軸流風(fēng)機與離心風(fēng)機——有什么區(qū)別？

任何產(chǎn)生可能對其性能產(chǎn)生負面影響的運行熱量的組件或系統(tǒng)都必須進行冷卻。這是您在學(xué)校學(xué)到的那些簡單的工程規(guī)則之一，并且在您負責(zé)實際的熱管理項目之前可能會被忽略。

沒有節(jié)流系統(tǒng)中的電源，應(yīng)用一些散熱器，或者使用管道或冷板，您將需要一個風(fēng)扇來排出一些空氣并冷卻東西。這意味著可以選擇軸流式風(fēng)扇或離心式風(fēng)扇設(shè)計。問題是，哪種設(shè)計最適合您的需求？

什么是軸流風(fēng)扇？

軸流風(fēng)扇有一個電機驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)軸（軸），其上安裝有傾斜的葉片，這些葉片將空氣吸入并沿平行于軸的方向?qū)⑵渑懦觥］S流風(fēng)扇有時也稱為螺旋槳風(fēng)扇。您可能還會聽到管軸或葉片軸流風(fēng)扇的術(shù)語。這些只是安裝在管道中的軸流風(fēng)扇。

軸流風(fēng)扇平行于進氣口排出空氣

軸流風(fēng)扇有效且高效地移動大量空氣以冷卻物體或通風(fēng)空間。它們幾乎可以提供從板級到房間大小的任何尺寸，并且它們不需要很大的功率來操作，具體取決于尺寸。它們也有交流和直流兩種型號。交流供電風(fēng)扇的額定電壓通常高于 100 伏并使用線路電流。直流供電的風(fēng)扇電壓可以低得多（3、5、12、24 或 48 Vdc），但通常由電源或電池驅(qū)動。

然而，軸流風(fēng)扇提供的氣流是低壓的。這種低壓與高流量氣流的組合非常適合冷卻設(shè)備和空間，因為氣流均勻分布在定義的區(qū)域中。

軸流風(fēng)機的常見應(yīng)用

軸流風(fēng)扇有效且高效地移動大量空氣，通常用于冷卻小型和大型空間。它們可以冷卻電子設(shè)備或計算機房。它們可用于 HVAC 操作、交流冷凝器、熱交換裝置或工業(yè)系統(tǒng)中的局部冷卻。軸流風(fēng)扇也可以作為排氣風(fēng)扇運行。

什么是離心風(fēng)機？

離心式風(fēng)扇有時也稱為徑流式風(fēng)扇或離心式鼓風(fēng)機。它們有一個電機驅(qū)動的輪轂，其中包含葉輪，這些葉輪將空氣排放到風(fēng)扇外殼中，然后將其引導(dǎo)至出口。離心風(fēng)扇以與進氣口成 90 度角（垂直）的方式排出空氣。

離心風(fēng)扇將空氣從進氣口排出 90°

離心式風(fēng)扇主要對鼓風(fēng)機外殼內(nèi)的空氣進行加壓。與軸流風(fēng)扇相比，它們產(chǎn)生穩(wěn)定的高壓氣流，但它們移動的空氣量較少。它們可配備前向或后向彎曲葉輪，用于吹氣或抽吸。離心風(fēng)扇將空氣從整流罩中排出，使其能夠瞄準特定區(qū)域，從而更好地冷卻產(chǎn)生更多熱量的電子應(yīng)用的特定部分，例如功率 FET、DSP 或 FPGA。與軸流風(fēng)扇一樣，它們也有交流和直流供電型號，具體取決于應(yīng)用，但離心風(fēng)扇通常比軸流風(fēng)扇需要更多的功率來運行。離心式鼓風(fēng)機和軸流式風(fēng)扇都會產(chǎn)生可聽和電磁噪聲，但離心式風(fēng)機比軸流式風(fēng)機的聲音要大一些。

與軸流式風(fēng)扇一樣，離心式鼓風(fēng)機也有許多不同的尺寸、速度和占地面積。它們的設(shè)計帶有圍繞運動部件的外殼，可靠、耐用且不易損壞。

高壓與低風(fēng)量輸送相結(jié)合，使離心風(fēng)機非常適合將空氣通過管道系統(tǒng)或管道等集中區(qū)域，或用于排氣或通風(fēng)用途。

離心風(fēng)機的常見應(yīng)用

鑒于其設(shè)計的可靠性和耐用性，離心式風(fēng)扇可以在許多應(yīng)用中運行良好，這些應(yīng)用在具有微粒、熱空氣和氣體的惡劣和骯臟環(huán)境中運行。由于它們通常與管道系統(tǒng)或管道一起使用，因此它們在空調(diào)或干燥系統(tǒng)中運行良好，即使在較小的系統(tǒng)級別也是如此。對于電子產(chǎn)品，離心風(fēng)扇經(jīng)常出現(xiàn)在筆記本電腦等小型設(shè)備中，因為空氣如何以 90 度角從進氣口排出，從而導(dǎo)致更高的方向性。

管道系統(tǒng)中使用的離心式鼓風(fēng)機示例

風(fēng)扇產(chǎn)生的干擾和噪音

早期設(shè)計應(yīng)考慮干擾。所有風(fēng)扇都可能從風(fēng)扇本身（輻射 EMI）或電源線（傳導(dǎo) EMI）產(chǎn)生電磁干擾 (EMI)。干擾也可能來自電機磁鐵或定子繞組產(chǎn)生的非包含磁場 (UMF)。根據(jù)應(yīng)用的不同，在設(shè)計階段及早關(guān)注這些因素可以節(jié)省時間和金錢。直流供電風(fēng)扇比交流供電風(fēng)扇產(chǎn)生的 EMI 更小。

軸流風(fēng)扇通常比離心鼓風(fēng)機產(chǎn)生更少的噪音

任何運行中的風(fēng)扇也會產(chǎn)生可聽噪聲，并且可能是設(shè)計考慮因素，具體取決于最終用途。噪音因應(yīng)用、系統(tǒng)中的位置、組件的密度、移動的空氣量、風(fēng)扇的尺寸、使用的軸承類型等而異。風(fēng)扇中的軸承不僅會影響聲學(xué)效果，還會改變使用壽命和可能的應(yīng)用。聲音噪音通?？梢酝ㄟ^更好的風(fēng)扇放置、機械隔離或使用進氣格柵或排氣擴散器來減輕。通常，CFM 或移動的空氣量越高，噪音越大。但是，較大的風(fēng)扇與較小的風(fēng)扇移動相同的 CFM 往往更安靜。同樣，軸流式風(fēng)扇通常比離心式風(fēng)扇更安靜。

比較軸流風(fēng)機和離心風(fēng)機

對于產(chǎn)生熱量的系統(tǒng)，尤其是電子性質(zhì)的系統(tǒng)，應(yīng)在設(shè)計階段及早審查熱管理注意事項。這與旨在避免重新設(shè)計的節(jié)省時間和成本的舉措是一致的。由于在產(chǎn)品或系統(tǒng)的整個生命周期中計劃的組件改進可能會產(chǎn)生額外的熱量，因此考慮熱因素也可能特別有用。

使用軸流風(fēng)扇或離心風(fēng)扇作為冷卻解決方案可能取決于多種因素，具體取決于每種風(fēng)扇設(shè)計的優(yōu)缺點以及您的系統(tǒng)需求。以下是它們主要特征的簡要總結(jié)：

在決定選擇軸流風(fēng)機或離心風(fēng)機時要問的問題

在指定設(shè)計所需的冷卻風(fēng)扇類型之前，需要回答以下問題：

• 你需要多大的空間來冷卻？

• 冷卻需求是恒定的還是按需的？

• 在冷卻裝置的設(shè)計中，您的占地面積是多少？

• 什么功率可用于驅(qū)動冷卻裝置？

• 產(chǎn)品會在惡劣的環(huán)境中運行嗎？

• 產(chǎn)品本身會產(chǎn)生任何氣體或微粒嗎？

• 您的產(chǎn)品或系統(tǒng)對 EMI 敏感嗎？

• 風(fēng)扇產(chǎn)生的可聽噪音水平是否有問題？

• 風(fēng)扇將安裝在哪個方向？

• 該產(chǎn)品是否適用于高可靠性應(yīng)用？

• 產(chǎn)品的預(yù)期生命周期是什么？

• 維修/返工/維護是一個因素嗎？

結(jié)論

產(chǎn)生多余熱量的設(shè)備的對流冷卻可以使用軸流式風(fēng)扇或離心式風(fēng)扇進行有效管理。通過多年的使用和不斷的改進，這兩種類型的設(shè)備都已在現(xiàn)場得到驗證。這兩種風(fēng)扇的現(xiàn)代設(shè)計都采用了比早期設(shè)計更堅固、更輕且更具成本效益的材料。您決定使用其中一個或另一個將簡單地歸結(jié)為滿足您系統(tǒng)的要求。CUI Devices 提供范圍廣泛的直流軸流風(fēng)扇和離心鼓風(fēng)機，具有各種框架尺寸和氣流額定值。