风机单元的制作方法

专利名称：风机单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括多个串联连接的轴流风机的风机单元。
背景技术：
使用冷却风机来冷却各种电子设备的壳体内的电子部件。随着与电 子部件的性能改善有关的发热量的增加以及与壳体尺寸减小有关的电子 部件密度的增大，冷却风机需要具有改善的空气流动特性，即改善的静 压-流速曲线。作为可以提供足够的静压和足够的流速的示例性冷却风机， 当前使用串联式轴流风机单元，其包括多个串联连接的轴流风机。
以反转型为代表的串联式轴流风机单元可以提供高的静压和流速。 但是，轴流风机的工作声音会彼此干涉，从而导致大的或刺耳的噪音。

发明内容
根据本发明的优选实施方式， 一种串联式轴流风机单元包括第一轴 流风机和与该第一轴流风机相连的第二轴流风机，该第一轴流风机和第 二轴流风机与所述串联式轴流风机单元的中心轴线同轴布置。该第一轴 流风机和第二轴流风机均包括马达，该马达具有布置在另一轴流风机 附近的基部；叶轮，该叶轮具有多个叶片，这些叶片围绕所述中心轴线 径向地布置并沿基本垂直于所述中心轴线的径向向外延伸，所述叶轮可 围绕所述中心轴线旋转以生成轴向气流；环绕所述叶轮的外壳；以及多 个支撑肋，这些支撑肋从所述马达的基部沿所述径向向外延伸，并将所 述基部连接到所述外壳。所述第一轴流风机和所述第二轴流风机布置成 使它们的基部沿基本平行于所述中心轴线的轴向彼此邻近并彼此面对且 在所述基部之间具有马达间隙。所述第一轴流风机和所述第二轴流风机 的外壳在它们的周边上彼此接触。
根据本发明的另一优选实施方式， 一种串联式轴流风机单元包括第 一轴流风机和与该第一轴流风机相连的第二轴流风机，该第一轴流风机 和第二轴流风机与所述串联式轴流风机单元的中心轴线同轴布置。该第 一轴流风机和第二轴流风机均包括马达，该马达具有布置在另一轴流 风机附近的基部；叶轮，该叶轮具有多个叶片，这些叶片围绕所述中心 轴线径向地布置并沿基本垂直于所述中心轴线的径向向外延伸，所述叶 轮可围绕所述中心轴线旋转以生成轴向气流；环绕所述叶轮的外壳；以 及多个支撑肋，这些支撑肋从所述马达的基部沿所述径向向外延伸，并 将所述基部连接到所述外壳。所述第一轴流风机和所述第二轴流风机布 置成使它们的基部沿基本平行于所述中心轴线的轴向彼此邻近并彼此面 对且在所述基部之间具有马达间隙。所述第一轴流风机和所述第二轴流 风机的外壳除了一区域之外彼此接触，在该区域中，在所述第一轴流风 机和所述第二轴流风机的外壳之间轴向布置有外壳间隙。所述外壳的内 部和外部通过该外壳间隙彼此连通。该外壳间隙的轴向长度为大约0.5 mm以下0
从下面参照附图对本发明优选实施方式的详细描述将更明白本发明 的其它特征、元件、优点和特性。


图1是根据本发明第一优选实施方式的串联式轴流风机单元的立体图。
图2是图1的串联式轴流风机单元的垂直剖视图。
图3是图1的串联式轴流风机单元的第一轴流风机的平面图。
图4是图1的串联式轴流风机单元的第二轴流风机的底视图。
图5A示出了根据本发明第一优选实施方式的串联式轴流风机单元
的示例性振动特性。
图5B示出了对比串联式轴流风机单元的振动特性。
图6是根据本发明第一优选实施方式的串联式轴流风机单元的另一
示例性第二轴流风机的底视图。图7是根据本发明第二优选实施方式的串联式轴流风机单元的垂直 剖视图。
图8是根据本发明第三优选实施方式的串联式轴流风机单元的立体图。
图9是示出了在本发明第三优选实施方式的串联式轴流风机单元中
的外壳间隙的另一示例性结构的剖视图。
图10是根据本发明第四优选实施方式的串联式轴流风机单元的一 部分的垂直剖视图。
图11是根据本发明第四优选实施方式的另一示例性串联式轴流风机 单元的一部分的垂直剖视图。
具体实施例方式
下面将参照图1至图11来详细描述本发明的优选实施方式。应理解， 在本发明的说明中，当将不同构件之间的位置关系和方位描述成上/下或 左/右时，是指附图中的最终位置关系和方位；并不表示组装在实际设备 中的构件之间的位置关系和方位。同时，在下面的描述中，轴向是指平 行于旋转轴线的方向，径向是指垂直于旋转轴线的方向。
第一优选实施方式
图1是根据本发明第一优选实施方式的串联式轴流风机单元1的立 体图。串联式轴流风机单元1例如用于对诸如服务器的电子设备的内部 进行空气冷却。串联式轴流风机单元1包括第一轴流风机2和第二轴流 风机3，它们与串联式轴流风机单元1的中心轴线Jl同轴布置。中心轴 线Jl也是第一轴流风机2和第二轴流风机3的中心轴线。在图1的实施 例中，第一轴流风机2布置在第二轴流风机3的上方。第一轴流风机2 和第二轴流风机3例如通过螺钉连接而彼此固定。
图2是沿包含中心轴线Jl的平面剖取的串联式轴流风机单元1的垂 直剖视图。该优选实施方式的串联式轴流风机单元1是反转型。也就是 说，第一轴流风机2的第一叶轮21和第二轴流风机3的第二叶轮31沿 彼此相反的方向旋转，从而使得空气从图1中的上侧(即，从第一轴流
风机2的上方)吸入串联式轴流风机单元1中并朝向图1中的下侧(即，
朝向第二轴流风机3的下方)排放空气。以这种方式，串联式轴流风机
单元1生成轴向气流，从而在提高静压的同时可以具有足够高的流速。 在下面的描述中，可以将图1中的将空气吸入串联式轴流风机单元1中 的上侧以及排放空气的下侧分别称为"入口侧"和"出口侧"，或者仅称 为"上侧"和"下侧"。但是，应注意，以下描述中的上侧和下侧不必与 重力方向上的上侧和下侧重合。
图3是从串联式轴流风机单元1的入口侧看时第一轴流风机2的平 面图。参照图2和图3，第一轴流风机2包括第一马达22，其具有布 置在第二轴流风机3附近的基部2211 (参见图2);第一叶轮21，其可通 过第一马达22而围绕中心轴线Jl旋转以生成轴向气流；环绕第一叶轮 21的第一外壳23;以及多个第一支撑肋24，它们将第一外壳23和第一 马达22彼此相连。在该优选实施方式中，设置有三个第一支撑肋24。第 一叶轮21、第一马达22和第一支撑肋24布置在第一外壳23内。
在图2中，为简便起见在中心轴线Jl的右侧和左侧上示出了第一叶 片211和第一支撑肋24的大体形状。另外，在图2中，第一马达22的 形状和/或尺寸被放大，同时省略了表示第一马达22的各构件的剖面的斜 线。该优选实施方式的第二轴流风机3以及稍后将描述的其它优选实施 方式的第一和第二轴流风机以相同的方式表示。
参照图2，第一叶轮21包括大致筒形的毂212，其具有盖并环绕 第一马达22的外侧；和多个第一叶片211，它们以规则的间隔围绕中心 轴线Jl径向布置。叶片211从毂212的外侧表面沿垂直于或基本垂直于 中心轴线Jl的径向向外延伸。在该优选实施方式中，设置有七个叶片211 ， 并且这些叶片通过第一马达22的旋转而沿图3中的顺时针方向转动。毂 212和叶片211例如由树脂制成。在这种情况下，叶片211和毂212通过 注射成型而彼此一体形成为单个连续部件。
第一马达22包括作为旋转组件的第一转子222和作为固定组件的第 一固定部221 。第一转子222从轴向上方覆盖第一固定部221 。
第一转子222包括以中心轴线Jl为中心的大致筒形的轭2221、固定
于轭2221的内侧表面的大致筒形的场磁体2222、以及固定于轭2221的 中央部并向下延伸的轴2223。轭2221具有盖并在该优选实施方式中由磁 性金属制成。轭2221被第一叶轮21的毂212覆盖，从而第一转子222 和第一叶轮21彼此接合成一个单元。
第一固定部221包括以可旋转的方式支撑第一转子222的球轴承 2213和2214、以及大致筒形的轴承保持器2212。球轴承2213和2214布 置在轴承保持器2212的轴向上部和下部。轴2223插入穿过球轴承2213 和2214，从而以可旋转的方式被支撑。
参照图2，第一固定部221还包括在电枢2215与场磁体2222之间 产生转矩的电枢2215、以及与电枢2215电连接的电路板2216。电枢2215 安装于轴承保持器2212的外侧表面以与场磁体2222径向面对。具有用 于控制电枢2215的控制电路的电路板2216安装于电枢2215的下方，并 且通过多个引线与设置在串联式轴流风机单元1外部的外部电源电连接。 在图2中，没有显示引线和外部电源。在该优选实施方式中，电路板2216 大致为环形。
第一固定部221还包括支撑第一固定部221的上部构件的第一基部 2211。第一基部2211布置在第一固定部221的下方，并通过从第一基部 2211径向向外延伸的第一支撑肋24 (参见图3)与第一外壳23相连。由 此，第一基部2211相对于第一外壳23相对地固定第一固定部221的其 它构件。在该优选实施方式中，第一基部221K第一支撑肋24和第一外 壳23由树脂制成并通过注射成型而形成为单个连续部件。
图4是从串联式轴流风机单元1的出口侧看时第二轴流风机3的视 图，即，在图2的位置关系中，第二轴流风机3的底视图。也就是说， 图3中的上侧对应于图4中的下侧。参照图2和图4，第二轴流风机3包 括第二马达32;第二叶轮31，其可以通过第二马达32而围绕中心轴 线Jl旋转以生成沿与由第一叶轮21生成的轴向气流相同的方向流动的 轴向气流；环绕第二叶轮31的第二外壳33;以及多个第二支撑肋34， 它们将第二外壳33和第二马达32彼此相连。在该优选实施方式中，设 置有三个第二支撑肋34。
第二外壳33环绕第二叶轮31和第二马达32。图2中第二外壳33 的上端面4第一外壳23的下端面在整个周边上接触。也就是说，第一轴 流风机2和第二轴流风机3之间的小空间被紧密地封闭。
除了第一马达22的结构被倒转之外，第二马达32具有与第一马达 22相同的结构。参照图2，在第二马达32中，第二固定部321位于第二 转子322的上方。第二固定部321具有第二基部3211，该第二基部3211 与第一轴流风机2的第一基部2211径向面对并在二者之间布置有间隙 41。以下将该间隙41称为马达间隙41。在该优选实施方式中，将马达间 隙41的轴向长度优选地设计成在大约0.3 mm至大约2.0 mm的范围内。
当将马达间隙41的轴向长度设计成0.3 mm以上时，在风机使用通 常的树脂材料(例如，PBT或ABS)的情况下，可以确实地将第一基部 2211和第二基部3211彼此远离地布置而不受其热变形和成型精度的变化 的影响。另外，在较大的轴流风机(例如，120mm的方形风机)的情况 下，考虑到制造误差，优选地将马达间隙41的轴向长度设计成大约2.0 mm。此外，当将马达间隙41的轴向长度设计成2.0mm以下时，可以防
止串联式轴流风机单元l的轴向长度(高度)的不必要的增加。
第二马达32的第二固定部321具有与第一马达22相同的结构。更 具体地说，第二固定部321包括大致筒形的轴承保持器3212、以及保持 在轴承保持器3212的轴向上部和下部处的球轴承3213和3214。固定部 321还包括安装于轴承保持器3212的外侧的电枢3215以及安装于电枢 3215上方的电路板3216。电路板3216通过多个引线(未示出)与外部 电源(未示出)电连接。
第二转子322具有与第一马达22的第一转子222相同的结构。也就 是说，第二转子322包括以中心轴线Jl为中心的大致杯状的轭3221、固 定于轭3221的内侧表面的大致筒形的场磁体3222、以及固定于轭3221 的中央部并向上延伸的轴3223。场磁体3222在电枢3215与场磁体3222 之间产生转矩。
第二叶轮31具有覆盖轭3221的外侧的第二毂312、以及多个以规 则间隔围绕中心轴线J1径向布置的第二叶片311 (参见图4)。第二叶片
311从第二毂312的外侧表面沿径向径向地延伸。在该优选实施方式中， 第二毂312和第二叶片311由树脂制成并通过成型而形成为单个连续部 件。在该优选实施方式中设置有五个第二叶片311。也就是说，第二叶片 311的数量与第一叶片231的不同。第二叶轮31通过第二马达32而围绕 中心轴线Jl沿着图4中的顺时针方向(即，沿与由第一马达22使第一 叶轮21旋转的方向相反的方向)旋转，从而将由第一轴流风机2从上方 传送的空气向下排出。
如图2和图4所示，第二支撑肋34从第二马达32的第二基部3211 径向向外延伸，并在它们的径向外端处与第二外壳33相连。由此，第二 固定部321相对于第二外壳33被固定。另外，如图3和图4所示，第二 支撑肋34和第一支撑肋24在数量上相同，并且各第二支撑肋34在与相 应的第一支撑肋24间隔开的同时与该第一支撑肋24轴向面对。换言之， 在沿平行于中心轴线Jl的轴向从入口侧看串联式轴流风机单元1时，第 一支撑肋24并不与第二支撑肋34接触而是基本覆盖第二支撑肋34。请 注意，在该优选实施方式中，与第一轴流风机2的相似构件相同，第二 基部3211、第二支撑肋34和第二外壳33通过树脂的注射成型而形成为 单个连续部件。
在该优选实施方式的串联式轴流风机单元1中，在第一马达22与第 二马达32之间设置有马达间隙41。由于马达间隙41，可以减小第一马 达22与第二马达32之间的振动干涉。换言之，可以降低由第一马达22 与第二马达32之间的振动干涉导致的刺耳噪音水平(以下可将其称为"调 制(modulation)")。另外，由于在串联式轴流风机单元1中在第一支撑 肋24与第二支撑肋34之间有间隙，因此可以进一步减小由第一马达22 和第二马达32的振动导致的第一轴流风机2和第二轴流风机3之间的振 动干涉。
尤其在为了改善静压特性而增加叶轮21和31的转速的情况下，由 于叶轮相对于旋转轴线的不平衡旋转(偏心旋转)的作用而使得第一轴 流风机2和第二轴流风机3自身(第一马达22和第二马达32)的振动变 大，从而使得这两个轴流风机之间的振动干涉的幅度不可忽略。图2中
所示的串联式轴流风机单元1的结构可适于具有该问题的风机单元。
图5A示出了串联式轴流风机单元1的示例性振动特性。图5B示出 了其中两个马达彼此接触的对比串联式轴流风机单元的振动特性。在各
图5A和图5B中，两个轴流风机的振动特性被叠加。如从图5A和图5B 中的部分61和62可以看出，通过将两个马达彼此分开地布置，可以在 形成有振动干涉的低频范围(直到200Hz)内降低噪音水平。
在串联式轴流风机单元1中，第一支撑肋24和第二支撑肋34彼此 轴向面对。由此，将在串联式轴流风机单元1中生成的气流与肋24和34 的干涉次数限制为一次。如果例如第一支撑肋24和第二支撑肋34并不 彼此轴向面对，第一支撑肋24和第二支撑肋34就布置成彼此隔开与第 一轴流风机2或第二轴流风机3的轴向高度相等的距离。在这种情况下， 气流与支撑肋24和34干涉两次，即与第一支撑肋24干涉一次，然后与 第二支撑肋34干涉一次。由此，支撑肋24和34对气流产生阻碍，从而 会减小流速。相反，串联式轴流风机单元1可以使气流的阻碍最小，并 因此可以防止流速减小。
接下来将描述第一优选实施方式的串联式轴流风机单元1'的变型。 除了将第二轴流风机3替换为图6所示的第二轴流风机3'之外，该串联 式轴流风机单元1'具有与图2和图3所示相同的结构。图6是在从串联 式轴流风机单元l'的出口侧看时第二轴流风机3'的底视图。图6中的 下侧对应于图3中的上侧。在图6中，虚线表示第二支撑肋34的位置， 而双点划线表示图3所示的三个第一支撑肋24的位置。
除了第二支撑肋34的布置之外，图6的第二轴流风机3'与图4的 第二轴流风机3相同。如图6所示，第一支撑肋24周向布置在第二支撑 肋34之间。换言之，当从沿轴向的入口侧看串联式轴流风机单元l'时， 第一支撑肋24不覆盖第二支撑肋34。
在使用图6的第二轴流风机3'的情况下，沿轴向看时，支撑肋24 和34的总占用面积比图4的第二轴流风机3中的大，因此串联式轴流风 机单元l'的流速略微减小。但是，使用图6的第二轴流风机3'提供了 这样的优点通过适当地调整第一支撑肋24与第二支撑肋34之间的间
隔可以改变由从第一轴流风机2流向第二轴流风机3'的空气产生的噪音 的频率特性。也就是说，可以改变由从第一轴流风机2流向第二轴流风
机3'的空气引起的噪音的频率。因此，可以减小串联式轴流风机单元1'
的噪音的不期望的频率成分。 第二优选实施方式
图7是根据本发明第二优选实施方式的串联式轴流风机单元la的垂 直剖视图。与第一优选实施方式中一样，串联式轴流风机单元la包括第 一轴流风机2和第二轴流风机3，它们彼此相反地取向并沿中心轴线Jl 串联连接。第一轴流风机2和第二轴流风机3彼此同轴地布置。与第一 优选实施方式中一样，在第一马达22的第一基部2211与第二马达32的 第二基部3211之间设置有马达间隙41。第一轴流风机2的第一支撑肋 24a的数量与第二轴流风机3的第二支撑肋34a的数量相等。如图7所示， 第一支撑肋24a与第二支撑肋34a轴向面对并同时彼此接触。也就是说， 图7的串联式轴流风机单元la与图2的串联式轴流风机单元的不同之处 在于，第一支撑肋与第二支撑肋接触。
由于在串联式轴流风机单元la中，与第一优选实施方式中一样，在 第一马达22与第二马达32之间设置有马达间隙41，因此可以减小马达 22和32之间的振动干涉。另外，由于第一支撑肋24a与第二支撑肋34a 接触，因此即使各支撑肋的刚性不高，也可以减小第一马达22与第二马 达32的振动。而且，可以减小由第一支撑肋24a和第二支撑肋34a对气 流的千扰。在该优选实施方式中，与第一优选实施方式中一样，优选的 是将马达间隙41的轴向长度设计在大约0.3mm到大约2.0mm的范围内。
第三优选实施方式
图8是根据本发明第三优选实施方式的串联式轴流风机单元lb的立 体图。串联式轴流风机单元lb与第一优选实施方式的串联式轴流风机单 元的不同之处在于，在第一轴流风机2的第一外壳23与第二轴流风机3 的第二外壳33之间设置有狭缝状间隙42。以下将该狭缝状间隙42称为 "外壳间隙"。除了上述之外，串联式轴流风机单元lb与第一优选实施 方式的串联式轴流风机单元1相同。因此，省略对结构的相同部分的详
细描述。
如图8所示，串联式轴流风机单元lb的外形为大致长方体形状。外
壳间隙42围绕串联式轴流风机单元lb的四个侧表面的每一个的中央设 置。由于外壳间隙42，由第一外壳23和第二外壳33形成的外壳组件的 内部和外部可垂直于中心轴线Jl彼此连通。在该结构中，第二外壳33 的上端面与第一外壳23的下端面局部接触。
串联式轴流风机单元lb的内部结构与第一优选实施方式中的相同。 可选的是，串联式轴流风机单元lb的内部结构可以与第二优选实施方式 或者稍后描述的第四优选实施方式中的相同。在其中串联式轴流风机单 元lb的内部结构与第二优选实施方式中的相同并且各第一支撑肋24a及 与其对应的第二支撑肋34a朝向外壳间隙42延伸的情况下，第一支撑肋 24a和第二支撑肋34a在外壳间隙42附近轴向彼此远离地运动，从而分 别与第一外壳23和第二外壳33相连。另外，如果所有的支撑肋都在布 置外壳间隙42的区域中与外壳组件相连，则外壳间隙42被支撑肋局部 闭合。该结构可以使从外壳间隙42泄露的空气最小。另外，当支撑肋在 形成外壳间隙42的区域中与外壳组件相连时，可以由环绕外壳间隙42 的部分吸收振动。由此，可以减小从支撑肋到外壳组件的振动传递。
由于外壳间隙42，可以减小第一马达22和第二马达32至第一外壳 23和第二外壳33的振动传递以及所传递振动之间的干涉。因而，可以进 一步减小第一轴流风机2与第二轴流风机3之间的振动干涉。从减小所 传递振动的角度来看，期望的是在第一外壳23和第二外壳33之间的边 界周围的中央区域中形成各外壳间隙42,使其沿垂直于中心轴线Jl的方 向在串联式轴流风机单元lb的各侧表面上延伸一半长度以上。此外，优 选的是将外壳间隙42的轴向长度设计成在大约0.1 mm到大约0.5 mm的 范围内。请注意，外壳间隙42的轴向长度的实际下限不是必须精确为0.1 mm，只要设计的轴向长度为O.l mm即可。这同样适用于上限。通过具 有该范围的轴向长度的外壳间隙42，可以防止在串联式轴流风机单元lb 中流动的空气通过外壳间隙42泄露，并减小振动干涉。
图9是在第一外壳23和第二外壳33之间的边界周围的垂直剖视图，
示出了另一示例性外壳间隙42a。图9还示出了第一支撑肋24和第二支 撑肋34的一部分。
图9所示的外壳间隙42a具有所谓的迷宫结构43，该结构包括在第 一外壳23和第二外壳33的外部(即，串联式轴流风机单元lb的外壳组 件的外部)的界面与外壳组件的内侧表面之间的轴向延伸部。更具体地 说，外壳间隙42a开始于外壳组件的外部的界面，朝向外壳组件的内侧 表面水平(即，垂直于中心轴线J1)延伸，弯曲并沿着中心轴线J1向下 延伸，弯曲并朝向内侧表面水平延伸，最后到达由外壳组件限定的内空 间。在迷宫结构43中，将间隙宽度(水平延伸部的轴向长度和轴向延伸 部的水平长度)优选地设计成在大约O.l mm到大约0.5 mm的范围内。 迷宫结构43设置在第一外壳23与第二外壳33之间的边界周围尽可能大 的面积上。
通过具有迷宫结构43的外壳间隙42a，可以减小第一轴流风机2与 第二轴流风机3之间的振动干涉，同时可以防止空气漏至串联式轴流风 机单元的外部。迷宫结构43可以更复杂。
第四优选实施方式
图10是根据本发明第四优选实施方式的串联式轴流风机单元的一 部分的垂直剖视图。该优选实施方式的串联式轴流风机单元与第一优选 实施方式的串联式轴流风机单元相似。因此，图10仅示出了在第一轴流 风机2与第二轴流风机3之间的边界周围的部分。在图10中省略了第一 马达22和第二马达32的内部结构。
第四优选实施方式的串联式轴流风机单元与第一优选实施方式的串 联式轴流风机单元1相对应，在马达间隙41中布置有缓冲部件5。可以 称为抗振部件或减振部件的缓冲部件5可以吸收振动或者具有高的弹性。 通过该结构，可以减小第一马达22和第二马达32的振动，因此可以进 一步减小它们之间的振动干涉。
尽管向第一优选实施方式的串联式轴流风机单元1增加了缓冲部件 5，但也可以向第二和第三优选实施方式的串联式轴流风机单元la和lb 增加缓冲部件5。 这里，考虑这样的情况在构成串联式轴流风机单元的轴流风机的 两个基部上均结合印有型号名称、额定规格、批号等的铭牌，并且将这 些轴流风机彼此组装使得两个铭牌彼此接触。在这种情况下，可以减小 由这两个轴流风机产生的振动的共振。但是，不能充分地减小由该共振 导致的调制。这是因为铭牌通常由由粘合纸制成的粘合剂涂底纸、由合 成树脂或PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成的合成纸形成。也就是说， 铭牌不能具有令人满意的缓冲效果水平。
另一方面，当通过叠置多个片状或板状部件(它们中的一个或多个 由诸如橡胶的弹性材料或诸如减振材料的吸振材料制成)而形成用于指 示型号名称等的铭牌时，铭牌可以具有令人满意的缓冲效果水平。在第 四优选实施方式的串联式轴流风机单元中，可以使用由多个部件叠置形 成的铭牌作为缓冲部件5。
上面描述了本发明的第一至第四优选实施方式。但是，本发明并不 限于上述。
在上述优选实施方式中，第一马达22和第二马达32彼此完全远离， 并在二者之间具有马达间隙41。但是，第一马达22和第二马达32不必 彼此完全远离，只要在第一马达22和第二马达32之间基本布置有马达 间隙41即可。
例如，如图11所示，第一优选实施方式的串联式轴流风机单元1的 第一马达22的第一基部2211和第二马达32的第二基部3211可以分别 在它们的相对表面上形成有多个点状凸起25和35。凸起25和凸起35彼 此点接触，从而形成马达间隙41。该结构可以大大地减小第一马达22与 第二马达32之间的接触面积，由此减小振动传递。因此，可以减小第一 马达22与第二马达32之间的振动干涉。
在图11的实施例中，凸起25和35可以认为具有与图10所示的缓 冲部件5基本相同的功能。另外，凸起25和35沿基部的相应表面可以 是线性的。此外，使用凸起或缓冲部件的上述较小接触可以设置在第一 支撑肋24与第二支撑肋34之间的间隙中。
在上述优选实施方式中，外壳间隙42设计为大约0.1 mm以上。这
是因为如果外壳间隙42设计成小于0.1 mm，则由于在成型精度不好时成 型尺寸的变化而不能确保外壳间隙42的尺寸。因此，如果采用误差小的 先进的成型技术，则外壳间隙42的尺寸可以设计成小于0.1 mm。类似的 是，如果采用先进的成型技术，则马达间隙41可以设计成小于0.3mm。
第一支撑肋24、 24a和第二支撑肋34、 34a不必分别从第一基部2211 和第二基部3211沿径向向外线性地延伸。例如，第一和第二支撑肋可以 在弯曲的同时延伸。而且，第一和第二支撑肋可以基本平行于中心轴线 J1或者相对于中心轴线J1成一角度。另外，第一支撑肋的数量和第二支 撑肋的数量可以彼此不同。
在第三优选实施方式中，在外壳间隙42中可设置有不允许空气通过 的缓冲部件。在这种情况下，可以防止静压-流速曲线变差，同时减小振 动干涉。另外，第一外壳23和第二外壳33的外形并不限于长方体形。 例如，它们的外形可以基本为柱形。
在第一至第四优选实施方式的串联式轴流风机单元中，第一轴流风 机2的第一叶轮21和第二轴流风机3的第二叶轮31可以沿彼此相同的 方向旋转。另外，可以向第一轴流风机2和第二轴流风机3增加一个或 多个与它们同轴的轴流风机。
如上所述，根据本发明的优选实施方式，可以在不使串联式轴流风 机单元的静压-流速曲线变差的情况下，减小设置在串联式轴流风机单元 中的轴流风机的振动干涉。
尽管上面描述了本发明的优选实施方式，但应理解，在不脱离本发 明的范围和精神的情况下的变动和修改对于本领域技术人员是显而易见 的。因此，本发明的范围仅由所附权利要求确定。
权利要求
1、一种串联式轴流风机单元，该串联式轴流风机单元包括第一轴流风机和与该第一轴流风机相连的第二轴流风机，该第一轴流风机和第二轴流风机与所述串联式轴流风机单元的中心轴线同轴布置，其中该第一轴流风机和第二轴流风机均包括马达，该马达具有布置在另一轴流风机附近的基部；叶轮，该叶轮具有多个叶片，这些叶片围绕所述中心轴线径向地布置并沿基本垂直于所述中心轴线的径向向外延伸，所述叶轮可围绕所述中心轴线旋转以生成轴向气流；环绕所述叶轮的外壳；以及多个支撑肋，这些支撑肋从所述马达的基部沿所述径向向外延伸，并将所述基部连接到所述外壳，并且其中所述第一轴流风机和所述第二轴流风机布置成使它们的基部沿基本平行于所述中心轴线的轴向彼此邻近并彼此面对且在所述基部之间具有马达间隙，并且所述第一轴流风机和所述第二轴流风机的外壳在它们的周边上彼此接触。
2、 一种串联式轴流风机单元，该串联式轴流风机单元包括 第一轴流风机和与该第一轴流风机相连的第二轴流风机，该第一轴流风机和第二轴流风机与所述串联式轴流风机单元的中心轴线同轴布置，其中该第一轴流风机和第二轴流风机均包括马达，该马达具有布置在另一轴流风机附近的基部；叶轮，该叶轮具有多个叶片，这些叶片围绕所述中心轴线径向地布置并沿基本垂直于所述中心轴线的径向向外延伸，所述叶轮可围绕所述中心轴线旋转以生成轴向气流； 环绕所述叶轮的外壳；以及多个支撑肋，这些支撑肋从所述马达的基部沿所述径向向外延伸， 并将所述基部连接到所述外壳，其中所述第一轴流风机和所述第二轴流风机布置成使它们的基部沿基本 平行于所述中心轴线的轴向彼此邻近并彼此面对且在所述基部之间具有 马达间隙，并且所述第一轴流风机和所述第二轴流风机的外壳除了一区 域之外彼此接触，在该区域中，在所述第一轴流风机和所述第二轴流风 机的所述外壳之间轴向布置有外壳间隙，所述外壳的内部和外部通过该外壳间隙彼此连通，并且该外壳间隙的轴向长度为大约0.5 mm以下。
3、 根据权利要求1或2所述的串联式轴流风机单元，其中，对于所 述第一轴流风机和所述第二轴流风机，所述支撑肋的数量相同，并且所述第一轴流风机的支撑肋轴向面对所述第二轴流风机的支撑肋， 同时与该支撑肋间隔开。
4、 根据权利要求3所述的串联式轴流风机单元，其中，所述第一轴 流风机和所述第二轴流风机的叶轮沿彼此相反的方向旋转。
5、 根据权利要求3所述的串联式轴流风机单元，其中，所述第一轴 流风机和所述第二轴流风机中的至少一个的所述基部、所述支撑肋和所 述外壳由注射成型树脂的单个连续部件形成。
6、 根据权利要求3所述的串联式轴流风机单元，其中，所述马达间 隙具有在大约0.3 mm到大约2.0 mm范围内的轴向长度。
7、 根据权利要求1或2所述的串联式轴流风机单元，其中，对于所 述第一轴流风机和所述第二轴流风机，所述支撑肋的数量相同，并且所述第一轴流风机的所述支撑肋与所述第二轴流风机的所述支撑肋 接触。
8、 根据权利要求1或2所述的串联式轴流风机单元，其中，当沿所 述轴向从上方看时，所述第一轴流风机的所述支撑肋布置在所述第二轴 流风机的所述支撑肋之间。
9、 根据权利要求2所述的串联式轴流风机单元，其中，所述外壳间 隙的轴向长度在从大约0.1 mm到大约0.5 mm的范围内，并且形成有所述外壳间隙的所述区域沿垂直于所述中心轴线的方向在所 述外壳的侧面的至少一半长度上延伸。
10、 根据权利要求6所述的串联式轴流风机单元，其中，所述外壳 间隙包括轴向延伸间隙和径向延伸间隙。
11、 根据权利要求1或2所述的串联式轴流风机单元，该串联式轴流风机单元还包括布置在所述马达间隙中的缓冲部件。
12、 根据权利要求l或2所述的串联式轴流风机单元，其中，所述 第一轴流风机和所述第二轴流风机的叶轮沿彼此相反的方向旋转。
13、 根据权利要求1或2所述的串联式轴流风机单元，其中，所述 第一轴流风机和所述第二轴流风机中的至少一个的所述基部、所述支撑 肋和所述外壳由注射成型树脂的单个连续部件形成。
14、 根据权利要求1或2所述的串联式轴流风机单元，其中，所述 马达间隙具有在从大约0.3 mm到大约2.0 mm范围内的轴向长度。
全文摘要
本发明涉及一种风机单元。串联式轴流风机单元包括第一和第二马达，第一和第二马达的基部，即第一和第二基部彼此轴向面对。在该第一基部和第二基部之间轴向地设置有马达间隙。该马达间隙的轴向长度优选在从大约0.3mm到大约2.0mm的范围内。该结构可以减小第一和第二马达中的每一个向另一个传递的振动，从而减小第一和第二马达之间的振动干涉。
文档编号F04D25/16GK101169120SQ20071016756
公开日2008年4月30日 申请日期2007年10月26日 优先权日2006年10月27日
发明者中瀬光信, 仲田直纪, 吉田裕亮, 梶泰之 申请人:日本电产株式会社