JP2006144764A - Impeller structure for axial flow type heat radiating fan - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸流式放熱ファンの羽根車構造に関するもので、特にハブの各隣接する二個の羽根には適当な比例で縦方向による重畳ゾーンが形成され、さらに上記重畳ゾーンは羽根の径方向外縁に及ぼさないように形成されることにより、風の進入量を増やすと共に、送風の騒音を減らすことができる羽根車構造に係るものである。 The present invention relates to an impeller structure for an axial-flow-type heat dissipation fan, and in particular, two adjacent blades of a hub are formed with an overlapping zone in an appropriate proportion in the vertical direction. By being formed so as not to reach the outer edge in the direction, the present invention relates to an impeller structure that can increase the amount of wind entering and reduce the noise of air blowing.
従来の軸流式放熱ファンの羽根車構造としては、図6に示すように、軸流式放熱ファンに応用されている羽根車10はハブ101および複数個の羽根102により構成され、羽根車10は殻座20の内部に収容される。複数個の羽根102はハブ101の外周辺に傾斜になるように環設されることにより、気流を軸方向へ流動するように駆動することができるようにとしたものがある。
As shown in FIG. 6, the conventional impeller structure of the axial flow type heat radiating fan includes a
また、従来の軸流式放熱ファンの羽根車構造としては、図7、8に示すように、羽根車3には回転軸心30、組立ハブ31および複数個の組立羽根32が含まれる。組立ハブ31は上ハブ31aと下ハブ31bにより組成され、上ハブ31aには複数個の上羽根32aが設けられ、下ハブ31bには複数個の下羽根32bが設けられる。上羽根32aと下羽根32bは位置合わせして連接することによって組立羽根32を組成する。上述した組立の方式により、回転軸心30に平行した縦方向においていかなる組立羽根32は隣接する組立羽根32とは重畳になるように形成される。図8に示すように、各組立羽根32の前側縁321は隣接する組立羽根32の後側縁322を完全に被覆するように形成されるようにとしたものがある(例えば、特許文献1、2、3を参照)。
上記のような従来の軸流式放熱ファンの羽根車構造においては、通常として羽根車10が成型後の型抜きの制限により、回転軸心に平行した縦方向において各隣接する羽根102は互いに重畳しないようにしか設計することができない。さらに、流体力学において羽根車10の総送風量は羽根102の総数量または総送風面積とは正比例になる。言い換えれば、羽根車10は上述した成型後の型抜きの制限を先に克服しないと、羽根102の総数量または総送風面積を相対的に増やすことができないだけではなく、さらに羽根車10の総送風量を増やすことができないという問題点があった。
In the impeller structure of the conventional axial flow type heat radiating fan as described above, the
また、上記のような従来の軸流式放熱ファンの羽根車構造においては、上述した重畳配置の方式により組立羽根32の総送風面積と総数量を増やすことができる。しかし、羽根車3においては完璧な重畳配置の方式を設計していないため、総送風量を大幅に増やすことができるが、大量な送風量を発生に従って騒音も大きくなるため、実際の使用効果が下げてしまうという問題点があった。このように、上記のような従来の軸流式放熱ファンの羽根車構造をさらに改良しなければならない。
Moreover, in the conventional impeller structure of an axial-flow-type heat radiation fan as described above, the total ventilation area and the total amount of the
本発明はこのような問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、羽根車のいかなる羽根の前側縁は隣接する羽根の後側縁とは回転軸心に平行した縦方向において適当な比例で縦方向による局部の重畳しか形成されず、さらに縦方向による重畳ゾーンは羽根の径方向外縁に及ぼさないように形成されることにより、過度な重畳による送風の騒音を相対的に減らすことができるため、羽根車の送風量を相対的に増やすと共に、送風の騒音を減らすことができる軸流式放熱ファンの羽根車構造を提供しようとするものである。 The present invention has been invented in view of such problems, and the object of the present invention is to make the front edge of any blade of an impeller a vertical parallel to the rotational axis from the rear edge of an adjacent blade. Only the local overlap in the vertical direction is formed in an appropriate proportion in the direction, and the overlap zone in the vertical direction is formed so as not to reach the outer edge in the radial direction of the blade, thereby relatively reducing the noise of the air blow due to excessive superposition. Therefore, it is an object of the present invention to provide an impeller structure for an axial-flow heat dissipating fan that can relatively increase the amount of air blown by the impeller and reduce the noise of the air blow.
本発明の第一の目的は、ハブの各隣接する二個の羽根は回転軸心に平行した縦方向において適当な比例で縦方向による重畳ゾーンが形成され、縦方向による重畳ゾーンは羽根の径方向外縁に及ぼさないように形成されるため、送風量を増やすと共に、送風の騒音を減らすことができる軸流式放熱ファンの羽根車構造を提供しようとするものである。 The first object of the present invention is that each adjacent two blades of the hub have a vertical overlap zone formed in an appropriate proportion in the longitudinal direction parallel to the rotation axis, and the vertical overlap zone is the diameter of the blade. Since it is formed so as not to reach the outer edge in the direction, it is intended to provide an impeller structure of an axial flow type heat radiating fan that can increase the amount of air flow and reduce the noise of the air flow.
上記目的を達成するために、本発明による軸流式放熱ファンの羽根車構造は、下記のようになるものである。すなわち、
ハブおよび複数個の羽根により構成される。ハブはその内面の中央位置には回転軸心が突出するように設けられる。複数個の羽根はハブの外周辺において対称になるように傾斜して配列され、各羽根には前側縁、後側縁、径方向内縁、径方向外縁が形成され、回転軸心に平行した縦方向において各隣接する二個の羽根には適当な比例で縦方向に重畳するように形成されることにより、各羽根には第一縦方向重畳ゾーンと第二縦方向重畳ゾーンが形成される。第一縦方向重畳ゾーンは前側縁と径方向内縁から外へ延伸するように形成されるが、羽根の径方向外縁に及ぼさないように形成され、さらに第二縦方向重畳ゾーンは後側縁と径方向内縁から外へ延伸するように形成されるが、羽根の径方向外縁に及ぼさないように形成されることにより、羽根車によって相対的に風の進入量を増やすと同時に、送風の騒音を減らすことができる。
In order to achieve the above object, the impeller structure of the axial flow type heat dissipating fan according to the present invention is as follows. That is,
It is composed of a hub and a plurality of blades. The hub is provided at the center position of the inner surface so that the rotation axis projects. The plurality of blades are arranged in a slanting manner so as to be symmetrical around the outer periphery of the hub, and each blade has a front edge, a rear edge, a radial inner edge, and a radial outer edge, and is arranged in a vertical direction parallel to the rotation axis. By forming the two adjacent blades in the direction so as to overlap in the vertical direction in an appropriate proportion, a first vertical overlap zone and a second vertical overlap zone are formed in each blade. The first longitudinal overlap zone is formed so as to extend outward from the front edge and the radially inner edge, but is formed so as not to reach the radially outer edge of the blade, and the second longitudinal overlap zone is formed with the rear edge. Although it is formed so as to extend outward from the radially inner edge, it is formed so as not to reach the radially outer edge of the blade, so that the amount of wind entering is relatively increased by the impeller and at the same time, the noise of the air blow is reduced. Can be reduced.
本発明による軸流式放熱ファンの羽根車構造は、羽根の後側縁は縦方向で隣接する羽根において投影することによって後側縁投影線が形成され、第一縦方向重畳ゾーンは前側縁、径方向内縁と後側縁投影線の間に形成されることもできる。また、前側縁と径方向内縁は交接して前側基点が形成され、後側縁投影線は前側縁と交接して第一重畳点が形成され、前側基点から第一重畳点までの長さは前側縁の実際の全長の1/5から4/5までであることもできる。また、前側縁と径方向内縁は交接して前側基点が形成され、後側縁投影線は径方向内縁と交接して第二重畳点が形成され、前側基点から第二重畳点までの長さは径方向内縁の実際の全長の1/6から5/6までであることもできる。また、羽根の前側縁は縦方向で隣接する羽根において投影することによって前側縁投影線が形成され、第二縦方向重畳ゾーンは後側縁、径方向内縁と前側縁投影線の間に形成されることもできる。また、後側縁と径方向内縁は交接して後側基点が形成され、前側縁投影線は後側縁と交接して第三重畳点が形成され、後側基点から第三重畳点までの長さは後側縁の実際の全長の1/5から4/5までであることもできる。また、後側縁と径方向内縁は交接して後側基点が形成され、前側縁投影線は径方向内縁と交接して第四重畳点が形成され、前側基点から第四重畳点までの長さは径方向内縁の実際の全長の1/6から5/6までであることもできる。また、回転軸心に平行した縦方向において各隣接する二個の羽根の前側縁と後側縁は縦方向に重畳して角度が形成され、角度は10°から90°の間に介在するように形成されることもできる。また、ハブの径方向平面に相対して各羽根の前側縁の前側端点と後側縁の後側端点は連接して直線が形成され、直線と径方向平面との間には傾斜角度が形成され、傾斜角度は10°から70°の間に介在するように形成されることもできる。 In the impeller structure of the axial flow type heat dissipation fan according to the present invention, the rear edge of the blade is projected on the adjacent blade in the vertical direction to form a rear edge projection line, and the first vertical overlap zone is the front edge, It can also be formed between the radially inner edge and the rear edge projection line. Also, the front edge and the radially inner edge meet to form a front base point, the rear edge projection line intersects with the front edge to form a first overlap point, and the length from the front base point to the first overlap point is It can also be 1/5 to 4/5 of the actual total length of the front edge. Also, the front edge and the radial inner edge intersect to form a front base point, and the rear edge projection line intersects the radial inner edge to form a second overlap point, and the length from the front base point to the second overlap point Can also be 1/6 to 5/6 of the actual total length of the radially inner edge. Also, the front edge of the blade is projected on the adjacent blade in the vertical direction to form a front edge projection line, and the second vertical overlap zone is formed between the rear edge, the radial inner edge and the front edge projection line. You can also. Also, the rear edge and the radially inner edge meet to form the rear base point, the front edge projection line intersects with the rear edge to form the third overlap point, and the rear overlap point to the third overlap point Can also be 1/5 to 4/5 of the actual total length of the rear edge. Also, the rear edge and the radially inner edge meet to form the rear base point, the front edge projection line intersects the radial inner edge to form the fourth overlap point, and the length from the front base point to the fourth overlap point It can also be from 1/6 to 5/6 of the actual total length of the radially inner edge. Further, in the longitudinal direction parallel to the rotation axis, the front edge and the rear edge of each adjacent two blades overlap in the longitudinal direction to form an angle, and the angle is interposed between 10 ° and 90 °. It can also be formed. In addition, the front end of the front edge of each blade and the rear end of the rear edge are connected to form a straight line relative to the radial plane of the hub, and an inclination angle is formed between the straight line and the radial plane. In addition, the inclination angle may be formed to be between 10 ° and 70 °.
本発明の軸流式放熱ファンの羽根車構造によれば、ハブの各隣接する二個の羽根は回転軸心に平行した縦方向において適当な比例で縦方向による重畳ゾーンが形成され、縦方向による重畳ゾーンは羽根の径方向外縁に及ぼさないように形成されるため、送風量を増やすと共に、送風の騒音を減らすことができるという利点がある。 According to the impeller structure of the axial heat radiating fan of the present invention, two adjacent blades of the hub are formed with a vertical overlapping zone in an appropriate proportion in the vertical direction parallel to the rotation axis, and the vertical direction. Since the overlap zone is formed so as not to reach the outer edge in the radial direction of the blade, there is an advantage that the amount of blowing air can be increased and the noise of blowing can be reduced.
本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1、2を参照すると、本発明の実施例の羽根車4には回転軸心40(図示せず、図3を参照)、ハブ4および複数個の羽根42が設けられる。回転軸心40はハブ41の内面の中央に突出するように設けられ、回転軸心40はモーター6と結合するのに用いられる。羽根42はハブ41の外周辺において適当に対称になるように傾斜して配列される。羽根42には前側縁421、後側縁422、径方向内縁423、径方向外縁424が形成され、前側縁421、後側縁422、径方向内縁423、径方向外縁424は順序に従ってそれぞれ羽根42の風進入側、風排出側、ハブ41の外周辺と連接する側辺およびハブ41から遠く離れる他方の側辺に形成される。前側縁421、後側縁422、径方向内縁423、径方向外縁424は製品の需要性に応じて直線の形状または適当な湾曲率を有する曲線の形状のどちらかに形成することができる。また、前側縁421と径方向内縁423は交接して前側基点I1が形成され、前側縁421と径方向外縁424は交接して前側端点I2が形成される。さらに、後側縁422と径方向内縁423は交接して後側基点O1が形成され、後側縁422と径方向外縁424は交接して後側端点O2が形成される。
1 and 2, the
再び図1、2を参照すると、回転軸心40に平行した縦方向において、いずれの羽根42の後側縁422も縦方向に隣接する他方の羽根42に投影することによって画定される後側縁投影線L1が形成される。後側縁投影線L1は前側縁421と交接して第一重畳点P1が形成され、さらに後側縁投影線L1は径方向内縁423と交接して第二重畳点P2が形成される。これにより、後側縁投影線L1、前側縁421と径方向内縁423は共同で第一縦方向重畳ゾーンA1を定義して形成する。前側基点I1から第一重畳点P1までの長さは好ましくは前側縁421の実際の全長の1/5から4/5の間に介在し、特に1/2である。すなわち、長さD(I1〜P1)=1/5〜4/5×長さD(I1〜I2)。さらに、前側基点I1から第二重畳点P2までの長さは好ましくは径方向内縁423の実際の全長の1/6から5/6の間に介在し、特に1/2である。すなわち、長さD(I1〜P2)=1/6〜5/6×長さD(I1〜O1)。
Referring again to FIGS. 1 and 2, in the longitudinal direction parallel to the
また、再び図1、2を参照すると、回転軸心40に平行した縦方向において、いかなる羽根42の前側縁421は縦方向で隣接する他方の羽根42において投影することによって前側縁投影線L2が形成される。前側縁投影線L2は後側縁422と交接して第三重畳点P3が形成され、さらに前側縁投影線L2は径方向内縁423と交接して第四重畳点P4が形成される。これにより、前側縁投影線L2、後側縁422と径方向内縁423は共同で第二縦方向重畳ゾーンA2を定義して形成する。前側基点O1から第三重畳点P3までの長さは好ましくは後側縁422の実際の全長の1/5から4/5の間に介在し、特に1/2である。すなわち、長さD(O1〜P3)=1/5〜4/5×長さD(O1〜O2)。さらに、後側基点O1から第四重畳点P4までの長さは好ましくは径方向内縁423の実際の全長の1/6から5/6の間に介在し、特に1/2である。すなわち、長さD(O1〜P4)=1/6〜5/6×長さD(O1〜I1)。
1 and 2 again, in the longitudinal direction parallel to the
図3、4を参照すると、回転軸心40に平行した縦方向において、各隣接する二個の羽根42の前側縁421と後側縁422は縦方向に重畳して角度θ1が形成され、角度θ1は好ましくは10°から90°の間に介在し、特に45°である。また、各隣接する二個の羽根42の後側縁投影線L1と前側縁投影線L2が交わった時の角度が同じ角度θ1を有するように形成される。また、第一縦方向重畳ゾーンA1、第二縦方向重畳ゾーンA2が最大時に重畳した場合でも羽根42の径方向外縁422に及ばない(または延伸しない)ように形成される。さらに、ハブ41の径方向平面Pに相対して各羽根42の前側縁421の前側端点I2と後側縁422の後側端点O2は連接して直線Lが形成され、直線Lと径方向平面Pとの間には傾斜角度θ2が形成され、傾斜角度θ2は好ましくは10°から70°の間に介在し、特に30°である。
3 and 4, in the longitudinal direction parallel to the
再び図1を参照すると、本発明の実施例の殻座5には気流通路50、風進入口51、風排出口52、基座53と複数個の導流支持部材54が設けられる。基座53は風排出口52側に位置され、そして導流支持部材54により気流通路50の内周壁に支持し連接される。基座53はモーター6を載置するのに用いられることにより、羽根車4を結合すると共に、羽根車4を駆動することができる。さらに、導流支持部材54が羽根車4の羽根42の送風方向に対応して適当な傾斜になるように形成することにより、導流と増圧の効果を提供することができる。
Referring again to FIG. 1, the
図2、5を参照すると、本発明の実施例の羽根車4は殻座5と組み立てて軸流式放熱ファンを形成する。運転時において、羽根車4は回転して気流を駆動することにより、気流は風進入口51から気流通路50に進入し、それから導流支持部材54を経てさらに増圧し、最後に再び風排出口52を経て輸出される。
2 and 5, the
上述の如く、本発明の軸流式放熱ファンの羽根車構造によれば、羽根車4のいかなる羽根42は前後に隣接する二個の羽根42とはそれぞれ第一縦方向重畳ゾーンA1と第二縦方向重畳ゾーンA2が形成される。特に、第一縦方向重畳ゾーンA1と第二縦方向重畳ゾーンA2は羽根42の径方向外縁422に及ばないように形成される。これにより、図6に示す従来の羽根車1と比較すると、本発明の羽根車4は確実に羽根42の総配置数量と総送風面積を増やすことができるため、総送風量をさらに増やすことができる。さらに、図7に示す従来の組立式羽根車3と比較すると、本発明の羽根車4によれば、羽根42の径方向外縁424に近いゾーンが過度に重畳になるのを減らすことができるため、過度な重畳による送風の騒音が生じるのを相対的に減らすことができる。このように、本発明の羽根車4の設計によれば、羽根車の送風量を相対的に増やすと共に、送風の騒音を減らすことができる。
As described above, according to the impeller structure of the axial flow type heat radiating fan of the present invention, any
本発明は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定的なものではない。 The present invention may be implemented in other ways without departing from the spirit and essential characteristics thereof. Accordingly, the preferred embodiments described herein are illustrative and not limiting.
10 羽根車 101 ハブ
102 羽根 20 殻座
3 羽根車 30 回転軸心
31 組立ハブ 31a 上ハブ
31b 下ハブ 32 組立羽根
321 前側縁 322 後側縁
4 羽根車 40 回転軸心
41 ハブ 42 羽根
421 前側縁 422 後側縁
423 径方向内縁 424 径方向外縁
5 殻座 50 気流通路
51 風進入口 52 風排出口
53 基座 54 導流支持部材
6 モーター
A1 第一縦方向重畳ゾーン A2 第二縦方向重畳ゾーン
I1 前側基点 I2 前側端点
L1 後側縁投影線 L2 後側投影線
L 直線 O1 後側基点
O2 後側端点 P 径方向平面
P1 第一重畳点 P2 第二重畳点
P3 第三重畳点 P4 第四重畳点
θ1 角度 θ2 傾斜角度
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