TWI614412B - 軸流式風扇及其扇輪 - Google Patents

Abstract

一種軸流式風扇及其扇輪，用以解決習用軸流式風扇運轉噪音較高之問題。該軸流式風扇之扇輪包含一輪轂及數個扇葉。該輪轂具有一旋轉軸線。所述數個扇葉結合於上述輪轂，各該扇葉在該扇輪之徑向上具有一外側緣，該外側緣在該扇輪之軸向上的兩端為一入風端點及一出風端點。其中，上述外側緣更具有一漸縮起始點，該漸縮起始點至上述旋轉軸線的距離大於上述入風端點至該旋轉軸線的距離。

Description

軸流式風扇及其扇輪

本發明係關於一種軸流式風扇及其扇輪，尤其是一種能夠降低風扇噪音的軸流式風扇及其扇輪。

請參照第1圖所示之一種習用軸流風扇9，包含一固定組件91及一轉動組件92。該固定組件91包含一扇框91a，該扇框91a具有一側牆911，該側牆911環繞形成一驅風通道912以容置該轉動組件92。該轉動組件92具有一扇輪92a，該扇輪92a包含一輪轂921及數個扇葉922，且在該扇輪92a的徑向上，各該扇葉922均具有一內緣922a及一外緣922b，該內緣922a結合於該輪轂921，該外緣922b鄰近該側牆911，且該外緣922b之任一位置至該扇輪92a之輪轂921中心的距離係大致維持不變。據此，各該扇葉922之外緣922b的任一位置與該扇框91a的間隙均相等。

然而，由於該轉動組件92相對於該固定組件91進行旋轉時，受該扇輪92a驅動而流過該扇框91a之驅風通道912的氣流會在該驅風通道912的出風側形成劇烈的壓力變化，因此在該軸流風扇9的運轉過程中容易產生噪音。

有鑑於此，亟需提供一種進一步改良之軸流式風扇及其扇輪，以解決習用軸流風扇9運轉時，氣流會在該驅風通道912的出風側形成劇烈的壓力變化，導致該軸流風扇9運轉噪音較高的問題。

本發明係提供一種軸流式風扇及其扇框，該軸流式風扇可藉由其扇輪解決上述習用軸流風扇運轉噪音較高之問題。

為達到前述發明目的，本發明所運用之技術手段包含有：本發明軸流式風扇實施例包含：一扇輪，該扇輪具有一輪轂及數個扇葉，該輪轂具有一旋轉軸線，該數個扇葉結合於該輪轂，各該扇葉在該扇輪之徑向上具有一外側緣，該外側緣在該扇輪之軸向上的兩端為一入風端點及一出風端點，該外側緣更具有一漸縮起始點，該漸縮起始點至該旋轉軸線的距離大於該入風端點至該旋轉軸線的距離；一扇框，該扇框具有一基座及一側牆，該基座供上述扇輪可轉動地結合，該側牆環繞形成一驅風通道以容置該扇輪，該側牆至該外側緣之漸縮起始點之間係形成一第一間隙，該側牆至該外側緣之入風端點之間係形成一第二間隙，該第二間隙除以該第一間隙的比值為1.5至2.5；及一驅動組件，該驅動組件具有一激磁件及一感磁件，該激磁件設置於上述扇輪之輪轂及上述基座的其中一個，該感磁件設置於該輪轂及該基座的另一個。

如上所述軸流式風扇，其中，上述第二間隙除以該第一間隙的比值為1.9至2.1，能夠使抑制氣流在該驅風通道之出風側所形成的壓力變化效果更為顯著。

如上所述軸流式風扇，其中，上述外側緣由上述漸縮起始點至上述入風端點的長度，係至少為該外側緣之總長度的2/3。藉此，該外側緣至少2/3的部分至該旋轉軸線的距離將小於該漸縮起始點至該旋轉軸線的距離，以確保該扇輪能夠有效抑制氣流在該軸流式風扇之一驅風通道的出風側所形成的壓力變化。

如上所述軸流式風扇，其中，上述漸縮起始點位於上述入風端點與上述出風端點之間，且該漸縮起始點至上述旋轉軸線的距離等於 該出風端點至該旋轉軸線的距離。藉此，該扇葉之外側緣至該旋轉軸線的距離可以由該漸縮起始點朝該入風端點呈漸縮。

如上所述軸流式風扇，其中，上述任一扇葉之外側緣的漸縮起始點即為該扇葉之外側緣的出風端點。藉此，該外側緣除了該出風端點以外的部分至該旋轉軸線的距離均小於該出風端點至該旋轉軸線的距離，能夠提升該扇輪抑制氣流在該軸流式風扇之一驅風通道之出風側所形成的壓力變化效果。

如上所述軸流式風扇，其中，上述任一扇葉之外側緣另具有一漸縮終止點，該漸縮終止點位於上述入風端點與上述漸縮起始點之間，且該漸縮終止點至上述旋轉軸線的距離等於該入風端點至該旋轉軸線的距離。藉此，該扇葉之外側緣至該旋轉軸線的距離可以由該漸縮起始點朝該漸縮終止點呈漸縮，使該扇葉之外側緣至該旋轉軸線的距離在該入風端點之前即提早縮減至一最小值。

藉由上述結構，本發明軸流式風扇實施例及其扇輪藉由使各該扇葉之外側緣的漸縮起始點至該旋轉軸線的距離大於其入風端點至該旋轉軸線的距離，可以使該扇框的側牆與各該扇葉之外側緣間的間隙由該漸縮起始點朝該入風端點逐漸擴大，以在該扇輪驅動產生氣流時，有效抑制所述氣流在該驅風通道之出風側所形成的壓力變化，達到降低該軸流式風扇的運轉噪音之功效。

〔本發明〕

1‧‧‧扇輪

11‧‧‧輪轂

111‧‧‧旋轉軸線

12‧‧‧扇葉

121‧‧‧外側緣

2‧‧‧扇框

21‧‧‧基座

22‧‧‧側牆

23‧‧‧驅風通道

3‧‧‧驅動組件

31‧‧‧激磁件

32‧‧‧感磁件

a‧‧‧入風端點

b‧‧‧出風端點

c‧‧‧漸縮起始點

d1‧‧‧距離

d2‧‧‧距離

d3‧‧‧距離

d4‧‧‧距離

e‧‧‧漸縮終止點

g1‧‧‧第一間隙

g2‧‧‧第二間隙

R1‧‧‧出風側區域

R2‧‧‧出風側區域

〔習知〕

9‧‧‧軸流風扇

91‧‧‧固定組件

91a‧‧‧扇框

911‧‧‧側牆

912‧‧‧驅風通道

92‧‧‧轉動組件

92a‧‧‧扇輪

921‧‧‧輪轂

922‧‧‧扇葉

922a‧‧‧內緣

922b‧‧‧外緣

第1圖：習用軸流式風扇的外觀圖。

第2圖：本發明軸流式風扇一實施例之扇輪的外觀俯視示意圖。

第3圖：本發明軸流式風扇一實施例之扇輪的剖視示意圖。

第4圖：本發明軸流式風扇一實施例的外觀俯視示意圖。

第5圖：本發明軸流式風扇一實施例的剖視示意圖。

第6圖：習用軸流風扇運轉時的壓力分布圖。

第7圖：本發明軸流式風扇一實施例運轉時的壓力分布圖。

第8圖：本發明軸流式風扇另一實施例之扇輪的外觀俯視示意圖。

第9圖：本發明軸流式風扇再一實施例之扇輪的外觀俯視示意圖。

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。

請參照第2及3圖所示，係本發明軸流式風扇一實施例之扇輪1，該扇輪1包含一輪轂11及數個扇葉12，所述數個扇葉12連接該輪轂11。該輪轂11具有一旋轉軸線111，該旋轉軸線111平行於該扇輪1之軸向，且該旋轉軸線111通過該輪轂11中心。各該扇葉12係相對該扇輪1之軸向呈傾斜狀設置，各該扇葉12在該扇輪1之徑向上具有一外側緣121，該外側緣121位於該扇葉12遠離該輪轂11之一側。該外側緣121在該扇輪1之軸向上的兩端為一入風端點a及一出風端點b，該出風端點b至該旋轉軸線111的距離d1大於該入風端點a至該旋轉軸線111的距離d2。

在本實施例中，該外側緣121另具有一漸縮起始點c，該漸縮起始點c位於該入風端點a與該出風端點b之間，且該漸縮起始點c至該旋轉軸線111的距離d3等於該出風端點b至該旋轉軸線111的距離d1。換言之，該漸縮起始點c至該旋轉軸線111的距離d3亦大於該入風端點a至該旋轉軸線111的距離d2。該扇葉12之外側緣121至該旋轉軸線111的距離係由該漸縮起始點c朝該入風端點a呈漸縮。

其中，該外側緣121由該漸縮起始點c至該入風端點a的長度，較佳至少為該外側緣121之總長度的2/3。據此，該外側緣121至 少2/3的部分至該旋轉軸線111的距離將小於該漸縮起始點c至該旋轉軸線111的距離d3。

藉由上述結構，請一併參照第4及5圖所示，本發明軸流式風扇實施例之扇輪1實際使用時，可供安裝於一扇框2內部，該扇框2具有一基座21及一側牆22，該基座21供該扇輪1可轉動地結合，該側牆22環繞形成一驅風通道23以容置該扇輪1，該驅風通道23貫通該扇框2於該軸向上之二側。此外，該軸流式風扇可另包含一驅動組件3，該驅動組件3具有一激磁件31及一感磁件32，其中該激磁件31設置於該輪轂11及該基座21的其中一個，該感磁件32設置於該輪轂11及該基座21的另一個。該激磁件31可以為鐵芯，所述鐵芯可由矽鋼片堆疊組成，且所述鐵芯外周繞設有激磁線圈；該感磁件32可以為永久磁鐵組。該激磁件31與該感磁件32之間將形成一氣隙，且當該軸流式風扇實施例運轉時，該激磁件31能夠與該感磁件32產生磁交鏈感應，以驅使該扇輪1相對該基座21轉動。

據此，當該扇輪1相對該基座21轉動時，各該扇葉12能夠由具有該入風端點a之一側引入氣流，並且迫使氣流由具有該出風端點b之一側離開該扇輪1，以驅動氣流流過該驅風通道23。其中，由於各該扇葉12之外側緣121至該旋轉軸線111的距離係由該漸縮起始點c朝該入風端點a呈漸縮，該扇框2的側牆22與各該扇葉12之外側緣121間的間隙將由該漸縮起始點c朝該入風端點a逐漸擴大，因此當該扇輪1驅動產生氣流時，所述氣流在該驅風通道23之出風側(即鄰近各該扇葉12的出風端點b之一側)所形成的壓力變化能夠有效減緩，進而降低該軸流式風扇的運轉噪音。

更詳言之，該外側緣121之漸縮起始點c至該側牆22之間係形成一第一間隙g1，該外側緣121之入風端點a至該側牆22之間係形 成一第二間隙g2。由於該漸縮起始點c至該旋轉軸線111的距離d3大於該入風端點a至該旋轉軸線111的距離d2，該第二間隙g2勢必會大於該第一間隙g1。相較前述習用軸流風扇9中，各該扇葉922之外緣922b的任一位置與該扇框91a的間隙均相等，本發明軸流式風扇實施例之扇輪1藉由使該扇框2的側牆22與各該扇葉12之外側緣121間的間隙由該漸縮起始點c朝該入風端點a逐漸擴大，能夠有效抑制所述氣流在該驅風通道23之出風側所形成的壓力變化。

再者，該第二間隙g2除以該第一間隙g1的比值B可以為1.5至2.5，以避免該第二間隙g2過大而造成氣流溢散，同時使該第一間隙g1與該第二間隙g2具有足夠的差值，以達到抑制氣流在該驅風通道23之出風側所形成的壓力變化效果。更進一步言之，該第二間隙g2及該第一間隙g1的比值B較佳為1.9至2.1，更佳為2，使所述氣流在該驅風通道23之出風側所形成的壓力變化幅度可大幅減緩而有效抑制運轉噪音，且能夠進一步提升該軸流式風扇的風量及風壓。

請參照第6圖所示，係該習用軸流風扇9運轉時的壓力分布圖，該習用軸流風扇9之驅風通道912的一出風側區域R1壓力大致在1.47~4.79 inH2O的範圍內，因此氣流所形成的最大壓力變化較為劇烈(超過3 inH2O)。相對地，請參照第7圖所示係本發明軸流式風扇實施例運轉時的壓力分布圖，且該實施例之扇輪1可以設計使該第一間隙g1及該第二間隙g2的比值B為2，本發明軸流式風扇實施例之驅風通道23的一出風側區域R2壓力大致在1.88~3.64 inH2O的範圍內，因此氣流所形成的最大壓力變化較為和緩(低於2 inH2O)。由此可知，本發明軸流式風扇實施例確實能夠有效減緩氣流在該驅風通道23之出風側所形成的壓力變化，進而達到降低該軸流式風扇之運轉噪音的效果。

請參照下表一所示，係分別針對該習用軸流風扇9及本發 明軸流式風扇實施例運轉時所產生的風量、風壓、噪音進行實際量測所得的結果。

其中，透過選定使該習用軸流風扇9之扇輪92a及該實施例之扇輪1具有相同尺寸(例如：相同之最大外徑)，並且以相同功率驅動該習用軸流風扇9及本發明軸流式風扇實施例以相同轉速運轉，可以發現本發明軸流式風扇實施例甚至能產生較高的風量及風壓。因此，本發明軸流式風扇實施例及其扇輪1並不會對風扇的性能造成負面影響。值得注意的是，該習用軸流風扇9運轉時所產生的噪音高出2.1dB，本發明軸流式風扇實施例確實能夠達到降低運轉噪音之功效，且能夠進一步提升該軸流式風扇的風量及風壓。

如上所述，該外側緣121由該漸縮起始點c至該入風端點a的長度，較佳至少為該外側緣121之總長度的2/3。據此，該外側緣121至少2/3的部分至該旋轉軸線111的距離將小於該漸縮起始點c至該旋轉軸線111的距離d3，使得該外側緣121至少2/3的部分與該扇框2的側牆22間的間隙大於該第一間隙g1，以確保該扇輪1能夠有效抑制氣流在該驅風通道23之出風側所形成的壓力變化。

另一方面，請參照第8圖所示，係本發明軸流式風扇另一實施例之扇輪1，與前述實施例之扇輪1相異之處在於：任一扇葉12之外側緣121的漸縮起始點c即為該扇葉12之外側緣121的出風端點b。 據此，該扇葉12之外側緣121至該旋轉軸線111的距離係由該出風端點b朝該入風端點a呈漸縮。藉此，該外側緣121除了該出風端點b以外的部分至該旋轉軸線111的距離均小於該出風端點b至該旋轉軸線111的距離d1，因此該外側緣121除了該出風端點b以外的部分與該扇框2的側牆22間的間隙均大於該第一間隙g1，能夠提升該扇輪1抑制氣流在該驅風通道23之出風側所形成的壓力變化效果。

除此之外，請參照第9圖所示，係本發明軸流式風扇再一實施例之扇輪1，與前述各實施例之扇輪1相異之處在於：該外側緣121另具有一漸縮終止點e，該漸縮終止點e位於該入風端點a與該漸縮起始點c之間，且該漸縮終止點e至該旋轉軸線111的距離d4等於該入風端點a至該旋轉軸線111的距離d2。換言之，該漸縮起始點c至該旋轉軸線111的距離d3大於該漸縮終止點e至該旋轉軸線111的距離d4。該扇葉12之外側緣121至該旋轉軸線111的距離係由該漸縮起始點c朝該漸縮終止點e呈漸縮。透過設置該漸縮終止點e，可以使該扇葉12之外側緣121至該旋轉軸線111的距離在該入風端點a之前即提早縮減至一最小值(距離d2、d4)。

綜上所述，本發明軸流式風扇各實施例及其扇輪1藉由使各該扇葉12之外側緣121的漸縮起始點c至該旋轉軸線111的距離d3大於其入風端點a至該旋轉軸線111的距離d2，可以使該扇框2的側牆22與各該扇葉12之外側緣121間的間隙由該漸縮起始點c朝該入風端點a逐漸擴大，以在該扇輪1驅動產生氣流時，有效抑制所述氣流在該驅風通道23之出風側所形成的壓力變化，進而達到降低該軸流式風扇的運轉噪音之功效。再者，本發明軸流式風扇實施例及其扇輪1並不會對風扇的性能造成負面影響，能夠進一步提升該軸流式風扇的風量及風壓。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限 定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧扇輪

11‧‧‧輪轂

111‧‧‧旋轉軸線

12‧‧‧扇葉

121‧‧‧外側緣

a‧‧‧入風端點

b‧‧‧出風端點

c‧‧‧漸縮起始點

d1‧‧‧距離

d2‧‧‧距離

d3‧‧‧距離

Claims (6)

1. 一種軸流式風扇，包含：一扇輪，該扇輪具有一輪轂及數個扇葉，該輪轂具有一旋轉軸線，該數個扇葉結合於該輪轂，各該扇葉在該扇輪之徑向上具有一外側緣，該外側緣在該扇輪之軸向上的兩端為一入風端點及一出風端點，該外側緣更具有一漸縮起始點，該漸縮起始點至該旋轉軸線的距離大於該入風端點至該旋轉軸線的距離；一扇框，該扇框具有一基座及一側牆，該基座供上述扇輪可轉動地結合，該側牆環繞形成一驅風通道以容置該扇輪，該側牆至該外側緣之漸縮起始點之間係形成一第一間隙，該側牆至該外側緣之入風端點之間係形成一第二間隙，該第二間隙除以該第一間隙的比值為1.5至2.5；及一驅動組件，該驅動組件具有一激磁件及一感磁件，該激磁件設置於上述扇輪之輪轂及上述基座的其中一個，該感磁件設置於該輪轂及該基座的另一個。
2. 如申請專利範圍第1項所述軸流式風扇，其中，上述第二間隙除以該第一間隙的比值為1.9至2.1。
3. 如申請專利範圍第1項所述軸流式風扇，其中，上述外側緣由上述漸縮起始點至上述入風端點的長度，係至少為該外側緣之總長度的2/3。
4. 如申請專利範圍第1項所述軸流式風扇，其中，上述漸縮起始點位於上述入風端點與上述出風端點之間，且該漸縮起始點至上述旋轉軸線的距離等於該出風端點至該旋轉軸線的距離。
5. 如申請專利範圍第1項所述軸流式風扇，其中，上述任一扇葉之外側緣的漸縮起始點即為該扇葉之外側緣的出風端點。
6. 如申請專利範圍第1項所述軸流式風扇，其中，上述任一扇葉之外側 緣另具有一漸縮終止點，該漸縮終止點位於上述入風端點與上述漸縮起始點之間，且該漸縮終止點至上述旋轉軸線的距離等於該入風端點至該旋轉軸線的距離。