CN220204184U - 一种相位调制静音扇轮以及采用该扇轮的风扇 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种相位调制静音扇轮以及采用该扇轮的风扇，包括扇轮本体，所述扇轮本体包括装设在外侧的外壳体和装设在外壳体中心位置的轮毂；所述外壳体呈环状设置，所述外壳体与轮毂之间安装有若干叶片，若干叶片呈环形阵列分布，均匀布置在外壳体与轮毂之间；所述叶片为三元流叶片，所述叶片一端与外壳体相连接，另一端与轮毂相连接；所述叶片与轮毂轴心方向倾斜夹角为1‑4°，该倾斜夹角与旋转方向相反，所述叶片呈向外弧形弯折设置，所述叶片包括叶片第一弯曲部和叶片第二弯曲部，所述叶片第一弯曲部与叶片第二弯曲部为一体成型设置，并且弯曲方向相反；本实用新型对扇轮的结构进行优化，改善了气动性能和降低其旋转过程的噪声。

Description

一种相位调制静音扇轮以及采用该扇轮的风扇

技术领域

本实用新型涉及风扇技术领域，特别涉及一种相位调制静音扇轮以及采用该扇轮的风扇。

背景技术

电子产品体积越来越小，致使单位体积内的芯片发热量越来越大，风扇作为芯片的散热元件，性能的提升显得更为重要，其中风扇上主要向外输出的扇轮或者叶轮的性能优化尤为重要；同时还需要兼顾降低风扇旋转产生的噪音。

如图1和图2所示，现有的风扇包括装设在上方的风扇上盖和装设在风扇上盖下方的风扇底座；所述风扇上盖和风扇底座之间装设有旋转的扇轮；所述扇轮从风扇上盖的上部吸入空气，以与扇轮轴相平行的方向(即轴向)进入，进气是沿轴线方向；经过扇轮的驱动从风扇底座的一侧流出，出气垂直于轴线方向。在笔记本散热系统中需要采用上述风扇对散热铜管进行降温，由于风扇在旋转过程中将气流弯折90度排出，气流方向改变比较急促，也较为巨大，将会造成较多的涡流；进一步的，所述扇轮还采用现有技术的竖直叶片，由于叶片垂直于底面，该叶片没有办法抵消气流被吸入风扇的反向轴向速度分量，因此该设计的流场均匀性较差，而且扇叶顶部于风扇盖板处的气流泄露也比较大，因此气动性能和噪声性能较差。

同时，由于该叶片垂直于底面，使得叶片产生的气流在同一时间冲击蜗舌，该气流脉冲相位相同，气流脉冲也在同一时间辐射噪声，因此辐射出来的噪声比较大。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中风扇在旋转过程会造成较多的涡流、气流脉冲相位相同、损失的能量较多以及旋转噪音较大等问题，提供一种相位调制静音扇轮以及采用该扇轮的风扇。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种相位调制静音扇轮，包括扇轮本体，所述扇轮本体包括装设在外侧的外壳体和装设在外壳体中心位置的轮毂；所述外壳体呈环状设置，所述外壳体与轮毂之间安装有若干叶片，若干叶片呈环形阵列分布，均匀布置在外壳体与轮毂之间；所述叶片为三元流叶片，所述叶片一端与外壳体相连接，另一端与轮毂相连接；所述叶片与轮毂轴心方向倾斜夹角为1-4°，该倾斜夹角与旋转方向相反，所述叶片呈向外弧形弯折设置，所述叶片包括叶片第一弯曲部和叶片第二弯曲部，所述叶片第一弯曲部与叶片第二弯曲部为一体成型设置，并且弯曲方向相反。

作为优选的，所述叶片第一弯曲部下表面与叶片第二弯曲部下表面平齐，同时所述叶片第一弯曲部上表面与叶片第二弯曲部上表面也平齐，使得叶片的底部和顶部都处于同一水平位置，方便扇轮本体整体结构的安装。

作为优选的，所述叶片第一弯曲部的一侧与轮毂的侧面固定连接。

作为优选的，所述叶片第二弯曲部的上表面与外壳体的上表面固定连接，所述叶片第二弯曲部的上表面与外壳体的上表面平齐；所述叶片第二弯曲部与外壳体为一体成型设置，使得叶片的连接更加牢固。

作为优选的，所述扇轮本体采用逆时针旋转方向时，所述叶片的倾斜方向为左倾斜；所述扇轮本体采用顺时针旋转方向时，所述叶片的倾斜方向为右倾斜，所述倾斜夹角为2°。

作为优选的，所述叶片设有40片以上；采用密集设计，达到更好的风扇效率。

作为优选的，所述轮毂的上表面高于所述外壳体的上表面，所述轮毂四周设有圆弧倒角；所述轮毂上表面呈向上弧形凸起设置，使得轮毂表面结构稳定，不会变形。

本实用新型还提供了一种风扇，其特征在于：所述风扇包括上述所述的一种相位调制静音扇轮。

作为优选的，所述风扇还包括装设在底部的风扇底座，所述风扇底座中部设有基座，所述扇轮本体插入到基座内部，所述风扇底座还固定装设有马达线圈，所述扇轮本体内部还装设有与马达线圈相对应的环状永磁体；所述风扇底座还扣合装设有风扇上盖，所述风扇上盖设有用于空气吸入的通孔，所述风扇底座侧边设有空气排出的排出口。

作为优选的，所述风扇底座的横截面为L型，侧面还设有排出口，所述通孔为与基座同轴的圆形通孔，所述圆形通孔的直径大于轮毂的直径，空气从圆形通孔和轮毂之间吸入，经过扇轮本体的旋转，由排出口进行排出，所述排出口侧边还设有若干散热片，空气经过散热片将散热片上的热量带走。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型对所述扇轮进行结构优化，具体将叶片进行弯曲倾斜设置，所述叶片与轮毂轴心方向倾斜夹角为1-4°，该倾斜夹角使得气流拥有从风扇底座到风扇上盖的轴向速度分量，一方面部分抵消了气流被吸入风扇时的反向轴向速度分量，改善了内部流场的流动均匀性，另一方面其轴向速度分量也有效减少了气流的泄露损失，改善了气动性能和噪声。

2、由于叶片倾斜设置，使得叶片产生的气流脉冲冲击蜗舌的相位产生了调制，从叶片的底部到顶部，气流于不同时间冲击蜗舌，从而改变了不同气流脉冲的相位，也就是说对气流产生了相位调制，有效减少了气动噪声。

3、所述叶片第一弯曲部和叶片第二弯曲部的弯曲方向相反，在空间上是扭曲的，与气体的实际流动更相适应，效率更高；在旋转过程中扇轮引导气流改变方向，使得风扇进气更顺畅，出气速度分布更均匀，流体效率显著提高，改善了风扇内部的流场分布，减少了涡流的产生，降低其旋转过程的噪声；安装在风扇内部，能够提升单位体积下风扇的性能；设置的叶片两端分别与外壳体和轮毂固定连接，使得叶轮整体结构紧凑。

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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中风扇的分解示意图；

图2是现有技术中扇轮本体的正视图；

图3是本实用新型提供的一种相位调制静音扇轮的结构示意图；

图4是图3中A处的放大示意图；

图5是图3中扇轮本体的正视图；

图6是本实用新型提供的一种风扇的分解示意图；

图7是本实用新型提供的一种风扇的剖视图。

在图中包括有：

1、外壳体；2、轮毂；3、叶片；4、叶片第一弯曲部；5、叶片第二弯曲部；7、扇轮本体；81、风扇底座；82、基座；83、马达线圈；84、环状永磁体；85、风扇上盖；86、通孔；87、排出口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型本实施方式中的附图，对本实用新型本实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的本实施方式是本实用新型的一种实施方式，而不是全部的本实施方式。基于本实用新型中的本实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他本实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参考图3至图5，本实施例提供了一种相位调制静音扇轮。

如图3所示，所述新型静音扇轮，包括扇轮本体7，所述扇轮本体7由三部分组成，具体为：装设在外侧的外壳体1、装设在外壳体1中心位置的轮毂2以及装设在外壳体1与轮毂2之间的若干叶片3；所述外壳体1呈环状设置，装设在叶片3的上侧；中部的若干叶片3呈环形阵列分布，均匀布置在外壳体1与轮毂2之间；所述叶片3为三元流叶片，所述叶片3一端与外壳体1固定连接，另一端与轮毂2固定连接；所述叶片3倾斜放置，并非现有技术中的竖直放置；具体的，所述扇轮本体7采用逆时针旋转方向时，所述叶片3的倾斜方向为左倾斜；所述扇轮本体7采用顺时针旋转方向时，所述叶片3的倾斜方向为右倾斜；所述叶片3与轮毂2轴心方向倾斜夹角为1-4°，该倾斜夹角与旋转方向相反，在实际应用过程中所述倾斜夹角最优为2°；所述叶片3呈向外弧形弯折设置，具体的，所述叶片3包括叶片第一弯曲部4和叶片第二弯曲部5，所述叶片第一弯曲部4与叶片第二弯曲部5为一体成型设置，并且弯曲方向相反。

进一步的，所述叶片第一弯曲部4与叶片第二弯曲部5，采用相同材料制成(粉末冶金一体成型或者注塑一体成型)，所述叶片第一弯曲部4保持连接结构强度高，叶片第二弯曲部5能够增大受力面的面积。

更进一步的，所述外壳体1、轮毂2以及叶片3都可以采用同一材质注塑一体成型，可以采用塑料材质；如果采用金属材质可以采用上述粉末冶金一体成型。

如图3所示；所述叶片3倾斜设置，同时所述叶片第一弯曲部4和叶片第二弯曲部5弯曲方向相反；呈现“S”型；使得叶片3在旋转空间上是完全扭曲的，与气体的实际流动更相适应，效率更高；并且叶片3还可以在旋转过程中对气流进行引导，使其缓慢的改变方向，改变现有技术中直接快速将气流方向进行改变的方式，这样气流的进气、旋转和出气更加顺畅，出气速度分布更均匀，流体效率显著提高，改善了风扇内部的流场分布，减少了涡流的产生，降低其旋转过程的噪声。

如图3所示，所述叶片第一弯曲部4下表面与叶片第二弯曲部5下表面平齐，同时所述叶片第一弯曲部4上表面与叶片第二弯曲部5上表面也平齐，使得叶片3的底部和顶部都处于同一水平位置，方便扇轮本体7整体结构的安装。

进一步的，如图4所示，所述叶片第二弯曲部5的上表面与外壳体1的上表面固定连接，所述叶片第二弯曲部5的上表面与外壳体1的上表面平齐；所述叶片第二弯曲部5与外壳体1熔接为一体，为一体成型设置，更进一步的，所述叶片第一弯曲部4的一侧与轮毂2的侧面固定连接；如果外壳体1、轮毂2以及叶片3都采用金属材料时，采用氩弧焊进行固定或者粉末冶金一体成型；如果外壳体1、轮毂2以及叶片3都采用塑料材料时，采用注塑一体成型进行连接，使得叶片3的连接更加牢固。

所述叶片3的数量可以设计成40片以上，采用密集设计，达到更好的风扇效率，还可以通过实验或者实际情况进行验证，选取最佳的叶片3数量。

如图5所示，所述轮毂2的上表面高于所述外壳体1的上表面，所述轮毂2四周设有圆弧倒角；所述轮毂2上表面呈向上弧形凸起设置，使得轮毂2表面结构稳定，不会变形。

实施例二

请参考图6至图7，本实施例提供了一种风扇。

如图6所示，所述风扇包括实施例一所述的一种相位调制静音扇轮；所述扇轮本体7放置在中部，所述风扇还包括装设在扇轮本体7下部的风扇底座81，所述风扇底座81中部设有基座82，所述扇轮本体7插入到基座82内部，所述扇轮本体7围绕基座82旋转。

如图7所示，所述风扇底座81还固定装设有马达线圈83，所述马达线圈83装设在基座82周围，所述扇轮本体7内侧还装设有与马达线圈83相对应的环状永磁体84，所述环状永磁体84和叶轮本体7之间还装设有马达壳89；所述马达线圈83与环状永磁体84相互配合使得所述叶轮本体7发生旋转；所述风扇底座81还扣合装设有风扇上盖85，所述风扇上盖85设有用于空气吸入的通孔86，所述风扇底座81侧边设有空气排出的排出口87；所述空气从上部箭头方向吸入，下部箭头方向排出；更多的空气由上部箭头方向吸入，经过风扇底座81内部旋转，最后由下部箭头方向排出。

进一步的，如图6所示，所述风扇底座81的横截面为L型，侧面还设有排出口87，所述通孔86为与基座82同轴的圆形通孔，所述圆形通孔的直径大于轮毂2的直径，空气从圆形通孔和轮毂2之间吸入，经过扇轮本体7的旋转，由排出口87进行排出，所述排出口87侧边还设有若干散热片，空气经过散热片将散热片上的热量带走。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种相位调制静音扇轮，其特征在于：包括扇轮本体(7)，所述扇轮本体(7)包括装设在外侧的外壳体(1)和装设在外壳体(1)中心位置的轮毂(2)；所述外壳体(1)呈环状设置，所述外壳体(1)与轮毂(2)之间安装有若干叶片(3)，若干叶片(3)呈环形阵列分布，均匀布置在外壳体(1)与轮毂(2)之间；所述叶片(3)为三元流叶片，所述叶片(3)一端与外壳体(1)相连接，另一端与轮毂(2)相连接；所述叶片(3)与轮毂(2)轴心方向倾斜夹角为1-4°，该倾斜夹角与旋转方向相反，所述叶片(3)呈向外弧形弯折设置，所述叶片(3)包括叶片第一弯曲部(4)和叶片第二弯曲部(5)，所述叶片第一弯曲部(4)与叶片第二弯曲部(5)为一体成型设置，并且弯曲方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种相位调制静音扇轮，其特征在于：所述叶片第一弯曲部(4)下表面与叶片第二弯曲部(5)下表面平齐，同时所述叶片第一弯曲部(4)上表面与叶片第二弯曲部(5)上表面也平齐。

3.根据权利要求1所述的一种相位调制静音扇轮，其特征在于：所述叶片第一弯曲部(4)的一侧与轮毂(2)的侧面固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种相位调制静音扇轮，其特征在于：所述叶片第二弯曲部(5)的上表面与外壳体(1)的上表面固定连接，所述叶片第二弯曲部(5)的上表面与外壳体(1)的上表面平齐；所述叶片第二弯曲部(5)与外壳体(1)为一体成型设置。

5.根据权利要求1所述的一种相位调制静音扇轮，其特征在于：所述扇轮本体(7)采用逆时针旋转方向时，所述叶片(3)的倾斜方向为左倾斜；所述扇轮本体(7)采用顺时针旋转方向时，所述叶片(3)的倾斜方向为右倾斜，所述倾斜夹角为2°。

6.根据权利要求1所述的一种相位调制静音扇轮，其特征在于：所述叶片(3)设有40片以上。

7.根据权利要求1所述的一种相位调制静音扇轮，其特征在于：所述轮毂(2)的上表面高于所述外壳体(1)的上表面，所述轮毂(2)四周设有圆弧倒角。

8.一种风扇，其特征在于：所述风扇包括权利要求1至7任意一项所述的一种相位调制静音扇轮。

9.根据权利要求8所述的一种风扇，其特征在于：所述风扇还包括装设在底部的风扇底座(81)，所述风扇底座(81)中部设有基座(82)，所述扇轮本体(7)插入到基座(82)内部，所述风扇底座(81)还固定装设有马达线圈(83)，所述扇轮本体(7)内部还装设有与马达线圈(83)相对应的环状永磁体(84)；所述风扇底座(81)还扣合装设有风扇上盖(85)，所述风扇上盖(85)设有用于空气吸入的通孔(86)，所述风扇底座(81)侧边设有空气排出的排出口(87)。

10.根据权利要求9所述的一种风扇，其特征在于：所述风扇底座(81)的横截面为L型，侧面还设有排出口(87)，所述通孔(86)为与基座(82)同轴的圆形通孔，所述圆形通孔的直径大于轮毂(2)的直径，空气从圆形通孔和轮毂(2)之间吸入，经过扇轮本体(7)的旋转，由排出口(87)进行排出，所述排出口(87)侧边还设有若干散热片，空气经过散热片将散热片上的热量带走。