JP2008088971A - 微小ファン - Google Patents

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Abstract


【課題】微小ファンの空気流域を円滑にして空気供給量を増大する。
【解決手段】インペラ10はスピンドル11の一端に固定状態で配置された軸取付座12と、軸取付座12の周辺から伸延する複数の羽根13を具備し、頂部リング14と底部リング15が各羽根13の外側リムの頂端と底端に配設され、永久磁石16が各羽根13の周辺に配設され頂部リング14と底部リング15の間に位置する。本発明のインペラはその内部でインペラを回転させるため単一の軸受のみ必要とするため、軸受を同軸的に位置決めする際の問題が生じない。さらに、ファン取付座の空気流入口にはまったく障害物が存在しないので、空気流の遮断も生じず、空気供給量が増大するのみならず、空気流域も円滑にすることができる。
【選択図】図2

Description

本発明は、微小ファンに関し、特に、同軸的に位置決めする際に問題を生じず、空気供給量を大きくし、空気領域を円滑にする構造を有する微小ファンに関する。
台湾特許593897号に記載のブラシレス直流微小ファンを、図1を参照して説明すると、この発明に係る微小ファンは、角型ハブ30と、二つの軸受31と、永久磁石セット32と、インペラセット33と、コイルセット34を具備する。
角型ハブ30は空気流入口301と、カバー板302と、空気排出口303を具備する。軸受31は角型ハブ30とカバー板302により、各々の支持ロッドに沿って固定され、二つの軸受31は、角型ハブ内に配置したスピンドル321の回転を支持するために同軸になっている。
インペラセット33は放射状に伸延する複数の羽根331を具備し、永久磁石セット32はインペラセット33に囲まれると共に、インペラセット33の中央でスピンドル321に取り付けられている。
コイルセット34はフレキシブル回路基板341に取り付けられた複数のコイルにより形成され、これらのコイルは電気的に接続されて振動磁場を形成しており、これによって、永久磁石セット32を駆動してインペラセット33を回転させ、熱を消散することができる。
台湾特許593897号
しかし、上述のブラシレス直流微小ファンのインペラセット33はスピンドル321に設置固定されており、スピンドルはスピンドル321の両端を軸支する二つの軸受の間を回転する。その結果、このような構造には次のようないくつかの不具合が生じる。
(1)二つの軸受31を同軸に配列するのが困難である。即ち、インペラセット33はスピンドル321の両端を軸支する二つの軸受31の間を回転しているため、二つの軸受31間の同心性の精度がインペラセット33全体の回転ずれに直接大きく影響する。二つの軸受31間の同心誤差値が高いほど、インペラセット33全体の回転ずれが大きくなる。しかし、二つの軸受31はそれぞれ角型ハブ30とカバー板に取り付けられており、二つの軸受31の整合をより困難にしている。
(2)空気流入口303の空気供給面積が限定される。即ち、空気流入口303の近くに位置するカバー板302は軸受31を固定するための支持ロッドを一体的に具備する。すなわち、支持ロッドと軸受31は空気流入口303に横架して設けられているため、空気供給面積を狭くすることになり、そのため空気供給量に影響する。
(3)乱流及び振動が発生するおそれがある。即ち、支持ロッドと軸受31は空気流入口303を横架して設けられているため、空気供給面積が遮断され、空気流入口303を通る空気が流れは阻害されるため、乱流と振動が発生しやすくなる。
上記した問題点に鑑み、上記のブラシレス直流微小ファンに由来する問題を完全に解決するために、スピンドルの配列が困難であるという問題を解決するため、新規なアイデアを出し微小ファンを鋭意創作かつ開発する必要がある。
本発明はこのような事態に鑑みなされたものであり、インペラと、ファン取付座と、底部カバー板とを具備する微小ファンを提供することを目的とする。
インペラはスピンドルを具備し、軸取付座はスピンドルの一端に固定状態に配設され、複数の羽根が軸取付座の周辺から伸延し、頂部リングと底部リングが各羽根の外側リムの上端と底端に取り付けられて、永久磁石が各羽根の外側リムに配設され、上部リング及び底部リングとの間に固着される。
角型壁がファン取付座に取り付けられ、角型壁の中央にはインペラが挿入され、角型壁は固定子収容スロットに囲まれている。空気流入口は、ファン取付座がインペラと対向する位置に配設される。内側に向けて傾斜した空気案内フランジが空気流入口の内部に形成され、空気流入口を形成する内部孔の直径はインペラの最大外径よりわずかに小径にしている。
空気流出口は底部カバー板の中央に配設され、複数の支持ロッドが空気流出口内の軸筒に連結され、インペラのスピンドルが回転自在に軸受に挿入するため、軸筒内に軸受が配設される。
本発明の 微小ファンは請求項1に記載するように、
スピンドルと、前記スピンドルの一端に固定状態に配設された軸取付座と、前記軸取付座の外周面から伸延する複数の羽根と、前記各羽根の外側リムに配設された永久磁石とを有するインペラと、
前記インペラをその中央に挿入する角型壁と、固定子セットを収容するべく前記角型壁の外周に沿って位置する固定子収容スロットと、その頂部に配設された空気流入口とを有するファン取付座と、
その内部中央に設けられた前記空気流出口と、前記空気流出口内に位置し軸筒に連結された複数の支持ロッドと、前記軸筒内に配置された軸受であって前記インペラの前記スピンドルを回転自在にその中心に挿入するための前記軸受とを有する底部カバー板と、を具備する。
ここで、請求項1に記載するように、空気案内フランジが前記空気流入口に配設され、前記空気案内フランジは内側に傾斜させて形成した内部端を有し、前記空気流入口の内部孔を前記インペラの最大外径よりもわずかに小径としたことを特徴とする。
また、頂部リングと底部リングが前記各羽根の外縁の頂端と底端に配設され、前記永久磁石が前記頂部リングと前記底部リングの間に固定されることを特徴とする。
さらに、着脱係合突起が前記頂部リングの一方の側に配設され、前記永久磁石に近接して配置されていることを特徴とする。
着脱係合突起が前記底部リングの一方の側に配設され、前記永久磁石に近接して配置されていることを特徴とする。
嵌入端が、前記角型壁を挿入するための前記空気流出口の外周に配設され、吸磁位置決め板が前記嵌入端の内側に配設されると共に、着脱自在に装着かつ位置決めされ、一方、前記角型壁は前記嵌入端に嵌入されることを特徴とする。
本発明の微小ファンはまた、請求項7に記載するように、
スピンドルと、前記スピンドルの一端に固定状態に配設された軸取付座と、前記軸取付座の外周面から伸延する複数の羽根と、前記各羽根の外側リムに配設され、頂部リングと底部リングの間に固定された永久磁石を有するインペラと、
前記のインペラをその中央に挿入する角型壁と、固定子セットを収容するべく前記角型壁の外周に沿って位置する固定子収容スロットと、その頂部側に配設された空気流入口と、前記空気流入口内に配設された空気案内フランジとを有し、前記空気案内フランジの内部孔の直径は前記インペラの最大外径よりも小径にしたファン取付座と、
その内部中央に設けられた前記空気流出口と、前記空気流出口内に位置し軸筒に連結された複数の支持ロッドと、前記軸筒の中に配置された軸受であって前記インペラの前記スピンドルを回転自在にその中心に挿入するための前記軸受と有する底部カバー板と、を具備する。
ここで、前記空気案内フランジは内部に向けて傾斜した内端を有することを特徴とする。
また、前記頂部リングと前記底部リングが前記インペラの前記各羽根の上端と底端に位置することを特徴とする。
着脱係合突起が前記頂部リングに近接する前記永久磁石の一方の側に配設されていることを特徴とする。
または、着脱係合突起が前記底部リングに近接する前記永久磁石の一方の側に配設されていることを特徴とする。
嵌入端が、前記角型壁を挿入するための前記空気流出口の周辺に配設され、吸磁位置決め板が前記嵌入端の内側に配設されて、着脱自在に装着され位置決めされる一方、前記角型壁は前記嵌入端に嵌入されることを特徴とする。
本発明のインペラのスピンドルは、単体の軸受のみによって回転支持されるため、まず第一に同軸整合に関する問題がなくなり、ファン取付座の空気流入口に障害物が存在しないために空気流が遮断されることもない。一方、インペラの各羽根は空気流入口の最外端まで上向きに伸延することができるため、空気供給量を増大して、空気流域を円滑にすることができる。
本発明は、図2に示すように、主にインペラ10と、ファン取付座20と底部カバー板21を具備する微小ファンに関する。
図3と図4を参照して説明すると、インペラ10はスピンドル11を具備し、軸取付座12がスピンドル11の一端に配設され、複数の羽根13が軸取付座の外周面から外方に伸延し、頂部リング14と底部リング15は各羽根13のリムに取り付けられる。即ち、頂部リング14は各羽根13の外側リムに凹状に取り付けられ、底部リング15は各羽根13の外側リムの底縁に凹状に取り付けられる。永久磁石16が各羽根の外側リム上に取り付けられ、頂部リング14と底部リング15の間に固定される。永久磁石16が回転中に離脱するのを防止するために、着脱係合突起151が、必要に応じて頂部リング14と底部リング15とを強固に連結するため、頂部リング14及び底部リング15(図4では底部リングが選択されている)のいずれか一方の側でかつ永久磁石の周辺に配設されている。
ファン取付座20は、その内部に角型壁201を具備し、角型壁201の中央部にはインペラ10を収容する空間が形成される。固定子収容スロット202が角型壁201の外周とファン取付座20の壁面との間に形成される。空気流入口203はファン取付座20の上部側に形成され、内側に向けて傾斜する空気案内フランジ204が空気流入口203の周囲に配設され、空気流入口203の内部孔の直径はインペラ10の脱落を防ぐために、インペラ10の最大外径よりわずかに小径にしている。
空気流出口211は底部カバー板21の中央に形成され、内部に磨耗板22と、軸受と位置決めプレート24を有する軸筒213とを具備し、軸筒213は複数の支持ロッド212によって空気流出口212の内部壁と一体的に連結され、嵌入端214は空気流出口211の外周に配設される。
図2と図5に示すように、吸磁位置決め板25は底部カバー板21の嵌入端214の内側に取り付けられる。インペラ10のスピンドル11は、インペラ10が回転自在に底部カバー板の上側に軸支されるように、軸受内の穴に挿入される。
固定子セット26は、ファン取付座20の固定子収容スロット202内に配設され、その後、インペラ10がファン取付座に装着される。固定子セット26とインペラ10の永久磁石16は角型壁201によって区切られると共に相互に一致して配置されており、固定子26の振動磁場によってインペラ10を回転駆動することができる。さらに、ファン取付座20の角型壁201が嵌入端214内に挿入され、一方、吸磁位置決め板25は着脱自在に装着されると共に位置決めされるため、インペラ10の永久磁石に下向きの吸磁力が発生させることができ、吸磁位置決め板25の軌跡の吸引力によってインペラ10の安定した回転を確保することができる。
従来のブラシレス直流微小ファンとの対比において、本発明は少なくとも以下の特徴をもつ。
(1)スピンドルの整合問題が生じない。即ち、インペラ10の軸取付座12、羽根13等は、スピンドル11の一端に固定状態に取り付けられ、スピンドル11の他端は軸受23に挿入される。このように支持と回転は単一の軸受23によって行うようにしているため、同軸配列に関する問題は生じない。
(2)大きな空気供給量を確保できる。即ち、インペラ10は軸受23に支持され、軸受23内で回転するため、ファン取付座20の上側の空気流入口203は完全に開放され、空気流遮断の問題がなくなる。従って、インペラ10の羽根は空気流入口の最外端まで上向きに伸延でき、羽根が空気の流れと直接接触する面積を増大でき、空気供給流量を増大することができる。
(3)乱流のない円滑な空気流域の確保できる。即ち、空気流入口203は開放され、遮断されていないので、空気流域は円滑となり、乱流、振動、騒音の問題を防止できる。
結論として、上記の特徴から理解できるように、本発明は、これらの特徴によって、同様の製品に対して、新規性と進歩性を有するのみならず工業上の利用性も有する。
本発明を、現時点で最も実用的かつ好ましいと思われる実施例を参照して説明してきたが、本発明は開示された実施例に限定されるものではないことは理解されるべきである。むしろ、本発明は、添付の請求項の要旨及び範囲内でなされる変容例や同様な装置も含むものとし、このような変容例や同様な構造を含むように広く解釈されるものである。
従来技術(台湾特許593897号)の組立体を示す断面図である。 本発明の好適な実施例を示す立体分解図である。 本発明の微小ファンのインペラを示す立体外部図である。 本発明の微小ファンのインペラを示す断面図である。 本発明の組立体を示す断面図である。
符号の説明
10 インペラ
11 スピンドル
12 軸取付座
13 羽根
14 頂部リング
15 底部リング
16 永久磁石
20 ファン取付座
21 底部カバー板
22 摩耗板
24 軸受けと位置決めプレート
25 吸磁位置決め板
26 固定子セット
151 着脱係合突起
201 角型壁
202 固定子収容スロット
203 空気流入口
204 空気案内フランジ
213 軸筒
214 嵌入端

Claims (12)

  1. スピンドルと、前記スピンドルの一端に固定状態に配設された軸取付座と、前記軸取付座の外周面から伸延する複数の羽根と、前記各羽根の外側リムに配設された永久磁石とを有するインペラと、
    前記インペラをその中央に挿入する角型壁と、固定子セットを収容するべく前記角型壁の外周に沿って位置する固定子収容スロットと、その頂部に配設された空気流入口とを有するファン取付座と、
    その内部中央に設けられた前記空気流出口と、前記空気流出口内に位置し軸筒に連結された複数の支持ロッドと、前記軸筒内に配置された軸受であって前記インペラの前記スピンドルを回転自在にその中心に挿入するための前記軸受とを有する底部カバー板と、を具備する微小ファン。
  2. 空気案内フランジが前記空気流入口に配設され、前記空気案内フランジは内側に傾斜させて形成した内部端を有し、前記空気流入口の内部孔を前記インペラの最大外径よりもわずかに小径としたことを特徴とする請求項1記載の微小ファン。
  3. 頂部リングと底部リングが前記各羽根の外縁の頂端と底端に配設され、前記永久磁石が前記頂部リングと前記底部リングの間に固定されることを特徴とする請求項1記載の微小ファン。
  4. 着脱係合突起が前記頂部リングの一方の側に配設され、前記永久磁石に近接して配置されていることを特徴とする請求項3記載の微小ファン。
  5. 着脱係合突起が前記底部リングの一方の側に配設され、前記永久磁石に近接して配置されていることを特徴とする請求項3記載の微小ファン。
  6. 嵌入端が、前記角型壁を挿入するための前記空気流出口の外周に配設され、吸磁位置決め板が前記嵌入端の内側に配設されると共に、着脱自在に装着かつ位置決めされ、一方、前記角型壁は前記嵌入端に嵌入されることを特徴とする請求項1記載の微小ファン。
  7. スピンドルと、前記スピンドルの一端に固定状態に配設された軸取付座と、前記軸取付座の外周面から伸延する複数の羽根と、前記各羽根の外側リムに配設され、頂部リングと底部リングの間に固定された永久磁石を有するインペラと、
    前記のインペラをその中央に挿入する角型壁と、固定子セットを収容するべく前記角型壁の外周に沿って位置する固定子収容スロットと、その頂部側に配設された空気流入口と、前記空気流入口内に配設された空気案内フランジとを有し、前記空気案内フランジの内部孔の直径は前記インペラの最大外径よりも小径にしたファン取付座と、
    その内部中央に設けられた前記空気流出口と、前記空気流出口内に位置し軸筒に連結された複数の支持ロッドと、前記軸筒の中に配置された軸受であって前記インペラの前記スピンドルを回転自在にその中心に挿入するための前記軸受と有する底部カバー板と、を具備する微小ファン。
  8. 前記空気案内フランジは内部に向けて傾斜した内端を有することを特徴とする請求項7記載の微小ファン。
  9. 前記頂部リングと前記底部リングが前記インペラの前記各羽根の上端と底端に位置することを特徴とする請求項7記載の微小ファン。
  10. 着脱係合突起が前記頂部リングに近接する前記永久磁石の一方の側に配設されていることを特徴とする請求項7記載の微小ファン。
  11. 着脱係合突起が前記底部リングに近接する前記永久磁石の一方の側に配設されていることを特徴とする請求項7記載の微小ファン。
  12. 嵌入端が、前記角型壁を挿入するための前記空気流出口の周辺に配設され、吸磁位置決め板が前記嵌入端の内側に配設されて、着脱自在に装着され位置決めされる一方、前記角型壁は前記嵌入端に嵌入されることを特徴とする請求項7記載の微小ファン。
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