JP4164081B2 - ファン - Google Patents

Description

本発明は、ファンに関するものであって、特に、遮光可能なファンに関するものである。

電子装置の効能の向上に伴い、散熱装置、或いは、散熱システムは、現行の電子素子中において、不可欠なものとなっている。電子装置が生成する熱エネルギーは、適切に散熱されなければ、効能に影響が及び、電子装置の焼壊に至る。散熱装置は、集積回路等のマイクロ電子素子にとっては、更に重要で、集積度の増加、及び、パッケージ技術の発展に伴って、集積回路の面積は縮小すると同時に、各単位面積に累積される熱エネルギーも、相対して高くなり、故に、散熱効能が高い散熱装置は、電子産業界で、積極的に開発される対象となっている。

現行の発熱システム中、汎用されている散熱装置は、ファンである。図１Aと図１Bは、公知のファンの上視図と断面図である。公知のファン１０の構造は、主に、ファンフレーム１１、インペラー１５、及び、モーター（図示しない）からなる。モーターは、モーターベース１２内に設置され、インペラー１５を駆動して回転させる。ファンフレーム１１は、開孔を有するフレーム体で、モーターベース１２はこのフレーム１１中に設置され、複数のリブ１３により、モーターベース１２を支承する。リブ１３の形状は、柱状、円弧形、流線型等である。インペラー１５は、放射状に配列された複数のブレード１４からなる。

図１B中、本技術を熟知する者なら分かるように、二つのリブ１３が、モーターベース１２とファンフレーム１１に連結される時、それらは、インペラー１５の中心の同一直径上に位置せず、二つのリブ１３の実際の断面は、不連続の断面であるが、説明を明確にするため、リブは、図１Bに、完全な状態で表示されている。

インペラー１５が回転する時、ブレード１４とフレーム１１が接触して、摩擦と異音が生じるのを防止するため、一般に、フレーム１１とブレード１４間に、図１Aで示されるように、ギャップがある。しかし、ファン１０が、プロジェクタに応用され、プロジェクタの光源（即ち、ランプ）の散熱装置となる時、光源から発射される一部の光線は、ブレード１４とフレーム体１１間のギャップから漏れ、図１Bで示されるように、漏光が生じる。よって、プロジェクタの投影輝度に影響するだけでなく、漏れた光が、直接、デスクに照射されて、デスクが加熱されると、デスクの材質が破壊され、安全性に問題が出る。

上述の問題を改善するため、本発明は、ファンフレームの曲面の変化と、ブレード外縁形状の特殊設計により、ブレードとフレーム間のギャップが、ブレードにより完全に遮蔽され、漏光の発生を防止するファンを提供することを目的とする。

本発明の目的によると、ファンを提供し、発熱する光源に応用する。ファンは、ファンフレーム、及び、インペラーからなる。ファンフレームは、開孔を有するフレーム体で、開孔の周縁は曲面を有し、インペラーは、フレーム中に設置される。光源から射出される光線が、開孔に入光する時、曲面は、光線が開孔に射出するのを阻止する。更に、開孔の二端は、フレーム上に、吸気口と排気口を形成し、光源から射出する光線が、吸気口に照射した後、曲面は、光線が排気口から射出するのを阻止する。

本発明のもう一つの目的によると、更に、ファンを提供し、発熱する光源に応用する。ファンは、ファンフレーム、及び、インペラーからなる。ファンフレームは、開孔を有するフレーム体で、開孔の周縁は少なくとも一斜面を有し、インペラーは、フレーム中に設置される。光源から射出される光線が、開孔に入光する時、斜面は、光線が開孔に射出するのを阻止する。開孔周縁は、異なる斜角の多段斜面を有し、且つ、インペラーのブレードエッジとこれらの多段斜面は平行である。或いは、開孔周縁は、開孔軸心に向かって突き出る多段斜面で、且つ、インペラーのブレードエッジは、これらの多段斜面の凹面に面している。開孔周縁は、凹面の二端点により連接される線を超過している。

本発明によるファンフレームの曲面の変化と、ブレード外縁形状の特殊設計により、ブレードとフレーム間のギャップが、ブレードにより完全に遮蔽され、漏光の発生を防止することが可能である。

[第一実施例]

図２A、及び、図２Bは、本発明の第一実施例によるファン全体の断面図である。ファン２０は、主に、ファンフレーム２１、インペラー２５、及び、モーター（図示しない）からなる。モーターは、モーターベース２２内に設置され、インペラー２５を駆動して回転させる。ファンフレーム２１は、開孔２６を有するフレーム体で、開孔２６の周縁２７は、曲面を有する。モーターベース２２は、フレーム２１中に設置され、複数のリブ２３により、モーターベース２２を支承する。インペラー２５は、放射状に配列された複数のブレード２４からなる。

ファン２０が、発熱する光源（例えば、プロジェクタの電球）に応用され、ランプの散熱装置となり、光源から発射される光線が、開孔２６に入光する時、開孔の周縁２７の曲面は、光線が開孔２６の外に射出するのを阻止する。

開孔の周縁２７は、図２Aで示されるように、開孔２６の軸心に向かって低くなる曲面であり、開孔周縁２７の曲面は徐々に縮小し、且つ、インペラー２５のブレードエッジは、開孔周縁２７の曲面に対応し、各ブレード２４の外縁は、開孔周縁２７の曲面の二端点により連接される線を超過する。インペラー２５のブレードエッジと曲面は、平行である。

開孔２６の二端は、フレーム体２１上に、それぞれ、吸気口２１１と排気口２１２を形成し、光源から射出される光線が、吸気口２１１からフレーム体２１に照射される時、凹面の開孔周縁２７とブレード外縁が互いに対応する設計で、光線が、排気口２１２を経て、フレーム体１１から射出するのを阻止する。よって、ブレード２４とフレーム２１間の光路が完全に遮蔽され、プロジェクタが公知のファンを採用する時に生じる漏光現象を減少させる。更に、開孔周縁２７の曲面変化に従って、適時、ブレード２４の外縁面積を増加させ、公知の錘形ブレードと比較すると、風圧を増加させることができる。

或いは、開孔の周縁２７は、図２Bで示されるように、開孔２６の軸心に向かって突出した曲面で、フレーム体２１曲面は、内側に凹陥し、且つ、インペラー２５のブレードエッジは、開孔周縁２７の曲面に対応する。各ブレード２４の外縁は、この曲面の凹面に対応する。インペラー２５のブレードエッジと曲面は平行である。開孔周縁２７の突出した曲面は、ブレード２４外縁の凹面の二端点により連接される線を超過している。これにより、光源から射出される光線が、吸気口２１１を経て、フレーム体２１に照射する時、開孔周縁２７の凸面とブレード外縁は、互いに対応する設計であり、光線が、排気口２１２を経て、フレーム体２１に射出するのを阻止する。

この他、図２A、或いは、図２B中のファンにおいて、吸気口２１１、或いは、排気口２１２で、開孔の周縁２７、或いは、その附近は、必要に応じて、斜角、或いは、導斜角を設置して、流動面積を増加させて、流量を増加させる効果を有する。更に、図２A、或いは、図２B中のファンにおいて、その曲面は、縮小と拡大の曲面、或いは、複数の径方向に縮小、拡大する曲面を有し、連続する曲面は、異なる曲度を有し、光線を遮蔽する効果があれば、どれも皆、本実施例の応用である。

[第二実施例]

図３A、及び、図３Bは、本発明の第二実施例によるファン全体の断面図である。ファン３０は、主に、ファンフレーム３１、インペラー３５、及び、モーター（図示しない）からなる。モーターは、モーターベース３２内に設置され、インペラー３５を駆動して回転させる。ファンフレーム３１は、開孔３６を有するフレーム体で、且つ、開孔３６の周縁３７は、少なくとも一つの斜面を有する。モーターベース３２は、フレーム体３１中に設置され、複数のリブ３３により、モーターベース３２を支承する。インペラー３５は、放射状に配列された複数のブレード３４からなる。

ファン３０が、発熱する光源（例えば、プロジェクタの電球）に応用され、ランプの散熱装置となり、光源から発射される光線が、開孔３６に入光する時、開孔の周縁３７の斜面は、光線が開孔３６の外に射出するのを阻止する。

開孔の周縁３７は、異なる斜角の多段斜面を有し、例えば、斜面は、径方向に縮小する斜面３A_１と径方向に拡大する斜面３A_２からなり、図３Aで示されるように、フレーム体３１の吸気口３１１から排気口３１２で、フレーム体３１の断面は、縮小斜面３A_１と拡大斜面３A_２からなり、縮小する斜面３A_１は、ブレード３４とフレーム体３１間のギャップを遮蔽することができ、且つ、ブレード３４のブレードエッジと縮小斜面３A_１は平行で、遮光の効果を達成する。縮小斜面３A_１は、気流の流動面積を拡大し、流量を増加させる。

或いは、斜面は、複数の、径方向に縮小する斜面と、径方向に拡大する斜面と、からなり、連続する斜面は、異なる斜角を有する。例えば、図３Bで示されるように、フレーム体３１の断面は、複数の連続して変化する斜面からなり、フレーム体３１の吸気口３１１から排気口３１２で、フレーム３１の断面は、縮小斜面３B_１、３B_２、拡大斜面３B_３からなり、縮小斜面３B_１と３B_２は、ブレード３４とフレーム体３１間のギャップを遮蔽することができ、且つ、ブレード３４のブレードエッジと縮小斜面３B_２は平行で、遮光の効果を達成する。拡大斜面３B_３は、気流の流動面積を拡大し、流量を増加させる。

この他、図３Cと図３Dは、本発明の第二実施例のもう一つのファン全体の断面図である。モーターベース３２は、フレーム体３１中に設置され、且つ、リブ３３により、モーターベース３２を支承する。モーターベース３２とリブ３３は、吸気口３１１、或いは、排気口３１２に設置され、本実施例中、モーターベース３２とリブ３３は、フレーム体３１の排気口３１２端に設置される。モーターベース３２の側辺は、径方向に傾斜を有し、流動断面積を増加させ、気流流出の面積を増加させて、流量を増加させる効果を達成する。この傾斜は、平面（図３C）、或いは、曲面（図３D）である。モーターベース３２とリブ３３がフレーム体３１の吸気口３１１端に設置される時、傾斜したモーターベース３２の設計は、気流流入の面積を増加させることができる。

この他、モーターベース３２の傾斜角度は、フレーム断面の曲度変化により変化し、ブレード３４が回転する時、気流は、円滑に、モーターベース３２とフレーム体３１間を流れ、更に、ファンの騒音を減少させる。
[第三実施例]

図４A〜図４Fは、本発明による第三実施例のファン全体の断面図である。ファン４０は、主に、ファンフレーム４１、インペラー４５、及び、モーター（図示しない）からなる。モーターは、モーターベース４２内に設置され、インペラー４５を駆動して回転させる。ファンフレーム４１は、開孔４６を有するフレーム体で、且つ、開孔４６の周縁４７は、少なくとも一つの斜面を有する。モーターベース４２は、フレーム体４１中に設置され、複数のリブ４３により、モーターベース４２を支承する。インペラー４５は、放射状に配列された複数のブレード４４からなる。

ファン４０が、発熱する光源（例えば、プロジェクタの電球）に応用され、ランプの散熱装置となり、光源から発射される光線が、開孔４６に入光する時、開孔の周縁４７の斜面は、光線が開孔４６の外に射出するのを阻止する。ブレード４４の最大外径は、開孔の周縁４７の最小内径より大きい。ブレード４４と開孔の周縁４７間の重畳部分により、ブレード４４とフレーム体４１間のギャップを遮蔽し、光線が開孔４６の外に射出するのを阻止する。

フレーム４１は、一つ、或いは、複数の斜面、或いは、曲面により構成され、吸気口４１１から排気口４１２まで、フレーム断面は、縮小曲面、拡大曲面、或いは、その組み合わせで、縮小曲面は、ブレード４４とフレーム体４１間のギャップを遮蔽し、遮光効果を達成する。拡大曲面は、気流の流動面積を拡大し、流量を増加させる。更に、ブレードエッジは、フレーム体４１の形状に対応し、平面（図４C、図４D）、円錐（図４E、図４F）、或いは、階段状（図４A、図４B）等、異なる設計ができる。

この他、図４Gは、本発明の第三実施例のファン全体の上視図である。ブレード４４の最大外径は、開孔の周縁４７の最小内径より大きい設計の他、各ブレード４４は、相隣するもう一つのブレード４４と、開孔４６の軸線方向で、一部が重畳する。図４Gで示されるように、開孔４６の軸線方向上で、ブレード４４ａと相隣するブレード４４ｂ間は、両者のブレード外縁の一部が重畳する。重畳するブレードの設計は、遮光効果を更に増進する。

本発明の遮光ファンと公知のファンの遮光効能をテストする時、相同の大きさのフレームによりテストを行うと、例えば、５０mm、６０mm、及び、７０mmのファンフレームのファンは、ブラックボックス内で、約３００ルクス（Lux．）の光源の照射の下、光線がファンを経た後に測量される光量の比較は以下のようである。

５０mmの大きさのフレームのファンで比較すると、明らかなように、公知のファンで得られる光量は、４９０ルクスで、相同の条件下の本発明の遮光ファンは、効果的な遮光特性を有するので、得られる光量値を大幅に低下させ、僅か、７．２ルクスである。

本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

公知のファンの上視図である。 公知のファンの断面図である。 本発明の第一実施例のファン全体の断面図である。 本発明の第一実施例のファン全体の断面図である。 本発明の第二実施例のファン全体の断面図である。 本発明の第二実施例のファン全体の断面図である。 本発明の第二実施例のもう一つのファン全体の断面図である。 本発明の第二実施例のもう一つのファン全体の断面図である。 本発明の第三実施例のファン全体の断面図である。 本発明の第三実施例のファン全体の断面図である。 本発明の第三実施例のファン全体の断面図である。 本発明の第三実施例のファン全体の断面図である。 本発明の第三実施例のファン全体の断面図である。 本発明の第三実施例のファン全体の断面図である。 本発明の第三実施例のファン全体の上視図である。

符号の説明

１０、２０、３０、４０ ファン
１１、２１、３１、４１ フレーム体
１２、２２、３２、４２ モーターベース
１３、２３、３３、４３ リブ
１４、２４、３４、４４ ファンブレード
１５、２５、３５、４５ インペラー
２１１、３１１、４１１ 吸気口
２１２、３１２、４１２ 排気口
２６、３６、４６ 開孔
２７、３７、４７ 開孔周縁

Claims (6)

1. 発熱する光源に応用されるファンであって、
   開孔を有するフレーム体と、前記フレーム体中に設置されるインペラーと、を有し、
   前記開孔の周縁は、異なる斜角の多段斜面を有し、
   前記インペラーは、複数のブレードを有し、
   前記ブレードは、前記多段斜面の少なくとも一つの斜面に伴って変化するブレードエッジを有し、
   前記ブレードエッジと前記多段斜面の少なくとも一つの斜面は平行であると共に、一定の距離を保持し、
   前記開孔の二端は、それぞれ、前記フレーム体上に形成されている吸気口と排気口であり、
   前記光源により射出される光線が前記吸気口に入光する時、前記多段斜面と前記ブレードエッジは、前記光線が前記排気口から射出するのを阻止することを特徴とするファン。
2. 前記多段斜面は、前記開孔軸心に向かって低くなり、
   前記ブレードエッジは、前記多段斜面の二端点により連接される線を超過していることを特徴とする請求項１に記載のファン。
3. 前記多段斜面は、前記開孔軸心に向かって突き出し、
   前記ブレードエッジは、前記多段斜面に対応する凹面を有し、
   前記多段斜面は、前記凹面の二端点により連接される線を超過していることを特徴とする請求項１に記載のファン。
4. 前記多段斜面は、拡大斜面を有することを特徴とする請求項１に記載のファン。
5. 前記フレーム体中に設置されるモーターベースと、前記モーターベースを支承する複数のリブと、をさらに有し、
   前記モーターベースの側辺は、径方向に傾斜を有し、気流の流出、或いは、流入の面積を増加させることを特徴とする請求項１に記載のファン。
6. 前記傾斜は、平面、或いは、曲面であることを特徴とする請求項５に記載のファン。

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