专利名称：风扇及其叶轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风扇及其叶轮，特别是涉及一种能够提高性能的风扇 及其叶轮。
背景技术：
风扇的工作效能，是以风扇能产生的风压及风量为指标，为提高风压 及风量，改变扇叶的安装角度或是提高风扇的转速是方法之一。然而，在 提高风扇转速或是改变扇叶的安装角度之后，噪音却随之增加。
图1为现有的风扇的剖视图。现有的风扇1包括有一扇框10， 一马达 11及一叶轮12。扇框10包括一壳体103、 一底座104以及至少一肋条105 连接壳体103与底座104。扇框10具有一入风口 101及一出风口 102，底 座104设置于出风口处102,壳体103于入风口处101及出风口处102分别 具有第一导角108及第二导角109,第一导角108及第二导角109为一斜面 设计，以辅助气流导入及导出。
叶轮12包括一轮毂121及多个扇叶122环设于轮毂121的周缘，然而， 由于扇框10内部的空间不足，因此，轮毂121在设计上为垂直的设计。当 气流由入风口 101导入后，由于轮毂121为垂直结构，因此，气流直接经 由第二导角109由出风口处102导出，亦即气流加压的效果并不显著，如 此一来，现有的风扇1在特性上无法有良好的表现。
因此，如何提供一种风扇及其扇框，其可提高风扇的风压及风量，进 而增进风扇的工作效能，实为重要的课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种叶轮，其可增加风扇的 风压及风量。
本发明的另一目的是提供一种风扇，其通过设置于轮毂的导流结构，使流道缩小以挤压气流，并进而提高风扇的风量及风压。
基于上述或其他目的，本发明提出一种叶轮，包括一轮毂及多个扇叶， 轮毂具有至少一曲形表面，而多个扇叶环设于轮毂的周缘。轮毂的顶面外
径与底面外径的比例小于0.45。轮毂的曲形表面与顶面的切线的夹角介于0 度至45度之间。轮毂的曲形表面与底面的夹角介于30度至75度之间。曲 形表面为一连续或非连续的曲线。曲形表面的二端点间的连线水平线之间 具有一夹角，夹角小于70度。
基于上述或其他目的，本发明另提出一种风扇，包括一扇框、 一叶轮 及一马达，叶轮容置于扇框内，马达设置于叶轮内并通过马达驱动，叶轮 具有 一轮毂及多个扇叶环设于轮毂的周缘，轮毂具有 一 导流结构设置于其 周缘外侧且具有至少一 曲形表面。其中导流结构与轮毂是一体成型的结构。 其中扇框更包括一连接件设置于扇框与底座之间。连接件与底座及扇框为 一体成形的结构。连接件包括多个肋条或静叶。
承上所述，本发明利用设置于轮毂的导流结构，使风扇的流道缩小以 使气流产生挤压，因此，可使气流的流速改变。与现有技术相比较，本发 明可增加气流的流速，进而提高风扇的风量及风，如此一来，可改善风扇 的性能表现。
图1为一种现有的风扇的剖视图2为依据本发明较佳实施例的一种风扇的剖视图；以及
图3为本发明风扇及现有风扇的风量与风压的关系曲线比较图。
元件标号说明
1、 2风扇121、301轮毂
10、 20扇框122、302扇叶
11、 40马达204连接件
12、 30叶轮303导流结构
101、 21入风口311顶面
102、 22出风口312底面
103、 201壳体Dl、D2外径
104、 202底座D3内径105 肋条
108 第一导角
109 第二导角
Hl、 H3 高度
ei、 e2 切线夹角
03 水平线夹角
具体实施例方式
以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的一种风扇及其叶轮， 其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
图2是本发明的一较佳实施例的风扇的剖视图。请参阅图2,风扇2 较佳地为一轴流式风扇，其包括一扇框20、 一叶轮30以及一马达40。叶 轮30及马达40容置于扇框20内，扇框20包括一具有贯通孔的壳体201, 框体大致呈方形、圓形、椭圆形或菱形。另外，扇框20包括一底座202及 至少一连接件204,底座202较佳地设置于风扇的出风口处22，连接件204 设置于壳体201与底座202之间，用以支撑底座202。在本实施例中，连接 件204可为多个肋条(rib)或静叶(stationary blade)，并与底座202及壳体 201 —体成型制成。另外，叶轮30包括有一轮毂301及多个扇叶302环设 于轮毂301的周缘，马达40设置于轮毂301内部，而叶轮30位于扇框的 底座202上，叶轮30是通过马达40驱动得以旋转。
值得注意的是，为了提高风扇的风压及风量，本发明的叶轮30具有导 流结构303设置于叶轮的轮毂301的周缘外側，并且与轮毂301 —体成型 制成。在本实施例中，叶轮的轮毂301具有一顶面311及一底面312，且轮 毂的外径系自顶面朝底面递增，叶轮的扇叶302环设于导流结构303的周 缘，导流结构303具有至少一曲形表面，曲形表面为一连续或非连续的曲 线。当然，也可以是轮毂301具有一曲形表面，而导流结构303设置于轮 毂301的周缘外侧。由于本发明的叶轮的设计，当气流经由入风口处21流 经导流结构303时，气流会因流道缩减而产生挤压，因此，气流的流速会 加快，同时也使压力提高。
承上述，本发明的叶轮的设计如下所迷，请参阅图2，轮毂的顶面311 的外径D1与轮毂的底面312的外径D2的比例小于0.45，轮毂的顶面311 的外径Dl与扇框20的内径D3的比例小于0.35。另外，轮毂301的高度 Hl与扇框20的高度H3之间的比例大于0.6。导流结构303与顶面31 i的切线夹角W介于0度至45度之间，导流结构303与底面312的夹角02介 于30度至75度之间。导流结构303的曲面，其二端点间连成直线时，直 线与水平线夹角W小于70度。
当马达40运转并带动叶轮30转动时，经由设置于轮毂301上扇叶302 的运作，使风扇2与外界产生压力差，因此，气流由入风口 21进入并通过 导角导引进入扇框内，并往出风口 22方向流动。由于本发明的导流结构303 的表面为连续地设置，且是具有曲面的设计，因此，当气流流经导流结构 303时，由于流道的缩减，会造成气流产生挤压并使气流流速加快，同时， 也使气流压力提升。。
图3为现有风扇与本发明风扇的风压与风量特性比较图，由实验数据 可知，本发明的风扇能有效地提高风量及风压，在相同风量下，本发明的 风扇相比较于与现有的风扇，其最大风压大约提高1.4倍，在相同风压下， 最大风量大约提高1.15倍。
综上所述，本发明的风扇具有下列优点
本发明利用设置于轮毂的导流结构，使风扇的流道缩小以使气流产生 挤压，因此，可使气流的流速改变。与现有技术相比较，本发明可增加气 流的流速，进而提高风扇的风量及风压，如此一来，可改善风扇的性能表 现。
虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明， 任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作一些的更动 与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求所界定的为准。
权利要求
1. 一种叶轮，适用于一风扇，包括一轮毂，具有至少一曲形表面；以及多个扇叶，环设于该轮毂的周缘。
2. 如权利要求1所述的叶轮，其中该轮毂具有一顶面及一底面，该轮 毂的外径是自该顶面朝该底面递增。
3. 如权利要求2所述的叶轮 的比例小于0.45。
4. 如权利要求2所述的叶轮 夹角介于0度至45度之间。
5. 如权利要求2所述的叶轮 是介于30度至75度之间。
6. 如权利要求1所述的叶轮 线与水平线之间具有一夹角，该夹角小于70度。
7. —种风扇，包括 一扇框；一叶轮，容置于该扇框内，该叶轮括一轮毂及多个环设于该轮毂周缘 的扇叶，其中该轮毂具有一导流结构，设置于其周缘外侧且具有至少一曲 形表面；以及一马达，设置于该轮毂内，且该叶轮是通过该马达驱动。
8. 如权利要求7所述的风扇，其中该导流结构与该轮毂是一体成型的 结构。
9. 如权利要求7所述的风扇，其中该轮毂包括有一顶面及一底面，且 该轮毂的外径是自该顶面朝该底面递增。
10. 如权利要求9所述的风扇，其中该轮毂的顶面外径与扇框的内径的 比例小于0.35,该轮毂的顶面外径与该轮毂的底面外径的比例小于0.45。
11. 如权利要求7所述的风扇，其中该轮毂的高度与该扇框的高度比例 大于0.6。
12. 如权利要求9所述的风扇，其中该导流结构与该轮毂顶面的切线夹其中该轮毂的顶面外径与该底面的外径 其中该轮毂的曲形表面与该顶面的切线 其中该轮毂的曲形表面与该底面的夹角 其中该轮毂的曲形表面的二端点间的连角介于0度至45度之间，该导流结构与该轮毂底面的夹角介于30度至75 度之间。
13. 如权利要求7所述的风扇，其中该曲形表面的二端点间的连线与水 平线之间具有一夹角，该夹角小于70度。
14. 如权利要求7所述的风扇，其中该扇框更包括一连接件，设置于该 扇框与该底座之间，该连接件包括多个肋条或静叶。
15. 如权利要求14所述的风扇，其中该连接件与该底座及该扇框为一 体成形的结构。
全文摘要
本发明公开一种叶轮，适用于一风扇，叶轮包括一轮毂及多个扇叶环设于轮毂的周缘，而轮毂具有至少一曲形表面。
文档编号F04D25/06GK101285483SQ200710089900
公开日2008年10月15日 申请日期2007年4月10日 优先权日2007年4月10日
发明者张楯成, 许硕修 申请人:台达电子工业股份有限公司