專利名稱：冷卻風扇的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種^HP風扇，尤其涉及一種同軸反向旋轉葉輪的多葉輪裝置。 本發(fā)明的多葉輪反向旋轉軸^iCA^特別適用于^HP電子元件。
背景技術：
傳統的軸流^i^:包括一個驅動電動機、 一個安裝在與驅動電動4M目 連的電動機軸上的圓柱形中央^:部分、多個附于該旨的葉片和一個用于把 風扇或葉輪^來的外殼，此處所用的風扇或葉4Mf作相同的術語。每個葉片 AW^的中央^:部分徑向向外延伸。電動才;u^從中心孑L^接到^:部分，因 jtb^^部分可以被驅動電動初遞i^幾動軸驅動旋轉。在這樣的裝置中，！^^部 分和葉片""^由電動才A4區(qū)動繞夕卜殼的軸旋轉，從而推動氣流AX扇的進氣區(qū)域 ^J'J出氣區(qū)域。KJ的葉片是翼面構型，以便使葉片在與其旋轉方向相反的方 向產生力和在與其旋轉方向垂直的方向產生氣流。;0^斤周知，例如由IMC磁't"^t件公司，即本申請的受ihA^t產的No.5920型軸流i(A翁利用了 "HM^I四極電動機的單Mia，但同時僅有兩個^^且接通。這些JRU使用了包括;^寸電路元件的電路系統，例如， 一個用于減小啟 動電流的感應器，用于控制功率^L夠大的晶體管和用于保護這些晶體管所需 的大型箝^fel管。這樣的軸流i^l扇不能使用57V44V范圍內的輸入電壓， 而被限制在最大輸入電壓約56V的范圍內，更典型g輸入電壓約48V下運行。 由于單^^且所需匝數，同時也由于^ l管、感應器和所用的晶體管的大 尺寸，1\0.5920型風扇的軸寬為兩英寸。而且，No,5920型風扇的軸寬被認為是 它的五個葉片所造成的，其中每個葉片的特征在于近似描述為曲平面板的對稱橫截面。因此，這些葉片空氣動力的效能不高，因而需要一個更大的弦長，來滿足促使No.5920型風扇的尺寸達到兩英寸軸寬的性能需要。,電^LL的電子元件的密;1;M^能力的不斷提高，以及由此產生的 加熱問題的間接增多，軸流^Ai^i^多地致力于解決這樣的加熱問題。在 這樣的軸^UX扇的設計中，重要的是在保持、或甚至提高它們冷卻電子元件的能力的同時，要使它們盡可能的小以;5LA^^可能的低。特別重要的是盡可能減小這種風扇的夕卜形尺寸。例如，No,5920型風扇的兩英寸軸寬比用于^去P電 子元件的軸流 扇所用的最^^寸要寬。因此，最好是在保持它的性能M ^i殳計約^^條降的同時能減小它的^^寸。減小這種風扇的外形尺寸的一種方法是，在##性能##:^^殳計約束^ 的同時消除大的電子元件以及減小其它元件的尺寸。例如，軸流AA扇的外殼可以用作吸熱器，通過消除對單獨吸熱器的需要絲小 的軸寬。另外，為了減小軸流i(A^的外形尺寸，最好是4M窄弦葉片。但是，這 種窄弦葉片的^!I導致性能斷氐，尤其;IA^壓力和氣流的斷氐。這些性能的斷氐必須通狄變設計^^UMM嘗。；C^斤周知，在其它的因素中，弦長、葉形中心線彎曲角(Camber angle )、葉片安裝角(stagger angle)和葉片的4黃戴面 形狀是可能影響風扇性能的因素。另外，眾所周知，通過沿著葉片展長改變工 作分布，在##性能錄的同時，弦長可以沿著葉片展長變化。理論上，葉形中心線彎曲角越大，在固定沖角下的提升力越大。但是，如 果葉形中心線彎曲角太大，葉片可能M，導致性能下降以及噪聲波形(noise signature)增大。因此，葉形中心線彎曲角必須設計為合適的值。通過一個更進一步的實例，工作分布在徑向位置的斷^f更于弦長的減小， 伴絲在徑向位置葉片輸出狄的斷氐。因此，最好是^^部分(葉片根部) 使工作分布iiS'j最小，因為這影響到軸寬，以;5L^葉片頂部使工作分布ii^J最 大，以《Jt^頂部產生最大的葉片輸出it^。這種方法曾在美國專利No. 5， 320， 493 中公開。但是，由于葉片頂部輸出i^的增加和從葉片頂部噴出的湍流空氣的 增加，這種方法可能會導ItKi的噪聲波形itl增大。因此，最好是在處于根 部和頂部間的某個有利位置確定最大工作分布。j]^卜，葉片的沖M面形狀影響它的itA^^布。圓^^廓，例如NACA系列 65個翼面示出一個流速分布圖，該圖導Itit;l在葉片屌緣沿著吸力面急劇下降。這樣大的減速率導致邊界層 口不穩(wěn)定，促使邊界備一離并因此導致升力損失 和更大的輸出葉片的湍流空氣。因此，橫截面翼面的流速分布圖必須設計成會 得到有利的流速分布圖。5(L^Mt美國專利^ii方面已經fl^i^例如，美國專利No.4，971，520、 No. 4， 569， 631 、 No. 5， 244， 347、 No. 5， 326， 225、 No. 5， 513， 951 、 No. 5， 320， 493、 No. 5， 181， 830、 No. 5， 273,400、 No.2， 811， 303和No. 5， 730， 483 7/Hf了軸流式風扇。但是，在這些專利中公開的X^沒有有^kia合上述M以jLl艮上面所 描述的問題。尤其是沒有發(fā)明^/Hf—種翼型或葉片，該翼型或葉片在減小K^ 軸寬的同時&見出本發(fā)明的性能。并JU^殳有^f可發(fā)明^Hf在多葉輪反向旋轉 裝置中應用這種優(yōu)化葉片，以進一步開發(fā)分別減小每個葉輪狄并得到外形尺 寸小性能高的風扇。在不相似的飛行器旋^ 頁域，如Sudrow的美國專利No. 3， 127， 093中所公 開，^^]多個共軸旋IA^斤妙。Sudrow的專利>^了一幹'用于飛行器的函 道支重旋翼"，這種旋勤'j用了兩套共軸旋翼，其中#"~套有多個翼面構成以產 生提升力。這些旋翼裝到電動機軸上，該電動枳舶能夠反向旋轉。這種反向旋 轉裝置,M來斷^a矩，減少軸向氣流以及斷^li動和噪聲。與裝在飛行器旋翼上的翼面不同，構^^Rli轉子上的翼面以產生氣流。 傳統理皿測，在沒有M下游流阻的自由流動環(huán)嫂中，串g行的兩個相同的軸流^J不會比其中一個自e^行的軸流iw^提供更多的氣流。傳統理 "^ii預測，4^W下游流阻的流動受限制的j^;中，串^1行的兩個相同的 軸流^Ai最多提供獨自運行的單個K^氣流的兩倍氣流，i^E只有當下游流 阻變得非常大時才能達到最大的增加。傳統理ife^—步預測，在反向旋轉裝置 中放置另外兩個相同的軸流 扇，通過顛倒一個這樣風扇的M并以與其它 賄針相反的方向旋4H亥轉子，則可以提供與共旋(Co-rotating)裝置中風 扇相同的氣流量。由于用兩個風扇的成#功率需求^1一個風扇的兩倍，傳 統的理論不支持^ J相對復雜和^^龐大的反向旋轉裝置。Weske的美國專利No.2,313， 413公開了一種軸流i^A扇，該KJ使用多個 帶有交替固定葉片的共旋葉輪。Van Houten等人的美國專利No. 5， 931， 640公 開了^JD帶有反向,葉片的兩個反向旋轉K^，以用作車用發(fā)動^HPX^。 這些專利么Vf 了這些裝置^ 在^14運行時能產生所需要的氣流。這些專利也講到所7/^f的裝置斷氐了附加損失并提供了 a的聲音性能。 發(fā)明內容才瞎本發(fā)明的一個方面，提^""種^P助，該^PK^包拾第一葉輪 和第二葉輪，與所itf一葉輪相比，除了所述第二葉輪具有成反向傾斜的翼面葉片外，所述第二葉輪與所述第一葉輪J4Ui^目同；所述第一葉#所述第二 葉^ii合于在一單個外殼中定位；所i^一葉輪沿第一方向旋轉，所述第二葉 輪沿與所述第一葉輪的第一方向相反的方向旋轉；所^二葉#所述第一葉 1^~##空^入同一軸向方向；和利用與所述第一葉輪相同的兩個葉輪，在所必卜殼中的所述葉，氣^i^上大于等同的共》m扇的氣流。才娥本發(fā)明的另一方面，提^-種軸流^X扇，該軸流i(X^包括^ 上以單一旋轉軸線為中心的多個不共心的葉輪，其中，所述多個葉輪至少包括 第一葉#第二葉輪； 一個或更多個定子組件；用于使每個葉輪與定子組件連 接的裝置，從而每個葉輪圍繞所^^轉軸線自由旋轉，但是否則被固定;^立； 雙玟電動機，用于<^斤述第一葉輪沿第一方向旋轉；*電動機，用于使所述 第二葉輪沿與所述第一方向相反的方向旋轉；其中所述多個葉輪中的每個葉輪包括圓箍和多個翼面葉片；與所述第一葉輪的多個翼面葉片相比，所述第二葉 輪的多個翼面葉片是不同數量的翼面葉片；所述第一葉輪的多個翼面葉片核配 置成當所i^一葉^^走轉時使空氣沿與所述旋轉軸^^上平行的方向流動； 所述第二葉輪的多個翼面葉片^S己置成當所述第二葉輪沿與所述第一葉輪相反 的方向^走轉時卩吏空氣沿與由所^一葉^^產生的氣^4目同的軸向流動。才Mt本發(fā)明的另一方面，提^-種^P風扇，該^HP助包括N個M 上同軸的葉輪，其中，每個葉輪包括翼面葉片；以及其中，至少一個葉輪相對 于所述N個葉輪中的第一葉輪的旋轉方向反向旋轉，其中，N是m，并il^斤 述N個葉輪將空^入同一方向，所述葉^it合于在一夕卜殼中定位，并JL^斤述 外殼中的所述葉輪的氣流大于單獨絲N個葉輪的每個葉輪的氣流的和， 在Ki的出口處的靜壓力大于某一最小壓力。才娥本發(fā)明的另一方面，提^-"種^HP風扇，該^P助包括N個M 上同軸并MJi^目同的葉輪，其中，每個葉輪包括翼面葉片；并JL^少一個葉 輪相對于所述N個葉輪中的第一葉輪的旋轉方向反向旋轉，其中，N是m,并il^斤述N個葉輪將空^入同一方向，所述葉^dt合于在一外殼中定位，并 il^斤必卜殼中的所述葉輪的氣流大于所述葉輪中的單個葉輪的氣流的N倍，假 定在風扇的出口處的靜壓力大于某一最小壓力。##本發(fā)明的另一方面，提^^種軸5MX扇，該KJ包括差jMi以羊 一旋轉軸線為中心的多個不共心的葉輪，其中，所述多個葉輪至少包括第一葉 輪和第二葉輪； 一個或更多個定子組件；用于使每個葉輪與定子組件連接的裝 置，從而每個葉輪圍繞所述旋轉軸線自由旋轉，但是否則被固定;^立；*電 動機，用于^/斤鄉(xiāng)一葉輪沿第一方向旋轉；取歐電動機，用于4"斤述第二葉 輪沿與所錄一方向相反的方向旋轉；其中所述多個葉輪中的每個葉輪包括圓 箍和多個翼面葉片；所述第一葉輪的多個翼面葉片^m置成當所述第一葉輪旋 轉時使空氣沿與所述旋轉軸^J4Ui平^f亍的方向流動；所述第二葉輪的多個翼 面葉片祐鬼置成當所述第二葉輪沿與所述第一葉輪相反的方向旋轉時使空氣沿 與由所^ 一葉4^產生的氣ii^目同的軸向5充動。才娥本發(fā)明的另一方面，提^"種用于^HP電子元件的軸流i(X扇，該風 扇包括差本上以單一旋轉軸線為中心的多個不共心的葉輪，其中，所述多個 葉輪至少包括第一葉輪和第二葉輪； 一個或更多個定子組件；用于使每個葉輪 與定子組件連接的裝置，從而每個葉輪圍繞所it^轉軸線自由旋轉，但是否則 被固定就位；用于<^斤述第一葉輪沿第一方向旋轉的裝置；用于4^斤述第二葉 輪沿與所述第一方向相反的方向旋轉的裝置；其中所述多個葉輪中的每個葉輪 包括圓箍和多個翼面葉片；所述第一葉輪的多個翼面葉片^S己置成當所述第一 葉輪旋轉時使空氣沿與所述旋轉軸^J^上平行的方向流動；所述第二葉輪的 多個翼面葉片^J己置成當所述第二葉輪沿與所述第一葉輪相反的方向旋轉時使空氣沿與由所^一葉輪產生的氣^f目同的軸向流動。iW技術中沒有發(fā)明么聽一種多葉輪同軸反向旋轉風扇，它育feR供相對于 單葉輪KiM^S皿測所產生的氣流更多的氣流。1^#^中沒有發(fā)明公 開一種反向旋轉風扇，它向增壓環(huán)嫂中提供的氣流比共4tX^提供的多過一^。 5^技術中沒有發(fā)明//^這些因素的組合闡明這樣一種葉片，它在減小外形尺 寸到本發(fā)明尺寸的同時絲出所期望的性能。另外，賄技術中沒有發(fā)明么Vf 在制造雙葉輪同軸反向旋轉 過程中^^1這種優(yōu)化葉片。通過實驗已錄明，當與單葉輪銷比較時，裝有^JD本i^斤述雄的葉片設計的反向旋M輪K^4ff吏氣^^到增強，這種增強比M統理皿測的 要大相當多。另外已^明，裝有^U本i^斤述^ii的葉片設計的反向旋轉葉 輪贈比另夕卜相同絲共旋葉輪 向增壓環(huán)嫂中提供的氣流多過1。因此， 本發(fā)明的一個目的是提^-種多葉輪軸^^A扇，其中葉輪;liJ^上同軸反向 旋轉的，^^提高了性能錄。本發(fā)明另一個目的是提#^"種葉片，該葉片與一種翼剖面結合，該翼剖面 負^^##性能W:^i殳計約束糾的同時斷緣流 ^的軸寬。本發(fā)明再一個目的是提^-"種葉片，該葉片與一種翼剖面結合，該翼剖面 在葉片根部和頂部之間設置最大工作分布的同時，考慮朝;MA扇軸寬的減小。本發(fā)明又一個目的是提fr-種葉片，該葉片與一種翼剖面結合，該翼剖面本發(fā)明還有二個目的是提^-^反向:IH"輪裝置，該裝置提供增加軸向 氣流，該氣流比利用理i^莫型預測所提供的氣流大得多。本發(fā)明再有一個目的是提^-種反向旋^H"輪裝置，該裝置向增壓環(huán)境中 !^供的氣流比另夕卜相同的共旋葉輪裝置提供的多過-^fl"。本發(fā)明又有一個目的是通過利用與制it^向旋轉多葉4^裝置相同的方法開 發(fā)減小軸流AK扇的H該反向旋轉多葉輪裝置在電風扇一定設計約束IH牛 下有可能4吏軸向氣;^J'J增加，以用于^H卩電，件。這些目的和其它目的由一種軸流iCMJ結構實現，該風扇結構包括至少兩 個同軸M組件，其中每個M組件還包括一個帶有多個葉片的葉輪；并JL^斤 述^H"組件中至少一個是這樣構形的，即它以與第 一個所述#^組件相反的方 向旋轉；并且其中在每個4H"組件上的葉片是這樣構形的，即每個葉#其它 葉^"棒降空^a入同 一軸向方向。這些目的和其它目的進一步通過提供裝有葉片的所述葉輪來實現，所述葉 片具有如下特征有根部、頂部、前^^a;沿葉片徑向任何位置^^具有 橫載面形狀的葉片的特征在于^^上固定設在約19%到約20%弦長之間的最 ;UI^度，和J4Ui固定設在約45%到約46%弦長之間的最大彎度。已經通過實驗確定， 一種雙葉輪反向旋轉風扇的聲音性能可以通過在上游 葉輪和下游葉輪上具有不同數目的葉片來改善。在一個優(yōu)選的實施例中，上游 葉輪由與圓箍相連接的十三個徑向延伸葉片組成，下游葉輪由與圓箍相連接的十一個周向間隔的徑向延伸葉片《1^。進一步確定，當所収向旋轉多葉i^A^于圓錐形外殼中時，氣流便被優(yōu) 化。第二個葉輪的直徑可以大于第一個葉輪的直徑。本發(fā)明這些目的和其它目的、特4iE^優(yōu)點根椐下面詳細的描迷以及附圖會 變得^口明顯。


參照下列附圖本發(fā)明可以更容易被衝醉。圖1是單葉輪軸^AMj的分解i^f見圖。 圖2是它的自面^S己圖。 圖3 K子組件的^^解it^見圖。 圖4是印制電 ^152頂視圖。 圖5狄子鐵心和^^且的頂視圖。圖6(a)是用于單葉，流^A扇的流量(立方英^y分)與靜壓力(英寸水柱數)關系曲線圖。圖6(b)是如下四種獨立軸流iCX扇的流量(立方英A/分)與靜壓力(英寸7^ 數)關系曲線圖(A)—種具有正常旋絲正常傾斜葉片的單葉輪軸^iCA^; (B)一種具有反向旋^p反向傾斜葉片的單葉輪軸^UX^; (C)—種雙葉輪共旋軸 ^i(A翁，其中兩個葉輪具有正常旋#^正常傾斜葉片；(1^ 本發(fā)明的一種 雙葉輪反向旋轉軸^ux扇，其中一個葉輪具有正常旋#正常傾斜葉片，另一個葉輪具有反向旋絲反向傾斜葉片。圖7(a)是標準葉輪片的橫戴面圖，該圖示出由葉輪旋轉帶動葉片運動產生 的^it葉片表面的氣流。圖7(b)是單葉輪軸^AK扇的三維視圖，該圖示出由旋^f輪產生的徑向(渦流)氣# 輸出的軸向氣流。圖7(c)是單葉輪軸力^X扇理想化的橫截面圖，該風扇利用定子組件消除 下游氣流的徑向部分。圖7(d)是雙葉輪反向旋轉軸濟uiCA扇理想化的橫截面圖，該麟^M^見 了本發(fā)明，其中由第一個葉騎遞的徑向氣^l錄二個葉輪消除。圖7(e)是雙葉輪反向旋轉軸流i(X^理想化的才械面圖，該銷具有圓錐形外殼。圖8是才^t本發(fā)明的葉片才M面圖； 圖9A^i娘本發(fā)明的葉片jE^L圖； 圖9B是才娥本發(fā)明的葉片,抖見圖；圖10是4M^本發(fā)明的葉片三^N見圖； 圖ll是本發(fā)明iM的葉片描述中利用的坐標系解說圖； 圖12是接i^^發(fā)明設計IH^的有利葉片表面i4^^布與不利葉片表面i^1 分布的圖示tb^;圖13A-C是用于本發(fā)明優(yōu)選實施例的五個翼剖面最佳標準化貝塞爾 (Bezier)控制點圖表；圖14是本發(fā)明伊C^實施例根部葉形中心線分布和相關的最佳標準化貝塞爾 (Bezier)控制點圖解；圖15是本發(fā)明M實施例根部法向厚a布和相關的最佳標準化貝塞爾 (Bezier)控制點圖解；圖16是本發(fā)明伏選實施例的標準化工作分布圖解；圖17是本發(fā)明怖t實施例的五個翼剖面葉形中心線分布圖解；圖18是本發(fā)明怖&實施例的五個翼剖面厚;1^布圖解；圖19是本發(fā)明M實施例的五個葉片翼剖面標準化型面圖解； 圖20是描ii^發(fā)明艦實施例的五個翼剖面的最佳值圖表；圖21A-E是描ii^發(fā)明優(yōu)選實施例的標準^4面坐標圖表。 l本實施方式 1"本發(fā)明的一，^實施例給予描述。m^l^見附圖，尤其是圖1和2， 其中所示的是軸^UA扇100，它包^t輪10,該葉輪用以在旋轉時產生氣恭 輒20，該^4葉輪10中；軸30，該軸與輒20相連；？1a茲體40,該 1a茲體裝 在輒20中；定子組件50;風扇外殼70;鍵》彖片60，該^^片用于^X子組件 50中的J^與風扇外殼70電^^，以及軸承與敘e^J件80，在使扼20和磁體 40自由旋轉從而帶動葉輪10旋轉時，該軸承與敘己構件用于使軸30緊固在外 殼70上。葉輪10包括多個葉片11，所述葉片等間距沿圓周^圓箍12上。當^^輒20上的永磁體40與定子組件50組合時，便形成電動機，當電B^口到 定子組件50中印制電i^Ui的aa電路時，該電動^f更絲葉輪10。定子組件 50的構造在同時待審和共有專利申請No.09/119，221中有全面描述，該共有專利 申請的名稱是"用于電動機的定子安^r法^i更備，("Stetor Mounting Method and Apparatus for a Motor"),于1998年7月20日提出的，碰為^l據包^"在 本文內。如圖7(d)所示，微實施例的反向旋轉銷包括在前錄落中描述的第一 單葉輪軸^Li(X扇和置于單外殼中的第二舉葉輪軸^iCA扇。第二單葉輪軸流 扇的輸入端與第一單葉輪軸流 扇的輸出端相連接。另外，第二單葉輪 軸5MA^有一葉輪，該葉輪以與^第一單葉輪軸流i(A^中的葉輪旋轉方 向相反的方向旋轉，而且第4葉輪軸^WA^有多個葉片，所述葉片具有與第一單葉輪軸;MA扇中的葉片以相反的方向傾斜。在優(yōu)選的實施例中，第一葉輪有十三個葉片，第二葉輪有十一個葉片。另 外，第二葉輪可以做的比第一葉辦肖大(即具有較大的直徑)，而且絲同的外 殼可以4tt圓錐形，其直^A^第一葉輪的輸入端擴大到第二葉輪的輸出端，如 圖7(e)所示。圖3所示為定子組件50,包括一個基&52,四個^^彖銷54， 一個定子鐵心 56和繞iE58。在怖&的實施例中，J^L52是一個印制電路H，該電^包括 ^J^i^f亍電動才幾的電路。如圖4所示，基K52是一個印制電路板，該電路^Lh^有用于i^f亍電動才幾 的電路。電壓調節(jié)器57犬^H吏用在約28V 64V范圍內的輸入電壓，該電壓范 圍比其它銷的范圍要大，例如在前面標勵"發(fā)明背景"部分狄的No.5920 型風扇。電壓調節(jié)器的輸入和輸出電壓是不同的。電壓調節(jié)器調節(jié)輸出端電壓 以適合于電壓調節(jié)器輸出端的IC電路。從電壓調節(jié)器的輸出端向所有電阻、晶 體管、二極管和電^H^^低電壓使能使用減小電路尺寸的小元件，從而可以 應用于減小tt的風扇中。在M的實施例中，不需要大的箝位1管，例如 應用于No.5920型軸流i(X扇中由Hitachi公司生產的零件No.V03C。四個大 的晶體管，例如用在No,5920型銷的電路中由Sanyo公司生產的用于控制高 電壓電平的熱和功率的零件No,25B1203-5，在本發(fā)明中被省去。艦的實施例 在ICs61和62中應用了晶體管開關，該開關用于對電壓調節(jié)器輸出端的低電壓電平進^^t。 jtb^卜，在No.5920型軸;MX^中由Minebea公司生產的感應 器零件]\0.6308-118151在本發(fā)明中< ^支省去。因此，當與早期的電*,例如 用于No. 5920型風扇的電i^^目tbi&時，佑&實施例成品電路板減小了H 進而l^得減小tt的軸^MA^ 。M的實施例通it^用電壓調節(jié)器57消除了包括箝^^l管和晶體管的大 電路元件的需要。用于降"f^T入電壓的電壓調節(jié)器的使用產生經過電壓調節(jié)器 的熱量，該熱量必須被驅散。風扇的外殼70用作吸熱器。作為吸熱器的外殼70 的應用消除了對;U^寸電阻器的需要，該電阻器用作電壓調節(jié)器的吸熱器。由 于外殼70在作為外殼的同時i^J'j吸熱器的作用，所以一種標準的熱復^##: 用來絲量從電壓調節(jié)器57傳it^T屬外殼70,該熱復賴是一^h及熱的熱傳 導膠粘劑，例如Loctit^熱傳導膠粘劑3873。另一方面或者另外，可用銷將電 壓調節(jié)器IC57緊固到外殼上。銷的作用是在熱復^ 硬化期間臨時緊固電壓調 節(jié)器。因此，獲得減小狄的蹈。實際上，當與下面^9f"i寸的葉片設計組合時，通過實^Ji面所述的^ii^， 會獲得具有一英寸厚度和與IMC磁力公司5920型軸itAAi (具有兩英寸厚度) 一樣氣^^r出的單葉輪軸;MX^，和通過實紅面所述的艦，還會獲 得本發(fā)明具有兩英寸厚度和^ii的氣^ft征的雙葉輪反向旋轉軸^i^ 。 葉片結構M圖8是本發(fā)明絲實施例葉片11中的一個葉片^械面圖，該圖示出了本發(fā) 明的葉片桐故，該參數部*確定了本發(fā)明葉片11的沖黃截面形狀14。每個4M 面具有前緣16、 *18、 Ji4面22和下表面24。該4M面可以進一步由葉片 安裝角26、葉形中心線彎曲角28、弦線32、弦長34、葉形中心線36和厚^l(t)38 限定?，F在參照圖9A和圖9B，優(yōu)選實施例的葉片11通過徑向和軸向堆疊 (stacking)和^給(blending)才M面M構成，以形^維葉片。圖9入是葉 片11的J^f見圖，而圖9B ;i葉片11的#討見圖。因此圖9B的^L圖是從圖9A的 視圖旋轉卯度得到的視圖。葉片具有根部42和頂部44。根部42與圓箍12 (圖 1)的圓周相連接。葉片11的每個翼剖面14與從圓箍12中心勤會并徑向向外 延伸的半徑等同，如圖9B所示。每個翼剖面14的位置由r/r頂部限定，r/r ^_ 特定皿面14的徑向位置(r)^皮頂部14翼剖面的半徑(r頂部)除的比值，如圖9A和圖9B所示。圓周堆疊軸由這樣的軸限定，該軸與位于根部42處的橫截面14前緣16交 叉，并沿圓周方向延伸。圓周堆疊距離由翼面橫截面14的前緣16和圓周堆疊 軸之間的距離P艮定。軸向堆疊軸由這樣的軸限定，該軸與位于根部42處的才M 面14前緣16交叉，并沿軸向延伸。軸向堆疊距離由翼面橫截面14的前緣16 和軸向堆疊軸之間的距離限定。一^a^面14堆^M^，便得到三維葉片11， 如圖IO所示。圖11是示出隨;l^^取的葉片4械面解說圖，該圖給出用于限定 本發(fā)明葉片11和皿戴面形狀14的坐標軸。本發(fā)明的葉片曾根提下面的方法設計的。設定了滿足單葉輪軸^MX扇100 和附屬葉片11的一系列KJ性能^lfeN殳計約束M。贈性能Wt包括以每 ^^中立方英尺(立方英A/分)定義的在自由空氣M下的容積流動速率、軸#^ (轉粉分)和以每立方英尺磅(磅/立方英尺)表示的進氣密度。設計約束糾包括風 扇尺寸(包括軸寬)、風扇重量、電動枳腧入功率和噪聲波形。這些性能^t和 設計約束條降曾該叉為容積流動速率240立方英X7分，軸M3400轉齡分 和進氣密度0.075磅/立方英尺，以;WJ軸寬尺寸1英寸。盡管這些A^佳要 求，但225 255立方英A/分的^K流動速率，3200 ~ 3600轉粉分的軸#^仍 可獲得滿意的結果。在這些^lt和P艮制條降中，最重要的是^ 、流動速率和風 扇軸寬尺寸。在空氣動力設計時，曾iM!—種多流線型間接方法來確定弦長34、葉形中 心線彎曲角28和葉片安裝角26的最佳值，這些值能夠提^L^的Ki性能參 數和滿足確定的設計約束條件?；诮沕i^擇了理想的工作分布。工作分布被 定義為在葉輪10的出氣口 (橫截面14的尾緣18)氣流的角動量分布。工作分 布影響弦長34的尺寸。；^基于經驗，選擇了使氣;綠出和A^^1^佳化的 葉片數量。下一步是確定葉形中心線和厚;t^布。這些分布是通過^J 1貝塞爾(Bezier) 曲線確定的，這種應用的一個實例引用在Casey的"離心壓縮機的葉片和內部氣 ;^iE道的計算X/f^學"(A Computational Geometry for the Blades and Internal Flow Channels of Centrifugal Compressors )， ASME 82-GT-155中。這種方法以 下面的參數形式求出葉形中心線和厚度的分布式中/T^表示貝塞爾(Bezier)曲線的解法，在這種情況下分別用于求出 葉形中心線x和y的坐標。以及厚JL^布；u是O和l之間線性變化的錄(在前緣16"0， ^M^18u-l); fk是貝塞爾控制點的一維陣列； 5ftY")是伯恩浙坦(Bernstein) n次多項式； n+l是貝塞爾控制點的數量；和G"是CRC (循環(huán)冗余石M交驗)標準數學用表(第22版，1974年，第627 頁)中定義的二項式系數。n選擇為18，以便使貝塞爾終結公iU^8次多項式，該多項W生19個 控制點。這種選擇在葉片11的橫截面形狀14的最佳化中比低階多項式提供更 大的精確度。貝塞爾曲線的終結公式為Xe(u)=Ao(l-u)18Xo+A1u(l-u)17x1 +A2u2(l-u)16x2 +A3u3(l-u)15x3 + A4iAl畫u)"x4 +A5u5(l-u)13x5 +~116(1-11)、 +A7u7(l-u)"X7 + Asu8(l-u,xs +A9u9(l-u)9x9 +A10u1°(l-u)8x10+A11u11(l-u)7x11 + A12u12(l-u)6x12+A13u13(l-u)sx13+A14u"(l-u)4x14+A15u15(l-u)3x15+ A16u16(l-u)2x16+A17u17(l-u)x17+A18u18x18Yc(u)=Ao(l-u)18y。+^11(1-11)17" +A2u2(l-u)16y2 +A3u3(l-u)15y3 + AV(l陽ii)"y4 +A5us(l-U)13y5 +A6u6(l-u)12y6 +A7iT(l-U)11y7 + 鳥118(1-11) 8 +A9u9(l-u)9y9 +A1()u1(>(l-u)8y1。+A11u11(l-u)7y11 + A12U12(l-ii)6y12+A13ii13(l-U)5y13+A14U14(l-u)4y14+A15u15(l-u)3y15+ A16u16(l-u)2y16 +A17u17(l-u)y17+A18u18y18Tn(u)=Ao(l-u)18to +A1u(l-u)17t1 +A2u2(l-u)16t2 +A3u3(l-u)15t3 + A4iAl-u)"t4 +A5u5(l-u)13t5 +A6u6(l-u)12t6 +A7u7(l-u)"t7 + A8U8(l-u)1()t8 +A9u9(l-u)9t9 +A1()u1°(l-u)8t1。+A11u11(l-u)7t11 + A12u12(l-u)6t12+A13u13(l-u)5t13+A14u14(l-u)4t14+A15u15(l-u)3t15+ A16u16(l-u)2t16+A17u17(l-u) t17+A18n18t18 式中Xe是由弦長標準化的葉形中心線X坐標，Yc是由弦^f示準化的葉形中心線y坐標，Tn是由弦^#準化的厚^^布，Ao ~ A^是4,口下值的伯恩斯坦多項式系數:1A6=18564A12 = 18564A,=18A7=31824A13 = 8568A2 =153As=43758A14 = 3060A3 =816A9=48620A15 = 816、=3060A10=43758A16 = 153A5 =8568An=31824A17 = 18和Xo~x18 (以下表示為"Xk")是貝塞爾控制點的標準化x坐標；yo ~ y18 (以下表示為,k")是貝塞爾控制點的標準化y坐標；和 to~t18 (以下表示為"V，)是標準^^度控制點；基于經^t擇了貝塞爾控抓泉Xk, yk和tk的初始值。利用這些控制點，解上述乂〉式求出彎yl和厚度的分布。一^M^"最佳弦長34、葉形中心線彎曲角28和葉片安裝角26求出分布， 便利用無格性流分析確定PAA (上)#壓力(下)側的表面ii^分布和葉片 11的工作分布。設計者M^itA^布和合成工作分布以校驗工作分布圖和最初 的i殳計it^目一致，并JUi保ii^得有利的^t^布圖。試圖獲得一種典型的理想葉片表面速度分布，該分布顯示出有利的減速梯 度，這種梯度^t^布不^^使邊界絲離從而削弱葉片11的性能意:Ui是 有利的。圖12是接ii^發(fā)明設計糾(r/r^wp0,6459時)的有利葉片表面狄 分布與不利葉片表面i^l^布的圖示t嫩。有利的工作分布是將最大的工作分 布i^艮部和頂^J司的某個點。經過最初的重復，由于合^1分布和工作分布對設計者來說是不滿意的 或不理想的，所以貝塞爾控制點初"為地改變以獲得不同的彎>1和厚度的分布。 再一次一^1和工作分布進行分析，以確^A否獲得了有利的解決方案。這 個過程被重復直到獲得有利的解決方案。在M的實施例中，最佳的標準化貝 塞爾控制點在圖13A-C中以表格形式示出。這些優(yōu)化的貝塞爾控制點以Mi^^f艮部42翼剖面14的最佳彎JL^布 和厚;t^布在圖14和15中以曲線圖示出。M實施例的所有五個翼剖面14的 工作分布在圖16中以曲線圖示出。從圖16可以看出，最大工作分布it^艮部 和頂^J'司。艦實施例的所有五個翼剖面14的葉形中心線和厚jL^布以及r/r ^=0.7卯8時的構載面外形在圖17和18中示出。才MI優(yōu)化的葉形中心線和厚^^布，ij^^類似于NACA系列翼剖面所用的 方式確定了葉片表面坐標，NACA系列翼剖面引用在1959年由DOVER出版 公司出版IRAH. ABBOTT和ALBERT E. VON DOENHOFF糾"翼剖面理 論，第111-13頁上。葉片表面坐標由弦線32、葉形中心線36和法向厚^^布得出，如下所示X產Xc-YtSin.YfYc + YtCos.X T=Xe+YtSin.Yt=Yc-YtCos.式中X上、Y上、X下和Y下分別是葉片的上(吸入)表面22和下(壓力)表面24 的坐標；Xe和Yc是葉形中心線36的坐標；Yt是葉片11厚度的一半；和Tan是葉形中心線36的斜率，式中Tan = dYc/dXe。M實施例的標準^^面外形在圖19中繪出。圖21A-E是伊逸實施例的 表面坐標圖表，以無量綱M示。一_§^斤需的麟面14在每個徑向位置得出，便通錄圓周方向和軸向堆疊 五個橫截面14中的#—個截面，并使每個橫戴面14 W艮部42偏移到M堆疊 距離，形成一個三維葉片ii。所n個4M面14以平滑連續(xù)的方式^^。用于 iti個4M面外形的合成最佳值列在圖20中。確定M的關^ U^固定位于 約19%~約20%弦長之間的最大厚度和基^固定位于約45%~約46%弦長之間 的最大彎度。盡管這些A^f圭數值范圍，但仍然有一個擴大的數值范圍雖不是 最佳但卻令人滿意的方iCj^上滿足性能^t^i殳計約束糾的要求。這些數 值a本固定位于約16%~約23%弦長之間的最大厚度和基本固定位于40%^51%弦長之間的最大彎度。在圖20中還可以看到其它用于確定每個才務載面圖#^:的關鍵，例如最;^ 度和最大彎曲高度(兩者都以英寸和在特定徑向位置弦長的百分比表示)、葉形 中心線彎曲角、葉片安裝角、半徑、弦^圓周與徑向堆疊距離。用于每個橫 截面外形以英寸表示的最大厚度特征是一個常數。以弦長百分比表示的最M 度M大^數值上下降變化到最小值，然后在數^Ji增加到葉片頂部，所述 最大^f艮部，所迷最小^1^位于半徑的79%到約90%之間，所述半徑是從 葉輪的中心到頂部測量的。以英寸和特定徑向位置弦長百分tb^示的最大彎曲 高度似艮部的最大彎曲高;l連續(xù)下g大彎曲高M葉片頂部。葉形中心線彎曲角以根部的最大值為特征，該最大M數^iJi連續(xù)下降到 葉片頂部。另一方面，葉片安裝角以根部的最小值為特征，該最小^數^Ui連續(xù)增加直到葉片頂部。另夕卜，葉片ii的自面外形可以由它的;u可形狀描述， 其前緣類似于,線形狀，凸形A面和下表面，該下表面向前緣凸起并向后 緣凹入。圖20中的其它M包括^鏡比和葉片槳盤面積比。恥橫比以無量綱單位 定義為葉片的長度除以特定橫截面上的弦長。葉片的長^義為頂部半徑(r頂 部)減去根部半徑(r根部)。葉片漿盤面積比以無量綱單位定義為特定徑向位置上 的弦長除以葉片間隔。葉片間隔是相鄰葉片之間在給定半徑上的距離，并進 一步用葉片數量除27tr確定。最后，標準化半徑、標準化弦長和標準化圓周 及軸向堆疊距離表示在圖20中，這些;f^t都通過用，的最大值除特定徑向 位置上的參lt值，以無量綱單位來定義。此處討論的葉片可以應用于下面描 述的反向旋轉葉輪。反向旋射輪^^定物^寸和功率輸入的電風扇中用于^P電子元件的最重要的l^t 是空氣流量。能帶來^it電子元件的空氣流量越大，則被驅散的熱 ^多。 空氣流量通常以^^中立方英尺(CFM)計量。當^K^推動的空氣未被限制在銷下游的^f可方向時，該',稱為自由 空氣，即AA^發(fā)出的pLih氣流的靜壓力為零。當氣^W皮限制時，例如空^l皮 ii^過一套電子元件并流出電子元件周圍的容器，那么將產生一定量的靜壓力。 在特定空氣流量務陣下將產生多少靜壓力這M于許多物理員，包^^HP的電子元件構型、電子元件周圍的容器尺寸以及該容器如何 #氣。也，議 說，對于相同的空氣流量，在受艦P艮制的小盒中的一套非常復雜的電子元件會導致相對高的靜壓力，而在大的和^WK務降的容器中一套簡單的電子元 條導致相對低的靜壓力。傳統的空氣流量理論預測，同軸^目串Wi置兩個X^導致自由空氣的空 氣流量增加極小，即在風扇下游I4^上沒有反壓力的情況下。傳統的理^￡預須'J，當^a力增加時，順同軸才;ii且的空氣流量可能比單K^情;;Ut加到兩倍。圖6(a)AA扇的空氣流量(CFM)與靜壓力(英寸7JC^i數)的關系曲線圖， 該贈由IMC公司生產(批注即它是IMC嗎？)并被稱為5910系列軸流式 銷。從圖6(a)可以看出，自由空氣M下的空氣流量值大約為240CFM，而 當靜壓力值大約0.6英寸7錄時，空氣流量是OCFM。曾用兩個同軸IMC5910系列軸流i(A^進4t^。兩個風扇同軸方理并彼 jtb4p近。才娥這兩個J^同向旋^p反向旋轉(相a向)測量相對于靜壓力的流量。這些 的結果如圖6(b)所示。從圖6(b)可以看出，有^li串:^t轉的情況遵循傳統的空氣流量理論，即自由空氣條降下空氣流量只有邊際增加， 當靜壓力增加時，空氣流量只是逐步增加。本發(fā)明的反向旋射総構示于圖7(d)。反向旋轉葉片以相同方向推動空 氣，因為第二個葉輪的斜度與第一個葉輪的相反。從圖6(b)可以看出，傳統的 空氣流量理論不fti確地預測^^定靜壓力下的空氣流量。雖然對于自由空氣 的情況，空氣流量的增加仍然僅^1邊際的，但是本發(fā)明的反向旋轉怖&實施 例中空氣流量的增加更快更劇烈?？諝鈩恿τ绊懣梢越忉尶諝饬髁啃实倪@種M增加，這種影響主^為 兩類翼剖面阻力和二次流。翼部面阻力""^刀由葉片形狀、表面光潔度、葉輪 產生的潙流空氣、甚至葉片產生的阻力形成。由葉輪產生的湍流空氣示于圖7(a)。 1^i要包括渦流氣流(徑向it;l)和由于KJ的內壁產生的空氣流量損失。 渦流氣流的圖解示于圖7(b)。該氣流是空氣與葉輪葉片和包裝葉輪管的固定壁 的相互作用產生的。所有這些空氣動力影響降低了風扇的效率。"理論上"，即不考慮復雜的空氣動力因素，風扇的效率是100%。扭所有 的空氣動力因素考慮進去，風扇的效率能斷^'J剛好低于50。/。。斜目同旋#^ 驗清況下，這些影響得到加強。進^fe理論上Aygr狀的(沒有湍流的自由流動)。空氣離開第一個風扇后是湍流的，并以"螺旋"方式向下游流動。這時這種湍流 空U同一方向旋轉另一風扇的進氣。最終的下游空氣#螺旋前進。這些有 害的空氣動力影響嚴重破壞了整體KJ效率。為了^Mt軸流^A扇的高效率，設計者，空氣動力影響盡可負挑減少到最4財呈度。在設計約束糾允許的情況下，軸流^Ai最好的構型是利用預 旋轉定子城^"向^U'J襯葉片，并利用整流(straightening)定子將氣;終 可肯她改回成自由束流。i^種理想化的構型示于圖7(c)。這種理想化的結構明 顯itMf二次流的影響減少到最^^呈度，并因此將空氣動力效率(和^^風扇的 效率)絲在較高水平。如圖7(d)所示J^l本發(fā)明反向旋轉葉^^了與圖7(c)理想化結構相同的 效果。輸Af—葉,層狀氣a^^—葉輪'預旋轉"，這增加了軸向和徑向(渦 流)氣流向下游流動。這些氣流然后被同軸反向旋轉的第二葉輪'整流"。第二 個X^進一步提高了軸向流量并回收了其它在系統中損失的絕大部分徑向(渦 流)氣流。既然由第一個葉輪產生的渦^X乎4錄二個葉輪抵消，那么空氣動 力效率更高。這種更高的效率有助于提高系統總的空氣流量。本發(fā)明進一步設 ^一個夕卜殼中^N個M同^t輪的方法，其中N為 以與所述N個葉輪中的第一個葉4^走轉方向相反的方向旋轉至少一個葉 4fel運4討輪以相同的方向推動空氣；和W卜殼內N個葉輪產生的空氣流量比 單葉輪產生的空氣流量多N倍，^K扇出氣口的靜壓力大于某一最小壓力。 靜壓力取決于具體風扇的特征，包4舌風扇的尺寸。例如，對于反向旋轉雙葉輪 和6英寸直徑的M來說，"^壓力約為0.3英寸7械。圖6(b)示出，當葉輪在最^a力范圍運行時，在某一^壓力值下的相同環(huán) 境中，即用于建立反壓力M相同的外殼中，反向旋轉雙葉輪的空氣流量M 上可比"fit旋轉單葉i^行的空氣流量大一涪多。另外，本發(fā)明的反向旋轉葉 i ^^供的空氣流量^^上大于圖6(b)所示以相同方向旋轉的兩個葉輪產生的空 氣流量'本發(fā)明可以包括M同軸的多個葉輪。至少一個葉輪以相U向旋轉。因 此，可以有N個葉輪，此處]\為 。如果N為4敏，那么一半葉輪可以第一 方向旋轉，而一半可以相反方向茲:轉。旋轉方向可以^Nl鄰葉輪之間交換。所 有葉輪可都相同，^il種情況下，^Ki出氣口的靜壓力大于某一最小壓力，則總的空氣流量1^上比在前面相同環(huán)嫂中運行的單葉輪產生的空氣流量多N 倍。如果葉輪不相同，^A扇出氣口的靜壓力大于某一最小壓力，則總的空 氣流量J^上大于^f目同環(huán)嫂中運^^ N個葉輪中的每個葉輪產生的空氣流量 4^。同軸反向旋轉的多葉輪結構可以具有如IMC5910系列的葉片，或者是前面 名為"葉片結構#^:"那一節(jié)所述的葉片。第一和第二葉輪各有它們自己獨立的電動機，所述電動機的定子按常皿向繞線，以產U向旋轉。另一方面，電動機可共用一4陶?？傊?，本發(fā)明提供了一種軸流 扇，該M具有新的電路和外殼、新的 包括多個"^"^的翼剖面的葉片，這種結構使在^W所需性能W:^i更計約 束條降的同時縮小了軸流 扇的軸寬。本發(fā)明還公開了多個同軸反向旋轉葉 輪，這種葉輪^ t^定靜壓力值時的空氣流量值比傳統理論預計的空氣流量值大 得多。另外，葉片使多種同軸反向旋襯輪能夠開發(fā)它們的最大可能優(yōu)點，盡管存在用于^H卩電子^t件的電動4;ix寸桐改的設計約束條降。另夕卜，對于本發(fā)明的反向旋轉軸流^K^來說，更多的空氣流量或聲學優(yōu) 點可以通it^以下一種或更多的設計^iMi到向反向旋轉的葉輪上附裝與常M^射輪不同數目的葉片(這樣減小 的噪聲波形)；才娥K^內葉輪的軸向位置確定葉輪的直徑，使4f^im^出氣口的葉輪直徑大于鄰^m^進氣口的葉輪直徑(這樣提高空氣流量)；和將葉輪^A圓錐形的外殼中，其中圓錐部分的直^^l扇的進氣口向X^ 的出氣口增大(如圖7(e)所示，這樣提高空氣流量)。因為本發(fā)明的M實施例已經作了展示M細描述，對于^域的那些才支 ^員來講，在其Jii^行^t修正和^ii將變得顯而易見。例如與/i^的數值有較小的偏差，以;Mv/Hf的公式近似求、;m^要在本發(fā)明的銜申之內。另外，由于橫載面設計的混合或由于不同的混合方法產生的較'J 、偏差或差異^L^要在 本發(fā)明的樹申和范圍之內。對于^^H目同的性能^^:^i殳計約束^K或者 在性能^Kt^i更計約束a上幾乎沒有經濟意義的差異，通過較小的方式改變 設計方法，例如為控制點數量選擇不同的值、為橫截面外形數量選擇不同的值、 為葉片數量選擇不同的值、通過不同的徑向距離確定橫截面外形、或者選擇不同的堆疊距離、葉片安裝角、葉形中心線彎曲角或弦長，其中數值差異較小，則可以獲得富有生命力的產品。M實施例的附圖^i兌明是通過示例作出的，^f限制;^發(fā)明的范圍，而且它們都預計在本發(fā)明的樹申和范圍內嚢括前面所 述的所有變^^f務改。
權利要求
1.一種冷卻風扇，該冷卻風扇包括第一葉輪和第二葉輪，與所述第一葉輪相比，除了所述第二葉輪具有成反向傾斜的翼面葉片外，所述第二葉輪與所述第一葉輪基本上相同；所述第一葉輪和所述第二葉輪適合于在一單個外殼中定位；其中所述第一葉輪沿第一方向旋轉，所述第二葉輪沿與所述第一葉輪的第一方向相反的方向旋轉；所述第二葉輪和所述第一葉輪一樣將空氣壓入同一軸向方向；和利用與所述第一葉輪相同的兩個葉輪，在所述外殼中的所述葉輪的氣流基本上大于等同的共旋風扇的氣流。
2. —種軸流^A^，該軸;MA^包才舌14^上以單一旋轉軸線為中心的多個不共心的葉輪，其中，所述多個葉輪 至少包括第一葉#第二葉輪； 一個或更多個定子組件；用于使每個葉輪與定子組件連接的裝置，從而每個葉輪圍繞所述旋轉軸線自由3走轉，^L;1否則,皮固定^^立；功歐電動機，用于^/斤述第一葉輪沿第一方向旋轉；和*電動機，用于^^斤述第二葉輪沿與所述第一方向相反的方向旋轉；其中所述多個葉輪中的每個葉輪包括圓箍和多個翼面葉片；與所述第一葉輪的多個翼面葉片相比，所述第二葉輪的多個翼面葉片是不 同彩:量的翼面葉片；所^一葉輪的多個翼面葉片#顏己置成當所述第一葉輪旋轉時使空氣沿與 所ii^轉軸^J^上平行的方向流動；所述第二葉輪的多個翼面葉片^顏己置成當所述第二葉輪沿與所鄉(xiāng)一葉輪相反的方向旋轉時使空氣沿與由所述第一葉輪產生的氣^Nl同的軸向流動。
3. 才娥權禾'J^求2的軸^iCK^，其中，所述第一葉輪具有十三個翼面葉 片，所述第二葉輪具有十一個翼面葉片。
4. 一種轉銷，該轉贈包括N個^i4Ui同軸的葉輪，其中，每個葉輪包括翼面葉片；以及其中，至少 一個葉輪相對于所述N個葉輪中的第一葉輪的旋轉方向反向旋轉，其中，N是 并Ji斤述N個葉輪將空^入同一方向，所述葉4^t合于在一夕卜殼中定 位，并Ji斤必卜殼中的所述葉輪的氣流大于單獨采用N個葉輪的每個葉輪的氣流的和，^:在K^的出口處的^a力大于某一最小壓力。
5. —種*贈，該轉Ki包括N個J4^上同軸并14U^目同的葉輪，其中，每個葉輪包括翼面葉片；并JL^少一個葉樹目對于所述N個葉輪中的第一葉，旋轉方向反向旋轉，其中， N是^lt并JL/斤述N個葉輪將空^入同一方向，所i^葉^it合于在一外殼 中定位，并il^斤必卜殼中的所述葉輪的氣流大于所述葉輪中的單個葉輪的氣流 的N倍，^^在KJ的出口處的靜壓力大于某一最小壓力。
6. 才N^5U'J要求5所述的^HP銷，其中 N等于2，并JL^斤逸最小壓力等于0.3英寸水柱。
7. —種軸流iCAi，該贈包括14L上以單一旋轉軸線為中心的多個不共心的葉輪，其中，所述多個葉輪至少包括第一葉#第二葉輪； 一個或更多個定子組件；用于使每個葉輪與定子組件連接的裝置，從而每個葉輪圍繞所i^^轉軸線 自由旋轉，但是否則被固定:tU立；恥玟電動機，用于^f^斤述第一葉輪沿第一方向旋轉；和雙&電動機，用于^/斤^二葉輪沿與所述第一方向相反的方向旋轉；其中所述多個葉輪中的每個葉輪包括圓箍和多個翼面葉片；所述第一葉輪的多個翼面葉片初cs己置成當所述第一葉輪旋轉時使空氣沿與所述旋轉軸^^上平行的方向流動；所述第二葉輪的多個翼面葉片^S己置成當所述第二葉輪沿與所述第一葉輪相反的方向旋轉時使空氣沿與由所絲一葉輪產生的氣^4目同的軸向流動。
8. ##權利要求7的軸流^^5(1扇，其中所 面葉片具有沿所 面葉片徑向任意位置艦的碎械面形狀，該橫 截面形狀的特征在于具有基^固定地位于約16%弦長至約23%弦長之間的最^^度和J^固定AM立于40%弦^￡ 51%弦長之間的最大彎度。
9. 一種用于^P電子元件的軸^iC^，該M包括 ^4Ui以單一旋轉軸線為中心的多個不共心的葉輪，其中，所述多個葉輪至少包括第一葉#第二葉輪； 一個或更多個定子組件；用于使每個葉輪與定子組件連接的裝置，從而每個葉輪圍繞所述旋轉軸線 自由旋轉，但是否則被固定;^f立；用于〗^斤述第一葉輪沿第一方向旋轉的裝置；和用于<^斤^二葉輪沿與所^一方向相反的方向旋轉的裝置；其中所述多個葉輪中的每個葉輪包括圓箍和多個翼面葉片；所述第一葉輪的多個翼面葉片浮顏己置成當所^一葉輪旋轉時使空氣沿與 所述旋轉軸^J4Ui平行的方向流動；所^二葉輪的多個翼面葉片凈顛己置成當所述第二葉輪沿與所述第一葉輪 相反的方向旋轉時使空氣沿與由所述第一葉輪產生的氣^4目同的軸向流動。
10. 才鵬權利要求9的軸^AA^，該KJ還包括一外殼，所述多個葉輪 被封入該外殼中。
11. ^^權矛虔求10的軸流鎮(zhèn)扇，其中，所必卜殼被做成圓錐形。
12. 才娥權利要求9的軸ai^Li，該銷還包括 用于所述葉輪的翼面葉片具有根部、頂部、前^f^C^，所述翼面葉片具有-.沿所i^面葉片徑向任意位置^的4M面形狀，該才M面形狀的特4i^ 于具有基本固定為弦長的百分比的最大厚度和M固定為弦長的百分比的最大 彎度。
13. 才娥權矛J^求9的軸;MA^，該絲還包括 用于所述葉輪的翼面葉片具有根部、頂部、前^^C^，所述翼面葉片具有沿所ii^面葉片徑向^f可位置^的4M面形狀，該#^面形狀的特#于具有基本固定地位于約16%弦長至約23%弦長之間的最大厚度和基本固定 地位于40%弦長至51%弦長之間的最大彎度。
14. 4Mt權利要求9所述的軸流^M扇，該鳳扇還包括 用于所述葉輪的翼面葉片具有根部、頂部、前#尾緣，所述翼面葉片的特棘于在平面形式中，所述翼面葉片的#-個在最大弦長位于所述根部和所述頂 部之間的同時^J斤述根部變^J)j所述頂部，所迷翼面葉片的所述前緣和所ii^ ^^斤述根部凸^J'j所述頂部；和沿所錄面葉片徑向任意位置她的滅面形狀，該麟面形狀的特她 于具有M固弦長的百分比的最^f度。
15. 才娥45U'J要求14的軸流i(A^，其中，所錢^ vli^固定i^立于 約16%弦長至約23%弦長之間。
16. 才娥;MU，涹求14的軸流^Ai，其中，所錄大彎JL&^固定i^立于 40%弦長至51%弦長之間。
17. 才^t^WJ要求9的軸流iCA^，該Ki還包括 用于所述葉輪的翼面葉片具有根部、頂部、前#>€^,所述翼面葉片的特絲于在平面形式中，所述翼面葉片的^個在最大弦長位于所述根邰和所述頂 部之間的同時/MJ斤述根部變化到所述頂部，所述翼面葉片的所述前#所^ ^A^斤述根部凸^^所述頂部；和沿所錄面葉片徑向任意位置棘的4械面形狀，該麟面形狀的特城 于具有凸形Jl4面和下表面，所述前緣為類似于拋物線形狀，該下表面向所述 ^T緣凸起并向戶斤itC^彖凹入。
18. 才娥^'j要求9的軸^AAi,該 還包括 用于所述葉輪的翼面葉片具有根部、頂部、前^^C^，所ii^面葉片具有沿所錄面葉片徑向任意位置to的4械面形狀，該滅面形狀的特絲 于具有^固定為弦長的百分比的最;^^度和M固定為弦長的百分比的最大彎度、凸形Ji^面和下表面，所述前緣為類似于拋物線形狀，該下表面向所述 前緣凸起并向所iiW凹入。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種冷卻風扇，該冷卻風扇包括第一葉輪和第二葉輪，與所述第一葉輪相比，除了所述第二葉輪具有成反向傾斜的翼面葉片外，所述第二葉輪與所述第一葉輪基本上相同；所述第一葉輪和所述第二葉輪適合于在一單個外殼中定位；所述第一葉輪沿第一方向旋轉，所述第二葉輪沿與所述第一葉輪的第一方向相反的方向旋轉；所述第二葉輪和所述第一葉輪一樣將空氣壓入同一軸向方向；和利用與所述第一葉輪相同的兩個葉輪，在所述外殼中的所述葉輪的氣流基本上大于等同的共旋風扇的氣流。
文檔編號H02K29/00GK101328906SQ20081014516
公開日2008年12月24日 申請日期2004年3月21日 優(yōu)先權日2003年3月21日
發(fā)明者斯科特·H·弗蘭克爾, 查默斯·R·詹金斯, 菲利普·J·布拉德伯里, 菲普·X·源 申請人:美蓓亞株式會社