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CN113357178A - 一种风扇组件及逆变器 - Google Patents

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CN113357178A
CN113357178A CN202110790364.4A CN202110790364A CN113357178A CN 113357178 A CN113357178 A CN 113357178A CN 202110790364 A CN202110790364 A CN 202110790364A CN 113357178 A CN113357178 A CN 113357178A
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CN
China
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fan
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fan main
fan assembly
vibration
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杨鑫
周杰
姚琦
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Sungrow Power Supply Co Ltd
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Abstract

本发明涉及逆变器散热技术领域，尤其涉及一种风扇组件及逆变器。该风扇组件包括风扇网罩、风扇主体以及降噪安装件，风扇主体与进风口正对设置，进风口上覆盖有风扇网罩，降噪安装件设置在风扇主体上，以使风扇主体与风扇网罩的间隔距离达到预设距离，降噪安装件被配置为将风扇主体缓冲安装在待安装件上。降噪安装件能够使得风扇主体与风扇网罩的间隔距离达到预设距离，从而避免空气流过风扇网罩时形成高阶次涡流，降低气动噪声。此外，降噪安装件在风扇主体与待安装件之间起到隔振的效果，提升声品质。本发明提供的逆变器，通过应用上述风扇组件，能够防止风扇主体与待安装件之间形成共振，还能够降低气动噪声，提升声品质。

Description

一种风扇组件及逆变器
技术领域
本发明涉及逆变器散热技术领域，尤其涉及一种风扇组件及逆变器。
背景技术
由于市场上对逆变器功率的需求越来越大，体积要求越来越小，导致逆变器的散热问题恶化，故要求风扇组件的性能不断提高，需要提升风扇组件的风量，因此风扇组件的转速越来越高，但是风速提高会导致风扇组件的基频振动增大，噪声恶化，声品质降低。
目前，现有的风扇组件的安装方式大都是将风扇主体通过螺钉直接固定在待安件上，同时在风扇主体上安装上风扇网罩。此种方式的弊端是风扇主体的转速提高后，这种结构的振动会加剧，极易激发与之相接触部件的固有频率，形成共振，增大风扇组件转动产生的振动；此外，由于风扇主体与风扇网罩近距离安装，当风扇主体在高速旋转时，空气流过风扇网罩形成高阶次涡流，增大气动噪声，增大风扇组件转动时产生的噪音。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种风扇组件，不仅能够防止风扇主体与待安装件之间形成共振，还能够降低气动噪声，提升声品质。
本发明的另一个目的在于提供一种逆变器，通过应用上述风扇组件，在保证对逆变器高效散热的情况下，不仅能够防止风扇主体与待安装件之间形成共振，还能够降低气动噪声，提升声品质。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种风扇组件，包括：
风扇主体，与进风口正对设置，所述进风口上覆盖有风扇网罩；以及
降噪安装件，设置在所述风扇主体上，以使所述风扇主体与所述风扇网罩的间隔距离达到预设距离，所述降噪安装件被配置为将所述风扇主体缓冲安装在待安装件上。
作为优选方案，所述风扇组件还包括：
风扇支架，所述风扇支架上开设有所述进风口，所述降噪安装件被配置为将所述风扇主体和所述风扇网罩缓冲安装在所述风扇支架上。
作为优选方案，所述降噪安装件包括：
减振件，设置在所述风扇网罩和所述风扇主体之间，所述减振件固定在所述风扇支架上；以及
紧固件，被配置为将所述风扇网罩、所述减振件以及所述风扇主体相连接。
作为优选方案，所述减振件包括：
减振脚垫，固定在所述风扇支架上，所述减振脚垫的内部开设有通孔；
衬套，放置在所述减振脚垫的所述通孔中；
垫片，设置在所述衬套上，所述紧固件依次穿过风扇网罩、所述垫片、所述衬套以及所述风扇主体将其相连接。
作为优选方案，所述减振脚垫的外周上环设有卡接槽，所述风扇支架卡接固定在所述卡接槽中。
作为优选方案，所述减振脚垫为橡胶脚垫或弹簧。
作为优选方案，所述减振件的高度大于等于10mm。
作为优选方案，所述降噪安装件还包括：
螺母，旋拧在所述紧固件上并与所述风扇主体相抵接。
作为优选方案，所述风扇主体与所述降噪安装件一体成型。
作为优选方案，所述降噪安装件设置有多组，多组所述降噪安装件沿所述风扇主体的周向间隔设置。
作为优选方案，所述风扇主体设置有多组，多组所述风扇主体间隔设置在所述风扇支架上。
一种逆变器，包括如上所述的风扇组件。
作为优选方案，所述逆变器还包括：
箱体；
散热翅片，设置在所述箱体上，所述风扇组件与所述散热翅片正对设置，所述风扇组件被配置为所述散热翅片散热。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种风扇组件，其包括风扇网罩、风扇主体以及降噪安装件，风扇主体与进风口正对设置，进风口上覆盖有风扇网罩，从而保证空气流通，降噪安装件设置在风扇主体上，以使风扇主体与风扇网罩的间隔距离达到预设距离，从而避免风扇主体与风扇网罩近距离安装，增大风扇主体与风扇网罩之间的间距，从而避免空气流过风扇网罩时形成高阶次涡流，降低气动噪声，提升声品质。此外，降噪安装件能够将风扇主体缓冲安装在待安装件上，使得降噪安装件在风扇主体与待安装件之间起到隔振的效果，风扇主体振动所产生的能量被降噪安装件耗散，使得待安装件上受到的风扇主体的激励就变得很小，提高风扇主体振动的传递损失，从而改善由风扇主体激振所带来的噪声，提升声品质。
本发明提供了一种逆变器，通过应用上述风扇组件，在保证对逆变器高效散热的情况下，不仅能够防止风扇主体与待安装件之间形成共振，还能够降低气动噪声，提升声品质。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的逆变器的结构示意图；
图2是本发明实施例一提供的风扇组件的结构示意图；
图3是本发明实施例一提供的部分风扇组件的剖视图；
图4是本发明实施例一提供的风扇组件的爆炸图；
图5是图3中A处的局部放大图；
图6是本发明实施例一提供的减振脚垫的结构示意图；
图7是本发明实施例二提供的风扇主体和减振脚垫的结构示意图。
图中：
100、风扇组件；200、箱体；300、散热翅片；
1、风扇支架；11、进风口；12、第三安装孔；
2、风扇网罩；21、第一安装孔；
3、风扇主体；31、第二安装孔；
4、降噪安装件；41、减振件；411、减振脚垫；4111、通孔；4112、卡接槽； 412、衬套；413、垫片；42、紧固件；43、螺母。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
实施例一
如图1所示，本实施例提供了一种风扇组件100，该风扇组件100主要用于为逆变器进行散热，但不局限于此，也可以为其他器件进行散热。
具体而言，如图2所示，本实施例提供的风扇组件100包括风扇支架1、风扇网罩2以及风扇主体3，风扇支架1上开设有进风口11，进风口11上覆盖有风扇网罩2，风扇主体3安装在风扇支架1上并与进风口11正对设置，风扇网罩2可以保证空气在进风口11处流通，也对风扇主体3起到一定的保护作用，防止异物进入风扇主体3中造成危险，避免误触风扇主体3，保证人身安全。风扇主体3转动从而使得空气从进风口11处穿过风扇网罩2实现空气流通，实现通风散热效果。
但是，现有的风扇组件100的安装方式大都是将风扇主体3通过螺栓等部件直接固定在风扇支架1上，此种方式的弊端是风扇主体3的转速提高后，这种结构的振动会加剧，极易激发与之相接触部件的固有频率，形成共振，增大风扇组件100转动产生的振动。此外，由于风扇主体3与风扇支架1上的风扇网罩2近距离安装，当风扇主体3在高速旋转时，空气流过风扇网罩2形成高阶次涡流，增大气动噪声，增大风扇组件100转动时产生的噪音。
为了解决上述问题，如图2所示，本实施例提供的风扇组件100还包括降噪安装件4，降噪安装件4设置在风扇主体3上，以使风扇主体3与风扇网罩2 的间隔距离达到预设距离，从而避免风扇主体3与风扇网罩2近距离安装，增大风扇主体3与风扇网罩2之间的间距，从而避免空气流过风扇网罩2时形成高阶次涡流，降低气动噪声，提升声品质。
此外，降噪安装件4能够将风扇主体3缓冲安装在风扇支架1上，使得降噪安装件4在风扇主体3与风扇支架1之间起到隔振的效果，风扇主体3振动所产生的能量被降噪安装件4耗散，使得风扇支架1上收到的风扇主体3的激励就变得很小，提高风扇主体3振动的传递损失，从而改善由风扇主体3激振所带来的噪声，提升声品质。
优选地，如图2所示，降噪安装件4设置有多组，多组降噪安装件4沿风扇主体3的周向间隔设置，既可以保证风扇主体3与风扇支架1之间的稳固安装，也可以进一步增加对风扇主体3振动所产生能量的消耗，提升声品质。
本实施例还提供了一种逆变器，通过应用上述风扇组件100，在保证对逆变器高效散热的情况下，不仅能够防止风扇主体3与风扇支架1之间形成共振，还能够降低气动噪声，提升声品质。
在本实施例中，如图1所示，逆变器还包括箱体200以及散热翅片300，散热翅片300设置在箱体200上，散热翅片300能够对箱体200内部的器件进行散热，保证逆变器的正常工作，风扇组件100与散热翅片300正对设置，风扇组件100用于为散热翅片300散热，进一步提高散热翅片300对逆变器内部器件的散热效果。具体地，风扇组件100与散热翅片300上的风道正对设置，能够加速散热翅片300上的空气流通，提高风扇组件100对散热翅片300的散热效果。
具体而言，如图1和图2所示，风扇支架1呈L形，风扇支架1的一个侧壁固定在箱体200上，风扇支架1的另一个侧壁用于安装风扇主体3以及风扇网罩2，使得风扇主体3与散热翅片300上的风道正对设置。通过将风扇支架1 设计成L形，不仅增大了风扇支架1与箱体200之间的安装面积，保证风扇组件100与箱体200之间固定地更加稳固，也有利与保证风扇主体3与散热翅片 300上的风道正对设置，保证散热效果。
需要说明的是，在其他实施例中，还可以将风扇组件100直接正对安装在散热翅片300上，来保证散热翅片300的散热效果。
优选地，如图1和图2所示，风扇主体3设置有多组，多组风扇主体3间隔设置在风扇支架1上，并且多组风扇主体3沿散热翅片300的排布方向间隔设置，进一步提高风扇组件100对散热翅片300的散热效果，从而保证逆变器的正常工作。
现结合图3和图4对降噪安装件4的具体结构进行说明，如图3和图4所示，降噪安装件4包括减振件41以及紧固件42，减振件41设置在风扇网罩2 和风扇主体3之间，减振件41固定在风扇支架1上，紧固件42用于将风扇网罩2、减振件41以及风扇主体3相连接。该设置方式可以保证风扇支架1和风扇主体3两者之间的缓冲安装，使得风扇主体3振动所产生的能量被减振件41 耗散。紧固件42能够依次穿过风扇网罩2、减振件41以及风扇主体3将风扇网罩2、减振件41和风扇主体3相连接，在一定程度上也可避免紧固件42起到共振的问题。具体而言，紧固件42可以为螺栓，通过螺栓能够实现风扇网罩2、减振件411和风扇主体3之间的可拆卸安装，螺栓也具有可靠性高、成本低的优点。
优选地，如图4～图5所示，减振件41包括减振脚垫411、衬套412以及垫片413，减振脚垫411固定在风扇支架1上，减振脚垫411的内部开设有通孔 4111，衬套412放置在减振脚垫411的通孔4111中，垫片413设置在衬套412 上，紧固件42依次穿过风扇网罩2、垫片413、衬套412以及风扇主体3将其相连接。通过设置衬套412以及垫片413不仅可以保证紧固件42对风扇网罩2 和风扇主体3之间的稳固连接，保证装配的紧固性，也可以进一步提高减振件41的减振效果，通过多层缓冲，实现对风扇主体3振动的消耗。
进一步地，如图5～图6所示，减振脚垫411的外周上环设有卡接槽4112，风扇支架1卡接固定在卡接槽4112中，不仅可以保证减振脚垫411能够更加稳固地卡接在风扇支架1上，也使得减振脚垫411与风扇支架1之间的贴合面积更大，进一步增大减振脚垫411的抗振、消振效果。
具体而言，如图5所示，风扇网罩2上开设有第一安装孔21，风扇主体3 上开设有第二安装孔31，紧固件42依次穿过第一安装孔21、垫片413、衬套 412以及第二安装孔31将风扇网罩2和风扇主体3相连接。上述连接方式结构节凑，设计巧妙，也便于安装实现。需要说明的是，在本实施例中，风扇支架1 上开设有第三安装孔12，减振脚垫411穿过第三安装孔12并通过卡接槽4112 卡接固定在第三安装孔12中。
优选地，减振脚垫411为橡胶脚垫，橡胶脚垫的具备一定的弹性，减振消振效果好，并且橡胶脚垫结构稳定，不易破损，成本较低。需要说明的是，在其他实施例中，减振脚垫411可以为弹簧，弹簧的弹性好，并且成本低。
为了保证紧固件42的可靠安装，如图5所示，降噪安装件4还包括螺母43，螺母43旋拧在紧固件42上并与风扇主体3相抵接，从而防止紧固件42发生脱落，保证连接地更加稳定可靠。需要说明的是，第二安装孔31为螺纹孔，从而保证紧固件42的可靠性。
优选地，在本实施例中，风扇主体3与风扇网罩2之间的预设距离大于等于10mm，该预设距离能够避免风扇主体3高阶次涡流噪声的产生，从而有效降低风扇主体3的气动噪声，提升声品质。
现对预设距离得出的原理进行说明。对于空气流过风扇网罩2形成的涡流，仅考虑偶极子源影响的声压方程如下式：
Figure BDA0003160851200000091
其中，p为声压，r为坐标原点到声源场点距离，Fi为单位体积脉动力，x 为场点位置矢量，y为源点位置矢量，τ为延迟时间。为了求得声源场声压p和气动力之间的显式关系，引入Hemholz方程进行求解：
Figure BDA0003160851200000092
由以上公式导出相对柱坐标系下风扇主体3的远场频域声压公式：
Figure BDA0003160851200000093
进一步可求得声压谱密度函数如下：
Figure BDA0003160851200000094
其中，Φ为整个声源的自谱密度函数，k0＝ω/α0(α0为声速，ω为圆频率)，β为场点在柱坐标下的角度，γ为叶片平均安装角。从声压谱密度函数可见，声压谱密度与涡流位置的距离的平方成反比，即风扇网罩2产生的涡流与风扇主体3上叶片的距离，该距离越小声压谱密度越大(即噪声越大)，距离越大声压谱密度越小，当距离达到一定数值后，声压谱密度趋于稳定值。故实施例基于此原理结合实验的方法，确立了风扇主体3与风扇网罩2之间的预设距离大于等于10mm。
为了保证风扇主体3与风扇网罩2之间的预设距离为大于等于10mm，减振件41的高度大于等于10mm。需要说明的是，在本实施例中，由于垫片413的厚度可以忽略不计，因此只需要保证衬套412的高度大于等于10mm即可。
由于风扇组件100尺寸的大小直接关系到风扇组件100的重量，而风扇组件100的固有频率和风扇组件100的重量成负相关关系，即风扇组件100的尺寸越大，重量越大，风扇组件100的固有频率越低，风扇组件100的低阶固有频率越容易被激发。此外，风扇组件100的规格不同，其进风口11处的风速不同，进风口11处的流场特性也不同，若保持风扇主体3与进风口11处风扇网罩2的距离不变，进风口11处的风速越大，其涡流噪声越大。因此，本实施例提供的减振件41的高度可根据风扇组件100上风扇主体3的尺寸以及规格进行调整，从而保证减振件41可以针对不同尺寸或者规格的风扇组件100来避免高阶次涡流噪声的产生，降低气动噪声。
实施例二
本实施例公开的风扇组件100的结构与实施例一基本相同，本实施例公开的风扇组件100与实施例一的不同之处在于：风扇主体3与降噪安装件4一体成型。
具体而言，如图7所示，风扇主体3与减振脚垫411一体成型，提高了风扇主体3与减振脚垫411的连接稳定性，也便于实现风扇主体3在风扇支架1 上的安装，只需要将减振脚垫411的卡接槽4112卡入到第三安装孔12并通过中即可。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种风扇组件，其特征在于，包括：
风扇主体(3)，与进风口(11)正对设置，所述进风口(11)上覆盖有风扇网罩(2)；以及
降噪安装件(4)，设置在所述风扇主体(3)上，以使所述风扇主体(3)与所述风扇网罩(2)的间隔距离达到预设距离，所述降噪安装件(4)被配置为将所述风扇主体(3)缓冲安装在待安装件上。
2.根据权利要求1所述的风扇组件，其特征在于，所述风扇组件还包括：
风扇支架(1)，所述风扇支架(1)上开设有所述进风口(11)，所述降噪安装件(4)被配置为将所述风扇主体(3)和所述风扇网罩(2)缓冲安装在所述风扇支架(1)上。
3.根据权利要求2所述的风扇组件，其特征在于，所述降噪安装件(4)包括：
减振件(41)，设置在所述风扇网罩(2)和所述风扇主体(3)之间，所述减振件(41)固定在所述风扇支架(1)上；以及
紧固件(42)，被配置为将所述风扇网罩(2)、所述减振件(41)以及所述风扇主体(3)相连接。
4.根据权利要求3所述的风扇组件，其特征在于，所述减振件(41)包括：
减振脚垫(411)，固定在所述风扇支架(1)上，所述减振脚垫(411)的内部开设有通孔(4111)；
衬套(412)，放置在所述减振脚垫(411)的所述通孔(4111)中；
垫片(413)，设置在所述衬套(412)上，所述紧固件(42)依次穿过风扇网罩(2)、所述垫片(413)、所述衬套(412)以及所述风扇主体(3)将其相连接。
5.根据权利要求4所述的风扇组件，其特征在于，所述减振脚垫(411)的外周上环设有卡接槽(4112)，所述风扇支架(1)卡接固定在所述卡接槽(4112)中。
6.根据权利要求4所述的风扇组件，其特征在于，所述减振脚垫(411)为橡胶脚垫或弹簧。
7.根据权利要求3所述的风扇组件，其特征在于，所述减振件(41)的高度大于等于10mm。
8.根据权利要求3所述的风扇组件，其特征在于，所述降噪安装件(4)还包括：
螺母(43)，旋拧在所述紧固件(42)上并与所述风扇主体(3)相抵接。
9.根据权利要求1所述的风扇组件，其特征在于，所述风扇主体(3)与所述降噪安装件(4)一体成型。
10.根据权利要求1～9任一项所述的风扇组件，其特征在于，所述降噪安装件(4)设置有多组，多组所述降噪安装件(4)沿所述风扇主体(3)的周向间隔设置。
11.根据权利要求2所述的风扇组件，其特征在于，所述风扇主体(3)设置有多组，多组所述风扇主体(3)间隔设置在所述风扇支架(1)上。
12.一种逆变器，其特征在于，包括如权利要求1～11任一项所述的风扇组件。
13.根据权利要求12所述的逆变器，其特征在于，所述逆变器还包括：
箱体(200)；
散热翅片(300)，设置在所述箱体(200)上，所述风扇组件与所述散热翅片(300)正对设置，所述风扇组件被配置为所述散热翅片(300)散热。
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