CN102606492B - 风扇组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种风扇组件，其包括一流道结构与一离心式风扇，流道结构包括一壳体与至少一气隙。壳体形成相邻的一容置空间及一气流通道。该气隙沿着气流通道延伸，气流通道经由气隙与壳体外部相连通。离心式风扇设置于容置空间，离心式风扇由轴向入风，并产生一气流，由径向将气流送入气流通道。其中气流经由气隙向壳体外部流出。

Description

风扇组件

技术领域

本发明涉及一种风扇组件，特别是涉及利用离心式风扇产生气流至流道结构，以使气流至流道结构流出的风扇。

背景技术

一般现有的家用风扇利用马达驱动一轴流式风扇旋转，以使空气流动产生气流。此种家用风扇需要设置较大的叶片，才能产生足够的风量。然而，较大的叶片也产生较大的力矩，并且叶片的延伸方向与叶片的旋转方向与成一锐角，若儿童碰触到旋转中的叶片可能会造成危险。

为了解决上述的问题，美国第20090060710号公开专利揭露了一种风扇100，如图1所示，其将轴流式风扇110设置于一基座120内部，并朝下垂直放置，将空气经由基座120侧壁的进气孔121吸入后沿一气流路径F1，进入环状喷嘴130。空气最后经由环状喷嘴130流出并带动喷嘴内侧的空气沿一气流方向D1流动。

由于轴流式风扇110设置于基座120的内部，可避免儿童碰触，并且环状喷嘴130的内侧为一中空的空间，可以避免遮挡住光线。

但上述的设计仍有相当多的缺失，以至于上述的风扇100的出风效能不佳。图1中的轴流式风扇110，由轴向入风并同样于轴向产生气流，由于此轴流式风扇100的扇叶朝下设置，马达111位于扇叶与环状喷嘴130之间，以将空气向上输送至环状喷嘴130，但是整个轴流式风扇110的马达111等元件会堵住基座120内部大部分的空间，造成气流仅能在狭窄的通道G流动，造成气流淤塞，影响出风效能。另外，进气孔121开设于基座120的侧壁，使得空气经由侧壁进气孔121进入的方向与轴流式风扇110入风的方向垂直，会影响进气效率。

另请参阅图2，是图1A部分的放大图。环状喷嘴是于进气侧131设有一出气孔132，因此出气孔132所流出的气流会经由进气侧131流至出气侧133。由图中可看出，前述的气流由于受到环状内侧壁止档的影响，会降低出气孔132的出风量。此外，如图中所示，在环状喷嘴130的气流是经由一回转后才由出气孔132所流出的气流，如此也会大幅减少气流的风压与出风量，影响整体风扇100的出风效率。

发明内容

为了解决上述现有技术的缺失，本发明的目的在于提供一种风扇组件，其利用离心式风扇与改良的流道结构，以提高出风效率，并能保有上述现有技术的优点。

为了达到上述的目的，本发明的一实施例提供一种风扇组件包括一流道结构与一离心式风扇，流道结构包括一壳体与至少一气隙。壳体形成相邻的一容置空间及一气流通道。该气隙沿着气流通道延伸，气流通道经由气隙与壳体外部相连通。离心式风扇设置于容置空间，离心式风扇由轴向入风，并产生一气流，由径向将气流送入气流通道。其中气流经由气隙向壳体外部流出。

在一实施例中，前述壳体包括至少一进气孔，轴向对应于离心式风扇设置，以提供离心式风扇由壳体外部入风。

在一实施例中，前述流道结构包括至少一导流道，相邻于离心式风扇，用以加速离心式风扇所产生的气流，并导引离心式风扇所产生的气流由径向进入气流通道。

在一实施例中，前述导流道包括一第一导流道及一第二导流道，第一导流道导引气流的方向与第二导流道导引气流的方向不同。

在一实施例中，前述流道结构包括一分隔单元，用以分隔第一导流道及第二导流道，且第一、二导流道于离心式风扇的入风方向上交错。

在一实施例中，前述流道结构大致呈一环状结构，第一导流道以顺时针方向导引气流进入环状结构的气流通道，第二导流道以逆时针方向导引气流进入环状结构的气流通道。

在一实施例中，前述离心式风扇包括一马达、一轮毂、多个第一扇叶及多个第二扇叶，马达设置于轮毂内，多个第一扇叶及多个第二扇叶分别对应于第一导流道及第二导流道环绕轮毂设置。

在一实施例中，前述离心式风扇还包括一连接部，为圆盘状，用以连接轮毂及多个第一、二扇叶，且连接部设置于第一、二扇叶之间。

在一实施例中，前述离心式风扇包括对应于第一导流道的一第一马达、一第一轮毂及多个第一扇叶，以及包括对应于第二导流道的一第二马达、一第二轮毂及多个第二扇叶，第一、二马达分别设置于第一、二轮毂内，多个第一、二扇叶分别环绕第一、二轮毂设置。

在一实施例中，前述分隔单元分隔第一、二马达。

在一实施例中，前述气流通道具有一通道部，以及一逐渐狭窄的端部。

在一实施例中，前述端部由邻近通道部至远离通道部逐渐变窄，气隙设置于端部远离通道部的前缘。

在一实施例中，前述气隙设置于通道部，且壳体于气隙处形成大致平行于气流流出方向的交错。

在一实施例中，前述流道结构大致呈一环状结构，在内侧形成一气流空间，气隙环向延伸于环状结构的内侧，并环绕该气流空间。

在一实施例中，前述风扇组件还包括一基座，用以承载流道结构。

在一实施例中，前述离心式风扇设置于流道结构内相邻于基座的一端，或设置于流道结构内相对于基座的另一端。

在一实施例中，前述流道结构为多个环状结构所组合而成，离心式风扇设置于多个环状结构的接合处。

在一实施例中，前述流道结构包括一环状结构及多个导流结构，多个导流结构连接于环状结构的内环面，离心式风扇设置于多个导流结构的交接处且位于环状结构的中心。

在一实施例中，前述导流结构包括一纵向延伸的第一导流结构，及一横向延伸的第二导流结构。

在一实施例中，流道结构大致呈一环状结构，并于环状结构的内侧形成一气流空间，气流空间具有一入风侧和一出风侧，当气流经由气隙向该壳体外部流出会带动气流空间中的空气由入风侧向出风侧移动，且气流由气隙流出的方向与气流空间中的空气移动的方向相同。

附图说明

图1为现有风扇的剖视图；

图2为图1A部分的放大图；

图3为本发明的风扇组件的第一实施例的立体图；

图4为本发明的风扇组件的第一实施例的剖视图；

图5为本发明的流道结构的第二实施例的部分剖视图；

图6为本发明的流道结构的第三实施例的部分剖视图；

图7为本发明的风扇组件的第四实施例的示意图；

图8为图7AA剖面的剖视图；

图9为本发明的风扇组件的第五实施例的示意图；

图10为本发明的风扇组件的第六实施例的示意图；

图11为本发明的风扇组件的第七实施例的示意图；以及

图12为本发明的风扇组件的第八实施例的示意图。

主要元件符号说明

风扇100

轴流式风扇110

马达111

基座120

进气孔121

环状喷嘴130

进气侧131

出气孔132

出气侧133

内侧壁134

气流路径F1

第一气流方向D1

通道G

风扇组件1

基座200

流道结构300

环状结构300a

内环面301a

导流结构300b、300c

壳体300’

入风侧301

出风侧302

气流通道304、304a

外侧壁305

内侧壁306

第一内侧壁3061

第二内侧壁3062

容置空间307、307a

进气孔308

通道部310

端部320

气隙321、321a、321b

气隙通道322

第一导流道330

第二导流道340

离心式风扇400

马达410、410a

轴承411

叶轮420

第二叶轮420a

侧壁421

进气面422

轮毂423、423a

连接部424

第一扇叶425

第二扇叶426

风扇壳体430

分隔单元431

第一入风口432

第二入风口433

第一导流道330

第二导流道340

旋转轴AX1

气流方向D2

轴向D3、D4

径向D3a

第一方向D5

第二方向D6

纵向D7

横向D8

气流空间S1

第一空间S2

第二空间S3

具体实施方式

以下所叙述的是实施本发明的最佳方式，目的在于说明本发明的精神而非用以限定本发明的保护范围，本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

请参阅图3与图4，风扇组件1包括一基座200、一流道结构300、与一离心式风扇400。基座200可放置于一地面或桌面，用以承载流道结构300，流道结构300包括一壳体300’与至少一气隙321。壳体300’可为一中空的环状结构，内部形成相邻的一容置空间307及一气流通道304。该气隙321沿着气流通道304延伸，气流通道304经由气隙321与壳体300’外部相连通。离心式风扇400设置于容置空间307，离心式风扇400由轴向D3入风，并产生一气流，由径向D3a将气流送入气流通道304。其中气流经由气隙321向壳体300’外部流出。

流道结构300的壳体300’可还包括多个进气孔308，容置空间307分别与气流通道304和进气孔308相互连通，进气孔308可轴向D3对应于离心式风扇400设置，以提供离心式风扇400由壳体300’外部入风。

流道结构300大致呈一环状结构，在内侧形成一气流空间S1，气隙321环向延伸于环状结构的内侧，并环绕气流空间S1，且壳体300’于环状结构的内侧具有一内侧壁306，在环状结构的外侧具有一外侧壁305。流道结构300设置于基座200上，离心式风扇400设置于流道结构300内相邻于基座200的一端，通过离心式风扇400所产生的气流至流道结构300的气隙321流出，以带动气流空间S1的空气由入风侧301至出风侧302沿一气流方向D2移动。

气流通道304具有一通道部310与一端部320，通道部310与端部320的内部为气流通道304。通道部310邻近于入风侧301，并可为一U形结构。端部320邻近于出风侧302并与通道部310连接。端部320可为一V形结构，由邻近通道部310至远离通道部310逐渐变窄，通道部310的截面大致呈矩形，气隙321可设置于端部320远离通道部310的前缘。

因此当离心式风扇400所产生的气流输送至流道结构300内的气流通道304后，前述的气流由端部320或通道部310的气隙321流出，可提高气流的风压，进而带动气流空间S1的空气由入风侧301至出风侧302流动。在本实施例中，气流经由气流通道304至气隙321之间并无任何的阻挡，并不会如现有技术气流经过弯曲的路径后才流至气隙321，因此可具有较高的出风量。

在本实施例中，离心式风扇400包括一马达410与一叶轮420。马达410与叶轮420设置于容置空间307内。马达410的轴承411可沿一旋转轴AX1设置，并驱动叶轮420沿旋转轴AX1旋转。或者，离心式风扇400可包括一风扇壳体，风扇壳体的内部形成容置空间307。

当叶轮420旋转后，离心式风扇400沿旋转轴AX1的平行的轴向D3入风，并产生一气流，以吸引空气至叶轮420。叶轮420由径向D3a(如图中旋转轴AX1的垂直方向)将前述的气流送入气流通道304，最后前述的气流经由气隙304向壳体300’外部流出。由图4可看出，进气孔308对应于叶轮420，亦即，气隙321所排列的平面，也与叶轮420的进气面422平行。因此当叶轮420旋转时，沿轴向D3直接将空气经由气隙321吸入，由于并未有其他物体阻隔，因此能相对现有技术提高进气效率。

图5为本发明的流道结构的第二实施例的部分剖视图。此与第一实施例不同之处在于气流通道304的截面为一翼形，通道部310的截面大致呈曲弧状，端部320的末端约略翘起，壳体300’的内侧壁306的截面约略呈现一平行于气流方向D2的直线延伸。通过前述的结构使得气流更容易从气隙321流出，并且能使气流空间S1内的空气流动更顺畅。

图6为本发明的流道结构的第三实施例的部分剖视图。此与第一实施例不同之处在于气流通道304的截面为一翼形，通道部310的截面大致呈曲弧状，端部320的截面呈现一V形。

气隙321设置于通道部310，气隙321包括一气隙通道322，壳体300’于气隙321处形成大致平行于气流流出方向的交错。壳体300’的内侧壁306包括一第一内侧壁3061与一第二内侧壁3062，第一内侧壁3061与第二内侧壁3062大致平行于气流方向D2并相互重叠，相互重叠的部分形成气隙通道322，气隙通道322也大致平行于气流方向D2，气隙321形成于气隙通道322的末端。通过前述的结构使得气流更容易从气隙321流出，并且能使气流空间S1内的空气流动的更顺畅。

请参阅图7与图8，图7为本发明的风扇组件的第四实施例的示意图，图8为图7AA剖面的剖视图。与第一实施例不同之处在于，流道结构300包括一第一导流道330与一第二导流道340，第一导流道330与第二导流道340相邻于离心式风扇400，用以导引离心式风扇400所产生的气流由径向进入气流通道304，第一导流道330导引气流的方向与第二导流道340导引气流的方向不同。离心式风扇400还包括一风扇壳体430。风扇壳体430的内部设有一分隔单元431，以将风扇壳体430的内部分隔为一第一空间S2与一第二空间S3，风扇壳体430另设有一第一入风口432与一第二入风口433，第一入风口432与第一空间S2相互连通，第二入风口433与第二空间S3相互连通。叶轮420设置于风扇壳体430的内部，并产生气流。

在本实施例中，叶轮420包括一轮毂423、一连接部424、多个第一扇叶425与多个第二扇叶426。马达410设置于轮毂420内，第一扇叶425及第二扇叶426环绕轮毂423设置。轮毂423的一侧邻近于第一入风口432，轮毂423的另一侧邻近于第二入风口433。连接部424可为圆盘状，连接部424内侧的一端连接于轮毂423，连接部424外侧的另一端连接第一扇叶425与第二扇叶426，并且第一扇叶425与第二扇叶426分别设置于连接部424的相对侧面，也就是说，连接部424设置于第一扇叶425与第二扇叶426之间，第一入风口432邻近第一扇叶425，第二入风口433邻近第二扇叶426。

连接部424与分隔单元431将风扇壳体430的内部分隔为第一空间S2与第二空间S3，并且分隔单元431可进一步分隔第一导流道330及第二导流道340。此外第一扇叶425位于第一空间S2并对应于第一导流道330，第二扇叶426位于第二空间S3并对应于第二导流道340。第一扇叶425与第二扇叶426所产生的气流流至第一空间S2以形成一第一气流、以及流至第二空间S3以形成一第二气流。

第一导流道330连通第一空间S2与气流通道304，以及第二导流道405连通第二空间S3与气流通道304。第一导流道330及第二导流道340于离心式风扇400的入风方向(可为轴向)上交错，也就是说，第一气流经由第一导流道330流入气流通道304，以引导第一气流于气流通道304内沿一第一方向D5流动，第二气流经由第二导流道405流入气流通道304，以引导第二气流于气流通道304内沿一第二方向D6流动，第二方向D6不同于第一方向D5。由于气流通道304可为一环状结构，因此第一方向D5可为一逆时针方向，第二方向D6可为一顺时针方向。或者，第一方向D5可为一顺时针方向，第二方向D6可为一逆时针方向。

请参阅图9，为本发明的风扇组件的第五实施例的示意图。此与第四实施例不同之处在于风扇壳体430仅以分隔单元431分隔第一空间S2与第二空间S3。离心式风扇400包括对应于第一导流道330的第一马达410与第一叶轮420，以及对应于第二导流道340的一第二马达410a与一第二叶轮420a，分隔单元431分隔第一马达410与第二马达410a以及分隔第一轮毂423与第二轮毂423a。第一叶轮420与第二叶轮420a分别设置于第一空间S2与一第二空间S3。第一叶轮420包括第一轮毂423与多个第一扇叶425，第二叶轮420a包括一第二轮毂423a及多个第二扇叶426。第一马达410与第二马达410a分别设置于第一轮毂423与第二轮毂423a内，第一扇叶425与第二扇叶426分别环绕第一轮毂423与第二轮毂423a设置。第一叶轮420与第二叶轮420a的旋转方向相反。

综上所述，通过采取流道分离的设计，前述第四实施例与第五实施例的离心式风扇可将气流双向输送至气流通道，相较于现有技术仅能单向将气流输送至气流通道，可以更有效率地输送气流。

请参阅图10为本发明的风扇组件的第六实施例的示意图。此与第一实施例的不同之处在于离心式风扇400设置于流道结构300内相对于基座200的另一端。离心式风扇400可设置于流道结构300的上侧，并可水平放置，因此轴向D4可如图中所示，垂直向下。如此，可将离心式风扇放置于较高处，以防止儿童碰触。另外，气流通道304可为C形的环状结构，离心式风扇400的两相对侧分别邻近于气流通道304的两端，亦即，离心式风扇400分别对气流通道304的两端产生气流，如此可更进一步提高出风效率。

请参阅图11为本发明的风扇组件的第七实施例的示意图。此与第一实施例不同之处在于流道结构300为多个环状结构300a所组合而成，离心式风扇设置400在多个环状结构300a的接合处。环状结构300a围绕于离心式风扇400而设置，环状结构300a的接合处设有一容置空间307a，容置空间307a与环状结构300a的气流通道304a相互连通，离心式风扇400设置于容置空间307a内。环状结构300a可沿同一个平面设置，或是分别沿不同的平面设置。当环状结构300a沿同一个平面设置时，由于气隙321a的范围变大以及整体气流通道304a的截面增加，可通过提高离心式风扇400的转速，进而提高整体的出风量。当环状结构300a沿不同的平面设置时，除了可提高整体的出风量，也可使气流沿不同的方向吹送，可扩大气流吹送的范围。

请参阅图12，其为本发明的风扇组件的第八实施例的示意图。此与第七实施例不同之处在于流道结构300包括一环状结构300a及多个导流结构300b、300c，导流结构300b、300c连接于环状结构300a的内环面301a，离心式风扇400设置于导流结构300b、300c的交接处且位于环状结构300a的中心，其中导流结构300b可纵向D7延伸，导流结构300c可横向D8延伸。导流结构300b、300c的延伸路径可相互合并或是分岔，气隙321b也依照导流结构300b、300c的延伸路径而设置。因此，熟悉此领域技术之人可任意设计流道结构的延伸路径或是形状，并不超出本发明的精神。

综上所述，本发明利用离心式风扇与改良的流道结构，风扇的扇叶与气流通道之间完全不会被马达等元件阻挡，现有技术气流进入环状喷嘴时会被墙面堵住，气流需经过多次转折才能进入环状喷嘴，而本发明导流道没有任何转折阻碍，可将风扇产生的气流直接导引至气流通道，导流道不需要回避马达等元件而转折迂回造成气流流通不顺畅。此外，本发明的导流道更可以对风扇所产生的气流进行加速；较佳者，本发明还具有上下双层的第一、二导流道将气流分别从顺时针及逆时针方向将气流导引至气流通道，相比较于现有技术仅能单向将气流输送至环状喷嘴，本发明可以更有效率地双向输送气流。

本发明虽以各种实施例揭露如上，然而其仅为范例参考而非用以限定本发明的范围，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可做些许的更动与润饰。因此上述实施例并非用以限定本发明的范围，本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (25)

1.一种风扇组件，包括：

流道结构，大致呈一环状结构，包括：

壳体，形成相邻的一容置空间及一气流通道；以及

至少一气隙，沿着该气流通道延伸，该气流通道经由该气隙与该壳体外部相连通；以及

离心式风扇，设置于该容置空间，该离心式风扇由轴向入风，并产生一气流，由径向将该气流送入该气流通道；

其中该气流经由该气隙向该壳体外部流出。

2.如权利要求1所述的风扇组件，其中该壳体包括至少一进气孔，轴向对应于该离心式风扇设置，以提供该离心式风扇由该壳体外部入风。

3.如权利要求2所述的风扇组件，其中该流道结构包括至少一导流道，相邻于该离心式风扇，用以导引该离心式风扇所产生的气流由径向进入该气流通道。

4.如权利要求3所述的风扇组件，其中该导流道包括第一导流道及第二导流道，该第一导流道导引气流的方向与该第二导流道导引气流的方向不同。

5.如权利要求4所述的风扇组件，其中该流道结构包括分隔单元，用以分隔该第一导流道及该第二导流道，且该第一、二导流道于该离心式风扇的入风方向上交错。

6.如权利要求5所述的风扇组件，其中该第一导流道以顺时针方向导引气流进入该环状结构的该气流通道，该第二导流道以逆时针方向导引气流进入该环状结构的该气流通道。

7.如权利要求6所述的风扇组件，其中该离心式风扇包括马达、轮毂、多个第一扇叶及多个第二扇叶，该马达设置于该轮毂内，该多个第一扇叶及该多个第二扇叶分别对应于该第一导流道及该第二导流道环绕该轮毂设置。

8.如权利要求7所述的风扇组件，其中该离心式风扇还包括连接部，其为圆盘状，用以连接该轮毂及该多个第一、二扇叶，且该连接部设置于该第一、二扇叶之间。

9.如权利要求8所述的风扇组件，其中该离心式风扇包括对应于该第一导流道的一第一马达、一第一轮毂及多个第一扇叶，以及包括对应于该第二导流道的一第二马达、一第二轮毂及多个第二扇叶，该第一、二马达分别设置于该第一、二轮毂内，该多个第一、二扇叶分别环绕该第一、二轮毂设置。

10.如权利要求9所述的风扇组件，其中该分隔单元分隔该第一、二马达。

11.如权利要求1所述的风扇组件，其中该气流通道包括通道部，以及一逐渐狭窄的端部。

12.如权利要求11所述的风扇组件，其中该端部由邻近该通道部至远离该通道部逐渐变窄，该气隙设置于该端部远离该通道部的前缘。

13.如权利要求11所述的风扇组件，其中该通道部的截面大致呈矩形。

14.如权利要求11所述的风扇组件，其中该气流通道的截面大致呈翼形，该通道部的截面大致呈曲弧状。

15.如权利要求11所述的风扇组件，其中该端部的截面大致呈V形。

16.如权利要求11所述的风扇组件，其中该气隙设置于该通道部，该壳体于该气隙处形成大致平行于该气流流出方向的交错。

17.如权利要求1所述的风扇组件，其中该壳体于该气流通道具有内侧壁，该内侧壁的截面大致平行于该气流方向直线延伸。

18.如权利要求1所述的风扇组件，其中该气隙包括气隙通道，该壳体于该气流通道具有第一内侧壁及第二内侧壁，该第一内侧壁与该第二内侧壁大致平行于气流方向且相互重叠，并于相互重叠的部分形成一气隙通道。

19.如权利要求1所述的风扇组件，其中在该环状结构的内侧形成一气流空间，该气隙环向延伸于该环状结构的内侧，并环绕该气流空间。

20.如权利要求1所述的风扇组件，其还包括基座，用以承载该流道结构。

21.如权利要求20所述的风扇组件，其中该离心式风扇设置于该流道结构内相邻于该基座的一端，或设置于该流道结构内相对于该基座的另一端。

22.如权利要求1所述的风扇组件，其中该流道结构为多个环状结构所组合而成，该离心式风扇设置于该多个环状结构的接合处。

23.如权利要求1所述的风扇组件，其中该流道结构包括多个导流结构，该多个导流结构连接于该环状结构的内环面，该离心式风扇设置于该多个导流结构的交接处且位于该环状结构的中心。

24.如权利要求23所述的风扇组件，其中该导流结构包括一纵向延伸的第一导流结构，及一横向延伸的第二导流结构。

25.如权利要求1所述的风扇组件，其中并于该环状结构的内侧形成一气流空间，该气流空间具有入风侧和出风侧，该气流经由气隙向该壳体外部流出以带动该气流空间的空气由该入风侧向该出风侧移动。