专利名称：冷却风扇的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷却风扇。尤其涉及这样一种冷却风扇，该风扇的结构可以减小物体撞击到冷却风扇叶片的危险。
背景技术：
通常的电气和电子器件在工作期间要产生相当多的热量。这种器件通常装在产品的机箱内，这种机箱限制了可用于冷却这些器件的周围冷却空气流量，并造成机箱内温度升高。一般不希望器件的温度升高，因为高温会对电气和电子器件的性能产生负面影响。高温也可能损坏器件或缩短器件寿命。
因为现代电气和电子器件所需要的功率增加，因而发热量也增加，所以发热的问题越来越重要。例如，计算机的运行功率近年来急剧增加，则造成装在计算机主板上的器件的发热量增加。
解决发热问题的一种常规方法是用冷却风扇。冷却风扇一般可以有效地冷却电气和电子器件。然而冷却风扇的转动叶片可能对物体例如工具、人的手指和身体的其它部位造成危险。此问题在消费性电子产品例如个人计算机中受到特别注意，在这种电子产品上没有经验的产品所有者可能会深入到产品的内部。
为了确保消耗性电子产品中冷却风扇的安全性，已具有国际标准。保险商实验所(Underwriters Laboratories，UL)已经采用一种这样的标准，即IEC/UL/UN60950。标准IEC/UL/UN60950包含由两部分组成的试验。通过二者中的任一部分试验便意味着符合IEC/UL/UN60950。试验的第一部分包括在风扇的吸入侧插入一个工具。该工具具有截头为圆锥形的头部。如果通过某种阻挡不能防止工具撞击到风扇叶片，则风扇不能通过试验的第一部分。试验的第二部分包括将一种可变形的物件插入到风扇的吸入侧。如果风扇叶片在可变形的物件撞击到风扇之前在可变形物件的力作用下停止转动，则风扇可通过试验的第二部分。
符合IEC/UL/UN60950的一个常规方法是在风扇的吸入侧放置一个罩子，以防止物体撞击到风扇叶片。然而这种罩子需要在机箱内占用额外的空间并增加成本。
符合IEC/UL/UN60950的另一个常规方法是采用低功率的风扇来冷却机箱内的器件。低功率的风扇在被撞击到时更容易停下来。低功率风扇通常设计成符合IEC/UL/UN60950的试验的第二部分。这种方法的缺点是降低的风扇的功率也减小了风扇的冷却能力。因此，为了对装有电子器件的产品提供要求的冷却能力必须应用较大的风扇或者更多数目的风扇。这样，便造成产品的制造费用增加。
因此，现在仍需要一种冷却电子器件的风扇。这种风扇不会过分地增加产品的成本，或者不会占用机箱内的较大空间，并可以对产品中的器件提供充分的冷却。
发明内容
本发明的实施例可以满足以上要求，并可以获得在常规装置中没有的其它优点。按照第一方面，冷却风扇包括轮毂、从轮毂径向向外延伸的多个叶片以及与叶片相交的第一环形件。第一环形件与轮毂隔开的间距小于约12mm。
按照第一方面，第一环形件在物体碰到叶片前边缘时可使物体偏离开。第一环形件可以通过模制工艺构成风扇的一部分。环形件不需要占用大的空间，也不会过分地增加包含冷却风扇的产品的成本。另外，因为该环形件可以使物体偏离叶片，所以不需要减小转动冷却风扇的马达的功率。因此可以应用比较小的冷却风扇。
冷却风扇还可以包括与第一环形件同心布置的另外的环形件。该另外的环形件是间隔开的，以防止物体碰到风扇叶片的远端部分。
按照第二方面，冷却风扇包括轮毂和从该轮毂径向向外延伸的多个叶片。叶片中的一个或多个具有沿轴向间隔开的肋状物，该肋状物从叶片的吸入侧延伸。第一肋状物和轮毂之间的间距小于约12mm。相邻肋状物之间的间距也小于约12mm。
按照第二方面，该肋状物在物件碰到叶片的前边缘时便可使物件偏离开。该肋状物可以通过模制构成冷却风扇的一部分。该肋状物不会过分地增加包含冷却风扇的产品的成本，或者不占用机箱内的较大空间。另外，不需要减小转动冷却风扇的马达的功率。因此可以应用较小的冷却风扇。
下面参照附图和优选实施例的详细地说明并讨论本发明的上述方面和其它方面。
图1是本发明第一实施例的冷却风扇的吸入侧的透视图；图2是图1所示冷却风扇的一部分的放大图；图3是图1所示的冷却风扇加压侧的透视图；图4是沿图2的4-4线截取的横截面图；图5是本发明第二实施例的冷却风扇的吸入侧的透视图；图6是图5所示冷却风扇的加压侧的透视图；图7是沿图5的7-7线截取的横截面图；图8是本发明第三实施例的冷却风扇的透视图；图9是图8所示的冷却风扇叶片的横截面图；图10是本发明第四实施例的冷却风扇的平面图；和图11是本发明第五实施例的冷却风扇的透视图。
具体实施例方式
下面通过优选实施例，并参照附图对本发明的冷却风扇进行说明。
图1是本发明第一实施例的冷却风扇100的透视图。冷却风扇100具有吸入侧102和加压侧104，该吸入侧为冷却气流的上游，而加压侧为冷却气流的下游。在运行期间，冷却风扇沿箭头方向转动，使空气从吸入侧102输送到加压侧104。冷却风扇100包括轮毂110和多个从该轮毂110径向向外延伸的叶片112。第一环形件120与轮毂110间隔开，并与叶片112相交。第二环形件122与第一环形件120间隔开，并在叶片112的端部与叶片112相交。
图2是冷却风扇100一部分的放大平面图。如图2所示，第一环形件120与轮毂110隔开一距离d。第二环形件122与第一环形件120隔开一距离d。第一和第二环形件120、122在物体撞击到叶片112之前便可使物体偏离开冷却风扇100。间距d选择成可使冷却风扇100符合IEC/UL/UN60950。下面参照图2和图4说明例示的间距值d。
图3是冷却风扇100的加压侧104的透视图。图4是沿图2的4-4线截取的横截面图，其示出了叶片112和第一环形件120的布置。第一环形件从叶片122的吸入侧向外延伸一距离t1。第一环形件120还从叶片122的后边缘114延伸一距离t2。
参考图2和图4，选择间距d和t1，以使得冷却风扇100符合IEC/UL/UN60950。一般来说，较小的距离t1意味着间距d也是相对较小的。相反，较大的距离t1对应较大的间距d。冷却风扇100的一个可能实施例包括小于约12mm的间距d，以及至少约20mm的距离t1。另一个可能的实施例包括约5mm的间距d和约1.5mm的距离t1。还可以采用其它的间距d。例如，对于8mm的间距d，距离t1应至少约为9.3mm。对于10mm的间距d，距离t1应至少约17.3mm。在图1所示的实施例中，间距d在约5mm至8mm之间。
在图2中，间距d表示轮毂110和第一环形件120之间的距离以及第一环形件120和第二环形件122之间的距离。这些各自的间距d和距离t1不需要完全相同，只要各个相应的间距d和距离t1符合选用的安全标准。
图5是本发明第二实施例的冷却风扇300的吸入侧302的透视图。图6示出冷却风扇300的加压侧304。冷却风扇300具有轮毂310和多个从该轮毂310径向向外延伸的叶片312。第一环形件与轮毂310间隔开，而第二环形件与第一环形件间隔开。
图7是沿图5的线7-7截取的横截面图。第一环形件320的加压侧连接于叶片312的吸入侧，并且其不穿过叶片312的整个横截面。当只从吸入侧302接近冷却风扇300时，特别需要图5-7所示的实施例。在这种情况下，不需要在冷却风扇300的加压侧304设置偏转面。
与图1-4所示的冷却风扇100的情况一样，冷却风扇300可以构制成符合IEC/UL/UN60950。例如第一环形件320与轮毂310隔开一间距d(未示出)，而距离t1可以变化，以适应具有不同的d值。第二环形件也与第一环形件隔开间距d(未示出)，并从叶片312向外延伸一距离t1。间距d和距离t1处于图1-4所示的实施例所采用的数值范围内。
图1-6所示的实施例分别包括两个防止物体被风扇叶片撞击到的两个环形件。然而采用3个或更多环形件也在本发明的范围内。例如，如果叶片的长度使得需用额外的环形件以保证足够小的可防止与叶片接触的间距d，则可以包括额外的环形件。另外，第二环形件不一定要与图1-6所示实施例的叶片的端部相交。例如，如果冷却风扇100或300预定装在一个罩子里，则叶片头部可以伸过风扇100、300的最外边的环形件，则可利用该罩子防止撞击到叶片端部。
图8是本发明第三实施例的冷却风扇500的透视图。冷却风扇具有吸入侧502和加压侧504，并包括轮毂510和多个从轮毂510径向向外延伸的叶片512。在图8所示的实施例中，各个叶片包括第一肋状物520和第二肋状物522。叶片512的第一和第二肋状物510、522形成一个钝的上表面，在物体撞击到叶片之前该上表面可以使该物体偏离开。
图9示出叶片512的截面图以及第二肋状物522的结构。第二肋状物522包括具有钝的修圆表面的突出部分524，该钝的修圆表面在物体撞击到叶片512的前边缘516之前便可使物体偏离叶片512。第二肋状物从后边缘518越过翼型的截面514伸到前边缘516。第一和第二肋状物520、522基本上沿冷却风扇500的外周方向延伸。
第一肋状物520与轮毂510隔开的间距d以及第一肋状物520伸过叶片712的吸入侧的距离t1处于图1-4所示的实施例采用的数值范围内。第二肋状物522也与第一肋状物520隔开一间距d，并且从叶片512的吸入侧延伸出一距离t1。
在第三实施例中，叶片512具有自由端。然而在各个叶片512的头部端设置第三肋状物可以减小叶片512端部撞击到物体的可能性。如果冷却风扇将要装在一个罩子内，则不需要在叶片512的端部配置肋状物。
图8所示的实施例包括第一和第二肋状物520、522，然而根据叶片512在径向方向延伸的长度可以包括更多数目或者更少数目的肋状物。
在图8中，各个叶片512包括第一和第二肋状物520和522。然而这些肋状物可以设置选定的多个叶片512上。例如，肋状物可以交替地配置在叶片512上。如果冷却风扇500以足够大的角速度转动时，在前边缘516撞击到物体之前肋状物仍可以使该物体偏离。
图10是本发明第四实施例的冷却风扇700的平面图。冷却风扇700包括轮毂710、从轮毂710径向向外延伸的叶片712、与轮毂710间隔开的第一环形件720、与第一环形件间隔开的第二环形件722以及与第二环形件722间隔开的第三环形件724。环形件720、722、724延伸过叶片的吸入侧的距离为t1(未示出)。距离t1和间距d处于图1-4所示的实施例采用的数值范围内。
图11示出本发明的第五实施例的冷却风扇900。该冷却风扇900包括轮毂910以及从该轮毂910径向向外延伸的叶片912。冷却风扇包括内环形件920，叶片912的端部914是开放的。冷却风扇可以装在一个罩子内，该罩子可以防止撞击到开放的端部。冷却风扇900还包括和图1所示一样的距离t1和间距d，。
上面说明的冷却风扇实施例可以采用例如将风扇作为元件模制成的方法形成。也可以采用将分开的元件组成一个风扇的方法形成。冷却风扇可以用例如塑料制成。
尽管已参照例示的实施例说明本发明，但是应当明白，本领域的技术人员可以明显看出很多变型，并且本发明包含这些变型。
权利要求
1.一种具有加压侧(104、304)和吸入侧(102、302)的冷却风扇(100、300、700、900)，其包括轮毂(110、310、710、910)；从该轮毂(110、310、710、910)径向向外延伸的多个叶片(112、312、712、912)；和，第一环形件(120、320、720、920)，其与该轮毂(110、310、710、910)间隔开，并且该环形件与所述多个叶片(112、312、712、912)相交，其中该轮毂(110、310、710、910)和该第一环形件(120、320、720、920)之间的间距小于约12mm。
2.如权利要求1所述的冷却风扇(100、300、700)，其包括第二环形件(122、322、722)，其与该第一环形件(120、320、720)间隔开，并且该第二环形件与上述多个叶片(112、312、712)相交，其中该第一环形件(120、320、720)和该第二环形件(122、322、722)之间的间距小于约12mm。
3.如权利要求2所述的冷却风扇(100、300、700)，其特征在于，该第一环形件(120、320、720)和该第二环形件(122、322、722)从上述叶片(112、312、712)的吸入侧(102、302)向外延伸。
4.如权利要求3所述的冷却风扇(100、300、700)，其特征在于，该第一环形件(120、320、720)和该第二环形件(122、322、722)从上述叶片(112、312、712)的该吸入侧(102、302)向外至少延伸约1.5mm。
5.如权利要求4所述的冷却风扇(100、300、700)，其特征在于，该第一环形件(120、320、720)与该轮毂(110、310、710)隔开一间距，该间距约在5mm至8mm之间。
6.如权利要求5所述的冷却风扇(100、300、700)，其特征在于，该第二环形件(122、322、722)在该叶片(112、312、712)的端部与该叶片相交。
7.如权利要求6所述的冷却风扇(100、300、700)，其特征在于，该冷却风扇(100、300、700)通过模制形成。
8.如权利要求1所述的冷却风扇(300)，其特征在于，该第一环形件(320)的加压侧(304)连接于该叶片(312)的吸入侧(302)。
9.如权利要求8所述的冷却风扇(300)，其特征在于，该第一环形件(320)从上述叶片(312)的该吸入侧(302)向外至少延伸约1.5mm。
10.如权利要求1所述的冷却风扇(100、300、700、900)，其特征在于，该第一环形件(100、300、700、900)从上述叶片(112、312、712、912)的该吸入侧(102、302、702、902)向外至少延伸约1.5mm。
全文摘要
一种冷却风扇(100、300、700、900)，其具有一种可以防止物体撞击到冷却风扇(100、300、700、900)的叶片(112、312、712、912)的结构。冷却风扇(100、300、700、900)包括与冷却风扇(100、300、700、900)的轮毂(110、310、710、910)间隔开的环形件(120、320、720、920)，该环形件可以防止风扇(100、300、700、900)转动时物体撞击到叶片(112、312、712、912)。作为一种替代，风扇(500)包括肋状物(520、522)，该肋状物在风扇叶片(512)上沿径向间隔开，使得在物体撞击到叶片(512)之前可使物体偏离开。
文档编号F04D29/32GK1397738SQ0210709
公开日2003年2月19日 申请日期2002年3月13日 优先权日2001年7月13日
发明者G·迪蒙施 申请人:安捷伦科技有限公司