TWI464323B - 風扇 - Google Patents

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TWI464323B
TWI464323B TW099131380A TW99131380A TWI464323B TW I464323 B TWI464323 B TW I464323B TW 099131380 A TW099131380 A TW 099131380A TW 99131380 A TW99131380 A TW 99131380A TW I464323 B TWI464323 B TW I464323B
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Zse Hsin Wang
Chien Hsiung Huang
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps

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Description

風扇
本案係為一種風扇，尤指一種同時具有軸流式風扇以及離心式風扇特點的風扇。
隨著科技的進步，各式各樣的電子裝置，例如電腦或是伺服器等，已成為生活中不可或缺的一部分，而在該些電子裝置中，散熱能力的優劣往往影響到系統運作的穩定性及產品的使用年限，因此為了提高該些電子裝置的散熱效率，皆會在該些電子裝置的內部或是其所處的環境空間中額外設置一冷卻設備，以降低該些電子裝置的溫度。
氣冷式熱交換器即是其中一種冷卻設備，其係用以引導室外的冷空氣，來降低室內電子裝置的溫度。一般而言，氣冷式熱交換器係具有一第一風扇以及一第二風扇，其中第一風扇係執行內循環之作動，即由氣冷式熱交換器的上方引導由電子裝置運作所產生的熱空氣進入氣冷式熱交換器內，同時第二風扇則執行外循環之作動，即由氣冷式熱交換器的下方引導室外的冷空氣進入氣冷式熱交換器內。如此一來，氣冷式熱交換器內的複數個散熱鰭片便可對熱空氣及冷空氣進行熱交換作用，進而達成降低電子裝置溫度之功效。
一般而言，氣冷式熱交換器內之第二風扇係可使用軸流式風扇或是離心式風扇，然而軸流式風扇雖然產生的風量較大，且藉由入風方向及出風方向係為同向而具有可順利地將氣冷式熱交換器內已進行過熱交換的冷空氣導離至外界，然而軸流式風扇卻具有較大的噪音，此外，當使用軸流式風扇的氣冷式熱交換器係設置於風阻力較大的環境中，亦或是有阻擋物鄰置於軸流式風扇之出風側時，軸流式風扇之出風側的風壓便會明顯衰減，進而使得軸流式風扇產生之風量大幅減少，如此一來，將使得氣冷式熱交換器的散熱效率不佳。
至於離心式風扇雖然具有噪音小且風壓大之優點，然而由於其入風方向與出風方向係成90度，因此氣冷式熱交換器通常會再額外設置一風罩於離心式風扇之出風側，如此一來，當氣冷式熱交換器內已進行過熱交換的冷空氣經由離心式風扇之入風口進入，並90度轉彎而排出時，便可再經由風罩而順利導離至外界，而使用風罩將提高氣冷式熱交換器之生產成本。
因此，如何發展一種可改善上述習知技術缺失而同時具有軸流式風扇以及離心式風扇之特點的風扇，實為目前迫切需要解決之問題。
本案之主要目的在於提供一種風扇，俾解決習知軸流式風扇所具有的噪音大以及風壓小之缺失，以及解決習知離心式風扇應用於氣冷式熱交換器時，為了使離心式風扇可順利地將氣流導離至外界，氣冷式熱交換器還需再額外設置一風罩於離心式風扇之出風側而導致生產成本提高之缺失。
為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種風扇，係應用於冷卻設備中。該風扇包含：具有轂部之離心式扇葉；以及用於容置離心式扇葉之框體。該框體包括：第一殼體，具有主板及入風口，入風口係設置於主板上而與轂部相對應；第二殼體，與第一殼體之主板相對設置；以及至少一導流板，由主板之第一側端向外傾斜延伸，且與第一殼體及第二殼體構成出風流道；其中，出風流道的出風方向與入風口的入風方向所形成的夾角係介於90度至180度之間。
本案之另一較廣義實施態樣為提供一種風扇，係應用於冷卻設備中。該風扇包含：具有轂部之離心式扇葉，；以及用於容置離心式扇葉之框體，係容置離心式扇葉。該框體包括：第一殼體，具有主板及入風口，入風口係設置於主板上而與轂部相對應；第二殼體，與第一殼體之主板相對應設置；以及複數個導流板，分別由主板的複數個側端向外傾斜延伸而與第二殼體連接，且每一導流板係與相鄰之導流板、第一殼體及第二殼體構成出風流道；其中，出風流道的出風方向與入風口的入風方向所形成的夾角係介於90度至180度之間。
1、5‧‧‧風扇
2、6‧‧‧離心式扇葉
21、61‧‧‧轂部
22、62‧‧‧外環側
3、7‧‧‧框體
30、70‧‧‧第一殼體
300、700‧‧‧主板
300a、700a‧‧‧第一側端
300b、700b‧‧‧第二側端
300c、700c‧‧‧第三側端
300d、700d‧‧‧第四側端
301、701‧‧‧入風口
302‧‧‧第一側板
303‧‧‧第二側板
304‧‧‧第三側板
31、71‧‧‧第二殼體
32、72‧‧‧導流板
33、73‧‧‧出風流道
4‧‧‧氣冷式熱交換器
40‧‧‧機殼本體
40a‧‧‧第一側壁
40b‧‧‧第二側壁
401‧‧‧第一入風口
402‧‧‧第一出風口
403‧‧‧第二入風口
404‧‧‧第二出風口
405‧‧‧第一容置空間
406‧‧‧第二容置空間
41‧‧‧離心式風扇
42‧‧‧散熱鰭片
710‧‧‧開口
711‧‧‧主體
712‧‧‧連接部
θ1、θ2、θ3、θ4‧‧‧夾角
B、C、D、E‧‧‧箭頭
第1圖係為本案第一較佳實施例之風扇之正視示意圖。
第2圖係為本案第一較佳實施例之風扇之背視示意圖。
第3圖係為第1圖所示之風扇於A-A’處之剖面結構示意圖。
第4圖係為使用第1圖所示之風扇之氣冷式熱交換器的結構示意圖。
第5圖係為本案第二較佳實施例之風扇之正視示意圖。
第6圖係為本案第二較佳實施例之風扇之背視示意圖。
第7圖係為第5圖所示之風扇於B-B’處之剖面結構示意圖。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。
請參閱第1至3圖，其中第1及2圖係分別為本案第一較佳實施例之風扇之正視示意圖及背視示意圖，且第3圖係為第1圖所示之風扇於A-A’處之剖面圖。如第1至3圖所示，風扇1主要包含離心式扇葉2以及框體3，其中離心式扇葉2係可轉動地設置於框體3內部，即被框體3完全包覆著。
框體3係由第一殼體30、第二殼體31以及導流板32所組成，其中第一殼體30係包含主板300、入風口301、第一側板302、第二側板303以及第三側板304。入風口301係設置於主板300之中且與離心式扇葉2之轂部21相對應。當離心式扇葉2轉動時，便可帶動氣流由入風口301流入框體3內。第一側板302、第二側板303以及第三側板304係分別由主板300之第一側端300a、第二側端300b以及第三側端300c垂直延伸，且第二側板303與第三側板304係彼此相對，第一側板302連接第二側板303及第三側板304。
導流板32係由主板300之第四側端300d向外傾斜延伸，且導流板 32與主板300之間所形成的夾角θ1係介於90度至180度之間。當導流板32向外傾斜延伸時，係連接於第二側板303及第三側板304之間而與第一側板302相對，並與離心式扇葉2之外環側22相對應。當離心式扇葉2轉動，使由入風口301流入的氣流成90度轉彎而由離心式扇葉2之外環側22吹出時，該氣流便會受到導流板32之阻擋而改變流動方向。於一些實施例中，導流板32可與第一殼體30之主板300一體成型，但並不以此為限。
至於第二殼體31係與第一殼體30之主板300相對應設置，且與第一殼體30之第一側板302、第二側板303以及第三側板304連接，其係用以遮蔽該離心式扇葉2。
請再參閱第2及3圖，於本實施例中，當第二殼體31遮蔽該離心式扇葉2時，導流板32係與第一殼體30及第二殼體31構成一出風流道33，出風流道33係與離心式扇葉2之部份外環側22相對應設置，用以將由離心式扇葉2之外環側22所排出的氣流導離框體3，而由於本案之導流板32係為一傾斜之結構，且與主板300之間所形成的夾角θ1係介於90度至180度之間，因此出風流道33之出風方向(如第3圖所示之箭頭B)與入風口301的入風方向(如第3圖所示之箭頭C)即形成一夾角θ2。因此，當離心式扇葉2轉動時，由入風口301流入之氣流的氣流方向以及由出風流道33流出之氣流的流動方向所形成的夾角θ2便介於90度至180度之間，而非如傳統離心式風扇係為90度。是以本案的風扇1不但因離心式扇葉2而具有噪音小及風壓大的優點，且導流板32而具有軸流式風扇之優點，即出風方向與入風方向係同向。
請參閱第4圖並配合第1至3圖，其中第4圖係為使用第1圖所示之 風扇之氣冷式熱交換器的結構示意圖。如第4圖所示，本實施例之氣冷式熱交換器4係用以引導室外的冷空氣，來降低室內熱空氣的溫度。氣冷式熱交換器4主要包含一機殼本體40、一離心式風扇41、風扇1及散熱鰭片42，其中機殼本體40係具有一第一入風口401、一第一出風口402、第二入風口403、第二出風口404以及彼此不連通的第一容置空間405及第二容置空間406，其中第一入風口401以及第一出風口402係對應於第一容置空間405而分別設置於機殼本體40之一第一側壁40a的上方及下方，而第二入風口403及第二出風口404係對應於第二容置空間406而分別設置於機殼本體40之一第二側壁40b的下方及上方。
離心式風扇41係設置於第一容置空間405的上方而與第一入風口401相對應，其係用以進行內循環之作動，即驅動例如室內的熱空氣經由第一入風口401流入機殼本體40內，並經由離心式風扇41的吸引向下流動，以經由第一出風口402流出。
風扇1則設置於第二容置空間406的上方，且風扇1之出風流道33係與第二出風口404相連通，風扇1係用以進行外循環之作動，即驅動例如室外的冷空氣經由第二入風口403流入機殼本體40內，再經風扇1的吸引而向上流動，並經由風扇1之入風口301、出風流道33而由第二出風口404流出。
散熱鰭片42則設置於第一容置空間405以及第二容置空間406之間，其係用以對第一容置空間405內之熱空氣以及第二容置空間406內之冷空氣進行熱交換作用，藉此使第一容置空間405之熱空氣的熱能傳導至第二容置空間406，並經由風扇1之驅動而散逸至室外。
由於本案的風扇1係使用離心式扇葉2，因此氣冷式熱交換器4可設置於風阻較大的環境中，且噪音較小，此外，由於風扇1係具有為傾斜結構的導流板32，因此由導流板32、第一殼體30及第二殼體31所構成的出風流道33其出風方向與入風口301的入風方向形成的夾角θ2會介於90度至180度之間，因此風扇1的出風方向與入風方向並非90度，而是與軸流式風扇相似，故氣冷式熱交換器4便無須再額外設置風罩來防止於離心式扇葉2外環側22所排出的向下氣流會對由第二入風口403進入而向上流動的冷空氣造成阻礙，因此氣冷式熱交換器4的生產成本便可降低。
請參閱第5至7圖，其中第5及6圖係分別為本案第二較佳實施例之風扇之正視示意圖及背視示意圖，而第7圖為第5圖所示之風扇於B-B’處之剖面結構示意圖。如第5至7圖所示，本實施例之風扇5同樣可為但不限於應用於一冷卻裝置，例如第4圖所示之熱交換器4。風扇5主要包含一離心式扇葉6以及一框體7，其中離心式扇葉6係可轉動地設置於框體7內，即被框體7完全包覆著。
框體7係由一第一殼體70、一第二殼體71以及複數個導流板72所組成，其中第一殼體70係包含一主板700及一入風口701。入風口701係設置於主板700上而與離心式扇葉6之轂部61相對應，故當離心式扇葉6轉動時，便可帶動氣流由入風口701流入框體7內。
複數個導流板72係分別由主板700之第一側端700a、第二側端700b、第三側端700c及第四側端700d向外傾斜延伸，而每一導流板72與主板700之間所形成的夾角θ3係介於90度至180度之間。此外，每一導流板72係與離心式扇葉6之部份外環側62相對應，故當離心式扇葉6轉動時，將使由入風口701流入的氣流成90度轉 彎而由離心式扇葉6之外環側62吹出，該氣流便會受到複數個導流板72之阻擋而改變流動方向。於一些實施例中，導流板72同樣可與第一殼體70之主板700一體成型，但並不以此為限。至於第二殼體71則與第一殼體70之主板700相對應設置且與複數個導流板72之一側相連接，並具有複數個開口710、主體711及複數個連接部712，其中主體711係與離心式扇葉6相對應設置，用以遮蔽離心式葉扇6，複數連接部712則由主體711向外延伸，複數個開口710係由複數連接部712及主體711所構成。
請再參閱第7圖，於本實施例中，每一導流板72係與相鄰的導流板72、第一殼體70及第二殼體71之本體711構成一出風流道73，每一出風流道73係與該離心式扇葉6之部份外環側62相對應設置，且與第二殼體71上所對應的開口710相連通，出風流道73係用以將由離心式扇葉6外環側62所排出的氣流導離框體7，而由於本案之複數個導流板72皆為傾斜之結構，且與主板700之間所形成的夾角θ3係介於90度至180度之間，因此每一出風流道73之出風方向(如第7圖所示之箭頭D)與入風口701的入風方向(如第7圖所示之箭頭E)所形成的夾角θ4便對應地係介於90度至180度之間。如此一來，當離心式扇葉6轉動時，由入風口701流入之氣流的氣流方向以及由出風流道73流出之氣流的流動方向所形成的夾角便會介於90度至180度之間，而非如傳統離心式風扇係為90度，是以本案的風扇5不但藉由離心式扇葉6而具有噪音小及風壓大的優點，同時亦具有軸流式風扇之優點，即出風方向與入風方向係同向，此外，由於本實施例之風扇5係具有複數個出風流道73，故會將離心式扇葉6外環側62所排出的氣流分散地導離框體7，因此 其排出的風量相較於第1圖所示之風扇1會較為發散。
綜上所述，由於本案之風扇係使用離心式扇葉，因此本案的風扇具有噪音小及風壓大的優點，此外，因出風流道之出風方向與入風口的入風方向所形成的夾角係介於90度至180度之間，因此當離心式扇葉轉動時，入風口流入之氣流的氣流方向以及由出風流道流出之氣流的流動方向所形成的夾角便會介於90度至180度之間，故本案的風扇便具有軸流式風扇之優點，即出風方向與入風方向係同向。
本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
2‧‧‧離心式扇葉
22‧‧‧外環側
300‧‧‧主板
301‧‧‧入風口
302‧‧‧第一側板
31‧‧‧第二殼體
32‧‧‧導流板
33‧‧‧出風流道
θ1、θ2‧‧‧夾角
B、C‧‧‧箭頭

Claims (12)

  1. 一種風扇，係應用於一冷卻設備中，且包含：一離心式扇葉，係具有一轂部；以及一框體，係容置該離心式扇葉，且包含：一第一殼體，係具有一主板及一入風口，該入風口係設置於該主板上而與該轂部相對應；一第二殼體，係與該第一殼體之該主板相對設置；以及至少一導流板，係由該主板之一第四側端向外傾斜延伸，且與該第一殼體及該第二殼體構成一出風流道；其中，該出風流道的出風方向與該入風口的入風方向所形成的夾角係大於90度且小於180度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之風扇，其中該冷卻設備係為一氣冷式熱交換器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之風扇，其中該導流板與該主板係一體成形。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之風扇，其中該第一殼體更具有一第一側板、一第二側板以及一第三側板，係分別從該主板的其他側端垂直延伸，且該第一側板係連接於該第二側板及該第三側板之間，而該第二側板及該第三側板係彼此相對。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之風扇，其中該導流板係連接於該第二側板及該第三側板之間而與該第一側板相對。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之風扇，其中該導流板與該主板之間 所形成的夾角介於90度至180度之間。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之風扇，其中該出風流道係與該離心式扇葉之部份外環側相對應設置。
  8. 一種風扇，係應用於一冷卻設備中，且包含：一離心式扇葉，係具有一轂部；以及一框體，係容置該離心式扇葉，且包含：一第一殼體，係具有一主板及一入風口，該入風口係設置於該主板上而與該轂部相對應；一第二殼體，係與該第一殼體之該主板相對應設置；以及複數個導流板，係分別由該主板的複數個側端向外傾斜延伸而與該第二殼體連接，且每一該導流板係與相鄰之該導流板、該第一殼體及該第二殼體構成一出風流道；其中，該出風流道的出風方向與該入風口的入風方向所形成的夾角係大於90度且小於180度。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之風扇，其中該第二殼體係具有複數個開口，每一該開口係與所對應的該出風流道相連通。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之風扇，其中該第二殼體更具有一主體以及複數個連接部，該主體係與該離心式扇葉相對應設置，以遮蔽該離心式扇葉。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之風扇，其中該複數個連接部係由該主體向外延伸，以與該主體構成該複數個開口。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之風扇，其中該導流板與該主板之間所形成的夾角介於90度至180度之間。
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