冷却机架风扇模块以及冷却方法_3

文档序号:9583424阅读:来源:国知局
通常以54表示的风扇组件,该风扇组件在壳体的开口端46处被固定在壳体42的内部内。在一个实施方案中,风扇组件54包括风扇支撑件56、联接到该风扇支撑件的风扇58、和联接到风扇以驱动风扇旋转的马达60。还提供了安装环62,其目的将在下面更详细地讨论。风扇模块40还包括传统的护手板64,该护手板64可释放地固定到壳体42的端部以防止与风扇组件54意外接合。护板66被固定到壳体42的另一端,其中管道盖68从该护板向内被固定到壳体的另一端。
[0044]风扇模块40还包括通常以70表示的降噪组件,该降噪组件紧邻风扇组件54设置在壳体42内以降低由风扇组件产生的噪声。在一个实施方案中,降噪组件70包括配置为固定到风扇模块40的壳体42的保持器72。如所示,保持器72的一端固定到壳体42且保持器的另一端固定到管道盖68。降噪组件70还包括由保持器72支撑的声学部件74。在某个实施方案中,声学部件74包括从保持器72朝向壳体42的开口端48延伸的泡沫圆柱体。如所示,声学部件74被居中定位在壳体42内,使得其与由风扇组件54的风扇58引起的气流的方向同轴。保持器72包括通过安装环62固定到壳体42的板76。保持器72还包括杆78,该杆具有固定到板76的一端和通过螺纹紧固件固定到管道盖68的相对端。杆78从板延伸,使得杆被配置为通过延伸穿过声学部件来支撑该声学部件74。
[0045]图9示出了通过风扇模块40的气流。如所示,进入空气80经风扇模块的壳体的开口端46被引入到冷却单元30内的风扇模块40中。空气行进经过风扇模块40,以使得空气围绕位于中心的声学部件74行进。输出空气82经过壳体的另一开口端48排出。由泡沫材料制成的位于中心的声学部件74与壳体42的泡沫衬里50的组合显著降低了由风扇模块40产生的噪声。在一个实施方案中,声学部件74的直径约80mm至100mm,且泡沫衬里的内径约为210mm。空气行进通过风扇模块40的壳体42。
[0046]对于现有技术的冷却单元,该冷却单元具有以高达每分钟4200立方英尺(“CFM”)的流速运行的八个风扇模块,当每个风扇模块全部以约每分钟6500转(RPM)的速率运行时,产生了在冷却单元的前部的离该单元一米的距离的在离冷却单元放置在其上的地板一米的高度处获得的约90分贝的噪声级。在某些环境下,该噪声级可需要噪声保护。具有降噪组件70的本公开的实施方案的风扇模块40降低了五分贝的噪声级,同时没有表现出通过风扇模块的气流的降低。包含泡沫部件(例如,泡沫衬里50和泡沫圆柱体74)的降噪组件70可以被应用到冷却内的其它部件以降低由冷却单元30产生的噪声级。
[0047]泡沫圆柱体74的直径和长度以及泡沫衬里50的厚度可以被控制以优化风扇模块40的降噪组件70的性能。如上所述,这可导致噪声降低约五分贝,同时由于由降噪组件70造成的空气阻力的最小影响,所以最小地影响了风扇模块40内的流速。风扇模块40可以容易地组装和安装在冷却单元30内。
[0048]壳体42的较长的长度、较厚的衬里50和泡沫圆柱体74的较大的直径,在产生较低的声级的同时还具有最大风扇速率下的较低的流速。为了平衡声级降低和流速,如图10和图11A至图11D所示,对下列测试项目进行了测试:
[0049]没有噪声降低的现有技术的风扇模块;
[0050]150mm长的壳体和10mm厚的泡沫衬里;
[0051]150mm长的壳体和15mm厚的泡沫衬里;
[0052]175mm长的壳体和10mm厚的泡沫衬里;
[0053]175mm长的壳体和15mm厚的泡沫衬里;以及
[0054]175mm长的壳体和15mm厚的泡沫衬里而没有圆柱体(例如,泡沫圆柱体74)。
[0055]应当注意的是,在一个实施方案中,壳体42的直径约为210mm,该直径几乎是该单元可容纳的最大直径。还应当注意的是,在一个实施方案中,泡沫圆柱体74的直径为80_,该直径是风扇马达的最小直径。
[0056]参照图10,175mm长的壳体42导致流速小于4200CFM,该流速是最大风扇速率下的最小所需流速。
[0057]参照图11A和图11B,对于150mm长的泡沫壳体42和10mm厚的泡沫衬里50,在一米高度、一米距离处的前侧,平均声级降低了超过5dB(A)。还观察到,中心泡沫圆柱体74使声音降低了约2dB(A)。为了具有最大的流速和冷却能力,10mm厚的泡沫衬里是可接受的。
[0058]参照图11C和图11D,对于150mm长的泡沫壳体42和10mm厚的泡沫衬里50,在一米高度、1.8米距离处的前侧,平均声级也降低了超过5dB(A),并且此外声级低于85dB(A)。
[0059]最后,当考虑噪声降低和流速时,最好的结果由具有10mm厚的泡沫衬里50的150mm长的泡沫圆柱体壳体42和80mm直径的中心泡沫圆柱体74产生的。
[0060]应当观察到,本公开的实施方案的风扇模块可以以有时间效率的方式容易地更换。
[0061]参照图12,另一个实施方案的冷却单元通常以100表示。如所示,冷却单元100包括壳体102,其结构上相似于冷却单元30。冷却单元100的壳体102的前部具有许多风扇模块(例如,八个),每个一般以110表示,该风扇模块适合于将空气从冷却单元的后部吸入到冷却单元的前部。在一些实施方案中,可将空气通过布置在冷却单元100的内部区域内的一个或多个过滤器(未示出)以净化空气。风扇模块110可被组装和布线在冷却单元100的壳体102内,使得通过移除紧固件并将风扇模块滑动出冷却单元的壳体内形成的接收部来移除风扇模块。正如风扇模块40 —样,提供给每个风扇模块110的电功率可通过合适的连接器连接和断开,比如盲配式连接器。风扇模块还支撑热交换器104。如所示,风扇模块110构造为吸入经过热交换器104的空气。
[0062]参照图13至图15,风扇模块110通常是矩形结构且构造为插入和移出冷却单元100的接收部。在某个实施方案中,风扇模块110包括风扇模块壳体112,该风扇模块壳体112被设定尺寸以被接纳在冷却单元100的接收部内并构造成被固定在冷却单元内。风扇模块壳体112包括具有第一开口端116和与该第一开口端间隔开的第二开口端118的矩形体114。壳体的内表面用泡沫衬里120 (图16)作内衬,该泡沫衬里120具有被成形为配合在壳体112内的矩形体。壳体112的内部被设定尺寸以接纳风扇模块110的工作部件。壳体112还包括盖122以保护与风扇模块110相关联的且控制风扇模块的操作的印制电路板。
[0063]参照图15,风扇模块110还包括通常以124表示的风扇组件,该风扇组件在壳体的开口端116处被固定在壳体112的内部内。在一个实施方案中,风扇组件124包括风扇支撑件126、联接到该风扇支撑件的风扇128、和联接到风扇以驱动风扇旋转的马达130。风扇模块110还包括护手板134,该护手板134可释放地固定到壳体112的端部以防止操作员与风扇组件意外接合。护板136被固定到壳体112的另一端118,其中管道盖138从该护板向内被固定到壳体的另一端。
[0064]风扇模块110还包括通常以140表示的降噪组件,该降噪组件紧
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