CN103573717B - 风扇及其叶轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种风扇及其叶轮。所述风扇包括一叶轮及驱动该叶轮的电机,该叶轮包括一轮毂及若干扇叶,该轮毂包括位于其轴向一端的一顶部,以及自顶部的周缘沿轮毂的轴向延伸的一侧壁,该扇叶自侧壁的外围呈辐射状向外延伸,该顶部的内表面设有若干第一肋条,该第一肋条与侧壁相间隔。上述风扇的叶轮中,顶部的第一肋条与侧壁相间隔,从而第一肋条并未与侧壁形成连接,削弱了电机与叶轮之间形成的共振,从而降低了风扇运行时所产生的噪音。
Description
技术领域
本发明涉及一种风扇及其叶轮。
背景技术
风扇被普遍地用于汽车、电子电器等领域,用于冷却发热元件。传统的一种风扇包括叶轮及驱动叶轮的电机。电机包括与叶轮固定的一转轴。叶轮包括一轮毂及自轮毂的外围向外延伸的若干扇叶。轮毂包括一顶板及自顶板的外围延伸的侧壁。轮毂的内表面设有若干肋条,每一肋条自顶板的中央沿轮毂的径向延伸至侧壁的轴向一端,并进一步顺着侧壁的内表面沿轮毂的轴向延伸至侧壁的轴向另一端,以此加强轮毂的机械强度。然而,此类风扇运行时产生较大噪音。
发明内容
鉴于此,有必要提供一种具有较小噪音的风扇及其叶轮。
本发明提供一种风扇的叶轮,其包括一轮毂及若干扇叶,所述轮毂包括位于其轴向一端的一顶部,以及自顶部的周缘沿轮毂的轴向延伸的一侧壁,所述扇叶自侧壁的外围呈辐射状向外延伸,所述顶部的内表面设有若干第一肋条,所述第一肋条与侧壁相间隔。
较佳的,所述第一肋条相对顶部的径向呈倾斜延伸。
较佳的,所述第一肋条包括位于顶部中部的一内端,以及靠近顶部边缘的一外端,所述内端与一内圆环连接,所述外端与侧壁相间隔。
较佳的,所述第一肋条的外端与一外圆环连接,所述外圆环与侧壁相间隔。
较佳的,所述内圆环沿轮毂轴向上的高度小于外圆环沿轮毂轴向上的高度。
较佳的,所述第一肋条的外端在外圆环的外围朝向侧壁进一步延伸形成一倒角部,沿轮毂的顶部中部朝向周缘的方向上,所述倒角部沿轮毂轴向上的高度逐渐减小。
较佳的,所述第一肋条与外圆环连接的部分具有增高部,该增高部的高度大于肋条其他部分的高度。
较佳的,所述轮毂的顶部内表面还形成若干连接部,所述连接部连接于所述侧壁与所述外圆环之间。
较佳的,至少部分连接部与所述第一肋条沿周向上错开设置。
较佳的,所述连接部沿轮毂轴向上的高度自侧壁向外圆环逐渐减小。
可选的,所述侧壁的内表面设有若干第二肋条,所述第二肋条与所述第一肋条间隔。
较佳的,所述第二肋条沿轮毂的轴向延伸,所述第二肋条分别对应所述第一肋条的径向外末端设置。
较佳的,所述第二肋条延伸至与所述顶部的内表面连接,所述第二肋条的轴向末端于顶部的内表面形成一倒角部,所述第二肋条的倒角部朝向所述第一肋条延伸但与第一肋条间隔,朝远离侧壁的方向上,所述第二肋条的倒角部沿轮毂轴向上的高度逐渐减小。
本发明还提供一种风扇,其包括一叶轮及驱动该叶轮的电机,所述叶轮包括一轮毂及若干扇叶,所述轮毂包括位于其轴向一端的一顶部,以及自顶部的周缘沿轮毂的轴向延伸的一侧壁,所述扇叶自侧壁的外围呈辐射状向外延伸,所述顶部面朝侧壁的内表面设有若干第一肋条,所述第一肋条与侧壁相间隔。
上述风扇的叶轮中,顶部的第一肋条与侧壁相间隔,从而第一肋条并未与侧壁形成连接,削弱了电机与叶轮之间形成的共振,从而降低了风扇运行时所产生的噪音。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1是本发明第一实施例的风扇的立体组合图;
图2是图1所示风扇的叶轮的立体图;
图3是图2所示叶轮的平面示意图;
图4是本发明第一实施例的风扇的叶轮和传统风扇的叶轮在频率为210-590赫兹下振动的结果比较;
图5A和图5B是传统风扇和本发明第一实施例风扇的噪音测试结果比较;
图6是本发明第二实施例的风扇的叶轮的立体图;
图7是图6所示叶轮的局部放大图;
图8是图7所示叶轮的平面示意图;
图9是本发明第三实施例的风扇的叶轮的局部示意图;
图10是图9所示叶轮的平面示意图。
具体实施方式
下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
图1所示为本发明一实施例的风扇10,该风扇10可用于汽车、电子电器等领域作为冷却风扇。该风扇10包括叶轮20及驱动该叶轮20转动的电机30。该电机30具有一转轴(图未示),该转轴与叶轮20固定。电机30工作时,电机30的转轴驱动叶轮20旋转。
请同时参阅图2和图3,所述叶轮20包括一轮毂21及自轮毂21的外围呈辐射状向外延伸的若干扇叶22。该轮毂21大致呈筒状,其具有一顶部23及自顶部23的外周缘垂直延伸的一侧壁24。在本实施例中,所述顶部23呈圆形板状,所述侧壁24呈圆环状。所述扇叶22自侧壁24的外表面向外延伸。扇叶22的径向最外端与一圆环部25连接。
所述顶部23的中央设有一轴孔26,用于与电机30的转轴形成配合。所述顶部23的内表面,即面朝电机30的表面凸设有若干第一肋条27。每一第一肋条27自顶部23的中心部位延伸至靠近边缘位置。每一第一肋条27包括沿其长度方向的相对两末端,即内端271和外端272。所述内端271位于顶部23的中心部位,所述外端272靠近顶部23的边缘。所述第一肋条27相对顶部23的径向呈倾斜延伸,也即第一肋条27的延伸方向与顶部23的径向之间存在一定夹角。优选地,所有第一肋条27相对顶部23的径向朝同一时针方向倾斜。也就是说,以顶部23的径向作为参考,所有第一肋条27的外端272相对其内端271朝同一时针方向倾斜。本实施例中,所述第一肋条27呈直线延伸。可以理解地,在其他实施例中,所述第一肋条也可以弧形、流线形等延伸。
所述第一肋条27的内端271相互间隔,本实施例中,所述第一肋条271的内端271大致位于同一圆周上。所述第一肋条27的外端272也相互间隔,且第一肋条27的外端272均与侧壁24的内表面间隔一预定距离。由于第一肋条27的外端272并未与侧壁24形成连接,削弱了电机30与叶轮20之间形成的共振,从而降低了风扇10运行时所产生的噪音。
优选地,所述侧壁24的内表面凸设有若干第二肋条28,所述第二肋条28大致沿叶轮20的轴向延伸。也即是说,第二肋条28大致沿垂直于顶部23的方向延伸。所述第二肋条28分别对应所述第一肋条27的外端272设置(即第二肋条28于顶部23的投影位于相应第一肋条27的延长线上)。所述第二肋条28包括距离顶部23最近的一末端29。本实施例中,第二肋条28的末端29与顶部23的内表面相连,即第二肋条28延伸至顶部23处。所述第二肋条28的末端29与对应的第一肋条27的外端272相互间隔。
图4显示了本发明风扇的叶轮20和传统风扇的叶轮在频率为210-590赫兹下振动的结果比较。从图4可以看出,在300-480赫兹的频率区间内,本发明风扇的叶轮20产生的振动显著低于传统风扇的叶轮产生的振动。图5A和5B显示了传统风扇和本发明风扇10的噪音测试结果比较,从图5A和5B可以看到,本发明风扇10的噪音值明显低于传统风扇的噪音值,且本发明风扇10的噪音曲线更为平滑。
图6至图8所示为本发明第二实施例的风扇的叶轮40。该叶轮40与上述实施例的叶轮20相似。该叶轮40的轮毂41也具有形成于顶部43上的第一肋条47,和形成于侧壁44上的第二肋条48。该叶轮40与上述实施例的叶轮20的不同之处在于:该叶轮40的第一肋条47的内端471均与一内圆环42连接,且第一肋条47的外端472均与一外圆环45连接,如此,可加强轮毂41的机械强度,防止轮毂41变形。较佳的,所述外圆环45沿叶轮40轴向上的高度大于内圆环42的高度,但远小于侧壁44的高度。外圆环45位于侧壁44内并与之间隔一定距离。
优选地,第一肋条47的外端472在外圆环45的外围进一步延伸形成一倒角部46,朝远离外圆环45的方向上,该倒角部46沿叶轮40轴向上的高度逐渐减小。该倒角部46可加强轮毂41的机械强度,防止在叶轮40旋转时轮毂41因扭力而变形。
更优地,第二肋条48的末端也于顶部43的内表面形成一倒角部49。该倒角部49朝向第一肋条47的外端472延伸,且与第一肋条47的倒角部46相对。该第一肋条47的倒角部46和第二肋条48的倒角部49相间隔,两者沿风扇径向未有重叠。沿远离侧壁44的方向上,所述第二肋条48的倒角部49沿叶轮40轴向上的高度逐渐减小。该第二肋条48的倒角部49进一步加强轮毂41的机械强度。
图9和图10为本发明第三实施例的风扇的叶轮50,该叶轮50与第二实施例的叶轮40相似,其轮毂51的顶部53的内表面也形成一内圆环58、一外圆环59以及自内圆环58呈放射状延伸至与外圆环59连接的若干肋条55。所述外圆环59沿叶轮50轴向上的高度大于内圆环58的高度,但远小于侧壁54的高度。该叶轮50与第二实施例的叶轮40的区别在于:所述肋条55沿叶轮50轴向的高度是变化的。肋条55与外圆环59的连接的部分具有增高部56,该增高部56的高度大于肋条其他部分的高度。该增高部56远离轮毂51的顶部53的末端与外圆环59的末端平齐。此外,该轮毂51的侧壁54上并未形成沿轴向延伸的肋条,但设有若干连接于外圆环59与侧壁54之间的连接部57,以增强叶轮50的机械强度。
所述连接部57大致呈楔形,其沿轮毂51轴向上的高度自侧壁54向外圆环59的方向逐渐减小。所述连接部57沿轮毂51的周向间隔设置,优选地,至少部分连接部57与所述肋条55沿周向上相互错开设置,从而防止产生共振。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种风扇叶轮,包括一轮毂及若干扇叶,所述轮毂包括位于其轴向一端的一顶部,以及自顶部的周缘沿轮毂的轴向延伸的侧壁,所述扇叶自侧壁的外围呈辐射状向外延伸,所述顶部的内表面设有若干第一肋条,其特征在于:所述顶部的内表面的中心部分设有一突出的轴安装部,所述轴安装部具有用于与电机的转轴配合的轴孔,所述若干第一肋条分别包括内端和外端,所述若干第一肋条的内端彼此不连接且与所述轴安装部之间形成空隙,每一第一肋条的外端都与侧壁相间隔,所述若干第一肋条在圆周方向上彼此相邻,且每相邻的两个第一肋条之间形成空隙。
2.根据权利要求1所述的风扇叶轮,其特征在于:所述第一肋条相对轮毂的径向呈倾斜延伸。
3.根据权利要求1所述的风扇叶轮,其特征在于:所述第一肋条的外端与一外圆环连接,所述外圆环与侧壁相间隔。
4.根据权利要求3所述的风扇叶轮,其特征在于:所述第一肋条的外端在外圆环的外围朝向侧壁进一步延伸形成一倒角部,沿远离所述外圆环的方向上,所述倒角部沿轮毂轴向上的高度逐渐减小。
5.根据权利要求3所述的风扇叶轮,其特征在于:所述第一肋条与外圆环连接的部分具有增高部,该增高部的高度大于肋条其他部分的高度。
6.根据权利要求3所述的风扇叶轮,其特征在于:所述轮毂的顶部内表面还形成若干连接部,所述连接部连接于所述侧壁与所述外圆环之间。
7.根据权利要求6所述的风扇叶轮,其特征在于:至少部分连接部与所述第一肋条沿周向上错开设置。
8.根据权利要求1所述的风扇叶轮,其特征在于:所述侧壁呈圆环状,所述扇叶连接所述侧壁的部分为扇叶底部,若干扇叶底部在所述侧壁的圆周方向上呈非均匀分布,所述侧壁的内表面设有若干第二肋条,所述若干第二肋条在所述侧壁的圆周方向上呈现与所述若干扇叶底部对应的非均匀分布。
9.根据权利要求1所述的风扇叶轮,其特征在于:所述侧壁的内表面设有若干第二肋条,所述第二肋条与所述第一肋条间隔。
10.根据权利要求9所述的风扇叶轮,其特征在于:所述第二肋条沿轮毂的轴向延伸,所述第二肋条分别对应所述第一肋条的径向外末端设置。
11.根据权利要求9所述的风扇叶轮,其特征在于:所述第二肋条延伸至与所述顶部的内表面连接,所述第二肋条的轴向末端于顶部的内表面形成一倒角部,所述第二肋条的倒角部朝向所述第一肋条延伸但与第一肋条间隔,朝远离侧壁的方向上,所述第二肋条的倒角部沿轮毂轴向上的高度逐渐减小。
12.一种风扇,包括一叶轮及驱动该叶轮的电机,其特征在于:所述叶轮为权利要求1至11任意一项所述的风扇叶轮。
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