JP3063140U

JP3063140U - 冷却ファンの羽根

Info

Publication number: JP3063140U
Application number: JP1999002544U
Authority: JP
Inventors: 伯亮楊
Original assignee: 伯亮楊
Priority date: 1999-04-16
Filing date: 1999-04-16
Publication date: 1999-10-19
Anticipated expiration: 2005-04-16

Abstract

(57)【要約】【課題】高い冷却効果を提供可能なる冷却ファンの羽
根の提供。【解決手段】本考案の冷却ファンの羽根は、三次元の
外形構造を具え、即ち、その葉先と葉元それぞれが異な
る入気角度と偏移角度に設けられ、そのうち葉先の入気
角度が５９°±３°とされ、偏移角度が５６°±３°と
され、葉元の入気角度が４９°±３°、偏移角度が４３
°±３°とされ、空気流量とファン圧力差を有効に向上
し、冷却効果を増進するようにしてなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は一種の冷却ファンの羽根に係り、特に高い冷却効果を提供可能なる冷却ファンの羽根に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般のパーソナルコンピュータ、ポータブルタイプのコンピュータ或いは発熱機器は冷却ファンにより有効に放熱、冷却を行い、正常な動作を持続できるようにしてある。

【０００３】しかし、これらの機器、特にポータブルタイプのコンピュータに使用される冷却ファンは、その入気面積が僅かにπ（２．３）² ／４しかなく、さらにブラシレスモータの占める面積とその回転に必要な間隙を除くと、残りの面積は僅かに０．３ｃｍ×１１．１５ｍｍ×２πであり、周知の冷却ファンは、その羽根が通常単一の入気角度と偏移角度しか有しておらず、これらの羽根の構造は非常に微小な入気面積にあって気流流動上の障害を克服することができず、空気の粘帯性及び辺界層の影響等により冷却効果が不良となり、現在のポータブルタイプのコンピュータの倍増する発熱量に対応しきれなくなっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上述の周知の冷却ファンの欠点を鑑み、その改善を図るためなされたものであり、具体的には、本考案は、一種の三次元羽根を具えた冷却ファンを提供することを課題とし、該冷却ファンは特殊な三次元羽根外形構造を具え、その葉先と葉元それぞれが異なる入気角度と偏移角度を以て設けられ、空気流量とファン圧力差を有効に向上し、放熱冷却効果を増進可能であるものとする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

請求項１の考案は、三次元の外形構造を具え、即ち、その葉先と葉元それぞれが異なる入気角度と偏移角度に設けられ、そのうち葉先の入気角度が５９°±３ °とされ、偏移角度が５６°±３°とされ、葉元の入気角度が４９°±３°、偏移角度が４３°±３°とされ、空気流量とファン圧力差を有効に向上し、冷却効果を増進するようにして構成された、冷却ファンの羽根としている。

【０００６】

【考案の実施の形態】

本考案の冷却ファンの羽根は、三次元の外形構造を具え、即ち、その葉先と葉元それぞれが異なる入気角度と偏移角度に設けられ、そのうち葉先の入気角度が５９°±３°とされ、偏移角度が５６°±３°とされ、葉元の入気角度が４９° ±３°、偏移角度が４３°±３°とされ、空気流量とファン圧力差を有効に向上し、冷却効果を増進してなる。

【０００７】

【実施例】

図に示されるように、ファン（１）外周には複数の羽根（１１）があり、本考案では、このファン（１）の羽根（１１）が三次元外形構造を有するものとされ、即ち、葉先及び葉元それぞれが異なる入気角度と偏移角度を以て設けられ、不断の設計と実験を経て、葉先（１２）の入気角度は５９°±３°とされ、偏移角度が５６°±３°とされ、葉元（１３）の入気角度が４９°±３°、偏移角度が４３°±３°とされ、この三次元構造の下で、その受ける空気の粘帯性及び辺界層の影響が比較的小さくなり、空気の流動が極めて流暢となり、同じ入力状況の下で、有効に空気流量とファン圧力差を有効に向上し、冷却効果を増進できるようにしてある。

【０００８】本考案の構造には直接関係しないが、上述のファンの羽根の設計過程は以下のようである。ファンの羽根の設計条件は入気流量、回転速度、効率要求、最大半径及び長さの制限、操作範囲及び作業環境の制限（騒音度等）とされる。これらの要求により、まず初期設計が進行される。初期設計は、中間羽根断面設計及び三次元変数設計の二つのステップを含み、最大半径及び長さの制限により中間羽根の断面設計がなされる。拡散印紙及びその設計点最良効率の下で羽根の断面の中間位置の空気入出口角度が設計され、同時に羽元半径、葉先半径、入気軸流速度、葉先速度が最良の効率を達成でき、最大応力制限及び最大半径制限下で計算、決定される。通常、相関設計変数を代入して計算を重ねることで設計の要求を達成することができる。中間羽根断面設計完成後に三次元変数設計が進行される。この設計においては、三次元速度ベクトル図を決定し、同時に入出流体の熱力学設計条件を満足させるべく計算が完成される。異なる三次元変数設計を考慮し、計算により最良の出口速度ベクトル図を決定する。入出口速度ベクトル図と参考機翼断面に基づき、コンピュータで羽根の断面の外形が自動ドローイングされ、圧力消耗と効率アップも同時に考慮される。羽根断面外形についてさらに羽根の幾何角度、羽根の堆積角度、羽根の攻角、羽根の偏移角度及び羽根数が求められ（羽根間空間比、展弦比、弦長等を利用して求められる）、さらに各断面の羽根の外形が設計され、その後、各羽根断面が堆積されて三次元羽根の外形が設計され、羽根の空気動力設計が完成される。（２）ファンの性能予測及び数値分析各一つの断面の羽根は羽根間流場分析方程式により二次元羽根性能を分析可能であり、同時にその性能と流体特性が設計の要求に応じているか否かが評価される。羽根断面のチェックの完成の後、径向流場分析方程式を利用して流体が羽根断面を通過する時の流体状況がチェックされ、ファン径向流場の流体計算がなされる。初期チェックでは径向性能変化が要求に達しているか否かが検査され、もし要求に達成していなければ、径向流場の修正がなされ、即ち前述の初期設計から重複して進行される。以上の設計分析は二次元流体分析により完成し、その主要な目的は設計変数が設計要求を達成しているか否かをチェックすることにあり、続いて三次元流場分析が進行され、並びにその全性能と径向分布の性能が予測され、初期に計算性能と経験式性能計算の差異を知り、設計の要求を満足させているかを知ることができる。（３）ファンのコンピュータ補助機械設計、分析、製造空気動力設計プログラムとコンピュータ補助設計ソフトＩＤＥＡの連結を透過し、ファンの幾何外形データをこのソフト内で三次元実体模型に建立し、並びに機械設計と構造分析を進行する。この連結方式により計算による修正を速やかに進行できる。三次元実体模型ファイルに基づき、コンピュータ補助製造ソフトＳｍａｒｔＣＡＭソフトを用いてツール切削経路の設定を行い、さらにＮＣ加工機械コードに変換し、続いてディジタル制御四軸加工機械に入力してアルミ材実体の製造を進行する。

【０００９】

【考案の効果】

総合すると、本考案は、ファンを三次元の外形構造を有するものに設計し、冷却効果を高められるようにしており、その構造は新規性と実用性を具え、産業上の利用価値を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を運用したファンの外面から見た斜視図
である。

【図２】本考案を運用したファンの内面からみた斜視図
である。

【図３】本考案を運用したファンの断面図である。

【符号の説明】

１ファン１１羽根１２葉先１３葉元

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】三次元の外形構造を具え、即ち、その葉
先と葉元それぞれが異なる入気角度と偏移角度に設けら
れ、そのうち葉先の入気角度が５９°±３°とされ、偏
移角度が５６°±３°とされ、葉元の入気角度が４９°
±３°、偏移角度が４３°±３°とされ、空気流量とフ
ァン圧力差を有効に向上し、冷却効果を増進するように
して構成された、冷却ファンの羽根。