專利名稱：軸流式風(fēng)扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軸流式風(fēng)扇，用于冷卻電子部件或類似物。
背景技術(shù)：
圖14為配有美國(guó)外觀設(shè)計(jì)專利No.506,540(專利商標(biāo)局公報(bào))的圖1所示的固定葉片的軸流式風(fēng)扇的透視圖。圖15為相同的美國(guó)外觀設(shè)計(jì)專利(專利商標(biāo)局公報(bào))的圖5所示的常規(guī)軸流式風(fēng)扇的后視圖。在配有固定葉片的常規(guī)軸流式風(fēng)扇中，多個(gè)固定葉片101的邊緣103和發(fā)動(dòng)機(jī)殼體105的底面107如這些圖中所示相互平齊。
在常規(guī)軸流式風(fēng)扇中，出現(xiàn)下面問(wèn)題即當(dāng)多個(gè)固定葉片與將要被冷卻的物體之間的距離較短時(shí)，不可能徹底冷卻將要被冷卻的物體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種軸流式風(fēng)扇，其能夠徹底冷卻將要被冷卻的物體，即使當(dāng)將被冷卻的物體與軸流式風(fēng)扇的排氣口之間的距離為較短時(shí)，也能夠徹底地冷卻將被冷卻的物體。
本發(fā)明的軸流式風(fēng)扇包括風(fēng)扇罩，所述風(fēng)扇罩包括具備排氣口和抽氣口的空氣通道；具有多個(gè)葉片并設(shè)置在風(fēng)扇罩中的葉輪；葉輪固定其上的轉(zhuǎn)子；對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子設(shè)置的定子；定子固定其上的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體；以及連接發(fā)動(dòng)機(jī)殼體和風(fēng)扇罩的多個(gè)固定葉片。所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體包括位于排氣口一側(cè)的下壁部分和與下壁部分連續(xù)形成并向抽氣口延伸的外圍壁部分，并且定子被固定到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體。多個(gè)固定葉片沿轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向間隔設(shè)置并且位于空氣通道的排氣口內(nèi)。所述多個(gè)固定葉片的每一個(gè)具有連接到風(fēng)扇罩的內(nèi)壁部分的外端部、連接到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的外圍壁部分的內(nèi)端部、形成在外端部和內(nèi)端部之間并位于排氣口一側(cè)的排氣側(cè)邊緣部分、以及形成在外端部和內(nèi)端部之間并位于抽氣口一側(cè)的抽氣側(cè)邊緣部分。
具體地，本發(fā)明中，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的下壁部分的外表面比所有或大部分固定葉片的排氣側(cè)邊緣部分的邊緣更靠近抽氣口。當(dāng)不把固定葉片的其中之一用作用于容納引線、以向發(fā)動(dòng)機(jī)供電的裝置時(shí)，所有的所述多個(gè)固定葉片的結(jié)構(gòu)基本上相同。當(dāng)把固定葉片的其中之一用作用于容納引線、以向發(fā)動(dòng)機(jī)供電的裝置時(shí)，除了一個(gè)固定葉片以外的所述多個(gè)固定葉片(即，大多數(shù)固定葉片)的結(jié)構(gòu)基本上相同。
當(dāng)采用本發(fā)明的上述設(shè)置時(shí)，沿固定葉片流動(dòng)的一部分空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)殼體底面之上的區(qū)域，然后所述空氣被排出排氣口。因此，即使在將被冷卻的物體與軸流式風(fēng)扇的排氣口之間的距離較短時(shí)，從軸流式風(fēng)扇排出的空氣也可吹到與軸流式風(fēng)扇的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體相對(duì)的被冷卻物體的一部分上，從而徹底冷卻將被冷卻的物體。
發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的底壁部分的外表面由平底面和與所述平底面連續(xù)的外圍表面部分組成。應(yīng)當(dāng)注意，平底面不僅包括全部為平的表面，還包括大部分為平的表面。例如，支撐轉(zhuǎn)軸的軸承可以設(shè)置在底面的中心區(qū)域中。這種情形下，外圍表面部分的形狀優(yōu)選為從底面向著外圍壁部分的外圍表面逐漸彎曲。借助這樣的設(shè)置，沿固定葉片流向發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的空氣可平滑地流向發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的底面上。因此，從發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的底面流向排氣口的空氣量增加。
優(yōu)選地，所有或大部分固定葉片的每一個(gè)都包括在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的底壁部分上延伸的延伸部分，并且所述延伸部分包括引導(dǎo)表面，用于引導(dǎo)沿固定葉片流向底壁部分的底面的一部分空氣。借助這樣的引導(dǎo)表面，空氣可積極(actively)地沿引導(dǎo)表面被引向底壁部分。
進(jìn)一步，所述延伸部分優(yōu)選包括延伸引導(dǎo)表面，其與引導(dǎo)表面連續(xù)形成并向旋轉(zhuǎn)方向延伸。所述延伸引導(dǎo)表面有助于流向發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的底壁部分上的空氣流螺旋而平滑地離開(kāi)排氣口。
底壁部分的底表面與固定葉片的排氣側(cè)邊緣部分的邊緣之間在高度上的尺寸差可根據(jù)風(fēng)扇的尺寸和用途而被設(shè)定為一個(gè)合適的值?？蛇x取任意的值。然而，當(dāng)尺寸差設(shè)定為3mm或更多時(shí)，即使將被冷卻的物體和軸流式風(fēng)扇的排氣口之間的距離較短，空氣也可從與發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的底壁部分相對(duì)應(yīng)的區(qū)域排出，而不減少空氣流和增加噪音水平。
葉片優(yōu)選以凸出的方式彎曲成朝向旋轉(zhuǎn)方向。在多個(gè)固定葉片中，每一個(gè)具有延伸部分的多個(gè)固定葉片優(yōu)選大致為傾斜的，從而固定葉片的排氣側(cè)邊緣部分沿旋轉(zhuǎn)方向比其抽氣側(cè)邊緣更靠前。上述設(shè)置可增加空氣流的量并降低所產(chǎn)生的噪音的水平。
多個(gè)固定葉片中的一個(gè)固定葉片可具有凹槽部分，所述凹槽部分中容納有多條用于為定子供電的引線。這種情形下，凹槽部分朝排氣口開(kāi)口。所述一個(gè)固定葉片的排氣側(cè)邊緣部分包括兩個(gè)分開(kāi)的邊緣，所述兩個(gè)分開(kāi)的邊緣分別位于旋轉(zhuǎn)方向上的凹槽部分的任一側(cè)處。這種情形下，所述兩個(gè)分開(kāi)的邊緣可在內(nèi)端部附近傾斜，從而底壁部分的平底面與所述兩個(gè)分開(kāi)的邊緣相互平齊。借助這樣的設(shè)置，引線容易插入凹槽部分。
根據(jù)本發(fā)明的軸流式風(fēng)扇，允許一部分沿固定葉片流動(dòng)的空氣流到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的底面上，然后從排氣口排出。因此，即使在將被冷卻的物體與軸流式風(fēng)扇的排氣口之間的距離較短時(shí)，從軸流式風(fēng)扇排出的空氣可吹到與軸流式風(fēng)扇的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體相對(duì)的被冷卻物體的一部分上，從而徹底冷卻將被冷卻的物體。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的軸流式風(fēng)扇從其右上前側(cè)看去的透視圖，這里省略了引線。
圖2是圖1中所示實(shí)施例的軸流式風(fēng)扇的前視圖。
圖3是圖1中所示實(shí)施例的軸流式風(fēng)扇的后視圖。
圖4是圖2中所示的軸流式風(fēng)扇的右側(cè)視圖。
圖5是沿圖4中線5-5取的軸流式風(fēng)扇的橫截面圖，其中省略了發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
圖6是沿圖4中線6-6取的軸流式風(fēng)扇的橫截面圖，其中省略了發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
圖7是沿圖2中線7-7取的橫截面圖。
圖8說(shuō)明旋轉(zhuǎn)葉片和固定葉片的橫截面，以解釋旋轉(zhuǎn)葉片和固定葉片各自的形狀。
圖9A是表示該實(shí)施例中氣流路徑的透視圖；而圖9B是表示常規(guī)實(shí)施例中氣流路徑的透視圖。
圖10A是用于描述一個(gè)傾角的固定葉片的局部視圖；圖10B是內(nèi)端部附近的固定葉片的橫截面圖；以及圖10C是在外端部附近的固定葉片的橫截面圖。
圖11A到11C分別表示用于證明效果的試驗(yàn)軸流式風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)和傾角，其通過(guò)將固定葉片在其外端部附近的傾角限定為大于固定葉片在內(nèi)端部附近的傾角，以及從外端部附近朝內(nèi)端部附近逐漸改變傾角而獲得所述結(jié)構(gòu)和傾角。
圖12是靜壓-圖11A到11C中所示的三種風(fēng)扇的氣流特征的測(cè)量結(jié)果的曲線圖(其中結(jié)構(gòu)設(shè)置相同，除了固定葉片的形狀和轉(zhuǎn)數(shù)保持不變以外)。
圖13是表示測(cè)量結(jié)果的表格。
圖14是常規(guī)軸流式風(fēng)扇的透視圖。
圖15是常規(guī)軸流式風(fēng)扇的后視圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的軸流式風(fēng)扇的一個(gè)實(shí)施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的軸流式風(fēng)扇1從其右上前側(cè)看去的透視圖，其中省略了引線。圖2是圖1中所示實(shí)施例的軸流式風(fēng)扇1的前視圖，圖3是其的后視圖。圖4是圖2中所示的軸流式風(fēng)扇1的右側(cè)視圖。圖5是沿圖4中線5-5取的軸流式風(fēng)扇1的橫截面圖，其中省略了發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖6是沿圖4中線6-6的軸流式風(fēng)扇1的橫截面圖，其中省略了發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖7是沿圖2中線7-7取的橫截面圖。
參照這些附圖，軸流式風(fēng)扇1包括風(fēng)扇罩3和配有七個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片5的葉輪7，其可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在風(fēng)扇罩3的內(nèi)部。如圖7所示，軸流式風(fēng)扇1進(jìn)一步包括發(fā)動(dòng)機(jī)9和五個(gè)固定葉片11A到11E。發(fā)動(dòng)機(jī)9包括轉(zhuǎn)子9A和定子9B。轉(zhuǎn)子9A安裝有葉輪7。該實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子9A包括轉(zhuǎn)軸8和多個(gè)永久磁鐵M，其被固定到固定安裝在轉(zhuǎn)軸8上的杯形部件12的外圍壁部分上。定子9B包括定子芯和繞在定子芯周圍的激勵(lì)繞組。定子9B固定到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10上。在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10內(nèi)部，安裝有用于為激勵(lì)繞組提供激勵(lì)電流的電路的電路板被固定地安裝。發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10包括位于排氣口16(其將在后面描述)一側(cè)處的底壁部分10A，和與底壁部分10A連續(xù)形成并向抽氣口14(將在后面描述)延伸的外圍壁部分10B。發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10的底壁部分10A的外表面包括平底面10C和與所述平底面10C連續(xù)的外周表面部分10D。外圍表面部分10D從底面10C向外圍壁部分10B的外圍表面逐漸彎曲。
風(fēng)扇罩3具備在轉(zhuǎn)軸8(參見(jiàn)圖7)的軸線AL延伸方向上的一側(cè)處的環(huán)形抽氣側(cè)凸緣13和在所述軸線延伸方向上的另一側(cè)處的環(huán)形的排氣側(cè)凸緣15。風(fēng)扇罩3還包括凸緣13和15之間的柱形部分17?？諝馔ǖ?9具有分別設(shè)置在其任一端的抽氣口14和排氣口16，并且所述空氣通道19是由抽氣側(cè)凸緣13、排氣側(cè)凸緣15和柱形部分17形成的內(nèi)部空間。錐形表面21形成在圖3和圖7所示的抽氣側(cè)凸緣13的內(nèi)部。彎曲錐形表面21，使得轉(zhuǎn)軸8的軸線與錐形表面21之間的距離朝抽氣口14逐漸變大。因此，其橫截面面積朝抽氣口14變大的空間22在抽氣側(cè)凸緣13內(nèi)形成。而且，錐形表面23如圖2和圖7所示形成在排氣側(cè)凸緣15中。彎曲所述錐形表面23，使得轉(zhuǎn)軸8的軸線與錐形表面23之間的距離朝排氣口16逐漸變大。因此，其橫截面面積朝排氣口16變大的空間24形成在排氣側(cè)凸緣15中。抽氣側(cè)凸緣13和排氣側(cè)凸緣15的輪廓基本上為矩形。允許螺釘通過(guò)其中的通孔形成在每一個(gè)凸緣的四個(gè)角上。
葉輪7包括杯形的旋轉(zhuǎn)葉片固定部件6。七個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片5如圖7所示固定在旋轉(zhuǎn)葉片固定部件6的外圍壁部分上。杯形部件12被固定在旋轉(zhuǎn)葉片固定部件6的外圍壁部分中，并且構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)9轉(zhuǎn)子一部分的多個(gè)永久磁鐵M被固定到杯形部件12的外圍壁上。
圖8說(shuō)明了旋轉(zhuǎn)葉片5和固定葉片11C的橫截面，以解釋旋轉(zhuǎn)葉片5和固定葉片11A到11D各自的形狀。圖8中，實(shí)線箭頭表示旋轉(zhuǎn)葉片5的旋轉(zhuǎn)方向，而虛線箭頭分別表示氣流方向。圖8表示了沿圖2中線8-8取的固定葉片11C的橫截面視圖。圖8還表示以與固定葉片11C的橫截面視圖相同的方式取的旋轉(zhuǎn)葉片5的橫截面圖。以下面方式彎曲七個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片5的每一個(gè)即凹陷部分5a如圖8所示朝葉輪7的旋轉(zhuǎn)方向開(kāi)口(從圖2中看為順時(shí)針；從圖3中看為逆時(shí)針)。如圖8所示，以下面方式彎曲固定葉片11C即當(dāng)沿圖2中線8-8的橫截面視圖看去時(shí)，凹陷部分朝與葉輪7的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向開(kāi)口。
五個(gè)固定葉片11A到11E在葉輪7(轉(zhuǎn)子)的旋轉(zhuǎn)方向上間隔排列，并位于空氣通道19的排氣口16內(nèi)部，如圖1和圖2所示。四個(gè)固定葉片11A到11D的每一個(gè)具有連接到風(fēng)扇罩3的內(nèi)壁部分的外端部11a、連接到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10的外圍壁部分10B的內(nèi)端部11b、形成在外端部11a和內(nèi)端部11b之間并位于排氣口16側(cè)的排氣側(cè)邊緣部分11c，和形成在外端部11a和內(nèi)端部11b之間并位于抽氣口14側(cè)的抽氣側(cè)邊緣部分11d。在該實(shí)施例中，固定葉片的一個(gè)葉片11E具有凹槽部分27，其中容納多條引線25，用于為定子9B的激勵(lì)繞組供電。凹槽部分27朝排氣口16開(kāi)口。所述一個(gè)固定葉片11E的排氣側(cè)邊緣部分11c包括兩個(gè)分開(kāi)的邊緣，所述邊緣分別位于凹槽部分27任一側(cè)處。兩個(gè)分開(kāi)的邊緣11c1和11c2在內(nèi)端部11b附近傾斜，使得發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10的底壁部分10A的平底面10C與兩個(gè)分開(kāi)的邊緣11c1和11c2相互平齊。借助這樣的設(shè)置，引線25容易插入凹槽部分27中。
在該實(shí)施例中，如圖1、2和7所示，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10的底壁部分10A的外表面(底面10C)比四個(gè)固定葉片11A到11D的排氣側(cè)邊緣部分11C更靠近抽氣口14設(shè)置。換句話，四個(gè)固定葉片11A到11D的排氣口側(cè)邊緣部分11c比發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10的底壁部分10A的外表面(底面10C)更靠近排氣口16設(shè)置。借助該設(shè)置，沿固定葉片11A到11E流動(dòng)的一部分空氣流到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10的底面10C上方的區(qū)域中，然后所述空氣被排出排氣口16，如圖9(A)所示，其中氣流路徑以箭頭表示。因此，即使在將被冷卻的物體與軸流式風(fēng)扇1的排氣口之間的距離較短時(shí)，從軸流式風(fēng)扇排出的氣流可被吹進(jìn)與軸流式風(fēng)扇1的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10相對(duì)的將被冷卻物體的一部分上。因此，將被冷卻的物體可被徹底冷卻。為了比較，圖9(B)表示當(dāng)固定葉片11A′到11D′的排氣側(cè)邊緣部分11C′與發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10的底壁部分10A的底面彼此平齊時(shí)的氣流路徑；即，排氣側(cè)邊緣部分11C與發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10的底壁部分10A的底面處于同樣的高度處。圖9(B)表示的空間S為空氣不流動(dòng)的區(qū)域。
如圖1、2和7所示，四個(gè)固定葉片11A到11D的每一個(gè)與在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10的底壁部分10A上延伸的延伸部分11e一體形成。每一個(gè)延伸部分10e具有引導(dǎo)表面11f，用于把沿固定葉片11A和11D流動(dòng)的一部分空氣引向底壁部分10A的底面10C。引導(dǎo)表面11f沿外圍表面部分10D延伸，其從發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10的外圍壁部分10B的外表面向底壁部分10A的底面10C彎曲，然后在底面10C上延伸。這樣的引導(dǎo)表面11f允許空氣沿其被主動(dòng)引向底壁部分10C。進(jìn)一步，所述延伸部分11e還具有延伸引導(dǎo)表面11g，其與引導(dǎo)表面10f連續(xù)形成并向葉輪7的旋轉(zhuǎn)方向延伸。所述延伸引導(dǎo)表面11g促使已經(jīng)流到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10的底壁部分10C上的空氣，從排氣口16平滑地螺旋排出。通過(guò)提供引導(dǎo)表面11f和延伸引導(dǎo)表面11g，更大量的空氣流到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10的底面10C上。即使在不具備引導(dǎo)表面11f和延伸引導(dǎo)表面11g時(shí)，由于底面10C比固定葉片11A到11D的排氣側(cè)邊緣更靠近抽氣口，氣流也被引向發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10的中心區(qū)域。由此，和圖9(B)中所示的常規(guī)結(jié)構(gòu)相比，更大量的空氣從發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10的中心區(qū)域排出。
發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10的底壁部分10A的底面10C與固定葉片11A到11E的排氣側(cè)邊緣部分11C之間在高度上的尺寸差優(yōu)選為3mm或更大。
現(xiàn)在，將參照?qǐng)D2以固定葉片11A為例，在下文描述如何確定固定葉片11A到11D的形狀。首先，限定在徑向上延伸的第一虛平面(virtualplane)PS1，其上包括固定葉片11A的排氣側(cè)邊緣部分11C的內(nèi)端和延伸通過(guò)轉(zhuǎn)軸8中心的中心線CL。然后，限定在徑向上延伸的第二虛平面PS2，其上包括固定葉片11A的排氣側(cè)邊緣部分11C的外端和中心線CL。并且，限定在徑向上延伸的第三虛平面PS3，其上包括固定葉片11A的抽氣側(cè)邊緣部分11d的外端和中心線CL。然后，確定每一個(gè)固定葉片11的形狀，從而從第一虛平面PS1到第二虛平面PS2以及從第二虛平面PS2到第三虛平面PS3的兩個(gè)方向都朝向與葉輪7旋轉(zhuǎn)方向相反的方向。
該實(shí)施例中，安排四個(gè)固定葉片11A到11D，使得在外端部11a附近的傾角θ4大于內(nèi)端部11b附近的傾角θ3，以及傾角從外端部11a向內(nèi)端部11b附近逐漸變化。即，四個(gè)固定葉片11A到11D的每一個(gè)被成形為外端部11a被固定，然后當(dāng)從內(nèi)端部11b觀察外端部11a時(shí)，內(nèi)端部11b被相對(duì)于固定的外端部11a順時(shí)針地扭轉(zhuǎn)。換言之，四個(gè)固定葉片11A到11D的每一個(gè)被成形為內(nèi)端部11b被固定，然后當(dāng)從外端部11a觀察內(nèi)端部11b時(shí)，外端部11a被相對(duì)于固定的內(nèi)端部11b順時(shí)針地扭轉(zhuǎn)。
這里，將參考圖10描述傾角。圖10A是用于描述傾角的固定葉片的局部視圖。圖10B是橫截面圖，其中固定葉片11D在內(nèi)端部11b附近被切削，以及圖10C是橫截面圖，其中固定葉片11D在外端部11a附近被切削。首先，限定沿排氣口16延伸的虛平面PS4。然后，限定正交的虛平面PS5、PS6，其分別與虛平面PS4正交，并分別與排氣側(cè)邊緣部分11c和抽氣側(cè)邊緣部分11d正交。限定虛擬線PL1通過(guò)第一交點(diǎn)CP1，這里正交的虛平面PS5與排氣側(cè)邊緣部分11C相交，并且還通過(guò)第二交點(diǎn)CP2，這里正交的虛平面PS5與抽氣側(cè)邊緣部分11d相交。限定虛擬線PL2通過(guò)另一個(gè)第一交點(diǎn)CP11，這里正交的虛平面PS6與排氣側(cè)邊緣部分11C相交，并且還通過(guò)另一個(gè)第二交點(diǎn)CP12，這里正交虛平面PS6與抽氣側(cè)邊緣部分11d相交。然后，傾角被限定為由虛擬線(PL1，PL2)的任一條與虛平面PS4形成的角。
圖10B表示傾角θ3，當(dāng)固定葉片11D沿正交虛平面PS5在內(nèi)端部11b附近被切削時(shí)測(cè)得所述傾角。圖10C表示傾角θ4，當(dāng)固定葉片11D沿正交虛平面PS6在內(nèi)端部11b附近被切削時(shí)測(cè)得所述傾角。如上所述，該實(shí)施例中，在四個(gè)固定葉片11A到11D的每一個(gè)的外端部11a附近的傾角θ4大于內(nèi)端部11b附近的傾角θ3，并且傾角從外端部11a附近向內(nèi)端部11b附近逐漸變化。該實(shí)施例中，傾角θ3的角度優(yōu)選處于45°到55°的范圍，并且傾角θ4的角度處于50°到60°的范圍。
從軸流式風(fēng)扇1的排氣口16排出的空氣的流速在距離風(fēng)扇罩3(外側(cè))更近的區(qū)域趨向于更快，而流速在距離發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10(內(nèi)側(cè))更近的區(qū)域則趨向于更慢。這就是為什么固定葉片10A到10D如上所述成形的原因。當(dāng)使用更簡(jiǎn)單形狀的固定葉片時(shí)這種趨向相同。當(dāng)如上所述設(shè)置固定葉片11A到11D時(shí)，在固定葉片11A到11D的內(nèi)端部11b附近流動(dòng)的空氣的流速相對(duì)于在固定葉片11A到11D的外端部11a附近流動(dòng)的空氣的流速被增大?？諝饬魉?gòu)墓潭ㄈ~片的外端部11a向內(nèi)端部11b逐漸增加?；谏鲜鰞?nèi)容，可以理解的是，從排氣口16排出的空氣的流速逐漸盡可能均勻化，從而增加了氣流量并同時(shí)降低了噪音水平。該實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)葉片5具有固定到旋轉(zhuǎn)葉片固定部件6的內(nèi)側(cè)邊緣和在徑向上更靠外的外側(cè)邊緣。由旋轉(zhuǎn)葉片5的內(nèi)側(cè)邊緣和限定為與虛平面PS4平行并沿旋轉(zhuǎn)葉片固定部件6的底壁表面延伸的假想平面形成的角度(傾角)比由所述假想平面與旋轉(zhuǎn)葉片5的外側(cè)邊緣形成的角度(傾角)大。這些傾角的差可以根據(jù)需要的流速適當(dāng)?shù)乇淮_定。
圖11A到11C分別表示用于證明效果的試驗(yàn)軸流式風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)和傾角，其中通過(guò)將固定葉片在其外端部附近的傾角θ4限定為大于固定葉片在其內(nèi)端部附近的傾角θ3，并且從外端部附近朝內(nèi)端部附近逐漸改變傾角而獲得所述結(jié)構(gòu)和傾角。與上述實(shí)施例中的風(fēng)扇不同，這些試驗(yàn)風(fēng)扇中，所有的固定葉片11具備相同的形狀，而不把一個(gè)葉片用作引線的支撐裝置。為了驗(yàn)證扭轉(zhuǎn)固定葉片的效果，不同于實(shí)施例，設(shè)置固定葉片11的排氣側(cè)邊緣部分11C使其與發(fā)動(dòng)機(jī)殼體10的底壁部分10C平齊。進(jìn)一步，固定葉片11的每一個(gè)未形成有延伸部分。在圖11A所示的風(fēng)扇中，把固定葉片的傾角設(shè)置為從內(nèi)端部到外端部是恒定的(57°)。在圖11B所示的風(fēng)扇中，和實(shí)施例的風(fēng)扇一樣，傾角在固定葉片內(nèi)端部一側(cè)設(shè)置得較小(47°)，而傾角在固定葉片外端部一側(cè)設(shè)置得較大(57°)，并且傾角被設(shè)置為從內(nèi)端部向外端部逐漸變大。在圖11C所示的風(fēng)扇中，傾角在固定葉片的內(nèi)端部一側(cè)設(shè)置得較大(57°)，而傾角在外端部一側(cè)設(shè)置得較小(47°)，并且傾角被設(shè)置為從內(nèi)端部向外端部逐漸變小。
圖12是靜壓-圖11A到11C中所示的三種風(fēng)扇的氣流特征的測(cè)量結(jié)果的曲線圖(其中設(shè)置相同，除了固定葉片的形狀和轉(zhuǎn)數(shù)保持不變以外)。如圖12所示，在從風(fēng)扇(圖11B所示)獲得的特征B中，其中在外端部一側(cè)的傾角大于在內(nèi)端部一側(cè)的傾角，這與本發(fā)明實(shí)施例的相同，其氣流大于在相同靜壓下從其它兩個(gè)風(fēng)扇(在圖11A和11C所示)獲得的特征A和C中的氣流。
當(dāng)進(jìn)行圖12中所示的測(cè)量時(shí)，噪音也在相同的條件下同時(shí)被測(cè)量。圖13所示的表格表示了測(cè)量結(jié)果。表格表示了相對(duì)于噪音的聲壓級(jí)Na的聲壓級(jí)差，其由圖11A所示的、以特有速度被驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇所產(chǎn)生(固定葉片的傾角恒定)。在風(fēng)扇(圖11B所示)中，其中與上述實(shí)施例相同，外端部一側(cè)的傾角被設(shè)置為比在內(nèi)端部一側(cè)的傾角大，噪音的聲壓級(jí)被降低1dB(A)而在風(fēng)扇(圖11C所示)中，其中外端部一側(cè)的傾角被設(shè)置為比在內(nèi)端部一側(cè)的傾角小，聲壓級(jí)被增加0.5dB(A)。測(cè)量結(jié)果表明，當(dāng)與本發(fā)明的實(shí)施例相同，在外端部一側(cè)的傾角設(shè)置為大于內(nèi)端部一側(cè)的傾角時(shí)，氣流可以增加而同時(shí)降低噪音水平。
在上述實(shí)施例中，固定葉片的一個(gè)葉片11E構(gòu)造為容納引線25。換句話說(shuō)，然而，引線可簡(jiǎn)單拉出，而不采用該實(shí)施例中所示的設(shè)置。
進(jìn)一步，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例，可在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，進(jìn)行各種變更和更改。
權(quán)利要求
1.一種軸流式風(fēng)扇，包括風(fēng)扇罩，所述風(fēng)扇罩包括具有排氣口和抽氣口的空氣通道；具有多個(gè)葉片并設(shè)置在風(fēng)扇罩中的葉輪；葉輪固定于其上的轉(zhuǎn)子；對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子設(shè)置的定子；定子固定于其上的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體，包括位于排氣口一側(cè)的底壁部分和與底壁部分連續(xù)形成并向著排氣口延伸的外圍壁部分；以及多個(gè)固定葉片，所述多個(gè)固定葉片在葉輪的旋轉(zhuǎn)方向上間隔設(shè)置并位于空氣通道的排氣口內(nèi)，所述多個(gè)固定葉片的每一個(gè)連接發(fā)動(dòng)機(jī)殼體和風(fēng)扇罩，所述多個(gè)固定葉片的每一個(gè)具有連接到風(fēng)扇罩的內(nèi)壁部分的外端部、連接到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的外圍壁部分的內(nèi)端部、形成在外端部和內(nèi)端部之間并位于排氣口一側(cè)的排氣側(cè)邊緣部分，以及形成在外端部和內(nèi)端部之間并位于抽氣口一側(cè)的抽氣側(cè)邊緣部分，其中發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的底壁部分的外表面比所有或大部分固定葉片的排氣側(cè)邊緣部分更靠近抽氣口。
2.如權(quán)利要求1所述的軸流式風(fēng)扇，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的底壁部分的外表面包括平底面和與所述平底面連續(xù)的外圍表面部分，并且外圍表面部分從底面向外圍壁部分的外圍表面逐漸彎曲。
3.如權(quán)利要求1所述的軸流式風(fēng)扇，其中，所有或大部分固定葉片的每一個(gè)都包括在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的底壁部分上延伸的延伸部分，并且所述延伸部分具有引導(dǎo)表面，用于引導(dǎo)沿固定葉片流向底壁部分的底面的一部分空氣。
4.如權(quán)利要求3所述的軸流式風(fēng)扇，其中，所述延伸部分進(jìn)一步具有延伸引導(dǎo)表面，其與引導(dǎo)表面連續(xù)形成并向旋轉(zhuǎn)方向延伸。
5.如權(quán)利要求2所述的軸流式風(fēng)扇，其中，所有或大部分固定葉片的每一個(gè)都包括在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的底壁部分上延伸的延伸部分，并且所述延伸部分具有引導(dǎo)表面，用于引導(dǎo)沿固定葉片流向底壁部分的底面的一部分空氣。
6.如權(quán)利要求5所述的軸流式風(fēng)扇，其中，所述延伸部分進(jìn)一步具有延伸引導(dǎo)表面，其與引導(dǎo)表面連續(xù)形成并向旋轉(zhuǎn)方向延伸。
7.如權(quán)利要求2所述的軸流式風(fēng)扇，其中，底壁部分的底面和固定葉片的排氣側(cè)邊緣部分的邊緣之間在高度上的尺寸差為3mm或更多。
8.如權(quán)利要求1所述的軸流式風(fēng)扇，其中，所述固定葉片以凸出的方式朝著旋轉(zhuǎn)方向彎曲。
9.如權(quán)利要求8所述的軸流式風(fēng)扇，其中，在多個(gè)固定葉片中，每一個(gè)固定葉片都具有延伸部分的多個(gè)固定葉片通常被傾斜，使得固定葉片的排氣側(cè)邊緣部分沿旋轉(zhuǎn)方向比其抽氣側(cè)邊緣更靠前。
10.如權(quán)利要求1所述的軸流式風(fēng)扇，其中多個(gè)固定葉片中的一個(gè)固定葉片具有凹槽部分，所述凹槽部分中容納多條用于向定子供電的引線；凹槽部分朝向排氣口開(kāi)口；所述一個(gè)固定葉片的排氣側(cè)邊緣部分包括兩個(gè)分開(kāi)的邊緣，所述兩個(gè)分開(kāi)的邊緣分別位于旋轉(zhuǎn)方向上的凹槽部分的任一側(cè)處；以及所述兩個(gè)分開(kāi)的邊緣在內(nèi)端部附近傾斜，使得底壁部分的平底面與所述兩個(gè)分開(kāi)的邊緣相互平齊。
11.一種軸流式風(fēng)扇，包括風(fēng)扇罩，所述風(fēng)扇罩包括具有排氣口和抽氣口的空氣通道；具有多個(gè)葉片并設(shè)置在風(fēng)扇罩中的葉輪；葉輪固定于其上的轉(zhuǎn)子；對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子設(shè)置的定子；定子固定于其上的發(fā)動(dòng)機(jī)殼體，包括位于排氣口一側(cè)的底壁部分和與底壁部分連續(xù)形成并向著抽氣口延伸的外圍壁部分；以及多個(gè)固定葉片，所述多個(gè)固定葉片在葉輪的旋轉(zhuǎn)方向上間隔設(shè)置并位于空氣通道的排氣口內(nèi)，所述多個(gè)固定葉片的每一個(gè)連接發(fā)動(dòng)機(jī)殼體和風(fēng)扇罩，所述多個(gè)固定葉片的每一個(gè)具有連接到風(fēng)扇罩內(nèi)壁部分的外端部分、連接到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的外圍壁部分的內(nèi)端部、形成在外端部和內(nèi)端部之間并位于排氣口一側(cè)的排氣側(cè)邊緣部分，以及形成在外端部和內(nèi)端部之間并位于抽氣口一側(cè)的抽氣側(cè)邊緣部分，多個(gè)固定葉片中的一個(gè)固定葉片具有其中容納多條用于向定子供電的引線的結(jié)構(gòu)，除了所述一個(gè)固定葉片的其它固定葉片被成形為其排氣口側(cè)的邊緣比發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的底壁部分的外表面更靠近排氣口。
12.如權(quán)利要求11所述的軸流式風(fēng)扇，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的底壁部分的外表面包括平底面和與所述平底面連續(xù)的外圍表面部分，并且外圍表面部分從底面向外圍壁部分的外圍表面逐漸彎曲。
13.如權(quán)利要求12所述的軸流式風(fēng)扇，其中，其它固定葉片的每一個(gè)均包括在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的底壁部分上延伸的延伸部分，并且所述延伸部分具有引導(dǎo)表面，用于引導(dǎo)沿固定葉片流向底壁部分底面的一部分空氣。
14.如權(quán)利要求13所述的軸流式風(fēng)扇，其中，所述延伸部分進(jìn)一步包括延伸引導(dǎo)表面，其與引導(dǎo)表面連續(xù)形成并向旋轉(zhuǎn)方向延伸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種軸流式風(fēng)扇，其能夠徹底冷卻將被冷卻的物體，即使在將被冷卻的物體與軸流式風(fēng)扇的排氣口之間的距離較短時(shí)，也能夠徹底冷卻物體。多個(gè)固定葉片在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上間隔排列并位于空氣通道的排氣口內(nèi)。所述多個(gè)固定葉片的每一個(gè)具有連接到風(fēng)扇罩內(nèi)壁部分的外端部、連接到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的外圍壁部分的內(nèi)端部、形成在外端部和內(nèi)端部之間并位于排氣口一側(cè)的排氣側(cè)邊緣部分，以及形成在外端部分和內(nèi)端部分之間并位于抽氣口一側(cè)的抽氣側(cè)邊緣部分。發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的底壁部分的外表面比多個(gè)固定葉片的排氣側(cè)邊緣更靠近抽氣口一側(cè)。
文檔編號(hào)F04D19/00GK1975179SQ20061016049
公開(kāi)日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者宮澤昌嗣, 小河原俊樹(shù), 池田智昭 申請(qǐng)人:山洋電氣株式會(huì)社