TWM596817U

TWM596817U - 流體加壓結構及其風扇

Info

Publication number: TWM596817U
Application number: TW109204859U
Authority: TW
Inventors: 孫頌偉; 李名哲
Original assignee: 奇鋐科技股份有限公司
Priority date: 2020-04-23
Filing date: 2020-04-23
Publication date: 2020-06-11

Abstract

一種流體加壓結構及其風扇，係包含一輪轂，外緣周側延伸一板體，該板體具有一第一面及一第二面及一自由端，複數第一中空凸體設於該第一面，複數第二中空凸體於該第二面，並該第一、二中空凸體錯位設置，該等第一中空凸體分別具有一第一吸入口及一第一排出口，該第一排出口連通該第一吸入口及該第二面，該等第二中空凸體分別具有一第二吸入口及一第二排出口，該第二排出口連通該第二吸入口及該第一面，該第一、二排出口係貫通該板體，當旋轉時流體會依序流經該第一吸入口、該第一排出口、該第二吸入口、該第二排出口並沿著線性螺旋方向不斷循環流動，令流體得持續不斷的加壓，進而降低震動及噪音以及減少馬達耗電的效果者。

Description

流體加壓結構及其風扇

本創作係有關於加壓結構，特別指一種流體加壓結構及其風扇。

請參考第1、2、3圖，習知的離心式流體加壓結構20通常使用葉片型扇輪，驅動葉片型扇輪旋轉後，可將對應於輪轂22的扇框30的入口31外的流體吸入，並透過葉片24加壓後通過扇框30的側向出口32將流體排出。然而，習知的離心式流體加壓結構20的葉片24的加壓段只有從葉片24固定於輪轂22的固定端241至自由端242，如此短的加壓段造成習知的離心式流體加壓結構20只能做到有限的流體加壓。此外，通過習知的離心式流體加壓結構20加壓後的一部分流體會在葉片24與扇框30之間形成渦流，造成馬達產生無效的作功，除了耗電之外，同時渦流不斷衝撞扇框30及葉片24進而產生震動及噪音。因此，要如何解決上述之問題與缺失，係為本領域研究人員所要努力的方向。

本創作之一目的係為，增加流體加壓段的長度，使流體沿著線性螺旋方向不斷循環流動，進而持續不斷的加壓流體。本創作之另一目的係為，減少渦流，進而降低震動及噪音。本創作之另一目的係為，避免馬達無效做功，減少馬達耗電。為達成上述之目的，本創作提供一種流體加壓結構，係包含：一輪轂，外緣周側延伸一板體，該板體具有一第一面及一第二面及一自由端，複數第一中空凸體設於該第一面，複數第二中空凸體於該第二面，並該第一、二中空凸體係呈錯位設置，該等第一中空凸體分別具有一第一吸入口及一第一排出口，該第一排出口連通該第一吸入口及該第二面，該等第二中空凸體分別具有一第二吸入口及一第二排出口，該第二排出口連通該第二吸入口及該第一面，該第一、二排出口係貫通該板體。為達成上述之目的，本創作另外提供一種具有流體加壓結構的風扇，係包含：一扇框，具有一上蓋、一框體，該上蓋具有一入口，該框體具有一結合座，在該上蓋及該框體之間界定一側向出口及一流道，該結合座套接一定子組，且在結合座周圍選擇設有複數透孔，一側牆設置在該流道周圍並垂直連接該上蓋及該框體，該流道連通該側向出口；及一輪轂，具有一頂壁及一側壁，該頂壁對應該扇框的入口並設有一軸桿插接結合座內的至少一軸承，該側壁從該頂壁的一外周垂直延伸，該側壁設有一磁鐵組對應該定子組，並該輪轂外緣周側延伸一板體，該板體具有一第一面及一第二面及一自由端，複數第一中空凸體設於該第一面，複數第二中空凸體於該第二面，並該第一、二中空凸體錯位設置，該等第一中空凸體分別具有一第一吸入口及一第一排出口，該第一排出口連通該第一吸入口及該第二面，該等第二中空凸體分別具有一第二吸入口及一第二排出口，該第二排出口連通該第二吸入口及該第一面，該第一、二排出口係貫通該板體。藉由本創作此設計，令流體得持續不斷的加壓，進而降低震動及噪音以及減少馬達耗電的效果者。

本創作之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。請參考第4A、4B、5A、5B圖，係為本創作流體加壓結構之一實施例之立體圖、流體流動示意圖、俯視圖及仰視圖，如圖所示，本創作所述流體加壓結構10可沿著旋轉方向R旋轉並包含一輪轂11及一板體12，該輪轂11具有一頂壁111及從該頂壁111的一外周垂直延伸的一側壁112，該輪轂11於該側壁112具有一外緣周側113，該頂壁111在本實施中表示為無透孔結構但是不限於此，也可以設有一透孔，該板體12例如為一環形板體環設在該輪轂11的周圍，該板體12具有一自由端122，該板體12連接該輪轂11的外緣周側113形成一流入側，該自由端122朝相反該輪轂11的外緣周側113方向徑向延伸形成一流出側，且在該外緣周側113及該自由端122之間界定有一第一面123及一第二面124分設於該板體12的上、下兩面。該第一面123設有複數第一中空凸體（柱、pin）125，該等第一中空凸體125分別具有一第一吸入口1251及一第一排出口1254，該第一排出口1254連通該第一吸入口1251及該板體12的第二面124，該第一排出口1254係貫通該板體12，該等第一中空凸體125係間隔排列，且複數第一間隙126分佈在該等第一中空凸體125之間及/或該等第一中空凸體125的周圍。該第二面124設有複數第二中空凸體（柱、pin）127，該等第二中空凸體127分別具有一第二吸入口1271及一第二排出口1274，該第二排出口1274連通該第二吸入口1271該板體12的第一面123，該第二排出口1274係貫通該板體12，該等第二中空凸體127係間隔排列，且複數第二間隙128分佈在該等第二中空凸體127之間及/或該等第二中空凸體127的周圍。並該第一、二中空凸體125、127錯位設置，且當該板體12朝順時針方向旋轉時擾動一流體F（氣體或液體）朝逆時針方向流動，該第一、二吸入口1251、1271面對該板體12的順時針旋轉方向。反之，當該板體12朝逆時針方向旋轉時擾動該流體F朝順時針方向流動，該第一、二吸入口1251、1271面對該板體12的逆時針旋轉方向。該流體F依序流經該第一吸入口1251、該第一排出口1254、該第二吸入口1271、該第二排出口1274並沿著線性螺旋方向不斷循環流動。該流體F在第一面123由該等第一中空凸體125的第一吸入口1251吸入，接著被吸入該等第一中空凸體125的流體F穿過該第一排出口1254到達該板體12的第二面124流動並產生角動量變化，接著該流體F又被該等第二中空凸體127的第二吸入口1271吸入，被吸入該等第二中空凸體127的流體F穿過該第二排出口1274到達該板體12的第一面123流動並再度產生角動量變化，該流體F不斷反復被吸入及排出第一、二中空凸體125、127進而持續不斷產生角動量變化，藉此可將流體F留在該板體12上增加流體加壓段的長度且持續不斷對流體F進行加壓。此外，由於流體F在還未形成渦流衝撞扇框時就被下一個第一、二中空凸體125、127吸入，故減少了渦流，進而降低震動及噪音，同時減少渦流則可減少馬達產生無效的作功進而減少耗電。便於理解，第4B圖僅示出部分流體F，於實際運作時流體F係佈滿該板體12的第一、二面123、124及該第一、二吸入口1251、1271及該第一、二排出口1254、1274。請繼續參考第6A至6F圖係為本創作的第一、二中空凸體的第一、二軸向高度相同或不同的示意圖。如圖所示，前述每一第一凸體125分別具有一第一底端1252及一第一自由端1253，該第一底端1252連接該板體12的第一面123，該第一自由端1253朝上延伸，一第一軸向高度h1界定在該第一底端1252及該第一自由端1253之間。前述每一第二凸體127分別具有一第二底端1272及一第二自由端1273，該第二底端1272連接該板體12的第二面124，該第二自由端1273朝下延伸，一第二軸向高度h2界定在該第二底端1272及該第二自由端1273之間。該第一、二軸向高度h1、h2可以根據使用需求或配合扇框的型式改變各種不同實施。例如在一實施，如第6A圖所示，每一第一、二中空凸體125、127的第一、二軸向高度h1、h2係為相同。在另一實施，如第6B圖所示，每一第一、二中空凸體125、127的第一、二軸向高度h1、h2係從該外緣周側113往自由端122逐漸變高，在此實施靠近外緣周側113的第一、二中空凸體125、127的第一、二軸向高度h1、h2低於靠近自由端122的第一、二中空凸體125、127的第一、二軸向高度h1、h2。在其他一些實施，如第6C圖所示，該每一第一、二中空凸體125、127的第一、二軸向高度h1、h2係從該外緣周側113往自由端122逐漸變低，也就是靠近外緣周側113的第一、二中空凸體125、127的第一、二軸向高度h1、h2高於靠近自由端122的第一、二中空凸體125、127的第一、二軸向高度h1、h2。或如第6D圖所示，每一第一、二中空凸體125、127的第一、二軸向高度h1、h2係從該外緣周側113往自由端122逐漸變高再變低，也就是靠近外緣周側113及該自由端122的第一、二中空凸體125、127的第一、二軸向高度h1、h2高於中間位置的第一、二中空凸體125、127，或者如第6E圖所示逐漸變低再變高，也就是靠近外緣周側113及該自由端122的第一、二中空凸體125、127的第一、二軸向高度h1、h2低於中間位置的第一、二中空凸體125、127。除此之外，該等第一、二中空凸體125、127從該外緣周側113往自由端122的第一、二軸向高度h1、h2的排列可為相同或不相同，如第6F圖所示，該第一凸體125的第一軸向高度h1係從該外緣周側113往自由端122逐漸變高再變低，而該第二凸體127的第二軸向高度h2係從該外緣周側113往自由端122逐漸變高，但並不侷限於此，該等第一、二中空凸體125、127的第一、二軸向高度h1、h2的排列可具有各種變化態樣。另者如第6G圖所示，該等第一凸體125係等間距排列分佈，該等第二凸體127係不等間距的排列分佈，但並不侷限於此，亦可為該等第一、二中空凸體125、127均為不等間距的排列分佈。另外，前述各實施圖式表示該板體12的第一、二面123、124係為一平面，但不限於此。在其他一些實施，如第6H圖所示，該板體12的第一、二面123、124也可以是一傾斜面，例如朝輪轂11方向傾斜，或如第6I圖所示，朝相反輪轂11方向傾斜，在這樣的實施下使該等第一、二中空凸體125、127從外緣周側113往自由端122逐漸升高（如第6H圖）或降低（如第6I圖）的排列。另外要說明的是，雖然圖中表示該等第一、二中空凸體125、127為相同的第一、二軸向高度h1、h2，但是不侷限於此，也適用在不相同第一、二軸向高度h1、h2的第一、二中空凸體125、127的排列。請繼續參考第5A、5B圖所示，該等第一、二中空凸體125、127分別具有一第一、二外徑d1、d2，該第一、二外徑d1、d2界定在兩相反最外側的切點的直線距離，在本圖表示每一第一、二中空凸體125、127的第一、二外徑d1、d2係為不同。但不限於此，在另一實施，該等第一、二中空凸體125、127的第一、二外徑d1、d2係為相同。在第5A、5B圖，該等第一、二中空凸體125、127的第一、二外徑d1、d2係從該板體12的外緣周側113往自由端122逐漸變大，也就是靠近該自由端122的第一、二中空凸體125、127的第一、二外徑d1、d2大於靠近外緣周側113的第一、二中空凸體125、127的第一、二外徑d1、d2。但不限於此，在另一實施，該等第一、二中空凸體125、127的第一、二外徑d1、d2從該板體12的外緣周側113往自由端122逐漸變小，也就是靠近該外緣周側113的第一、二中空凸體125、127的第一、二外徑d1、d2大於靠近自由端122的第一、二中空凸體125、127的第一、二外徑d1、d2。請繼續參考第7A至7C圖係為本創作的第一、二中空凸體的俯視截面各種實施示意圖。並同時參考第5A、5B圖，如圖所示，前述每一第一、二中空凸體125、127具有一截面形狀與該板體12平行，該截面形狀係為任意的幾何形狀，前述各實施係以類圓形（如第5A、5B圖）表示，使得每一第一、二中空凸體125、127表示為類圓柱狀。但是不限於此，在其他一些實施，該截面形狀例如為六角形（如第7A圖）、四角形（如第7B圖）、三角形（如第7C圖）或其他幾何形狀等。另外，在其他實施，一板體12的第一面123的第一凸體125及/或第二面124的第二凸體127的截面形狀可以不相同，例如但不限制一部分第一、二中空凸體125、127的截面形狀為類圓形，一部分為三角形，一部分為四角形。請繼續參考第8A、8B圖係為本創作設置在扇框內之示意圖、具體實施示意圖，且為了便於理解，第8B圖係省略揭示上蓋而不是省略設置上蓋。如圖所示，一扇框40具有一上蓋41及一框體42，該上蓋41具有一入口411，該框體42具有一結合座421、一側牆422，在該上蓋41及該框體42之間界定一側向出口44及一流道45，該結合座421套接一定子組43，且在結合座421周圍選擇設有複數透孔423，在本圖式表示該側牆422設置在該框體42周圍並垂直延伸連接上蓋41，該流道45連通該側向出口44。該輪轂11的頂壁111設有一軸桿（未繪示）插接該結合座421內的至少一軸承48以將該流體加壓結構10支撐在該結合座421上。該輪轂11的側壁112設有一轉子組（包括鐵殼及磁鐵）並對應該定子組43。該輪轂11的頂壁111係對應該扇框40的入口411，其中該扇框40的入口411的直徑例如但不限制大於該輪轂11的頂壁111的直徑。該第二凸體127對應該複數透孔423。當該流體加壓結構10轉動時，擾動該流體F從該入口411進入經過該輪轂11的外緣周側113（或稱流入側）然後通過前述流體螺旋線性加壓的過程後，由於流體F被留在板體12不斷加壓且隨著扇框40外部的流體不停被吸入，使得該板體12上的流體F壓力越來越大，此時該流道45的壓力相對較小，由於壓力大的流體F會往壓力小的區域流動，故流體F從該流道45的舌部朝壓力較小的區域流出，然後經由該側向出口44流出。再者，當該流體加壓結構10轉動時，同時驅動流體F從該等透孔423進入經過該輪轂11的外緣周側113（或稱流入側）然後通過該等第二凸體127及第二間隙128後從該自由端122（或稱流出側）流出，然後同樣經由該流道45從該側向出口44流出。以上已將本創作做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本創作之一較佳實施例而已，當不能限定本創作實施之範圍。即凡依本創作申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本創作之專利涵蓋範圍。

10:流體加壓結構 11:輪轂 111:頂壁 112:側壁 113:外緣周側 12:板體 122:自由端 123:第一面 124:第二面 125:第一中空凸體 1251:第一吸入口 1252:第一底端 1253:第一自由端 1254:第一排出口 126:第一間隙 127:第二中空凸體 1271:第二吸入口 1272:第二底端 1273:第二自由端 1274:第二排出口 128:第二間隙 20:習知的離心式流體加壓結構 22:輪轂 24:葉片 241:固定端 242:自由端 30:扇框 31:入口 32:側向出口 40:扇框 41:上蓋 411:入口 42:框體 421:結合座 422:側牆 423:透孔 43:定子組 44:側向出口 45:流道 48:軸承 d1:第一外徑 d2:第二外徑 h1:第一軸向高度 h2:第二軸向高度 R:旋轉方向 F:流體

第1圖係為習知扇框之立體分解圖；第2圖係為習知流體加壓結構之立體圖；第3圖係為習知扇框及流體加壓結構之剖視圖；第4A圖係為本創作流體加壓結構之一實施例之立體圖；第4B圖係為本創作流體加壓結構之流體流體動示意圖；第5A及5B圖係為本創作流體加壓結構之一實施例之俯視圖及仰視圖；第6A至6G圖係為本創作流體加壓結構之一實施例之第一、二中空凸體的第一、二軸向高度相同或不同的示意圖；第6H及6I圖所示係為本創作流體加壓結構之一實施例之頂面變化態樣示意圖；第7A至7C圖係為本創作流體加壓結構之一實施例之第一、二中空凸體截面幾何形狀示意圖；第8A及8B圖係為本創作設置在扇框內之示意圖及具體實施示意圖。

10:流體加壓結構

11:輪轂

111:頂壁

112:側壁

113:外緣周側

12:板體

122:自由端

123:第一面

124:第二面

125:第一中空凸體

1251:第一吸入口

126:第一間隙

127:第二中空凸體

1271:第二吸入口

R:旋轉方向

Claims

一種流體加壓結構，係包含：一輪轂，外緣周側延伸一板體，該板體具有一第一面及一第二面及一自由端，複數第一中空凸體設於該第一面，複數第二中空凸體於該第二面，並該第一、二中空凸體錯位設置，該等第一中空凸體分別具有一第一吸入口及一第一排出口，該第一排出口連通該第一吸入口及該第二面，該等第二中空凸體分別具有一第二吸入口及一第二排出口，該第二排出口連通該第二吸入口及該第一面，該第一、二排出口係貫通該板體。
如申請專利範圍第1項所述的流體加壓結構，其中該板體朝順時針方向旋轉擾動一流體朝逆時針方向流動，該第一、二吸入口面對該板體的順時針旋轉方向。
如申請專利範圍第1項所述的流體加壓結構，其中該等第一、二中空凸體係等間距及/或不等間距的排列分佈。
如申請專利範圍第1項所述的流體加壓結構，其中該等第一中空凸體分別具有一第一底端及一第一自由端，一第一軸向高度界定在該第一底端及該第一自由端之間，且每一第一中空凸體的第一軸向高度係為相同或不同。
如申請專利範圍第1項所述的流體加壓結構，其中該等第二中空凸體分別具有一第二底端及一第二自由端，一第二軸向高度界定在該第二底端及該第二自由端之間，且每一第二中空凸體的第二軸向高度係為相同或不同。
如申請專利範圍第4項所述的流體加壓結構，其中每一第一中空凸體的第一軸向高度係從該外緣周側往自由端逐漸變高或變低。
如申請專利範圍第5項所述的流體加壓結構，其中每一第二中空凸體的第二軸向高度係從該外緣周側往自由端逐漸變高或變低。
如申請專利範圍第4項所述的流體加壓結構，其中每一第一中空凸體的第一軸向高度係從該外緣周側往自由端逐漸變高再變低或逐漸變低再變高。
如申請專利範圍第5項所述的流體加壓結構，其中每一第二中空凸體的第二軸向高度係從該外緣周側往自由端逐漸變高再變低或逐漸變低再變高。
如申請專利範圍第1項所述的流體加壓結構，其中該等第一中空凸體的具有一截面形狀平行該板體，且該等第一中空凸體的截面形狀係為相同或不同。
如申請專利範圍第1項所述的流體加壓結構，其中該等第二中空凸體的具有一截面形狀平行該板體，且該等第二中空凸體的截面形狀係為相同或不同。
如申請專利範圍第10或11項所述的流體加壓結構，其中該截面形狀包括類圓形、六角形、四角形、三角形的幾何形狀或任意幾何形狀。
如申請專利範圍第1項所述的流體加壓結構，其中該等第一、二中空凸體的排列分佈係相同或不同。
如申請專利範圍第1項所述的流體加壓結構，其中該等第一中空凸體分別具有一第一外徑，且每一第一中空凸體的第一外徑係為相同或不同。
如申請專利範圍第1項所述的流體加壓結構，其中該等第二中空凸體分別具有一第二外徑，且每一第二中空凸體的第二外徑係為相同或不同。
如申請專利範圍第14項所述的流體加壓結構，其中該等第一中空凸體的第一外徑係從該輪轂外緣周側往自由端逐漸變大或變小。
如申請專利範圍第15項所述的流體加壓結構，其中該等第二中空凸體的第二外徑係從該輪轂外緣周側往自由端逐漸變大或變小。
如申請專利範圍第1項所述的流體加壓結構，其中該輪轂外緣周側形成一流入側，該自由端形成一流出側，其中該板體的第一面係為一平面或一傾斜面。
一種具有流體加壓結構的風扇，係包含：一扇框，具有一上蓋、一框體，該上蓋具有一入口，該框體具有一結合座，在該上蓋及該框體之間界定一側向出口及一流道，該結合座套接一定子組，且在結合座周圍選擇設有複數透孔，一側牆設置在該流道周圍並垂直連接該上蓋及該框體，該流道連通該側向出口；及一輪轂，具有一頂壁及一側壁，該頂壁對應該扇框的入口並設有一軸桿插接該結合座內的至少一軸承，該側壁從該頂壁的一外周垂直延伸，該側壁設有一轉子組對應該定子組，並該輪轂外緣周側延伸一板體，該板體具有一第一面及一第二面及一自由端，複數第一中空凸體設於該第一面，複數第二中空凸體於該第二面，並該第一、二中空凸體錯位設置，該等第一中空凸體分別具有一第一吸入口及一第一排出口，該第一排出口連通該第一吸入口及該第二面，該等第二中空凸體分別具有一第二吸入口及一第二排出口，該第二排出口連通該第二吸入口及該第一面，該第一、二排出口係貫通該板體。