專利名稱：降低在風扇組件中引起的振動的方法和設備的制作方法
技術領域：
與
背景技術：
一般說來，本發(fā)明涉及風扇組件，更具體地說，涉及與風扇組件一起使用的振動阻尼系統(tǒng)。
風扇組件典型地包括一個風扇，一個馬達，一個風扇控制裝置，以及一個馬達外殼。風扇馬達和控制裝置設在馬達外殼內(nèi)，并控制著對風扇提供動力和風扇的轉(zhuǎn)動。因為常常在要求空氣流量大的應用中使用風扇組件，風扇典型地在很高的轉(zhuǎn)速下工作，以便對部件提供足夠的空氣流。風扇不平衡以及由這樣的風扇組件產(chǎn)生的馬達扭矩脈沖會造成振動，當通過把這樣的風扇組件安裝在應用中的安裝系統(tǒng)時，振動可能產(chǎn)生不希望的噪音。
產(chǎn)生這樣運行速度的馬達可能引起對于風扇組件有潛在破壞性的振動，由于連續(xù)地經(jīng)受這樣的振動有時會使風扇組件由部件上松脫。由部件上松脫可能造成有關的風扇組件和部件出故障。
為了防止這樣的故障，典型地把阻尼系統(tǒng)安裝到部件上，以使風扇馬達所引起的振動能量的影響減到最小。這樣的系統(tǒng)相當復雜和費錢，并且經(jīng)過長時間，連續(xù)地經(jīng)受振動可能會造成阻尼系統(tǒng)失效，使得振動能量可能將風扇組件由部件上松脫，潛在地導致風扇組件或者部件出故障。

發(fā)明內(nèi)容
在一個示例性實施例中，風扇組件包括一個振動阻尼系統(tǒng)，用來減小在應用中或者在部件實體內(nèi)部引起的誘發(fā)振動能。風扇組件被安裝到一個部件實體上，該風扇組件包括一個風扇，一個屏蔽罩組件和一個風扇馬達外殼。屏蔽罩組件包括在圓周上設在風扇馬達外殼外面的一個屏蔽罩。風扇包括由馬達外殼伸展的多個葉片，這些葉片由裝在馬達外殼內(nèi)的一個馬達驅(qū)動。振動阻尼系統(tǒng)包括多個臂和阻尼材料。振動阻尼系統(tǒng)的臂在風扇馬達與屏蔽罩組件之間伸展。把阻尼材料裝接到振動阻尼系統(tǒng)的臂中的每個臂的一端上，并把每個臂連接到屏蔽罩組件上。
在運行過程中，當風扇馬達工作時，由馬達引起的振動傳進屏蔽罩組件中。阻尼材料吸收馬達引起的振動能，且阻尼材料與振動阻尼系統(tǒng)的臂結合起來減少了振動能，防止這些振動能激發(fā)部件實體。結果，提供了可靠的并且成本有效的風扇組件。


圖1為包括振動阻尼系統(tǒng)的風扇組件的后向視圖；圖2為在圖1中示出的風扇組件的側(cè)向視圖；圖3為包括振動阻尼系統(tǒng)的另一實施例的風扇組件的后向視圖；以及圖4為在圖3中示出的風扇組件的側(cè)向視圖。
具體實施例方式
圖1和2分別為包括振動阻尼系統(tǒng)12的風扇組件10的后向視圖和側(cè)向視圖。風扇組件10包括一個馬達(未示出)，一個控制裝置(未示出)，一個風扇14，一個馬達外殼16，以及一個屏蔽罩組件18。馬達和風扇控制裝置設置在馬達外殼16的里面，控制對風扇14提供動力，并控制風扇14關于轉(zhuǎn)動軸線20的轉(zhuǎn)動。
馬達外殼16包括一個轉(zhuǎn)動部分22和一個靜止部分或者屏蔽杯形部分24。靜止部分24大致為圓柱形，并包括頂部26，側(cè)壁28，以及一個底部突緣(未示出)。側(cè)壁28基本上垂直地由頂部26伸展到底部突緣。底部突緣在徑向上由側(cè)壁28向外伸展，并且使得靜止部分24可以與轉(zhuǎn)動部分22實現(xiàn)密封的同時可旋轉(zhuǎn)的接觸。
風扇14安裝到轉(zhuǎn)動部分22上，并且該風扇包括多個風扇葉片40，這些葉片由轉(zhuǎn)動部分22向外伸展。每個風扇葉片40包括一個安裝到轉(zhuǎn)動部分22上的根部42，一個頂端44，和一個在風扇根部42與風扇頂端44之間伸展的本體46。葉片40圍繞轉(zhuǎn)動部分22沿著圓周均勻地間隔開。在一個實施例中，風扇14為一種軸流風扇。
靜止部分24位于轉(zhuǎn)動部分22的下游，并包括多個卡扣配合的松開/裝接配裝件60，這些配裝件圍繞側(cè)壁28圍繞周向上間隔開，并伸展進入靜止部分的頂部24?？叟浜系乃砷_配裝件60使得馬達外殼的轉(zhuǎn)動部分22與馬達外殼的靜止部分24保持有一種卡扣配合關系。卡扣配合的松開配裝件60也使得濕氣可以由馬達外殼16排放到環(huán)境中。在另一實施例中，用一個360度的卡扣環(huán)(未示出)將馬達外殼的轉(zhuǎn)動部分22卡扣到馬達外殼的靜止部分24上。
屏蔽罩組件18由馬達外殼16伸展，且使風扇組件10可以安裝在一個部件(未示出)的內(nèi)部，從而避免風扇組件10與該部件接觸。在一個實施例中，該部件是一個電冰箱組件。屏蔽罩組件18包括一個屏蔽罩70和一個安裝懸掛裝置72。屏蔽罩70大致為圓形的，并且沿著圓周設置在馬達外殼16的外面。
屏蔽罩70包括一第一本體部分74，一第二本體部分76，以及一第三本體部分78。第二本體部分76基本上與第一本體部分74垂直，并且由第三本體部分78伸展。第三本體部分78在第一本體部分74與第二本體部分76之間傾斜。第一本體部分74是一個基本上平面的突緣，并且其包括多個安裝點80，這些安裝點圍繞著第一本體部分74在圓周上間隔開。緊固件(未示出)穿過開孔80伸展，并且把屏蔽罩70裝接到一實體(未示出)上，并因此安裝在該部件內(nèi)。屏蔽罩的第二本體部分76基本上為圓柱形，并且形成比風扇14的外徑84大的內(nèi)徑82。因此，由于直徑82比直徑84大，風扇的葉片40的旋轉(zhuǎn)不會與屏蔽罩70接觸。
安裝懸掛裝置72包括在屏蔽罩70與馬達外殼的靜止部分24之間伸展的多個腿90。這些腿90圍繞馬達外殼的靜止部分24在圓周上均勻地間隔開，并且把屏蔽罩70緊固到馬達外殼16上。在一個實施例中，安裝懸掛裝置72包括三個腿90。
每個腿90包括一第一端92和一第二端94。腿的第一端92鄰近馬達外殼16，而腿的第二端94鄰近屏蔽罩70。每個腿的第二端94包括一個錐形部分96，該錐形部分使得每個腿的第二端94與屏蔽罩的第一本體部分74接觸，并且對著屏蔽罩的第二本體部分和第三本體部分76和78分別齊平地安裝。每個腿90也包括一個肘形部98，該肘形部彎曲成使每個腿的第二端94位于每個腿的第一端92的上游。
振動阻尼系統(tǒng)12包括多個臂100和阻尼材料102。在一個實施例中，振動阻尼系統(tǒng)12包括三個臂100。振動阻尼系統(tǒng)的臂100在馬達外殼16與屏蔽罩組件18之間伸展。每個臂100包括一第一端104，一第二端106，以及一個彎曲的肘形部108。每個臂的第一端104鄰近馬達外殼16，而每個第二端106鄰近屏蔽罩組件18。因為肘形部108是彎曲的，所以，每個臂的第二端106位于臂的第一端104的上游。在一個實施例中，每個振動阻尼系統(tǒng)的臂100的構形與每個安裝懸掛裝置的腿90的形狀基本上類似。每個臂100比每個安裝懸掛裝置的腿90短一些，使得每個第二端106對著屏蔽罩的第二本體部分76安裝。振動阻尼系統(tǒng)的至少一個臂100定位于相鄰的安裝懸掛裝置的腿90之間。
阻尼材料102裝接到每個振動阻尼系統(tǒng)的臂的鄰近屏蔽罩組件18的第二端106上。在一個示例性的實施例中，阻尼材料102把每個振動阻尼系統(tǒng)的臂100連接到每個安裝懸掛裝置的腿90上，使得阻尼材料102在每個振動阻尼系統(tǒng)的臂的第二端106與每個安裝懸掛裝置的腿的第二端94之間伸展。在一個實施例中，阻尼材料102是一種塑料，把它選擇成吸收產(chǎn)生振動的作用力。
在操作過程中，振動阻尼系統(tǒng)12裝接到風扇組件10上，使得至少一個振動阻尼系統(tǒng)的臂100由馬達外殼16伸展到屏蔽罩70，并且定位于一對相鄰的安裝懸掛裝置的腿90之間。在一個示例性的實施例中，至少一個振動阻尼系統(tǒng)的臂100定位于每一對相鄰的安裝懸掛裝置的腿90之間。阻尼材料102裝接到每個振動阻尼系統(tǒng)的臂的第二端106上，并且把每個振動阻尼系統(tǒng)的臂100在每個安裝懸掛裝置的腿的第二端94處連接到每個安裝懸掛裝置的腿90上。在一個實施例中，該阻尼材料102是一種吸收能量的塑料。
當風扇12轉(zhuǎn)動時，風扇葉片40與馬達外殼的轉(zhuǎn)動部分22一起同時轉(zhuǎn)動。當風扇馬達運行時，由馬達引起的振動傳到安裝懸掛裝置的腿90。具體地說，裝接到屏蔽罩70上的安裝懸掛裝置的腿90在部件實體(the component plenum)與屏蔽罩70之間提供了一個不動的連接，使得在運行過程中所產(chǎn)生的任何扭轉(zhuǎn)的振動能都被傳遞到臂的第二端的阻尼材料102中。阻尼材料102吸收馬達引起的振動能，且阻尼材料102與振動阻尼系統(tǒng)的臂100的結合減少所引起的振動能，并防止這樣的振動能激發(fā)部件實體。
圖3和4分別為一風扇組件10的后向視圖和側(cè)向視圖。風扇組件10包括一個馬達(未示出)，一個控制裝置(未示出)，一個風扇14，一個馬達外殼16，以及一個屏蔽罩組件18。馬達和風扇控制裝置設置在馬達外殼16的里面，控制對風扇14提供動力，并控制風扇14關于轉(zhuǎn)動軸線20的轉(zhuǎn)動。
馬達外殼16包括一個轉(zhuǎn)動部分22和一個靜止部分或者屏蔽杯形部分24。靜止部分24大致為圓柱形，并包括頂部26，側(cè)壁28，以及一個底部突緣(未示出)。側(cè)壁28基本上垂直地由頂部26伸展到底部突緣。底部突緣在徑向上由側(cè)壁28向外伸展，并且使得靜止部分24可以與轉(zhuǎn)動部分22實現(xiàn)密封的同時可旋轉(zhuǎn)的接觸。
風扇14裝接到轉(zhuǎn)動部分22上，并且風扇14包括多個風扇葉片40，這些葉片由轉(zhuǎn)動部分22向外伸展。每個風扇葉片40包括一個裝接到轉(zhuǎn)動部分22上的根部42，一個頂端44，和一個在風扇根部42與風扇頂端44之間伸展的本體46。葉片40圍繞轉(zhuǎn)動部分22在圓周上均勻地間隔開。在一個實施例中，風扇14為一種軸流風扇。
靜止部分24位于轉(zhuǎn)動部分22的下游，并包括多個卡扣配合的松開/裝接配裝件60，這些配裝件圍繞側(cè)壁28沿著圓周間隔開，并伸展進入靜止部分的頂部24。卡扣配合的松開配裝件60使馬達外殼的轉(zhuǎn)動部分22與馬達外殼的靜止部分24保持一種卡扣配合關系?？叟浜系乃砷_配裝件60也使得濕氣可以由馬達外殼16排放到環(huán)境中。在另一實施例中，用一個360度的卡扣環(huán)(未示出)將馬達外殼的轉(zhuǎn)動部分22卡扣到馬達外殼的靜止部分24上。
屏蔽罩組件18由馬達外殼16伸展，且它使風扇組件10可以安裝在一個部件(未示出)的內(nèi)部，從而避免風扇組件10與該部件接觸。在一個實施例中，該部件是一個電冰箱組件。屏蔽罩組件18包括一個屏蔽罩70和一個安裝懸掛裝置72。屏蔽罩70大致為圓形的，并且沿著圓周設置在馬達外殼16的外面。
屏蔽罩70包括一第一本體部分74，一第二本體部分76，以及一第三本體部分78。第二本體部分76基本上與第一本體部分74垂直，并且由第三本體部分78伸展。第三本體部分78在第一本體部分74與第二本體部分76之間傾斜。第一本體部分74是一個基本上平面的突緣，并且包括多個安裝點80，這些安裝點圍繞著第一本體部分74在圓周上間隔開。安裝點允許緊固件(來示出)把屏蔽罩70安裝到一實體(未示出)上，并因此安裝在該部件內(nèi)。屏蔽罩的第二本體部分76基本上為圓柱形，并且形成了比風扇14的外徑84大的內(nèi)徑82。因此，由于直徑82比直徑84大，風扇的葉片40的旋轉(zhuǎn)不會與屏蔽罩70接觸。
安裝懸掛裝置72包括在屏蔽罩70與馬達外殼的靜止部分24之間伸展的多個腿90。每個腿90包括一第一端92和一第二端94。腿的第一端92鄰近馬達外殼16，而腿的第二端94鄰近屏蔽罩70。每個腿的第二端94包括一個錐形部分96，該錐形部分使得每個腿的第二端94與屏蔽罩的第一本體部分74接觸，并且對著屏蔽罩的第二本體部分和第三本體部分76和78分別齊平地安裝。每個腿90也包括一個肘形部98，該肘形部彎曲成使每個腿的第二端94位于每個腿的第一端92的上游。
腿90成對200布置，這些腿圍繞屏蔽罩70均勻地間隔開。在一個實施例中，安裝懸掛裝置72包括三對200腿90。每對200腿90有一定的剛硬度，以支承風扇組件10。進而，每對200腿90由一種阻尼材料制成，這種材料吸收產(chǎn)生振動的作用力。在一個實施例中，阻尼材料是一種吸收能量的塑料，把它選擇成吸收產(chǎn)生振動的作用力。
在一個示例性的實施例中，整體地形成屏蔽罩組件18和安裝懸掛裝置72，并由一種吸收產(chǎn)生振動的作用力的的阻尼材料制作它們。該阻尼材料是一種吸收能量的塑料。
在運行過程中，對振動的阻尼通過腿90實現(xiàn)。進而，因為成對200地設置安裝懸掛裝置的腿90，這些腿圍繞著屏蔽罩組件18均勻地間隔開，且還因為這些腿由一種阻尼材料制成，所以，對在運行過程中產(chǎn)生的有扭轉(zhuǎn)作用的振動能量進行阻尼。此外，腿90對于風扇組件10提供了支承和剛硬度，減小對部件的不同相位的振動。結果，在工作過程中，安裝懸掛裝置72減小了由風扇組件引起的振動。例如，由風扇馬達引起的振動橫著經(jīng)過腿90，在徑向上向外朝向屏蔽罩組件18，但是，在這種振動到達屏蔽罩70之前，腿90明顯地減弱了這種振動。
上面描述的風扇組件是成本有效的，并且是可靠的。風扇組件包括一個屏蔽罩組件和一個振動阻尼系統(tǒng)，屏蔽罩組件使得可以把風扇組件安裝到一個部件實體上，而振動阻尼系統(tǒng)可以防止馬達引起的振動激發(fā)部件實體。振動阻尼系統(tǒng)包括由馬達外殼伸展的多個腿，并且這些腿包括吸收馬達引起的振動能量的阻尼材料。當安裝好時，振動阻尼系統(tǒng)防止當風扇運行時馬達引起的振動有害地激發(fā)部件實體。結果所提供的風扇組件比已知的風扇組件更可靠并且成本更有效。
盡管已經(jīng)通過多種具體的實施例描述了本發(fā)明，但是，本技術領域的技術人員將會認識到，可以以權利要求書的精神和范圍以內(nèi)的改型實現(xiàn)本發(fā)明。
權利要求
1.一種使用一種對振動有阻尼作用的系統(tǒng)減小在風扇組件內(nèi)引起的振動的方法，該風扇組件包括一個馬達外殼，一個風扇和一個屏蔽罩組件，該風扇包括多個由馬達外殼伸展的葉片，而該屏蔽罩組件包括一個屏蔽罩和一個安裝懸掛裝置，該系統(tǒng)包括多個部件，所述方法包括以下步驟把系統(tǒng)的部件裝接到風扇組件上，以減弱在屏蔽罩組件內(nèi)部的振動激發(fā)；將阻尼材料設置到至少一個系統(tǒng)的部件上；并且運行風扇。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，裝接所述安裝系統(tǒng)的部件的步驟還包括在馬達外殼與風扇組件的屏蔽罩之間裝接系統(tǒng)的部件的步驟。
3.按照權利要求2所述的方法，其特征在于，所述設置材料的步驟還包括把阻尼材料裝接到每個系統(tǒng)的部件上的步驟。
4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，每個系統(tǒng)的部件包括鄰近馬達外殼的第一端和鄰近風扇組件的屏蔽罩的第二端，所述方法還包括把阻尼材料裝接到至少一個系統(tǒng)的部件的第二端上的步驟。
5.按照權利要求4所述的方法，其特征在于，把阻尼材料裝接到第二端上的所述步驟還包括把阻尼材料裝接到每個系統(tǒng)的部件的第二端上的步驟。
6.按照權利要求5所述的方法，其特征在于，所述風扇組件包括一個安裝懸掛裝置，所述設置阻尼材料的步驟還包括把阻尼材料裝接到安裝懸掛裝置上的步驟。
7.按照權利要求6所述的方法，其特征在于，所述設置阻尼材料的步驟還包括用阻尼材料把每個系統(tǒng)的部件連接到安裝懸掛裝置上的步驟。
8.一種風扇組件，其包括一個風扇，它包括多個葉片；一個馬達外殼，所述多個葉片在徑向上由所述馬達外殼向外伸展；一個屏蔽罩組件，它包括一個屏蔽罩和一個安裝懸掛裝置；以及一個系統(tǒng)，它包括多個第一部件，把這些部件裝接到所述風扇組件上，并把它構形做成減弱在所述屏蔽罩組件內(nèi)部的振動激發(fā)。
9.按照權利要求8所述的風扇組件，其特征在于，所述多個第一部件在所述馬達外殼與所述風扇組件的屏蔽罩之間伸展。
10.按照權利要求9所述的風扇組件，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括裝接到所述風扇組件上的阻尼材料。
11.按照權利要求9所述的風扇組件，其特征在于，所述振動阻尼材料裝接到所述多個第一部件上，所述安裝懸掛裝置包括在所述屏蔽罩突緣與所述馬達外殼之間伸展的多個支柱。
12.按照權利要求11所述的風扇組件，其特征在于，裝接到所述多個第一部件上的所述振動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鄰近所述馬達外殼，而所述第一部件的第二端鄰近所述所述屏蔽罩突緣。
13.按照權利要求12所述的風扇組件，其特征在于，其還包括裝接到所述多個第一部件的至少一端上的阻尼材料。
14.按照權利要求12所述的風扇組件，其特征在于，把所述阻尼材料裝接到所述多個第一部件的第二端上。
15.按照權利要求11所述的風扇組件，其特征在于，所述阻尼材料把所述多個第一部件的每個連接到所述風扇組件上。
16.按照權利要求15所述的風扇組件，其特征在于，所述阻尼材料把所述多個第一部件的每個的第二端連接到所述安裝懸掛裝置的多個支柱上。
17.按照權利要求8所述的風扇組件，其特征在于，所述阻尼系統(tǒng)的多個第一部件包括三個部件。
18.按照權利要求10所述的風扇組件，其特征在于，所述阻尼材料裝接到所述多個振動阻尼系統(tǒng)的多個第一部件中的至少一個上。
19.按照權利要求18所述的風扇組件，其特征在于，所述阻尼材料裝接到所述多個振動阻尼系統(tǒng)的多個第一部件中的每一個上。
20.按照權利要求8所述的風扇組件，其特征在于，所述安裝懸掛裝置包括多個第二部件。
21.按照權利要求20所述的風扇組件，其特征在于，所述多個第二部件在所述馬達外殼與所述風扇組件的屏蔽罩之間伸展。
22.按照權利要求20所述的風扇組件，其特征在于，所述系統(tǒng)的多個第二部件與所述多個第一部件相同。
23.按照權利要求8所述的風扇組件，其特征在于，所述系統(tǒng)的多個第一部件和所述多個第二部件中的每一個部件由一種振動阻尼材料制作。
24.按照權利要求8所述的風扇組件，其特征在于，所述多個第一部件包括成對地布置的六個部件。
25.按照權利要求24所述的風扇組件，其特征在于，所述多個第一部件由一種振動阻尼材料制作。
26.按照權利要求8所述的風扇組件，其特征在于，所述風扇屏蔽罩組件由一種振動阻尼材料制作。
27.一種用于風扇馬達外殼的設備，一個屏蔽罩在圓周上圍繞著該風扇馬達外殼設置，所述設備連接在風扇馬達外殼與屏蔽罩之間，所述設備構形成減少由所述馬達外殼引起的振動傳入所述屏蔽罩的振動。
28.按照權利要求27所述的設備，其特征在于，其包括多個第一部件和阻尼材料，所述多個第一部件連接到風扇馬達外殼上。
29.按照權利要求28所述的設備，其特征在于，所述阻尼材料連接到所述多個第一部件中的至少一個部件上。
30.按照權利要求29所述的設備，其特征在于，所述阻尼材料連接到所述多個第一部件中的每個部件上。
31.按照權利要求30所述的設備，其特征在于，所述阻尼材料鄰近屏蔽罩設置。
32.按照權利要求31所述的設備，其特征在于，所述多個第一部件包括三個部件。
33.按照權利要求30所述的設備，其特征在于，屏蔽罩包括多個支柱，所述阻尼材料連接在所述第一部件中的至少一個部件與至少一個屏蔽罩支柱之間。
34.按照權利要求33所述的設備，其特征在于，所述阻尼材料連接在所述第一部件中的每個部件與每個屏蔽罩支柱之間。
35.按照權利要求34所述的設備，其特征在于，所述多個第一部件包括六個部件。
36.按照權利要求35所述的設備，其特征在于，所述阻尼材料鄰近屏蔽罩設置。
37.按照權利要求27所述的設備，其特征在于，所述設備由一種振動阻尼材料制作。
38.按照權利要求27所述的設備，其特征在于，屏蔽罩由一種阻尼材料制作，所述設備由相同的振動阻尼材料制作。
全文摘要
一種風扇組件，其包括一個振動阻尼系統(tǒng)(12)，以減少由風扇馬達(26)工作產(chǎn)生的誘發(fā)振動能。振動阻尼系統(tǒng)(12)包括多個臂(100)和阻尼材料(102)。振動阻尼系統(tǒng)的臂在風扇馬達與一個屏蔽罩組件之間伸展，該屏蔽罩組件沿著圓周設置在風扇馬達外殼的外面。把阻尼材料(102)裝接到振動阻尼系統(tǒng)的臂(100)中每個臂的一端上，并把每個臂連接到屏蔽罩組件上。阻尼材料(102)吸收由風扇馬達工作產(chǎn)生的誘發(fā)振動能。
文檔編號F04D29/60GK1447882SQ01814396
公開日2003年10月8日 申請日期2001年6月20日 優(yōu)先權日2000年6月20日
發(fā)明者R·K·霍倫貝克, J·E·格里姆, D·L·史密斯, K·B·舍爾頓 申請人:通用電氣公司