阅读说明：本技术 风扇及用于风扇的平衡环 (Fan and balance ring for fan ) 是由 谢铮玟 廖文能 王俊杰 林育民 于 2018-06-01 设计创作，主要内容包括：一种风扇以及用于风扇的平衡环。风扇包括一壳体、一轮毂、多个扇叶以及一平衡环。轮毂设置于壳体内。扇叶连接于轮毂的侧面。平衡环连接于轮毂。平衡环包括一环形腔以及填充于环形腔内的一平衡液。上述平衡液的体积小于环形腔的体积。(A fan and a balance ring for the fan. The fan comprises a shell, a hub, a plurality of fan blades and a balance ring. The hub is disposed in the housing. The fan blades are connected to the side surface of the hub. The balance ring is connected to the hub. The balance ring comprises an annular cavity and a balance liquid filled in the annular cavity. The volume of the balancing liquid is smaller than that of the annular cavity.)

风扇及用于风扇的平衡环

技术领域

本公开主要关于一种风扇以及平衡环，特别涉及一种具有平衡环的风扇以及用于风扇的平衡环。

背景技术

一般而言，于笔记本电脑内会设置散热风扇以将笔记本电脑内的热量排出。但由于现今对于笔记本电脑的效能的需求较高，导致过量的热能产生，因此会将散热风扇的转速提高借此增加笔记本电脑的散热效率。

然而，过高转速的风扇会增加风扇所产生的噪音以及震动，进而影响使用者使用笔记本电脑时的舒适度。此外，为了能降低风扇高速运转时所产生的噪音，一般会于笔记本电脑降低运行时降低风扇的转速，而于笔记本电脑高速运行时增加风扇的转速。然而，当风扇于加速或降速的过程中，亦会由于叶轮转动时的不平衡，而产生较大的噪音以及震动。

因此，虽然目前的风扇符合了其使用的目的，但尚未满足许多其他方面的要求。因此，需要提供风扇的改进方案。

发明内容

本公开提供一种风扇及平衡环。利用平衡环来增加风扇运转时的稳定度，进而降低风扇运转时的噪音以及震动。

本公开提供了一种风扇，包括一壳体、一轮毂、多个扇叶以及一平衡环。轮毂设置于壳体内，且包括一侧面、一顶面以及一驱动槽。当轮毂旋转时，轮毂以一中心轴为中心旋转。中心轴通过顶面及驱动槽。扇叶连接于侧面。平衡环连接于轮毂，且包括环绕于中心轴的一环形腔以及填充于环形腔内的一平衡液。平衡液的体积小于环形腔的体积。

于一些实施例中，平衡环设置于驱动槽内。于一些实施例中，平衡环设置于顶面上。于一些实施例中，轮毂包括形成于顶面的一限位槽，且平衡环设置于限位槽内。于一些实施例中，风扇还包括设置于轮毂的一限位结构，且平衡环经由限位结构扣合于轮毂。

于一些实施例中，轮毂的最大直径约为平衡环的最大直径的1倍至1.3倍的范围之间，且轮毂的最大厚度约为平衡环的最大厚度的1倍至8倍的范围之间。

本公开提供了一种用于风扇的平衡环，包括一密封本体，包括一环形腔以及填充于环形腔内的一平衡液，其中平衡液的体积小于环形腔的体积。

于一些实施例中，密封本体以及环形腔为圆形，且密封本体以及环形腔沿相同的环形路径延伸。

于一些实施例中，环形腔包括一第一弧形侧面以及相对于第一弧形侧面的一第二弧形侧面。于一些实施例中，第一弧形侧面以及第二弧形侧面的半圆形为半圆形。

于一些实施例中，环形腔包括一上平面以及相对于上平面的一下平面，且上平面及下平面连接于第一弧形侧面以及第二弧形侧面。

于一些实施例中，平衡液的体积约为环形腔的体积的0.2倍至0.8倍的范围之间。平衡环的材质为塑料。平衡液的材质包括氢氟醚。平衡液的表面张力系数小于50dyne/cm(达因/厘米)。

综上所述，本公开的风扇可通过平衡环增加风扇旋转时稳定度，进而可降低风扇运行时产生的震动或是噪音。

附图说明

图1为本公开的第一实施例的风扇的立体图。

图2为本公开的第一实施例的风扇的剖视图。

图3为根据一些实施例中本公开的平衡环的立体图。

图4A为图3中AA剖面的剖视图，其中平衡环为一静止状态。

图4B为图3中AA剖面的剖视图，其中平衡环为一转动状态。

图5为本公开的第二实施例的风扇的立体图。

图6为本公开的第三实施例的风扇的立体图。

图7为本公开的第四实施例的风扇的立体图。

图8为本公开的第五实施例的风扇的立体图。

其中，附图标记说明如下：

风扇1

壳体10

容置空间11

进风口12

出风口13

轮毂20

侧面21

顶面22

驱动槽23

限位槽24

扇叶30

驱动机构40

旋转轴41

轴承42

定子43

转子44

平衡环50

密封本体50a

第一外侧面51

第二外侧面52

第一外平面53

第二外平面54

限位结构60

中心轴AX1

中心C1

直径d1、d2

平衡液L1

厚度T1、T2

宽度W1

环形腔S1

第一弧形侧面S11

第二弧形侧面S12

上平面S13

下平面S14

具体实施方式

以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本公开的不同特征。以下特定例子所描述的组件和排列方式，仅用来精简的表达本公开，其仅作为例子，而并非用以限制本公开。例如，第一特征在一第二特征上或上方的结构的描述包括了第一和第二特征之间直接接触，或是以另一特征设置于第一和第二特征之间，以致于第一和第二特征并不是直接接触。

于此使用的空间上相关的词汇，例如上方或下方等，仅用以简易描述附图上的一组件或一特征相对于另一组件或特征的关系。除了附图上描述的方位外，包括于不同的方位使用或是操作的装置。此外，附图中的形状、尺寸、厚度、以及倾斜的角度可能为了清楚说明的目的而未依照比例绘制或是被简化，仅提供说明之用。

图1为本公开的第一实施例的风扇1的立体图。图2为本公开的第一实施例的风扇1的剖视图。风扇1可安装于笔记本电脑、个人计算机、服务器等各式电子装置中。风扇1可为离心式风扇或轴流式风扇等各式的风扇1。于本实施例中，风扇1可为一离心式风扇。

风扇1包括一壳体10、一轮毂20、多个扇叶30、一驱动机构40、以及一平衡环50。壳体10可具有一容置空间11、一进风口12以及一出风口13。容置空间11连通于进风口12以及出风口13。进风口12对应于轮毂20，出风口13位于壳体10的一侧面21，且对应于扇叶30。

轮毂20设置于壳体10内，且包括一侧面21、一顶面22、以及一驱动槽23。当轮毂20旋转时，轮毂20以一中心轴(axis)AX1为中心旋转。中心轴AX1通过顶面22及驱动槽23。于本实施例中，中心轴AX1通过顶面22的中心，且垂直于顶面22。侧面21环绕中心轴AX1。

扇叶30连接于轮毂20的侧面21。于本实施例中，扇叶30以放射状间隔排列于轮毂20的侧面21。于一些实施例中，轮毂20以及扇叶30的材质可为塑料。轮毂20以及扇叶30可一体成形。

驱动机构40设置于轮毂20的驱动槽23内，且连接轮毂20以及壳体10。驱动机构40用以旋转轮毂20，以使扇叶30产生一气流。于本实施例中，气流可经由壳体10的进风口12进入壳体10内，且经由出风口13排出于壳体10外。

于一些实施例中，出风口13对应于一热源(未示出)。由出风口13吹出的气流吹向热源，以降低热源的温度。上述的热源可为多个散热鳍片或是芯片等电子组件。

驱动机构40包括一旋转轴(shaft)41、一轴承42、一定子43、以及一转子44。旋转轴41位于驱动槽23内，且旋转轴41的一端固定于轮毂20。旋转轴41沿中心轴AX1延伸。轴承42可固定于壳体10，且位于容置空间11内。轴承42环绕于旋转轴41，且接触于旋转轴41。旋转轴41可旋转地设置于轴承42内。

定子43可固定于壳体10，且位于容置空间11内。转子44可固定于轮毂20，且位于驱动槽23内。转子44与定子43分离。定子43可为电磁铁，且转子44可为永久磁铁。定子43通过定子43与转子44之间产生的磁力旋转转子44，进而带动轮毂20以及扇叶30旋转。

图3为根据一些实施例中本公开的平衡环50的立体图。于本实施例中，平衡环50连接于轮毂20，且位于驱动槽23内。此外，平衡环50可位于轮毂20以及转子44之间。因此平衡环50可通过转子44固定于轮毂20内。平衡环50可沿垂直于中心轴AX1的一平面延伸，且中心轴AX1可通过平衡环50的中心C1。平衡环50可为一圆形，且环绕于中心轴AX1。

于一些实施例中，轮毂20的最大直径d1约为平衡环50的最大直径d2的1倍至1.3倍的范围之间。轮毂20的最大厚度T1约为平衡环50的最大厚度T2的1倍至8倍的范围之间。上述的直径d1、d2于垂直于中心轴AX1的相同方向进行测量。厚度T1、T2于平行于中心轴AX1的相同方向进行测量。

于一些实施例中，平衡环50的材质可为塑料，借此减轻平衡环50的重量，并可降低制作平衡环50的困难度。

图4A为图3中AA剖面的剖视图，其中平衡环50为一静止状态。图4B为图3中AA剖面的剖视图，其中平衡环50为一转动状态。平衡环50可包括一密封本体50a、一环形腔S1、以及一平衡液L1。密封本体50a连接于轮毂20，且位于驱动槽23内。密封本体50a可沿垂直于中心轴AX1的一平面延伸，且中心轴AX1可通过密封本体50a的中心C1。密封本体50a可为一圆形，且环绕于中心轴AX1。

于一些实施例中，密封本体50a的最大宽度W1约为最大厚度的1倍至5倍的范围之间。于一些实施例中，密封本体50a的材质可为塑料，借此减轻密封本体50a的重量，并可降低制作密封本体50a的困难度。

密封本体50a包括一第一外侧面51、一第二外侧面52、一第一外平面53、以及一第二外平面54。第一外侧面51相反于第二外侧面52。第一外平面53相反于第二外平面54，且第一外平面53平行于第二外平面54。第一外平面53及第二外平面54连接于第一外侧面51以及第二外侧面52。

第一外侧面51、第二外侧面52、第一外平面53、以及第二外平面54为环形。于本实施例中，第一外侧面51、第二外侧面52、第一外平面53、以及第二外平面54分别沿一圆形路径延伸。

第一外侧面51相对于第二外侧面52邻近于中心轴AX1。于平行且通过中心轴AX1的剖面中，第一外侧面51以及第二外侧面52为弧形。于一些实施例中，于平行且通过中心轴AX1的剖面中，第一外侧面51以及第二外侧面52为半圆形。

于一些实施例中，于平行且通过中心轴AX1的剖面中，第一外平面53以及第二外平面54为弧形。于一些实施例中，于平行且通过中心轴AX1的剖面中，第一外侧面51、第二外侧面52、第一外平面53、以及第二外平面54形成一椭圆形。

环形腔S1形成于密封本体50a内。环形腔S1可为圆形，且密封本体50a以及环形腔S1可沿相同的环形路径延伸。环形腔S1包括一第一弧形侧面S11、一第二弧形侧面S12、一上平面S13、以及一下平面S14。第二弧形侧面S12相对于第一弧形侧面S11。上平面S13相对于下平面S14，且上平面S13平行于下平面S14。上平面S13及下平面S14连接于第一弧形侧面S11以及第二弧形侧面S12。

上述第一弧形侧面S11、第二弧形侧面S12、上平面S13、以及下平面S14为环形。于本实施例中，第一弧形侧面S11、第二弧形侧面S12、上平面S13、以及下平面S14分别沿一圆形路径延伸。

第一弧形侧面S11相对于第二弧形侧面S12邻近于中心轴AX1。于平行且通过中心轴AX1的剖面中，第一弧形侧面S11以及第二弧形侧面S12的剖面为半圆形。于一些实施例中，于平行且通过中心轴AX1的剖面中，环形腔S1形成一椭圆形。

平衡液L1填充于环形腔S1内。平衡液L1的体积小于环形腔S1的体积。平衡液L1的体积约为环形腔S1的体积的0.2倍至0.8倍的范围之间。于一些实施中，平衡液L1的体积约为环形腔S1的体积的0.5倍。

平衡液L1可为具有低表面张力的液体。于一些实施例中，于摄氏20度C(20℃)时，平衡液L1的表面张力系数小于50dyne/cm。于一些实施例中，平衡液L1的材质包括氢氟醚(hydrofluoroether,HFE)，但并不以此为限。于一些实施例中，平衡液L1的材质可包括氢氟醚、聚醚酮、聚乙烯、苯、丙酮、甲醇、乙醇、聚四氟乙烯、n-己烷、及/或n-戊烷。

如图1、图2、图4A图所示，中心轴AX1可垂直于一水平面。当轮毂20以及扇叶30静止时，位于环形腔S1内的平衡液L1位于一静止位置。此时，平衡液L1的液面可为一水平面。当轮毂20以及扇叶30旋转时，平衡液L1逐渐由图4A的静止位置流动至图4B的平衡位置。由于第二弧形侧面S12的形状为圆弧形，因此平衡液L1可平顺地由静止位置流动到平衡位置，进而能降地因为平衡液L1流动所造成的风扇1的晃动。

当风扇1持续旋转时，位于环形腔S1内的平衡液L1产生一转动惯量。上述的转动惯量能增加风扇1运转时的稳定度，进而减少风扇1所产生的震动或噪音。于一些实施例中，当风扇1进行加速或转速或者风扇1受到外力撞击时，位于环形腔S1内的平衡液L1亦能通过转动惯量稳定轮毂20的转动。

当风扇1由运转状态停止运行时，轮毂20及扇叶30的转速逐渐变小，此时平衡液L1逐渐由图4B的平衡位置至图4A的静止位置。由于第一弧形侧面S11的形状为圆弧形，因此平衡液L1可平顺地由平衡位置流动到平衡位置，进而能降地因为平衡液L1流动所造成的风扇1的晃动，并能通过转动惯量减少风扇1所产生的震动或噪音。

图5为本公开的第二实施例的风扇1的立体图。于图5中并未绘制壳体10。于本实施例中，平衡环50可直接设置于轮毂20的顶面22。平衡环50可经由黏胶固定于轮毂20的顶面22。因此，使用者可依据需求将既有的风扇1安装平衡环50，来增加既有风扇1的稳定度。

图6为本公开的第三实施例的风扇1的立体图。于图6中并未绘制壳体10。轮毂20具有形成于顶面22的一限位槽24。限位槽24可为一环状，且环绕于中心轴AX1。于一些实施例中，限位槽24可为一圆形。限位槽24的形状可对应于平衡环50的形状。平衡环50可设置于限位槽24内。限位槽24可用以限制平衡环50安装于轮毂20的顶面22的位置。

于一些实施例中，平衡环50可经由黏胶固定于限位槽24内。于一些实施例中，限位槽24可形成于驱动槽23(如图2所示)的底面，平衡环50可经由限位槽24设置于驱动槽23内。因此，使用者可自行将平衡环50准确地设置于轮毂20上，并通过平衡环50增加风扇1的稳定度。

图7为本公开的第四实施例的风扇1的立体图。于图7中并未绘制壳体10。轮毂20具有形成于顶面22的一限位槽24。风扇1还包括一限位结构60，设置于轮毂20的顶面22。于本实施例中，平衡环50放置于限位槽24中，且经由限位结构60扣合于轮毂20。于一些实施例中，轮毂20可不包括限位槽24，且轮毂20设置于顶面22上且经由限位结构60扣合于轮毂20。

于本实施例中，限位结构60可为一环状，且环绕于中心轴AX1。于一些实施例中，限位结构60可为一圆形。于本实施例中，限位结构60可接触第二外侧面52。于一些实施例中，限位结构60可接触第一外侧面51。于一些实施例中，限位结构60可为一勾状结构。

于一些实施例中，限位结构60可设置于驱动槽2323内。平衡环50经由扣合结构扣合于驱动槽23内。

因此，平衡环50通过限位结构60可拆卸地固定于轮毂20。使用者可视需求将平衡环50安装于风扇1上或是由风扇1移除。

图8为本公开的第五实施例的风扇1的立体图。于本实施例中，风扇1可为一轴流式风扇。因此本公开的平衡环50可经由前述所公开的任何方式，设置于轴流式风扇1上。

上述已公开的特征能以任何适当方式与一或多个已公开的实施例相互组合、修饰、置换或转用，并不限定于特定的实施例。

综上所述，本公开的风扇可通过平衡环增加风扇旋转时稳定度，进而可降低风扇运行时产生的震动或是噪音。

本公开虽以各种实施例公开如上，然而其仅为范例参考而非用以限定本公开的范围，任何熟习此项技艺者，在不脱离本公开的构思和范围内，当可做些许的变动与润饰。因此上述实施例并非用以限定本公开的范围，本公开的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。