TW202140937A - 離心扇輪及具有該離心扇輪的離心風扇 - Google Patents

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蔡期琮
唐崇嚴
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Abstract

一種離心扇輪及具有該離心扇輪的離心風扇，用以解決習知離心風扇運作噪音不易再降低的問題。該離心扇輪係包含：一輪轂；一延伸盤，連接該輪轂；數個扇葉，環設於該輪轂的外周，該數個扇葉的底緣連接該延伸盤；及一導風蓋，連接該數個扇葉的頂緣，該導風蓋的入風緣圈圍形成一入風口，該導風蓋的出風緣與該延伸盤的外緣之間由該數個扇葉分隔出數個出風口，該導風蓋的內表面在任二相鄰扇葉之間皆具有至少一凹槽，該凹槽由該出風口往該入風口延伸，且該凹槽的槽寬由該出風口往該入風口遞減。

Description

離心扇輪及具有該離心扇輪的離心風扇
本發明係關於一種扇輪及具有該扇輪的風扇，尤其是一種可降低運作噪音及提升風扇效率的離心扇輪及具有該離心扇輪的離心風扇。
請參照第1圖，其係一種習知的離心扇輪9，該習知的離心扇輪9具有一輪轂91、一延伸盤92、數個扇葉93及一導風蓋94。該延伸盤92連接該輪轂91，該數個扇葉93連接該延伸盤92及該導風蓋94。類似於該習知離心扇輪9的一實施例已揭露於中華民國公告第I653397號專利案當中。
該習知的離心扇輪9雖相較於傳統離心扇輪具有更佳的氣流導引順暢度及較低的運作噪音，但其導風蓋94基本上是呈現均勻板厚的型態，且內、外表面皆呈平整面，因而結構強度較低，且其運作噪音亦仍具有改良的空間。
為解決上述問題，本發明的目的是提供一種離心扇輪及離心風扇，可更進一步地提升氣流順暢度，從而在不降低風量的前提下，達到降低運作噪音的效果。
本發明的次一目的是提供一種離心扇輪及離心風扇，可提升導風蓋的結構強度。
本發明的又一目的是提供一種離心扇輪及離心風扇，可更進一步提升風扇性能及效率。
本發明的再一目的是提供一種離心扇輪及離心風扇，可提升成型良率。
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。
本發明的離心扇輪，包含：一輪轂；一延伸盤，連接該輪轂；數個扇葉，環設於該輪轂的外周，該數個扇葉的底緣連接該延伸盤；及一導風蓋，連接該數個扇葉的頂緣，該導風蓋的入風緣圈圍形成一入風口，該導風蓋的出風緣與該延伸盤的外緣之間由該數個扇葉分隔出數個出風口，該導風蓋的內表面在任二相鄰扇葉之間皆具有至少一凹槽，該凹槽由該出風口往該入風口延伸，且該凹槽的槽寬由該出風口往該入風口遞減。
本發明的離心風扇，包含：一基座，該基座具有一軸接部；一定子，位於該軸接部外周；及一前述的離心扇輪，該輪轂連接一轉軸，該轉軸可旋轉地設於該軸接部，一磁性件位於該轉軸外周並與該定子相對。
據此，本發明的離心扇輪及離心風扇，可藉由設計導風蓋內表面的型態，提升導引氣流的順暢度，故不僅能更進一步地提升風扇性能及效率，還能達到降低運作噪音等功效。同時，也提升了導風蓋的結構強度，使導風蓋更不易在成型或運作時變形，具有提升產品良率等功效。
其中，該凹槽具有一內端及一外端，該凹槽的內端可以位於該導風蓋的入風緣與出風緣之間，該凹槽的外端可以位於該導風蓋的出風緣，該凹槽的槽寬可以由該外端往該內端遞減。如此，該凹槽的槽寬可以在該出風口處形成最寬，具有提升導流順暢度等功效。
其中，該凹槽的二側邊分別連接該內端及該外端，且該二側邊可以分別從該內端至該外端呈直線延伸。如此，具有提升導流順暢度等功效。
其中，該導風蓋的入風緣與出風緣具有一徑向間距，該出風口依旋轉方向形成一前側及一後側，該凹槽較鄰近該出風口前側的側邊從該內端至該外端具有一直線距離，該直線距離約為該徑向間距的0.8～2倍。如此，該凹槽可具有適當的長度，具有提升導流順暢度及降噪效果等功效。
其中，該出風口的寬度約為該凹槽於該出風口處的槽寬的2～8倍。如此，該凹槽於該出風口處可具有適當的寬度，具有提升導流順暢度及降噪效果等功效。
其中，該出風口依旋轉方向形成一前側及一後側，最鄰近該前側的凹槽的側邊至該前側的寬度約為該凹槽於該出風口處的槽寬的1～3倍。如此，該凹槽可設置在適當位置，具有提升導流順暢度及降噪效果等功效。
其中，各該出風口依旋轉方向形成一前側及一後側，各該出風口的高度可以至少有局部呈由同一出風口的前側往後側遞減。如此，可往出風口後側提升風速，具有提升風扇性能等功效。
其中，該導風蓋的內表面可以對應各該出風口具有一導弧部，該導弧部可以鄰接該出風口的後側，該導弧部具有一峰點，各該出風口在未設該凹槽處的高度可以從該峰點往該出風口前側遞增，及可以從該峰點往該出風口後側遞增。如此，可使氣流被更加順暢地導出，具有進一步地降低運作噪音等功效。
其中，該導風蓋的外表面可以具有一凹陷部對位於該導弧部。如此，具有提升導風蓋結構強度及成型良率等功效。
其中，位於任二相鄰扇葉之間的凹槽數量可以為二個以上。如此，具有更明顯的提升導流順暢度及降噪效果等功效。
其中，對位於同一出風口範圍中的數個凹槽於該出風口處的槽寬可以相同。如此，具有更明顯的提升導流順暢度及降噪效果等功效。
其中，該導風蓋的內表面可以具有至少一凸出部鄰接該凹槽的側邊，該導風蓋的外表面可以具有至少一凹陷部，該凹陷部可以對位於該凸出部。如此，具有提升導風蓋結構強度及成型良率等功效。
其中，該導風蓋可以具有一凸緣，該凸緣可以連接於該導風蓋的出風緣。如此，可以提升該導風蓋的結構強度，具有維持各該出風口不易變形等功效。
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2圖所示，其係本發明離心扇輪F的第一實施例，係包含一輪轂1、一延伸盤2、數個扇葉3及一導風蓋4，該延伸盤2連接該輪轂1，該數個扇葉3連接該延伸盤2及該導風蓋4。
請參照第2、3圖所示，本發明不限制該輪轂1的型態；在本實施例中，該輪轂1可以具有一盤體11及一環牆12，該環牆12連接該盤體11的周緣，並呈軸向延伸狀。
該延伸盤2可以呈環狀而具有一內緣2a及一外緣2b，該延伸盤2的內緣2a可以直接或間接地連接該輪轂1的環牆12。該延伸盤2具有相對的一第一表面21及一第二表面22，該延伸盤2可以呈中心較高而外緣較低的型態，使該延伸盤2的內緣2a可以高於該延伸盤2的外緣2b，並由該第一表面21圈圍形成位於該輪轂1下方的一組裝空間S。
該數個扇葉3環設於該輪轂1的外周，各該扇葉3具有相對的一底緣3a及一頂緣3b，該數個扇葉3的底緣3a可以連接該延伸盤2的第二表面22，該數個扇葉3的局部頂緣3b則可供該導風蓋4連接。
該導風蓋4可以具有相對的一內表面41及一外表面42，該導風蓋4可以由該內表面41連接該數個扇葉3的頂緣3b。該導風蓋4的入風緣4a可以圈圍形成一入風口T1，該導風蓋4的出風緣4b與該延伸盤2的外緣2b之間則可以由該數個扇葉3分隔出數個出風口T2。如此，氣流可以從該入風口T1流入，並經由該數個扇葉3的導引而從該數個出風口T2流出，形成軸進側出的離心導流模式。
請參照第2、4圖所示，該導風蓋4的內表面41可以成非平面狀，而在不同位置可以與該延伸盤2的第二表面22具有不同距離，即該出風口T2各處的高度H可以呈非均一狀。其中，各該出風口T2可以依旋轉方向形成一前側E1及一後側E2，各該出風口T2的高度H至少有局部呈由同一出風口T2的前側E1往後側E2遞減的狀態，以產生提升風速的作用。
請參照第2、5圖所示，該導風蓋4的內表面41另可以在任二相鄰扇葉3之間皆具有至少一凹槽43，以幫助降低運作噪音。詳言之，該凹槽43可以具有一內端431及一外端432，該凹槽43的二側邊433分別連接該內端431及該外端432。該凹槽43的內端431可以位於該導風蓋4的入風緣4a與出風緣4b之間，該凹槽43的外端432則可以位於該導風蓋4的出風緣4b。該凹槽43可以由該出風口T2往該入風口T1延伸，且該凹槽43的槽寬W1可以由該出風口T2往該入風口T1方向遞減；亦即，該凹槽43可以僅局部形成外寬內窄的型態，或如本實施例圖式所示，使該凹槽43的槽寬W1由該外端432往該內端431連續遞減，使該凹槽43的槽寬W1可以在該出風口T2處形成最寬。
此外，該導風蓋4的入風緣4a與出風緣4b具有一徑向間距D1，該凹槽43較鄰近該出風口T2前側E1的側邊433從該內端431至該外端432具有一直線距離D2，該直線距離D2約為該徑向間距D1的0.8～2倍，使該凹槽43能具有適當的長度。另，該出風口T2的寬度W2約為該凹槽43於該出風口T2處的槽寬W1的2～8倍，使該凹槽43於該出風口T2處能具有適當的寬度。最鄰近該出風口T2前側E1的凹槽43的側邊433至該前側E1的寬度W3約為該凹槽43於該出風口T2處的槽寬W1的1～3倍，使該凹槽43能設置在適當位置。
又，該凹槽43的二側邊433可分別從該內端431至該外端432呈直線延伸，或從該內端431朝該外端432直線延伸的部位至少超過前述直線距離D2的一半，以提升導流順暢度。位於任二相鄰扇葉3之間的凹槽43數量可以為二個以上（包含二個），以達更佳的降噪效果。其中，對位於不同出風口T2範圍中的凹槽43數量可以相同或不同，而對位於同一出風口T2範圍中的數個凹槽43，於該出風口T2處的槽寬W1可選擇設為相同。
請再參照第2、4圖所示，該導風蓋4的內表面41可以具有至少一凸出部P鄰接該凹槽43的側邊433；該導風蓋4的外表面42則可以具有至少一凹陷部44，該凹陷部44對位於該凸出部P。藉由該凹陷部44的設置，不僅可使該導風蓋4的結構強度提升而不易變形，對採用射出成型法製成的導風蓋4而言，還能使該導風蓋4在形成該凸出部P處的厚度與其他鄰近部位相近似，從而具有差不多的冷卻固化速度，可避免發生冷卻固化速度相差太多所造成的變形狀況，且可減少形成該凸出部P處的材料量，從而降低製造成本。
此外，該導風蓋4的內表面41還可以對應各該出風口T2具有一導弧部45，該導弧部45可以鄰接該出風口T2後側E2，使氣流可被順暢地導出，進一步地降低運作噪音。其中，該導弧部45所形成的弧面可以具有一峰點451，且該峰點451最鄰近該延伸盤2的第二表面22；各該出風口T2在未設該凹槽43處的高度H可以從該峰點451往該出風口T2前側E1遞增，及從該峰點451往該出風口T2後側E2遞增。又，由於該導弧部45較鄰近該出風口T2後側E2，使該導弧部45亦可形成凸出狀，故較佳在該導風蓋4的外表面42對位該導弧部45設置一個前述的凹陷部44。該導風蓋4可以另具有一凸緣46，該凸緣46連接並凸出於該導風蓋4的外表面42，該凸緣46較佳可以連接該導風蓋4的出風緣4b，藉以提升該導風蓋4的結構強度，有助維持各該出風口T2不易變形。
請參照第2、6圖所示，據由前述結構，本實施例的離心扇輪F可以由該輪轂1的盤體11連接一轉軸5，並具有一磁性件6位於該轉軸5外周，該磁性件6可例如直接或間接結合於該輪轂1的環牆12；另搭配一基座7及一定子8即可組成一離心風扇。
詳言之，該基座7可以具有一定位殼7a及一底殼7b，該定位殼7a可以射出包覆該定子8，提供必要的絕緣，並形成一軸接部71供組裝至少一軸承72，該轉軸5可旋轉地設於該軸承72，該定子8則可位於該軸接部71外周，且該磁性件6可與該定子8相對以感磁。該底殼7b可以組裝結合於該定位殼7a下方，且大致上位於該延伸盤2的組裝空間S。如此，對該定子8通電產生磁場以帶動該離心扇輪F旋轉時，從該入風口T1流入的氣流，可以在通過該數個扇葉3之間時，受該導風蓋4的凹槽43、凸出部P或導弧部45等部位的影響，而提升氣流流動的順暢度，以更加順暢地從該數個出風口T2流出，使該離心風扇的運作噪音達到良好的標準。
為證明上述功效，本發明採用前述較佳實施例的離心扇輪F，與如第1圖所示的習知離心扇輪，僅以扇輪型態作為變因，進行了風量、風壓、風扇效率及運作噪音等測試。由第7圖可知，本發明較佳實施例的離心扇輪F相較於習知離心扇輪的風扇性能及效率都有更進一步地提升。此外，在噪音實驗方面，使本發明較佳實施例的離心扇輪F及習知離心扇輪的運作噪音同達到約82dBA時，本發明較佳實施例的離心扇輪F的風量、風壓及風扇效率都高於習知離心扇輪；因此，在相同的風扇性能及效率需求下，本發明較佳實施例的離心扇輪F顯然能夠達到降低運作噪音的效果。
綜上所述，本發明的離心扇輪及離心風扇，可藉由設計導風蓋內表面的型態，提升導引氣流的順暢度，故不僅能更進一步地提升風扇性能及效率，還能達到降低運作噪音等功效。同時，也提升了導風蓋的結構強度，使導風蓋更不易在成型或運作時變形，具有提升產品良率等功效。
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。
﹝本發明﹞ 1:輪轂 11:盤體 12:環牆 2:延伸盤 2a:內緣 2b:外緣 21:第一表面 22:第二表面 3:扇葉 3a:底緣 3b:頂緣 4:導風蓋 4a:入風緣 4b:出風緣 41:內表面 42:外表面 43:凹槽 431:內端 432:外端 433:側邊 44:凹陷部 45:導弧部 451:峰點 46:凸緣 5:轉軸 6:磁性件 7:基座 7a:定位殼 7b:底殼 71:軸接部 72:軸承 8:定子 D1:徑向間距 D2:直線距離 E1:前側 E2:後側 F:離心扇輪 H:高度 P:凸出部 S:組裝空間 T1:入風口 T2:出風口 W1:槽寬 W2,W3:寬度 ﹝習用﹞ 9:離心扇輪 91:輪轂 92:延伸盤 93:扇葉 94:導風蓋
［第1圖］   一種習知離心風扇圖。 ［第2圖］   本發明較佳實施例的立體圖。 ［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］   沿第3圖的C-C線剖面圖。 ［第6圖］   本發明較佳實施例的離心風扇側剖圖。 ［第7圖］   本發明較佳實施例與習知離心扇輪的風量風壓及效率比較圖。
1:輪轂
11:盤體
12:環牆
2:延伸盤
2b:外緣
21:第一表面
22:第二表面
3:扇葉
3a:底緣
3b:頂緣
4:導風蓋
4a:入風緣
4b:出風緣
41:內表面
42:外表面
43:凹槽
432:外端
433:側邊
44:凹陷部
45:導弧部
46:凸緣
5:轉軸
E1:前側
E2:後側
F:離心扇輪
H:高度
P:凸出部
T1:入風口
T2:出風口

Claims (14)

  1. 一種離心扇輪，包含： 一輪轂； 一延伸盤，連接該輪轂； 數個扇葉，環設於該輪轂的外周，該數個扇葉的底緣連接該延伸盤；及 一導風蓋，連接該數個扇葉的頂緣，該導風蓋的入風緣圈圍形成一入風口，該導風蓋的出風緣與該延伸盤的外緣之間由該數個扇葉分隔出數個出風口，該導風蓋的內表面在任二相鄰扇葉之間皆具有至少一凹槽，該凹槽由該出風口往該入風口延伸，且該凹槽的槽寬由該出風口往該入風口遞減。
  2. 如請求項1之離心扇輪，其中，該凹槽具有一內端及一外端，該凹槽的內端位於該導風蓋的入風緣與出風緣之間，該凹槽的外端位於該導風蓋的出風緣，該凹槽的槽寬由該外端往該內端遞減。
  3. 如請求項2之離心扇輪，其中，該凹槽的二側邊分別連接該內端及該外端，且該二側邊分別從該內端至該外端呈直線延伸。
  4. 如請求項1之離心扇輪，其中，該導風蓋的入風緣與出風緣具有一徑向間距，該出風口依旋轉方向形成一前側及一後側，該凹槽較鄰近該出風口前側的側邊從該內端至該外端具有一直線距離，該直線距離為該徑向間距的0.8～2倍。
  5. 如請求項1之離心扇輪，其中，該出風口的寬度為該凹槽於該出風口處的槽寬的2～8倍。
  6. 如請求項1之離心扇輪，其中，該出風口依旋轉方向形成一前側及一後側，最鄰近該前側的凹槽的側邊至該前側的寬度為該凹槽於該出風口處的槽寬的1～3倍。
  7. 如請求項1之離心扇輪，其中，各該出風口依旋轉方向形成一前側及一後側，各該出風口的高度至少有局部呈由同一出風口的前側往後側遞減。
  8. 如請求項7之離心扇輪，其中，該導風蓋的內表面對應各該出風口具有一導弧部，該導弧部鄰接該出風口的後側，該導弧部具有一峰點，各該出風口在未設該凹槽處的高度從該峰點往該出風口前側遞增，及從該峰點往該出風口後側遞增。
  9. 如請求項8之離心扇輪，其中，該導風蓋的外表面具有一凹陷部對位於該導弧部。
  10. 如請求項1之離心扇輪，其中，位於任二相鄰扇葉之間的凹槽數量為二個以上。
  11. 如請求項10之離心扇輪，其中，對位於同一出風口範圍中的數個凹槽於該出風口處的槽寬相同。
  12. 如請求項1之離心扇輪，其中，該導風蓋的內表面具有至少一凸出部鄰接該凹槽的側邊，該導風蓋的外表面具有至少一凹陷部，該凹陷部對位於該凸出部。
  13. 如請求項1之離心扇輪，其中，該導風蓋具有一凸緣，該凸緣連接於該導風蓋的出風緣。
  14. 一種離心風扇，包含： 一基座，該基座具有一軸接部； 一定子，位於該軸接部外周；及 一如請求項1至13中任一項之離心扇輪，該輪轂連接一轉軸，該轉軸可旋轉地設於該軸接部，一磁性件位於該轉軸外周並與該定子相對。
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