TWI597426B - 風扇框體結構及具有該風扇框體的風扇 - Google Patents

Description

風扇框體結構及具有該風扇框體的風扇

一種風扇框體結構及具有該風扇框體的風扇，尤指一種以非平行對應設置兩風扇進行串聯的風扇框體結構及具有該風扇框體的風扇。

風扇的強制冷卻效能應用在大型儲存設備伺服器中係為一不可取代且扮演著舉足輕重的角色，應用除了包含效能、省電以及穩定度的提升外，如何設計出低噪音的應用產品也成為風扇廠商的競爭指標之一。

近些年來市場的變更，由於未來雲端發展趨勢，且雲端設備對風扇的要求與其他領域有所不同，首先性能要求便會高出10%，甚至是15%左右，因為在雲端及網通的設備應用中，單元運算密度極高，且機箱和電源供應器的運作條件都比其他環境更為嚴苛，加上運作時間又是屬於24小時不間斷，所以不論是穩定度或解熱能力以及對噪音的要求上將更高。

高密度的大型伺服器必須透過Fan Tray的強大風流來達成散熱目的，也因此Fan Tray在實際應用上有串聯使用的機制，再將該串聯的風扇並聯多組使用成為一大型的Fan Tray系統以達到散熱的目的。

由於伺服器內部空間普遍的配置多是將HDD等硬碟裝置置於Fan Tray正前方，其他如CPU/GPU、DIMMs、記憶卡、控制板、….等發熱元件置於Fan Tray正後方，使流場方向與各元件幾乎成一直線排列。如此一來氣流透過前方硬碟空間流入散熱風扇葉片再排出至後方周期性地承受入出口不均匀氣流的脈動作用衍 生出規則的偶極子噪音，因而產生較大的周期性噪聲；性能、解熱要求越大者，受到偶極子發展的程度越大，周期性噪音則越大。

傳統配置的風扇普遍因噪音呈現偶極子(dipole)發展，使得並聯使用後兩兩風扇的交互作用讓噪音加成使周期性噪音更嚴重，故如何解決風扇串聯或並聯使用後所產生的噪音或振動則為首重之目標。

爰此，為解決上述習知技術之缺點，本發明之主要目的，係提供一種可解決風扇串聯或並聯使用後產生噪音及振動的風扇框體結構。

本發明之次要目的，係提供一種可解決風扇串聯或並聯使用後產生噪音及振動的具有該風扇框體的風扇。

為達上述之目的，本發明係提供一種風扇框體結構，係包含：一第一風扇框體、一第二風扇框體、一連結件；所述第一風扇框體具有一第一通道及一第一軸筒座，該第一軸筒座與該第一通道呈相互垂直；所述第二風扇框體具有一第二通道及一第二軸筒座，該第二軸筒座與該第二通道呈相互垂直；所述連結件具有一第三通道，該第三通道兩端具有一第一端口及一第二端口並相互呈非平行設置，該第一、二風扇框體分設於該第一、二端口處，並令該第一、二軸筒座呈傾斜設置。

為達上述之目的，本發明係提供一種風扇框體結構，係包含：一第一風扇框體、一第二風扇框體、一連結件；所述第一風扇框體具有一第一通道及一第一軸筒座，該第一軸筒座與該第一通道呈傾斜設置；所述第二風扇框體具有一第二通道及一第二軸筒座，該第二軸筒座與該第二通道呈相互垂直；所述連結件具有一第三通道，該第三通道兩端 具有一第一端口及一第二端口並相互呈平行設置，該第一、二風扇框體分設於該第一、二端口處，並令該第一、二軸筒座呈傾斜設置。

為達上述之目的，本發明係提供一種風扇框體結構，係包含：一第一風扇框體、一第二風扇框體、一連結件；所述第一風扇框體具有一第一通道及一第一軸筒座，該第一軸筒座與該第一通道呈相互垂直設置；所述第二風扇框體具有一第二通道及一第二軸筒座，該第二軸筒座與該第二通道呈傾斜設置；所述連結件具有一第三通道，該第三通道兩端具有一第一端口及一第二端口並相互呈平行設置，該第一、二風扇框體分設於該第一、二端口處，並令該第一、二軸筒座呈傾斜設置。

為達上述之目的，本發明係提供一種風扇框體結構，係包含：一第一風扇框體、一第二風扇框體、一連結件；所述第一風扇框體具有一第一通道及一第一軸筒座，該第一軸筒座與該第一通道呈傾斜設置；所述第二風扇框體具有一第二通道及一第二軸筒座，該第二軸筒座與該第二通道呈傾斜設置；所述連結件具有一第三通道，該第三通道兩端具有一第一端口及一第二端口並相互呈平行設置，該第一、二風扇框體分設於該第一、二端口處，並令該第一、二軸筒座呈傾斜設置。

為達上述之目的，本發明係提供一種具有前述風扇框體結構的風扇，係包含：一第一轉子組、一第一軸承、一第一定子組、一第二轉子組、一第二軸承、一第二定子組；所述第一轉子組具有一第一風扇輪轂及一第一軸心，該第一風扇輪轂與該第一軸心相互垂直組設；所述第一軸承具有一第一軸心孔，該第一軸承設於該第一軸筒座內，前述第一軸心樞接於該第一軸心孔內； 一第一定子組，具有複數矽鋼片並該等矽鋼片外部繞設有複數線圈，該第一定子組套設於該第一軸筒座外部；所述第二轉子組具有一第二風扇輪轂及一第二軸心，該第二風扇輪轂與該第二軸心相互垂直組設；所述第二軸承具有一第二軸心孔，該第二軸承設於該第二軸筒座內，前述第二軸心樞接於該第二軸心孔內；所述第二定子組具有複數矽鋼片並該等矽鋼片外部繞設有複數線圈，該第二定子組套設於該第二軸筒座外部。

本發明透過將第一、二軸筒座以非相互平行之方式設置，係可達到在系統內由於結構形狀阻力破壞噪音發出之音頻偶極子結構，進而降低周期性噪音與振動特性者。

1‧‧‧風扇框體結構

11‧‧‧第一風扇框體

111‧‧‧第一通道

112‧‧‧第一軸筒座

113‧‧‧第一入口

114‧‧‧第一出口

115‧‧‧第一連結體

12‧‧‧第二風扇框體

121‧‧‧第二通道

122‧‧‧第二軸筒座

123‧‧‧第二入口

124‧‧‧第二出口

13‧‧‧連結件

131‧‧‧第三通道

132‧‧‧第一端口

133‧‧‧第二端口

2‧‧‧風扇

21‧‧‧第一轉子組

21a‧‧‧第一虛擬中心線

2a‧‧‧夾角

211‧‧‧第一風扇輪轂

212‧‧‧第一軸心

22‧‧‧第一軸承

221‧‧‧第一軸心孔

23‧‧‧第一定子組

231‧‧‧矽鋼片

232‧‧‧線圈

24‧‧‧第二轉子組

24a‧‧‧第二虛擬中心線

241‧‧‧第二風扇輪轂

242‧‧‧第二軸心

25‧‧‧第二軸承

251‧‧‧第二軸心孔

26‧‧‧第二定子組

261‧‧‧矽鋼片

262‧‧‧線圈

第1圖係為本發明風扇框體結構之第一實施例立體分解圖；第2圖係為本發明風扇框體結構之第一實施例組合剖視圖；第3圖係為本發明風扇框體結構之第二實施例組合剖視圖；第4圖係為本發明風扇框體結構之第三實施例組合剖視圖；第5圖係為本發明風扇框體結構之第四實施例組合剖視圖；第6圖係為本發明風扇框體結構之第五實施例組合剖視圖；第7圖係為本發明風扇框體結構之第六實施例組合剖視圖；第8圖係為本發明風扇框體結構之第七實施例組合剖視圖；第9圖係為本發明風扇框體結構之第八實施例組合剖視圖；第10圖係為本發明風扇之第一實施例組合剖視圖。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。

請參閱第1、2圖，係為本發明風扇框體結構之第一實施例立體分解圖及組合剖視圖，如圖所示，本發明風扇框體結構1，係包含：一第一風扇框體11、一第二風扇框體12、一連結件13；所述第一風扇框體11具有一第一通道111及一第一軸筒座112，該第一軸筒座112與該第一通道111呈相互垂直，所述第一通道111形成於該第一風扇框體11之內部。

所述第二風扇框體12具有一第二通道121及一第二軸筒座122，該第二軸筒座122與該第二通道121呈相互垂直，所述第二通道121形成於該第二風扇框體12之內部。

所述連結件13具有一第三通道131，該第三通道131兩端具有一第一端口132及一第二端口133並相互呈非平行設置，該第一、二風扇框體11、12分設於該第一、二端口132、133處，並令該第一、二軸筒座112、122呈傾斜設置。

所述第一風扇框體11更具有一第一入口113及一第一出口114分設於前述第一通道111之兩端，該第一出口114與該連結件13之第一端口132對接，該第一軸筒座112周緣延伸複數第一連結體115，該第一連結體115係可為靜葉或肋條其中任一，並該第一連結體115連接該第一風扇框體11內緣，所述第二風扇框體12更具有一第二入口123及一第二出口124分設於前述第二通道121之兩端，該第二入口123與該連結件13之第二端口133對接，該第二軸筒座122周緣延伸複數第二連結體125，該第二連結體125係可為靜葉或肋條其中任一，並該第二連結體125連接該第二風扇框體12內緣。

請參閱第3圖，係為本發明風扇框體結構之第二實施例組合剖視圖，如圖所示，本實施例部分結構與前述第一實施例相同故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第一實施例之不同處在於該第二風扇框體12之第二出口124與該連結件13之第二端口133對接，該第二軸筒座122周緣延伸複數第二連結體125連接該第二風扇框體12內緣，即表示所述第一風扇框體11與該第二風扇框體12兩者之第一、二入口113、123方向呈反向設置。

請參閱第4圖，係為本發明風扇框體結構之第三實施例組合剖視圖，如圖所示，本實施例部分結構與前述第一實施例相同故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第一實施例之不同處在於該第一軸筒座112與該第一通道111呈傾斜設置，該第二軸筒座122與該第二通道121呈相互垂直；該連結件13之第一端口132及第二端口133並相互呈平行設置。

請參閱第5圖，係為本發明風扇框體結構之第四實施例組合剖視圖，如圖所示，本實施例部分結構與前述第三實施例相同故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第三實施例之不同處在於該第二風扇框體12之第二出口124與該連結件13之第二端口133對接，該第二軸筒座122周緣延伸複數第二連結體125連接該第二風扇框體12內緣，即表示所述第一風扇框體11與該第二風扇框體12兩者之第一、二入口113、123方向呈反向設置。

請參閱第6圖，係為本發明風扇框體結構之第五實施例組合剖視圖，如圖所示，本實施例部分結構與前述第一實施例相同故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第一實施例之不同處在於該第一軸筒座112與該第一通道111呈相互垂直設置；該第二風扇框體12之第二軸筒座122與該第二通道121呈傾斜設置；該連結件13之第一端口132及該第二端口133並相互呈平行設置。

請參閱第7圖，係為本發明風扇框體結構之第六實施例組合剖視圖，如圖所示，本實施例部分結構與前述第五實施例相同故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第五實施例之不同處在於該第二風扇框體12之第二出口124與該連結件13之第二端口133對接，該第二軸筒座122周緣延伸複數第二連結體125連接該第二風扇框體12內緣，即表示所述第一風扇框體11與該第二風扇框體12兩者之第一、二入口113、123方向呈反向設置。

請參閱第8圖，係為本發明風扇框體結構之第七實施例組合剖視圖，如圖所示，本實施例部分結構與前述第一實施例相同故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第一實施例之不同處在於該第一軸筒座112與該第一通道111呈傾斜設置，該第二軸筒座122與該第二通道121呈傾斜設置，該連結件13之第一端口132及該第二端口133並相互呈平行設置。

請參閱第9圖，係為本發明風扇框體結構之第八實施例組合剖視圖，如圖所示，本實施例部分結構與前述第七實施例相同故在此將不再贅述，惟本實施例與前述第七實施例之不同處在於該第二風扇框體12之第二出口124與該連結件13之第二端口133對接，該第二軸筒座122周緣延伸複數第二連結體125連接該第二風扇框體12內緣，即表示所述第一風扇框體11與該第二風扇框體12兩者之第一、二入口113、123方向呈反向設置。

請參閱第10圖，係為本發明風扇之第一實施例組合剖視圖，並一並參閱第1~9圖，如圖所示，本實施例之風扇係可套用前述風扇框體結構第一~八實施例其中任一，並前述實施例以揭露之技術特徵則在此將不再贅述，所述風扇2，係包含：一第一轉子組21、一第一軸承22、一第一定子組23、一第二轉子組24、一第二軸承25、一第二定子組26； 所述第一轉子組21具有一第一風扇輪轂211及一第一軸心212，該第一風扇輪轂211與該第一軸心212相互垂直組設，所述第一軸承22具有一第一軸心孔221，該第一軸承22設於該第一軸筒座112內，前述第一軸心212樞接於該第一軸心孔221內，所述第一定子組23具有複數矽鋼片231並該等矽鋼片231外部繞設有複數線圈232，該第一定子組23套設於該第一軸筒座112外部。

所述第二轉子組24具有一第二風扇輪轂241及一第二軸心242，該第二風扇輪轂241與該第二軸心242相互垂直組設，所述第二軸承25具有一第二軸心孔251，該第二軸承25設於該第二軸筒座122內，前述第二軸心242樞接於該第二軸心孔251內，所述第二定子組26具有複數矽鋼片261並該等矽鋼片261外部繞設有複數線圈262，該第二定子組26套設於該第二軸筒座122外部。

所述第一轉子組21向第二轉子組24定義延伸有一第一虛擬中心線21a，所述第二轉子組24向第一轉子組件21定義延伸有一第二虛擬中心線24a，並該第一、二虛擬中心線21a、24a相交且不平行亦不垂直，並該第一、二虛擬中心線21a、24a間具有一夾角2a，所述夾角2a係為91~179度。

前述各實施例中之第一、二、三通道111、121、131係相連通，並第一風扇框體及連結件及第二風扇框體三者可透過膠合或緊配或熔接或卡合或使用鎖固元件鎖固串接固定其中任一方式進行結合一體。

本發明風扇框體結構及具有該風扇框體的風扇，藉由將第一、二軸筒座112、122對應該第一、二通道111、121以傾斜式設計，或將連接件13以傾斜設置令該第一、二軸筒座112、122非平行設置，因兩轉子(第一、二轉子組21、24)第一、二虛擬中心線21a、24a為非平行式串聯，故改變了氣流入口與出口形態，因結構阻擋而破壞偶極子的音頻發展而減低週期性噪音能量，使串聯後的風扇結構改變整體風扇入口與出口的氣流方向因而改變音頻特性，使周期性的干擾效應減少， 因而降低因周期性造成的噪音並因此優化後之結構基礎下，有別於傳統風扇結構可改變整體風扇固有頻率。

本發明並不僅侷限於單組串聯風扇，當多組串聯風扇同時並聯使用亦相同具有效果。

1‧‧‧風扇框體結構

11‧‧‧第一風扇框體

111‧‧‧第一通道

112‧‧‧第一軸筒座

113‧‧‧第一入口

114‧‧‧第一出口

115‧‧‧第一連結體

12‧‧‧第二風扇框體

121‧‧‧第二通道

122‧‧‧第二軸筒座

123‧‧‧第二入口

124‧‧‧第二出口

125‧‧‧第二連結體

13‧‧‧連結件

131‧‧‧第三通道

132‧‧‧第一端口

133‧‧‧第二端口

Claims (13)

1. 一種風扇框體結構，係包含：一第一風扇框體，具有一第一通道及一第一軸筒座，該第一軸筒座與該第一通道呈相互垂直；一第二風扇框體，具有一第二通道及一第二軸筒座，該第二軸筒座與該第二通道呈相互垂直；一連結件，具有一第三通道，該第三通道兩端具有一第一端口及一第二端口並相互呈非平行設置，該第一、二風扇框體分設於該第一、二端口處，並令該第一、二軸筒座呈傾斜設置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之風扇框體結構，其中所述第一風扇框體更具有一第一入口及一第一出口分設於前述第一通道之兩端，該第一出口與該連結件之第一端口對接，該第一軸筒座周緣延伸複數第一連結體連接該第一風扇框體內緣，所述第二風扇框體更具有一第二入口及一第二出口分設於前述第二通道之兩端，該第二入口與該連結件之第二端口對接，該第二軸筒座周緣延伸複數第二連結體連接該第二風扇框體內緣。
3. 如申請專利範圍第1項所述之風扇框體結構，其中所述第一風扇框體更具有一第一入口及一第一出口分設於前述第一通道之兩端，該第一出口與該連結件之第一端口對接，該第一軸筒座周緣延伸複數第一連結體連接該第一風扇框體內緣，所述第二風扇框體更具有一第二入口及一第二出口分設於前述第二通道之兩端，該第二出口與該連結件之第二端口對接，該第二軸筒座周緣延伸複數第二連結體連接該第二風扇框體內緣。
4. 一種風扇框體結構，係包含： 一第一風扇框體，具有一第一通道及一第一軸筒座，該第一軸筒座與該第一通道呈傾斜設置；一第二風扇框體，具有一第二通道及一第二軸筒座，該第二軸筒座與該第二通道呈相互垂直；一連結件，具有一第三通道，該第三通道兩端具有一第一端口及一第二端口並相互呈平行設置，該第一、二風扇框體分設於該第一、二端口處，並令該第一、二軸筒座呈傾斜設置。
5. 如申請專利範圍第4項所述之風扇框體結構，其中所述所述第一風扇框體更具有一第一入口及一第一出口分設於前述第一通道之兩端，該第一出口與該連結件之第一端口對接，該第一軸筒座周緣延伸複數第一連結體連接該第一風扇框體內緣，所述第二風扇框體更具有一第二入口及一第二出口分設於前述第二通道之兩端，該第二入口與該連結件之第二端口對接，該第二軸筒座周緣延伸複數第二連結體連接該第二風扇框體內緣。
6. 如申請專利範圍第4項所述之風扇框體結構，其中所述第一風扇框體更具有一第一入口及一第一出口分設於前述第一通道之兩端，該第一出口與該連結件之第一端口對接，該第一軸筒座周緣延伸複數第一連結體連接該第一風扇框體內緣，所述第二風扇框體更具有一第二入口及一第二出口分設於前述第二通道之兩端，該第二出口與該連結件之第二端口對接，該第二軸筒座周緣延伸複數第二連結體連接該第二風扇框體內緣。
7. 一種風扇框體結構，係包含：一第一風扇框體，具有一第一通道及一第一軸筒座，該第一軸筒座與該第一通道呈相互垂直設置； 一第二風扇框體，具有一第二通道及一第二軸筒座，該第二軸筒座與該第二通道呈傾斜設置；一連結件，具有一第三通道，該第三通道兩端具有一第一端口及一第二端口並相互呈平行設置，該第一、二風扇框體分設於該第一、二端口處，並令該第一、二軸筒座呈傾斜設置。
8. 如申請專利範圍第7項所述之風扇框體結構，其中所述所述第一風扇框體更具有一第一入口及一第一出口分設於前述第一通道之兩端，該第一出口與該連結件之第一端口對接，該第一軸筒座周緣延伸複數第一連結體連接該第一風扇框體內緣，所述第二風扇框體更具有一第二入口及一第二出口分設於前述第二通道之兩端，該第二入口與該連結件之第二端口對接，該第二軸筒座周緣延伸複數第二連結體連接該第二風扇框體內緣。
9. 如申請專利範圍第7項所述之風扇框體結構，其中所述第一風扇框體更具有一第一入口及一第一出口分設於前述第一通道之兩端，該第一出口與該連結件之第一端口對接，該第一軸筒座周緣延伸複數第一連結體連接該第一風扇框體內緣，所述第二風扇框體更具有一第二入口及一第二出口分設於前述第二通道之兩端，該第二出口與該連結件之第二端口對接，該第二軸筒座周緣延伸複數第二連結體連接該第二風扇框體內緣。
10. 一種風扇框體結構，係包含：一第一風扇框體，具有一第一通道及一第一軸筒座，該第一軸筒座與該第一通道呈傾斜設實；一第二風扇框體，具有一第二通道及一第二軸筒座，該第二軸筒座與該第二通道呈傾斜設置； 一連結件，具有一第三通道，該第三通道兩端具有一第一端口及一第二端口並相互呈平行設置，該第一、二風扇框體分設於該第一、二端口處，並令該第一、二軸筒座呈傾斜設置。
11. 如申請專利範圍第10項所述之風扇框體結構，其中所述所述第一風扇框體更具有一第一入口及一第一出口分設於前述第一通道之兩端，該第一出口與該連結件之第一端口對接，該第一軸筒座周緣延伸複數第一連結體連接該第一風扇框體內緣，所述第二風扇框體更具有一第二入口及一第二出口分設於前述第二通道之兩端，該第二入口與該連結件之第二端口對接，該第二軸筒座周緣延伸複數第二連結體連接該第二風扇框體內緣。
12. 如申請專利範圍第10項所述之風扇框體結構，其中所述第一風扇框體更具有一第一入口及一第一出口分設於前述第一通道之兩端，該第一出口與該連結件之第一端口對接，該第一軸筒座周緣延伸複數第一連結體連接該第一風扇框體內緣，所述第二風扇框體更具有一第二入口及一第二出口分設於前述第二通道之兩端，該第二出口與該連結件之第二端口對接，該第二軸筒座周緣延伸複數第二連結體連接該第二風扇框體內緣。
13. 一種具有如請求項第1~12項任一項所述之風扇框體結構的風扇，係包含：一第一轉子組，具有一第一風扇輪轂及一第一軸心，該第一風扇輪轂與該第一軸心相互垂直組設；一第一軸承，具有一第一軸心孔，該第一軸承設於該第一軸筒座內，前述第一軸心樞接於該第一軸心孔內； 一第一定子組，具有複數矽鋼片並該等矽鋼片外部繞設有複數線圈，該第一定子組套設於該第一軸筒座外部；一第二轉子組，具有一第二風扇輪轂及一第二軸心，該第二風扇輪轂與該第二軸心相互垂直組設；一第二軸承，具有一第二軸心孔，該第二軸承設於該第二軸筒座內，前述第二軸心樞接於該第二軸心孔內；一第二定子組，具有複數矽鋼片並該等矽鋼片外部繞設有複數線圈，該第二定子組套設於該第二軸筒座外部。