扇叶轮的等叶片沿该轴向向下超出该导流罩的该至少一侧壁。

11.根据权利要求8所述的风扇，其特征在于，所述的导流罩形成有复数导流槽，与该容置空间呈气体连结。

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