TWI433992B - 水平對流扇 - Google Patents

Description

水平對流扇

本發明係關於一種水平對流扇，尤其是一種能夠供氣流以水平方向導入及導出的水平對流扇。

習知散熱扇大致包含軸流式散熱扇及鼓風式散熱扇兩種。其中軸流式散熱扇在軸向上分別具有相對之一軸向入風口及一軸向出風口，以便經由該軸向入風口導入氣流，再經由該軸向出風口導出氣流，進而提供散熱功能；又，鼓風式散熱扇則是在軸向上具有一軸向入風口，以及在徑向上具有一徑向出風口，以便經由該軸向入風口導入氣流，再經由該徑向出風口側向導出氣流，而同樣具有散熱功能。

然而，以軸流式散熱扇而言，由於僅可導引氣流朝軸向方向出風進行散熱，並無法導引氣流朝徑向方向出風進行散熱；因此，當軸流式散熱扇應用於各式電子產品時，必須組裝於熱源之上方(如個人電腦之中央處理器之頂面)，導致該電子產品之軸向高度無法降低；又，以鼓風式散熱扇而言，雖然可經由該徑向出風口側向導出氣流，惟仍必須利用該軸向入風口導入氣流，因此，並不適用於必須經由側邊方向導入氣流的電子產品(如手機或個人數位助理等)。

為此，市面上亦具有一種在扇輪之徑向上，能夠以徑向方向導入及導出氣流的習知水平對流扇，以便適用於必須經由側邊方向導入氣流的電子產品。如第1圖所示，係為中華民國公告第553323號「水平對流之風扇構造」新型專利案，該習知水平對流扇9包含一殼座91及一扇輪92。該殼座91具有至少一入風口911及至少一出風口912，該入風口911及出風口912之間設有一水平氣流通道913；該扇輪92設置於該水平氣流通道913，且該扇輪92具有一輪轂921，該輪轂921之外周面形成數個葉片922；藉此，當該扇輪92旋轉時，在該入風口911及出風口912之間產生氣體壓力差，以便於該入風口911及出風口912之間沿該水平氣流通道913產生對流並進行散熱。

然而，該習知水平對流扇9之扇輪92裝設於該水平氣流通道913時，由於各該葉片922係形成於該扇輪92之外周面，且各該葉片922之頂緣係切齊於該輪轂921之頂面，因此，當該扇輪92之各葉片922導引氣流沿著該水平氣流通道913產生對流的過程中，該氣流將容易受到該輪轂921之阻礙，進而產生擾流現象，並降低該習知水平對流扇9之整體散熱效果。

本發明主要目的係提供一種水平對流扇，在扇輪以徑向方向導入及導出氣流的過程中，可有效防止氣流受到阻礙，為其主要之發明目的。

根據本發明水平對流扇，係包含一扇框、一驅動模組及一扇輪。該扇框係包含一第一封閉部及一第二封閉部，該第一封閉部及第二封閉部之間設有一側牆部，該側牆部設有一入風口及一出風口；該驅動模組係設置於該扇框內部且結合該第一封閉部；及該扇輪係設有一輪轂及數個葉片，該輪轂能夠旋轉地結合該驅動模組，各該葉片係連接該輪轂；其中該輪轂及各葉片分別具有朝向該第二封閉部的一導流平面及一頂緣，在該輪轂之軸向上，各該葉片的頂緣係高於該輪轂的導流平面。

基於相同技術概念下，本發明水平對流扇係包含一扇框、一驅動模組及一扇輪。該扇框係包含一第一封閉部及一第二封閉部，該第一封閉部及第二封閉部之間設有一側牆部，該側牆部設有一入風口及一出風口；該驅動模組係設置於該扇框內部且結合該第一封閉部；及該扇輪係設有一輪轂及數個葉片，該輪轂能夠旋轉地結合該驅動模組，各該葉片係連接該輪轂；其中該輪轂具有朝向該第二封閉部的一導流凸部，該導流凸部具有最接近於該第二封閉部的至少一最高點，又各葉片分別具有朝向該第二封閉部的一頂緣，在該輪轂之軸向上，各該葉片的頂緣係高於該輪轂的最高點。

又基於相同技術概念下，本發明水平對流扇係包含一扇框、一驅動模組及一扇輪。該扇框係包含一第一封閉部及一第二封閉部，該第一封閉部及第二封閉部之間設有一側牆部，該側牆部設有一入風口及一出風口；該驅動模組係設置於該扇框內部且結合該第一封閉部；及該扇輪係設有一輪轂及數個葉片，該輪轂能夠旋轉地結合該驅動模組，各該葉片係連接該輪轂；其中該輪轂具有朝向該第二封閉部的一階層部，該階層部在該輪轂之軸向上係具有不同高度的數個頂面，又各葉片分別具有朝向該第二封閉部的一頂緣，在該輪轂之軸向上，各該葉片的頂緣係高於最接近於該第二封閉部的一頂面。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：本發明所述之「輪轂」係指以下所揭示之扇輪除葉片以外之部位；該「輪轂」與前揭第1圖所示之輪轂921或傳統軸流式或離心式扇輪之輪轂仍具有差異；其中本發明所述之「輪轂」係包含有用以供驅動模組容置之〝轂部〞，以及用以連接於〝轂部〞及葉片之間的〝連接部〞，該〝連接部〞可為如各實施例之圖式所揭示的盤體或其他具有相同功能之構造。

請參照第2、3及4圖所示，本發明第一實施例之水平對流扇包含一扇框1、一驅動模組2及一扇輪3。該扇框1係為能夠供氣流以徑向方向流動的框體結構；該驅動模組2係結合於該扇框1內部；以及該扇輪3係能夠旋轉地結合該驅動模組2，以便該驅動模組2驅動該扇輪3旋轉作動。

該扇框1可為任何能夠供該馬達2容置且供氣流以水平方向導入及導出的中空框體結構，該中空框體結構可為各種幾何形狀之結構設計，例如多角形、圓形或橢圓形等，本實施例中，係揭示該扇框1為四方形之框體結構。

更詳言之，該扇框1包含一第一封閉部11及一第二封閉部12，該第一封閉部11及第二封閉部12之間具有一間距，且該第一封閉部11及第二封閉部12之間設有一側牆部13，該側牆部13設有一入風口131及一出風口132，藉此，以構成一水平對流式扇框結構，且該入風口131及出風口132之設置位置及數量可配合不同需求作改變；其中該第一封閉部11、第二封閉部12及側牆部13可為一體成型之結構設計，本實施例中，該第一封閉部11及該側牆部13係一體成型，該第二封閉部12係為一蓋板，該蓋板可拆裝地結合於該側牆部13，以便將該驅動模組2及扇輪3組裝於該扇框1內部；又，本實施例中，另揭示該入風口131及該出風口132相對該驅動模組2中心位置的開口方向為九十度(亦可設計為小於九十度)。

該驅動模組2係為各種能夠驅動該扇輪3旋轉作動的模組結構；本實施例中，該驅動模組2之基本結構組成可包含如線圈組、電路板、矽鋼片、軸座......等構件，且該驅動模組2係為利用交變磁場原理驅動該扇輪3旋轉(配合扇輪3預設之一永久磁鐵)，其係所屬技術領域人員可以理解，容不贅述。

該扇輪3係設有一輪轂31及數個葉片32，該輪轂31能夠旋轉地結合該驅動模組2，本實施例中，該輪轂31係藉由一中心軸311與該驅動模組2之一軸座21相互樞接，各該葉片32則連接該輪轂31；其中如第4圖所示，該輪轂31具有朝向該第二封閉部12的一導流凸部312，該導流凸部312具有最接近於該第二封閉部12的至少一最高點(H)，而各該葉片32分別具有朝向該第二封閉部12的一頂緣321，在該輪轂31之軸向(L)上，各該葉片32的頂緣321係高於該輪轂31的最高點(H)(依圖式為主)。

更詳言之，如第4圖所示，藉由各該葉片32的頂緣321係高於該輪轂31的最高點(H)之技術特徵；各該葉片32之頂緣321可共同構成一水平參考面(P)，該水平參考面(P)與該輪轂31的導流凸部312之間係形成一導流空間33(該導流空間33無該輪轂31之阻礙)，使該扇輪3可利用該導流空間33更順利地導引氣流流通於該扇框1內部；再者，在各該葉片32的頂緣321高於該輪轂31的最高點(H)之技術概念下，各該葉片32之頂緣321與該扇框1的第一封閉部11之間具有一第一距離(D1)，該輪轂31的最高點(H)與該扇框1的第一封閉部11之間具有一第二距離(D2)，該第一距離(D1)大於該第二距離(D2)，藉此，可確保該導流空間33具有更足夠的空間供氣流流通。

又，如第4圖所示，該輪轂31之導流凸部312可由一環周面312a及一平面312b所構成，該環周面312a用以連接於該平面312b與該輪轂31之導流凸部312以外的表面之間，該最高點(H)係位於該平面312b；或者，如第5圖所示，該輪轂31之導流凸部312係為單一弧面，該最高點(H)係位於該弧面之中央，藉由該弧面之結構設計，使得氣流更易於通過該導流凸部312。

本發明水平對流扇於實際使用時，該驅動模組2所產生之交變磁場可用以驅動該扇輪3旋轉作動；藉此，當該水平對流扇可裝設於各式電子產品，該扇輪3之葉片32可自該入風口131導入外界氣流進入該扇框1內部，再經由該出風口132導出至外界空間，以針對各式電子產品運作時所產生的熱源提供預定之散熱作用。

本發明水平對流扇之主要技術特徵在於：在扇輪3之徑向上，能夠以水平方向經由該入風口131及該出風口132導入及導出氣流，因此，當該水平對流扇應用於各式電子產品時，則無須組裝於熱源之上方，使該電子產品之軸向高度得以降低，且該水平對流扇亦可提供位於該出風口132周遭的熱源較佳之輔助散熱效果；更重要的是，在該扇輪3導引氣流經由該入風口131及該出風口132進出該扇框1的過程中，由於各該葉片32的頂緣321高於該輪轂31的導流凸部312，使得各該葉片32之頂緣321與該輪轂31的導流凸部312之間可形成該導流空間33，因此，該葉片32自該入風口131所導引之氣流可順利經由該導流空間33被導出至該出風口132，以有效降低該輪轂31對氣流流動之阻礙情形，進而防止擾流現象的發生，並兼可提升整體散熱效果。

請參照第6、7及8圖所示，係揭示本發明第二實施例之水平對流扇，該水平對流扇同樣包含一扇框1、一驅動模組2及一扇輪4。其中本發明第二實施例之扇框1及驅動模組2與第一實施例之扇框1及驅動模組2大致相同，其相同之結構特徵容不贅述。本實施例中，係揭示該扇框1為圓形之框體結構，並揭示該入風口131及該出風口132相對該驅動模組2中心位置的開口方向為相對向的一百八十度(亦可設置為九十度至一百八十度之間)。

本發明第二實施例之扇輪4係設有一輪轂41及數個葉片42，該輪轂41能夠旋轉地結合該驅動模組2，本實施例中，該輪轂41係藉由一中心軸411與該驅動模組2之軸座21相互樞接，又，各該葉片42則連接該輪轂41；其中如第8圖所示，該輪轂41及各葉片42分別具有朝向該第二封閉部12的一導流平面412及一頂緣421，在該輪轂41之軸向(L)上，各該葉片42的頂緣421係高於該輪轂41的導流平面412(依圖式為主)。

更詳言之，如第8圖所示，藉由各該葉片42的頂緣421高於該輪轂41的導流平面412之技術特徵；各該葉片42之頂緣421可共同構成一水平參考面(P)，該水平參考面(P)與該輪轂41的導流平面412之間係形成一導流空間43；再者，在各該葉片42的頂緣421高於該輪轂41的導流平面412的技術概念下，各該葉片42之頂緣421與該扇框1的第一封閉部11之間具有一第一距離(D1)，該輪轂41之導流平面412與該扇框1的第一封閉部11之間具有一第二距離(D2)，該第一距離(D1)大於該第二距離(D2)，藉此，可確保該導流空間43具有更足夠的空間供氣流流通。

本發明第二實施例之水平對流扇之主要技術特徵在於：在該扇輪4導引氣流經由該入風口131及該出風口132進出該扇框1的過程中，由於各該葉片42的頂緣421高於該輪轂41的導流平面412，因此，該葉片42自該入風口131所導引之氣流可順利被導出至該出風口132，以有效降低該輪轂41對氣流流動之阻礙情形，而同樣可達到防止擾流現象及提升散熱效果之諸多功效。更重要的是，相較於第一實施例之水平對流扇，本發明第二實施例之輪轂41朝向該第二封閉部12的導流平面412係為全平面結構設計(無任何凸出部位)，因此，可更進一步降低該輪轂41對氣流流動之阻礙情形，達到更佳的散熱效果。

請參照第9及10圖所示，係揭示本發明第三實施例之水平對流扇，該水平對流扇同樣包含一扇框1、一驅動模組2及一扇輪5。其中本發明第二實施例之扇框1及驅動模組2與第一實施例之扇框1及驅動模組2大致相同，其相同之結構特徵容不贅述。

本發明第三實施例之扇輪5係設有一輪轂51及數個葉片52，該輪轂51能夠旋轉地結合該驅動模組2，本實施例中，該輪轂51係藉由一中心軸511與該驅動模組2之軸座21相互樞接，又，各該葉片52則連接該輪轂51；其中如第10圖所示，該輪轂51具有朝向該第二封閉部12的一階層部512，該階層部512在該輪轂51之軸向(L)上係具有不同軸向高度的數個頂面512a，而各葉片52分別具有朝向該第二封閉部12的一頂緣521，在該輪轂51之軸向(L)上，各該葉片52的頂緣521係高於最接近於該第二封閉部12的一頂面512a(依圖式為主)。

更詳言之，如第10圖所示，藉由各該葉片52的頂緣521高於該輪轂51最接近於該第二封閉部12的一頂面512a之技術特徵；各該葉片52之頂緣521可共同構成一水平參考面(P)，該水平參考面(P)與該輪轂51最接近於該第二封閉部12的一頂面512a之間係形成一導流空間53；再者，在各該葉片52的頂緣521高於該輪轂51最接近於該第二封閉部12之一頂面512a的技術概念下，各該葉片52之頂緣521與該扇框1的第一封閉部11之間具有一第一距離(D1)，該輪轂51最接近於該第二封閉部12之一頂面512a與該扇框1的第一封閉部11之間具有一第二距離(D2)，該第一距離(D1)大於該第二距離(D2)，藉此，可確保該導流空間53具有更足夠的空間供氣流流通。

本發明第三實施例之水平對流扇之主要技術特徵在於：在該扇輪5導引氣流經由該入風口131及該出風口132進出該扇框1的過程中，由於各該葉片52的頂緣521高於該輪轂51最接近於該第二封閉部12之一頂面512a，因此，該葉片52自該入風口131所導引之氣流可順利被導出至該出風口132，以有效降低該輪轂51對氣流流動之阻礙情形，而同樣可達到防止擾流現象及提升散熱效果之諸多功效。更重要的是，相較於第一實施例之水平對流扇，藉由本發明第三實施例之輪轂51階層部512的結構設計，使得氣流在通過該階層部512的過程中，亦可有效降低該階層部512之側面對氣流可能造成的擾流現象。

本發明水平對流扇基於上述之技術概念，該第一、第二或第三實施例可具有以下數種實施型態及相關結構設計，以提供更完善之功能，其中：以第二實施例之水平對流扇為例提出說明，如第6圖所示，該扇輪4之各葉片42可結合一強化環44，藉此，以有效提升各該葉片42之結構強度。

以第二實施例之水平對流扇為例提出說明，如第6及8圖所示，該扇輪4之輪轂41的外周緣可形成一導弧面45，藉此，以提供更佳的氣流導引效果。

以第二實施例之水平對流扇為例提出說明，如第8圖所示，該扇輪4之各葉片42的頂緣421至各葉片42連接於該輪轂41之一端的延伸方向(E)，較佳係平行於該輪轂41之軸向(L)；藉此，令該扇輪4之各葉片42能夠在水平方向上，更有效地經由該入風口131及該出風口132導入及導出氣流。

以第二實施例之水平對流扇為例提出說明，如第8圖所示，該扇輪4之各葉片42的頂緣421至各葉片42連接於該輪轂41之一端的延伸方向(E)，較佳係垂直於該輪轂41之導流平面412；藉此，同樣可令該扇輪4之各葉片42能夠在水平方向上，更有效地經由該入風口131及該出風口132導入及導出氣流。

如上所述，在該扇輪3、4、5導引氣流經由該入風口131及該出風口132進出該扇框1內部的過程中，藉由該扇框1之第一封閉部11及第二封閉部12所構成的水平對流式扇框結構，再配合該扇輪3、4、5之各葉片32、42、52相對於該輪轂31、41、51的高度差設計，確實能夠在扇輪3、4、5以徑向方向導入及導出氣流的過程中，有效防止氣流受到該輪轂31、41、51阻礙，以防止擾流現象的發生，進而達到提升散熱效果之功效。

[本發明]

1．．．扇框

11．．．第一封閉部

12．．．第二封閉部

13．．．側牆部

131．．．入風口

132．．．出風口

2．．．驅動模組

21．．．軸座

3．．．扇輪

31．．．輪轂

311．．．中心軸

312．．．導流凸部

312a．．．環周面

312b．．．平面

32．．．葉片

321．．．頂緣

33．．．導流空間

4．．．扇輪

41．．．輪轂

411．．．中心軸

412．．．導流平面

42．．．葉片

421．．．頂緣

43．．．導流空間

44．．．強化環

45．．．導弧面

5．．．扇輪

51．．．輪轂

511．．．中心軸

512．．．階層部

512a．．．頂面

52．．．葉片

521．．．頂緣

53．．．導流空間

D1．．．第一距離

D2．．．第二距離

H．．．最高點

L．．．軸向

P．．．水平參考面

E．．．延伸方向

〔習知〕

9‧‧‧水平對流扇

91‧‧‧殼座

911‧‧‧入風口

912‧‧‧出風口

913‧‧‧水平氣流通道

92‧‧‧扇輪

921‧‧‧輪轂

922‧‧‧葉片

第1圖：習知水平對流扇的立體外觀圖。

第2圖：本發明第一實施例之水平對流扇的立體分解圖。

第3圖：本發明第一實施例之水平對流扇的俯視示意圖。

第4圖：本發明第一實施例之水平對流扇的組合剖視圖。

第5圖：本發明第一實施例之水平對流扇之導流凸部另一實施方式的組合剖視圖。

第6圖：本發明第二實施例之水平對流扇的立體分解圖。

第7圖：本發明第二實施例之水平對流扇的俯視示意圖。

第8圖：本發明第二實施例之水平對流扇的組合剖視圖。

第9圖：本發明第三實施例之水平對流扇的立體分解圖。

第10圖：本發明第三實施例之水平對流扇的組合剖視圖。

1．．．扇框

11．．．第一封閉部

12．．．第二封閉部

13．．．側牆部

131．．．入風口

132．．．出風口

2．．．驅動模組

21．．．軸座

3．．．扇輪

31．．．輪轂

311．．．中心軸

312．．．導流凸部

312a．．．環周面

312b．．．平面

32．．．葉片

321．．．頂緣

Claims (6)

1. 一種水平對流扇，其包含：一扇框，係包含一第一封閉部及一第二封閉部，該第一封閉部及第二封閉部之間設有一側牆部，該側牆部設有一入風口及一出風口；一驅動模組，係設置於該扇框內部且結合該第一封閉部；及一扇輪，係設有一輪轂及數個葉片，該輪轂能夠旋轉地結合該驅動模組，各該葉片係連接該輪轂；其中該輪轂具有朝向該第二封閉部的一階層部，該階層部在該輪轂之軸向上係具有不同高度的數個頂面，又各葉片分別具有朝向該第二封閉部的一頂緣，在該輪轂之軸向上，各該葉片的頂緣係高於最接近於該第二封閉部的一頂面。
2. 依申請專利範圍第1項所述之水平對流扇，其中該扇輪之各葉片頂緣共同構成一水平參考面，該水平參考面與該輪轂最接近於該第二封閉部的一頂面之間具有一導流空間。
3. 依申請專利範圍第1項所述之水平對流扇，其中該扇輪之各葉片頂緣與該扇框的第一封閉部之間具有一第一距離，該輪轂最接近於該第二封閉部之一頂面與該扇框的第一封閉部之間具有一第二距離，該第一距離大於該第二距離。
4. 依申請專利範圍第1、2或3項所述之水平對流扇，其 中該扇輪之各葉片頂緣至各葉片連接於該輪轂之一端的延伸方向，係平行於該輪轂之軸向。
5. 依申請專利範圍第1、2或3項所述之水平對流扇，其中該扇輪之各葉片結合一強化環。
6. 依申請專利範圍第1、2或3項所述之水平對流扇，其中該扇輪之輪轂的外周緣形成一導弧面。