TWI388731B - 軸流式風扇及其扇輪 - Google Patents

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軸流式風扇及其扇輪
本發明係關於一種散熱風扇,尤其是一種藉由特殊結構設計之扇輪,以適用於提供雙向驅風功能的軸流式風扇。
目前市面上常見之習知軸流式風扇大致具有一外框,該外框內結合如一定子及一扇輪等構件,以便利用該定子驅動該扇輪旋轉作動,進而可達到預定之驅風量。
前述習知軸流式風扇之扇輪大致如中華民國公告第254381號「小型散熱扇之扇輪葉片構造」新型專利。請參照第1圖所示,該習知扇輪8具有一圓形基盤81,該圓形基盤81周緣形成一空心環82,該空心環82之外側周壁形成數個葉片83,各該葉片83呈弧凹形狀,使各該葉片83之一側面形成一凹入部831,另一側面形成一凸出部832。藉此,當該習知扇輪8應用於習知軸流式風扇並受該定子驅動而旋轉作動以產生氣流時,由於各該葉片83之凹入部831可提供該氣流一蓄壓作用,因此,習知扇輪8係以該凹入部831作為驅風面,以便產生較大之風量。
又,習知軸流式風扇的應用層面相當廣泛,舉凡如需要散熱、通風、排風、換氣或溫度控制,甚至是在製程上的輸送或集塵作業,以及生活上的空調、排煙及其他特殊用途等,皆需要應用到該習知軸流式風扇。另外,習知軸流式風扇在前述所列舉的各種用途中,為滿足各種不同的工作需求,習知軸流式風扇亦可能必須控制該扇輪8進行正向旋轉或反向旋轉,使該扇輪8具有雙向驅風功能(在此指氣流可於軸向上選擇朝不同方向產生風量),以便應用於需要雙向驅風之工作場合。
然而,雖然在某些需要雙向驅風之工作場合必須控制該習知扇輪8進行正向旋轉或反向旋轉,以便達到雙向驅風之功能,惟由於習知扇輪8之各葉片83僅具有一側面形成該凹入部831,亦即習知扇輪8僅在利用該凹入部831作為驅風面時,方可提供該氣流一蓄壓作用;因此,該習知扇輪8實際在雙向驅風的過程中,如欲強行利用各該葉片83之另一側面所形成的該凸出部832作為驅風面時,將由於該凸出部832未具有蓄壓作用,而導致其中一方向的驅風效果不佳。
舉例而言,如中華民國申請第97135371號「具有自動除塵功能之燈具」發明專利,即是藉由習知扇輪8應用於燈具並進行雙向驅風功能。請參照第2圖所示,該習知燈具9包含一外殼91、一扇輪92、一發光元件93及一控制組件94。該外殼91具有一進風部911及一出風部912;該扇輪92具有數個葉片921,由於該扇輪92與前述習知扇輪8所揭示之結構特徵相同,其各該葉片921之一側面同樣形成一凹入部(未標示),另一側面同樣形成一凸出部(未標示),並同樣可藉由一定子(未繪示)驅動該扇輪92旋轉作動;該發光元件93結合該扇輪92之一側;該控制組件94用以控制該扇輪92反向旋轉,以提供一散熱功能,或者亦可控制該扇輪92正向旋轉,以提供除塵功能。
更詳言之,如第2圖所示,當該控制組件94控制該扇輪92反向旋轉時,該扇輪92可自該進風部911引入氣流,以便針對該發光元件93進行散熱後,再進一步使該氣流經由該出風部912將熱量傳遞至外界空間,藉此,由於該扇輪92反向旋轉時,係以各該葉片921之一側面所形成的凹入部(未標示)作為其驅風面,故仍可產生預定之風量。另第3圖所示,當該控制組件94控制該扇輪92正向旋轉時,雖然該扇輪92仍可驅使該殼體91內部之氣流逆流,並進一步經由該進風部911將該氣體排放至該殼體91外部,以便該氣流通過該進風部911的過程中,可同時去除堆積在該進風部911內之灰塵;惟由於該扇輪92正向旋轉時,各該葉片921之另一側面並無凹入部以作為驅風面,故導致該扇輪92導引氣流逆向通過該進風部911時無法產生足夠的風量。整體而言,習知軸流式風扇之扇輪8、92仍有必要加以改進,使其更適用於雙向驅風功能,以便應用於需要雙向驅風之工作場合。
本發明係提供一種軸流式風扇,使該軸流式風扇之扇輪不論於正向旋轉或反向旋轉時,皆可產生足夠之風量,為主要之發明目的。
為達到前述發明目的,本發明所運用之技術手段及藉由該技術手段所能達到之功效包含有:一種軸流式風扇,包含一扇輪、一扇框、一永久磁鐵及一定子。該扇輪包含一輪轂及數個葉片,該輪轂具有一第一端部及一第二端部,各該葉片具有一第一周緣及一第二周緣,各該葉片之第一周緣結合於該輪轂之外側周壁,且各該葉片分別具有一第一驅風面及一第二驅風面,該第一驅風面形成至少一第一凹入部,該第二驅風面形成至少一第二凹入部;該扇框係為可供該扇輪置入之一中空框體;該永久磁鐵結合於該扇輪之輪轂內側;該定子結合於該扇框內側。藉此,該軸流式風扇之扇輪可利用該第一凹入部或該第二凹入部提供一蓄壓作用,使該扇輪不論於正向旋轉或反向旋轉時,皆具有可產生足夠風量之功效。
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4圖所示,本發明軸流式風扇包含一扇輪1a、一扇框3、一永久磁鐵4及一定子5。
請配合參照第5及6圖所示,係揭示本發明第一實施例之扇輪1a,該扇輪1a包含一輪轂10及數個葉片20。該輪轂10具有一第一端部11及一第二端部12;各該葉片20具有一第一周緣21及一第二周緣22;其中各該葉片20之第一周緣21係結合於該輪轂10之外側周壁,各該葉片20之第二周緣22則於該輪轂10之徑向上分別朝外延伸一預定距離;藉此,使各該葉片20可圍繞著該輪轂10而呈幅射狀排列。
各該葉片20分別具有一第一驅風面23及一第二驅風面24,該第一驅風面23可朝向該輪轂10之第一端部11,該第二驅風面24可朝向該輪轂10之第二端部12,使各該葉片20相對於該輪轂10之軸向呈傾斜設置狀態。另外,本發明扇輪1a更進一步於該第一驅風面23形成一第一凹入部231,以及於該第二驅風面24形成一第二凹入部241;其中該第一凹入部231鄰近於該輪轂10之第一端部11,該第二凹入部241鄰近於該輪轂10之第二端部12。另外,前述葉片20在該輪轂10之軸向上的截面較佳可呈波浪形狀。
該扇框3為可供該扇輪1a置入之一中空框體,其中該扇框3之相對二端各形成一第一導風口31及一第二導風口32,並於該第二導風口32處設置一基座33;藉此,當該扇輪1a可旋轉的結合於該扇框3內側時,該第一驅風面23可朝向該第一導風口31,該第二驅風面24可朝向該第二導風口32。
該永久磁鐵4係結合於該扇輪1a之輪轂10內側,該定子5則結合於該扇框3內側之基座33,以構成該軸流式風扇;藉此,該定子5可透過該永久磁鐵4驅動該扇輪1a於該扇框3內旋轉作動,以便該扇輪1a可自該第一導風口31導入氣流,使該氣流可軸向流動並通過該第二導風口32,進而提供預定之驅風量。
藉由前揭之結構特徵,本發明軸流式風扇亦可應用於如需要散熱、通風、排風、換氣或溫度控制,甚至是在製程上的輸送或集塵作業,以及生活上的空調、排煙及其他特殊用途。更重要的是,藉由該扇輪1a之結構設計,當本發明軸流式風扇為滿足特殊工作需求,而必須控制該扇輪1a正向旋轉或反向旋轉,以達到雙向驅風功能時(在此指氣流可於該扇輪1a之軸向上選擇朝不同方向產生風量),由於該扇輪1a具有分別朝向該第一導風口31及第二導風口32的第一驅風面23及第二驅風面24,而該第一驅風面23及第二驅風面24更分別具有該第一凹入部231及第二凹入部241之設計;因此,該扇輪1a實際旋轉作動的過程中,不論是藉由反向旋轉而導引該氣流自該第一導風口31通過該第二導風口32,或是藉由正向旋轉而導引該氣流自該第二導風口32通過該第一導風口31,皆可利用該第一凹入部231或該第二凹入部241提供該氣流一蓄壓作用,使該扇輪1a在提供雙向驅風功能時皆可有效產生預定之風量。
舉例而言,當本發明軸流式風扇應用於一燈具6且必須具有雙向驅風功能時,請參照第7圖所示,本發明軸流式風扇係組裝於該燈具6之一外殼61內部,該外殼61具有一進風部611及一出風部612;又,該外殼61內部另設置一發光元件62及一控制組件63,該發光元件62結合本發明軸流式風扇,該控制組件63用以控制該扇輪1a反向旋轉,以提供一散熱功能,或者亦可控制該扇輪1a正向旋轉,以自動進行除塵作業。
更詳言之,請再參照第7圖所示,當該控制組件63控制該扇輪1a反向旋轉時,該扇輪1a可順利自該進風部611引入氣流且針對該發光元件62進行散熱,並進一步導引氣流經由該出風部612將熱量傳遞至外界空間,以提供一散熱功能;其中該扇輪1a進行散熱的過程中,各該葉片20之第二驅風面24所形成的第二凹入部241可提供該氣流一蓄壓作用,使該扇輪1a可產生足夠之風量。另如第8圖所示,當該控制組件63控制該扇輪1a正向旋轉時,該扇輪1a可使該殼體61內部之氣流逆流,並進一步將該氣流經由該進風部611排放至該殼體61外部,令該氣流在通過該進風部611的過程中,可同時去除堆積在該進風部611內之灰塵;其中該扇輪1a在進行除塵作業的過程中,各該葉片20之第一驅風面23所形成的第一凹入部231同樣可提供該氣流一蓄壓作用,使該扇輪1a可產生足夠之風量。整體而言,本發明軸流式風扇之扇輪1a不論於反向旋轉或正向旋轉時,皆可利用該第一驅風面23所形成的第一凹入部231或第二驅風面24所形成的第二凹入部241之結構設計,以產生預定之風量。
藉由前揭本發明軸流式風扇之結構設計概念及作動原理,本發明之扇輪可更進一步可區分為以下數種不同實施方式,其中:
請參照第9及10圖所示,係揭示本發明第二實施例之扇輪1b,該扇輪1b同樣包含如同第一實施例之扇輪1a的一輪轂10、一第一端部11、一第二端部12、數個葉片20、一第一周緣21、一第二周緣22、一第一驅風面23、一第二驅風面24、一第一凹入部231及一第二凹入部241等結構特徵,因此不再贅述其彼此之間的結構關係。第二實施例之扇輪1b與第一實施例之扇輪1a的差異僅在於:該第一驅風面23之第一凹入部231鄰近該葉片20之第二周緣22;該第二驅風面24之第二凹入部241鄰近該葉片20之第一周緣21;另外,前述葉片20在該輪轂10之徑向上的截面較佳可呈波浪形狀。。藉此,當該扇輪1b必須提供雙向驅風功能時,亦可利用該第一凹入部231及第二凹入部241產生預定之風量。
請參照第11及12圖所示,係揭示本發明第三實施例之扇輪1c,該扇輪1c同樣包含如同第一實施例之扇輪1a的一輪轂10、一第一端部11、一第二端部12、數個葉片20、一第一周緣21、一第二周緣22、一第一驅風面23及一第二驅風面24等結構特徵,因此不再贅述其彼此之間的結構關係。第二實施例之扇輪1c與第一實施例之扇輪1a的差異僅在於:該第一驅風面23形成二第一凹入部231,以及該第二驅風面24形成二第二凹入部241,其中該二第一凹入部231分別鄰近於該輪轂10之第一端部11及第二端部12,該二第二凹入部241則分別鄰近於該二第一凹入部231。藉此,當該扇輪1c必須提供雙向驅風功能時,可使該第一驅風面23或該第二驅風面23所驅動之風量更為均勻分佈。
請參照第13及14圖所示,係揭示本發明第四實施例之扇輪1d,該扇輪1d同樣包含如同第一實施例之扇輪1a的一輪轂10、一第一端部11、一第二端部12、數個葉片20、一第一周緣21、一第二周緣22、一第一驅風面23及一第二驅風面24等結構特徵,因此不再贅述其彼此之間的結構關係。第四實施例之扇輪1d與第一實施例之扇輪1a的差異僅在於:該第一驅風面23形成二第一凹入部231,以及該第二驅風面24形成二第二凹入部241,其中該二第一凹入部231皆鄰近於該輪轂10之第一端部11,該二第二凹入部241皆鄰近於該二第一凹入部231。藉此,當該扇輪1d必須提供雙向驅風功能時,該第一驅風面23及該第二驅風面24之驅風效果可較為集中於該輪轂10之第一端部11,以適用於須要將風量集中於該輪轂10之第一端部11的工作場合。
請參照第15及16圖所示,係揭示本發明第五實施例之扇輪1e,該扇輪1e同樣包含如同第一實施例之扇輪1a的一輪轂10、一第一端部11、一第二端部12、數個葉片20、一第一周緣21、一第二周緣22、一第一驅風面23及一第二驅風面24等結構特徵,因此不再贅述其彼此之間的結構關係。第五實施例之扇輪1e與第一實施例之扇輪1a的差異僅在於:該第一驅風面23形成二第一凹入部231,以及該第二驅風面24形成二第二凹入部241,其中該二第一凹入部231皆鄰近於該輪轂10之第二端部12,該二第二凹入部241皆鄰近於該二第一凹入部231。藉此,當該扇輪1e必須提供雙向驅風功能時,該第一驅風面23及該第二驅風面24之驅風效果可較為集中於該輪轂10之第二端部12,以適用於須要將風量集中於該輪轂10之第二端部12的工作場合。
如上所述,本發明軸流式風扇確實可藉由前述各實施例之扇輪1a、1b、1c、1d、1e之各葉片20所形成的至少一第一凹入部231及至少一第二凹入部241的結構設計,使該扇輪1a、1b、1c、1d、1e不論於正向旋轉或反向旋轉時,皆可提供蓄壓作用以產生足夠之風量,進而可應用於需要雙向驅風之工作場合。
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]
1a、1b、1c、1d、1e...扇輪
10...輪轂
11...第一端部
12...第二端部
20...葉片
21...第一周緣
22...第二周緣
23...第一驅風面
231...第一凹入部
24...第二驅風面
241...第二凹入部
3...扇框
31...第一導風口
32...第二導風口
33...基座
4...永久磁鐵
5...定子
6...燈具
61...外殼
611...進風部
612...出風部
62...發光元件
63...控制組件
[習知]
8...扇輪
81...圓形基盤
82...空心環
83...葉片
831...凹入部
832...凸出部
9...燈具
91...外殼
911...進風部
912...出風部
92...扇輪
921...葉片
93...發光元件
94...控制組件
第1圖:習知扇輪的立體外觀圖。
第2圖:習知扇輪應用於燈具並反向旋轉以提供散熱功能的使用狀態參考圖。
第3圖:習知扇輪應用於燈具並正向旋轉以提供自動除塵功能的使用狀態參考圖。
第4圖:本發明較佳實施例之軸流式風扇的立體分解圖。
第5圖:本發明軸流式風扇第一實施例之扇輪的立體外觀圖。
第6圖:本發明軸流式風扇第一實施例之扇輪之單一葉片的側視示意圖。
第7圖:本發明軸流式風扇應用於燈具並反向旋轉以提供散熱功能的使用狀態參考圖。
第8圖:本發明軸流式風扇應用於燈具並正向旋轉以提供自動除塵功能的使用狀態參考圖。
第9圖:本發明軸流式風扇第二實施例之扇輪的立體外觀圖。
第10圖:本發明軸流式風扇第二實施例之扇輪之單一葉片在輪轂之徑向上的剖視示意圖。
第11圖:本發明軸流式風扇第三實施例之扇輪的立體外觀圖。
第12圖:本發明軸流式風扇第三實施例之扇輪之單一葉片的側視示意圖。
第13圖:本發明軸流式風扇第四實施例之扇輪的立體外觀圖。
第14圖:本發明軸流式風扇第四實施例之扇輪之單一葉片的側視示意圖。
第15圖:本發明軸流式風扇第五實施例之扇輪的立體外觀圖。
第16圖:本發明軸流式風扇第五實施例之扇輪之單一葉片的側視示意圖。
1a...扇輪
10...輪轂
11...第一端部
12...第二端部
20...葉片
21...第一周緣
22...第二周緣
23...第一驅風面
231...第一凹入部
24...第二驅風面
241...第二凹入部
3...扇框
31...第一導風口
32...第二導風口
33...基座
4...永久磁鐵
5...定子

Claims (8)

  1. 一種軸流式風扇,包含:一扇輪,包含一輪轂及數個葉片,該輪轂具有一第一端部及一第二端部,各該葉片具有一第一周緣及一第二周緣,各該葉片之第一周緣結合於該輪轂之外側周壁,且各該葉片分別具有一第一驅風面及一第二驅風面,該第一驅風面形成一第一凹入部,該第一凹入部鄰近該輪轂之第一端部,該第二驅風面形成一第二凹入部,該第二凹入部鄰近該輪轂之第二端部;一扇框,為供該扇輪置入之一中空框體;一永久磁鐵,結合於該扇輪之輪轂內側;及一定子,結合於該扇框內側。
  2. 一種軸流式風扇,包含:一扇輪,包含一輪轂及數個葉片,該輪轂具有一第一端部及一第二端部,各該葉片具有一第一周緣及一第二周緣,各該葉片之第一周緣結合於該輪轂之外側周壁,且各該葉片分別具有一第一驅風面及一第二驅風面,該第一驅風面形成二第一凹入部,該二第一凹入部分別鄰近該輪轂之第一端部及第二端部該二第一凹入部分別鄰近該輪轂之第一端部及第二端部,該第二驅風面形成二第二凹入部,該二第二凹入部分別鄰近該二第一凹入部;一扇框,為供該扇輪置入之一中空框體;一永久磁鐵,結合於該扇輪之輪轂內側;及 一定子,結合於該扇框內側。
  3. 一種軸流式風扇,包含:一扇輪,包含一輪轂及數個葉片,該輪轂具有一第一端部及一第二端部,各該葉片具有一第一周緣及一第二周緣,各該葉片之第一周緣結合於該輪轂之外側周壁,且各該葉片分別具有一第一驅風面及一第二驅風面,該第一驅風面形成二第一凹入部,該二第一凹入部皆鄰近該輪轂之第一端部,該第二驅風面形成二第二凹入部,該二第二凹入部皆鄰近該二第一凹入部;一扇框,為供該扇輪置入之一中空框體;一永久磁鐵,結合於該扇輪之輪轂內側;及一定子,結合於該扇框內側。
  4. 一種軸流式風扇,包含:一扇輪,包含一輪轂及數個葉片,該輪轂具有一第一端部及一第二端部,各該葉片具有一第一周緣及一第二周緣,各該葉片之第一周緣結合於該輪轂之外側周壁,且各該葉片分別具有一第一驅風面及一第二驅風面,該第一驅風面形成二第一凹入部,該二第一凹入部皆鄰近該輪轂之第二端部,該第二驅風面形成二第二凹入部,該二第二凹入部皆鄰近該二第一凹入部;一扇框,為供該扇輪置入之一中空框體;一永久磁鐵,結合於該扇輪之輪轂內側;及一定子,結合於該扇框內側。
  5. 一種軸流式風扇之扇輪,包含一輪轂及數個葉片,該輪轂具有一第一端部及一第二端部,各該葉片具有一 第一周緣及一第二周緣,且各該葉片之第一周緣結合該輪轂之外側周壁,第二周緣於該輪轂之徑向上朝外延伸,其特徵在於:各該葉片分別具有朝向該輪轂之第一端部的一第一驅風面及朝向該輪轂之第二端部的一第二驅風面,該第一驅風面形成一第一凹入部,該第一凹入部鄰近該輪轂之第一端部,該第二驅風面形成一第二凹入部,該第二凹入部鄰近該輪轂之第二端部。
  6. 一種軸流式風扇之扇輪,包含一輪轂及數個葉片,該輪轂具有一第一端部及一第二端部,各該葉片具有一第一周緣及一第二周緣,且各該葉片之第一周緣結合該輪轂之外側周壁,第二周緣於該輪轂之徑向上朝外延伸,其特徵在於:各該葉片分別具有朝向該輪轂之第一端部的一第一驅風面及朝向該輪轂之第二端部的一第二驅風面,該第一驅風面形成二第一凹入部,該二第一凹入部分別鄰近該輪轂之第一端部及第二端部,該第二驅風面形成二第二凹入部,該二第二凹入部分別鄰近該二第一凹入部。
  7. 一種軸流式風扇之扇輪,包含一輪轂及數個葉片,該輪轂具有一第一端部及一第二端部,各該葉片具有一第一周緣及一第二周緣,且各該葉片之第一周緣結合該輪轂之外側周壁,第二周緣於該輪轂之徑向上朝外延伸,其特徵在於:各該葉片分別具有朝向該輪轂之第一端部的一第一驅 風面及朝向該輪轂之第二端部的一第二驅風面,該第一驅風面形成二第一凹入部,該二第一凹入部皆鄰近該輪轂之第一端部,該第二驅風面形成二第二凹入部,該二第二凹入部皆鄰近該二第一凹入部。
  8. 一種軸流式風扇之扇輪,包含一輪轂及數個葉片,該輪轂具有一第一端部及一第二端部,各該葉片具有一第一周緣及一第二周緣,且各該葉片之第一周緣結合該輪轂之外側周壁,第二周緣於該輪轂之徑向上朝外延伸,其特徵在於:各該葉片分別具有朝向該輪轂之第一端部的一第一驅風面及朝向該輪轂之第二端部的一第二驅風面,該第一驅風面形成二第一凹入部,該二第一凹入部皆鄰近該輪轂之第二端部,該第二驅風面形成二第二凹入部,該二第二凹入部皆鄰近該二第一凹入部。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI550237B (zh) * 2014-06-06 2016-09-21 張永富 排油煙機葉輪結構

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