专利名称：离心式鼓风机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及便携式电子产品，更具体而言，涉及特别适用于便携式电子产品的气冷系统中的鼓风机或风扇。
背景技术：
通常在电子设备的冷却系统中实现了轴向和离心式风扇或鼓风机，以当电子设备变得太热时冷却它们。典型的风扇设计包括具有以相对于彼此相等的角度间隔的叶片的叶轮。均匀间隔的风扇叶片可使叶轮平衡。当风扇叶片不均匀地间隔时，叶轮会具有声学伪像(acoustic artifact)、不平衡问题、以及发 。不平衡会导致振动应力增大、对轴承以及风扇的电动机结构的磨损、以及质量问题。通常，风扇的噪声源是空气流动以及电动机的声音。流动所产生的噪声源中的一个是叶片通过频率(BPF)音。BPF以及相关的谐波涉及当每一个风扇叶片通过固定参考点时所产生的压力扰动。叶尖产生周期性的压力波(pressure wave),而压力波又产生音。主要电动机噪声源是杆通过频率(PPF,pole passage frequency)音。PPF是由风扇的电动机中的杆所产生的振动以及所得到的压力波。BPF通常将被感觉为音，并且如果它与PPF重合，会被放大。BPF和PPF音从鼓风机或风扇发出，并且当可听到时，对包含该鼓风机或风扇的产品的用户而言是烦人的。另一噪声源来自于与风扇上的支柱或任何其他类型障碍物的交互。因此，需要除去了噪声的充分平衡的风扇。
实用新型内容本公开的一个实施例的一个目的是提供除去了噪声的充分平衡的风扇。一般说来，此处所公开的各实施例描述了离心式鼓风机中的带有可以接受的平衡的非均匀叶片间距以及将离心式鼓风机实现于便携式电子产品中。根据一个实施例，描述了一种离心式鼓风机。所述离心式鼓风机至少包括具有多个杆通道(pass)的电动机和多个叶轮叶片，其中所述杆通道的数量是偶数，以及所述多个叶轮叶片中的每一个都与具有额定叶片角度值的额定叶片角度相关联，额定叶片角度值是相邻叶轮叶片之间的角位移。多个叶轮叶片中每一个都围绕中心轮毂(hub)非对称地间隔，以便每一个叶轮叶片围绕中心轮毂的位置都对应于以使得额定叶片角度值的总和等于360°的方式选择的编号，离心式鼓风机的操作特性值被视为在预先确定的操作特性值的范围内。在所描述的实施例中，第一额定叶片角度值是10. 7792°，第二额定叶片角度值是11. 5672° ;第三额定叶片角度值是12. 7214° ;第四额定叶片角度值是12. 6427° ;第五额定叶片角度值是11. 7955° ;第六额定叶片角度值是10.7489° ;第七额定叶片角度值是10.2102° ;第八额定叶片角度值是10.5044° ;第九额定叶片角度值是11. 4303° ;第十额定叶片角度值是11. 2102° ;第^^一额定叶片角度值是11. 6129° ;第十二额定叶片角度值是13. 0226° ;第十三额定叶片角度值是11.2263° ;第十四额定叶片角度值是10. 8982° ；第十五额定叶片角度值是9. 9924° ;第十六额定叶片角度值是12.0156° ;第十七额定叶片角度值是13.4934° ;第十八额定叶片角度值是13.0156° ;第十九额定叶片角度值是12.3276° ;第二十额定叶片角度值是12.4769° ;第二i^一额定叶片角度值是11. 9995° ；第二十二额定叶片角度值是11. 6586° ;第二十三额定叶片角度值是10. 5831° ;第二十四额定叶片角度值是9. 7324° ;第二十五额定叶片角度值是9. 8737° ;第二十六额定叶片角度值是10. 1688° ;第二十七额定叶片角度值是12.4466° ;第二十八额定叶片角度值是10.2032° ;第二十九额定叶片角度值是13.0570° ;第三十额定叶片角度值是13. 3521° ；第三H^一额定叶片角度值是13. 2334°。在所描述的实施例的一方面，每一个额定叶片角度值都具有+/-5%的容差。根据本公开的一个实施例的一个技术效果是设备中的风扇安静得多，不会使用户感到太烦人。使用此处所描述的风扇的风扇的热性能相当于使用本技术之前的风扇。这些·风扇的另一个优点是，风扇叶轮仍可以被平衡，因为质心仍位于叶轮的轴上。此外，此处所描述的各实施例中的设计可使风扇更小，这又可使便携式设备更小。通过下文结合作为示例示出了本实用新型的原理的各个附图进行的详细描述，本实用新型的其他方面和优点将变得显而易见。
通过参阅各个附图以及下面的详细描述，将更容易地理解所描述的各实施例，其中相同的附图标记表示类似的结构元件，以及其中图1是具有围绕中心轮毂均匀间隔的叶片的叶轮的顶部平面图。图2是具有围绕中心轮毂不均匀间隔的叶片的叶轮的实施例的顶部平面图。图3是将带有均匀叶片间距的叶轮与带有非均匀叶片间距的叶轮沿着基膜的声频分布进行比较的图形。图4是由带有均匀间隔的叶轮叶片的风扇和带有非均匀间隔的叶轮叶片的风扇所产生的声音的图解对比。图5是由带有均匀间隔的叶轮叶片的风扇和带有13个非均匀间隔的叶轮叶片的风扇所产生的声音的图解对比。图6是根据所描述的实施例的制造风扇的方法的流程图。图7是根据另一实施例的制造风扇的方法的流程图。图8-10示出了根据所描述的实施例具有非对称分布的叶片的风扇组件的额外的实施例。
具体实施方式
所描述的各实施例涉及可以在诸如膝上型计算机之类的便携式电子设备的冷却系统中实现的离心式风扇或鼓风机。可以理解，所描述的各实施例也可以用于诸如台式计算机之类的其他非便携式电子设备中。所描述的各实施例中的离心式风扇或鼓风机为便携式电子设备提供空气冷却，同时降低了与常规的风扇相比从风扇发出的感觉到的声音。下面参考图1 - 10讨论了各实施例。然而，本领域的技术人员将容易地理解，这里参考这些图形给出的详细描述只是说明性的，因为本实用新型可以延伸到这些限制的实施例以外。[0021]如上文所讨论的，典型的风扇设计包括具有均匀的叶片间距的叶轮。即，叶轮100的叶片110以相对于彼此相等的角度A、B、C间隔，如图1所示。如图1所示，叶片110之间的角度A、B、C彼此相等。叶片110的均匀间距提供了平衡，因为叶轮100的质量均匀地分布，以及还在风扇旋转时随着时间的推移提供恒定的音调频率。通常，叶轮100具有质数数量的叶片，以避免使叶片的谐波排列或与电动机中的杆的谐波合并。通常选择质数作为叶片的数量，因为杆通道通常是偶数。可以理解，如果叶片的谐波和杆的谐波排列，则来自风扇的噪声将被增大。因此，工业标准是当叶轮具有质数数量的叶片时提供均匀间隔的叶片。一种最小化来自风扇的噪声的方法是控制由风扇所产生的纯音的频谱分布。在多个离散频率上分散音的能量可以通过降低对音调BPF的感觉，使音对听者而言不太嘈杂。在保持叶轮平衡的情况下不均匀地间隔风扇叶片是一种控制纯粹的音影响的方法。图2示出了具有不均匀间隔的叶片210的离心式鼓风机的叶轮200。如图所示，角度D、E、F彼此不相等。为确定非均匀叶片间距布局的间隔，可以以正弦振幅图案来修改均匀间隔的风扇叶片110的位置。根据正弦调制可以用于修改的角度间隔的公式是Θ J = Θ j+ Δ Θ sin (m Θ j)其中，Θ i是均匀间隔的布局中的第i个叶片的原始间隔角度，Θ /是修改之后第i个额定叶片角度的新间隔角度，Λ Θ是间隔角度变化的最大百分比(调制振幅)，以及m是要使用的正弦图案的数量(在风扇的单转中重复调制周期的次数)。可以理解，上述公式可以被应用于诸如轴向风扇之类的较大的风扇，这些可以通过在叶轮上的战略位置添加重量来平衡。由此正弦调制所产生的噪声通过下列公式来表示
权利要求1.一种离心式鼓风机，其特征在于，所述离心式鼓风机包括 具有多个杆通道的电动机，其中所述杆通道的数量是偶数；以及 多个叶轮叶片，其中所述多个叶轮叶片中的每一个都与一额定叶片角度相关联，所述额定叶片角度是相邻叶轮叶片之间的角位移，其中所述多个叶轮叶片中每一个都围绕中心轮毂非对称地间隔，以便每一个叶轮叶片围绕所述中心轮毂的位置都对应于以使得额定叶片角度值的总和等于360°的方式选择的编号，所述离心式鼓风机的操作特性值被视为在预先确定的操作特性值的范围内，其中第一额定叶片角度值是10. 7792°，第二额定叶片角度值是11. 5672° ;第三额定叶片角度值是12.7214° ;第四额定叶片角度值是12. 6427° ；第五额定叶片角度值是11. 7955° ;第六额定叶片角度值是10.7489° ;第七额定叶片角度值是10. 2102° ;第八额定叶片角度值是10. 5044° ;第九额定叶片角度值是11. 4303° ；第十额定叶片角度值是11.2102° ;第^^一额定叶片角度值是11.6129° ;第十二额定叶片角度值是13.0226° ;第十三额定叶片角度值是11.2263° ;第十四额定叶片角度值是10.8982° ;第十五额定叶片角度值是9. 9924° ;第十六额定叶片角度值是12. 0156° ；第十七额定叶片角度值是13.4934° ;第十八额定叶片角度值是13.0156° ;第十九额定叶片角度值是12. 3276° ;第二十额定叶片角度值是12.4769° ;第二i^一额定叶片角度值是11.9995° ;第二十二额定叶片角度值是11.6586° ;第二十三额定叶片角度值是10.5831° ;第二十四额定叶片角度值是9. 7324° ;第二十五额定叶片角度值是9. 8737° ;第二十六额定叶片角度值是10. 1688° ;第二十七额定叶片角度值是12. 4466° ;第二十八额定叶片角度值是10. 2032° ;第二十九额定叶片角度值是13.0570° ;第三十额定叶片角度值是13. 3521° ;第三i^一额定叶片角度值是13. 2334°。
2.如权利要求1所述的离心式鼓风机，其特征在于，所述额定叶片角度值中的每一个都具有+/-5%的容差范围。
专利摘要本实用新型涉及一种离心式鼓风机。包括具有多个杆通道的电动机，其中杆通道的数量是偶数；以及多个叶轮叶片，其中所述多个叶轮叶片中的每一个都与一额定叶片角度相关联，所述额定叶片角度是相邻叶轮叶片之间的角位移，其中所述多个叶轮叶片中每一个都围绕中心轮毂非对称地间隔，以便每一个叶轮叶片围绕所述中心轮毂的位置都对应于以使得额定叶片角度值的总和等于360°的方式选择的编号，所述离心式鼓风机的操作特性值被视为在预先确定的操作特性值的范围内。本公开的一个实施例解决的一个问题是提供除去了噪声的充分平衡的风扇。根据本公开的一个实施例的一个用途是使风扇更小，这又可使便携式设备更小。
文档编号F04D29/30GK202833298SQ201220453900
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月7日 优先权日2012年8月29日
发明者C·R·都克, J·T·蒂本科 申请人:苹果公司