JP3097907U - ファンフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】ファンの風量を増加させ、放熱効果を向上させる。
【解決手段】開口を有する筐体を備え、開口にはファンブレードが取り付けられ、該ファンブレードの回転によって生ずる気流が前記開口の一端から入って他端から吹き出すファンフレームが開示されている。開口以外の側縁部分に凹部が形成され、且つ該凹部と前記開口の間に、空気を該凹部を経由して前記開口に入れることができる補助吸気口が設けられている。空気は開口から入るばかりでなく、補助吸気口から入ることができ、よって、吸気面積を向上させてファンの風量を向上させることができる。
【選択図】　図３Ｂ

Description

【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案はファンフレームに係るもので、特に電子装置に適用され、吸気面積を増やし、ファンの風量を向上させることのできるファンフレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子装置の出力が増大し、稼動率が高くなりつつあることに伴って、更に高効率の放熱ファンの市場ニーズが日増しに高まっている。電源供給器、コンピュータなどの電子装置に一般的に用いられる放熱ファンの放熱性能を向上させるために、これまでは、ファンの放熱効果を向上させる方法として回転速度の増加及びファンブレードの改良で風量を強化することが期待されていた。
【０００３】
しかしながら、ファンの回転速度の向上及びファンブレードの改良には限界があった。図１Ａ及び図１Ｂに示すのは従来の放熱ファンであり、図１Ａの放熱ファン１は、通常方形であるファンフレーム２を備え、ファンフレーム２の中央の穴４にはファンブレード６、コイル、磁石及び軸受（図示しない）などが取付けられ、ネジ取付穴８を貫通するネジを利用して該ファン１を決められた位置に固定する。
【０００４】
図１ＡのＡ−Ａ線に沿う断面である図１Ｂに示すように、ファン１はファンブレード６の回転により空気をファン１の上側から入れ、穴４を通過して下側から吹き出させる。このようなファンの吸気面積は穴４の開口面積だけであり、且つ穴４の開口面積はファンブレード６の外径の面積よりやや大きいだけである。
【０００５】
図２に示す放熱ファン１０は従来他のファンの立体図であり、通常は方形であるファンフレーム１２を有して、該ファンフレーム１２の中央の穴１４にはファンブレード１６、コイル、磁石及び軸受（図示しない）などが取付けられる。さらに、ネジ取付穴１８を貫通するネジによって該ファン１０を固定させる。
【０００６】
前記ファンブレード１６の外形は図１Ａにおけるファンブレード６の外形より大きい傾度をもっており、その面積も図１Ａにおけるファンブレード６の面積より大きい。
【０００７】
しかしながら、上述のファン１０もファンブレード１６の回転によって、空気をファン１０の上側から入れ、穴１４を通過して下側から吹き出させる（図２を参照）。このようなファンの吸気面積は僅かに穴１４の開口面積（即ちファンブレード１６の外径の円の面積よりやや大きい）だけである。
【０００８】
ファン１或いはファン１０共に従来のファンフレームを用いており、ファンブレードの外形に風量を増大させる設計が施されているが、モーターの回転速度の限界、及びファンブレード自体の外形に制限され、ファンの特性が向上しにくくなっている。それと同時に、ファンの吸気口面積はファンブレードより僅かに大きいだけで、単一方向による吸気で風量が大きくないため、放熱効果が制限される。
【０００９】
【考案が解決しようとする課題】
上述のように、ファンの性能を向上させるかという問題に面した時に、如何にその解決方法を見つけ、ファンの放熱効果を向上させ、風量を増加させるかが改善すべき課題である。
【００１０】
従って、本考案の主な目的は、ファンフレームを提供することで、吸気面積を拡大することによって、風量を増加し、ファンの効率を向上させることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本考案は、開口を有する筐体であるファンフレームを提供し、開口にはファンブレードが取付けられ、該ファンブレードが回転することによって起る気流はこの開口の一端から入って他端から吹き出し、ファンフレームの開口以外の側縁部には凹部が形成され、且つ該凹部と開口の間に、空気を該凹部を経由して該ファンブレードの中心を通る対角線から入れる補助吸気口を設けることを特徴とする。
【００１２】
これにより、総吸気面積は貫通口の開口面積のほか、各凹部の開口及び補助吸気口の面積をも含むため、多方向から吸気でき、風量を増加してファンの効率を向上することができる。
【００１３】
本考案の特徴及び技術内容を更に知るため、以下に、添付の図面を参照して本考案の詳細について説明するが、添付の図面は参考であり、本考案をこれら図示のものに制限するものではない。
【００１４】
【考案の実施の形態】
＜第一実施形態＞
図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃは本考案の第一実施形態に基づいた図であり、その中で、ファン２０は従来のいずれのファンの構造、例えばコイル、磁石、軸受、及びファンブレードを含む構造を用いることができ、更に風量を向上できる設計のファンブレードの外形を含むことができる。その詳細な構成及び作動原理は従来から知られているため詳述せず、構造の違いについてのみ説明する。
【００１５】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、本考案のファンフレーム２２は、中央に開口２４を有する略方形の筐体で、開口２４にはファンブレード２６及び該ファンブレード２６を回転させるための駆動手段（図示しない）が取付けられる。該ファンブレード２６の回転時に起る気流は、該開口２４の上端開口から入り、下端の開口から吹き出し、図３Ｃのように、該開口２４の上下端の開口はそれぞれテーパー面２４２，２４４を形成し、気流の吸気と排気を助ける。
【００１６】
図３Ａ〜図３Ｃに示すように、ファンフレーム２２の側縁の表面部分、すなわち本実施例の略方形の筐体において開口２４を除いた四隅の略三角形の部分、にそれぞれ開口する凹部２８が形成される。該凹部２８の底部に、該ファン２０を固定するためのネジを貫通できるネジ取付穴２８１が形成され、該凹部２８と該開口２４の間に補助吸気口２８２が形成される。
【００１７】
補助吸気口２８２は前記開口２４の上端のテーパー面２４２と略同一の斜度を形成し、略９０度の角度をもって前記ファンブレード２６に向かう。従って、ファンブレード２６が回転する時、空気が開口２４の開口から入るだけでなく、図３ＡのＢ−Ｂ線断面図と点線枠内の部分拡大図である図３Ｃから解かるように、空気は各凹部２８の開口から各補助吸気口２８２を通ってスムーズに入ることができる。
【００１８】
このように、本考案のファンフレーム２２を用いたファン２０の総吸気面積は、開口２４の開口面積の他に各凹部２８の開口面積を含むため、風量を増加させてファンの効率を向上させ、さらに放熱効果をより向上させることができる。実験結果によると、本考案のファンフレーム２２を用いたファン２０は、風量を約１０％〜１５％増加させることができる。
【００１９】
上述のファンフレーム２２の筐体は略方形の外形だが、その他の円形、楕円形、菱形、或いは開口２４が中央に形成されていないなど、凹部２８を形成できる側縁部分を有する様々な外形のファンフレームの筐体も本考案の構造に適用できる。
【００２０】
＜第二実施形態＞
図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃは本考案の第二実施形態に基づいた図である。ファン３０は従来の何れのファンの構造、例えばコイル、磁石、軸受、及びファンブレードを含む構造を採用でき、並びに風量を増加できる設計のファンブレードの外形を含むことができる。その詳細な構造と作動原理については既に周知であるため別に触れず、ここではその異なる構造のみについて説明する。
【００２１】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本考案のファンフレーム３２は、中央に開口３４を有する略方形の筐体で、開口３４にはファンブレード３６及び該ファンブレード３６を回転させるための駆動手段（図示しない）が取り付けられる。該ファンブレード３６の回転によって起る気流は、開口３４の上端開口から入り、下端開口から吹き出す。図４Ｃに示すように、この開口の上下端の開口にはそれぞれテーパー面３４２，３４４が形成され、気流の吸気と排気を助ける。
【００２２】
図４Ａ〜図４Ｃに示すように、ファンフレーム３２の側縁の表面部分、即ち、本実施例の略方形の筐体において開口３４を除いた四隅の略三角形の部分に、それぞれ開口する凹部３８が形成される。該凹部３８の底部には、ファン３０を固定するために、ネジが貫通できるネジ取付穴３８１が形成され、且つ凹部３８は、ファンフレーム３２の側縁表面及び該ネジ取付穴３８１の間に、適当な距離をもって補助吸気口３８２を設け、該補助吸気口３８２と前記ファンフレーム３２の吸気面を適当な距離に保たせる。
【００２３】
前記補助吸気口３８２は、前記開口３４の上端のテーパー面３４２と略同じ斜度となり、且つ略鋭角の角度をもって該ファンブレード３６に向かうため、ファンブレード３６が回転する際、空気は開口３４の開口から入るだけでなく、図４ＡのＢ−Ｂ線断面図と点線枠内の部分拡大図を示す図４Ｃから解かるように、空気は各凹部３８の各補助吸気口３８２からもスムーズに入ることができる。
【００２４】
このように、本考案のファンフレーム３２を用いたファン３０の総吸気面積は、前記開口３４の開口面積の他、各凹部３８の各補助吸気口３８２の面積をも含む。さらに該補助吸気口３８２はファンフレーム３２の吸気面と適当な距離を保つため、前述の第一実施形態の補助吸気口より更に大きな吸気面積を有し、風量を更に増やしてファンの効率を向上させ、より良い放熱効果を提供することができる。
【００２５】
同時に、本考案のファンフレームの筐体を用いることで、従来のファンフレームの構造の強さ及び省材料というメリットを保持できる。本来のファンフレームの構造の強度を保持して使用材料を増やさないメリットの他、ファンフレームの一部空間を利用することで総吸気面積を大幅に増加させることができ、風量を増加してファンの効率を向上させ、より良い放熱効果を提供することができる。
【００２６】
＜第三実施形態＞
図５Ａ、図５Ｂ、及び図５Ｃは本考案の第一実施形態に類似した構造を用いた図である。その中で、ファン４０及びその構造と作用については、第一実施形態及び第二実施形態において説明したものと同様である部分は説明を繰り返さず、構造の異なる点についてのみ説明する。
【００２７】
図５Ａ及び図５Ｂに示すのは、それぞれ本考案のファンフレーム４２のファン全体の平面図及び立体図である。その構造は、第一実施形態及び第二実施形態で示したものと同様で、ファンブレード４６の回転による気流は、開口４４の上端開口から入り、下端開口から吹き出す。図５Ｃに示すように、開口４４の上下端の開口にはそれぞれテーパー面４４２，４４４が形成され、気流の吸気、排気を助ける。
【００２８】
図５Ａ〜図５Ｃに示すように、ファンフレーム４２の四隅の部分には、ネジ取付穴４８１及び補助吸気口４８２が形成される。ネジ取付穴４８１はファン４０を固定するようネジを貫通できる。前記補助吸気口４８２は略三角形に形成され、ファンフレーム４２の四隅の部分にあるネジ取付穴４８１の上に設けられ、ファンフレーム４２が完全に該ファンブレード４６を包みこめるようにしつつ、その四隅の部分は空気をスムーズに入れることができる補助吸気口４８２になれる。これについては図５ＡのＣ−Ｃ線断面図と点線枠内の部分拡大図である図５Ｃに示す通りである。
【００２９】
前記補助吸気口４８２と開口４４の上端の開口に形成されるテーパー面４４２は、略該テーパー面と同じ斜度の鈍角を成す角度で、また開口４４の下端の開口に形成されるテーパー面４４４とは該テーパー面と略同じ斜度の鋭角を成す角度で、ファンブレードに向かうように形成される。
【００３０】
このように、本考案のファンフレーム４２を採用したファン４０の総吸気面積は、開口４４の開口面積の他に、各補助吸気口４８２の面積を含むため、風量を増加させてファンの効率を向上させ、さらに放熱効果をより向上させることができる。さらに、補助吸気口４８２ファンフレーム４２の四隅の部分に設けられ、上述の実施例よりさらに大きい吸気面積をもつため、更に風量を増加させてファンの効率を向上させることができ、より良い放熱効果を提供することができる。
【００３１】
＜第四実施形態＞
図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃは本考案の第四実施形態に基づいた図である。ファン５０と上述の実施例において述べた作用と同様の点については述べず、ここではその異なる構造についてのみ説明する。
【００３２】
図６Ａ〜図６Ｃに示すように、本考案のファンフレーム５２は中央に開口５４を有する略方形の筐体であり、該開口５４の中には、ファンブレード５６及び該ファンブレード５６を回転させるための駆動手段（図示しない）が取り付けられる。
【００３３】
ファンフレーム５２の四隅の部分は中空設計を採用し、この四隅の部分にはネジ取付穴５８１及び補助吸気口５８２が形成され、ネジ取付穴５８１はファン５０を固定するためにネジを貫通させることができるもので、前記補助吸気口５８２はファンフレーム５２の四隅の中空の部分の側縁表面に開けられ、該ファンフレーム５２の筐体はファンブレードの四隅の略三角形の部分を包みこむ側縁にこれらの補助吸気口５８２を形成し、空気を該中空部分を経てスムーズに該開口５４に入れる。
【００３４】
図６ＡのＤ−Ｄ線断面図と点線枠内の部分拡大図である図６Ｃから解かるように、ファンブレード５６が回転する際に起る気流は、開口５４の上端開口から入り、下端開口から吹き出し、開口５４の上下端の開口はそれぞれテーパー面５４２，５４４を形成し、気流の吸気と排気をスムーズにすると同時に、空気も各補助吸気口５８２からスムーズに入ることが可能である。
【００３５】
前記補助吸気口５８２と開口５４の上下端の開口にそれぞれ形成されるテーパー面５４２，５４４は、該テーパー面と略同じ斜度をもって鈍角の角度をなしてファンブレードに向かって形成される。
【００３６】
このように、本考案のファンフレーム５２を用いたファン５０の総吸気面積は、開口５４の開口面積の他に、各補助吸気口５８２の開口面積を含むため風量を増加させてファンの効率を向上させる上、より良い放熱効果を提供することができる。
【００３７】
＜第五実施形態＞
図７Ａ、図７Ｂ、及び図７Ｃは本考案の第五実施形態に基づいた図である。ファン６０は上記の実施例に示される作用と同様であるため、作用については詳述せず、その構造の違いについてのみ説明する。
【００３８】
図７Ａ〜図７Ｃに示すように、本考案のファンフレーム６２の四隅の部分は第四実施形態のように中空設計を用いており、この四隅の部分には凹部６８、ネジ取付穴６８１、補助吸気口６８２および補助吸気口６８３が形成される。
【００３９】
ネジ取付穴６８１は該ファン６０を固定するためにネジを貫通させることができるものである。補助吸気口６８２はそれぞれ該ファンフレーム６２の側縁表面に形成される凹部６８において、該凹部６８と前記開口６４の間に形成される開口であり、ここから空気をスムーズに入れることができる。
【００４０】
前記補助吸気口６８３は第四実施形態のような設計を採り、ファンフレーム６２の四隅の中空の部分の側縁表面に設けられる。該ファンフレーム６２の筐体は、ファンブレード６６を囲む四隅の略三角形の部分に各補助吸気口６８３を形成し、空気が該補助吸気口６８３を経て開口６４に入れるようにする。
【００４１】
図７ＡのＥ−Ｅ線断面図と点線枠内の部分拡大図である図７Ｃから解かるように、ファンブレード６６が回転する時によって起る気流は、前記開口６４の上端開口から入り、下端開口から吹き出し、開口６４の上下端の開口はそれぞれテーパー面６４２，６４４を形成し、気流の吸気と排気を容易にすると同時に、空気を各補助吸気口６８２，６８３からもスムーズに入れることができる。
【００４２】
本実施形態の特徴は、ファンフレーム６２の開口６４以外の側縁の四隅の部分に中空設計を採る他、この四隅の部分に、それぞれファンフレーム６２の側縁表面に開けられた凹部６８の開口が、凹部６８と開口６４の間に形成されることで、空気を該凹部を経て開口に入れる第一補助吸気口（即ち、各補助吸気口６８２）、及び、ファンフレーム６２の四隅の中空部分の側縁表面に開けられることで、ファンフレーム６２の筐体がファンブレード６６を囲む四隅の略三角形の部分の側縁に、空気を前記中空部分を経て該開口６４に入れることができる第二補助吸気口６８３（即ち、各補助吸気口６８３）を形成する。
【００４３】
このように、本考案のファンフレーム６２を採用したファン６０の総吸気面積は、開口６４の開口面積の他に、各補助吸気口６８２及び各補助吸気口６８３の開口面積をも含み、ファン６０の総吸気面積を大幅に増加するため、風量を増やしてファンの効率を向上させることができる。さらに、より良い放熱効果を提供することができる。
【００４４】
同時に、それらの開口の上下端の開口にそれぞれ形成されるテーパー面は、各補助吸気口の必要に応じて、スポイラー、チョーク或いは同様の効果を持つ構造を加え、空気をスムーズに吸気側から入れるだけでなく、それらの補助吸気口を経てそれらの開口に入ることができるようにする。
【００４５】
そのほか、上記の実施形態において、それらの凹部である該補助吸気口及び補助吸気口は主に吸気口側に形成されているが、それらの凹部である補助吸気口及び補助吸気口の形成位置と数量は実際の設計上の必要に応じて適切な変更をすることができ。例えば、凹部である補助吸気口及び補助吸気口を均一に配置するのではなく、筐体の側縁部分の一方にだけ形成することもでき、上記の実施例に示すものに限定したものでなくとも良い。
【００４６】
即ち、上記説明は本考案の具体的な実施形態に過ぎず、本考案の実施できる範囲を限定するものではない。よって、本考案の精神及び原理を逸脱しない限り、当業者の成し得る全ての変更や修正は、何れもこの考案の請求の範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】従来のファンフレームを採用したファンブレード全体を示す平面図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＡ−Ａ線に沿う断面図と点線枠内の部分拡大図である。
【図２】従来他のファンフレームを採用したファンブレード全体を示す斜視図である。
【図３Ａ】本考案の第一実施形態のファンフレームを採用したファンブレード全体の平面図である。
【図３Ｂ】本考案の第一実施形態のファンフレームを採用したファンブレード全体の斜視図である。
【図３Ｃ】図３ＡのＢ−Ｂ線に沿う断面図及び、点線枠内の部分拡大図である。
【図４Ａ】本考案の第二実施形態のファンフレームを採用したファン全体を示す平面図である。
【図４Ｂ】本考案の第二実施形態のファンフレームを採用したファン全体を示す斜視図である。
【図４Ｃ】図４ＡのＣ−Ｃ線断面図及び、点線枠内を示す部分拡大図である。
【図５Ａ】本考案の第三実施形態のファンフレームを採用したファン全体を示す平面図である。
【図５Ｂ】本考案の第三実施形態のファンフレームを採用したファン全体を示す斜視図である。
【図５Ｃ】図５ＡのＤ−Ｄ線に沿う断面図及び、点線枠内を示す部分拡大図である。
【図６Ａ】本考案の第四実施形態のファンフレームを採用したファン全体を示す平面図である。
【図６Ｂ】本考案の第四実施形態のファンフレームを採用したファン全体を示す斜視図である。
【図６Ｃ】図６ＡのＥ−Ｅ線に沿う断面図及び、点線枠内を示す部分拡大図である。
【図７Ａ】本考案の第五実施形態のファンフレームを採用したファン全体を示す平面図である。
【図７Ｂ】本考案の第五実施形態のファンフレームを採用したファン全体を示す斜視図である。
【図７Ｃ】図７ＡのＦ−Ｆ線に沿う断面図及び、点線枠内を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
１，１０，２０，３０，４０，５０，６０　ファン
２，１２，２２，３２，４２，５２，６２　ファンフレーム
４，１４　穴
４，１４，２４，３４，４４，５４，６４　開口
６，１６，２６，３６，４６，５６，６６　ファンブレード
８，１８，２８１，３８１，４８１，５８１，６８１　ネジ取付穴
２８，３８，６８　凹部
２４２，３４２，４４２，５４２，６４２　上端テーパー
２４４，３４４，４４４，５４４，６４４　下端テーパー
２８２，３８２，４８２，５８２，６８２，６８３　補助吸気口

Claims (8)

1. 開口を有する筐体を備え、前記開口にはファンブレードが取り付けられ、該ファンブレードの回転によって生ずる気流が前記開口の一端から入って他端から吹き出すファンフレームであって、
   前記開口以外の側縁部分に凹部が形成され、且つ該凹部と前記開口の間に、空気を該凹部を経由して前記開口に入れることができる補助吸気口が設けられていることを特徴とするファンフレーム。
2. 前記凹部の底側にネジ取付穴が形成されることを特徴とする請求項１に記載のファンフレーム。
3. 前記開口の上端にテーパー面が形成され、前記補助吸気口は、該テーパー面と略同じ斜度をもって、略９０度の角度でファンブレードに向かうように形成されることを特徴とする請求項１に記載のファンフレーム。
4. 前記開口の上端にテーパーが形成され、前記補助吸気口が、該テーパー面と略同じ斜度により鋭角の角度でファンブレードに向うように形成されることを特徴とする請求項１に記載のファンフレーム。
5. 前記開口の上端及び下端にテーパー面が形成され、前記補助吸気口は、前記開口の上端開口に形成されたテーパー面に対し、該テーパー面と略同じ斜度で鈍角の角度を成し、かつ前記開口の下端開口に形成されたテーパー面に対し、該テーパー面と略同じ斜度をもって鋭角の角度を成し、ファンブレードに向かうように形成されることを特徴とする請求項１に記載のファンフレーム。
6. 開口を有する筐体を備え、該開口にはファンブレードが取り付けられ、該ファンブレードが回転することによって生ずる気流が前記開口の一端から入って他端から吹き出すファンフレームにおいて、
   前記開口以外の側縁の四隅の部分が中空に形成され、この四隅の部分にはそれぞれ該ファンフレームの側縁表面に設けられた凹部の開口が、該凹部と前記開口の間に形成されることで空気を該凹部を経由させて前記開口の第一補助吸気口に入れ、かつ該ファンフレームの四隅の中空部分に設けられる側縁表面が該ファンフレームの筐体を該ファンブレードの四隅の略三角形の部分の側縁に空気を該中空部分を経由させることが可能で、前記開口の第二補助吸気口に形成されることを特徴とするファンフレーム。
7. 前記開口の上端及び下端にはそれぞれテーパー面が形成され、前記補助吸気口が該テーパー面と略同じ斜度で鈍角の角度を成し、ファンブレードに向かうように形成されていることを特徴とする請求項６に記載のファンフレーム。
8. ファンフレームの筐体が略方形、円形、楕円形、あるいは菱形を呈することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のファンフレーム。

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