专利名称：轴流式风扇装置、轴流式叶轮以及电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于冷却发热源或发热元件、或者用于在轴向上产生气 流的轴流式风扇装置， 一种安装到轴流式风扇装置的轴流式叶轮，以及一种 安装有轴流式风扇装置的电子装置。
背景技术：
到目前为止，已经提出了集中于噪声降低的风扇。例如，日本专利申请公开No.2006-200457 (0017段，附图1和2) ^^开了一种包括叶轮的风 扇，该叶轮提供有翼，每个翼在其截面形状上具有凸起(bumps )。通过为每 个翼提供凸起，因为在充分生成空气涡流之前，在凸起部分释放了翼中产生 的空气涡流，所以减少了噪声。发明内容然而，即使在为翼提供凸起的时候，如日本专利申请公开 No.2006-200457的附图1所示，在每个凸起仍然保留着空气涡流。因此，没 有降低噪声。事实上，本发明的发明人已经使用具有带凸起部分的翼的叶轮 对噪声进行了实验。然而，没有发现对噪声的改进。鉴于上述情况，需要提供一种轴流式风扇装置， 一种轴流式叶轮，以及 一种安装有轴流式风扇装置的电子装置，其能够确实地减少噪声。根据本发明的实施方式，提供一种轴流式风扇装置，其包括壳体和轴流 式叶轮。该轴流式叶轮能够在该壳体内部旋转，并且包括多个轴流翼，每个 轴流翼具有用于产生负压的负压产生表面，以及在该多个轴流翼中的每一个 的端部，竖立在该负压产生表面上的辅助叶片。在本发明的实施方式中，因为在该多个轴流翼中的每一个的端部提供辅 助叶片，因而抑制了轴流翼端部的气流分离现象。换句话说，可以抑制空气 涡流的产生，由此减少了噪声。在不提供辅助叶片的情况下，例如，产生从壳体的排出口侧流入吸入口侧的空气涡流。然而，在本发明的实施方式中， 因为提供在负压产生表面向上竖立的辅助叶片，所以可以调整从壳体的排出 口侧流入"及入口侧的气流。在本发明的实施方式中，该辅助叶片包括边缘，使该边缘沿该轴流式叶 轮的旋转方向排列。如上所述，提供实质上平行于旋转方向的边缘促进了气 流的调整。在本发明的实施方式中，该壳体包括侧壁，在该侧壁上形成多个通气孔。 通过轴流式叶轮的旋转，从该通气孔流入的气流通过该辅助叶片促进了调 整。因此，可以进一步降低噪声，并且可以增加风量。在本发明的实施方式中，该侧壁包括环形内圆周表面和环形外圆周表 面。特别地，该側壁的厚度实质上是恒定的。因此，例如，与由环形内圓周 表面和平面外圆周表面组成的侧壁即侧壁具有额外的厚度的情况相比，可以 增加通气孔的开口的总面积。具有额外厚度的侧壁的壳体通常是长方体形状 的。这样，与在这种平面侧壁上形成通气孔的情况相比，在如本发明实施方 式的在环形侧壁上形成通气孔的情况下，可以增加通气孔的数量。因此，可 以增加吸入量以及风量。根据本发明的另 一个实施方式，提供一种在具有壳体的轴流式风扇装置 中提供的轴流式叶轮，包括轴毂部分、多个轴流翼和辅助叶片。该轴毂部分 可在该壳体内部旋转。该多个轴流翼中的每一个具有用于产生负压的负压产 生表面，并且提供在该轴毂部分的圓周上。在该多个轴流翼中的每一个的端 部，该辅助叶片竖立在该负压产生表面上。根据本发明的又一个实施方式，提供一种电子装置，包括外壳，壳体和 轴流式叶轮。该壳体布置在该外壳内部。该轴流式叶轮能够在该壳体内部旋 转，并且包^"多个轴流翼和辅助叶片。该多个轴流翼中的每一个具有用于产 生负压的负压产生表面。在该多个轴流翼中的每一个的端部，该辅助叶片竖 立在该负压产生表面上。如上所述，根据本发明的实施方式，能够确实地降低噪声。根据下面对其如在附图中表示的最佳实施方式的详细描述，本发明的这 些和其它目的、特征和优点将变得显而易见。
附图1是表示根据本发明实施方式的轴流式风扇装置的透视图； 附图2是表示附图1中表示的轴流式风扇装置背面侧上的平面图； 附图3A和3B是表示轴流式叶轮的透视图； 附图4是辅助叶片附近的视图； 附图5是表示现有技术的轴流翼在其端部附近的视图； 附图6是表示才艮据本发明的另一个实施方式的轴流式风扇装置的视图； 附图7是表示轴流式叶轮的一部分和附图6中表示的侧壁的内圓周表面 的^L图；附图8是表示关于不具有辅助叶片的轴流式风扇装置和附图1中表示的 轴流式风扇装置的P-Q特性和噪声水平的测量结果的曲线图；附图9是表示关于附图6中表示的轴流式风扇装置的P-Q特性和噪声水 平的测量结果的曲线图；以及附图10是台式PC作为根据本发明实施方式的电子装置的示意性透视图。
具体实施方式
在下文中，参照附图描述本发明的实施方式。附图1是表示根据本发明实施方式的轴流式风扇装置的透视图。附图2 是附图1中表示的轴流式风扇装置IO的平面图。轴流式风扇装置10包括壳体3，以及可在壳体3的内部旋转的轴流式叶 轮5。轴流式叶轮5包括轴毂部分6,将电动机(未示出)合并其中，以及 多个提供在轴毂部分6周围的轴流翼7。壳体3顶面3a上的开口用作吸入口 3c,其通过轴流翼7在e方向上的 旋转，将在轴流方向(Z轴方向)上产生的气流吸入壳体3中。如图2所示， 壳体3的底面3b提供有排出口 3d，用于将从吸入口 3c吸入壳体3的空气排 出。在排出口 3d中布置连接到肋9并且保持电动机的保持板4。在保持板4 上提供用于驱动电动机的电路板(未示出)，并且在轴毂部分6内部，将电 动机布置在该电路板之上。应当注意到，壳体3具有长方体形状，并且具有在其四个角形成的用于 固定镙钉的镙钉孔19。附图3A是表示轴流式叶轮5的透视图。在轴流式叶轮5的每个轴流翼7的端部形成辅助叶片8。提供辅助叶片8,使其在轴流翼7的负压产生表面 7a上向上竖立，以便产生负压。 一般，辅助叶片8从水平面(X-Y平面)竖 立的角度实质上是90度。然而，也可以将该角度设置成70至IIO度，或者 也可以将其设置成该范围之外的角度。附图3B是用于说明该负压产生表面7a是弯曲表面的视图。每个辅助叶片8具有边缘8a，使该边缘沿轴流式叶轮5的旋转方向排列。 换句话说，边缘8a的边线实质上平行于水平面(X-Y平面)。轴流式叶轮5典型地由树脂制成，但是也可以由金属、橡胶等制成。类 似地，壳体3—般由树脂制成，但是也可以由其它材料制成。下面描述如上构成的轴流式风扇装置10的操作。电动机的驱动使轴流式叶轮5旋转。从附图1中表示顶面侧看，轴流翼 7的旋转方向是顺时针方向的。如图4所示，轴流式叶轮5的旋转在轴流翼 7的负压产生表面7a上产生气流A,由此在负压产生表面7a的附近产生负 压。这样，在轴流方向上，从壳体3的吸入口 3c产生气流，并且/人排出口 3d排出空气。而且，如图4所示，在负压产生表面7a上产生的负压造成下面的现象。 特别地，气流倾向于从轴流翼7的表面7b侧(在负压产生表面7a的另一侧 上)经由轴流翼7的外圆周侧上的端部7c流入负压产生表面7a侧，该表面 7b侧与壳体3的排出口 3d相反。然而，辅助叶片8调整试图流入的气流(如 气流B所示)。换句话i兌，气流B变成层流。附图5是表示不具有辅助叶片8的通常使用的轴流式叶轮的视图。当不 提供辅助叶片8时，产生空气涡流C,该空气涡流试图从轴流翼107的背面 107b侧流入其负压产生表面107a侧。当如本实施方式地冲是供辅助叶片8时， 可以抑制这种空气涡流C的产生。因此，可以降低噪声。在本实施方式中，如上所述，使辅助叶片8的边缘8a沿轴流式叶轮5 的旋转方向排列，结果促进了操作，其中在轴流翼7的端部7c产生的气流 流入旋转方向。换句话说，促进了辅助叶片8的调整。附图6是表示根据本发明另一个实施方式的轴流式风扇装置的视图。在 下文的描述中，简化或省略了对与根据附图1表示的实施方式的轴流式风扇 装置IO类似的元件和功能等的描述，并且主要对差别给出描述。根据该实施方式的轴流式风扇装置20的壳体23包括环形侧壁25。特别地，侧壁25具有环形内圓周表面25a和环形外圆周表面25b,并且通过实质 上相同的厚度dl形成。壳体23包括位于侧壁25的顶部的吸入口 25d,和位 于侧壁25的底部的排出口 25e。将轴流式叶轮5封装在侧壁25的内部。应 当注意到，在这种情况下，将在附图3A和3B中表示的轴流式叶轮5用作 轴流式叶4仑5。附图7是表示轴流式叶轮5的一部分和侧壁25的内圆周表面25a的视 图。侧壁25提供有多个通气孔25c。轴流式叶轮5的旋转在轴流翼7的负压 产生表面7a上产生负压，并且气流经由通气孔25c流入壳体23。换句话说， 通气孔25c起到第二吸入口的作用。来自通气孔25c的气流流向负压产生表 面7a， ^f旦是辅助叶片8的存在^f吏该气流加入试图/人轴流翼7的背面侧流入的 气流，因而促进了调整。因此，可以进一步改进无噪声，并且可以增加风量。如上所迷，因为侧壁25的厚度dl实质上是恒定的，因而与如附图l所 示的具有额外厚度的侧壁3e (侧壁3e具有大厚度)相比，可以增加通气孔 25c的开口的总面积。例如，如图1所示的在壳体3的平面侧壁3e上形成通 气孔的情况相比，在如图6所示的在环形侧壁25上形成通气孔25c的情况 下，可以增加通气孔25c的数量。因此，可以增加吸入量以及风量。附图8是表示关于不具有辅助叶片8的轴流式风扇装置和附图1表示的 轴流式风扇装置10的P-Q特性(空气量-静压特性)和噪声水平的测量结果 的曲线图。静压曲线分别由参考符号E1 (具有辅助叶片)和E2 (不具有辅 助叶片)表示，噪声水平分别由Fl (具有辅助叶片)和F2 (不具有辅助叶 片)表示。噪声水平指示lm距离的噪声水平。通常，以最大空气量的一半作为标准，以±20%的空气量操作轴流式风 扇装置，特别地，以在静压El和E2以及系统阻抗R之间的交叉点Dl和 D2的空气量。在相同的静压，关于具有和不具有辅助叶片8的轴流翼7，可 以看到，在交叉点D1 (或D2)的附近，具有辅助叶片8的轴流翼7的情况 与不具有辅助叶片8的轴流翼7的情况相比，空气量更高，并且更多地降低 了噪声。相对于轴流式叶轮(未示出)，其每个轴流翼7提供有在其背面7b侧向 上竖立的辅助叶片8,本发明的本发明人对P-Q特性和噪声水平具有类似进 行的测量。结果与不具有辅助叶片8的相同。附图9是表示关于附图6中表示的轴流式风扇装置20的P-Q特性(空气量-静压特性)和噪声水平的测量结果的曲线图。可以从该曲线图看到， 与附图1中表示的轴流式风扇装置0相比，附图6中表示的轴流式风扇装置20可以进一步降低噪声。应当注意到，在该实验中使用的轴流式风扇装置10 (或20)的壳体3 (或23 )的尺寸近似是60mm2，轴流式叶4仑5的直径近似是57至59mm。 然而，轴流式风扇装置IO (或20)的尺寸不限于上面描述的。置的示意性透视图。PC50包括将轴流式风扇装置10 (或20)合并到其中的外壳53。例如， 将轴流式风扇装置10(或20)固定到在外壳53的背面53a上提供的开口(未 示出)。可替换地，例如，将轴流式风扇装置10 (或20)固定到与CPU55 连接的散热器57。电子装置不限于PC50,并且其其它例子包括服务器型计算机、显示装 置、音频/视频装置、投影仪、游戏装置、汽车导航装置，以及其它电气装置。本发明的实施方式不限于上面的实施方式，也可以使用不同的其它实施 方式。在附图6中表示的壳体23中形成的通气孔25c实质上圓形地形成，但 是其形状可以是任何形状，包括狭缝和缝槽。当将狭缝作为通气孔25c形成 时，可以将该狭缝的纵向设置在倾斜方向上。也可以在附图1中表示的轴流式风扇装置的壳体3的侧壁3e上形成通 气孔25c。相关申请的交叉引用本发明包含与2007年3月12日在日本特许厅申请的日本专利申请 JP2007-061371相关的主题，在此，将其全部内容合并作为参考。
权利要求
1.一种轴流式风扇装置，其包括壳体；以及轴流式叶轮，所述轴流式叶轮能够在所述壳体内部旋转，并且包括多个轴流翼，每个翼具有用于产生负压的负压产生表面，以及在所述多个轴流翼中的每一个的端部处竖立在所述负压产生表面上的辅助叶片。
2. 根据权利要求1所述的轴流式风扇装置，其中，所述辅助叶片包括边缘，所述边缘设置成沿所述轴流式叶轮的旋 转方向排列。
3. 根据权利要求1所述的轴流式风扇装置，其中，所述壳体包括侧壁，在所述侧壁上形成多个通气孔。
4. 根据权利要求3所述的轴流式风扇装置，其中，所述侧壁包括环形内圆周表面和环形外圆周表面。
5. —种在包括壳体的轴流式风扇装置中设置的轴流式叶轮，其包括 可在所述壳体内部旋转的轴毂部分；多个轴流翼，每个轴流翼具有用于产生负压的负压产生表面，并且设置 在所述轴穀部分的圓周上；以及在所述多个轴流翼中的每一个的端部处竖立在所述负压产生表面上的 辅助叶片。
6. —种电子装置，其包括外壳；布置在所述外壳内的壳体；以及轴流式叶轮，所述轴流式叶轮能够在所述壳体内旋转，并且包括多个轴 流翼，每个轴流翼具有用于产生负压的负压产生表面，以及在所迷多个轴流 翼中的每一个的端部处竖立在所述负压产生表面上的辅助叶片。
全文摘要
本发明涉及一种包括壳体和轴流式叶轮的轴流式风扇装置。轴流式叶轮能够在该壳体内旋转，并且包括多个轴流翼，每个轴流翼具有用于产生负压的负压产生表面，以及在该多个轴流翼中的每一个的端部处竖立在该负压产生表面上的辅助叶片。
文档编号F04D29/38GK101265921SQ200810083768
公开日2008年9月17日 申请日期2008年3月12日 优先权日2007年3月12日
发明者山本和利, 清水有希子, 香山俊 申请人:索尼株式会社