TWI658213B - 軸流風扇 - Google Patents

Abstract

一種軸流風扇，包括輪轂以及多個扇葉組。輪轂用以繞一軸向旋轉。多個扇葉組設置於輪轂的周圍，其中每一扇葉組包括沿軸向並列設置的第一扇葉與第二扇葉，且每一第一扇葉與對應的第二扇葉界定出流道。每一流道具有相對的入口與出口，其中每一第一扇葉與對應的第二扇葉的至少一者設有導流孔，且每一導流孔位於對應的流道的入口與出口之間。每一導流孔與對應的流道相連通。

Description

軸流風扇

本發明是有關於一種風扇，且特別是有關於一種軸流風扇。

隨著科技的發展，離心風扇與軸流風扇在科技產品上的散熱應用日趨廣泛。就軸流風扇而言，軸流風扇運轉時所產生的氣流，其流向理論上平行於軸流風扇作為旋轉基準的軸向。

然而，在軸流風扇實際運轉的過程中，流經兩扇葉間的流道的部分氣流會受扇葉導引而沿著非平行於此軸向的流向流出流道，使得軸流風扇運轉時所產生的氣流的軸向流量不足。另一方面，為提高風壓以滿足散熱需求大的產品，軸流風扇的扇葉數不斷增加，惟扇葉數過多使得相鄰兩扇葉間的距離過近，造成氣流擾動並與扇葉的葉面摩擦，從而加大工作噪音。

本發明提供一種軸流風扇，其能提高軸向流量並降低噪音的產生。

本發明的軸流風扇包括輪轂以及多個扇葉組。輪轂用以繞一軸向旋轉。多個扇葉組設置於輪轂的周圍，其中每一扇葉組包括沿軸向並列設置的第一扇葉與第二扇葉，且每一第一扇葉與對應的第二扇葉界定出流道。每一流道具有相對的入口與出口，其中每一第一扇葉與對應的第二扇葉的至少一者設有導流孔，且每一導流孔位於對應的流道的入口與出口之間。每一導流孔與對應的流道相連通。

基於上述，本發明的軸流風扇的每一扇葉組設有至少一導流孔，用以提高進入每一扇葉組的流道內的氣流的流量，其中流經每一扇葉組的流道的氣流可自流道的出口噴射而出，且自流道的出口噴射而出的氣流的流向平行於輪轂作為旋轉基準的軸向。因此，本發明的軸流風扇不僅能提高軸向流量，也能避免氣流擾動，以降低軸流風扇運轉時所產生的噪音。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是本發明第一實施例的軸流風扇的結構示意圖。圖2是本發明第一實施例的軸流風扇的側視示意圖。圖3是本發明第一實施例的任一扇葉組的截面示意圖。其中，圖3的截面平行於輪轂110的軸向111，且省略繪示導流部121a、122a。請先參考圖1至圖2，在本實施例中，軸流風扇100可包括輪轂110以及多個扇葉組120，其中這些扇葉組120例如是沿著逆時針方向或順時針方向依序排列於輪轂110的周圍，且圍繞輪轂110作為旋轉基準的軸向111。另一方面，這些扇葉組120可以採用金屬扇葉，以符合薄化的設計需求，但不限於此。在其他實施例中，扇葉組的材質可選用塑膠、壓克力或碳纖維，或者是其他適用的材質。

以這些扇葉組120的其中一個作說明，扇葉組120包括沿軸向111並列設置的第一扇葉121與第二扇葉122，其中第一扇葉121與第二扇葉122在軸向111上相互重疊，且界定出流道123。輪轂110具有相對的頂部112與底部113，其中第一扇葉121與第二扇葉122並列於頂部112與底部113之間，且第一扇葉121位於頂部112與第二扇葉122之間。另一方面，流道123具有相對的入口123a與出口123b，其中入口123a靠近頂部112，且出口123b靠近底部113。在軸流風扇100運轉的過程中，輪轂110繞軸向111旋轉，且扇葉組120隨輪轂110一同旋轉，因而引起氣流A。進一步而言，氣流A可自輪轂110的頂部112經由入口123a流入流道123內，接著，在流道123內流向出口123b並經由出口123b流出流道123外，且進一步流向輪轂110的底部113。除此之外，氣流A也可自輪轂110的頂部112流入兩相鄰的扇葉組120之間，且進一步流向輪轂110的底部113。

在本實施例中，成組設置的第一扇葉121與第二扇葉122分別設有導流孔121a、122a，其中導流孔121a、122a皆與流道123相連通，且導流孔121a、122a皆位於流道123的入口123a與出口123b之間。基於導流孔121a、122a的設計，流經兩相鄰的扇葉組120之間的氣流A可經由導流孔121a或導流孔122a流入流道123內，以提高流經流道123的氣流A的流量，並且避免氣流A在兩相鄰的扇葉組120之間擾動，以降低軸流風扇100運轉時所產生的噪音。

進一步而言，第一扇葉121與第二扇葉122分別設有導流部121b、122b，其中導流部121b經由導流孔121a伸入流道123內，且導流部122b經由導流孔122a伸入流道123內。導流孔121a與導流孔122a在軸向111上相互重疊，且導流部121b與導流部122b在軸向111上相互重疊，但導流部121b與導流部122保持距離，以讓氣流A得以順暢地通過。

更進一步而言，伸入流道123內的導流部121b、122b皆朝向出口123b延伸，其中導流孔121a具有相對的第一內緣121c與第二內緣121d，並列於入口123a與出口123b之間，且第一內緣121c位於第二內緣121d與入口123a之間。相似地，導流孔122a具有相對的第一內緣122c與第二內緣122d，並列於入口123a與出口123b之間，且第一內緣122c位於第二內緣122d與入口123a之間。另一方面，導流部121b連接第一內緣121c，並朝向出口123b延伸，相似地，導流部122b連接第一內緣122c，並朝向出口123b延伸。基於導流部121b、122b的設計，流經導流孔121a或導流孔122a的氣流A可受導流部121b或導流部122b的導引而流入流道123內，且能夠確保流入流道123內的氣流A朝向出口123b流動。

請參考圖1至圖3，在本實施例中，第一內緣121c與入口123a之間的距離小於第二內緣121d與出口123b之間的距離，相似地，第一內緣122c與入口123a之間的距離小於第二內緣122d與出口123b之間的距離。另一方面，流道123的口徑自入口123a漸縮至出口123b，換個角度來說，流道123具有多個平行於軸線111的截面，且較靠近入口123a者的截面積大於較靠近出口123a者的截面積。

基於伯努利原理(Bernoulli's principle)，流道123內的氣流A在自入口123a流向出口123a的過程中會不斷地加速，最後自出口123a噴射而出，且自出口123a噴射而出的氣流A的流向平行於輪轂110的軸向111。其次，因導流孔121a、122a皆設置靠近入口123a，經由導流孔121a或導流孔122a流入流道123內的氣流A可獲得較大的流速提昇量。另一方面，在出口123a的氣流A的流速大的情況下，出口123a處的壓力較周圍低，故能導引周圍的氣流A朝向出口123a流動以減少非軸向氣流的產生，並提高軸向流量。

以下將列舉其他實施例作為說明，僅就各實施例之間的差異作說明，相同或相似的結構設計與運作原理不重複贅述。

圖4是本發明第二實施例的軸流風扇的側視示意圖。請參考圖4，本實施例的軸流風扇100A與第一實施例的軸流風扇100之間的差異在於：扇葉組120a的第一扇葉121未設置導流孔與導流部。

圖5是本發明第三實施例的軸流風扇的側視示意圖。請參考圖5，本實施例的軸流風扇100B與第一實施例的軸流風扇100之間的差異在於：扇葉組120b的第二扇葉122未設置導流孔與導流部。

圖6是本發明第四實施例的軸流風扇的側視示意圖。請參考圖6，本實施例的軸流風扇100C與第一實施例的軸流風扇100之間的差異在於：扇葉組120c更包括側牆部124，用以連接第一扇葉121與第二扇葉122，且導流孔121a、122a位於輪轂110與側牆部124之間。換句話說，第一扇葉121與第二扇葉122分別具有相對遠離輪轂110的側緣，且側牆部124連接此兩並列的側緣，以確保氣流A在流道123內自入口123a朝向出口123b流動。

綜上所述，本發明的軸流風扇的每一扇葉組設有至少一導流孔，用以提高進入每一扇葉組的流道內的氣流的流量，其中每一扇葉組的流道的口徑自入口漸縮至出口，使得流經每一扇葉組的流道的氣流可被加速並自流道的出口噴射而出，且自流道的出口噴射而出的氣流的流向平行於輪轂作為旋轉基準的軸向。因此，本發明的軸流風扇不僅能提高軸向流量，也能避免氣流擾動，以降低軸流風扇運轉時所產生的噪音。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、100A~100C‧‧‧軸流風扇

110‧‧‧輪轂

111‧‧‧軸向

112‧‧‧頂部

113‧‧‧底部

120、120a~120c‧‧‧扇葉組

121‧‧‧第一扇葉

121a、122a‧‧‧導流孔

121b、122b‧‧‧導流部

121c、122c‧‧‧第一內緣

121d、122d‧‧‧第二內緣

122‧‧‧第二扇葉

123‧‧‧流道

123a‧‧‧入口

123b‧‧‧出口

124‧‧‧側牆部

A‧‧‧氣流

圖1是本發明第一實施例的軸流風扇的結構示意圖。 圖2是本發明第一實施例的軸流風扇的側視示意圖。 圖3是本發明第一實施例的任一扇葉組的截面示意圖。 圖4是本發明第二實施例的軸流風扇的側視示意圖。 圖5是本發明第三實施例的軸流風扇的側視示意圖。 圖6是本發明第四實施例的軸流風扇的結構示意圖。

Claims (7)

1. 一種軸流風扇，包括： 一輪轂，用以繞一軸向旋轉；以及 多個扇葉組，設置於該輪轂的周圍，其中每一該扇葉組包括沿該軸向並列設置的一第一扇葉與一第二扇葉，且每一該第一扇葉與對應的該第二扇葉界定出一流道，每一該流道具有相對的一入口與一出口，其中每一該第一扇葉與對應的該第二扇葉的至少一者設有一導流孔，且每一該導流孔位於對應該入口與該出口之間，每一該導流孔與對應的該流道相連通。
2. 如申請專利範圍第1項所述的軸流風扇，其中每一該第一扇葉與對應的該第二扇葉的至少一者設有一導流部，且經由對應的該導流孔伸入對應的該流道內。
3. 如申請專利範圍第2項所述的軸流風扇，其中每一該導流部在對應的該流道內朝向該出口延伸。
4. 如申請專利範圍第2項所述的軸流風扇，其中每一該導流孔具有相對的一第一內緣與一第二內緣，並列於該入口與該出口之間，每一該第一內緣位於對應的該第二內緣與該入口之間，且每一該導流部連接對應的該第一內緣。
5. 如申請專利範圍第1項所述的軸流風扇，其中每一該流道的口徑自該入口漸縮至該出口。
6. 如申請專利範圍第1項所述的軸流風扇，其中每一該導流孔具有相對的一第一內緣與一第二內緣，並列於該入口與該出口之間，每一該第一內緣位於對應的該第二內緣與該入口之間，每一該第一內緣與對應的該入口之間的距離小於對應的該第二內緣與該出口之間的距離。
7. 如申請專利範圍第1項所述的軸流風扇，其中每一該扇葉組更包括一側牆部，用以連接該對應的該第一扇葉與該第二扇葉，且每一該導流孔位於該輪轂與該對應側牆部之間。