TWM469387U

TWM469387U - 軸流式風扇輪轂上之扇葉風量增進結構

Info

Publication number: TWM469387U
Application number: TW102216706U
Authority: TW
Inventors: Rong-Zhong Xie
Original assignee: Apistek Technology Co Ltd
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2014-01-01

Description

軸流式風扇輪轂上之扇葉風量增進結構

本創作關於一種風扇之風量增進結構，特指一種有效增進風扇風量的扇葉結構改良。

隨著電腦產業迅速發展，中央處理器(CPU)等晶片不斷地追求高功能化、高速度化及微型化，使得熱能堆積問題越來越嚴重，如何將電子晶片等發熱體之熱能移除逐漸地受到重視，業界最常採用的散熱元件不外乎是導熱體、熱管、散熱片及散熱風扇，其中最具立竿見影效果的便是散熱風扇，利用散熱風扇所產生之低溫氣流吹拂發熱體而發生熱交換效果，而將熱能排出機殼外部，故散熱風扇在所有的散熱元件中具有相當重要的地位。

請參閱第1圖所示，常見的散熱風扇主要包含有：一扇框(圖中未示)及容置於該扇框內之扇葉組1，其中該扇葉組1係由一輪轂10以及分設於輪轂10周圍的多片扇葉11所構成，該扇葉組1於扇框內旋轉時，其扇葉11會帶動空氣產生一軸向氣流，該扇葉組1轉速越高、氣流流速越快、風量越大所能產生熱交換效果越佳，如何在有限的轉速範圍追求大風量及高風壓為業界普遍的技術瓶頸。

據悉，每片扇葉11設有相對應之上弧面111及下弧面112，且該下弧面112之弧面係較該上弧面111平緩，故當該扇葉組1轉動擾動氣流時，該氣流分別於該上弧面111及該下弧面112產生不同的壓力及流速，依白努利定律(Bernoulli)氣流，位於上弧面111上的氣流流速較高，壓力較低，位於下弧面112上的氣流流速較低，壓力較高，因此，大部分氣流均會流入低壓的上弧面，導致流入上弧面111及下弧面112的氣流均會於各扇葉11尾端產生兩股不同流向及流速的氣流，一般來說：下弧面112的氣流均朝軸向流動故稱為軸向氣流，上弧面111的氣流流向均沿切線方向，故稱切線氣流，但，該切線氣流氣流量較大，故會與軸向速氣流抵銷而產生渦流損失，導致風扇風量及風壓無法有效地提升。

為此，如何改善扇葉尾端之氣流量較大的切線氣流並將其彎折為可作工的軸向氣流，進而提升扇葉之風量乃為本創作所鑽研之課題。

本創作之主要目的提供一種軸流式風扇輪轂上之扇葉風量增進結構，其係增設增量扇葉將氣流彎折導正為軸向氣流方向，該扇葉組包含：一輪轂以及多片第一扇葉，該第一扇葉設有位於相對應兩側之第一上弧面及第一下弧面；其中該等第一扇葉內側分設於輪轂周圍，本創作主要特徵在於：該輪轂周圍係增設多片第二扇葉，該第二扇葉設有位於兩相對應面之第二上弧面及第二下弧面，且該第一扇葉內側(近輪轂處)之近尾端處係開設有一適當寬度的增量槽部，用來容納該第二扇葉，且該第二扇葉與該增量槽部周圍保持一適當間距，以令該第一扇葉之第一上弧面上氣流經第二扇葉之第二下弧面而彎折並由該間距流入第一扇葉下方之軸向氣流中，藉此有效達到增強軸向風量及風壓的效果者。

依據前述之主要特徵，其中該第二扇葉之第二下弧面與該第一扇葉之第一上弧面之延伸線保持適當切線距，令該第一扇葉之第一上弧面上氣流經第二扇葉之第二下弧面之彎折而由該間距流入第一扇葉下方之軸向氣流中。

依據前述之主要特徵，其中該第二扇葉下緣係與該第一扇葉下緣等齊。

依據前述之主要特徵，第一扇葉對空氣產生擾動時，依白努利定律：氣流會於該第一上弧面及該第一下弧面產生不同的壓力及流速，位於該第一上弧面上的氣流流速較高，壓力較低，位於第一下弧面上的氣流流速較低，壓力較高，本創作係利用第二扇葉而將流經第一上弧面上之氣流彎折入該第二下弧面，令下弧面產生之軸向氣流可有效地增加其風量。

1‧‧‧扇葉組

10‧‧‧輪轂

11‧‧‧第一扇葉

111‧‧‧第一上弧面

112‧‧‧第一下弧面

12‧‧‧增量槽部

13‧‧‧第二扇葉

131‧‧‧第二上弧面

132‧‧‧第二下弧面

d‧‧‧間距

L‧‧‧延伸線

s‧‧‧切線距

第1圖為習知扇葉立體示意圖。

第2圖為本創作軸流式風扇輪轂上之扇葉風量增進結構之立體示意圖。

第3圖為本創作軸流式風扇輪轂上之扇葉風量增進結構之第2圖局部放大圖。

第4圖為本創作軸流式風扇輪轂上之扇葉風量增進結構沿第3圖A-A線之剖面示意圖。

第5圖為本創作軸流式風扇輪轂上之扇葉風量增進結構沿第3圖B-B線之剖面示意圖。

第6圖為本創作軸流式風扇輪轂上之扇葉風量增進結構之使用狀態示意圖。

根據上述之目的，茲舉較佳實施例並配合圖式加以說明本創作所採用之技術手段及其功效。

請參閱第2至4圖及第6圖，第2圖為本創作軸流式風扇輪轂上之扇葉風量增進結構之立體示意圖。第3圖為本創作軸流式風扇輪轂上之扇葉風量增進結構之第2圖局部放大圖。第4圖為本創作軸流式風扇輪轂上之扇葉風量增進結構沿第3圖A-A線之剖面示意圖。

本創作關於一種軸流式風扇輪轂上之扇葉風量增進結構，該扇葉組1至少包含：一輪轂10以及多片第一扇葉11，該第一扇葉11設有位於上、下兩相對應面之第一上弧面111及第一下弧面112(於本實施例其上、下側面係以圖面方向所示，且上弧面為凸弧面，而下弧面為凹弧面)；其中該等第一扇葉11內側係分設於輪轂10周圍(如第2圖所示)，當該扇葉組1旋轉時，該輪轂10周圍之該等第一扇葉11係帶動空氣產生一軸向氣流，當扇葉組1轉速越高所帶動的氣流流速越快，相對地，產生之風量越大，本創作主要特徵在於：各第一扇葉11內端(近輪轂10處)之近尾端處係開設有一適當寬度的增量槽部12(如第2至3圖所示)，而對應該增量槽部12的輪轂10周圍係分別增設有第二扇葉13，而該第二扇葉13設有位於上、下兩相對應面之第二上弧面131及第二下弧面132(於本實施例其上、下側面係以圖面方向所示，同樣地，上弧面為凸弧面，而下弧面為凹弧面)(於本實施例第二扇葉係與增量槽部之形狀相似，而面積大小約相等)，同時，該等第二扇葉13係位於臨近該增量槽部12，且該第二扇葉13與該增量槽部12周圍保持一適當之間距d(如第4圖所示)，該扇葉組1旋轉時，位於該輪轂10周圍的該等第一扇葉11係帶動空氣產生一軸向氣流時，各該等第一扇葉11之第一上弧面111上的氣流係經各該第二扇葉13而彎折並由該間距d流入第一扇葉11之第一下弧面112所形成的軸向氣流中(如第6圖所示)亦可有效減少該切線氣流與軸向速氣流間所產生之渦流損失。

請再次參閱第4圖，本創作所述之第二扇葉13之第二下弧面132須與該第一扇葉11之第一上弧面111之延伸線L保持一適當切線距s(如第4圖所示，惟實施時第二扇葉之第二下弧面亦可等齊於第一扇葉之第一上弧面之延伸線)，令第一扇葉11之第一上弧面111上的氣流可經第二扇葉13之第二下弧面132而彎折，並由該間距d及該切線距s(流入第一扇葉11下方所形成的軸向氣流中，也就是說：本創作係利用增量槽部12及第二扇葉13將第一扇葉11之第一上弧面111之風量導引至該第二扇葉13之第二下弧面132處並使之成為軸向氣流，達到有效增強軸向風量之效果者(如第6圖所示)。

更詳細地說：本創作前述之各第一扇葉11之迎風面係為第一下弧面112，其背風面係為第一上弧面111，當扇葉組1旋轉時，該等第一扇葉11對周圍空氣產生擾動，依據白努利定律：P+1/2ρV² =const，氣流會於該第一上弧面111(第一扇葉上弧面)及該第一下弧面112(第一扇葉下弧面)產生不同的壓力及流速，一般來說，第一上弧面111上的氣流流速勢必較高，相對壓力較低，位於第一下弧面112上的氣流流速較低，相對壓力較高，基於上述，大部分氣流會由該第一上弧面111上流過，但，扇葉組1實際所產生之軸向氣流主要來自於第一下弧面112，依據上述原理：本創作主要利用增設之第二扇葉13將該第一上弧面111之大部分的氣流彎折入該第一下弧面112處，令第一下弧面112所產生之軸向氣流可包含有第一上弧面111之氣流，藉此，有效地增加軸向氣流的風量(如第6圖所示)。

請參閱第5圖，第5圖為本創作軸流式風扇輪轂上之扇葉風量增進結構沿第3圖B-B線之剖面示意圖。

如圖所示，本創作所述第二扇葉13下緣必須與該第一扇葉11下緣等齊(如第5圖)，除可便於加工生產外，亦可有效控制第一扇葉11內側及外側之軸向氣流離開扇葉之時間進而達到均勻風量的效果。

本創作已藉上述較佳具體實施例進行更詳細說明，惟本創作並不限定於上述所舉例之實施例，凡在本創作揭示之技術思想範圍內，對該等結構作各種變化及修飾仍屬本創作之範圍。