JP2003056498A - ユニット式ファン及びそれを用いる静的ブレードファンフレーム構造 - Google Patents
ユニット式ファン及びそれを用いる静的ブレードファンフレーム構造Info
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Abstract
ードファンフレーム構造を提供する。 【解決手段】 ユニット式ファンは少なくとも一つのフ
ァンと、少なくとも一つの静的ブレードファンフレーム
構造と、からなり、前記静的ブレードファンフレーム構
造は、第1フレームと、前記第1フレーム内に配置され
た第1導流部と、からなり、前記第1導流部は複数の静
的ブレードから構成され、径方向に配置され、少なくと
も一つのファンが生じる気流の風量と風圧を増加すると
共に、散熱ファン運転時の騒音を減少する。
Description
びそれを用いる静的ブレードファンフレーム構造に関す
るもので、特に静的ブレード型のファン防護網に関する
ものであって、一般のコンピューター散熱ファンと合わ
せて使用して、散熱ファンが生じる気流の風量と風圧を
増加すると共に散熱ファン運転時の騒音を減少させるこ
とが出来る。
で、一般的にリブを用いてファンフレームを支承してい
た。図1で示されるファンは、リブの形状のファン風圧
に対する影響を仔細に分析すると、リブが抵抗を生じ
る。ファン旋転は空気中に気流を生じるため、気流はリ
ブを経過した後、かく乱されて、風圧の損失を招き、フ
ァンの散熱効果を減少させてしまう。特に、風を排出す
る時、渦流が生じて、特定の抵抗を生じることにより、
風圧の損失が生じ、効率を向上させることが出来ないば
かりか、ファンの散熱能力を低下させる。
る運転の中断を避けるため、図2で示されるように、元
の散熱ファン上にもう一つのファンを直列接続して、フ
ァン運転中断により生じるシステム或いは装置の破損を
防いでいた。しかし、2つのファンを直列接続した後、
風圧はそれに相応する効果が得られない。2つのファン
を直列接続した時、互いの抵抗を増加させるため、互い
の運転効率を低下させ、騒音が生じる。
して最小に抑え、ファンが生じる気流の風量と風圧を増
加し、ファン運転時の騒音を減少させるかが重要な課題
となっている。
ドファンフレーム構造を提供し、一般の散熱ファンと合
わせて使用することで散熱ファンの風量と風圧を増加す
ると共に、ファン運転時の騒音を減少させることを目的
とする。
提供し、一般の散熱ファンと組み合わせて使用すること
で散熱ファンの風量と風圧を増加すると共に、ファン運
転時の騒音を減少させ、散熱ファンの失効時の損失を補
償することを他の目的とする。
える静的ブレードファンフレーム構造を提供し、公知の
ファンと直列接続して組み合わせ使用の融通性を増加す
ることを更なる目的とする。
いる静的ブレードファンフレーム構造に関するもので、
静的ブレードファンフレーム構造と散熱ファンが直列接
続するか又は並列接続して、ユニット式ファンの風量と
風圧を効果的に増加すると共にファン運転時の騒音を減
少させることを更なる目的とする。
的ブレードファンフレーム構造は少なくとも一つの散熱
装置と組みあわせて使用され、第1フレーム構造と、前
記第1フレーム構造に配置された第1導流部と、からな
り、前記第1導流部は複数の静的ブレードから構成され
るとともに径方向に配列され、前記少なくとも一つの散
熱装置が運転する時、前記複数の静的ブレードは前記少
なくとも一つの散熱装置が生じる気流の風量と風圧を増
加する。
静的ブレードの形状と前記散熱装置のファンブレードの
形状は相似している。前記静的ブレードファンフレーム
構造中の静的ブレードの断面は平板、三角形、台形、又
は翼形か又は、少なくとも一つの曲面、弧面、曲線、弧
線を備える形状である。前記静的ブレードファンフレー
ム構造中の静的ブレードの断面は中心線が直線で、曲線
か又は弧線を備えるものである。この他、前記静的ブレ
ードファンフレーム構造は前記第1フレーム内に配置さ
れた第1支持部を更に備え、前記第1導流部を支承し、
前記第1導流部の複数の静的ブレードを前記第1フレー
ムと前記第1支持部との間に連接させる。前記第1支持
部はリング、円盤或いはカップ型リングである。前記第
1フレーム、前記第1支持部及び前記第1導流部は一体
成形で、金属或いはプラスチックにより構成されたもの
である。
構造は、前記散熱装置の入風側或いは出風側に結合され
るか、又は前記2つの散熱装置の間に配置される。前記
フレーム構造はねじ、リベット、エンゲージリングか又
は粘着方式により、前記散熱装置と組み合わされる。
構造は、第2フレームと、前記第2フレーム内に配置さ
れている第2支持部、及び前記第2フレームと前記第2
支持部との間に連接された第2導流部を更に備え、前記
第2フレーム、第2支持部及び第2導流部はもう一つの
静的ブレードファンフレーム構造を構成している。前記
静的ブレードファンフレーム構造は前記散熱装置の出風
側に結合され、前記もう一つの静的ブレードファンフレ
ーム構造は前記散熱装置の入風側に結合されている。
造は前記散熱装置と一体成形できる。前記静的ブレード
ファンフレーム構造と前記散熱構造の結合体は複数個を
直列接続したり、並列接続で使用することも出来、同時
に複数個を直列及び並列接続して使用することもでき
る。
テムフレーム構造内に取り付けることができ、前記静的
ブレードファンフレーム構造は前記システムフレーム構
造上に配置される。或いは、前記静的ブレードファンフ
レーム構造は前記フレーム上に一体成形してもよい。
式ファンは少なくとも一つのファンと、少なくとも一つ
の静的ブレードファンフレーム構造と、からなり、前記
静的ブレードファンフレーム構造は、第1フレーム及び
前記第1フレーム内に配置された第1導流部を備え、前
記第1導流部は複数の静的ブレードから構成されると共
に径方向に配列され、前記少なくとも一つのファンが運
転する時、前記複数の静的ブレードは前記少なくとも一
つのファンが生じる気流の風量と風圧を増加させること
ができる。
ム、前記フレーム内に配置された複数のリブ、複数のフ
ァンブレード及び前記複数のファンブレ−ドと少なくと
も一つのファンの運転を駆動する駆動装置とを承接する
承置部と、からなり、前記複数のリブは渦流状配列とな
り、且つ前記フレームと前記承置部との間に連接されて
いる。
ム、複数の動的ブレード、前記複数の動的ブレードと少
なくとも一つのファン運転を駆動する駆動装置とを承接
する承置部、前記フレームと前記承置部との間に連接さ
れた複数の静的ブレード、とからなり、前記少なくとも
一つのファンの複数の静的ブレードの形状が前記少なく
とも一つのファンの動的ブレードと相似している。
ム、前記少なくとも一つのファンの入風側に備え付けら
れた第1動的ブレード、前記少なくとも一つのファンの
出風側に備え付けられた第2動的ブレード、前記第1動
的ブレードと前記第2動的ブレードと前記第1ブレード
及び前記第2ブレードの回転を駆動する駆動装置とを承
接する承置部と、からなる。
ブ或いは動的ブレードのファンブレード形状と相似する
静的ブレードを備え、前記フレームと前記承置部とを連
接する。
ドを備え、前記静的ブレードファンフレーム構造は、前
記第1フレーム内に配置され、前記第1導流部を支承す
る第1支持部を更に備え、前記第1導流部の複数の静的
ブレードが前記第1フレームと前記第1支持部との間に
連接されるようにする。
記少なくとも一つのファンの入風側或いは出風側に結合
され、且つ前記静的ブレードファンフレーム構造中の静
的ブレードの形状と前記散熱装置のファンブレードの形
状は相似している。
記少なくとも一つのファンは一体成形である。
造の数と前記ファンの数は同じ或いは異なる。
である。
び長所をより一層明瞭にするため、以下に本発明の好ま
しい実施の形態を挙げ、図を参照にしながらさらに詳し
く説明する。
ム構造の第1実施例を示すもので、前記静的ブレードフ
ァンフレーム構造はフレーム11、フレーム11内に配
置された中心円盤12、放射線状に配列され、フレーム
11と中心円盤12との間に連接されている複数の静的
ブレード13と、からなる。
の各種応用に関して、先ず図4を参照する。図4で使用
する散熱ファン2は主に、フレーム21、入風側に位置
する複数のリブ22、複数のファンブレード23及び承
置部24、からなる。承置部24はファンブレード23
とその中に内蔵されている駆動装置となるモーターとを
承接し、前記ファンブレードを回転させる。使用時、静
的ブレードファンフレーム構造1は前記散熱ファンの入
風側に配置されると共に、散熱ファン2に貼接されて組
み合わせて使用される。散熱ファン2の運転時、静的ブ
レードファンフレーム構造1内の複数の静的ブレード1
3は散熱ファン2は生じる気流の風量と風圧を増加す
る。
ム構造は前記散熱ファン入風側の外に位置する他、前記
静的ブレードファンフレーム構造は前記散熱ファンの出
風側(図示せず)に位置してもよい。或いは図5Aと図
5Bで示されるように、前記静的ブレードファンフレー
ム構造は2個の散熱ファンの間に位置する。
ードファンフレーム構造及び散熱ファンの直列使用(図
6で示される)に応用することができ、直列接続後のフ
ァンを組み組み合わせて更に並列使用(図7で示され
る)することができる。静的ブレードファンフレーム構
造と散熱ファンは一体成形でき、ファンのコストを抑え
る。静的ブレードファンフレーム構造と散熱ファンの組
立て材料は、金属、プラスチック或いは特殊な用途に応
用したものである。
ム構造1中の複数の静的ブレード13がファンブレード
の形状と相似している他、静的ブレード13の形状はそ
の他の選択と変化があり、図8(a)〜図(i)で示さ
れる。静的ブレード13の断面図は図8(a)で示され
る平板、図8(b)で示される台形、図8(c)で示さ
れる三角形、図8(d)で示される翼形、或いは図8
(e)〜図8(h)で示されるような少なくとも一つの
曲面、弧面、曲線、弧線を備える形状、或いは、図8
(i)で示されるような中心線が直線で、曲線又は弧線
を備える外形である。
ム構造は図1で示される散熱ファンと組み合わせて使用
できる以外、実際の応用に応じて、その他のタイプの散
熱ファンと組み合わせた使用を選択することができる。
例えば、図9の散熱ファンを参照すると、前記散熱ファ
ンはフレーム81、複数の動的ブレード84、前記複数
の動的ブレード84と散熱装置の運転を駆動する駆動装
置とを承接する承置部82、フレーム81と承置部82
との間に連接された複数の静的ブレード83と、からな
り、前記散熱ファンの静的ブレードの形状と前記散熱フ
ァンの動的ブレードは相似している。ベルヌーイの法則
によると、流速が緩慢な時、圧力は上昇し、動的ブレー
ドが吹き出す気流は、垂直方向の分圧量Va及び水平方
向の分圧量Vrとに分けられ、垂直方向の分圧量Vaが
完全に転送されてくるばかりでなく、水平方向の分圧量
Vrも静的ブレードの形状設計が方向を変更することに
より、出力する風圧を上昇させる。本発明の複数の静的
ブレードを備える静的ブレードファンフレーム構造は散
熱装置の入風側或いは出風側に位置する時、散熱ファン
の風圧と風量は大幅に増加し、静的ブレードの形状設計
は水平方向の分圧量Vrを静圧に転換し、動的ブレード
の効率を向上させる為、切線方向の分量は気流の流動に
よる損失で相殺されない。
は図10で示される散熱ファンと組み合わせて使用する
ことが出来る。図10で示される散熱ファンはフレーム
91、前記散熱ファンの入風側に取り付けられた第1動
的ブレード92、前記散熱ファンの出風側に取り付けら
れた第2動的ブレード93(その構造は第1動的ブレー
ド92と類似しているが、回転速度及びブレード数は異
なる)と、第1動的ブレード92と第2動的ブレード9
3と前記第1動的ブレードと前記第2動的ブレードの回
転を駆動する駆動装置(図示せず)とを承接する承置部
94、及びフレーム91と承置部94とを連接する複数
のリブ95と、からなる。本発明の複数の静的ブレード
を備える静的ブレードファンフレーム構造は散熱ファン
の入風側或いは出風側に位置し、前記複数の静的ブレー
ドを備える静的ブレードファンフレーム構造は気流を乱
さず、更に気流が流出する方向も修正でき、風量と風圧
を増加する(この原理は前述した通り)。ファンが正常
運転の時、第1動的ブレード92のみが回転し、第2動
的ブレード93は停止して動かず、前記複数の静的ブレ
ードを備える静的ブレードファンフレーム構造はファン
の損失を補償することができる。
ーム構造は図11で示される散熱ファンと組み合わせて
使用することが出来る。図11で示される散熱ファン
は、フレーム101、フレーム101内に配置された複
数のリブ104、複数のファンブレード102と散熱フ
ァン運転を駆動する駆動装置とを承接する承置部103
と、からなり、複数のリブ104は渦流状配列となり、
且つ前記フレームと前記承置部との間に連接されてい
る。本発明の複数の静的ブレードの静的ブレードファン
フレーム構造は散熱ファンの入風側或いは出風側に位置
し、前記複数の静的ブレードを備える静的ブレードファ
ンフレーム構造は前記散熱ファンが生じる気流の風量と
風圧を増加するだけでなく、ファンの損失を補償するこ
とができる。
的ブレードのファンブレード形状が相似している静的ブ
レードからなり、フレームと承置部とを連接する。
的ブレードファンフレーム構造は更に前記フレーム内に
配置された支持部を備え、前記導流部を支承し、前記導
流部の複数の静的ブレードが前記フレームと前記支持部
との間に連接されるようにする。
記少なくとも一つのファンの入風側或いは出風側に結合
され、又、前記静的ブレードファンフレーム構造中の静
的ブレードの形状は前記散熱装置のファンブレードと相
似している。
記ファンは一体成形である。勿論、前記静的ブレードフ
ァンフレーム構造の数と前記ファンの数は同じか又は異
なる。
ム構造と散熱ファンの直列使用時に使用する各散熱ファ
ンのブレード数、ブレードの形状、回転方向及び回転速
度は異なっていてもよい。その他、散熱ファンの厚さが
減少され、占める空間を最少化し、更に小型の電子製品
に応用することができる。
は導流板を一つの静的ブレードファンフレーム構造内に
単独設計し、静的ブレードファンフレーム構造は一般の
散熱ファンと組み合わせて使用することができ、且つ、
前記静的ブレードファンフレーム構造は前記散熱ファン
の入風側又は出風側に結合することができて導流効果も
たらし、或いは、前記静的ブレードファンフレーム構造
は2つの散熱ファンの間に位置するか又は2つの静的ブ
レードファンフレーム構造を散熱ファンの入風側と出風
側に別々に結合して、直列接続後の散熱を効果的に向上
する。これにより、本発明の設計方式は前記散熱ファン
が生じる気流の風量と風圧を増加し、ファン運転時の騒
音を減少する以外に、散熱ファンの損失を補償すること
が出来ると共に、散熱ファン組立て使用時の融通性を向
上する。
的ブレードと静的ブレード単層の単層に対する組み合わ
せに限定するのではなく、多層動的ブレードが多層静的
ブレードに、単層静的ブレードが多層動的ブレードに、
或いは多層静的ブレードが単層静的ブレードに設計を変
更することが出来、例えば、静的ブレード設計は2つの
動的ブレードの間に、動的ブレードは2つの静的ブレー
ドの間に、或いは動的、静的ブレード各2層が交互に重
畳している。他にも、散熱ファンはシステムフレーム内
に取り付けられ、前記静的ブレードファンフレーム構造
は前記システムフレーム上に配置されるか或いは前記シ
ステムフレームに一体成形される。
のプラスチック製以外、金属製品を選択することも出
来、複数の静的ブレードの設計は散熱面積を増加するこ
とにより、モーターの散熱功能を向上させることが出来
る。
示したが、これらは決して本発明に限定するものではな
く、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と
領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えること
ができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で
指定した内容を基準とする。
ァン運転時の騒音を減少させることが出来る。
続後の組立て図である。
1実施例を示す立体図である。
造が図1で示される公知の散熱ファンの入風側に位置し
た立体分解図である。
構造が2つの散熱ファンの間に位置した立体分解図であ
る。
ム構造と2つの公知の散熱ファンの間に位置した立体分
解図である。
ーム構造と複数の散熱ファンが直列接続された立体分解
図である。
ーム構造と複数の散熱ファンが別々に直列接続された
後、更に並列使用される立体分解図である。
施例中の各種の静的ブレードのブレードの断面図であ
る。
み合わせて使用する他の散熱ファンの立体図である。
組み合わせて使用する更に他の散熱ファンの立体図であ
る。
組み合わせて使用する更に又他の散熱ファンの立体図で
ある。
Claims (24)
- 【請求項1】 少なくとも一つの散熱装置と組み合わせ
て使用することが出来、 第1フレームと、 前記第1フレーム内に配置され、複数の静的ブレードか
ら構成されると共に径方向に配列された第1導流部と、
からなり、前記少なくとも一つの散熱装置が運転する
時、前記複数の静的ブレードは前記少なくとも一つの散
熱装置が生じる気流の風量と風圧を増加することができ
る構成としたことを特徴とする静的ブレードファンフレ
ーム構造。 - 【請求項2】 前記静的ブレードファンフレーム構造の
静的ブレードの形状と前記散熱装置のファンブレードの
形状は相似していることを特徴とする請求項1に記載の
静的ブレードファンフレーム構造。 - 【請求項3】 前記静的ブレードファンフレーム構造の
静的ブレードの断面は、平板、三角形、台形、翼形、少
なくとも一つの曲面形状、少なくとも一つの弧面形状、
少なくとも一つの曲線形状、少なくとも一つの弧線形状
であることを特徴とする請求項1に記載の静的ブレード
ファンフレーム構造。 - 【請求項4】 前記静的ブレードファンフレーム構造の
静的ブレードの断面は、中心線が直線で、外形が曲線か
弧線を備えることを特徴とする請求項1に記載の静的ブ
レードファンフレーム構造。 - 【請求項5】 前記静的ブレードファンフレーム構造
は、 前記第1フレーム内に配置され、前記第1導流部を支承
する第1支持部と、を更に備え、前記第1導流部の複数
の静的ブレードが前記第1フレームと前記第1支持部と
の間に連接することを特徴とする請求項1に記載の静的
ブレードファンフレーム構造。 - 【請求項6】 前記第1支持部はリング、円盤、カップ
型リングのうちの一つであることを特徴とする請求項5
に記載の静的ブレードファンフレーム構造。 - 【請求項7】 前記第1フレーム、前記第1支持部及び
前記第1導流部は一体成形であることを特徴とする請求
項5に記載の静的ブレードファンフレーム構造。 - 【請求項8】 前記第1フレーム、前記第1支持部及び
前記第1導流部は金属或いはプラスチックからなること
を特徴とする請求項7に記載の静的ブレードファンフレ
ーム構造。 - 【請求項9】 前記静的ブレードファンフレーム構造は
前記散熱装置の入風側及び出風側に結合されることを特
徴とする請求項1に記載の静的ブレードファンフレーム
構造。 - 【請求項10】 前記静的ブレードファンフレーム構造
はねじ、リベット、エンゲージリング或いは粘着方式に
より前記散熱装置と組み合わされることを特徴とする請
求項1に記載の静的ブレードファンフレーム構造。 - 【請求項11】 前記静的ブレードファンフレーム構造
は、 第2フレームと、 前記第2フレームに配置された第2支持部と、 前記第2フレームと前記第2支持部との間に連接された
第2導流部と、からなり、前記第2フレーム、前記第2
支持部及び第2導流部はもう一つの静的ブレードファン
フレーム構造を構成し、前記静的ブレードファンフレー
ム構造は前記散熱装置の出風側に結合され、もう一つの
静的ブレードファンフレーム構造は散熱装置の入風側に
結合されることを特徴とする請求項1に記載の静的ブレ
ードファンフレーム構造。 - 【請求項12】 前記静的ブレードファンフレーム構造
と前記散熱装置は一体成形であることを特徴とする請求
項9又は11に記載の静的ブレードファンフレーム構
造。 - 【請求項13】 前記静的ブレードファンフレーム構造
と散熱装置の結合体は複数個の直列接続、複数の並列接
続、或いは部分的直列、部分的並列により使用されるこ
とを特徴とする請求項9又は11に記載の静的ブレード
ファンフレーム構造。 - 【請求項14】 前記散熱装置はシステムフレーム内に
取り付けられ、前記静的ブレードファンフレーム構造は
前記システムフレーム上に配置されることを特徴とする
請求項1に記載の静的ブレードファンフレーム構造。 - 【請求項15】 前記静的ブレードファンフレーム構造
と前記システムフレームは一体成形であることを特徴と
する請求項14に記載の静的ブレードファンフレーム構
造。 - 【請求項16】 ユニット式ファンであって、 少なくとも一つのファンと、 前記少なくとも一つのファンと結合された少なくとも一
つの静的ブレードファンフレーム構造と、からなり、前
記静的ブレードファンフレーム構造は、第1フレーム
と、前記第1フレームに配置された第1導流部と、を備
え、前記第1導流部は複数の静的ブレードから構成され
ると共に径方向に配列され、前記少なくとも一つのファ
ンが運転する時、前記複数の静的ブレードは前記少なく
とも一つのファンが生じる気流の風量と風圧を増加する
ユニット式ファン。 - 【請求項17】 前記少なくとも一つのファンは、 フレームと、 前記フレームに配置された複数のリブと、 複数のファンブレードと、 前記複数のファンブレードと少なくとも一つのファンの
運転を駆動する駆動装置とを承接する承置部と、からな
り、前記複数のリブは渦流状に配列され、前記フレーム
と前記承置部との間に連接されることを特徴とする請求
項16に記載のユニット式ファン。 - 【請求項18】 前記少なくとも一つのファンは、 フレームと、 複数の動的ブレードと、 前記複数の動的ブレードと少なくとも一つのファンの運
転装置を駆動する駆動装置とを承接する承置部と、 前記フレームと前記承置部との間に連接された複数の静
的ブレードと、からなり、前記少なくとも一つのファン
の複数の静的ブレードの形状は、前記少なくとも一つの
ファンの動的ブレードの形状と相似することを特徴とす
る請求項16に記載のユニット式ファン。 - 【請求項19】 前記少なくとも一つのファンは、 フレームと、 前記少なくとも一つのファンの入風側に取り付けられた
第1動的ブレードと、 前記少なくとも一つのファンの出風側に取り付けられた
第2動的ブレードと、 前記第1動的ブレードと、前記第2動的ブレードと、前
記第1動的ブレード及び前記第2ブレードの回転を駆動
する駆動装置とを承接する承置部と、からなることを特
徴とする請求項16に記載のユニット式ファン。 - 【請求項20】 前記少なくとも一つのファンは、複数
のリブ或いは動的ブレードのファンブレード形状相似す
る静的ブレードを備え、前記フレームと前記承置部とを
接続することを特徴とする請求項19に記載のユニット
式ファン。 - 【請求項21】 前記静的ブレードファンフレーム構造
の数と前記ファンの数は、同じ又は異なることを特徴と
する請求項16に記載のユニット式ファン。 - 【請求項22】 前記少なくとも一つのファンは動的ブ
レードを備え、前記静的ブレードファンフレーム構造は
前記第1フレーム内に配置され、前記第1導流部を支承
する第1支持部を更に備え、前記第1導流部の複数の静
的ブレードが前記第1フレームと前記第1支持部との間
に連接されることを特徴とする請求項16に記載のユニ
ット式ファン。 - 【請求項23】 前記静的ブレードファンフレーム構造
は前記少なくとも一つのファンの入風側或いは出風側に
結合され、前記静的ブレードファンフレーム構造中の静
的ブレードの形状と前記散熱装置のファンブレードの形
状は相似することを特徴とする請求項22に記載のユニ
ット式ファン。 - 【請求項24】 前記静的ブレードファンフレーム構造
と前記少なくとも一つのファンは一体成形であることを
特徴とする請求項23に記載のユニット式ファン。
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