TW202010945A - 離心式風扇 - Google Patents

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陳建榮
許志聰
吳信賢
吳展易
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元山科技工業股份有限公司
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    • F04D29/666—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by means of rotor construction or layout, e.g. unequal distribution of blades or vanes

Abstract

一種離心式風扇，包含一界定出一具有一入風口及一出風口之容納空間的外殼，及一安裝於該容納空間的扇輪模組。該扇輪模組用以沿一軸線旋轉而將氣流自該入風口帶入，再由該出風口出風，該扇輪模組包括一本體，及多個連接於該本體且沿該本體之周向呈環狀連續排列的扇葉單元。每一扇葉單元具有多片彼此相間隔而自該本體以遠離該軸線之方向延伸的葉片，透過該等扇葉單元所設定的不同相鄰間距，或者每一扇葉單元之該等葉片的相鄰間距不同，能以相對簡單的設計達成避免產生共振頻率的目的，有效降低運轉時的噪音。

Description

離心式風扇
本發明是有關於一種散熱風扇，特別是指一種離心式風扇。
離心式風扇為目前常用的散熱裝置之一，特別是其自上下表面或是側表面入風而由側面出風的特性，特別有利於目前微型化電子產品的散熱。惟，離心式風扇在運轉時會造成週期性的氣壓變化，而所述的氣壓變化和葉片數量、葉片形狀、葉片分佈，甚至是轉速都有直接關係。特別是當各個葉片形狀相同、分佈也均勻的情況下，在當中流動的氣體特別容易產生共振，因而形成相當大的噪音，造成使用上的困擾。
參閱圖1，為一現有的離心式風扇9，包含一輪轂90、一圍繞該輪轂90的環繞件91，及複數自該環繞件91以遠離該輪轂90之方向呈放射狀延伸的葉片92。其中，每二相鄰的葉片92之間，以同一圓弧線為標準的弧線距離D，是依據減少噪音的需求而設計為呈現連續變化。以如圖1所繪示之順時針方向R而言，該等弧線距離D自圖1中的12點鐘方向起，是逐漸變小再逐漸變大，自圖1中的6點鐘方向起又逐漸變小再逐漸變大。也就是說，該等葉片92同一圓弧線為參考而言，任意相鄰的弧線距離D皆是不同的，得以藉由使該等葉片92呈現互不等距的排列方式，減少產生共振頻率的機率，降低該離心式風扇9轉動時產生的噪音。
然而，該等葉片92之間的弧線距離D是呈現連續變化，以此種設計方式而言，需要就每一個間距、角度，設計適當的連續性差值或連續性比例變化，若設計完成後的運轉測試結果不如預期，則必須針對每一葉片92重新一一調整，重新設定適當的差值或比例，不但設計階段所耗費的時間及測試成本龐大，為了在實際製造時精準配合設計的數據，也需要相對較為精密的製程，耗費的設計成本及製造成本勢必較高。
因此，本發明之目的，即在提供一種得以減少噪音且能降低設計及製造成本的離心式風扇。
於是，本發明離心式風扇，包含一界定出一具有一入風口及一出風口之容納空間的外殼，及一安裝於該容納空間中的扇輪模組。該扇輪模組用以沿一軸線旋轉而將氣流自該入風口帶入，再由該出風口出風。
該扇輪模組包括一本體，及多個連接於該本體且沿該本體之周向呈環狀連續排列的扇葉單元。每一扇葉單元具有多片彼此以一設定的相鄰間距相間隔而自該本體以遠離該軸線之方向延伸的葉片。其中，該等扇葉單元所設定的相鄰間距至少有其中兩個不相同。
另外，本發明之另一目的，還在於提供另一種得以減少噪音且能降低設計及製造成本的離心式風扇。
於是，本發明離心式風扇，包含一界定出一具有一入風口及一出風口之容納空間的外殼，及一安裝於該容納空間中的扇輪模組。該扇輪模組用以沿一軸線旋轉而將氣流自該入風口帶入，再由該出風口出風。
該扇輪模組包括一本體，及多個連接於該本體的扇葉單元。每一扇葉單元具有多片彼此相間隔而自該本體以遠離該軸線之方向延伸的葉片。其中，每一扇葉單元中的該等葉片之相鄰間距皆不同，且是依據相鄰間距之大小而依序排列。
本發明之功效在於：透過該等扇葉單元所設定之相鄰間距的不同，或者每一扇葉單元中之該等葉片相鄰間距的不同，能以相對簡單的設計，達成在運轉時避免產生共振頻率的目的，藉此有效減少噪音，且同時降低設計與製造所耗費的成本。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖2與圖3，本發明離心式風扇之一第一實施例，包含一界定出一具有一入風口101及一出風口102之容納空間100的外殼1，及一安裝於該容納空間100中的扇輪模組2。該扇輪模組2用以沿一軸線旋轉而將氣流自該入風口101帶入，再由該出風口102出風。
該扇輪模組2包括一本體20，及三個連接於該本體20且沿該本體20之周向呈環狀連續排列的扇葉單元21。每一扇葉單元21具有多片彼此以一設定的相鄰間距X1、X2、X3相間隔而自該本體20以遠離該軸線之方向延伸的葉片211。其中，該三個扇葉單元21所設定的相鄰間距X1、X2、X3皆不相同，且是依據所述設定的相鄰間距X1、X2、X3的大小而依序排列。也就是說，該第一實施例的該等葉片211，共形成有三種不同的相鄰間距X1、X2、X3。以環繞該本體20的360度為參考基準，每120度即會構成一個扇葉單元21，且會改變一次該等葉片211之間所設定的相鄰間距X1、X2、X3，藉此使該第一實施例之該扇輪模組2的整體呈現不對稱的態樣。
由於該第一實施例的該扇輪模組2呈現不對稱的態樣，故在該扇輪模組2旋轉時，不容易產生共振頻率，因而得以有效降低運轉時的噪音。另外，由於設計該第一實施例時只需要提供三種固定值之設定的相鄰間距X1、X2、X3即可，不需要如同圖1所示的先前技術針對每一葉片92考量連續性的變化，故能有效降低設計及測試時的成本。除此之外，也因設計相對較為簡單，不需採用高精度的高成本製程，進而得以降低製造時所耗費的成本。
要特別說明的是，該第一實施例是以三個扇葉單元21的型態為例而說明，實際實施時也可以考量其他需求，在不過度提高設計難度的情況下，設計四到六個扇葉單元21，同樣可構成不對稱的型態，且達成降低設計及製造成本的效果。
參閱圖4，為本發明離心式風扇的一第二實施例，該第二實施例與該第一實施例的差別在於：該第二實施例包括四個扇葉單元21，其中有兩種不同的相鄰間距X4、X5，且該等扇葉單元21是依據所述相鄰間距X4、X5的不同而交錯排列。由於該第二實施例的四個扇葉單元21中，只採用了兩種設定的相鄰間距X4、X5，故能在更簡單的設計下，避免產生共振頻率，以達成運轉時降低噪音的目的。
參閱圖5，為本發明離心式風扇的一第三實施例，該第三實施例與該第一實施例的差別在於：每一扇葉單元21具有四片彼此相間隔的葉片211。其中，每一扇葉單元21中的四片葉片211彼此之間的相鄰間距Y1、Y2、Y3皆不同，且是依據所述相鄰間距Y1、Y2、Y3之大小而依序排列。也就是說，每一個扇葉單元21中有三種不同的相鄰間距，故設計該第三實施例時，只需要提供三種固定值的相鄰間距Y1、Y2、Y3即可，不需要如同圖1所示之先前技術針對每一葉片92考量連續性的變化，故同樣能如同該第一實施例，有效降低設計及測試時的成本，進而得以降低製造時所耗費的成本。
要特別說明的是，該第三實施例是以每一個扇葉單元21有四片葉片211為例而說明，實際實施時也能視其他需求而適度調整，例如使每一個扇葉單元21僅有三片葉片211，或者五片葉片211。在不過度提高設計難度的情況下，仍能達成本發明預期之功效。
綜上所述，本發明離心式風扇的該扇輪模組2，是以相對較為簡單的設計方式，構成不易產生共振頻率的態樣而降低運轉時的噪音，有效降低設計、測試，甚至是製造時耗費的成本，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1:外殼100:容納空間101:入風口102:出風口2:扇輪模組20:本體21:扇葉單元211:葉片9:離心式風扇90:輪轂91:環繞件92:葉片D:弧線距離R:順時針方向X1:相鄰間距X2:相鄰間距X3:相鄰間距X4·:相鄰間距X5:相鄰間距Y1:相鄰間距Y2:相鄰間距Y3:相鄰間距
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一俯視圖，說明一現有的離心式風扇； 圖2是一剖視圖，說明本發明離心式風扇的一第一實施例 圖3是一俯視圖，說明該第一實施例的一扇輪模組； 圖4是一俯視圖，說明本發明離心式風扇的一第二實施例之扇輪模組；及 圖5是一俯視圖，說明本發明離心式風扇的一第三實施例之扇輪模組。
1:外殼
100:容納空間
101:入風口
102:出風口
2:扇輪模組
20:本體
21:扇葉單元

Claims (7)

  1. 一種離心式風扇，包含： 一外殼，界定出一具有一入風口及一出風口的容納空間；及 一扇輪模組，安裝於該容納空間中，並用以沿一軸線旋轉而將氣流自該入風口帶入，再由該出風口出風，該扇輪模組包括一本體，及多個連接於該本體且沿該本體之周向呈環狀連續排列的扇葉單元，每一扇葉單元具有多片彼此以一設定的相鄰間距相間隔而自該本體以遠離該軸線之方向延伸的葉片，其中，該等扇葉單元所設定的相鄰間距至少有其中兩個不相同。
  2. 如請求項1所述的離心式風扇，其中，該等扇葉單元所設定的相鄰間距皆不相同，且是依據所述設定的相鄰間距的大小而依序排列。
  3. 如請求項1或2所述的離心式風扇，其中，該扇輪模組包括三個扇葉單元。
  4. 如請求項1所述的離心式風扇，其中，該扇輪模組包括四個扇葉單元。
  5. 如請求項4所述的離心式風扇，其中，該等扇葉單元其中有兩種不同的相鄰間距，且依據不同的相鄰間距而交錯排列。
  6. 一種離心式風扇，包含： 一外殼，界定出一具有一入風口及一出風口的容納空間；及 一扇輪模組，安裝於該容納空間中，並用以沿一軸線旋轉而將氣流自該入風口帶入，再由該出風口出風，該扇輪模組包括一本體，及多個連接於該本體的扇葉單元，每一扇葉單元具有多片彼此相間隔而自該本體以遠離該軸線之方向延伸的葉片，其中，每一扇葉單元中的該等葉片之相鄰間距皆不同，且是依據相鄰間距之大小而依序排列。
  7. 如請求項6所述的離心式風扇，其中，每一扇葉單元具有四片葉片。
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