[发明专利]轴流式风扇及其控制方法

说明书

技术领域

本发明关于一种轴流式风扇及其控制方法，特别是关于一种具有相当正反转特性的轴流式风扇及其控制方法。

背景技术

现行轴流式风扇用以各种用途，例如用以冷却电子装置的风扇及空气调节机的户外单元，而且经由各种技术用以研发获得高效率及低噪音的效果。请参照图1A与1B，其中图1A为一种现有技术的轴流式风扇1的底座俯视图，图1B为图1A的轮毂15与其中一扇叶13的部分放大图，且为自轴流式风扇1具有连接件14的一侧俯视扇叶13的示意图。轴流式风扇1具有一扇框11、一底座12、多个扇叶13、多个连接件14以及一轮毂15。其中，扇叶13具有远离轮毂15的一外缘端16，外缘端16下方有一末端点17。

请参照图2，其为图1的轴流式风扇1的正反转特性曲线图，其中横轴表示轴流式风扇流量，其单位是立方英呎每分钟(cubic feet per minute；CFM)，纵轴表示轴流式风扇静压，单位是毫米水柱(millimeter aqua；mmAq)，由图中可轻易得知，轴流式风扇1正转时的特性曲线L1与反转时的特性曲线L2两者相差甚大。由于目前轴流式风扇的使用绝大多数是应用于轴流式风扇正转状态下，故在设计轴流式风扇时，针对轴流式风扇正转的特性及效率为最佳化进行设计，因此在未考虑使用轴流式风扇于反转的情况下，现有轴流式风扇1的扇叶13及连接件14的形状等(如图1B所示)设计以应用于正转的前提下来进行设计，使得轴流式风扇1的正转特性佳于轴流式风扇1的反转特性。

但在不同的应用场合，需让反转的特性和正转特性较为接近时，目前的轴流式风扇设计是不适用的，为此对于轴流式风扇构成必须兼顾正反转特性重新设计。因此，如何提供具备正反转特性较为接近的轴流式风扇及其控制方法，已成为重要的课题。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种轴流式风扇及其控制方法，可提升轴流式风扇反转时的特性，进而使轴流式风扇反转的特性及效率趋近于轴流式风扇正转的特性及效率。

为达上述目的，本发明提供一种轴流式风扇包括一扇框、一叶轮以及一马达。扇框具有一框体、一底座及多个连接件，底座设置于框体一侧的中央处，所述连接件分别连接框体与底座。叶轮容置于框体内，并设置于底座，叶轮具有一转轴、一轮毂及多个扇叶环设于轮毂的外周缘。马达设置于底座，马达连接转轴以驱动叶轮转动。当叶轮正转时，叶轮带动气流先流经所述连接件，再流经所述扇叶后，自框体相对于底座的另一侧排出。当叶轮反转时，叶轮带动气流自框体相对于底座的另一侧流入，先流经所述扇叶，再流经所述连接件后排出。

为达上述目的，本发明还提供一种轴流式风扇的控制方法包括下列步骤：提供一脉波宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号；计算脉波宽度调制信号的工作周期(Duty cycle)是否持续一段时间；以及当脉波宽度调制信号的工作周期持续一段时间后，判断脉波宽度调制信号的工作周期；其中工作周期为第一判断范围时，控制轴流式风扇停止运转；当判断为第二判断范围时，控制轴流式风扇的旋转方向为正转；当判断为第三判断范围时，控制轴流式风扇的旋转方向为反转。

承上所述，本发明的轴流式风扇适用于正转及反转的使用。当叶轮为正转时，叶轮带动气流先流经扇框的连接件，再流经扇叶后，自框体相对于底座的另一侧排出；当叶轮为反转时，叶轮带动气流自框体相对于底座的另一侧流入，流经所述扇叶，再流经所述连接件后排出。另外，扇叶翼形与扇框上连接件结构做搭配设计，以有效提升反转时轴流式风扇特性。更进一步地，本发明的轴流式风扇的控制方法因采用脉波宽度调制的工作周期来控制轴流式风扇正反转，故无须改变现有轴流式风扇电路结构，也不需其它控制信号即可轻易按实际需求自由变更轴流式风扇转向或转速。

附图说明

图1A为现有轴流式风扇底座俯视图；

图1B为图1A的轴流式风扇的俯视示意图；

图2为现有轴流式风扇的正反转特性曲线图；

图3A为依据本发明较佳实施例的轴流式风扇一侧示意图；

图3B为依据本发明较佳实施例的轴流式风扇另一侧示意图；

图3C为依据图3A的轴流式风扇剖面图；

图4A及图4B为依据图3A的轴流式风扇的部份放大图；

图5为依据图3A的轴流式风扇的俯视示意图；

图6A及图6B为依据图3A的轴流式风扇的侧面剖视图；

图7为依据本发明较佳实施例的轴流式风扇的正反转特性曲线图；以及

图8为依据本发明较佳实施例的一种轴流式风扇的控制方法的流程图。