離心式扇框的製作方法
2023-10-10 22:58:54 1
專利名稱：離心式扇框的製作方法
技術領域：
本發明有關一種離心式風扇，特別是有關於一種具有可提升風扇特性的扇框的離心式風扇。
背景技術：
由於目前散熱的需求越來越大，風扇效能的要求也隨著提高，目前常用的離心式風扇1如圖1A所示，主要是由扇框10′及扇葉組件20′所構成。圖1A顯示扇框10′及扇葉組件20′的組合示意圖。圖1B是顯示圖1A中的扇框10′的立體圖。由圖1B可看出，扇框10′包括一框架15′以及一軸套14′，圖1A的扇葉組件20′是藉由軸套14′套設於扇框10′中。扇框10′的框架15′是由一弧形側壁11′、一底部12′以及一第一導流部13′所組成。
一般而言，若是風壓越大，則可提高風的流量及流速，而扇框10′的形狀是影響風扇風壓的主要因素，因此也是影響整體風扇特性的主要因素之一，然而，由於風扇轉動時，風扇旋轉所產生的氣流在流經第一導流部13′與扇葉組件20′之間的弧形流道(未顯示)時，由圖1C可看出，由於第一導流部13′是平面的，因此氣流在環繞扇葉組件20′時會容易遭受擾亂而形成氣旋，造成風壓的損失，減低風扇的散熱效能。尤其在風吹出時會有渦流產生，而造成一特定的風阻，因此平面的第一導流部13′的扇框10′不僅不能提升導流效率，還會降低風扇的散熱能力。
由於已有的扇框10′的形狀影響風扇的品質，因此，如何在不改變整體風扇尺寸下，將散熱風扇的扇框與扇葉組件之間的流道幹擾效應降到最低、提升該風扇所產生氣流的風量與風壓便成為的重要課題。
發明內容
因此，本發明的目的在於提供一種可有效提高風扇效能的離心式扇框。
本發明的另一目的在於提供一種可提升風扇的風量與風壓的離心式扇框。
根據本發明的離心式扇框包括一框架以及一第一導流部。框架包括一底部以及一弧形側壁，弧形側壁與底部相連接，其中弧形側壁包括一入風端。第一導流部是以沿著弧形側壁的方式環繞設置於框架的底部，包括一起始段部、一中間段部以及一末端段部，中間段部連接起始段部及末端段部，起始段部延伸於入風端。起始段部的寬度小於末端段部的寬度，並且起始段部的高度大於末端段部的高度。
另外，在本發明中，框架還包括一頂部，起始段部的高度最多佔頂部與底部之間的距離的30％。
另外，在本發明中，起始段部、中間段部及末端段部的其中之一包括一坡面。
另外，在本發明中，起始段部、中間段部及末端段部的其中之一包括一平行於底部的平面。
另外，在本發明中，底部及第一導流部為一體成形。
另外，框架還包括一頂部，頂部包括一第二導流部，與第一導流部對應設置，第二導流部及第一導流部之間的距離最少佔頂部與底部之間的距離的70％。
另外，第二導流部與第一導流部呈面對稱。
另外，頂部及第二導流部為一體成形。
本發明的離心式風扇包括一扇葉組件以及一扇框。扇框包括一頂部、一底部以及一弧形側壁；弧形側壁是用以包圍扇葉組件，包括一入風端，弧形側壁與頂部及底部相連接。其中，頂部及底部包括至少一導流部，環繞於弧形側壁，導流部、弧形側壁及扇葉組件之間形成一流道。流道的寬度是由入風端依扇葉組件的外徑向方向漸漸擴大，並且流道的高度是由入風端依扇葉組件的軸向方向漸漸增大。
另外，入風端的流道的高度最少佔頂部及底部之間的距離的70％。
為進一步說明本發明的上述目的、結構特點和效果，以下將結合附圖對本發明進行詳細的描述。
圖1A顯示已有的離心式風扇示意圖；圖1B是顯示圖1A中的扇框的立體圖；圖1C是顯示圖1B中的扇框的側視示意圖；圖2A是顯示本發明的第一實施例離心式風扇示意圖；圖2B顯示本發明第一實施例的離心式扇框的示意圖；圖2C顯示本發明第一實施例的離心式扇框的導流部局部放大圖；圖2D顯示本發明第一實施例的離心式扇框的側視示意圖；第2E圖顯示本發明第一實施例的離心式扇框的俯視圖；圖3是顯示本發明的第二實施例離心式扇框側視示意圖；圖4是顯示本發明的第二實施例離心式扇框的風壓與風量關是圖；圖5是顯示本發明的離心式扇框的一變化例側視示意圖。
具體實施例方式
以下以具體的實施例，對本發明揭示的各形態內容加以詳細說明。
第一實施例圖2A是顯示本發明第一實施例的離心式風扇2的構造示意圖，離心式風扇2主要是由扇框10及扇葉組件20所構成。圖2B顯示第一實施例的離心式扇框10的構造示意圖，扇框10的一外框15包括一弧形側壁11、一底部12、一第一導流部13以及一軸套14，而扇葉組件20是藉由軸套14套設於外框15中。弧形側壁11包圍扇葉組件20，弧形側壁11與底部12相連接。
圖2C局部放大圖2B的第一導流部13。如圖2C所示，第一導流部13是以環繞著軸套14的方式設置於底部12上，底部12及第一導流部13為一體成形，扇框10的第一導流部13、弧形側壁11及扇葉組件10之間形成一流道P，風是沿著圖2D及2E的箭頭方向在流道P內流動。須注意流道P是沿著風流動方向逐漸變高、變寬，使得氣流流動更加順暢，以提升風扇的整體效能。在本實施例中，主要是利用第一導流部13的形狀變化，來達成流道P變高、變寬的目的，詳如下述
第一導流部13可分為起始段部131、中間段部132以及末端段部133。起始段部131位於扇框10的入風端，而中間段部132連接起始段部131及末端段部133。起始段部131、中間段部132以及末端段部133可分別具有相同或不同的傾斜角度，而使第一導流部13的高度是由起始段部131朝向於末端段部133而逐漸降低。因此起始段部131、中間段部132以及末端段部133分別具有不同的高度H1、H2及H3，其中高度H1最大，高度H3最小。假設扇框10的頂部16與底部12之間的距離為流道的最高高度L，則H1的高度大約佔流道P的最高高度L的20～30％。換言之，以流道的高度而言，入風端的流道P的高度最少佔頂部16及底部12之間的距離的70％。以流道P的寬度變化而言，如圖2E所示，靠近起始段部131的流道P為最窄，而位於末端段部132的流道P為最寬，具體說，若w1代表流道P在第一導流部13的起始段部131的寬度，w2代表流道P在中間段部132的寬度，w3代表流道P在末端段部133的寬度，則流道P(或第一導流部13)的寬度w1、w2、w3是漸漸擴大，其中寬度w3最大，而寬度w1最小。由於本實施例藉由漸擴的流道設計，可增加風壓及流量，流場更加順暢，減少紊流的產生，使風扇的整體效能向上提升。
第二實施例圖3是顯示本發明第二實施例的離心式扇框10的側視圖，與第一實施例相同的部份將不再贅述。在此圖中，頂部16還具有一第二導流部17，而第二導流部17與第一導流部13對應設置，而最靠近入風端的第二導流部17及第一導流部13之間的距離D最少佔頂部16與底部12之間的距離L的70％，由於第二導流部17與第一導流部13呈面對稱，因此第一、第二導流部17、13的形狀實質上相似。
由於流道P的高度D1、D2及D3是由圖上的最右邊朝向-x方向漸擴，因此D1小於D2及D3，並且D3大致上等於頂部16與底部12之間的距離L。如上所述，流道P或第一導流部13的寬度w1、w2、w3是由起始段部131依扇葉組件20的外徑向方向漸漸擴大，整體流道P形成多方向的漸擴設計，使流道更為順暢，減少紊流產生，提升風扇的效能。
另外，圖4顯示比較已有扇框與第二實施例扇框的風壓與風量的變化關係圖。本發明是經由實驗取得此變化關係圖，此圖的曲線A代表第二實施例扇框的曲線，而曲線B代表已有扇框的曲線。由圖可看出，若是在同一風壓下，舉例來說，當風壓為10mmH2O，已有扇框所產生的風量是0.4m3/mm，而本發明所產生的風量則是0.45m3/mm，本發明所產生的風量明顯大於已有扇框可產生的風量。另一方面，若是在同一入風量時，本發明的扇框所產生的風壓大於已有的扇框內所產生的風壓。因此，本發明是藉由流道漸擴的設計，可改善已有的缺點，增加風壓及風量，減少紊流的流動效應，增加整體風扇效能。
本實施例還可具有一其它變化例，不論是第二導流部17或第一導流部13的起始段部、中間段部及末端段部其中之一可設計為坡面，或者起始段部、中間段部及末端段部其中之一可設計為平行於外框15的底部13或頂部17的平面，因此導流部具有坡面及平面的不同組合方式。圖5顯示本發明的離心式扇框10的一變化例的側視圖。此變化例中，如圖5所示，底部13上的起始段部131部分為平面，而中間段部132及末端段部133為坡面，應注意的是，不論是哪一段部具有坡面，H1必須大於H3以達到如同第一、第二實施例增加風扇效能的功效。
雖然本發明已參照當前的具體實施例來描述，但是本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，在沒有脫離本發明精神的情況下還可作出各種等效的變化或替換，因此，只要在本發明的實質精神範圍內對上述實施例的變化、變型都將落在本申請的權利要求書的範圍內。
權利要求
1.一種離心式扇框，包括一框架，包括一底部以及一弧形側壁，該弧形側壁與該底部相連接，其中該弧形側壁包括一入風端；以及一第一導流部，以沿著該弧形側壁的方式環繞設置於該框架的該底部，包括一起始段部、一中間段部以及一末端段部，該中間段部連接該起始段部及該末端段部，該起始段部延伸於該入風端；其中該起始段部的寬度小於該末端段部的寬度，並且該起始段部的高度大於該末端段部的高度。
2.如權利要求1所述的離心式扇框，其特徵在於該框架還包括一頂部，該起始段部的高度最多佔該頂部與該底部之間的距離的30％。
3.如權利要求1所述的離心式扇框，其特徵在於，該起始段部、該中間段部及該末端段部其其中之一包括一坡面。
4.如權利要求1所述的離心式扇框，其特徵在於，該起始段部、該中間段部及該末端段部其中之一包括一平行於該底部的平面。
5.如權利要求1所述的離心式扇框，其特徵在於，該底部及該第一導流部為一體成形。
6.如權利要求1所述的離心式扇框，其特徵在於該框架還包括一頂部，該頂部包括一與該第一導流部對應設置的第二導流部，該第二導流部及該第一導流部之間的距離最少佔該頂部與該底部之間的距離的70％。
7.如權利要求6所述的離心式扇框，其特徵在於，該第二導流部與該第一導流部呈面對稱。
8.如權利要求6所述的離心式扇框，其特徵在於，該頂部及該第二導流部為一體成形。
9.一種離心式風扇，包括一扇葉組件；以及一扇框，所述扇框包括一頂部；一底部；以及一弧形側壁，用以包圍該扇葉組件，包括一入風端，該弧形側壁與該頂部及該底部相連接；其中，該頂部及該底部包括至少一導流部，環繞於該弧形側壁，該導流部、該弧形側壁及該扇葉組件之間形成一流道；以及該流道的寬度是由該入風端依該扇葉組件的外徑向方向漸漸擴大，並且該流道的高度是由該入風端依該扇葉組件的軸向方向漸漸增大。
10.如權利要求9所述的離心式風扇，其特徵在于于該入風端的該流道的高度最少佔該頂部及該底部之間的距離的70％。
全文摘要
一種離心式扇框，包括一框架以及一第一導流部。框架包括一底部以及一弧形側壁，弧形側壁與底部相連接，其中弧形側壁包括一入風端。第一導流部是以沿著弧形側壁的方式環繞設置於框架的底部，包括一起始段部、一中間段部以及一末端段部，中間段部連接起始段部及末端段部，起始段部延伸於入風端。起始段部的寬度小於末端段部的寬度，並且起始段部的高度大於末端段部的高度。
文檔編號F04D25/02GK1676944SQ200410032398
公開日2005年10月5日 申請日期2004年4月2日 優先權日2004年4月2日
發明者陳德福, 雷綜璵, 林國正, 黃文喜 申請人:臺達電子工業股份有限公司