一種帶葉根中空的小型軸流風(fēng)扇的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種帶葉根中空的小型軸流風(fēng)扇。目的是提供的風(fēng)扇應(yīng)能在不影響風(fēng)扇靜壓升的前提下，降低風(fēng)扇噪聲。技術(shù)方案是：一種帶葉根中空的小型軸流風(fēng)扇，包括機(jī)匣、通過電機(jī)固定架固定在機(jī)匣內(nèi)的電機(jī)、連接在電機(jī)輸出軸上的輪轂以及沿周向安裝在輪轂上的若干葉片；其特征在于所述葉片的根部與輪轂的相接部位制作有一圓弧孔。
【專利說明】
一種帶葉根中空的小型軸流風(fēng)扇
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種散熱風(fēng)扇，尤其是帶葉根中空的小型軸流風(fēng)扇。
【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)機(jī)是在各個行業(yè)中廣泛應(yīng)用的一種傳輸氣體的葉輪機(jī)械設(shè)備，具有安裝方便、 設(shè)備簡單、高可靠度及低成本等特性。小型軸流風(fēng)扇屬于風(fēng)機(jī)中的一種，結(jié)構(gòu)尺寸較小，常 作為散熱部件，廣泛應(yīng)用于服務(wù)器、計算機(jī)等電子通信產(chǎn)品的散熱系統(tǒng)中。隨著電子通信產(chǎn) 品曰益向集成化、大功率化方向發(fā)展，其產(chǎn)生的熱量急劇增加，向外界傳遞的噪聲能量也一 直居高不下，已經(jīng)嚴(yán)重影響到電子通信產(chǎn)品的使用壽命和使用環(huán)境。在很多情況下，小型風(fēng) 扇既是電子通信產(chǎn)品的所有電子部件中對噪聲最主要的貢獻(xiàn)者，也是電子通信產(chǎn)品散熱的 主力軍。小型風(fēng)扇的氣動性能和噪聲能量分布直接關(guān)系到電子通信產(chǎn)品的散熱性能和噪聲 狀況。因此，在滿足產(chǎn)品散熱的前提下，小型軸流風(fēng)扇的降噪問題一直是噪聲控制工程師們 在設(shè)計電子產(chǎn)品時不得不面對的一個挑戰(zhàn)?；谏鲜龅拿枋?，迫切需要設(shè)計出一種新的小 型軸流風(fēng)扇，在保證風(fēng)扇氣動性能滿足電子產(chǎn)品需求的前提下，以此來降低風(fēng)扇的噪聲。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型的目的是克服【背景技術(shù)】的不足，提供一種葉根中空的小型軸流風(fēng)扇， 來緩解風(fēng)扇葉根附近的壓力脈動，從而實(shí)現(xiàn)在不影響風(fēng)扇靜壓升的前提下，降低風(fēng)扇噪聲。
[0004] 本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是:一種帶葉根中空的小型軸流風(fēng)扇，包括機(jī)匣、通過 電機(jī)固定架固定在機(jī)匣內(nèi)的電機(jī)、連接在電機(jī)輸出軸上的輪轂以及沿周向安裝在輪轂上的 若干葉片;其特征在于所述葉片的根部與輪轂的相接部位制作有一圓弧孔。
[0005] 所述圓弧孔由葉片根部的圓弧形葉邊以及輪轂的弧面相接而成。
[0006] 所述葉片的根部兩側(cè)為與輪轂相接的連接端，兩個連接端之間的葉邊凹向葉片方 向從而形成所述的圓弧形葉邊。
[0007] 所述圓弧孔的孔高Η為3~6mm，孔徑K為7~10mm，孔邊距L為2~5mm。
[0008] 所述圓弧孔的孔高為4mm，孔徑K為9mm，孔邊距L為5mm。
[0009] 本實(shí)用新型有益效果是:本實(shí)用新型能夠抑制了氣體的徑向流動，改善了風(fēng)機(jī)葉 根附近的流動狀況，最終降低了風(fēng)機(jī)的氣動噪聲。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2是圖1中葉片的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖3是現(xiàn)有葉片結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇與本實(shí)用新型的Ρ-Φ性能曲線對比示意圖。
[0013] 圖4是現(xiàn)有葉片結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇與本實(shí)用新型分別在風(fēng)扇的葉頂區(qū)域和葉片尾緣50_ 區(qū)域隨葉片周期旋轉(zhuǎn)的總聲壓級圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0015] 圖1所示的帶葉根中空的小型軸流風(fēng)扇，包括葉片3、機(jī)匣1、電機(jī)固定架6、電機(jī)2和 輪轂4，葉片沿周向安裝在輪轂上，電機(jī)通過電機(jī)固定架固定在機(jī)匣內(nèi)，輪轂與電機(jī)輸出軸 相連接。這些均與現(xiàn)有的小型軸流風(fēng)扇結(jié)構(gòu)類同。
[0016] 本實(shí)用新型的改進(jìn)是(參見圖2):帶葉根中空的小型軸流風(fēng)扇的葉片根部形成一 個圓弧孔5,該圓弧孔由葉片根部的圓弧形葉邊以及輪轂的弧面相接而成。由圖可知：葉片 的根部兩側(cè)為與輪轂相接的連接端，兩個連接端之間的葉邊凹向葉片方向從而形成所述的 圓弧形葉邊。
[0017] 該圓弧孔的尺寸由結(jié)構(gòu)參數(shù)孔高H、孔徑(直徑)K以及孔邊距L確定。在保證葉片結(jié) 構(gòu)強(qiáng)度的前提下，可通過基于風(fēng)機(jī)噪聲值為目標(biāo)的正交試驗(yàn)結(jié)果來確定上述3個結(jié)構(gòu)參數(shù) 的數(shù)值。
[0018] 風(fēng)扇噪聲測試基于國標(biāo)GB2888-91進(jìn)行實(shí)施，3個結(jié)構(gòu)參數(shù)取值范圍為:孔高Η數(shù)值 的取值范圍為3~6mm，孔徑Κ數(shù)值的取值范圍為7~10mm，孔邊距L數(shù)值的取值范圍為2~ 5mm 〇
[0019] 3個結(jié)構(gòu)參數(shù)H、K以及L被選定為風(fēng)機(jī)噪聲正交試驗(yàn)的3個因素，分別稱為因素 A、因 素 B以及因素 C，每個因素4個水平，對應(yīng)的水平值如表1所示。在此基礎(chǔ)上制定了 L16(43)正交 試驗(yàn)方案，并將每一次試驗(yàn)方案的風(fēng)扇出口氣動噪聲聲壓值作為試驗(yàn)結(jié)果，如表2所不。表 中為相應(yīng)水平i的試驗(yàn)結(jié)果平均值，R為極差。選擇風(fēng)扇出口的最小氣動噪聲值為最優(yōu)組 合試驗(yàn)方案，依此來確定葉根中空的結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)值，由表2可知，正交試驗(yàn)的最優(yōu)組合是 C4A2B3，據(jù)此確定H=4mm，K = 9mmH&L = 5mm。
[0020] 表1帶葉根中空葉片的因素-水平表
[0021]
[0022]表2帶葉根中空葉片的正交試驗(yàn)方案及試驗(yàn)結(jié)果
[0023]
[0025] 圖3為原型葉片風(fēng)扇與帶葉根中空的小型軸流風(fēng)扇Ρ-Φ性能曲線對比示意圖，
[0026] 從圖像整體分析可知，帶葉根中空的小型風(fēng)扇與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)葉片風(fēng)扇靜特性的變化 趨勢是基本一致的。當(dāng)流量〇. 〇〇2kg/s〈Q〈0.018kg/s時，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)葉片風(fēng)扇的壓力要大于葉 根中空風(fēng)扇的壓力，壓力最大差值為5Pa;當(dāng)流量Q>0.02kg/s時，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)葉片風(fēng)扇的壓力 要略小于葉根中空風(fēng)扇的壓力。因此，單從Ρ-Φ曲線看，本實(shí)用新型對靜壓的影響不大。
[0027] 圖4為原現(xiàn)有結(jié)構(gòu)葉片風(fēng)扇與帶葉根中空的小型軸流風(fēng)扇分別在風(fēng)扇的葉頂區(qū)域 和葉片尾緣50mm的區(qū)域隨葉片周期旋轉(zhuǎn)的總聲壓級圖，由圖可知，位于上述監(jiān)測點(diǎn)的葉根 中空風(fēng)扇模型和現(xiàn)有結(jié)構(gòu)葉片風(fēng)扇的氣動噪聲聲壓級在一個葉片旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)平穩(wěn)性較好， 波動范圍不超過2dB。其中在葉頂監(jiān)測區(qū)域，當(dāng)葉片運(yùn)行在2/8旋轉(zhuǎn)周期到8/8旋轉(zhuǎn)周期之間 時，葉根中空風(fēng)扇模型的噪聲聲壓級大于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)葉片風(fēng)扇的聲壓級1.5dB左右;在葉片尾 緣50mm處的監(jiān)測區(qū)域，當(dāng)葉片運(yùn)行在整個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)時，葉根中空風(fēng)扇模型的噪聲聲壓級 小于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)葉片風(fēng)扇的聲壓級，兩者之間最大差值為3dB。從總聲壓級圖中可以看出，本 實(shí)用新型可以降低小型軸流風(fēng)扇的氣動噪聲。
[0028]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離【實(shí)用新型內(nèi)容】的情況下，可以對該實(shí)用新 型進(jìn)行各種改進(jìn)和改變。因此依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)，對本實(shí)用新型所作的簡單修改 以及各種相似變化和改進(jìn)，均應(yīng)該屬于本實(shí)用新型技術(shù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種帶葉根中空的小型軸流風(fēng)扇，包括機(jī)匣（I)、通過電機(jī)固定架(6)固定在機(jī)匣內(nèi) 的電機(jī)(2)、連接在電機(jī)輸出軸上的輪轂(4)以及沿周向安裝在輪轂上的若干葉片(3);其特 征在于所述葉片的根部與輪轂的相接部位制作有一圓弧孔(5)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶葉根中空的小型軸流風(fēng)扇，其特征在于:所述圓弧孔由葉片 根部的圓弧形葉邊以及輪轂的弧面相接而成。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶葉根中空的小型軸流風(fēng)扇，其特征在于:所述葉片的根部兩 側(cè)為與輪轂相接的連接端，兩個連接端之間的葉邊凹向葉片方向從而形成所述的圓弧形葉 邊。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶葉根中空的小型軸流風(fēng)扇，其特征在于:所述圓弧孔的孔高 H為3~6謹(jǐn)，孔徑K為7~I Ctam，孔邊距L為2~5謹(jǐn)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶葉根中空的小型軸流風(fēng)扇，其特征在于:所述圓弧孔的孔高 為4mm，孔徑K為9mm，孔邊距L為5mm。
【文檔編號】F04D29/38GK205503511SQ201620216906
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】張立, 凌晨旸
【申請人】浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院