专利名称：降低在风扇组件中引起的振动的方法和设备的制作方法
技术领域：
与
背景技术：
一般说来，本发明涉及风扇组件，更具体地说，涉及与风扇组件一起使用的振动阻尼系统。
风扇组件典型地包括一个风扇，一个马达，一个风扇控制装置，以及一个马达外壳。风扇马达和控制装置设在马达外壳内，并控制着对风扇提供动力和风扇的转动。因为常常在要求空气流量大的应用中使用风扇组件，风扇典型地在很高的转速下工作，以便对部件提供足够的空气流。风扇不平衡以及由这样的风扇组件产生的马达扭矩脉冲会造成振动，当通过把这样的风扇组件安装在应用中的安装系统时，振动可能产生不希望的噪音。
产生这样运行速度的马达可能引起对于风扇组件有潜在破坏性的振动，由于连续地经受这样的振动有时会使风扇组件由部件上松脱。由部件上松脱可能造成有关的风扇组件和部件出故障。
为了防止这样的故障，典型地把阻尼系统安装到部件上，以使风扇马达所引起的振动能量的影响减到最小。这样的系统相当复杂和费钱，并且经过长时间，连续地经受振动可能会造成阻尼系统失效，使得振动能量可能将风扇组件由部件上松脱，潜在地导致风扇组件或者部件出故障。
发明内容
在一个示例性实施例中，风扇组件包括一个振动阻尼系统，用来减小在应用中或者在部件实体内部引起的诱发振动能。风扇组件被安装到一个部件实体上，该风扇组件包括一个风扇，一个屏蔽罩组件和一个风扇马达外壳。屏蔽罩组件包括在圆周上设在风扇马达外壳外面的一个屏蔽罩。风扇包括由马达外壳伸展的多个叶片，这些叶片由装在马达外壳内的一个马达驱动。振动阻尼系统包括多个臂和阻尼材料。振动阻尼系统的臂在风扇马达与屏蔽罩组件之间伸展。把阻尼材料装接到振动阻尼系统的臂中的每个臂的一端上，并把每个臂连接到屏蔽罩组件上。
在运行过程中，当风扇马达工作时，由马达引起的振动传进屏蔽罩组件中。阻尼材料吸收马达引起的振动能，且阻尼材料与振动阻尼系统的臂结合起来减少了振动能，防止这些振动能激发部件实体。结果，提供了可靠的并且成本有效的风扇组件。
图1为包括振动阻尼系统的风扇组件的后向视图；图2为在图1中示出的风扇组件的侧向视图；图3为包括振动阻尼系统的另一实施例的风扇组件的后向视图；以及图4为在图3中示出的风扇组件的侧向视图。
具体实施例方式
图1和2分别为包括振动阻尼系统12的风扇组件10的后向视图和侧向视图。风扇组件10包括一个马达(未示出)，一个控制装置(未示出)，一个风扇14，一个马达外壳16，以及一个屏蔽罩组件18。马达和风扇控制装置设置在马达外壳16的里面，控制对风扇14提供动力，并控制风扇14关于转动轴线20的转动。
马达外壳16包括一个转动部分22和一个静止部分或者屏蔽杯形部分24。静止部分24大致为圆柱形，并包括顶部26，侧壁28，以及一个底部突缘(未示出)。侧壁28基本上垂直地由顶部26伸展到底部突缘。底部突缘在径向上由侧壁28向外伸展，并且使得静止部分24可以与转动部分22实现密封的同时可旋转的接触。
风扇14安装到转动部分22上，并且该风扇包括多个风扇叶片40，这些叶片由转动部分22向外伸展。每个风扇叶片40包括一个安装到转动部分22上的根部42，一个顶端44，和一个在风扇根部42与风扇顶端44之间伸展的本体46。叶片40围绕转动部分22沿着圆周均匀地间隔开。在一个实施例中，风扇14为一种轴流风扇。
静止部分24位于转动部分22的下游，并包括多个卡扣配合的松开/装接配装件60，这些配装件围绕侧壁28围绕周向上间隔开，并伸展进入静止部分的顶部24。卡扣配合的松开配装件60使得马达外壳的转动部分22与马达外壳的静止部分24保持有一种卡扣配合关系。卡扣配合的松开配装件60也使得湿气可以由马达外壳16排放到环境中。在另一实施例中，用一个360度的卡扣环(未示出)将马达外壳的转动部分22卡扣到马达外壳的静止部分24上。
屏蔽罩组件18由马达外壳16伸展，且使风扇组件10可以安装在一个部件(未示出)的内部，从而避免风扇组件10与该部件接触。在一个实施例中，该部件是一个电冰箱组件。屏蔽罩组件18包括一个屏蔽罩70和一个安装悬挂装置72。屏蔽罩70大致为圆形的，并且沿着圆周设置在马达外壳16的外面。
屏蔽罩70包括一第一本体部分74，一第二本体部分76，以及一第三本体部分78。第二本体部分76基本上与第一本体部分74垂直，并且由第三本体部分78伸展。第三本体部分78在第一本体部分74与第二本体部分76之间倾斜。第一本体部分74是一个基本上平面的突缘，并且其包括多个安装点80，这些安装点围绕着第一本体部分74在圆周上间隔开。紧固件(未示出)穿过开孔80伸展，并且把屏蔽罩70装接到一实体(未示出)上，并因此安装在该部件内。屏蔽罩的第二本体部分76基本上为圆柱形，并且形成比风扇14的外径84大的内径82。因此，由于直径82比直径84大，风扇的叶片40的旋转不会与屏蔽罩70接触。
安装悬挂装置72包括在屏蔽罩70与马达外壳的静止部分24之间伸展的多个腿90。这些腿90围绕马达外壳的静止部分24在圆周上均匀地间隔开，并且把屏蔽罩70紧固到马达外壳16上。在一个实施例中，安装悬挂装置72包括三个腿90。
每个腿90包括一第一端92和一第二端94。腿的第一端92邻近马达外壳16，而腿的第二端94邻近屏蔽罩70。每个腿的第二端94包括一个锥形部分96，该锥形部分使得每个腿的第二端94与屏蔽罩的第一本体部分74接触，并且对着屏蔽罩的第二本体部分和第三本体部分76和78分别齐平地安装。每个腿90也包括一个肘形部98，该肘形部弯曲成使每个腿的第二端94位于每个腿的第一端92的上游。
振动阻尼系统12包括多个臂100和阻尼材料102。在一个实施例中，振动阻尼系统12包括三个臂100。振动阻尼系统的臂100在马达外壳16与屏蔽罩组件18之间伸展。每个臂100包括一第一端104，一第二端106，以及一个弯曲的肘形部108。每个臂的第一端104邻近马达外壳16，而每个第二端106邻近屏蔽罩组件18。因为肘形部108是弯曲的，所以，每个臂的第二端106位于臂的第一端104的上游。在一个实施例中，每个振动阻尼系统的臂100的构形与每个安装悬挂装置的腿90的形状基本上类似。每个臂100比每个安装悬挂装置的腿90短一些，使得每个第二端106对着屏蔽罩的第二本体部分76安装。振动阻尼系统的至少一个臂100定位于相邻的安装悬挂装置的腿90之间。
阻尼材料102装接到每个振动阻尼系统的臂的邻近屏蔽罩组件18的第二端106上。在一个示例性的实施例中，阻尼材料102把每个振动阻尼系统的臂100连接到每个安装悬挂装置的腿90上，使得阻尼材料102在每个振动阻尼系统的臂的第二端106与每个安装悬挂装置的腿的第二端94之间伸展。在一个实施例中，阻尼材料102是一种塑料，把它选择成吸收产生振动的作用力。
在操作过程中，振动阻尼系统12装接到风扇组件10上，使得至少一个振动阻尼系统的臂100由马达外壳16伸展到屏蔽罩70，并且定位于一对相邻的安装悬挂装置的腿90之间。在一个示例性的实施例中，至少一个振动阻尼系统的臂100定位于每一对相邻的安装悬挂装置的腿90之间。阻尼材料102装接到每个振动阻尼系统的臂的第二端106上，并且把每个振动阻尼系统的臂100在每个安装悬挂装置的腿的第二端94处连接到每个安装悬挂装置的腿90上。在一个实施例中，该阻尼材料102是一种吸收能量的塑料。
当风扇12转动时，风扇叶片40与马达外壳的转动部分22一起同时转动。当风扇马达运行时，由马达引起的振动传到安装悬挂装置的腿90。具体地说，装接到屏蔽罩70上的安装悬挂装置的腿90在部件实体(the component plenum)与屏蔽罩70之间提供了一个不动的连接，使得在运行过程中所产生的任何扭转的振动能都被传递到臂的第二端的阻尼材料102中。阻尼材料102吸收马达引起的振动能，且阻尼材料102与振动阻尼系统的臂100的结合减少所引起的振动能，并防止这样的振动能激发部件实体。
图3和4分别为一风扇组件10的后向视图和侧向视图。风扇组件10包括一个马达(未示出)，一个控制装置(未示出)，一个风扇14，一个马达外壳16，以及一个屏蔽罩组件18。马达和风扇控制装置设置在马达外壳16的里面，控制对风扇14提供动力，并控制风扇14关于转动轴线20的转动。
马达外壳16包括一个转动部分22和一个静止部分或者屏蔽杯形部分24。静止部分24大致为圆柱形，并包括顶部26，侧壁28，以及一个底部突缘(未示出)。侧壁28基本上垂直地由顶部26伸展到底部突缘。底部突缘在径向上由侧壁28向外伸展，并且使得静止部分24可以与转动部分22实现密封的同时可旋转的接触。
风扇14装接到转动部分22上，并且风扇14包括多个风扇叶片40，这些叶片由转动部分22向外伸展。每个风扇叶片40包括一个装接到转动部分22上的根部42，一个顶端44，和一个在风扇根部42与风扇顶端44之间伸展的本体46。叶片40围绕转动部分22在圆周上均匀地间隔开。在一个实施例中，风扇14为一种轴流风扇。
静止部分24位于转动部分22的下游，并包括多个卡扣配合的松开/装接配装件60，这些配装件围绕侧壁28沿着圆周间隔开，并伸展进入静止部分的顶部24。卡扣配合的松开配装件60使马达外壳的转动部分22与马达外壳的静止部分24保持一种卡扣配合关系。卡扣配合的松开配装件60也使得湿气可以由马达外壳16排放到环境中。在另一实施例中，用一个360度的卡扣环(未示出)将马达外壳的转动部分22卡扣到马达外壳的静止部分24上。
屏蔽罩组件18由马达外壳16伸展，且它使风扇组件10可以安装在一个部件(未示出)的内部，从而避免风扇组件10与该部件接触。在一个实施例中，该部件是一个电冰箱组件。屏蔽罩组件18包括一个屏蔽罩70和一个安装悬挂装置72。屏蔽罩70大致为圆形的，并且沿着圆周设置在马达外壳16的外面。
屏蔽罩70包括一第一本体部分74，一第二本体部分76，以及一第三本体部分78。第二本体部分76基本上与第一本体部分74垂直，并且由第三本体部分78伸展。第三本体部分78在第一本体部分74与第二本体部分76之间倾斜。第一本体部分74是一个基本上平面的突缘，并且包括多个安装点80，这些安装点围绕着第一本体部分74在圆周上间隔开。安装点允许紧固件(来示出)把屏蔽罩70安装到一实体(未示出)上，并因此安装在该部件内。屏蔽罩的第二本体部分76基本上为圆柱形，并且形成了比风扇14的外径84大的内径82。因此，由于直径82比直径84大，风扇的叶片40的旋转不会与屏蔽罩70接触。
安装悬挂装置72包括在屏蔽罩70与马达外壳的静止部分24之间伸展的多个腿90。每个腿90包括一第一端92和一第二端94。腿的第一端92邻近马达外壳16，而腿的第二端94邻近屏蔽罩70。每个腿的第二端94包括一个锥形部分96，该锥形部分使得每个腿的第二端94与屏蔽罩的第一本体部分74接触，并且对着屏蔽罩的第二本体部分和第三本体部分76和78分别齐平地安装。每个腿90也包括一个肘形部98，该肘形部弯曲成使每个腿的第二端94位于每个腿的第一端92的上游。
腿90成对200布置，这些腿围绕屏蔽罩70均匀地间隔开。在一个实施例中，安装悬挂装置72包括三对200腿90。每对200腿90有一定的刚硬度，以支承风扇组件10。进而，每对200腿90由一种阻尼材料制成，这种材料吸收产生振动的作用力。在一个实施例中，阻尼材料是一种吸收能量的塑料，把它选择成吸收产生振动的作用力。
在一个示例性的实施例中，整体地形成屏蔽罩组件18和安装悬挂装置72，并由一种吸收产生振动的作用力的的阻尼材料制作它们。该阻尼材料是一种吸收能量的塑料。
在运行过程中，对振动的阻尼通过腿90实现。进而，因为成对200地设置安装悬挂装置的腿90，这些腿围绕着屏蔽罩组件18均匀地间隔开，且还因为这些腿由一种阻尼材料制成，所以，对在运行过程中产生的有扭转作用的振动能量进行阻尼。此外，腿90对于风扇组件10提供了支承和刚硬度，减小对部件的不同相位的振动。结果，在工作过程中，安装悬挂装置72减小了由风扇组件引起的振动。例如，由风扇马达引起的振动横着经过腿90，在径向上向外朝向屏蔽罩组件18，但是，在这种振动到达屏蔽罩70之前，腿90明显地减弱了这种振动。
上面描述的风扇组件是成本有效的，并且是可靠的。风扇组件包括一个屏蔽罩组件和一个振动阻尼系统，屏蔽罩组件使得可以把风扇组件安装到一个部件实体上，而振动阻尼系统可以防止马达引起的振动激发部件实体。振动阻尼系统包括由马达外壳伸展的多个腿，并且这些腿包括吸收马达引起的振动能量的阻尼材料。当安装好时，振动阻尼系统防止当风扇运行时马达引起的振动有害地激发部件实体。结果所提供的风扇组件比已知的风扇组件更可靠并且成本更有效。
尽管已经通过多种具体的实施例描述了本发明，但是，本技术领域的技术人员将会认识到，可以以权利要求书的精神和范围以内的改型实现本发明。
权利要求
1.一种使用一种对振动有阻尼作用的系统减小在风扇组件内引起的振动的方法，该风扇组件包括一个马达外壳，一个风扇和一个屏蔽罩组件，该风扇包括多个由马达外壳伸展的叶片，而该屏蔽罩组件包括一个屏蔽罩和一个安装悬挂装置，该系统包括多个部件，所述方法包括以下步骤把系统的部件装接到风扇组件上，以减弱在屏蔽罩组件内部的振动激发；将阻尼材料设置到至少一个系统的部件上；并且运行风扇。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，装接所述安装系统的部件的步骤还包括在马达外壳与风扇组件的屏蔽罩之间装接系统的部件的步骤。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设置材料的步骤还包括把阻尼材料装接到每个系统的部件上的步骤。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，每个系统的部件包括邻近马达外壳的第一端和邻近风扇组件的屏蔽罩的第二端，所述方法还包括把阻尼材料装接到至少一个系统的部件的第二端上的步骤。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，把阻尼材料装接到第二端上的所述步骤还包括把阻尼材料装接到每个系统的部件的第二端上的步骤。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述风扇组件包括一个安装悬挂装置，所述设置阻尼材料的步骤还包括把阻尼材料装接到安装悬挂装置上的步骤。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述设置阻尼材料的步骤还包括用阻尼材料把每个系统的部件连接到安装悬挂装置上的步骤。
8.一种风扇组件，其包括一个风扇，它包括多个叶片；一个马达外壳，所述多个叶片在径向上由所述马达外壳向外伸展；一个屏蔽罩组件，它包括一个屏蔽罩和一个安装悬挂装置；以及一个系统，它包括多个第一部件，把这些部件装接到所述风扇组件上，并把它构形做成减弱在所述屏蔽罩组件内部的振动激发。
9.按照权利要求8所述的风扇组件，其特征在于，所述多个第一部件在所述马达外壳与所述风扇组件的屏蔽罩之间伸展。
10.按照权利要求9所述的风扇组件，其特征在于，所述系统还包括装接到所述风扇组件上的阻尼材料。
11.按照权利要求9所述的风扇组件，其特征在于，所述振动阻尼材料装接到所述多个第一部件上，所述安装悬挂装置包括在所述屏蔽罩突缘与所述马达外壳之间伸展的多个支柱。
12.按照权利要求11所述的风扇组件，其特征在于，装接到所述多个第一部件上的所述振动阻尼材料包括一第一端和一第二端，所述第一部件的第一端邻近所述马达外壳，而所述第一部件的第二端邻近所述所述屏蔽罩突缘。
13.按照权利要求12所述的风扇组件，其特征在于，其还包括装接到所述多个第一部件的至少一端上的阻尼材料。
14.按照权利要求12所述的风扇组件，其特征在于，把所述阻尼材料装接到所述多个第一部件的第二端上。
15.按照权利要求11所述的风扇组件，其特征在于，所述阻尼材料把所述多个第一部件的每个连接到所述风扇组件上。
16.按照权利要求15所述的风扇组件，其特征在于，所述阻尼材料把所述多个第一部件的每个的第二端连接到所述安装悬挂装置的多个支柱上。
17.按照权利要求8所述的风扇组件，其特征在于，所述阻尼系统的多个第一部件包括三个部件。
18.按照权利要求10所述的风扇组件，其特征在于，所述阻尼材料装接到所述多个振动阻尼系统的多个第一部件中的至少一个上。
19.按照权利要求18所述的风扇组件，其特征在于，所述阻尼材料装接到所述多个振动阻尼系统的多个第一部件中的每一个上。
20.按照权利要求8所述的风扇组件，其特征在于，所述安装悬挂装置包括多个第二部件。
21.按照权利要求20所述的风扇组件，其特征在于，所述多个第二部件在所述马达外壳与所述风扇组件的屏蔽罩之间伸展。
22.按照权利要求20所述的风扇组件，其特征在于，所述系统的多个第二部件与所述多个第一部件相同。
23.按照权利要求8所述的风扇组件，其特征在于，所述系统的多个第一部件和所述多个第二部件中的每一个部件由一种振动阻尼材料制作。
24.按照权利要求8所述的风扇组件，其特征在于，所述多个第一部件包括成对地布置的六个部件。
25.按照权利要求24所述的风扇组件，其特征在于，所述多个第一部件由一种振动阻尼材料制作。
26.按照权利要求8所述的风扇组件，其特征在于，所述风扇屏蔽罩组件由一种振动阻尼材料制作。
27.一种用于风扇马达外壳的设备，一个屏蔽罩在圆周上围绕着该风扇马达外壳设置，所述设备连接在风扇马达外壳与屏蔽罩之间，所述设备构形成减少由所述马达外壳引起的振动传入所述屏蔽罩的振动。
28.按照权利要求27所述的设备，其特征在于，其包括多个第一部件和阻尼材料，所述多个第一部件连接到风扇马达外壳上。
29.按照权利要求28所述的设备，其特征在于，所述阻尼材料连接到所述多个第一部件中的至少一个部件上。
30.按照权利要求29所述的设备，其特征在于，所述阻尼材料连接到所述多个第一部件中的每个部件上。
31.按照权利要求30所述的设备，其特征在于，所述阻尼材料邻近屏蔽罩设置。
32.按照权利要求31所述的设备，其特征在于，所述多个第一部件包括三个部件。
33.按照权利要求30所述的设备，其特征在于，屏蔽罩包括多个支柱，所述阻尼材料连接在所述第一部件中的至少一个部件与至少一个屏蔽罩支柱之间。
34.按照权利要求33所述的设备，其特征在于，所述阻尼材料连接在所述第一部件中的每个部件与每个屏蔽罩支柱之间。
35.按照权利要求34所述的设备，其特征在于，所述多个第一部件包括六个部件。
36.按照权利要求35所述的设备，其特征在于，所述阻尼材料邻近屏蔽罩设置。
37.按照权利要求27所述的设备，其特征在于，所述设备由一种振动阻尼材料制作。
38.按照权利要求27所述的设备，其特征在于，屏蔽罩由一种阻尼材料制作，所述设备由相同的振动阻尼材料制作。
全文摘要
一种风扇组件，其包括一个振动阻尼系统(12)，以减少由风扇马达(26)工作产生的诱发振动能。振动阻尼系统(12)包括多个臂(100)和阻尼材料(102)。振动阻尼系统的臂在风扇马达与一个屏蔽罩组件之间伸展，该屏蔽罩组件沿着圆周设置在风扇马达外壳的外面。把阻尼材料(102)装接到振动阻尼系统的臂(100)中每个臂的一端上，并把每个臂连接到屏蔽罩组件上。阻尼材料(102)吸收由风扇马达工作产生的诱发振动能。
文档编号F04D29/60GK1447882SQ01814396
公开日2003年10月8日 申请日期2001年6月20日 优先权日2000年6月20日
发明者R·K·霍伦贝克, J·E·格里姆, D·L·史密斯, K·B·舍尔顿 申请人:通用电气公司