TWI678472B - 具有減振結構之風扇框體及其風扇 - Google Patents

Abstract

一種具有減振結構之風扇框體及其風扇，係包含一扇框本體，具有一 第一通口及一第二通口及一流道及一底部，所述第一、二通口分設於該扇框本體之上、下兩端，所述流道設於該第一、二通口之間並與該第一、二通口相連通，該底部設置於該第二通口處，該底部垂設一軸筒及複數靜葉，該等靜葉兩端分別連接該底部及該扇框本體，所述扇框本體之內壁係環狀排列設有複數減振結構，該等減振結構係可選擇呈凸體結構或凹槽結構其中任一。

Description

具有減振結構之風扇框體及其風扇

本發明係有關於風扇框體及其風扇，特別指一種具有減振結構之風扇框體及其風扇。

按，在散熱領域中，為將熱量有效散發，習知是利用風扇產生的冷卻氣流進行強制散熱，從而將熱量散去。而風扇產生冷卻氣流的原理不外乎是藉由轉子上的扇葉翼形設計，透過馬達與電路板驅動轉子，使轉子以額定速度旋轉，經旋轉的翼形葉片轉彎作功造成推力而產生冷卻氣流。而轉子旋轉時扇框經常產生不必要的基頻振動而衍生出額外的噪音，再者，應用於伺服器及電腦中的風扇，旋轉而產生的基頻振動會影響伺服器及電腦中的硬碟讀取效率，並且轉子旋轉產生的基頻振動還會使風扇本身以及伺服器、電腦等IT設備或通訊設備、家庭及影音設備與工業設備的使用壽命縮短。而目前習知減少風扇轉子基頻振動的方式有對轉子配重平衡校正或是在扇框附加以墊片或其他可吸振、隔音的材料來吸收振動。

然而，上述習知的方法因投入了額外的材料，例如配重塊、吸振墊等而產生額外的成本支出。

因此，如何減少基頻振動以增加風扇的扇框、伺服器及電腦等設備的使用壽命及增加讀取效率，且降低減振的成本係為本領域研究人員所要努力的方向。

本發明之一目的係為減少風扇的扇框的基頻振動，同時降低減振的成本。

本發明之另一目的，增加風扇的扇框及應用該扇框的伺服器及電腦等IT設備或通訊設備、家庭及影音設備與工業設備的使用壽命及讀取效率。

為達成上述之目的，本發明提供一種具有減振結構之風扇框體，係包含：一扇框本體，具有一第一通口及一第二通口及一流道及一底部，所述第一、二通口分設於該扇框本體之上、下兩端，所述流道設於該第一、二通口之間並與該第一、二通口相連通，該底部設置於該第二通口處，該底部垂設一軸筒及複數靜葉，該等靜葉兩端分別連接該底部及該扇框本體，所述扇框本體之內壁係環狀排列設有複數減振結構，該等減振結構係選擇呈凸體結構或凹槽結構其中任一。

為達成上述之目的，本發明另外提供一種具有減振結構之風扇框體的風扇，係包含：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，該定子組套設於該軸筒外部；一轉子組，具有一心軸及一輪轂及一永磁鐵，該心軸與該輪轂相互垂直組設，該輪轂外環設有複數扇葉，該永磁鐵設置於該輪轂之內周面；及一軸承，設置於該軸筒內部，該心軸可旋轉地樞設於該軸承。

藉由本發明此設計，可強化該扇框本體的結構以降低基頻振動30~50%的振幅，進而使應用該具有減振結構之風扇框體及其風扇的設備(例如伺服器或電腦等)可以達到較佳的硬碟讀取效率。

10‧‧‧具有減振結構之風扇框體

100‧‧‧扇框本體

100a‧‧‧第一框架

100b‧‧‧第二框架

100c‧‧‧第三框架

101‧‧‧第一通口

102‧‧‧第二通口

103‧‧‧第三通口

104‧‧‧第四通口

105‧‧‧第五通口

106‧‧‧第六通口

107‧‧‧流道

108‧‧‧底部

1081‧‧‧軸筒

1082‧‧‧靜葉

109‧‧‧減振結構

109a‧‧‧第一部份

109b‧‧‧第二部份

109c‧‧‧第三部份

1091‧‧‧凸體結構

1092‧‧‧凹槽結構

20‧‧‧定子組

201‧‧‧矽鋼片

202‧‧‧線圈

30‧‧‧轉子組

301‧‧‧心軸

302‧‧‧輪轂

303‧‧‧扇葉

304‧‧‧永磁鐵

40‧‧‧軸承

X‧‧‧減振結構虛擬軸線

Y‧‧‧扇框本體虛擬軸線

α‧‧‧夾角

下列圖式之目的在於使本發明能更容易被理解，於本文中會詳加描述該些圖式，並使其構成具體實施例的一部份。透過本文中之具體實施例並參考相對應的圖式，俾以詳細解說本發明之具體實施例，並用以闡述發明之作用原理。第1圖係為本發明具有減振結構之風扇框體之第一實施例之立體示意圖；第2圖係為本發明具有減振結構之風扇框體之第一實施例之第1圖之A-A線剖示圖；第3圖係為本發明具有減振結構之風扇框體之第一實施例之減振結構局部放大圖；第4圖係為本發明具有減振結構之風扇框體之第二實施例之第1圖之A-A線剖示圖；第5圖係為本發明具有減振結構之風扇框體之第三實施例之第1圖之A-A線剖示圖；第6圖係為本發明具有減振結構之風扇框體的風扇之第一實施例之立體組合圖；第7圖係為本發明具有減振結構之風扇框體的風扇之第一實施例之第7圖B-B線剖示圖；第8圖係為本發明具有減振結構之風扇框體的風扇之第一實施例之扇葉與減振結構延伸方向相反示意圖。

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。

請參考第1、2及3圖，係為本發明具有減振結構之風扇框體之第一實施例之立體示意圖及第1圖之A-A線剖示圖及減振結構局部放大圖，如圖所示，本發明所述具有減振結構之風扇框體10係包含一扇框本體100，在本實施例中，該扇框本體100係表示為單一扇框，但並不侷限於此，其他的一些變異實施如後所述。

該扇框本體100具有一第一通口101及一第二通口102及一流道107及一底部108，所述第一、二通口101、102分設於該扇框本體100之上、下兩端，所述流道107設於該第一、二通口101、102之間並與該第一、二通口101、102相連通，該底部108設置於該第二通口102處，該底部108垂設一軸筒1081及複數靜葉1082，該等靜葉1082兩端分別連接該底部108及該扇框本體100，所述扇框本體100之內壁係環狀排列設有複數減振結構109，該等減振結構109係選擇呈凸體結構1091或凹槽結構1092其中任一。

該等減振結構109係呈幾何形狀，並在本實施例中，該等減振結構109係呈平行四邊形，但並不侷限於此，在其他實施例中，該等減振結構109也可以是其他的矩形、圓形、橢圓形或其他幾合形狀。並該等減振結構109分別界定有一減振結構虛擬軸線X，在本實施例中，每一減振結構109之減振結構虛擬軸線X係表示為相互平行，在其他實施例中，每一減振結構109之減振結構虛擬軸線X也可以表示為相互不平行。該扇框本體100界定有一扇框本體虛擬軸線Y，並該扇框本體虛擬軸線Y與該減振結構虛擬軸線X之間界定有一夾角α，並該夾角α係為1度至179度或181度至359度的夾角。並在本實施例中，該等減振結構109係表示為均勻環狀排列，也就是每一減振結構109間隔 距離相同，在其他實施例中，該等減振結構109也可以表示為不均勻環狀排列。

藉由本發明此設計，該等減振結構109的設置可強化該扇框本體100的結構，降低基頻振動30~50%的振幅，進而使應用該風扇的設備(例如伺服器或電腦等IT設備或通訊設備、家庭及影音設備與工業設備)可以達到較佳的硬碟讀取效率或減少設備振動而增加穩定性。

請參閱第4圖，係為本發明具有減振結構之風扇框體之第二實施例之第1圖之A-A線剖示圖，並輔以參閱第1、2及3圖，如圖所示，本實施例部分結構及功能係與上述第一實施例相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與上述第一實施例之不同處係為，該扇框本體100具有複數框架，該等框架軸向疊合形成該扇框本體100及該等減振結構109，每一軸向疊合的框架係可以螺鎖、卡合結構或射出成形等方式結合。

在本實施例中，該扇框本體100的該等框架係表示為具有一第一框架100a及一第二框架100b，該第一通口101形成於該第一框架100a之上側，一第三通口103形成於該第一框架100a之下側，該第二通口102形成於該第二框架100b之下側，一第四通口104形成於該第二框架100b之上側，且該第一框架100a及該第二框架100b材質不同。

該等減振結構109具有一第一部份109a及一第二部份109b，該第一部份109a形成於該第一框架100a，該第二部份109b形成於該第二框架100b並對應該第一部份109a，該第一、二框架100a、100b軸向疊合形成該扇框本體100，該第一框架100a的第三通口103對應該第二框架100b的第四通口104，並該第一部份109a及該第二部份109b對應形成該減振結構109。藉由該第一框架 100a及該第二框架100b材質不同，例如該第一框架100a係為PBT材質，而該第二框架100b係為PA66材質，因為不同材質的振動頻率也不同，所以可以進一步減少該第一、二框架100a、100b的共振，同時也減少噪音。

請參閱第5圖，係為本發明具有減振結構之風扇框體之第三實施例之第1圖之A-A線剖示圖，並輔以參閱第4圖，如圖所示，本實施例部分結構及功能係與上述第二實施例相同，故在此將不再贅述，惟本實施例與上述第二實施例之不同處係為，該扇框本體100的該等框架係表示為更具有一第三框架100c，一第五通口105形成於該第三框架100c之上側，一第六通口106形成於該第三框架100c之下側，該第一框架100a及該第二框架100b及該第三框架100c材質不同。

該等減振結構109更具有一第三部份109c，該第三部份109c形成於該第三框架100c，並該第三部份109c的上部對應該第一部份109a，該第三部份109c的下部對應該第二部份109b，該第一、二、三框架100a、100b、100c軸向疊合形成該扇框本體100，該第三通口103對應該第五通口105，該第四通口104對應該第六通口106，並該第一部份109a、該第二部份109b及該第三部份109c對應形成該減振結構109。藉由該第一框架100a及該第二框架100b及該第三框架100c材質不同，例如該第一框架100a係為PBT材質，而該第二框架100b係為PA66材質，該第三框架100c係為PPE材質，因為不同材質的振動頻率也不同，所以可以進一步減少該第一、二、三框架100a、100b、100c的共振，同時也減少噪音。

請閱考第6、7圖，係為本發明之風扇之第一實施例之立體組合圖及第7圖B-B線剖示圖，並一併參閱第1~5圖，如圖所示，本實施例之風扇係可套用前 述具有減振結構之風扇框體第一~三實施例其中任一，並前述實施例以揭露之技術特徵則在此將不再贅述。該風扇，係包含一定子組20、一轉子組30及一軸承40。

該定子組20具有複數矽鋼片201並該等矽鋼片201外部繞設有複數線圈202，該定子組20套設於該軸筒1081外部。該轉子組30具有一心軸301及一輪轂302及一永磁鐵304，該心軸301與該輪轂302相互垂直組設，該輪轂302外環設有複數扇葉303。該軸承40設置於該軸筒1081內部，該心軸301可旋轉地樞設於該軸承40，以令該永磁鐵304與該等矽鋼片201之外表面間隔對應。

並請輔以參閱第8圖，扇葉與減振結構延伸方向相反示意圖，該等扇葉303之翼形軸向延伸方向係與該等減振結構109之軸向延伸方向相反。藉由該等減振結構109的設置可強化該扇框本體100的結構，降低該轉子旋轉時產生的基頻振動30~50%的振幅，進而使應用該風扇的設備(例如伺服器或電腦等IT設備或通訊設備、家庭及影音設備與工業設備)可以達到較佳的硬碟讀取效率或減少設備振動而增加穩定性。此外，該等減振結構109還改變了該等扇葉303之自由端與該扇框本體100之間的交互作用，而進一步降低基頻共振及噪音。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍。

Claims (20)

1. 一種具有減振結構之風扇框體，係包含：一扇框本體，具有一第一通口及一第二通口及一流道及一底部，所述第一、二通口分設於該扇框本體之上、下兩端，所述流道設於該第一、二通口之間並與該第一、二通口相連通，該底部設置於該第二通口處，該底部垂設一軸筒及複數靜葉，該等靜葉兩端分別連接該底部及該扇框本體，所述扇框本體之內壁設有複數減振結構，該等減振結構係從該扇框本體之內壁朝該軸筒方向環狀排列凸設，凸設有減振結構之該扇框本體之內壁截面厚度較未設有減振結構之該扇框本體之內壁截面厚度厚，該等減振結構係選擇呈一平行四邊形凸體結構、一矩形凸體結構、一圓形凸體結構或一橢圓形凸體結構其中任一，且該等減振結構不包含導流葉形凸體結構。
2. 如申請專利範圍第1項所述的具有減振結構之風扇框體，其中該扇框本體具有複數框架，該等框架軸向疊合形成該扇框本體及該等減振結構。
3. 如申請專利範圍第2項所述的具有減振結構之風扇框體，其中該等框架具有一第一框架及一第二框架，該第一通口形成於該第一框架之上側，一第三通口形成於該第一框架之下側，該第二通口形成於該第二框架之下側，一第四通口形成於該第二框架之上側，該第一框架及該第二框架材質不同。
4. 如申請專利範圍第3項所述的具有減振結構之風扇框體，其中該等減振結構具有一第一部份及一第二部份，該第一部份形成於該第一框架，該第二部份形成於該第二框架並對應該第一部份，該第一、二框架軸向疊合形成該扇框本體，該第三通口對應該第四通口，並該第一部份及該第二部份對應形成該減振結構。
5. 如申請專利範圍第3項所述的具有減振結構之風扇框體，其中該等框架更具有一第三框架，一第五通口形成於該第三框架之上側，一第六通口形成於該第三框架之下側，該第一框架及該第二框架及該第三框架材質不同。
6. 如申請專利範圍第5項所述的具有減振結構之風扇框體，其中該等減振結構具有一第一部份、一第二部份及一第三部份，該第一部份形成於該第一框架，該第二部份形成於該第二框架，該第三部份形成於該第三框架，並該第三部份的上部對應該第一部份，該第三部份的下部對應該第二部份，該第一、二、三框架軸向疊合形成該扇框本體，該第三通口對應該第五通口，該第四通口對應該第六通口，並該第一部份、該第二部份及該第三部份對應形成該減振結構。
7. 如申請專利範圍第1項所述的具有減振結構之風扇框體，其中該等減振結構係呈幾何形狀並分別界定有一減振結構虛擬軸線，每一減振結構之減振結構虛擬軸線係為相互平行或不平行，該扇框本體界定有一扇框本體虛擬軸線，並該扇框本體虛擬軸線與每一減振結構虛擬軸線之間界定有一夾角。
8. 如申請專利範圍第1項所述的具有減振結構之風扇框體，其中每一減振結構係等距環狀排列或不等距環狀排列。
9. 一種具有如請求項第1~8項任一項所述之具有減振結構之風扇框體的風扇，係包含：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，該定子組套設於該軸筒外部；一轉子組，具有一心軸及一輪轂及一永磁鐵，該心軸與該輪轂相互垂直組設，該輪轂外環設有複數扇葉，該永磁鐵設置於該輪轂之內周面；及一軸承，設置於該軸筒內部，該心軸可旋轉地樞設於該軸承。
10. 如申請專利範圍第9項所述的風扇，該等扇葉之翼形軸向延伸方向係與該等減振結構之軸向延伸方向相反。
11. 一種具有減振結構之風扇框體，係包含：一扇框本體，具有一第一通口及一第二通口及一流道及一底部，所述第一、二通口分設於該扇框本體之上、下兩端，所述流道設於該第一、二通口之間並與該第一、二通口相連通，該底部設置於該第二通口處，該底部垂設一軸筒及複數靜葉，該等靜葉兩端分別連接該底部及該扇框本體，所述扇框本體之內壁設有複數減振結構，該等減振結構係從該扇框本體之內壁朝遠離該軸筒方向環狀排列凹設，凹設有減振結構之該扇框本體之內壁截面厚度較未設有減振結構之該扇框本體之內壁截面厚度薄，該等減振結構係選擇呈一平行四邊形凹槽結構、一矩形凹槽結構、一圓形凹槽結構或一橢圓形凹槽結構其中任一，且該等減振結構不包含導流葉形凹槽結構。
12. 如申請專利範圍第11項所述的具有減振結構之風扇框體，其中該扇框本體具有複數框架，該等框架軸向疊合形成該扇框本體及該等減振結構。
13. 如申請專利範圍第12項所述的具有減振結構之風扇框體，其中該等框架具有一第一框架及一第二框架，該第一通口形成於該第一框架之上側，一第三通口形成於該第一框架之下側，該第二通口形成於該第二框架之下側，一第四通口形成於該第二框架之上側，該第一框架及該第二框架材質不同。
14. 如申請專利範圍第13項所述的具有減振結構之風扇框體，其中該等減振結構具有一第一部份及一第二部份，該第一部份形成於該第一框架，該第二部份形成於該第二框架並對應該第一部份，該第一、二框架軸向疊合形成該扇框本體，該第三通口對應該第四通口，並該第一部份及該第二部份對應形成該減振結構。
15. 如申請專利範圍第13項所述的具有減振結構之風扇框體，其中該等框架更具有一第三框架，一第五通口形成於該第三框架之上側，一第六通口形成於該第三框架之下側，該第一框架及該第二框架及該第三框架材質不同。
16. 如申請專利範圍第15項所述的具有減振結構之風扇框體，其中該等減振結構具有一第一部份、一第二部份及一第三部份，該第一部份形成於該第一框架，該第二部份形成於該第二框架，該第三部份形成於該第三框架，並該第三部份的上部對應該第一部份，該第三部份的下部對應該第二部份，該第一、二、三框架軸向疊合形成該扇框本體，該第三通口對應該第五通口，該第四通口對應該第六通口，並該第一部份、該第二部份及該第三部份對應形成該減振結構。
17. 如申請專利範圍第11項所述的具有減振結構之風扇框體，其中該等減振結構係呈幾何形狀並分別界定有一減振結構虛擬軸線，每一減振結構之減振結構虛擬軸線係為相互平行或不平行，該扇框本體界定有一扇框本體虛擬軸線，並該扇框本體虛擬軸線與每一減振結構虛擬軸線之間界定有一夾角。
18. 如申請專利範圍第11項所述的具有減振結構之風扇框體，其中每一減振結構係等距環狀排列或不等距環狀排列。
19. 一種具有如請求項第11~18項任一項所述之具有減振結構之風扇框體的風扇，係包含：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，該定子組套設於該軸筒外部；一轉子組，具有一心軸及一輪轂及一永磁鐵，該心軸與該輪轂相互垂直組設，該輪轂外環設有複數扇葉，該永磁鐵設置於該輪轂之內周面；及一軸承，設置於該軸筒內部，該心軸可旋轉地樞設於該軸承。
20. 如申請專利範圍第19項所述的風扇，該等扇葉之翼形軸向延伸方向係與該等減振結構之軸向延伸方向相反。