JP3095007U - 軸流式送風装置および送風装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体の風圧と風量の出力増加特性を有する軸
流式放熱ファンを持つ送風機を提供する。 【解決手段】 軸流式放熱ファンは、フレーム座、回転
機構、羽根部とフレームを含む。前記フレーム座はそれ
ぞれ両側に設置された吸込み口と吐き出し口とを含む。
前記回転機構は送風装置を駆動するためのものである。
前記羽根部はハブ、複数の羽根、複数の増流板を含む。
前記回転機構が前記羽根部を所定のスピードで駆動して
いる間、複数の羽根上における増流板により運転してい
る羽根と流体との接触面積を増加させるため、前記吸い
込み口に流入する流体の流量が増加するので、前記吐き
出し口から流出する流体の風圧と流量の特性曲線が前記
軸流式送風装置の最適操作領域に向上することとなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は軸流式放熱ファンのような軸流式送風装置および送風装置に関し、特 に流体の風圧と風量の出力増加特性を有する軸流式送風装置および送風装置に関 するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図１と図２を参照しながら従来の技術を説明する。図１は従来の軸流式放熱フ ァン１０の立体図である。図２は図１の軸流式放熱ファン１０の側面図である。 図１と図２に示すように、放熱ファン１０は、周りの流体が流入や流出するよう に、両側にそれぞれ吸込み口１４と吐き出し口１６とが設けられたフレーム座１ ２と、フレーム座１２に設けられ放熱ファン１０の回転を駆動するための回転モ ータ１８と、回転モータ１８を覆って、それと係合する羽根部２０とを含む。ま た、羽根部２０は、回転モータ１８に接続され、それにより回転駆動するハブ２ ２と、羽根部２０の軸方向と垂直にハブ２２に設けられた複数の羽根２６とを備 える。

【０００３】 放熱ファン１０における回転モータ１８が羽根部２０を回転駆動する場合、ハ ブ２２における羽根がハブに従い、スピーディに回転し、この際、放熱ファン１ ０の周りの空気がフレーム座１２における吸い込み口１４から軸方向に放熱ファ ン１０に流れ込み、フレーム座１２における吐き出し口１６を経て、軸方向に放 熱ファン１０から吐き出され、放熱すべき装置に当たる（図示せず）。

【０００４】 電子デバイスの効能アップに従い、電子デバイス相互間の熱影響も生じてくる 。放熱ファン１０の放熱性能を増加させるために、一般的にいえば、ファンの製 造業者は、該放熱すべき装置の構造とその所在の環境に基づいて、放熱ファン１ ０を製造する場合、放熱ファン１０の操作範囲は所定の固定的操作領域に限られ ることとなる。ここで、図３に示すのは、従来の放熱ファン１０が所定の回転ス ピードで運転する場合、吐き出し口１６から排出されたガスの風圧と風量の対照 曲線図である。

【０００５】 図３に示すように、放熱ファン１０が所定の回転スピードで運転される場合、 放熱ファン１０の吐き出し口１６から排出されたガスの風圧と風量の関係が固定 的特性曲線（ＰＱ−Ｃｕｒｖｅ）３０で表されることとなる。即ち、放熱ファン １０が異なるスピードで運転される場合、異なる風圧と風量の特性曲線を得るの である。そして、デザイナーが該所定のスピードで放熱ファン１０の特性曲線３ ０によって、該放熱すべき装置の構造と所在の環境に合わせながら、特性曲線３ ０における最適な操作範囲をデザインし、良好な放熱性能を得ることが可能とな る。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上記のように、放熱ファン１０を駆動させる回転モータ１８の回転スピードに は限界値があり、かつ放熱ファン１０の吸込み方向が吸込み口１４から軸方向の みに沿って放熱ファン１０に流れ込むため、特定の回転スピードにおいては、放 熱ファン１０は、操作範囲が特性曲線３０上における所定の領域、または特定点 に限定されるので、該放熱すべき装置に最適な放熱効果を提供できないこととな る。

【０００７】 上記に鑑みて、本考案は流体の風圧と風量の出力増加特性を有する軸流式送風 装置を提供し、放熱すべき装置の最適放熱効果を図れる軸流式送風装置を提供す ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の第１局面の軸流式送風装置は、 吸込み口と吐き出し口とを有するフレーム座と、フレーム座に設けられ、送風 装置を駆動するための回転機構と、回転機構にカップリングされたハブと前記ハ ブの周辺に設けられた複数の羽根とを含み、前記複数の羽根のエッジに、 前記フレーム座の吸い込み口の外に露出された複数の増流板が係合されているこ とを特徴とする。

【０００９】 増流板が係合されていることによって、羽根ごとの外径及び前記羽根と流体と の接触面積が増加される。

【００１０】 本考案の第２局面の軸流式送風装置は、吸込み口と吐き出し口とを有するフレ ーム座と、フレーム座に設けられ、送風装置を駆動するための回転機構と、回転 機構にカップリングされたハブと前記ハブの周辺に設けられた複数の羽根とを含 み、前記複数の羽根ごとの高さが前記フレーム座の高さより高く、前記複数の羽 根が部分的に前記フレーム座に露出され、前記複数の羽根と流体との接触面積を 増加させる羽根部とを備える。

【００１１】 前記第２局面の送風装置において、前記複数の羽根の高さより高い寸法で前記 フレーム座の周縁に固定されるフレームをさらに備える。

【００１２】 前記フレームは、複数の支持柱を含み、前記フレームには隣接する２つの支持 柱によって、複数のラジカル吸い込み口が形成され、前記軸流式送風装置周りの 流体が前記複数のラジアル吸い込み口を経て、前記フレーム座の吸い込み口内に 流入するようにする。

【００１３】 前記複数の支持柱は、フレーム座上の対応した複数のホール内に挿し抜き可能 に挿入され、前記フレームが前記フレーム座に設置され、固定されることを可能 とする。

【００１４】 前記第１局面の送風装置において、前記複数の増流板と前複数の羽根は、同じ 材質で一体成形されるものであり、前記複数の増流板の高さが該フレーム座の高 さより高い。

【００１５】 本考案の第３局面の送風装置は、吸込み口と吐き出し口とを有するフレーム座 と、 フレーム座に設けられ、送風装置を駆動するための回転機構と、 回転機構上のハブにカップリングされ、前記ハブの周辺に設けられた複数の羽 根を含める羽根部と、 前記フレーム座の周縁に固定された複数の支持柱を含めるフレームを含み、 隣接する２つの支持柱によって複数のラジアル吸い込み口が形成され、前記送 風装置周りの流体が前記複数のラジアル吸い込み口を経て、前記フレーム座の吸 い込み口内に流入するようにする。

【００１６】 前記フレームと前記フレーム座は一体成型されてもよい。

【００１７】 前記複数の支持柱は、フレーム座上の対応した複数のホール内に挿し抜き可能 に挿入され、前記フレームが前記フレーム座に設置され固定されることを可能と する。

【００１８】

【考案の実施の形態】

図４と図５を参照しながらこの考案の実施の形態について説明する。図４は本 考棄の実施の形態１における放熱ファンのような送風装置４０の側面図である。

【００１９】 図５は図４の送風装置４０が該所定のスピードで運転される場合、吐き出し口 から排出されたガスの風圧と風量の対照曲線図である。

【００２０】 ここで従来の放熱ファン１０と最大の相違点は、本考案に係る放熱ファンであ る送風装置４０のフレーム座の一部を所定の高さより切り取った構造であり、そ の他の部分は図２に示す放熱ファン１０と同じである。故に、本考案の実施の形 態１に示す送風装置４０の機構デバイスには上記の従来技術と同じ符号を付記し 、かつ、送風装置４０の作動が従来技術と同じであるため、説明を省略する。

【００２１】 但し、注意せねばならないのは該所定の高さは実験によって使用者の需要にも っとも合うような最適な高さに設定したものである。図５に示すように、回転モ ータ１８が該特定の回転スピードで送風装置４０を駆動する場合、放熱ファン１ ０の風圧と風量の特性曲線は、図３の特性曲線３０から特性曲線９０に変わるこ ととなる。この際、送風装置４０の風圧と風量の特性曲線９０の操作領域は明ら かに広がる傾向が見られる（図５に示す線影部分）。

【００２２】 次にこの考案の第２実施の形態について、図６と図７を参照しながら説明する 。図６は本考案に係る軸流式放熱ファンの実施の形態２の立体図である。図７は 図６の軸流式送風装置５０の側面図である。

【００２３】 図６と図７に示すように、送風装置５０は、周りの流体が流入や流出するよう に、両側にそれぞれ吸込み口５４と吐き出し口５６とが設けられたフレーム座５ ２と、フレーム座５２に設けられ、送風装置５０を駆動するための回転モータ５ ８と、回転モータ５８を覆って、それと係合する羽根部６０とを含む。また、羽 根部６０は、回転モータ５８に接続され、それにより回転駆動されるハブ６２と 、羽根部６０の軸方向と垂直にハブ６２に設けられた複数の羽根６６と、対応す る羽根６６と一体となって、フレーム座５２の吸い込み口５４の外に露出され、 羽根６６の外径を増加させるための複数の増流板６８と、を備える。

【００２４】 ここで特に注目すべきは、本考案の増流板６８は羽根６６と同じ材質を使用す るだけでなく、溶接、リベット、半田付け等の加工方式、または熟練の継合わせ 技術、例えば表面実装技術（ＳＭＴ）を利用して、羽根６６のエッジときっちり 継合わせることが可能な任意の方法で加工してもよい、という点である。また、 フレーム座５２の高さも、実施の形態１に示すように、風圧と風量の特性曲線が 最適操作領域に広がるように、使用者の実用状況に応じて、実験によって最適値 を測定せねばならないため、ここで説明を省略する。

【００２５】 送風装置５０における回転モータ５８が所定のスピードで羽根部６０を回転駆 動させる場合、ハブ６２における羽根６６もそれに従い、スピーディに回転する 。この際、羽根６６毎における増流板６８は、羽根部６０が回転する際、羽根６ ６と吸い込み口５４周りの空気との接触面積を増加させたため、吸い込み口５４ に流れ込む流体の流量が増加することとなる。従って、吐き出し口５６から排出 されたガスの風圧と風量の値が、図８に示すように、従来技術、実施の形態１と 異なる特性曲線１００が形成される。

【００２６】 図８は、本考案の実施の形態２の送風装置５０が所定の回転スピードで運転す る場合の吐き出し口５６から排出されたガスの風圧と風量の特性曲線１００及び 実施の形態１の送風装置４０が同じ条件下で運転する場合の、風圧と風量の特性 曲線３０、９０の対照曲線図である。図８に示すように、回転モータ１８、５８ が所定のスピードで送風装置１０、４０、５０を駆動する場合、送風装置５０の 風圧と風量の特性曲線１００が特性曲線３０、９０より明らかに大幅に向上した （図８に示す線影部分）。

【００２７】 このように、本考案の実施の形態２の送風装置５０がより大きい風量と風圧を 有するだけではなく、操作領域も明らかに大幅に広がったため、送風装置５０が 放熱すべき装置に放熱を行わせる過程においては、該放熱すべき装置が最適な放 熱性 能を得ることが可能となる。

【００２８】 ここで特に注目すべきは、本考案の増流板６８は羽根６６と同じ材質を使用す ることだけに限られず、軸流式送風装置４０、５０は本考案の好ましい応用例で あり、羽根のエッジへの増流板の増加とフレーム座への高さの低減は、いずれも その他の送風装置に使用可能である。例えば、遠心式放熱ファンは羽根の上半部 分、または下半部分に増流板を配置でき、フレーム座の高さの低域（或いは吐き 出し口の高さの低減）により、その吐き出し口の風圧と風量を増加させても良い 。

【００２９】 次にこの考案の実施の形態３について、図９と図１０を参照しながら説明する 。図９は、本考案における実施の形態３であるフレーム７０を有する軸流式放熱 ファンの立体図である。図１０は、図９の軸流式放熱ファン８０の側面図である 。図に示すように、上記の実施の形態と同じデバイスの部分は、同じ符号を付記 する。

【００３０】 図９と図１０に示すように、放熱ファン８０が、軸流式ファンにおける送風装 置４０、５０と異なるのは、放熱ファン８０には更に羽根部６０を覆うフレーム ７０を有する点である。フレーム７０はフレームのエッジに、フレーム座５２に 対応したホール（図示せず）内に挿し抜き可能に挿入され、フレーム７０が増流 板６８の高さより高い寸法でフレーム５２の周縁に国定されるように複数の支持 柱７２が設けられる。従って、羽根部６０が回転する場合、羽根６６と増流板６ ８とはいずれもフレーム７０内で回転できる。当然、フレーム７０もフレーム５ ２の周縁に一体成形されることが可能である。

【００３１】 この故、使用者が放熱ファン８０を取り替えようとする場合、たとえ羽根部６ ０の回転がまだ完全に停止していないとしても、該使用者がフレーム７０の支持 柱７２とフレーム座５２との継合わせ部分を手で支えて、放熱ファン８０に傷つ けられる心配がない。

【００３２】 注意せねばならないのは、フレーム７０には、隣接する２つの支持柱７２とフ レーム５２との間に、ラジアル吸い込み口７４が形成され、フレーム５２におけ る複数のラジアル吸い込み口７４によって、羽根部６０が回転する際、放熱ファ ン８０のラジアル吸い込み量が増加されたため、放熱ファン８０の吸い込み口５ ４周りの流体も、複数のラジアル吸い込み口７４を経て、吸い込み口５４内に流 れ込む、という点である。このようにして、放熱ファン８０から吐出された流体 の風圧と流量の特性曲線も部分的に向上することとなる。

【００３３】 次にこの考案の実施の形態４について、図１１、図１２、図１３を参照しなが ら説明する。図１１は本考案の実施の形態４である４つのフレーム１２０を有す る放熱ファン１１０の立体図である。図１２は図１１の軸流式放熱ファン１１０ の側面図である。図１３は図１１の放熱ファン１１０が所定の回転スピードで運 転する場合、吐き出し口５６から排出されたガスの風圧と風量の特性曲線１３０ と、従来の放熱ファン１０、及び本考案の実施の形態１、実施の形態２、実施の 形態３の送風装置４０、５０と放熱ファン８０が同じ条件下で運転する場合の、 風圧と風量の特性曲線３０、９０、１００の対照曲線図である。図に示すように 、上記の実施の形態と同じ部分は、同じ符号を付記する。

【００３４】 図１１と図１２に示すように、本実施の形態の放熱ファン１１０と実施の形態 ３の放熱ファン８０との最大の相違点は、放熱ファン１１０のフレーム７０の周 縁の部分フレームを切り取ることにより、フレーム７０を４つの新たなフレーム １２０に形成することにある。これにより、羽根６６における増流板６８の翼長 がより増え、羽根部が回転する際、フレーム７０の該部分フレームと当たり合う ことはなく、その他の部分は図９に示すような放熱ファン８０と同じである。従 って、本考案の実施の形態４に示すような放熱ファン１１０の機構デバイスはい ずれも実施の形態３の符号を引用し、放熱ファン１１０の作動状況も実施の形態 ３と同じであるため、ここで説明を省略する。

【００３５】 図１３に示すように、回転モータ１８、５８が所定の回転スピードでそれぞれ の放熱ファン、または送風装置１０、４０、５０と１１０を駆動させる場合、放 熱ファン１１０の風圧と風量の特性曲線１３０が明らかに特性曲線３０、９０、 と１００より大幅に向上している。このように、本考案の実施の形態４の放熱フ ァン１１０がより大きい風景と風圧を有するだけではなく、操作領域も明らかに 大幅に広がったため、放熱ファン１１０が放熱すべき装置に放熱を行わせる過程 においては、該放熱すべき装置が最適な放熱性能を得ることが可能となる。

【００３６】 当然、本考案に係る軸流式放熱ファンである送風装置５０、８０、及び軸流式 放熱ファン１１０も放熱モジュールに使用可能であり、複数の送風装置５０、８ ０と放熱ファン１１０を並列（風量増加）、直列（風圧増加）に配置し、放熱す べく装置の構造と使用環境の条件に応じて、その組み合わせを変化させても良い 。これらはいずれも本考案の趣旨に合っている。

【００３７】

【考案の効果】

本考案に係る軸流式放熱ファンである送風装置と従来の軸流式放熱ファンとの 最大の相違点は、本考案の増流板が羽根の翼長を僅かに増加させたため、ファン の最大風圧、最大風量と操作領域がともに大幅に向上し、従来のファンが特性曲 線を上げにくいという欠点を改善し、かつ、本考案のフレームに合わせて、従来 の軸流式放熱ファンより、ファンのラジアル吸い込み風量を増加させたのみなら ず、ファンの特性曲線が小幅に向上したため、使用者がファンを取り替え、或い は羽根の表面を清潔しようとする場合、羽根に傷つけられる心配がない。

【００３８】 以上、本考案の実施の形態を詳述してきたが、本考案の具体的な構成はこの実 施の形態に限定されるものではなく、考案の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等 があっても本考案に含まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の軸流式放熱ファンの立体図である。

【図２】 図１の軸流式放熱ファンの側面図である。

【図３】 従来の放熱ファンが所定の回転スピードで運
転する場合、吐き出し口から排出されたガスの風圧と風
量の対照曲線図である。

【図４】 本考案に係わる軸流式放熱ファンの実施の形
態１の側面図である。

【図５】 図４の放熱ファンが所定の回転スピードで運
転する場合、吐き出し口から排出されたガスの風圧と風
量の対照曲線図である。

【図６】 本考案に係る軸流式放熱ファンの実施の形態
２の立体図である。

【図７】 図６の軸流式放熱ファンの側面図である。

【図８】 本考案に係る放熱ファンが所定の回転スピー
ドで運転する場合、吐き出し口から排出されたガスの風
圧と風量の特性曲線と、従来の放熱ファンが同じ条件下
で運転する場合、風圧と風量の特性曲線との対照曲線図
である。

【図９】 本考案に係る放熱ファンの実施の形態３の立
体図である。

【図１０】 図９の軸流式放熱ファンの側面図である。

【図１１】 ４つのフレームを有する本考案の実施の形
態４の放熱ファンの立体図である。

【図１２】 図１１の軸流式放熱ファンの側面図であ
る。

【図１３】 図１１の放熱ファンが所定の回転スピード
で運転する場合の、吐き出し口から排出されたガスの風
圧と風量の特性曲線と、本考案における実施の形態１、
２および３の放熱ファンが同じ条件下で運転する場合
の、風圧と風量の特性曲線とを合わせて示す図である。

【符号の現明】

１０、８０、１１０ 放熱ファン、 １２、５２ フレ
ーム座、 １４、５４吸い込み口、 １６、５６ 吐き
出し口、 １８，５８ 回転モータ、 ２０、６０ 羽
根部、 ２２、６２ ハブ、 ３０、９０、１００、１
３０ 特性曲線、 ４０、５０ 送風装置、 ６８、１
１８ 増流板、 ７０，１２０ フレーム

フロントページの続き (72)考案者 張 楯 成 台湾台北縣鶯歌鎮鶯桃路182巷96弄36號７ 樓 (72)考案者 劉 文 豪 台湾桃園縣仁▲徳▼街46號

Claims (9)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸流式放熱ファンを持つ送風機であって、 吸込み口と吐き出し口とを有するフレーム座と、 前記フレーム座に設けられ、送風装置を駆動するための
   回転機構と、 前記回転機構にカップリングされたハブと、前記ハブの
   周辺に設けられた複数の羽根とを含み、 前記複数の羽根のエッジに、各羽根の外径および各羽根
   と流体との接触面積を増加させるために、前記フレーム
   座の吸い込み口の外に露出する増流板を係合させている
   ことを特徴とする、軸流式送風装置。
2. 【請求項２】軸流式放熱ファンを持つ送風機であって、 吸込み口と吐き出し口とを有するフレーム座と、 前記フレーム座に設けられ、送風装置を駆動するための
   回転機構と、 前記回転機構にカップリングされたハブと、 前記ハブの周辺に設けられた複数の羽根とを含み、 前記複数の羽根と流体との接触面積を増加させるため
   に、前記複数の羽根の各々の高さを前記フレーム座の高
   さより高くして、前記複数の羽根の各々が部分的に前記
   フレーム座から露出するようにしたことを特徴とする軸
   流式送風装置。
3. 【請求項３】前記複数の羽根の高さより高い寸法で前記
   フレーム座の周縁に固定されるフレームをさらに備える
   ことを特徴とする請求項２に記載の軸流式送風装置。
4. 【請求項４】前記フレームは、複数の支持柱を含み、隣
   接する２つの支持柱によって、複数のラジアル吸い込み
   口が形成され、前記軸流式送風装置周りの流体が前記複
   数のラジアル吸い込み口を経て、前記フレーム座の吸い
   込み口内に流入するようにすることを特徴とする請求項
   ３に記載の軸流式送風装置。
5. 【請求項５】前記複数の支持柱は、前記フレーム座上の
   対応した複数のホール内に挿し抜き可能に挿入され、前
   記フレームが前記フレーム座に設置され、固定されるこ
   とを可能としたことを特徴とする請求項４に記載の軸流
   式送風装置。
6. 【請求項６】前記複数の増流板と前記複数の羽根は、同
   じ材質で一体成形されるものであり、前記複数の増流板
   の高さが前記フレーム座の高さより高いことを特徴とす
   る請求項１に記載の軸流式送風装置。
7. 【請求項７】吸込み口と吐き出し口とを有するフレーム
   座と、 前記フレーム座に設けられ、送風装置を駆動するための
   回転機構と、 前記回転機構にカップリングされたハブと、前記ハブの
   周辺に設けられた複数の羽根を有する羽根部と、 前記フレーム座の周縁に固定された複数の支持柱を有す
   るフレームを含み、 隣接する２つの支持柱によって複数のラジアル吸い込み
   口が形成され、前記送風装置周りの流体が前記複数のラ
   ジアル吸い込み口を経て、前記フレーム座の吸い込み口
   内に流入するようにすることを特徴とする送風装置。
8. 【請求項８】前記フレームと前記フレーム座は一体成型
   されることを特徴とする請求項７に記載の送風装置。
9. 【請求項９】前紀複数の支持柱は、フレーム座上の対応
   した複数のホール内に挿し抜き可能に挿入され、前記フ
   レームが前記フレーム座に設置され、固定されることを
   可能としたことを特徴とする、請求項７に記載の送風装
   置。