【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明有關(guān)于一風(fēng)扇技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種具有達到節(jié)省空間及降低整體重量，且還能達到具有磁通量正弦性較佳的風(fēng)扇、轉(zhuǎn)子及其永久磁性元件。

背景技術(shù)：

按，隨著個人電腦之日益普及，以及電腦業(yè)之蓬勃發(fā)展，各類電子元件之發(fā)熱與散熱問題也愈發(fā)突出和重要，因此，利用風(fēng)扇作為主要之散熱元件為目前之趨勢，且為目前當(dāng)前電腦業(yè)界廣為應(yīng)用，只在于其結(jié)構(gòu)簡單體積小，且能夠快速地解決電子元件的發(fā)熱與散熱之問題。

請參閱圖1、2a、2b、2c，已知離心風(fēng)扇1是由轉(zhuǎn)子10和定子11及框體12組合而成，該轉(zhuǎn)子10是容設(shè)在一框體12內(nèi)，且該轉(zhuǎn)子10是由一扇輪101、一轉(zhuǎn)子軛鐵102(即金屬制成的馬達鐵殼)及一永久磁鐵103而形成，該永久磁鐵103由復(fù)數(shù)n磁極與復(fù)數(shù)s磁極交錯配置構(gòu)成，該轉(zhuǎn)子軛鐵102容設(shè)在該扇輪101具有的一輪轂1011內(nèi)周側(cè)上，復(fù)數(shù)扇葉1012環(huán)設(shè)在該輪轂1011的外周側(cè)上，該永久磁鐵103則容設(shè)在該轉(zhuǎn)子軛鐵102的內(nèi)周側(cè)上，并該定子11由矽鋼片疊合成的定子鐵心111及繞設(shè)于該定子鐵心上的線圈組112所構(gòu)成，并該定子11設(shè)置在該框體12的一軸筒121上，該軸筒121與轉(zhuǎn)子10具有的一軸心105相樞設(shè)。所以當(dāng)該離心風(fēng)扇1運轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子10的永久磁鐵103與定子11相感應(yīng)激磁，以驅(qū)動該轉(zhuǎn)子10運轉(zhuǎn)而導(dǎo)引氣流產(chǎn)生散熱效果。

由于前述永久磁鐵103一般都是采用多極充磁，且需要安裝在馬達鐵殼(即前述轉(zhuǎn)子軛鐵102)上，因所述永久磁鐵103相鄰的異相磁極的磁通幾乎都參與到磁回圈路中，且為了使前述永久磁鐵03的磁路形成閉合回路，使得轉(zhuǎn)子軛鐵102(即馬達鐵殼)必須采用鐵磁材料(即導(dǎo)磁材料)，這樣轉(zhuǎn)子上的耗損才可避免。所以轉(zhuǎn)子軛鐵102的主要功用就是屏蔽永久磁鐵103內(nèi)環(huán)磁路而形成閉環(huán)(如圖2c)，但卻延伸出另一問題，就是轉(zhuǎn)子軛鐵102除了會增加整體轉(zhuǎn)子10的重量外，且還會造成占用輪轂1011內(nèi)的空間的問題，進而氣隙磁通密度低及磁通量正弦性不佳。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，為有效解決上述之問題，本發(fā)明之一目的提供一種具有達到節(jié)省空間及降低整體重量的效果的轉(zhuǎn)子的永久磁性元件。

本發(fā)明之另一目的在提供一種具有達到節(jié)省成本，且還能達到提升氣隙磁通密度及磁通量正弦性較佳的轉(zhuǎn)子的永久磁性元件。

本發(fā)明之另一目的在提供一種具有達到節(jié)省空間及降低整體重量的效果的轉(zhuǎn)子。

本發(fā)明之另一目的在提供一種具有達到節(jié)省成本，且還能達到提升氣隙磁通密度及磁通量正弦性較佳的轉(zhuǎn)子。

本發(fā)明之另一目的在提供一種一永久磁性元件以徑向多極雙環(huán)交叉陣列充磁方式，可不需要已知轉(zhuǎn)子軛鐵元件的轉(zhuǎn)子。

本發(fā)明之另一目的在提供一種一永久磁性元件以徑向多極雙環(huán)交叉陣列充磁方式，可使用非導(dǎo)磁材料(如塑膠或鋁)的轉(zhuǎn)子軛鐵，藉以達到節(jié)省成本及降低重量的轉(zhuǎn)子。

本發(fā)明之另一目的在提供一種具有達到節(jié)省空間及降低整體重量的效果的風(fēng)扇。

本發(fā)明之另一目的在提供一種具有達到節(jié)省成本，且還能達到提升氣隙磁通密度及磁通量正弦性較佳的風(fēng)扇。

為達上述目的，本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)子的永久磁性元件，包括一本體，該本體具有復(fù)數(shù)第一磁極區(qū)、復(fù)數(shù)第二磁極區(qū)及復(fù)數(shù)復(fù)合磁極區(qū)，該每一第一磁極區(qū)與該每一第二磁極區(qū)相鄰設(shè)置在該本體上，該每二第一磁極區(qū)之間由該每一復(fù)合磁極區(qū)隔開，該每二第二磁極區(qū)之間由該每一復(fù)合磁極區(qū)隔開，并該復(fù)合磁極區(qū)具有至少一n磁極區(qū)塊與至少一s磁極區(qū)塊；故透過本發(fā)明此永久磁性元件的設(shè)計，得有效達到節(jié)省產(chǎn)品空間與降低產(chǎn)品重量的效果，以及還能提升氣隙磁通密度較高及磁通量正弦性較佳。

本發(fā)明另提供一種轉(zhuǎn)子，包括一扇輪及至少一永久磁性元件，該扇輪包含一輪轂及復(fù)數(shù)扇葉，該扇葉環(huán)設(shè)在該輪轂的外周側(cè)上，該輪轂具有一容設(shè)空間，該永久磁性元件設(shè)于該容設(shè)空間的輪轂內(nèi)上，該永久磁性元件包含一本體，該本體具有復(fù)數(shù)第一磁極區(qū)、復(fù)數(shù)第二磁極區(qū)及復(fù)數(shù)復(fù)合磁極區(qū)，該每一第一磁極區(qū)與該每一第二磁極區(qū)相鄰設(shè)置在該本體上，該每二第一磁極區(qū)之間由該每一復(fù)合磁極區(qū)隔開，該每二第二磁極區(qū)之間由該每一復(fù)合磁極區(qū)隔開，并該復(fù)合磁極區(qū)具有至少一n磁極區(qū)塊與至少一s磁極區(qū)塊；所以透過本發(fā)明此轉(zhuǎn)子的設(shè)計，使得有效達到節(jié)省產(chǎn)品空間與降低產(chǎn)品重量的效果，以及還能提升氣隙磁通密度較高及磁通量正弦性較佳。

本發(fā)明另提供一種風(fēng)扇，該風(fēng)扇具有本發(fā)明的轉(zhuǎn)子，藉以達到節(jié)省產(chǎn)品空間與降低產(chǎn)品重量的效果，以及還能提升氣隙磁通密度較高及磁通量正弦性較佳。

本發(fā)明另提供一種轉(zhuǎn)子的永久磁性元件，包括一本體，該本體具有復(fù)數(shù)第一磁極區(qū)及復(fù)數(shù)第二磁極區(qū)，該第一磁極區(qū)與該第二磁極區(qū)相鄰交錯設(shè)置在該本體上，該每一第一磁極區(qū)的一部分上形成有一與前述第一磁極區(qū)相異極的一磁極區(qū)塊，該每一第二磁極區(qū)的一部分上形成有一與前述第二磁極區(qū)相異極的一磁極區(qū)塊；故透過本發(fā)明此永久磁性元件的設(shè)計，得有效達到節(jié)省產(chǎn)品空間與降低產(chǎn)品重量的效果，以及還能提升氣隙磁通密度較高及磁通量正弦性較佳。

在一實施，該每一第一磁極區(qū)之一側(cè)與該每一第二磁極區(qū)之一側(cè)相鄰，該每一第一磁極區(qū)之另一側(cè)與該每一復(fù)合磁極區(qū)相鄰，該每一第二磁極區(qū)之另一側(cè)與該每一復(fù)合磁極區(qū)相鄰。

在一實施，該第一磁極區(qū)與該第二磁極區(qū)在該本體上以徑向充磁所形成，且該第一磁極區(qū)為n磁極區(qū)或s磁極區(qū)，該第二磁極區(qū)為s磁極區(qū)或n磁極區(qū)。

在一實施，該每一復(fù)合磁極區(qū)的該n磁極區(qū)塊與該s磁極區(qū)塊在該本體上以徑向充磁形成，且該每二第一磁極區(qū)之間的n磁極區(qū)塊與該s磁極區(qū)塊分別設(shè)于相鄰該本體內(nèi)側(cè)與相鄰該本體外側(cè)上，該每二第二磁極區(qū)之間的n磁極區(qū)塊與該s磁極區(qū)塊分別設(shè)于相鄰該本體外側(cè)與相鄰該本體內(nèi)側(cè)上。

在一實施，該本體為一永久磁鐵。

在一實施，該每一第一磁極區(qū)與該每一第二磁極區(qū)呈前后徑向并列相鄰設(shè)置，該每一復(fù)合磁極區(qū)的n磁極區(qū)塊與s磁極區(qū)塊呈左右徑向并列相鄰設(shè)置。

在一實施，該本體以徑向多極雙環(huán)交叉陣列充磁所形成的。

在一實施，前述非導(dǎo)磁材料為一塑膠材料或一鋁材料。

在一實施，該輪轂為塑膠材質(zhì)所構(gòu)成，并該輪轂內(nèi)未設(shè)有一轉(zhuǎn)子軛鐵，該永久磁性元件直接黏貼接觸設(shè)在該容設(shè)空間的該輪轂內(nèi)側(cè)上。

在一實施，該輪轂為塑膠材質(zhì)所構(gòu)成，并該輪轂內(nèi)設(shè)有一非導(dǎo)磁材料構(gòu)成的轉(zhuǎn)子軛鐵，該轉(zhuǎn)子軛鐵設(shè)在該容設(shè)空間內(nèi)的該輪轂的內(nèi)側(cè)上，且該轉(zhuǎn)子軛鐵位于該本體與該輪轂之間，該永久磁性元件容設(shè)且黏貼于該轉(zhuǎn)子軛鐵內(nèi)側(cè)上。

【附圖說明】

圖1為已知離心風(fēng)扇的分解立體示意圖。

圖2a為已知離心風(fēng)扇的組合剖面示意圖。

圖2b為已知離心風(fēng)扇的永久磁鐵俯視示意圖。

圖2c為已知離心風(fēng)扇的永久磁鐵與轉(zhuǎn)子軛鐵的磁力線分布示意圖。

圖3為本發(fā)明之實施例之永久磁性元件之俯視示意圖。

圖3a為本發(fā)明之實施例之永久磁性元件的磁力線分布示意圖。

圖4為本發(fā)明之實施例之另一永久磁性元件的磁力線分布示意圖。

圖5為本發(fā)明之實施例之分解立體示意圖。

圖6為本發(fā)明之實施例之組合剖面示意圖。

圖7為本發(fā)明與已知的磁通密度與磁場強度(b-h)的曲線圖。

圖8為本發(fā)明之實施例之另一組合剖面示意圖。

主要符號說明：

風(fēng)扇…2

永久磁性元件…21

本體…211

第一磁極區(qū)…212

第二磁極區(qū)…213

復(fù)合磁極區(qū)…214

n磁極區(qū)塊…2141

s磁極區(qū)塊…2142

定子…22

框體…23

容置空間…231

基座…232

軸孔…2321

出風(fēng)側(cè)…234

蓋板…24

入風(fēng)側(cè)…241

轉(zhuǎn)子…25

扇輪…251

輪轂…252

容設(shè)空間…2521

扇葉…2523

轉(zhuǎn)子軛鐵…253

軸心…254。

【具體實施方式】

本發(fā)明之上述目的及其結(jié)構(gòu)與功能上的特性，將依據(jù)所附圖式之較佳實施例予以說明。

本發(fā)明一種風(fēng)扇、轉(zhuǎn)子及其永久磁性元件。請參閱圖3，本發(fā)明之一實施例之俯視示意圖，并輔以參閱圖3a。該永久磁性元件21包括一本體211，該本體211于本實施例表示為一永久磁鐵以徑向多極雙環(huán)交叉陣列充磁所形成的，該本體211具有復(fù)數(shù)第一磁極區(qū)212、復(fù)數(shù)第二磁極區(qū)213及復(fù)數(shù)復(fù)合磁極區(qū)214，前述第一磁極區(qū)212與第二磁極區(qū)213于本實施例分別表示為n磁極區(qū)與s磁極區(qū)，但并不局限于此，于具體實施時，也可設(shè)計每一第一磁極區(qū)212為s磁極區(qū)及每一第二磁極區(qū)213為n磁極區(qū)。并前述每一第一磁極區(qū)212與每一第二磁極區(qū)213相鄰設(shè)置在該本體211上且以徑向充磁所形成，如圖3中前述每一第一磁極區(qū)212與該每一第二磁極區(qū)213呈前后徑向并列相鄰設(shè)置，且每一第一磁極區(qū)212之一側(cè)與每一第二磁極區(qū)213之一側(cè)相鄰，并該每一第一磁極區(qū)212之另一側(cè)與每一復(fù)合磁極區(qū)214相鄰，該每一第二磁極區(qū)213之另一側(cè)與該每一復(fù)合磁極區(qū)214相鄰。

前述每二第一磁極區(qū)212之間由該每一復(fù)合磁極區(qū)214隔開，該每二第二磁極區(qū)213之間由該每一復(fù)合磁極區(qū)214隔開，并該復(fù)合磁極區(qū)214具有至少一n磁極區(qū)塊2141及至少一s磁極區(qū)塊2142，前述每二第一磁極區(qū)212之間的n磁極區(qū)塊2141與s磁極區(qū)塊2142于本實施例表示分別設(shè)于相鄰該本體211內(nèi)側(cè)與相鄰該本體211外側(cè)上且以徑向充磁形成，每二第二磁極區(qū)213之間的n磁極區(qū)塊2141與s磁極區(qū)塊2142于本實施例表示分別設(shè)于相鄰該本體211外側(cè)與相鄰該本體211內(nèi)側(cè)上且以徑向充磁形成，如圖3中該每一復(fù)合磁極區(qū)214的n磁極區(qū)塊2141與s磁極區(qū)塊2142呈左右徑向并列相鄰設(shè)置，該每二第一磁極區(qū)212之間的n磁極區(qū)塊2141之一側(cè)相鄰該本體211的內(nèi)周側(cè)，該每二第一磁極區(qū)212之間的n磁極區(qū)塊2141之另一側(cè)相鄰s磁極區(qū)塊2142之一側(cè)，該s磁極區(qū)塊2142之另一側(cè)相鄰該本體211的外周側(cè)，該每二第二磁極區(qū)213之間的s磁極區(qū)塊2142之一側(cè)相鄰該本體211的內(nèi)周側(cè)，該每二第二磁極區(qū)212之間的s磁極區(qū)塊2141之另一側(cè)相鄰n磁極區(qū)塊2142之一側(cè)，該n磁極區(qū)塊2142之另一側(cè)相鄰該本體211的外周側(cè)。

所以透過該永久磁性元件21的本體211以徑向多極雙環(huán)交叉陣列充磁形成(如圖3)，使該本體211(即永久磁鐵)的外部環(huán)路就形同于內(nèi)部環(huán)路的閉環(huán)，如圖3a所示，前述本體211的磁力線在外部環(huán)路就形同于該本體211的磁力線在內(nèi)部環(huán)路的閉環(huán)，故藉由本發(fā)明的永久磁性元件2就具有如同已知轉(zhuǎn)子軛鐵253的功用。因此，使得本發(fā)明的永久磁性元件21的設(shè)計，得有效達到節(jié)省空間及降低重量的效果。另外，所述本體211的內(nèi)環(huán)的每一磁極區(qū)(即每一復(fù)合磁極區(qū)214的n、s磁極區(qū)塊2141、2142)中心都有一個內(nèi)部獨自的磁對極循環(huán)，從而可以鎖定中心部分磁極(即每一第一、二磁極區(qū)212、213之間的中間位置)的磁通參與到相鄰異相磁極的循環(huán)中，故內(nèi)環(huán)的每一磁極中心的磁通密度會更高，中心磁通密度更高的同時正弦性便更佳。

為了更清楚地陳述本發(fā)明之功效，請參閱圖7，為本發(fā)明與已知的磁通密度與磁場強度(b-h)的曲線圖，圖中曲線b1表示為本發(fā)明的，曲線b2表示為已知的，所以圖7可看出本發(fā)明的氣隙磁通密度是明顯高于已知的氣隙磁通密度。其中圖7中的縱軸表示氣隙磁通密度b，單位為特斯拉(tesla，t)，橫軸表示磁場強度h，單位為安/米(a/m)。

在一實施，如圖4，將該本體211改設(shè)計具有該第一磁極區(qū)212與該第二磁極區(qū)213，且所述每二第一磁極區(qū)211之間的復(fù)合磁極區(qū)214改設(shè)計成為與兩旁相鄰的第一磁極區(qū)212視為同一磁極區(qū)(即第一磁極區(qū)212)，前述每二第二磁極區(qū)213之間的復(fù)合磁極區(qū)214改設(shè)計成為與兩旁相鄰的第二磁極區(qū)213視為同一磁極區(qū)(即第二磁極區(qū)213)，并該第一磁極區(qū)212與該第二磁極區(qū)213相鄰交錯設(shè)置在本體211上，且該每一第一磁極區(qū)212本身的一部分上形成有一與前述第一磁極區(qū)212(如n磁極區(qū))相異極的一磁極區(qū)塊(如s磁極區(qū)塊2142)，該每一第二磁極區(qū)213本身的一部分上形成有一與前述第二磁極區(qū)213(如s磁極區(qū))相異極的一磁極區(qū)塊(即如n磁極區(qū)塊2141)，但并不局限于此，在另一實施，該第一磁極區(qū)212可為s磁極區(qū)與本身一部分的磁極區(qū)塊為n磁極區(qū)塊2141，該第二磁極區(qū)213可為n磁極區(qū)與本身一部分的磁極區(qū)塊為s磁極區(qū)塊2142。所以透過該本體211的第一、二磁極區(qū)212、213的設(shè)計，讓該本體211的磁力線在外部環(huán)路就形同于該本體211的磁力線在內(nèi)部環(huán)路的閉環(huán)，故藉由本發(fā)明的永久磁性元件21就具有如同已知轉(zhuǎn)子軛鐵253的功用。因此，使得有效達到節(jié)省空間、節(jié)省成本及降低重量的效果，且還有效提升氣隙磁通密度及磁通量正弦性較佳的效果。

請參閱圖5、6，本發(fā)明之第二實施例之分解立體與組合剖面示意圖，并輔以參閱圖3、3a。該本實施例主要是將前述第一實施例的永久磁性元件21應(yīng)用于一風(fēng)扇2上，該風(fēng)扇2于本實施例表示為離心風(fēng)扇2，但并不局限于此。而前述風(fēng)扇2包含一轉(zhuǎn)子25、一定子22、一蓋板24及一框體23，該蓋板24蓋合在該框體23上，該蓋板24具有一入風(fēng)側(cè)241，該框體23具有一連通該入風(fēng)口241的容置空間231及一設(shè)在該容置空間231中央的基座232，一出風(fēng)側(cè)234設(shè)于該框體的一側(cè)邊且連通該容置空間231，該定子22是設(shè)置在該基座232上，該轉(zhuǎn)子25容設(shè)在該容置空間231內(nèi)且罩覆對應(yīng)的定子22，令轉(zhuǎn)子25其內(nèi)永久磁性元件21的本體211的該第一、二磁極區(qū)212、213會與相對定子22相互感應(yīng)激磁而于所述容置空間231內(nèi)運轉(zhuǎn)。

所述轉(zhuǎn)子25于本實施例表示為一無轉(zhuǎn)子軛鐵的轉(zhuǎn)子25(即無馬達殼的轉(zhuǎn)子25)，前述轉(zhuǎn)子25包含一扇輪251及至少一永久磁性元件21，該扇輪251具有一輪轂252及復(fù)數(shù)扇葉2523，該扇葉2523環(huán)設(shè)在該輪轂252的外周側(cè)上，該輪轂252以塑膠材質(zhì)所構(gòu)成，該輪轂252具有一軸心254與一容設(shè)空間2521，該軸心254一端固設(shè)在該容設(shè)空間2521內(nèi)的輪轂252的中心處，其另一端與相對該基座232具有一軸孔2321相樞設(shè)，并該輪轂252內(nèi)未設(shè)有一轉(zhuǎn)子軛鐵253(如馬達鐵殼)。而本實施例的永久磁性元件21的結(jié)構(gòu)及連結(jié)關(guān)系及其功效與前述第一實施例的永久磁性元件21相同，故在此不重新贅述，并前述永久磁性元件21于本實施例以直接黏貼接觸在該容設(shè)空間2521內(nèi)的輪轂252內(nèi)側(cè)上，但于具體實施時，永久磁性元件21也可設(shè)計與輪轂252一體射出成型，使該輪轂252內(nèi)側(cè)一體包覆該永久磁性元件21。

因此透過本發(fā)明的永久磁性元件21應(yīng)用于風(fēng)扇2上，使得轉(zhuǎn)子25內(nèi)不需要額外已知轉(zhuǎn)子軛鐵253元件，藉以有效節(jié)省空間、節(jié)省成本及降低整體重量的效果，且還有效達到提升氣隙磁通密度及磁通量正弦性較佳。

在一實施，如圖8，并輔以參閱圖5，前述風(fēng)扇2的轉(zhuǎn)子25的輪轂252內(nèi)設(shè)有一非導(dǎo)磁材料構(gòu)成的轉(zhuǎn)子軛鐵253(即非導(dǎo)磁材料構(gòu)成的馬達殼)，前述非導(dǎo)磁材料為一塑膠材料或一鋁材料，并該轉(zhuǎn)子軛鐵253是設(shè)置在該容設(shè)空間2521內(nèi)的輪轂252的內(nèi)側(cè)上，且該轉(zhuǎn)子軛鐵位于該本體211與該輪轂之間。而所述永久磁性元件21的本體211則容設(shè)且黏貼在該轉(zhuǎn)子軛鐵253內(nèi)側(cè)上。所以透過本發(fā)明的永久磁性元件21應(yīng)用于風(fēng)扇2上，使得轉(zhuǎn)子25內(nèi)可使用非導(dǎo)磁材料構(gòu)成的，藉以有效達到節(jié)省成本及降低整體重量的效果，且還有效達到提升氣隙磁通密度及磁通量正弦性較佳。