TWI384128B - 風扇 - Google Patents

Description

風扇

本發明係關於一種風扇，尤其是一種可減少整體軸向高度的風扇。

習知風扇大致可區分為軸流式風扇及鼓風式風扇兩種。請參照第1圖所示，係揭示較為常見之習知軸流式風扇6，該風扇6大致具有一扇框61、一定子62、一轉子63及一電路板64。該扇框61具有一基座611，該基座611結合一軸管612；該定子62結合於該扇框61之軸管612；該轉子63包含一輪轂631、數個葉片632及一永久磁鐵633，該輪轂631可旋轉地結合該軸管612，各該葉片632結合於該輪轂631之外側周面，該永久磁鐵633係結合於該輪轂631內側；該電路板64具有用以驅動該定子62的數個電子元件641(例如電阻、電容、......等)；藉此，該永久磁鐵633與該定子62之間可形成氣隙，以便該電路板64之各電子元件641控制該定子62通電產生磁場後，即可驅動該轉子63旋轉作動。

由於上述習知軸流式風扇6之電路板64係將各該電子元件641設置於該基座611與該輪轂631之間，因此，於實際使用時，仍具有如下所述之諸多問題(本文雖以軸流式風扇為例，惟鼓風式風扇亦具有相同問題)：

1、散熱效果不佳：該電路板64之各電子元件641缺乏適當散熱機制，倘若各該電子元件641運作時所產生之熱能無法立即驅散，則過高之溫度將容易降低各該電子元件641之運作效能，甚至可能影響該風扇6之使用壽命。

2、無法縮減軸向高度：由於各該電子元件641位於該基座611與該輪轂631之間，導致該基座611與該輪轂631之間必須具有一間距，該間距之軸向高度必須提高到足以供各該電子元件641容置且不會影響該轉子63之旋轉作動，因此，該風扇6之整體軸向高度不易縮減，無法朝向更輕薄短小的方向研發設計。

為解決上述問題，本發明之申請人研發有如下所述之數種風扇，其中：請參照第2圖所示，係為中華民國第I290673號「風扇」專利案，該習知風扇7包含一殼體71、一扇輪72及一電路板73。該殼體71及該扇輪72保持特定之相對組裝關係，該扇輪72具有一輪轂721，該輪轂721之外周面形成數個葉片722，該電路板73結合於該殼體71之一基座711表面且具有數個電子元件，各該電子元件區分為發熱電子元件731及未發熱電子元件732。該習知風扇7主要係將該電路板73之至少一發熱電子元件731由該基座711凸伸至該扇輪72之葉片722的下風處。藉此，該扇輪72所驅動之氣流亦可同時降低該發熱電子元件731之溫度，以提高該風扇7之使用壽命。

上述習知風扇7雖將至少一發熱電子元件731移至該葉片722的下風處，以提供該電路板73較佳的散熱機制。然而，由於該電路板73本身、該電路板73之未發熱電子元件732及部分發熱電子元件731仍位於該基座711與該輪轂721之間，因此，該基座711與該輪轂721之間的間距並無法進一步縮小，依然無法解決該風扇7之整體軸向高度不易縮減等問題。

請參照第3圖所示，係為中華民國申請第87208714號「可定向送風之超薄風鼓改良構造」專利案，該習知風扇8具有一底座81，該底座81可供結合一扇輪82；另外，該底座81亦結合一電路板83，該電路板83具有數個電子元件，各該電子元件區分為感應元件831及控制件832，該感應元件831局部埋設於該電路板83之一沉孔833內，該控制件832位於該扇輪82的輪轂旋轉範圍外；藉此，以便進一步縮減該風扇8之整體軸向高度。

上述習知風扇8雖將該控制件832移至該扇輪82的輪轂旋轉範圍外，以達到縮減該風扇8之整體軸向高度的目的。然而，該習知風扇8之電路板83必須另加工形成該沉孔833以供容置該感應元件831，導致結構複雜度亦相對增加；再者，在該扇輪82的輪轂旋轉範圍內仍設有部分該電路板83，以及該電路板83所具有的感應元件831，因此，該風扇8所能縮減之軸向高度仍相當有限。

請參照第4圖所示，係為中華民國申請第M337965號「風扇」專利案，該習知風扇9包含一框體91、一扇輪92及一線圈組93。該框體91之一側框邊形成一承載部911，以供設置一驅動電路板94；該扇輪92則可旋轉地設置於該框體91內，該線圈組93結合於該框體91內側，用以驅動該扇輪92旋轉作動。

上述習知風扇9更進一步將該驅動電路板94設置於該框體91之一側所形成的承載部911，故可確實縮減該風扇9之整體軸向高度。然而，由於該驅動電路板94必須電性連接該線圈組93，方可控制該線圈組93通電產生磁場，因此，一般而言，該驅動電路板94必須另行利用一電源接線95電性連接該線圈組93，惟如此卻必須考慮該電源接線95如何進行定位等問題，造成組裝上之諸多不便；甚至考量到該電源接線95之定位問題後，該框體91仍必須提供可用以定位該電源接線95的結構設計，反而無法達到縮減該風扇9軸向高度之目的，並相對增加整體結構複雜度；再者，假設該電源接線95未能確實定位，亦容易影響該風扇9之旋轉作動。

本發明目的乃改良上述各種習知風扇缺點，在可縮減軸向高度的條件下，提供一種方便電路板與線圈組電性連接的風扇。

本發明另一目的，係提供一種兼具有較佳散熱效果的風扇。

本發明又一目的，係提供一種結構較為精簡的風扇。

為達到前述發明目的，本發明所運用之技術內容如下：一種風扇，包含一扇框、一線圈組、一扇輪、一電路板及一電連接片。該扇框具有一側牆部，該側牆部內側設有一基座，該基座設有一軸接部；該線圈組結合於該扇框之內側；該扇輪包含一輪轂、數個葉片及一永久磁鐵，該輪轂結合該軸接部，且該輪轂具有一輪轂旋轉範圍，各該葉片結合該輪轂，該永久磁鐵結合於該輪轂內側並與該線圈組之間形成氣隙；該電路板結合於該扇框內側，該電路板結合於該扇框內側且位於該輪轂旋轉範圍之外，該電路板設有至少一電子元件及電性連接該至少一電子元件的訊號輸出端；該電連接片係具有一貼合面，該貼合面結合該基座之一表面，該電連接片一端設有一第一電性連接埠，另一端設有一第二電性連接埠，該第一電性連接埠電性連接該線圈組，該第二電性連接埠電性連接該電路板之訊號輸出端。

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5、6及7圖所示，本發明第一實施例之風扇1包含一扇框11、一線圈組12、一扇輪13、一電路板14及一電連接片15。本實施例所揭示之扇框11主要係應用於「軸流式風扇」，並適用於無感測器馬達之風扇；該線圈組12結合該扇框11；該扇輪13及該電路板14結合於該扇框11內側，該電連接片15用以電性連接該線圈組12及該電路板14，以便該電路板14可透過該線圈組12驅動該扇輪13旋轉作動。

該扇框11具有一側牆部111，該側牆部111設有一入風口112及一出風口113；又，該側牆部111內側設有一基座114，該基座114設有一軸接部115，該軸接部115可選擇一體結合該基座114或組裝於該基座114上；於本實施例中，該基座114係藉由數個連接件116與該側牆部111相互連接，該連接件116可為靜葉或肋條之設計，以構成「軸流式風扇之扇框」。

該線圈組12結合於該扇框11之內側。其中該線圈組12可直接結合於該軸接部115之外周面，或者，該線圈組12亦可直接結合於該扇框11之基座114或其他適當部位。

該扇輪13包含一輪轂131、數個葉片132及一永久磁鐵133。該輪轂131可旋轉地結合該軸接部115，其中如第7圖所示，該輪轂131係具有一輪轂旋轉範圍(R)；各該葉片132結合該輪轂131，例如：各該葉片132可設於該輪轂131之外周面，或透過如肋條等構件與該輪轂131相互結合；該永久磁鐵133係結合於該輪轂131內側，且該永久磁鐵133與該線圈組12之間具有氣隙。

該電路板14結合該扇框11，且該電路板14位於該輪轂旋轉範圍(R)之外。又，該電路板14設有用以驅動該線圈組12作動的數個電子元件141(可視需求整合為單一個電子元件)，以及電性連接該數個電子元件141的訊號輸出端142。

該電連接片15係具有一貼合面151，該貼合面151係結合該基座114之一表面；又，該電連接片15一端設有一第一電性連接埠152，另一端設有一第二電性連接埠153，該第一電性連接埠152電性連接該線圈組12，該第二電性連接埠153電性連接該電路板14之訊號輸出端142。

本發明第一實施例之風扇1的主要特點在於：該電路板14係位於該輪轂旋轉範圍(R)之外，因此，當該扇輪13於旋轉作動的過程中，該扇輪13所驅動之氣流可直接提供各該電子元件141較佳的散熱效果。藉此，本發明風扇1更可將該電路板14之各電子元件141移至該輪轂旋轉範圍(R)之外，使得該輪轂131與該基座114之間未容納任何的電子元件141，因此，該扇輪13之輪轂131可更為貼近於該基座114，以有效縮減該風扇1之整體軸向高度。

更重要的是，本發明將該電路板14設置於該輪轂旋轉範圍(R)之外，以達到縮減軸向高度之目的，並進一步利用該電連接片15之設計，使該電路板14及該線圈組12呈電性連接狀態；其中由於該電連接片15係為一片狀體，在該扇輪13之軸向上，該電連接片15之軸向高度係不大於該電路板14之軸向高度(如第7圖所示)，且該電連接片15之貼合面151係貼接於該基座114，因此，雖然該電連接片15位於該輪轂131與該基座114之間，但同樣可達到縮減軸向高度之目的；再者，藉由該電連接片15之設計，本發明無須考慮如第4圖所示之電連接線95的定位問題；整體而言，本發明風扇1更具有組裝方便及結構精簡等諸多功效。

請參照第8、9及10圖所示，本發明第二實施例之風扇2包含一扇框21、一線圈組22、一扇輪23、一電路板24及一電連接片25。本實施例所揭示之扇框21主要係應用於「鼓風式風扇」，並適用於無感測器馬達之風扇；該線圈組22結合該扇框21；該扇輪23及該電路板24結合於該扇框21內側，該電連接片25用以電性連接該線圈組22及該電路板24，以便該電路板24可透過該線圈組22驅動該扇輪23旋轉作動。

該扇框21具有一側牆部211，該側牆部211設有一入風口212及一出風口213，其中該入風口212較佳可設置一蓋板216，該蓋板216設有連通該入風口212的一穿孔216a，該出風口213係位於該扇框21之側邊；又，該側牆部211內側設有一基座214，該基座214設有一軸接部215；於本實施例中，該基座214之外周緣係連接該側牆部211，使該側牆部211可圍繞該基座214，以構成「鼓風式風扇之扇框」。

該線圈組22結合於該扇框21之內側。其中該線圈組22可直接結合於該軸接部215之外周面，或者，該線圈組22亦可直接結合於該扇框21之基座214或其他適當部位。

該扇輪23包含一輪轂231、數個葉片232及一永久磁鐵233。該輪轂231可旋轉地結合該軸接部215，其中如第10圖所示，該輪轂231係具有一輪轂旋轉範圍(R)；各該葉片232設於該輪轂231之外周面；該永久磁鐵233係結合於該輪轂231內側，且該永久磁鐵233與該線圈組22之間具有氣隙。

該電路板24結合該扇框21，且該電路板24位於該輪轂旋轉範圍(R)之外。又，該電路板24設有用以驅動該線圈組22作動的數個電子元件241(可視需求整合為單一個電子元件)，以及電性連接該數個電子元件241的訊號輸出端242。

該電連接片25係具有一貼合面251，該貼合面251係結合該基座214之一表面；又，該電連接片25一端設有一第一電性連接埠252，另一端設有一第二電性連接埠253，該第一電性連接埠252電性連接該線圈組22，該第二電性連接埠253電性連接該電路板24之訊號輸出端242。

本發明第二實施例之風扇2與前述第一實施例之風扇1皆可利用該扇輪23提供各該電子元件241較佳的散熱效果，並同樣可將該電路板24移至該輪轂旋轉範圍(R)之外，且該電路板24亦可透過該電連接片25電性連接該線圈組22，以有效降低該風扇2之整體軸向高度具，進而達到組裝方便及結構精簡等諸多功效。

又，本發明第一及第二實施例之風扇1、2的電路板14、24及電連接片15、25亦可為各種形狀之板片結合構造。以第二實施例所揭示之電路板24及電連接片25為例提出說明，其中：如第9圖所示，係揭示該電路板24及該電連接片25分別為能夠相互結合的一方形板片；藉此，位於該扇框21內側的該電路板24及該電連接片25可較不佔空間。

如第11圖所示，係揭示該電路板24為一方形板片，該電連接片25為具有穿孔254的一環狀板片；藉此，該電連接片25之穿孔254可供該軸接部215穿伸通過，使該電連接片25套設於該軸接部215之外周面，以增加該電連接片25及該軸接部215兩者之結合強度，並提升該電連接片25的組裝便利性。

如第12圖所示，係揭示該電路板24為一環狀板片，該電連接片25為結合該電路板24之外周緣的一方形板片；藉此，當該電路板24為環狀板片時，該電路板24與該扇框21的結合面積亦相對增加，使該電路板24可穩固地貼接該扇框21。

如第13圖所示，係揭示該電路板24為一環狀板片，該電連接片25為具有穿孔254的一環狀板片，該電路板24環繞結合於該電連接片25之外周緣，該電連接片25之穿孔254同樣可供該軸接部215穿伸通過；藉此，本實施例係同時兼具如第11及12圖所示之實施例的優點，再者，該電路板24及該電連接片25亦可以一體成型方式相互結合，以更進一步增加組裝及使用便利性。

由上得知，本發明風扇1、2確實可利用將該電路板14、24設置於該輪轂旋轉範圍(R)之外，以有效降低該風扇1、2之整體軸向高度，而該電路板14、24則是透過該電連接片15、25電性連接該線圈組12、22，故兼具組裝方便及結構精簡等諸多功效，其相當適合朝向更輕薄短小的方向研發設計。

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．．．風扇

11．．．扇框

111．．．側牆部

112．．．入風口

113．．．出風口

114．．．基座

115．．．軸接部

116．．．連接件

12．．．線圈組

13．．．扇輪

131．．．輪轂

132．．．葉片

133．．．永久磁鐵

14．．．電路板

141．．．電子元件

142．．．訊號輸出端

15．．．電連接片

151．．．貼合面

152．．．第一電性連接埠

153．．．第二電性連接埠

2．．．風扇

21．．．扇框

211．．．側牆部

212．．．入風口

213．．．出風口

214．．．基座

215．．．軸接部

216．．．蓋板

216a．．．穿孔

22．．．線圈組

23．．．扇輪

231．．．輪轂

232．．．葉片

233．．．永久磁鐵

24．．．電路板

241．．．電子元件

242．．．訊號輸出端

25．．．電連接片

251．．．貼合面

252．．．第一電性連接埠

253．．．第二電性連接埠

254．．．穿孔

[習知]

6．．．風扇

61．．．扇框

611．．．基座

612．．．軸管

62．．．定子

63．．．轉子

631．．．輪轂

632．．．葉片

633．．．永久磁鐵

64．．．電路板

641．．．電子元件

7．．．風扇

71．．．殼體

711．．．基座

72．．．扇輪

721．．．輪轂

722．．．葉片

73．．．電路板

731．．．發熱電子元件

732．．．未發熱電子元件

8．．．風扇

81．．．底座

82．．．扇輪

83．．．電路板

831．．．感應元件

832．．．控制件

833．．．沉孔

9．．．風扇

91．．．框體

911．．．承載部

92．．．扇輪

93．．．線圈組

94．．．驅動電路板

95．．．電源接線

第1圖：第一種習知風扇之組合剖視圖。

第2圖：第二種習知風扇之組合剖視圖。

第3圖：第三種習知風扇之組合剖視圖。

第4圖：第四種習知風扇之組合剖視圖。

第5圖：本發明第一實施例風扇之立體分解圖。

第6圖：本發明第一實施例風扇之俯視圖。

第7圖：本發明第一實施例風扇之組合剖視圖。

第8圖：本發明第二實施例風扇之立體分解圖。

第9圖：本發明第二實施例風扇之俯視圖。

第10圖：本發明第二實施例風扇之組合剖視圖。

第11圖：本發明風扇之電路板及電連接片的另一種實施方式(一)。

第12圖：本發明風扇之電路板及電連接片的另一種實施方式(二)。

第13圖：本發明風扇之電路板及電連接片的另一種實施方式(三)。

1．．．風扇

11．．．扇框

111．．．側牆部

112．．．入風口

113．．．出風口

114．．．基座

115．．．軸接部

116．．．連接件

12．．．線圈組

13．．．扇輪

131．．．輪轂

132．．．葉片

14．．．電路板

141．．．電子元件

142．．．訊號輸出端

15．．．電連接片

151．．．貼合面

152．．．第一電性連接埠

153．．．第二電性連接埠

Claims (10)

1. 一種風扇，包含：一扇框，具有一側牆部，該側牆部內側設有一基座，該基座設有一軸接部；一線圈組，結合於該扇框之內側；一扇輪，包含一輪轂、數個葉片及一永久磁鐵，該輪轂結合該軸接部，且該輪轂具有一輪轂旋轉範圍，各該葉片結合該輪轂，該永久磁鐵結合於該輪轂內側並與該線圈組之間形成氣隙；一電路板，結合該扇框且位於該輪轂旋轉範圍之外，該電路板設有至少一電子元件及電性連接該至少一電子元件的訊號輸出端；及一電連接片，係具有一貼合面，該貼合面結合該基座之一表面，該電連接片一端設有一第一電性連接埠，另一端設有一第二電性連接埠，該第一電性連接埠電性連接該線圈組，該第二電性連接埠電性連接該電路板之訊號輸出端。
2. 依申請專利範圍第1項所述之風扇，其中該電路板及該電連接片分別為能夠相互結合的一方形板片。
3. 依申請專利範圍第1項所述之風扇，其中該電路板為一方形板片，該電連接片為具有穿孔的一環狀板片，該電連接片之穿孔供該軸接部穿伸通過。
4. 依申請專利範圍第1項所述之風扇，其中該電路板為一環狀板片，該電連接片為結合該電路板之外周緣的一方形板片。
5. 依申請專利範圍第1項所述之風扇，其中該電路板為一環狀板片，該電連接片為具有穿孔的一環狀板片，該電路板環繞結合於該電連接片之外周緣，該電連接片之穿孔供該軸接部穿伸通過。
6. 依申請專利範圍第1、2、3、4或5項所述之風扇，其中在該扇輪之軸向上，該電連接片之軸向高度係不大於該電路板之軸向高度。
7. 依申請專利範圍第1、2、3、4或5項所述之風扇，其中該電連接片及該電路板為一體成型。
8. 依申請專利範圍第6項所述之風扇，其中該電連接片及該電路板為一體成型。
9. 依申請專利範圍第1、2、3、4或5項所述之風扇，其中該扇框之基座藉由數個連接件與該側牆部相互連接。
10. 依申請專利範圍第1、2、3、4或5項所述之風扇，其中該扇框之基座之外周緣係連接該側牆部，該側牆部圍繞該基座。