一點風扇的小知識

1、一點風扇的小知識風扇的效能(例如流量、風壓)主要取決于：風扇扇葉直徑和軸向長度；風扇的轉(zhuǎn)速；扇葉的形 狀。一般好的風扇除了其風量大和風壓高之外， 其本身的可靠性是相當?shù)闹匾?風扇使用的軸承 形式在此顯得非常重要。高速風扇一律使用滾珠軸承( ball bearing )，而低速風扇則使用成本 較低廉的自潤軸承 ( sleeve bearing )。每個風扇都需要兩個軸承， 一些風扇上標著 BS 的字樣，是單滾珠式軸承，BS的意思是1 ball 1 sleeve，依然帶有自潤軸承的成分。比BS更高級的是雙滾珠式軸承，即Two Balls。風扇的流量大都采用 CFM為單位(英制，立方英尺/分鐘，約

2、為 0.028立方米/分鐘)。50x50x10mm CPU風扇會達到 10 CFM, 60x60x25mm 風扇通常能達到 20-30的CFM當然，還有我們熟悉的低噪音的懸磁浮風扇了。磁浮風扇是最新 的CPU風扇，表面看起來與液壓風扇相差不大，但仔細一看，就發(fā)現(xiàn)磁浮風扇的馬達有磁浮(MS設計， 其磁感應線與磁浮線成垂直， 故軸芯與磁浮線是平行的， 故轉(zhuǎn)子的重量就固定在運轉(zhuǎn)的軌 道上，利用幾乎是無負載的軸芯往反磁浮線方向頂撐，形成整個轉(zhuǎn)子懸空，在固定運轉(zhuǎn)軌道上。因此，磁浮(Magnetic System:MS)事實上只是一種輔助功能，具體的還有配合之前的設計，現(xiàn)有的磁浮設計有與 VAPOR化軸承

3、、BALL滾珠軸承、及 SLEEVE含油軸承。磁浮(MS設計VAPO汽化軸承磁浮(MS設計 SLEEVE含油軸承VAPC軸承與SLEEVE軸承的不同點在與材料方面，VAPC是采用特殊的材料，不同與一般的SLEEVE材料，同時VAPC軸承的內(nèi)層表面也是經(jīng)過特殊加工的，所以在硬度方面比SLEEVE軸承的要好，而且可以經(jīng)受起更高的溫度和運轉(zhuǎn)時的摩擦，一般都可以運行在70C以上。而一般的SLEEVE配合磁浮設計也是可以延長其壽命的，但就沒有其他的兩個強了。軸承形式軸承形式是指風冷散熱器風扇所使用的軸承類形。在機械工程上， 軸承的類形非常多， 但在散熱器產(chǎn)品上使用的軸承形式按照其基本工作原理分類也就那么

4、三種：使用滑動摩擦的套筒軸承(Sleeve Bearing) 和使用滾動磨擦的滾珠軸承 (Ball Bearing) 以及兩種軸承形式混合這三種。近 些年來各大散熱器廠商在軸承方面推出的新技術(shù)，諸如磁浮軸承、 流體保護系統(tǒng)軸承、 液壓軸承、來福軸承、 納米陶瓷軸承等也都是對上面這些基本的軸承形式加以改進而成，基本工作原理還是沒有變化。含油軸承 (Sleeve Bearing) 是使用滑動摩擦的套筒軸承，使用潤滑油作為潤滑劑和減阻劑，初 期使用時運行噪音低，制造成本也低， 但是這種軸承磨損嚴重， 壽命較滾珠軸承有很大差距。 而 且這種軸承使用時間一長，由于油封的原因 ( 電腦散熱器產(chǎn)品都不可能使

5、用高檔油封，一般也就 是普通的紙油封 ) ，潤滑油會逐漸揮發(fā)，而且灰塵也會進入軸承，從而引起風扇轉(zhuǎn)速變慢，噪音增大等問題， 嚴重的還會因為軸承磨損造成風扇偏心引發(fā)劇烈震動。 出現(xiàn)這些現(xiàn)象， 要么打開油 封加油，要么就只有淘汰另購新風扇。單滾珠軸承 (1 Ball+1 Sleeve Bearing) 是對傳統(tǒng)含油軸承的改進，采用滑動摩擦和滾動摩擦混 合的形式， 其實就是用一個滾珠軸承搭配一個含油軸承的方式來降低雙滾珠軸承的成本， 它的轉(zhuǎn) 子與定子之間用滾珠進行潤滑，并配以潤滑油。它克服了含油軸承壽命短，運行不穩(wěn)定的毛病， 而成本上升極為有限。 單滾珠軸承吸收了含油軸承和雙滾珠軸承的優(yōu)點， 將軸承

6、的使用壽命提升 到了 40000 小時，缺點是在加入滾珠之后，運行噪聲有所增大，但仍小于雙滾珠軸承。雙滾珠軸承 (2 Ball Bearing) 屬于比較高檔的軸承，采用滾動摩擦的形式，采用了兩個滾珠軸 承，軸承中有數(shù)顆微小鋼珠圍繞軸心，當扇頁或軸心轉(zhuǎn)動時，鋼珠即跟著轉(zhuǎn)動。因為都是球體， 所以摩擦力較小，且不存在漏油的問題。雙滾珠軸承的優(yōu)點是壽命超長，大約在 50000-100000 小時；抗老化性能好，適合轉(zhuǎn)速較高的風扇。 雙滾珠軸承的缺點是制造成本高， 并且在同樣的轉(zhuǎn) 速水平下噪音最大。 雙滾珠風軸承和液壓軸承的封閉性較好， 尤其是雙滾珠軸承。 雙滾珠軸承被 整個嵌在風扇中，轉(zhuǎn)動部分沒有與

7、外界直接接觸。在密封的環(huán)境中，軸承的工作環(huán)境比較穩(wěn)定。因此 5000 轉(zhuǎn)級別的大口徑風扇幾乎都使用雙滾珠軸承。 而液壓軸承由于具備獨特的還回式油路，所以潤滑油泄露的可能性較小。來福軸承 (Rifle Bearing) 技術(shù)的代表廠商是 CoolerMaster ，目前 CoolerMaster 已經(jīng)將旗下的 大部分傳統(tǒng)含油軸承風扇升級到來福軸承。 作為傳統(tǒng)含油軸承的改進， 來福軸承采用耐磨材料制 成高含油中空軸承， 減小了軸承與軸芯之間摩擦力， 來福軸承還帶有反向螺旋槽及擋油槽的軸芯， 在風扇運轉(zhuǎn)時含油將形成反向回游， 從而避免含油流失， 因此提升了軸承壽命。 來福軸承風扇通 過采用以上結(jié)構(gòu)及

8、零件，使得含油及保油能力大幅提升，并降低了噪音。流體保護系統(tǒng)軸承 (Hypro Bearing) 其名稱來源于 HY(Hydrodynamic wave,流體力學波)PRO(Oil protection system，油護系統(tǒng))，系知名散熱器及風扇設計制造廠家ADDA勺專利產(chǎn)品，也是在傳統(tǒng)含油軸承基礎之上進行多項改進而成。 流體保護系統(tǒng)軸承與液壓軸承可謂殊途同歸， 兩種設 計各自采用了一些獨到勺改進措施， 但精髓同為循環(huán)油路系統(tǒng)， 各方面勺表現(xiàn)也基本相當。 通常 產(chǎn)品壽命可達 50000 小時以上。液壓軸承(Hydraulic Bearing) 是由AVC首創(chuàng)的技術(shù)，是在含油軸承的基礎上改進而

9、來的。液壓 軸承擁有比含油軸承更大勺儲油空間， 并有獨特勺環(huán)回式供油回路。 液壓軸承風扇勺工作噪音有 明顯的降低，使用壽命也非常長，可達到 40000 小時。 液壓軸承實質(zhì)上仍然是一種含油軸承。 但 這種經(jīng)過了改進， 壽命比普通油封軸承大大延長了， 并且繼承了含油軸承的優(yōu)點運行噪音小。 目前液壓軸承已經(jīng)在 AVC散熱器中得到了應用，但并非所有的AVC散熱器都采用液壓軸承風扇。汽化軸承 (VAPO Bearing) 是由 Sunon 將磁懸浮技術(shù)改進而來的，就是把含油軸承的軸套硬度加 強，并且采用特殊的材料， 其內(nèi)層表面也是經(jīng)過特殊加工的， 這樣就克服了含油軸承不耐高溫的 缺點，再和磁懸浮技術(shù)配

10、合，就大大延長了使用壽命。磁懸浮軸承(Magnetic Bearing) 的馬達有磁懸浮(Magnetic System, MS)設計，其磁感應線與磁 浮線成垂直， 故軸芯與磁浮線是平行的， 所以轉(zhuǎn)子的重量就固定在運轉(zhuǎn)的軌道上， 利用幾乎是無 負載的軸芯往反磁浮線方向頂撐，形成整個轉(zhuǎn)子懸空，在固定運轉(zhuǎn)軌道上。因此，磁懸浮事實上 只是一種輔助功能，并非是獨立的軸承形式，具體應用還得配合其它的軸承形式，例如磁懸浮+滾珠軸承、磁懸浮 +含油軸承、磁懸浮 +汽化軸承等等。這項技術(shù)并沒有得到歐美國家的認可。納米陶瓷軸承 (NANOCeramic Bearing ， NCB) 在本質(zhì)上仍然是一種含油軸承，

11、是由富士康在其產(chǎn) 品中首先引入的。傳統(tǒng)含油軸承風扇在使用過程中磨損比較嚴重，長時間使用時的可靠性較低。 納米軸承有效的克服了這個問題：陶瓷軸承技術(shù)采用了特殊的高分子材料與特殊添加劑充分融 合，軸承核心全面采用特殊的二氧化皓材料， 使用沖模及燒結(jié)工藝制成， 晶體顆粒由過去的 60um 下降到了 0.3um ，具有堅固、光滑、耐磨等特性。納米陶瓷軸承具有很強的耐高溫能力，不易揮 發(fā)，這大大延長了風扇的使用壽命，納米軸承的性質(zhì)與陶瓷類似，越磨越光滑。據(jù)測試，采用納 米陶瓷軸承的風扇平均使用壽命都在 15 萬小時以上。這項技術(shù)其實并非真正的納米技術(shù)，所使 用的材料也并非真正的納米級材料，只不過是采用了

12、納米這樣的字眼來吸引眼球罷了。風量風量是指風冷散熱器風扇每分鐘送出或吸入的空氣總體積，如果按立方英尺來計算，單位就是CFM如果按立方米來算，就是CMM散熱器產(chǎn)品經(jīng)常使用的風量單位是CFM在散熱片材質(zhì)相同的情況下， 風量是衡量風冷散熱器散熱能力的最重要的指標。 顯然， 風量越大 的散熱器其散熱能力也越高。 這是因為空氣的熱容是一定的， 更大的風量， 也就是單位時間內(nèi)更 多的空氣能帶走更多的熱量。當然，同樣風量的情況下散熱效果和風的流動方式有關(guān)。風扇轉(zhuǎn)速風扇轉(zhuǎn)速是指風扇扇頁每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，單位是rpm。風扇轉(zhuǎn)速由電機內(nèi)線圈的匝數(shù)、工作電壓、風扇扇頁的數(shù)量、傾角、高度、直徑和軸承系統(tǒng)共同決定。在風扇結(jié)構(gòu)固定的情況下，直流 風扇(即使用直流電的風扇) 的