JP2006002750A - 散熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】散熱装置を提供する。
【解決手段】複合式ファンブレード設計を有する散熱装置であって、少なくとも一つの風入口と、少なくとも一つの風出口とを有するファンフレームと、ファンフレーム内に設置され、底板、環部、第一ファンブレードユニット、第二ファンブレードユニットを有し、前記第一ファンブレードユニットは前記環部外周に設置され、前記第二ファンブレードユニットが前記底板上に設置される少なくとも一つのローターブレードと、からなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、散熱装置に関するものであって、特に、複合式ファンブレード設計を応用する高圧遠心ファンに関するものである。

公知の送風機は、図１で示されるように、外フレーム１０、モーター１１、ファンブレード構造１２、及び、上蓋１３、からなる。外フレーム１０は、送風機の風出口となる開口１０１を備え、モーター１１は、外フレーム１０のベース１０２に嵌接され、ファンブレード構造１２を転動する。上蓋１３は、送風機の風入口となる円形開口１３１を有する。ファンブレード構造１２は、更に、ハブ１２１、環形板１２２、及び、環形板１２２上に環設された複数個のブレード１２３、からなる。しかし、公知の送風機の設計中、ファンブレード１２のブレード１２３は、皆、同外径、等高度の配列方式であるので、送風機の流道設計、及び、合わせて運用する方式が限られてしまう。

本発明は、複合式ファンブレード設計を応用する散熱装置を提供することを目的とする。

本発明は、複合式ファンブレード設計を応用する遠心ファンを提供し、流体性能を増加し、風圧を増加することをもう一つの目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の散熱装置は、少なくとも一つの風入口と、少なくとも一つの風出口とを有するファンフレームと、フレーム内に設置され、底板、環部、第一ブレードユニット、第二ブレードユニット、からなり、前記第一ブレードユニットが前記環部の外周に設置され、前記第二ファンブレードが前記底板に設置されている少なくとも一つのローターブレード、からなる。

第一ブレードユニットは、環部の外周から下に向かって、底板表面まで延伸する。第一ブレードユニットと第二ブレードユニットは、上下、或いは、左右に交互に配置される。第一ブレードユニットと第二ブレードユニットのブレード数、尺寸、形状は、相同でも不相同でもよい。第一ブレードユニットと第二ブレードユニットは、湾曲状である。或いは、第一ブレードユニットの各ブレードは翼状を呈し、第二ブレードユニットの各ブレードは、高さが異なる湾曲状構造を呈する。

好ましくは、第一ブレードユニットと第二ブレードユニットは、互いに連接するか、一部が連接するか、完全に連接しない。第一ブレードユニットと第二ブレードユニットは、ローターブレードと相同側で同列であるか、或いは、ローターブレードの相反する側に位置する。

好ましくは、底板、環部、第一ブレードユニット、第二ブレードユニットは、一体射出成形方式で製造される。或いは、底板と第一ブレードユニットは一体射出成形で、環部と第二ブレードユニットは一体射出成形されて、完全なローターブレードに組み合わせる。

ファンフレームは、第一フレームと第二フレームとからなり、第一フレームはローターブレードを承接する底座を有し、少なくとも一つの風入口は、第二フレーム上に形成されている。第二フレームは壁面を有し、前記ファンフレーム内部に向かって延伸して、ファンフレームの空間を分割し、集気流道を定義する。壁面の一端に、凸縁を有し、集気流道の入口を定義する。第二ブレードユニットは、集気流道の入口付近に向かって、水平径方向に延伸する。集気流道の高度とローターブレード及び導流を流経する流動高度は、一部、或いは、完全に重畳し、集気流道の断面積は、実質上、風出口の断面積と等しい。

この他、第二フレームの風入口内に、更に、ベースを設置し、複数の導流構造は、ベースと壁面間に設置されて、散熱装置の風圧を増加させる。複数の導流構造は、ベース、或いは、壁面間に連接される。複数の導流構造は、長方形、扁平板、曲線状、或いは、翼形である。

好ましくは、複数の導流構造は、一部がベースと壁面間に連接され、もう一つの部分は、両端がそれぞれ、ベースと壁面に連接され、中間部分は不連続で、自由端を形成している。

更に好ましくは、複数の導流構造は、一部がベースと壁面間に連接され、一部は、一端が壁面に連接され、もう一端が自由端で、もう一部は、一端がベースに連接され、もう一端が自由端である。

複数の導流構造は、傾斜角度を有し、その形状は、ローターブレードのブレード形状と相似している。

この他、ファンフレームは、ベアリングを容置するスリーブベースを有し、第二フレームのベース内側に、更に、ベアリングを設け、ローターブレードの回転軸を共同で支承する。

更に、ファンフレーム内に、軸向き圧縮式風道を備える。

好ましくは、散熱装置は、単一方向入風型送風機、逆フック式遠心ファン、双方向入風型送風機、或いは、軸流式ファンである。

この他、散熱装置は、少なくとも一つの風出口に、更に、導流構造を設置する。

この他、散熱装置は、更に、駆動装置を備え、ファンフレームのスリーブベース上に嵌接され、且つ、ローターブレード内に結合され、ローターブレードを駆動する。

本発明のもう一つの構想では、散熱装置は、少なくとも一つの開口を有するファンフレームと、フレーム内に設置され、少なくとも一つのファンブレードユニットを有し、前記一組のファンブレードユニットの各ブレードは異なる高度であるローターブレード、からなる。

本発明の複合式ファンブレード設計を応用する散熱装置は、流体性能を増加し、風圧を増加する。

図２〜図４は、本発明の散熱装置の第一実施例を示す。本実施例中、遠心ファンを例としているが、その設計方式は、軸流ファン上に応用することが出来る。遠心ファンは、単一方向入風型の送風機で、主に、第一フレーム２１と第二フレーム２２と、駆動装置２３と、鉄ハウジング２４と、ローターブレード２５と、からなる。第一フレーム２１は、スリーブベース２１１を有し、駆動装置２３がその上に承置されている。ベアリング２３１をスリーブベース２１１内に置設し、ローターブレード２５の回転軸２７を支承する。第二フレーム２２は、風入口２２１、及び、風入口内縁から下に延伸する壁面２２２を備え、第二フレーム２２と第一フレーム２１が組み合わされた後、壁面２２２により、第二フレーム２２と第一フレーム２１の組み合わせ後に形成される空間を分割して、集気流道２６とローターブレード２５を容置する空間を定義する。同時に、風出口２１２を形成する。壁面底端は、径方向に外に向かって延伸する凸縁２２３を有し、集気流道の入口２６１を定義する。

ローターブレード２５は、駆動装置２３により駆動され、環部２５１、底板２５２、第一ブレードユニット２５３、第二ブレードユニット２５４からなる。第一ブレードユニット２５３と第二ブレードユニット２５４は、どちらも、複数のブレードからなり、第一ブレードユニット２５３は、環部２５１の外周から下に底板２５２表面まで延伸している。第一ブレードユニット２５３と第二ブレードユニット２５４の配列方式は、図２で示されるように、交互配列である。

第二フレーム２２の風入口に、更に、ベース２２４を設置し、且つ、複数の導流構造２２５がベース２２４と壁面２２２間に設置されて、遠心ファンの風圧を増加させる。

遠心ファンが運転する時、気流は、風入口２２１から吸入された後、ローターブレードの第一ブレードユニット２５３と第二ブレードユニット２５４を経て、集気流道２６に位置する入口２６１を経て、集気流道２６に導入して、加圧と気体保留を実施して、風圧の急速な変化を防止し、更に、風出口２１２から、高圧の気流を排出する。

本実施例において、遠心ファンの風入口辺縁で下向きに延伸した壁面が、小さい風出口だけを残して、集気流道２６とローターブレード２５を隔て、ローターブレードを流経する空気流の加圧過程を長くして、圧力の急速な変化を防止する。ローターブレードの軸向き上で、集気流道の高度とローターブレード及び導流を流経する流動高度は、一部、或いは、完全に重畳し、遠心ファンの薄型化の目的を達成する。集気流道２６の断面積は、実質上、風出口２１２の断面積と等しい。これにより、気流が、面積の変化により、作業効率が低下するのを回避することができる。

この他、本発明は、図４で示されるような、双方向のモーター固定設計を採用し、ベアリング２３１をスリーブベース２１１内に配置する以外に、別に、ベアリング２３２を第二フレーム２２のベース２２４内側に設けて、ローターブレード２５の回転軸２７を共同で支承して、ファンが高速運転する安定性を向上させ、振動の発生を減少させる。この他、本発明は、図４で示されるような、軸向き圧縮式風道２９設計を採用する。

もちろん、第一ブレードユニット２５３と第二ブレードユニット２５４の尺寸、形状、配置方式は、図２のような二種類のファンブレードユニットのブレード設計に限定されず、ローターブレードの複合ファンブレードの設計は、少なくとも二種以上のファンブレードユニット設計を有することができる。各種ファンブレードのブレード数、形状、尺寸は、相同、或いは、不同である。配列配置上、複合式ファンブレード中、各ブレードユニット間は互いに連接され、一部が連接され、或いは、完全に不連接で、各ブレードユニットは、ローターブレードと相同側で同列であるか、或いは、ローターブレードの相反する側に位置する。例を挙げると、図５を参照すると、第一ブレードユニット３５３と第二ブレードユニット３５４は、上下配置でもよい。第一ブレードユニット３５３は、環部３５１周囲に環設され、翼状構造をなす。第二ファンブレード３５４は、底板３５２の表面に環設され、各ブレードは、不等高の曲線湾曲構造を呈し、即ち、各ブレードの高さが異なる。第一ブレードユニット３５３と第二ブレードユニット３５４の尺寸、形状、及び、ブレード数は不相同である。環部３５１、底板３５２、第一ブレードユニット３５３、第二ブレードユニット３５４は、一体射出成形方式で製造される。或いは、底板３５２と第一ブレードユニット３５３は一体射出成形で、環部３５１と第二ブレードユニット３５４は一体射出成形されて、更に、完全なローターブレードに組み合わせる。この他、本案の複合式ファンブレード設計は、図６で示されるように、第一ブレードユニット３５３と第二ブレードユニット３５４は、互いに連接され、両者は弧湾曲状を呈し、湾曲方向は相反する方向を呈する。しかし、いなかる変化及び修正の設計も、本発明の精神と領域を脱しない。

上述の導流構造を風入口に配置する方式以外に、類似の導流構造２８が風出口２１２に設置され、図７で示されるように、曲線状の構造である。導流構造の個数、形状、配置方式は実際の応用によって、異なる選択と変化ができる。この他、本案の構想を逆フック式遠心ファン、双方向入風型送風機、或いは、軸流ファンに応用する場合、導流構造は、その中の一風入口に設置するか、或いは、同時に、各風入口に設置すると共に、二つのローターブレードをその中に設置することができる。

最後に、図８で示されるように、本発明の遠心ファンの好ましい実施例（図２〜図４で示される）と公知の送風機（図１で示される）の風量と風圧の特性を比較した図で、図からわかるように、本発明の散熱装置は、複合式ファンブレードの設計により、流体性能を増加し、大幅に、散熱装置の風圧と風量を向上させることができる。

前述を総合すると、本発明は、複合式ファンブレード設計を応用する散熱装置を提供し、流体性能を増加して、風圧を増加し、大幅に、散熱効果を向上する。

本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、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。

公知の送風機の分解斜視図である。 本発明の散熱装置の好ましい実施例の分解斜視図である。 図２の散熱装置の断面図である。 図２の散熱装置の組み合わせ後の斜視図である。 本発明の散熱装置が使用する複合式ファンブレードのもう一つの実施例の斜視図である。 本発明の散熱装置が使用する複合式ファンブレードの更にもう一つの実施例の斜視図である。 本発明の散熱装置のもう一つの好ましい実施例の斜視図である。 本発明の散熱装置中の複合式ファンブレードと公知の送風機の風量と風圧の特性比較図である。

符号の説明

１０…外フレーム
１１…モーター
１２…ファンブレード構造
１３…上蓋
１０１…開口
１０２…ベース
１３１…円形開口
１２１…ハブ
１２２…環形板
１２３…ブレード
２１…第一ファンフレーム
２２…第二ファンフレーム
２３…駆動装置
２４…鉄ハウジング
２５…ローターブレード
２１１…スリーブベース
２３１、２３２…ベアリング
２７…回転軸
２２１…風入口
２２２…壁面
２６…集気流道
２１２…風出口
２５１、３５１…環部
２５２、３５２…底板
２５３、３５３…第一ブレードユニット
２５４、３５４…第二ブレードユニット
２２４…ベース
２２５、２８…導流構造
２９…軸向き圧縮式風道

Claims (17)

1. 散熱装置であって、
   少なくとも一つの風入口と、少なくとも一つの風出口とを有するファンフレームと、
   前記ファンフレーム内に設置され、底板、環部、第一ファンブレードユニット、第二ファンブレードユニットを有し、前記第一ファンブレードユニットは前記環部外周に設置され、前記第二ファンブレードユニットが前記底板上に設置される少なくとも一つのローターブレードと、
   からなることを特徴とする散熱装置。
2. 前記第一ファンブレードユニットは、前記環部の外周から下に、前記底板の表面まで延伸することを特徴とする請求項１に記載の散熱装置。
3. 前記第一ファンブレードユニットと第二ファンブレードユニットのブレード数、形状、或いは、尺寸は、相同、或いは、不相同であることを特徴とする請求項１に記載の散熱装置。
4. 前記第一ファンブレードユニットと第二ファンブレードユニットは、互いに連接するか、一部が連接するか、完全に連接しないことを特徴とする請求項１に記載の散熱装置。
5. 前記第一ブレードユニットと前記第二ブレードユニットは、前記ローターブレードと相同側で同列であるか、或いは、前記ローターブレードの相反する側に位置することを特徴とする請求項１に記載の散熱装置。
6. 前記底板、前記環部、前記第一ファンブレードユニット、前記第二ファンブレードユニットは、一体射出成形されるか、或いは、前記底板と前記第一ブレードユニットは一体射出成形で、前記環部と前記第二ブレードユニットは一体射出成形されて、完全なローターブレードに組み合わせることを特徴とする請求項１に記載の散熱装置。
7. 前記第一ブレードユニットの各ブレードは翼形状で、第二ブレードユニットの各ブレードは、不等高の湾曲状構造を呈することを特徴とする請求項１に記載の散熱装置。
8. 前記ファンフレームは、第一フレームと第二フレームとからなり、
   前記第一フレームは前記ローターブレードを支承する底座を有し、前記少なくとも一つの風入口は、前記第二フレーム上に形成され、前記第二フレームは、前記ファンフレーム内部に延伸して、前記ファンフレーム内の空間を分割し、集気流道を定義する壁面を有することを特徴とする請求項１に記載の散熱装置。
9. 前記壁面の一端は凸縁を有し、前記集気流道の入口を定義し、前記第二ブレードユニットは、前記集気流道の入口付近に向かって、径方向に延伸することを特徴とする請求項８に記載の散熱装置。
10. 前記集気流道の高度と前記ローターブレード及び導流を流経する流動高度は、一部、或いは、完全に重畳し、集気流道の断面積は、実質上、風出口の断面積と等しいことを特徴とする請求項８に記載の散熱装置。
11. 前記第二フレームの風入口内に、更に、ベースを有し、且つ、複数の導流構造が、前記ベースと前記壁面間に設置され、前記散熱装置の風圧を増加することを特徴とする請求項８に記載の散熱装置。
12. 前記複数の導流構造は前記ベース、或いは、前記壁面に固定され、その構造は、長方形、扁平板状、曲線状、或いは、翼形状であることを特徴とする請求項１１に記載の散熱装置。
13. 前記複数の導流構造の第一導流構造の一部は、前記ベースと前記壁面間に連接され、第二導流構造の一部は、両端がそれぞれ、前記ベースと前記壁面に連接され、中間部分は不連続で、自由端を形成していることを特徴とする請求項１１に記載の散熱装置。
14. 前記複数の導流構造の第一導流構造の一部は、前記ベースと前記壁面間に連接され、第二導流構造の一部は、一端が前記壁面に連接され、もう一端は自由端で、第三流構造の一部は、一端が前記ベースに連接され、もう一端は自由端であることを特徴とする請求項１１に記載の散熱装置。
15. 前記ファンフレーム内に、ベアリングを容置するスリーブベースを有し、前記第二フレームのベース内側に、更に、ベアリングを設け、前記ローターブレードの移転軸を共同で支承することを特徴とする請求項８に記載の散熱装置。
16. 前記ファンフレーム内に、軸向き圧縮式風道を有することを特徴とする請求項１に記載の散熱装置。
17. 少なくとも一つの開口を有するファンフレームと、
    前記ファンフレーム内に設置され、少なくとも一つのファンブレードユニットを備え、前記一組の各ブレードが異なる高さである少なくとも一つのローターブレードと、
    からなることを特徴とする散熱装置。

Images