JP3130935U

JP3130935U - 冷却ファンに用いるファンフレーム構造、冷却ファン、冷却ファンを備えた発熱装置

Info

Publication number: JP3130935U
Application number: JP2007000565U
Authority: JP
Inventors: 韋振清; 王緒鵬; 周賢勇; 傳登初; 林永彬
Original assignee: Delta Electronics Inc
Current assignee: Delta Electronics Inc
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2017-02-02
Also published as: US20080138194A1; DE202007009684U1; TWM315007U

Abstract

【課題】有効に防塵することができ、かつ熱気流に対してあまりに大きな抵抗を生じないファンフレーム構造を提供すること。
【解決手段】本考案は、冷却ファンに用いるファンフレーム構造、該冷却ファン及び該冷却ファンを備えた発熱装置を開示する。ファンフレーム構造は、一つの吸気口及び一つの排気口を有する本体を含み、本体の排気口の内側周辺又は外縁の両側に間隔をあけて少なくとも一組の取付孔が設けられている。ファンフレーム構造は、取付孔に設置される二つのピンを有する少なくとも一つの可動防塵板を更に含み、これにより、冷却ファンが運転を中止したときに可動防塵板が自動で閉位置まで回動し、異物が機器装置に侵入することを有効に防止する。
【選択図】図４Ａ

Description

本考案は、冷却装置に応用するファンフレーム構造、該冷却ファン及び該冷却ファンを備えた発熱装置に関し、特に、本考案は冷却装置に応用される、異物の侵入を阻止する機能を有するフレーム構造、該冷却ファン及び該冷却ファンを備えた発熱装置に関する。

図１には、現在の電気機械装置によく見られる冷却システムを示している。
この冷却システムは、主に、電気機械装置が必要とする冷却の通気道上に取り付けられる独立のファン冷却モジュールを用いている。
ファン冷却モジュールに対向する位置の電気機械装置のハウジングには、蜂の巣状の孔を有する邪魔板を有する排気口が設けられており、ファン冷却モジュールの運転によって、電気機械装置内部で発生した高熱を（図中の矢印で示すように）排気口から外に向けて排出する。
排気口のところの蜂の巣状の穴を有する邪魔板は、内外の気流の導通に用いられるだけでなく、異物が電気機械装置に侵入するのを阻止し、電気機械装置及びファン冷却モジュールの損傷を防止する役割も兼ねている。

しかしながら、ファン冷却モジュールが運転を停止した際には、電気機械装置外の粉塵、紙切れ及び木の葉等の体積の小さな異物が蜂の巣状の孔を有する邪魔板の小さな孔及びファン冷却モジュールの羽扇の隙間から電気機械装置のシステム内部に侵入し、異なる程度の損傷を招くことになる。
大きな異物がシステム内部に入り込むと、容易に蜂の巣状の孔を有する邪魔板に張り付いて、再度の運転の際に冷却効率の低下を招く。
また、複数のファン冷却モジュールを有する電気機械装置では、ある一つのファン冷却モジュールに故障が発生して運転を停止した場合に、その他のファンは依然として運転し、当該故障したファン冷却モジュールのところで依然として外部と連通していることから、極めて容易かつ自然に、排気された熱流が吸い戻され、いわゆる「熱逆流」の現象が生じ、これにより電気機械装置のシステム内部全体の冷却効果に影響を及ぼすことになる。

この点に鑑みて、現在よく見られる改善方法は、電気機械装置の冷却システムの排気口の前方に海綿状のフィルタを設けて排気口の密閉性を高め、体積の小さい異物が侵入することを阻止するというものである。
しかしながら、海綿状フィルタは、冷却システムの空気流動の抵抗を増加させるため、システムの冷却効果を低下させる。また、海綿状フィルタは高温に耐えられない等の欠点も有する。
従って、容易に高熱を発生する電気機械装置については、改めてファン冷却モジュールを設計し、異物の侵入を阻止する保護機能を向上させる必要がある。

本考案は、従来の技術における上記の欠点に対して、冷却ファンに応用され、有効に防塵することができ、かつ熱気流に対してあまりに大きな抵抗を生じないファンフレーム構造を提供することを目的とする。

上記目的を実現するために、本考案は、吸気口及び排気口を有する本体を備えた、冷却ファンに用いるファンフレーム構造であって、少なくとも一つの可動防塵板であって、冷却ファンが運転を停止したときに閉位置まで運動し、それによって少なくとも該排気口の一部を遮蔽する可動防塵板を更に含むファンフレーム構造を提供する。

本考案の他の目的は、前記ファンフレーム構造を備えた、発熱装置に用いる冷却ファンを提供することにある。

本考案の更に他の目的は、前記のファンフレーム構造を含む冷却ファンを備えた発熱装置を提供することである。

本考案が提供するファンフレーム構造は、冷却ファンのロータが運転を停止したときに、ファンフレーム構造の防塵板が自重によって、又は電力、人力等の外力によって、自動で排気口を閉じ、ダストが電気機械装置内に入ることを有効に防止する。いくつかの冷却ファンを組み合わせて使用する際には、故障した冷却ファンの防塵板は自動で閉状態となることもでき、その他の冷却ファンが通常通りに作動する場合に、システムで発生した熱が故障したファンのところから逆流してシステムに入ってシステムの発熱機能が低下することがない。

図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、図に示されているのは、本考案が開示する冷却ファン１０のファンフレーム構造２０である。
ファンフレーム構造２０は、本体２２と、冷却ファン１０を本体２２内に収納する収納空間とを含む。
本体２２は、それぞれ冷却ファンの両側に位置し、熱気流を排出する通気口となる吸気口２４及び排気口２６を含む。

図３を参照すると、ファンフレーム構造２０は更に、排気口２６近傍に設置された少なくとも一つの可動防塵板２８を含んでいる。
本考案の好ましい実施例においては、本体２２は、該排気口２６近傍の周辺に設けられた一組の取付孔３０を有する。なお、該周辺は、排気口２６の内側周辺であってもよいし、外側周辺であってもよい。
取付孔３０が排気口２６の内側周変に設置される場合は、該ファンフレーム構造２０の本体２２は、排気口２６近傍（図２Ａ及び図２ＢのＢＢ線で示した箇所）において、吸気口２４近傍（図２Ａ及び図２ＢのＡＡ線で示した箇所）と比較して広い周辺構造を有するため、取付孔３０の設置に有利であり、かつ可動防塵板２８を該排気口２６の前に収納するのに有利である。

また、ファンフレーム構造２０は、実際の必要に応じて（例えばファンフレーム構造２０を排気口２６の輪郭に合わせること）、複数の可動防塵板を含んでもよい。
例えば、二枚、三枚又は四枚の可動防塵板（図３の実施例のように、すべて符号２８で示す）を含んでもよい。なお、各可動防塵板２８は、いずれも可動防塵板２８の両側の上端部に設けられた二本のピンを含んでいる。
該ピン３２の長さは一様ではなく、可動防塵板２８をそれぞれファンフレーム構造２０の二つの相対する取付孔３０内に固定し、各可動防塵板２８がピン３２によって排気口２６において自由に回転できるように、実際の応用状況に応じて適当な長さに調整することができる。

また、可動防塵板２８を構成する材料は制限されないが、質量が軽く、容易に変形せず、表面の摩擦係数が小さい材料の組み合わせが好ましい。
その外形は、両端の縁の輪郭が実質上ファンフレーム構造２０の排気口２６の周辺の輪郭に合致するように、実際のファンフレーム構造２０の排気口２６近傍の周辺の輪郭に応じて調整することができる。
図４Ａ及び図４Ｂに、可動防塵板がファンフレーム構造２０に取り付けられた後の概略図を示す。
冷却ファン１０が運転するとき、可動防塵板２８は、冷却ファン１０の運転によって生じた気流（図の矢印に示すとおり）の推力によって排気口２６の外側に向けて上向きに回旋して開き、冷却ファン１０によって熱気流を排気口２６の外側に向けて排出し、冷却ファン１０は正常に作動することができる。
一方、冷却ファン１０が運転を停止したときには、可動防塵板２８は閉位置まで回動し、該排気口２６を少なくとも局部的に遮蔽して外部の微小な異物が侵入する機会を減少させる。

本考案の好ましい実施例では、可動防塵板２８は、重力式の機械的運動を行うことができる。
該冷却ファン１０が運転を停止したときに、可動防塵板２８は、その自重によって自動的に該閉位置まで回動し、可動防塵板２８の輪郭がちょうどファンフレーム構造２０の排気口２６を遮蔽する。
詳しくは、可動防塵板２８の重力式機械運動は、旋回運動であり、冷却ファンが運動を停止したときに、可動防塵板２８は冷却ファン１０が排出する気流の推力を受けなくなることで、その自重によって可動防塵板２８は自動的に所期の閉位置まで回動することができる。

図５は、具体的な応用の際に、本考案のファンフレーム構造を有するいくつかの冷却ファンモジュールを共通に組み合わせて一つの機械装置（例えばプロジェクタ、データアクセス装置、又はパーソナルコンピュータ／サーバ）で使用できる例を示している。
冷却ファンが運転しているときに、そのうちの一つ又はいくつかの冷却ファンが故障した場合には、故障した冷却ファンのファンフレーム構造の可動防塵板２８は自動的に閉じ、その他の冷却ファンは正常運転を維持して熱気流を排出する（図中の矢印で示したとおり）。このようにして、熱逆流が冷却効果を低下させるという従来技術の問題を回避する。

説明しなければならないことは、前述の可動防塵板は、更にその他の技術手段を用いてそれを閉位置まで回復させるようにしてもよいということである。
例を挙げれば、可動防塵板と該冷却ファンとの間を電力で連動させ、冷却ファンが運転を停止した際に、電力制御装置（不図示）によって可動防塵板を自動で閉位置まで回動させてもよい。
また、他の実施例では、該可動防塵板は、手動で操作して、冷却ファンが運転を停止したときに、可動防塵板が手動の操作によって該閉位置まで戻るようにしてもよい。

また、前述の本考案のファンフレーム構造は多種類の装置に応用できる。
例えば、前述のように、ファンフレーム構造を冷却ファンと直接結合させれば、異物を阻止する機能を有し、かつモジュール化されたこの冷却ファンを、冷却が必要ないかなる機械装置にも応用することができ、これによって機械装置の内部システムの清潔さを保ち、その使用年数を延ばすことができる。

一方、実際の必要性に応じて、前述のファンフレーム構造を、熱源を有する内部の発熱装置（例えば高温電球、高速回転ハードディスク、又はＣＰＵ）と直接的に構造上で整合させることで、ファンフレーム構造と冷却ファンとを整合させた整合モジュールとしなくてもよい。
具体的には、ファンフレーム構造を発熱装置中の冷却ファンの位置に設置し、これによって冷却ファンが、運転しているときに、やはり風力を利用してファンフレーム構造の可動防塵板を開くことができ、また、冷却ファンが運転を停止しているときには、ファンフレーム構造の可動防塵板を閉位置にまで戻すこともできる。
例えば、発熱装置が更にハウジング４０を含み、ハウジング４０上に側壁４１を有する場合には、冷却ファンはハウジング４０内の該側壁４１の位置に設けて、ハウジング４０に設けた可動防塵板２８に、廃熱を排出し異物を阻止する機能を発揮させることができる。

上記の実施例は単に例示的に本考案の構造原理及びその効果を説明するものに過ぎず、本考案を制限するものではない。この技術に精通したいかなる者も、本考案の技術原理及び精神に反しない限りにおいて、上述の実施例に修正及び変更を行うことができる。従って、本考案の権利の保護範囲は、実用新案登録請求の範囲で列挙するとおりとする。

従来技術における冷却ファンを有する電気機械装置の概略図である。本考案の好ましい実施例におけるファンフレーム構造を有する冷却ファンの概略図である。本考案の好ましい実施例におけるファンフレーム構造を有する冷却ファンの側面図である。本考案の好ましい実施例であり、複数の異なる輪郭の可動防塵板の概略図である。本考案の好ましい実施例におけるファンフレーム構造を有する冷却ファンの運転概略図である。図４Ａを異なる方向から見た概略図である。本考案の好ましい実施例であり、複数の冷却ファンを有する発熱装置の概略図である。

符号の説明

１０：冷却ファン
２０：ファンフレーム構造
２２：本体
２４：吸気口
２６：排気口
２８：可動防塵板
３０：取付孔
３２：ピン
４０：ハウジング
４１：側壁

Claims

吸気口及び排気口を有する本体を備えた、冷却ファンに用いるファンフレーム構造であって、
少なくとも一つの可動防塵板であって、冷却ファンが運転を停止したときに閉位置まで運動し、それによって少なくとも該排気口の一部を遮蔽する可動防塵板を含む、
ファンフレーム構造。
該少なくとも一つの可動防塵板は、該冷却ファンと電力連動しており、該冷却ファンが運転を停止したときに、該少なくとも一つの可動防塵板は自動で該閉位置まで運動する、請求項１に記載のファンフレーム構造。
該少なくとも一つの可動防塵板は、手動操作を行うことができ、該冷却ファンが運動を停止したときに、該少なくとも一つの可動防塵板は、該手動操作によって自動で該閉位置まで運動する、請求項１に記載のファンフレーム構造。
該少なくとも一つの可動防塵板は、重力式機械運動を行うことができ、該冷却ファンが運動を停止したときに、該少なくとも一つの可動防塵板は、その自重によって自動的に該閉位置まで運動する、請求項１に記載のファンフレーム構造。
該重力式機械運動は旋回運動であり、該冷却ファンが運転を停止したときに、該少なくとも一つの可動防塵板はその自重によって自動で該閉位置まで回動する、請求項４に記載のファンフレーム構造。
該本体は、該排気口の周辺に設けられた少なくとも一組の取付孔を有し、該少なくとも一つの可動防塵板は、その両側の上端部に設けられた二つのピンを含み、該少なくとも一つの可動防塵板は、各該可動防塵板が該ピンに関して該排気口において自由に回転できるように、該少なくとも一組の取付孔にそれぞれ固定される、請求項５に記載のファンフレーム構造。
該周辺は、該排気口の内側周辺である、請求項６に記載のファンフレーム構造。
該周辺は、該排気口の外側周辺である、請求項６に記載のファンフレーム構造。
該少なくとも一つの可動防塵板の両端の縁の輪郭は、該排気口の内側周辺の輪郭に合致している、請求項１に記載のファンフレーム構造。
該少なくとも一つの可動防塵板は、質量が軽く変形しにくい材料からなる、請求項１に記載のファンフレーム構造。
該冷却ファンが運転を停止したときに、完全に該排気口を遮蔽するよう、閉位置まで運動する複数の可動防塵板を含む、請求項１に記載のファンフレーム構造。
各該可動防塵板の両端の縁の輪郭は、該可動防塵板が閉位置にあるときに、該排気口の内側周辺の輪郭と連続して合致する、請求項１０に記載のファンフレーム構造。
請求項１に記載のファンフレーム構造を含む、発熱装置の冷却ファン。
請求項１に記載のファンフレーム構造を含む冷却ファンを備えた発熱装置。
一つの側壁を有するハウジングを更に含み、該冷却ファンは該ハウジング内に該側壁に隣接して設けられ、該少なくとも一つの可動防塵板は、該ハウジングに設けられる、請求項１４に記載の発熱装置。