離心式風扇及其扇葉的制作方法
【專利摘要】一種離心式風扇及其扇葉，離心式風扇包含一扇葉。扇葉包含一轂部、多個連接件、一環狀結構以及多個葉片。轂部具有一圓周面。此多個連接件間隔地設置于轂部的圓周面。任兩相鄰的連接件定義一在圓周面上的第一最小距離于其間。至少兩個第一最小距離不相等。環狀結構連接連接件上相對轂部的一側。此多個葉片間隔地設置于環狀結構上相對此多個連接件的一側，其中葉片的數量大于連接件的數量。
【專利說明】罔心式風扇及其扇葉
【技術領域】
[0001] 本發明關于一種風扇，特別關于一種離心式風扇及其扇葉。
【背景技術】
[0002] 隨著電子產品朝向高性能及輕薄化的趨勢發展，電子產品在使用時的溫度越來越 高，因而容易產生不穩定現象，影響產品可靠度，所以現有的電子產品常利用風扇做為散熱 裝直。
[0003] 離心式風扇為目前的常用散熱裝置之一。這種風扇是利用位在外殼上表面及下表 面的入風口吸入氣體后，再借由位在側面的出風口排出氣流，以帶走熱能。
[0004] 當離心式風扇在運轉時，葉片或風扇內部的肋條通過特定位置會造成周期性的氣 壓變化。氣壓變化的頻率與風扇的葉片數量、內部肋條數量及轉速有關。由于離心式風扇 在此頻率下的音量特別高，故容易造成聽覺上的不適感而形成噪音。
【發明內容】
[0005] 本發明的一目的在于降低離心式風扇的噪音。
[0006] 為了達到上述目的，本發明提供一種離心式風扇的扇葉。依據本發明的一實施方 式，扇葉可包含一轂部、多個連接件、一環狀結構以及多個葉片。轂部具有一圓周面。此多 個連接件間隔地設置于轂部的圓周面。任兩相鄰的連接件定義一在圓周面上的第一最小距 離于其間。至少兩個第一最小距離不相等。環狀結構連接連接件上相對轂部的一側。此多 個葉片間隔地設置于環狀結構上相對此多個連接件的一側，其中葉片的數量大于連接件的 數量。
[0007] 在上述實施方式中，由于不同連接件之間的第一最小距離是不相等的，故當扇葉 設置于離心式風扇中時，氣壓不會周期性地變化，從而幫助降低噪音。
[0008] 依據本發明的另一實施方式，扇葉可包含一轂部、多個連接件、一環狀結構以及多 個葉片。轂部具有一圓周面。此多個連接件間隔地設置于轂部的圓周面。每一連接件具有 相對兩端面，且每一連接件的此兩端面定義一在圓周面上的第三最小距離于其間。至少兩 個第三最小距離不相等。環狀結構連接連接件上相對轂部的一側。此多個葉片間隔地設置 于環狀結構上相對連接件的一側。葉片的數量大于連接件的數量。
[0009] 在上述實施方式中，由于每個連接件的兩端面間的第三最小距離是不相等的，故 當扇葉設置于離心式風扇中時，氣壓不會周期性地變化，從而幫助降低噪音。
[0010] 本發明的另一技術態樣提供一種離心式風扇。依據本發明的一實施方式，離心式 風扇包含一外殼以及一如前述實施方式所載的扇葉。外殼具有至少一入風口、一出風口以 及一容置空間。入風口、容置空間與出風口是連通的。扇葉容置于容置空間中。
[0011] 于上述實施方式中，由于不同連接件之間的第一最小距離可不相等，或者每個連 接件的兩端面間的第三最小距離可不相等，故離心式風扇的氣壓不會周期性地變化，從而 幫助降低噪音。
[0012] 以上所述僅用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的 功效等等，本發明的具體細節將在下文的實施方式及相關附圖中詳細介紹。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 為讓本發明的上述和其他目的、特征、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式的說 明如下：
[0014] 圖1為依據本發明第一實施方式的離心式風扇的立體組合圖；
[0015] 圖2為圖1的離心式風扇的立體分解示意圖；
[0016] 圖3為圖2的扇葉的立體圖；
[0017] 圖4為圖2的扇葉的俯視圖；
[0018] 圖5為第一實施方式的離心式風扇的聲音頻譜圖；
[0019] 圖6為當連接件在等距排列下的聲音頻譜圖；
[0020] 圖7為依據本發明第二實施方式的扇葉的俯視圖；
[0021] 圖8為依據本發明第三實施方式的扇葉的立體圖；
[0022] 圖9為圖8的扇葉的俯視圖；
[0023] 圖10為依據本發明第四實施方式的扇葉的立體圖；
[0024] 圖11為依據本發明第五實施方式的扇葉的立體圖；
[0025] 圖12為圖11的扇葉的俯視圖；
[0026] 圖13為依據本發明第六實施方式的扇葉的立體圖。
[0027] 其中，附圖標記說明如下：
[0028] 100、100a、100b、100c、100d、100e :扇葉
[0029] 110:轂部
[0030] 112:圓周面
[0031] 120、170、180 :連接件
[0032] 122 :第一交界
[0033] 124 :第二交界
[0034] 126、172 :最大面積表面
[0035] 130 :環狀結構
[0036] 132 :外環面
[0037] 140、160:葉片
[0038] 142 :第一交接部
[0039] 144 :第二交接部
[0040] 150 :開孔
[0041] 182、184:端面
[0042] 200 :外殼
[0043] 202、204:入風口
[0044] 206:出風口
[0045] 208 :容置空間
[0046] 210 :上殼體
[0047] 220:下殼體
[0048] 222 :流道墻
[0049] 224 :底板
[0050] 226 :肋條
[0051] 228:喉部
[0052] A1、A2:第一最小距離
[0053] B1、B2:第二最小距離
[0054] Cl、C2 :第三最小距離
[0055] E1、E2、E3、E4 :邊緣
[0056] R:圓周方向
【具體實施方式】
[0057] 以下將以附圖揭露本發明的多個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節 將在以下敘述中一并說明。然而，本領域的普通技術人員應當了解到，在本發明部分實施方 式中，這些實務上的細節并非必要的，因此不應用以限制本發明。此外，為簡化附圖起見，一 些公知慣用的結構與元件在附圖中將以簡單示意的方式繪示之。
[0058] 第一實施方式
[0059] 圖1為依據本發明第一實施方式的離心式風扇的立體組合圖。圖2為圖1的離心 式風扇的立體分解示意圖。如圖1及圖2所示，離心式風扇可包含一扇葉100以及一外殼 200。外殼200包含一上殼體210以及一下殼體220。上殼體210與下殼體220組接。下殼 體220包含一流道墻222以及一底板224。流道墻222站立于底板224的邊緣并在組合后 抵頂上殼體210,使底板224與上殼體210相分隔。上殼體210、流道墻222及底板224可 定義出一容置空間208于其間。扇葉100可容置于容置空間208中。外殼200具有一入風 口 202、多個入風口 204以及一出風口 206。入風口 202開設于上殼體210。入風口 204開 設于底板224。上殼體210具有一邊緣E1，底板224具有與邊緣E1實質上平行的邊緣E3， 流道墻222具有實質上相平行的邊緣E2及邊緣E4。邊緣E1、邊緣E2、邊緣E3及邊緣E4依 序連接而共同定義出一出風口 206。入風口 202、入風口 204、容置空間208及出風口 206是 連通的。如此，當離心式風扇在運作時，扇葉100可旋轉，而借由入風口 202及入風口 204 分別將上殼體210上方及底板224下方的空氣抽入容置空間208中，并借由出風口 206將 容置空間208的空氣排出，從而達到散熱的效果。
[0060] 如圖1及圖2所示，下殼體220可選擇性地具有一喉部228。喉部228凸出于流 道墻222內側靠近出風口 206的位置，用以避免從出風口 206排出的空氣回流至容置空間 208中，從而提升散熱效果。
[0061] 如圖2所示，底板224具有多個肋條226。位于底板224的入風口 204被這些肋 條226所分隔。扇葉100在底板224上的投影位置與這些肋條226重疊。經觀察發現，當 扇葉100旋轉時，若扇葉100中的多個葉片或其他結構（如連接轂部的連接件）以相同的 時間間隔通過肋條226,則氣壓會周期性地變化，使得離心式風扇在特定頻率下的音量會大 幅高于在其他頻率下的音量。此特定頻率在本文中定義為"結構通過頻率"，其值為肋條數 量或葉片數量的倍數。
[0062] 本發明的實施方式提供一種扇葉100結構，其可使氣壓不會周期性地變化，而幫 助降低離心式風扇在結構通過頻率下的音量。圖3為圖2的扇葉100的立體圖，圖4為圖 2的扇葉100的俯視圖。如圖3及圖4所示，扇葉100可包含一轂部110、多個連接件120、 一環狀結構130以及多個葉片140。轂部110具有一圓周面112。連接件120間隔地設置 于轂部110的圓周面112,且可沿著圓周面112的法線方向向外延伸。環狀結構130連接連 接件120上相對轂部110的一側，并圍繞連接件120及轂部110。葉片140間隔地設置于環 狀結構130上相對連接件120的一側。
[0063] 如圖4所示，兩相鄰的連接件120定義出一在圓周面112上的第一最小距離A1于 其間。另兩相鄰的連接件120定義出一在圓周面112上的第一最小距離A2。第一最小距 離A1與第一最小距離A2不相等。如此一來，這些連接件120可以不等時間間隔的方式抵 達肋條226 (可參閱圖2)周遭，使得氣壓不會周期性地變化，從而幫助降低噪音。
[0064] 較佳來說，所有連接件120間的第一最小距離均互不相等，以利連接件120能夠以 互不等距的形式排列于轂部110上，從而提升降噪的效果。
[0065] 如圖4所示，每一連接件120具有一第一交界122以及一第二交界124,兩者均交 接于圓周面112。圓周面112具有一圓周方向R，此圓周方向R平行于一物體在圓周面112 的同一水平上環繞一周所行經的路徑。應了解到，本說明書中全文所述的第一最小距離代 表在一連接件120的第一交界122與相鄰的另一連接件120的第二交界124之間，沿著圓 周方向R在圓周面112上所量測到的距離。
[0066] 如圖3及圖4所示，葉片140的數量大于連接件120的數量。如此，連接件120可 較松散地分布，以利增加相鄰兩連接件120之間所定義出的開孔150尺寸，而幫助空氣流 動。
[0067] 于某些情狀下，例如：當連接件120與葉片140在底板224上的投影位置與肋條 226 (可參閱圖2)部分重疊時，由于連接件120與葉片140均會通過肋條226上方，故結構 通過頻率的值可能為連接件120數量與葉片140數量的公倍數。然而，若聲音的頻率越高， 則能量衰退幅度越大，而音量越低。因此，若能提高結構通過頻率，則可幫助降低離心式風 扇在結構通過頻率下的音量。因此，于部分實施方式中，葉片140的數量與連接件120的數 量較佳互為質數關系。也就是說，葉片140的數量與連接件120的數量的最大公因數為1， 如此，兩者的最小公倍數即為兩者的乘績，以利提高結構通過頻率的值，以利減少噪音。
[0068] 較佳來說，連接件120的數量可小于或等于13,且葉片140的數量可大于13。
[0069] 如圖4所示，于本實施方式中，環狀結構130具有一外環面132。任兩相鄰的葉片 140定義一在外環面132上的第二最小距離B1于其間。所有葉片140之間的第二最小距離 B1彼此相等。
[0070] 如圖4所示，每一葉片140具有一第一交接部142以及一第二交接部144,兩者均 交接于外環面132。應了解到，本說明書中全文所述的第二最小距離代表在一葉片140的 第一交接部142與相鄰的另一葉片140的第二交接部144之間，沿著圓周方向R在外環面 132上所量測到的距離。
[0071] 如圖4所示，于本實施方式中，距離最遠的兩個葉片140的末端定義出一扇葉整體 外徑D，且環狀結構130具有一環狀結構外徑d，其中環狀結構外徑d與扇葉整體外徑D實 質上滿足：40%XD〈d〈85%XD。這樣的尺寸關系可有效提升離心式風扇的出風效果。
[0072] 如圖3所示，每一連接件120具有至少一最大面積表面126,圓周面112的圓周方 向R實質上平行每一連接件120的最大面積表面126。如此一來，連接件120可呈扁平的肋 條狀。
[0073] 圖5為第一實施方式的離心式風扇的聲音頻譜圖，其中扇葉100具有以互不等距 的形式排列的連接件120。如圖5所示，結構通過頻率約為375赫茲（Hz)，在此頻率下量測 到的音量約為17分貝（dB)。圖6為當連接件120在等距排列下的聲音頻譜圖。如圖6所 示，結構通過頻率約為375赫茲，在此頻率下量測到的音量約為35分貝。綜合圖5及圖6 可知，在相同轉速4500rpm，及相同扇葉尺寸下，當連接件120以互不等距的形式排列時，在 結構通過頻率下的音量可明顯降低，舉例來說，音量的降幅可達一半左右。
[0074] 第二實施方式
[0075] 圖7為依據本發明第二實施方式的扇葉100a的俯視圖。如圖7所示，本實施方式 與第一實施方式之間的差異在于扇葉l〇〇a具有多個葉片160,兩相鄰的葉片160定義一在 外環面132上的第二最小距離B1于其間，另兩相鄰的葉片160定義一在外環面132上的第 二最小距離B2于其間，第二最小距離B1與第二最小距離B2不相等。如此一來，上述葉片 160間的距離設計可幫助降低離心式風扇在結構通過頻率下的音量。
[0076] 較佳來說，所有葉片160間的第二最小距離均互不相等，以利葉片160能夠以互不 等距的形式排列于外環面132上，而提升降噪的效果。
[0077] 本實施方式的其他特征均如同前文中的第一實施方式所述，故在此不重復敘述。
[0078] 第三實施方式
[0079] 圖8為依據本發明第三實施方式的扇葉100b的立體圖。如圖8所示，本實施方式 與第一實施方式的間的差異在于本實施方式的扇葉l〇〇b的連接件170具有一最大面積表 面172,圓周面112的圓周方向R實質上垂直或傾斜于每一連接件170的最大面積表面172， 換言之，連接件170可為一葉片形狀。如此一來，當扇葉100b沿圓周方向R旋轉時，連接件 170的最大面積表面172可幫助推動空氣。在較佳實施例中，連接件的數量可小于7,而扇 葉的數量可大于17。
[0080] 圖9為圖8的扇葉100b的俯視圖。如圖9所示，扇葉100b具有多個葉片160,兩 相鄰的葉片160定義一在外環面132上的第二最小距離B1于其間，另兩相鄰的葉片160定 義一在外環面132上的第二最小距離B2于其間，第二最小距離B1與第二最小距離B2不相 等。如此一來，上述葉片160間的距離設計可幫助降低離心式風扇在結構通過頻率下的音 量。
[0081] 較佳來說，所有葉片160間的第二最小距離均互不相等，以利葉片160能夠以互不 等距的形式排列于外環面132上，而提升降噪的效果。
[0082] 本實施方式的其他特征均如同前文中的第一實施方式所述，例如：連接件170可 互不等距地排列等等，故在此不重復敘述。
[0083] 第四實施方式
[0084] 圖10為依據本發明第四實施方式的扇葉100c的立體圖。如圖10所示，本實施方 式與第三實施方式之間的差異在于扇葉100c具有多個葉片140,任兩相鄰的葉片140定義 一在外環面132上的第二最小距離B1于其間。所有葉片140之間的第二最小距離B1彼此 相等。
[0085] 本實施方式的連接件170如同前文中的第三實施方式所述，而其他特征如同前文 中的第一實施方式所述，故在此不重復敘述。
[0086] 第五實施方式
[0087] 圖11為依據本發明第五實施方式的扇葉100d的立體圖。圖12為圖11的扇葉 l〇〇d的俯視圖。如圖11及圖12所示，本實施方式與第一實施方式之間的差異在于扇葉 100d包含多個連接件180,連接件180間隔地設置于轂部110的圓周面112,且可沿著圓周 面112的法線方向向外延伸。每一連接件180具有相對兩端面182及184。一連接件180 的端面182及端面184定義一在圓周面112上的第三最小距離C1于其間，另一連接件180 的端面182及端面184定義一在圓周面112上的第三最小距離C2于其間。第三最小距離 C1與第二最小距尚C2不相等。
[0088] 如此一來，這些連接件180通過肋條226 (可參閱圖2)所需的時間可不同，使得氣 壓不會周期性地變化，從而幫助降低噪音。
[0089] 較佳來說，所有連接件180間的第三最小距離均互不相等，以利提升降噪的效果。
[0090] 應了解到，本說明書中全文所述的第三最小距離代表在一連接件180的端面182 與184之間，沿著圓周方向R在圓周面112上所量測到的距離。
[0091] 本實施方式的其他特征均如同前文中的第一實施方式所述，故在此不重復敘述。
[0092] 第六實施方式
[0093] 圖13為依據本發明第六實施方式的扇葉100e的立體圖。如圖13所示，本實施方 式與第五實施方式的主要差異在于：扇葉l〇〇e具有多個葉片160,兩相鄰的葉片160定義 一在外環面132上的第二最小距離B1于其間，另兩相鄰的葉片160定義一在外環面132上 的第二最小距離B2于其間，第二最小距離B1與第二最小距離B2不相等。如此一來，上述 葉片160間的距離設計可幫助降低離心式風扇在結構通過頻率下的音量。
[0094] 較佳來說，所有葉片160間的第二最小距離均互不相等，以利葉片160能夠以互不 等距的形式排列于外環面132上，而提升降噪的效果。
[0095] 本實施方式的連接件180如同前文中的第五實施方式所述，而其他特征如同前文 中的第一實施方式所述，故在此不重復敘述。
[〇〇96] 雖然本發明已以實施方式及實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明，任何本 領域普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發 明的保護范圍當視所附的權利要求范圍所界定者為準。
【權利要求】
1. 一種扇葉，包含： 一轂部，具有一圓周面； 多個連接件，間隔地設置于該轂部的該圓周面，其中任兩相鄰的該多個連接件之間定 義出一在該圓周面上的第一最小距離，其中至少兩個的該第一最小距離不相等； 一環狀結構，連接于該多個連接件上；以及 多個葉片，間隔地設置于該環狀結構上。
2. -種扇葉，包含： 一轂部，具有一圓周面； 多個連接件，間隔地設置于該轂部的該圓周面，其中每一該多個連接件具有相對兩端 面，每一該多個連接件的該兩端面之間定義出一在該圓周面上的最小距離，其中至少兩個 該最小距離不相等； 一環狀結構，連接于該多個連接件；以及 多個葉片，間隔地設置于該環狀結構上。
3. 如權利要求1或2所述的扇葉，其中該多個葉片的數量與該多個連接件的數量互為 質數關系。
4. 如權利要求1或2所述的扇葉，其中該多個葉片的數量大于該多個連接件的數量。
5. 如權利要求1或2所述的扇葉，其中該多個連接件的數量小于或等于13,且該多個 葉片的數量大于13。
6. 如權利要求1或2所述的扇葉，其中該環狀結構具有一外環面，任兩相鄰的該多個葉 片之間定義一在該外環面上的第二最小距離，其中至少兩個該第二最小距離不相等。
7. 如權利要求1或2所述的扇葉，其中該環狀結構具有一外環面，任兩相鄰的該多個葉 片之間定義一在該外環面上的第二最小距離，其中該第二最小距離彼此相等。
8. 如權利要求1所述的扇葉，其中距離最遠的兩個該多個葉片的末端定義一扇葉整體 外徑D，且該環狀結構具有一環狀結構外徑d，其中該環狀結構外徑d與該扇葉整體外徑D 實質上滿足40%XD〈d〈85%XD。
9. 如權利要求1所述的扇葉，其中每一該多個連接件具有至少一最大面積表面，且該 圓周面具有一圓周方向，其中該圓周方向實質上垂直或傾斜于每一該多個連接件的該最大 面積表面。
10. 如權利要求1或2所述的扇葉，其中每一該多個連接件具有至少一最大面積表面， 且該圓周面具有一圓周方向，其中該圓周方向實質上平行于每一該多個連接件的該最大面 積表面。
11. 如權利要求1或2所述的扇葉，其中該連接件為一葉片狀或扁平肋條狀的結構。
12. -種離心式風扇，包含： 一外殼，具有至少一入風口、一出風口以及一容置空間，其中該入風口、該容置空間與 該出風口是連通的；以及 一如權利要求1或2所述的扇葉，容置于該外殼的該容置空間中。
13. 如權利要求12所述的離心式風扇，其中該至少一入風口的數量為多個，且該外殼 包含一底板，該底板具有多個肋條，部分的該入風口開設于該底板且被該多個肋條所分隔， 其中該扇葉在該底板上的投影位置與該多個肋條重疊。
【文檔編號】F04D29/30GK104100566SQ201310123283
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月10日 優先權日:2013年4月10日
【發明者】林星晨 申請人:臺達電子工業股份有限公司