JP2000161296A - 冷却用軸流ファン - Google Patents
冷却用軸流ファンInfo
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- JP2000161296A JP2000161296A JP10330844A JP33084498A JP2000161296A JP 2000161296 A JP2000161296 A JP 2000161296A JP 10330844 A JP10330844 A JP 10330844A JP 33084498 A JP33084498 A JP 33084498A JP 2000161296 A JP2000161296 A JP 2000161296A
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- fan
- blades
- impeller
- blade
- flow
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 動作時の騒音、特に羽根の前縁部で発生する
風切り音を低減させた、電子機器等の冷却用の軸流ファ
ンを提案する。 【解決手段】 本発明による冷却用軸流ファンは、フレ
ームと、前記フレーム中央に設けた円筒状の風洞内に収
納した、複数の羽根を有する羽根車と、前記羽根車内部
に設けた、当該羽根車を回転させる羽根車回転手段と、
を具える冷却用軸流ファンにおいて、前記羽根の前縁部
に多数の切り込みを設ける。
風切り音を低減させた、電子機器等の冷却用の軸流ファ
ンを提案する。 【解決手段】 本発明による冷却用軸流ファンは、フレ
ームと、前記フレーム中央に設けた円筒状の風洞内に収
納した、複数の羽根を有する羽根車と、前記羽根車内部
に設けた、当該羽根車を回転させる羽根車回転手段と、
を具える冷却用軸流ファンにおいて、前記羽根の前縁部
に多数の切り込みを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ、通
信装置などの内部の電子回路を冷却するための冷却用軸
流ファンに関するものである。
信装置などの内部の電子回路を冷却するための冷却用軸
流ファンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータや通信装置などの各種電子
機器においては、その筐体内部に収納した電子部品や電
源等が、動作時にかなりの熱を発生させる。この熱は電
子部品自体の、ひいては電子機器の動作異常等を招くお
それがあるため、この熱を効果的に放散させ、電子部品
等を適切に冷却することが必要となる。
機器においては、その筐体内部に収納した電子部品や電
源等が、動作時にかなりの熱を発生させる。この熱は電
子部品自体の、ひいては電子機器の動作異常等を招くお
それがあるため、この熱を効果的に放散させ、電子部品
等を適切に冷却することが必要となる。
【０００３】電子部品の冷却手段として、例えば図６に
示すような軸流ファンが用いられている。この軸流ファ
ン30は、６面体形状のフレーム31と、フレーム31内部に
設けた円筒状の風洞32内に収納した羽根車33とを具え、
羽根車33は複数（図では４枚）の羽根34を有し、内部に
設けた図示しない回転手段（例えばモータ）によって回
転する。この羽根車33の回転により発生した気流によ
り、電子機器の筐体内部に強制的に空気の流れを生じさ
せ、それによって電子部品等の冷却を行うものである。
ここで図６(a) は軸流ファン30の平面図を、図６(b) は
図６(a) のA-A 線に沿った断面図をそれぞれ示すもので
ある。
示すような軸流ファンが用いられている。この軸流ファ
ン30は、６面体形状のフレーム31と、フレーム31内部に
設けた円筒状の風洞32内に収納した羽根車33とを具え、
羽根車33は複数（図では４枚）の羽根34を有し、内部に
設けた図示しない回転手段（例えばモータ）によって回
転する。この羽根車33の回転により発生した気流によ
り、電子機器の筐体内部に強制的に空気の流れを生じさ
せ、それによって電子部品等の冷却を行うものである。
ここで図６(a) は軸流ファン30の平面図を、図６(b) は
図６(a) のA-A 線に沿った断面図をそれぞれ示すもので
ある。
【０００４】図７および８は、軸流ファン30の動作時、
すなわち羽根車33が回転する時の羽根34の周りの空気の
流れを示すものである。図７(a) に断面図で示すよう
に、羽根車34が図の矢印の方向に回転すると、図の軸流
ファンの下側（吸い込み側）30a から上側（吹き出し
側）30b へと向かう空気の流れが発生する。吸い込み側
30a から流入した空気の流れは、図７(b) （図７(b) の
円で囲まれた部分ａを拡大したもの）に詳細に示すよう
に、羽根34の前縁部34a から羽根34の上側を流れる流れ
35および羽根34の下側を流れる流れ36に別れ、羽根34の
回転によって加速され、それぞれ羽根34の後縁部34b を
通過した後合流して図７(a) の吹き出し側30b より流出
する。
すなわち羽根車33が回転する時の羽根34の周りの空気の
流れを示すものである。図７(a) に断面図で示すよう
に、羽根車34が図の矢印の方向に回転すると、図の軸流
ファンの下側（吸い込み側）30a から上側（吹き出し
側）30b へと向かう空気の流れが発生する。吸い込み側
30a から流入した空気の流れは、図７(b) （図７(b) の
円で囲まれた部分ａを拡大したもの）に詳細に示すよう
に、羽根34の前縁部34a から羽根34の上側を流れる流れ
35および羽根34の下側を流れる流れ36に別れ、羽根34の
回転によって加速され、それぞれ羽根34の後縁部34b を
通過した後合流して図７(a) の吹き出し側30b より流出
する。
【０００５】このとき、図８に示すように、羽根34の前
縁部34a が図７(a) のファン30の吸い込み側30a から流
入する空気（流れを符号37の矢印で示す）と衝突し、そ
れによって、いわゆる「風切り音」が発生する。この風
切り音は、通常、ファン30の風速を速くする、すなわち
羽根車の回転数を上昇させると共に大きくなる。その結
果、ファン30の動作時の騒音が大きくなると言う問題が
生じる。
縁部34a が図７(a) のファン30の吸い込み側30a から流
入する空気（流れを符号37の矢印で示す）と衝突し、そ
れによって、いわゆる「風切り音」が発生する。この風
切り音は、通常、ファン30の風速を速くする、すなわち
羽根車の回転数を上昇させると共に大きくなる。その結
果、ファン30の動作時の騒音が大きくなると言う問題が
生じる。
【０００６】一般に、冷却用ファンより生じる騒音の要
因としては、風切り音以外にも種々のもの（モータの軸
受のガタつき等）が考えられるが、特に前記したよう
に、羽根の風切り音は、ファンの回転数の増加に伴っ
て、他の要因と比較して顕著となることから、その低減
が求められている。
因としては、風切り音以外にも種々のもの（モータの軸
受のガタつき等）が考えられるが、特に前記したよう
に、羽根の風切り音は、ファンの回転数の増加に伴っ
て、他の要因と比較して顕著となることから、その低減
が求められている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決し、動作時の風速を低減させることなく羽根の
風切り音を低減させた冷却用軸流ファンを提案するもの
である。
点を解決し、動作時の風速を低減させることなく羽根の
風切り音を低減させた冷却用軸流ファンを提案するもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記の目的を達成するため、本発明は、フレームと、前記
フレーム中央に設けた円筒状の風洞内に収納した、複数
の羽根を有する羽根車と、前記羽根車内部に設けた、当
該羽根車を回転させる羽根車回転手段と、を具える冷却
用軸流ファンにおいて、前記羽根の前縁部に多数の切り
込みを設けたことを特徴とするものである。
記の目的を達成するため、本発明は、フレームと、前記
フレーム中央に設けた円筒状の風洞内に収納した、複数
の羽根を有する羽根車と、前記羽根車内部に設けた、当
該羽根車を回転させる羽根車回転手段と、を具える冷却
用軸流ファンにおいて、前記羽根の前縁部に多数の切り
込みを設けたことを特徴とするものである。
【０００９】すなわち、本発明による冷却用軸流ファン
においては、羽根の前縁部に多数の切り込みを設け、そ
れによって回転時の前縁部と気流との衝突を緩和し、風
切り音の低減を図るものである。
においては、羽根の前縁部に多数の切り込みを設け、そ
れによって回転時の前縁部と気流との衝突を緩和し、風
切り音の低減を図るものである。
【００１０】本発明に係る冷却用軸流ファンの好適な実
施形態においては、前記切り込みを鋸刃形状とすること
ができる。このような形状とすることにより、風速を低
減させることなく、羽根車回転時の風切り音の低減を図
ることが可能となる。
施形態においては、前記切り込みを鋸刃形状とすること
ができる。このような形状とすることにより、風速を低
減させることなく、羽根車回転時の風切り音の低減を図
ることが可能となる。
【００１１】また本発明に係る冷却用軸流ファンの好適
な実施形態においては、前記切り込みを矩形形状として
もよい。このような形状とすることによっても、風速を
低減させることなく、羽根車回転時の風切り音を低減さ
せることが可能となる。
な実施形態においては、前記切り込みを矩形形状として
もよい。このような形状とすることによっても、風速を
低減させることなく、羽根車回転時の風切り音を低減さ
せることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態について説明する。
適な実施形態について説明する。
【００１３】図１は、本発明に係る冷却用軸流ファンの
１例を示すものである。図示の軸流ファン10は、従来の
軸流ファンと同様に、６面体形状のフレーム11と、フレ
ーム11内部に設けた円筒状の風洞12内に収納した羽根車
13とを具え、羽根車13は複数（図では４枚）の羽根14を
有し、内部に設けた図示しない回転手段（例えばモー
タ）によって回転する。ここで、図１(a) は軸流ファン
10の平面図、図１(b) は図１(a) のA-A 線に沿った断面
図、図１(c) は羽根車13および羽根14を拡大して示す図
である。
１例を示すものである。図示の軸流ファン10は、従来の
軸流ファンと同様に、６面体形状のフレーム11と、フレ
ーム11内部に設けた円筒状の風洞12内に収納した羽根車
13とを具え、羽根車13は複数（図では４枚）の羽根14を
有し、内部に設けた図示しない回転手段（例えばモー
タ）によって回転する。ここで、図１(a) は軸流ファン
10の平面図、図１(b) は図１(a) のA-A 線に沿った断面
図、図１(c) は羽根車13および羽根14を拡大して示す図
である。
【００１４】図１(a) および(c) に示すように、羽根14
の前縁部14a には、鋸刃状の切り込み15が複数設けられ
ている。これは、羽根14の回転時における風切り音を減
少させるためのものである。ここで、切り込み15の大き
さ（深さ）や数は、ファン10の仕様（大きさ、出力）
や、設計時における予備的な測定による風切り音低減の
効果の程度によって任意に設定するものとする。
の前縁部14a には、鋸刃状の切り込み15が複数設けられ
ている。これは、羽根14の回転時における風切り音を減
少させるためのものである。ここで、切り込み15の大き
さ（深さ）や数は、ファン10の仕様（大きさ、出力）
や、設計時における予備的な測定による風切り音低減の
効果の程度によって任意に設定するものとする。
【００１５】図２は、図１の軸流ファン10における騒音
低減の効果を測定するための測定形態を概略示すもので
ある。測定は、図示のようにテーブル16上にファン10を
設置し、またファン10の風下（ファンから300mm 離れた
箇所）に風速計17を設け、ファン10により生じた気流の
風速を測定する。さらに、ファンから1000mm離れた風下
にマイク18を設置し、ファンにより発生する騒音を測定
する。なお、この騒音測定は、JIS B 8330「送風機の試
験及び検査方法」に基づくものである。
低減の効果を測定するための測定形態を概略示すもので
ある。測定は、図示のようにテーブル16上にファン10を
設置し、またファン10の風下（ファンから300mm 離れた
箇所）に風速計17を設け、ファン10により生じた気流の
風速を測定する。さらに、ファンから1000mm離れた風下
にマイク18を設置し、ファンにより発生する騒音を測定
する。なお、この騒音測定は、JIS B 8330「送風機の試
験及び検査方法」に基づくものである。
【００１６】下の表１は、図２に示す測定形態により軸
流ファン10の騒音を測定した結果を示すものである。こ
こでは、比較のために同じ定格(48V) の従来の軸流ファ
ンによる測定結果を併せて示す。
流ファン10の騒音を測定した結果を示すものである。こ
こでは、比較のために同じ定格(48V) の従来の軸流ファ
ンによる測定結果を併せて示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】表より、本発明に係る軸流ファンにより、
風速を下げることなく騒音の低減を図ることが可能であ
ることが示される。
風速を下げることなく騒音の低減を図ることが可能であ
ることが示される。
【００１９】図３は、軸流ファン10の羽根14の前縁部14
a と衝突する気流を模式的に示すものである。羽根車13
の回転により、羽根14の前縁部14a には、ファン10の吸
い込み側から流入する気流（矢印19で示す）が衝突す
る。このとき、気流19の大半は羽根14の上面または下面
をそれぞれ通過する流れ19a となるが、一部は羽根14の
前縁部14a に設けた鋸刃状の切り込み15によって拡散さ
れた流れ19b となる。この流れ19b の発生により、風切
り音が減少するものと考えられる。
a と衝突する気流を模式的に示すものである。羽根車13
の回転により、羽根14の前縁部14a には、ファン10の吸
い込み側から流入する気流（矢印19で示す）が衝突す
る。このとき、気流19の大半は羽根14の上面または下面
をそれぞれ通過する流れ19a となるが、一部は羽根14の
前縁部14a に設けた鋸刃状の切り込み15によって拡散さ
れた流れ19b となる。この流れ19b の発生により、風切
り音が減少するものと考えられる。
【００２０】図４は、本発明に係る冷却用軸流ファンの
他の例を示すものである。図示の軸流ファン20は、フレ
ーム21と、フレーム21内部に設けた円筒状の風洞22内に
収納した羽根車23とを具え、羽根車23は複数（図では４
枚）の羽根24を有し、内部に設けた図示しない回転手段
（例えばモータ）によって回転する。ここで、図４(a)
は軸流ファン20の平面図、図４(b) は図４(a) のA-A 線
に沿った断面図、図４(c) は羽根車23および羽根24を拡
大して示す図である。
他の例を示すものである。図示の軸流ファン20は、フレ
ーム21と、フレーム21内部に設けた円筒状の風洞22内に
収納した羽根車23とを具え、羽根車23は複数（図では４
枚）の羽根24を有し、内部に設けた図示しない回転手段
（例えばモータ）によって回転する。ここで、図４(a)
は軸流ファン20の平面図、図４(b) は図４(a) のA-A 線
に沿った断面図、図４(c) は羽根車23および羽根24を拡
大して示す図である。
【００２１】図示のように、羽根24の前縁部24a には、
矩形状の切り込み25が複数設けられている。この切り込
み25も、前述した軸流ファン10の羽根14の鋸刃状の切り
込み15と同様に、羽根24の回転時における風切り音を減
少させるためのものである。なお、この切り込み25の大
きさ（深さ）や数についても、先の例と同様、ファン20
の仕様や、予備的な測定による騒音低減の効果の程度に
よって任意に設定されるものである。
矩形状の切り込み25が複数設けられている。この切り込
み25も、前述した軸流ファン10の羽根14の鋸刃状の切り
込み15と同様に、羽根24の回転時における風切り音を減
少させるためのものである。なお、この切り込み25の大
きさ（深さ）や数についても、先の例と同様、ファン20
の仕様や、予備的な測定による騒音低減の効果の程度に
よって任意に設定されるものである。
【００２２】下の表２は、前述した軸流ファン10と同様
に、図２に示す測定形態により、軸流ファン20の騒音を
測定した結果を示すものである。
に、図２に示す測定形態により、軸流ファン20の騒音を
測定した結果を示すものである。
【００２３】
【表２】
【００２４】この表からも、本発明に係る軸流ファンに
より、風速を下げることなく騒音の低減を図ることがで
きることがわかる。
より、風速を下げることなく騒音の低減を図ることがで
きることがわかる。
【００２５】図５は、軸流ファン20の羽根24の前縁部24
a と衝突する気流を模式的に示すものである。羽根車23
の回転により、羽根24の前縁部24a には、ファン20の吸
い込み側から流入する気流（矢印26で示す）が衝突す
る。このとき、気流26は、羽根24の前縁部24a と衝突し
た後、羽根24の上面または下面をそれぞれ通過する流れ
26a と、切り込み25内を通過する流れ26b とに分かれ
る。その結果、気流26と羽根24の前縁部24a が衝突する
箇所の面積が小さくなり、風切り音が減少するものと考
えられる。
a と衝突する気流を模式的に示すものである。羽根車23
の回転により、羽根24の前縁部24a には、ファン20の吸
い込み側から流入する気流（矢印26で示す）が衝突す
る。このとき、気流26は、羽根24の前縁部24a と衝突し
た後、羽根24の上面または下面をそれぞれ通過する流れ
26a と、切り込み25内を通過する流れ26b とに分かれ
る。その結果、気流26と羽根24の前縁部24a が衝突する
箇所の面積が小さくなり、風切り音が減少するものと考
えられる。
【００２６】以上説明したように、本発明による軸流フ
ァンは、羽根の前縁部に切り込みを設けたことにより、
風速を下げることなしに、羽根の回転時に生じる風切り
音を減少させることができ、それによってファンの動作
時に発生する騒音を低減させることが可能となる。
ァンは、羽根の前縁部に切り込みを設けたことにより、
風速を下げることなしに、羽根の回転時に生じる風切り
音を減少させることができ、それによってファンの動作
時に発生する騒音を低減させることが可能となる。
【００２７】なお、本発明は、これらに限定されるもの
ではなく、羽根前縁部の切り込みの形状や数は、本発明
による作用・効果が得られる限りにおいて種々の形態を
取ることが可能である。
ではなく、羽根前縁部の切り込みの形状や数は、本発明
による作用・効果が得られる限りにおいて種々の形態を
取ることが可能である。
【図１】本発明による冷却用軸流ファンの第一の例を示
す図である。
す図である。
【図２】本発明による軸流ファンの騒音測定形態を示す
図である。
図である。
【図３】図１に示す軸流ファンの羽根前縁部と衝突する
空気の流れを模式的に示す図である。
空気の流れを模式的に示す図である。
【図４】本発明による冷却用軸流ファンの第二の例を示
す図である。
す図である。
【図５】図４に示す軸流ファンの羽根前縁部と衝突する
空気の流れを模式的に示す図である。
空気の流れを模式的に示す図である。
【図６】従来の冷却用軸流ファンの一例を示す図であ
る。
る。
【図７】図６の軸流ファンの羽根の周りの空気の流れを
示す図である。
示す図である。
【図８】図６の軸流ファンの羽根の周りの空気の流れを
示す図である。
示す図である。
【符号の説明】 10，20，30 軸流ファン 11，21，31 軸流ファンのフレーム 12，22，32 軸流ファンのフレーム内部の風洞 13，23，33 羽根車 14，24，34 羽根 15，25 羽根前縁部の切り込み 16 テーブル 17 風速計 18 マイク 19，26，37 羽根前縁部と衝突する流れ 35，36 羽根34周りの流れ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 文隆 東京都新宿区西新宿６丁目12番１号 富士 通アイ・ネットワークシステムズ株式会社 内 (72)発明者 佐藤 英祐 東京都新宿区西新宿６丁目12番１号 富士 通アイ・ネットワークシステムズ株式会社 内 Ｆターム(参考） 3H033 AA02 AA14 BB02 BB08 CC02 DD03 EE06
Claims (3)
- 【請求項１】 フレームと、 前記フレーム中央に設けた円筒状の風洞内に収納した、
複数の羽根を有する羽根車と、 前記羽根車内部に設けた、当該羽根車を回転させる羽根
車回転手段と、を具える冷却用軸流ファンにおいて、 前記羽根の前縁部に多数の切り込みを設けたことを特徴
とする冷却用軸流ファン。 - 【請求項２】 請求項１記載の軸流ファンにおいて、 前記切り込みが鋸刃形状であることを特徴とする冷却用
軸流ファン。 - 【請求項３】 請求項１記載の軸流ファンにおいて、 前記切り込みが矩形形状であることを特徴とする冷却用
軸流ファン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10330844A JP2000161296A (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 冷却用軸流ファン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10330844A JP2000161296A (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 冷却用軸流ファン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000161296A true JP2000161296A (ja) | 2000-06-13 |
Family
ID=18237176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10330844A Withdrawn JP2000161296A (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 冷却用軸流ファン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000161296A (ja) |
Cited By (14)
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-
1998
- 1998-11-20 JP JP10330844A patent/JP2000161296A/ja not_active Withdrawn
Cited By (21)
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