葉輪及其所適用的離心式風扇的製作方法

2023-07-22 04:45:26

本發明涉及一種葉輪及其所適用的離心式風扇，尤其涉及一種具有雙排葉片、且適用於系統阻抗大的葉輪及其所適用的離心式風扇。

背景技術：

隨著電子裝置的蓬勃發展，其效能亦隨之大幅提升，使得散熱裝置或散熱系統已成為不可或缺的配備之一，若電子裝置產生的熱能無法妥善散失至電子裝置外，則可能會造成電子裝置因過熱而導致效能變差、甚至於可能出現短路或燒毀的情形，因此，在電子裝置內部或周邊設置高效能的散熱裝置為極重要的課題，同時，提高散熱裝置的效率亦為業界持續精進研發的重要項目之一。

最常被廣泛使用的散熱裝置為風扇，且隨著電子裝置的效能提升，為了要增進風扇的散熱效率，一般可採用增大其外框內的流道的方式來增加出風量，然而若是欲增大流道，則該風扇的體積也需要隨之增大，故在電子裝置的有限的空間中實難以採取此方式來增加出風量。

除此之外，傳統的離心式風扇通常僅採用單一排葉片，若為增加風量，通常需要增加轉速，然而當其轉速增加時，風扇整體運轉的噪音亦會隨之增加。於另一現有技術中，為了要增加風量，亦有採用雙排扇葉組合而成的離心式風扇，然而該等離心式風扇通常須採以兩排不同的葉片組相互交疊組接而構成，因此當其組裝之後，整體的風扇體積又會增大，同樣不利於在有限的空間內安裝此大體積的風扇。因此，如何在有限的內部安裝空間下設置可提升風扇使用效率、減少系統阻抗，同時還可降低噪音的葉輪及其所適用的離心式風扇，實為目前迫切需要解決的問題。

技術實現要素：

本發明的主要目的在於提供一種葉輪及其所適用的離心式風扇，以解決現有的風扇體積大、難以在風扇有限的內部安裝空間下提升風扇整體使用效能以及噪音較高等缺陷。

本發明的另一目的在於提供一種葉輪及其所適用的離心式風扇，利用變更葉輪的設計，於葉輪的輪轂上還增設第二葉片組，進而可在維持原有風扇內部安裝空間的體積的條件下提升風扇整體使用效能、減少系統阻抗、同時亦可降低噪音。

為達上述目的，本發明的一較廣義實施方式為提供一種葉輪，其包括：輪轂，具有中央部、傾斜部及連接部；第一葉片組，與輪轂的連接部相連接；以及第二葉片組，設置於輪轂的傾斜部上，第二葉片組與第一葉片組之間具有第一距離，且第二葉片組與輪轂的中央部之間具有第二距離。

根據本發明的構想，其中傾斜部設置於中央部及連接部之間，且傾斜部具有一斜度，而斜度自中央部向下漸緩延伸，且傾斜部的末端連接於連接部。

根據本發明的構想，其中第一距離介於3～4mm，且第二距離亦介於3～4mm。

根據本發明的構想，其中第一距離與第二距離相同，且第一距離及第二距離均為3.5mm。

根據本發明的構想，其中第二葉片組與輪轂一體成型，且由傾斜部向上延伸以構成。

根據本發明的構想，其中第一葉片組包含多個前傾葉片，第二葉片組包含多個後傾葉片。

根據本發明的構想，其中第一葉片組的該些前傾葉片的密度大於第二葉片組的該些後傾葉片的密度。

根據本發明的構想，其中第一葉片組的每一前傾葉片之間的間距介於8～12mm，第二葉片組的每一後傾葉片之間的間距介於22～26mm。

根據本發明的構想，其中第一葉片組的每一前傾葉片之間的間距為10mm，第二葉片組的每一後傾葉片之間的間距為24mm。

根據本發明的構想，其中第二葉片組的高度小於第一葉片組的高度。

根據本發明的構想，其中第一葉片組的高度介於13～14mm之間，第二葉片組的高度介於11～12mm之間。

根據本發明的構想，其中第一葉片組的高度為13.4mm，第二葉片組的高度為11.4mm。

根據本發明的構想，其中第一葉片組的高度與第二葉片組的高度彼此間具有一高度差，該高度差介於1～3mm之間。

根據本發明的構想，其中該高度差為2mm。

為達上述目的，本發明的又一較廣義實施方式為提供一種離心式風扇，其包括：扇框；葉輪，設置於扇框內，葉輪包括：輪轂，具有中央部、傾斜部及連接部；第一葉片組，與輪轂的連接部相連接；以及第二葉片組，設置於輪轂的傾斜部上，第二葉片組與第一葉片組之間具有第一距離，且第二葉片組與輪轂的中央部之間具有第二距離。

本發明提供的葉輪及其所適用的離心式風扇的優點和有益效果在於：本發明的葉輪及其所適用的離心式風扇，利用變更葉輪的設計，於葉輪的輪轂的傾斜部上還增設一體成型的第二葉片組，用以增加離心式風扇本身的阻抗，而利於減少系統阻抗，並適用於系統阻抗大的環境，同時還通過密集設置的第一葉片組，以減少噪音，藉此可在維持原有風扇內部安裝空間的體積的條件下，以可減少系統阻抗，進而可提高風扇效率，同時還具有可減少離心式風扇於運作時產生噪音的優點。

附圖說明

圖1為本發明較佳實施例的離心式風扇的示意圖。

圖2為圖1所示的離心式風扇的內部結構示意圖。

圖3a為圖2所示的離心式風扇的葉輪的結構示意圖。

圖3b為圖3a所示的葉輪的剖面結構示意圖。

附圖標記說明

1：離心式風扇

10：扇框

101：入風口

102：出風口

11：葉輪

110：輪轂

110a：中央部

110b：傾斜部

110c：連接部

111：第一葉片組

111a：前傾葉片

112：第二葉片組

112a：後傾葉片

12：風道

d1：第一距離

d2：第二距離

d3：第一葉片組及第二葉片組的高度差

d4：前傾葉片的間距

d5：後傾葉片的間距

具體實施方式

體現本發明特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本發明能夠在不同的實施方式上具有各種的變化，其皆不脫離本發明的範圍，且其中的說明及圖示在本質上只是為了解釋本發明，而非用以限制本發明。

請參閱圖1及圖2，圖1為本發明較佳實施例的離心式風扇的示意圖，圖2為圖1所示的離心式風扇的內部結構示意圖。如圖1所示，本發明所適用的風扇為一離心式風扇1，但不以此為限。該離心式風扇1包括一扇框10及一葉輪11，該葉輪11設置於該扇框10內，該扇框10上具有一入風口101，當該離心式風扇1運轉時，氣流可自該入風口101流入，並經由該葉輪11的運轉帶動，再經由一風道12(如圖2所示)傳送至一出風口102之外。於本實施例中，如圖2所示，該葉輪11包括一輪轂110、一第一葉片組111及一第二葉片組112，其中該第一葉片組111環繞設置於該輪轂110的周緣，該第二葉片組112則設置於該輪轂110之上，且該輪轂110內設置有一馬達(未圖示)，用以提供該離心式風扇1運作的動力來源；當該輪轂110因該馬達帶動而旋轉時，該第一葉片組111及該第二葉片組112則可隨之轉動，以產生氣流，並使氣流可經由該風道12傳送至該出風口102之外。

請同時參閱圖2及圖3a，圖3a為圖2所示的離心式風扇的葉輪的結構示意圖。如圖3a所示，該輪轂110具有一中央部110a、一傾斜部110b及一連接部110c，於本實施例中，該輪轂110為盤狀結構。其中，該中央部110a設置於該輪轂110的中心，其用以供該馬達(未圖示)對應設置於其下，且該中央部110a為隆起的筒狀結構；該傾斜部110b設置於該中央部110a及該連接部110c之間，並具有一斜度，且該斜度自該中央部110a向下漸緩延伸，且該傾斜部110b的末端連接於該連接部110c。該連接部110c與該第一葉片組111相連接，於一些實施例中，該第一葉片組111以卡合組接於該連接部110c上，而於另一些實施例中，該第一葉片組111亦可為與該連接部110c一體成型，故其連接方式可依照實際施作情形而任施變化，並不以此為限。以及，該第二葉片組112設置於該傾斜部110b上，以本實施例為例，該第二葉片組112與該輪轂110的該傾斜部110b一體成型，且其可由該傾斜部110b向上延伸以構成。

請同時參閱圖3a及圖3b，圖3b為圖3a所示的葉輪的剖面結構示意圖。如圖3a所示，該第一葉片組111設置於該輪轂110的外側周緣，且其包含多個前傾葉片111a，而該第二葉片組112則設置於該輪轂110的該傾斜部110b上，且其包含多個後傾葉片112a，換言之，於本實施例中，該第一葉片組111的多個前傾葉片111a與該第二葉片組112的多個後傾葉片112a彼此為反向設置，通過該第二葉片組112設置的多個後傾葉片112a以達到提升該離心式風扇1本身阻抗的效果。以及，如圖3b所示，該第二葉片組112的多個後傾葉片112a的後緣與該第一葉片組111的多個前傾葉片111a的前緣之間具有一第一距離d1，換言之，即本發明的該第二葉片組112不與該第一葉片組111相接觸，且該第二葉片組112與該第一葉片組111彼此間也不會呈交錯的設置方式；此外，該第二葉片組112的前緣與該輪轂110的該中央部110a的邊緣之間具有一第二距離d2，換言之，即本發明的該第二葉片組112亦不與該輪轂110的該中央部110a相接觸；因此，於本實施例中，該第二葉片組112不僅不與該輪轂110的中央部110a接觸，同時亦不與該第一葉片組111相接觸。於一些實施例中，該第一距離d1可與該第二距離d2相同，但不以此為限。以本實施例為例，該第一距離d1及該第二距離d2均介於3～4mm之間，且該第一距離d1及該第二距離d2的最佳值為3.5mm。

於本發明實施例中，如圖3a所示，該第一葉片組111的多個前傾葉片111a的密度大於該第二葉片組112的多個後傾葉片112a的密度。舉例來說，於本實施例中，該第一葉片組111具有71個前傾葉片111a，而該第二葉片組112則設置有31個後傾葉片112a，並可通過該第一葉片組111內密集設置的多個前傾葉片111a以達到降低噪音的功效，同時可通過該第二葉片組112設置的反向的多個後傾葉片112a以達到增加該離心式風扇1本身阻抗的效果，進而提升該離心式風扇1的整體效能。以及，於一些實施例中，該第一葉片組111的每一個前傾葉片111a與相鄰的前傾葉片111a之間的間距d4介於8～12mm，且多個前傾葉片111a的間距d4的最佳值為10mm，而該第二葉片組112的每一個後傾葉片112a與相鄰的後傾葉片112a之間的間距d5介於22～26mm，且多個後傾葉片112a的間距d5的最佳值為24mm。

請續參閱圖3b，如圖所示，於本實施例中，該輪轂110的該中央部110a的高度大於該第一葉片組111及該第二葉片組112的高度，且該第一葉片組111的高度又大於該第二葉片組112的高度。以及，於一些實施例中，該第一葉片組111的高度介於13～14mm之間，且其最佳值為13.4mm，該第二葉片組112的高度則介於11～12mm之間，且其最佳值為11.4mm。此外，該第一葉片組111的高度與該第二葉片組112的高度彼此間具有一高度差d3，該高度差d3介於1～3mm之間，且其最佳值為2mm。

綜上所述，本發明的葉輪及其所適用的離心式風扇，利用變更葉輪的設計，於葉輪的輪轂的傾斜部上還增設一體成型的第二葉片組，用以增加離心式風扇本身的阻抗，而利於減少系統阻抗，並適用於系統阻抗大的環境，同時還通過密集設置的第一葉片組，以減少噪音，藉此可在維持原有風扇內部安裝空間的體積的條件下，以可減少系統阻抗，進而可提高風扇效率，同時還具有可減少離心式風扇於運作時產生噪音的優點。