TWI464322B - 離心式風扇 - Google Patents

Description

離心式風扇

本發明是有關於一種風扇裝置，且特別是有關於一種離心式風扇裝置。

離心式風扇與軸心式風扇不同之處在於離心式風扇入風與出風口不在同一條軸線上。通常離心式風扇利用風扇葉片上下兩側的入風口吸入氣體後，透過位於側部的出風口送出風流，達到吸風及送風的目的。

然而由於離心式風扇的設計特性，在風扇內部流動的氣體會有一小部份自入風口溢流出去。特別在風扇的增壓區中，因增壓區會產生較高的流體壓力，使氣體從葉片與上下蓋間的間隙流出，導致最後出風口的風壓降低，影響離心式風扇的特性。

因此如何改善離心式風扇之設計，藉以改善溢流現象提高風扇特性為重要的課題之一。

因此，本發明之一態樣是在提供一種離心式風扇，其包含殼體與風扇葉片。殼體包含第一面與流道牆。第一面具有圍繞部與入風部，圍繞部圍繞入風部。流道牆定義出腔體與出風口，且出風口一側的流道牆成為舌部。風扇葉 片軸設於腔體上。其中，圍繞部與入風部之總面積等於風扇葉片投影至第一面之投影面積，且圍繞部之表面具有一凸出結構。

依據本發明一實施例，凸出結構設置於離心式風扇之增壓區中之圍繞部的表面。且凸出結構包含複數個凸出件。

依據本發明另一實施例，凸出結構為複數個弧狀凸肋，圍繞入風部設置。

依據本發明又一實施例，凸出結構為複數個漩渦臂凸肋，沿風扇葉片旋轉方向設置。

依據本發明再一實施例，凸出結構為凸件，凸件具有一斜面朝向流道牆。

本發明之另一態樣是在提供一種離心式風扇，包含殼體與風扇葉片。殼體包含第一面與流道牆。第一面具有圍繞部與入風部，圍繞部圍繞入風部。流道牆定義出腔體與出風口，且出風口一側的流道牆成為舌部。風扇葉片軸設於腔體上。其中，圍繞部與入風部之總面積等於風扇葉片投影至第一面之投影面積，圍繞部之表面具有複數個切割區域，且其中至少兩切割區域之平均粗糙度不同。

依據本發明一實施例，圍繞部以風扇葉片之旋轉中心為中心點，均分為八個切割區域，其中至少兩切割區域之平均粗糙度之差值大於1.6μm。

本發明之另一態樣是在提供一種離心式風扇，包含殼體與風扇葉片。殼體包含第一面與流道牆。第一面具有圍繞部與入風部，圍繞部圍繞入風部。流道牆定義出腔體與出風口，且出風口一側的流道牆成為舌部。風扇葉片軸設 於腔體上。其中，圍繞部與入風部之總面積等於風扇葉片投影至第一面之投影面積，圍繞部之表面圍繞部之表面具有增壓結構，用以減少該離心式風扇之增壓區的漏風現象。

依據本發明一實施例，離心式風扇之增壓區之角度範圍係從舌部到流道牆的終點之角度範圍的三分之二。

本發明之各實施例於風扇葉片投影於殼體之區域且包圍入風部的圍繞部上設置有特殊結構，使得風扇葉片在旋轉一圈時可經過兩種以上的表面粗糙度或結構設計的變化。藉此，氣體於離心式風扇之增壓區及減壓區可經過不同的結構，降低氣體於增壓區中從入風口流出的機率，並減少出風口的流動阻力，進而提高風扇的特性。

本發明之各實施例在風扇葉片投影於殼體之面積且包圍入風部的圍繞部區域上設置有特殊結構，藉此降低氣體於增壓區中從入風口流出的機率，並減少出風口的流動阻力，進而提高風扇的特性。

請參照第1圖，本發明一實施方式的一種離心式風扇爆炸示意圖。離心式風扇100包含殼體110、風扇葉片150。殼體110由上殼體112與下殼體114所組成。於本實施例中，第一面係指下殼體114的底面118。於其他實施例中，第一面亦可為上殼體112具有入風部128之面。下殼體114具有底面118與流道牆116。底面118具有環繞部130與入風部120。環繞部130圍繞入風部120。於本實施例中，入風部120具有肋條124與中心板122，並透過肋條124與 中心板122界定出入風口126，而肋條124與中心板122更可增加下殼體114的強度。

流道牆116定義出腔體222與出風口220。出風口至少一側的流道牆116設置成舌部140(流道牆內壁之凸件)。風扇葉片150軸設於中心板122上，且風扇葉片150透過馬達154帶動，可於腔體222內旋轉，產生風流。其中，圍繞部130與入風部120相加的總範圍會等於風扇葉片150投影到底面118的投影範圍。換言之，圍繞部130為風扇葉片150投影到底面的投影範圍減去入風部120之部分。而圍繞部130之表面具有特殊結構，例如於本實施例中為凸出結構152。

此特殊結構會具有與其他地方相異之粗糙度。亦即，可以在圍繞部130的表面定義出複數個切割區域，且其中至少兩個切割區域的平均粗造度值(Ra)不同。請參照第2圖，其繪示本發明一實施方式的一種圍繞部切割區域示意圖。圍繞部130以風扇葉片之旋轉中心I為中心點，均分為八個切割區域(A~H)，至少兩個切割區域之平均粗糙度之差值大於1.6μm。藉此，當葉片旋轉一圈時，會經過兩種不同的表面變化，進而影響流體流動的阻力，提供不同的流體阻力需求，改善離心式風扇的特性。

一般的離心式風扇的氣體流道(氣體沿著腔體流動之路徑)依功能可區分為增壓區及出風區。當特殊結構(例如凸出結構)，且設置於增壓區時，可降低氣體於增壓區中從入風口溢流出去的機率。

而增壓區及出風區的定義方式，請同時參照第3A圖 及第3B圖。第3A圖為一種離心式風扇的增壓區示意圖。第3B圖為另一種離心式風扇的增壓區示意圖。其中，以舌部140為起點，沿扇葉旋轉方向之流道牆116直到出風口220(流道牆的終點210)訂為角度A。角度B訂為A/3(三分之一A)，角度C連著B角度，且為A/3(三分之一A)。因此，角度B加上角度C為角度A之2/3(三分之二)。定義角度B範圍內的流道為第一增壓區，定義角度C範圍內的流道為第二增壓區，角度D之範圍則定義為出風區。

當特殊結構(例如凸出結構)設置於增壓區時，可增加增壓區中，氣體流出入風口的阻力，降低氣體於增壓區中從入風口流出的機率。而特殊結構較佳的設置範圍在第二增壓區。

因此本發明各實施例於離心式風扇將特殊結構設置於增壓區的圍繞部上，用以減少離心式風扇之增壓區的漏風現象。此外，各實施例雖將特殊結構設置於下殼體的底面上，但亦可設置在位於上殼體與底面相對之面上，而設置的範圍亦為風扇葉片投影到上殼體的投影範圍減去入風部之圍繞部上。更甚者，可依據需求及成本的考量下，將特殊結構同時設置在上殼體及下殼體的圍繞部上。

請參照第4圖，係繪示依照本發明一實施方式的一種凸出結構示意圖。凸出結構152可以是複數個凸出件所構成的微小結構(高度小於0.3釐米的表面結構)，或者是小型表面結構(高度小於1釐米的表面結構)。而凸出件之形狀可為規則或不規則分布之圓形凸塊，如第4圖(A)所式，或為規則或不規則分布之方形凸塊，如第4圖(B)所式，或為 規則或不規則分布之楔形凸塊，如第4圖(C)所式。

接著請參照第5圖，此一種凸出結構示意圖。凸出結構160為凸塊，且在葉片的轉動方向設置有第一斜面162與第二斜面164。藉此可讓葉片在轉動時，讓葉片與底面118間的間隙有所變化，進而改變流體阻力，降低氣體於增壓區中從入風口流出的機率。

請參照第6圖，此為一種凸出結構示意圖。凸出結構170為複數個弧狀凸肋，順著入風部120周緣設置，進而改變流體阻力，降低氣體於增壓區中從入風口流出的機率。

請參照第7圖，此一種凸出結構示意圖。凸出結構180為複數個漩渦臂凸肋，沿風扇葉片旋轉方向設置，使得氣體流經此處時，可順著漩渦臂凸肋流動而靠近流道牆116，降低氣體於增壓區中從入風口流出的機率。

接著請同時參照第8A圖與第8B圖。第8A圖為一種凸出結構示意圖。第8B圖為第8A圖中，沿線AA的剖面示意圖。其中第8B圖更繪示葉片，以清楚表示此實施例之作動關係。

於此實施例中，凸出結構190為凸件，且凸件具有朝向流道牆之斜面192。藉此，當葉片310經過此處時，氣體較易被侷限在斜面192與葉片310所構成的加壓空間194中，而降低了氣體於增壓區中從入風口流出的機率。

此外，上述的各個實施例結構可直接於殼體製作時一起成型，或者以黏貼、附著等其他後續製程來製作。

本發明之各實施例於風扇葉片投影於殼體之區域且包圍入風部的圍繞部上設置有特殊結構，使得風扇葉片在旋 轉一圈時可經過兩種以上的表面粗糙度或結構設計的變化。藉此，氣體於離心式風扇之增壓區及減壓區可經過不同的結構，降低氣體於增壓區中從入風口流出的機率，並減少出風口的流動阻力，進而提高風扇的特性。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧離心式風扇

110‧‧‧殼體

112‧‧‧上殼體

114‧‧‧下殼體

116‧‧‧流道牆

118‧‧‧底面

120‧‧‧入風部

122‧‧‧中心板

124‧‧‧肋條

126‧‧‧入風口

128‧‧‧入風口

130‧‧‧圍繞部

140‧‧‧舌部

150‧‧‧風扇葉片

152‧‧‧凸出結構

154‧‧‧馬達

160‧‧‧凸出結構

162‧‧‧第一斜面

164‧‧‧第二斜面

170‧‧‧凸出結構

180‧‧‧凸出結構

190‧‧‧凸出結構

192‧‧‧斜面

194‧‧‧加壓空間

210‧‧‧終點

220‧‧‧出風口

222‧‧‧腔體

310‧‧‧葉片

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示依照本發明一實施方式的一種離心式風扇爆炸示意圖。

第2圖係繪示依照本發明一實施方式的一種圍繞部切割區域示意圖。

第3A圖與第3B圖係繪示依照本發明一實施方式的一種增壓區示意圖。

第4圖係繪示依照本發明一實施方式的一種凸出結構示意圖。

第5圖係繪示依照本發明一實施方式的一種凸出結構示意圖。

第6圖係繪示依照本發明一實施方式的一種凸出結構示意圖。

第7圖係繪示依照本發明一實施方式的一種凸出結構 示意圖。

第8A圖係繪示依照本發明一實施方式的一種凸出結構示意圖。

第8B圖係繪示依照第8A圖中，沿線AA的剖面示意圖。

100‧‧‧離心式風扇

110‧‧‧殼體

112‧‧‧上殼體

114‧‧‧下殼體

116‧‧‧流道牆

118‧‧‧底面

120‧‧‧入風部

122‧‧‧中心板

124‧‧‧肋條

126‧‧‧入風口

128‧‧‧入風口

130‧‧‧圍繞部

140‧‧‧舌部

150‧‧‧風扇葉片

152‧‧‧凸出結構

154‧‧‧馬達

220‧‧‧出風口

222‧‧‧腔體

Claims (8)

1. 一種離心式風扇，包含：一殼體，包含：一第一面，具有一圍繞部與一入風部，該圍繞部圍繞該入風部；一流道牆，定義出一腔體及一出風口，且該出風口之至少一側之該流道牆成一舌部；以及一風扇葉片，軸設於該腔體上；其中，該圍繞部與該入風部之總面積等於該風扇葉片投影至該第一面之投影面積，該圍繞部之表面具有一凸出結構，該凸出結構包含複數個凸出件，該些凸出件是高度小於0.3釐米的微小結構，或者是高度小於1釐米的小型表面結構，其中該些凸出件為圓形或方形凸塊。
2. 如請求項1所述之離心式風扇，其中該凸出結構設置於該離心式風扇之增壓區中之該圍繞部之表面。
3. 如請求項2所述之離心式風扇，其中該凸出結構為複數個弧狀凸肋，順著該入風部周緣設置。
4. 如請求項2所述之離心式風扇，其中該凸出結構為複數個漩渦臂凸肋，沿風扇葉片旋轉方向設置。
5. 一種離心式風扇，包含： 一殼體，包含：一第一面，具有一圍繞部與一入風部，該圍繞部圍繞該入風部；一流道牆，定義出一腔體及一出風口，且該出風口之至少一側之該流道牆成一舌部；以及一風扇葉片，軸設於該腔體上；其中，該圍繞部與該入風部之總面積等於該風扇葉片投影至該第一面之投影面積，該圍繞部之表面具有複數個切割區域，該些個切割區域其中之至少兩個切割區域之平均粗糙度之差值大於1.6μm。
6. 如請求項5所述之離心式風扇，其中該圍繞部以該風扇葉片之旋轉中心為中心點，均分為八個切割區域。
7. 一種離心式風扇，包含：一殼體，包含：一第一面，具有一圍繞部與一入風部，該圍繞部圍繞該入風部；一流道牆，定義出一腔體及一出風口，且該出風口之至少一側之該流道牆成一舌部；以及一風扇葉片，軸設於該腔體上；其中，該圍繞部與該入風部之總面積等於該風扇葉片投影至該第一面之投影面積，該圍繞部之表面具有一增壓結構，用以減少該離心式風扇之增壓區的漏風現象。
8. 如請求項7所述之離心式風扇，其中該增壓區之角度範圍係從該舌部到該流道牆的終點之角度範圍的三分之二。