CN2338522Y - 结构改良的轴流风扇 - Google Patents

Abstract

一种结构改良的轴流风扇,主要在于在风扇轮毂的端面上还设有若干能起聚集风量作用的翼片,此外,本实用新型的外框上还包含有一基座,设置在该基座上的轴承窝其内径呈下大上小结构,以使轴承两头分别形成一油室,并还在轴承窝的内壁上包含有若干供储存润滑油的沟槽或在轴心上设有至少一条储油沟槽。本实用新型能大幅增加风量,以提高冷却及散热效果,并且,优良的润滑系统能实现减少磨耗,降低噪音及延长风扇使用寿命的目的。

Description

结构改良的轴流风扇

本实用新型属于风机，涉及一种轴流风扇。

现有的各型轴流风扇，基本上包含两部份：一为马达，一为扇叶，其中，扇叶之各叶片系以等距离连结在轮毂的圆周上，马达藉通电后的电磁感应驱动轮毂带动扇叶旋转，而扇叶因旋转时流场进口角切风所产生的升力对流体作功，其作功的形式为所需的风压与流量。目前轴流风扇主要是供电脑中的CPU、电源供应器及其它工业产品冷却及散热用，而为提高冷却及散热效果，增加风量实为是最直接有效的途径。一般而言，增加风量可有不同的手段达到，但不外乎从马达转速或扇叶设计着手，其中最显而易见的例子就是提高马达的转速，如此，扇叶因高速旋转而产生的风量即可相对增加，冷却及散热效果自然也就提高了。此一增加风量的手段虽然有效，但却也会带来副作用，因为提高马达的转速后，将使支持扇叶旋转的轴承加速磨损，同时会产生高热，其结果是轴承将提早磨损，缩短了风扇马达的使用寿命。而且，期望藉由提高马达转速达到增加风量时，各扇叶的重量平衡即成为另一个应考虑的重要因素，若各扇叶的重不均匀，则容易因增加马达转速而造成扇叶回转振动，严重影响产品品质及产品使用寿命。故欲由提高马达转速以达到增加风量的方式实非上策，且马达转速增加时，亦会衍生电功率损耗及发热量相对增加的问题。因此，为增加风量的目的时，最直接有效而不致产生负作用的途径乃是从扇叶之设计改良着手。另一方面，一般马达的回转必须藉轴承支撑轴心，始能确保马达平顺运转，而惯用的轴承之一一般是含油轴承，轴承和轴心的接触面能得到油的润滑，而减少回转阻力及磨擦产生之热量及噪声。由于含油轴承之给油方式除了从外部把油注入互相接触的轴心与轴承之间外，轴承本身也有润滑油，也就是所谓的自润式轴承，轴流风扇使用的轴承就有很多是使用这种自润式轴承。虽然自润式轴承本身含有润滑油，短时间内可以处于无给油状态使用而保持平顺运转，但该轴承运转时，其内含的润滑油会逐渐消耗怠尽，兼以自润式轴承所含的油量本就不多(约8％)，导致轴承在长时间运转后，即因缺乏适当的润滑而造成严重磨耗，使寿命提前终了。至于油耗的原因不外是磨擦生热或泄漏所造成。由于自润式轴承之润滑油是在真空状态下以高压封存于轴承内的，因此很难在耗尽后以加油的方式来补充，除非是风扇本身提供一种设计，可以积存较多的润滑油，能将轴承运转所需的润滑油保留在里面，使轴心与轴承之磨擦面经常可以得到充分的润滑，而减少磨耗，延长风扇使用寿命。此外，传统轴流风扇用于容纳轴承的轴承窝的内径是一致的，其内径与轴承的外径相当，故当承套入轴承窝后，轴承窝两头乃完全开放，其中轴心的一端因有扣环装置，且那一端皆有油封盖，故能避免轴承滑脱及润滑油泄漏；至于轴心的另一端则呈现开放状态，以致轴承有从轴承窝滑脱、润滑油有从那里泄漏的可能。

本实用新型的目的是提供一种改良的轴流风扇，以致扇叶在相同转速条件下可大幅提高风量，增加冷却及散热效果；或者在输出相同风量条件下，可降低马达转速，减少轴承磨耗，避免产生高热，延长风扇使用寿命。

本实用新型的另一目的是使其能在轴承组立后，在轴承两端及轴承窝内积存一些润滑油，以确保轴心与轴承之磨擦面能得到充分的润滑，以减少磨耗，降低噪音，延长风扇使用寿命。本实用新型的再一目的是使其能防止轴承滑脱及润滑油的泄漏。

实现上述目的的本实用新型，包含有一般轴流风扇所具有的外框、扇叶、电路板、定子、磁铁、轴承、轴心及磁框等构件，按公知的技术组装成一整机，其中扇叶包含一轮毂，该轮毂的轴孔套在以带动扇叶旋转的轴心上，轮毂的圆周上等距离连结有若干叶片，本实用新型的主要改良之处是，在该轮毂的端面上还设有若干翼片，各翼片的根部彼此等间距连结在轮毂的中心，末梢则延伸至轮毂的外缘。这些翼片的作用是用以聚集风量，再由叶片将翼片聚集的风量推出，即便能大幅增加风量。

为实现在轴承两头及轴承窝内能多储存一些润滑油，及防止轴承滑出或油泄漏的目的，本实用新型的外框包含一基座，该基座沿轴方向设有一内径下大上小的轴承窝，该轴承窝上部的内径仅容许轴心可转动自如地通过，下部内径则容许轴承套入固定，以使轴承两头分别形成一油室，其中下油室下方以封油盖及标签密封，上油室上方藉轴心与轴承窝之紧密接触，再于轴心上套装O形环而形成完整的密封，这样，上、下油室可积存轴承运转所需的润滑油；又可在轴承窝的内壁上设置有若干供储存润滑油的沟槽。这些沟槽可以是沿轴承窝内壁轴向设置，也可是沿轴承窝内壁径向设置；而且，在轴心的径向至少包含有一沟槽。

由上可见，由于本实用新型在轮毂的端面上设有翼片，这些翼片能起到聚集风量的作用，因此本实用新型能比一般轴流风扇大幅增加风量，能较佳地提高冷却及散热效果。此外，本实用新型的轴承及润滑系统，可储存更多的润滑油，使轴心与轴承之磨擦面能得到充分而长时间的润滑，实现减少磨耗，降低噪音及延长风扇使用寿命的目的。

本实用新型的实施例如附图所示。以下结合附图及实施例对本实用新型作具体说明。

附图说明：

图1为本实用新型的中央纵断面图。

图2为本实用新型的扇叶立体图。

图3为图1中的A-A断面图。

图4为本实用新型另一实施例的中央纵断面图。

首先请参阅图1，由图见，本实用新型轴流风扇10主要系由外框1、扇叶2、电路板3、定子4、磁铁5、轴承6、轴心7及磁框8及油封盖9等依一定的连结关系组成。因此项技术系属传统技术，故本实用新型仅就本实用新型的改良部份作如下较详细的说明：

首先说明扇叶。如图1、图2所示，扇叶2包含一轮毂20，该轮毂20之轴孔21套于前述之轴心7上，由则由轴心带动扇叶2旋转。轮毂20之圆周上等距离连结若干叶片22，端面23则等距离设有若干翼片24，各翼片24的根部彼此等距离地连结于轮毂20的中心25，末梢由延伸至轮毂20的外缘。这些翼片24的作用旨在使风扇的入口增加叶片22入口的长度，增加扇叶2的切风口长度，提高集风量，而叶片24(副翼)产生的风量，再由叶片22(主翼)的推力，将翼片24收集的风量再集中后，由叶片22推出，而达到增加风量的效果，提高轴流风扇10的冷却及散热效果。至于翼片24因系随轮毂20外径之增加而加大，故其聚集的风量也随轮毂20外径的增加而递增。

依据本实用新型而成的扇叶2，因翼片24具有集中风量的效果，而其聚集的风量再由叶片22推出，故可有效增加风量，使风扇在不增加马达转速的条件下亦能获得充分的风量，供应冷却及散热需要，并延长风扇的使用寿命，提高产品可靠度，增加产品附加值。有关轴承使用寿命，依据JIS标准的计算公式： $L_{10}=\frac{10}{60N}\left(\frac{C}{\mathrm{\ρ}}\right)\left(h_r\right)$

式中：N-回转速度(RPM)

C-基本动定格荷重(K_gf)

P-轴承荷重(K_gf)

由上述公式得知，在P与C等条件固定的前提下，回转速度愈高，轴承(风扇)的使用寿命愈短，因而本实用新型的扇叶可大幅增加风量，故在风量需求相同的条件下，可降低马达转速，一方面减轻轴承的磨损，另方面可避免因高速运转而产生高热而延长风扇的使用寿命。

接着说明本实用新型积存润滑油的结构特征。如图1所示，前述外框1中央包含一基座11，该基座11沿轴向设有设有一内径下大上小的轴承窝12，当轴承6套入轴承窝12后，即在轴承6的两头分别形成一上油室13与一下油室14；其中，下油室14下方先以封油盖9封闭，再以自粘性标签15密封，上油室13上方利用轴心7与轴承窝12之紧密接触，再于轴心7上套装O形环71而形成可靠的密封。则本实用新型可藉由上、下油室13、14积存轴承6运转所需的润滑油，确保轴心7与轴承6的磨擦面能得到充分及度时间的润滑，而减少磨损，降低噪音，延长风扇使用寿命。

另外，轴承窝12接近扇叶2那一端的内径与轴心7的外径相当，而仅容许轴心7自由穿过。由于轴承窝12此一特殊的设计，故当轴心7穿过轴承窝12后，轴承窝12上端形同被封闭，使得轴承6无滑脱之虞，且能防止润滑油从此端泄漏。至于轴承窝12其它段落的内径则与轴承6的外径相当，以便轴承6可从轴承窝12下方套入，并因轴心7的末端装设有扣环72，而能达到固定轴心7的效果。

请参阅图1及图3，在较佳的实施例中，前述轴承窝12内壁之圆周数等份位置上分别沿轴向设置有一沟槽17，以储存润滑油。此等沟槽17加上轴承6两头的上、下油室13、14，将可储存更多的润滑油，使轴心7与轴承6的磨擦面能得到充分及长时间的润滑，而减少磨耗，降低噪音，延长风扇使用寿命。在附图的实施例中，沟槽17的数目共有四条，彼此等距离设置。当然，上述实施例旨在例示与说明，并无意限制于任何特定的安排，就沟槽17的其它数目设计，自亦应包含在本实用新型的范围内。

再者，储油沟槽不受上述实施例的限制，举例而言，如图4所示，可将沟槽改沿轴承窝12内壁的径向设置，形成环状沟槽19，如此也能达到相同的储油效果。此外，亦可如图1及图3所示，进一步于轴心7的径向设一个以上的沟槽73，以积存润滑油，使轴心7与轴承6的磨擦面能得到充分的润滑。

当然，上述实施例可在不脱离本实用新型的范围而加以若干变化，故以上的说明所包含及附图中所示的全部事项应视为例示性而非限制性的。

Claims (6)

1，一种结构改良的轴流风扇，主要系由一外框、扇叶、电路板、定子、磁铁、轴承、轴心及磁框等依一定的连结关系组成，其中扇叶包含一轮毂，该轮毂的轴孔套在以带动扇叶旋转的轴心上，轮毂的圆周上等距离连结有若干叶片，其特征在于：该轮毂的端面上还设有若干翼片，各翼片的根部彼此等间距连结在轮毂的中心，末梢则延伸至轮毂的外缘。

2，根据权利要求1所述结构改良的轴流风扇，其特征在于：所说外框包含一基座，该基座沿轴向设有一内径下大上小的轴承窝，该轴承窝上部的内径仅容许轴心可转动自如地通过，下部内径则容许轴承套入固定，以使轴承两头分别形成一油室，其中下油室下方以封油盖及标签密封，上油室上方藉轴心与轴承窝之紧密接触，再于轴心上套装O形环而形成完整的密封。

3，根据权利要求2所述结构改良的轴流风扇，其特征在于：所说轴承窝其内壁上包含有若干供储存润滑油的沟槽。

4，根据权利要求3所述结构改良的轴流风扇，其特征在于：所说沟槽系沿轴承窝内壁的轴向设置。

5，根据权利要求3所述结构改良的轴流风扇，其特征在于：所说沟槽系沿轴承窝内壁的径向设置。

6，根据权利要求1所述结构改良的轴流风扇，其特征在于：轴心的径向至少包含有一沟槽。

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