CN108443182B - 涡轮风扇 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种涡轮风扇，包括转子收纳壳体和扇叶结构。所述扇叶结构环绕所述转子收纳壳体设置，并固定于所述转子收纳壳体的周缘，且包括多个沿着相同方向延伸并间隔设置的扇叶。所述扇叶的切面为圆弧，所述圆弧的长度为所述圆弧所在圆的圆周长的1/8‑1/6。通过设置切面为圆弧的所述扇叶，当所述涡轮风扇沿所述扇叶的凹陷对应的方向旋转时，所述扇叶的弧形结构可以推动更多的空气，从而使得风量更大。同时，所述圆弧的长度为所述圆弧所在圆的圆周长的1/8‑1/6，使所述扇叶具有合适的弧度，可以有效降低风阻，进而有效地减小噪音和增大风量。

Description

涡轮风扇
技术领域
本申请涉及散热领域，特别是涉及一种涡轮风扇。
背景技术
近年来，人工智能的突破为信息产业带来了翻天覆地的变化，基于ASIC芯片、FPGA芯片的加速卡，通过人工智能算法，尤其是深度学习算法，实现了更快的数据采集、数据处理、分类预测。上述加速卡在计算时间实现了数量级上的缩减。也对硬件算力提出了更高的要求，然而算力的提高，相应带来板卡功耗的提高，板卡散热结构与外界的接触面有限，这就对风扇的风量风压以及低噪声提出了更高的要求。
目前，常用的板卡散热风扇有轴流风扇和涡轮风扇两种，风扇的冷却性能主要取决于风扇的风量和风压。而传统的涡轮风扇增大风量需要增大风扇的转速，这样会带来噪声的加剧，不能同时兼顾大风量和低噪声。
发明内容
基于此，有必要针对传统的涡轮风扇不能同时兼顾大风量和低噪声的问题，提供一种涡轮风扇。
一种涡轮风扇，包括：
转子收纳壳体；
扇叶结构，环绕所述转子收纳壳体设置，并固定于所述转子收纳壳体的周缘，且包括多个沿着相同方向延伸并间隔设置的扇叶，所述扇叶的切面为圆弧，所述圆弧的长度为所述圆弧所在圆的圆周长的1/8-1/6。
在其中一个实施例中，所述转子收纳壳体包括：
收纳桶，所述收纳桶包围并形成一个风扇转子收纳空间，用于收纳风扇转子；以及
与所述收纳桶的外缘固定连接的环形连接板，所述扇叶结构环绕所述环形连接板设置，并与所述环形连接板固定连接。
在其中一个实施例中，所述收纳桶包括：
收纳桶顶板；
收纳桶侧板，环绕所述收纳桶顶板的边缘设置，并与所述收纳桶顶板的边缘固定连接，所述环形连接板固定设置于所述收纳桶侧板远离所述收纳桶顶板的一端。
在其中一个实施例中，所述收纳桶还包括多个散热孔，开设于所述收纳桶表面。
在其中一个实施例中，所述的涡轮风扇还包括环绕所述转子收纳壳体设置的环形支架，所述环形支架与所述多个扇叶固定连接。
在其中一个实施例中，所述环形支架设置于所述扇叶远离所述环形连接板的一端。
在其中一个实施例中，所述扇叶的圆弧的直径为所述扇叶结构外径的1/10-1/6。
在其中一个实施例中，所述扇叶的轴心垂直于所述环形连接板。
在其中一个实施例中，所述圆弧的两端分别为靠近所述转子收纳壳体设置的入风端，及远离所述入风端的出风端，所述入风端为刀刃状。
在其中一个实施例中，所述圆弧在所述出风端的切线与所述扇叶结构的外缘在所述出风端的切线的夹角为锐角。
在其中一个实施例中，所述出风端垂直于所述扇叶结构的外缘在所述出风端的切线。
在其中一个实施例中，所述的涡轮风扇还包括安装底盘，包括安装板及设置于所述安装板周缘的侧板，所述侧板与所述安装板包围形成一个凹槽，所述侧板开设有过线槽，所述安装底盘与所述转子收纳壳体相对转动的连接。
在其中一个实施例中，所述的涡轮风扇还包括风扇端子，包括：
连接臂，一端与所述侧板固定连接；
压线臂，一端与所述连接臂远离所述侧板的一端固定连接，另一端与所述侧板间隔设置，所述压线臂和连接臂与所述安装板位于同一平面，所述压线臂远离所述转子收纳壳体的表面开设有压线槽,所述压线槽与所述过线槽相对设置。
本申请实施例提供的涡轮风扇，包括转子收纳壳体和与之相连的扇叶结构。通过设置切面为圆弧的所述扇叶，当所述涡轮风扇沿所述扇叶的凹陷对应的方向旋转时，所述扇叶的弧形结构可以推动更多的空气，从而使得风量更大。同时，所述圆弧的长度为所述圆弧所在圆的圆周长的1/8-1/6，使所述扇叶具有合适的弧度，可以有效降低风阻，进而有效地减小噪音和增大风量。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的涡轮风扇的结构示意图；
图2为本申请一实施例提供的涡轮风扇的俯视示意图；
图3为本申请一实施例提供的涡轮风扇的风量风压测试效果图；
图4为图2中圈A区域的局部放大示意图；
图5为本申请另一实施例提供的涡轮风扇的俯视示意图；
图6为本申请一实施例提供的涡轮风扇的底部结构示意图；
图7为本申请一实施例提供的涡轮风扇的分解结构示意图；
图8为图7中圈B区域的局部放大示意图。
附图标号说明：
10 涡轮风扇
100 转子收纳壳体
110 收纳桶
112 收纳桶顶板
114 收纳桶侧板
116 散热孔
120 环形连接板
200 扇叶结构
210 扇叶
212 入风端
214 出风端
300 环形支架
400 安装底盘
410 安装板
420 侧板
422 过线槽
500 风扇端子
510 连接臂
520 压线臂
522 压线槽
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
请参见图1和图2，本申请提供一种涡轮风扇10，包括转子收纳壳体100和扇叶结构200。所述扇叶结构200环绕所述转子收纳壳体100设置，并固定于所述转子收纳壳体100的周缘，且包括多个沿着相同方向延伸并间隔设置的扇叶210。所述扇叶210的切面为圆弧，所述圆弧的长度为所述圆弧所在圆的圆周长的1/8-1/6。
所述转子收纳壳体100的材质不限，只要能保持形状即可。在一个实施例中，所述转子收纳壳体100的材质可以为金属或化工产品。比如，所述转子收纳壳体100的材质可以为铝或铝合金。在一个实施例中，所述转子收纳壳体100的切面可以为圆形。所述扇叶210的材质不限，只要能保持形状即可。在一个实施例中，所述转子收纳壳体100的材质可以为金属或化工产品。比如，所述转子收纳壳体100的材质可以为铝或铝合金。在一个实施例中，所述扇叶结构200与所述转子收纳壳体100一体成型，整体结构更稳定。
所述扇叶结构200的多个所述扇叶210相对于所述转子收纳壳体100的轴心中心对称。所述扇叶210切面的圆弧的长度为所述圆弧所在圆的圆周长的1/8-1/6，可以理解，所述圆弧所对应的圆心角为45°-60°。所述扇叶210的形状为圆筒的1/8-1/6，呈“瓦片”状。在一个实施例中，所述圆弧的长度为所述圆弧所在圆的圆周长的1/7。
在本实施例中，所述涡轮风扇10通过设置切面为圆弧的所述扇叶210，当所述涡轮风扇10沿所述扇叶210的凹陷对应的方向旋转时，所述扇叶210的弧形结构可以推动更多的空气，从而使得风量更大。同时，所述圆弧的长度为所述圆弧所在圆的圆周长的1/8-1/6，使所述扇叶210具有合适的弧度，可以有效降低风阻，进而有效地减小噪音和增大风量。
在一个实施例中，所述转子收纳壳体100包括收纳桶110以及与所述收纳桶110的外缘固定连接的环形连接板120。所述收纳桶110包围并形成一个风扇转子收纳空间，用于收纳风扇转子。所述扇叶结构200环绕所述环形连接板120设置，并与所述环形连接板120固定连接。
在一个实施例中，所述环形连接板120垂直于所述收纳桶110的轴心。在一个实施例中，所述扇叶结构200可以与所述收纳桶110间隔设置。在一个实施例中，所述扇叶结构200可以与所述收纳桶110固定连接。在一个实施例中，所述环形连接板120与所述收纳桶110的连接处设置为弧形，可以降低风阻，减小噪音。在一个实施例中，所述收纳桶110与所述环形连接板120一体成型，结构稳定。
在一个实施例中，所述收纳桶110包括收纳桶顶板112和收纳桶侧板114。所述收纳桶侧板114环绕所述收纳桶顶板112的边缘设置，并与所述收纳桶顶板112的边缘固定连接。所述环形连接板120固定设置于所述收纳桶侧板114远离所述收纳桶顶板112的一端。所述涡轮风扇10旋转时，气流从所述收纳桶顶板112处流经所述收纳桶侧板114，直至所述环形连接板120。
在一个实施例中，所述收纳桶110还包括多个散热孔116。所述多个散热孔116开设于所述收纳桶110表面。在一个实施例中，所述多个散热孔116开设于所述收纳桶顶板112，可以更快的给所述转子收纳壳体100内的转子散热。在一个实施例中，所述多个散热孔116开设于所述收纳桶侧板114。在一个实施例中，所述散热孔116可以等间隔分布。所述散热孔116的形状不限。在一个实施例中，所述散热孔116的形状可以为圆形或多边形。具体地，所述散热孔116的形状可以为三角形、四边形或六边形。在本实施例中，所述散热孔116贯通至所述转子收纳壳体100内部，便于给转子散热。
在一个实施例中，所述涡轮风扇10还包括环绕所述转子收纳壳体100设置的环形支架300。所述环形支架300与所述多个扇叶210固定连接。在一个实施例中，所述环形支架300与所述扇叶结构200内的所有所述扇叶210固定连接。在一个实施例中，所述环形支架300与所述扇叶结构200一体成型。在本实施例中，所述环形支架300使所述扇叶结构200更稳定，避免所述扇叶210晃动产生噪音。
在一个实施例中，所述环形支架300设置于所述扇叶210远离所述环形连接板120的一端。使多个所述扇叶210在所述环形连接板120的垂直方向的两端分别固定在一起，使所述扇叶结构200的稳定性更高，避免所述扇叶210晃动产生噪音。
在一个实施例中，所述扇叶210的直径为所述扇叶结构200外径的1/10-1/6。在一个实施例中，所述扇叶210的直径可以为所述扇叶结构200外径的1/9。在一个实施例中，所述扇叶210的直径可以为所述扇叶结构200外径的1/8。在一个实施例中，所述扇叶210的直径可以为所述扇叶结构200外径的1/7。在一个实施例中，所述扇叶210切面的弧度长可以为6.09mm。在一个实施例中，所述扇叶结构200的外径可以为66mm。
在本实施例中，所述扇叶210与所述涡轮风扇10的大小比例协调，整体配合性更好，使进风和出风的情况更平衡。从而使所述涡轮风扇10的出风处的风量和风压达到了理想的效果(参见图3)。在一个实施例中，所述涡轮风扇10的转速可以为4900rpm。
在一个实施例中，所述扇叶210的轴心可以垂直于所述环形连接板120。可以理解，所述扇叶210整体垂直于所述环形连接板120，使所述涡轮风扇10的出风方向与所述环形连接板120平行。在一个实施例中，所述扇叶210可以倾斜设置于所述环形连接板120表面。圆弧状的所述扇叶210具有凹陷面和与所述凹陷面相对的凸出面。当所述扇叶210的凹陷面与所述环形连接板120靠近所述收纳桶顶板112的表面的夹角呈锐角时，所述涡轮风扇10的出风方向集中于靠近所述环形连接板120的方向。当所述扇叶210的凹陷面与所述环形连接板120靠近所述收纳桶顶板112的表面的夹角呈钝角时，所述涡轮风扇10的出风方向集中于远离所述环形连接板120的方向。
请一并参见图4。在一个实施例中，所述圆弧的两端分别为靠近所述转子收纳壳体200设置的入风端212，及远离所述入风端212的出风端214，所述入风端212为刀刃状。所述涡轮风扇10旋转引起的气流从所述入风端212进入所述扇叶结构200，从所述出风端214流出所述扇叶结构200。所述入风端212在所述扇叶结构200转动过程中用于截取进入所述扇叶结构200的气流。在本实施例中，所述入风端212设置为刀刃状，可以减小风阻，更方便切割气流，从而降低噪音。
在一个实施例中，所述圆弧在所述出风端214的切线与所述扇叶结构200的外缘在所述出风端214的切线的夹角为锐角。在一个实施例中，所述夹角可以为30°-60°。在一个实施例中，所述夹角可以为45°。
在本实施例中，所述圆弧在所述出风端214的切线与所述扇叶结构200的外缘在所述出风端214的切线的夹角为锐角，可以使所述扇叶210的轴心靠近所述转子收纳壳体200的轴心。设置此种角度的所述扇叶210可以使气流更持久的被所述扇叶210带动加速，从而带来更快的出风速度，加大风量。
请一并参见图5。在一个实施例中，所述环形支架300设置于所述出风端214及所述扇叶210远离所述环形连接板120的一端，所述环形支架300可以在气流出风时起到阻挡作用，防止气流吹向远离所述环形连接板120的方向。在一个实施例中，所述出风端214垂直于所述扇叶结构200外缘在所述出风端214的切线，便于所述涡轮风扇10出风。
请一并参见图6。在一个实施例中，所述涡轮风扇10还包括安装底盘400。所述安装底盘400包括安装板410及设置于所述安装板410周缘的侧板420。所述侧板420与所述安装板410包围形成一个凹槽。所述侧板420开设有过线槽422。所述安装底盘400与所述转子收纳壳体100相对转动的连接。
在一个实施例中，所述安装底盘400固定安装于一安装面上。所述安装底盘400与所述安装面可以通过螺钉固定连接。具体地，在所述安装底盘400的周缘等间隔设置有三个螺钉孔，并用螺钉与所述安装面连接在一起。所述安装底盘400的材料不限，只要能保持形状即可。在一个实施例中，所述安装底盘400可以为金属。具体地，所述安装底盘400可以为铝或铝合金，有利于所述涡轮风扇10的散热。所述安装底盘400的形状不限。在一个实施例中，所述安装底盘400的形状可以为圆板或多边形板。在一个实施例中，在所述侧板420间隔设置多个切割边，使所述安装底盘400呈不规则圆形，避免生产过程所述安装底盘400因为尺寸误差导致安装失败的问题。在一个实施例中，所述侧板420垂直于所述安装板410。所述凹槽用于容纳转子。所述过线槽422用于使连接转子的线通过，方便装配。所述安装底盘400朝向所述转子收纳壳体100的一侧在轴心位置设置有转轴，风扇转子安装于所述转轴并可以围绕所述转轴旋转。
请一并参见图6和图7。在一个实施例中，所述涡轮风扇10还包括风扇端子500。所述风扇端子500包括连接臂510与压线臂520。所述连接臂510一端与所述侧板420固定连接。所述压线臂520一端与所述连接臂510远离所述侧板420的一端固定连接，另一端与所述侧板420间隔设置。所述压线臂520和连接臂510与所述安装板420位于同一平面。所述压线臂520远离所述转子收纳壳体100的表面开设有压线槽522，所述压线槽522与所述过线槽422相对设置。
在一个实施例中，所述压线臂520与所述连接臂510形成L形。所述风扇端子500用于保护所述涡轮风扇10的连接线。在一个实施例中，所述风扇端子500的形状可以为环形。所述压线臂520与所述侧板420的间隔形成一个开口，所述开口便于连接线通过从而进入所述风扇端子500内。所述压线槽522可以使所述风扇端子500与所述基座100间形成空隙，便于连接线穿过。在一个实施例中，所述风扇端子500与所述安装底盘400一体成型。在一个实施例中，所述风扇端子500与所述安装底盘400厚度相同。
在本实施例中，所述连接线从所述过线槽422引出至所述压线槽522，再引出去，可以将连接线包围保护起来。避免所述涡轮风扇10转动时影响连接线，起到防干涉的作用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种涡轮风扇，其特征在于，包括：
转子收纳壳体(100)；
扇叶结构(200)，环绕所述转子收纳壳体(100)设置，并固定于所述转子收纳壳体(100)的周缘，且包括多个沿着相同方向延伸并间隔设置的扇叶(210)，所述扇叶(210)的切面为圆弧，所述圆弧的长度为所述圆弧所在圆的圆周长的1/8-1/6；
所述转子收纳壳体(100)包括环形连接板(120)与收纳桶(110)，所述环形连接板(120)与所述收纳桶(110)的连接处设置为弧形；
安装底盘(400)，包括安装板(410)及设置于所述安装板(410)周缘的侧板(420)，所述侧板(420)与所述安装板(410)包围形成一个凹槽，所述侧板(420)开设有过线槽(422)，所述安装底盘(400)与所述转子收纳壳体(100)相对转动的连接；
风扇端子(500)，所述风扇端子(500)包括：
连接臂(510)，一端与所述侧板(420)固定连接；
压线臂(520)，一端与所述连接臂(510)远离所述侧板(420)的一端固定连接，另一端与所述侧板(420)间隔设置，所述压线臂(520)和连接臂(510)与所述安装板(410)位于同一平面，所述压线臂(520)远离所述转子收纳壳体(100)的表面开设有压线槽(522)，所述压线槽(522)与所述过线槽(422)相对设置。
2.如权利要求1所述的涡轮风扇，其特征在于，所述转子收纳壳体(100)包括：
收纳桶(110)，所述收纳桶(110)包围并形成一个风扇转子收纳空间，用于收纳风扇转子；以及
与所述收纳桶(110)的外缘固定连接的环形连接板(120)，所述扇叶结构(200)环绕所述环形连接板(120)设置，并与所述环形连接板(120)固定连接。
3.如权利要求2所述的涡轮风扇，其特征在于，所述收纳桶(110)包括：
收纳桶顶板(112)；
收纳桶侧板(114)，环绕所述收纳桶顶板(112)的边缘设置，并与所述收纳桶顶板(112)的边缘固定连接，所述环形连接板(120)固定设置于所述收纳桶侧板(114)远离所述收纳桶顶板(112)的一端。
4.如权利要求2所述的涡轮风扇，其特征在于，所述收纳桶(110)还包括多个散热孔(116)，开设于所述收纳桶(110)表面。
5.如权利要求1所述的涡轮风扇，其特征在于，还包括环绕所述转子收纳壳体(100)设置的环形支架(300)，所述环形支架(300)与所述多个扇叶(210)固定连接。
6.如权利要求5所述的涡轮风扇，其特征在于，所述环形支架(300)设置于所述扇叶(210)远离所述环形连接板(120)的一端。
7.如权利要求1所述的涡轮风扇，其特征在于，所述扇叶(210)的圆弧的直径为所述扇叶结构(200)外径的1/10-1/6。
8.如权利要求2所述的涡轮风扇，其特征在于，所述扇叶(210)的轴心垂直于所述环形连接板(120)。
9.如权利要求1所述的涡轮风扇，其特征在于，所述圆弧的两端分别为靠近所述转子收纳壳体(100)设置的入风端(212)，及远离所述入风端(212)的出风端(214)，所述入风端(212)为刀刃状。
10.如权利要求9所述的涡轮风扇，其特征在于，所述圆弧在所述出风端(214)的切线与所述扇叶结构(200)的外缘在所述出风端(214)的切线的夹角为锐角。
11.如权利要求9所述的涡轮风扇，其特征在于，所述出风端(214)垂直于所述扇叶结构(200)的外缘在所述出风端(214)的切线。
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