用於電器設備通風的風機的製作方法
2023-06-18 05:49:11 2
專利名稱：用於電器設備通風的風機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種尤其用於電器設備如個人計算機通風或冷卻的風機。
此外已知在幹發器中例如使用離心風機，該風機可以在較大壓差條件下克服較大的流阻。但是這種風機除了微小送風量以外由於徑向或切嚮導風非常不適於裝入PC機殼體裡面。此外已知一些混合形式尤其是所謂的半軸流式風機，這些風機在局部重疊的、傾斜定位的葉片情況下具有一個對角線方向的氣流分量。這種風機應用在計算機上也具有噪音缺陷。
為了實現這個目的提出在權利要求1中給出的特徵組合。本發明具有優點的結構形式和擴展結構由從屬權利要求給出。
本發明的原理在於，採用一種具有斜流式徑流葉輪的風機，以便實現更加有利的工作範圍。為此，按照本發明的風機具有下列特徵—一個通過導向面限定通流通道外側面的風機殼體，—一個在風機殼體內部圍繞旋轉軸可旋轉支承的葉輪，該葉輪通過與導向面呈錐形設置旋轉軸輪轂限定通流通道內側面，—一個設置在輪轂裡面用於葉輪旋轉驅動裝置，
—葉輪的最好不均勻地分布在輪轂圓周上的葉片位於平行於旋轉軸延伸的、與旋轉方向相反向後彎曲的圓柱面上，—從通流方向看去，在葉片前緣與葉片後緣之間的葉片區域內，導向面和輪轂成錐形或稍微彎曲擴展地構成，其中通流通道的內部淨通流面積保持恆定或減小。
為了在緊湊的軸向結構情況下實現離心工作原理。與軸流風機相比送風方向只有微小的改變，而對於可比較的流量則明顯地提高壓力。通流通道在對角線方向通過葉輪的特殊導嚮導致一個連續的節流曲線並由此在寬範圍中實現工作點的最佳化。尤其是由於微小的圓周速度差產生噪音的流體擾動以及流體輪廓只有在高壓時才在節流曲線的上部範圍裡產生。而PC機的系統特性曲線通常不在這個範圍。在這個意義上較長的通流路程也起到積極作用。
為了使通流橫截面保持不變，在葉片區域內，導向面在軸向上比輪轂更陡峭地延伸。此外如果在葉片區域內，導向面基本上為截錐形狀，錐角為20°至60°之間，最好為40°，而在葉片區域內，輪轂基本上為截錐形狀，錐角為80°至110°之間，最好為95°是具有優點的。
為了進一步降低噪音，如果輪轂至少在其角頂區域內設計成拋物面是具有優點的。導向面的進入段通過導入圓弧向外倒成圓角也是有利的。
通流通道的進入和排出開孔具有一個在徑向上的相互重疊區是具有優點的。
按照本發明的另一特別具有優點的結構，葉片後緣向著葉片根部相對於通流通道排出開孔的平面以一個與通流方向相反的銳角定位角進行定位。在此應該這樣選擇定位角，使其位於10°至20°之間，最好為15°。由此可以使排出側的渦流變得最小並相應地也使噪音降至最低。
另一改進由此實現，即葉片的自由端邊緣在保持公差縫隙的條件下沿著導向面延伸。
為了增大葉片之間的進入橫截面，有利的是，葉片前緣在軸向上超出輪轂向著進入開孔方向延伸。
另一在空氣動力學上有利的結構是，葉片前緣具有葉片自由端邊緣長度的1％至4％的圓弧半徑以及2％至8％的型材厚度。
葉輪的旋轉驅動裝置採用由外轉子構成的、設置在輪轂凹槽裡面的電機。
殼體10通過作為導向面22的內殼在通流通道的外側面包圍通流通道24，而與導向面22同心設置的輪轂限定通流通道24的內側面。
如圖2所示，導向面22除了其進入段26以外具有在通流方向上、在圖2中為向下的方向上擴展的截錐形狀，其中錐角約為40°。進入段26在限定通流通道24進入開孔28的情況下通過導入圓弧向外倒成圓角。這個圓弧應該儘可能地大，以防止在入口側產生渦流。從原理上導向面也可以由鈍化的旋轉拋物面稍微彎曲地構成。
輪轂14在葉片16根部30截錐形地構成，其中錐角在所示實施例中為95°。輪轂14在其面對進入開孔28的角頂區域32內設計成拋物面，以防止渦流。也可以設想輪轂14整體具有拋物面形狀，必要時具有倒圓的排出邊緣。在各種情況下都要保證，導向面22在葉片區域，即在葉片前緣34與葉片後緣36之間的區域向著旋轉軸12方向具有比輪轂14更大的傾斜，使得位於那裡的圓環形通流通道24的平均直徑以恆定或略微減小的內部通流面積連續地擴展。同時在通流通道24的進入開孔28與排出開孔38之間存在徑向上的重疊區，使得環形區域40在軸向上透穿地敞開。
為了防止諧振，葉片16不對稱地分布在輪轂14的圓周上並作為純徑流葉片位於平行於旋轉軸線延伸的、與旋轉方向(在
圖1中為逆時針方向)相反向後彎曲的圓柱面上。
葉片前緣34在軸向上超出輪轂14角頂區域32地向著進入開孔28方向延伸並具有葉片自由端邊緣42長度的1％至4％的圓弧半徑以及2％至8％的型材厚度，葉片端部邊緣在保持公差縫隙的條件下沿著導向面22延伸。為了減小噪音，葉片後緣36向著葉片根部相對於排出開孔38的平面以一個與通流方向相反的銳角定位角進行定位，其中定位角在所示實施例中為15°。
整個風機葉輪18最好由一體注塑成形塑料部件製成。在此葉片16在旋轉方向上不重疊對於脫模是有利的。
旋轉驅動裝置20通過由外轉子構成的電機構成，該電機設置在輪轂14的圓柱形凹槽44裡面。轉子46與輪轂14固定連接，而通過滾動軸承48位於轉子軸50上的定子52通過環法蘭54和在徑向離開環法蘭的框架臂56殼體固定地固定在排出側。
總而言之本發明涉及一種尤其用於個人計算機的風機，為了減小噪音該風機具有下列特徵—一個通過導向面22限定通流通道24外側面的風機殼體10，—一個在風機殼體10內部圍繞旋轉軸12可旋轉支承的葉輪18，該葉輪通過旋轉軸的輪轂限定通流通道24內側面，—一個設置在輪轂14裡面用於葉輪18的旋轉驅動裝置20，—葉輪18的不對稱地分布在輪轂14圓周上的葉片16由徑流葉片構成，—從通流方向看去，在葉片前緣34與葉片後緣36之間的葉片區域內，導向面22和輪轂14成錐形或稍微彎曲擴展地構成，其中通流通道24的內部淨通流面積保持恆定或減小。
權利要求
1.一種特別用於電器設備如個人計算機通風的風機，具有下列特徵a)一個通過導向面(22)限定通流通道(24)外側面的風機殼體(10)，b)一個在風機殼體(10)內部圍繞旋轉軸(12)可旋轉支承的葉輪(18)，該葉輪通過與導向面(22)呈錐形設置的旋轉軸輪轂(14)限定通流通道(24)的內側面，c)一個設置在輪轂(14)裡面用於葉輪(18)的旋轉驅動裝置(20)，d)葉輪(18)的最好不均勻地分布在輪轂(14)圓周上的葉片(16)位於平行於旋轉軸(12)延伸的、與旋轉方向相反向後彎曲的圓柱面上，e)從通流方向看去，在葉片前緣(34)與葉片後緣(36)之間的葉片區域內，導向面(22)和輪轂(14)成錐形或稍微彎曲擴展地構成，其中通流通道(24)的內部淨通流面積保持恆定或減小。
2.如權利要求1所述的風機，其特徵在於，在葉片區域內，所述導向面(22)在軸向上比輪轂(14)更陡峭地延伸。
3.如權利要求1或2所述的風機，其特徵在於，在葉片區域內，所述導向面(22)基本上為截錐形狀，錐角為20°至60°之間，最好為40°。
4.如權利要求1至3中任一項所述的風機，其特徵在於，在葉片區域內，所述輪轂(14)基本上為截錐形狀，錐角為80°至110°之間，最好為95°。
5.如權利要求1至4中任一項所述的風機，其特徵在於，所述輪轂(14)至少在其角頂區域(32)內設計成拋物面。
6.如權利要求1至5中任一項所述的風機，其特徵在於，所述導向面(22)的進入段(26)通過導入圓弧向外倒成圓角。
7.如權利要求1至6中任一項所述的風機，其特徵在於，所述通流通道(24)的進入和排出開孔(28，38)具有一個在徑向上的相互重疊區(40)。
8.如權利要求1至7中任一項所述的風機，其特徵在於，所述葉片後緣(36)向著葉片根部相對於通流通道(24)排出開孔(38)的平面以一個與通流方向相反的銳角定位角進行定位。
9.如權利要求8所述的風機，其特徵在於，所述定位角為10°至20°之間，最好為15°。
10.如權利要求1至9中任一項所述的風機，其特徵在於，所述葉片自由端邊緣(42)在保持公差縫隙的條件下沿著導向面(22)延伸。
11.如權利要求1至10中任一項所述的風機，其特徵在於，所述葉片前緣(34)在軸向上超出輪轂(14)向著進入開孔(28)方向延伸。
12.如權利要求1至11中任一項所述的風機，其特徵在於，所述葉片前緣(34)具有葉片自由端邊緣(42)長度的1％至4％的圓弧半徑以及2％至8％的型材厚度。
13.如權利要求1至3中任一項所述的風機，其特徵在於，所述旋轉驅動裝置(20)通過一個由外轉子構成的、設置在輪轂(14)凹槽(44)裡面的電機而構成。
全文摘要
本發明涉及一種尤其用於個人計算機的風機，其中為了減小噪音建議下列特徵組合a)一個通過導向面(22)限定通流通道(24)外側面的風機殼體(10)，b)一個在風機殼體(10)內部圍繞旋轉軸(12)可旋轉支承的葉輪(18)，該葉輪通過旋轉軸輪轂(14)限定通流通道(24)內側面，c)一個設置在輪轂(14)裡面用於葉輪(18)旋轉驅動裝置(20)，d)葉輪(18)的不對稱地分布在輪轂(14)圓周上的葉片(16)由徑流葉片構成，e)從通流方向看去，在葉片前緣(34)與葉片後緣(36)之間的區域內，導向面(22)和輪轂(14)成錐形或稍微彎曲擴展地構成，其中通流通道(24)的內部淨通流面積保持恆定或減小。
文檔編號F04D29/40GK1426511SQ01808772
公開日2003年6月25日 申請日期2001年3月15日 優先權日2000年4月28日
發明者託馬斯·馬蘭德, 赫裡斯託弗·亨克, 安德烈亞斯·金茨勒 申請人:韋拉克斯通風設備有限公司