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流通降温型散热风扇

2023-01-21 01:18:45

流通降温型散热风扇

  技术领域

  本实用新型涉及散热风扇,是一种流通降温型散热风扇。

  背景技术

  目前,电机或散热风扇产品的转速提升主要取决于马达部件和轴承的温升情况,需要降低如上所述零件的温升,才能提升更高转速来提高产品性能;同时,此类产品的使用寿命也主要取决于轴承和马达中电子零件的寿命,此两项材料的寿命与工作状态中的温度息息相关。即在环境温度提升时,电机或散热风扇内部的马达部件及轴承等零件的温升会同步上升,为了保证电机或散热风扇的可靠性运转,在设计初期都是设定如上部件的温升值都要符合零件工作温度值限值的80%左右,称为降额设计,这样才可以保证产品的可靠性和产品使用寿命。在目前零件工作温度暂无法提升的前提下,只有降低电机或散热风扇本身的内部温度,才能通过提高转速来提高产品性能。环境温度的变化对电机或散热风扇的另一个影响是产品的使用寿命,根据业界的使用寿命计算公式来看,温度上升对产品的使用寿命大打折扣,部分材料的运行环境温度每上升10度,材料本身寿命有减半的现象出现,目前上述论断也得到一些科学的理论支持和实际验证。所以散热风扇业界在科技日益发达的今天,为了解决功耗日益增大的电子散热和长质保要求,大家都在提升风扇的效率和降低自身马达产生的温升来满足客户的长寿命要求。但由于电机或散热风扇的马达内部是一个半密封的腔体,马达产生的热量无法快速地散开,均堆积在扇叶内部的腔体里,从而降低产品的使用寿命。

  目前业界解决此问题的方法有以下几种方式:第一是利用简易的扇叶顶部开孔模式,在风扇工作的时候气流通过扇叶轮毂的小孔穿过马达,从扇叶和框体的间隙边缘流走,同时带走马达内部的热量,从而降低马达的温升。由于这种方式只是单纯的开孔,无法很有效地形成强对流,所以带走的热量和降温都很小,有实验数据表明此种改善方式可降温5%以内,无法达到我们所需要的涉及要求。第二种是增加马达叠厚和增加磁通密度来调整马达性能,从而提升马达的效率,降低马达的温升和提高寿命,此种做法容易受到结构空间的影响和成本的压力,所以也无法完全解决目前的问题点。

  现有一些散热风扇的扇叶轮毂中罩口处设有槽孔用于空气流通和散热,但散热效果并未达到最佳。如中国专利文献中披露的ZL专利号96221293.8,授权公告日1998年6月17日,实用新型名称“小型散热风扇的散热装置”,上述产品和同类产品的散热结构有待进一步改进。

  发明内容

  为克服上述不足,本实用新型的目的是向本领域提供一种流通降温型散热风扇,使其解决现有同类产品散热效果欠佳,主要是扇叶轮毂结构设计欠佳导致散热效果不理想,导致使用寿命较短的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

  一种流通降温型散热风扇,该散热风扇的扇叶包括轮毂和叶片,扇叶的轮毂外径设有叶片,轮毂内的中心处设有轴芯,马达组件的下方设有电路板,电路板和马达组件连为一体并中心套入固定于扇框的中管,扇框的中管与扇叶的轴芯套合,马达组件位于扇叶的轮毂内;其结构设计要点是所述扇叶的轮毂顶部圆面设有进气孔,扇叶的轮毂底部罩口设有排气槽,扇叶的排气槽高出扇叶轮毂内的壳体高度。从而利用扇叶在运转过程中带动空气旋转的同时,使空气从扇叶中心面的进气孔进入,通过扇叶轮毂底部的排气槽排出,通过扇框内空气得到流通,迅速带走扇框内马达部件通电产生的热量。

  所述扇叶的进气孔由轮毂外侧向轮毂内侧中心呈斜孔设置,同时扇叶的进气孔一侧边斜面孔口处设有倒角。上述结构有利于扇框外侧空气随扇叶的旋转带入至扇框内。

  所述扇叶的进气孔一侧边设有向轮毂内凸起的凸筋,凸起的凸筋为轮毂内的增压小叶片,凸筋与进气孔同向倾斜设置。上述结构进一步有利于扇框外侧空气随扇叶的旋转带入至扇框内。

  所述扇叶的进气孔呈涡轮型弧形设置,凸筋设置于进气孔的一侧。上述结构进一步有利于扇框内空气随扇叶的旋转将扇框内的热量带出。

  所述扇叶的进气孔位于轮毂顶部圆面的通孔内侧,呈两两对称设置。上述为进气孔的具体实施例。

  所述扇框的中管固定端外径设有圈径槽,圈径槽上方的中管外径设有齿口,中管通过圈径槽和齿口与扇框固定连为一体。从而使中管固定于扇框实现一体生产制程。

  本实用新型结构设计合理,生产安装方便,结构形式多样,散热降温效果好,使用寿命长;其主要适用于散热风扇中的散热结构使用,及其同类产品的进一步改进。

  附图说明

  图1是本实用新型的半剖结构示意图。

  图2是本实用新型的扇叶底部结构示意图。

  图3是图2的扇叶内部俯视结构示意图。

  图4是本实用新型的扇叶进气孔实施例一剖视结构示意图。

  图5是本实用新型的扇叶进气孔实施例二剖视结构示意图。

  附图序号及名称:1、扇框,2、扇叶,201、排气槽,202、进气孔,3、马达组件,4、电路板,5、中管,6、轴芯。

  具体实施方式

  现结合附图,对本实用新型结构和使用作进一步描述。如图1-图3所示,该散热风扇的扇叶2包括轮毂和叶片,扇叶的轮毂外径设有叶片,轮毂内的中心处设有轴芯6,马达组件3的下方设有电路板4,电路板和马达组件连为一体并中心套入固定于扇框1的中管5,扇框的中管与扇叶的轴芯套合,扇框的中管固定端外径设有圈径槽,圈径槽上方的中管外径设有齿口,中管通过圈径槽和齿口与扇框固定连为一体,马达组件位于扇叶的轮毂内,扇叶的轮毂顶部圆面设有进气孔202,扇叶的轮毂底部罩口设有排气槽201,扇叶的排气槽高出扇叶轮毂内的壳体高度,扇叶的进气孔位于轮毂顶部圆面的通孔内侧,呈两两对称设置。从而该散热风扇在散热风扇正常运转过程中,提升了扇叶内部腔体内空气由马达内部带出的流通速度,即利用扇叶在运转过程中产生的空气流动带动马达等散热风扇内部零件因为电后产生的热量。

  如图4所示,扇叶的进气孔由轮毂外侧向轮毂内侧中心呈斜孔设置,扇叶的进气孔一侧边斜面孔口处设有倒角;如图5所示,扇叶的进气孔一侧边设有向轮毂内凸起的凸筋,凸起的凸筋为轮毂内的增压小叶片,凸筋与进气孔同向倾斜设置;扇叶的进气孔呈涡轮型弧形设置,凸筋设置于进气孔的一侧。

  综上所述,该散热风扇跟传统的散热风扇结构有着相同的结构组成,即包括旋转体、马达组件、基架、轴承,旋转体包括轴芯、塑胶扇叶、磁条、马达壳;该散热风扇在扇叶的轮毂顶部表面开设多个进气孔,扇叶旋转时带动空气旋转,从进气孔进入马达内部,再从扇叶轮毂底部的排气槽排出。该散热风扇增加了扇叶轮毂底部的排气槽,带动马达内部空气的排出速度,从而带走轴承马达线圈、PCBA上的电子零件产生的热量,快速降低如上零件的温升,使风扇内部零件温升保持在更低的温度下工作。即该散热风扇通过扇叶的改良设计,加速外部冷空气进入马达内部,带动冷空气加速旋转,快速地带走扇叶内部的马达相关零件的热量,降低了轴承的温度。通过试验验证,在保证降额设计的同时,内部轴承及相关零件温升约降低20-25%左右,产品的性能大幅地提高,同时也有效地提升了轴承20%以上的寿命时间,电机或散热风扇的使用寿命有效地延长。

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