圆柱体式扇叶之散热风扇结构的制作方法

【技术领域】

本发明有关于风扇领域，特别指一种圆柱体式扇叶之散热风扇结构。

背景技术：

一般风扇的扇叶在旋转后具有使气流由经过设计之气流角度，使气流在翼面上下表面流动因表面距离长度不同而造成速度上的差异。因为在上翼表面气流流动速度较快，故相应周围的气体压力较小，而在下翼表面气流流动速度较慢，故相应周围的气体压力较大，此不同大小之压力差，使得下翼面的压力推向上翼面的压力因而产生升力。该升力之反作用力形成气流推力，气流经过翼面转弯产生作功的效果，进而表现出风扇特性。

然而，传统动静叶结构，或是单动叶搭配肋条结构外框，因扇叶翼形结构交互影响下，导致噪音上的宽频噪音与窄频噪音普遍较大。再者，传统风扇结构，因扇叶翼形影响使气流呈发散方式流出，故对于系统内风扇正后方的发热元件其解热程度不足。

是以，要如何将解决上述之问题与缺失，即为本案之发明人与从事此行业之相关厂商所亟欲研究改善之方向所在者。

技术实现要素：

本发明之目的，提供一种导电部能够在散热风扇的旋转体转动时提供电源给设在旋转体的外表面上的每一旋转圆柱体的第二定子组以驱动该旋转圆柱体自我旋转。

本发明之另一目的，提供一种在轮毂的轴向表面设置有复数圆柱体式的扇叶，该圆柱体式的扇叶除了随轮毂转动外，也会自我旋转以使气流朝轮毂的径向放射流动。

本发明之另一目的，提供一种在轮毂的径向表面设置有复数圆柱体式的扇叶，该圆柱体式的扇叶除了随轮毂转动外，也会自我旋转以使气流朝轮毂的轴向流动。

本发明之另一目的，提供一种圆柱体式扇叶之散热风扇结构，经由旋转圆柱体导出之气流未经过已知的翼形扇叶变化交互作用下，在相同解热下其噪音程度相对较小。

本发明之另一目的，提供一种圆柱体式扇叶之散热风扇结构，经由旋转圆柱体导出之气流较为收敛且范围较广，故针对系统内的发热元件可直接受气流导引到热源或是直接循环带走热源。

本发明之另一目的，提供一种圆柱体式扇叶之散热风扇结构，将马格努斯效应应用在散热风扇产生相应的气流流动。

本发明之另一目的，提供各个旋转圆柱体以各不同的转速旋转，进而产生不同大小的推力使得该旋转圆柱体的合向推力偏一边，进而应用在发热源不在散热风扇正后方的解热。

本发明之另一目的，提供各个旋转圆柱体的半径为不同尺寸，进而产生不同大小的推力使得该旋转圆柱体的合向推力偏一边，进而应用在发热源不在散热风扇正后方的解热。

为达成上述之目的，本发明提供一种圆柱体式扇叶之散热风扇结构，包含：一旋转体，包括第一转子组对应一第一定子组以驱动该旋转体的第一转子组转动，一第一导电部设置在该第一转子组内，一第二导电部设置在该第一定子组内，并对应接触该第一导电部；复数旋转圆柱体，设置在第一转子组的一外表面随着该旋转体转动，且分别包括一第二转子组及一第二定子组，该第二转子组对应该第二定子组以驱动该旋转圆柱体自我旋转，该第二定子组电性连接该第一导电部。

在一实施例，该第一转子组包括一轮毂具有一外表面及一第一内空间与一第二内空间环设在该第一内空间外侧，该第一内空间设有一轮毂轴杆连接该轮毂及并容设一第一壳部及一第一磁性元件，该第一磁性元件设置在该第一壳部的一内侧，该第二内空间设有该第一导电部。

在一实施例，该第一内空间及该第二内空间之间设有一环形间隔壁。

在一实施例，该第一导电部包括相对的一第一悬臂杆及一第二悬臂杆，该第一悬臂杆的一端连接该轮毂，另一端设有一第一支撑轴，一第一滚轮活动的套接该第一支撑轴；该第二悬臂杆的一端连接该轮毂，另一端设有一第二支撑轴，一第二滚轮活动的套接该第二支撑轴且相对该第一滚轮。

在一实施例，该第一悬臂杆及一第二悬臂杆分别连接一第一导引线及一第二导引线，该第一导引线及该第二导引线贯穿该轮毂延伸到轮毂的外侧。

在一实施例，该第一定子组包括一第一基座设有一中心轴筒，该中心轴筒内设有至少一轴承用以支撑该轮毂轴杆，一第一定子绕线组套设在该中心轴筒的一外侧对应该第一磁性元件，该第二导电部设置在该第一基座上且在该定子绕线组的外侧。

在一实施例，该第二导电部包括一第一凸出环体及一第二凸出环体为同心圆的设置，且该第一凸出环体连接一外部电源的一正极及一负极其中之一，该第二凸出环体连接该正极及负极其中另一，其中该第二凸出环体位于该第一凸出环体的外侧，且该第一凸出环体及该第二凸出环体分别具有一固定端连接该基座及一自由端接触该第一导电部。

在一实施例，该轮毂的外表面具有一轴向表面及一径向表面，该旋转圆柱体设置在该轴向表面或该径向表面。

在一实施例，该旋转圆柱体为对称或非对称排列设置。

在一实施例，该第二转子组包括一圆柱本体具有一端设有一圆柱内容室，该圆柱内容室设有一圆柱轴杆连接该圆柱本体并容设一第二壳部及一第二环形磁性元件，该第二环形磁性元件设置在该第二壳部的一内侧。

在一实施例，该第二定子组包括一第二基座对应该第二转子组的一侧设有一中心轴筒，该中心轴筒内设有至少一轴承用以支撑该圆柱轴杆，一第二定子绕线组套设在该中心轴筒的一外侧对应该第二环形磁性元件。

在一实施例，该第二基座相反该第二转子组的一侧设有一固定部连接该第一转子组的一外表面。

在一实施例，该圆柱本体的一外周表面设有至少一凸条。

在一实施例，该凸条为螺旋状或翼状或水车状或分段径向分布状。

在一实施例，该旋转圆柱体的半径为相同或不同。

在一实施例，该旋转圆柱体的旋转转速为相同或不同。

【附图说明】

下列图式之目的在于使本发明能更容易被理解，于本文中会详加描述该些图式，并使其构成具体实施例的一部份。透过本文中之具体实施例并参考相对应的图式，俾以详细解说本发明之具体实施例，并用以阐述发明之作用原理。

图1a为本发明立体分解示意图；

图1b为本发明另一视角的立体分解示意图；

图1c为本发明组合剖视示意图；

图2a为本发明旋转圆柱体之立体分解示意图；

图2b为本发明旋转圆柱体之组合剖视示意图；

图3a为本发明俯视作动示意图；

图3b为本发明旋转圆柱体自我转动之作动示意图；

图4a为本发明另一实施之立体作动示意图；

图4b为本发明另一实施之正视作动示意图；

图5a、5b为本发明其他替代实施示意图；

图6a、6b、6c为本发明旋转圆柱体各种实施之示意图；

图7a为本发明该旋转圆柱体在该轮毂的轴向表面对称设置之示意图；

图7b为本发明该旋转圆柱体在该轮毂的轴向表面非对称设置之示意图；

图8a为本发明该旋转圆柱体在该轮毂的径向表面对称设置之示意图；

图8b为本发明该旋转圆柱体在该轮毂的径向表面非对称设置之示意图。

主要符号说明：

散热风扇10

旋转体20

第一转子组21

轮毂210

外表面211

轴向表面2111

径向表面2112

第一内空间212

第二内空间213

轮毂轴杆214

第一磁性元件216

第一定子绕线组215

矽钢片组2151

绝缘架组2152

绕线组2153

第一电路板2154

环形间隔壁217

第一壳部218

第一定子组22

第一基座221

中心轴筒222

轴承223

第一导电部24

第一悬臂杆241a

第一支撑轴242a

第一滚轮243a

第一导引线244a

第二悬臂杆241b

第二支撑轴242b

第二滚轮243b

第二导引线244b

第二导电部25

第一凸出环体251

固定端2511

自由端2512

第二凸出环体252

固定端2521

自由端2522

正极引线253

负极引线254

旋转圆柱体30、30a、30b、30c

第二转子组31

圆柱本体311

凸条3111、3111a、3111b、3111c

圆柱内容室312

圆柱轴杆313

第二壳部314

第二磁性元件315

第二定子组32

第二基座321

中心轴筒322

轴承323

第二定子绕线组325

矽钢片组3251

绝缘架组3252

绕线组3253

第二电路板3254

固定部326

扣勾3261

中心线c1、c2直线距离l11~l13、l21~l23

夹角α、β、γ

轴向线c21、c22、c23。

【具体实施方式】

本发明之上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式之较佳实施例予以说明。

图1a为本发明立体分解示意图；图1b为本发明另一视角的立体分解示意图；图1c为本发明组合剖视示意图。如图所示一散热风扇10包含一旋转体20及复数旋转圆柱体30。

该旋转体20包括第一转子组21及一第一定子组22。该第一转子组21对应该第一定子组22，其中该第一转子组21包括一轮毂210具有一外表面211及一第一内空间212与一第二内空间213。该外表面211具有一轴向表面2111及从该轴向表面2111外周延伸的一径向表面2112，该径向表面2112相对垂直该轴向表面2111，该轴向表面2111为该轮毂210的顶面，该径向表面2112为该轮毂210的侧面。

该第一内空间212及该第二内空间213为同心圆的排列，且该第二内空间213环设在该第一内空间212的外侧。一环形间隔壁217设在该第一内空间212及该第二内空间213之间。该第一内空间212设有一轮毂轴杆214连接该轮毂21并容设一第一壳部218(例如铁壳)及一第一磁性元件216(例如磁铁)，该第一磁性元件216环设在该第一壳部218的一内侧。该第二内空间213设有一第一导电部24。

该第一定子组22包括一第一基座221设有一中心轴筒222，该中心轴筒222内设有至少一轴承223用以支撑该轮毂轴杆214，藉由该轮毂轴杆214插设在该中心轴筒内222的轴承223后被一扣片扣设，以令该第一转子组21设置在该第一定子组22上。一第一定子绕线组215套设在该中心轴筒222的一外侧对应到第一内空间212的第一磁性元件216，当该第一定子绕线组215通电后跟该第一磁性元件216产生磁感作用，进而驱动该旋转体20的第一转子组21转动。该第一定子绕线组215包括堆叠的一矽钢片组2151及一绝缘架组2152分设在该矽钢片组2151的上下及一绕线组2153缠绕在该绝缘架组2152上及一第一电路板2154设置在绝缘架组2152的下方电性连接该绕线组2153，该第一电路板2154连接一外部电源(无图示)以提供该第一定子绕线组215运作的电源。一第二导电部25设置在该第一基座221上且位于该定子绕线组215的外侧并轴向或上下的对应接触在第一转子组21的第二内空间213的第一导电部24。该第一导电部24及该第二导电部25为导电材质例如金属制成，该轮毂210及该第一基座221为绝缘材质例如塑胶制成。

该第一导电部24包括相对的一第一悬臂杆241a及一第二悬臂杆241b，该第一悬臂杆241a的一端连接该轮毂210的一内侧，另一端设有一第一支撑轴242a，一第一滚轮243a活动的套接该第一支撑轴242a；该第二悬臂杆241b的一端连接该轮毂210的一内侧，另一端设有一第二支撑轴242b，一第二滚轮243b活动的套接该第二支撑轴242b且相对该第一滚轮243a。该第一悬臂杆241a及一第二悬臂杆241b分别连接一第一导引线244a及一第二导引线244b。再者，该轮毂210的顶部2111开设有两个穿孔21111及21112贯穿轮毂210，该第一导引线244a及该第二导引线244b通过该穿孔21111及21112贯穿延伸到该轮毂210的外侧连接该旋转圆柱体30。

该第二导电部25包括一第一凸出环体251及一第二凸出环体252为同心圆的设置且经由一正极引线253及一负极引线254连接一外部电源(无图示)的正极电源及负极电源，但是不限于此，反之亦可。该第二凸出环体252位于该第一凸出环体251的外侧，且该第一凸出环体251及该第二凸出环体252分别具有一固定端2511、2521连接该221基座，及一自由端2512、2522朝上凸伸并分别接触该第一导电部24的第一滚轮243a及第二滚轮243b。

详细而言，在该轮毂210转动时带动该第一导电部24转动，该第一滚轮243a及第二滚轮243b可以在第一凸出环体251及该第二凸出环体252的自由端2512、2522滚动。该正极电源透过该第一凸出环体251传给该第一滚轮243a然后经过该第一支撑轴242a及第一悬臂杆241a再经由第一导引线244a传给该旋转圆柱体30。该负极电源透过该第二凸出环体252传给该第二滚轮243b然后经过该第二支撑轴242b及第二悬臂杆241b再经由第二导引线244b传给该旋转圆柱体30。

该旋转圆柱体30，设置在第一转子组21的外表面211在本较佳实施该旋转圆柱体30垂直设置在该轮毂210的轴向表面2111，该旋转圆柱体30的一中心线c2平行该轮毂210的一中心线c1。该旋转圆柱体30被该旋转体20的第一转子组21带动围绕该轮毂210的中心线c1转动

续参图2a为本发明旋转圆柱体之立体分解示意图；图2b为本发明旋转圆柱体之组合剖视示意图。如图2a及2b，每一旋转圆柱体30包括一第二转子组31及一第二定子组32，该第二转子组31对应该第二定子组32以驱动该旋转圆柱体30自我旋转。

该第二转子组31包括一圆柱本体311具有一端设有一圆柱内容室312，该圆柱内容室312内设有一圆柱轴杆313连接该圆柱本体311并容设一第二壳部314及一第二磁性元件315，该第二磁性元件315设置在该第二壳314部的一内侧。该圆柱本体311的一外周表面设有至少一凸条3111，在本实施该凸条3111为螺旋状且螺旋绕设在该圆柱本体3111的外周表面。

该第二定子组32包括一第二基座321凸设有一中心轴筒322，该中心轴筒322内设有至少一轴承323用以支撑该圆柱轴杆313。藉由该圆柱轴杆313插设在该中心轴筒322的轴承323后被一扣片扣设，以令该第二转子组31设置在该第二定子组32上。一第二定子绕线组325套设在该中心轴筒322的一外侧对应到该圆柱内容室312的第二磁性元件315，当该第二定子绕线组325通电后跟该第二磁性元件315产生磁感作用，进而驱动该旋转圆柱体30的第二转子组31旋转。

该第二定子绕线组325包括堆叠的一矽钢片组3251及一绝缘架组3252分设在该矽钢片组3251的上下及一绕线组3253缠绕在该绝缘架组3252上及一第二电路板3254设置在绝缘架组3252的下方电性连接该绕线组3253。

复参图1c所示，前述的第一导引线244a及第二导引线244b连接该旋转圆柱体30的第二定子绕线组325的第二电路板3254，进而将正极电源及负极电源传导给第二电路板3254以提供该第二定子绕线组325运作的电源。

再者，如图2a及2b所示，该第二基座321设有一固定部326连接该第一转子组21的轮毂210的轴向表面2111的预设位置，该固定部326的末端具有一扣勾3261扣接该轮毂210。在一些替代实施，该固定部326可利用铆合或黏合或锁固的方式跟轮毂210固定在一起。

请继续参考图3a及3b所示，当第一转子组21的轮毂210转动带动该旋转圆柱体30围绕该轮毂210的中心线c1转动。且各个旋转圆柱体30的第二定子组32与第二转子组31作用驱动该第二转子组31的圆柱本体311围绕该中心线c2自我旋转，使该旋转圆柱体30的一侧有一横向气流流向该旋转圆柱体30(如图3b所示，从图中的右侧流向左侧)进而产生马格努斯(magnustype)效应，也就是在旋转圆柱体30的上方a的速度总和为相加效应(横向速度f1与切线速度f2为同向)速度变快，则压力较小(根据柏努利定律bernoulli'sprinciple)，在旋转圆柱体30的下方b的速度总和为相减效应(横向速度f1与切线速度f2为反向)速度变慢，则压力较大(根据柏努利定律bernoulli'sprinciple)；最后两压力差下该压力大的往压力小的推挤过去，将产生与横流方向垂直的横向推力y。在这样的作用下使散热风扇10产生离心式气流，也就是气流呈放射状的朝散热风扇10的径向流动。

续参图4a及4b所示，在另一替代实施，该旋转圆柱体30放射状的设置在该旋转体20的轮毂210的径向表面2112。当旋转体20的轮毂210转动及旋转圆柱体30自我转动时，在旋转圆柱体30的上方的速度总和为相减效应(横向速度f1与切线速度f2为反向)速度变慢，则压力较大(根据柏努利定律bernoulli'sprinciple)，在旋转圆柱体30的下方的速度总和为相加效应(横向速度f1与切线速度f2为同向)速度变快，则压力较小(根据柏努利定律bernoulli'sprinciple)；最后两压力差下该压力大的往压力小的推挤过去，将产生与横流方向垂直的横向推力y。使散热风扇10产生轴向气流，也就是气流朝散热风扇10的轴向流动。

在一替代实施，该旋转圆柱体30以相同的转速旋转。在另一替代实施，各个旋转圆柱体30以不同的转速旋转，进而产生不同大小的推力，可以调节转速使得该旋转圆柱体30的合向推力偏一边，进而应用在发热源不在散热风扇10正后方的解热。

另参图5a及5b所示，前面所述实施的图示中该旋转圆柱体30的半径为相同尺寸的表示，但是在一些替代实施，设置在该旋转体20的轮毂210的轴向表面211(如图5a)或者径向表面2112(如图5b)的各个旋转圆柱体30的半径为不同尺寸，例如图示中有三根旋转圆柱体30a、30b、30c，旋转圆柱体30a的半径大于旋转圆柱体30b的半径大于旋转圆柱体30c的半径，藉此各旋转圆柱体30a、30b、30c产生不同大小的输出风量，进而产生不同大小的推力，可以调节输出风量的大小使得该旋转圆柱体30的合向推力偏一边，进而应用在发热源不在散热风扇10正后方的解热

续参图6a及6b及6c所示，前面的实施虽然表示该圆柱本体311的外周表面的凸条3111(如前面各图所示)为螺旋状，但是在另外一些替代实施，该凸条3111a为翼状(如图6a)或者该凸条3111b为水车状(如图6b)或该凸条3111c为分段且径向分布状(如图6c)。

请继续参考图7a、7b所示，垂直设置在该轮毂210的轴向表面211的旋转圆柱体30a、30b、30c为对称排列设置，如图7a所示。其中对称排列设置就是两两旋转圆柱体30a、30b、30c之间的直线距离相等，如图7a所示，旋转圆柱体30a及旋转圆柱体30c之间的直线距离l11，旋转圆柱体30b及旋转圆柱体30c之间的直线距离l12，旋转圆柱体30a及旋转圆柱体30b之间的直线距离l13，这三个直线距离l11~l13相等。

在另一实施，垂直设置在该轮毂210的轴向表面211的旋转圆柱体30a、30b、30c为非对称排列设置，如图7b所示。其中非对称排列设置就是两两旋转圆柱体30a、30b、30c之间的直线距离不相等，如图7b所示，前述三个直线距离l21~l23不相等。

请继续参考图8a、8b所示，放射状设置在该旋转体20的轮毂210的径向表面2112的该旋转圆柱体30a、30b、30c为对称排列设置，如图8a所示。其中对称排列设置就是两两旋转圆柱体30a、30b、30c的夹角α、β、γ的角度相同。且如图8a所示，各旋转圆柱体30a、30b、30c的轴向线c21、c22、c23延伸到轮毂210的中心线c1，旋转圆柱体30a及旋转圆柱体30b之间的夹角γ界定在轴向线c21、c22之间；旋转圆柱体30b及旋转圆柱体30c之间的夹角α界定在轴向线c22、c23之间；旋转圆柱体30c及旋转圆柱体30a之间的夹角β界定在轴向线c21、c23之间。

在另一实施，放射状设置在该旋转体20的轮毂210的径向表面2112的该旋转圆柱体30a、30b、30c为非对称排列设置，如图8b所示。其中非对称排列设置就是两两旋转圆柱体30a、30b、30c的夹角α、β、γ的角度不相同。综上所述，本发明有以下优点；

1.藉由第一导电部24及第二导电部25能够在散热风扇10的旋转体20转动时提供电源给设在旋转体20的外表面上的每一旋转圆柱体30的第二定子组32以驱动该旋转圆柱体30自我旋转，得避免供电线干涉。

2.该旋转圆柱体30设置在轮毂210的轴向表面2111会产生径向放射流动，设置在轮毂210的径向侧面2112会产生轴向流动。

3.经由旋转圆柱体30导出之气流，因为未经过已知的翼形扇叶变化交互作用下，所以在相同解热下其噪音程度相对较小。

4.经由旋转圆柱体30导出之气流较为收敛且范围较广，故针对系统内的发热元件可直接受气流导引到热源或是直接循环带走热源。

以上已将本发明做一详细说明，惟以上所述者，仅为本发明之一较佳实施例而已，当不能限定本发明实施之范围。即凡依本发明申请范围所作之均等变化与修饰等，皆应仍属本发明之专利涵盖范围。