一种低噪音复合式灯光闪烁风扇的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种低噪音复合式灯光闪烁风扇，包括一个扇框，扇框的中部设置有一个扣环，扣环上安装有一个含油轴承，含油轴承上套装有油圈，含油轴承的上部与扇叶相连，扇框的内侧安装有一个铁壳和橡胶磁条，在扇框内设置有漆包线和PCB板，PCB板用于固定连接电子器件以及LED灯，在扇叶轮毂的周缘上等间隔设置有两组或两组以上的径向叶片，径向叶片具有弧凸形的切割缘和背端缘，在径向叶片正面上由背端缘向前端的切割缘逐渐下凹。本实用新型通过在扇叶上设置有至少两组或更多的径向叶片，利用扇叶上不锈钢金属轴心安装在扇框，接通电源扇框上马达组件通电激磁产生磁力带动扇叶旋转和LED灯闪亮而达到良好的视觉和散热效果。
【专利说明】一种低噪音复合式灯光闪烁风扇
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种风扇，尤其涉及一种低噪音复合式灯光闪烁风扇。
【背景技术】
[0002]现有的风扇都是由叶片和转轴组成，叶片数量少，导致相邻叶片之间的空隙大，在扇叶运转的时候漏风严重，而且现有的风扇款式和结构都比较单一，只能作为散热使用，缺乏美观的视觉效果。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种低噪音复合式灯光闪烁风扇，解决现有技术存在的缺憾。
[0004]本实用新型采用如下技术方案实现:
[0005]—种低噪音复合式灯光闪烁风扇，其特征在于，包括一个扇框，所述扇框的中部设置有一个扣环，所述扣环上安装有一个含油轴承，所述含油轴承上套装有油圈，所述含油轴承的上部与扇叶相连，扇框的内侧安装有一个铁壳和橡胶磁条，在扇框内设置有漆包线和PCB板，PCB板用于固定连接电子器件以及LED灯，所述漆包线与上绝缘线架、矽钢片和下绝缘线架相连，在扇叶轮毂的周缘上等间隔设置有两组或两组以上的径向叶片，径向叶片具有弧凸形的切割缘和背端缘，在径向叶片正面上由背端缘向前端的切割缘逐渐下凹。
[0006]进一步的，在扇叶轮毂上设置有用于压入灯线的V字形槽。
[0007]进一步的，所述扇框为塑胶扇框。
[0008]本实用新型的有益技术效果是:通过在扇叶上设置有至少两组或更多的径向叶片，利用扇叶上不锈钢金属轴心安装在扇框，接通电源扇框上马达组件通电激磁产生磁力带动扇叶旋转和LED灯闪亮而达到良好的视觉和散热效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的剖面图。
[0010]图2是组合式扇叶。
[0011]图3是油圈。
[0012]图4是铁壳。
[0013]图5是橡胶磁条。
[0014]图6是马达组品。
[0015]图7是扇框的侧视图。
[0016]图8是扇框的正视图。
[0017]图9是扇框的后视图。
【具体实施方式】
[0018]通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本实用新型，但不能也不应当将 申请人:所给出的具体的实施例视为对本实用新型技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本实用新型的技术方案所限定的保护范围。
[0019]一种低噪音复合式灯光闪烁散热风扇扇叶，是在一轮毂的周缘上等间隔设置有二个以上的径向叶片，叶片具有弧凸形的切割缘，及同样是弧凸形的背端缘，使叶片呈中间鼓大而向内、向外端逐渐束收的形状，且叶片正面上由背端缘向前端的切割缘逐渐下凹弧倾，这种下凹弧倾的程度，是由靠轮毂的内侧向中间逐渐弧形扩大，再由中间向叶片末端逐渐弧形缩小，使扇叶运转时其叶片末端的切割气流，可以顺利向前偏外侧推送，使送风面广角化、均匀化，从而提高散热效率，降低使用成本，节约能源。
[0020]一种利用扇叶达到灯光闪烁效果的电风扇，其主要特点是将LED灯安装在可照射到扇叶的位置，在扇叶表面形成反射作用，扇叶在LED灯的照射下会呈现出发光的弧形效果，而且发光的亮度随着灯光照射角度的不同而变化，于是起到一种灯光闪烁的效果。本实用新型的优点是无需利用电子电路就能实现灯光闪烁的效果，在增强装饰性的同时又能降低风扇成本。该散热风扇具有一壳体，及一设置于壳体内的驱动单元，壳体供扇叶装置可以转动地设置于其中，驱动单元具有一定子，及一与定子电连接的电路板，电路板通电后，使定子被通电激磁产生磁力，以磁性互斥方式，令扇叶装置产生转动，扇叶装置包含一轮毂、数条由轮毂外周缘间隔向外延伸的肋条、一连接在所述肋条远离轮毂的端面的环绕壁，及一环设于环绕壁的外周面的磁铁环，四极式散热风扇的扇叶装置还包含数个间隔环设在环绕壁上的扇叶，每一片扇叶具有一邻近轮毂而设置在环绕壁的内周面的内侧部，及一由内侧部向远离轮毂方向延伸的延伸部。本实用新型能加大扇叶的迎风面积，进而能有效提升风压与风量。
[0021]衡量一款风扇的品质，最重要的两个方面为性能与寿命，其次便是越来越受到关注的工作噪音；此外，关系到能否正常使用，还必须注意风扇的规格与功率。与底面尺寸息息相关的数据为过风面积(风扇底面积减去外框与电机占据部分所占面积的结果)，进一步则影响到风扇的重要性能指标“风量”。拥有更大的底面尺寸，一般就可以获得更大的过风面积，在风速相当的情况下，将获得更大的风量；反过来考虑，就可以降低风速却不减少风量，采用“大口径”风扇也是目前风冷散热器发展的大趋势之一。
[0022]增加风扇的高度有利于增大风扇功率、加大扇叶面积，都可以增强风扇的性能；有些风扇也会利用增加的高度在外框上添加导流片或改变扇叶旋转面方向(即非轴流风扇)
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[0023]风速:风速是风扇重要的性能指标之一，与最重要的两项性能指标之一风量关系密切。风速即风扇出风口或进风口的空气流动速度，单位一般为m/s ;仅是某一位置的速度数值，不能完全体现风扇的性能。风速在不同位置数值可能有较大差异，且平均值难以计算，一般不用来表示风扇的性能。风速的高低主要取决于扇叶的形状、面积、高度以及转速。扇叶形状设计、面积、高度的影响较为复杂；风扇转速越快，风速越快，则是显而易见的常识。
[0024]风量:风量是风扇最重要的两项性能指标之一。风量即单位时间内通过风扇出风口(或进风口)截面的空气体积，单位一般为cfm,即立方英尺每分-cubic feet perminute,或cmm,即立方米每分-cubic metres per minute。风量是风扇性能的整体衡量指标，不受到尺寸、结构、方式的限制，也不限于直流无刷风扇，可适用于任何空气导流设备。风量=平均风速X过风面积。可见，风扇风量的大小基本取决于风速的高低与过风面积的大小。过风面积相同，风速越高，风量越大；风速相同，过风面积越大，风量越大
[0025]风压:风压是风扇最重要的两项性能指标之一。风压即风扇能够令出风口与入风口间产生的压强差，单位一般为mm (cm) water column,即毫米(厘米)水柱(类似于衡量大气压的毫米汞柱，但由于压强差较小，一般以水柱为单位)。风压是衡量风扇“强劲”程度的重要指标，如果将风量比作一把武器的挥击力量，那么风压就是这把武器的锋利程度。风压主要取决于扇叶的形状、面积、高度以及转速，前三者的影响较为复杂，于转速的关系则简单直接-转速越快，风压越大。
[0026]风扇产品所说明的风量与风压均为理想状态下的最大值，即风扇入风口与出风口之间无压强差状态下的风量(最大风量)，以及风扇向密闭气室内吹风，直至风量为零状态下气室与外界气压的差值(最大静压)。它们并非两个孤立的性能指标，而是互相制约着，之间的关系就是流体力学中典型的流速与压强间的关系——风量随着压强差的增大而减小，两者互相制约的程度则取决于扇叶形状与整体结构设计。
[0027]转速:转速是风扇各项性能指标的根本决定因素之一。转速即风扇扇叶在单位时间内旋转的周数，单位一般为rpm,即rounds per minute-转每分。转速是风扇最容易测量的参数，高转速是各种“暴力”风扇力量的源泉，也是大噪音的根源。转速基本上取决于风扇采用的电机性能。只要确定了风扇的物理规格、结构，各种性能就全部由转速决定。转速可以影响到风速、风量、风压、噪音、功率，甚至使用寿命。转速越高，风扇性能越强，即风速越快，风量越大，风压越大；同时，转速高，摩擦、振动就多、噪音就大，轴承等损耗设备的寿命就短；转速提高，电机消耗功率增大也是必然结果。
[0028]扇叶:常见的风扇扇叶截面曲线,一般基于Joukowski (苑科夫斯基,俄国著名的空气动力学家，当代航空科学的开拓者，提出了茹科夫斯基函数，奠定了机翼空气动力计算的理论基础)机翼截面曲线设计，再按照设计需要，根据叶片根部及端部与旋转轴之夹角、根部及端部宽度等数据进行旋转堆叠，形成三维扇叶曲面，并进行曲线拟合，最终完成整个扇叶模型设计。扇叶的性能受到众多参数的影响，如层叠高度、叶片曲率、叶片倾角、叶片间距、叶片厚度、叶片数目、叶片冲角、叶端间隙、叶片宽度、主轴直径等等，且各参数间互相制约，关系复杂。
[0029]叶片曲率:在一定范围内，叶片曲率越大，相同转速下，气体动能也就越大，即风量与风压越大；同时，叶片所受的阻力也越大，要求电机的扭力更大。
[0030]叶片倾角:倾角越大，叶片上下表面间压力差越大，相同转速下风压越大；但上表面压力过大，可能产生回流现象，反而降低风扇性能。因此，叶片倾角也应在一定限度内提升。
[0031]叶片间距:叶片间的距离过小，会导致气流扰动，增加叶片表面的摩擦，降低风扇效率；叶片间的距离过大，则会导致压力损失增大，风压不足。
[0032]叶片数目:各种规格风扇叶片的截面曲线、倾角等基本相若,每片叶片宽度往往取决于扇叶的高度。为了保证叶片间距不致过大，影响风压，径高比较小(即相对较薄)的风扇多采用增加叶片数目的方法弥补。不论叶片数目是多是少，轴流风扇的叶片数目却往往是3、7、11等奇数，这是由于若采用偶数片形状对称的扇叶，又没有调整好平衡，很容易使系统发生共振，倘叶片材质又无法抵抗振动产生的疲劳，将会使叶片或心轴发生断裂，因此多设计为关于轴心不对称的奇数片扇叶设计。这一原则普遍应用于包括部分直升机螺旋桨在内的各种扇叶设计中。
[0033]叶端间隙:如何调整扇叶与外框之间所存在的间隙是风扇设计中的一大难题。间隙过小会令此间气流与叶片、外框发生摩擦，增大噪音；增大间隙则会由于反激气流等影响耳降低风扇效率一间隙增大1%，则全压功率下降约2%。
[0034]叶片弧度:扇叶除了在截面上具有一定曲率外，在俯视平面内也并非沿着径向笔直延伸，而是向着旋转方向略有弯曲，呈一定弧度。如果叶片沿径向笔直延伸，风扇旋转所带动的气流在出风口一侧将呈散射状，送风距离短，且“力量”不集中；如现行产品版略带弧度，则可保证吹出气流集中在出风口正前方的柱状空间内，增加送风距离与风压。
[0035]主轴直径:由于电机与轴承的存在，轴流风扇主轴所在的中心部分难免一定无气流通过的盲区，主轴直径便决定着此盲区的大小。主轴直径的大小则主要取决于风扇电机的功率一大功率的电机需要更大的定子绕组线圈，必然占用更多的空间，在无法纵向扩展(增加高度)的情况下，便只好横向扩展(增大面积)。
[0036]叶片光滑度:这是一项非设计因素影响的指标，基本上取决于生产者的模具成形与后期处理工艺。在设计曲线之外，叶片上的不平整会在旋转中产生紊流，增加摩擦，降低风扇效率，折损风扇性能，增大工作噪音。因此，应对叶片表面的光滑度严格控制，如果所购产品处理不佳，则应考率采用手工打磨等后续手段弥补。
[0037]风冷散热器的工作噪音主要有三个来源:轴承的摩擦与振动、扇叶的振动、风噪。
[0038]轴承的摩擦与振动:不但产生噪音，而且影响性能，缩短器件寿命，降低能源利用效率，是产品设计中尽量解决的关键技术问题。
[0039]扇叶的振动:一般采用塑料制作的风扇扇叶具有一定的韧性，可以承受一定程度的物理形变，同样也会在推动空气过程中因受力发生振动，但幅度一般较小。另一种较为严重的振动则是由于扇叶质量分布不均，质心与旋转轴心存在偏心距所致。当扇叶面积(质量)或偏心距较大的情况下，可能会带动风扇甚至散热器整体发生振动，进而波及整个机箱。如果发生此类现象，则应怀疑风扇品质与工作状态。
[0040]风噪:流动的空气之间互相冲扰，与周围物体发生摩擦，叶片对气流的分离作用，周期性送风的脉动力等，都会产生噪音。空气流速越快，湍流越多，往往风噪也越大，而且会随着风速的提高呈加速度增大。普通的轴流风扇会在扇叶与外框间的空隙处产生反激气流，产生较大风噪的同时，更会对风量造成不利影响，也正因此出现了折缘、侧进风等改良设计。
[0041]噪音的主要影响就体现在使用者的身心健康与安全之上，而与噪音相伴的振动则可能导致芯片磨损、接口松动、盘片划伤等危及使用的现象。选择风扇时，应当关注风扇的工作噪音，要求自然是越小越好。但厂家在产品参数中所提供的噪音数据，往往与实际使用中的效果存在一定差距，不可直接以之为准，这主要是由于工业标准测试方法与实际使用环境存在差别所致。根据经验:标称噪音低于27dBA的风扇，均可归入静音之列；标称噪音27?33dBA的风扇，勉强可算“安静”，但无法忽视其存在；标称噪音33?40dBA的风扇，单独工作已经令人感到嘈吵，配合散热片后更甚；标称噪音在40dBA之上的风扇，一般为强劲的“暴力”扇，本身工作噪音已不容小觑，搭配散热片后长期使用绝对是对人耳忍耐限度的挑战。
[0042]本实用新型的具体实施例:一种低噪音复合式灯光闪烁风扇，主要应用于计算机领域，通过在扇叶上设置有至少两组或以上径向叶片，利用扇叶上不锈钢金属轴心安装在扇框12内，接通电源后扇框12上的马达组件通电激磁产生磁力带动扇叶旋转和LED灯闪亮而达到良好的视觉和散热效果，风扇包括一个扇框12,在本实施例中扇框12为塑胶扇框，扇框12起到固定和束风的作用，此款扇框改变传统穿灯的作业方式，通过在支架上设计V字形槽固定压入提高作业效率。扇框12的中部设置有一个扣环6，扣环6上安装有一个含油轴承5，含油轴承5上套装有油圈3，油圈3是由橡胶或硅胶组成，主要起到减少摩擦、降低噪音的作用，含油轴承5的上部与扇叶相连，扇框12的内侧安装有一个铁壳I和橡胶磁条2，橡胶磁条2充磁后永久磁铁马达通电产生磁场，驱动扇叶旋转。马达交替产生电磁场，推动扇叶转动，包括PCB板+线圈组品，PCB的作用是固定与连接电子零件及LED灯。铁壳主要是束磁(牵涉到同方性和异方性磁场)和导磁(阻抗低)，铁壳材质为镀锌钢板。在扇框12内设置有漆包线4和PCB板11，PCB板11上用于固定连接电子器件以及LED灯，漆包线4与上绝缘线架8、矽钢片9和下绝缘线架10相连，在扇叶轮毂的周缘上等间隔设置有两组或两组以上的径向叶片7，径向叶片7具有弧凸形的切割缘13和背端缘，在径向叶片7的末端设置有切割气流部14，在径向叶片正面上由背端缘向前端的切割缘13逐渐下凹，扇框是由塑胶部分和轴心组成，其作用是吸气和排气，扇叶轮毂的周缘上等间隔设置有两个或多个以上的径向叶片，叶片呈中间鼓大而向内、向外端逐渐束收的形状，且叶片正面上由背端缘向前端的切割缘逐渐下凹弧倾，这种下凹弧倾的程度，是由靠轮毂的内侧向中间逐渐弧形扩大，再由中间向叶片末端逐渐弧形缩小，使扇叶运转时其叶片末端的切割气流，可以顺利向前偏外侧推送，使送风面广角化、均匀化，从而提高散热效率。在扇叶轮毂上设置有用于压入灯线的V字形槽16，在扇框12上设置有七彩灯安装孔15。
[0043]当然，本实用新型还可以有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种低噪音复合式灯光闪烁风扇,其特征在于，包括一个扇框，所述扇框的中部设置有一个扣环，所述扣环上安装有一个含油轴承，所述含油轴承上套装有油圈，所述含油轴承的上部与扇叶相连，扇框的内侧安装有一个铁壳和橡胶磁条，在扇框内设置有漆包线和PCB板，PCB板用于固定连接电子器件以及LED灯，所述漆包线与上绝缘线架、矽钢片和下绝缘线架相连，在扇叶轮毂的周缘上等间隔设置有两组或两组以上的径向叶片，径向叶片具有弧凸形的切割缘和背端缘，在径向叶片正面上由背端缘向前端的切割缘逐渐下凹。
2.根据权利要求1所述的低噪音复合式灯光闪烁风扇，其特征在于，在扇叶轮毂上设置有用于压入灯线的V字形槽。
3.根据权利要求1或2所述的低噪音复合式灯光闪烁风扇，其特征在于，所述扇框为塑胶扇框。
【文档编号】F04D29/00GK203978877SQ201420373475
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2014年7月9日
【发明者】许杰荣 申请人:许杰荣