TWI720405B - 離心風扇及其葉輪 - Google Patents

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Abstract

一種離心風扇，包含一殼體、一輪轂與複數個扇葉組。其中，殼體具有一出風口與至少一入風口。輪轂係可轉動地設置於殼體內部。複數個扇葉組係間隔地排列於輪轂周圍，並且，各個扇葉組包括至少三種不同外形的扇葉。

Description

離心風扇及其葉輪
本發明係關於一種風扇，尤其是關於一種離心風扇及其葉輪。
離心風扇是目前常用於電子系統之散熱裝置。
隨著電子系統之輕薄化，受限於電子系統之內部空間，離心風扇之上下蓋所能保有之入風通道的寬度變得更為狹窄。系統內部的氣流要經過此狹窄之入風通道才能進入位於離心風扇上下蓋之入風口，再流入風扇內部。入風通道寬度狹窄會導致入風口之氣流流速增加。此高速氣流會對扇葉產生衝擊，進而產生噪音。
就傳統之離心風扇而言，由於風扇轉速固定且各個扇葉之間距相等，此氣流衝擊噪音會形成一個特定頻率的音頻噪音，通當稱為扇葉頻率的噪音(Blade pass tone)，而對使用者造成干擾。
本發明提供一種離心風扇。此離心風扇包 含一殼體、一輪轂與複數個扇葉組。其中，殼體具有一出風口與至少一入風口。輪轂係可轉動地設置於殼體內部。複數個扇葉組係間隔地排列於輪轂周圍，各個扇葉組包括至少三種不同外形的扇葉，並且，這些扇葉外形上的變化係對應於前述至少一入風口之一入風範圍。
本發明亦提供一種葉輪。此葉輪包含一輪轂與複數個扇葉組。複數個扇葉組係間隔地排列於輪轂周圍，各個扇葉組包括至少三種不同外形的扇葉，並且，這些扇葉外形上的變化係對應於一入風範圍。
本發明之離心風扇具有複數個扇葉組間隔地排列於輪轂周圍，且各個扇葉組包括至少三種不同外形的扇葉，可以有效避免氣流衝擊噪音疊加形成一個特定頻率的音頻噪音。
本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。
10:離心風扇
20:殼體
22:側壁
24:上蓋
26:下蓋
23,25:入風口
21:出風口
252:透氣孔
30,100,200,300,400:葉輪
32,120,220,320,420:輪轂
34,140,240,340a,340b,440:扇葉組
50,A1,A2,A3,A4,B1,B2,B3,B4,C1,C2,C3,C4:扇葉
50a:上緣
50b:下緣
52:缺口
H0:水平變數
V0:垂直變數
R:入風範圍
第一圖係本發明之離心風扇一實施例之立體示意圖。
第一A圖係本發明之離心風扇一實施例之爆炸示意圖。
第二圖係本發明之離心風扇一實施例之剖面示意圖。
第三圖係本發明之扇葉之一實施例之側視圖。
第四圖係本發明之葉輪之第一實施例之立體示意圖。
第五A與五B圖係本發明之葉輪之第二實施例之立體與俯視示意圖。
第六A與六B圖係本發明之葉輪之第三實施例之立體與俯視示意圖。
第七圖係本發明之葉輪之第四實施例之立體示意圖。
下面將結合示意圖對本發明的具體實施方式進行更詳細的描述。根據下列描述和申請專利範圍，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，圖式均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
第一圖係本發明之離心風扇10一實施例之立體示意圖。第一A圖係本發明之離心風扇10一實施例之爆炸示意圖。第二圖係本發明之離心風扇10一實施例之剖面示意圖。此離心風扇10係適用於電子系統之散熱。在一實施例中，此離心風扇10可裝設於筆記型電腦、電腦主機等電子產品內部以提供散熱效果。
如圖中所示，此離心風扇10包含一殼體20與一葉輪30。殼體20具有一出風口21與二個入風口23,25。出風口21係位於殼體20之側壁22，二個入風口23,25係分別位於殼體20之上蓋24與下蓋26。此二個入風口23,25係採取不同之設計。位於上蓋24之入風口23係呈現一圓形開口，其半徑略小於葉輪30半徑，位於下蓋26之入風口25則是由多個透氣孔252構成。
不過，本發明並不限於此。在一實施例中，依據實際設計需求，亦可在離心風扇之殼體20的上 蓋24或是下蓋26形成入風口23,25，且入風口23,25之設計亦不限於圖中所示之設計方案。其他可提供足夠之氣流均勻進入殼體內部之設計方案，亦可適用於本案發明。
葉輪30具有一輪轂32與二個扇葉組34(圖中僅標示其中之一)，各個扇葉組34是由四個不同外形之扇葉所構成。其中，輪轂32係可轉動地設置於殼體20內部。此二個扇葉組34係間隔地排列於輪轂32周圍。本實施例所設定之扇葉組34數量與扇葉組34內之扇葉數量與配置係為明確說明本發明之特徵，而非限定本發明之範疇。就一實施例而言，複數個扇葉組且各個扇葉組包括至少三種不同外形的扇葉之，即可改善音頻噪音。
關於扇葉之設計，尤其是如何產生不同外形的扇葉，以及扇葉組之排列方式，在後續關於扇葉與葉輪之各個實施例會有更詳細的說明。
第三圖係本發明之扇葉50一實施例之側視圖。如圖中所示，本發明係透過在扇葉50上形成缺口52，以產生不同外形之扇葉50。請同時參照第二圖，由於此缺口52可改善來自入風口23,25之高速氣流對於葉片之衝擊所產生之噪音，因此在一實施例中，缺口52係對應於離心風扇之入風範圍R。此入風範圍R是由入風口23,25之位置與外形定義出來，入風範圍R可能大於入風口23,25之直徑。舉例來說，可將對應於扇葉50直徑90%的圓形區域設定為入風範圍R。缺口52之外形與尺寸則是在此範圍R內進行變化，以產生不同外形之扇葉50。
如圖中所示，在本實施例中，扇葉50係透 過調整兩個變數，即一水平變數H0(即缺口之水平退縮距離)與一垂直變數V0(即缺口之垂直退縮距離)，以產生外形與尺寸不一之缺口52。舉例來說，在一實施例中，此缺口52之垂直變數V0係維持固定，例如維持在最大值，調整其水平變數H0，以產生不同外形之扇葉50。在一實施例中，此缺口52之水平變數H0係維持固定，例如維持在最大值，調整其垂直變數V0，以產生不同外形之扇葉50。在另一實施例中，此缺口52之水平變數H0與垂直變數V0則是一併進行調整，以產生不同外形之扇葉50。
本發明亦不限於圖中所示之缺口。本發明亦可透過在扇葉50上形成其他形式之缺口，如V型、U型等，並利用其他變數，例如缺口寬度、缺口內凹深度等，調整出不同外形之扇葉50。
其次，如圖中所示，在一實施例中，此缺口52係位於扇葉50之上緣50a，即朝向離心風扇上蓋之入風口。不過亦不限於此。此缺口52亦可位於扇葉50之下緣50b，即朝向離心風扇下蓋之入風口。又，依據實際需求，此扇葉50亦可在其上緣50a與下緣50b均形成缺口52。
第四圖係本發明之葉輪100之第一實施例之立體示意圖。在本實施例中，葉輪100具有二個相同的扇葉組140，間隔地排列於輪轂120周圍。各個扇葉組140是由四個不同外形之扇葉A1,A2 A3,A4構成。這些扇葉A1,A2,A3,A4的水平變數H0維持固定，垂直變數V0各有不同，以形成外形不一之缺口。
如圖中所示，此葉輪100係以扇葉A1,A2,A3,A4,A1,A2,A3,A4之順序排列於輪轂120周圍，也就是說，這些扇葉A1,A2,A3,A4,A1,A2,A3,A4是週期性地排列於輪轂120周圍。又，在一實施例中，這些扇葉A1,A2,A3,A4,A1,A2,A3,A4係等距地排列於輪轂120周圍，以確保葉輪100之平衡。
第五A與五B圖係本發明之葉輪200之第二實施例之立體與俯視示意圖。在本實施例中，葉輪200具有二個相同的扇葉組240，間隔地排列於輪轂220周圍，且各個扇葉組240是由四個不同外形之扇葉B1,B2,B3,B4構成。不過，不同於第四圖之實施例，在本實施例中，這些扇葉B1,B2,B3,B4之垂直變數V0維持固定，水平變數H0各有不同，以形成外形不一之缺口。如圖中所示，此葉輪200係以扇葉B1,B2,B3,B4,B1,B2,B3,B4之順序排列於輪轂220周圍。
第六A與六B圖係本發明之葉輪300之第三實施例之立體與俯視示意圖。不同於前述第四圖、以及第五A與五B圖之實施例，本實施例之葉輪300具有二個不同的扇葉組340a,340b間隔地排列於輪轂320周圍。此二個扇葉組340a,340b具有相同扇葉數量但不同的扇葉外形。
如圖中所示，此二個扇葉組340a,340b均由四個不同外形之扇葉所構成。其中一個扇葉組340a之各個扇葉A1,A2,A3,A4之水平變數H0維持固定，垂直變數V0各有不同，以形成不同外形的扇葉之缺口，即採 用第四圖之實施例之扇葉組140。另一個扇葉組340b之垂直變數V0維持固定，水平變數H0各有不同，以形成不同外形的扇葉之缺口，即採用第五A與五B圖之實施例之扇葉組240。如圖中所示，此葉輪300係以扇葉A1,A2,A3,A4,B1,B2,B3,B4之順序排列於輪轂320周圍。
在一實施例中，為確保葉輪300之平衡。這些扇葉A1,A2,A3,A4,B1,B2,B3,B4係等距地排列於輪轂320周圍，且此二個扇葉組340a,340b之對應扇葉，例如扇葉A1與B1，係具有相近之葉片重量。
第七圖係本發明之葉輪400之第四實施例之立體示意圖。相較於前述第四至六圖之實施例係透過在扇葉上緣形成缺口以產生不同外形之扇葉A1,A2,A3,A4,B1,B2,B3,B4，本實施例則是在扇葉C1,C2,C3,C4之上緣與下緣都利用缺口進行扇葉外形之調整，以產生不同外形之扇葉C1,C2,C3,C4。另外，類似於前述第四圖至第五B圖之實施例，本實施例之葉輪400亦具有二個相同之扇葉組440間隔地排列於輪轂420周圍。
前述第四至第七圖之實施例之葉輪100,200,300,400係具有二個扇葉組140,240,340a,340b,440間隔地排列於輪轂120,220,320,420周圍，且各個扇葉組140,240,340a,340b,440係由四個不同外形之扇葉A1,A2,A3,A4,B1,B2,B3,B4,C1,C2,C3,C4構成。不過並不限於此。在滿足一限定條件下，即複數個扇葉組且各個扇葉組包括至少三種不同外形的扇葉之配置方式，葉輪上之扇葉組的數量以及扇葉組內之扇葉數量均 可依據實際需求進行調整。
傳統之離心風扇在運轉上容易產生扇葉頻率噪音，而對使用者產生干擾。相較之下，本發明之離心風扇具有複數個扇葉組間隔地排列於輪轂周圍，且各個扇葉組包括至少三種不同外形的扇葉，可以有效避免氣流衝擊噪音疊加形成一個特定頻率的音頻噪音。
上述僅為本發明較佳之實施例而已，並不對本發明進行任何限制。任何所屬技術領域的技術人員，在不脫離本發明的技術手段的範圍內，對本發明揭露的技術手段和技術內容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本發明的技術手段的內容，仍屬於本發明的保護範圍之內。
100:葉輪
120:輪轂
140:扇葉組
A1,A2,A3,A4:扇葉

Claims (8)

  1. 一種離心風扇，包含：一殼體，具有一出風口與至少一入風口；一輪轂，可轉動地設置於該殼體內部；以及複數扇葉組，週期性間隔地排列於該輪轂周圍，且每一該扇葉組包括至少三種不同外形的扇葉，該些扇葉外形上變化的位置係對應於該至少一入風口之一入風範圍，其中，該些扇葉分別具有一缺口，每一該缺口分別透過一水平變數和一垂直變數調整而成，進而產生該些不同外形的扇葉。
  2. 如申請專利範圍第1項之離心風扇，其中，該些扇葉組係對稱地排列於該輪轂周圍。
  3. 如申請專利範圍第1項之離心風扇，其中，該缺口係位於該扇葉之一上緣或是一下緣。
  4. 如申請專利範圍第1項之離心風扇，其中，該些扇葉係等距地排列於該輪轂周圍。
  5. 一種葉輪，包含：一輪轂；以及複數扇葉組，週期性間隔地排列於該輪轂周圍；其中，各該扇葉組包括至少三種不同外形的扇葉，且該些扇葉外形上的變化係對應於一入風範圍，其中，該 些扇葉分別具有一缺口，每一該缺口分別透過一水平變數和一垂直變數調整而成，進而產生該些不同外形的扇葉。
  6. 如申請專利範圍第5項之葉輪，其中，該些扇葉組係對稱地排列於該輪轂周圍。
  7. 如申請專利範圍第5項之葉輪，其中，該缺口係位於該扇葉之一上緣或是一下緣。
  8. 如申請專利範圍第5項之葉輪，其中，該些扇葉係等距地排列於該輪轂周圍。
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