TW202106980A - 扇輪 - Google Patents

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王啟民
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Abstract

一種扇輪，用以解決扇葉容易受到空氣阻力的影響產生晃動甚至變形的問題。係包含：一輪轂；數個扇葉，連接該輪轂；及數個肋條，連接該數個扇葉，且各該肋條的一端連接該輪轂，各該扇葉至少與其中一前述的肋條相交。

Description

扇輪
本發明係關於一種扇輪，尤其是一種扇葉具有肋條的扇輪。
隨著電子產品輕薄化且高性能的發展需求，散熱風扇除了滿足電子產品的散熱需求外，更進一步地追求「微型化」，故習知的散熱風扇通常係經由扇輪葉片的薄型化來達到減少整體尺寸的目的。
然而，該習知散熱風扇的扇輪葉片雖可減少整體的尺寸，達到微型化的需求，但也使得薄型化後的該葉片強度下降，因此，常會造成扇葉旋轉時，該扇葉之穩定度不佳，容易受到空氣阻力的影響產生晃動甚至變形，進而容易造成較大的震動及噪音，嚴重影風扇的作動穩定性。另一種習知散熱風扇係會於該扇輪葉片的自由端連接有一連接環，藉由將各扇輪葉片彼此連接以提升該扇輪葉片的穩固性，惟，在各該扇輪葉片薄型化而強度下降的前提下，即使將各該扇輪葉片彼此連接，依然難以提供良好的穩定度。
為解決上述問題，本發明的目的是提供一種扇輪，係可以避免扇輪旋轉過程中扇葉產生晃動者。
本發明全文所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「左」、「右」、「上（頂）」、「下（底）」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。
本發明全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本發明範圍的通常意義；於本發明中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。
本發明全文所述「結合」、「組合」或「組裝」等近似用語，主要包含連接後仍可不破壞構件地分離，或是連接後使構件不可分離等型態，係本領域中具有通常知識者可以依據欲相連之構件材質或組裝需求予以選擇者。
本發明的扇輪，包含：一輪轂；數個扇葉，連接該輪轂；及數個肋條，連接該數個扇葉，且各該肋條的一端連接該輪轂，各該扇葉至少與其中一前述的肋條相交。
據此，本發明的扇輪，藉由該輪轂延伸形成數個肋條，以結合於該數個扇葉，使各該扇葉與至少一該肋條相交，係可以穩定各該扇葉的位置，可以避免扇輪旋轉中各該扇葉受到空氣阻力的影響產生晃動變形，可以達到降低噪音的產生，及提升散熱效能的功效。
其中，該輪轂具有一環牆，該環牆可以具有一延伸部，該延伸部由該環牆徑向朝外延伸形成，以連接於該數個扇葉。如此，可以藉由該數個延伸部與該輪轂形成相對較大的結合面積，具有提升扇葉穩定度，不易因受到空氣阻力而晃動的作用。
其中，該輪轂具有一環牆，各該扇葉分別具有一第一端及一第二端，該第一端連結於該環牆，該第一端及該第二端之間具有相對的一第一葉緣及一第二葉緣，該數個肋條位於該第一葉緣及該第二葉緣之間。如此，係具有穩定各該扇葉的位置的作用。
其中，該輪轂具有一環牆，各該扇葉可以分別具有一第一端及一第二端，該第一端連結於該環牆，該第一端及該第二端之間具有相對的一第一葉緣及一第二葉緣，該數個肋條連接於該第一葉緣或連接於該第二葉緣。如此，係具有穩定各該扇葉的位置的作用。
其中，該數個肋條係穿伸於各該扇葉並與該第一葉緣或與該第二葉緣形成平齊。如此，係具有穩定各該扇葉的位置的作用。
其中，該輪轂具有一環牆，各該扇葉分別具有一第一端及一第二端，該第一端連結於該環牆，該第一端及該第二端之間具有相對的一第一葉緣及一第二葉緣，該數個肋條係突伸於該第一葉緣或突伸於該第二葉緣以形成凸肋。如此，係具有穩定各該扇葉的位置的作用。
其中，該輪轂具有一環牆，各該扇葉可以分別具有一第一端及一第二端，該第一端連結於該環牆，該第一端及該第二端之間具有相對的一第一葉緣及一第二葉緣，該數個肋條連接於該第一葉緣及該第二葉緣。如此，具有進一步提升該數個扇葉的穩定性的作用。
其中，連接該第一葉緣的該數個肋條與連接該第二葉緣的該數個肋條相對位。如此，具有進一步提升該數個扇葉的穩定性的作用。
其中，連接該第一葉緣的該數個肋條與連接該第二葉緣的該數個肋條相錯位。如此，具有進一步提升該數個扇葉的穩定性的作用。
其中，各該肋條具有相對的一結合端及一突伸端，該結合端結合於該輪轂，該突伸端係朝該扇葉之第二端方向延伸，該結合端與該突伸端之間係具有一固定段，該固定段係結合於該數個扇葉，該固定段為一直線段。如此，具有進一步提升該數個扇葉的穩定性的作用。
其中，各該肋條具有相對的一結合端及一突伸端，該結合端結合於該輪轂，該突伸端係朝該扇葉之第二端方向延伸，該結合端與該突伸端之間係具有一固定段，該固定段係結合於該數個扇葉，該固定段為一圓弧段。如此，該圓弧段係可以使該肋條能夠配合扇輪呈圓形的樣態而具有較大的延伸區域，具有提升該數個扇葉整體穩定性的作用。
其中，各該固定段的相對兩側分別具有一導弧面。如此，當該肋條鄰近於該扇葉之迎風處時，係可以導引氣流的流動，以降低該肋條對氣流進入該扇葉的影響。
其中，各該肋條之突伸端係位於該輪轂及該數個扇葉之第二端之間。如此，係可以降低該數個肋條於該數個扇葉徑向上的延伸範圍，增加該數個扇葉的迎風面積，具有維持該數個扇葉穩定度及驅風量平衡的作用。
其中，該環牆至該肋條之突伸端的徑向距離，與該輪轂的環牆至該數個扇葉之第二端的徑向距離之比值突伸端較佳為0.3～1。如此，係可以使各該扇葉與至少一該肋條相交於一處的前提下，增加該數個扇葉的迎風面積，具有維持該數個扇葉穩定度及驅風量平衡的作用。
其中，該兩扇葉之間的固定段係形成由該扇葉之第一葉緣延伸至該第二葉緣地連接於各兩扇葉之間。如此，可以進一步提升該數個扇葉的穩定性。
其中，該數個扇葉的第二端結合一環肋。如此，可以避免該數個扇葉之第二端產生晃動。
其中，各該扇葉至少與其中兩個以上的肋條相交。如此，可以進一步提升該數個扇葉的穩定性。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
請參照第1圖所示，其係本發明扇輪的第一實施例，係包含一輪轂1、數個扇葉2及數個肋條3，該數個扇葉2連接於該輪轂1的外周，且該數個肋條3結合於該數個扇葉2。本發明扇輪可應用於離心扇或軸流扇等風扇中，以下係以離心扇為例進行說明，但不以此為限。
該輪轂1具有一頂部11，該頂部11可以用以結合風扇的一轉軸，舉例而言，該輪轂1可以為塑膠材質，使該頂部11可以射出包覆結合於該轉軸，或是輪轂1可以為金屬材質，該頂部11能夠以緊配、雷射銲接結合等方式結合於該轉軸，係為本領域人員常用手段，本發明在此不作贅述。該輪轂1可以具有一環牆12，該環牆12可以連接於該頂部11的周緣，以使該環牆12及該頂部11可以形成用以設置磁性件及容納定子等構件的空間。該環牆12能夠用以結合該數個扇葉2，本實施例中，該環牆12可以具有一延伸部121，該延伸部121可以由該環牆12徑向朝外（即，遠離軸心的方向）延伸形成，以連接於該數個扇葉2，舉例而言，該延伸部121可以為塑膠材質，以包覆於該環牆12，藉此，使該數個扇葉2在薄型化的前提下，可以藉由該數個延伸部121與該輪轂1之環牆12形成相對較大的結合面積，具有提升扇葉結合穩定度，不易斷裂的作用。
該數個扇葉2可與該延伸部121由射出成型法一體相連，例如採用如液晶高分子聚合物（LCP）等高分子材料，且較佳另摻有碳纖維、礦纖維或礦纖維加玻璃纖維等纖維材；或者，較佳可以由例如鐵、鋁、銅或金屬合金等金屬粉末混合於高分子黏結劑中射出一體成型，以提升其結構強度。本實施例中，各該扇葉2的厚度係可以為0.05～0.2mm以維持風扇整體的薄型化，且，該扇葉2的數量較佳≧70以使薄型化的該數個扇葉2能夠產生足夠的風量，各該扇葉2分別具有一第一端2a及一第二端2b，該第一端2a可以連結於該輪轂1之環牆12，該第二端2b遠離該輪轂1，該第一端2a及該第二端2b之間可以具有相對的一第一葉緣21及一第二葉緣22，該第一葉緣21及該第二葉緣22係可以用以結合該數個肋條3。該數個扇葉2可以為各種型態，舉例而言，該第一端2a及該第二端2b係可以位於同一徑向位置，即，該第一端2a與該第二端2b的連線係可以通過該輪轂1的軸心，以使各該扇葉2呈放射狀地連接於該輪轂1，或者，該第一端2a與該第二端2b的連線係可以不通過該輪轂1的軸心，以使各該扇葉2與該環牆12呈相切狀地連接，本發明不予限制，本實施例中，該數個扇葉2可以成反曲狀，藉此，使該數個扇葉2可以具有較佳的氣流導引作用。
請參照第2、3、4圖所示，該數個肋條3係可以分別自該輪轂1徑向延伸形成以結合於該數個扇葉2，使各該扇葉2至少與其中一該肋條3相交，藉此，使該數個肋條3可以提升該數個扇葉2的穩定性，避免受到空氣阻力的影響產生晃動或變形。詳言之，該數個肋條3分別具有相對的一結合端3a及一突伸端3b，該結合端3a結合於該輪轂1，該突伸端3b係可以朝該扇葉2之第二端2b方向延伸，該結合端3a與該突伸端3b之間係可以具有一固定段3c，該固定段3c係結合於該數個扇葉2，例如，該固定段3c可以為一直線段（圖未繪示），以由該輪轂1朝該數個扇葉2之第二端2b所圍繞形成的端緣直線延伸，或者在本實施例中，該固定段3c為一圓弧段，藉此，相較於直線段，該圓弧段係可以使該肋條3能夠配合扇輪呈圓形的樣態而具有較大的延伸區域，具有使各該肋條3可以結合較多數量的扇葉2，具有提升該數個扇葉2整體穩定性的作用。另，該肋條3係較佳不與該扇葉2平行，以使各該扇葉2至少與其中一該肋條3相交。
值得注意的是，該數個肋條3係可以突伸於各該扇葉2之第一葉緣21或第二葉緣22以形成凸肋，或者，該結合端3a係可以結合於該環牆12之延伸部121，以使該肋條3由該延伸部121朝遠離該輪轂1的方向延伸，並使各該肋條3穿伸於各該扇葉2，以使該數個肋條3可以位於各該扇葉2之第一葉緣21與該第二葉緣22之間，藉此可以降低風扇的整體高度，具有薄型化的作用，本實施例中，各該肋條3較佳係連接於各該扇葉2之第一葉緣21或該第二葉緣22，以使各該肋條3係與該第一葉緣21或該第二葉緣22形成平齊，又，各該肋條3與該扇葉2連接處較佳呈導斜角或導弧角的樣態，藉此，可以形成相對較大的結合面積以提升結合穩定性。另，各該固定段3c的相對兩側（即，位於同一徑向上平面上的兩側）係可以分別具有一導弧面31，當該肋條3為凸肋時，該導弧面31係可以環繞於整個肋條3之固定段3c，而當該固定段3c係穿伸於該數個扇葉2時，該導弧面31係位於各兩扇葉2之間的固定段3c，藉此，當該肋條3鄰近於該扇葉2之迎風處時，係可以導引氣流的流動，以降低該肋條3對氣流進入該扇葉2的影響。另，該兩扇葉2之間的固定段3c亦可以形成由該扇葉2之第一葉緣21延伸至該第二葉緣22地連接於各兩扇葉2之間，藉此，可以進一步提升該數個扇葉2的穩定性。
該肋條3的數量係可以於該數個扇葉2所形成的區域中形成平衡為準，以避免該扇輪在旋轉時產生晃動，本發明不予限制，舉例而言，該肋條3的數量可以為兩個，並位於該輪轂1相對的兩側，此時，該二肋條3的延伸區域係可以分別佔該數個扇葉2所形成區域的至少50%，以確保各該扇葉2與該肋條3至少可以相交於一處。另，各該肋條3的延伸區域亦可以互相重疊，即，使至少一部份的該扇葉2係可以分別與兩個以上的該肋條3相交，藉此，可以進一步提升該數個扇葉2的穩定性。
請參照第5圖所示，其係本發明扇輪的第二實施例，該數個肋條3係可以分別位於該數個扇葉2的第一葉緣21及該第二葉緣22，同樣的，該數個肋條3係可以分別突伸於各該扇葉2之第一葉緣21及該第二葉緣22以形成凸肋，或者分別連接於各該扇葉2之第一葉緣21及該第二葉緣22，以使該數個肋條3係與該第一葉緣21及該第二葉緣22形成平齊。另，連接該第一葉緣21的該數個肋條3與連接該第二葉緣22的該數個肋條3可以相對位，亦可以相錯位設置，本發明不予限制。
請參照第6圖所示，其係本發明扇輪的第三實施例，各該肋條3之突伸端3b係位於該輪轂1及該數個扇葉2之第二端2b所圍繞形成的端緣之間，藉此，係可以降低該數個肋條3於該數個扇葉2徑向上的延伸範圍，以使各該扇葉2與至少一該肋條3相交的前提下，增加該數個扇葉2的迎風面積，具有維持該數個扇葉2穩定度及驅風量平衡的作用。本實施例中，該環牆12至該肋條3之突伸端3b的徑向距離，與該輪轂1的環牆12至該數個扇葉2之第二端2b的徑向距離之比值為0.3～1。另，該數個扇葉2的第二端2b還可以結合一環肋23，藉此以避免該數個扇葉2之第二端2b產生晃動。
係於電子裝置之系統內，同噪音下分別檢測該扇輪旋轉時，使用習知不具有該肋條3扇輪的風扇（第1組）；使用如上述第三實施例之具有該肋條3扇輪的風扇（第2組），及上述第一實施例之具有該肋條3扇輪的風扇（第3組）所產生之風壓及風量，結果如第1表所示。
第1表、不同靜壓下的風量變化。
不具肋條（第1組） 具有肋條（第2組） 具有肋條（第3組）
靜壓(mmAq) 風量(CFM) 靜壓(mmAq) 風量(CFM) 靜壓(mmAq) 風量(CFM)
6.77 0 7.12 0 7.08 0
5.74 0.398 6.07 0.472 6.07 0.443
4.23 1.013 4.40 1.228 4.45 1.156
2.31 1.606 2.52 1.853 2.64 1.764
0 2.315 0 2.466 0 2.344
請參照第1表所示，於電子裝置之系統內，在同噪音下具有該肋條3扇輪的風扇進行運轉時，相較於習知不具該肋條3扇輪的風扇運轉時具有較高的風量，證實本發明扇輪確實可以穩定扇葉以提升風量。
綜上所述，本發明的扇輪，藉由該輪轂延伸形成數個肋條，以結合於該數個扇葉，使各該扇葉與至少一該肋條相交，係可以穩定各該扇葉的位置，可以避免扇輪旋轉中各該扇葉受到空氣阻力的影響產生晃動變形，值得注意的是，相較於習知扇輪葉片的自由端以一連接環彼此互相連接，本發明的扇輪之該數個肋條係由該輪轂延伸形成，即，各該數個肋條具有連接於輪轂的結合端，以使該數個肋條具有足夠的強度，確實可以進一步的提升該數個扇葉的穩定性，可以達到降低噪音的產生，及提升散熱效能的功效。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1:輪轂 11:頂部 12:環牆 121:延伸部 2:扇葉 2a:第一端 2b:第二端 21:第一葉緣 22:第二葉緣 23:環肋 3:肋條 3a:結合端 3b:突伸端 3c:固定段 31:導弧面
［第1圖］ 本發明第一實施例的立體圖。 ［第2圖］ 本發明第一實施例的俯視圖。 ［第3圖］ 沿第2圖的A-A線剖面圖。 ［第4圖］ 沿第3圖的B-B線剖面圖。 ［第5圖］ 本發明第二實施例的立體圖。 ［第6圖］ 本發明第三實施例的俯視圖。
1:輪轂
11:頂部
12:環牆
121:延伸部
2:扇葉
2a:第一端
2b:第二端
21:第一葉緣
22:第二葉緣
3:肋條
3a:結合端
3b:突伸端
3c:固定段

Claims (17)

  1. 一種扇輪，包含： 一輪轂； 數個扇葉，連接該輪轂；及 數個肋條，連接該數個扇葉，且各該肋條的一端連接該輪轂，各該扇葉至少與其中一前述的肋條相交。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之扇輪，其中，該輪轂具有一環牆，該環牆具有一延伸部，該延伸部由該環牆徑向朝外延伸形成，以連接於該數個扇葉。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之扇輪，其中，該輪轂具有一環牆，各該扇葉分別具有一第一端及一第二端，該第一端連結於該環牆，該第一端及該第二端之間具有相對的一第一葉緣及一第二葉緣，該數個肋條位於該第一葉緣及該第二葉緣之間。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之扇輪，其中，該輪轂具有一環牆，各該扇葉分別具有一第一端及一第二端，該第一端連結於該環牆，該第一端及該第二端之間具有相對的一第一葉緣及一第二葉緣，該數個肋條連接於該第一葉緣或連接於該第二葉緣。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之扇輪，其中，該數個肋條係穿伸於各該扇葉並與該第一葉緣或與該第二葉緣形成平齊。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之扇輪，其中，該輪轂具有一環牆，各該扇葉分別具有一第一端及一第二端，該第一端連結於該環牆，該第一端及該第二端之間具有相對的一第一葉緣及一第二葉緣，該數個肋條係突伸於該第一葉緣或突伸於該第二葉緣以形成凸肋。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之扇輪，其中，該輪轂具有一環牆，各該扇葉分別具有一第一端及一第二端，該第一端連結於該環牆，該第一端及該第二端之間具有相對的一第一葉緣及一第二葉緣，該數個肋條連接於該第一葉緣及該第二葉緣。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之扇輪，其中，連接該第一葉緣的該數個肋條與連接該第二葉緣的該數個肋條相對位。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之扇輪，其中，連接該第一葉緣的該數個肋條與連接該第二葉緣的該數個肋條相錯位。
  10. 如申請專利範圍第3項所述之扇輪，其中，各該肋條具有相對的一結合端及一突伸端，該結合端結合於該輪轂，該突伸端係朝該扇葉之第二端方向延伸，該結合端與該突伸端之間係具有一固定段，該固定段係結合於該數個扇葉，該固定段為一直線段。
  11. 如申請專利範圍第3項所述之扇輪，其中，各該肋條具有相對的一結合端及一突伸端，該結合端結合於該輪轂，該突伸端係朝該扇葉之第二端方向延伸，該結合端與該突伸端之間係具有一固定段，該固定段係結合於該數個扇葉，該固定段為一圓弧段。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之扇輪，其中，各該固定段的相對兩側分別具有一導弧面。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之扇輪，其中，各該肋條之突伸端係位於該輪轂及該數個扇葉之第二端之間。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之扇輪，其中，該環牆至該肋條之突伸端的徑向距離，與該輪轂的環牆至該數個扇葉之第二端的徑向距離之比值為0.3～1。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之扇輪，其中，該兩扇葉之間的固定段係形成由該扇葉之第一葉緣延伸至該第二葉緣地連接於各兩扇葉之間。
  16. 如申請專利範圍第3項所述之扇輪，其中，該數個扇葉的第二端結合一環肋。
  17. 如申請專利範圍第1或2項所述之扇輪，其中，各該扇葉至少與其中兩個以上的肋條相交。
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