TWI764791B

TWI764791B - 組合式扇葉裝置

Info

Publication number: TWI764791B
Application number: TW110127346A
Authority: TW
Inventors: 王昌嵩; 方美智
Original assignee: 元山科技工業股份有限公司
Priority date: 2021-07-26
Filing date: 2021-07-26
Publication date: 2022-05-11
Also published as: TW202305249A; EP4083440A1; US11549519B1; EP4083440B1; US20230023626A1

Abstract

一種組合式扇葉裝置，包含一上輪轂、一下輪轂、複數由該上輪轂沿徑向朝外延伸的主扇葉，及複數由該下輪轂沿徑向朝外延伸的延伸扇葉。每一主扇葉包括一主片體、複數凸設於該主片體上的第一凸體，及至少一由該主片體底面向上凹陷的組合槽。每一延伸扇葉包括一延伸片體、複數設置於該等延伸片體上且分別對接該等第一凸體的第二凸體，及至少一由該延伸片體向上凸伸且插設於相對應組合槽中的組合塊。透過該等主扇葉及該等延伸扇葉相互結合，可避免兩者在運轉過程中分離，且透過該等第一、第二凸體可減少氣流擾流而進一步抑制噪音。

Description

組合式扇葉裝置

本發明是有關於一種扇葉裝置，特別是指一種組合式扇葉裝置。

參閱圖1，扇葉裝置一般由中央的輪轂11及由該輪轂11向外放射伸展的葉片12組成，常見的扇葉裝置多為一體成型式設計，以降低成本及製造難度。隨著各式電子產品或機械在功能上的演進，對於扇葉裝置的散熱效率之需求也不斷上升，而改善散熱的最直接方式就是增加葉片12的數量，以增加該等葉片12所能帶動的風量。以往的扇葉裝置常以如圖1所示的方式配置葉片12，也就是將葉片12圍繞著輪轂11環狀間隔設置，但在葉片12的大小相同的情況下，這種傳統配置方式只能透過增大輪轂11的外徑來增加葉片12數量，不利於扇葉裝置的微型化。

有鑑於上述之情形，目前出現透過傾斜葉片並靠近彼此來提升葉片設置密度的配置方式，也就是每一片葉片會有部分伸置於相鄰葉片的上方或下方，使任兩相鄰葉片在軸向上的投影範圍會有部分重合。雖然這種配置方式可大幅提升葉片的數量及設置密度，但在製造時會產生不易拔模之問題，因此不再適合採取一體成型式的設計。參閱圖2，目前常見的設計是如圖2所示分成上下兩部分的組合式設計，該種扇葉裝置包含一上輪轂13、一組合於該上輪轂13下方的下輪轂14、複數由該上輪轂13呈放射狀地向外延伸的上葉片15，及複數由該下輪轂14呈放射狀地向外延伸且分別靠齊該等上葉片15的下葉片16。該上輪轂13設有一向下凸伸的卡榫131，該下輪轂14則設有一開口向下並分別供該等卡榫131伸入卡制的卡制槽141。

前述的設計雖然能解決製造不易之問題，但該上輪轂13及該下輪轂14間僅仰賴單一卡榫131定位，結合強度不佳，縱使增加卡榫數量，該等上葉片15及該等下葉片16之間仍無接合，如此容易在轉動中偏位分離，造成流場紊亂及噪音的產生。此外，較大的風量也容易產生較多的氣流擾流，這些擾流會在流動過程中撞擊扇框而產生噪音，因此尚有改善之空間。

因此，本發明之目的，即在提供一種避免葉片分離且能抑噪的組合式扇葉裝置。

於是，本發明組合式扇葉裝置，包含一上輪轂、一位於該上輪轂下方的下輪轂、複數由該上輪轂的外周面沿徑向朝外延伸的主扇葉，及複數由該下輪轂的外周面沿徑向朝外延伸，並分別靠接該等主扇葉的延伸扇葉。

每一主扇葉包括一沿軸向傾斜設置的主片體、複數凸設於該主片體上的第一凸體，及至少一由該主片體底面向上凹陷的組合槽。每一延伸扇葉包括一沿軸向傾斜設置的延伸片體、複數設置於該延伸片體上且分別對接該等第一凸體的第二凸體，及至少一由該延伸片體向上凸伸且插設於相對應主扇葉之至少一組合槽中的組合塊。該延伸片體的上表面接續相對應主片體的上表面。

本發明之功效在於：該組合式扇葉裝置主要是透過該等組合槽及該等組合塊的配合，使該等主扇葉及該等延伸扇葉相互結合，如此便可確保運轉的過程中該等主扇葉及該等延伸扇葉相互接合而不分離。此外，當該組合式扇葉裝置運轉時，透過該等第一凸體及該等第二凸體相配合後形成的凸塊可減少氣流擾流，從而進一步地抑制噪音的產生。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖3、圖4，及圖5，本發明組合式扇葉裝置2之一第一實施例，包含一上輪轂3、一位於該上輪轂3下方的下輪轂4、複數由該上輪轂3之外周面沿徑向r朝外延伸的主扇葉5，及複數由該下輪轂4之外周面沿徑向r朝外延伸且分別靠接該等主扇葉5的延伸扇葉6。

參閱圖5、圖6，及圖7，其中圖6為該上輪轂3及該等主扇葉5上下相反之態樣，該上輪轂3包括一頂壁31(圖6中未示出)、一由該頂壁31底面向下延伸的內環壁32、一圍繞該內環壁32且與該內環壁32相間隔設置的外環壁33，及複數環狀間隔設置且沿徑向r連接該內環壁32與該外環壁33的強化肋條34。該外環壁33由底面向上凹陷形成一沿徑向r延伸且呈貫通狀的缺槽331(見圖4)。該下輪轂4包括一貼靠於該內環壁32下方的內框壁41、一圍繞該內框壁41且貼靠於該外環壁33下方的外框壁42、複數環狀間隔設置且沿徑向r連接該內框壁41及該外框壁42的補強肋條43、複數由該外框壁42內側面向上伸置於該外環壁33與該內環壁32之間的定位榫44，及一由該外框壁42頂面向上凸伸至該缺槽331內的限位塊45(見圖4)。該等補強肋條43分別貼靠於該等強化肋條34的下方。該等定位榫44卡制於該外環壁33內側面，從而限制該上輪轂3無法相對於該下輪轂4沿徑向r移動。該限位塊45卡制於該缺槽331中，使該上輪轂3無法相對於該下輪轂4沿周向d旋轉。需要特別說明的是，雖然在本第一實施例中，該等定位榫44及該限位塊45是設置於該外框壁42上，該缺槽331形成於該外環壁33，但也可以反向配置，不以上述配置方式為限。

參閱圖4、圖6，及圖7，每一主扇葉5包括一沿軸向z傾斜設置的主片體51、二凸設於該主片體51上的第一凸體52、二由該主片體51底面向上凹陷(圖6因為是上下顛倒呈現，因此為向下)且沿徑向r間隔排列的組合槽53，及一由該主片體51上表面向上凸伸(圖6因為是上下顛倒呈現，因此為向下)且沿周向d延伸的側摺邊54。每一延伸扇葉6包括一沿軸向z傾斜設置的延伸片體61、二設置於該延伸片體61上且分別對接該等第一凸體52的第二凸體62、二由該延伸片體61向上凸伸且分別插設於該等組合槽53中的組合塊63，及一由該延伸片體61上表面向上凸伸且沿周向d延伸，並接續相對應主扇葉5之側摺邊54的延伸摺邊64。透過使該等主片體51及該等延伸片體61沿軸向z傾斜設置，使每一主扇葉5沿軸向z的投影範圍，與相鄰延伸扇葉6沿軸向z的投影範圍部分重疊，從而增加所能設置的主扇葉5及延伸扇葉6之數量，提升設置密度。透過該等組合塊63與該等組合槽53緊配合或過盈配合，使該等主片體51分別與該等延伸片體61相結合，並使每一主片體51與相對應延伸片體61的上表面相接續而呈完整且連續的曲面。需要特別說明的是，該等組合塊63也可以由該等主片體51向下凸伸，如此一來該等組合槽53便是形成於該等延伸片體61上，該等第一凸體52及第二凸體62也可反向設置，不以上述的配置方式為限。

參閱圖6、圖7，及圖8，本第一實施例可裝設於一扇葉裝置用的外框架A內，透過該等主扇葉5分別與該等延伸扇葉6組合之設計，讓每一主扇葉5與相對應的延伸扇葉6之間能緊密地結合，避免在運轉過程中因偏移而分離，也能防止流場紊亂及降低噪音，並提升結合強度。該等定位榫44及該限位塊45僅是用來防止該上輪轂3與該下輪轂4偏位，因此在軸向z上的長度不需太長，只要達成限位及定位的效果即可，這也可以讓該上輪轂3及該下輪轂4採厚度較薄之設計。最後，由該等第一凸體52與該等第二凸體62對接而成的凸塊，可以減少運轉時產生的氣流擾流，進而降低擾流所產生的噪音，達到進一步抑止噪音之功效。

需要特別說明的是，在本第一實施例中，每一第一凸體52與相對應的第二凸體62僅是相互貼觸，但當然這兩者間也可以採卡榫式設計，從而進一步增加每一主扇葉5與相對應延伸扇葉6之間的結合強度。

參閱圖9及圖10，為本發明組合式扇葉裝置2之第二實施例，本第二實施例大致上是與該第一實施例相同，不同之處在於：該第二實施例還包含一圍繞並連接該等主扇葉5的第一外框環71、一圍繞並連接該等延伸扇葉6且位於該第一外框環71下方的第二外框環72，及複數由該第二外框環72向上延伸且夾設該第一外框環71的夾扣73。且本第二實施例不需要設有該等側摺邊54及該等延伸摺邊64(見圖4)。透過該等夾扣73，可使該第一外框環71固定於該第二外框環72上，該等夾扣73可視需求而採夾制方式固定，也可以僅有限位功能。本第二實施例可應用於如圖9所示的特殊外框架B ，提升泛用性。

綜上所述，本發明能增加該等主扇葉5與該等延伸扇葉6間的結合強度，避免因運轉時偏位而分離，使該組合式扇葉裝置2在運轉時有較佳的穩定性，同時透過該等第一凸體52及該等第二凸體62對接而成的凸塊可進一步抑制噪音，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2:組合式扇葉裝置 3:上輪轂 31:頂壁 32:內環壁 33:外環壁 331:缺槽 34:強化肋條 4:下輪轂 41:內框壁 42:外框壁 43:補強肋條 44:定位榫 45:限位塊 5:主扇葉 51:主片體 52:第一凸體 53:組合槽 54:側摺邊 6:延伸扇葉 61:延伸片體 62:第二凸體 63:組合塊 64:延伸摺邊 71:第一外框環 72:第二外框環 73:夾扣 A:外框架 B:外框架 r:徑向 z:軸向 d:周向

本發明之其它的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體圖，說明一習知的扇葉裝置；圖2是一立體分解圖，說明一習知的組合式扇葉裝置；圖3是一俯視圖，說明本發明組合式扇葉裝置之一第一實施例；圖4是一立體圖，輔助說明圖3的立體態樣；圖5是一側面剖視圖，輔助說明圖3的側面剖視態樣；圖6是一不完整的立體圖，以與其它視圖上下顛倒之方式顯示該第一實施例中之一上輪轂及複數主扇葉；圖7是一不完整的立體圖，說明該第一實施例中之一下輪轂及複數延伸扇葉；圖8是一立體圖，說明該第一實施例應用於一外框架之態樣；圖9是一立體圖，說明本發明組合式扇葉裝置之一第二實施例應用於一外框架之態樣；及圖10是一不完整的立體圖，說明該第二實施例之一第二外框環及複數夾扣。

2:組合式扇葉裝置

3:上輪轂

31:頂壁

33:外環壁

331:缺槽

4:下輪轂

42:外框壁

45:限位塊

5:主扇葉

52:第一凸體

54:側摺邊

6:延伸扇葉

62:第二凸體

64:延伸摺邊

r:徑向

z:軸向

d:周向

Claims

一種組合式扇葉裝置，包含：一上輪轂；一下輪轂，位於該上輪轂下方；複數主扇葉，由該上輪轂的外周面沿徑向朝外延伸，每一主扇葉包括一沿軸向傾斜設置的主片體、複數凸設於該主片體上的第一凸體，及至少一由該主片體底面向上凹陷的組合槽；及複數延伸扇葉，由該下輪轂的外周面沿徑向朝外延伸，並分別靠接該等主扇葉，每一延伸扇葉包括一沿軸向傾斜設置的延伸片體、複數設置於該延伸片體上且分別對接該等第一凸體的第二凸體，及至少一由該延伸片體向上凸伸且插設於相對應主扇葉之至少一組合槽中的組合塊，該延伸片體的上表面接續相對應主片體的上表面。
如請求項1所述的組合式扇葉裝置，其中，該上輪轂包括一頂壁、一由該頂壁底面向下延伸的內環壁，及一圍繞該內環壁且與該內環壁相間隔設置的外環壁，該下輪轂包括一貼靠於該內環壁下方的內框壁、一圍繞該內框壁且位於該外環壁下方的外框壁，及複數環狀間隔設置且沿徑向連接該內框壁與該外框壁的補強肋條。
如請求項2所述的組合式扇葉裝置，其中，該下輪轂還包括複數由該外框壁內側面向上伸置於該外環壁與該內環壁之間，並卡制於該上輪轂之外環壁內側面的定位榫。
如請求項2所述的組合式扇葉裝置，其中，該上輪轂的外環壁由底面向上凹陷形成至少一沿徑向延伸的缺槽，該下輪轂還包括至少一由該外框壁向上凸伸至該至少一缺槽內的限位塊。
如請求項2所述的組合式扇葉裝置，其中，該上輪轂還包括複數環狀間隔設置且沿徑向連接該內環壁與該外環壁的強化肋條。
如請求項1所述的組合式扇葉裝置，其中，每一主扇葉還包括一由該主片體上表面向上凸伸且沿周向延伸的側摺邊，每一延伸扇葉還包括一由該延伸片體上表面向上凸伸且沿周向延伸，並接續相對應主扇葉之側摺邊的延伸摺邊。
如請求項1所述的組合式扇葉裝置，還包含一圍繞並連接該等主扇葉的第一外框環，及一圍繞並連接該等延伸扇葉且位於該第一外框環下方的第二外框環。
如請求項7所述的組合式扇葉裝置，還包含複數由該第二外框環向上延伸且夾設該第一外框環的夾扣。
如請求項1所述的組合式扇葉裝置，其中，每一主扇葉沿軸向的投影範圍，與相鄰延伸扇葉沿軸向的投影範圍部分重疊。