风扇及其叶轮

摘要

本发明提出一种风扇的叶轮和风扇，叶轮包括一轮毂、多个扇叶、一导磁壳以及一永久磁铁。轮毂具有一顶部及一侧壁，于顶部邻近侧壁的内侧具有多个第一平衡空间。所述多个扇叶环设于该轮毂周围。导磁壳对应设置于该轮毂内侧。永久磁铁环设于导磁壳的内侧，至少部分第一平衡空间夹设于顶部与永久磁铁之间。

权利要求

1.一种叶轮，其特征在于，包括：

一轮毂，具有一顶部及一侧壁，于该顶部邻近该侧壁的内侧具有多个第一平衡空间；

多个扇叶，环设于该轮毂周围；

一导磁壳，对应设置于该轮毂内，所述导磁壳内设置有一轴心；

一永久磁铁，环设于该导磁壳的内侧，至少部分该第一平衡空间夹设于该顶部与该永久磁铁之间；以及平衡物质，容置于该第一空间内；

其中该轮毂还具有多个第一分隔件，所述多个第一分隔件间隔设置于该顶部的内侧且邻近于该侧壁，所述多个第一分隔件形成所述多个第一平衡空间。

2.如权利要求1所述的叶轮，其中所述多个第一分隔件自该顶部延伸并顶抵该导磁壳，或自该顶部延伸并嵌合于该导磁壳。

3.如权利要求1或2所述的叶轮，其中该轮毂还包括多个第二分隔件，所述多个第二分隔件间隔设置于该侧壁远离该顶部的端缘，以形成多个第二平衡空间。

4.如权利要求3所述的叶轮，其中所述多个第二平衡空间内容置有平衡物质。

5.如权利要求3所述的叶轮，其中该第一分隔件和该第二分隔件分别为一肋条或凹杯结构。

6.如权利要求1所述的叶轮，其中该轮毂与该导磁壳是以双料一体成型的射包方式制成。

7.如权利要求1所述的叶轮，其中该顶部具有彼此间隔设置的多个凹部，该导磁壳对应所述多个凹部设置多个开口，所述多个凹部与所述多个开口共同形成所述多个第一平衡空间。

8.如权利要求1所述的叶轮，其中该轮毂与该导磁壳为一体的整合结构。

9.一种风扇，其特征在于，包括：

一叶轮，包括：

一轮毂，具有一顶部及一侧壁，于该顶部邻近该侧壁的内侧具有多个第一平衡空间；

多个扇叶，环设于该轮毂周围；

一导磁壳，设置于该轮毂内，所述导磁壳内设置有一轴心；及一永久磁铁，环设于该导磁壳的内侧，至少部分该第一平衡空间夹设于该顶部与该永久磁铁之间；

平衡物质，容置于该第一平衡空间内；其中该轮毂还具有多个第一分隔件，所述多个第一分隔件间隔设置于该顶部的内侧且邻近于该侧壁，所述多个第一分隔件形成所述多个第一平衡空间；

一马达，连接并驱动该叶轮转动；以及一扇框，该叶轮与该马达容置于该扇框内。

10.如权利要求9所述的风扇，其中该轮毂还具有多个第一分隔件，间隔设置于该顶部的内侧且邻近于该侧壁，所述多个第一分隔件共同形成所述多个第一平衡空间。

11.如权利要求10所述的风扇，其中所述多个第一分隔件自该顶部延伸并顶抵该导磁壳、或自该顶部延伸并嵌合于该导磁壳。

12.如权利要求10或11所述的风扇，其中该轮毂还包括多个第二分隔件，间隔设置于该侧壁远离该顶部的端缘，以形成多个第二平衡空间。

13.如权利要求12所述的风扇，其中所述多个第二平衡空间内容置有平衡物质。

14.如权利要求12所述的风扇，其中该第一分隔件和该第二分隔件分别为一肋条或凹杯结构。

15.如权利要求9所述的风扇，其中该顶部具有彼此间隔设置的多个凹部，该导磁壳对应所述多个凹部设置多个开口，所述多个凹部与所述多个开口共同形成所述多个第一平衡空间。

16.如权利要求9所述的风扇，其中该轮毂与该导磁壳为一体的整合结构。

说明书

风扇及其叶轮

技术领域

[0001] 本发明涉及一种风扇，具体涉及一种风扇的叶轮。

背景技术

[0002] 随着系统散热特性需求与日俱增，各种尺寸的风扇使用日渐频繁。风扇的作用在于其运转时可带动气流流动，借此产生热对流以达到对发热体散热的目的。而一般的风扇结构，是于风扇的轮毂向外形成多个扇叶，以在旋转时导引气流流动，然，风扇重心若有偏移，则于转动时将产生晃动或振动的现象。

[0003] 上述晃动或振动现象不仅会使风扇产生噪音，更可能导致风扇的轴心加速疲劳而缩短风扇的使用寿命，或造成散热效能不彰，进而降低使用该风扇的产品的整体质量。目前的解决方式是于风扇的叶轮部分，设置多个平衡空间，如图1所示，图1为公知叶轮的平衡空间设置方式的示意图。公知叶轮1具有多个凹槽11，其设置于叶轮1的顶部12，并于凹槽11中填入具有重量的对象作为平衡件13，例如配重块，以增加质量的方式使叶轮1于风扇运转时可达平衡的状态。然而，由于这种设计乃为开放的结构，在风扇运动过程中，所添加的平衡件13常会因惯性力作用而脱离，丧失校正风扇平衡的作用，更使风扇运转的震动量过大造成质量不良。因此，公知技术应用于实际生产时，需针对平衡件13另行再铸造模具，且模具必须相当精确，务必使平衡件13置入于凹槽11时能确实保持紧配的状态，否则在风扇运动时可能造成平衡件13脱落。另外，所述多个外露的凹槽11亦会影响风扇的特性以及累积脏污。

发明内容

[0004] 有鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种风扇及其叶轮，可保持风扇平衡运转，且同时可避免其累积脏污的情形，以提升风扇效率及整体风扇特性，另外，更可降低平衡件与平衡空间的相互配合的精细程度，以简化制备程序。

[0005] 为达上述目的，依据本发明的一种风扇的叶轮，包括一轮毂、多个扇叶、一导磁壳以及一永久磁铁。轮毂具有一顶部及一侧壁，于顶部邻近侧壁的内侧具有多个第一平衡空间。所述多个扇叶自侧壁向外延伸。导磁壳对应设置于顶部及侧壁的内侧。永久磁铁环设于导磁壳的内侧，至少部分第一平衡空间夹设于顶部与永久磁铁之间。

[0006] 在本发明一较佳实施例中，轮毂更具有多个第一分隔件，间隔设置于顶部的内侧且邻近于侧壁，所述多个第一分隔件形成所述多个第一平衡空间。

[0007] 在本发明一较佳实施例中，所述多个第一分隔件自顶部延伸并顶抵导磁壳、或者所述多个第一分隔件自顶部延伸并嵌合于导磁壳。

[0008] 在本发明一较佳实施例中，顶部具有多个凹部彼此间隔设置，导磁壳对应所述多个凹部设置多个开口，所述多个凹部与所述多个开口共同形成所述多个第一平衡空间。

[0009] 在本发明一较佳实施例中，轮毂与导磁壳为一体的整合结构。

[0010] 在本发明一较佳实施例中，侧壁远离顶部的端缘更具有多个第二平衡空间。

[0011] 在本发明一较佳实施例中，其中叶轮更包括一平衡物质，容置于所述多个第一平衡空间及/或所述多个第二平衡空间。

[0012] 为达上述目的，本发明另提供一种风扇，包括一叶轮、一马达以及一扇框。叶轮包括一轮毂、多个扇叶、一导磁壳以及一永久磁铁。轮毂具有一顶部及一侧壁，于顶部邻近侧壁的内侧具有多个第一平衡空间。所述多个扇叶自侧壁向外延伸。导磁壳对应设置于顶部及侧壁的内侧。永久磁铁环设于导磁壳的内侧，至少部分第一平衡空间夹设于顶部与永久磁铁之间。马达连接并驱动叶轮转动。叶轮与马达均容置于扇框。

[0013] 综上所述，本发明的风扇及其叶轮，轮毂具有多个第一平衡空间，设置于顶部邻近侧壁的内侧，故第一平衡空间隐藏于轮毂顶部的内侧，相较于公知外露的平衡空间，更可避免其累积脏污的情形，且轮毂外型的完整性，可使风扇运转时所导引的气体流场更为平顺。又，永久磁铁环设于导磁壳的内侧，且遮蔽部分的第一平衡空间，使平衡物质容置于第一平衡空间时，平衡物质夹设于轮毂与永久磁铁之间，在风扇运转时，平衡物质不会有脱落的情形，以维持风扇运转的稳定性。且此种设计无需另外将平衡物质固定于轮毂与永久磁铁之间，通过风扇运转时所产生的离心力，以及永久磁铁的设置，即可达到固定的功效。

[0014] 另外，于轮毂壁厚较薄的构型，可通过设置第一分隔件以形成第一平衡空间，轮毂及导磁壳无需另外开孔，可维持轮毂及导磁壳的完整性。而对于轮毂壁厚较厚的构型，更可通过调整第一平衡空间的口径大小以及相对于中心，以形成较大体积第一平衡空间，而不会受到永久磁铁的设置位置的影响。

附图说明

[0015] 图1为公知叶轮的平衡空间设置方式的示意图。

[0016] 图2为依据本发明第一实施例的叶轮的分解示意图。

[0017] 图3为图2所示的轮毂与永久磁铁的组合示意图。

[0018] 图4为图2所示的叶轮组合后的剖面示意图。

[0019] 图5为图2所示的叶轮的组合示意图。

[0020] 图6为依据本发明第二实施例的叶轮的分解示意图。

[0021] 图7为图6所示的轮毂与永久磁铁的组合示意图。

[0022] 图8为图6所示的叶轮组合后的剖面示意图。

[0023] 图9为图6所示的叶轮的组合示意图。

[0024] 图10为依据本发明第一实施例的风扇的分解示意图。

[0025] 其中，附图标记说明如下：

[0026] 1、2、2a：叶轮

[0027] 11：凹槽

[0028] 12、211、211a：顶部

[0029] 13：平衡件

[0030] 21、21a：轮毂

[0031] 212、212a：侧壁

[0032] 213、213a：第一平衡空间

[0033] 214：第一分隔件

[0034] 215、215a：第二平衡空间

[0035] 216、216a：第二分隔件

[0036] 217a：凹部

[0037] 22、22a：扇叶

[0038] 23、23a：导磁壳

[0039] 231：注料孔

[0040] 232a：开口

[0041] 24、24a：永久磁铁

[0042] 25、25a：平衡物质

[0043] 26、26a：轴心

[0044] 3：马达

[0045] 4：扇框

[0046] F：风扇

具体实施方式

[0047] 以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的一种风扇及其扇框，其中相同的组件将以相同的参照符号加以说明。

[0048] 图2为依据本发明第一实施例的叶轮的分解示意图，图3为图2所示的轮毂与永久磁铁的组合示意图，请同时参考图2及图3所示。本发明第一实施例的叶轮2，包括一轮毂21、多个扇叶22、一导磁壳23以及一永久磁铁24。其中，轮毂21具有一顶部211及一侧壁212，扇叶22自侧壁212向外延伸。轮毂21于顶部211邻近侧壁212的内侧具有多个第一平衡空间213，于本发明第一实施例中，轮毂21更具有多个第一分隔件214，间隔设置于轮毂21的顶部
211的内侧，且邻近于侧壁212，而第一分隔件214可例如但不限于肋条、凹杯结构，通过其间隔设置以形成第一平衡空间213。详细而言，导磁壳23对应设置于顶部211与侧壁212的内侧，当导磁壳23设置于轮毂21的内侧时，第一分隔件214自顶部211延伸并顶抵导磁壳23，进而言之，第一分隔件214自顶部211延伸并嵌合于导磁壳23。

[0049] 较佳地，轮毂21与导磁壳23为一体的整合结构，于第一实施例中，轮毂21与导磁壳23是以双料一体成型的方式制成，可例如但不限于以射包方式形成，即以塑料材料（轮毂
21）包覆导磁壳23而形成一体的整合结构。图4为图2所示的叶轮组合后的剖面示意图，请同时参考图2及图4所示。导磁壳23更具有多个注料孔231，使塑料材料可通过注料孔231，并于导磁壳23的两侧形成轮毂21的结构，其中一侧为顶部211，另一侧为自顶部211延伸的第一分隔件214，且第一分隔件214的构型是通过模具的设计而形成，并与导磁壳23相互嵌合。

[0050] 于第一实施例中，通过第一分隔件214的间隔设置形成第一平衡空间213的设计，故可应用于壁厚较薄的轮毂21，且导磁壳23仅需设置开口较小的注料孔231，使塑料材料可以通过即可，故可维持导磁壳23结构的完整性。于其他实施例中，轮毂与导磁壳亦可为非一体的结构，通过导磁壳分成顶部及侧壁二部分，分别对应于轮毂的顶部及侧壁的内侧，形成第一分隔件自轮毂的顶部延伸并顶抵导磁壳的结构，以共同形成第一平衡空间。另外，轮毂21亦无需另外开孔，且顶部211呈现完整无开口的结构，相较于公知叶轮的轮毂，更可避免其累积脏污的情形，而风扇运转时所导引的气体流场亦可更为平顺。

[0051] 图5为图2所示的叶轮的组合示意图，请同时参考图4及图5所示。永久磁铁24环设于导磁壳23的内侧，且至少部分第一平衡空间213夹设于顶部211与永久磁铁24之间，换言之，永久磁铁24遮蔽部分的第一平衡空间213。而当叶轮2应用于风扇时，为求风扇运转的顺畅及平衡，叶轮2还更包括有平衡物质25，容置于第一平衡空间213。一般而言，风扇运转不平衡而造成震动的情形，其发生于不同区域的轮毂21或扇叶22的重量相异时，故于重量较轻的区域，可于邻近第一平衡空间213内填入平衡物质25，以维持风扇运转的平衡。或者，亦可将定量的平衡物质容置于各个第一平衡空间，再于重量较重的区域，减少该区域的平衡物质的重量。其中，平衡物质25可例如但不限于平衡土或平衡件，较佳使用平衡土。需特别注明的是，为求附图简洁，仅绘制一组平衡物质25容置于第一平衡空间213的态样，而本发明不以此为限。由于永久磁铁24环设于导磁壳23的内侧，使平衡物质25容置于第一平衡空间213时，平衡物质25夹设于轮毂21与永久磁铁24之间，在风扇运转时，平衡物质25不会有脱落的情形，以维持风扇运转的稳定性。

[0052] 除此之外，轮毂21更具有多个第二平衡空间215，设置于侧壁212远离顶部211的端缘。同样地，轮毂21更具有多个第二分隔件216，间隔设置于侧壁212远离顶部211的端缘以形成第二平衡空间215，而第二分隔件216亦可例如但不限于肋条或凹杯结构。当然，平衡物质25亦可容置于第二平衡空间215，以达成双平面的平衡效果。同样为求附图简洁，仅绘制一组平衡物质25容置于第二平衡空间215的态样，本发明不以此为限。

[0053] 图6为依据本发明第二实施例的叶轮的分解示意图，图7为图6所示的轮毂与永久磁铁的组合示意图，请同时参考图6及图7所示。本发明第二实施例的叶轮2a，同样具有轮毂21a、自轮毂21a的侧壁212a向外延伸的扇叶22a、容置于轮毂21a内侧的导磁壳23a以及环设于导磁壳23a内侧的永久磁铁24a。轮毂21a于顶部211a邻近侧壁212a的内侧亦具有多个第一平衡空间213a。图8为图6所示的叶轮组合后的剖面示意图，请同时参考图6至图8所示。于本发明第二实施例中，顶部211a具有多个凹部217a彼此间隔设置，且凹部217a邻近于侧壁
212a，而导磁壳23a对应凹部217a设置多个开口232a，凹部217a与开口232a共同形成第一平衡空间213a。

[0054] 同样地，亦不限制轮毂21a与导磁壳23a的连接关系，可以为双料一体成型的方式制成，或是以组装的方式组合轮毂21a与导磁壳23a，仅需使凹部217a与开口232a对应设置以共同形成第一平衡空间213a。于第二实施例中，通过间隔设置的凹部217a与开口232a共同形成第一平衡空间213a的设计，故可应用于壁厚较厚的轮毂21a，使顶部211a可形成凹陷的凹部217a。同样地，轮毂21a的顶部211a的外侧亦呈现完整无开口的结构，相较于公知叶轮的轮毂，亦可避免其累积脏污的情形，而风扇运转时所导引的气体流场亦可更为平顺。

[0055] 图9为图6所示的叶轮的组合示意图，请同时参考图8及图9所示。与第一实施例相同，永久磁铁24a环设于导磁壳23a的内侧，且至少部分第一平衡空间213a夹设于顶部211a与永久磁铁24a之间。而为求风扇运转的平衡，叶轮2a亦包括有平衡物质25a，容置于第一平衡空间213a内。于第二实施例中，第一平衡空间213a的口径大小以及相对于中心，即相对于叶轮2a的轴心26a的距离，可依照轮毂21a的设计而进行调整。详细而言，若需容置较多或较大体积平衡物质25a，而轮毂21a与导磁壳23a的壁厚不够厚，使得凹部217a与开口232a所形成第一平衡空间213a无法容置平衡物质25a时，便可增大凹部217a与开口232a的口径，使凹部217a与开口232a往轴心26a的方向延伸，即更为靠近轴心26a，进而增加第一平衡空间213a的容置体积，以容置较多或体积较大的平衡物质25a。另外，即便在永久磁铁24a相当地贴近导磁壳23a内侧的情形下，亦可通过调整第一平衡空间213a的口径大小及相对于轴心
26a的距离，以增加第一平衡空间213a的容置体积。

[0056] 于第二实施例中，由于永久磁铁24a同样环设于导磁壳23a的内侧，且遮蔽部分的第一平衡空间213a，使平衡物质25a容置于第一平衡空间213a时，永久磁铁24a可顶抵平衡物质25a，以防止平衡物质25a在风扇运转时，平衡物质25a不会有脱落的情形，以维持风扇运转的稳定性。

[0057] 除此之外，轮毂21a同样具有多个第二平衡空间215a，亦设置于侧壁212a远离顶部211a的端缘。于第二实施例中，第二平衡空间215a亦通过多个第二分隔件216a，可例如但不限于肋条或凹杯结构，间隔设置于侧壁212a远离顶部211a的端缘以形成第二平衡空间
215a。而于其他轮毂壁厚较厚的实施例中，第二平衡空间亦可为凹部结构，本发明不以此为限。同样的，平衡物质25a亦可容置于第二平衡空间215a，以达成双平面的平衡效果。

[0058] 图10为依据本发明第一实施例的风扇的分解示意图，请参考图10所示。本发明另更提出一种风扇F，包括一叶轮2、一马达3及一扇框4。叶轮2与马达3均容置于扇框4，马达3连接叶轮2，并驱动叶轮2转动。其中，叶轮2的组件结构与特征与第一实施例的叶轮2及第二实施例的叶轮2a相同，于此，仅以第一实施例的标号为例，另请同时参考图2至5。叶轮2同样包括一轮毂21、多个扇叶22、一导磁壳23以及一永久磁铁24。轮毂21具有一顶部211及一侧壁212，于顶部211邻近侧壁212的内侧具有多个第一平衡空间213。所述多个扇叶22自侧壁212向外延伸。导磁壳23对应设置于顶部211及侧壁212的内侧。永久磁铁24环设于导磁壳23的内侧，至少部分第一平衡空间213夹设于顶部211与永久磁铁24之间。另外，叶轮2更具有平衡物质25，可容置于第一平衡空间213，于风扇F运转时，用以平衡叶轮2转动的稳定性。
又，叶轮2更具有轴心26，通过轴心26与马达3及扇框4相连接。而其余组件特征及操作方式已详述于前，可参考前述，于此不加赘述。

[0059] 综上所述，本发明的风扇及其叶轮，轮毂具有多个第一平衡空间，设置于顶部邻近侧壁的内侧，故第一平衡空间隐藏于轮毂顶部的内侧，相较于公知外露的平衡空间，更可避免其累积脏污的情形，且轮毂外型的完整性，可使风扇运转时所导引的气体流场更为平顺。又，永久磁铁环设于导磁壳的内侧，且遮蔽部分的第一平衡空间，使平衡物质容置于第一平衡空间时，平衡物质夹设于轮毂与永久磁铁之间，在风扇运转时，平衡物质不会有脱落的情形，以维持风扇运转的稳定性。且此种设计无需另外将平衡物质固定于轮毂与永久磁铁之间，借由风扇运转时所产生的离心力，以及永久磁铁的设置，即可达到固定的功效。

[0060] 另外，于轮毂壁厚较薄的构型，可通过设置第一分隔件以形成第一平衡空间，轮毂及导磁壳无需另外开孔，若为一体成型的设计，导磁壳亦仅需设置有注料孔，可维持轮毂及导磁壳的完整性。而于轮毂壁厚较厚的构型，更可通过调整第一平衡空间的口径大小以及相对于中心，以形成较大体积第一平衡空间，而不会受到永久磁铁的设置位置的影响。

[0061] 以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求中。