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CN102817858B - 定子及具有该定子的散热风扇 - Google Patents

定子及具有该定子的散热风扇 Download PDF

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Abstract

一种散热风扇，包括一定子及一转子，该定子包括一定子铁心、分别位于定子铁心上下两端的两绝缘架及缠绕于绝缘架上的一线圈，该转子包括一轮毂、环设于轮毂外围的若干扇叶以及设于轮毂内的磁性元件，所述定子铁心的外侧面与磁性元件的内侧面相对，且相互间隔形成一间隙，该间隙于靠近该转子轴向脱离定子运动的方向的一端的宽度大于其远离该转子轴向脱离定子运动的方向的另一端的宽度，从而使大端的磁力大于小端的磁力，能够有效的防止转子的轴向串动。本发明还涉及一种散热风扇的定子。

Description

定子及具有该定子的散热风扇
技术领域
本发明涉及一种散热风扇，尤指一种散热风扇及其定子。
背景技术
随着电子技术的飞速发展，中央处理器等发热电子元件运行速度越来越快，其运行时产生的热量亦相应增加，为了将这些热量散发出去以保障电子元件的正常运行，业界采用风扇对电子元件进行散热。传统的风扇一般包括一定子、一转子及收容该定子及转子于内的一扇框。该定子包括定子铁心及缠绕于定子铁心上的线圈。该转子环设于定子外围，包括与线圈相对的磁铁。工作时，线圈通电使得定子产生的磁场与转子的磁铁相互作用，驱动转子相对定子运转产生风力吹向电子元件以带走电子元件产生的热量。然而，当风扇运转时，由于风扇内流场的反作用力及转子本身的重力作用，转子可能轴向移动从而产生异音、超框、感应等不良。
为了解决该技术问题，业界内有通过于转轴的顶端或者底端增设一磁铁元件，通过磁铁元件吸附该转轴而防止转子轴向移动。然而，该种方法需要额外增加磁铁元件，不仅增加了成本，还使得风扇内部必须预留装设该磁铁元件的空间，造成组装不便。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可以有效防止转子轴向移动的散热风扇。
一种散热风扇，包括一定子及一转子，该定子包括一定子铁心、分别位于定子铁心上下两端的两绝缘架及缠绕于绝缘架上的一线圈，该转子包括一轮毂、环设于轮毂外围的若干扇叶以及设于轮毂内的磁性元件，所述定子铁心的外侧面与磁性元件的内侧面相对，且相互间隔形成一间隙，该间隙于靠近该转子轴向脱离定子运动的方向的一端的宽度大于其远离该转子轴向脱离定子运动的方向的另一端的宽度。
一种散热风扇，包括一框体、收容于框体内的一定子及一转子，该框体包括上端面和下端面，在上端面和下端面的中央形成入风口和出风口，该定子包括一定子铁心、分别位于定子铁心上下两端的两绝缘架及缠绕于绝缘架上的一线圈，该转子包括一轮毂、环设于轮毂外围的若干扇叶以及设于轮毂内的磁性元件，磁性元件环绕设置于定子铁心的外围，并与定子铁心之间形成空隙，所述定子铁心包括靠近框体上端面的第一端和靠近框体的下端面的第二端，该定子铁心的第一端的外径的大小与第二端的外径的大小不同，使得该间隙于与定子铁心的第一端相对应位置处的大小大于其与定子铁心的第二端相对应位置处的大小。
一种定子，包括一定子铁心、分别位于定子铁心上下两端的两绝缘架及缠绕于绝缘架上的一线圈，所述定子铁心的一端的直径大于另一端的直径。
改变定子中的定子铁心与磁性元件之间间隙的大小，使间隙靠近该转子轴向脱离定子运动的方向的一端的宽度大于其远离该转子轴向脱离定子运动的方向的另一端的宽度，从而使定子远离转子轴向脱离定子运动的方向距转子的磁性元件的距离较另一端距磁性元件的距离小、与磁性元件之间的磁力大，从而减小因磁吸不良造成的转子轴向串动而产生的各种不良现象。
附图说明
图1是本发明一实施方式提供的散热风扇的立体组装示意图。
图2是图1中提供的散热风扇的分解示意图。
图3是图2中提供的散热风扇的另一角度的分解示意图。
图4是图1中提供的散热风扇沿IV-IV线的剖视图。
主要元件符号说明
框体 10
上端面 11
下端面 12
圆盘部 121
肋条 122
中柱 123
轴承 14
定子 20
定子铁心 22
硅钢片 221
线圈 24
绝缘架 26
圆环部 262
极爪 264
电路板 28
转子 30
轮毂 32
转轴 321
磁性元件 34
扇叶 36
入风口 40
出风口 50
间隙 60
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明提供的实施例中的散热风扇包括框体10、定子20及转子30。
所述框体10呈中空矩形，其包括上端面11、下端面12以及连接于上端面11和下端面12之间的环形侧面13。所述上端面11和下端面12的外围轮廓均呈方形。该散热风扇为轴流风扇，所述上端面11和下端面12的中央分别形成沿轴向对齐的入风口40及出风口50，在本实施方式中，根据扇叶的设计形状，所述入风口40形成于上端面11的中央，所述出风口50形成于下端面12的中央。所述下端面12上设有一圆盘部121、若干根肋条122和中柱123。该圆盘部121位于出风口50的中心。所述肋条122呈直线状，并自圆盘部121的周缘切向向外放射状延伸直至与下端面12的内周缘连接。该中柱123呈中空状，并自圆盘部121的中央向框体10内部凸设形成。该中柱123的内部用于收容一轴承14，该中柱123的外部用于套设定子20。
该定子20包括一定子铁心22、一线圈24、两绝缘架26及一电路板28。请同时参阅图3和图4，该定子铁心22由金属材料制作而成，其包括上下堆叠的若干硅钢片221。所述硅钢片221分别呈圆环状，其中所述硅钢片221的内径相等，而外径从定子20的底端向顶端逐渐减小。因此，所述硅钢片221共同形成定子铁心22时，所述硅钢片221的内周缘共同围设形成一圆柱状的收容空间，而所述硅钢片221的外周缘共同形成一直径从下向上逐渐减小的锥形的外侧面。在本实施例中，该定子铁心22的外径较小的一端靠近框体10的上端面11，而外径较大的一端靠近框体10的下端面12。所述绝缘架26分别位于该定子铁心22的上下两端，每一绝缘架26包括一圆环部262及自圆环部向外延伸的若干极爪264，线圈24缠绕于所述绝缘架26的极爪264上，所述绝缘架26用于将线圈24与定子铁心22电性绝缘。电路板28位于定子20的底端，电路板28与线圈24电性相连以对线圈24供电。
所述转子30包括一杯状的轮毂32、贴设于轮毂32内壁的一磁性元件34以及环设于轮毂32外围的若干扇叶36。轮毂32中央设有一转轴321，转轴321自轮毂32顶面的中央垂直向轮毂32内部延伸形成一自由端。该转轴321用于旋转地收容于轴承14内，从而将转子30与定子20连接。所述磁性元件34呈环形，其内径大于定子铁心22的最大外径，而其外环略小于轮毂32的内径。该磁性元件34通过过盈配合的方式与轮毂32连接。该磁性元件34的材料可以为具有磁性的或者充磁后产生磁性的各种材料，例如永久磁铁、胶磁等。所述扇叶36自轮毂32的外围呈放射状向外延伸而出。
组装时，定子20套设于中柱123上，其中定子20的电路板28与圆盘部121相抵靠，转子30罩设于定子20的外围，转子30的转轴321穿设于中柱123内的轴承14中，且转子30装设于所述框体10内。其中，转子30的磁性元件34的内表面与定子20的外侧面相对且相互间隔，磁性元件34与定子铁心22的外侧面之间形成一环形间隙60。该间隙60的大小沿轴向从定子铁心22的底端向顶端逐渐增加。也就是说，该定子铁心22的顶端与磁性元件34之间的间隔的大小大于其底端与磁性元件34之间的间隔大小，从而定子铁心22的顶端与磁性元件34之间的磁吸力小于其底端与磁性元件34之间的磁吸力。通电时，定子20的线圈24产生感应磁场，该感应磁场与转子30上的磁性元件34相互作用以驱动转子30相对定子20旋转。转子30旋转将其入风口40侧的气流排向出风口50侧，从而产生气流对发热电子元件（图未示）进行散热。
由于定子铁心22的底端与磁性元件34的距离较近，故底端与磁性元件34之间的磁场作用力较大，而顶端与磁性元件34的距离较远，故顶端与磁性元件34之间的磁场作用力较小，当转子30高速旋转受到风扇内流场反作用力而产生沿轴向向上脱离定子20的方向（如图4中箭头所示）运动的趋势时，特别是当风扇倒放使用，转子30高速旋转产生轴向向脱离定子20的方向运动的趋势时，定子铁心22的底端与磁性元件34之间较大的磁场作用力可阻止该转子30轴向向脱离定子20的方向运动。通过设置定子铁心22与磁性元件34之间所形成的间隙60的宽度的变化，具体而言，该间隙60于远离转子轴向脱离定子运动的方向的一端的宽度小于其靠近转子轴向脱离定子运动的方向的一端的宽度，使得定子铁心22与磁性元件34之间沿轴向产生不同大小的磁场作用力，定子铁心22于远离转子轴向脱离定子运动的方向的一端的较大的磁场作用力则可阻止转子30相对定子20轴向浮动。因此，散热风扇不论在何种安装位置，通过设置定子铁心22沿轴向方向上具有不同大小的外径，使得定子铁心22与转子30的磁性元件34之间沿轴向产生不同大小的磁场作用力，从而避免了因风扇内流场反作用力及转子自身重力的作用下发生轴向移动从而产生异音、超框、感应等不良缺失。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种散热风扇，包括一定子及一转子，该定子包括一定子铁心、分别位于定子铁心上下两端的两绝缘架及缠绕于绝缘架上的一线圈，该转子包括一轮毂、环设于轮毂外围的若干扇叶以及设于轮毂内的磁性元件，所述定子铁心的外侧面与磁性元件的内侧面相对，且相互间隔形成一间隙，其特征在于：该间隙于靠近该转子轴向脱离定子运动的方向的一端的宽度大于其远离该转子轴向脱离定子运动的方向的另一端的宽度，该定子铁心于靠近该转子轴向脱离定子运动的方向的一端的外径小于其远离该转子轴向脱离定子运动的方向的另一端的外径，该定子铁心包括上下堆叠的若干硅钢片，所述硅钢片的内径相等，外径从定子铁心靠近框体的上端面的一端向靠近框体的下端面的另一端逐渐增加。
2.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：该间隙的宽度从靠近转子轴向脱离定子运动的方向的一端向另一端逐渐减小。
3.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：该定子铁心的外径于靠近该转子轴向脱离定子运动的方向的一端向其远离该转子轴向脱离定子运动的方向的另一端逐渐增加。
4.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：还包括一个框体收容所述定子和转子，该框体包括上端面和下端面，于该上端面和下端面的中央形成入风口和出风口。
5.如权利要求4所述的散热风扇，其特征在于：所述定子铁心包括上下堆叠的若干硅钢片，所述硅钢片的内径相等，外径从定子铁心靠近框体的上端面的一端向靠近框体的下端面的另一端逐渐增加。
6.如权利要求1所述的散热风扇，其特征在于：所述磁性元件采用过盈配合的方式固定于轮毂之中。
7.一种散热风扇，包括一框体、收容于框体内的一定子及一转子，该框体包括上端面和下端面，在上端面和下端面的中央形成入风口和出风口，该定子包括一定子铁心、分别位于定子铁心上下两端的两绝缘架及缠绕于绝缘架上的一线圈，该转子包括一轮毂、环设于轮毂外围的若干扇叶以及设于轮毂内的磁性元件，磁性元件环绕设置于定子铁心的外围，并与定子铁心之间形成间隙，其特征在于：所述定子铁心包括靠近框体上端面的第一端和靠近框体的下端面的第二端，该定子铁心于第一段的外径小于其在第二端的外径，使得该间隙于与定子铁心的第一端相对应位置处的大小大于其与定子铁心的第二端相对应位置处的大小，该定子铁心包括上下堆叠的若干硅钢片，所述硅钢片的内径相等，外径从定子铁心靠近框体的上端面的一端向靠近框体的下端面的另一端逐渐增加。
8.一种定子，包括一定子铁心、分别位于定子铁心上下两端的两绝缘架及缠绕于绝缘架上的一线圈，其特征在于：该定子铁心于靠近转子轴向脱离定子运动的方向的一端的外径小于其远离该转子轴向脱离定子运动的方向的另一端的外径，该定子铁心包括上下堆叠的若干硅钢片，所述硅钢片的内径相等，外径从定子铁心靠近框体的上端面的一端向靠近框体的下端面的另一端逐渐增加。
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