TWI504813B - 風扇組件及其流道裝置 - Google Patents

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TWI504813B TW099140190A TW99140190A TWI504813B TW I504813 B TWI504813 B TW I504813B TW 099140190 A TW099140190 A TW 099140190A TW 99140190 A TW99140190 A TW 99140190A TW I504813 B TWI504813 B TW I504813B
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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
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541—Specially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2210/00—Working fluids
    • F05D2210/40—Flow geometry or direction

Description

風扇組件及其流道裝置
本發明係關於一種風扇及其流道裝置，尤指一種可降低噪音並提升性能之風扇及其流道裝置。
一般而言，小型散熱風扇基於使用考量可加裝向外延伸的流道裝置。請參閱第1圖，其係為習知流道裝置與風扇之組件的剖面示意圖。如第1圖所示，習知流道裝置與風扇之組件1主要包含一流道裝置10及一風扇11，流道裝置10主要為一內側壁101，其係具有一內徑D且為均等的直管筒狀結構，其係安裝於風扇11之入風口110處，以利用流道裝置10調整風扇特性、配合安裝尺寸大小或提升使用安全性。
然而，當氣體進入傳統流道裝置10時，並非完全平行於流道裝置10之內側壁101，換言之，部分氣流會因進氣時有角度而在流道裝置10之內側壁101上形成停滯區域，不但可能使氣體打轉回流而導致效能損失，亦會衍生噪音增加的問題。
本發明之主要目的為提供一種流道裝置及其與風扇之組件，主要藉由流道裝置之側壁為弧面，形成內徑變化造成流道的漸縮漸增，俾改善傳統風扇組件於進氣時，部份氣流在傳統流道裝置之內 側壁形成停滯區域，造成風扇效能下降及噪音增加等問題。
為達上述目的，本發明之一實施態樣為提供一種流道裝置，係用於一風扇，其係包括：一側壁，係定義出一流道，該流道具有一流道入口及一流道出口。其中，該側壁之內壁大體上對應於風扇之一入風口，該側壁之厚度變化造成該流道之內徑非等值，使得該流道入口至該流道出口漸減再漸增，俾使該流道於該流道入口與該流道出口之間為漸縮漸擴狀。
為達上述目的，本發明之另一較廣實施態樣為提供一種風扇組件，其係包括：一風扇，具有一入風口。一流道裝置，其係包括：一側壁，係定義出一流道，該流道具有一流道入口及一流道出口。一罩體，其係設置於該流道入口上。其中，該側壁之內壁大體上對應於該風扇之該入風口，該側壁之厚度變化造成該流道內徑非等值，使得該流道入口至該流道出口漸減在漸增，俾使該流道於該流道入口與該流道出口之間為漸縮漸擴狀。
1、2、3、5‧‧‧風扇組件
10、20、30、50‧‧‧流道裝置
11、21、31、51‧‧‧風扇
101‧‧‧內側壁
110、210‧‧‧入風口
201、301‧‧‧側壁
2011‧‧‧固定部
202、502‧‧‧流道入口
203‧‧‧流道出口
204、304‧‧‧流道
301a‧‧‧第一段部
301b‧‧‧第二段部
301c‧‧‧第三段部
503、603‧‧‧罩體
5031、6031‧‧‧柵欄
D‧‧‧內徑
D1、D2‧‧‧口徑
D3‧‧‧葉片直徑
D4‧‧‧最窄口徑
H0、H1‧‧‧長度
第1圖為傳統流道裝置與風扇之風扇組件剖面示意圖。
第2A圖為本案第一實施例之風扇與流道裝置的風扇組件示意圖。
第2B圖為第2A圖之a-a’剖面圖。
第3圖為本案第二實施例之流道裝置與風扇之風扇組件結構剖面示意圖。
第4圖為第2A圖所示之流道裝置與風扇之風扇組件之風量、風壓及分貝之特性比較圖。
第5圖為本案第三實施例之流道裝置與風扇之風扇組件結構示意圖。
第6圖為第5圖所示之流道裝置之罩體為流線曲面柵欄之結構示意圖。
體現本發明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。應理解的是本發明能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本發明的範圍，且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用，而非用以限制本發明。
請參閱第2A及2B圖，其中第2A圖係為本發明第一實施例之風扇與流道裝置的風扇組件示意圖，而第2B圖係為第2A圖之a-a’剖面圖。如第2A及2B圖所示，風扇組件2主要包含一流道裝置20及一風扇21，其中流道裝置20具有一側壁201以及複數個固定部2011，複數個固定部2011設置側壁201上，並使流道裝置20藉由複數個固定部2011安裝於風扇21之上，其安裝方式可為螺絲鎖固、膠合及卡扣等方式。流道裝置20為一中空結構，且側壁201定義出一流道204，而流道204具有一流道入口202及一流道出口203，側壁201之內壁對應於風扇21之一入風口210。側壁201厚度變化造成流道204內徑非等值，即使得流道入口202至流道出口203之間的流道204的內徑漸減再漸增。於本實施例中，流道入口202及流道出口203分別具有口徑D1及D2，風扇21具有一直徑為D3的扇框內徑。側壁201之內壁呈一弧面，並具有一最窄口徑D4，以於流道入口202與流道出口203之間形成一漸縮漸擴狀，最窄口徑D4可較遠離流道出口203，其中流道入口202之口徑D1及流道出口203 之口徑D2均大於最窄口徑D4。另外，本發明之流道裝置20於流道入口202及流道出口203之間具有一長度H0，且最窄口徑D4至流道出口203之距離為一長度H1，而流道裝置20之最窄口徑D4及長度H1之定義如下：0.95*D1>D4>0.6*D1
0.95*D2>D4>0.6*D2
0.8*H0>H1>0.35*H0
藉由上述關係式可知，流道204之最窄口徑D4實質上介於該流道入口202口徑D1之0.6倍至0.95倍，且最窄口徑D4介於流道出口203口徑D2之0.6倍至0.95倍。另外，長度H1則介於最窄口徑D4至流道出口203之長度H0的0.35倍至0.80倍。當流道裝置20之最窄口徑D4及長度H1符合上述關係式時，其流道裝置20則可以此風扇21達到降低噪音及提昇風扇特性等效果。當風扇21啟動時，氣體會由流道入口202進入流道204中，再由流道出口203進入風扇21，其中藉由流道204為漸縮漸擴狀，使得氣體於流入流道204時，無法在側壁201之內部形成停滯區域，因此可大為降低噪音，並提昇風扇組件2之特性。
當然，本發明之側壁201並不局限為一弧面，請參閱第3圖，其係為本發明第二實施例之風扇與流道裝置的風扇組件剖面示意圖。如圖所示，風扇組件3主要包含一流道裝置30及風扇31，至於流道裝置30與風扇31之構造及功能與第一實施例相同，於此不再贅述。惟流道裝置30之側壁301之內壁包括一第一段部301a、一第二段部301b及一第三段部301c。如圖所示，第一段部301a及第三段部301c係呈斜面，而第二段部301b為平行於流道304之一垂直 平面且位於第一段部301a及第三段部301c之間，使得流道304形成漸縮漸擴狀，如此一來，氣體便無法於側壁301之內部形成停滯區域而避免噪音問題。
請參閱第4圖，其係為第2A圖所示之風扇組件之風量、風壓及分貝之特性比較圖，其中實線分別為本發明風扇組件2及傳統風扇組件1之風量與風壓之特性曲線，而虛線則分別為本發明風扇組件2及傳統風扇組件1之風壓與分貝之特性曲線。以第4圖之實線部份舉例來說，當本發明風扇組件2與傳統風扇組件1具有相同的風壓0.5inch-H2O時，可由第4圖之虛線部份看出本發明風扇組件2所產生之噪音分貝值(dB)明顯地低於傳統組件1之噪音分貝值，也就是說，相較於傳統技術，本發明之風扇組件2可有效地降低所產生之噪音，以達到降低噪音之目的。
請參閱第5圖，其係為本發明第三實施例之流道裝置與風扇之風扇組件結構示意圖。如圖所示，本實施例之風扇組件5主要具有一流道裝置50及風扇51且作動方式及功能與第2A及3圖所示之實施例相似，於此不再贅述。惟流道裝置50之流道入口502上設置一罩體503，而罩體503係為一體成形且以塑膠或金屬等材質所製成。罩體503係為一柵欄結構，罩體503可為一方形柵欄5031，亦即該罩體503之柵欄5031的剖面形狀為方形。本發明之罩體之柵欄形狀並不侷限於第5圖所示之方形結構，請參閱第6圖，本圖式中之罩體603之柵欄形狀可為一流線曲面柵欄6031，但不以此為限，亦可為圓弧形及靜葉柵欄等實施態樣。如此一來，可藉由罩體之設置，而降低噪音、提昇風扇組件的安全性及減少異物侵入造成風扇之葉片損壞。
綜上所述，本發明提供一種流道裝置及其與風扇之風扇組件，藉由流道裝置的側壁之內徑係由流道入口至流道出口漸減再漸增，使得流道入口與流道出口之間形成漸縮漸擴狀之一流道，藉此使氣體流入流道時，無法於側壁之內部形成氣體停滯區域，因此可大大地降低噪音，並提昇風扇組件之特性。此外，本發明更可於流道裝置之流道入口設置一罩體，並藉由不同的罩體之柵欄形狀，可進一步改善風扇性能及降低噪音等功能，並提昇其安全性。 由於上述優點皆為習知技術所不及者，故本發明之流道裝置及其與風扇之風扇組件結構設計極具產業價值，爰依法提出申請。
本發明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‧‧‧風扇組件
20‧‧‧流道裝置
21‧‧‧風扇
201‧‧‧側壁
202‧‧‧流道入口
203‧‧‧流道出口
204‧‧‧流道
210‧‧‧入風口
D1、D2‧‧‧口徑
D3‧‧‧葉片直徑
D4‧‧‧最窄口徑
H0、H1‧‧‧長度

Claims (18)

  1. 一種流道裝置，係用於一風扇，該流道裝置包括一側壁，該側壁定義出一流道，該流道具有一流道入口及一流道出口，該流道之該流道出口與該風扇之一入風口對應耦合，其中，該流道與該風扇共軸線，該側壁之內壁大體上對應於該風扇之該入風口，且該風扇之一葉片設置於該流道裝置之外，使該流道裝置為一中空結構，該側壁之厚度變化造成該流道之內徑非等值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之流道裝置，其中該流道入口至該流道出口呈漸減再漸增，俾使該流道於該流道入口與該流道出口之間為漸縮漸擴狀。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之流道裝置，其中該側壁之內壁實質上呈一弧面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之流道裝置，其中該側壁之內壁包括一第一段部、一第二段部及一第三段部，該第一段部及該第三段部實質上呈斜面，而該第二段部位於該第一段部及該第三段部之間且實質上為平面。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之流道裝置，其中該側壁之內徑具有一最窄口徑，其實質上遠離於該流道出口，該流道入口口徑係大於該流道之該最窄口徑，且該流道出口口徑係大於該流道之該最窄口徑。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之流道裝置，其中該流道之該最窄口徑實質上介於該流道入口口徑之0.6倍至0.95倍。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之流道裝置，其中該流道之該最窄口徑實質上介於該流道出口口徑之0.6倍至0.95倍。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之流道裝置，其中該流道之該最窄口徑至該流道出口之一距離實質上為該流道入口至該流道出口之間之距離的0.35倍至0.80倍。
  9. 如申請專利範圍1項所述之流道裝置，其更包括複數個固定部，設置於該側壁上，以使該流道裝置藉由該複數個固定部安裝於該風扇上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之流道裝置，其中該流道裝置以螺絲鎖固、膠合或卡扣方式安裝於該風扇上。
  11. 一種風扇組件，其包括：一風扇，具有一入風口及一葉片；以及一流道裝置，其包括一側壁，該側壁定義出一流道，該流道具有一流道入口及一流道出口，該流道之該流道出口與該風扇之該入風口對應耦合；其中，該流道與該風扇共軸線，該側壁之內壁大體上對應於該入風口，且該風扇之該葉片設置於該流道裝置之外，使該流道裝置為一中空結構，該側壁之厚度變化造成該流道內徑非等值。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之風扇組件，其更包括一罩體設置於該流道入口上。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之風扇組件，其中該罩體係為一柵欄結構，且該罩體之柵欄形狀係為方形、圓弧形、流線曲面或靜葉。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之風扇組件，其中該罩體係為一體成形，且為塑膠或金屬材質。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之風扇組件，其中該流道入口至該流道出口呈漸減再漸增，俾使該流道於該流道入口與該流道出口之間為漸縮漸擴狀。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之風扇組件，其中該側壁之內壁實質上呈一弧面。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之風扇組件，其中該側壁之內壁包括一第一段部、一第二段部及一第三段部，該第一段部及該第三段部實質上呈斜面，而該第二段部位於該第一段部及該第三段部之間且實質上為平面。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之風扇組件，其中該側壁之內徑具有一最窄口徑，其實質上遠離於該流道出口，該流道入口口徑係大於該流道之該最窄口徑，且該流道出口口徑係大於該流道之該最窄口徑。
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