CN102146934A

CN102146934A - 扇轮

Info

Publication number: CN102146934A
Application number: CN 201010108409
Authority: CN
Inventors: 洪银树; 李明聪
Original assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 2010-02-10
Filing date: 2010-02-10
Publication date: 2011-08-10

Abstract

一种扇轮，其包含一轮毂及数个叶片，该数个叶片设置于该轮毂的外周面。各该叶片分别具有一迎风面及一背风面，且各该叶片周缘形成有一迎风侧缘、一出风侧缘及一径向端缘，该径向端缘形成于该叶片的自由端。另外，各该叶片设有至少一导引沟槽，该导引沟槽设置于该迎风面及背风面的至少一表面上，且邻近该径向端缘。该导引沟槽自该迎风侧缘朝该出风侧缘方向延伸设置。借助该导引沟槽的设置，以减少扇轮叶片的侧向溢流，进一步减少气流通过扇轮时在该径向端缘处产生的涡流效应，以降低运转噪音。

Description

扇轮

技术领域

本发明关于一种扇轮，特别关于一种能够减少涡流且降低风扇运转噪音的扇轮。

背景技术

一般现有扇轮设置于风扇装置中，请参照图1所示，其揭示一种现有扇轮8，其包含一轮毂81及数个叶片82，该轮毂81设有一转动轴811，用以作为旋转支点。该数个叶片82等间距排列设置于该轮毂81外周面。各该叶片82分别具有一迎风侧缘821、一出风侧缘822及一径向端缘823，当该现有扇轮8运转时，外界空气会从各该叶片82的迎风侧缘821被轴向吸入，并在通过各该叶片82之后，经由各该叶片82的出风侧缘822送出，借此达到驱风散热的目的。

请参照图2所示，由于前述现有扇轮8属一种轴流式风扇的扇轮，各该叶片82相对轴向呈倾斜状设置，故其驱风方向对应该转动轴811为轴向进出。然而，在气流通过各该叶片82之间时，部分气流容易沿着各该叶片82的表面侧向从该径向端缘823外漏，导致外漏的侧向气流容易在该径向端缘823位置产生涡流及气流扰动，进而造成风扇运转噪音过高，并同时影响其散热效能。

有鉴于此，为了克服上述现有扇轮8的缺点，另一现有扇轮9，请参照图3所示，中国台湾公开第200823372号《风扇叶片导流结构》发明专利，其包含一轮毂91及数个叶片92，该叶片92等间距排列设置于该轮毂91外周面，该叶片92具有一迎风侧缘921、一出风侧缘922及一径向端缘923。该现有扇轮9主要于该叶片92表面增设一导板93，该导板93选用一圆弧板，其靠近该径向端缘923，且与该叶片92表面相互垂直。

在现有扇轮9运转时，外界空气从各该叶片92的迎风侧缘921被轴向吸入，当气流通过各该叶片92表面时，因离心作用而侧向朝该径向端缘923流动的部分气流会受到该导板93的止挡，而被导引朝该出风侧缘922流动，借此避免气流侧向溢流，以进一步增进驱风效能及降低整体噪音。

然而，随着风扇尺寸微型化的趋势，其风扇构件尺寸也需要进一步微型化，由于该现有扇轮9主要选择凸设该导板93来防止气流侧向溢流的情形发生，导致该导板93相对该叶片92表面形成凸起的设置方式反而造成该现有扇轮9的轴向高度过高等缺点，风扇扇框必须对应该导板93的尺寸预留适度空间，才能避免该现有扇轮9运转时不会与风扇扇框之间相互碰撞干涉，其确实不利于微型风扇的制作及应用。

再者，该导板93的设置同时造成该现有扇轮9整体重量的增加，特别是扇轮重量的增加会同时导致风扇装置的耗电量增加，造成风扇装置更加耗费能源。又，该导板93的增设也额外增加了该现有扇轮9在制作时的原物料耗费，使得制作成本提高。基于上述原因，前述现有扇轮9其确实仍有加以改善的必要。

发明内容

本发明提供一种扇轮，主要减少气流通过扇轮时在端缘处产生的涡流效应，以降低运转噪音，为本发明的目的。

本发明提供一种扇轮，具有轻量化特性，能够有效降低风扇运转的负载，以降低运转耗能，为本发明的另一目的。

本发明提供一种扇轮，可应用于微型化风扇上，有利于缩小风扇尺寸，为本发明的再一目的。

本发明提供一种扇轮，有效减少制作物料的耗费，以降低生产成本，为本发明的再一目的。

为达到前述发明目的，本发明所运用的技术手段及借助该技术手段所能达到的功效包含有：

一种扇轮，其包含一轮毂及数个叶片，该数个叶片设置于该轮毂的外周面。各该叶片分别具有一迎风面及一背风面，且各该叶片周缘形成有一迎风侧缘、一出风侧缘及一径向端缘，该径向端缘形成于该叶片的自由端。其中，各该叶片设有至少一导引沟槽，该导引沟槽设置于该迎风面及背风面的至少一表面上，且邻近该径向端缘，该导引沟槽自该迎风侧缘朝该出风侧缘方向延伸设置。

本发明主要利用该导引沟槽来减少扇轮叶片的侧向溢流，以减少该扇框与该叶片末端之间产生涡流的情况，借此有效降低风扇运转时在特定频率下产生的最大噪音量，以及风扇整体的风切噪音。

附图说明

图1：现有扇轮的立体图。

图2：现有扇轮的使用侧视及气体流向示意图。

图3：另一现有扇轮的立体图。

图4：本发明第一实施例的扇轮的立体图。

图5：本发明第一实施例的扇轮的局部放大图。

图6：本发明第一实施例的扇轮叶片沿图5中6-6线的剖视图。

图7：本发明第一实施例气流沿着叶片背风面流动的流向示意图。

图8：本发明第一实施例的扇轮实际应用于风扇装置上的组合剖视及气体流向示意图。

图9：本发明第二实施例的扇轮的局部放大图。

图10：本发明第二实施例的扇轮叶片沿图9中10-10线的剖视图。

图11：本发明第三实施例的扇轮的局部放大图。

图12：本发明第四实施例的扇轮的立体图。

主要元件符号说明：

1轮毂 11顶盖部 12环墙部 13转动轴

14容置空间 2叶片 21迎风面 22背风面

23迎风侧缘 24出风侧缘 25径向端缘 26导引沟槽

26’辅助导引沟槽 7风扇装置 71扇框

8现有扇轮 81轮毂 811转动轴 82叶片

821迎风侧缘 822出风侧缘 823径向端缘 9现有扇轮

91轮毂 92叶片 921迎风侧缘 922出风侧缘

923径向端缘 93导板

具体实施方式

为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

请参照图4及5所示，本发明第一实施例的扇轮主要应用于一风扇装置7上(如图8所示)，且该风扇装置7较佳为轴流式风扇，其包含一轮毂1及数个叶片2，该轮毂1概呈中空圆筒状，该数个叶片2排列设置于该轮毂1的外周面，各该叶片2相对该轮毂1的轴向呈倾斜状设置。

该轮毂1设有一顶盖部11、一环墙部12及一转动轴13，该环墙部12环设于该顶盖部11的外周缘，且该顶盖部11及环墙部12共同围绕形成一容置空间14，该容置空间14可供一环形磁铁(未标示)对应组装嵌入。该转动轴13位于该容置空间14内，且对应设置于该顶盖部11的中心位置。

各该叶片2的相对二表面分别为一迎风面21及一背风面22，该迎风面21为该叶片2朝向该风扇装置7入风口(未标示)的表面，该背风面22则为该叶片2朝向该风扇装置7出风口(未标示)的表面(请参照图8所示)。又，各该叶片2周缘形成有一迎风侧缘23、一出风侧缘24及一径向端缘25，该迎风侧缘23及出风侧缘24分别形成于该迎风面21与该背风面22相衔接的位置，其中该迎风侧缘23靠近该轮毂1的顶盖部11，该出风侧缘24则靠近该环墙部12底部。该径向端缘25形成于该叶片2远离该轮毂1的一端，且该端也为一自由端，该径向端缘25的轮廓较佳为流线弧形设计，借此减少该叶片2运转时产生的风切噪音。

请参照图5及6所示，各该叶片2另设有至少一导引沟槽26，该导引沟槽26可选择设置于该迎风面21及背风面22的至少一表面上，本实施例选择将该导引沟槽26设置于该背风面22作为实施样态说明。该导引沟槽26较佳位于该迎风侧缘23与该出风侧缘24之间，且本实施例的导引沟槽26两端与该迎风侧缘23及出风侧缘24仍留有一间隔距离。其中，该导引沟槽26在径向上设置于靠近该径向端缘25处，其设置方向是自该迎风侧缘23朝该出风侧缘24方向延伸，且该导引沟槽26也对应设置于该径向端缘25的一侧，与该径向端缘25之间保持有一预定间距。又，本实施例的导引沟槽26选择为一弧形沟槽，其剖视形状为半圆弧状(如图8所示)。

请参照图7及8所示，本发明的扇轮于该风扇装置7上实际使用时，随着该扇轮的转动，外界空气经由该迎风侧缘23被吸入各该叶片2之间，当气流通过各该叶片2表面时，部分气流会沿着该叶片2的迎风面21及相邻叶片2的背风面22朝该出风侧缘24流动，并直接从该风扇装置7的出风口排出；另一部份气流则会因离心作用而侧向朝该径向端缘25流动。由于该背风面22设有该导引沟槽26，使得部分气流在沿着该迎风面21朝该径向端缘25侧向流动时，侧向气流会受到该导引沟槽26的引导转而沿着该导引沟槽26朝向该出风侧缘24流动。同时，借助沿着该导引沟槽26流动的气流也会形成导引气流，来牵引侧向气流朝该出风侧缘24流动。借此，避免气流从该径向端缘25侧向溢流外泄，进而减少该风扇装置7的一扇框71与该叶片2之间产生涡流效应，有效提升驱风效能并降低风扇整体运转噪音。

请参照表一所示，其针对本发明的扇轮与现有扇轮8实际应用于轴流式风扇上，且在转速3200rpm及3700rom的运作环境下进行实作测试。其中，由表一可知，以本发明的扇轮进行测试的风扇，其在转速为3200rpm且频率为372Hz时会产生21.53分贝的最大噪音量；以及，在转速为3700rpm且频率为431Hz时会产生19.28分贝的最大噪音量。

反观，以现有扇轮8进行测试的风扇，其在转速为3200rpm且频率为373Hz时会产生26.13分贝的最大噪音量；以及，在转速为3700rpm且频率为432Hz时会产生26.70分贝的最大噪音量。相较之下，本发明的扇轮相对现有扇轮8在转速为3200rpm时所产生的最大噪音有效减少了4.6分贝(约减少了16.7％)；而在转速为3700rpm时所产生的最大噪音更大幅减少了7.42分贝(约减少了27.8％)。

表一、现有扇轮与本发明的扇轮实际使用于轴流式风扇的噪音测试结果。

本发明的主要技术特点在于：借助在该叶片2的迎风面21及背风面22的至少一表面上设置该至少一导引沟槽26，且该导引沟槽26靠近该径向端缘，以利用该导引沟槽26导引侧向气流转而朝向该出风侧缘24流动。借此，避免气流从该径向端缘25侧向溢流，减少该扇框71与该叶片2之间产生的涡流效应，使得本发明的扇轮能够有效降低该风扇装置7运转时在特定频率下产生的最大噪音量，以及风扇整体的风切噪音。

又，由于该导引沟槽26相对该叶片2的迎风面21或背风面22呈凹入状，使得本发明扇轮的整体体积得以缩减，进而得以相对现有扇轮8、9更加轻量化，以降低风扇运转的负载，借此达到节能省电及减少原物料耗费的目的。

再者，相对该迎风面21或背风面22呈凹入设置的导引沟槽26并不会额外增加扇轮的轴向高度，使得本发明的扇轮所需的容置及转动空间能够最小化，其有利于该风扇装置7的微型化设计。

请参照图9及10所示，其揭示本发明第二实施例的扇轮，相较于第一实施例，第二实施例的导引沟槽26的两端贯穿连接该迎风侧缘23及出风侧缘24，借此当外界空气经由该迎风侧缘23被吸入各该叶片2之间时，部分气流得以直接经由该迎风侧缘23进入该导引沟槽26内，并朝该出风侧缘24流动，借助该导引沟槽26内的气流及导引沟槽26自身形成的凹陷设计来导引朝该径向端缘25流动的侧向气流，让侧向气流顺着该导引沟槽26朝该出风侧缘24流动，减少侧向气流从该径向端缘25外泄，避免该扇框71与该叶片2之间产生涡流效应，进一步降低风扇整体运转噪音。

请参照图11所示，其揭示本发明第三实施例的扇轮，相较于第一实施例，第三实施例的各该背风面22上设有一导引沟槽26及一辅助导引沟槽26’，该导引沟槽26设置于该径向端缘25及辅助导引沟槽26’之间，其中该导引沟槽26的构造形状大致相同于第一实施例中的导引沟槽26，于此不再详细赘述。另外，该辅助导引沟槽26’并列设置于该辅助导引沟槽26一侧，且该辅助导引沟槽26’的设置方向及轮廓形状相似于该导引沟槽26。

另外，该辅助导引沟槽26’的两端与该迎风侧缘23及出风侧缘24也留有一间隔距离，但由于该导引沟槽26的长度大于该辅助导引沟槽26’的长度，使得该辅助导引沟槽26’两端相对该迎风侧缘23及出风侧缘24之间的间隔距离大于该导引沟槽26两端相对该迎风侧缘23及出风侧缘24之间的间隔距离。

本实施例借助在该背风面22靠近该径向端缘25处并列设有该导引沟槽26及辅助导引沟槽26’，使得沿着该背风面22侧向流动的部分气流能够在侧向流动时依序受到该导引沟槽26及辅助导引沟槽26’的连续止挡及导引，转而朝向该出风侧缘24流动，更进一步确保侧向气流不会从该径向端缘25侧向溢流外泄，减少该扇框71与该叶片2之间产生涡流的情况，借此降低该风扇装置7在特定频率下产生的最大风切噪音及整体运转噪音量。

请参照图12所示，其揭示本发明第四实施例的扇轮，相较于第一实施例，第四实施例的导流沟槽26选择设置于该叶片2的迎风面21，其中该导引沟槽26设置于该迎风侧缘23与该出风侧缘24之间，且在径向上位于靠近该径向端缘25处，其构造形状大致相同于第一实施例中的导引沟槽26，于此不再详细赘述。

本实施例的导引沟槽26设置于该迎风面21，其仍可达到相同于本发明第一实施例的功效，能够进一步减少该扇框71与该叶片2之间产生的涡流效应，以降低风扇整体运转噪音。综上所述，本发明的导引沟槽26不论选择单独设置于各该叶片2的迎风面21或背风面22，或者同时设置于该迎风面21及背风面22上，甚至仅改变该导引沟槽26的设置数量，均属本发明的技术范畴，其不受限于前述实施例的诸多使用样态。

Claims

1.一种扇轮，其特征在于包括：

一个轮毂；具有一个环墙部；及

数个叶片，设置于该环墙部外周面，各该叶片具有一个迎风面及一个背风面，且各该叶片周缘形成有一个迎风侧缘、一个出风侧缘及一个径向端缘，该径向端缘形成于该叶片远离该轮毂的一端；

其中各该叶片设有至少一个导引沟槽，该导引沟槽设置于该迎风面及背风面的至少一个表面上，且邻近该径向端缘，该导引沟槽自该迎风侧缘朝该出风侧缘方向延伸设置。

2.依权利要求1所述的扇轮，其特征在于，该导引沟槽相对该叶片的迎风面或背风面呈凹入状。

3.依权利要求1或2所述的扇轮，其特征在于，该导引沟槽设置于该迎风侧缘与该出风侧缘之间，且该导引沟槽两端分别与该迎风侧缘及出风侧缘留有一段间隔距离。

4.依权利要求1或2所述的扇轮，其特征在于，该导引沟槽两端连通该叶片的迎风侧缘及出风侧缘。

5.依权利要求1或2所述的扇轮，其特征在于，该导引沟槽设置于该径向端缘的一侧，且该导引沟槽与该径向端缘之间保持有间距。

6.依权利要求1或2所述的扇轮，其特征在于，该导引沟槽为一个弧形沟槽，其剖视形状为半圆弧状。

7.依权利要求2所述的扇轮，其特征在于，该叶片另设有一个辅助导引沟槽，该导引沟槽设置于该径向端缘及辅助导引沟槽之间。

8.依权利要求7所述的扇轮，其特征在于，该导引沟槽及辅助导引沟槽并列设置于该迎风面或背风面。

9.依权利要求7或8所述的扇轮，其特征在于，该导引沟槽及辅助导引沟槽位于该迎风侧缘与该出风侧缘之间，且该导引沟槽的长度大于该辅助导引沟槽的长度。

10.一种扇轮，包含一个轮毂及数个叶片，该叶片倾斜设置于该轮毂的外周面，各该叶片具有一个迎风面、一个背风面及一个径向端缘，其特征在于：

各该叶片设有至少一个导引沟槽，该导引沟槽设置于该迎风面及背风面的至少一个表面，且该导引沟槽靠近该径向端缘，该导引沟槽相对该迎风面或背风面呈凹入状。

11.依权利要求10所述的扇轮，其特征在于，各该叶片周缘另形成有一个迎风侧缘及一个出风侧缘，该导引沟槽自该迎风侧缘朝该出风侧缘方向延伸设置。

12.依权利要求11所述的扇轮，其特征在于，该导引沟槽设置于该迎风侧缘与该出风侧缘之间，且该导引沟槽两端分别与该迎风侧缘及出风侧缘留有一段间隔距离。

13.依权利要求11项所述的扇轮，其特征在于，该导引沟槽两端连通该叶片的迎风侧缘及出风侧缘。

14.依权利要求10、11、12或13所述的扇轮，其特征在于，该导引沟槽设置于该径向端缘的一侧，且该导引沟槽与该径向端缘之间保持有间距。

15.依权利要求10、11、12或13所述的扇轮，其特征在于，该导引沟槽为一个弧形沟槽，其剖视形状为半圆弧状。

16.依权利要求11所述的扇轮，其特征在于，该扇叶另设有一个辅助导引沟槽，该导引沟槽设置于该径向端缘及辅助导引沟槽之间。

17.依权利要求16所述的扇轮，其特征在于，该导引沟槽及辅助导引沟槽并列设置于该迎风面或背风面。

18.依权利要求16或17所述的扇轮，其特征在于，该导引沟槽及辅助导引沟槽位于该迎风侧缘与该出风侧缘之间，且该导引沟槽的长度大于该辅助导引沟槽的长度。