離心式風(fēng)扇的制作方法
【專利摘要】一種離心式風(fēng)扇，包含殼體、葉輪、舌部以及丘形部。殼體包含頂板、底板，以及連接頂板與底板的側(cè)壁，其中頂板、底板與側(cè)壁共同定義出風(fēng)口。葉輪設(shè)置于殼體中。舌部設(shè)置于殼體且相鄰于出風(fēng)口。丘形部設(shè)置于殼體的內(nèi)壁且實(shí)體連接頂板與底板。
【專利說明】離心式風(fēng)扇

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明是有關(guān)于一種風(fēng)扇，特別是有關(guān)于一種離心式風(fēng)扇。

【背景技術(shù)】
[0002] -般而言，可攜式電子設(shè)備為了能發(fā)揮最大的效能，需要有散熱模塊以進(jìn)行有效 散熱。然而，可攜式電子設(shè)備為了因應(yīng)行動(dòng)化的大眾市場的微型化的需求，機(jī)殼內(nèi)部已無法 預(yù)留出足夠的自然對(duì)流空間。因此應(yīng)用于可攜式電子設(shè)備的散熱模塊逐漸朝向以離心式風(fēng) 扇產(chǎn)生強(qiáng)制對(duì)流以進(jìn)行散熱。
[0003] 在離心式風(fēng)扇的設(shè)計(jì)上，利用風(fēng)扇蝸形外殼產(chǎn)生的高靜壓高轉(zhuǎn)速的特性，來克服 可攜式電子設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)空間狹窄空氣對(duì)流不易的問題。然而，風(fēng)扇葉片產(chǎn)生的尾流（Wake Flow)撞擊作為壓縮段的舌部的表面時(shí)，便為產(chǎn)生窄頻噪音（Narrow Band Noise)的發(fā)音 源，依照波的疊加原理，將會(huì)產(chǎn)生具有大振幅且固定頻率的扇葉頻率（Blade Frequency)噪 音。
[0004] 一旦需提升散熱效能，勢必要增加風(fēng)量。然而，流場增加將使風(fēng)扇所產(chǎn)生的尾流擾 動(dòng)更劇烈，因而造成噪音與散熱難以取舍的瓶頸。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種具有丘形部的離心式風(fēng)扇，用以減少因扇葉頻率所導(dǎo)致的噪 音。
[0006] 本發(fā)明的一實(shí)施例提出了一種離心式風(fēng)扇，包含殼體、葉輪、舌部以及丘形部。殼 體包含頂板、底板，以及連接頂板與底板的側(cè)壁，其中頂板、底板與側(cè)壁共同定義出風(fēng)口。葉 輪設(shè)置于殼體中。舌部設(shè)置于殼體且相鄰于出風(fēng)口。丘形部設(shè)置于殼體的內(nèi)壁且實(shí)體連接 頂板與底板。
[0007] 于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，葉輪具有中心點(diǎn)C，舌部具有中心點(diǎn)T，丘形部設(shè) 置于自C-T連線起向內(nèi)15度至195度的范圍內(nèi)。
[0008] 于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，丘形部較佳為設(shè)置于自c-τ連線起向內(nèi)45度至 150度的范圍內(nèi)。
[0009] 于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，舌部與葉輪的間具有最小距離P，殼體具有寬度 W，葉輪具有直徑D，丘形部與葉輪的間具有間隙A，其中0.5XP蘭A蘭0.7X (W-D)。
[0010] 于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，丘形部包含頂點(diǎn)與兩端點(diǎn)，兩端點(diǎn)與頂點(diǎn)的連線 間的夾角不大于160度，其中頂點(diǎn)為丘形部最接近葉輪的一點(diǎn)，兩端點(diǎn)分別為丘形部最遠(yuǎn) 離葉輪的兩端。
[0011] 于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，丘形部的頂點(diǎn)與端點(diǎn)的間可以通過平面連接。
[0012] 于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，丘形部的頂點(diǎn)與端點(diǎn)的間可以通過外凸的平滑曲 面連接。
[0013] 于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，丘形部的頂點(diǎn)與端點(diǎn)的間可以通過內(nèi)凹的平滑曲 面連接。
[0014] 于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，丘形部的側(cè)面可以垂直于頂板與底板。
[0015] 于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，丘形部連接頂板與底板的側(cè)面可以為斜面或曲 面。
[0016] 于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，丘形部具有頂點(diǎn)，丘形部于頂點(diǎn)兩側(cè)的形狀可以 不對(duì)稱。
[0017] 于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，丘形部具有頂點(diǎn)，丘形部于頂點(diǎn)兩側(cè)的形狀可以 對(duì)稱。
[0018] 于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，離心式風(fēng)扇還包括多個(gè)入風(fēng)口，設(shè)置于頂板及/ 或底板。
[0019] 于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，離心式風(fēng)扇還包括設(shè)置于底板的定子，以及位于 定子中且與葉輪連接的轉(zhuǎn)子。
[0020] 于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，丘形部與殼體可以為一體成形。
[0021] 于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例中，離心式風(fēng)扇還包括固定元件，以將丘形部固定于 殼體。
[0022] 本發(fā)明經(jīng)由在離心式風(fēng)扇的內(nèi)壁加裝不同于舌部的丘形部，可以有效降低因扇葉 頻率所產(chǎn)生的噪音，并對(duì)風(fēng)扇的風(fēng)量無明顯影響，進(jìn)而在散熱與噪音問題的間取得平衡。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1A與圖1B分別繪示本發(fā)明的離心式風(fēng)扇一實(shí)施例的分解圖與立體視圖。
[0024] 圖2至圖7分別繪示本發(fā)明的離心式風(fēng)扇不同實(shí)施例的俯視圖。
[0025] 圖8A至圖11B分別繪示本發(fā)明的離心式風(fēng)扇不同實(shí)施例的俯視圖及其沿線段A-A 的剖面圖。
[0026] 圖12為傳統(tǒng)不具有丘形部的離心式風(fēng)扇的噪音測試圖。
[0027] 圖13與圖14為本發(fā)明的具有丘形部的離心式風(fēng)扇不同實(shí)施例的噪音測試圖。
[0028] 圖15為本發(fā)明的離心式風(fēng)扇一實(shí)施例與傳統(tǒng)的離心式風(fēng)扇的風(fēng)量-風(fēng)壓測試圖。
[0029] 其中，附圖標(biāo)記說明如下：
[0030] 100 :離心式風(fēng)扇
[0031] 110:殼體
[0032] 112:頂板
[0033] 114:底板
[0034] 115:入風(fēng)口
[0035] 116:側(cè)壁
[0036] 118:出風(fēng)口
[0037] 120:葉輪
[0038] 122 :輪轂
[0039] 124:扇葉
[0040] 130 :馬達(dá)
[0041] 132 :定子
[0042] 134 :轉(zhuǎn)子
[0043] 140 :舌部
[0044] 150 :丘形部
[0045] 152 :側(cè)面
[0046] 16〇:固定元件
[0047] C、T:中心點(diǎn)
[0048] V :頂點(diǎn)
[0049] E、E，：端點(diǎn)
[0050] A:間隙
[0051] P:最小距離
[0052] P1、P2:點(diǎn)
[0053] W:寬度
[0054] D :直徑

【具體實(shí)施方式】
[0055] 以下將以附圖及詳細(xì)說明清楚說明本發(fā)明的精神，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常 知識(shí)者在了解本發(fā)明的較佳實(shí)施例后，當(dāng)可由本發(fā)明所教示的技術(shù)，加以改變及修飾，其并 不脫離本發(fā)明的精神與范圍。
[0056] 參照圖1A與圖1B，其分別繪示本發(fā)明的離心式風(fēng)扇一實(shí)施例的分解圖與立體視 圖。離心式風(fēng)扇100包含有殼體110、葉輪120,以及馬達(dá)130。其中殼體110包含頂板112、 底板114,以及連接頂板112與底板114的側(cè)壁116。葉輪120包含有輪轂122以及連接于 輪轂122的扇葉124。馬達(dá)130包含有設(shè)置于底板114上的定子132,以及套設(shè)于定子132 上的轉(zhuǎn)子134。輪轂122與轉(zhuǎn)子134連接，并套設(shè)于定子132上。
[0057] 殼體110具有一出風(fēng)口 118,出風(fēng)口 118是由頂板112、底板114以及側(cè)壁116所 共同定義而成。殼體110中還包括有位于頂板112及/或底板114的入風(fēng)口 115。其中入 風(fēng)口 115的進(jìn)氣方向垂直于出風(fēng)口的排氣方向?？諝庾匀腼L(fēng)口 115進(jìn)入殼體110之后，沿 著預(yù)定的風(fēng)道流向在流道內(nèi)前進(jìn)，而后從出風(fēng)口 118排出。
[0058] 離心式風(fēng)扇100的殼體110具有蝸流外形，在殼體110上構(gòu)成舌部140。舌部140 為一內(nèi)凹的區(qū)段，其可用以壓縮氣流，使氣流沿著預(yù)定風(fēng)道流向移動(dòng)。舌部140為設(shè)置于鄰 近出風(fēng)口 118處。
[0059] 離心式風(fēng)扇100還包括有至少一丘形部150。丘形部150設(shè)置于殼體110的內(nèi)壁， 且連接頂板112與底板114。丘形部150的位置不與舌部140重疊，丘形部150的位置設(shè)置 于舌部140的一側(cè)，壓縮氣流于流道內(nèi)移動(dòng)時(shí)，先經(jīng)過舌部140再流經(jīng)丘形部150后自出風(fēng) 口 118排出。
[0060] 經(jīng)由在離心式風(fēng)扇100的殼體110內(nèi)加設(shè)丘形部150,可以調(diào)整流場內(nèi)的氣流方向 以及壓力分布，藉以改善因扇葉頻率造成的噪音。
[0061] 丘形部150的材料可以為金屬或是塑膠。于本實(shí)施例中，丘形部150為獨(dú)立于殼 體110的組件，并通過如粘著劑等固定元件160與殼體110接合。于其他實(shí)施例中，丘形部 150可以與殼體110 -體成形地制成，或者，獨(dú)立組件的丘形部150亦可以通過鉚接的方式 與殼體110接合。
[0062] 參照圖2,其繪示本發(fā)明的離心式風(fēng)扇一實(shí)施例的俯視圖。為了清楚表示本發(fā)明的 特征，在俯視圖中均未繪示頂板，合先敘明。
[0063] 離心式風(fēng)扇100中，葉輪120具有中心點(diǎn)C，舌部140具有中心點(diǎn)T。丘形部150 的設(shè)置位置需與舌部140保持一定的距離。丘形部150所設(shè)置的位置較佳為從C-T連線起 向內(nèi)15度至195度的范圍內(nèi)。丘形部150的設(shè)置位置更佳地為從C-T連線起向內(nèi)45度至 150度的范圍內(nèi)，將丘形部150設(shè)置于此范圍內(nèi)可以提升風(fēng)扇特性表現(xiàn)。丘形部150的分布 數(shù)量可以為一或多個(gè)。
[0064] 丘形部150具有一頂點(diǎn)V以及兩端點(diǎn)E、E'，其中頂點(diǎn)V為丘形部150最為接近葉 輪120的點(diǎn)。端點(diǎn)E、E'則為丘形部150的相對(duì)兩個(gè)末端，亦即丘形部150最遠(yuǎn)離葉輪120 的兩點(diǎn)。丘形部150的尺寸大致上由這三個(gè)點(diǎn)所決定，其中頂點(diǎn)V與兩端點(diǎn)E、E'的連線間 的夾角不大于160度。端點(diǎn)E為丘形部150迎風(fēng)面的端點(diǎn)，端點(diǎn)E'則為丘形部150順風(fēng)面 的端點(diǎn)。換言之，端點(diǎn)E為丘形部150較為靠近舌部140的端點(diǎn)，而端點(diǎn)E'為較為遠(yuǎn)離舌 部140的端點(diǎn)。
[0065] 丘形部150與葉輪120之間具有一間隙A，其中間隙A是指丘形部150的頂點(diǎn)V與 葉輪120之間的最短距離。舌部140與葉輪120之間具有最小距離P,此最小距離P為舌部 140的凸點(diǎn)與葉輪120外緣之間的最短距離。殼體110具有一寬度W，寬度W的定義為一條 通過葉輪120的中心點(diǎn)C且平行于出風(fēng)口 118的線段，此線段與殼體110內(nèi)壁具有兩交點(diǎn) P1、P2,兩交點(diǎn)P1、P2之間的距離即為殼體110的寬度W。葉輪120具有一直徑D，直徑D為 葉輪120的外徑。為了使得丘形部150發(fā)揮降低噪音的功效，丘形部150與葉輪120之間 的間隙A較佳地為控制在一定的范圍內(nèi)，如0· 5XP蘭A蘭0· 7X (W-D)，其中P為舌部140 與葉輪120之間的最小距離，W為殼體110的寬度，D為葉輪120的直徑。
[0066] 于本實(shí)施例中，丘形部150的頂點(diǎn)V與端點(diǎn)E之間通過平面連接，使得離心式風(fēng)扇 100的丘形部150的形狀近似于三角形或是扇形。丘形部150于頂點(diǎn)V兩側(cè)的形狀可以為 對(duì)稱或是不對(duì)稱，頂點(diǎn)V至兩端點(diǎn)E、E'的距離可以為相等或是不相等。
[0067] 參照圖3至圖7,其分別繪示本發(fā)明的離心式風(fēng)扇100不同實(shí)施例的俯視圖。丘形 部150與其他元件之間的比例關(guān)系及設(shè)置位置已經(jīng)說明如上，在以下實(shí)施例中，將僅針對(duì) 丘形部150的變化進(jìn)行說明。
[0068] 如圖3所示，丘形部150設(shè)置于殼體110的內(nèi)壁，相較于圖2,本實(shí)施例中的丘形 部150較為接近舌部140。丘形部150的頂點(diǎn)V的兩側(cè)為不對(duì)稱的形狀。具體而言，丘形 部150的頂點(diǎn)V與較為接近舌部140的端點(diǎn)E通過內(nèi)凹的平滑曲面連接，而頂點(diǎn)V與較為 遠(yuǎn)離舌部140的端點(diǎn)E'則是通過平面連接，且頂點(diǎn)V至較為接近舌部140的端點(diǎn)E的距離 大于頂點(diǎn)V至較為遠(yuǎn)離舌部140的端點(diǎn)E'的距離。
[0069] 丘形部150的頂點(diǎn)V與兩端點(diǎn)E、E'之間可以均為通過內(nèi)凹的平滑曲面連接，且 頂點(diǎn)V至較為接近舌部140的端點(diǎn)E的距離大于頂點(diǎn)V至較為遠(yuǎn)離舌部140的端點(diǎn)E'的 距離，如圖4所示。丘形部150的頂點(diǎn)V與兩端點(diǎn)E、E'之間亦可以通過多個(gè)平面連接，且 頂點(diǎn)V至較為接近舌部140的端點(diǎn)E的距離大于頂點(diǎn)V至較為遠(yuǎn)離舌部140的端點(diǎn)E'的 距離，如圖5所示。丘形部150較為遠(yuǎn)離舌部140的端點(diǎn)E'、丘形部150的頂點(diǎn)V以及葉 輪120的中心點(diǎn)C位于同一直線上，且頂點(diǎn)V與較為遠(yuǎn)離舌部140的端點(diǎn)E'之間以平面連 接，頂點(diǎn)V與較為接近舌部140的端點(diǎn)E之間可以通過平面或是曲面連接，如圖6所示?；?者，每一個(gè)離心式風(fēng)扇100可以設(shè)置有多個(gè)丘形部150,多個(gè)丘形部150可以具有相同或是 不同的外形，如圖7所示。
[0070] 參照圖8A至圖11B，其分別繪示本發(fā)明的離心式風(fēng)扇不同實(shí)施例的俯視圖及其沿 線段A-A的剖面圖。如圖8A以及圖8B所示，丘形部150的側(cè)面152可以垂直于頂板112 以及底板114,即丘形部150與頂板112連接的一面的形狀與面積與丘形部150與底板114 連接的一面的形狀與面積均相同。
[0071] 或者，如圖9A與圖9B所示，丘形部150連接頂板112以及底板114的側(cè)面152可 以為內(nèi)凹的曲面。丘形部150與頂板112連接的一面的面積可以小于或大于丘形部150與 底板114連接的一面的面積。丘形部150與與頂板112連接的一面的形狀可以相同或是不 同于丘形部150與底板114連接的一面的形狀。
[0072] 或者，如圖10A與圖10B所示，丘形部150連接頂板112以及底板114的側(cè)面152 可以為外凸的曲面。丘形部150與頂板112連接的一面的面積可以小于或大于丘形部150 與底板114連接的一面的面積。丘形部150與與頂板112連接的一面的形狀可以相同或是 不同于丘形部150與底板114連接的一面的形狀。
[0073] 或者，如第11A圖與圖11B所示，丘形部150連接頂板112以及底板114的側(cè)面 152可以為斜面。丘形部150與頂板112連接的一面的面積可以小于或大于丘形部150與 底板114連接的一面的面積。丘形部150與與頂板112連接的一面的形狀可以相同或是不 同于丘形部150與底板114連接的一面的形狀。其中斜面的傾斜角度較佳為不大于25度。
[0074] 離心式風(fēng)扇100經(jīng)由增加丘形部150后，可以有效地降低因扇葉頻率所導(dǎo)致的噪 音問題，如圖12所示，其為傳統(tǒng)不具有丘形部的離心式風(fēng)扇的噪音測試圖，圖13與圖14則 為本發(fā)明的具有丘形部的離心式風(fēng)扇不同實(shí)施例的噪音測試圖。圖中的橫軸表示扇葉頻 率，縱軸表示噪音值。圖13與圖14中的丘形部的數(shù)量為一個(gè)，其設(shè)置位置與圖2相同，圖 13的丘形部與葉輪之間的間隙為2毫米（mm)，圖14中的丘形部與葉輪之間的間隙為0. 8 毫米（mm)。從圖中可以得知，具有丘形部的離心式風(fēng)扇相較于傳統(tǒng)的離心式風(fēng)扇確實(shí)可以 有效降低噪音，且其噪音降低量與丘形部和葉輪之間的間隙有關(guān)。
[0075] 參照圖15,其為本發(fā)明的離心式風(fēng)扇一實(shí)施例與傳統(tǒng)的離心式風(fēng)扇的風(fēng)量-風(fēng)壓 測試圖。其中橫軸為風(fēng)量，縱軸為風(fēng)壓。具有丘形部的離心式風(fēng)扇中，丘形部的設(shè)置數(shù)量為 一，其設(shè)置位置與圖4相同。從圖中可以得知，具有丘形部的離心式風(fēng)扇與傳統(tǒng)不具有丘形 部的離心式風(fēng)扇相比，雖然在風(fēng)壓的部分略有損耗，但是風(fēng)量的部分并無明顯的影響。
[0076] 本發(fā)明經(jīng)由在離心式風(fēng)扇的內(nèi)壁加裝不同于舌部的丘形部，可以有效降低因扇葉 頻率所產(chǎn)生的噪音，并對(duì)風(fēng)扇的風(fēng)量無明顯影響，進(jìn)而在散熱與噪音問題之間取得平衡。
[0077] 雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范 圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種離心式風(fēng)扇，包含： 一殼體，包含： 一頂板； 一底板；以及 連接該頂板與該底板的一側(cè)壁，其中該頂板、該底板與該側(cè)壁共同定義一出風(fēng)口； 一葉輪，設(shè)置于該殼體中； 一舌部，設(shè)置于該殼體且相鄰于該出風(fēng)口；以及 至少一丘形部，設(shè)置于該殼體的內(nèi)壁且連接該頂板與該底板。
2. 如權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇，其中該葉輪具有一中心點(diǎn)C，該舌部具有一中心點(diǎn) T，該丘形部設(shè)置于自C-T連線起向內(nèi)15度至195度的范圍內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求2所述的離心式風(fēng)扇，其中該丘形部設(shè)置于自C-T連線起向內(nèi)45度至 150度的范圍內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇，其中該舌部與該葉輪之間具有一最小距離P， 該殼體具有一寬度W，該葉輪具有一直徑D，該丘形部與該葉輪之間具有一間隙A，其中 0. 5XP ^ A ^ 0. 7X (W-D) 〇
5. 如權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇，其中該丘形部包含一頂點(diǎn)與兩端點(diǎn)，其中該頂點(diǎn) 為該丘形部最接近該葉輪的一點(diǎn)，該兩端點(diǎn)分別為該丘形部最遠(yuǎn)離該葉輪的兩端，該兩端 點(diǎn)與該頂點(diǎn)的連線間的夾角小于等于160度。
6. 如權(quán)利要求5所述的離心式風(fēng)扇，其中該頂點(diǎn)與該端點(diǎn)其中之一通過一平面連接。
7. 如權(quán)利要求5所述的離心式風(fēng)扇，其中該頂點(diǎn)與該端點(diǎn)其中之一通過外凸的一平滑 曲面連接。
8. 如權(quán)利要求5所述的離心式風(fēng)扇，其中該頂點(diǎn)與該端點(diǎn)其中之一通過內(nèi)凹的一平滑 曲面連接。
9. 如權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇，其中該丘形部的側(cè)面垂直于該頂板與該底板。
10. 如權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇，其中該丘形部連接該頂板與該底板的一側(cè)面為 斜面或曲面。
11. 如權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇，其中該丘形部具有一頂點(diǎn)，該丘形部于該頂點(diǎn)兩 側(cè)的形狀不對(duì)稱。
12. 如權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇，其中該丘形部具有一頂點(diǎn)，該丘形部于該頂點(diǎn)兩 側(cè)的形狀對(duì)稱。
13. 如權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇，還包括多個(gè)入風(fēng)口，設(shè)置于該頂板。
14. 如權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇，還包括多個(gè)入風(fēng)口，設(shè)置于該底板。
15. 如權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇，還包括設(shè)置于該底板的一定子，以及套設(shè)于該定 子上且與該葉輪連接的一轉(zhuǎn)子。
16. 如權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇，其中該丘形部與該殼體一體成形。
17. 如權(quán)利要求1所述的離心式風(fēng)扇，還包括一固定兀件，以將該丘形部固定于該殼 體。
【文檔編號(hào)】F04D29/28GK104110401SQ201310134464
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月17日
【發(fā)明者】蔡柏崢, 陳德福 申請人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司