轴流式通风机 相关申请的相互参考
本申请要求日本专利申请号为2002-298843、申请日为2002年10月11日的优先权。
【发明背景】
电子元件产生热量。在那些电子装置中，相当狭窄的机柜内装有大量的电子元件，例如个人计算机、网络服务器、复印机和类似的装置，由电子元件产生的热量积聚在机柜内，引起这些装置内部温度升高到不可接受的标准时，就有危险，因而导致这些装置出现故障或导致其内部元件失灵。因此，通风孔的设置，例如，设置在该电子装置机柜的墙壁表面内，且吹风机安装在通风孔内，以除去机柜内热量。另外，吹风机配置成通过吹送冷空气到该装置内来冷却该装置或其内的特定元件。
对于用于清除机柜热量或冷却电子装置的吹机，以及用于该吹风机气流和排压要求大小的限定，取决于安装吹风机的机柜尺寸，机柜内产生的热量以及机柜内电子元件的密度。对吹风机输出特性的精调整有时需要调节机柜内吹风机的安装位置、其中安装有吹风机的装置所设置的周围环境条件、或者装置内特定元件的需要。例如，有时需要稍微倾斜相对于吹风机轴向的主吹风方向，或有时需要调节气流速度、气压、吹风声音或其它类似参数。
现有技术包括通风机，如日本专利申请号10-205497披露的通风机，该通风机包括通风机出口地金属板，以改变气流的大小和方向。然而，这种现有技术的通风机不能作出所有必要的精调整，并且没有节省成本。另外，它们不易适应，使得其必需储备规格略有不同的各类型吹风机。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种能够以低成本和容易且方便的形式在小规模和低成本的通风机提供所有上述精调整类型的吹风机。上述目的通过使用易于安装到通风机底部的气流调节装置实现。多种上述气流调节装置根据通风机的特殊模式制造，因此，为通风机的特殊模式提供了一种调节气流的低成本、方便的装置。
【附图说明】
本发明通过例子和附图描述，并不局限于此例子，在附图中相同的参考数字表示相同或相应的部件。其中：
图1示出了从其排气开口侧看，本发明第一实施例的通风机；
图2示出了图1所示的通风机沿连接点A-O-B的直线的剖面；
图3示出了具有外壳、电动机底座和移去保持架的轴承的本发明第一实施例的通风机；
图4示出了图3所示的通风机沿连接点C-O-D的直线的剖面；
图5示出了从第一实施例中轴流吹风机部分除去的本发明第一实施例的固定叶片部分；
图6示出了图5所示的通风机沿连接点E-O-F的直线的剖面；
图7是图5示出的部分(b)的放大视图；
图8是图6示出的部分(c)的放大视图；
图9示出了从其排气开口侧看，本发明第二实施例的通风机；
图10示出了图9所示的实施例的操作。
具体实施方式的详细说明
图1示出了从其排气开口侧看，本发明轴流式通风机的实施例。图2示出了图1所示通风机的剖面侧视图，相应于图1沿连接点A-O-B的直线箭头所示方向，上述剖面展开度为180°。图1和2示出的轴流式通风机，包括轴流式吹风机1和固定叶片11，所述叶片11是按下述方式单接触安装到轴流式吹风机1的排气开口侧(图2的右侧)。轴流式吹风机1将参考图1-4在下面进行描述。固定叶片11是不旋转的叶片，用于调节吹送空气速度、气压、吹送声音(噪音)，除此之外还调节吹送方向。固定叶片11将参考图5-8在下面进行描述。
如图1-4所示，轴流式吹风机1包括：外壳1；圆形通风孔1a，所述通风孔1a形成在通风机外壳1的中部；通孔1b，其设置在外壳的四角，并且在电子装置机柜(在图中未示出)中用来安装轴流式通风机；肋3，所述肋3从通风孔1a开口边缘的不同位置延伸到其排气开口上的外壳1中部；电动机底座4，其通过肋3固定在合适的位置；管状轴承保持架5，其固定安装在电动机底座4的中部；轴承6和轴承7，所述轴承6和7彼此存在某一距离，它们支撑在轴承保持架5内；旋转轴8，其插入并支撑轴承6和7；C形锁定环9，其安装在旋转轴8的顶部，以在轴向位置锁定旋转轴8；以及叶轮10，其通过轮毂10b连接到旋转轴8的后端。
如图2所示，叶轮10包括叶轮体10c和许多轮叶10d。虽然图2只示出两片轮叶10d，但是这个实施例总共包括五片轮叶10d，所述轮叶等距地设置在叶轮体10c的外围旋转方向。另外，为了清楚起见，轮叶10d在图1未示出。叶轮体10c包括圆柱部分10a和轮毂10b。叶轮10通过轮毂10b固定到旋转轴8上，以使叶轮体10c和轮叶10d与旋转轴8同轴。
如图2所示，轴流式吹风机1进一步包括直流电动机DCM。电动机DCM包括准圆柱电动机轭12，其固定并安装在叶轮10圆柱部分10a的内表面；圆柱永磁体13，其固定安装在电动机轭12的内表面；定子线圈14；定子铁心15，其固定在轴承保持架5的外部；以及电路板16。电路板16控制电流流向定子线圈14，以产生磁场。已产生的磁场与永磁体13相互作用，以产生引起叶轮10旋转的作用力。
电动机底座平面部分4a形成在几乎作为围绕旋转轴8的圆柱体的电动机底座4的排气开口侧(图2右侧)，并且平行于与旋转轴8的轴向垂直的平面。通孔4b有一几乎与轴承保持架5的外径相同的直径，并且设置在电动机底座平面部分4a的中部。如图3所示，三个小矩形孔4c设置成与固定叶片11单接触，并且等距地设置在电动机底座平面部分4a的外围上。
如图2所示，旋转轴8的尺寸设定成使其顶部(吹风机的排气开口侧的末端)从电动机底座4的电动机底座平面部分4a的位置凹进吹风机内，并且轴形成使凹槽4d位于与通孔4b的开口配合的位置。在这个实施例中，外壳1，肋3和电动机底座4用柔性合成树脂整体铸造，并且叶轮10用相同类型的合成树脂整体铸造。从图2的左侧看(吸气开口侧)，如果电力供给轴流式吹风机1，叶轮10反时针旋转，并且如图2的箭头(a)所示空气从左侧向右侧(排气开口侧)吹送。
固定叶片11将参照图1和图5-8进行描述。图1示出了安装到轴流式吹风机1上的固定叶片11(为了易于理解，轴流式吹风机1的轮叶10d在图1未示出)。图5示出了从轴流式吹风机1上除去的固定叶片11。图6示出了图5的箭头所示方向沿连接点E-O-F的直线的箭头所示方向的剖面，剖面展开度为180°。图7是围绕图5点划线的部分(b)的放大视图；图8是围绕图6点划线的部分(c)的放大视图。
如图5和6所示，固定叶片11包括叶片底座21和许多放射状的叶片轮叶22。叶片底座21包括叶片底座平面部分21a；卷起壁面21b；突起21c；三对凸台21d，其中每对凸台21d包括两个带有类似挂钩的闭锁21e的凸台；以及三个凹口21f。每片放射状叶片轮叶22包括底端部22a，用于连接放射状的叶片轮叶22与叶片底座21的卷起壁面21b。如图5所示，除了底端部22a连接到叶片底座21之外，放射状的叶片轮叶22彼此独立形成，其间没有部件连接。根据吹送方向、气流速度、气压、产生的噪音和类似参数所需的调节，形状、关于轴流式吹风机1的吹送方向(参见图2的箭头(a))的倾角和放射状的叶片轮叶22的数量被适当设定。图5-8示出的例子包括8片稍微象刮刀一样弯曲的放射状叶片轮叶22，每片设定为相对于轴流式吹风机1的吹风方向倾斜大约30°的角度。
如图2所示，叶片底座平面部分21a形成为一个近似圆柱形，该圆柱形的直径比电动机底座平面部分4a的直径稍微大一些。卷起壁面21b从叶片底座平面部分21a的圆周边缘向轴流式吹风机1的吸气开口侧稍微突出，形成用来覆盖电动机底座4的侧部。因此，叶片底座21的内部形状形成用来配合电动机底座4的外部形状。放射状的叶片轮叶22连接到叶片底座21的卷起壁面21b上，并且设置成使固定叶片11沿着吹风机的轴向尺寸最小化。
如图5和6所示，突起21c具有一圆形的横截面，并且形成在叶片底座21的中部。如图2所示，突起21c松散地配合凹槽4b。在安装过程中，突起21c用来使轴流式吹风机1对准固定叶片11的中心。
如图7和8所示，每对凸台21d包括两个从叶片底座平面部分21a延伸的突起，所述突起彼此接近且彼此面向。另外，包括一对凸台21d的两个凸台中的每一个包括类似挂钩的闭锁21e，其中类似挂钩的闭锁21e形成在成对凸台21d顶部的非面向侧。如图2所示，三对凸台21d安装在形成于电动机底座平面部分4a上的三个小矩形孔4c。然而，类似挂钩的闭锁21e延伸超过矩形孔4c的宽度。另外，凹口21f形成在相应于固定叶片11的肋3的位置，以阻止肋3阻碍固定叶片11安装到轴流式吹风机1上，所述肋3把电动机底座4连接到通风机外壳1上。
当固定叶片11插入轴流式吹风机1上时，成对凸台21d弹性变形，以允许类似挂钩的闭锁21e通过矩形孔4c。在类似挂钩的闭锁21e通过矩形孔4c之后，成对凸台21d返回正常的位置，并且类似挂钩的闭锁21e与小孔4c的边缘啮合，因而固定叶片11安装到轴流式吹风机1上。
固定叶片11与轴流式吹风机1的单接触安装通过如下的方式实现：通过将突起21c装入凹槽4b以使轴流式吹风机1对准固定叶片11的中心；小矩形孔4c与凸台21d排列成行，以及施加推力到固定叶片11上。所施加的推力产生压缩力，所述压缩力由小矩形孔4c的边缘经过类似挂钩的闭锁21e作用到成对凸台21d。压缩力使成对凸台21d弹性变形，并允许类似挂钩的闭锁21e通过小矩形孔4c。一旦成对凸台21d通过小矩形孔4c，压缩力从成对凸台21d中消除，类似挂钩的闭锁21e与小孔4c的边缘啮合以安装固定叶片11到轴流式吹风机1上，平面部分4a和叶片底座平面部分21a的成对凸台21d，推动叶片底座平面部分21a，上述推动以容易和可靠的方式进行。因此单接触安装通过相对于轴流式吹风机1定位固定叶片11和一起把它们推合在一起实现。
通过调节叶片底座平面部分21a、成对凸台21d或电动机底座平面部分4a使用的材料，并且通过设定小矩形孔4c和成对凸台21d的尺寸，能够调节在固定叶片11和轴流式吹风机1之间的单接触安装的强度和刚度。因此，材料和尺寸能够选择，以使固定叶片11到轴流式吹风机1的单接触安装要么可分开，要么不可分开。如果需要使单接触安装可分开，那么就要求类似挂钩的闭锁21e的底表面变小。
如果单接触安装是可拆卸的，那么固定叶片11不仅在产品运输前，而且在运输之后均能容易置换。但是，如果单接触安装是不可分开的，固定叶片11在产品运输之后很难置换，但是它能更可靠且牢固的安装在轴流式吹风机1上。在本发明的实施例中，可以这样假定：所需的固定叶片11在运输之前从各种类型的许多固定叶片11中选择，并安装到轴流式吹风机1上，然后运输。换句话说，可假定单次安装。因此，可使用不可拆卸的结构。但是，两者中任意一种结构或中间结构均能使用。
在上述的实施例中，固定叶片11用与轴流式吹风机1的外壳1，肋3和电动机底座4相同类型的弹性合成树脂材料形成。结果是，减少了生产成本。另外，形成在固定叶片11上的凸台21d能平滑地与形成在电动机底座4内的小矩形孔4c啮合。
如图2所示，当固定叶片11安装到轴流式吹风机1上时，固定叶片的轴径能设定成使固定叶片11容纳在轴流式吹风机1的轴径内。因此，根据本发明的实施例，具有轴流式吹风机1和固定叶片11的轴流式通风机与仅包含等同于轴流式吹风机1的轴流式通风机的轴流式通风机有相同的轴向宽度。结果，整个装置的尺寸最小化。另外，因为除了小矩形孔4c形成在轴流式吹风机1内，其与标准轴流式吹风机相同，如果固定叶片11不安装，并且如果需要的话，小矩形孔4c可封住，如用胶带封住，轴流式吹风机1事实上可作为标准轴流式吹风机使用。
图9和10示出了从排气开口侧看，根据本发明轴流式通风机的第二实施例。在第二实施例中，轴流式吹风机1与使用在第一实施例中的轴流式吹风机相同，并且固定叶片11是窗栅的形式。
如图9所示，除了在第二实施例中固定叶片11不包括放射状的叶片轮叶22，而改为包括直叶片轮叶91和叶片底部伸出部21g之外，第二实施例的固定叶片11与第一实施例固定叶片11一样，包括相同部件。叶片底部伸出部21g从叶片底部21的卷起壁面21b延伸。直叶片轮叶91安装到叶片底部21的卷起壁面21b上或叶片底部21的叶片底部伸出部21g上。直叶片轮叶91被用来改变从轴流式吹风机1中排出空气的方向。沿着相对于吹风机轴向的倾斜方向设定的直叶片轮叶91能任意改变从通风机中排出空气的吹送方向，如向下向上、向左向右。
图10提供第二实施例的例子，其中固定叶片11改变从轴向(a)到向下方向(d)的吹送方向。
本发明的第三实施例是订单接收和生产方法，因此提前准备适合精调整主吹送方向、气流速度、气压、吹送噪音(产生的声音)和类似参数的许多类型的固定叶片；定购带有所要求的吹送装置的通风机；在运输时，通过选择适合所要求吹送调节的固定叶片和单接触安装已选择好的固定叶片到轴流式通风机的排气开口来装配轴流吹送装置，并且运输已安装的装置。因此，不用生产不同类型的吹风机，就能容易而快速的得到具有所要求的吹送调节的轴流吹送装置。因此，以很低的生产成本就能生产这样的吹风装置。
在上述的第一和第二实施例中，孔形成在电动机底座上，突起形成在固定叶片上。但是，突起也可以形成在电动机底座上，孔形成在固定叶片上。在这两种情况中，通过使用压力插入装置的单接触安装，固定叶片能容易且方便的安装到轴流式吹风机上，所述的压力插入装置包括孔和突起。此外，固定叶片的安装和分开能容易进行。列举的权利要求应当解释为包括在其范围之内所有的变化，以及对本领域技术人员来说很显然的所有其它变化或修改。