叶轮、轴流风扇及散热设备的制作方法

1.本技术属于轴流风扇降噪技术领域，更具体地说，是涉及一种叶轮、轴流风扇及散热设备。


背景技术：

2.轴流风扇因其制造简单、成本廉价和散热能力强等特点，被广泛应用于汽车、计算机和服务器等电子产品散热领域。
3.目前，轴流风扇包括扇框和转动安装于扇框内部具有多个扇叶的叶轮，通过叶轮的旋转，带动空气从扇框的进风侧流入并从扇框的出风侧流出。在叶轮的扇叶上设置降噪结构，以降低轴流风扇在工作过程中产生的噪音。
4.然而，降噪结构增加了叶轮的外径，进而减小了扇框与叶轮之间的径向间隙，叶轮与扇框之间容易发生干涉。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种叶轮、轴流风扇及散热设备，以解决相关技术中存在的降噪结构增加了叶轮的外径，进而减小了扇框与叶轮之间的径向间隙，叶轮与扇框之间容易发生干涉的问题。
6.为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案是：
7.一方面，提供一种叶轮，应用于轴流风扇上，包括：
8.轮毂；
9.多个扇叶，环形阵列安装于轮毂的外周面上，各扇叶包括相对设置的压力面和吸力面，各扇叶的吸力面上设置有用于降低噪音的阻断部，阻断部设置在吸力面远离轮毂的一端；
10.其中，阻断部沿平行于轮毂的轴向方向的投影位于吸力面上。
11.在一个实施例中，阻断部形成为片状结构，片状结构的两端分别位于扇叶的前缘和后缘。
12.在一个实施例中，片状结构与吸力面垂直。
13.在一个实施例中，片状结构的厚度为0.6mm-1mm。
14.在一个实施例中，片状结构远离扇叶的一端与扇叶的前缘平齐。
15.在一个实施例中，片状结构包括与扇叶的前缘连接的第一段和与扇叶的后缘连接的第二段，第一段和第二段连接且第一段和第二段之间圆滑过渡，第一段与扇叶的前缘平齐。
16.在一个实施例中，片状结构包括与扇叶的前缘连接的第三段和弧形段，第三段远离前缘的一端与弧形段的一端连接，弧形段的另一端与后缘连接，第三段与扇叶的前缘平齐。
17.在一个实施例中，轮毂上开设有多个安装槽，多个安装槽环形阵列布置于轮毂的
端部。
18.另一方面，提供一种轴流风扇，包括扇框和上述任一实施例提供的叶轮，扇框包括框体和安装于框体一端的静叶片，压力面朝向静叶片设置。
19.再一方面，提供一种散热设备，包括上述实施例提供的轴流风扇。
20.本技术上述任一实施例提供的叶轮、轴流风扇及散热设备至少具有以下有益效果：与现有技术相比，本技术提供的叶轮在各扇叶的吸力面上安装阻断部，利用阻断部降低风扇在转动过程中产生的噪音。阻断部沿平行于轮毂的轴向方向的投影位于吸力面上，即阻断部不会沿叶轮的径向方向超出扇叶，不改变整个叶轮的径向直径。这样，在应用于轴流风扇中，保证了扇框与叶轮之间的径向间隙，叶轮在转动的过程中不容易与扇框之间发生干涉。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术实施例提供的一种叶轮的结构示意图一；
23.图2为图1中a处的局部放大示意图；
24.图3为本技术实施例提供的一种叶轮的结构示意图二；
25.图4为本技术实施例提供的一种叶轮的结构示意图三；
26.图5为本技术实施例提供的另一种叶轮的结构示意图；
27.图6为图5中b处的局部放大示意图；
28.图7为本技术实施例提供的轴流风扇的爆炸图；
29.图8为本技术实施例提供的轴流风扇与现有轴流风扇的pq特性测试数据图；
30.图9为现有轴流风扇的噪音测试数据图；
31.图10为本技术实施例提供的轴流风扇的噪音测试数据图；
32.图11为现有叶轮的流速仿真云图一；
33.图12为本技术实施例提供的叶轮的流速仿真云图一；
34.图13为现有叶轮的流速仿真云图二；
35.图14为本技术实施例提供的叶轮的流速仿真云图二；
36.其中，图中各附图主要标记：
37.1、轮毂；11、安装槽；
38.2、扇叶；21、压力面；22、吸力面；23、阻断部；231、第一段；232、第二段；233、第三段；234、弧形段；24、前缘；25、后缘；
39.3、扇框。
具体实施方式
40.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅
用以解释本技术，并不用于限定本技术。
41.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
42.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
43.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
44.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
45.在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征，结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此，“在一个实施例中”或“在一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方，并非所有的指代都是相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征，结构或特性。
46.正如背景技术中所记载的，现有技术中，降噪结构增加了叶轮的外径，进而减小了扇框与叶轮之间的径向间隙，叶轮与扇框之间容易发生干涉。
47.为了解决上述问题，本技术实施例提供了一种叶轮，应用于轴流风扇上。请参阅图1-图3，该叶轮包括轮毂1以及多个扇叶2。多个扇叶2环形阵列安装于轮毂1的外周面上，各扇叶2包括相对设置的压力面21和吸力面22，各扇叶2的吸力面22上设置有用于降低噪音的阻断部23，阻断部23设置在吸力面22远离轮毂1的一端。其中，阻断部23沿平行于轮毂1的轴向方向的投影位于吸力面22上。
48.在本技术实施例中，叶轮在各扇叶2的吸力面22上安装阻断部23，利用阻断部23降低风扇在转动过程中产生的噪音。将阻断部23设置在扇叶2的吸力面22上并且阻断部23沿平行于轮毂1的轴向方向的投影位于吸力面22上，即阻断部23不会沿叶轮的径向方向超出扇叶2，不改变整个叶轮的径向直径。这样，叶轮在应用于轴流风扇中，可以保证扇框与叶轮之间的径向间隙，叶轮在转动的过程中不容易与扇框之间发生干涉。
49.此外，将阻断部23设置在扇叶2的吸力面22上，叶轮在应用于轴流风扇中后，吸力面22位于扇叶背离静叶片的一侧，从而阻断部不会与轴流风扇的静叶片之间发生干涉，同时，阻断部23不会与静叶片之间产生额外的噪音。
50.需要说明的是，扇叶2的吸力面22朝向轴流风扇的进风侧，扇叶2的压力面21朝向
轴流风扇的出风侧。可以理解的，扇叶2相对轮毂1的轴线倾斜设置，叶轮在转动的过程中，其扇叶2切割空气做功，在扇叶2的吸力面22和压力面21之间产生压力差。在压力差的作用下，带动气流从扇叶2的压力面21经由扇叶2远离轮毂1的一端与扇框之间的间隙流向扇叶2的吸力面22，即在压力差的作用下产生气流回流。由于气流回流，在吸力面22远离轮毂1的一端产生旋涡，进而产生气流噪声。本技术中，阻断部23凸设在叶轮的吸力面22上，示意性的，阻断部23可以为通过一次成型工艺形成在叶轮的吸力面22上凸起结构。通过阻断部23可以减少部分气流回流，进而减少气流噪声。
51.本领域技术人员可以根据实际需要设置扇叶2的具体数量，在此不做唯一限定。其中，可以将扇叶2的数量设置为奇数，避免叶轮在转动的过程中发生共振。
52.在一个实施例中，请参阅图1-图3，作为本技术实施例提供的叶轮的一种具体实施方式，阻断部23形成为片状结构，片状结构的两端分别位于扇叶2的前缘24和后缘25。也即是说，阻断部23的一端延伸至扇叶2的前缘24，阻断部23的另一端延伸至扇叶2的后缘25。
53.需要说明的是，扇叶2用于切割空气的一侧为扇叶2的前缘24，扇叶2正对前缘24的一侧为扇叶2的后缘25。
54.请参阅图11-图12，现有技术中的叶轮，其在转动的过程中，由于气流回流，在扇叶2的吸力面22远离轮毂1的一端形成旋涡，进而产生噪音。本实施例提供的叶轮，将阻断部23设置为一端位于扇叶2的前缘24且另一端位于扇叶2后缘25的片状结构，增大阻断部23对回流的阻挡面积，进一步降低噪音。
55.请参阅图13-图14，现有技术中的叶轮在转动的过程中，在扇叶2的吸力面22远离轮毂1的一端会有部分气流向脱离扇叶2即朝向扇框的方向运动，当气流冲击到扇框时产生噪音。本实施例中，将阻断部23设置为片状结构，在叶轮的吸力面22上，原本朝向扇框运动的气流可以沿阻断部23的表面运动，即片状结构的阻断部23可以起到导流的作用，降低气流冲击扇框带来的噪音。
56.在一个具体的实施例中，请参阅图1、图2、图5和图6，作为本技术实施例提供的叶轮的一种具体实施方式，片状结构与吸力面22垂直，即片状结构与吸力面22之间的夹角为90度。可以理解的，将片状结构设置为与吸力面22垂直，片状结构不会增加叶轮的径向尺寸，避免叶轮与扇框之间发生干涉。此外，将片状结构与吸力面22之间的夹角设置为90度，避免片状结构遮挡吸力面22的有效作用面积，造成轴流风扇的流量和压力损失。同时，片状结构与吸力面22垂直，便于叶轮的脱模。
57.在一个具体的实施例中，作为本技术实施例提供的叶轮的一种具体实施方式，片状结构的厚度为0.6mm-1mm。例如可以将片状结构的厚度设置为0.6mm或0.8mm等，示意性的，片状结构的厚度可以保持一致。可以理解的，当片状结构的厚度小于0.6mm时，开模的成本较高；当片状结构的厚度大于1mm时，片状结构会占用较多的吸力面22面积，造成轴流风扇的流量和压力损失。
58.在一个具体的实施例中，请参阅图1-图4，作为本技术实施例提供的叶轮的一种具体实施方式，片状结构远离扇叶2的一端与扇叶2的前缘24平齐。可以理解的，扇叶2相对轮毂1的轴线倾斜设置，片状结构的高度从前缘24朝后缘25的方向逐渐升高。本实施例中，将片状结构远离扇叶2的一端设置为与扇叶2的前缘24平齐，可以避免片状结构远离扇叶2的一端从扇框中伸出而与其他结构发生干涉。
59.在一个更加具体的实施例中，请参阅图1和图2，作为本技术实施例提供的叶轮的一种具体实施方式，片状结构包括与扇叶2的前缘24连接的第一段231和与扇叶2的后缘25连接的第二段232。第一段231和第二段232连接且第一段231和第二段232之间圆滑过渡，也即是说，在第一段231与第二段232之间的连接位置倒圆角，其中，第一段231与第二段232之间圆角的半径可以根据实际需要进行设置，在此不做唯一限定。第一段231与扇叶2的前缘24平齐，图2示出了，第二段232沿平行于轮毂1轴线的方向延伸。
60.需要说明的是，当叶轮在旋转的过程中，部分气流沿片状结构的表面运动，气流在片状结构的表面流动时由于气流与片状结构之间的粘性，气流在流动的过程中会产生少量旋涡进而产生少量噪音。在第一段231与第二段232之间设置圆滑过渡，降低气流在片状结构表面流动的行程，加速气流的脱落，从而进一步减少噪音。
61.在一个更加具体的实施例中，请参阅图5和图6，作为本技术实施例提供的叶轮的一种具体实施方式，片状结构包括与扇叶2的前缘24连接的第三段233和弧形段234。第三段233远离前缘24的一端与弧形段234的一端连接，弧形段234的另一端与后缘25连接，第三段233与扇叶2的前缘24平齐。其中，弧形段234的尺寸可以根据扇叶2与轮毂1的轴线之间的倾斜角度进行确定，在此不做唯一限定。
62.本实施例中，片状结构在第三段233远离扇叶2前缘24的一端与扇叶2的后缘25之间直接倒圆角，进一步减小了气流在片状结构上流动的行程，进一步加速气流从片状结构上脱落，从而进一步减小了气流在片状结构的表面流动过程中产生的噪音。
63.如图8所示，本技术实施例提供的叶轮应用于轴流风扇中后，该轴流风扇的叶轮转速与现有技术中轴流风扇的叶轮转速一致，同时，该轴流风扇的pq特性也与现有技术中轴流风扇的pq特性基本一致。也即是说，本技术实施例提供的叶轮不影响轴流风扇的pq特性。具体的，本技术实施例提供的叶轮，与现有技术中的叶轮相比，其安装角度与安装位置一致，且本技术实施例提供的叶轮，其压力面与吸力面的有效面积与现有技术中的叶轮基本一致。从而，本技术实施例提供的叶轮其转速一致和pq特性与现有技术中的叶轮基本一致。
64.请参阅图9和图10，本技术实施例提供的叶轮应用于轴流风扇中后，该轴流风扇与现有技术中的轴流风扇相比，该轴流风扇的bpf(叶片通过频率)在低频下明显降低，该轴流风扇在工作时产生的噪音降低。
65.在一个实施例中，请参阅图1和图5，作为本技术实施例提供的叶轮的一种具体实施方式，轮毂1上开设有多个安装槽11，多个安装槽11环形阵列布置于轮毂1的端部。其中，安装槽11的数量为非限制性的，安装槽11的形状可以为矩形或方形等任意适合形状。
66.本实施例中，在轮毂1的端部开设多个安装槽11，工作人员可以在安装槽11中添加平衡泥，通过安装槽11对平衡泥进行限位，利用平衡泥可以维持叶轮的动平衡。
67.请参阅图7，本技术实施例还提供了一种轴流风扇，包括扇框3和上述任一实施例提供的叶轮。扇框3包括框体和安装于框体一端的静叶片，压力面21朝向静叶片设置。其中，扇框3还包括位于扇框3端部的静叶盘，叶轮的轮毂1转动安装于静叶盘上。静叶片的数量可以为多个，各静叶片的一端与静叶盘的外周面连接，各静叶片的另一端与框体连接。
68.本实施例中，采用上述叶轮的轴流风扇，轴流风扇在工作过程中产生的噪音较小，叶轮的阻断部23不会沿叶轮的径向方向超出扇叶2。这样，保证了扇框3与叶轮之间的径向间隙，叶轮在转动的过程中不容易与扇框3之间发生干涉。
69.本技术实施例还提供了一种散热设备，包括上述实施例提供的轴流风扇。示例性地，本实施例提供的安防系统还可以包括用于固定轴流风扇的支撑件，轴流风扇可以通过螺栓连接、粘接或者卡合连接的方式与支撑件连接在一起，在此不做唯一限定。此结构，采用上述轴流风扇的散热设备，由于轴流风扇产生的噪音较低，从而散热设备总体产生的噪音降低。同时，轴流风扇在工作时叶轮不容易与扇框之间发生干涉，保证散热设备的使用寿命。
70.以上仅为本技术的可选实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。