專利名稱：可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，特別是一種提升散熱特性的風(fēng)扇。
背景技術(shù)：
由于科技的日益發(fā)展，各式的電子產(chǎn)品被賦予更多的功能以提升使用價(jià)值，由于增加的功能需在一定容積的系統(tǒng)內(nèi)增加的更多的組件或零件，而這一些組件或零件在系統(tǒng)內(nèi)不僅會增加密度，更亦使熱量密度提升，因此需要使用散熱裝置來幫助其解熱，而一般所使用的以散熱風(fēng)扇為首選，因其所產(chǎn)生的熱對流方式會將系統(tǒng)內(nèi)的熱量往外帶走，以達(dá)解熱，但由于系統(tǒng)內(nèi)過密的組件或零件，當(dāng)風(fēng)扇產(chǎn)生流體往系統(tǒng)內(nèi)流動時(shí)，流動路徑會受過多的組件或零件的阻擾，使得散熱效果大打折扣，因此必須加大散熱風(fēng)扇的流量及風(fēng)壓，而目前一般的作法有兩種一是增加馬達(dá)的轉(zhuǎn)速；二是改變風(fēng)扇扇葉結(jié)構(gòu)，但是增加馬達(dá)轉(zhuǎn)速的缺點(diǎn)會造成電性的消耗，產(chǎn)生更多資源的浪費(fèi)。
圖1示出了一般的風(fēng)扇特性曲線圖，所示系統(tǒng)是一般風(fēng)扇應(yīng)用在組件或零件較少即密度較稀疏的系統(tǒng)，當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時(shí)，流體在流動的時(shí)候流體在其流動的路徑上會遇上系統(tǒng)內(nèi)部零件的阻擾，其阻抗會限制流體自由流通，進(jìn)而造成風(fēng)壓的損失，而此損失的風(fēng)量變化即為系統(tǒng)阻抗曲線(System Impedance Curve)A1，而系統(tǒng)內(nèi)部零件或組件少即密度稀疏，所呈現(xiàn)的系統(tǒng)阻抗曲線A1就會偏低，而風(fēng)扇結(jié)構(gòu)經(jīng)由風(fēng)洞量測的曲線為風(fēng)扇特性曲線(Air Volume Curve)T，其兩者的交點(diǎn)是系統(tǒng)操作工作點(diǎn)(Operating Point)P，而其周圍是操作區(qū)域A，在該操作區(qū)域A內(nèi)即為該風(fēng)扇應(yīng)用在密度稀疏的系統(tǒng)所能表現(xiàn)出的運(yùn)作效能。
圖2是重疊扇葉狀態(tài)的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)在不均速運(yùn)轉(zhuǎn)下的風(fēng)扇特性曲線圖，以有效解決組件或零件密度高的系統(tǒng)的熱量，如圖所示，當(dāng)重疊葉風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時(shí)，流體在流動的時(shí)候流體在其流動的路徑上會遇上系統(tǒng)內(nèi)部零件的阻擾，其阻抗會限制流體自由流通，進(jìn)而造成風(fēng)壓的損失，而此損失的風(fēng)量變化即為系統(tǒng)阻抗曲線(System Impedance Curve)B1，而系統(tǒng)內(nèi)部零件或組件多即密度高，所呈現(xiàn)的系統(tǒng)阻抗曲線B1就會偏高，而重疊葉風(fēng)扇結(jié)構(gòu)經(jīng)由風(fēng)洞量測的曲線為風(fēng)扇特性曲線(Air Volume Curve)T1，其兩者的交點(diǎn)是系統(tǒng)操作工作點(diǎn)(Operating Point)P1，而其周圍是操作區(qū)域Q，在該操作區(qū)域Q內(nèi)即為該重疊扇葉風(fēng)扇在不均速運(yùn)轉(zhuǎn)下所能表現(xiàn)出的運(yùn)作效能，以對系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行散熱。
圖3是為了提升風(fēng)扇的性能而增加馬達(dá)的線圈改變馬達(dá)特性的示意圖，如圖T3曲線所示，該T3曲線與系統(tǒng)阻抗曲線(System Impedance Curve)B1的相交系統(tǒng)操作工作點(diǎn)(Operating Point)P2相較于該上述的T1曲線與系統(tǒng)阻抗曲線(System Impedance Curve)B1的相交系統(tǒng)操作工作點(diǎn)(Operating Point)P1很明顯的提升許多，因此該T3曲線整體提升并藉此增加風(fēng)扇流量，但是此實(shí)施會大大增加耗電量且馬達(dá)容易因轉(zhuǎn)速的增加而過熱燒毀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種提升散熱特性的可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，其中數(shù)個扇葉的葉根的安裝角小于53度，及該葉端小于46度，或數(shù)個扇葉的葉根稠密度(Solidity)大于1.5，及該葉端稠密度(Solidity)大于1，在一均等的轉(zhuǎn)動速度下運(yùn)轉(zhuǎn)，提升風(fēng)扇操作區(qū)段特性，進(jìn)而增加散熱效率。
本發(fā)明的扇輪在均等的轉(zhuǎn)動速度下運(yùn)轉(zhuǎn)，從而節(jié)省了驅(qū)動電源消耗。
本發(fā)明的可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，至少包含有一扇輪及一驅(qū)動單元，驅(qū)動單元驅(qū)使扇輪維持一均等速度運(yùn)轉(zhuǎn)，而該扇輪至少包含有輪轂及數(shù)個沿著輪轂周圍向外輻射延伸的扇葉，且該數(shù)個扇葉為前一扇葉重疊下一緊鄰的扇葉，或葉根的安裝角小于53度，及該葉端小于46度，又或葉根稠密度(Solidity)大于1.5及該葉端稠密度(Solidity)大于1，使扇輪在一均等速度運(yùn)轉(zhuǎn)下提升風(fēng)扇散熱特性。
本發(fā)明的上述目的及其結(jié)構(gòu)與功能上的特性，將依據(jù)附圖所示的較佳實(shí)施例予以說明。


圖1是習(xí)知風(fēng)扇應(yīng)用在內(nèi)部組件或零件較疏的風(fēng)扇特性曲線示意圖；圖2是習(xí)知重疊葉風(fēng)扇應(yīng)用在內(nèi)部組件或零件較密的風(fēng)扇特性曲線示意圖；圖3是提升馬達(dá)特性的風(fēng)扇特性曲線與圖2的風(fēng)扇特性曲線的示意圖；
圖4是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的剖視分解示意圖；圖5是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的剖視組合圖；圖6是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的俯視示意圖；圖7是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的均等速度風(fēng)扇轉(zhuǎn)速偏移曲線示意圖；圖8是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的均等轉(zhuǎn)速風(fēng)扇特性曲線與習(xí)知非固定轉(zhuǎn)速風(fēng)扇曲線應(yīng)用在系統(tǒng)內(nèi)部較密的曲線示意圖；圖9是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例扇葉第二種重疊型態(tài)的俯視示意圖；圖10是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例扇葉第三種重疊型態(tài)的俯視示意圖；圖11是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的葉根剖視展開示意圖；圖12是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的葉端展開示意圖；圖13是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的輪轂展開葉根剖視側(cè)視示意圖；圖14是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的葉根稠密度的示意圖；圖15是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的輪轂展開葉端側(cè)視示意圖；圖16是本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的葉端稠密度的示意圖。
附圖標(biāo)記說明21扇框；211輪轂座；212軸套；22扇輪；221輪轂；2211軸心；22111頸部；222扇葉；2221葉根；2222葉身；2223第一葉緣；2224第二葉緣；2225葉端；23驅(qū)動單元；231驅(qū)動電路板；232定子；233轉(zhuǎn)子；25軸承；26扣環(huán)；32扇輪；321輪轂；322扇葉；3221葉根；θ1葉根安裝角；3225葉端；θ2葉端傾斜角；42扇輪；421輪轂；422扇葉；422a扇葉；4221a葉根；42211a葉根頂端；42212a葉根底端；4225a葉端；42251a葉端頂端；42252a葉端底端；422b扇葉；4221b葉根；42211b葉根頂端；4225b葉端；42251b葉端頂端；A1系統(tǒng)阻抗曲線；T風(fēng)扇特性曲線；P系統(tǒng)操作工作點(diǎn)；A最佳操作區(qū)域；B1系統(tǒng)阻抗曲線；C1弦長；C2弦長；C3弦長；C4弦長；F1固定轉(zhuǎn)速偏移曲線；P1系統(tǒng)操作工作點(diǎn)；P2固定轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)操作工作點(diǎn)；Q最佳操作區(qū)域；T1風(fēng)扇特性曲線；T2均等轉(zhuǎn)速的風(fēng)扇特性曲線；T3提升馬達(dá)特性的風(fēng)扇特性曲線圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明系提供了一種可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，請參閱圖4、圖5、圖6所示的本發(fā)明第一較佳實(shí)施例，發(fā)明至少包含有一扇框21、一扇輪22及一驅(qū)動單元23，其中該扇輪22包含輪轂221及數(shù)個沿著輪轂221周圍向外輻射延伸的扇葉222，其中前一扇葉222重疊下一緊鄰的扇葉222，所述的扇葉222包括連接輪轂221的葉根2221及連接葉根2221向外長出的葉身2222，該葉身2222的兩側(cè)緣為第一葉緣2223、第二葉緣2224，前端為葉端2225，且所述的數(shù)個扇葉222的重疊呈前一扇葉222的葉根2221及葉身2222上側(cè)至第一葉緣2223重疊下一緊鄰扇葉222的葉根2221及葉身2222下側(cè)至第二葉緣2224，而該輪轂221設(shè)有一軸心2211，而該軸心2211形成有一頸部22111，該頸部22111可供一扣環(huán)26扣設(shè)，該扇框21包含有一輪轂座211，其上設(shè)有一中空的軸套212，該軸套212內(nèi)可供一軸承25設(shè)置，該驅(qū)動單元23包含有一驅(qū)動電路板231、一定子232及一轉(zhuǎn)予233。
于組裝時(shí)將所述的轉(zhuǎn)子233固設(shè)于扇輪22的輪轂221內(nèi)，并依序?qū)⒖郗h(huán)26及軸承25放置于軸套212內(nèi)，再令驅(qū)動電路板231、定子232套設(shè)于軸套212上，再將扇輪22的軸心2211貫穿軸承25后藉由扣環(huán)26扣合于軸心2211的頸部22111以防止該軸心2211自軸套212內(nèi)脫落并進(jìn)而樞設(shè)于軸套212上，并使上述的驅(qū)動電路板231連接該定子232，而該定子232與該轉(zhuǎn)子233間呈磁性連接，藉由驅(qū)動電路板231產(chǎn)生電源時(shí)，該定子232與轉(zhuǎn)子233產(chǎn)生激磁，使扇輪22于激活后維持一均等速度速度轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動流體流動。
請?jiān)賲㈤唸D4、圖7，在均等速度重疊風(fēng)扇轉(zhuǎn)動下，其預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速的偏移曲線F1在一定的預(yù)設(shè)速度下的偏移量介于±8％之間的均等轉(zhuǎn)速(rpm)，其所能產(chǎn)生的流量漸增，即當(dāng)重疊葉風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速偏移量在起始速度至末速間，其限制在±8％內(nèi)的均等轉(zhuǎn)速會使流量增加，而當(dāng)起始速度至末速的間的限制在0％時(shí)，該重疊風(fēng)扇的均等速度等同固定速度能夠產(chǎn)生更佳的風(fēng)扇特性；如圖4、圖8所示的風(fēng)扇特性曲線T2是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例重疊扇葉222的風(fēng)扇在均等速度轉(zhuǎn)動下所呈現(xiàn)，該系統(tǒng)阻抗曲線B1與均等速度轉(zhuǎn)動的重疊扇葉222的風(fēng)扇特性曲線T2相交產(chǎn)生一系統(tǒng)操作工作點(diǎn)P2，由圖8中可看到在該操作區(qū)域Q范圍內(nèi)，均等速度轉(zhuǎn)動的重疊葉風(fēng)扇的系統(tǒng)操作工作點(diǎn)P2的位置與常用的提升馬達(dá)特性的風(fēng)扇曲線T3的系統(tǒng)操作工作點(diǎn)P2重疊，且很明顯高于一般重疊葉風(fēng)扇無均速轉(zhuǎn)動下的系統(tǒng)操作工作點(diǎn)P1，即系統(tǒng)操作工作點(diǎn)P2所對應(yīng)的風(fēng)壓及流量明顯高于另一系統(tǒng)操作工作點(diǎn)P1所對應(yīng)的風(fēng)壓及流量，意即該風(fēng)扇特性曲線T2的曲線特性整體往上提升，風(fēng)壓大大的增加，令該均等速度重疊葉風(fēng)扇所表現(xiàn)出最佳的運(yùn)作效能，以對內(nèi)部組件或零件密度較高的系統(tǒng)內(nèi)部有效的進(jìn)行散熱，俾改善習(xí)知改變風(fēng)扇馬達(dá)特性造成耗費(fèi)電量及高轉(zhuǎn)速容易產(chǎn)生高熱損毀的特性，在不增加驅(qū)動馬達(dá)的動力下，就能提升風(fēng)扇的操作特性，進(jìn)而增加風(fēng)壓及流量，并具有省電的特性。
請?jiān)賲㈤唸D9、圖10所示的發(fā)明第一較佳實(shí)施例數(shù)個扇葉222的另實(shí)施態(tài)樣，并參照圖3，該數(shù)個扇葉222的重疊呈前一扇葉222的葉根2221重疊下一緊鄰扇葉222的葉根2221(如圖8所示)；或呈前一扇葉222的葉身2222重疊下一緊鄰扇葉222的葉身2222(如圖9所示)，一樣可達(dá)到提升風(fēng)壓俾令風(fēng)扇的操作區(qū)段特性，達(dá)到最佳使用狀態(tài)，進(jìn)而增加散熱效率，并具省電的特性。
請?jiān)賲㈤唸D11、圖12所示是本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例的扇輪32展開葉根3221剖視側(cè)視及葉端3225側(cè)視示意圖，其整體結(jié)構(gòu)與功能及實(shí)施型態(tài)大致與前一實(shí)施例相同，其不同處是該扇輪32的數(shù)個扇葉322是非重疊的，且其連接輪轂321的葉根3221所傾斜的方向，即該葉根3221的弦長C3與水平的夾角，即葉根3221的安裝角θ1小于53°，及該葉端3225的傾斜方向即該葉端3225的弦長C4與水平的夾角即葉端3225的傾斜角θ2系小于46°，在均等速度轉(zhuǎn)動下，可達(dá)到提升風(fēng)壓進(jìn)而令風(fēng)扇的特性達(dá)到最佳使用狀態(tài)，增加散熱效率，并具省電的特性。
請參閱圖13至圖16所示的本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的扇輪42的展開葉根剖視側(cè)視及葉端側(cè)視示意圖，其整體結(jié)構(gòu)與功能及實(shí)施型態(tài)大致與前一實(shí)施例相同，其不同處是該扇輪42的復(fù)數(shù)扇葉422是非重疊的，且其連接輪轂421的扇葉422的葉根稠密度(Solidity)大于1.5，即C1÷S1＞1.5，而所述的C1即扇葉422a的葉根4221a的頂端42211a到底端42212a的直線距離為弦長；而所述的S1即扇葉422a的葉根4221a的頂端42211a與鄰近一扇葉422b的葉根4221b的頂端42211b的直線距離S1或扇葉422a的葉根4221a的底端42212a與鄰近一扇葉422b的葉根4221b的底端42212b的直線距離(如圖13及圖14所示)；又，其扇葉422的葉端的稠密度(Solidity)大于1，即C2÷S2＞1，而所述的C2即扇葉422a的葉端4225a的頂端42251a到底端42252a的直線距離為弦長C2，而所述的S2即扇葉422a的葉端4225a的頂端42251a與鄰近一扇葉422b的葉端4225b的頂端42251b的直線距離或扇葉422a的葉端4225a的底端42252a與鄰近一扇葉422b的葉端4225b的底端42252b的直線距離(如圖15及圖16所示)，在上述兩共存的特征及均等速度轉(zhuǎn)動下，可達(dá)到提升風(fēng)壓進(jìn)而令風(fēng)扇的特性達(dá)到最佳使用狀態(tài)，增加散熱效率，并具省電的特性。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行的實(shí)施例，凡利用本發(fā)明上述的方法、形狀、構(gòu)造、裝置所為的變化，皆應(yīng)包含于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，至少包含一扇輪及一驅(qū)動扇輪維持一均等速度運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動單元，該扇輪包含有輪轂及數(shù)個沿著輪轂周圍向外輻射延伸的扇葉，且數(shù)個扇葉呈前一扇葉重疊下一緊鄰的扇葉，使扇輪在一均等運(yùn)轉(zhuǎn)下提升風(fēng)扇散熱特性。
2.如權(quán)利要求1所述的可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，其中該數(shù)個扇葉的重疊呈前一扇葉的葉根及葉身重疊下一緊鄰扇葉的葉根及葉身。
3.如權(quán)利要求1所述的可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，其中該數(shù)個扇葉的重疊呈前一扇葉的葉根重疊下一緊鄰扇葉的葉根。
4.如權(quán)利要求1所述的可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，其中數(shù)個扇葉的重疊呈前一扇葉的葉身重疊下一緊鄰扇葉的葉身。
5.如權(quán)利要求1所述的可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，還包含一扇框。
6.如權(quán)利要求1所述的可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，其中驅(qū)動單元包含有一驅(qū)動電路板。
7.如權(quán)利要求1所述的可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，其中均等速度的偏移量在±8％之間。
8.一種可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，至少包含有一扇輪及一驅(qū)動扇輪維持一均等速度運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動單元，該扇輪包含有輪轂及數(shù)個沿著輪轂周圍向外輻射延伸的扇葉，該數(shù)個扇葉的葉根的安裝角小于53度，及該葉端傾斜角小于46度，使扇輪在一均等速度運(yùn)轉(zhuǎn)下提升風(fēng)扇散熱特性。
9.如權(quán)利要求8所述的可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，其中該驅(qū)動單元包含有一驅(qū)動電路板。
10.如權(quán)利要求8所述的可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，還包括一扇框。
11.如權(quán)利要求8所述的可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，其中均等速度的偏移量在±8％之間。
12.一種可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，至少包含有一扇輪及一驅(qū)動扇輪維持一均等速度運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動單元，扇輪包含輪轂及數(shù)個沿著輪轂周圍向外輻射延伸的扇葉，且數(shù)個扇葉的葉根稠密度(Solidity)大于1.5，及該葉端稠密度(Solidity)大于1，使扇輪在一均等速度運(yùn)轉(zhuǎn)下提升風(fēng)扇散熱特性。
13.如權(quán)利要求12所述的可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，其中該驅(qū)動單元包含一驅(qū)動電路板。
14.如權(quán)利要求12所述的可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，還包含一扇框。
15.如權(quán)利要求12所述的可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，其中均等速度的偏移量在±8％之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可提升操作區(qū)段特性的風(fēng)扇，至少包含有一扇輪及一驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元驅(qū)使扇輪維持一均等速度運(yùn)轉(zhuǎn)，而該扇輪至少包含有輪轂及數(shù)個沿著輪轂周圍向外輻射延伸的扇葉，且該數(shù)個扇葉為前一扇葉重疊下一緊鄰的扇葉，或葉根的安裝角小于53度，及該葉端小于46度，又或呈葉根稠密度(Solidity)大于1.5及該葉端稠密度(Solidity)大于1，使扇輪在一均等速度運(yùn)轉(zhuǎn)下提升風(fēng)扇散熱特性。
文檔編號F04D29/34GK1707118SQ20041004794
公開日2005年12月14日 申請日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月11日
發(fā)明者劉文豪 申請人:奇鋐科技股份有限公司