CN100516550C

CN100516550C - 轴流式散热扇

Info

Publication number: CN100516550C
Application number: CNB2005100025809A
Authority: CN
Inventors: 洪银树; 洪银农
Original assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2025-01-21
Also published as: CN1807899A

Abstract

一种轴流式散热扇。为提供一种扩增进风量、降低风噪音的散热装置，提出本发明，它包含叶轮、供叶轮容设的壳座及固设于壳座上且结合并驱动叶轮的电动机；叶轮设有旋转轴心、轮毂及数个扇叶；旋转轴心凸设于轮毂内面中央；数个扇叶倾斜排列于轮毂的外周边上；扇叶具有前侧缘、后侧缘、径向内缘及径向外缘；两相邻扇叶在平行于旋转轴心的轮毂纵向上形成纵向局部重叠的第一、二纵向重叠区域；壳座设有气流通道、基座及数个导流支撑件；气流通道的两端形成入风口及出风口；基座用以承载电动机，基座位于出风口侧，且利用导流支撑件支撑连接于壳座的内壁面；导流支撑件在最接近扇叶后侧缘处形成迎风线；扇叶后侧缘与导流支撑件的迎风线之间形成介于10°至70°之间的风切角度。

Description

轴流式散热扇

技术领域

本发明属于散热装置，特别是一种轴流式散热扇。

背景技术

如图1所示，已有的轴流式散热扇的叶轮10容设在壳座20内，叶轮10设有轮毂101及数个扇叶102，数个扇叶102倾斜环设于轮毂101外周边，以便驱动气流轴向流动。

通常，碍于叶轮10于模造成型后脱模的限制，因此，在平行于旋转轴心的轮毂101的纵向上，各两相邻扇叶102因受限制而不能设计成相互重叠。再者，在流体力学上，叶轮10的总驱风量是与扇叶102的总数量或总驱风面积成正比。换言之，已有的叶轮10必须先克服模造成型中的脱模限制，方能相对增加扇叶102的总数量或总驱风面积，进而相对提升叶轮10的总驱风量。

如图2、图3所示，另一种已有的叶轮3包含旋转轴心30、组合轮毂31及数个组合扇叶32。

组合轮毂31是由上轮毂31a及下轮毂31b组成。

上轮毂31a设有数个上扇叶32a。下轮毂31b设有数个下扇叶32b。上、下扇叶32a、32b对位连接组成组合扇叶32。

借由上述组合方式，在平行于旋转轴心30的组合轮毂31的纵向上，任一组合扇叶32可与相邻的组合扇叶32形成重叠。

如图3所示，各组合扇叶32的前侧缘321完全覆盖相邻组合扇叶32的后侧缘322。借由上述重叠配置的方式，有利增加组合扇叶32的总数量及总驱风面积。

然而，由于已有的叶轮3未妥善设计重叠面积的比例，因此，虽可大幅扩增总驱风量，但却容易伴随产生较大的进风噪音，以致降低实用性。另一方面，已有的叶轮3可进一步组装壳座(图中未示)以构成轴流式风扇。

在运转时，叶轮3的组合扇叶32可驱动气流由壳座的出风口输出。但是，由于叶轮3的后侧缘322与出风口的支撑肋之间通常未妥善设计相对应的风切结构，因此，时常导致由叶轮3的后侧缘322所驱动的输出气流以错误角度迎面吹击在壳座出风口的支撑肋上，以至于在支撑肋附近产生大量出风噪音。基于上述因素，确实仍有必要对叶轮进一步改良。

发明内容

本发明的目的是提供一种扩增进风量、降低风噪音的轴流式散热扇。

本发明包含叶轮、供叶轮容设的壳座及固设于壳座上且结合并驱动叶轮的电动机；叶轮设有旋转轴心、轮毂及数个扇叶；旋转轴心凸设于轮毂内面中央；数个扇叶倾斜排列于轮毂的外周边上；扇叶具有前侧缘、后侧缘、径向内缘及径向外缘；两相邻扇叶在平行于旋转轴心的轮毂纵向上形成纵向局部重叠的第一、二纵向重叠区域；壳座设有气流通道、基座及数个导流支撑件；气流通道的两端形成入风口及出风口；基座用以承载电动机，基座位于出风口侧，且利用导流支撑件支撑连接于壳座的内壁面；导流支撑件在最接近扇叶后侧缘处形成迎风线；扇叶后侧缘与导流支撑件的迎风线之间形成介于10°至70°之间的风切角度。

其中：

第一纵向重叠区域由扇叶前侧缘及径向内缘向外延伸且位于径向外缘内侧。

第二纵向重叠区域由扇叶后侧缘及径向内缘向外延伸且位于径向外缘内侧。

形成于导流支撑件上的迎风线为最接近扇叶后侧缘处的切线。

导流支撑件设有迎风面及导风面；迎风线形成于迎风面与导风面之间。

导流支撑件的迎风面是平面，为平面的迎风面平行于旋转轴心的轮毂纵向。

迎风面是倾斜面，为倾斜面的迎风面倾斜于旋转轴心的轮毂纵向。

导流支撑件的导风面是圆弧面。

导流支撑件的迎风线在靠近基座周边的一端及靠近壳座内壁面的另一端分别形成相连延伸界定基准线的第一、二参考点；扇叶后侧缘与径向外缘交接形成后侧端点对位于迎风线时，扇叶后侧缘与基准线之间形成10°至70°之间的风切角度。

扇叶的后侧端点对位至迎风线上第二参考点时，扇叶的后侧缘与基准线之间形成10°至70°之间的风切角度。

导流支撑件迎风线靠近基座周边一端的第一参考点形成于占迎风线总长度1/5的位置上。

导流支撑件迎风线靠近壳座内壁面另一端的第二参考点形成于占迎风线总长度1/5的位置上。

导流支撑件的迎风线呈直线形状。

导流支撑件的迎风线呈曲线形状。

风切角度介于20°至50°之间。

风切角度介于30°至40°之间。

由于本发明包含叶轮、供叶轮容设的壳座及固设于壳座上且结合并驱动叶轮的电动机；叶轮设有旋转轴心、轮毂及数个扇叶；旋转轴心凸设于轮毂内面中央；数个扇叶倾斜排列于轮毂的外周边上；扇叶具有前侧缘、后侧缘、径向内缘及径向外缘；两相邻扇叶在平行于旋转轴心的轮毂纵向上形成纵向局部重叠的第一、二纵向重叠区域；壳座设有气流通道、基座及数个导流支撑件；气流通道的两端形成入风口及出风口；基座用以承载电动机，基座位于出风口侧，且利用导流支撑件支撑连接于壳座的内壁面；导流支撑件在最接近扇叶后侧缘处形成迎风线；扇叶后侧缘与导流支撑件的迎风线之间形成介于10°至70°之间的风切角度。运转时，叶轮可转动驱动气流，使气流由入风口进入气流通道；接着经由导流支撑件进一步进行增压；最后再由出风口输出。叶轮的任一扇叶皆与前后相邻的两个扇叶分别形成第一、二纵向重叠区域；使叶轮确实可相对增加扇叶的总配置数量及总驱风面积，进而增加总驱风量。当叶轮的扇叶前侧端点转动至对位于导流支撑件的迎风线时，扇叶的后侧缘与由迎风线保持10°至70°的风切角度，可减少扇叶在靠近径向外缘的区域形成过度重叠，进而相对减少过度重叠所造成的进风噪音，本发明确实能兼具相对扩增叶轮风量、减少进风噪音及出风噪音的双重优点。不仅扩增进风量，而且降低风噪音，从而达到本发明的目的。

附图说明

图1、为已有的轴流式散热扇结构示意剖视图。

图2、为另一种已有的轴流式散热扇的叶轮结构示意侧视图。

图3、为另一种已有的轴流式散热扇的叶轮结构示意俯视图。

图4、为本发明分解结构示意立体图。

图5、为本发明结构示意立体图。

图6、为本发明结构示意仰视图。

图7、为本发明分解结构示意立体图(壳座的导流支撑件的迎风面为倾斜面)。

图8、为本发明结构示意仰视图(导流支撑件的迎风线是呈曲线形状)。

具体实施方式

如图4、图5所示，本发明包含叶轮4、供叶轮4容设的壳座5及固设于壳座5上的电动机6。

电动机6结合并驱动叶轮4。

叶轮4设有旋转轴心40、轮毂41及数个扇叶42。

旋转轴心40凸设于轮毂41内面中央，借以与电动机6结合。

数个扇叶42是适当对称倾斜排列于轮毂41的外周边上。扇叶42具有分别依序形成在扇叶42的入风例、出风侧、连接轮毂41侧及远离轮毂41侧上的前侧缘(leading edge)421、后侧缘(trailing edge)422、径向内缘423及径向外缘424。

前侧缘421、后侧缘422、径向内缘423及径向外缘424是依产品需求形成直线形状，或选择形成具有适当曲率的曲线形状。

再者，如图6所示，前侧缘421与径向内缘423交接形成前侧基点I1。前侧缘421与径向外缘424交接形成前侧端点I2。后侧缘422与径向内缘423交接形成后侧基点O1。后侧缘422与径向外缘424交接形成后侧端点O2。

如图4、图5所示，在平行于旋转轴心40的轮毂41纵向上，任一扇叶42的后侧缘422可纵向投影在另一相邻扇叶42上而形成后侧缘投影线L1。借此，后侧缘投影线L1、前侧缘421及径向内缘423共同定义形成第一纵向重叠区域A1。另一方面，任一扇叶42的前侧缘421可纵向投影在另一相邻扇叶42上而形成前侧缘投影线L2。借此，前侧缘投影线L2、后侧缘422及径向内缘423共同定义形成第二纵向重叠区域A2。再者，即使第一、二重叠区域A1、A2重叠至最大面积时，第一、二重叠区域A1、A2亦较佳不延伸至(不及于)扇叶42的径向外缘424而位于径向外缘424内侧。

如图4、图5所示，壳座5设有气流通道50、入风口51、出风口52、基座53及数个导流支撑件54。

入风口51及出风52分别形成于气流通道50的两端。

基座53位于出风口52侧，且利用导流支撑件54支撑连接于壳座5的内壁面。基座53用以承载电动机6，电动机6可供结合叶轮4及驱动叶轮4。

导流支撑件54设有迎风面541及导风面542。

迎风面541是平行于旋转轴心40的轮毂41纵向的平面，迎风面541用以导引气流由出风口51增压输出。

导风面542是圆弧面，导风面542用以导引已越过迎风面541的部分气流，并使气流由出风口52流畅地输出。

如图5、图6所示，导流支撑件54的两端分别连接于壳座5内壁及基座53周边。迎风面541与导风面542之间形成迎风线540，同时，迎风线540为导流支撑件54上最接近扇叶42后侧缘422的切线。在靠近基座5周边的一端，导流支撑件54的迎风线540在约占其总长度1/5的位置上定义形成第一参考点R 1，在靠近壳座5内壁面的另一端，导流支撑件54的迎风线540在约占其总长度1/5的位置上定义形成第二参考点R2。第一、二参考点R1、R2相连延伸界定基准线L3。

当叶轮4扇叶42的后侧端点O2对位于导流支撑件54的迎风线540，较佳对位至第二参考点R2时，扇叶42的后侧缘422将与由迎风线540延伸界定的基准线L3之间形成风切角度θ，风切角度θ介于10°至70°之间，较佳介于20°至50°之间，特别是介于30°至40°之间。

如图5、图6所示，叶轮4与壳座5组装成轴流式散热扇。在运转时，叶轮4可转动驱动气流，使气流由入风口51进入气流通道50；接着经由导流支撑件54进一步进行增压；最后再由出风口2输出。叶轮4的任一扇叶42皆与前后相邻的两个扇叶42分别形成第一、二纵向重叠区域A1、A2。特别是，第一、二纵向重叠区域A1、A2不延伸至(不及于)扇叶42的径向外缘424。另一方面，当叶轮4的扇叶42前侧端点I 2转动至对位于导流支撑件54的迎风线540时，扇叶42的后侧缘422与由迎风线540所延伸界定的基准线L3保持10°至70°的风切角度θ。

因此，相对于如图1所示的已有叶轮1，本发明的叶轮4确实可相对增加扇叶42的总配置数量及总驱风面积，进而增加总驱风量。另一方面，相对于如图2所示的已有叶轮3，本发明叶轮4则可减少扇叶42在靠近径向外缘424的区域形成过度重叠，进而相对减少过度重叠所造成的进风噪音。同时，由于本发明扇叶42的后侧缘422所驱动的输出气流亦可沿着极佳的风切角度吹击在导流支撑件54的迎风面541上，进而相对减少因不当风切角度造成的出风噪音。如上所述，本发明确实能兼具相对扩增叶轮风量、减少进风噪音及出风噪音的双重优点。

如图7所示，壳座5a的导流支撑件54a的迎风面541a进一步选择形成倾斜于旋转轴心40的轮毂41的纵向的倾斜面。借此，迎风面541a不但用以导引气流更平顺地由出风口52输出，并相对提升增压效果。再者，导流支撑件54a同样可由第一、二参考点连接延伸形成基准线，基准线与扇叶42的后侧缘422之间形成10°至70°的风切角度。在上述风切角度的设计下，本发明同样能减少出风噪音，以使轴流式散热风扇兼具高输出风压及实用性。

如图8所示，壳座5b的导流支撑件54b的迎风线540b是呈曲线形状或其他非直线形状，以进一步增加导流效果。同样的，在靠近基座53周边的一端，导流支撑件54b的迎风线540b在约占其总长度1/5的位置上定义形成第一参考点R1。在靠近壳座5b内壁面的另一端，导流支撑件54b的迎风线540b在约占其总长度1/5的位置上定义形成第二参考点R2。第一、二参考点R1、R2可相连延伸界定与扇叶42的后侧缘422之间形成10°至70°的风切角度θ的基准线L 3。在上述风切角度θ的设计下，本发明同样能减少出风噪音，以使轴流式散热风扇兼具高输出风压及实用性。

Claims

1、一种轴流式散热扇，它包含叶轮、供叶轮容设的壳座及固设于壳座上且结合并驱动叶轮的电动机；叶轮设有旋转轴心、轮毂及数个扇叶；旋转轴心凸设于轮毂内面中央；数个扇叶倾斜排列于轮毂的外周边上；扇叶具有前侧缘、后侧缘、径向内缘及径向外缘；壳座设有气流通道、基座及数个导流支撑件；气流通道的两端形成入风口及出风口；基座用以承载电动机，基座位于出风口侧，且利用导流支撑件支撑连接于壳座的内壁面；其特征在于所述的两相邻扇叶在平行于旋转轴心的轮毂纵向上形成纵向局部重叠的第一、二纵向重叠区域；导流支撑件在最接近扇叶后侧缘处形成迎风线；扇叶后侧缘与导流支撑件的迎风线之间形成介于10°至70°之间的风切角度。

2、根据权利要求1所述的轴流式散热扇，其特征在于所述的第一纵向重叠区域由扇叶前侧缘及径向内缘向外延伸且位于径向外缘内侧。

3、根据权利要求1所述的轴流式散热扇，其特征在于所述的第二纵向重叠区域由扇叶后侧缘及径向内缘向外延伸且位于径向外缘内侧。

4、根据权利要求1所述的轴流式散热扇，其特征在于所述的形成于导流支撑件上的迎风线为最接近扇叶后侧缘处的切线。

5、根据权利要求1所述的轴流式散热扇，其特征在于所述的导流支撑件设有迎风面及导风面；迎风线形成于迎风面与导风面之间。

6、根据权利要求5所述的轴流式散热扇，其特征在于所述的导流支撑件的迎风面是平面，为平面的迎风面平行于旋转轴心的轮毂纵向。

7、根据权利要求5所述的轴流式散热扇，其特征在于所述的导流支撑件的迎风面是倾斜面，为倾斜面的迎风面倾斜于旋转轴心的轮毂纵向。

8、根据权利要求5所述的轴流式散热扇，其特征在于所述的导流支撑件的导风面是圆弧面。

9、根据权利要求1所述的轴流式散热扇，其特征在于所述的导流支撑件的迎风线在靠近基座周边的一端及靠近壳座内壁面的另一端分别形成相连延伸界定基准线的第一、二参考点；扇叶后侧缘与径向外缘交接形成后侧端点对位于迎风线时，扇叶后侧缘与基准线之间形成10°至70°之间的风切角度。

10、根据权利要求9所述的轴流式散热扇，其特征在于所述的扇叶的后侧端点对位至迎风线上第二参考点时，扇叶的后侧缘与基准线之间形成10°至70°之间的风切角度。

11、根据权利要求9所述的轴流式散热扇，其特征在于所述的导流支撑件迎风线靠近基座周边一端的第一参考点形成于占迎风线总长度1/5的位置上。

12、根据权利要求9所述的轴流式散热扇，其特征在于所述的导流支撑件迎风线靠近壳座内壁面另一端的第二参考点形成于占迎风线总长度1/5的位置上。

13、根据权利要求1所述的轴流式散热扇，其特征在于所述的导流支撑件的迎风线呈直线形状。

14、根据权利要求1所述的轴流式散热扇，其特征在于所述的导流支撑件的迎风线呈曲线形状。

15、根据权利要求1所述的轴流式散热扇，其特征在于所述的风切角度介于20°至50°之间。

16、根据权利要求15所述的轴流式散热扇，其特征在于所述的风切角度介于30°至40°之间。