[发明专利]送风装置

说明书

技术背景

本发明涉及用于电子设备的送风装置。

技术背景

近年来，由于设备的小型化、电子化，电气线路的高密度安装盛行了起来。与其相应，由于电子设备的发热密度也增加，在设备冷却中采用轴流型送风装置。

以往的送风装置如图20所示，在轴流风扇1的叶片顶端与环状壁2的内周面之间配置留有适当间隙，在向电动机部3通电的送风状态下，轴流风扇1以轴4为中心旋转，产生从吸引侧流向排出侧的气流5。但是，在上述送风状态下，在叶片8的叶片顶端的背压侧气流速度变快，将该气流具有的能量转变为压力能，在叶片后缘侧由于叶片间二维流的影响而产生低能量区域。这部分损失也较大且容易产生流动的剥离情况，气流从叶面分离，在该分离区域产生涡流。由此，存在导致紊流噪音增加且噪音等级及静压-风量特性(以下称作P-Q特性)恶化的问题。该现象尤其在排出流侧流动阻力(系统阻抗)起作用的情况下，叶片顶端的漏损涡流的产生变大，可频繁地看到轴流风扇陷于呈失速状态的情况。

以改进这样的轴流风扇的特性作为目的，致力于改进设在轴流风扇外周上的环状壁的形状的有与本发明为同一申请人的日本专利特愿平8-174042号、特愿平9-151450号、特愿平9-260738号所记载的送风装置。如图21-图23所示，将轴流风扇1的周围围住的环状壁2，环状板7a-7e被设置在罩壳本体9上。环状板7a-7e通过衬垫13而加以层叠，并在各个相邻的环状板7a-7e之间形成狭槽6。利用该结构，在送风状态下，从设在环状壁7a-7e之间的狭槽6向环状壁2的内部吸入空气，由此可抑制叶片顶端漏损涡流和产生旋转失速的情况，并可获得P-Q特性的提高和达到静音化。另外，在日本专利特表平6-508319号公报及美国专利5292088号上记载的送风装置，通过在轴流风扇的外周上留有间隔地配置多个环状体，从环状体的间隙流入的空气涡流可使流体流量增加。还有，在美国专利5407324号上记载的送风装置，使围住轴流风扇外周的环状板的内周部沿风的方向倾斜，多层重叠地配置该环状板，可使环状壁的内周与外周的空气流动。

上述的任何一种结构，通过从轴流风扇的外周吸入空气可改进轴流风扇的特性，但是它们仅记载着关于设在轴流风扇外周部的环状体(环状板)的结构，而对轴流风扇的形状则未具体描述。因此，为了最大限度地获取其特性，轴流风扇的形状方向也必须与环状壁配合。关于改进轴流风扇的形状方面，以往一般采用的方法是，用与轴流风扇的旋转轴同心的圆筒面将轴流风扇的叶片剖切，将此圆筒面展开并置换成平面状的无限直线叶栅，在该叶栅中应用用于飞机等进行研究的直线翼形系列的理论，进行性能预测或决定适用于使用条件的三维形状。

以往所使用的轴流风扇的形状，作为例子示于图24-图29。如图26-图27所示，以往的轴流风扇1，与旋转轴同心圆筒状地剖切的截面形状形成在半径方向连接具有翼形的叶片8的形状。这在以往的轴流风扇中，是由于以忽略在轴流风扇1的半径方向上的空气流动的形态进行的设计，在具有不从外周流入空气的环状壁且空气的流动阻力比较小的状态下使用的场合，计算与实际的值不会有较大的不一致。另外，以改善空气的流动阻力稍大状态下的特性为目的，一般还使用图28-图29所示的方法，将叶片的翼弦方向中心位置作成向旋转方向倾斜一定角度的前进翼。在图24中，细线h是表示叶片厚度的等厚线，点划线i是表示用同心圆筒面剖切叶片时的翼弦中心线，虚线k是表示用同心圆筒面剖切叶片时的最大厚度的位置的线。当将该以往的轴流风扇与在上述环状壁上设置了狭槽的罩壳9组合使用时，轴流风扇的叶片上的气流成为以图24的箭头所示方向流动的形状。图25是用沿该空气流动的双点划线a-a’剖面剖切叶片的示图。在图25中，叶片顶端S附近由于成为具有一定程度厚度的状态，故在这里流入的气流呈与叶片顶端面冲撞的状态，在顶端的两棱边附近t1处呈现容易产生空气层剥离的状态。并且由于较大控制叶片性能的叶片厚度分布与理想的翼形系列有较大差距，故不能期望由翼形效果产生的升力，而存在翼后缘侧t2处容易产生空气层剥离并使特性降低的问题。