TWM484731U - 風扇裝置 - Google Patents

Description

風扇裝置 【0001】

本創作係揭露一種風扇裝置，特別尤指藉由不同葉型參數及關聯參數，以獲得較佳風量及風壓之新型風扇裝置。

【0002】

隨著現今3C產品的迅速發展，各種零組件有著急迫性之微型化需求，然而元件的散熱問題是直接影響到各種零組件的製程門檻。目前較常用係利用散熱風扇以強制對流方式以對零組件進行散熱，但目前之散熱風扇設計仍是以單一葉型進行設計，故僅能針對風量或風壓等性能參數擇一設計而無法同時兼顧。

【0003】

且影響到風扇性能曲線之參數可概分為葉型參數及關聯參數，葉型參數係影響到風扇運轉時之氣流流場分佈，葉型參數包含扇葉幾何尺寸、葉型輪廓、扇葉輪轂比及輪廓表面平滑度等。關聯參數則是扇葉與其他元件間之相對關係，藉由調整各關聯參數可進一步調控風壓之變化，關聯參數包含葉片間距、葉片數目、葉端間隙或其組合。然而不論是葉型參數或關聯參數之間之各參數，均會相互影響且相互制約，是故目前之風扇裝置都以單一葉型為主流以降低設計複雜性。

【0004】

綜觀前所述，是故，本創作之創作人經多年苦心潛心研究、思索並設計一種風扇裝置，以針對現有技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。

【0005】

有鑑於上述習知之問題，本創作之目的係提出一種風扇裝置，藉由不同的葉型參數及關聯參數搭配，以獲得較佳風量及風壓之新型風扇裝置。

【0006】

基於上述目的，本創作係提供一種風扇裝置，其包含驅動元件、風扇輪轂以及複數組風扇組。驅動元件係為風扇裝置之驅動電機，可依據所需之功率以選擇適當之線圈組。風扇輪轂係藉由軸承元件裝設於驅動元件上，以帶動風扇組旋轉。複數組風扇組則依序交錯設置於風扇輪轂周圍，每一複數組風扇組可包含複數個扇葉。其中每一複數組風扇組之複數個扇葉的複數個葉型參數或複數個關聯參數相異。

【0007】

較佳地，葉型參數可包含扇葉幾何尺寸、葉型輪廓、扇葉輪轂比、輪廓表面平滑度或其組合。

【0008】

較佳地，扇葉幾何尺寸可包含長度、寬度、厚度、弦高、葉片曲率、葉片傾角、葉片弧度或其組合。

【0009】

較佳地，葉型輪廓可包含迎風面輪廓及背風面輪廓，迎風面輪廓可為外凸曲面或平面，背風面輪廓可為外凸曲面、內凹曲面或平面。

【0010】

較佳地，迎風面輪廓與背風面輪廓係對稱或非對稱地設置於葉型輪廓之中心平面兩側。

【0011】

較佳地，關聯參數可包含葉片間距、葉片數目、葉端間隙或其組合。

【0012】

較佳地，複數組風扇組與風扇輪轂可為一體成型。

【0013】

較佳地，複數組風扇組與風扇輪轂可為組裝而成。

【0014】

本創作之主要目的係在於提供一種風扇裝置，其可具有下述多個優點：

【0015】

1. 提高性能效率：藉由多組不同葉片輪廓所形成之風扇組，在風量及風壓等需求考量下，相較於習知單一葉型之性能效率更為較佳。

【0016】

2. 降低功率需求：利用複合式的葉型設計，能同時兼顧風量及風壓需求，並可降低驅動電機所需之功率，進而便於微型化設計。

【0017】

為了讓上述目的、技術特徵以及實際實施後之增益性更為明顯易懂，於下文中將係以較佳之實施範例輔佐對應相關之圖式來進行更詳細之說明。

【0034】

10‧‧‧驅動元件
20‧‧‧風扇輪轂
30‧‧‧風扇組
35‧‧‧葉型輪廓
351‧‧‧迎風面輪廓
352‧‧‧背風面輪廓
310‧‧‧第一風扇組
311‧‧‧第一扇葉
320‧‧‧第二風扇組
321‧‧‧第二扇葉
330‧‧‧第三風扇組
331‧‧‧第三扇葉
L‧‧‧長度
W‧‧‧寬度
H‧‧‧弦高
T‧‧‧厚度
α‧‧‧葉片傾角
R‧‧‧葉片曲率
C‧‧‧葉片弧度

【0018】

第1圖係為本創作之風扇裝置之立體示意圖。
第2圖係為本創作之風扇裝置之單一扇葉示意圖。
第3圖係為本創作之風扇裝置之實施例示意圖。

【0019】

為利 貴審查員瞭解本創作之創作特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本創作實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本創作於實際實施上的權利範圍。

【0020】

本創作之優點、特徵以及達到之技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本創作或可以不同形式來實現，故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術領域具有通常知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本創作的範疇，且本創作將僅為所附加的申請專利範圍所定義。

【0021】

由於影響到風扇性能曲線之參數可概分為葉型參數及關聯參數，葉型參數係影響到風扇運轉時之氣流流場分佈，葉型參數包含扇葉幾何尺寸、葉型輪廓、扇葉輪轂比及輪廓表面平滑度等。關聯參數則是扇葉與其他元件間之相對關係，藉由調整各關聯參數可進一步調控風壓之變化，關聯參數包含葉片間距、葉片數目、葉端間隙或其組合。然而不論是葉型參數或關聯參數之間之各參數，均會相互影響且相互制約，是故目前之風扇裝置都以單一葉型為主流以降低設計複雜性。

【0022】

但單一葉型則受限於僅能選擇單一特定之性能參數，而無法兼顧風量及風壓兩項主要性能需求，本創作提出於單一輪轂交錯設置複數組不同葉型之風扇組，並根據不同之性能需求設計特定之扇葉造型，以達到同時滿足風量及風壓需求之目的。

【0023】

請同時參閱第1圖及第2圖，第1圖係為本創作之風扇裝置之立體示意圖，第2圖係為本創作之風扇裝置之單一扇葉示意圖。由圖中可知悉，風扇裝置係包含驅動元件10、風扇輪轂20以及複數組風扇組30。驅動元件10係為風扇裝置之驅動電機，依據所需之功率以選擇適當之線圈組。風扇輪轂20係藉由軸承元件裝設於驅動元件10上，以帶動風扇組30旋轉。複數組風扇組30則依序交錯設置於風扇輪轂20周圍，每一複數組風扇組30可包含複數個扇葉。其中每一複數組風扇組30之複數個扇葉的複數個葉型參數或複數個關聯參數相異。

【0024】

舉例說明，複數組風扇組30為三組葉型相異之風扇組:第一風扇組310、第二風扇組320及第三風扇組330，第一風扇組310包含三個第一扇葉311，第二風扇組320包含三個第二扇葉321，第三風扇組330包含三個第三扇葉331。其中複數組風扇組30與風扇輪轂20係可為一體成型或組裝而成。

【0025】

進一步說明，扇葉幾何尺寸係包含長度L、寬度W、厚度T、弦高H、葉片傾角α、葉片曲率R、葉片弧度C。扇葉之長度L為扇葉由風扇輪轂20邊緣到葉扇末端之距離，扇葉之寬度W則為葉扇末端之寬度，可藉由長度L與寬度W以概估扇葉之截風面積。

【0026】

厚度T係為葉型輪廓35之最大截面厚度，葉型輪廓35又可分為迎風面輪廓351與背風面輪廓352，厚度T會直接影響到流場變化，故在強度許可下較薄之厚度T能降低氣流流場之損失，迎風面輪廓351之輪廓曲線可為外凸曲面或平面，背風面輪廓352之輪廓可為外凸曲面、內凹曲面或平面，可依據不同之性能需求選擇適當之輪廓。且迎風面輪廓351與背風面輪廓352係可對稱或非對稱地設置於葉型輪廓35之中心平面兩側。

【0027】

弦高H則代表扇葉安裝於風扇輪轂20間之相對高度，葉片傾角α係指葉型輪廓中心線到水平軸的夾角，當葉片傾角α過大時，容易產生回流現象而影響到風扇性能，導致能量損失而降低效率。

【0028】

葉片曲率R為葉型輪廓中心線之曲率，當扇葉之葉片曲率R越大時，所產生之風量及風壓越大，但扇葉所受的阻力亦隨之增加，導致驅動元件10所需之功率亦需隨之調整。

【0029】

葉片弧度C則為沿著旋轉方向之彎曲弧度，此葉片弧度C係為導引氣流之流動方向，可強迫氣流沿葉型輪廓35進入風扇流道以增加送風距離及風壓。

【0030】

請參閱第3圖，其係為本創作之風扇裝置之實施例示意圖。由圖中可知悉，第一風扇組310的第一扇葉311之長度L較短，於運轉過程中能使風往風扇輪轂20處之中央區域集中，以改善僅用單一葉型時所造成之中央區域為無風區之現象。

【0031】

第二風扇組320的第二扇葉321則於扇葉末端有一切角輪廓，在相同的轉速下，具有切角輪廓之第二扇葉321能獲得更佳之風量，且能減低尖隙位置產生渦流。第三風扇組330的第三扇葉331則具有大扇葉之特性，具有較大之截風面積以提供較大之風量。

【0032】

本創作之風扇裝置係利用不同葉型參數與關聯參數對各風扇組進行葉型設計，使著能於單一風扇裝置中能同時兼顧風量及風壓需求，並可降低驅動電機所需之功率，進而便於微型化設計。

【0033】

以上所述之實施例僅係為說明本創作之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本創作之內容並據以實施，當不能以之限定本創作之專利範圍，即大凡依本創作所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本創作之專利範圍內。

10‧‧‧驅動元件

20‧‧‧風扇輪轂

30‧‧‧風扇組

310‧‧‧第一風扇組

311‧‧‧第一葉扇

320‧‧‧第二風扇組

321‧‧‧第二葉扇

330‧‧‧第三風扇組

331‧‧‧第三葉扇

Claims (8)

1. 【第1項】

   一種風扇裝置，其包含：
   一驅動元件；
   一風扇輪轂，係裝設於該驅動元件上；以及
   複數組風扇組，係依序交錯設置於該風扇輪轂周圍，每一該複數組風扇組係包含複數個扇葉；
   其中，每一該複數組風扇組之該複數個扇葉的複數個葉型參數或複數個關聯參數係相異。
   
2. 【第2項】

   如申請專利範圍第1項所述之風扇裝置，其中該葉型參數係包含一扇葉幾何尺寸、一葉型輪廓、一扇葉輪轂比、一輪廓表面平滑度或其組合。
   
3. 【第3項】

   如申請專利範圍第2項所述之風扇裝置，其中該扇葉幾何尺寸係包含長度、寬度、厚度、弦高、葉片曲率、葉片傾角、葉片弧度或其組合。
   
4. 【第4項】

   如申請專利範圍第2項所述之風扇裝置，其中該葉型輪廓係包含一迎風面輪廓及一背風面輪廓，該迎風面輪廓係為外凸曲面或平面，該背風面輪廓係為外凸曲面、內凹曲面或平面。
   
5. 【第5項】

   如申請專利範圍第4項所述之風扇裝置，其中該迎風面輪廓與該背風面輪廓係對稱或非對稱地設置於該葉型輪廓之中心平面兩側。
   
6. 【第6項】

   如申請專利範圍第1項所述之風扇裝置，其中該關聯參數係包含葉片間距、葉片數目、葉端間隙或其組合。
   
7. 【第7項】

   如申請專利範圍第1項所述之風扇裝置，其中該複數組風扇組與該風扇輪轂係為一體成型。
   
8. 【第8項】

   如申請專利範圍第1項所述之風扇裝置，其中該複數組風扇組與該風扇輪轂係為組裝而成。