叶轮及其风扇的制作方法

1.本案是关于一种叶轮及其风扇，尤指一种可于低转速下达到目标风量及风压，且可降低噪音的叶轮及其风扇。


背景技术：

2.随着电子装置朝高功率及高积密度的趋势发展，其所使用的电子组件的效能也不断提升。一般来说，电子组件的效能提升，其所产生的热量就会增加。若这些热量不断累积于电子组件上而无法适当移除，过高的热量将会导致电子组件故障或损毁，进而使得电子装置无法正常运作，影响电子装置的可靠度。为解决前述问题，现有的电子装置利用风扇作为散热装置，以将热量从电子装置内部移除。
3.目前，为了要增进风扇的散热效率，一般采用增加风扇转速的方法，以达到增加风扇的风压及风量的效果。然而，当风扇的转速增加时，风扇整体运转的噪音亦会随的增加。
4.因此，实有必要发展一种叶轮及其风扇，以解决现有技术所面临的问题。


技术实现要素：

5.本案的目的为提供一种叶轮及其风扇，其藉由多个主叶片以及多个辅助叶片的特殊排列设计，便使风扇可以于低转速下达到目标风量及风压，且可降低风扇整体噪音。
6.为达上述目的，本案的一较佳实施态样为提供一种叶轮，包含轮毂、多个第一叶片、多个第二叶片及连接件。多个第一叶片间隔地环绕轮毂设置，其中每一第一叶片与轮毂的周缘相连接。多个第二叶片间隔地环绕轮毂设置，其中每一第二叶片远离轮毂的周缘设置，且每一第二叶片位于相邻的两个第一叶片之间。连接件环绕轮毂设置，且穿设多个第一叶片及多个第二叶片。其中连接件不与每一第一叶片的任意一侧的叶缘相接触，且连接件不与每一第二叶片的任意一侧的叶缘相接触。
7.为达上述目的，本案的另一较佳实施态样为提供一种风扇，包含扇框及叶轮。扇框具有第一面、第二面、侧壁、第一入风口、出风口以及容置空间。第一入风口位于第一面，第二面与第一面相对，出风口位于第一面与第二面之间，第一面、第二面及侧壁共同定义出容置空间，其中第一入风口、出风口及容置空间相连通。叶轮设置于扇框的容置空间，且包含轮毂、多个第一叶片、多个第二叶片及连接件。多个第一叶片间隔地环绕轮毂设置，其中每一第一叶片与轮毂的周缘相连接。多个第二叶片间隔地环绕轮毂设置，其中每一第二叶片远离轮毂的周缘设置，且每一第二叶片位于相邻的两个第一叶片之间，其中每一第一叶片的部分轴向地暴露于第一入风口的轴向投影面中，每一第二叶片的部分轴向地暴露于第一入风口的该轴向投影面中。连接件环绕轮毂设置，且穿设多个第一叶片及多个第二叶片。
附图说明
8.图1a为本案第一实施例的叶轮的结构示意图。
9.图1b为图1a所示的叶轮的侧视图。
10.图1c为图1a所示的叶轮的上视图。
11.图2为图1a所示的叶轮的部分结构上视图。
12.图3为本案第二实施例的叶轮的上视图。
13.图4为本案第三实施例的叶轮的上视图。
14.图5a为本案的叶轮所适用的风扇的结构示意图。
15.图5b为图5a的风扇的上视图。
16.图5c为图5a的风扇的底视图。
具体实施方式
17.体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非架构于限制本案。
18.请参阅图1a，其为本案第一实施例的叶轮的结构示意图。如图所示，本案的叶轮1由风扇马达(未图标)驱动而以逆时针方向旋转，且包含轮毂2、多个第一叶片3、多个第二叶片4以及连接件5。多个第一叶片3构成叶轮1的主叶片，而间隔地环绕轮毂2设置，且每一第一叶片3的一端与轮毂2的周缘相连接，其中每一第一叶片3可为但不限为弧形片。多个第二叶片4构成叶轮1的辅助叶片，而间隔地环绕轮毂2设置，且每一第二叶片4远离轮毂2的周缘设置，即每一第二叶片4不与轮毂2的周缘相连接，其中每一第二叶片4可为但不限于弧形片。每一第二叶片4位于相邻的两个第一叶片3之间。于一实施例中，多个第一叶片3及多个第二叶片4依序交错地排列并环绕轮毂2设置。
19.在本实施例中，轮毂2的外型大体上为一圆柱体，未有其他的延伸结构与第一叶片3连接。
20.请参阅图1b，其为图1a所示的叶轮的侧视图。请一并参照图1a及1b，本案的叶轮1的连接件5环绕轮毂2设置，且连接多个第一叶片3及多个第二叶片4。连接件5为一连接环，以穿设的方式连接多个第一叶片3及多个第二叶片4。在本实施例中，连接件5穿设于每一第一叶片3的叶面的中心处，而不与每一第一叶片3的任意一侧的叶缘相接触，且连接件5穿设于每一第二叶片4的叶面的中心处，而不与每一第二叶片4的任意一侧的叶缘相接触。
21.请参阅图1c，其为图1a所示的叶轮的上视图。请一并参照图1a及1c，每一第一叶片3包含第一叶面31、第二叶面32及连接端33。第一叶片3的第一叶面31及第二叶面32相对设置。在本实施例中，叶轮1以逆时针的方向旋转，因此第一叶面31可视为第一叶片3的迎风面，且第二叶面32可视为第一叶片3的背风面。叶轮1的连接件5穿设于每一第一叶片3的第一叶面31的中心处及第二叶面32的中心处，使得每一第一叶片3与连接件5相连接。第一叶片3与轮毂2的周缘相连接处为连接端33，且相邻于连接端33的部分第一叶片3(以下称为第一叶片3的第一部)从轮毂2的周缘沿径向离心延伸，远离于连接端33的另外部分第一叶片3(以下称为第一叶片3的第二部)则由第一叶片3的第一部沿径向离心弯弧延伸。第一叶片3与轮毂2的周缘之间为非正交。于本实施例中，第一叶片3的第一部的第二叶面32从轮毂2向外延伸的方向定义为第一方向，轮毂2的周缘及第一叶片3的第一部的第二叶面32的连接处的切线方向(如图1c的虚线所示)定义为第二方向。第一方向与第二方向之间具有一夹角α，其中夹角α为锐角。第一叶片3更具有第一叶缘前端34，第一叶缘前端34位于第一叶面31与
第二叶面32的连接处，第一叶缘前端34相对于连接端33而远离轮毂2，且第一叶缘前端34位于叶轮1整体的外周缘。
22.每一第二叶片4包含第三叶面41、第四叶面42及内侧端43。第二叶片4的第三叶面41及第四叶面42相对设置。在本实施例中，叶轮1以逆时针的方向旋转，因此第三叶面41可视为第二叶片4的迎风面，且第四叶面42可视为第二叶片4的背风面。叶轮1的连接件5穿设于每一第二叶片4的第三叶面41的中心处及第四叶面42的中心处，使得每一第二叶片4与连接件5相连接。第二叶片4的第三叶面41与相邻的第一叶片3的第二叶面32相对设置，第二叶片4的第四叶面42与另一相邻的第一叶片3的第一叶面31相对设置，第二叶片4相邻于轮毂2的一侧为内侧端43，然第二叶片4的内侧端43不与轮毂2的周缘相连接。在本实施例中，每一第二叶片4的内侧端43与轮毂2的周缘之间的距离皆相同。第二叶片4具有第二叶缘前端44，第二叶缘前端44位于第三叶面41与第四叶面42的连接处，第二叶缘前端44相对于内侧端43而远离轮毂2，且第二叶缘前端44位于叶轮1整体的外周缘。
23.请参阅图2，其为图1a所示的叶轮的部分结构上视图。如图所示，轮毂2具有轴心o，多个第一叶片3中第n个第一叶片3的第一叶缘前端34与轴心o的连接线构成第一连接线l1，多个第一叶片3中第n+1个第一叶片3的第一叶缘前端34与轴心o的连接线构成第二连接线l2，位于第n个第一叶片3及第n+1个第一叶片3之间的第二叶片4的第二叶缘前端44与轴心o的连接线构成第三连接线l3，其中第一连接线l1与第三连接线l3之间形成第一夹角θ1，第二连接线l2与第三连接线l3之间形成第二夹角θ2，而第一夹角θ1等于第二夹角θ2，其中n为自然数。且于另一些实施例中，第一夹角θ1不等于第二夹角θ2。
24.请参阅图3，其为本案第二实施例的叶轮的上视图。如图所示，本实施例的叶轮1a包含轮毂2、多个第一叶片3、多个第二叶片4以及连接件5。其中轮毂2、多个第一叶片3、多个第二叶片4以及连接件5的结构与功能皆部分相似于图1c及图2所示的轮毂2、多个第一叶片3、多个第二叶片4以及连接件5的结构与功能，故于此仅以相同的标号代表结构及功能相似而不再赘述。本实施例与前述实施例的差异在于，叶轮1a的多个第一叶片3及多个第二叶片4之间的角度与叶轮1的多个第一叶片3及多个第二叶片4之间的角度不同。在本实施例中，多个第一叶片3中第n个第一叶片3的第一叶缘前端34与轴心o的连接线构成第一连接线l1，多个第一叶片3中第n+1个第一叶片3的第一叶缘前端34与轴心o的连接线构成第二连接线l2，多个第一叶片3中第n+2个第一叶片3的第一叶缘前端34与轴心o的连接线构成第四连接线l4，其中第一连接线l1与第二连接线l2之间形成第三夹角θ3，第二连接线l2与第四连接线l4之间形成第四夹角θ4，而第三夹角θ3不等于第四夹角θ4，其中n为自然数。
25.请参阅图4，其为本案第三实施例的叶轮的上视图。如图所示，本实施例的叶轮1b包含轮毂2、多个第一叶片3、多个第二叶片4以及连接件5，其中轮毂2、多个第一叶片3、多个第二叶片4以及连接件5的结构与功能皆部分相似于图1c及图2所示的轮毂2、多个第一叶片3、多个第二叶片4以及连接件5的结构与功能，故于此仅以相同的标号代表结构及功能相似而不再赘述。本实施例与前述实施例的差异在于，叶轮1b的多个第一叶片3及多个第二叶片4之间的角度与叶轮1的多个第一叶片3及多个第二叶片4之间的角度不同。在本实施例中，多个第一叶片3中第n个第一叶片3的第一叶缘前端34与轴心o的连接线构成第一连接线l1，多个第一叶片3中第n+1个第一叶片3的第一叶缘前端34与轴心o的连接线构成第二连接线l2，位于第n个第一叶片3及第n+1个第一叶片3之间的第m个第二叶片4的第二叶缘前端44与
轴心o的连接线构成第三连接线l3，其中第一连接线l1与第三连接线l3之间形成第一夹角θ1，第二连接线l2与第三连接线l3之间形成第二夹角θ2，而第一夹角θ1不等于第二夹角θ2，且第一夹角θ1及第二夹角θ2的合角构成第一合角θ12，其中n为自然数，且m为自然数。
26.续参照图4，多个第一叶片3中第n+2个第一叶片3的第一叶缘前端34与轴心o的连接线构成第四连接线l4，位于第n+1个第一叶片3及第n+2个第一叶片3之间的第m+1个第二叶片4的第二叶缘前端44与轴心o的连接线构成第五连接线l5，其中第二连接线l2与第五连接线l5之间形成第五夹角θ5，第五连接线l5与第四连接线l4之间形成第六夹角θ6，而第五夹角θ5不等于第六夹角θ6，且第五夹角θ5与第六夹角θ6的合角构成第二合角θ56，其中n为自然数，且m为自然数。在本实施例中，第一合角θ12等于第二合角θ56。
27.请参阅图5a及5c，其中图5a为本案的叶轮所适用的风扇的结构示意图，图5c为图5a的风扇的底视图。请一并参照图5a及5c，本案的风扇6包含扇框7及叶轮1，其中前述四种实施例的叶轮1、1a、1b皆可应用于本案的风扇6内，故于此不再赘述。扇框7具有第一面71、第二面72、侧壁73、第一入风口711、容置空间8及出风口81。扇框7的第一面71及第二面72相对设置，侧壁73位于第一面71及第二面72之间，且侧壁73的一侧连接且环绕部分的第一面71，侧壁73的另一侧连接且环绕部分的第二面72。第一入风口711位于第一面71，以作为散热气流的入口。第一面71、第二面72及侧壁73共同定义出容置空间8，其中叶轮1设置于容置空间8中。出风口81位于第一面71及第二面72之间，以作为散热气流的出口，其中出风口81、第一入风口711及容置空间8相连通，以形成气流通道。在本实施例中，出风口81的出风方向与第一入风口711的入风方向之间为互相垂直。于本实施例中，风扇6更包括一风扇马达(未图示)，风扇马达与叶轮1连接且设置于扇框7的容置空间8内。风扇6的风扇马达带动叶轮1旋转，使散热气流得以从第一入风口711导入容置空间8，并经由出风口81提供散热气流，藉此可对电子装置内部的电子组件实现主动式散热。
28.请参阅图5b，其为图5a的风扇上视图。请一并参照图5a及5b，叶轮1设置于扇框7的容置空间8内，而图5b中的虚线示意为叶轮1整体的外周缘11。在本实施例中，第一入风口711大体上为圆形，但不以此为限。第一入风口711形成如图5b所示的一轴向投影面。轮毂2、每一第一叶片3的部分及每一第二叶片4的部分，轴向地暴露在此第一入风口711的轴向投影面中。进一步说，每一第二叶片4的内侧端43可暴露在此第一入风口711的轴向投影面中。叶轮1的连接件5大体上为圆形，但不以此为限。叶轮1的连接件5被扇框7屏蔽而无法暴露在第一入风口711的轴向投影面中。
29.再参照图5a及5c，扇框7进一步设有多个第二入风口721，多个第二入风口721位于第二面72，其中多个第二入风口721与第一入风口711、出风口81及容置空间8相连通，且多个第二入风口721作为散热气流的另一入口，每一第二入风口721的入风方向与出风口81的出风方向之间为互相垂直，其中每一第二入风口721与相邻的第二入风口721之间形成扇框7的肋条。在本实施例中，多个第二入风口721形成如图5c所示的多个轴向投影面。每一第一叶片3的部分及每一第二叶片4的部分，轴向地暴露在此第二入风口721的多个轴向投影面中。进一步说，每一第二叶片4的内侧端43可暴露于多个第二入风口721的轴向投影面中，叶轮1的连接件5被扇框7屏蔽而无法暴露在第二入风口721的多个轴向投影面中。根据本案构想，风扇6具有双入风口及单出风口，且由风扇6的轴向入风，并由风扇6的径向出风，可有效增加风扇6的风量以及风压。
30.综上所述，本案提供一种叶轮及其风扇，其藉由多个主叶片以及多个辅助叶片的特殊排列设计，例如多个主叶片以及多个辅助叶片之间交错地排列，便使风扇可以于低转速下达到目标风量及风压，且可降低风扇整体噪音。
31.符号说明
32.1、1a、1b：叶轮
33.11：叶轮整体的外周缘
34.2：轮毂
35.3：第一叶片
36.31：第一叶面
37.32：第二叶面
38.33：连接端
39.34：第一叶缘前端
40.4：第二叶片
41.41：第三叶面
42.42：第四叶面
43.43：内侧端
44.44：第二叶缘前端
45.5：连接件
46.6：风扇
47.7：扇框
48.71：第一面
49.711：第一入风口
50.72：第二面
51.721：第二入风口
52.73：侧壁
53.8：容置空间
54.81：出风口
55.α：夹角
56.l1：第一连接线
57.l2：第二连接线
58.l3：第三连接线
59.l4：第四连接线
60.l5：第五连接线
61.θ1：第一夹角
62.θ2：第二夹角
63.θ3：第三夹角
64.θ4：第四夹角
65.θ12：第一合角
66.θ56：第二合角
67.θ5：第五夹角
68.θ6：第六夹角
69.o：轴心