JP2006057631A - 熱放散ファンおよびそのハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】 乱気流の騒音を大幅に低減し、風圧を上げることができ、且つ、エアガイド部材を用いて従来の軸流ファンの失速領域の特性を改善する熱放散ファンとそのハウジングを提供する
【解決手段】 外枠、前記外枠の中に設置され、その上に前記熱放散ファンの動翼を支えるベース、および前記ベースと前記外枠の間に設置され、第一曲面と第二曲面と、底面を有する複数のエアガイド部材を含む。
【選択図】 図３

Description

本発明は、熱放散ファンおよびそのハウジングに関し、特に、軸流ファンに用いるハウジングに関するものである。

一般の電子製品（例えばコンピュータ）では、その中の電子部材が運転中に熱を発生させることから、高温の状態で長らく持続させた場合、電子部材を容易に損耗させ、その寿命を短縮させる。よって、電子部材の故障を防ぐために、通常、その中に熱放散ファンを設置し、内部で発生した熱を外部に散逸する。

図１を参照する。従来の軸流ファンであり、前記軸流ファンは、ケーシング９０、固定子９１と、インペラ９３を有する。前記ケーシング９０は、固定子９１と接合され、前記インペラ９３の回転軸９４は、前記固定子９１の軸孔の中に挿し込まれ、前記ベアリング９２によって支持される。前記インペラ９３が回転した時、上記の回転翼９５は、駆動し、気流をケーシングの排気口端に向けて吹き出す。前記ケーシング９０の排気口端は、複数のリブ９６が設置される。図２に示すように、前記ケーシング９０のリブの断面形状が四分の１の円形状に近いことから、インペラ９３の回転によって発生した気流は、リブ９６の遮りを受け、前記気流の流れる方向は、図２の矢印に示すような異なる方向を形成する。前記気流がリブ９６の遮りを受けたことで乱気流の雑音を形成させ、排気口端に吹き出された気流の風圧も対応して低下する。

本発明の主な目的は、乱気流の騒音を大幅に低減し、風圧を上げることができる熱放散ファンとそのハウジングを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、エアガイド部材を用いて従来の軸流ファンの失速領域の特性を改善する熱放散ファンとそのハウジングを提供することである。

本発明の構想に基づくと、前記熱放散ファンのハウジングは、外枠、前記外枠の中に設置され、その上に前記熱放散ファンの動翼を支えるベースと、前記ベースと前記外枠の間に設置され、第一曲面と第二曲面を有する複数のエアガイド部材を含む。

本発明のもう一つの構想に基づくと、前記熱放散ファンのハウジングは、外枠、前記外枠の中に設置されるベースと、前記ベースと前記外枠の間に設置された複数のエアガイド部材を含み、前記エアガイド部材は、第一傾斜面と第二傾斜面を有する。前記第一傾斜面と前記第二傾斜面は、アーチ面、凸曲面または傾斜平面であり、前記第一傾斜面と前記第二傾斜面の傾斜角は、同じでない。

本発明のもう一つの構想に基づくと、前記熱放散ファンのハウジングは、外枠、ハブと前記ハブの周囲に設置された複数の動翼を有するインペラ、前記外枠の中に設置され、その上に前記インペラを支えるベースと、前記ベースと前記外枠の間に設置され、第一曲面と第二曲面を有する複数のエアガイド部材を含む。

好ましくは、前記動翼の内側縁の高さは、前記ハブの頂面の高さより低く、前記ハブの上端周縁は、湾曲状構造である。

前記熱放散ファンは、複数の孔を有し、その孔に嵌め込まれた前記ハブの係合部材を提供し、前記ハブをその外側に嵌め込ませる金属シェルを更に含む。前記熱放散ファンは、前記金属シェル、または前記ハブの中に設置され、前記インペラの回転を駆動し、気流を発生させる駆動装置を更に含む。

前記第一曲面と前記第二曲面と、前記ベース底面の夾角は、同じでない。前記第一曲面と前記第二曲面と、前記ベース底面の夾角は、それぞれ鋭角であり、好ましい範囲は５°〜６０°である。また、前記第一曲面と前記第二曲面の曲率も同じでないことができる。

また、エアガイド部材は、水平底面を更に有し、前記第一曲面または前記第二曲面は、アーチ面、凸曲面または傾斜平面である。前記第一曲面と前記第二曲面は、前記動翼４２の末端の近くに、交叉した端点を有する。

好ましくは、前記エアガイド部材は、不完全な静翼であり、その断面積は、前記動翼の断面積の三分の一より大きいか、または同じであるか、または、その断面積は、前記動翼の断面積より小さい。または、前記エアガイド部材の高さは、前記動翼の高さの三分の二〜二分の一である。

また、前記外枠は、前記ハウジングの排気口端、または吸入口端に位置され、前記熱放散ファンの排、入風量を増加する拡大延伸部を有する。前記複数のエアガイド部材は、前記拡大延伸部と前記ベースの間に接続される。または、前記複数のエアガイド部材の中の一端は、前記ベースに接続され、もう一つの自由な端は、前記拡大延伸部の方向に向けて延伸する。または、前記複数のエアガイド部材の中の一端は、前記拡大延伸部に接続され、もう一つの自由な端は、前記ベースの方向に向けて延伸する。または、前記複数のエアガイド部材の中の一部分の一端は、前記拡大延伸部に接続され、もう一つの自由な端は、前記ベースの方向に向けて延伸し、もう一部分の一端は、前記ベースに接続され、もう一つの自由な端は、前記拡大延伸部の方向に向けて延伸する。

好ましくは、前記ベースから前記拡大延伸部方向の前記エアガイド部材の断面変化は、固定、または徐々に縮小または増加する。

また、前記外枠、前記ベースと、前記複数のエアガイド部材は、一体射出成型であり、前記外枠、前記ベースと、前記複数のエアガイド部材の材料は、プラスチック、または金属である。前記外枠は、正方形、長方形、または円形の構造である。

また、前記エアガイド部材は、前記ハウジングの吸入口側、または排気口側に位置することができ、前記エアガイド部材の数は、前記動翼の数より少ない。

また、前記ベースの中は、複数の強化リブを更に有し、その構造を強化する。

本発明の熱放散ファンおよびそのハウジングによれば、乱気流の騒音を大幅に低減し、風圧を上げることができ、且つ、エアガイド部材を用いて従来の軸流ファンの失速領域の特性を改善することができる。

本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
〔実施例〕

まず、図３を参照する。本発明の熱放散ファンで用いられるその中の一つのハウジングの好ましい実施例を示している。前記ハウジング３は、外枠３０、前記外枠の中に設置され、その上に前記熱放散ファンのインペラを支えるベース３１と、前記ベース３１と前記外枠３０の間に設置された複数のエアガイド部材３２を含み、前記複数のエアガイド部材３２は、前記ハウジングの排気口側に位置する。前記エアガイド部材３２は、前記ハウジングの吸入口側に設置することもでき、前記ハウジングの吸入口側と排気口側に同時に位置することもできる。前記外枠の形状は、図３に示すような正方形の構造以外に、長方形、または円形の構造であることもできる。前記外枠、前記ベースと、前記複数のエアガイド部材は、一体射出成型の方式で形成されることができ、用いられる材料は、プラスチック、または金属であることができる。前記ベース３１の中は、複数の強化リブ３１ａを更に有し、前記ハウジングの構造を強化する。

図４を参照する。前記熱放散ファンは、ハブ４１と複数の前記ハブの周囲に設置された動翼４２を有するインペラ４を有する。前記動翼４２の内側縁の高さは、前記ハブ４１の頂面の高さより低く、前記ハブ４１の上端周縁は、湾曲状構造４１ａであり、より多くの気流をスムーズに前記動翼４２に導く。前記熱放散ファンは、その上に複数の孔を有し、その孔に嵌め込まれた前記ハブ４１の頂面に位置する係合部材４１ｂを提供し、前記ハブ４１を前記金属シェル４３の外側に嵌め込ませる金属シェル４３を更に含む。前記熱放散ファンは、前記金属シェル４３、または前記ハブ４１の中に設置され、前記インペラ４の回転を駆動し、気流を発生させる駆動装置５を更に含む。

図５に示すように、前記エアガイド部材３２は、第一曲面３２１、第二曲面３２２と、水平底面３２３を有する。前記第一曲面３２１は、風上側に位置され、前記ベース底面と水平線の傾斜夾角は、θ_１である。前記第二曲面３２２は、風下側に位置され、前記ベース底面と水平線の夾角は、θ_２であり、θ_１とθ_２の角度は、同じでない。両者の好ましい夾角は、鋭角であり、より好ましい夾角の範囲は５°〜６０°である。前記第一曲面３２１と前記第二曲面３２２は、アーチ面であるが、これに限定するのもでなく、凸曲面または傾斜面であることもできる。前記第一曲面３２１と前記第二曲面３２２は、前記動翼４２の末端の近くに、交叉した端点Ａを有し、前記動翼４２を通過した気流を静圧に換え、前記熱放散ファンの風圧を上げる。

前記エアガイド部材３２は、好ましくは不完全な静翼であり、その断面積は、前記動翼の断面積の三分の一より大きいか、または同じである。または、その断面積は、前記動翼の断面積より小さいこともできる。つまり、前記動翼４２が、翼の形状であれば、前記エアガイド３２の形状は、その末端が一部切り除かれた翼の形状に類似する。よって、前記エアガイド部材３２の高さは、前記動翼４２の高さの約三分の二〜二分の一である。

図４を再度、参照する。前記外枠３０は、前記ハウジング３の排気口端に位置する拡大延伸部３３ａを有し、前記ハウジング３の吸入口端に位置するもう一つの拡大延伸部３３ｂを更に有して、前記熱放散ファンの排、入風量を増加し、気流が前記インペラに流れるのをスムーズに導く。前記複数のエアガイド部材３２は、前記拡大延伸部３３ａと前記ベース３１の間に接続されるが、前記複数のエアガイド部材３２の設置方式は、これに限定するものでなく、実際の応用によって設計に変化を加えることができる。例えば、前記複数のエアガイド部材の中の一端は、前記ベース３１に接続され、もう一つの自由な端は、前記拡大延伸部３３ａの方向に向けて延伸する（図６Ａを参照）。または、前記複数のエアガイド部材の中の一端は、前記拡大延伸部３３ａに接続され、もう一つの自由な端は、前記ベース３１の方向に向けて延伸する（図６Ａを参照）。または、前記複数のエアガイド部材の中の一部分の一端は、前記拡大延伸部３３ａに接続され、もう一つの自由な端は、前記ベース３１の方向に向けて延伸する。または、もう一部分の一端は、前記ベース３１に接続され、もう一つの自由な端は、前記拡大延伸部３３ａの方向に向けて延伸する。この他、前記ベースから前記拡大延伸部方向の前記エアガイド部材の断面形状は、固定、または徐々に縮小または増加することもできる。前記エアガイド部材の数は、前記動翼の数より少ないことができる。

最後に、図７を参照する。本発明の熱放散ファン（図３〜図５を参照）と従来の軸流ファン（図１を参照）の風量と風圧特性の比較図である。この図によって、本発明がエアガイド部材を用いて従来の軸流ファンの失速領域の特性を改善したことが明白に分かる。

以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

従来の軸流ファンの立体分解図である。 図１のライン２−２に沿った断面図である。 本発明の熱放散ファンで用いられるハウジングの好ましい実施例の立体図である。 本発明の熱放散ファンの好ましい実施例の断面図である。 本発明の熱放散ファンのエアガイド部材とインペラの配列配置を示す概略図である。 本発明の熱放散ファンで用いられるもう二つのハウジングの好ましい実施例の底面図である。 本発明の熱放散ファンで用いられるもう二つのハウジングの好ましい実施例の底面図である。 本発明の熱放散ファンと従来の軸流ファンの風圧と風量特性の比較図である。

符号の説明

９０ ケーシング
９１ 固定子
９２ ベアリング
９３ インペラ
９４ 回転軸
９５ 回転翼
９６ リブ
３ ハウジング
３０ 外枠
３１ ベース
３２ エアガイド部材
３１ａ 強化リブ
４ インペラ
４１ ハブ４１
４２ 動翼
４１ａ 湾曲状構造
４３ 金属シェル
４１ｂ 係合部材
５ 駆動装置
３２１ 第一曲面
３２２ 第二曲面
３２３ 水平底面
３３ａ、３３ｂ 拡大延伸部

Claims (27)

1. 外枠と、
   前記外枠の中に設置され、その上に前記熱放散ファンの動翼を支えるベースと、
   前記ベースと前記外枠の間に設置され、第一曲面と第二曲面と、底面を有する複数のエアガイド部材とを含む熱放散ファンのハウジング。
2. 前記第一曲面または前記第二曲面は、アーチ面、凸曲面または傾斜平面である請求項１に記載のハウジング。
3. 前記第一曲面と前記第二曲面と、前記ベース底面の夾角は、それぞれ５°〜６０°である請求項１に記載のハウジング。
4. 前記エアガイド部材は、不完全な静翼である請求項１に記載のハウジング。
5. 前記エアガイド部材の断面積は、前記動翼の断面積の三分の一より大きいか、または同じである請求項１に記載のハウジング。
6. 前記エアガイド部材の断面積は、前記動翼の断面積より小さい請求項１に記載のハウジング。
7. 前記エアガイド部材の高さは、前記動翼の高さの三分の二〜二分の一である請求項１に記載のハウジング。
8. 前記外枠は、前記ハウジングの排気口端、または吸入口端に位置され、その排、入風量を増加する拡大延伸部を有し、前記複数のエアガイド部材は、前記拡大延伸部と前記ベースの間に接続される請求項１に記載のハウジング。
9. 前記ベースから前記拡大延伸部方向の前記エアガイド部材の断面変化は、徐々に縮小または増加する請求項８に記載のハウジング。
10. 前記外枠と、前記ベースと、前記複数のエアガイド部材とは、一体射出成型であり、前記外枠と、前記ベースと、前記複数のエアガイド部材との材料は、プラスチック、金属、またはその他の類似の材料である請求項１に記載のハウジング。
11. 前記エアガイド部材は、前記ハウジングの吸入口側、または排気口側にそれぞれ位置され、前記エアガイド部材の数は、前記動翼の数より少ない請求項１に記載のハウジング。
12. 外枠と、
    ハブと前記ハブの周囲に設置された複数の動翼を有するインペラと、
    前記外枠の中に設置され、その上に前記インペラを支えるベースと、
    前記ベースと前記外枠の間に設置され、第一曲面と第二曲面を有する複数のエアガイド部材とを含む熱放散ファン。
13. 前記動翼の内側縁の高さは、前記ハブの頂面の高さより低い請求項１２に記載の熱放散ファン。
14. 複数の孔を有し、その孔に嵌め込まれた前記ハブの係合部材を提供し、前記ハブをその外側に嵌め込ませる金属シェルを更に含む請求項１２に記載の熱放散ファン。
15. 前記金属シェル、または前記ハブの中に設置され、前記インペラの回転を駆動し、気流を発生させる駆動装置を更に含む請求項１２または１４に記載の熱放散ファン。
16. 前記ハブの上端周縁は、湾曲状構造である請求項１２に記載の熱放散ファン。
17. 水平底面を更に有し、前記第一曲面または前記第二曲面は、アーチ面、凸曲面または傾斜平面である請求項１２に記載の熱放散ファン。
18. 前記エアガイド部材は、不完全な静翼である請求項１２に記載の熱放散ファン。
19. 前記エアガイド部材の断面積は、前記動翼の断面積の三分の一より大きいか、または同じである請求項１２に記載の熱放散ファン。
20. 前記エアガイド部材の断面積は、前記動翼の断面積より小さい請求項１２に記載の熱放散ファン。
21. 前記エアガイド部材の高さは、前記動翼の高さの三分の二〜二分の一である請求項１２に記載の熱放散ファン。
22. 前記外枠は、前記ハウジングの排気口端、または吸入口端に位置され、その排、入風量を増加する拡大延伸部を有し、前記複数のエアガイド部材は、前記拡大延伸部と前記ベースの間に接続される請求項１２に記載の熱放散ファン。
23. 前記複数のエアガイド部材の中の一端は、前記ベースに接続され、もう一つの自由な端は、前記拡大延伸部の方向に向けて延伸し、または、前記複数のエアガイド部材の中の一端は、前記拡大延伸部に接続され、もう一つの自由な端は、前記ベースの方向に向けて延伸し、または、前記複数のエアガイド部材の中の一部分の一端は、前記拡大延伸部に接続され、もう一つの自由な端は、前記ベースの方向に向けて延伸し、もう一部分の一端は、前記ベースに接続され、もう一つの自由な端は、前記拡大延伸部の方向に向けて延伸する請求項２２に記載の熱放散ファン。
24. 前記ベースから前記拡大延伸部方向の前記エアガイド部材の断面変化は、徐々に縮小または増加する請求２２に記載の熱放散ファン。
25. 前記外枠、前記ベースと、前記複数のエアガイド部材は、一体射出成型であり、前記外枠、前記ベースと、前記複数のエアガイド部材の材料は、プラスチック、金属、またはその他の類似の材料である請求項１２に記載の熱放散ファン。
26. 前記エアガイド部材は、前記ハウジングの吸入口側、または排気口側にそれぞれ位置され、前記エアガイド部材の数は、前記動翼の数より少ない請求項１２に記載の熱放散ファン。
27. 前記ベースの中は、複数の強化リブを更に有する請求項１２に記載の熱放散ファン。

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