TWI795260B - 具有降風阻結構的風扇網罩 - Google Patents

Abstract

本發明為一種具有降風阻結構的風扇網罩，包含：一扇葉；一風扇後網，具有複數個後網支桿；一風扇前網，具有複數個前網支桿；風扇後網及風扇前網相互組配合以共同形成一容置空間，扇葉裝設於容置空間內，風扇後網延伸至風扇前網的方向為一風徑方向，後網支桿及前網支桿沿著風徑方向的剖面具有一後網尖部以及一後網圓部，前網支桿分別具有一前網尖部以及一前網圓部，後網支桿的後網尖部朝向風扇前網，前網支桿的前網尖部朝向風扇後網。透過設置前網支桿的前網尖部朝向扇葉以直面氣流，最大幅度減少氣流與前網支桿直接接觸的面積，更因為讓前網支桿的前網圓部位置形成低氣壓區，使容置空間內的氣流能夠更容易導引至風扇前網外部，達成提升出風效率以及降低噪音的效果。

Description

具有降風阻結構的風扇網罩

本發明係關於風扇的技術領域，特別係指一種具有降風阻結構的風扇網罩。

一般家中常用的風扇皆有設置前後二片網罩，網罩上具有複數桿體，其功能為將風扇的扇葉包覆於其中，防止使用者不小心將手指伸入風扇內碰觸到旋轉中的扇葉而受傷，風扇的網罩由複數桿體以網罩中心呈放射狀規則且間隔環繞排列製成，為因應風扇安全法規，網罩相鄰二支桿體的間距不得超過10mm，桿體靠近於網罩中心的位置，二根桿體的間距較小，整體較為密集，並且呈放射狀形式逐漸遠離網罩中心，而越遠離網罩90中心的相鄰二桿體的間距越大，但二桿體的間距保持小於10mm以符合風扇安全法規的規定。

然而，因為二桿體間距皆小於10mm，因此當扇葉所吹出的風欲通過時，密集的各桿體會形成較大的阻抗面積而造成風阻，不僅使得風扇的風力減弱而影響風扇整體的運作效能，更因為風阻造成二個風扇網罩之間的氣流絮亂，導致電風扇產生噪音；有鑑於次，確有必要提供一技術手段以解決前述的問題及缺點。

本發明之目的在於，解決風扇網罩造成風阻所衍生之風力減弱以及風扇噪音的問題。

為達成前述目的，本發明為一種具有降風阻結構的風扇網罩，適用於一扇葉，該扇葉供以裝設於該具有降風阻結構的風扇網罩內，且該扇葉中央具有供以連接馬達轉子之一軸心，而該具有降風阻結構的風扇網罩，包含：

一風扇後網，具有複數個後網支桿，以及由各該後網支桿組成之一後網入風面及一後網吸風環；

一風扇前網，具有複數個前網支桿，以及由各該前網支桿組成之一前網入風面，該前網入風面的周緣連接該後網吸風環的周緣，使該風扇後網及該風扇前網共同形成一容置空間；

該扇葉裝設於該容置空間內，且該風扇後網延伸至該風扇前網的方向為一風徑方向，該風徑方向與該軸心平行，各該後網支桿沿著該風徑方向的剖面分別具有一後網尖部以及一後網圓部，該後網尖部與該後網圓部之間為一後網連接部，該後網連接部與該後網尖部相連接處的截面寬度為第一寬度W，該後網連接部與該後網圓部相連接處的截面寬度則為第二寬度W’，該第一寬度W小於該第二寬度W’，且該後網圓部具有連接該後網尖部的二後網側面，各該後網支桿的該後網尖部朝向該風扇前網，各該前網支桿沿著該風徑方向的剖面分別具有一前網尖部以及一前網圓部，該前網尖部具有連接該前網圓部之周緣的二前網側面，各該前網支桿的該前網尖部朝向該風扇後網。

在一較佳實施例中，各該後網支桿分別具有沿著該風徑方向剖面為圓形的該後網圓部，以及連接該後網圓部並呈錐形的該後網尖部，該二後網側面自連接該後網圓部的位置逐漸內縮至接觸以形成一後網尖端，各該後網支桿的該後網尖端朝向該風扇前網。

在一較佳實施例中，各該前網支桿分別具有沿著該風徑方向剖面為圓形的該前網圓部，以及連接該前網圓部並概呈錐形的該前網尖部，該二前網側面自連接該前網圓部的位置逐漸內縮至接觸以形成一前網尖端，各該前網支桿的該前網尖端朝向該風扇後網。

在一較佳實施例中，各該前網支桿的該前網圓部具有連接該二前網側面的二前網側端點，其中一個該前網側端點連接至另一個該前網側端點為該前網圓部的直徑。

請參閱圖1至圖5，本發明為一種具有降風阻結構的風扇網罩，主要具有一扇葉10、一風扇後網20及一風扇前網30，該扇葉10供以裝設於該具有降風阻結構的風扇網罩內，且該扇葉10具有供以連接馬達轉子之一接孔12，以及該接孔12的一軸心121，其中：

該扇葉10係一般電風扇中所使用之扇葉10，該扇葉10的中央會與馬達的主軸連接，藉此讓扇葉10能夠被主軸帶動轉動，藉此讓扇葉10能夠推動空氣以產生氣流；在本實施例中，該扇葉10具有複數個葉片11，各該葉片11分別具有一吸力面111以及一壓力面112，該吸力面111係朝向該風扇後網20，該壓力面112係朝向該風扇前網30，該吸力面111能夠將空氣從該風扇後網20的外部吸入，並從該風扇前網30排出。

該風扇後網20具有複數個後網支桿21，以及由各該後網支桿21組成之一後網入風面22及一後網吸風環23；在本實施例中，各該後網支桿21從中央呈現放射狀地排列，該後網入風面22的周緣連接該後網吸風環23，該後網吸風環23環狀圍繞該後網入風面22的周緣，使該風扇後網20形成中間凹陷之型態。

該風扇前網30具有複數個前網支桿31，以及由各該前網支桿31組成之一前網入風面32，該前網入風面32的周緣連接該後網吸風環23的周緣，使該風扇後網20及該風扇前網30共同形成一容置空間A；在本實施例中，各該前網支桿31從中央呈現放射狀地排列。

該扇葉10裝設於該容置空間A內，且該風扇後網20延伸至該風扇前網30的方向為一風徑方向X，該風徑方向X與該軸心12平行，各該後網支桿21沿著該風徑方向X的剖面分別具有一後網尖部211以及一後網圓部212，且該後網圓部212具有連接該後網尖部211的二後網側面2111，各該後網支桿21的該後網尖部211朝向該風扇前網，各該前網支桿31沿著該風徑方向X的剖面分別具有一前網尖部311以及一前網圓部312，該前網尖部311具有連接該前網圓部312之周緣的二前網側面3111，各該前網支桿31的該前網尖部311朝向該風扇後網20。該後網尖部211與該後網圓部212之間為一後網連接部213，該後網連接部213與該後網尖部211相連接處的截面寬度為一第一寬度W，該後網連接部213與該後網圓部212相連接處的截面寬度則為一第二寬度W’，該第一寬度W小於該第二寬度W’。

請參閱圖4，由於各該後網支桿21沿著該風徑方向X的剖面分別具有沿著該風徑方向X剖面為圓形的該後網圓部212，以及連接該後網圓部212且剖面為圓形的該後網尖部211，該二後網側面2111自連接該後網圓部212的位置逐漸內縮至接觸以形成一後網尖端2112，各該後網支桿21的該後網尖端2112朝向該風扇前網30。

請參閱圖5，由於各該前網支桿31沿著該風徑方向X的剖面分別具有沿著該風徑方向X剖面為圓形的該前網圓部312，以及連接該前網圓部312且剖面為圓形的該前網尖部311，該二前網側面3111自連接該前網圓部312的位置逐漸內縮至接觸以形成一前網尖端3112，各該前網支桿31的該前網尖端3112朝向該風扇後網20。該前網尖部311與該前網圓部312之間為一前網連接部313，該前網連接部313與該前網尖部311相連接處的截面寬度為一第三寬度2W，該前網連接部313與該前網圓部312相連接處的截面寬度則為一第四寬度2W’，該第三寬度2W小於該第四寬度2W’。

請參閱圖4及圖5，各該前網支桿31的該前網圓部312具有連接該二前網側面3111的二前網側端點3121，其中一個該前網側端點3121連接至另一個該前網側端點3121為該前網圓部312的直徑。

以上為本發明於一較佳實施例中之結構組態及其連接關係，本發明之使用方式及其所能產生的效果如所述：

首先請參閱圖6，當該扇葉10轉動時，空氣被該扇葉10帶動而讓空氣穿過各該葉片11朝向該風扇前網30流動，又因為空氣朝向該風扇前網30流動，使該扇葉10的位置形成低氣壓L1，該風扇後網20位置的空氣之氣壓大於該扇葉10的位置，因此使空氣會持續從該風扇後網20朝向該風扇前網30流動。

在空氣流動的過程中，空氣首先會從外部接觸到該風扇後網20，且空氣會優先接觸到各該後網支桿21的該後網圓部212，並順著該後網圓部212的表面貼附於該後網尖部211的該後網側面2111，最後從該後網尖端2112離開該後網支桿21朝向該扇葉10流動。

值得一提的是，由於該後網支桿21的剖面呈現水滴狀，且空氣流動的方向是依序接觸該後網圓部212、該後網側面2111、該後網尖端2112離開，而該第一寬度W小於該第二寬度W’的剖面能夠讓經過空氣之風阻係數最小化，藉此讓大部分的空氣能夠以產生最小風阻係數的方式流入該容置空間A中，僅有微小部分的空氣會在各該後網支桿21的該後網尖端2112位置形成亂流，產生亂流係因為大部分的空氣順著該後網圓部212及該後網尖部211形成的路徑流動，當空氣脫離後網尖部211後沒有後續的導引流動路徑，便會在該後網尖部211的位置形成微小的低氣壓L1區。而前述的低氣壓L1區之寬窄，取決於該後網側面2111漸縮的程度，當後網側面2111漸縮但並未接觸形成該後網尖端2112時，則該後網尖部211的位置會根據二個該後網側面2111之間的距離形成對應大小的低氣壓L1區，當低氣壓L1區越大則造成之風阻係數越大，當低氣壓L1區越小則造成之風阻係數越小，因此，在本實施例中以水滴狀作為較佳實施例，係能夠產生最小低氣壓L1區的形狀，進而讓各該後網支桿21產生最小的風阻係數。也因為風阻係數低，因此空氣進入該容置空間A的效率高，因為氣流少有絮亂因此產生之噪音也少。

而氣流經過該扇葉10後流向該風扇前網30，各該前網支桿31的該前網尖部311朝向該扇葉10，因此空氣流會優先接觸該前網尖部311，在本實施例中，該前網尖端3112能夠縮小空氣流的撞擊面積，也就是指，各該前網支桿31朝向空氣流動之方向的正投影面積為該前網尖端3112，因為該前網尖端3112的正投影面積極小，因此能夠大幅降低氣流最初接觸各該前網支桿31的面積，使氣流能夠以最小的接觸面積被裁切成兩道氣流，而氣流依序經過該前網尖端3112、二該前網側面3111及該前網圓部312，最後從該前往圓部離開該風扇前網30，由於該前網圓部312提供的氣流路徑最後會從二個該前網側端點3121流出，使較多的空氣在該前網圓部312的位置形成低氣壓L2區，因為該前往圓部位置產生之低氣壓L2區較大，而空氣本身容易從高氣壓H的區域流向低氣壓L2的區域，因此當該風扇前網30的各該前網圓部312位置產生大量的低氣壓L2區，能夠促進被該扇葉10推送的高壓空氣朝向該風扇前網30的外部流動，藉此，該風扇前網30不僅因為以該前網尖端3112朝向氣流的流經方向，大幅減少氣流直接接觸各該前網支桿31的面積以減少風阻，又透過各該前網支桿31的該前網圓部312形成之低氣壓L2區，自然引導被該扇葉10推送之高氣壓H區域氣流朝向低氣壓L2區域流動，藉此更順暢引導該容置空間A內的氣流從該風扇前網30流出。

本發明透過設置各該後網支桿21的該後網尖部211朝向該扇葉10前網，以最大幅度地防止該容置空間A內的氣流絮亂，再者，透過設置各該前網支桿31的該前網尖部311朝向該扇葉10以直面氣流，最大幅度減少氣流與各該前網支桿31直接接觸的面積，更因為讓各該前網支桿31的該前網圓部312位置形成低氣壓L2區，使容置空間A內的氣流能夠更容易導引至該風扇前網30外部，不僅提升氣流順暢度使出風效率大幅提高，更因為氣流順暢而使噪音降低。

10:扇葉

11:葉片

111:吸力面

112:壓力面

12:接孔

121:軸心

20:風扇後網

21:後網支桿

211:後網尖部

2111:後網側面

2112:後網尖端

212:後網圓部

213:後網連接部

22:後網入風面

23:後網吸風環

30:風扇前網

31:前網支桿

311:前網尖部

3111:前網側面

3112:前網尖端

312:前網圓部

3121:前網側端點

313:前網連接部

32:前網入風面

A:容置空間

H:高氣壓

L1、L2:低氣壓

X:風徑方向

W:第一寬度

W’:第二寬度

2W:第三寬度

2W’:第四寬度

圖1為本發明於一較佳實施例中之立體圖； 圖2為本發明於一較佳實施例中之側剖圖； 圖3為基於圖2中圈起部分的局部放大圖； 圖4為基於圖3中圈起風扇後網的局部放大圖； 圖5為基於圖3中圈起風扇前網的局部放大圖； 圖6為本發明於一較佳實施例中風扇前網、扇葉、風扇後網的結構示意圖。

10:扇葉

11:葉片

111:吸力面

112:壓力面

12:接孔

121:軸心

20:風扇後網

22:後網入風面

23:後網吸風環

21:後網支桿

30:風扇前網

31:前網支桿

32:前網入風面

A:容置空間

X:風徑方向

Claims (6)

1. 一種具有降風阻結構的風扇網罩，適用於容設電風扇的一扇葉，且該扇葉設有供風扇馬達接設的一軸心，該具有降風阻結構的風扇網罩，包含： 一風扇後網，具有複數個後網支桿，以及由各該後網支桿形成之一後網入風面及一後網吸風環，各該後網支桿沿著該軸心的方向的剖面分別具有一後網尖部以及一後網圓部，該後網尖部與該後網圓部之間為一後網連接部，該後網連接部與該後網尖部相連接處的截面寬度為第一寬度，該後網連接部與該後網圓部相連接處的截面寬度則為第二寬度，該第一寬度小於該第二寬度，各該後網支桿的該後網尖部朝向該扇葉。
2. 一種具有降風阻結構的風扇網罩，適用於容設電風扇的一扇葉，且該扇葉設有供風扇馬達接設的一軸心，該具有降風阻結構的風扇網罩，包含： 一風扇前網，具有複數個前網支桿，各該前網支桿沿著該軸心的方向的剖面分別具有一前網尖部以及一前網圓部，該前網尖部與該前網圓部之間為一前網連接部，該前網連接部與該前網尖部相連接處的截面寬度為一第三寬度，該前網連接部與該前網圓部相連接處的截面寬度則為一第四寬度，該第三寬度小於該第四寬度，各該前網支桿的該前網尖部朝向該扇葉。
3. 一種具有降風阻結構的風扇網罩，適用於容設電風扇的一扇葉，且該扇葉設有供風扇馬達接設的一軸心，該具有降風阻結構的風扇網罩，包含： 一風扇後網，具有複數個後網支桿，以及由各該後網支桿形成之一後網入風面及一後網吸風環； 一風扇前網，具有複數個前網支桿，以及由各該前網支桿組成之一前網入風面，該前網入風面的周緣連接該後網吸風環的周緣，使該風扇後網及該風扇前網共同形成供該扇葉容設的一容置空間，令該風扇後網延伸至該風扇前網的方向為一風徑方向，該風徑方向係與該軸心相互平行者，各該後網支桿沿著該風徑方向的剖面分別具有一後網尖部以及一後網圓部，該後網尖部與該後網圓部之間為一後網連接部，該後網連接部與該後網尖部相連接處的截面寬度為第一寬度，該後網連接部與該後網圓部相連接處的截面寬度則為第二寬度，該第一寬度小於該第二寬度，各該後網支桿的該後網尖部朝向該風扇前網，各該前網支桿沿著該風徑方向的剖面分別具有一前網尖部以及一前網圓部，該前網尖部與該前網圓部之間為一前網連接部，該前網連接部與該前網尖部相連接處的截面寬度為一第三寬度，該前網連接部與該前網圓部相連接處的截面寬度則為一第四寬度，該第三寬度小於該第四寬度，各該前網支桿的該前網尖部朝向該風扇後網。
4. 如請求項1或3其中一項所述之具有降風阻結構的風扇網罩，其中，該後網圓部具有連接該後網尖部的二後網側面，該二後網側面自連接該後網圓部的位置逐漸內縮至接觸以形成一後網尖端，各該後網支桿的該後網尖端朝向該風扇前網。
5. 如請求項2或3其中一項所述之具有降風阻結構的風扇網罩，其中，該前網圓部具有連接該前網尖部的二前網側面，該二前網側面自連接該前網圓部的位置逐漸內縮至接觸以形成一前網尖端，各該前網支桿的該前網尖端朝向該風扇後網。
6. 如請求項5所述之具有降風阻結構的風扇網罩，其中，各該前網支桿的該前網圓部具有連接該二前網側面的二前網側端點，其中一個該前網側端點連接至另一個該前網側端點為該前網圓部的直徑。

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