[发明专利]使用分流叶片的冷却风扇中的离散噪声的降低

说明书

相关申请交叉参考

本发明要求于2005年12月29日提交的美国临时申请No.60/755,474的优先权，并将其整体结合于此作为参考。

技术领域

本发明通常涉及轴流式风扇，并且具体地涉及一种用以减少噪声的风扇叶片的构造。

背景技术

图4示出了构成传统轴流式风扇的部件的分解横截面视图。图中示出了基部402，该基部是冷却风扇壳体(未示出)的部分，定子安装在该基部上。典型地，基部402包括用在用于控制电机运转的电子器件方面的小印刷电路板。电源线和控制线(未示出)从该印刷电路板中引出以用于连接至外部电源和计算机。定子组件包括线圈配件404，该线圈配件包括缠绕在轴衬406周围的一些单独触发的线圈。转子组件布置在定子线圈404周围。该转子组件包括磁轭408，被成形为类似装配在定子线圈404周围的杯形。轴410被轴向地连接至磁轭408的内部。多个永磁体412被固定地安装在磁轭408的内缘周围。当磁轭408与定子组件装配时，轴410被容纳在轴衬406内且永磁体412被布置在线圈组件404周围。轴410置于轴衬406底部附近的支撑面上。叶轮414(其包括毂416和多个连接至该毂的风扇叶片418)安在磁轭408上并被连接至该磁轭。

伴随风扇出现的普遍问题是它们在运转过程中产生的噪声。特别令人不悦的噪声分量是离散噪声。离散噪声是由风扇叶片的旋转导致的。离散噪音的频谱主要由叶片通过频率(基频和谐频)的分量组成，该叶片通过频率是风扇叶片的数量乘以轴速(每秒转速)。宽频带噪声是另一噪声分量，但是与离散噪声相比不太明显，这是由于其频谱通常比离散噪声的频谱宽得多，并且其频率分量的振幅较低。

发明内容

根据本发明的一个实施例改变每个叶片的弦长，以便减小与叶片通过频率相关的任何离散噪声。例如，在8叶片的叶轮上，四个叶片具有一种弦长而另外四个具有另一种弦长。相对于其他叶片改变一些叶片的弦长是本发明的关键方面。这通过将一个强的叶片通过频率改变为两个较小的叶片通过频率而降低了叶片通过频率的离散噪声。其他可能性包括风扇设计中弦长的增加量。

具有根据本发明的风扇叶片构造的冷却风扇的结果是由于叶片通过频率而导致的离散噪声的显著降低。

附图说明

图1是根据本发明的轴流式风扇的毂的视图。

图1A是图1中所示毂的原型的图像。

图2是根据本发明的全叶片和分流叶片布置的示意性视图。

图3是本发明的简单实施例的示意性视图。

图4是传统风扇的分解视图。

图5是机翼的视图，示出了机翼的各种参数。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的教导制造的轴流式叶轮100。图1A是图1中所示叶轮原型的照片。该叶轮包括毂102。多个风扇叶片104、106布置在毂102周围。此图示出了通常被称作“全叶片”104的叶片。设置在一对全叶片104之间的是称作“分流叶片”106的叶片。叶片104、106在叶片的根部处被连接至毂102。当叶轮100围绕其旋转轴旋转时，形成了轴向气流，如箭头所示的。根据本发明，图1中的分流叶片106被连接至毂102以使它们相对于全叶片的轴向位置落在这些全叶片104的前缘112与后缘114之间。这将在图2中详细讨论。

下面参照图5，给出了对风扇叶片的横截面视图的详述。此图示出了风扇叶片的各种参数，这些参数部分地限定了风扇叶片的横截面形状514。叶片的每个横截面(称之为翼剖面)具有前缘516、后缘518、上表面522、以及下表面524。横截面514可以进一步由安装角526、外倾角528、弦线532、其弦长(由“c”表示)534、中弧线536、以及厚度538测量结果来限定。在现有技术的风扇中，典型地，对于构成风扇的每个风扇叶片，弦长534基本上相同。

继续参照图2，根据本发明，可以在一对全叶片之间布置两个或多个分流叶片。虽然图1的实施例示出了一对全叶片之间的一个分流叶片，但图2示出了两个分流叶片设置在一对全叶片之间的实例。当然，也可以设置其他数量的此类分流叶片。全叶片的弦长(分别由c₁和c₄表示)于分流叶片的弦长(分别由c₂和c₃表示)。

应该注意的是，分流叶片的安装角和外倾角不需要与全叶片的那些角相同。一般而言，分流叶片可以具有不同的安装角、外倾角、以及弦长。