CN1704614A - 冷却风扇 - Google Patents

Abstract

公开的冷却风扇包括风扇，由马达带动旋转且可强制空气循环；及风扇外罩，其通孔具有预定内径，使风扇可安装到风扇外罩内。通孔内圆周的吸气端的曲率半径小于通孔内圆周的排气端的曲率半径。因此冷却风扇的运转时噪音最小。

Description

冷却风扇

技术领域

本发明涉及冷却风扇，更具体地说，涉及通过改进结构利用高静压能够降低流动系统中冷却运行的噪音的冷却风扇。

背景技术

一般地讲，冷却风扇是利用冷却作用使装置运行时产生的热量不致损坏装置的一种设备。冷却风扇靠鼓风力强制空气循环并在循环空气和热源之间发生热交换使装置冷却。

液晶显示(LCD)投影电视就是利用冷却风扇的装置之一。

液晶显示投影电视是一种先进的视听图像装置，它是从幻灯放映机、OHP和全图象装置改进而来的，用于情况介绍或教育事业。计算机，便携式摄像放像机，DVD及磁带录像机(VTR)均可直接连接到液晶显示投影电视，以便通过屏幕投射完成各种各样的演示或多媒体教学。

冷却风扇可对用作投影电视光源的照射器所产生的热量进行冷却。

图1是透视图，示出应用冷却风扇的传统液晶显示投影电视的部分结构。

参看图1，传统的液晶显示投影电视机应用照射器1作为光源，照射器的外周线沿长度方向是曲线。照射器1安装在灯箱10内，容易更换和装拆。

照射器1工作时产生高温，使液晶显示投影电视内部温度升高，导致各种电路工作不正常。在最坏的情况下电路板因过热而烧断。

为了解决上述问题，在灯箱10内设置冷却装置，以冷却照射器1所产生的热量。在灯箱10两侧(或顶面和底面)上有许多通孔11，以便排放热量或与外界空气进行热交换。用于强制空气循环的冷却风扇20安装在灯箱10的外面部分，这样，通过形成在灯箱10一侧的通孔11吸入的空气便能与照射器进行有效的热交换。

冷却风扇20包括风扇21和风扇外罩25，风扇21由内部马达(未示)带动旋转的风扇轮毂22的外周上沿径向伸出许多叶片23，风扇外罩25在风扇厚度方向有一具有一定内径的通孔26，因此风扇21可插进此通孔并固定到其上。

如图2所示，为了使成批生产的冷却风扇20可有多种用途，接触灯箱10且吸引照射器1产生的热空气进入风扇21的进口侧内径端部曲面的曲率半径R1，等于向外排放吸热后空气的出口侧内径端部曲面的曲率半径R2。

在利用本冷却装置的液晶显示投影电视中，为了冷却照射器1这个热源，当向冷却风扇20供电使风扇21转动时，风扇21的强制循环使空气通过灯箱10一侧形成的通孔11吸入灯箱10中，吸收照射器1产生的热量，并通过冷却风扇20的通孔26从液晶显示投影电视向外排出。

在此，冷却风扇20必须有足够的循环空气将照射器1冷却到最佳温度，并且减少噪音以便用户能舒适地看电视。

现在说明液晶显示投影电视的冷却系统。当空气通过灯箱10的通孔11吸入时，照射器1本身是气流的阻抗。此外，照射器1占据的空间使气道变窄。且不说阻力系数是多少，要有效地冷却照射器1产生的高温，冷却风扇20必须有高的静压和高的流率特性。

仍看图2，冷却风扇20的风扇外罩25上形成的通孔26，其进口侧内径端部的曲率半径R1等于其出口侧内径端部的曲率半径R2。于是当空气被冷却风扇20作强制循环并从电视机向外排出时，噪音很大。

图3是一曲线图，示出传统冷却风扇20空气进口侧和出口侧的噪音变化。在此，x轴是风扇21的转动频率，y轴是声压级(SPL)。

如图3所示，空气排到冷却风扇20出口侧时产生的噪音N2高于空气吸入冷却风扇20进口侧时产生的噪音N1。

此外，在冷却风扇20的出口侧，低频区有一段很宽的高值噪音。这段很宽的噪音是冷却风扇20产生的流动噪音，其平均值约为27dBA，远大于冷却风扇20进口侧产生的噪音平均值(约19dBA)。这样的噪音影响用户看电视时的舒适感。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种冷却风扇，由于改进结构，它能够降低在运转时的噪音。

为了实现这些或其他的优点并根据本发明的目的，正如在此具体广泛说明的那样，所提供的冷却风扇包括：风扇，由马达带动旋转，用于强制空气流动；及风扇外罩，具有一预定内径的通孔，使风扇可装配到其中，其中，通孔内圆周的吸气端的曲率半径小于通孔内圆周的排气端的曲率半径。

根据本发明另一个方面，用作光源的照射器安装在液晶显示屏一侧的灯箱内，冷却风扇安装在灯箱一侧，用于使空气循环以便冷却照射器产生的热量，在包括照射器和冷却风扇的液晶显示投影电视中，冷却风扇包括：风扇，由马达带动旋转，可迫使空气循环；和风扇外罩，具有预定内径的通孔，可装入风扇，其中，通孔内圆周吸入空气一端的曲率半径小于通孔内圆周排气端的曲率半径。

本发明的上述和其它的目的、特点、方面和优点可从本发明的下述详细说明并结合附图变得更加明白。

附图说明

为了提供对本发明的进一步了解所列的附图包括在本说明书中并作为说明书的组成部分，示出本发明的实施例，且和说明一起用于解释本发明的原理。

附图中：

图1是一透视图，示出传统冷却风扇的安装结构；

图2是垂直剖面图，示出图1的冷却风扇的一部分；

图3是曲线图，示出传统冷却风扇进口侧与出口侧的噪音变化；

图4是侧向剖视图，示出根据本发明的冷却风扇；

图5是侧视图，示出图4的风扇；

图6是正视图，示出图4的风扇；

图7是曲线图，示出在预定流率下噪音随风扇宽度的变化；

图8是曲线图，示出在预定流率下，噪音随风扇外罩宽度的变化；

图9是曲线图，示出在预定流率下噪音随风扇外罩内径的进口侧端部曲率半径大小的变化；

图10是曲线图，示出在一定流率下噪音随风扇外罩内径的出口侧端部曲率半径大小的变化；

图11是曲线图，示出传统冷却风扇与本发明冷却风扇产生的噪音；

图12是曲线图，示出传统冷却风扇与本发明冷却风扇随流率而变化的声压级；

图13是表格，示出图4的旋转叶片的轮廊数据。

具体实施方式

现在仔细参看本发明的优选实施例，附图示出其例子。

在下述说明中，在不同图中同一标号指同一零件。

现在详细说明根据本发明最优选实施例的冷却风扇。

应当认识到，本发明范围不限于下述的特定实施例，而可由下面权利要求书限制。

图4是侧向剖视图，示出根据本发明的冷却风扇，图5示出图4风扇的侧视图，图6示出图4风扇的正视图。

参看图4，具备冷却风扇的液晶显示投影电视使用照射器1作为光源，其沿长度方向的外周线是曲线。安装在液晶显示屏一侧的灯箱10中装有照射器1，它容易更换和拆卸。

冷却照射器1用的冷却装置按下述设置在灯箱10中。

在灯箱10的两侧(或顶面与底面)有许多通孔11，可排出热量或与外界空气换热。在灯箱10外部安装冷却风扇120，可强制空气循环，因此经过形成在灯箱10一侧的通孔11吸入的空气能有效地与照射器1热交换。

冷却风扇120包括：风扇121，其具有从轮毂122在外圆周上径向伸出的多片叶片123，轮毂122由内部的马达(未示)带动旋转；和风扇外罩125，在其厚度方向形成具有预定内径的通孔126，因此风扇121可插进此通孔并且安装。

风扇外罩125的通孔126的两端的曲率半径不同。

这就是说，仍参看图4，风扇外罩125的通孔126内圆周的吸气端126a的曲率半径R3小于通孔126内圆周的排气端126b的曲率半径R4。

风扇外罩125做成正方形，其厚度约为风扇外罩125外面部分一边长度的30～35％。

此外，形成在风扇外罩125中央的通孔126，其内径约为风扇外罩125的外面部分一边长度的95～97％。

空气进口侧端部126a的曲率半径R3最好为1～2mm，空气出口侧端部126b的曲率半径最好是9～13mm。

如图5及6所示，风扇121包括：与马达(未示)相连的轮毂122，及从轮毂122外圆周沿径向伸出的有一定间距的许多叶片123。

风扇121的宽度最好是风扇外罩125的宽度的70～75％，风扇121的直径最好是形成在风扇外罩125上的通孔126的内径的96～98％。

轮毂122的直径为风扇121的全直径的40～45％。

另一方面，最好采用7片叶片123。必要时可采用更多或更少的叶片123。

如图5所示，当风扇121垂直放置时叶片123从Y轴方向弯向X轴方向的角度为风扇叶尖的螺旋角(b)。叶片123最好做成使风扇叶尖的螺旋角(b)为23～27°。

如图6所示，当风扇121布置在平面状态时旋转叶片123从Y轴方向弯向X轴方向的角度是后掠角(a)。叶片123最好做成其后掠角(a)为38～42°。

此外，图13示出叶片123的轮廓数据。

图7～10中的曲线是在一定流率(0.343CMM)下噪音水平随着液晶显示投影电视上安装的冷却风扇120的风扇121与风扇外罩125的尺寸的变化。

图7示出在一定流率下液晶显示投影电视产生的噪音与风扇121宽度的关系曲线。风扇121的宽度增加时噪音略有下降。

图8示出在一定流率下液晶显示投影电视产生的噪音与风扇外罩125宽度的关系曲线。风扇外罩125的宽度增加时噪音降低。在给定的范围内，宽度约为32mm时噪音最小。

图9示出在一定流率下液晶显示投影电视产生的噪音与风扇外罩125的通孔126内圆周的吸入空气端126a的曲率半径R3变化的关系曲线。曲率半径R3增加时噪音急剧增加。在给定范围内，当曲率半径R3约为1mm时噪音最小。

图10示出在一定的系统流率下，液晶显示投影电视产生的噪音与通孔126内圆周的排气端126b的曲率半径R4变化的关系曲线。曲率半径R4小于或等于6mm时，噪音稍有增加，而当曲率半径R4大于6mm时噪音急剧下降。在给定范围内，曲率半径R4约为11mm时，噪音最低。

图11是曲线图，示出从传统冷却风扇20和本发明的冷却风扇120向外排出空气时产生的噪音。在本发明的冷却风扇120中，声级在很宽的低频区(0～1800Hz)内减小。

图12是曲线图，示出安装在液晶显示投影电视上的本发明冷却风扇120及传统冷却风扇20的流率与声压级的关系。在整个流率范围内，噪音降纸约5.5dBA。

现在说明根据本发明的冷却风扇120的运转。

当向安装在灯箱10一侧的外面部分上的冷却风扇120供电而使风扇121转动时，由风扇121的强制循环使空气通过灯箱10一侧上的通孔11吸入灯箱10中，吸收置于灯箱10内的照射器1产生的热量，并通过冷却风扇120的风扇外罩125的通孔126向外排出。

在此，风扇外罩125的通孔126内圆周的吸入空气端126a的曲率半径R3小于通孔126内圆周的排气端126b的曲率半径R4，且风扇外罩125具有最佳宽度，从而由冷却风扇120向外排出空气所产生的噪音最小。

因此，在用户看电视时，安装在液晶显示投影电视上的冷却风扇产生的噪音明显下降。

如前所述，根据本发明，通过改进风扇外罩形状，特别是风扇外罩内圆周端部的曲率半径和风扇外罩的宽度，使液晶显示投影电视上安装的冷却风扇因气流产生的噪音最小，提高用户看电视时的舒适感。

由于本发明包括在其基本特征范围内的几种形式，应当明白，除非另有说明，上述实施例不受以上说明书内容的限制，而应认作是在附属权利要求限定的范围内的，因此在权利要求的范围内的一切更改和修改及其等价结构都被附属权利要求书所包括。

Claims (14)

1.一种冷却风扇，包括：

风扇，由马达带动旋转，用于强制空气循环；及

风扇外罩，具有预定内径的通孔，因此风扇可装进此孔内，

其特征在于，通孔内圆周的吸入空气端的曲率半径小于通孔内圆周的排出空气端的曲率半径。

2.权利要求1的冷却风扇，其特征在于，风扇外罩做成正方形，有预定厚度。

3.权利要求2的冷却风扇，其特征在于，风扇外罩的厚度为风扇外罩外面部分一边长度的30～35％。

4.权利要求2的冷却风扇，其特征在于，风扇外罩通孔内径为风扇外罩外面部分一边长度的95～97％。

5.权利要求1的冷却风扇，其特征在于，风扇外罩通孔内圆周吸入空气端的曲率半径为1～2mm。

6.权利要求1的冷却风扇，其特征在于，风扇外罩通孔内圆周排出空气端的曲率半径为9～13mm。

7.权利要求1的冷却风扇，其特征在于，风扇宽度为风扇外罩宽度的70～75％。

8.权利要求1的冷却风扇，其特征在于，风扇直径为风扇外罩上形成的通孔的内径的96～98％。

9.权利要求1的冷却风扇，其特征在于，风扇包括：

轮毂，与马达相连；及

许多叶片，从轮毂的外圆周沿径向伸出且有预定间距。

10.权利要求9的冷却风扇，其特征在于，轮毂直径为风扇整个直径的40～45％。

11.权利要求9的冷却风扇，其特征在于，叶片的数目为7。

12.权利要求9的冷却风扇，其特征在于，每片叶片做成使其后掠角为38～42°。

13.权利要求9的冷却风扇，其特征在于，每片叶片做成使其风扇叶尖的螺旋角为23～27°。

14.液晶显示投影电视包括：照射器，置于安装在液晶显示屏一侧的灯箱内且可用作光源；和冷却风扇，安装在灯箱一侧，可使空气循环以冷却由照射器产生的热量，该液晶显示投影电视的冷却风扇包括：

风扇，由马达带动旋转，用于强制空气循环；及

风扇外罩，其通孔具有预定的内径，使风扇可安装到风扇外罩内，

其特征在于，通孔内圆周的吸气端的曲率半径小于通孔内圆周的排气端的曲率半径。

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