專利名稱：風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，特別涉及一種具有多段式扇葉的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
首先請參閱圖la，傳統(tǒng)的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)通常包括一輪轂A以及多個扇葉B，前述扇葉B 固定于輪轂A周圍，當(dāng)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時可通過扇葉B產(chǎn)生氣流。接著請參閱圖lb，現(xiàn)有的扇葉B通常僅具有單曲面結(jié)構(gòu)，當(dāng)欲增加風(fēng)扇流量時，必須大幅增加安裝角a或提升轉(zhuǎn)速， 但增加安裝角a容易使流體從扇葉B表面分離，如此將造成效率下降，同時會增加氣動噪音 (Aerodynamic Noise)，而通過提升轉(zhuǎn)速的方式則又容易引起振動及噪音等問題。在現(xiàn)有風(fēng)扇結(jié)構(gòu)中，產(chǎn)生較大壓差的區(qū)域通常僅分布于扇葉外側(cè)的部分翼面上 (請參閱圖Ic中的區(qū)域Dl所示)，此時流體較易產(chǎn)生渦流及分離現(xiàn)象，且氣體動能及壓差較難提升。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的一實施例提供一種風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，可繞一中心軸旋轉(zhuǎn)，前述中心軸與一底平面相互垂直，其不僅可降低噪音且能提升效率。前述風(fēng)扇結(jié)構(gòu)包括一圓形的輪轂以及多個扇葉，此多個扇葉環(huán)設(shè)于輪轂的外圍，其中每一扇葉包括一第一段部以及一第二段部，前述第一段部連接輪轂，第二段部則連接第一段部，并且由第一段部朝風(fēng)扇結(jié)構(gòu)外側(cè)延伸。前述第一段部與輪轂之間形成一第一接合面，其中第一接合面與底平面之間具有一第一安裝角。前述第一、第二段部之間形成一第二接合面，且第二接合面與底平面之間具有一第二安裝角，其中第二安裝角小于第一安裝角。在一實施例中，前述第一段部具有一弧狀的第一迎風(fēng)面，連接第一、第二接合面并且朝第一段部內(nèi)側(cè)凹陷，第二段部具有一弧狀的第二迎風(fēng)面，連接第二、第三接合面并且朝第二段部內(nèi)側(cè)凹陷。在一實施例中，前述第一段部具有一弧狀的第一出風(fēng)面，連接第一、第二接合面并且朝第一段部外側(cè)凸出，第二段部具有一弧狀的第二出風(fēng)面，連接第二、第三接合面并且朝第二段部外側(cè)凸出。在一實施例中，前述第一段部具有一第一中心線，其中第一中心線與第一、第二接合面等距離，此外第二段部具有一第二中心線，其中第二中心線與第二、第三接合面等距離，且第二中心線的長度大于第一中心線的長度。在一實施例中，前述第一段部沿風(fēng)扇結(jié)構(gòu)徑向方向上的寬度大致等于第二段部沿風(fēng)扇結(jié)構(gòu)徑向方向上的寬度。在一實施例中，前述第二段部沿中心軸方向上的高度小于或等于第一段部沿中心軸方向上的高度。在一實施例中，前述第一、第二接合面的曲率中心皆位于中心軸上。在一實施例中，前述扇葉更包括一第三段部，連接第二段部并且由第二段部朝風(fēng)扇結(jié)構(gòu)外側(cè)延伸，前述第二、第三段部之間形成一第三接合面，且第三接合面與底平面之間具有一第三安裝角，其中第三安裝角小于第二安裝角。在一實施例中，前述第三段部具有一弧狀的第三迎風(fēng)面，連接第二、第三接合面并且朝第三段部內(nèi)側(cè)凹陷。在一實施例中，前述第三段部具有一弧狀的第三出風(fēng)面，連接第二、第三接合面并且朝第三段部外側(cè)凸出。在一實施例中，前述第三段部具有一端面，位于扇葉外側(cè)邊緣，其中端面與底平面之間具有一第四安裝角，且前述第四安裝角小于第三安裝角。在一實施例中，前述第四安裝角與第一安裝角的角度差小于20°。在一實施例中，前述第二段部具有一第二中心線，其中第二中心線與第二、第三接合面等距離，且第三段部具有一第三中心線，其中第三中心線與前述第三接合面和端面等距離，且第二中心線的長度大于第三中心線的長度。在一實施例中，前述第三段部沿風(fēng)扇結(jié)構(gòu)徑向方向上的寬度大致等于第一、第二段部沿風(fēng)扇結(jié)構(gòu)徑向方向上的寬度。在一實施例中，前述第三段部沿中心軸方向的高度小于或等于第二段部沿中心軸方向的高度。在一實施例中，前述第三接合面的曲率中心位于中心軸上。在一實施例中，前述端面的曲率中心位于中心軸上。為使本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例并配合所附附圖做詳細(xì)說明。


圖Ia為現(xiàn)有風(fēng)扇結(jié)構(gòu)示意圖；圖Ib為現(xiàn)有扇葉周圍的流場示意圖；圖Ic為現(xiàn)有風(fēng)扇結(jié)構(gòu)壓力分布示意圖；圖2為本發(fā)明一實施例的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；圖4為圖2中的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)上視圖；圖5為第一、第二、第三接合面以及端面相對于底平面的安裝角示意圖；圖6為圖2中的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)上視圖；圖7為本發(fā)明一實施例的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)壓力分布示意圖；以及圖8為本發(fā)明一實施例的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的靜壓-流量曲線以及全壓效率曲線示意圖。主要元件符號說明輪轂10、A扇葉 20、B第一段部21第一迎風(fēng)面211第一出風(fēng)面212
第二段部22第二迎風(fēng)面221第二出風(fēng)面222第三段部23第三迎風(fēng)面231第三出風(fēng)面232安裝角a中心軸C區(qū)域 D1、D2底平面P第一中心線Ll第二中心線L2第三中心線L3第一接合面Sl第二接合面S2第三接合面S3端面S4第一安裝角θ 1第二安裝角θ 2第三安裝角θ 3第四安裝角θ 4高度Η21、Η22、Η23寬度 W1、W2、W具體實施例方式首先請一并參閱圖2、圖3，本發(fā)明一實施例的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)主要包括一圓形的輪轂10 以及多個扇葉20，前述扇葉20固定于輪轂10的外側(cè)表面，當(dāng)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)繞一中心軸C旋轉(zhuǎn)時，可通過扇葉20產(chǎn)生穩(wěn)定的氣流。如圖2、圖3所示，前述扇葉20由至少兩個段部所組成，在本實施例中的扇葉20包括一第一段部21、一第二段部22以及一第三段部23，前述第一段部21連接輪轂10，第二段部22則連接第一段部21，并且由第一段部21朝風(fēng)扇結(jié)構(gòu)外側(cè)延伸；此外，前述第三段部23連接第二段部22，并且由第二段部22朝風(fēng)扇結(jié)構(gòu)外側(cè)延伸。由圖3中可以看出，本實施例的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)大致平行于一底平面P，前述底平面P垂直于中心軸C，第一、第二、第三段部21、22、23在中心軸C的方向上分別具有高度H21、H22、H23， 其中H21彡H22彡H23。接著請一并參閱圖4、圖5，前述每一個扇葉20的第一段部21與輪轂10之間形成有一第一接合面Si，第一與第二段部21、22之間形成有一第二接合面S2，第二與第三段部 22,23之間則形成有一第三接合面S3，此外在第三段部23的外側(cè)邊緣具有一端面S4。由圖4中可以看出，本實施例的第一、第二和第三接合面S1、S2、S3以及端面S4以同心圓方式排列，也就是說第一、第二和第三接合面S1、S2、S3以及端面S4的曲率中心皆位于中心軸C
6上。需特別說明的是，前述第一、第二和第三接合面Si、S2、S3與底平面P之間分別形成有一第一、第二、第三安裝角θ 1、θ 2、θ 3(請參見圖幻，而位在第三段部23外側(cè)邊緣的端面 S4與底平面P之間則形成有一第四安裝角θ 4，其中Θ1> θ 2 > θ 3 > θ 4，且θ 1-θ 4 < 20°。請繼續(xù)參閱圖4，前述第一、第二和第三段部21、22、23在風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的徑向方向上分別具有寬度Wl、W2、W3，其中Wl = W2 = W3，然而，前述各寬度比例也可視不同的設(shè)計需求而調(diào)整。應(yīng)了解的是，在第一、第二和第三段部21、22、23中央可分別定義出第一、第二和第三中心線L1、L2、L3，前述第一中心線Ll與第一及第二接合面S1、S2等距離，第二中心線 L2與第二及第三接合面S2、S3等距離，第三中心線L3則是與第三接合面以及端面S4等距離，其中第二中心線L2的長度大于第一中心線Ll以及第三中心線L3的長度。然而，前述各中心線的長度大小也可視不同的設(shè)計需求而調(diào)整。再請參閱圖6，由圖中可以看出在扇葉20的第一段部21上形成有弧狀的第一迎風(fēng)面211以及第一出風(fēng)面212，前述第一迎風(fēng)面211連接第一及第二接合面Si、S2并且朝第一段部21的內(nèi)側(cè)方向凹陷，第一出風(fēng)面212則是連接第一及第二接合面S1、S2并且朝第一段部21的外側(cè)方向凸出。同理，在扇葉20的第二段部22上形成有弧狀的第二迎風(fēng)面221以及第二出風(fēng)面 222，其中第二迎風(fēng)面221連接該第二及第三接合面S2、S3并且朝第二段部22的內(nèi)側(cè)方向凹陷，第二出風(fēng)面222則是連接第二及第三接合面S2、S3并且朝第二段部22的外側(cè)方向凸出。此外，在扇葉20的第三段部23上形成有弧狀的第三迎風(fēng)面231以及第三出風(fēng)面232， 其中第三迎風(fēng)面231連接第三接合面S3和端面S4,并且朝第三段部23的內(nèi)側(cè)方向凹陷，第三出風(fēng)面232則是連接第三接合面S3和端面S4，并且朝第三段部23的外側(cè)方向凸出。另外，由圖Ic可看出傳統(tǒng)翼形的壓力分布最大壓差會發(fā)生扇葉外側(cè)的部分，翼面上流體較易產(chǎn)生渦流及分離現(xiàn)象，氣體動能及壓差較難提升，而比較圖7與圖Ic后可明顯看出，在本發(fā)明的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)中，壓差較大的區(qū)域分布較廣(如圖7中的區(qū)域D2所示)，因此扇葉上的流體不易產(chǎn)生渦流或分離現(xiàn)象，進(jìn)而可有效提升氣體動能、壓差以及效率。接著， 請參閱圖8，在比較本發(fā)明與現(xiàn)有風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的靜壓-流量曲線(P-Q curve)以及全壓效率后可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的靜壓-流量曲線(P-Q curve)以及全壓效率曲線明顯地優(yōu)于傳統(tǒng)的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)。綜上所述，本發(fā)明提供一種風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其主要采用多段式的扇葉設(shè)計，前述每個扇葉可由兩個或兩個以上的段部所組成，且各段部和底平面之間所形成的安裝角具有向外遞減的特性。另一方面，本發(fā)明通過在各段部的迎風(fēng)面和出風(fēng)面上分別形成有凹陷以及凸出的弧狀結(jié)構(gòu)，兼具有集中氣流、增加流速以及降低噪音等優(yōu)點，進(jìn)而可大幅提升風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的效率以達(dá)到省電節(jié)能的目的。雖然結(jié)合前述的實施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中熟悉此技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可做些許的更動與潤飾。 因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其包括輪轂；多個扇葉，環(huán)設(shè)于該輪轂的外圍，其中每一該扇葉包括第一段部，連接該輪轂，其中該第一段部與該輪轂之間形成一第一接合面，且該第一接合面與該風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的一底平面之間具有一第一安裝角；第二段部，連接該第一段部，并且由該第一段部朝該風(fēng)扇結(jié)構(gòu)外側(cè)延伸，其中該第一、 第二段部之間形成一第二接合面，且該第二接合面與該底平面之間具有一第二安裝角，其中該第二安裝角小于該第一安裝角。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其中該第一段部具有一弧狀的第一迎風(fēng)面，連接該第一及第二接合面并且朝該第一段部內(nèi)側(cè)凹陷，該第二段部具有一弧狀的第二迎風(fēng)面，連接該第二及第三接合面并且朝該第二段部內(nèi)側(cè)凹陷。
3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其中該第一段部具有一弧狀的第一出風(fēng)面，連接該第一及第二接合面并且朝該第一段部外側(cè)凸出，該第二段部具有一弧狀的第二出風(fēng)面，連接該第二及第三接合面并且朝該第二段部外側(cè)凸出。
4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其中該第一段部具有第一中心線，該第一中心線與該第一及第二接合面等距離，該第二段部具有第二中心線，該第二中心線與該第二及第三接合面等距離，其中該第二中心線的長度大于該第一中心線的長度。
5.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其中該第一段部沿該風(fēng)扇結(jié)構(gòu)徑向方向上的寬度大致等于該第二段部沿該風(fēng)扇結(jié)構(gòu)徑向方向上的寬度。
6.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其中該第二段部沿該中心軸方向上的高度小于或等于該第一段部沿該中心軸方向上的高度。
7.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其中該第一及第二接合面的曲率中心皆位于該風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的一中心軸上。
8.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其中該扇葉還包括第三段部，連接該第二段部并且由該第二段部朝該風(fēng)扇結(jié)構(gòu)外側(cè)延伸，該第二及第三段部之間形成一第三接合面，且該第三接合面與該底平面之間具有一第三安裝角，其中該第三安裝角小于該第二安裝角。
9.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其中該第三段部具有一弧狀的第三迎風(fēng)面，連接該第二及第三接合面并且朝該第三段部內(nèi)側(cè)凹陷。
10.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其中該第三段部具有一弧狀的第三出風(fēng)面，連接該第二及第三接合面并且朝該第三段部外側(cè)凸出。
11.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其中該第三段部具有一端面，位于該扇葉外側(cè)邊緣，且該端面與該底平面之間具有一第四安裝角，其中該第四安裝角小于該第三安裝角。
12.如權(quán)利要求11所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其中該端面的曲率中心位于該風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的一中心軸上。
13.如權(quán)利要求11所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其中該第一及第四安裝角之間的角度差小于20° ο
14.如權(quán)利要求11所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其中該第二段部具有第二中心線，該第二中心線與該第二及第三接合面等距離，且該第三段部具有第三中心線，該第三中心線與該第三接合面和該端面等距離，其中該第二中心線的長度大于該第三中心線的長度。
15.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其中該第三段部沿該風(fēng)扇結(jié)構(gòu)徑向方向上的寬度大致等于該第一及第二段部沿該風(fēng)扇結(jié)構(gòu)徑向方向上的寬度。
16.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其中該第三段部沿該中心軸方向的高度小于或等于該第二段部沿該中心軸方向的高度。
17.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其中該第三接合面的曲率中心位于該中心軸上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，其包括一輪轂以及多個扇葉，其中每一扇葉包括一第一段部以及一第二段部，前述第一段部連接輪轂，第二段部則連接第一段部。前述第一段部與輪轂之間形成一第一接合面，其中第一接合面與風(fēng)扇結(jié)構(gòu)底平面之間具有一第一安裝角。前述第一及第二段部之間形成一第二接合面，且第二接合面與底平面之間具有一第二安裝角，其中第二安裝角小于第一安裝角。
文檔編號F04D29/38GK102465917SQ20101053972
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者袁淑嫈, 謝其浩 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司