本發(fā)明涉及風扇技術領域,尤其涉及一種風扇支架及包括該風扇支架的風扇裝置。
背景技術:
在現(xiàn)有大巴汽車和電器散熱等行業(yè)中,為避免電子元件溫度過高導致電子設備工作異常,需要對電子設備進行散熱,通常的散熱設備為風扇裝置。在風扇裝置中,風扇支架主要起到支撐風扇電機安裝和連接風扇的作用。風扇支架上的導流葉片結構簡單,大多是沿徑向方向延伸的平板支架,在風扇轉(zhuǎn)動過程中,產(chǎn)生的氣流經(jīng)過導流葉片,氣流會順著導流葉片后緣出風,產(chǎn)生氣流分離,未起到導流作用,增加風扇寬頻渦流噪聲,導致風扇效率低,噪聲高。
韓國的PCT專利(進入中國的申請?zhí)枮镃N201480035414.6,申請日為2014.06.19,名稱為風扇護罩組件),公開了一種防渦流鋸齒風扇護罩組件,防渦流鋸齒沿著送風部的內(nèi)周面預定區(qū)域而與風扇的葉片端部或者風扇環(huán)端部維持預定間距地排列并且以鋸齒形態(tài)形成,可以有效較少被移送的空氣產(chǎn)生渦流以及由此產(chǎn)生的噪音。該發(fā)明的鋸齒結構設置在送風部內(nèi)周面,結構較為復雜,安裝過程不方便,而且沒有解決因?qū)Я魅~片而產(chǎn)生的寬頻渦流噪聲噪聲問題。
中國申請?zhí)枮镃N201520586783.6的專利(申請日為2015.08.06,名稱為一種風扇葉片的靜音結構),通過在風扇葉片的背風側(cè)邊緣部粘結鋸齒粘條,鋸齒粘條的鋸齒在風扇旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生渦流,渦流在交匯處相互抵消,從而減小噪音。該專利中的技術雖然也能起到風扇裝置的降噪作用,但是設置的鋸齒粘條是通過粘結的方式固定在風扇葉片上,容易脫落,而且不能解決設置導流葉片的風扇裝置中氣流分流的問題,使降噪效果受到影響。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了解決上述問題,提供了一種風扇支架及包括該風扇支架的風扇裝置,該風扇支架進行了支架導風設計,對風扇出風進行整流,同時在導流葉片上進行降噪結構設計,降低風扇運行過程中的噪聲。
為達到上述目的,本發(fā)明采用的技術方案如下:一種風扇支架,由導風圈、多個導流葉片和支架輪轂組成,電機安裝在所述支架輪轂上,風扇葉片與所述電機通過轉(zhuǎn)軸連接,所述導流葉片設置于所述導風圈和所述支架輪轂之間,所述導流葉片后緣處設置降噪結構。
進一步的,所述導流葉片布置方式為周向均勻直線傾斜或周向均勻彎曲傾斜中的一種。
進一步的,所述傾斜布置的導流葉片的傾斜線和經(jīng)過所述支架輪轂圓心的垂直線形成傾斜角;所述風扇葉片的傾斜方向與所述導流葉片傾斜方向相反,所述導流葉片傾斜線與所述風扇葉片傾斜線構成夾角。
進一步的,所述導流葉片沿徑向的橫截面形狀為翼型截面、等厚度板截面、橢圓形截面或圓角矩形截面中的一種。
進一步的,所述導流葉片的葉尖截面安裝角大于葉根截面安裝角。
進一步的,所述葉尖截面安裝角與所述葉根截面安裝角形成的差角為扭角,所述扭角的角度范圍為:0°~20°。
進一步的,所述降噪結構為凸起結構。
進一步的,所述凸起結構為鋸齒結構,所述鋸齒結構為三角形鋸齒結構或弧形波紋鋸齒結構中的一種;所述鋸齒結構的鋸齒寬度h、兩鋸齒齒槽之間的距離d、所述導流葉片的最大葉寬H之間的關系為:0.1H<h≦0.45H,0.5h≦d≦2h。
進一步的,所述導流葉片數(shù)量n1和所述風扇葉片數(shù)量n之間的關系為:1.4n<n1<4n,n1≠2n、3n。
進一步的,一種風扇裝置,所述風扇裝置包括風扇葉片、電機,和上述所述的風扇支架。
有益效果:本發(fā)明的風扇支架不僅能夠起到支撐電機安裝的作用,而且還進行了支架導風設計,對導流葉片的數(shù)量進行了限制,既能保證風扇支架支撐強度,又能更好地對風扇出風進行導流,減少風扇渦流損失,提高風扇效率,降低寬頻渦流噪聲。同時為了避免風扇基頻噪聲激化,導流葉片數(shù)量不能設置為風扇葉片數(shù)量的整數(shù)倍。
導流葉片的傾斜設置會減小導流葉片沿葉高截面的葉型損失和二次流動損失。在導流葉片上進行鋸齒設計,氣流流出時會有向鋸齒凸出部位聚集趨勢,起到延遲氣流脫落的效果,可減少導流葉片上的渦流分離,進一步降低了寬頻渦流噪聲。將本發(fā)明的風扇支架應用在風扇裝置中,能夠有效降低風扇運行過程中產(chǎn)生的噪音。
附圖說明
圖1為本發(fā)明風扇裝置中風扇支架和風扇葉片安裝的示意圖。
圖2為本發(fā)明導流葉片的局部結構和相關角度示意圖。
圖3為本發(fā)明導流葉片的相關尺寸示意圖。
圖4為本發(fā)明導流葉片上的氣流流動示意圖。
圖5為本發(fā)明導流葉片的橫截面形狀的示意圖。
圖6為本發(fā)明第二實施例導流葉片彎曲傾斜的風扇支架示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明:
本發(fā)明的第一實施例中,如圖1所示,本發(fā)明公開了一種風扇支架1,該風扇支架1由導風圈11、多個導流葉片12和支架輪轂13構成。在支架輪轂13的外側(cè)安裝電機,在支架輪轂13的內(nèi)側(cè)安裝風扇葉片2,風扇葉片2與電機通過轉(zhuǎn)軸連接。導流葉片12設置于導風圈11和支架輪轂13之間,導流葉片12周向均勻傾斜布置。
支架輪轂13與導流葉片12的連接部為葉根121,導風圈11與導流葉片12的連接部為葉尖122。導流葉片12沿周向分為前緣125和后緣126兩側(cè),導流葉片12的同一垂直截面上的前緣點和后緣點的距離為葉寬,導流葉片12同一垂直截面的上端點和下端點的距離為葉高。為了減小導流葉片12沿葉高截面的葉型損失和二次流動損失,提高風扇效率,將導流葉片12均勻周向傾斜布置在支架輪轂13外側(cè)和導風圈11的內(nèi)側(cè)之間。在本實施例中,導流葉片12的傾斜方式為直線傾斜,直線傾斜的方式為:導流葉片12沿葉高方向不同地截面后緣點的連線為直線。導流葉片12葉根121截面后緣點與葉尖122截面后緣點的連線為導流葉片傾斜線124。傾斜線124與經(jīng)過支架輪轂13圓心的垂直線3形成傾斜角a,傾斜角a的角度范圍為:20°≦a≦45°。風扇葉片2的傾斜方向與導流葉片12的傾斜方向相反,風扇葉片2的葉根截面重心與葉尖截面重心的連線為風扇葉片傾斜線21,導流葉片傾斜線124與風扇葉片傾斜線21的夾角為b,夾角b的角度范圍為:20°≦b≦75°。
如圖2和5所示,導流葉片12的橫截面形狀對氣流的流動阻力有一定的影響,在本實施例中,優(yōu)選設置導流葉片12的截面形狀為翼型截面。導流葉片12的截面安裝角為截面的前緣點與后緣點之間的連線與水平線形成的夾角,其中葉根121截面的葉根前緣點1211和葉根后緣點1212的連線與水平線的夾角為葉根安裝角e1,葉尖122截面的葉尖前緣點1221和葉尖后緣點1222的連線與水平線的夾角為葉尖安裝角e2。由于導流葉片12的葉高不同,葉根121和葉尖122的安裝角不相等,形成的差角為扭角c,扭角c的角度范圍為:0°≦c≦20°,其中導流葉片12的葉尖安裝角e2大于葉根安裝角e1,這樣可以使風扇2運行出風產(chǎn)生的氣流經(jīng)過導流葉片12時氣流壓力分布均勻,避免產(chǎn)生壓力差而導致氣流分離,達到降低風扇裝置寬頻渦流噪聲提高工作效率的作用。
導流葉片12上的降噪結構會對氣流的流動產(chǎn)生影響,在沒有降噪結構的導流葉片12上,風扇葉片2轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的氣流會順著導流葉片12的后緣126出風,容易產(chǎn)生氣流分離,增加風扇裝置的渦流噪聲。本發(fā)明將降噪結構設計為凸起結構,在風扇葉片2轉(zhuǎn)動過程中,氣流流出時會有向?qū)Я魅~片12的凸起部位聚集的趨勢,起到延遲氣流脫落的效果,最終達到降低風扇裝置寬頻渦流噪聲的作用。
如圖3和4所示,在本實施例中,導流葉片12后緣126處的凸起結構優(yōu)選設置為鋸齒結構123,鋸齒結構123為三角形鋸齒結構或弧形波紋鋸齒結構中的一種,其中鋸齒寬度為h,導流葉片12最大葉寬為H,優(yōu)選兩者之間的比例為:0.1H<h≦0.45H。兩鋸齒齒槽之間的距離d,優(yōu)選d的尺寸為:0.5h≦d≦2h。該設置有鋸齒結構123的導流葉片12在風扇葉片2轉(zhuǎn)動過程中,氣流會有向鋸齒結構123鋸齒部位聚集的趨勢,延遲氣流脫落,降低風扇裝置的寬頻渦流噪聲。
在風扇支架1中,導流葉片12的數(shù)量不僅會對風扇裝置的支撐強度產(chǎn)生影響,還會對風扇裝置的出風散熱效果和基頻噪聲產(chǎn)生影響。在本實施例中,導流葉片12數(shù)量為n1,風扇葉片2數(shù)量為n,優(yōu)選兩者之間的關系為:1.4n<n1<4n,n1≠2n、3n。這樣即可以保證風扇支架1的支撐強度,又能更好地對風扇葉片2的出風進行導流。為了避免風扇葉片2基頻噪聲激化,導流葉片12數(shù)量不能為風扇葉片2數(shù)量的整數(shù)倍。
在本發(fā)明的第二實施例中,如圖6所示,導流葉片12傾斜方式還可以為彎曲傾斜,導流葉片12沿葉高方向不同的截面后緣點的連線為曲線,曲線可以為拋物線或圓弧線中的一種。
在本發(fā)明的第三實施例中,導流葉片12沿徑向的橫截面形狀還可以為等厚度板截面、橢圓形截面或圓角矩形截面中的一種,本實施例對第一實施例的導流葉片12的橫截面形狀做了常規(guī)修改,說明書附圖沒有示出。
在本發(fā)明的第四實施例中,導流葉片12后緣126處設置的降噪結構還可以為矩形凸起結構或梯形凸起結構的一種,本實施例對第一實施例的導流葉片12的降噪結構做了常規(guī)修改,說明書附圖沒有示出。
上述本發(fā)明風扇支架1的各實施例可以應用于風扇裝置中,在支架輪轂13上的電機帶動風扇葉片2轉(zhuǎn)動的過程中,風扇葉片2產(chǎn)生的氣流會通過風扇支架1上的導流葉片12流出,導流葉片12的傾斜設置會減小氣流沿葉高截面的葉型損失和二次流動損失;導流葉片12的降噪結構設計會對氣流的流動方向和速度進行調(diào)整優(yōu)化,氣流會向?qū)Я魅~片12的凸出部位聚集,起到延遲氣流脫落的效果,最終達到降低風扇裝置寬頻渦流噪聲的作用。
根據(jù)上述說明書的揭示和教導,本發(fā)明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此,本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式,對發(fā)明的一些修改和變更也應當落入本發(fā)明的權利要求的保護范圍內(nèi)。此外,盡管本說明書中使用了一些特定的術語,但這些術語只是為了方便說明,并不對本發(fā)明構成任何限制。