CN1366146A - 轴流风扇电机和冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种轴流风扇电机,其用于空气冷却发热元件的散热器,并且导热式连接着散热器。轴流风扇电机的壳体由多个层合金属板形成。多个金属板包含单一的第一金属板和多个第二金属板。单一的第一金属板是位于风扇排气侧的最外层,它具有一个周边部分、一个中央部分和多个用于连接周边部分和中央部分的臂部。一个用于支承风扇转轴的轴承架附着在中央部分上。多个第二金属板中的每个选自:第一类第二金属板,其只具有周边部分;第二类第二金属板,其只具有周边部分,并且采用比第一类第二金属板的外轮廓尺寸更大的外轮廓;以及第三类第二金属板,其只具有周边部分,其中一个单一的切口形成在周边部分中,而且该金属板采用与第一类第二金属板尺寸几乎相等的外轮廓。

Description

轴流风扇电机和冷却装置

发明领域

本发明涉及一种轴流风扇电机，特别是一种用在用于空气冷却诸如CPU等发热元件的冷却装置中的轴流风扇电机，还涉及一种装备有轴流风扇电机的冷却装置。

背景技术

一般而言，散热器通常用在电气设备如个人计算机中，以便有效地将热量从诸如CPU等发热元件中释放出来。轴流风扇电机与散热器组合使用，以强制冷却散热器。

由于这种轴流风扇电机风扇具有一个布置在其中部的电机，因此从中部排出的气流的体积小于从轴流风扇电机的周边部分排出的气流，这样产生的缺点是整个散热器的冷却不均匀。由于从轴流风扇电机排出的空气是涡流的形式，因此冷却空气不能沿着散热片而足够深入地到达散热器中。

为了补偿轴流风扇电机的冷却能力上的任何不足，一种整体式装备着空气整流叶片的轴流风扇电机在例如日本专利申请公开文献No.2000-223696中提出。空气整流叶片的目的是控制轴流风扇电机排出的气流，以产生没有涡流的均匀冷却气流。

对于目前日益增加的对降低电气设备的尺寸、种量和成本的要求，将热量从高度集成化的元件中释放出来成为一个急待解决的问题。

本发明概述

本发明的一个目的是解决传统轴流风扇电机中存在的上述问题，并且提供一种轴流风扇电机，其通过在通常由树脂模塑制成的壳体和空气整流叶片上施加金属材料，以利用金属的良好导热率，因而能够有效和高效地将热量从诸如CPU等发热元件中释放出来，从而有助于实现降低电气设备的尺寸、种量和成本的要求，同时还要提供一种装备有轴流风扇电机的冷却装置。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用在冷却装置中的轴流风扇电机，其适用于空气冷却诸如CPU等发热元件的散热器，并且导热式连接着散热器，该轴流风扇电机包括一个由多个层合金属板形成的壳体。

从诸如CPU等发热元件释放的热量可以传导到散热器上，再借助于被轴流风扇电机带动着流动的冷空气而从散热器上带出。此外，热量通过金属传导到整个轴流风扇电机的壳体上，再借助于被轴流风扇电机带动着流动的冷空气而从壳体上带出。因此，散热器的冷却效率可以显著提高。所以，散热器可以采用薄、平坦的形状，从而能够进一步降低电气设备的尺寸、种量和成本。

由于轴流风扇电机的壳体由多个层合金属板构成，因此可以充分地提供出金属板和连接措施(例如填隙、铆接或焊接)。与通过压铸制作壳体的方法不同，压铸制作壳体涉及修光浇铸壳体上的与模具匹配表面相对应的部分、去毛刺以及尺寸精整，而根据本发明的方法在制作壳体时可以不涉及这些机加工过程，因此便于制造并且可以提高生产率。由于各种形状的金属板可以填隙结合在一起，因此可以采用大范围的层合金属板组合方式。

优选的结构是，多个金属板包含单一的第一金属板A和多个第二金属板B。单一的第一金属板A是位于风扇排气侧的最外层，它包含一个具有圆形内边缘的周边部分、一个具有圆形外边缘的中央部分和多个用于连接周边部分和中央部分的臂部。一个用于支承风扇转轴的轴承架附着在中央部分上。多个第二金属板B包括下列金属板B1、B2和B3中的单件或组合：(1)金属板B1，其只包含一个具有圆形内边缘的周边部分；(2)金属板B2，其只包含一个具有圆形内边缘的周边部分，并且采用比金属板B1的外轮廓尺寸更大的外轮廓；(3)金属板B3，其只包含一个周边部分，该周边部分具有圆形内边缘和形成在周边部分中的单一切口，而且该金属板采用与金属板B1的外轮廓尺寸几乎相等的外轮廓。

轴承架通过轴承支承着轴流风扇电机的旋转部分，而轴流风扇电机的静止部分(定子)固定附着在轴承架上，从而将轴流风扇电机的主体(静止部分和旋转部分)固定附着在壳体上。通过这种方式，轴流风扇电机的组装结构得到简化。通过金属板B1至B3的适宜组合，从壳体释放热量的效率可以进一步提高，从而进一步提高了散热器的冷却效率。

优选的结构是，所有的多个第二金属板B均为金属板B1。由于只有单一种类的金属板即只有金属板B1用作第二金属板B，因此壳体的制造被显著简化。

优选的结构是，所有的多个第二金属板B均为金属板B3。由于只有单一种类的金属板即只有金属板B3用作第二金属板B，因此壳体的制造被显著简化。由于冷空气在壳体内部与壳体外部之间流经金属板B3的切口部分，因此从壳体释放热量的效率可以进一步提高，从而进一步提高了散热器的冷却效率。

优选的结构是，金属板B3是这样布置的，即金属板B3的切口部分的角位置沿相同的圆周方向连续偏移，以使两个相邻切口部分之间产生预定角度的相位偏移。由于冷空气在壳体内部与壳体外部之间流经各个金属板B3上的以预定间隔沿圆周方向布置的切口部分，因此热量可以均匀地从壳体释放，从而减轻壳体中的热应力。这样，壳体的耐用性可以提高。

优选的结构是，多个第二金属板B由金属板B1和B2组成，以使金属板B1和B2交替着层合。由于伸展超出了金属板B1外周边缘的金属板B2外周边缘部分被用作翅片，因此从壳体释放热量的效率可以进一步提高，从而进一步提高了散热器的冷却效率。

优选的结构是，多个第二金属板B由金属板B2和B3组成，以使金属板B2和B3交替着层合。由于伸展超出了金属板B3外周边缘的金属板B2外周边缘部分被用作翅片，而且冷空气将在壳体内部与壳体外部之间流经各个金属板B3的切口部分，因此从壳体释放热量的效率可以极大地提高，从而极大地提高了散热器的冷却效率。

优选的结构是，金属板B2和B3交替着布置，以使金属板B3的切口部分的角位置沿相同的圆周方向连续偏移，从而使两个相邻切口部分之间产生预定角度的相位偏移。由于冷空气在壳体内部与壳体外部之间流经各个金属板B3上的以预定间隔沿圆周方向布置的切口部分，因此热量可以均匀地从壳体释放，从而减轻壳体中的热应力。这样，壳体的耐用性可以提高。

优选的结构是，第一金属板A与轴承架由相同的金属整体式形成。这种结构特征可以简化轴流风扇电机的壳体和主体(静止部分和旋转部分)的组装过程，从而进一步简化了轴流风扇电机的组装结构。由于轴承架由金属制成，因此从轴承部分释放热量可以加速，从而消除热量对轴承造成的负面作用。

本发明还提供了一种用在冷却装置中的轴流风扇电机，其适用于空气冷却诸如CPU等发热元件的散热器，并且导热式连接着散热器，该轴流风扇电机包括一个壳体，其由多个金属板和单一或多个分层布置的树脂板形成。

由于一个或多个树脂板构成了壳体一部分，因此同只由金属板构成的壳体相比，冷却效率略有下降。然而，壳体的重量和成本降低了，从而确保进一步降低电气设备的重量和成本。由于壳体可以由多个金属板、单一或多个树脂板以及连接器具制成，因此可以产生以下效果。与通过压铸制作的壳体不同，压铸制作壳体涉及修光浇铸壳体上的与模具匹配表面相对应的部分、去毛刺以及尺寸精整，而根据本发明的方法在制作壳体时可以不涉及这些机加工过程，因此便于制造并且可以提高生产率。

优选的结构是，单一或多个树脂板包括至少一个单一的树脂板C，它是位于风扇排气侧的最外层。树脂板C包含：一个具有圆形内边缘的周边部分、一个具有圆形外边缘的中央部分和多个用于连接周边部分和中央部分的臂部。风扇转轴的轴承架附着在中央部分上。

轴承架通过轴承支承着轴流风扇电机的旋转部分，而轴流风扇电机的静止部分固定附着在轴承架上，从而将轴流风扇电机的主体(静止部分和旋转部分)附着在壳体上。通过这种方式，轴流风扇电机的组装结构得到简化。

优选的结构是，树脂板C和轴承架由相同的树脂整体式形成。这种结构特征可以简化轴流风扇电机的壳体和主体(静止部分和旋转部分)的组装过程，从而进一步简化了轴流风扇电机的组装结构。

优选的结构是，预定角度是90度。这样，每当层合了四个金属板B3后，金属板B3的切口部分就布置在了壳体的四周围。因此，热量可以更加均匀地从壳体释放，从而进一步减轻壳体中的热应力。这样，壳体的耐用性可以提高。

优选的结构是，臂部中的一个上带有形成在其中的窗口，用于透过窗口看到至少一个引线端子，还带有用于夹持引线的夹持器具。其结果是，引线端子和相应的电机绕线端子在连接时可以通过窗口看到。因此，连接工作变得方便了；引线可以高效地布线；而且制品外观得到改进。

优选的结构是，轴流风扇电机还包括一个空气整流器具。空气整流器具用于矫直被轴流风扇电机导致流动的冷空气，以使冷空气可以沿着翅片深入到散热器中，而不会产生涡流，从而进一步提高散热器的冷却效率。

优选的结构是，空气整流器具布置在轴流风扇电机与罩盖之间，并且采用装有多个空气整流叶片的空气整流筒的形式。其结果是，安置在轴流风扇电机中部的电机部分对冷空气流造成的负面作用可以减轻，从而抑制轴流风扇电机中部的空气流率低于轴流风扇电机周边部分的空气流率这一现象。冷空气可以沿着翅片深入散热器，从而更均匀地冷却散热器。因此，散热器的冷却效率可以进一步提高。

本发明还提供了一种冷却装置，其包括：一个本发明的轴流风扇电机和一个用于将轴流风扇电机安装到散热器上的罩盖。罩盖包含：一个支承底座，其具有切掉的中央部分并且其上安装着轴流风扇电机；以及多个腿，它们从支承底座的外周边缘上的多个位置向下延伸。支承底座覆盖并且导热式连接着散热器，腿的一个端部与散热器的底座咬合，从而将罩盖固定附着在散热器上。罩盖与一个用作风扇吸气侧最外层并且构成了轴流风扇电机的壳体一部分的板由相同材料整体式形成。

由于罩盖与一个构成了轴流风扇电机壳体的各层中的一层并且作为风扇吸气侧最外层的单一板件由相同材料整体式形成，因此罩盖和壳体可以更容易地组装。这样，轴流风扇电机可以容易地安装在散热器上。

附图简述

图1A、1B和1C是装备有根据本发明第一个实施例的轴流风扇电机的冷却装置的分解图；

图2是图1中的冷却装置的俯视图；

图3是图1中的冷却装置的侧视图；

图4A是第一金属板A的俯视图，该金属板是构成根据第一个实施例的轴流风扇电机的壳体的各层中的一层；

图4B是图4A中的第一金属板A的侧视图；

图4C是沿着图4A中的剖线C-C所作的剖视图；

图5A是金属板B1的俯视图，该金属板是一种类型的第二金属板B，并且是构成根据第一个实施例的轴流风扇电机的壳体的各层中的一层；

图5B是图5A中的金属板B1的侧视图；

图6A是金属板B2的俯视图，该金属板是一种类型的第二金属板B，并且是构成根据本发明第三个实施例的轴流风扇电机的壳体的各层中的一层；

图6B是图6A中的金属板B2的侧视图；

图7A是金属板B3的俯视图，该金属板是一种类型的第二金属板B，并且是构成根据本发明第二个实施例的轴流风扇电机的壳体的各层中的一层；

图7B是图7A中的金属板B3的侧视图；

图8是根据第一个实施例的轴流风扇电机沿着图9中的剖线VIII-VIII所作的剖视图；

图9是根据第一个实施例的轴流风扇电机的俯视图；

图10是与图8相对应的剖视图，示出了第一个实施例的一种改型；

图11是与图8相对应的剖视图，示出了第一个实施例的另一种改型；

图12是与图8相对应的剖视图，示出了根据第二个实施例的轴流风扇电机，其采用了由图7中的金属板B3制成的壳体；

图13是与图12相对应的剖视图，示出了第二个实施例的一种改型；

图14是根据第三个实施例的轴流风扇电机的沿着图15中的剖线XIV-XIV所作的与图8相对应的剖视图，电机采用了由图6中的金属板B2和图5中的金属板B1组合制成的壳体；

图15是根据第三个实施例的轴流风扇电机的俯视图；

图16是与图14相对应的剖视图，示出了第三个实施例的一种改型；

图17是与图16相对应的剖视图，示出了根据本发明第四个实施例的轴流风扇电机；

图18是与图8相对应的剖视图，示出了根据本发明第六个实施例的轴流风扇电机。

优选实施例描述

下面参照图1至5、8和9详细描述本发明的第一个实施例。

一种装备有根据本发明第一个实施例的轴流风扇电机的冷却装置用于冷却诸如CPU等发热元件。如图1A至1C所示，冷却装置1包含：一个散热器10(图1C)；一个轴流风扇电机30(图1A)，其用于空气冷却散热器10；以及一个罩盖20(图1B)，其用作支架，以将轴流风扇电机30安装在散热器10的上方。图2和3中示出了组装好的冷却装置1。

散热器10包含：一个底座11，其为具有良好导热率和一定厚度的正方形金属板；以及12翅片，它们固定安装在底座11上。诸如CPU等发热元件的封装(未示出)接触底座11上的与翅片侧相反的一侧。热量从封装传导到底座11，再传导到翅片12，以从此处释放热量。通过这种方式，封装中的温度上升被抑制，以确保发热元件正确运行。

咬合凹槽13在四个角部附近形成在正方形底座11的侧壁上，以容纳形成在罩盖20的如后文所述的腿22的端部上的咬合钩24。当罩盖20与散热器10咬合后，腿22在散热器10的翅片12的外侧向下延伸。

罩盖20包含一个支承底座21和从支承底座21的四个角部向下延伸的四个腿22。从上方看，支承底座21采用与底座11类似的正方形形状。支承底座21的中央部分(未示出)被切掉，该切口部分的直径与如后文所述的叶片45的叶轮基本相等。支承底座21具有一个安装表面25，其上以固定状态安装着轴流风扇电机30的壳体60(见图8和9)。

四个凸块23在罩盖20的支承底座21的四个相应角部附近设在支承底座21的安装表面25上。凸块23装配在如后文所述的形成在壳体60的四个角部附近的相应咬合孔61中，从而将轴流风扇电机30固定安装就位在罩盖20上。在这种状态下，壳体60导热式连接在支承底座21上。词语“导热式连接”指的是两个部件以可以彼此传导热量的方式连接着。

形成在罩盖20的腿22的相应端部上的咬合钩24与形成在底座11中的相应咬合凹槽13咬合，从而将罩盖20以覆盖散热器10的方式固定附着在散热器10上。其结果是，罩盖20的支承底座21抵靠在散热器10的翅片12的顶部，从而在它们之间建立起导热式连接。散热器10的热量被传导到罩盖20上，再传导到壳体60上。罩盖20优选由具有良好导热率的金属整体式制成。然而，罩盖20也可以是树脂模塑件。

接下来详细描述轴流风扇电机30的结构。

如图8和9所示，轴流风扇电机30包含：一个主体40；壳体60，其包围着主体40；以及一个轴承架50，其安置在主体40与壳体60之间，用于将主体40与壳体60固定连接起来。

主体40包含一个电机和若干旋转叶片，即包含一个静止部分41和一个旋转部分(带叶片的转子)42。

静止部分41以下面的方式构造出来。一个定子铁心装配在轴承架50上的一个圆筒形部分50a的端部。轴承架50固定连接着壳体60。一个PCB(印刷电路板)48以这样的方式安置在静止部分41的上部，即装配在轴承架50的圆筒形部分50a上。在PCB 48上焊接着引线31的端子31a和用作电机定子的静止部分41中的绕线的端子。

旋转部分42以下面的方式构造出来。一个转轴44直立在一个带有底部的旋转筒43的底部中心。转轴44通过一对滚珠轴承51而被轴承架50的圆筒形部分50a可旋转地支承着。分别由一个永磁体46和一个磁轭47构成的配对结构以等距沿着带有底部的旋转筒43的内圆周壁在圆周方向布置着。成对安置的永磁体46和磁轭47以及带有底部的旋转筒43构成电机转子。多个叶片45附着在带有底部的旋转筒43的外圆周壁上。带有底部的旋转筒43和叶片45通常由树脂模塑成一个单体。

轴承架50固定附着在壳体60上，从而使得一个从圆筒形部分50a的上侧基端延伸出来的凸缘部分50b借助于四个螺钉72固定附着在壳体60上的如后文所述的第一金属板A的中央部分63A上。通过这种方式，主体40(静止部分41和旋转部分42)支承并附着在壳体60上，以形成轴流风扇电机30。轴承架50由金属制成。

壳体60由多个层合金属板制成。

多个层合金属板包含：单一的第一金属板A，其为位于风扇排气侧的最外层；以及多个剩下的第二金属板B。术语“风扇”表示轴流风扇电机30中的用作风扇的结构特征(除了与电机相关的结构特征例如静止部分41、永磁体26和磁轭47等之外)。

如图4和9所示，第一金属板A包含：一个周边部分62A，其具有一个圆形内边缘65A；一个中央部分63A，其具有一个圆形外边缘66A；以及多个(四个)臂部64A，它们连接着周边部分62A和中央部分63A。金属板A具有形成在其四个相应角部附近的四个圆孔61A。圆孔61A用作形成在壳体60的四个相应角部附近的相应咬合孔61。

从上方看，周边部分62A具有与底座11、罩20的支承底座21类似的外轮廓。如前所述，轴承架50的凸缘部分50b借助于螺钉72固定附着在中央部分63A上。周边部分62A的圆形内边缘65A和中央部分63A的圆形外边缘66A确定出一个风扇排气口67。

一个窗口68通过冲裁单一臂部64A而形成，以使引线31和端子31a可以透过窗口而看到。窗口68延伸到周边部分62A，再延伸到中央部分63A，以扩大其尺寸，从而便于焊接端子31a和电机绕线端子。用于夹持引线31的夹持器具69设在窗口68的长度方向的大致中心。夹持器具69在冲裁成形金属板A的过程中与相应臂部64A形成一体，以使其相反端部伸入排气口67中。相反端部被弯折，以呈现出大致盒形形状，如图4C所示。

根据第一个实施例，多个第二金属板B显示于图5中，它们每个分别采用金属板B1的形式。

金属板B1具有与第一金属板A的外轮廓尺寸相等的外轮廓，并且只由一个带圆形内边缘65B1的周边部分62B1构成。也就是说，与第一金属板A不同，金属板B1没有中央部分和用于将中央部分与周边部分62B1相连的臂部。金属板B1具有形成在其四个相应角部附近的四个圆孔61B1。圆孔61B1用作形成在壳体60的四个相应角部附近的相应咬合孔61。

第一金属板A和多个第二金属板B1层合在一起，以使第一金属板A成为位于风扇排气侧的最外层。这样，各个第二金属板B1安置在第一金属板A下面。分层金属板A和B1通过填隙操作而整体式层合在一起。其他整体式层合金属板A和B1的方法包括：利用穿过形成在咬合孔61(圆孔61A和61B1)附近的相应铆钉孔的铆钉铆接；栓接；粘接以及周边焊接。

接下来描述如此构造的冷却装置1的操作。

当轴流风扇电机30充电而导致轴流风扇电机30的旋转部分42旋转时，轴流风扇电机30将冷空气从散热器10周围吸入散热器10中。冷空气深入到散热器10中，以从翅片12吸收热量。之后，冷空气流经罩盖20的中央部分和壳体60内部，再从排气口67排出。

由于罩盖20夹在轴流风扇电机30与散热器10之间，以使它们之间建立起一定的距离，因此可以抑制轴流风扇电机30的主体40在冷空气深入散热器10方面造成的负面作用。在流经罩盖20的中央部分和壳体60内部时，冷空气从罩盖20和壳体60吸收热量，从而在两个阶段中有效地冷却散热器10。

如上所述构造和操作的第一个实施例可以产生以下效果。

适用于空气冷却诸如CPU等发热元件并且导热式连接着散热器10的轴流风扇电机30包含壳体60，后者又包含多个层合金属板。因此，从诸如CPU等发热元件释放的热量可以传导到散热器10上，再借助于被轴流风扇电机30带动着流动的冷空气而从散热器10上带出。此外，热量通过金属制罩盖20传导到整个轴流风扇电机30的壳体60上，再借助于被轴流风扇电机30带动着流动的冷空气而从壳体60上带出。因此，散热器10的冷却效率可以显著提高。所以，散热器10可以采用薄、平坦的形状，从而能够进一步降低电气设备的尺寸、种量和成本。

由于轴流风扇电机30的壳体60由多个层合金属板构成，因此壳体60可以利用金属板和连接措施(例如填隙、铆接或焊接)制成。与通过压铸制作的壳体60不同，压铸制作壳体涉及修光浇铸壳体上的与模具匹配表面相对应的部分、去毛刺以及尺寸精整，而根据本发明在制作壳体60可以不涉及这些机加工过程，因此便于制造并且可以提高生产率。

上述多个金属板由单一的第一金属板A和多个第二金属板B组成。作为风扇排气侧最外层的单一第一金属板A包含具有圆形内边缘65A的周边部分62A、具有圆形外周边部分66A的中央部分63A和用于连接周边部分62A和中央部分63A的多个臂部64A。风扇转轴44(即轴流风扇电机30的转轴44)的轴承架50附着在中央部分63A上。所有的多个第二金属板B均为金属板B1，它们每个分别由具有圆形内边缘65B1的周边部分62B1构成。轴承架50通过轴承支承着轴流风扇电机30的旋转部分(带叶片的转子)42，而轴流风扇电机30的静止部分41固定附着在轴承架50上，从而将轴流风扇电机30的主体40(静止部分41和旋转部分42)附着在壳体60上。通过这种方式，轴流风扇电机30的组装结构得到简化。由于只有单一种类的金属板即只有金属板B1用作第二金属板B，因此壳体60的制造被显著简化。

臂部64A中的一个上带有形成在其中的窗口68，用于透过窗口看到至少引线31的端子31a，还带有用于夹持引线31的夹持器具69。引线端子31a和相应的电机绕线端子在连接时可以通过窗口看到。因此，连接工作变得方便了；引线31可以高效地布线；而且制品外观得到改进。

由于轴承架50由金属制成，因此从轴流风扇电机30的旋转部分42释放热量可以加速，从而消除热量对滚珠轴承51造成的负面作用。

根据第一个实施例，轴承架50固定附着在壳体60上，从而利用螺钉72将从圆筒形部分50a的上侧基端延伸出来的凸缘部分50b固定附着在壳体60的第一金属板A的中央部分63A上。然而，本发明并不局限于此。也可以采用下面的结构特征。如图10所示，轴承架50上没有凸缘部分50b。轴承架50的圆筒形部分50b的上侧基端部分通过例如台阶边缘与台阶边缘咬合的方式而与第一金属板A的中央部分63A的圆形内边缘70A(见图9)咬合，从而使轴承架50与壳体60固定咬合。或者，如图11所示，圆筒形部分50b的上侧基端部分压配在圆形内边缘70A中，然后再通过粘接或填隙而使轴承架50与壳体60固定咬合。这种方法可以以相对较低的成本将轴承架50与壳体60固定咬合。

接下来参照图7和12详细描述本发明的第二个实施例。

图7中示出了一种金属板B3，它是一种类型的第二金属板B，并且是构成根据第二个实施例的轴流风扇电机的壳体的各层中的一层。图7A是金属板B3的俯视图，图7B是金属板B3的侧视图。图12是根据第二个实施例的采用了由金属板B3制成的壳体的轴流风扇电机的剖视图，本图与示出了根据第一个实施例的轴流风扇电机的图8相对应。与第一个实施例中类似的结构特征以相同的附图标记表示。

第二个实施例中的轴流风扇电机30的壳体60由作为风扇排气侧最外层的单一第一金属板A和多个第二金属板B构成。所有第二金属板B均为图7所示的金属板B3。

如图7所示，金属板B3包含一个周边部分62B3，其具有一个圆形内边缘65B3和一个通过局部切掉而形成在周边部分62B3中的单一切口部分71，金属板B3具有与金属板B1的外轮廓尺寸相等的外轮廓。切口部分71形成在金属板B3的正方形形状的一侧。如图12所示，多个金属板B3层合在第一金属板A下面，以构成壳体60。

金属板B3是这样层合的，即金属板B3的切口部分71的角位置沿相同的圆周方向连续偏移，以使两个相邻切口部分71之间产生预定角度为90度的相位偏移。这样，每当层合了四个金属板B3后，金属板B3的切口部分71就布置在了壳体的四周围。每次到达第五个金属板B3，该金属板B3的切口部分71就呈现在相同的位置上。

切口部分71彼此偏移的角度并不局限于90度。如图13所示，切口部分71可以彼此偏移180度。在这种情况下，每相隔一个金属板B3，切口部分71就呈现在相同的位置上。当切口部分71彼此偏移90度时，第一金属板A和金属板B3从上方看必须采用正方形外轮廓。

第二个实施例的轴流风扇电机30在上述结构特征方面与第一个实施例不同，但在其他结构特征方面与第一个实施例相似。因此其它结构特征不再描述。

通过采用上述结构，第二个实施例可以产生以下效果。

所有的多个第二金属板B均为金属板B3。由于只有单一种类的金属板即只有金属板B3用作第二金属板B，因此壳体60的制造被显著简化。由于冷空气在壳体60内部与壳体60外部之间流经金属板B3的切口部分71，因此同第一个实施例相比，从壳体60释放热量的效率可以进一步提高，从而进一步提高了散热器10的冷却效率。

金属板B3是这样层合的，即金属板B3的切口部分71的角位置沿相同的圆周方向连续偏移，以使两个相邻切口部分71之间产生预定角度的相位偏移。由于冷空气在壳体60内部与壳体60外部之间流经各个金属板B3上的以预定间隔沿圆周方向布置的切口部分71，因此热量可以均匀地从壳体60释放，从而减轻壳体60中的热应力。这样，壳体60的耐用性可以提高。特别是，当预定角度为90度时，每当层合了四个金属板B3后，金属板B3的切口部分71就布置在了壳体60的四周围。因此，上述效果可以进一步加强。此外，第二个实施例也可以产生其他与第一个实施例类似的效果。

接下来参照图6、14和15详细描述本发明的第三个实施例。

图6中示出了一种金属板B2，它是一种类型的第二金属板B，并且是构成根据第三个实施例的轴流风扇电机的壳体的各层中的一层。图6A是金属板B2的俯视图，图6B是金属板B2的侧视图。图14是根据第三个实施例的采用了由金属板B2和B1组合制成的壳体的轴流风扇电机沿着图15中的剖线XIV-XIV所作的剖视图，本图与示出了根据第一个实施例的轴流风扇电机的图8相对应。图15是根据第三个实施例的轴流风扇电机的俯视图。与第一个实施例中类似的结构特征以相同的附图标记表示。

第三个实施例中的轴流风扇电机30的壳体60由作为风扇排气侧最外层的单一第一金属板A和多个第二金属板B构成。多个第二金属板B由图5所示的金属板B1和图6所示的金属板B2组成，以使金属板B1和B2彼此交替着层合在一起。

如图6所示，金属板B2包含一个带有圆形内边缘65B2的周边部分62B2，并且具有比金属板B1的外轮廓尺寸大的外轮廓。如图14和15所示，壳体60这样构成，即金属板B2和用在第一个实施例中的金属板B1彼此交替着层合在第一金属板A下面。这样，壳体60的侧壁呈现出凸凹不平的轮廓，即金属板B2的外周边缘部分伸展超出金属板B1的外周边缘。

第三个实施例的轴流风扇电机30在上述结构特征方面与第一个实施例不同，但在其他结构特征方面与第一个实施例相似。因此其它结构特征不再描述。

通过采用上述结构，第三个实施例可以产生以下效果。

多个第二金属板B由金属板B1和B2组成，以使金属板B1和B2交替着层合。因此，伸展超出了金属板B1外周边缘的金属板B2外周边缘部分被用作翅片。其结果是，同第一个实施例相比，从壳体60释放热量的效率可以进一步提高，从而进一步提高了散热器的冷却效率。此外，第三个实施例也可以产生其他与第一个实施例类似的效果。

第三个实施例中使用了第一金属板A和用在第一个实施例中并且具有相同外轮廓的金属板B1。然而，本发明并不局限于此。如图16所示，第一金属板A的外轮廓可以扩大到与金属板B2相等，从而改进轴流风扇电机30的外观。

接下来参照图17详细描述本发明的第四个实施例。

图17是根据本发明第四个实施例的轴流风扇电机的剖视图，本图与示出了第三个实施例的改型的图16相对应。与第三个实施例中类似的结构特征以相同的附图标记表示。

第四个实施例中的轴流风扇电机30的壳体60由作为风扇排气侧最外层的单一第一金属板A和多个第二金属板B构成。多个第二金属板B由金属板B2和金属板B3构成，以使金属板B2和B3彼此交替着层合在一起。金属板B3用于替代用在根据第三个实施例的轴流风扇电机30的壳体60中的金属板B1。

多个金属板B3这样布置着，即切口部分71指向相同方向。用在本实施例中的第一金属板A是用在第三个实施例的改型(见图16)中的扩大金属板A。

第四个实施例的轴流风扇电机30在上述结构特征方面与第三个实施例不同，但在其他结构特征方面与第三个实施例相似。因此其它结构特征不再描述。

通过采用上述结构，第四个实施例可以产生以下效果。

多个第二金属板B由金属板B2和B3组成，以使金属板B2和B3交替着层合。由于伸展超出了金属板B3外周边缘的金属板B2外周边缘部分被用作翅片，而且冷空气将在壳体60内部与壳体60外部之间流经各个金属板B3的切口部分71，因此从壳体60释放热量的效率可以极大地提高，从而极大地提高了散热器的冷却效率。此外，第四个实施例也可以产生其他与第三个实施例类似的效果。

接下来详细描述本发明的第五个实施例。

第五个实施例中的轴流风扇电机30(未示出)是第四个实施例中的轴流风扇电机30的一种改型。金属板B2和B3交替着层合，以使金属板B3的切口部分71的角位置沿相同的圆周方向连续偏移，从而使两个相邻切口部分71之间产生预定角度的相位偏移。预定角度优选为90度或180度，与第二个实施例中一样。

第五个实施例的轴流风扇电机30在上述结构特征方面与第四个实施例不同，但在其他结构特征方面与第四个实施例相似。因此其它结构特征不再描述。

通过采用上述结构，第五个实施例可以产生以下效果。由于冷空气在壳体60内部与壳体60外部之间流经各个金属板B3上的以预定间隔沿圆周方向布置的切口部分71，因此热量可以均匀地从壳体60释放，从而减轻壳体60中的热应力。因此，壳体60的耐用性可以提高。特别是，当预定角度为90度时，每当层合了四个金属板B3后，金属板B3的切口部分71就布置在了壳体60的所有外围上。因此，上述效果可以进一步加强。此外，第五个实施例也可以产生其他与第四个实施例类似的效果。

接下来参照图18详细描述本发明的第六个实施例。

图18是根据第六个实施例的轴流风扇电机的剖视图，本图与示出了根据第一个实施例的轴流风扇电机的图8相对应。与第一个实施例中类似的结构特征以相同的附图标记表示。

第六个实施例中的轴流风扇电机30是这样构造的，即壳体60的第一金属板A与轴承架50由相同的金属整体式形成。

第六个实施例的轴流风扇电机30在上述结构特征方面与第一个实施例不同，但在其他结构特征方面与第一个实施例相似。因此其它结构特征不再描述。

同第一个实施例相比，上述结构特征可以更加简化轴流风扇电机30的壳体60和主体40(静止部分41和旋转部分42)的组装过程，从而更加简化了轴流风扇电机30的组装结构。此外，第六个实施例也可以产生其他与第一个实施例类似的效果。

接下来详细描述本发明的第七个实施例。

第七个实施例中的轴流风扇电机30的壳体60是这样构造的，即多个金属板与单一或多个树脂板分层布置(层合)。

单一或多个树脂板包含至少一个单一的树脂板C，它是位于风扇排气侧的最外层。与构成了第一至第六个实施例中的轴流风扇电机30的壳体60的一部分的第一金属板A的情况一样，树脂板C(未示出)包含：一个具有圆形内边缘的周边部分、一个具有圆形外边缘的中央部分和多个用于连接周边部分和中央部分的臂部。风扇转轴的轴承架附着在中央部分上。在某些情况下，除了位于风扇排气侧的最外侧树脂板C以外，壳体60中可以不包含树脂板。

第七个实施例的轴流风扇电机30在上述结构特征方面与第一个实施例不同，但在其他结构特征方面与第一个实施例相似。因此其它结构特征不再描述。

由于一个或多个树脂板构成了壳体60的一部分，因此同第一个实施例相比，冷却效率略有下降。然而，壳体60的重量和成本降低了，从而确保进一步降低电气设备的重量和成本。由于壳体可以由多个金属板、单一或多个树脂板以及连接器具(例如铆钉、螺栓或粘结剂)制成，因此可以产生以下效果。与通过压铸制作的壳体不同，压铸制作壳体涉及修光浇铸壳体上的与模具匹配表面相对应的部分、去毛刺以及尺寸精整，而根据本发明制作壳体60时可以不涉及这些机加工过程，因此便于制造并且可以提高生产率。此外，第七个实施例也可以产生其他与第一个实施例类似的效果。

接下来详细描述本发明的第八个实施例。

第八个实施例中的轴流风扇电机30的壳体60是这样构造的，即轴承架与构成了壳体60的一部分并且作为风扇排气侧最外层的树脂板C是利用相同树脂模塑而整体式形成的。

第八个实施例的轴流风扇电机30在上述结构特征方面与第七个实施例不同，但在其他结构特征方面与第七个实施例相似。因此其它结构特征不再描述。

同第七个实施例相比，上述结构特征可以更加简化轴流风扇电机30的壳体60和主体40(静止部分41和旋转部分42)的组装过程，从而更加简化了轴流风扇电机30的组装结构。此外，第八个实施例也可以产生其他与第七个实施例类似的效果。

接下来详细描述本发明的第九个实施例。

第九个实施例中的轴流风扇电机30包含用于矫直冷空气的空气整流器具。空气整流器具(未示出)布置在轴流风扇电机30与罩盖20之间，并且采用装有多个空气整流叶片的空气整流筒的形式。

第九个实施例的轴流风扇电机30在上述结构特征方面与第一个实施例不同，但在其他结构特征方面与第一个实施例相似。因此其它结构特征不再描述。

与第一个实施例不同的是，通过采用上述结构，第九个实施例的轴流风扇电机30产生的气流不包含涡流。此外，同第一个实施例相比，安置在轴流风扇电机30中部的主体40(静止部分41和旋转部分42)对冷空气流造成的负面作用可以减轻，从而极大地抑制轴流风扇电机30中部的空气流率低于轴流风扇电机30周边部分的空气流率这一现象。因此，冷空气可以沿着翅片12深入散热器10，从而进一步提高散热器10的冷却效率。此外，第九个实施例也可以产生其他与第一个实施例类似的效果。

根据第九个实施例，空气整流器具布置在轴流风扇电机30与罩盖20之间。然而，本发明并不局限于此。例如，多个空气整流叶片可以布置在罩盖20的支承底座21的中央切口部分中。

接下来详细描述本发明的第十个实施例。

根据第十个实施例，装备有轴流风扇电机30的冷却装置是以下面的方式构造的。罩盖20与构成了轴流风扇电机30的壳体60的各层中的一层并且作为风扇吸气侧最外层的单一板件(金属板或树脂板)由相同材料整体式形成。

装备有根据第十个实施例的轴流风扇电机30的冷却装置1在上述结构特征方面与第一个实施例不同，但在其他结构特征方面与第一个实施例相似。因此其它结构特征不再描述。

与第一个实施例不同的是，通过采用上述结构，第十个实施例便于组装轴流风扇电机30的罩盖20和壳体60。因此，轴流风扇电机30可以容易地安装在散热器10上。此外，第十个实施例也可以产生其他与第一个实施例类似的效果。

Claims (17)

1.一种用在冷却装置中的轴流风扇电机，其适用于空气冷却诸如CPU等发热元件的散热器，并且导热式连接着散热器，上述轴流风扇电机包括一个由多个层合金属板形成的壳体。

2.如权利要求1所述的用在冷却装置中的轴流风扇电机，其特征在于，

上述多个金属板包含一个单一的第一金属板，它是位于风扇排气侧的最外层，以及多个第二金属板；

上述第一金属板包含一个具有圆形内边缘的周边部分、一个具有圆形外边缘的中央部分和多个用于连接周边部分和中央部分的臂部；

一个用于支承风扇转轴的轴承架附着在中央部分上；以及

上述多个第二金属板中的每个是：

(1)第一类第二金属板，其只包含一个具有圆形内边缘的周边部分，

(2)第二类第二金属板，其只包含一个具有圆形内边缘的周边部分，并且采用比上述第一类第二金属板的外轮廓尺寸更大的外轮廓，或者

(3)第三类第二金属板，其只包含一个周边部分，该周边部分具有圆形内边缘和形成在周边部分中的单一切口，而且该金属板采用与上述第一类第二金属板的外轮廓尺寸几乎相等的外轮廓。

3.如权利要求2所述的用在冷却装置中的轴流风扇电机，其特征在于，所有上述多个第二金属板是上述第一类第二金属板。

4.如权利要求2所述的用在冷却装置中的轴流风扇电机，其特征在于，所有上述多个第二金属板是上述第三类第二金属板。

5.如权利要求4所述的用在冷却装置中的轴流风扇电机，其特征在于，上述第三类第二金属板是这样布置的，即上述第三类第二金属板的切口部分的角位置沿相同的圆周方向连续偏移，从而使得两个相邻切口部分之间产生预定角度的相位偏移。

6.如权利要求2所述的用在冷却装置中的轴流风扇电机，其特征在于，上述多个第二金属板包括上述第一类和第二类第二金属板，以使上述第一类和第二类第二金属板交替着层合在一起。

7.如权利要求2所述的用在冷却装置中的轴流风扇电机，其特征在于，上述多个第二金属板包括上述第二类和第三类第二金属板，以使上述第二类和第三类第二金属板交替着层合在一起。

8.如权利要求7所述的用在冷却装置中的轴流风扇电机，其特征在于，上述第二类和第三类第二金属板交替着布置，以使上述第三类第二金属板的切口部分的角位置沿相同的圆周方向连续偏移，从而使得两个相邻切口部分之间产生预定角度的相位偏移。

9.如权利要求2所述的用在冷却装置中的轴流风扇电机，其特征在于，上述第一金属板和轴承架由相同的金属整体式形成。

10.一种用在冷却装置中的轴流风扇电机，其适用于空气冷却诸如CPU等发热元件的散热器，并且导热式连接着散热器，上述轴流风扇电机包括：

一个由多个金属板和单一或多个树脂板形成的壳体，上述金属板和上述树脂板层合在一起。

11.如权利要求10所述的用在冷却装置中的轴流风扇电机，其特征在于，上述单一或多个树脂板包括至少一个单一树脂板，它是位于风扇排气侧的最外层；

上述树脂板包含一个具有圆形内边缘的周边部分、一个具有圆形外边缘的中央部分和多个用于连接周边部分和中央部分的臂部；以及

一个用于支承风扇转轴的轴承架附着在中央部分上。

12.如权利要求11所述的用在冷却装置中的轴流风扇电机，其特征在于，上述树脂板和轴承架由相同的树脂整体式形成。

13.如权利要求5或8所述的用在冷却装置中的轴流风扇电机，其特征在于，预定角度是90度。

14.如权利要求2或11所述的用在冷却装置中的轴流风扇电机，其特征在于，上述臂部中的一个具有形成在其中的窗口，以便能够从中看到至少一个引线端子，还具有用于夹持上述引线的夹持器具。

15.如权利要求1或10所述的用在冷却装置中的轴流风扇电机，还包括空气整流器具。

16.如权利要求15所述的用在冷却装置中的轴流风扇电机，其特征在于，上述空气整流器具布置在上述轴流风扇电机与散热器之间，并且采用装有多个空气整流叶片的空气整流筒的形式。

17.一种冷却装置，其包括：

一个如权利要求1或10所述的轴流风扇电机；以及

一个用于将上述轴流风扇电机安装到散热器上的罩盖，其特征在于，

上述罩盖包含：一个支承底座，其具有切掉的中央部分，而且其上安装着上述轴流风扇电机；以及多个腿，它们从上述支承底座的外周边缘上的多个位置向下延伸；

上述支承底座覆盖并且导热式连接着散热器，上述腿的一个端部与散热器的底座咬合，从而将上述罩盖固定附着在散热器上；以及

上述罩盖与一个用作风扇吸气侧最外层并且构成了上述轴流风扇电机的壳体一部分的板由相同材料整体式形成。

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