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具有带不同叶片设计几何形状的区段的风扇叶轮的制作方法

2022-09-07 13:14:04 来源:中国专利 TAG:


1.本实施方案大体上涉及风扇,包括具有叶轮的离心式风扇。更具体地,本实施方案涉及具有被分成多个区段的叶轮的风扇,其中每个区段具有带不同几何形状的叶轮叶片。该叶轮叶片的相应几何形状被设计用于优化风扇性能并减轻与不想要的流动分离和风扇噪声相关的问题。


背景技术:

2.电子设备通常包括多个处理器,该多个处理器被设计成执行若干功能并运行各种程序。处理器技术的最近进展(例如,附加核)允许处理器以更高的速度运行,从而提供电子设备的整体功能。然而,提高处理能力的一个缺点是由处理器产生的热能相关联地增加,已知该热能损坏电子设备的一些敏感部件,包括处理器本身。为了耗散这种热量,需要使用冷却风扇来将显著的气流驱动穿过设备,并且如果使用常规手段解决,则该气流的所导致的声学噪声可能会带来问题。
3.一种解决方案是改变风扇控制并允许(风扇的)叶轮以更高的旋转速度运行,从而增加电子设备内的气流循环。虽然增加的气流可能增强冷却效果,但是它可能导致其他问题。例如,已知具有多个风扇进气口的一些风扇由于风扇进气口处的不同状况而产生不一致的气流分布,这可能导致诸如空气流动分离和不想要的声学噪声等问题。对于给定的空气流速,空气流动分离可以导致风扇效率降低并增加声学噪声,从而导致电子设备的总体降级的用户体验。


技术实现要素:

4.本论文描述了涉及具有叶轮的风扇组件的各种实施方案,该叶轮具有基于独立两组叶轮叶片的叶轮叶片设计的一个或多个差异的不对称几何形状。
5.根据本公开的一些方面,描述了一种电子设备。该电子设备可以包括限定内部体积的外壳。该电子设备还可包括位于内部体积中的风扇组件。该风扇组件可包括叶轮。该叶轮可包括具有第一叶片几何形状的第一组叶轮叶片。该叶轮可进一步包括第二组叶轮叶片,该第二组叶轮叶片具有不同于第一叶片几何形状的第二叶片几何形状。因此,第一组叶轮叶片可包括具有第一叶片几何形状的一个或多个叶轮叶片,并且第二组叶轮叶片可以包括具有第二叶片几何形状的一个或多个叶轮叶片。该叶轮可以进一步包括分离结构,该分离结构可以包括将第一叶轮叶片与第二叶轮叶片分开的盘状部(作为非限制性示例)。
6.根据本公开的一些方面,描述了一种电子设备。该电子设备可以包括限定内部体积的外壳。该电子设备还可包括与外壳耦接的显示器。该电子设备还可包括位于内部体积中的发热部件。该电子设备可以进一步包括位于内部体积中并被配置为冷却发热部件的风扇组件。该风扇组件可包括限定第一风扇进气口、第二风扇进气口和风扇出风口的风扇外壳。该风扇组件可进一步包括位于风扇外壳中的叶轮。该叶轮可包括分离结构,该分离结构包括第一表面和与第一表面相反的第二表面。该叶轮可进一步包括从第一表面延伸并与第
一风扇进气口对准的第一组叶轮叶片。该第一组叶轮叶片可具有第一叶轮叶片几何形状。该风扇组件可以包括从第二表面延伸并与第二风扇进气口对准的第二组叶轮叶片。该第二组叶轮叶片可具有与第一叶轮叶片几何形状不同的第二叶轮叶片几何形状。
7.根据本公开的一些方面,描述了一种用于冷却电子设备的一个或多个发热部件的风扇叶轮。该风扇叶轮可包括具有第一叶片几何形状的第一组叶轮叶片。该风扇组件可进一步包括第二组叶轮叶片,该第二组叶轮叶片具有不同于第一叶片几何形状的第二叶片几何形状。该风扇组件可进一步包括分离结构,该分离结构将该第一组叶轮叶片与该第二组叶轮叶片分开。
8.对于本文所述的叶轮,叶轮的两组叶轮叶片之间的叶轮叶片几何形状的各种差异可以包括以下方面的差异:前缘角、后缘、叶片进气口直径、叶片出风口直径、叶片数量、叶片角度位置(相对于参考角度)、或它们的一些组合。
9.根据结合以举例的方式示出所述实施方案的原理的附图而进行的以下详细描述,本发明的其他方面和优点将变得显而易见。
10.提供本发明内容仅用于概述一些示例性实施方案的目的,以便提供对本文所述主题的一些方面的基本理解。因此,应当理解,上述特征仅为示例并且不应理解为以任何方式缩小本文所述的主题的范围或实质。本文所描述的主题的其它特征、方面和优点将通过以下具体实施方式、附图和权利要求书而变得显而易见。
附图说明
11.本公开通过下面结合附图的具体描述将更易于理解,其中类似的附图标记表示类似的结构元件。
12.图1示出了根据一些所述实施方案的电子设备的实施方案的等轴前视图;
13.图2示出了图1中所示的电子设备的等轴后视图;
14.图3示出了根据一些描述的实施方案的风扇组件的顶视图。
15.图4示出了图3所示的风扇组件的底视图,示出了附加特征;
16.图5示出了根据一些描述的实施方案的风扇组件的等轴视图,示出了穿过风扇组件的气流的示例性移动;
17.图6示出了根据一些描述的实施方案的叶轮的实施方案的等轴视图;
18.图7示出了沿线7-7截取的图6中所示的叶轮的横截面视图,示出了第一组叶轮叶片;
19.图8示出了沿线8-8截取的图6中所示的叶轮的横截面视图,示出了第二组叶轮叶片;
20.图9示出了根据一些描述的实施方案的风扇组件的横截面视图,示出了穿过使用叶轮的该风扇组件的气流;
21.图10示出了具有用于促进稳定气流的集成特征的风扇组件的另选实施方案的平面图;
22.图11示出了根据一些描述的实施方案的图10所示的风扇组件的横截面视图,示出了穿过部分地基于该叶轮和气流分离器的该风扇组件的气流;
23.图12示出了叶轮的另选实施方案的等轴视图,示出了两组叶轮叶片之间的附加关
系;
24.图13示出了叶轮的实施方案的放大视图,示出了本文描述的叶轮的制造方法的附加特征;
25.图14示出了具有本文描述的风扇组件的电子设备的另选实施方案。
26.图15示出了具有本文描述的风扇组件的电子设备的另选实施方案。
27.并且
28.图16示出了根据一些所述实施方案的电子设备的框图。
具体实施方式
29.在该部分描述了根据本技术的方法与装置的代表性应用。提供这些示例仅为了添加上下文并有助于理解所描述的实施方案。因此,对于本领域的技术人员而言将显而易见的是,可在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践所述实施方案。在其他情况下,为了避免不必要地模糊所述实施方案,未详细描述熟知的处理步骤。其他应用是可能的,使得以下示例不应被当作是限制性的。
30.在以下详细描述中,参考了形成说明书的一部分的附图,并且在附图中以例示的方式示出了根据所述实施方案的具体实施方案。虽然这些实施方案被描述得足够详细,以使本领域的技术人员能够实践所述实施方案,但是应当理解,这些示例不是限制性的;使得可以使用其他实施方案,并且可以在不脱离所述实施方案的实质和范围的情况下作出修改。
31.以下公开内容涉及用于设备中使用的风扇组件的改良的叶轮,该设备为诸如电子设备,作为非限制性示例包括台式计算设备、显示器以及具有由单个外壳承载的显示器和处理单元的单体计算机。在操作期间,风扇组件(例如,离心式风扇)使用叶轮将空气吸入该风扇组件的多个进气口,并且随后通过风扇出风口排出空气。取决于电子设备中的定向和集成,风扇组件(或多个组件)可以用于在空气离开电子设备之前驱动空气通过热耦合到散热模块的热交换部件(例如,散热片叠堆),或者用于对流地冷却发热部件(例如,集成电路)。
32.存在与当前风扇组件相关联的若干挑战,特别是具有多个风扇进气口的风扇组件。例如,风扇组件使用风扇电机(无刷dc电机,作为非限制性示例)旋转地驱动叶轮,其中风扇电机位于通过多个支柱附接的平台上。在双进气口风扇组件的情况下,该进气口中的一个进气口被风扇组件的一个或多个结构阻碍或部分地阻挡,该结构为诸如风扇电机平台和支撑支柱,而另一个进气口通常不被阻碍。在风扇组件的工作期间,通过不被阻碍的风扇进气口的进气多于被阻碍的风扇进气口的进气。这导致不一致的空气分布,因为离开与不被阻碍的风扇进气口相关联的叶轮区域的空气速度不同于(例如,大于)离开与被阻碍风扇进气口相关联的叶轮区域的空气速度。不一致的气流分布可能导致风扇出风口管道处的压力损失和不想要的流动分离。因此,风扇组件趋于无效率地运行,因为可以发生风扇组件中的空气的再循环。另外,所得气流问题(诸如出风口管道中的流动分离,或叶轮的上部件和/或下部件的低效工作)可以引起升高的可听噪声的水平,这对于电子设备的用户来讲是不期望的。虽然不具有独立顶部和底部叶片的普通叶轮可以具有一些叶片成形调整结构以减轻这些问题,但是普通叶轮中的一个或多个叶片成形调整结构将同样应用到叶片的整个高
度,并且无法精确地定制用于顶部或底部半流动条件。
33.本文描述的叶轮被改良以包括不同的叶轮叶片几何形状,以解决通过风扇进气口的空气流差异。例如,叶轮可以包括与不受阻碍的风扇进气口相关联(即,与之对准或与之毗邻)的一组叶轮叶片,以及与受阻风扇进气口相关联的另一组叶轮叶片。这两组叶轮叶片可以彼此独立,在物理上和叶片几何形状方面都是独立的。例如,与不受阻碍的风扇进气口相关联的第一组叶轮叶片可以包括其中每个叶轮叶片具有特定几何形状的叶轮叶片,而与受阻碍的风扇进气口相关联的第二组叶轮叶片可以包括其中每个叶轮叶片具有与第一组叶轮叶片的几何形状相比不同的几何形状的叶轮叶片。几何形状差异可以包括各种因素,包括叶轮叶片的前缘角和/或后缘角的差异。因此,前述第一组叶轮叶片的叶轮叶片可以被成形并定向成与前述第二组叶轮叶片的成形和定向不同。此外,叶轮的顶部部件(或第一组叶轮叶片)和底部部件(或第二组叶轮叶片)可以在相应的叶片组中具有不同数量的叶片。另外,本文描述的叶轮可以包括分离结构或盘状部,其限定第一组叶轮叶片与第二组叶轮叶片之间的物理分离。此外,分离结构的位置限定第一组叶轮叶片和第二组叶轮叶片的相应叶片长度,这可以控制通过一个风扇进气口的气流速率与通过另一个风扇进气口的气流速率的比率。例如,当分离结构不位于叶轮的中点处时,一组叶片长度长于另一组,并且较长的一组叶轮叶片可以比较短的叶轮叶片驱动更多的空气通过一个进气口(更靠近较长的叶轮叶片)。取决于期望的流动特性,较长的叶片可以与受阻碍的或不受阻碍的进气口对准,并且定位成更靠近该进气口。可另选地或组合地,作为非限制性示例,第一组叶轮叶片和第二组叶轮叶片的叶轮叶片之间的附加差异可以包括以下方面的差异:大小、形状、叶片曲率、叶片内径、叶片前缘角(例如,相对于共同参考)、叶片后缘角(例如,相对于共同参考)或后缘叶片角度、叶轮叶片之间的角度间距(例如,相邻叶轮叶片之间)、两组叶轮叶片之间的角度偏移、和/或叶片的数目。叶片前缘角和叶片后缘角可以称为前缘叶片角度和后缘叶片角度。关于叶轮叶片间距,应用到每组叶轮叶片的可变间距在一些实施方案中可以相等,并且在其它实施方案中不同。另外,对于具有独立两组叶轮叶片的叶轮,一组叶轮叶片可以相对于另一组叶轮叶片成角度地偏移,偏移量等于相邻叶片之间的标称角间距(即一个完全叶片节距)或其一部分(即节距的一部分)。
34.有益地,具有不同两组叶轮叶片(每个叶轮叶片具有其自身的独特特征)的单个不对称叶轮可以解决与具有不等同阻碍和/或上游状况的风扇进气口的空气流动差异相关联的问题。例如,改良的叶轮可以限制叶轮叶片通道和/或风扇出风口管道中的不想要的流动分离,从而减轻再循环和声学噪声。此外,通过减轻再循环,使用改良的叶轮的风扇组件可以在通过风扇组件的气流方面提高效率。此外,在具有不同阻碍的进气口之间具有不同的叶片几何形状可以校正在相应组叶轮叶片下游发现的气流速度亏损,并且在风扇出风口管道中产生更一致的速度分布,从而导致更有效、更安静的气流递送。各种前述差异(例如,几何形状等)可以对应于叶轮设计的可变/可调因素,并且每个因子可以通过计算机模拟和/或经验试验来评估,以优化空气流动并减少声学噪声。
35.在一些实施方案中,叶轮是通过模制操作制造的,例如注射模制,作为非限制性示例。在这方面,模制操作可以使用两个模具腔,每个模腔具有不同设计,以实现不同的两组叶轮叶片。此外,由于该模制操作,该叶轮可以表示由聚合物材料形成的单件和/或整体式叶轮。另选地,叶轮可以表示由一种或多种聚合物材料形成的单件模制结构。为了模制具有
两个不同叶片的叶轮,该分离结构可以侧向延伸到外边缘,该外边缘可以对应于每组叶片的相应后缘。此外,分离结构不仅限定了相应组的叶轮叶片之间的物理分离,还限定了用于限制或防止从风扇进气口接收的气流的立即或接近立即的相互作用的缓冲。
36.其它结构增强可以与本文描述的风扇组件集成以用于进一步优化。例如,风扇组件可包括与风扇外壳集成的气流分离器或板。该气流分离器围绕该叶轮,而不接触,并且限制或防止来自两组叶轮叶片的相应空气流进行不想要的相互作用。
37.以下参考图1至图16来论述这些实施方案和其他实施方案。然而,本领域的技术人员将容易地理解,本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的,而不应被理解为是限制性的。
38.图1示出了电子设备100的一个实施方案的等轴前视图。如所示出的,电子设备100可以包括壳体102或外壳,其限定内部体积,该内部体积被设计成承载若干内部部件,作为非限制性示例,包括:处理电路(诸如中央处理单元和图形处理单元)、存储器电路、电路板、诸如扬声器和麦克风之类的音频部件、电池以及将上述部件连接在一起的柔性电路。
39.电子设备100还可包括与壳体102耦接的显示器104。作为非限制性示例,显示器104可以包括发光二极管(“led”)显示器或等离子体显示器。为了保护显示器104,电子设备100可进一步包括覆盖显示器104的透明层106。作为非限制性示例,透明层106可包括玻璃、塑料或蓝宝石。电子设备100可进一步包括可旋转地联接到壳体102的支架108,从而允许壳体102、特别是显示器104相对于支架108旋转。
40.图2示出了图1中所示的电子设备100的等轴后视图。出于例示的目的,移除了支架108的一部分。如图所示,电子设备100包括风扇组件110和发热部件112,两者均定位在壳体102的内部体积中。图2中所示的相应位置是示例性的,并且其它位置是可能的。壳体102可以包括开口114a或通孔,用作进气通风口,其允许空气进入壳体102并在壳体内循环。在电子设备100的工作期间,发热部件112(表示一个或多个发热部件)经历温度升高并加热内部体积内的周围空气。为了冷却发热部件112,电子设备100可以激活风扇组件110以将加热的空气引导远离发热部件112。此外,风扇组件110可以将加热的空气驱动到热交换器116,并且热交换器116可以随后通过用作排气通风口的开口114b(在壳体102中形成)将热能(由热空气提供)排出电子设备100。通常,开口114a和114b被支架108隐藏。
41.为了增加或减小通过风扇组件110的气流,电子设备100的处理电路可以执行一个或多个程序,并且提供信号以增加风扇组件110的速度以及降低信号的速度以关闭风扇组件110。作为示例,提供给处理电路的输入信息可以包括一个或多个温度传感器(图2中未示出),该一个或多个温度传感器确定壳体102的内部体积内的部件温度。因此,当达到或超过阈值温度时,处理电路可以提供信号以增加风扇组件110的速度。另选地或组合地,提供给处理电路的输入信息可以包括在此升高的速度下使用发热部件112的时间量。例如,在发热部件112工作10分钟之后,处理电路可以提供信号来增加风扇组件110的速度。该时间仅旨在是示例性的,并且可以使用不同的时间(或多个时间)。
42.图3示出了根据一些描述的实施方案的风扇组件210的顶视图。风扇组件210可以集成到本文所示和所述的电子设备中。如图所示,风扇组件210包括具有两个风扇组件的系统,即风扇组件220a和风扇组件220b。然而,风扇组件210的风扇组件单元的数量可以变化。风扇组件220a可以包括限定开口224a的风扇外壳部件222a。风扇组件220a可以进一步包括
具有多个叶轮叶片(示出,未标记)的叶轮226a。当由电机(图3中未示出)旋转地驱动时,叶轮226a驱动气流进入开口224a。就此而言,开口224a可以被称为风扇进气口。类似地,风扇组件220b可以包括限定用作风扇进气口的开口234a的风扇外壳部件232a,以及具有多个叶轮叶片(示出,未标记)的叶轮226b。当由电机(图3中未示出)旋转地驱动时,叶轮226b驱动气流进入开口224b。
43.图4示出了图3所示的风扇组件210的底视图,示出了附加特征;如图所示,风扇组件220a可以包括与风扇外壳部件222a(图3中示出)联接的风扇外壳部件222b。风扇外壳部件222b限定了由风扇组件220a使用的作为附加的风扇进气口的开口224b。因此,当被旋转地驱动时,叶轮226a驱动气流进入开口224b。类似地,风扇组件220b可以包括与风扇外壳部件232a(图3中示出)联接的风扇外壳部件232b。风扇外壳部件232b限定了由风扇组件220b使用的作为附加的风扇进气口的开口234b。因此,当被旋转地驱动时,叶轮226b驱动气流进入开口234b。
44.风扇组件220a和220b可以进一步分别包括平台228a和平台228b。平台228a和228b各自被设计成分别保持和支撑风扇组件220a和220b的电机(图4中未示出)。平台228a和228b分别通过若干支柱连接到风扇外壳部件222b和232b。例如,风扇组件220a包括支柱230(表示附加支柱),该支柱将风扇外壳部件222b连接到平台228a,并且风扇组件220b包括支柱240(表示另外的支柱),该支柱将风扇外壳部件232b连接到平台228b。
45.参考图3和图4中的风扇组件220a,开口224a、224b、234a和234b通常是具有相同直径的圆形。然而,在一些实施方案中(图3和图4中未示出),开口224a和234a的直径分别不同(例如,大于或小于)开口224b和234b。此外,开口224a、224b、234a和234b可以包括除圆形形状以外的形状,诸如包括矩形或六边形(作为非限制性示例)的多侧面多边形形状、或椭圆形形状。另外,部分地由于平台228a和支柱230,与开口224b相比,在叶轮226a的工作期间(即,在旋转移动期间)进入风扇组件220a的气流通过开口224a的量可以更大。由于风扇组件220b的类似特征,与开口234b相比,在叶轮226b的工作期间进入风扇组件220b的气流通过开口234a的量可以更大。这将在下文中进一步论述。
46.图5示出了根据一些描述的实施方案的风扇组件320的另选等轴视图,示出了气流穿过风扇组件320的示例性移动。用于风扇组件320的所示和所述的特征可以存在于本文所示和所述的其它风扇组件中。风扇组件320可以包括叶轮326和用于旋转地驱动叶轮326的电机344。风扇组件320还包括风扇外壳,该风扇外壳由风扇外壳部件322a和风扇外壳部件322b限定,其中风扇外壳部件322a和322b分别具有开口324a和开口324b,该开口限定用于风扇组件320的风扇进气口。另外,风扇外壳部件322a和322b包括由风扇组件320用作风扇出风口、风扇管道出风口的开口324c。为了支撑和承载电机344,风扇外壳部件322b包括由若干支柱支撑的平台328。示出了表示附加支柱的支柱330。
47.在操作期间,叶轮326由电机344旋转地驱动,从而导致气流(由箭头345a和345b表示)通过开口324a和324b进入风扇组件320。随后,气流(由指向若干虚线箭头的箭头345c表示)经由开口324c离开风扇组件320。基于平台328以及支柱相比于开口324a更靠近开口324b,开口324b表示受阻碍或部分阻挡的开口。因此,与进入开口324a的气流相比,通过开口324b的气流受到限制,从而与开口324a相比,通过开口324b的气流较少。由于通过开口324a和324b的不均匀气流,因此在叶轮326处可以形成不一致的气流速度分布,从而导致从
叶轮326开始的不想要的流动分离。在一些情况下,该空气流动分离进一步加重风扇组件320内的湍流,并且引起诸如再循环等问题。另外,该流动分离还可以引起从风扇组件320发出不想要的噪声。幸运的是,叶轮326可以包括设计改良以促进一致的气流分布并减轻或防止流动分离。将在下文中示出和描述这些改良。
48.图6示出了根据一些描述的实施方案的叶轮426的实施方案的等轴视图。针对叶轮426所示和所述的特征可以存在于本文所示和所述的任何叶轮中。叶轮426可以包括被设计成限制或防止若干前述问题的一个或多个改良。在这方面,叶轮426包括第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b,以及分离结构448,该分离结构限定第一组叶轮叶片446a与第二组叶轮叶片446b之间的分割、分离或不连续。分离结构448包括至少两个表面,其中第一组叶轮叶片446a设置在一个表面上,并且第二组叶轮叶片446b设置在另一个相反表面上。如图所示,分离结构448限定盘状部。然而,其他形状对于分离结构448来讲也是可以的。
49.尽管叶轮426表示单件式主体,但是第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b可以包括彼此不同的一个或多个几何属性。例如,第一组叶轮叶片446a中的每个叶片可以根据第一几何形状定位在分离结构448上,而第二组叶轮叶片446b中的每个叶片可以根据不同的第二几何形状定位在分离结构448上。不同的几何形状(或多个几何形状)可以指相对于参考物例如z轴的不同角度位置。此外,叶片的几何形状可以指每个叶片的前缘和/或每个叶片的后缘的角度。这将在下面另外示出和描述。因此,叶轮426可以被称为不对称叶轮,因为由穿过分离结构448的平面(通过x-y轴线)分割的两个区段(即,第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b)产生一对结构不相等的区段。
50.另选地或组合地,第一组叶轮叶片446a的长度(即,主要尺寸)可以与第二组叶轮叶片446b不同。例如,第一组叶轮叶片446a中的每个叶片具有长度450a,而第二组叶轮叶片446b中的每个叶片具有长度450b。如图所示,长度450a大于长度450b。然而,在一些实施方案中(未示出),长度450b大于长度450a。长度450a和450b由分离结构448沿z轴的位置限定,并且分离结构448可以定位在不同的位置(例如,沿着z轴)或根据第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b的期望长度来定位。例如,当风扇组件的设计规格(图6中未示出)要求特定风扇进气口比另一风扇进气口吸入更多空气时,具有更大长度的该组叶轮叶片可以与要求额外的气流的风扇进气口对准并定位成更靠近该风扇进气口。因此,在一些实施方案中,较大长度的叶片能够驱动更多的气流。
51.另外,在一些实施方案中,叶轮426是通过模制操作形成的,包括作为非限制性示例的模制操作。模具腔或多个模具腔的设计以及用于模制操作的一个或多个模具芯控制分离结构448的位置,并且因此控制长度450a和450b。另外,如图所示,分离结构448包括延伸到第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b的叶片的端部的外径。这允许形成叶轮426的模制操作以与第二组叶轮叶片446b不同的方式形成第一组叶轮叶片446a。另外,由注射模制操作形成的叶轮通常要求(叶轮叶片的)竖直表面相对于模具分离轴线以稍微的角度进行拔模,以促进部件(例如,叶轮)从工具的脱模。在用于传统叶轮的先前模制操作中,在具有对称几何形状的叶轮叶片的整个高度上应用拔模角。此拔模角导致逐渐变窄,从而在叶轮叶片的高度(端到端)上形成叶轮叶片厚度,这可能导致整个叶片高度的部分中的亚最佳叶片厚度。本文所述的叶轮(例如,叶轮426)的一个优点是该拔模角的总高度的减小。例如,施加在第一组叶轮叶片446a的叶轮叶片或第二组叶轮叶片446b的叶轮叶片上的拔模角
减小大约一半,因为第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b的相应叶轮叶片彼此分离。这导致拔模对叶轮叶片厚度的不利影响显著减少,从而允许所得部件更接近叶轮叶片设计的理想厚度或指定厚度。另一个优点是在模制工具的两个半部之间形成的模缝线,该模缝线传统上导致沿叶轮叶片的临界表面延伸的非常小的台阶或延伸部。这一台阶是由拔模角导致的,该拔模角与模制工具的每个半部因为模具半部在相反方向上分开而沿着相反方向倾斜(以促进部件从工具腔中的脱模)相关联。该表面中的这种所得台阶对通过叶轮叶片的气流具有破坏性,并且可能导致空气流动分离,这不利地影响叶轮的气流和噪声。通过分离上叶片区域和下叶片区域(分别例如第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b),使得在叶轮叶片面上不需要模缝线,该叶轮叶片表面不具有对叶轮叶片性能不利的不期望的台阶厚度变化。
52.图7示出了沿线7-7截取的图6中所示的叶轮426的横截面视图,示出了第一组叶轮叶片446a。如放大视图所示,第一组叶轮叶片446a包括叶轮叶片452(表示剩余叶轮叶片)。示出了叶轮叶片452的若干特征。例如,叶轮叶片452包括前缘454a和后缘454b。如图所示,前缘454a和后缘454b分别由角度α1和β1限定,角度α1和β1中的每个角度是相对于参考线或表面测量的。另外,叶轮叶片452包括弦长456,其限定叶轮叶片452的直径。
53.相反,图8示出了沿线8-8截取的图6中所示的叶轮426的横截面视图,示出了第二组叶轮叶片446b。如放大视图所示,第二组叶轮叶片446b包括叶轮叶片462(表示剩余叶轮叶片)。示出了叶轮叶片462的若干特征。例如,叶轮叶片462包括前缘464a和后缘464b。如图所示,前缘464a和后缘464b分别由角度α2和β2限定,角度α2和β2中的每个角度是相对于参考线或表面测量的。另外,叶轮叶片462包括弦长466,其限定叶轮叶片462的直径。
54.图7和图8中所示的叶轮叶片452和462分别可以由于任何一个或多个特征而在设计上不同。例如,叶轮叶片452的前缘454a的角度α1可以不同于叶轮叶片462的前缘464a的角度α2,并且因此,叶轮叶片452和462可以不同地定向并且可以包括不同的几何形状。另选地或组合地,叶轮叶片452的后缘454b的角度β1可以不同于叶轮叶片462的后缘464b的角度β2,并且因此,叶轮叶片452和462可以进一步不同地定向并且可以进一步包括不同的几何形状。另选地或组合地,叶轮叶片452的弦长456可以不同于叶轮叶片462的弦长466,并且因此,叶轮叶片452和462可以进一步包括不同的几何形状。
55.尽管图6-图8中未具体示出,但是若干额外几何特征可以在第一组叶轮叶片446a与第二组叶轮叶片446b之间不同。例如,作为非限制性示例,第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b之间的相应叶轮叶片之间的差异可以包括叶片数量的差异。关于叶轮叶片的数量,在一些实施方案中,第一组叶轮叶片446a包括n个叶轮叶片,而第二组叶轮叶片446b包括大于大于n的整数或小于n的整数。另选地,相应组叶轮叶片中的叶片的数量之间的差异可以是a的倍数,诸如a
×
n,其中a可以大于1或小于1,只要a
×
n是整数。另外,第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b可以具有不同的纵向定向。例如,参考图6,第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b相对于分离结构448垂直或至少基本上垂直。然而,第一组叶轮叶片446a和/或第二组叶轮叶片446b可以是倾斜的或对角线的,其中相对于z轴测量一些非零角度。此外,当两组叶轮叶片倾斜时,它们相应的非零角度可以不同。仍进一步地,即使具有相同的几何参数集(例如,叶片的数量、前缘/后缘角度和弦长),第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b中的叶片的角度位置可以通过下方式而不同:通过向一组叶片施加
恒定角度偏移,或者通过以不同方式向两组叶片施加可变叶片间距。
56.第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b之间的相应设计差异旨在优化集成叶轮426的风扇组件(图6中未示出)。例如,当叶轮426被替换为叶轮326(图5中示出)并且与风扇组件320集成时,第一组叶轮叶片446a与开口324a对准,并且第二组叶轮叶片446b与开口324b对准。由于第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b之间的设计差异,优化叶轮426以促进离开第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b的气流之间的一致速度分布。因此,叶轮426可以减轻或防止不想要的流动分离,从而导致改进的效率(即,更少的再循环)和降噪。
57.图9示出了根据一些描述的实施方案的风扇组件420的横截面视图,示出了穿过使用(图6-图8中示出的)叶轮426的风扇组件420的气流。风扇组件420可以包括用于本文所示和所述的其它风扇组件的特征。例如,风扇组件420包括风扇外壳部件422a和风扇外壳部件422b,其分别限定开口424b的开口424a,其中开口424a和424b用作风扇进气口。风扇外壳部件422a和422b进一步限定用作风扇出风口的开口424c。另外,叶轮426与电机444耦接,其中电机444设置在平台428上,该平台通过支柱430连接到风扇外壳部件422b。尽管未示出,但是附加支柱可用于将风扇外壳部件422b与平台428连接。
58.当集成到风扇组件420中时,第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b分别与开口424a和424b对准。具有虚线的若干箭头通常表示当叶轮426被旋转地驱动时穿过开口424a和424b的气流。由虚线表示的气流路径仅是示例性的,并且提供通过风扇组件420的气流的近似方向。如图所示,开口424a通常不被风扇组件420的特征部阻碍或阻挡,而若干特征部

平台428、支柱430(表示附加支柱)和电机444

提供针对穿过开口424b的气流的至少一些阻碍或阻挡。因此,通过开口424a到达第一组叶轮叶片446a的气流的量可以大于通过开口424b到达第二组叶轮叶片446b的气流的量。然而,部分地由于第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b的独立设计改良,优化叶轮426以处理不同的气流,因为第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b造成空气流动条件的差异。因此,叶轮426可以提供更一致的速度分布,从而导致不太需要的空气流分离和所得噪声。另外,延伸到第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b的相应叶轮叶片边缘的分离结构448充当另外的屏障,其减轻或防止通过开口424b的空气流与通过开口424a的空气流混合,或反之亦然,这可以帮助防止不需要的不一致空气流速。
59.图10示出了具有用于促进稳定气流的集成特征的风扇组件520的另选实施方案的平面图。出于说明的目的,从风扇组件520移除风扇外壳部件。如图所示,风扇组件520包括风扇外壳部件522b和叶轮526,该叶轮可以包括本文所示和所述的用于叶轮的任何特征。进一步地,风扇组件520包括气流分离器568,该气流分离器充当离开叶轮526的不同组叶轮叶片(图10中未示出)的气流之间的屏障。气流分离器568可以围绕叶轮526并且在朝向风扇组件520的开口524c(或风扇出风口)的方向上延伸。
60.图11示出了根据一些描述的实施方案的图10所示的风扇组件520的横截面视图,示出穿过部分地基于叶轮526和气流分离器568的风扇组件520的气流。风扇组件520可包括本文所示和所述的任何特征,包括用于叶轮526的特征。如图所示,气流分离器568与风扇壳体部件522b一体地形成。另选地,气流分离器568可以与风扇壳体部件522a一体地形成。在操作期间,叶轮526驱动气流进入风扇组件的开口524a和524b中。然而,随着气流离开叶轮
526,气流分离器568被定位成防止离开(叶轮526的)第一组叶轮叶片546a的气流与离开(叶轮526的)第二组叶轮叶片546b的气流相互作用或混合。结果,气流分离器568可以进一步减轻或防止与来自第一组叶轮叶片546a的气流和来自第二组叶轮叶片546b的气流中的速度梯度和/或瞬时流动结构有关的问题,并且相应气流的任何相互作用可以在气流分离器568所终止的叶轮526的下游进一步发生。这可以允许第一组叶轮叶片546a和第二组叶轮叶片546b下游的速度差异和瞬时流动结构在使这两股气流重新汇聚之前消散。
61.图12示出了叶轮626的另选实施方案的等轴视图,示出了两组叶轮叶片之间的附加关系。如图所示,叶轮626包括第一组叶轮叶片646a和第二组叶轮叶片646b,其中第一组叶轮叶片646a和第二组叶轮叶片646b联接到分离结构648并由分离结构648分离。尽管未明确示出,但是叶轮626可以结合在本文中示出和描述的用于叶轮的第一组叶轮叶片646a和第二组叶轮叶片646b之间的任何差异,诸如分别针对图7和图8中的第一组叶轮叶片446a和第二组叶轮叶片446b所示和所述的差异。而且,第一组叶轮叶片646a和第二组叶轮叶片646b分别由直径670a和670b(共同地)限定。直径670a和670b也可以分别称为第一组叶轮叶片646a和第二组叶轮叶片646b的外径或叶片出风口直径。虽然叶轮的先前实施方案通常示出了两组叶轮叶片的相应直径是相等的,但是直径670a和670b彼此不同。例如,直径670a具有小于直径670b的长度或定量大小。此外,第二组叶轮叶片646b的每个叶片包括延伸到分离结构648的边缘(即,外边缘)的边缘,并且因此,分离结构648可具有由直径670b限定的直径。然而,第一组叶轮叶片646a中的每个叶片包括不延伸到分离结构648的边缘的边缘。第一组叶轮叶片646a与第二组叶轮叶片646b之间的这种差异或独立性可以定制叶轮626以满足对通过风扇组件的两个不同风扇进气口(即,图5中所示的风扇组件320的开口324a和324b)的气流的不同要求。还应注意,虽然未示出,但是叶轮626可以另外包括本文所示和描述的用于叶轮的任何改良。
62.图13示出了叶轮726的实施方案的放大视图,示出了本文描述的叶轮的制造方法的附加特征。如图所示,叶轮726包括叶轮叶片752a(表示第一组叶轮叶片的附加叶轮叶片,未示出)和叶轮叶片752b(表示第二组叶轮叶片的附加叶轮叶片,未示出)。叶轮726还包括分离结构748(即,盘状部),该分离结构将叶轮叶片752a和752b分开。
63.通过模制操作(包括注射成型操作)形成的叶轮需要某些改良。例如,当开发基于聚合物的注射模制叶轮时,对外部特征部(例如,叶轮叶片752a和752b)进行拔模(或渐缩)可以增强成功模制叶轮的整体能力。包括对称的叶片几何形状(即分别具有相同叶片几何形状的第一和第二或顶部和底部叶轮叶片组)的传统的模制叶轮需要关于拔模角的额外考虑因素,以便减轻模制问题,诸如在叶轮叶片(或叶片)上形成的模缝线。
64.然而,对于本文描述的若干叶轮,分离结构横向地延伸到两组叶轮叶片的边缘,并且因此,分离结构的边缘相对于第一组叶轮叶片和第二组叶轮叶片的边缘是齐平的或共面的。例如,分离结构748包括延伸到叶轮叶片752a的边缘764a的边缘772a,以及延伸到叶轮叶片752b的边缘764b的边缘772b。因此,模制叶轮叶片752a和752b所需的相应拔模角导致叶轮叶片752a和752b的较少渐缩。例如,叶轮叶片752a和752b分别具有厚度774a和774b,其中厚度774a和774b分别表示叶轮叶片752a和752b的跨距分离结构748最远(沿着z轴)的表面(跨x-y平面)的位置处的叶轮尺寸。在一些实施方案中,厚度774a和774b相同或至少基本上类似。此外,叶轮叶片752a和752b可各自具有厚度774c,其表示分离结构748的相应表面
上的叶轮叶片752a和752b中的每一个叶轮叶片的叶轮尺寸。虽然厚度774c可以大于厚度774a和774b并因此限定叶轮叶片752a和752b的渐缩,但该相对渐缩小于传统的模制叶轮叶片的相对渐缩,该传统的模制叶轮叶片具有相同的叶片几何形状,该叶片几何形状也横向延伸超过其分离结构。因此,与传统叶轮叶片相比,叶轮叶片752a和752b的设计和形状更紧密地类似于指定的叶轮叶片设计。
65.本文所述的风扇组件可以与不同的电子设备集成。图14和15示出了可以使用本文所示和描述的任何风扇组件的不同电子设备。
66.图14示出了根据一些所述实施方案的电子设备800的另选的实施方案的等轴视图。电子设备800可以包括台式计算设备或“塔”,其被设计用于与显示器和其它附件(图14中未示出)诸如显示器/监视器、鼠标和/或键盘一起使用。如所示出的,电子设备800包括壳体802或外壳,其限定内部体积,该内部体积可承载若干内部部件,作为非限制性示例,包括:处理电路(诸如中央处理单元和图形处理单元)、存储器电路、电路板、诸如扬声器和麦克风之类的音频部件、电池以及将上述部件连接在一起的柔性电路。电子设备800包括风扇组件810,该风扇组件810可将加热的空气从电子设备800的一个或多个发热部件(图14中未示出)抽离。此外,风扇组件810可以经由形成于壳体802中的开口814a接收环境空气,并且随后经由形成于壳体802中的开口814b将加热的空气驱赶出壳体802。结果,风扇组件810可以降低壳体802的内部体积内的部件的温度。
67.图15示出了根据一些所述实施方案的电子设备900的另选的实施方案的等轴视图。电子设备900可为膝上型计算设备。如图所示,电子设备900包括外壳部件902a和外壳部件902b,还分别称为显示器外壳和基部部分。外壳部件902a和902b可以彼此旋转地联接,以允许外壳部件之间的相对移动。
68.外壳部件902a可以承载显示器904,并且外壳部件902b可以承载输入机构905a和输入机构905b。输入机构905a和905b可分别包括触摸板和键盘。此外,外壳部件902b可限定内部体积,该内部体积可承载若干内部部件,作为非限制性示例,包括:处理电路(诸如中央处理单元和图形处理单元)、存储器电路、电路板、诸如扬声器和麦克风之类的音频部件、电池以及将上述部件以电的方式连接在一起的柔性电路。如部分横截面所示,电子设备900可以包括位于壳体部件902b中的风扇组件910。风扇组件910可将加热的空气从电子设备900的一个或多个发热部件(图15中未示出)抽离。另外,风扇组件910可以经由在外壳部件902b中形成的开口(图15中未示出)接收环境空气,并且随后经由在外壳部件902b中形成的开口(图15中未示出)将加热的空气驱赶出外壳部件902b。结果,风扇组件910可以降低外壳部件902b的内部体积内的部件的温度。
69.图16示出了根据一些所述实施方案的电子设备1000的框图。电子设备1000中的特征部可存在于本文描述的其他电子设备中。电子设备1000可包括用于执行电子设备1000的功能的一个或多个处理器1010。一个或多个处理器1010可以指中央处理单元(cpu)和用于执行专用功能的至少一个微控制器中的至少一者。另外,一个或多个处理器1010可以是指专用集成电路。
70.根据一些实施方案,电子设备1000可包括显示单元1020。显示单元1020能够呈现包括图标(表示软件应用程序)、文本图像和/或运动图像的用户界面。在一些示例中,每个图标可以与可以由所述一个或多个处理器1010执行的相应功能相关联。在一些情况下,显
示单元1020包括显示层(未示出),其可包括液晶显示器(lcd)、发光二极管显示器(led)等等。根据一些实施方案,显示单元1020包括触摸输入检测部件和/或力检测部件,其可被配置为当用户的附属物(充当电容器)接近显示单元1020(或与覆盖显示单元1020的透明层接触)时,检测电子参数(例如,电容值)的变化。显示单元1020经由一根或多根连接线缆1022连接到一个或多个处理器1010。
71.根据一些实施方案,电子设备1000可包括能够对电子设备1000的一个或多个处理器1010提供输入的一个或多个传感器1030。作为非限制性示例,一个或多个传感器1030可以包括温度传感器。一个或多个传感器1030经由一根或多根连接线缆1032连接到一个或多个处理器1010。
72.根据一些实施方案,电子设备1000可包括一个或多个输入/输出部件1040。在一些情况下,一个或多个输入/输出部件1040可以指能够由用户致动的按钮或开关。当使用一个或多个输入/输出部件1040时,该一个或多个输入/输出部件1040可以生成经由一根或多根连接线缆1042提供给一个或多个处理器1010的电信号。
73.根据一些实施方案,电子设备1000可包括能够向电子设备1000的操作部件提供能量的电源1050。在一些示例中,电源1050可以指可再充电电池。电源1050可以经由一根或多根连接线缆1052连接到一个或多个处理器1010。电源1050可以直接连接到电子设备1000的其他设备,诸如一个或多个输入/输出部件1040。在一些示例中,电子设备1000可以从图16中未示出的另一个电源(例如,外部充电设备)接收电力。
74.根据一些实施方案,电子设备1000可包括存储器1060,其可包括单个磁盘或多个磁盘(例如,硬盘驱动器),并且包括管理存储器1060内的一个或多个分区的存储管理模块。在一些情况下,存储器1060可包括闪存存储器、半导体(固态)存储器等。存储器1060也可包括随机存取存储器(“ram”)和只读存储器(“rom”)。rom可存储将以非易失性方式执行的程序、实用程序或过程。ram可提供易失性数据存储,并存储与电子设备1000的操作相关的指令。在一些实施方案中,存储器1060是指非暂态计算机可读介质。一个或多个处理器1010还可用于执行软件应用程序。在一些实施方案中,数据总线1062可以促进存储器1060与一个或多个处理器1010之间的数据传输。
75.根据一些实施方案,电子设备1000可包括无线通信部件1070。网络/总线接口1072可以将无线通信部件1070耦接到一个或多个处理器1010。无线通信部件1070可以经由任何数量的无线通信协议(包括全球网络(例如,互联网)、广域网、局域网、无线个人局域网(wpan)等中的至少一个)与其他电子设备通信。在一些示例中,无线通信部件1070可以利用nfc协议、协议、或协议进行通信。
76.根据一些实施方案,电子设备1000可包括显示器组件1080。风扇组件1080被设计成驱动气流和/或从电子设备1000的一个或多个发热部件(诸如一个或多个处理器1010)去除热量。在一些实施方案中,一根或多根线缆1082可以促进风扇组件1080与一个或多个处理器1010之间的信号传输。因此,一个或多个处理器1010可以使用来自一个或多个传感器1030的信息来控制风扇组件1080。
77.可单独地或以任何组合使用所述实施方案的各个方面、实施方案、具体实施或特征。可由软件、硬件或硬件与软件的组合来实施所述实施方案的各个方面。所述实施方案还可实施为在非暂态计算机可读介质上的计算机可读代码。非暂态计算机可读介质为可存储
数据的任何数据存储设备,该数据之后可由计算机系统读取。非暂态计算机可读介质的示例包括只读存储器、随机存取存储器、cd-rom、hdd、dvd、磁带和光学数据存储设备。非暂态计算机可读介质也可分布在网络耦接的计算机系统上,使得计算机可读代码以分布方式存储和执行。
78.为了说明的目的,前述描述使用具体命名以提供对所述实施方案的彻底理解。然而,对于本领域的技术人员而言将显而易见的是,不需要具体细节,以便实践所述实施方案。因此,具体实施方案的前述描述被呈现用于例示和描述的目的。前述描述不旨在为穷举性的或将所述的实施方案限制为所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是,鉴于上面的教导内容,许多修改和变型是可行的。
79.众所周知,使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地,应管理和处理个人可识别信息数据,以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化,并应当向用户明确说明授权使用的性质。
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