CN217421645U

CN217421645U - 整流罩和风扇装置

Info

Publication number: CN217421645U
Application number: CN202220490190.XU
Authority: CN
Inventors: 姚琦; 周杰; 杨鑫
Original assignee: Sungrow Power Supply Co Ltd
Current assignee: Sungrow Power Supply Co Ltd
Priority date: 2022-03-03
Filing date: 2022-03-03
Publication date: 2022-09-13
Anticipated expiration: 2032-03-03
Also published as: EP4239204A1; US12000408B2; US20230279871A1

Abstract

本实用新型公开了一种整流罩和风扇装置，整流罩包括用于设置在风扇风口处的整流罩体，整流罩体具有整流区，整流区呈环形且位于整流罩体的几何中心的外围，整流区设置有整流通孔。本实用新型公开的整流罩中，整流罩体具有整流区，整流区设置有整流通孔，整流罩体用于设置在风扇风口处，这样，通过整流通孔对气流进行整流，减小了在风扇风口处的扰流，从而减小了风扇噪音；而且，整流区呈环形且位于整流罩体的几何中心的外围，使得整流罩体于其几何中心处无整流通孔，在保证降噪效果的同时也方便了加工、降低了成本。

Description

整流罩和风扇装置

技术领域

本实用新型涉及风扇散热技术领域，更具体地说，涉及一种整流罩和风扇装置。

背景技术

风扇被广泛运用在散热系统中。随着电气设备功率的增加，对风量的要求逐渐增大。

目前，增多风扇数量是增大风量的主要方式，但是引发了噪音问题。因此，如何减小风扇的噪音，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种整流罩，减小风扇的噪音。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述整流罩的风扇装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种整流罩，包括用于设置在风扇风口处的整流罩体，所述整流罩体具有整流区，所述整流区呈环形且位于所述整流罩体的几何中心的外围，所述整流区设置有整流通孔。

可选地，所述整流罩体于所述整流区的内圈内侧具有非整流区，所述非整流区设置有省料结构。

可选地，所述省料结构为省料通孔或镂空结构。

可选地，所述省料结构为省料通孔，所述省料通孔的孔壁和所述整流区的内圈重合。

可选地，所述整流罩体于所述整流区的内圈内侧具有非整流区，所述非整流区的内侧面与所述整流罩体的内侧面平齐、所述非整流区的外侧面与所述整流罩体的外侧面平齐。

可选地，所述整流区的内圈为圆形，所述整流区的外圈为圆形或多边形。

可选地，所述整流罩体于所述整流区的内圈内侧具有非整流区，所述非整流区在投影面上的投影全部落在风扇转轴的端面上，所述投影面和所述风扇转轴的端面共面。

可选地，所述整流区的内圈为圆形，且0<r≤r₀；其中，r为所述整流区的内圈半径，r₀为所述风扇转轴的半径。

可选地，所述整流区在投影面上的投影和风扇风道在投影面上的投影具有重叠部，所述投影面垂直于所述风扇风道的轴线；

和/或，所述整流区的外圈不超出所述风扇的风扇外壳。

可选地，若所述整流区的外圈为圆形，且R≥R₀；

若所述整流区的外圈为多边形，且L≥R₀；

其中，R为所述整流区的外圈半径，R₀为风扇风道的内径，L为所述多边形的边与所述多边形的几何中心的最小距离。

可选地，所述整流通孔为圆形或正多边形。

可选地，所述整流通孔为圆形，且1mm≤R₁≤20mm、0.01mm≤h≤0.5mm、2mm≤D≤50mm；

或者，所述整流通孔为正多边形，且1mm≤L₁≤20mm、0.01mm≤h≤0.5mm、2mm≤D≤50mm；

其中，R₁为所述整流通孔的半径，L₁为所述正多边形的边长，h为相邻的两个所述整流通孔的最小间距，D为所述整流区的厚度。

可选地，所述整流罩体的边缘具有用于设置在所述风扇上的安装孔；

和/或，所述整流罩体为方形；

和/或，所述整流罩体的边缘和风扇外壳的边缘平齐。

可选地，所述风扇风口为进风口和/或出风口。

本实用新型提供的整流罩中，整流罩体具有整流区，整流区设置有整流通孔，整流罩体用于设置在风扇风口处，这样，通过整流通孔对气流进行整流，减小了在风扇风口处的扰流，从而减小了风扇噪音；而且，整流区呈环形且位于整流罩体的几何中心的外围，使得整流罩体于其几何中心处无整流通孔，在保证降噪效果的同时也方便了加工、降低了成本。

基于上述提供的整流罩，本实用新型还提供了一种风扇装置，该风扇装置包括：风扇，以及上述任一项所述的整流罩。

可选地，所述风扇风口为进风口和出风口，设置在所述进风口处的所述整流罩体和设置在所述出风口处的所述整流罩体相同或不同。

可选地，所述整流罩体可拆卸地固定于所述风扇的风扇外壳；

和/或，所述风扇为轴流风扇。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的整流罩的一种结构示意图；

图2为图1所示的整流罩的主视图；

图3为图1所示的整流罩的侧视图；

图4为图1所示的整流罩安装于风扇的进风口的结构示意图；

图5为图4中风扇的结构示意图；

图6为图5所示结构的主视图；

图7为图1所示的整流罩安装于风扇的进风口和出风口的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的整流罩的另一种结构示意图；

图9为图1和图8中整流通孔的放大示意图；

图10为本实用新型实施例提供的整流罩的另一种结构示意图；

图11为图10中整流通孔的放大示意图；

图12为现有风扇的流场轨迹图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供的整流罩用于风扇2。如图5和图6所示，风扇2包括风扇外壳21、风扇转轴22和风扇叶片23，其中，上述风扇外壳21具有风扇风道24，风扇转轴22和风扇叶片23均位于风扇风道24内，风扇叶片23固定于风扇转轴22，风扇转轴22可旋转以带动风扇叶片23旋转。

如图1、图2、图4、图8和图10所示，本实用新型实施例提供的整流罩包括用于设置在风扇风口处的整流罩体11，该整流罩体11具有整流区12，整流区12设置有整流通孔13。

可以理解的是，整流罩体11于整流区12的内圈内侧具有非整流区。整流罩体11于整流区12的外圈外侧可具有非整流区、或者整流区12的外圈即为整流罩体11的外边。

上述实施例提供的整流罩中，整流罩体11具有整流区12，整流区12设置有整流通孔13，整流罩体11用于设置在风扇风口处，这样，通过整流通孔13对气流进行整流，减小了在风扇风口处的扰流，从而减小了风扇2的噪音。

如图12所示，通过对风扇2的流场分析，可知风扇2的进风口处扰流较大，而扰流的存在是风扇噪声的最主要的来源之一。图12是通过仿真软件Fluent计算得到的。图12为风扇2运动时空气从外部进入风扇2的进风口再从风扇2的出风口出去的流场迹线图。从图12中可以看出，进风口处扰流较大，即进风时风速方向改变较大，且风速方向于风扇叶片23的边缘的变化最大，风速方向于风扇叶片23的中心位置变化最小。假设风扇2的转动角速度为Ω，则风扇叶片23上的某个点的线速度为V＝ΩS，其中，S为风扇叶片23上的点到风扇2的旋转中心的距离。有线速度公式可知距离风扇2的旋转中心越远，风扇叶片23的线速度越大。通过能量定理可知该位置的扰流能力越强。因此，可以得出结论：空气受扰流最大的位置在风扇叶片23的叶尖处，即离风扇2的旋转中心最远的风扇风道24的边缘，而风扇转轴22所在位置无风扇叶片23，因此该位置受扰流最小，即距离旋转中心越近，空气流速越小、扰流也最小。因此，在风扇2的旋转中心的位置无需进行整流。可以理解的是，风扇2的旋转中心即为风扇转轴22的轴线。

基于上述思路，上述整流区12呈环形且位于整流罩体11的几何中心的外围。可以理解的是，在图1、图8和图10中，点O即为整流罩体11的几何中心。整流罩体11的几何中心和风扇转轴22的轴线共线。

上述实施例提供的整流罩中，整流区12呈环形且位于整流罩体11的几何中心的外围，使得整流罩体11于其几何中心处无整流通孔13，在保证降噪效果的同时也方便了加工、降低了成本。

经试验，每个风扇2使用上述实施例提供的整流罩后，风扇噪声可减小4dBA左右。

在一具体实施方式中，由于在风扇2的旋转中心的位置无需进行整流，则可选择整流罩体11于整流区12的内圈内侧具有非整流区，该非整流区在投影面上的投影全部落在风扇转轴22的端面上，投影面和风扇转轴22的端面共面。

可以理解的是，上述风扇转轴22的端面仅至风扇转轴22的一个端面。该端面可为风扇转轴22靠近整流罩体11的一端的端面、也可为风扇转轴22远离整流罩体11的一端的端面。上述非整流区在投影面上的投影未超出风扇转轴22的端面。

上述实施例方式中，以整流区12的内圈呈圆形为例，0<r≤r₀；其中，r为整流区12的内圈半径，r₀为风扇转轴22的半径。这样，保证了非整流区在投影面上的投影全部落在风扇转轴22的端面上。

在实际应用过程中，若整流区12的内圈为其他形状，可根据上述需求进行设计，本实施例对此不做限定。

在另一具体实施方式中，为了提高整流效果，需要保证经整流区12的气流进入风扇风道24。具体地，上述整流区12在投影面上的投影和风扇风道24在投影面上的投影具有重叠部。其中，上述投影面垂直于风扇风道24的轴线。

上述实施例方式中，以整流区12的外圈呈圆形为例，R≥R₀；其中，R为整流区12的外圈半径，R₀为风扇风道24的内径。以整流区12的外圈是多边形为例，L≥R₀；其中，L为多边形的边与多边形的几何中心的最小距离，R₀为风扇风道24的内径。

需要说明的是，上述多边形可为三角形、四边形、五边形、或六边形等，上述多边形可为正多边形，本实施例对此不做限定。

在另一具体实施方式中，为了避免整流区12出现多余的整流部分，上述整流区12的外圈不超出风扇2的风扇外壳21。这样，也降低了成本，还保证了整个结构的美观度。

上述整流罩中，整流罩体11于整流区12的内圈内侧具有非整流区。在一具体实施方式中，为了省料以及降低重量和成本，可选择非整流区设置有省料结构。此情况下，非整流区可为实体结构、也可为空心结构，根据实际需要选择。

上述省料结构可为省料凹槽、省料通孔或镂空结构。如图1、图2、图4、图8和图10所示，为了便于加工，上述省料结构为省料通孔14。具体地，省料通孔14的孔壁和整流区12的内圈重合。这样，可最大程度地省料、降低重量和成本。当然，也可选择省料通孔14的孔壁和整流区12的内圈之间具有预设距离，本实施例对此不做限定。

可以理解的是，上述省料通孔14大于整流通孔13，以保证非整流区无整流作用。上述省料通孔14可为一个，也可为两个以上，本实施例对此不做限定。

上述实施方式中，若省料结构为省料通孔14，还减小了整流罩的风阻，增大了风扇2的旋转速度，提高了风扇2的散热效果。

在另一具体实施方式中，非整流区的内侧面与整流罩体11的内侧面平齐、非整流区的外侧面与整流罩体11的外侧面平齐。这样，无需加工整流罩体11的非整流区，仅需加工整流罩体11的整流区12即可，最大程度地便于加工、降低成本。

可以理解的是，非整流区的内侧面是指非整流区靠近风扇2的侧面，非整流区的外侧面是指非整流区远离风扇2的侧面，整流罩体11的内侧面是指整流罩体11靠近风扇2的侧面，整流罩体11的外侧面是指整流罩体11远离风扇2的侧面。

上述整流罩中，对于整流区12的具体形状，根据实际需要选择。一方面，上述整流区12的内圈为圆形、椭圆形或多边形等。为了便于加工，如图1、图2、图4、图8和图10所示，可选择上述整流区12的内圈为圆形。由于风扇转轴22为圆轴，这样，也便于提高整流效果。可以理解的是，方形为长方形或正方形。

另一方面，上述整流区12的外圈为圆形、椭圆形或多边形等。为了便于加工，可选择上述整流区12的外圈为圆形或多边形。具体地，如图1、图2图4、和图10所示，上述整流区12的外圈为圆形；如图8所示，上述整流区12的外圈为方形。

上述整流罩中，整流通孔13至少为一个。为了提高整流效果，可选择整流通孔13为两个以上，且整流通孔13均匀分布于整流区12。

上述整流罩中，对于整流通孔13的大小，根据实际需要选择，只要保证整流即可。对于整流通孔13的形状，亦根据实际需要选择，例如，整流通孔13为圆形、椭圆形或多边形等。上述多边形可为三角形、四边形、五边形、或六边形等。上述多边形也可为正多边形。为了便于加工，可选择上述整流通孔13为圆形或正多边形。

在一具体实施方式中，为了保证整流罩的强度，相邻的两个整流通孔13之间具有预设距离，即相邻的两个整流通孔13的孔壁之间预设距离。对于预设距离的具体数值，根据实际需要选择，本实施例对此不做限定。

具体地，以整流通孔13为圆形为例，可选择1mm≤R₁≤20mm、0.01mm≤h≤0.5mm、2mm≤D≤50mm；以整流通孔13为正多边形为例，可选择1mm≤L₁≤20mm、0.01mm≤h≤0.5mm、2mm≤D≤50mm；其中，R₁为整流通孔13的半径；如图9和图11所示，L₁为正多边形的边长；如图3所示，D为整流区12的厚度；如图9和图11所示，h为相邻的两个整流通孔13的最小间距。

为了便于加工，上述整流罩体11的厚度和整流区12的厚度相等。

上述整流罩中，对于整流罩体11的形状，根据实际需要选择，例如根据风扇外壳21的形状选择。具体地，上述整流罩体11为圆形或多边形。由于风扇外壳21通常为方形，可选择上述整流罩体11为方形。

在一具体实施方式中，为了提高美观度，可选择上述整流罩体11的边缘和风扇外壳21的边缘平齐。当然，也可选择上述整流罩体11的边缘和风扇外壳21的边缘为其他相对位置关系，并不局限于上述限定。

在一具体实施方式中，为了便于安装整流罩，上述整流罩体11的边缘具有用于设置在风扇2上的安装孔15。具体地，上述安装孔15用于安装在风扇2的风扇外壳21上，上述整流罩体11通过穿过安装孔15的紧固件固定在风扇外壳21上。此时，风扇2上可设置固定孔25。

上述实施方式中，为了避免紧固件凸出于整流罩体11的外侧面，上述整流罩体11设置有凹陷部16，安装孔15位于凹陷部16内。

可以理解的是，上述整流罩体11的外侧面是指整流罩体11远离风扇2的侧面。

在实际应用过程中，若整流罩11为多边形，为了便于安装，可选择上述安装孔15和凹陷部16均位于整流罩体11的各个角处，例如，整流罩体11呈方形，安装孔15和凹陷部16均分布在整流罩体11的四个角处。若整流罩体11为圆形，为了便于安装，可选择上述安装孔15和凹陷部16均位于整流罩体11的边缘处。

可以理解的是，上述方形可为正方形或长方形。

上述实施例提供的整流罩中，整流罩体11用于设置在风扇风口处，该风扇风口为进风口和/或出风口，则可选择整流罩体11位于风扇2的进风口、整流罩体11位于风扇2的出风口、或整流罩体11位于风扇2的进风口和出风口，根据实际需要选择，本实施例对此不做限定。

具体地，如图4所示，整流罩体11位于风扇2的进风口；如图7所示，整流罩体11为两个，一个整流罩体11位于风扇2的进风口、另一个整流罩体11位于风扇2的出风口。

基于上述实施例提供的整流罩，本实施例还提供了一种风扇装置。如图4和图7所示，该风扇装置包括：风扇2，以及上述实施例所述的整流罩1。可以理解的是，上述整流罩1的整流罩体11设置在风扇2的风扇风口处，即整个整流罩1设置在风扇2的风扇风口处。

由于上述实施例提供的整流罩具有上述技术效果，上述风扇装置包括上述实施例提供的整流罩，则上述风扇装置也具有相应的技术效果，本文不再赘述。

上述风扇装置中，为了提高整流效果，可选择整流罩体11位于风扇2的进风口和出风口。为了简化结构，可选择整流罩体11位于风扇2的进风口或出风口。

若整流罩体11位于风扇2的进风口和出风口，可以理解的是，此情况下，整流罩体11为两个，即整流罩1为两个。具体地，设置在进风口处的整流罩体11和设置于出风口处的整流罩体11相同或不同。

具体地，若设置在进风口处的整流罩体11和设置于出风口处的整流罩体11不同，可选择两个整流罩体11的整流通孔13的形状不同、两个整流罩体11的整流通孔13的大小不同、两个整流罩体11的整流通孔13的数目不同、两个整流罩体11的整流区12的形状不同、两个整流罩体11的整流区12的大小不同其他不同，根据实际需要选择，本实施例对此不做限定。

具体地，若设置在进风口处的整流罩体11和设置于出风口处的整流罩体11相同，则两个整流罩体11完全相同。

上述风扇装置中，为了便于安装，可选择整流罩体11固定于风扇2的风扇外壳21。为了便于拆装，上述整流罩体11可拆卸地固定于风扇2的风扇外壳21。

具体地，上述整流罩体11通过螺纹连接件固定于风扇2的风扇外壳21。可以理解的是，此情况下，整流罩体11设置有安装孔15，风扇外壳21设置有固定孔25，且固定孔25和安装孔15一一对应。

上述风扇装置中，对于整流罩1的材质，根据实际需要选择，例如上述整流罩1为金属件或非金属件，本实施例对此不做限定。

具体地，若整流罩1为金属件，可选择上述整流罩1为铝合金件，便于加工且成本较低。

具体地，若上述整流罩1为非金属件，可选择上述整流罩1为整流罩为塑料件，便于加工且成本较低。进一步地，上述整流罩1为PBT塑料件。PBT的英文全拼为polybutyleceterephthalate，PBT的中文名为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

上述风扇装置中，对于上述风扇2的结构，可参考前文的描述，此处不再赘述。对于上述风扇2的类型，根据实际需要选择，为了便于提高整流效果，可选择上述风扇2为轴流风扇。当然，也可选择上述风扇2为其他类型，本实施例对此不做限定。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种整流罩，其特征在于，包括用于设置在风扇风口处的整流罩体，所述整流罩体具有整流区，所述整流区呈环形且位于所述整流罩体的几何中心的外围，所述整流区设置有整流通孔。

2.根据权利要求1所述的整流罩，其特征在于，所述整流罩体于所述整流区的内圈内侧具有非整流区，所述非整流区设置有省料结构。

3.根据权利要求2所述的整流罩，其特征在于，所述省料结构为省料通孔或镂空结构。

4.根据权利要求2所述的整流罩，其特征在于，所述省料结构为省料通孔，所述省料通孔的孔壁和所述整流区的内圈重合。

5.根据权利要求1所述的整流罩，其特征在于，所述整流罩体于所述整流区的内圈内侧具有非整流区，所述非整流区的内侧面与所述整流罩体的内侧面平齐、所述非整流区的外侧面与所述整流罩体的外侧面平齐。

6.根据权利要求1所述的整流罩，其特征在于，所述整流区的内圈为圆形，所述整流区的外圈为圆形或多边形。

7.根据权利要求1所述的整流罩，其特征在于，所述整流罩体于所述整流区的内圈内侧具有非整流区，所述非整流区在投影面上的投影全部落在风扇转轴的端面上，所述投影面和所述风扇转轴的端面共面。

8.根据权利要求7所述的整流罩，其特征在于，所述整流区的内圈为圆形，且0<r≤r₀；其中，r为所述整流区的内圈半径，r₀为所述风扇转轴的半径。

9.根据权利要求1所述的整流罩，其特征在于，

所述整流区在投影面上的投影和风扇风道在投影面上的投影具有重叠部，所述投影面垂直于所述风扇风道的轴线；

和/或，所述整流区的外圈不超出所述风扇的风扇外壳。

10.根据权利要求1所述的整流罩，其特征在于，

若所述整流区的外圈为圆形，且R≥R₀；

若所述整流区的外圈为多边形，且L≥R₀；

11.根据权利要求1所述的整流罩，其特征在于，所述整流通孔为圆形或正多边形。

12.根据权利要求1所述的整流罩，其特征在于，

所述整流通孔为圆形，且1mm≤R₁≤20mm、0.01mm≤h≤0.5mm、2mm≤D≤50mm；

13.根据权利要求1所述的整流罩，其特征在于，

所述整流罩体的边缘具有用于设置在所述风扇上的安装孔；

和/或，所述整流罩体为方形；

和/或，所述整流罩体的边缘和风扇外壳的边缘平齐。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的整流罩，其特征在于，所述风扇风口为进风口和/或出风口。

15.一种风扇装置，其特征在于，包括：风扇，以及如权利要求1-14中任一项所述的整流罩。

16.根据权利要求15所述的风扇装置，其特征在于，所述风扇风口为进风口和出风口，设置在所述进风口处的所述整流罩体和设置在所述出风口处的所述整流罩体相同或不同。

17.根据权利要求15所述的风扇装置，其特征在于，

所述整流罩体可拆卸地固定于所述风扇的风扇外壳；

和/或，所述风扇为轴流风扇。