具有被成形和设置为提供高的空气功率效率的多个叶片的风扇叶轮的制作方法
【专利摘要】一种风扇叶轮，具有被成形和设置为提供高的空气功率效率的多个叶片。风扇叶轮包括轮毂、第一多个主叶片和第二多个副叶片。第一副叶片的前缘被设置为紧邻第一主叶片的后缘。第一副叶片的前缘部分还被设置在第一主叶片和第二主叶片之间的叶片间空间中。第一副叶片的后缘部分被设置在叶片间空间的外部并且朝向轮毂的底部。还提供了一种包括所述风扇叶轮的冷却风扇，以及一种包括有包括所述风扇叶轮的所述冷却风扇的电气设备。
【专利说明】具有被成形和设置为提供高的空气功率效率的多个叶片的风扇叶轮
【技术领域】
[0001]本技术的示例大体涉及电子设备的冷却技术，并且更具体地涉及用于冷却电子设备的冷却风扇的风扇叶轮。
【背景技术】
[0002]随着电子产品变得越来越复杂，电子设备的冷却技术已经受到越来越多的关注。例如，将高性能微处理器整合到电子设备中已经变得几乎无所不在。这种高性能微处理器由于它们具有不断增大数量的逻辑门以及不断增大的速度的复杂设计而散发出大量的热。但是，微处理器和处理器的性能对于这些装置产生的热的排除是非常敏感的。因此，冷却技术必须特别地与微处理器和处理器设计的日益增加的复杂性保持同步，并且更一般地，与电子设备的日益增加的复杂性保持同步。
[0003]正在研究和开发的一个解决电子设备的排热问题的领域是冷却风扇技术。为提高冷却效率，通常使用多个冷却风扇来排除由电子设备产生的热。但是，由于要提供两个或更多个冷却风扇以及伴随它们操作的附带支持电路，这种多风扇方案是昂贵的。因此，从事电子设备冷却技术开发的科学工作者和工程人员关注于开发出新的方法来以解决排热的问题，该新的方法高效、节省成本并且可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0004]包含在本说明书中并且形成其一部分的附图例示本技术的示例，并且与说明书一起用于解释本技术的示例。
[0005]图1A是根据本技术示例的具有被成形和设置为提供高的空气功率效率的多个叶片的风扇叶轮的侧视透视图。
[0006]图1B是根据本技术示例的图1A中的风扇叶轮的侧视透视图，例示风扇叶轮的与提供闻的空气功率效率有关的各种尺寸。
[0007]图2是根据本技术示例的具有被成形和设置为提供高的空气功率效率的多个叶片的风扇叶轮的可替代示例的侧视透视图。
[0008]图3是风扇叶轮空气流和空气功率效率的曲线图，示出根据本技术示例的具有副叶片的风扇叶轮与不具有副叶片的风扇叶轮相比较的效果。
[0009]图4是根据本技术示例的包括图1中风扇叶轮的冷却风扇的俯视图。
[0010]图5是示出根据本技术示例的电气设备的示意图，该电气设备包括图4的包括图1中的风扇叶轮的冷却风扇。
[0011]说明书中提及的附图不应被理解为按比例绘制，除非具体指出。
【具体实施方式】
[0012]现在将详细参照本技术的可替代示例。虽然将结合可替代示例来描述本技术，但将理解它们并不旨在将本技术限制于这些示例。相反，本技术旨在涵盖可包括在由所附权利要求书限定的本技术的精神和范围内的替代、更改及等同物。
[0013]此外，在本技术示例的以下描述中，陈述了许多细节以提供对本技术的全面理解。但是，应当注意，本技术的示例可以在没有这些具体细节的情况下被实施。在其它情况下，为不会不必要地模糊本技术示例，众所周知的方法、步骤和部件未进行详细描述。在所有附图中，相同的部件由相同的附图标记表示，并且如果并非必要，则省略重复描述以便清楚说明。如在此使用的，冠词“一(a)”和“一(an)”也将理解为包括复数个对象。另外，如在此使用的，冠词“该”和“所述”也将理解为包括复数个对象。
[0014]本技术示例包括具有多个叶片的风扇叶轮，该多个叶片被成形和设置为提供高的空气功率效率。风扇叶轮包括轮毂、第一多个主叶片和第二多个副叶片。第一多个主叶片中的第一主叶片具有第一形状，并且包括前缘和后缘。类似地，第二多个副叶片中的第一副叶片具有第二形状，并且包括前缘和后缘。第一主叶片被设置为比第一副叶片更靠近轮毂的顶部。第一副叶片的前缘被设置为紧邻第一主叶片的后缘。第一副叶片的前缘部分还被设置在第一主叶片和第二主叶片之间的叶片间空间中。第一副叶片的后缘部分被设置在叶片间空间外部并且朝向轮毂底部。本技术的示例还包括:包括风扇叶轮的冷却风扇，以及包括有包括风扇叶轮的冷却风扇的电气设备。
[0015]本技术示例解决了以下问题:形成能够获得高水平的空气功率效率同时具有大空气流和高气压的单个叶片形状是令人生畏的任务，因为针对各性能目标、即大空气流和高气压的叶片参数导致有分歧的设计。本技术示例使用两种不同的叶片形状，以使各叶片形状被设计成满足不同的性能目标，但当该两种不同的叶片形状组合时，产生了意料不到的协同作用而实现了独特的性能结果。
[0016]本技术示例解决以下问题:传统实践中使用仅一种叶片形状导致以一些负面副作用成本改变性能的调整。例如，为增加流动，能够增大叶片弧高或者冲角；但是，增大叶片弧高或者冲角导致效率损失并且增大失速的倾向(dip in the stall)。替代地，如果设计人员希望更大的压力和效率，则是以空气流体积为代价的。
[0017]本技术示例利用了附接到相同的轮毂的两个独特叶片形状。根据本技术示例，主叶片具有轴向偏向冷却风扇进口的“较长”形状；而副叶片具有偏向风扇叶轮的靠近主叶片后缘的后部的“较短”形状。主叶片和副叶片之间的间隔取决于许多因素；但在本技术的一个示例中，主叶片和副叶片之间的间隔沿着轮毂的圆周是均匀恒定的，这对于在用于制造风扇叶轮的注射模制过程中获得高的物料通过体积是有用的。根据本技术示例，主叶片形状较大，具有较长的弦长和小的冲角。主叶片产生压力性能并且是高空气流效率的。副叶片形状较小，并且具有较小的弧高和较大的冲角。副叶片提供流动体积能力，但不太高效。如果副叶片是具有仅一种叶片形状的典型冷却风扇的一部分，则副叶片的高冲角将增大失速可能性。但是，根据本技术示例，由于上游主叶片的后缘已经改变了空气流图案，所以流分离减少。根据本技术示例，结果形成了能够产生高压的冷却风扇，其是包含具有小冲角的叶片的冷却风扇的特征，但具有更大的总体空气流体积，其是包含具有大冲角的叶片的冷却风扇的特征，而无空气功率效率的损失。
[0018]因此，本技术示例是有用的，因为与包含具有仅一种形状的叶片的风扇叶轮的冷却风扇相比，包含具有两种不同形状的主叶片和副叶片的风扇叶轮的冷却风扇能够提供更高的流量，而不会增加冷却风扇尺寸或者速度。此外，本技术示例的实用性还在于风扇叶轮的硬模(hard tool)制造过程的能力，诸如注射模制，因为副叶片是短的，对于制造注射模制模具带来更少的复杂性，并且在可用于制造风扇叶轮的注射模制过程中不易“锁”在模具中。另外，与可能导致较低空气功率效率的实现等效冷却风扇性能的常规方法相比，本技术示例提供包括能够保持空气功率效率的风扇叶轮的冷却风扇。此外，与包含具有单一形状的叶片的风扇叶轮的冷却风扇相比，在相等性能下，本技术示例提供消耗更少风扇功率的冷却风扇。
[0019]现在参照图1A，根据本技术示例，示出了具有被成形和设置为提供高的空气功率效率的多个叶片的风扇叶轮101的侧视透视图100A。风扇叶轮101包括轮毂110、第一多个主叶片120，例如，主叶片120-1和120-2，以及第二多个副叶片130，例如副叶片130-1和130-2。如图1A所示，例如，风扇叶轮101具有大约八个主叶片和大约八个副叶片，而不局限于此，因为本技术示例包括具有比所示更少或更多的主叶片和副叶片的风扇叶轮。第一多个主叶片120中的第一主叶片120-1包括前缘120-la和后缘120_lb，其它主叶片也是如此；例如，第二主叶片120-2也包括前缘120-2a和后缘120_2b。第一多个主叶片120中的第一主叶片120-1还包括设置在第一主叶片120-1的底侧处的高压表面120-lc以及设置在第一主叶片120-1的顶侧处的低压表面(图1A中不可见)，其它主叶片也是如此；例如，第二主叶片120-2也包括设置在第二主叶片120-2的底侧处的高压表面(在图1A中不可见)以及设置在第二主叶片120-2的顶侧处的低压表面120-2。第一主叶片120-1被设置为比第一副叶片130-1更靠近轮毂110的顶部110-1，这随后被更详细地描述。
[0020]进一步参照图1A，根据本技术示例，第二多个副叶片130中的第一副叶片130-1包括前缘130-la和后缘130-lb，其它副叶片也是如此；例如，第二主叶片130-2也包括前缘(未标记)和后缘(未标记)。如在此描述的，并非风扇叶轮101的各个组成部分的所有空气动力面均被标注，以便不会不必要地使附图杂乱。第二多个副叶片130中的第一副叶片130-1也包括设置在第一副叶片130-1的底侧处的高压表面130-lc，以及设置在第一副叶片130-1的顶侧处的低压表面130-ld，其它副叶片也是如此；例如，第二副叶片130-2也包括设置在第二副叶片130-2的底侧处的高压表面(未标记)，以及设置在第二副叶片130-2的顶侧处的低压表面(未标记)。第一副叶片130-1包括前缘部分130-le和后缘部分130-lf,其布置随后被描述。
[0021]进一步参照图1A，根据本技术示例，第一副叶片的前缘130-la被设置为紧邻第一主叶片120-1的后缘120-lb。第一副叶片130-1的前缘部分130_le还被设置在第一主叶片120-1和第二主叶片120-2之间的叶片间空间140-1中。第一副叶片130-1的后缘部分130-lf被设置在叶片间空间140-1的外部并且朝向轮毂110的底部110-2。如图1A所示，例如但不局限于此，第一副叶片130-1的前缘部分130-le被设置在叶片间空间140-1中并在第一主叶片120-1和第二主叶片120-2的中间。包括轮毂110、第一多个主叶片120和第二多个副叶片130的叶轮101可以是一个单一整体。根据本技术示例，该单一整体不具有能拆的子部件，并且没有用于联接子部件的联接机构。这种联接机构包括从包含紧固件、互锁结构和粘合剂的组中选取的那些。紧固件的示例包括螺钉、销和铆钉，但不局限于此。互锁结构的示例包括键、键槽、花键和燕尾接头，但不局限于此。粘合剂的示例包括胶水、黏合齐U、胶带、易熔性塑料珠以及用于将单独的塑料部件熔接在一起的溶剂，但不局限于此。因此，在本技术的一个示例中，风扇叶轮101适于以注射模制过程低成本制造。
[0022]现在参照图1B，根据本技术示例，示出了图1A的风扇叶轮的侧视透视图100B。图1B例示了风扇叶轮101的与提供高的空气功率效率有关的各种尺寸。第一多个主叶片120中的第一主叶片120-1被成形为第一翼型(airfoil);以及第二多个副叶片130中的第一副叶片130-1被成形为第二翼型。因此,第一主叶片120-1具有弦长120-lg、上弧高120-l1、冲角120-1 j和叶片长度(未标记)，例如，类似于第三主叶片120-3的叶片长度120-3k，其与图1B中的第一主叶片120-1的叶片长度相比是更可辩别的。类似地，第一副叶片130-1具有弦长130-lg、上弧高130-l1、冲角130-1 j和叶片长度(未标记)，例如，类似于第二副叶片130-2的叶片长度130-2k，其与图1B中的第一副叶片130-1的叶片长度相比是更可辩别的。根据本技术示例，第一副叶片130-1的弦长130-lg比第一主叶片120-1的弦长120-lg小。在本技术的一个示例中，第一副叶片130-1的弦长130-lg是第一主叶片120-1的弦长120-lg的大约三分之一。此外，在本技术的一个示例中，第一副叶片130-1的叶片长度(未标记)比第一主叶片120-1的叶片长度(未标记)小。由于图1B的视角，第一副叶片130-1和第一主叶片120-1的相对大小可通过比较第二副叶片130-2的叶片长度130-2k与第三主叶片120-3的叶片长度120-3k而更好地理解，第二副叶片130-2的叶片长度130-2k与第三主叶片120-3的叶片长度120-3k分别与第一副叶片130-1和第一主叶片120-1的叶片长度大约相同。由此,根据本技术示例,第一多个主叶片120中的第一主叶片120-1具有第一形状。类似地，根据本技术示例，第二多个副叶片130中的第一副叶片130-1具有第二形状，该第二形状可以不同于第一多个主叶片120中的第一主叶片120-1的第一形状。
[0023]进一步参照图1B，根据本技术示例，第一主叶片120-1的冲角120_lj由第一主叶片120-1的弦长120-lg和轮毂110旋转时第一主叶片120-1的运动方向120_lh之间的角度限定。类似地，第一副叶片130-1的冲角130-lj由第一副叶片130-1的弦长130-lg和轮毂110旋转时第一副叶片130-1的运动方向130-lh之间的角度限定。根据本技术示例，第一主叶片120-1的冲角120-lj小于第一副叶片130-1的冲角130_lj。此外，在本技术的一个示例中，由于第一主叶片120-1的弦长120-lg和叶片长度分别大于第一副叶片130-1的弦长130-lg和叶片长度，所以第一主叶片120-1的叶片面积可以大于第一副叶片130-1的叶片面积。
[0024]进一步参照图1B，根据本技术示例，轮毂110可具有锥形形状。因此，如图1B所示，在轮毂Iio的顶部110-1处的轮毂110的顶部直径IlO-1a小于在轮毂110的底部110-2处的轮毂110的底部直径110-2a。在本技术的一个示例中，轮毂110的顶部直径I IO-1a可以是大约8毫米(mm);并且轮毂110的底部直径110_2a可以是大约25mm。另外，轮毂110的高度110-3可以是大约28mm。因此，在本技术的一个示例中，轮毂110的锥形形状可以允许在冷却风扇出口处产生增大的气压。
[0025]另外，虽然已经从具体的个别主叶片和副叶片的方面描述了风扇叶轮101，但是这是举例说明，并不局限于此，因为主叶片可具有彼此类似的形状和尺寸；并且类似地，副叶片可具有彼此类似的形状和尺寸。此外，对风扇叶轮101的叶片的总体形状和设置的先前讨论是举例说明，而不局限于此，因为风扇叶轮101的叶片相对于彼此的其它形状和设置也在本技术示例的精神和范围内，并且可以不同于在图1A和IB中所示的那些，其示例随后被描述。
[0026]现在参照图2，根据本技术示例，示出具有被成形和设置为提供高的空气功率效率的多个叶片的风扇叶轮101的替代示例的侧视透视图200。与图1A和IB类似，风扇叶轮101包括轮毂110、第一多个主叶片120，例如主叶片120-1和120-2，以及第二多个副叶片130，例如副叶片130-1和130-2。但是，如图2所示，例如，风扇叶轮101具有大约六个主叶片和大约六个副叶片，而不局限于此。第一多个主叶片120中的第一主叶片120-1包括前缘120-la和后缘120-lb，其它主叶片也是如此；例如，第二主叶片120-2也包括前缘120-2a和后缘120-2b。第一多个主叶片120的第一主叶片120-1还包括设置在第一主叶片120-1的底侧处的高压表面120-lc，以及设置在第一主叶片120-1的顶侧处的低压表面(在图2中不可见)，其它主叶片也是如此；例如，第二主叶片120-2也包括设置在第二主叶片120-2的底侧处的高压表面(在图2中不可见)，以及设置在第二主叶片120-2的顶侧处的低压表面120-2d。第一主叶片120-1被设置为比第一副叶片130-1更靠近轮毂110的顶部110-1。本技术示例还包括在其精神和范围内的风扇叶轮101，其中第一主叶片120-1和第一副叶片130-1的相对位置从图1A-2所示的那些沿着轮毂110的竖向轴线上下移动，和/或围绕轮毂的竖向轴线周向移动。例如，第一主叶片120-1可被定位成比图1A-2中所示的更靠近轮毂110的顶部110-1 ;第一副叶片130-1可被定位成比图1A-2中所示的更靠近轮毂110的底部110-2 ;并且，第一主叶片120-1和第一副叶片130-1之间的相对间距比图1A-2中所示的分开得更近，或者可替代地更远。
[0027]进一步参照图2，根据本技术示例，第二多个副叶片130中的第一副叶片130-1包括前缘130-la和后缘130-lb，其它副叶片也是如此；例如，第二主叶片130-2也包括前缘(未标记)和后缘(未标记)。第二多个副叶片130中的第一副叶片130-1还包括设置在第一副叶片130-1的底侧处的高压表面130-lc，以及设置在第一副叶片130-1的顶侧处的低压表面130-ld，其它副叶片也是如此；例如，第二副叶片130-2也包括设置在第二副叶片130-2的底侧处的高压表面(未标记)，以及设置在第二副叶片130-2的顶侧处的低压表面(未标记)。第一副叶片130-1包括前缘部分130-le和后缘部分130-lf,其布置随后被描述。
[0028]进一步参照图2，根据本技术示例，第一副叶片的前缘130-la被设置为紧邻第一主叶片120-1的后缘120-lb。第一副叶片130-1的前缘部分130-le还被设置在第一主叶片120-1和第二主叶片120-2之间的叶片间空间140-1中。第一副叶片130-1的后缘部分130-lf被设置在叶片间空间140-1的外部并且朝向轮毂110的底部110-2。然而，如图2所示，与图1A和IB相比，第一副叶片130-1的前缘部分130-le被设置在叶片间空间140-1中距第一主叶片120-1的高压表面120-lc比距第二主叶片120-2的低压表面120_2d更近。另外，第一主叶片120-1和第一副叶片130-1的总体形状不同于图1A和IB中所示的相应形状。特别地，图2所示的第一主叶片120-1的冲角大于图1A和IB中所示的第一主叶片120-1的冲角。而且，图2所示的第一副叶片130-1的弦长大于图1A和IB所示的第一副叶片130-1的弦长。因此，举例来说而不局限于此，图2示出了在本技术示例的精神和范围内的设计变型的一些范围。
[0029]现在参照图3，示出了风扇叶轮的空气流曲线340、345以及空气功率效率曲线350,355的曲线图300。图3示出了根据本技术示例的包括第二多个副叶片130，例如副叶片130-1和130-2的风扇叶轮101的效果，与不具有第二多个副叶片130的风扇叶轮相比。图3中所示的数据是针对具有三个主叶片和以大约22X 103转/分(krpm)转动的轮毂的冷却风扇。虽然图3所示的数据是针对具有组合的三个主叶片和三个副叶片设计的冷却风扇和具有无副叶片的三个主叶片设计的冷却风扇，但是该数据是表示与无副叶片的风扇叶轮相比较的分别类似于图1A-2中所示设计的风扇叶轮101的性能。实线曲线340和350对应于具有主叶片但无副叶片的冷却风扇。虚线曲线345和355对应于具有主叶片和副叶片二者的冷却风扇。图3中的横座标310是空气流，单位是立方英尺/分(cfm)。图3中的左手侧纵坐标320是在相应的冷却风扇的出口处产生的压力，单位是英寸水柱。相应的冷却风扇的空气流曲线340和345、或者“风扇曲线”指图3中的左手侧纵坐标320，如指向左的箭头所示。图3中的右手侧纵坐标330是相应的冷却风扇的空气功率效率，单位是百分t匕。相应的冷却风扇的空气功率效率曲线350和355指图3中的右手侧纵坐标330，如指向右的箭头所示。空气功率效率、也称为“空气动力效率”从相应的风扇曲线计算，由如下公式给出:空气功率效率=(空气流功率/马达效率)/风扇输入功率，其中马达效率由如下公式给出:马达效率=(马达转矩X马达旋转速度)/马达输入功率。空气流功率从风扇曲线计算，由沿着风扇曲线的点的横座标和纵坐标的乘积获得；因此，空气流功率由以下公式给出:空气流功率(瓦)=(空气流X压力)/8.515。换算因数8.515考虑了空气密度以及空气功率效率公式中各参数单位的换算。
[0030]进一步参照图3，对于组合的三个主叶片和三个副叶片设计的空气流曲线345以及无副叶片的三个主叶片设计的空气流曲线340的检查显示了与相应的风扇叶轮的失速点关联的空气流曲线中的“拐点”。对于本技术示例，第一副叶片130-1被设置用于将风扇叶轮101的失速点365提高至与无第二多个副叶片130的风扇叶轮的失速点360相比具有更高的空气流的点，其中第一副叶片130-1和第二副叶片130-2是第二多个副叶片130的示例。而且，如图3所示，根据本技术示例，风扇叶轮101的空气功率效率355大约等于或者大于无第二多个130副叶片的风扇叶轮的空气功率效率350，第一副叶片130-1和第二副叶片130-2是第二多个副叶片130的示例。
[0031]现在参照图4并且进一步参照图1A-2，根据本技术示例，示出包括图1的风扇叶轮101的冷却风扇401的俯视图400。图4中所示的俯视图400正交于图1A-2中所示的透视图100AU00B和200。冷却风扇401包括具有被成形和设置为提供高的空气功率效率的多个叶片的风扇叶轮101。根据本技术示例，冷却风扇401包括定子410、能旋转地安装在定子410中的转子420以及联接到转子420的风扇叶轮101。图4示出从冷却风扇401的转子420的轴线向下观看的冷却风扇401和风扇叶轮101的外观。在关于图1A-2的讨论中针对风扇叶轮101的先前描述整合入冷却风扇401的环境中，其中一些随后被描述。
[0032]因此，进一步参照图4，根据本技术示例，风扇叶轮101包括轮毂110、第一多个主叶片120，例如第一主叶片120-1和第二主叶片120-2，以及第二多个副叶片130，例如第一副叶片130-1和第二副叶片130-2。第一多个主叶片120中的第一主叶片120-1具有第一形状，并且包括前缘120-la、后缘120-lb、高压表面120-lc (图4中未示出，但参见图1A-2)以及低压表面120-ld。同样在图4中示出的，第一多个主叶片120中的第二主叶片120-2也具有与第一主叶片120-1相同的第一形状，这是多个主叶片120中的主叶片的特征，并且包括前缘120-2a、后缘120-2b、高压表面120-lc (图4中未示出，但参见图1A-2)以及低压表面120-ld。类似地，第二多个副叶片130中的第一副叶片130-1具有第二形状，并且包括前缘130-la、后缘130-lb、高压表面130-lc (图4中未示出，但参见图1A-2)以及低压表面130-ld。如图4所示，第二多个副叶片130中的第二副叶片130-2也具有与第二副叶片130-1大致相同的形状，这是多个副叶片130中的副叶片的特征。第一主叶片120-1被设置为比第一副叶片130-1更靠近轮毂110的顶部110-1。虽然由于视角失去使得沿着冷却风扇401的沿转子420轴线延伸的垂直于图4的平面的轴线方向从图4中不明显可见，但是第一副叶片的前缘130-la被设置为紧邻第一主叶片120-1的后缘120-lb。第一副叶片130-1的前缘部分130-le还被设置在第一主叶片120-1和第二主叶片120-2之间的叶片间空间140-1中。第一副叶片130-1的后缘部分130-lf被设置在叶片间空间140-1的外部并且朝向轮毂110的底部110-2。
[0033]现在参照图5并且进一步参照图1A-2和图4，根据本技术的其它示例，示出电气设备501的示意图500，该电气设备501包括图4中的包括图1的风扇叶轮101的冷却风扇401。电气设备501具有用于冷却的冷却风扇401，该冷却风扇401包含具有被成形和设置为提供高的空气功率效率的多个叶片的风扇叶轮101。根据本技术示例，电气设备包括机壳510、设置在机壳510中的多个520电气部件520-1、520-2、520-3、520-4，以及安装在机壳510中以冷却多个520电气部件520-1、520-2、520-3、520-4的冷却风扇401。举例来说，电气部件可以选自由印刷电路板PCB520-1、微处理器520-1、视频处理器520-3和存储器模块520-4组成的组，而不局限于此。
[0034]进一步参照图5和图1A-2以及图4，先前在针对图4的冷却风扇401讨论中描述的本技术示例被包括在电气设备501的环境中。冷却风扇401包括定子410、能旋转地安装在定子410中的转子420和联接到转子420的风扇叶轮101。先前在针对图1A-2的风扇叶轮101的讨论中描述的本技术不例也被包括在电气设备501的环境中,其中一些随后被描述。风扇叶轮101包括轮毂110、第一多个主叶片120，例如第一主叶片120-1和第二主叶片120-2，以及第二多个副叶片130，例如第一副叶片130-1和第二副叶片130-2。第一多个主叶片120中的第一主叶片120-1具有第一形状，并且包括前缘120-la和后缘120-lb。类似地，第二多个副叶片130中的第一副叶片130-1具有第二形状，并且包括前缘130-la和后缘130-lb。第一主叶片120-1被设置为比第一副叶片130-1更靠近轮毂110的顶部110-1。第一副叶片的前缘130-la被设置为紧邻第一主叶片120-1的后缘120-lb。第一副叶片130-1的前缘部分130-le还被设置在第一主叶片120-1和第二主叶片120-2之间的叶片间空间140-1中。第一副叶片130-1的后缘部分130-lf被设置在叶片间空间140-1的外部并且朝向轮毂110的底部110-2。
[0035]进一步参照图5，根据本技术的其它示例，举例来说，电气设备501可以选自由计算机、磁盘驱动器阵列以及网络交换设备组成的组，但不局限于此。网络交换设备也可以选自包含交换机和路由器组成的组。另外，在本技术的另一不例中，电气设备501可以进一步包括刀片服务器。
[0036]本技术的特定示例的前述描述已被给出用于例示和描述的目的。它们并不旨在穷尽或者将本技术限制于公开的确切形式，并且根据以上教导，许多更改和变化是可能的。在此描述的示例被选择和描述以最佳地解释本技术的原理以及其实际应用，由此允许其他本领域技术人员最佳地利用本技术以及具有适于预期具体用途的各种更改的不同示例。其旨在，本技术的范围由所附权利要求书及其等同物来限定。
【权利要求】
1.一种风扇叶轮，具有被成形和设置为提供高的空气功率效率的多个叶片，所述风扇叶轮包括: 轮毂； 联接到所述轮毂的第一多个主叶片； 联接到所述轮毂的第二多个副叶片；并且 其中第一主叶片被设置为比第一副叶片更靠近所述轮毂的顶部，所述第一副叶片的前缘被设置为紧邻所述第一主叶片的后缘，所述第一副叶片的前缘部分被设置在所述第一主叶片和第二主叶片之间的叶片间空间中，并且所述第一副叶片的后缘部分被设置在所述叶片间空间的外部并且朝向所述轮毂的底部。
2.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其中所述第一副叶片的所述前缘部分设置在所述叶片间空间中并在所述第一主叶片和第二主叶片的中间。
3.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其中所述第一副叶片的所述前缘部分被设置在所述叶片间空间中距所述第一主叶片的高压表面比距所述第二主叶片的低压表面更近。
4.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其中所述第一副叶片被设置成将所述风扇叶轮的失速点增大到与不具有所述第二多个副叶片的风扇叶轮的失速点相比具有更高空气流的点。
5.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其中所述叶轮的所述空气功率效率大约等于或者大于无所述第二多个 副叶片的叶轮的空气功率效率。
6.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其中所述第一主叶片和所述第一副叶片被成形为翼型。
7.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其中所述第一副叶片的弦长小于所述第一主叶片的弦长。
8.根据权利要求7所述的风扇叶轮，其中所述第一副叶片的所述弦长是所述第一主叶片的所述弦长的大约三分之一。
9.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其中所述轮毂具有锥形形状，并且所述轮毂的顶部直径小于所述轮毂的底部直径。
10.根据权利要求1所述的风扇叶轮，其中包括所述轮毂、所述第一多个主叶片和所述第二多个副叶片的所述叶轮进一步构成一个单一整体。
11.根据权利要求10所述的风扇叶轮，其中所述单一整体不具有能拆的子部件，并且不具有用于联接子部件的联接机构，所述联接机构选自由紧固件、互锁结构和粘合剂组成的组。
12.—种冷却风扇，具有风扇叶轮，所述风扇叶轮具有被成形和设置为提供高的空气功率效率的多个叶片，所述冷却风扇包括: 定子; 能旋转地安装在所述定子中的转子；和 联接到所述转子的风扇叶轮，所述风扇叶轮包括: 轮毂； 联接到所述轮毂的第一多个主叶片； 联接到所述轮毂的第二多个副叶片；并且其中第一主叶片被设置为比第一副叶片更靠近所述轮毂的顶部，所述第一副叶片的前缘被设置为紧邻所述第一主叶片的后缘，所述第一副叶片的前缘部分被设置在所述第一主叶片和第二主叶片之间的叶片间空间中，并且所述第一副叶片的后缘部分被设置在所述叶片间空间的外部并且朝向所述轮毂的底部。
13.一种电气设备，具有用于冷却并具有风扇叶轮的冷却风扇，所述风扇叶轮具有被成形和设置为提供高的空气功率效率的多个叶片，所述电气设备包括: 机壳; 设置在所述机壳中的多个电气部件；和 安装在所述机壳中以冷却所述多个电气部件的冷却风扇，所述冷却风扇包括: 定子; 能旋转地安装在所述定子中的转子；和 联接到所述转子的风扇叶轮，所述风扇叶轮包括: 轮毂； 联接到所述轮毂的第一多个主叶片； 联接到所述轮毂的第二多个副叶片；并且 其中第一主叶片被设置为比第一副叶片更靠近所述轮毂的顶部，所述第一副叶片的前缘被设置为紧邻所述第一主叶片的后缘，所述第一副叶片的前缘部分被设置在所述第一主叶片和第二主叶片之间的叶片间空间中，并且所述第一副叶片的后缘部分被设置在所述叶片间空间的外部并且朝向所述轮毂的底部。
14.根据权利要求13所述的电气设备，其中所述电气设备选自由计算机、磁盘驱动器阵列和网络交换设备组成的组。
15.根据权利要求13所述的电气设备，其中所述电气设备进一步包括刀片服务器。
【文档编号】H05K7/20GK104024974SQ201180074480
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2011年10月28日 优先权日:2011年10月28日
【发明者】约翰·P·弗兰兹 申请人:惠普发展公司，有限责任合伙企业