JP2009141324A - ファンに用いられる固定構造及び放熱モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】手工具を用いて固定する手間を省き、迅速に取付け、解体することができ、騒音の発生を減少できる放熱モジュール及びその固定構造を提供する。
【解決手段】ファン４０に用いられる固定構造２０であって、少なくとも一つの周壁２３を含むハウジング２２、及び前記周壁２３上に設置され、且つ前記周壁２３の内側から突出した第一凸出部を有する少なくとも一つの固定素子２１を含み、前記ファン４０と前記固定構造２０を組合わせた時、前記第一凸出部は、前記ファン４０のフレームの型穴内に一部分入り、且つ前記型穴の縁と互いに接する固定構造。
【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、ファンに用いられる固定構造及び放熱モジュールに関し、特に、手工具を必要とせずに固定することができ、且つ迅速に取付け、解体することができ、騒音の発生を減少するファンに用いられる固定構造及び放熱モジュールに関するものである。

科学技術の進歩に伴い、電子素子の例えば、パソコン、またはサーバーの中央処理器（ＣＰＵ）、またはグラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）は、動作周波数が非常に高いことから、電力消耗が大きく、大量の熱が発生される。このタイプの電子素子から発生される熱を適当に散逸しなければ、性能が悪くなり、ひどい場合には、電子素子を焼損させることになる。

この問題を解決するために、よく見かける手段は、高熱を発生する電子素子上に放熱フィンと放熱ファンが設置されている。図１に示すように、従来のファンとハウジングの接合分解図である。ファン１１とハウジング１２aの取付け孔（図示しない）をまず、軸線Ａに沿って合わせ、ネジ１３を軸線Ａに沿って穿通して固定することで、前記ファン１１とハウジング１２aを緊密に接合させている。しかしながら、この接合方式は、ネジ１３を用いて、ねじ回しなどの手工具と合わせて、取付け、解体をしなければならないため、コストが比較的高いだけでなく、且つ取付け、解体の過程で、取付け孔のネジ山がすり減るためによる固定不良の問題を生じ、引いてはハウジング１２a全体を破損させる可能性がある。

また、ハウジングは、予め複数のフックを設け、且つフックとファンのフレームが接合することによって、ファンをハウジング上に固定することができる。しかし、この取付け方式は、ネジを必要としないで取付け、または解体することができるが、フックとファンのフレームの接合強度の調整が難しい。フックとファンのフレームの接合に隙間があった場合、ファン回転時に騒音が発生され、フックとファンのフレームの接合がきつ過ぎた場合、解体時にフックの断裂を招く可能性がある。

これに鑑みて、如何にして、手工具を使わずに、固定し、迅速に取付け、取外し、騒音の発生を減少できる放熱モジュール及びその固定構造を提供するかが重要な課題の一つとなる。

上述の問題を解決するために、本発明は、手工具を用いて固定する手間を省き、迅速に取付け、解体することができ、騒音の発生を減少できるファンに用いられる固定構造及び放熱モジュールを提供する。

上述の目的を達するために、本発明は、ファンに用いられる固定構造を提供する。固定構造は、少なくとも一つの周壁を含むハウジングと、周壁上に設置され、周壁の内側から突出した第一凸出部を有する少なくとも一つの固定素子を含み、ファンと固定構造を組合わせた時、第一凸出部は、ファンのフレームの少なくとも一つの型穴内に一部分入り、且つ型穴の縁と互いに接する。

上述の目的を達するために、本発明は、ファンに用いられる固定構造及び放熱モジュールを提供する。固定構造は、少なくとも一つの周壁を含むハウジングと、周壁上に設置され、周壁の内側から突出した第一凸出部を有する少なくとも一つの固定素子を含み、ファンと固定構造が組合わせた時、第一凸出部は、ファンのフレームの少なくとも一つの型穴内に一部分入り、且つ型穴の縁と互いに接する。

上述のファンに用いられる固定構造及び放熱モジュールのように、第一凸出部は、傾斜面を更に有し、傾斜面は、型穴の縁より高くなく、且つ傾斜面と型穴の縁は、互いに線接触である。固定素子は、周壁の外側から突出し、且つガイド面を有する第二凸出部を更に有する。

また、ハウジングは、可動ハンドルを有し、第二凸出部に接し、周壁の外側は、少なくとも一つの溝を設置し、可動ハンドルは、溝内に収容される。可動ハンドルが第二凸出部のガイド面に接した時、固定素子の内側への作用力を提供する。ハウジングと固定素子は、一体成型の構造であり、固定素子は、高分子材料であり、例えば、ポリエステルプラスチックであり、固定素子は、可撓性部材である。また、ファンは、フレームを更に有し、且つフレームは、複数のロック孔を有し、ハウジングは、複数の凸柱を更に有し、凸柱は、中空形状であり、且つロック孔と互いに対応している。

本発明の固定構造の熱源は、中央処理器、トランジスタ、サーバー、高レベルグラフィックカード、ハードディスク、電源供給器、交通管制システム、マルチメディアの電子機器、移動体通信基地局、または高レベルゲーム機などである。固定構造は、弾性シートを更に有し、固定構造と放熱器を接合するのに用いられ、または複数のネジによって、放熱器と接合される。また、ハウジングは、長方形、正方形、円形またはその他の形状である。ファンは、軸流ファンである。

本発明のファンに用いられる固定構造及び放熱モジュールは、固定素子と型穴の縁が接することによって、ファンが上下に移動するのを制限し、ファンを迅速に取付け、解体することができるだけでなく、従来取付ける時に、手工具を用いて固定する手間を省くことができ、接合強度の不当によって、騒音と構造の破損を招くことはない。

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。

図２に示すように、本発明の放熱モジュールの接合概略図である。本発明の放熱モジュール２は、ファン４０と、固定構造２０と、放熱器３０を含み、固定構造２０は、ハウジング２２と少なくとも一つの固定素子２１に分けることができ、ハウジング２２は、少なくとも一つの周壁２３を有し、固定素子２１は、ハウジング２２のファン４０を取り付ける側の周壁２３に設置し、且つ周壁２３の内側、すなわちファン４０側から突出する。放熱モジュール２は、熱源に用いられ、熱源から発生される熱を散逸するのに用いられる。熱源は、例えば、中央処理器、トランジスタ、サーバー、高レベルグラフィックカード、ハードディスク、電源供給器、交通管制システム、マルチメディアの電子機器、移動体通信基地局、または高レベルゲーム機などである。

続いて、図３Ａに示すように、図３Ａは図２の固定構造とファンの概略図である。本発明の固定構造２０のハウジング２２の形状に特定の制限はなく、長方形、正方形、円形またはその他の形状であることができ、ハウジング２２は、起伏する可動ハンドル２４と該可動ハンドル２４が出没する溝２５を更に設置し、周壁２３の外側に溝２５を設置し、レバー状の可動ハンドル２４を出し入れ自在に収容するのに用いられる。仮に、固定構造２０とファン４０のフレーム４３が接合した後の便利性を考量した場合、ファン４０が載置するようなハウジング２２上に複数の中空形状の凸柱２６を更に設置することができ、フレーム４３の位置決め用のロック孔４２と互いに対応され、ネジなどを用いて、既に一体に接合されたファン４０と固定構造２０が外部の部材と再び接合し易くする。

上述より、図３Ａと図３Ｂに示すように、図３Ｂは、図３Ａの固定素子２１の局部の拡大の概略図である。本発明の固定素子２１とハウジング２２は、一体成型の構造であり、且つ固定素子２１とハウジング２２では、高分子材料であり、例えば、ポリエステルプラスチックから製作される。固定素子２１は、第一凸出部２１３と第二凸出部２１４を更に有し、第一凸出部２１３は、ハウジング２２の周壁２３の内側から突出し且つ下面、すなわちファン４０の挿入方向に向いた側に傾斜面２１１を有し、第二凸出部２１４は、周壁２３の外側、すなわちファン４０と反対側から突出し且つ上面にガイド面２１２を有する。傾斜面２１１は内側にいくほど上側になる傾斜面によって形成されている。ガイド面２１２は外側へいくほど下側になる傾斜面によって形成されている。

上述より、図３Ａと図３Ｃに示すように、図３Ｃは、図３Ａの固定素子のもう一つの概略図である。固定素子２１の両側は、溝口２１５がそれぞれ設置され、固定素子２１に可撓性の性質を持たせる。ハウジング２２の可動ハンドル２４を上から下へ引いた時、可動ハンドル２４は、第二凸出部２１４のガイド面２１２に接することができ、固定素子２１の第一凸出部２１３がファン４０に向いて移動するように導く。

ファンと固定構造２０の組合わせプロセスを次の通り詳しく述べる。図３Ａに示されるように、まず、ファン４０、例えば軸流式ファンを固定構造２０に取付ける時、先に、フレーム４３のロック孔４２と固定構造２０の凸柱２６を対応させて取付ける。凸柱２６がロック孔４２より僅かに小さいことから、凸柱２６がロック孔４２に入ることができ、ファン４０が左右の方向へ動くのを制限することができる。尚、図中４１はファン４０の側面に前記第一凸出部２１３に対向可能に設けられた凹部である型穴４１であって、この型穴４１に前記第一凸出部２１３が挿入することで両者は係止することで、ファン４０が抜け止めできるようになっている。

また、図４Ａ、４Ｂ、４Ｃと図４Ｄに示すように、図４Ａは、固定素子と可動ハンドルの作用前の断面概略図であり、図４Ｂは、図４Ａの局部拡大図であり、図４Ｃは、固定素子と可動ハンドルの作用時の断面概略図であり、図４Ｄは、図４Ｃの局部拡大図である。図４Ａと図４Ｂに示されるように、ファン４０が固定構造２０に対向した後、フレーム４３の型穴４１の縁の一部は、固定素子２１の第一凸出部２１３の傾斜面２１１と互いに接する。ハウジング２２上の可動ハンドル２４を上から下へ引き、可動ハンドル２４が第二凸出部２１４のガイド面２１２に接し、固定素子２１の内側への作用力を提供する。固定素子２１が可撓性構造であることから、固定素子２１の第一凸出部２１３は、傾斜面２１１に沿って、ファン４０の型穴４１の中に更に深く入る。

固定素子２１がその性能を発揮できるために、第一凸出部２１３の傾斜面２１１の高さは、型穴４１の縁を超えないように、予め形成する。実施例では図４Ｄで示すようにファン４０をハウジング２２に上方から載置したとき、型穴４１の横向きの下縁４１ａの第一の高さ位置ｘより、傾斜面２１１の下端の第二の高さ位置ｙは低くなると共に、傾斜面２１１の上端の第三の高さ位置ｚは高くなるように形成する。よって、傾斜面２１１と型穴４１の縁は、線接触を形成する。図４Ｃと図４Ｄに示されるように、元の作用力は、傾斜面２１１、型穴４１の縁によって、ファン４０に伝送され、移動を制限する効果を達成する。仮に、ファン４０が破損し、取替え、または解体をしなければならない時は、可動ハンドル２４を上に引くだけで、固定素子２１にかかる作用力を与え、ファン２を簡単に解体することができる。よって、従来のネジで固定するのに工具を用いなければならない欠点を失くしただけでなく、迅速に取付けることができ、且つ手作業に掛かる時間を省くことができる。最後に、固定構造２０を放熱器３０と接合させることによって、本発明の放熱モジュール２の優れた特性をより完全に表すことができる。

本発明の応用は、これを限定するものではない。図５Ａと図５Ｂは、本発明の可動ハンドルの実施例２の概略図である。正方形フレームのファンを例にする。可動ハンドル２４ａ、２４ｂの回転軸は、周壁の片側の中央（図５Ａのように）に設置することができ、または周壁の角（図５Ｂのように）に設置することができる。図５Ａに示されるように、可動ハンドル２４ａの回転軸２４ｂが周壁の片側の中央に設置した時、可動ハンドル２４ａは、回転軸の両側に向いて回転することができ、仮に、固定素子が破損した場合、可動ハンドル２４ａは、破損していない片側に回転することができ、まだ継続して使用することができる。図５Ｂに示されるように、仮に、可動ハンドル２４ｂの回転軸２４ｃを周壁の角に設置した時、可動ハンドル２４ｂは、複数の固定素子を同時に固定することができ、固定素子の固定効果を同時に強化する。

また、図６Ａ〜図６Ｃに示すように、本発明の放熱モジュールのもう三つの実施例の概略図である。本発明の放熱モジュールは、幾つかの固定構造２０と放熱器３０の接合方式を採用することができ、固定構造２０の両側が下向きに弾性シート２７を延伸し（図６Ａのように）、または複数のネジ２８によって、固定する方式（図６Ｂのように）、または弾性シート２７を用いて、ネジ２８を加える固定方式（図６Ｃのように）、いずれも本発明の優れた特性を充分に発揮することができる。

本発明の固定素子の数量は、実際製品の属性に基づいて決めることができる。よって、高回転速度に用いられる時、全ての周壁がファンの型穴に対応して、複数の固定素子と可動ハンドルを対応して増設することができ、複数の固定素子の共同作用で、緊密な接合、騒音除去、固定効果の強化を更に達成することができる。

上述のように、本発明の放熱モジュールとその固定構造は、固定素子と型穴の縁が接することによって、ファンが上下に移動するのを制限し、ファンを迅速に取付け、解体することができるだけでなく、従来取付ける時に、手工具を用いて固定する手間を省くことができ、接合強度の不当によって、騒音と構造の破損を招くことはない。

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。

従来のファンとハウジングの接合分解状態の正面図である。 本発明の実施例１の放熱モジュールの接合状態の概略斜視図である。 同図２の固定構造とファンの概略分解状態の斜視図である。 図３Ａの固定素子の局部拡大の概略斜視図である。 図３Ａの固定素子の一部切り欠き概略斜視図である。 同固定素子と可動ハンドルの作用前の概略断面図である。 図４Ａの局部拡大断面図である。 同固定素子と可動ハンドルの作用時の概略断面図である。 図４Ｃの局部拡大断面図である。 本発明の可動ハンドルの実施例２の概略平面図である。 本発明の可動ハンドルの実施例３の概略平面図である。 本発明の放熱モジュールの実施例４の概略正面図である。 本発明の放熱モジュールの実施例５の概略正面図である。 本発明の放熱モジュールの実施例６の概略正面図である。

符号の説明

２ 放熱モジュール
１１、４０ ファン
１２ａ ハウジング
１３、２８ ネジ
２０ 固定構造
２１ 固定素子
２１１ 傾斜面
２１２ ガイド面
２１３ 第一凸出部
２１４ 第二凸出部
２１５ 溝口
２２ ハウジング
２３ 周壁
２４、２４ａ、２４ｂ 可動ハンドル
２５ 溝
２６ 凸柱
２７ 弾性シート
３０ 放熱器
４１ 型穴
４２ ロック孔
４３ フレーム
Ａ 軸線

Claims (13)

1. ファンに用いられる固定構造であって、
   少なくとも一つの周壁を含むハウジング、及び
   前記周壁上に設置され、且つ前記周壁の内側から突出した第一凸出部を有する少なくとも一つの固定素子を含み、
   前記ファンと前記固定構造を組合わせた時、前記第一凸出部は、前記ファンのフレームの型穴内に一部分入り、且つ前記型穴の縁と互いに接するファンに用いられる固定構造。
2. 前記第一凸出部は、傾斜面を更に有し、前記傾斜面は、前記型穴の縁より高くなく、且つ前記傾斜面と前記型穴の縁は、互いに線接触である請求項１に記載のファンに用いられる固定構造。
3. 前記固定素子は、前記周壁の外側から突出し、ガイド面を有する第二凸出部を更に有する請求項１に記載のファンに用いられる固定構造。
4. 前記ハウジングは、可動ハンドルを有し、前記可動ハンドルは、前記第二凸出部の前記ガイド面に接し、且つ前記固定素子の内側への作用力を提供し、前記周壁の外側は、少なくとも一つの溝を設置し、前記可動ハンドルが前記溝内に収容される請求項３に記載のファンに用いられる固定構造。
5. 前記ハウジングと前記固定素子は、一体成型であり、且つ可撓性部材である請求項１に記載のファンに用いられる固定構造。
6. 前記固定素子は、高分子材料から製作され、且つ前記高分子材料は、ポリエステルプラスチックである請求項１に記載のファンに用いられる固定構造。
7. 前記ファンの前記フレームは、複数のロック孔を有し、前記ハウジングは、複数の凸柱を更に有し、前記ロック孔と互いに対応し、前記凸柱は、中空形状である請求項１に記載のファンに用いられる固定構造。
8. 前記ファン、放熱器と併用され、熱源から発生される熱を散逸するのに用いられ、前記熱源は、中央処理器、トランジスタ、サーバー、高レベルグラフィックカード、ハードディスク、電源供給器、交通管制システム、マルチメディアの電子機器、移動体通信基地局、または高レベルゲーム機などである請求項１に記載のファンに用いられる固定構造。
9. 前記固定構造と前記放熱器を接合するのに用いられる弾性シート、または複数のネジを更に有する請求項８に記載のファンに用いられる固定構造。
10. 前記ハウジングは、長方形、正方形、円形、またはその他の形状であり、且つ前記ファンは、軸流ファンである請求項１に記載のファンに用いられる固定構造。
11. ファン、及び
    少なくとも一つの周壁を含むハウジングと、前記周壁の内側から突出した第一凸出部を有する少なくとも一つの固定素子を含む固定構造を含み、
    前記ファンと前記固定構造を組合わせた時、前記第一凸出部は、前記ファンのフレームの少なくとも一つの型穴内に一部分入り、且つ型穴の縁と互いに接する放熱モジュール。
12. 熱源から発生される熱を散逸するのに用いられる放熱器を更に含む請求項１１に記載の放熱モジュール。
13. 前記固定構造は、弾性シート、または複数のネジを更に有し、前記固定構造と前記放熱器を接合するのに用いられる請求項１２に記載の放熱モジュール。

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