专利名称：轴流式风扇的制作方法
技术领域：
本发明有关一种轴流式风扇，特别是有关于一种可增强扇叶强度的轴流式风扇。
背景技术：
一般常用的仪器或设备，在操作时会产生热量，因此可加装风扇等散热机构来进行散热，以避免因过热而产生问题。由于散热的需求越来越大，风扇效能的要求也随着提高，目前常用的轴流式风扇10a如图1A所示，主要是由外框1及扇叶结构2所构成。图1A显示外框1及扇叶结构2的组合示意图。图1B是显示图1A中的扇叶结构2的立体图。由图1B可看出，扇叶结构2包括数个环状排列的叶片21。此设计的缺点是在于当叶片21太长时，叶片21容易变形弯曲，而影响风扇的品质并降低风扇结构的使用寿命。
因此，已有已有的解决方法如图2至图3所示，分别为美国专利公告号第592794号与第4287137号的轴流式风扇剖面图。参见图2，此轴流式风扇10b具有一圆环(annular venturi)3，其与叶片21的外端22完全连接，虽然可增加叶片整体的强度，但是封闭式圆环3仍会阻挡侧向入风口。
而图3的轴流式风扇10c包括数个封闭式圆环(closed loops)4以及数个平行设置的带状物(parallelly-arranged straps)41，圆环4及带状物41均设置于数个叶片21之上，此构成如同一格栅(grating)，虽然外框1的侧面11具有一入风口12，然而，气流要经过转折后才能从侧面11进入，同样会造成流场不顺，并且带状物41更增加制造的困难度，且增加整体风扇的制造成本。
因此，在上述的解决方法中，无法同时满足叶片结构的稳定性与提升风扇的效能，因而造成轴流式风扇特性不良的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种轴流式风扇，其可增加侧面入风的面积，有效地增加效能。
本发明的另一目的在于提供一种轴流式风扇，其可加强扇叶结构。
本发明的又一目的在于提供一种轴流式风扇，其可增加安全性。
根据本发明的轴流式风扇包括一扇叶结构，包括一扇叶结构，一环状结构以及数个连接部。扇叶结构包括数个叶片，成环状排列，每一叶片具有一外周边，外周边具有一顶部。环状结构分别与每一叶片的顶部相连接，而连接部则设置于每一叶片的外周边，并连接于环状结构。
又在本发明中，顶部占外周边长度的三分之一。
另外，环状结构的厚度是小于或等于顶部的长度。
又在本发明中，每一连接部为倒锥状。
又在本发明中，每一连接部为长条状。
又在本发明中，每一连接部大致上垂直于该环状结构。
又在本发明中，每一叶片的外周边还包括一底部，每一连接部是用以连接底部与环状结构。
又在本发明中，扇叶结构、环状结构及连接部为一体成型。
又在本发明中，环状结构具有一圆形截面。
另外，环状结构具有一椭圆形截面。
另外，环状结构具有一矩形截面。
另外，环状结构具有一多边形截面。
本发明的轴流式风扇还包括一外框，外框具有一缺口，环状结构是部分位于缺口内。
另外，缺口包括一侧壁，具有一角度，角度是对应于等叶片的外周边。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
图1A是显示已有轴流式风扇示意图；
图1B是显示已有轴流式风扇的叶片示意图；图2是显示另一种已有轴流式风扇剖面示意图；图3是显示另一种已有轴流式风扇剖面示意图；图4是显示本发明的第一实施例轴流式风扇分解示意图；图5A是显示本发明的第一实施例轴流式风扇的扇叶结构示意图；图5B是显示本发明的第一实施例轴流式风扇的叶片与环状结构的局部放大示意图；图6是显示本发明的第一实施例轴流式风扇剖面示意图；图7A是显示本发明的第一实施例的扇叶结构俯视图；图7B是显示沿着图7A的剖面线AA’所观察的环状结构的剖面图；图8A是显示本发明的第二实施例轴流式风扇的扇叶结构示意图；图8B是显示本发明的第二实施例轴流式风扇的叶片及环状结构的局部放大图；图9A是显示本发明的第三实施例轴流式风扇的扇叶结构示意图；图9B是显示本发明的第三实施例轴流式风扇的叶片及环状结构的局部放大图；图10A-1是显示本发明轴流式风扇的一变化例剖面示意图；图10A-2是显示图10A-1的环状结构与叶片的局部放大示意图；图10B是显示本发明轴流式风扇的另一变化例剖面示意图；图10C是显示本发明轴流式风扇的又一变化例剖面示意图；图11A是显示本发明的扇叶结构俯视图；图11B是显示沿着图11A的剖面线AA’所观察的具有圆形截面的环状结构的剖面图；图11C是显示沿着图11A的剖面线AA’所观察的具有缺角的矩形截面的环状结构的剖面图；图11D是显示沿着图11A的剖面线AA’所观察的具有多边形截面的环状结构的剖面图；图11E是显示沿着图11A的剖面线AA’所观察的具有圆弧四角的矩形截面的环状结构的剖面图。
具体实施例方式
以下以具体的实施例，对本发明揭示的各形态内容加以详细说明。
第一实施例图4、5A和5B是显示本发明第一实施例的轴流式风扇50的构造示意图，轴流式风扇50主要是由外框51及扇叶结构52所构成。扇叶结构52是由数个叶片54、一环状结构53以及数个连接部55所构成，叶片54成环绕排列，以及环状结构53是环绕设置于每一叶片54。
在本实施例中，如图5A及5B所示，扇叶结构52的每一叶片(blade)54具有一外周边541(peripheral edge)，也就是叶片54的尖端部，外周边541具有一顶部56(tip)。在此图中，顶部56的长度刚好等于环状结构53的厚度，因此环状结构53完全设置于顶部56之上。每一连接部55是对应设置于每一叶片54上，用以连接环状结构53以及每一叶片54的一部份。由图可清楚看出，连接部55于整体上是具有近似于锥形状的立体结构。各锥形连接部55是由环状结构53而延伸朝向且连接于叶片54的外周边541，连接部55于连结于环状结构53的一侧是具有较大的断面，随着愈接近于叶片54的外周边541而有较小的断面，亦即，连接部55是由环状结构53朝向于叶片54的外周边541而断面渐缩。
本实施例具有一变化例，顶部56最多可占外周边541的长度的三分之一，因此环状结构53的厚度是小于或等于顶部56的长度。
扇叶结构52、环状结构53及连接部541可以为一体成型。因此，藉由环状结构53以及连接部541的组成可大幅增强扇叶结构52的强度，防止叶片54的翘曲与变形。
图6显示本发明的轴流式风扇50的剖面图。此实施例中，为了增加侧面入风与叶片54的接触面积，必须增加叶片长度，因此环状结构53可加强具有较长叶片的扇叶结构52的强度。由于叶片增长，外框51的形状及流道需随着改变而配合叶片的长度，为了不改变流道，因此本发明具有不同于已有的外框，外框51上具有一缺口512，叶片54可延长至接近缺口512处，并且叶片与环状结构的形状可依缺口512的形状而对应改变，而环状结构53是部分位于缺口512内。具体说，缺口512包括一侧壁511，具有一相对于水平面的角度q，角度q是对应于叶片54的外周边541的形状而改变。由于外框51上具有缺口51，当环状结构53设置于叶片54的上时，可改变环状结构53与叶片54的连接位置，在本实施例中，环状结构53是设置在整个叶片54的外周边541的外侧，较接近于缺口512之处，因此如图6所示，环状结构53是由叶片54的外周边541朝缺口512方向突出，本实施例即使延长叶片54的长度，仍可加强叶片54的强度。
除此之外，本实施例还可增加风扇的入风量。风除了可由图6的上方依Y方向向下进入扇叶结构外(正向入风)，另外由风扇的侧面于缺口512的方向，如箭头X所示，风可由此方向进入缺口512(侧向入风)，而与叶片54的外周边541进行接触。因此，本实施例可延长叶片54的长度，并由环状结构53增加叶片54强度，进而增加叶片54的外周边541与风的接触面积。当接触面积越大时，侧向入风量则越大，进而提高正向出风量。另外，当本发明的扇叶结构52搭配外框51使用时，能够在不改变风扇整体尺寸下，能够增加叶片54的有效面积，且增强扇叶结构，进而增加风扇结构的寿命，而不影响到风扇侧面入风的效应，可以增加风扇的整体功能。
另外，应注意的是，如图7A及7B所示，在本实施例中，由剖面线AA’方向观察环状结构53，其截面为矩形，可增加环状结构的结构强度，并可搭配不同流道的设计。
第二实施例图8A和8B是显示本发明第二实施例的轴流式风扇的扇叶结构52-1示意图，与第一实施例相同的部份将不再赘述。由于连接部55-1是用以连接环状结构53及叶片54的一部分，而其不同点在于，在本实施例中，与叶片54连接的部位为外周边541的中段部，且连接部55-1为长条状，大致上与环状结构53垂直，使环状结构53与各连接部55-1大致上形成一T型结构。
第三实施例图9A和9B是显示本发明第三实施例的轴流式风扇的扇叶结构52-2示意图，与第一实施例相同的部份将不再赘述。而其不同点在于，在本实施例中，连接部55-2与叶片54连接的部位为外周边541的最底端542，且连接部55-2为长条状，大致上与环状结构53垂直，使环状结构53与连接部55-2大致上形成一T型结构。
上述三实施例的外框结构及扇叶结构均可配合不同流道而具有数个种变化例，且仍保有外框的流道设计所产生的压缩及集中风量的功能。在一变化例中，如图10A-1所示，外框51不一定具有上述缺口，可保留其原来的结构，而扇叶结构的环状结构53可以是一部分531设置在叶片54的外周边541上，环状结构53的另一部分532则突出于叶片54，如图10-2的局部放大图所示，因此，环状结构可以是一半在内一半在外，并且仍位于外框51内。
在另一变化例中，当扇叶结构搭配外框使用时，扇叶结构的叶片长度及形状可随着流道设计而改变，且不会影响侧向入风的效能，仍保有外框的流道设计所产生的压缩及集中风量的功能。如图10B所示，外框51的侧壁511具有一缺口512，侧壁是根据叶片的形状而改变其斜度，扇叶结构的环状结构53可以是设置在整个叶片54的外周边541的内侧，较接近于扇叶结构的轴心处。
在又一变化例中，如图10C所示，可加大外框51上的缺口512，且缩短侧壁511的长度，还增加叶片54的外周边541与风的接触面积。因此，此实施例的接触面积是最大，进而提高侧向入风量与正向出风量。
本发明的扇叶结构52的环状结构53的截面形状可依不同外框及流道所需而改变，因此，除了如第一实施例的一般矩形截面外，还可具有如图11A至11E所示的截面，例如圆形、具有缺角的矩形、多边形以及具有圆弧四角的矩形。
因此，本发明利用一环状结构来连接每片叶片，再加上增强用的连接部，连接环状结构53及每一叶片54，可提高整体扇叶结构52的强度，另外，尤其当配合的外框51为裸框时，可增加安全性，避免不小心被风扇打到而受到伤害，或可避免打断PVC导线。使风扇发挥最佳效能外，又能配合不同流道设计而确保其风扇的侧向入风。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化和修改，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种轴流式风扇，包括一扇叶结构，包括数个叶片，成环状排列，每一叶片具有一外周边，该外周边具有一顶部；其特征在于还包括一环状结构，分别与每一该叶片的该顶部相连接；以及数个连接部，设置于每一该叶片的该外周边，并连接于该环状结构。
2.如权利要求1所述的轴流式风扇，其特征在于，该顶部占该外周边长度的三分之一，且该环状结构的厚度是小于或等于该顶部的长度。
3.如权利要求1所述的轴流式风扇，其特征在于，每一该连接部为倒锥状。
4.如权利要求1所述的轴流式风扇，其特征在于，每一该连接部为长条状。
5.如权利要求4所述的轴流式风扇，其特征在于，每一该连接部垂直于该环状结构。
6.如权利要求1所述的轴流式风扇，其特征在于，每一该叶片的该外周边还包括一底部，每一该连接部是用以连接该底部与该环状结构。
7.如权利要求1所述的轴流式风扇，其特征在于，该扇叶结构、该环状结构及该连接部为一体成型。
8.如权利要求1所述的轴流式风扇，其特征在于，该环状结构具有一圆形截面、一椭圆形截面、一矩形截面或一多边形截面。
9.如权利要求1所述的轴流式风扇，其还包括一外框，该外框具有一缺口，该环状结构是部分位于该缺口内。
10.如权利要求9所述的轴流式风扇，其特征在于，该缺口包括一侧壁，具有一角度，该角度是对应于该叶片的该外周边。
全文摘要
一种轴流式风扇，包括一扇叶结构，一环状结构以及数个连接部。扇叶结构包括数个叶片，成环状排列，每一叶片具有一外周边，外周边具有一顶部。环状结构分别与每一叶片的顶部相连接，而连接部则设置于每一叶片的外周边，并连接于环状结构。
文档编号F01P5/02GK1664377SQ200410028639
公开日2005年9月7日 申请日期2004年3月3日 优先权日2004年3月3日
发明者陈德福, 雷宗璵, 林国正, 黄文喜 申请人:台达电子工业股份有限公司