离心式风扇及其扇叶的制作方法

离心式风扇及其扇叶的制作方法
【专利摘要】一种离心式风扇及其扇叶，离心式风扇包含一扇叶。扇叶包含一毂部、多个连接件、一环状结构以及多个叶片。毂部具有一圆周面。此多个连接件间隔地设置于毂部的圆周面。任两相邻的连接件定义一在圆周面上的第一最小距离于其间。至少两个第一最小距离不相等。环状结构连接连接件上相对毂部的一侧。此多个叶片间隔地设置于环状结构上相对此多个连接件的一侧，其中叶片的数量大于连接件的数量。
【专利说明】罔心式风扇及其扇叶

【技术领域】
[0001] 本发明关于一种风扇，特别关于一种离心式风扇及其扇叶。

【背景技术】
[0002] 随着电子产品朝向高性能及轻薄化的趋势发展，电子产品在使用时的温度越来越 高，因而容易产生不稳定现象，影响产品可靠度，所以现有的电子产品常利用风扇做为散热 装直。
[0003] 离心式风扇为目前的常用散热装置之一。这种风扇是利用位在外壳上表面及下表 面的入风口吸入气体后，再借由位在侧面的出风口排出气流，以带走热能。
[0004] 当离心式风扇在运转时，叶片或风扇内部的肋条通过特定位置会造成周期性的气 压变化。气压变化的频率与风扇的叶片数量、内部肋条数量及转速有关。由于离心式风扇 在此频率下的音量特别高，故容易造成听觉上的不适感而形成噪音。


【发明内容】

[0005] 本发明的一目的在于降低离心式风扇的噪音。
[0006] 为了达到上述目的，本发明提供一种离心式风扇的扇叶。依据本发明的一实施方 式，扇叶可包含一毂部、多个连接件、一环状结构以及多个叶片。毂部具有一圆周面。此多 个连接件间隔地设置于毂部的圆周面。任两相邻的连接件定义一在圆周面上的第一最小距 离于其间。至少两个第一最小距离不相等。环状结构连接连接件上相对毂部的一侧。此多 个叶片间隔地设置于环状结构上相对此多个连接件的一侧，其中叶片的数量大于连接件的 数量。
[0007] 在上述实施方式中，由于不同连接件之间的第一最小距离是不相等的，故当扇叶 设置于离心式风扇中时，气压不会周期性地变化，从而帮助降低噪音。
[0008] 依据本发明的另一实施方式，扇叶可包含一毂部、多个连接件、一环状结构以及多 个叶片。毂部具有一圆周面。此多个连接件间隔地设置于毂部的圆周面。每一连接件具有 相对两端面，且每一连接件的此两端面定义一在圆周面上的第三最小距离于其间。至少两 个第三最小距离不相等。环状结构连接连接件上相对毂部的一侧。此多个叶片间隔地设置 于环状结构上相对连接件的一侧。叶片的数量大于连接件的数量。
[0009] 在上述实施方式中，由于每个连接件的两端面间的第三最小距离是不相等的，故 当扇叶设置于离心式风扇中时，气压不会周期性地变化，从而帮助降低噪音。
[0010] 本发明的另一技术态样提供一种离心式风扇。依据本发明的一实施方式，离心式 风扇包含一外壳以及一如前述实施方式所载的扇叶。外壳具有至少一入风口、一出风口以 及一容置空间。入风口、容置空间与出风口是连通的。扇叶容置于容置空间中。
[0011] 于上述实施方式中，由于不同连接件之间的第一最小距离可不相等，或者每个连 接件的两端面间的第三最小距离可不相等，故离心式风扇的气压不会周期性地变化，从而 帮助降低噪音。
[0012] 以上所述仅用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的 功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。

【专利附图】

【附图说明】
[0013] 为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说 明如下：
[0014] 图1为依据本发明第一实施方式的离心式风扇的立体组合图；
[0015] 图2为图1的离心式风扇的立体分解示意图；
[0016] 图3为图2的扇叶的立体图；
[0017] 图4为图2的扇叶的俯视图；
[0018] 图5为第一实施方式的离心式风扇的声音频谱图；
[0019] 图6为当连接件在等距排列下的声音频谱图；
[0020] 图7为依据本发明第二实施方式的扇叶的俯视图；
[0021] 图8为依据本发明第三实施方式的扇叶的立体图；
[0022] 图9为图8的扇叶的俯视图；
[0023] 图10为依据本发明第四实施方式的扇叶的立体图；
[0024] 图11为依据本发明第五实施方式的扇叶的立体图；
[0025] 图12为图11的扇叶的俯视图；
[0026] 图13为依据本发明第六实施方式的扇叶的立体图。
[0027] 其中，附图标记说明如下：
[0028] 100、100a、100b、100c、100d、100e :扇叶
[0029] 110:毂部
[0030] 112:圆周面
[0031] 120、170、180 :连接件
[0032] 122 :第一交界
[0033] 124 :第二交界
[0034] 126、172 :最大面积表面
[0035] 130 :环状结构
[0036] 132 :外环面
[0037] 140、160:叶片
[0038] 142 :第一交接部
[0039] 144 :第二交接部
[0040] 150 :开孔
[0041] 182、184:端面
[0042] 200 :外壳
[0043] 202、204:入风口
[0044] 206:出风口
[0045] 208 :容置空间
[0046] 210 :上壳体
[0047] 220:下壳体
[0048] 222 :流道墙
[0049] 224 :底板
[0050] 226 :肋条
[0051] 228:喉部
[0052] A1、A2:第一最小距离
[0053] B1、B2:第二最小距离
[0054] Cl、C2 :第三最小距离
[0055] E1、E2、E3、E4 :边缘
[0056] R:圆周方向

【具体实施方式】
[0057] 以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节 将在以下叙述中一并说明。然而，本领域的普通技术人员应当了解到，在本发明部分实施方 式中，这些实务上的细节并非必要的，因此不应用以限制本发明。此外，为简化附图起见，一 些公知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。
[0058] 第一实施方式
[0059] 图1为依据本发明第一实施方式的离心式风扇的立体组合图。图2为图1的离心 式风扇的立体分解示意图。如图1及图2所示，离心式风扇可包含一扇叶100以及一外壳 200。外壳200包含一上壳体210以及一下壳体220。上壳体210与下壳体220组接。下壳 体220包含一流道墙222以及一底板224。流道墙222站立于底板224的边缘并在组合后 抵顶上壳体210,使底板224与上壳体210相分隔。上壳体210、流道墙222及底板224可 定义出一容置空间208于其间。扇叶100可容置于容置空间208中。外壳200具有一入风 口 202、多个入风口 204以及一出风口 206。入风口 202开设于上壳体210。入风口 204开 设于底板224。上壳体210具有一边缘E1，底板224具有与边缘E1实质上平行的边缘E3， 流道墙222具有实质上相平行的边缘E2及边缘E4。边缘E1、边缘E2、边缘E3及边缘E4依 序连接而共同定义出一出风口 206。入风口 202、入风口 204、容置空间208及出风口 206是 连通的。如此，当离心式风扇在运作时，扇叶100可旋转，而借由入风口 202及入风口 204 分别将上壳体210上方及底板224下方的空气抽入容置空间208中，并借由出风口 206将 容置空间208的空气排出，从而达到散热的效果。
[0060] 如图1及图2所示，下壳体220可选择性地具有一喉部228。喉部228凸出于流 道墙222内侧靠近出风口 206的位置，用以避免从出风口 206排出的空气回流至容置空间 208中，从而提升散热效果。
[0061] 如图2所示，底板224具有多个肋条226。位于底板224的入风口 204被这些肋 条226所分隔。扇叶100在底板224上的投影位置与这些肋条226重叠。经观察发现，当 扇叶100旋转时，若扇叶100中的多个叶片或其他结构（如连接毂部的连接件）以相同的 时间间隔通过肋条226,则气压会周期性地变化，使得离心式风扇在特定频率下的音量会大 幅高于在其他频率下的音量。此特定频率在本文中定义为"结构通过频率"，其值为肋条数 量或叶片数量的倍数。
[0062] 本发明的实施方式提供一种扇叶100结构，其可使气压不会周期性地变化，而帮 助降低离心式风扇在结构通过频率下的音量。图3为图2的扇叶100的立体图，图4为图 2的扇叶100的俯视图。如图3及图4所示，扇叶100可包含一毂部110、多个连接件120、 一环状结构130以及多个叶片140。毂部110具有一圆周面112。连接件120间隔地设置 于毂部110的圆周面112,且可沿着圆周面112的法线方向向外延伸。环状结构130连接连 接件120上相对毂部110的一侧，并围绕连接件120及毂部110。叶片140间隔地设置于环 状结构130上相对连接件120的一侧。
[0063] 如图4所示，两相邻的连接件120定义出一在圆周面112上的第一最小距离A1于 其间。另两相邻的连接件120定义出一在圆周面112上的第一最小距离A2。第一最小距 离A1与第一最小距离A2不相等。如此一来，这些连接件120可以不等时间间隔的方式抵 达肋条226 (可参阅图2)周遭，使得气压不会周期性地变化，从而帮助降低噪音。
[0064] 较佳来说，所有连接件120间的第一最小距离均互不相等，以利连接件120能够以 互不等距的形式排列于毂部110上，从而提升降噪的效果。
[0065] 如图4所示，每一连接件120具有一第一交界122以及一第二交界124,两者均交 接于圆周面112。圆周面112具有一圆周方向R，此圆周方向R平行于一物体在圆周面112 的同一水平上环绕一周所行经的路径。应了解到，本说明书中全文所述的第一最小距离代 表在一连接件120的第一交界122与相邻的另一连接件120的第二交界124之间，沿着圆 周方向R在圆周面112上所量测到的距离。
[0066] 如图3及图4所示，叶片140的数量大于连接件120的数量。如此，连接件120可 较松散地分布，以利增加相邻两连接件120之间所定义出的开孔150尺寸，而帮助空气流 动。
[0067] 于某些情状下，例如：当连接件120与叶片140在底板224上的投影位置与肋条 226 (可参阅图2)部分重叠时，由于连接件120与叶片140均会通过肋条226上方，故结构 通过频率的值可能为连接件120数量与叶片140数量的公倍数。然而，若声音的频率越高， 则能量衰退幅度越大，而音量越低。因此，若能提高结构通过频率，则可帮助降低离心式风 扇在结构通过频率下的音量。因此，于部分实施方式中，叶片140的数量与连接件120的数 量较佳互为质数关系。也就是说，叶片140的数量与连接件120的数量的最大公因数为1， 如此，两者的最小公倍数即为两者的乘绩，以利提高结构通过频率的值，以利减少噪音。
[0068] 较佳来说，连接件120的数量可小于或等于13,且叶片140的数量可大于13。
[0069] 如图4所示，于本实施方式中，环状结构130具有一外环面132。任两相邻的叶片 140定义一在外环面132上的第二最小距离B1于其间。所有叶片140之间的第二最小距离 B1彼此相等。
[0070] 如图4所示，每一叶片140具有一第一交接部142以及一第二交接部144,两者均 交接于外环面132。应了解到，本说明书中全文所述的第二最小距离代表在一叶片140的 第一交接部142与相邻的另一叶片140的第二交接部144之间，沿着圆周方向R在外环面 132上所量测到的距离。
[0071] 如图4所示，于本实施方式中，距离最远的两个叶片140的末端定义出一扇叶整体 外径D，且环状结构130具有一环状结构外径d，其中环状结构外径d与扇叶整体外径D实 质上满足：40%XD〈d〈85%XD。这样的尺寸关系可有效提升离心式风扇的出风效果。
[0072] 如图3所示，每一连接件120具有至少一最大面积表面126,圆周面112的圆周方 向R实质上平行每一连接件120的最大面积表面126。如此一来，连接件120可呈扁平的肋 条状。
[0073] 图5为第一实施方式的离心式风扇的声音频谱图，其中扇叶100具有以互不等距 的形式排列的连接件120。如图5所示，结构通过频率约为375赫兹（Hz)，在此频率下量测 到的音量约为17分贝（dB)。图6为当连接件120在等距排列下的声音频谱图。如图6所 示，结构通过频率约为375赫兹，在此频率下量测到的音量约为35分贝。综合图5及图6 可知，在相同转速4500rpm，及相同扇叶尺寸下，当连接件120以互不等距的形式排列时，在 结构通过频率下的音量可明显降低，举例来说，音量的降幅可达一半左右。
[0074] 第二实施方式
[0075] 图7为依据本发明第二实施方式的扇叶100a的俯视图。如图7所示，本实施方式 与第一实施方式之间的差异在于扇叶l〇〇a具有多个叶片160,两相邻的叶片160定义一在 外环面132上的第二最小距离B1于其间，另两相邻的叶片160定义一在外环面132上的第 二最小距离B2于其间，第二最小距离B1与第二最小距离B2不相等。如此一来，上述叶片 160间的距离设计可帮助降低离心式风扇在结构通过频率下的音量。
[0076] 较佳来说，所有叶片160间的第二最小距离均互不相等，以利叶片160能够以互不 等距的形式排列于外环面132上，而提升降噪的效果。
[0077] 本实施方式的其他特征均如同前文中的第一实施方式所述，故在此不重复叙述。
[0078] 第三实施方式
[0079] 图8为依据本发明第三实施方式的扇叶100b的立体图。如图8所示，本实施方式 与第一实施方式的间的差异在于本实施方式的扇叶l〇〇b的连接件170具有一最大面积表 面172,圆周面112的圆周方向R实质上垂直或倾斜于每一连接件170的最大面积表面172， 换言之，连接件170可为一叶片形状。如此一来，当扇叶100b沿圆周方向R旋转时，连接件 170的最大面积表面172可帮助推动空气。在较佳实施例中，连接件的数量可小于7,而扇 叶的数量可大于17。
[0080] 图9为图8的扇叶100b的俯视图。如图9所示，扇叶100b具有多个叶片160,两 相邻的叶片160定义一在外环面132上的第二最小距离B1于其间，另两相邻的叶片160定 义一在外环面132上的第二最小距离B2于其间，第二最小距离B1与第二最小距离B2不相 等。如此一来，上述叶片160间的距离设计可帮助降低离心式风扇在结构通过频率下的音 量。
[0081] 较佳来说，所有叶片160间的第二最小距离均互不相等，以利叶片160能够以互不 等距的形式排列于外环面132上，而提升降噪的效果。
[0082] 本实施方式的其他特征均如同前文中的第一实施方式所述，例如：连接件170可 互不等距地排列等等，故在此不重复叙述。
[0083] 第四实施方式
[0084] 图10为依据本发明第四实施方式的扇叶100c的立体图。如图10所示，本实施方 式与第三实施方式之间的差异在于扇叶100c具有多个叶片140,任两相邻的叶片140定义 一在外环面132上的第二最小距离B1于其间。所有叶片140之间的第二最小距离B1彼此 相等。
[0085] 本实施方式的连接件170如同前文中的第三实施方式所述，而其他特征如同前文 中的第一实施方式所述，故在此不重复叙述。
[0086] 第五实施方式
[0087] 图11为依据本发明第五实施方式的扇叶100d的立体图。图12为图11的扇叶 l〇〇d的俯视图。如图11及图12所示，本实施方式与第一实施方式之间的差异在于扇叶 100d包含多个连接件180,连接件180间隔地设置于毂部110的圆周面112,且可沿着圆周 面112的法线方向向外延伸。每一连接件180具有相对两端面182及184。一连接件180 的端面182及端面184定义一在圆周面112上的第三最小距离C1于其间，另一连接件180 的端面182及端面184定义一在圆周面112上的第三最小距离C2于其间。第三最小距离 C1与第二最小距尚C2不相等。
[0088] 如此一来，这些连接件180通过肋条226 (可参阅图2)所需的时间可不同，使得气 压不会周期性地变化，从而帮助降低噪音。
[0089] 较佳来说，所有连接件180间的第三最小距离均互不相等，以利提升降噪的效果。
[0090] 应了解到，本说明书中全文所述的第三最小距离代表在一连接件180的端面182 与184之间，沿着圆周方向R在圆周面112上所量测到的距离。
[0091] 本实施方式的其他特征均如同前文中的第一实施方式所述，故在此不重复叙述。
[0092] 第六实施方式
[0093] 图13为依据本发明第六实施方式的扇叶100e的立体图。如图13所示，本实施方 式与第五实施方式的主要差异在于：扇叶l〇〇e具有多个叶片160,两相邻的叶片160定义 一在外环面132上的第二最小距离B1于其间，另两相邻的叶片160定义一在外环面132上 的第二最小距离B2于其间，第二最小距离B1与第二最小距离B2不相等。如此一来，上述 叶片160间的距离设计可帮助降低离心式风扇在结构通过频率下的音量。
[0094] 较佳来说，所有叶片160间的第二最小距离均互不相等，以利叶片160能够以互不 等距的形式排列于外环面132上，而提升降噪的效果。
[0095] 本实施方式的连接件180如同前文中的第五实施方式所述，而其他特征如同前文 中的第一实施方式所述，故在此不重复叙述。
[〇〇96] 虽然本发明已以实施方式及实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本 领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发 明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。
【权利要求】
1. 一种扇叶，包含： 一毂部，具有一圆周面； 多个连接件，间隔地设置于该毂部的该圆周面，其中任两相邻的该多个连接件之间定 义出一在该圆周面上的第一最小距离，其中至少两个的该第一最小距离不相等； 一环状结构，连接于该多个连接件上；以及 多个叶片，间隔地设置于该环状结构上。
2. -种扇叶，包含： 一毂部，具有一圆周面； 多个连接件，间隔地设置于该毂部的该圆周面，其中每一该多个连接件具有相对两端 面，每一该多个连接件的该两端面之间定义出一在该圆周面上的最小距离，其中至少两个 该最小距离不相等； 一环状结构，连接于该多个连接件；以及 多个叶片，间隔地设置于该环状结构上。
3. 如权利要求1或2所述的扇叶，其中该多个叶片的数量与该多个连接件的数量互为 质数关系。
4. 如权利要求1或2所述的扇叶，其中该多个叶片的数量大于该多个连接件的数量。
5. 如权利要求1或2所述的扇叶，其中该多个连接件的数量小于或等于13,且该多个 叶片的数量大于13。
6. 如权利要求1或2所述的扇叶，其中该环状结构具有一外环面，任两相邻的该多个叶 片之间定义一在该外环面上的第二最小距离，其中至少两个该第二最小距离不相等。
7. 如权利要求1或2所述的扇叶，其中该环状结构具有一外环面，任两相邻的该多个叶 片之间定义一在该外环面上的第二最小距离，其中该第二最小距离彼此相等。
8. 如权利要求1所述的扇叶，其中距离最远的两个该多个叶片的末端定义一扇叶整体 外径D，且该环状结构具有一环状结构外径d，其中该环状结构外径d与该扇叶整体外径D 实质上满足40%XD〈d〈85%XD。
9. 如权利要求1所述的扇叶，其中每一该多个连接件具有至少一最大面积表面，且该 圆周面具有一圆周方向，其中该圆周方向实质上垂直或倾斜于每一该多个连接件的该最大 面积表面。
10. 如权利要求1或2所述的扇叶，其中每一该多个连接件具有至少一最大面积表面， 且该圆周面具有一圆周方向，其中该圆周方向实质上平行于每一该多个连接件的该最大面 积表面。
11. 如权利要求1或2所述的扇叶，其中该连接件为一叶片状或扁平肋条状的结构。
12. -种离心式风扇，包含： 一外壳，具有至少一入风口、一出风口以及一容置空间，其中该入风口、该容置空间与 该出风口是连通的；以及 一如权利要求1或2所述的扇叶，容置于该外壳的该容置空间中。
13. 如权利要求12所述的离心式风扇，其中该至少一入风口的数量为多个，且该外壳 包含一底板，该底板具有多个肋条，部分的该入风口开设于该底板且被该多个肋条所分隔， 其中该扇叶在该底板上的投影位置与该多个肋条重叠。
【文档编号】F04D29/30GK104100566SQ201310123283
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月10日 优先权日:2013年4月10日
【发明者】林星晨 申请人:台达电子工业股份有限公司