CN111322256A - 空气阀及散热风扇 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种空气阀及散热风扇，该空气阀包括：框架，框架包括中心毂、套设于中心毂外的外框及连接中心毂与外框的多个连接片，外框开设有两个环形槽，两个环形槽分别位于多个连接片所在平面的两侧；两个压缩弹片，两个压缩弹片分别容置于两个环形槽中；多个叶片，叶片与连接片的数量相一致，每个叶片位于相邻两个连接片之间且其中一端与中心毂转动连接、另一端的两侧分别与两个压缩弹片转动连接，每个叶片受力转动时能够使两个压缩弹片之间的距离发生改变；及两个盖板，两个盖板分别位于外框的两侧并分别能够用来限位两个压缩弹片。本发明提供的空气阀能够允许双向风流通过，且安装方位不受限。

Description

空气阀及散热风扇
技术领域
本发明涉及空气阀技术领域，尤其涉及一种空气阀及具有该空气阀的散热风扇。
背景技术
伴随着电子科技的快速发展，大型网通产品如路由器、服务器等设备的运行速度越来越快，其运行时产生的热量亦相应的增加。如果不能进行有效散热，设备内部温度会越来越高，将会影响电子元件的使用性能，并降低使用寿命。
现有技术中，通常采用风扇进行散热，为了避免灰尘等外界杂物由风扇的通风口进入设备内部，一般会在风扇前增加一个空气阀以起到防护作用。目前空气阀的运行模式基本如下：叶片在风力推动下旋转开启以通风散热，无风时在重力作用下旋转下垂以起到防护作用，然而，该类空气阀的风流方向单一且叶片因重力影响不能支持多方位安装。
发明内容
本发明的目的是提供一种允许双向风流通过、安装方位不受限的空气阀及具有该空气阀的散热风扇。
为了实现上述目的，本发明提供一种空气阀，包括：
框架，所述框架包括中心毂、套设于所述中心毂外的外框及连接所述中心毂与所述外框的多个连接片，所述外框开设有两个环形槽，两个所述环形槽分别位于多个所述连接片所在平面的两侧；
两个压缩弹片，两个所述压缩弹片分别容置于两个所述环形槽中；
多个叶片，所述叶片与所述连接片的数量相一致，每个所述叶片位于相邻两个所述连接片之间且其中一端与所述中心毂转动连接、另一端的两侧分别与两个所述压缩弹片转动连接，每个所述叶片受力转动时能够使两个所述压缩弹片之间的距离发生改变；及
两个盖板，两个所述盖板分别位于所述外框的两侧并分别能够用来限位两个所述压缩弹片；其中，
无风状态下，每个所述叶片能够封闭对应的相邻两个所述连接片之间的间隙，由无风状态转变为有风状态时，每个所述叶片在风力作用下转动使两个所述压缩弹片之间的距离增大且所述两个连接片之间的间隙随风力的增强而扩大，由有风状态转变为无风状态时，每个所述叶片在两个所述压缩弹片的回复力作用下转动。
为了实现上述目的，本发明还提供一种散热风扇，包括上述空气阀及能够产生风力的扇叶机构，所述扇叶机构安装于所述空气阀的一侧且所述扇叶机构的出风面与多个所述连接片所在平面平行设置。
本发明提供的空气阀依靠风力实现叶片的转动并根据风力大小控制相邻两个连接片之间的间隙大小，通过两个压缩弹片的相对移动实现无风状态下叶片自动封闭相邻两个连接片之间的间隙以起到防护作用。该空气阀能够允许双向风流通过，且安装方位不受限，此外，该空气阀采用模块化组装，结构简单。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的空气阀在无风状态下的立体示意图。
图2为图1所示的空气阀的分解示意图。
图3为图1所示的空气阀在有风状态下的立体示意图。
图4为图3所示的空气阀的分解示意图。
图5为本发明一实施例提供的散热风扇的立体示意图。
主要元件符号说明
Figure BDA0001908811130000031
Figure BDA0001908811130000041
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，本发明的实施例提供一种空气阀100，该空气阀100包括框架10、压缩弹片20、叶片30、盖板40及轴帽50。
请参阅图2，具体地，框架10包括中心毂11、外框12及连接片13，其中，外框12套设于中心毂11外，连接片13的数量为多个，每个连接片13的其中一端与中心毂11固定连接、另一端与外框12固定连接。多个连接片13以中心毂11为中心呈均匀间隔的辐射状分布。本实施例中，连接片13大致呈长条板状，每个连接片13固定连接于中心毂11的一端的高度与中心毂11的厚度相一致，且每个连接片13与外框12固定连接的一端的高度大于与中心毂11固定连接的一端的高度。
本实施例中，外框12包括平行间隔设置的第一表面1201与第二表面1202，多个连接片13所在的平面位于第一表面1201和第二表面1202之间并分别与第一表面1201、第二表面1202相平行。
外框12开设有两个环形槽121(图2中仅显示其中一个环形槽121)，且两个环形槽121分别相邻外框12的第一表面1201、第二表面1202并位于多个连接片13所在平面的两侧。压缩弹片20的数量为两个，两个压缩弹片20分别收容于两个环形槽121中。盖板40的数量为两个，两个盖板40分别位于外框12的两侧并分别能够用来限位两个压缩弹片20，具体地，两个盖板40分别抵靠于外框12的第一表面1201和第二表面1202。
具体地，每个环形槽121包括位于内圈的第一收容部1211及位于外圈的第二收容部1212，即第一收容部1211位于靠近多个连接片13所在平面的一侧。本实施例中，第一收容部1211与第二收容部1212大致呈圆形且同轴设置，第二收容部1212的直径大于所述第一收容部1211的直径。中心毂11位于第一收容部1211与第二收容部1212的中心轴上，即第二收容部1212与中心毂11之间的距离大于第一收容部1211与中心毂11之间的距离。
每个压缩弹片20包括环形主体21、自环形主体21边缘向外延伸形成的多个凸缘22及自每个凸缘22延伸形成的弹性臂23，即弹性臂23的数量对应于凸缘22的数量。需要说明的是，每个凸缘22沿环形主体21的周向具有两个相远离的端部，每个弹性臂23自对应一个凸缘22的其中一个端部延伸而成，并且多个弹性臂23位于多个凸缘22沿环形主体21周向的同一侧。
本实施例中，凸缘22的数量为八个，且每两个凸缘22为一组，每组凸缘22在环形主体21的周向上等间距分布。
环形主体21收容于第一收容部1211，每两个弹性臂23收容于对应的第二收容部1212。需要说明的是，在其它实施例中，环形部121不必分为第一收容部1211和第二收容部1212，本实施例的第一收容部1211和第二收容部1212是为了更好的适应压缩弹片20的形状。
进一步地，每个环形槽121还包括设于第二收容部1212并间隔设置的多个限位块1213。每个压缩弹片20还包括自环形主体21边缘向外延伸形成的多个限位台24，限位台24与限位块1213的数量相一致，每个限位台24与一个限位块1213限位配合，能够把压缩弹片20产生的角度转动限制在一定范围内，避免压缩弹片20转动角度过大导致弹性臂23与斜块41的配合受影响。本实施例中，限位块1213与限位台24的数量均为四个，并且每个限位台24位于两组凸缘22之间。
每个盖板40与压缩弹片20相对的一侧环设有多个斜块41，斜块41的数量与弹性臂23的数量一致，每个弹性臂23能够沿一个斜块41的斜面滑动。具体地，压缩弹片20与盖板40平行设置，弹性臂23的延伸方向与斜块41的倾斜方向相反，需要说明的是，斜块41的倾斜方向是由斜块41的较高一端指向较低一端。当弹性臂23与对应一个斜块41相接触时，弹性臂23的延伸方向与斜块41的斜面相平行并能够滑动配合。
叶片30的数量与连接片13的数量一致，每个叶片30位于相邻两个连接片13之间且其中一端与中心毂11转动连接、另一端分别与两个压缩弹片20转动连接。具体地，相邻两个连接片12之间的空隙大致呈扇形，叶片30也大致呈扇形以能够封闭相邻两个连接片12之间的空隙。叶片30的大小与两个连接片12之间的间隙相同或者略大于相邻两个连接片12之间的空隙。当叶片30的大小略大于相邻两个连接片12之间的空隙时，叶片30在封闭相邻两个连接片12之间的空隙的状态下相对于多个连接片13所在的平面处于倾斜状态。需要说明的是，考虑到装配误差的存在，叶片30的大小也可以略小于相邻两个连接片12之间的空隙。
本实施例中，每个叶片30包括扇形主体31及自扇形主体31两端凸设的三个凸轴32，其中一个凸轴32位于扇形主体31的圆心角一端并能够与中心毂11转动配合，另外两个凸轴32位于扇形主体31的弧形边一端的两侧。在组装时，每个叶片30位于相邻两个连接片13之间并能够分别与两个压缩弹片20转动配合，使两个压缩弹片20之间的距离发生改变。
具体地，中心毂11的边缘开设有多个轴槽111，轴槽111的数量与叶片30的数量一致，即轴槽111的数量与连接片13的数量相一致，每个轴槽111位于相邻两个连接片13的中间。环形主体21开设有多个轴孔211，多个轴孔211均匀间隔分布，且轴孔211的数量与轴槽111的数量相一致。组装时，每个叶片30位于扇形主体31圆心角一端的凸轴32收容于一个轴槽111中，另外两个凸轴32分别贯穿于两个压缩弹片20的对应两个轴孔211。
轴帽50能够与中心毂11配合定位多个叶片30与中心毂11转动连接的一端。具体地，轴帽50包括帽体51及自帽体51一侧凸伸的定位柱52。中心毂11还开设有能够收容定位柱52的定位槽112，轴帽50与中心毂11通过定位柱52和定位槽112固定连接。在一个实施例中，定位柱52外设有外螺纹，定位槽112中设有内螺纹，定位柱52与定位槽112螺纹固定配合。
进一步地，外框12的边缘开设有多个第一装配孔122，每个盖板40的边缘开设有与多个第一装配孔122一一对应分布的多个第二装配孔42，本实施例中，外框12与两个盖板40采用螺杆60穿过对应的第一装配孔122和第二装配孔42固定连接在一起，具有组装简单方便拆卸等优势，但不限于此。
本发明提供的空气阀100的工作原理在于：无风状态下(如图1及图2所示)，每个叶片30能够封闭对应的相邻连个连接片13之间的间隙以起到防护作用；由无风状态转变为有风状态(如图3及图4所示)时，每个叶片30在风力作用下转动使两个压缩弹片20之间的距离增大且两个连接片13之间的间隙随风力的增强而扩大；由有风状态转变为无风状态时，每个叶片30在两个压缩弹片20的回复力作用下转动，使每个叶片30再次封闭对应的相邻两个连接片13之间的间隙。
可以理解，叶片30随风转动并能够依据风力的大小调整相邻两个连接片13之间的间隙。风力较大时，相邻两个连接片13之间的间隙相应扩大有利于空气流动。
实际应用过程中，由无风状态转变为有风状态时，每个叶片30在风力带动下转动使相邻两个连接片13之间的间隙扩大，此时，两个压缩弹片20之间的距离增大，每个弹性臂23的自由端从对应一个斜块41的较低一端沿斜面滑动至较高一端，并储存弹性势能。由有风状态转变为无风状态时，每个叶片30在两个压缩弹片20的回复力作用下转动，可以理解，两个压缩弹片20储存的弹性势能释放时产生回复力。此时，每个弹性臂23的自由端从对应一个斜块41的较高一端沿斜面滑动至较低一端，相应地，两个压缩弹片20之间的距离减小，相邻两个连接片13之间的间隙缩小直至被对应一个叶片30封闭。
需要说明的是，每个压缩弹片20在叶片30转动时受力沿环形主体21的周向转动，且两个压缩弹片20的转动方向相反。另外，压缩弹片20转动时，每个限位台24在环形槽121的周向上滑动于相邻两个限位块1213之间。为了方便理解，下面对叶片30与压缩弹片20的转动情况作举例说明，例如：由无风状态转变为有风状态时，风力使叶片30相对于无风情况下的闭合状态旋转50°，同时带动两个压缩弹片20分别朝相反的方向各自旋转7°且两个压缩弹片20之间的距离增大；再次回到无风状态时，每个压缩弹片20在弹性臂23回复力作用下反向旋转7°，且两个压缩弹片20之间的距离减小，从而带动叶片30反向旋转50°，恢复到闭合状态。
请参阅图5，本发明还提供一种散热风扇300，包括上述任一实施例所述的空气阀100及能够产生风力的扇叶机构200，其中，扇叶机构200安装于空气阀100的一侧且扇叶机构200的出风面与多个连接片13所在平面平行设置。本实施例中，空气阀100通过螺杆60与扇叶机构200固定连接，具体地，可以采使螺杆60穿过第一装配孔122与第二装配孔42将空气阀100固定连接至扇叶机构200，这种模块化的装配方式简单易操作。
可以理解，将散热风扇300应用至路由器、服务器等大型网通设备上用于散热时，扇叶机构200收容于设备的壳体中，空气阀100装设于设备的壳体上并与扇叶机构200对应设置，以便扇叶机构200工作时令设备内外产生空气流通。
需要说明的是，叶片30在有风状态下旋转一定角度并在无风状态下受两个压缩弹片20的弹性回复力作用下反向旋转达到闭合状态，与现有的依靠重力实现状态恢复的技术相比，本发明提供的空气阀100及散热风扇300不受重力方向的影响，因而安装方位不受限制。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种空气阀，其特征在于：包括：
框架，所述框架包括中心毂、套设于所述中心毂外的外框及连接所述中心毂与所述外框的多个连接片，所述外框开设有两个环形槽，两个所述环形槽分别位于多个所述连接片所在平面的两侧；
两个压缩弹片，两个所述压缩弹片分别容置于两个所述环形槽中；
多个叶片，所述叶片与所述连接片的数量相一致，每个所述叶片位于相邻两个所述连接片之间且其中一端与所述中心毂转动连接、另一端的两侧分别与两个所述压缩弹片转动连接，每个所述叶片受力转动时能够使两个所述压缩弹片之间的距离发生改变；及
两个盖板，两个所述盖板分别位于所述外框的两侧并分别能够用来限位两个所述压缩弹片；其中，
无风状态下，每个所述叶片能够封闭对应的相邻两个所述连接片之间的间隙，由无风状态转变为有风状态时，每个所述叶片在风力作用下转动使两个所述压缩弹片之间的距离增大且所述两个连接片之间的间隙随风力的增强而扩大，由有风状态转变为无风状态时，每个所述叶片在两个所述压缩弹片的回复力作用下转动。
2.如权利要求1所述的空气阀，其特征在于：每个所述压缩弹片包括环形主体、自所述环形主体边缘向外延伸形成的多个凸缘及自每个所述凸缘的一端延伸形成的弹性臂；每个所述盖板与所述压缩弹片相对的一侧环设有多个斜块，所述斜块与所述弹性臂的数量相一致，每个所述弹性臂能够沿一个所述斜块的斜面滑动。
3.如权利要求2所述的空气阀，其特征在于：每个所述叶片包括扇形主体及自所述扇形主体凸设的三个凸轴，其中一个所述凸轴位于所述扇形主体的圆心角一端并能够与所述中心毂转动配合，另外两个所述凸轴位于所述扇形主体的弧形边一端的两侧并能够分别与两个所述压缩弹片转动配合。
4.如权利要求3所述的空气阀，其特征在于：所述中心毂开设有多个轴槽，每个所述压缩弹片的所述环形主体开设有多个轴孔；每个所述叶片通过位于所述扇形主体圆心角一端的所述凸轴与一个所述轴槽转动配合、并通过位于所述扇形主体弧形边一端的两个所述凸轴分别与两个所述压缩弹片的对应两个所述轴孔转动配合。
5.如权利要求2所述的空气阀，其特征在于：每个所述环形槽包括位于内圈的第一收容部及位于外圈的第二收容部，所述第二收容部与所述中心毂之间的距离大于所述第一收容部与所述中心毂之间的距离；所述环形主体收容于所述第一收容部，所述弹性臂收容于所述第二收容部。
6.如权利要求5所述的空气阀，其特征在于：每个所述环形槽还包括环设于所述第二收容部的多个限位块；每个所述压缩弹片还包括自所述环形主体边缘向外延伸形成的多个限位台，所述限位台与所述限位块的数量相一致，每个所述限位台在所述环形槽的周向上滑动于相邻两个所述限位块之间。
7.如权利要求1所述的空气阀，其特征在于：所述空气阀还包括轴帽，所述轴帽能够与所述中心毂配合定位多个所述叶片与所述中心毂转动连接的一端。
8.如权利要求6所述的空气阀，其特征在于：每个所述压缩弹片在所述叶片转动时受力沿周向转动，且两个所述压缩弹片的转动方向相反。
9.如权利要求1所述的空气阀，其特征在于：所述外框的边缘开设有多个第一装配孔，每个所述盖板的边缘开设有与多个所述第一装配孔一一对应分布的多个第二装配孔，所述外框与两个所述盖板通过所述第一装配孔及所述第二装配孔固定连接。
10.一种散热风扇，其特征在于：包括如权利要求1～9任一项所述的空气阀及能够产生风力的扇叶机构，所述扇叶机构安装于所述空气阀的一侧且所述扇叶机构的出风面与多个所述连接片所在平面平行设置。
CN201811543630.8A 2018-12-14 2018-12-17 空气阀及散热风扇 Active CN111322256B (zh)

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