JP4194545B2 - 散熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、散熱装置に関するものであって、特に、風圧を増加し、安定度を向上させる遠心ファンに関するものである。

公知の送風機は、図１で示されるように、外フレーム１０、モーター１１、ファンブレード構造１２、及び、上蓋１３、からなる。外フレーム１０は、送風機の風出口となる開口１０１を備え、モーター１１は、外フレーム１０のベース１０２に嵌接され、ファンブレード構造１２を転動する。上蓋１３は、送風機の風入口となる円形開口１３１を有する。ファンブレード構造１２は、更に、ハブ１２１、環形板１２２、及び、環形板１２２上に環設された複数個のブレード１２３、からなる。しかし、公知の送風機の設計中、ブレードは、直接、流道に接触するので、散熱効果が低くなる。

この他、公知の送風機は、風入口、或いは、風出口に、数本のリブを追加して、構造設計を強化しているものもある。しかし、リブは、導流効能、或いは、逆流防止作用を提供することができないばかりか、送風機が生成する流場の障害物となってしまう。よって、送風機の流体性能を向上する実質上の効果がないといえる。

本発明は、大幅に、風圧を増加し、安定性を向上させる散熱装置を提供することを目的とする。

本発明は、空気がファンブレードを流経する加圧工程を長くして、気流の風圧が急速な変化を生じるのを防止する散熱装置を提供することをもう一つの目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の散熱装置は、少なくとも一つの風入口と、少なくとも一つの風出口とを有するファンフレームと、フレーム内に設置され、少なくとも一つのブレードユニットを有し、前記少なくとも一つの風入口に、延伸して出た壁面と、複数の導流構造とを備える少なくとも一つのローターブレード、からなり、散熱装置の風圧を増加して、安定度を向上させる。

好ましくは、ファンフレームは、第一フレームと第二フレームとからなり、第一フレームはローターブレードを承接する底座を有し、少なくとも一つの風入口は、第二フレーム上に形成されている。

好ましくは、壁面は、ファンフレーム内部に向かって延伸し、フレーム内空間を分割して集気流道を定義し、壁面の一端に、凸縁を有し、集気流道の入口を定義する。少なくとも一つのブレードユニットは、集気流道の入口付近に向かって、水平径方向に延伸する。集気流道の高度とローターブレード及び導流を流経する流動高度は、一部、或いは、完全に重畳し、集気流道の断面積は、実質上、風出口の断面積と等しい。

この他、第二フレームの風入口内に、更に、ベースを設置し、複数の導流構造は、ベースと壁面間に設置されて、散熱装置の風圧を増加させる。複数の導流構造は、好ましくは、長方形、扁平板、曲線状、或いは、翼形である。複数の導流構造は、ベース、或いは、壁面の表面に固定される。

好ましくは、複数の導流構造の第一導流構造の一部は、ベースと壁面間に連接され、第二導流構造の一部は、両端がそれぞれ、ベースと壁面に連接され、中間部分は不連続で、自由端を形成している。第一導流構造の一部と第二導流構造の一部は、間隔を隔てて交互に配置されている。

或いは、複数の導流構造の第一導流構造の一部は、ベースと壁面間に連接され、第二導流構造の一部は、一端が壁面に連接され、もう一端が自由端で、第三導流構造の一部は、一端がベースに連接され、もう一端が自由端である。第一導流構造の一部、第二導流構造の一部、及び、第三導流構造の一部は、間隔を隔てて交互に配列されている。

好ましくは、複数の導流構造は、傾斜角度を有し、その形状は、ローターブレードのブレード形状と相似している。

この他、底座は、ベアリングを容置するスリーブベースを有し、第二フレームのベース内側に、更に、ベアリングを設け、ローターブレードの回転軸を共同で支承し、高速回転時の安定性を向上し、振動の発生を減少させる。

好ましくは、ローターブレードは、更に、環部、底板、及び、少なくとも一つのブレードユニットを備える。少なくとも一つのブレードユニットは、環部の外周から下に向かって、底板表面まで延伸する。或いは、少なくとも一つのブレードユニットは、第一ブレードユニットと第二ブレードユニットとからなり、両者は、交互に配列されるか、或いは、上下、或いは、左右に配置される。もちろん、第一ブレードユニットと第二ブレードユニットの尺寸、個数、形状は、相同でも不相同でもよい。

この他、ファンフレーム内に、軸向き圧縮式風道を備える。

好ましくは、散熱装置は、単一方向入風型送風機、逆フック式遠心ファン、双方向入風型送風機、或いは、軸流式ファンである。

更に、好ましくは、散熱装置は、少なくとも一つの風出口に、もう一組の導流構造を備える。

この他、散熱装置は、更に、駆動装置を備え、底座のスリーブベース上に嵌折され、且つ、ローターブレード内に結合され、ローターブレードを駆動する。

本発明の散熱装置は、大幅に、風圧を増加し、安定性を向上させると共に、空気がファンブレードを流経する加圧工程を長くして、気流の風圧が急速な変化を生じるのを防止することができる。

図２〜図４は、本発明の散熱装置の第一実施例を示す。本実施例中、遠心ファンを例としているが、その他の設計方式も、遠心ファン上に応用することが出来る。遠心ファンは、単一方向入風型の送風機で、主に、第一フレーム２１と第二フレーム２２と、駆動装置２３と、鉄ハウジング２４と、ローターブレード２５と、からなる。第一フレーム２１は、スリーブベース２１１を有し、駆動装置２３がその上に承置されている。ベアリング２３１をスリーブベース２１１内に置設し、ローターブレード２５の回転軸２７を支承する。第二フレーム２２は、風入口２２１、及び、風入口内縁から下に延伸する壁面２２２を備え、第二フレーム２２と第一フレーム２１が組み合わされた後、壁面２２２により、第二フレーム２２と第一フレーム２１の組み合わせ後に形成される空間を分割して、集気流道２６とローターブレード２５を容置する空間を定義する。同時に、風出口２１２を形成する。壁面底端は、径方向に外に向かって延伸する凸縁２２３を有し、集気流道の入口２６１を定義する。

ローターブレード２５は、駆動装置２３により駆動され、環部２５１、底板２５２、第一ブレードユニット２５３、第二ブレードユニット２５４からなる。第一ブレードユニット２５３と第二ブレードユニット２５４は、どちらも、複数のブレードからなり、第一ブレードユニット２５３は、環部２５１の外周から下に底板２５２表面まで延伸している。第一ブレードユニット２５３と第二ブレードユニット２５４の配列方式は、図２で示されるように、交互配列である。もちろん、第一ブレードユニット２５３と第二ブレードユニット２５４の尺寸、形状、配置方式は、図２のような設計を含むが、これに限定されず、例えば、第一ブレードユニット２５３と第二ブレードユニット２５４は、上下配置でもよく、両者尺寸と形状は、相同でも不相同でもよい。

第二フレーム２２の風入口に、更に、ベース２２４を設置し、且つ、複数の導流構造２２５がベース２２４と壁面２２２間に設置されて、遠心ファンの風圧を増加させる。

遠心ファンが運転する時、気流は、風入口２２１から吸入された後、ローターブレードの第一ブレードユニット２５３と第二ブレードユニット２５４を経て、更に、集気流道２６に位置する入口２６１を経て、集気流道２６に導入して、加圧と気体保留を実施して、風圧の急速な変化を防止し、更に、風出口２１２から、高圧の気流を排出する。

本実施例において、遠心ファンの風入口辺縁で下向きに延伸した壁面が、小さい風出口だけを残して、集気流道２６とローターブレード２５を隔て、ローターブレードを流経する空気流の加圧過程を長くして、圧力の急速な変化を防止する。ローターブレードの軸向き上で、集気流道の高度とローターブレード及び導流を流経する流動高度は、一部、或いは、完全に重畳し、遠心ファンの薄型化の目的を達成する。集気流道２６の断面積は、実質上、風出口２１２の断面積と等しい。これにより、気流が、面積の変化により、作業効率が低下するのを回避することができる。

この他、本発明は、図４で示されるような、双方向のモーター固定設計を採用し、ベアリング２３１をスリーブベース２１１内に配置する以外に、別に、ベアリング２３２を第二フレーム２２のベース２２４内側に設けて、ローターブレード２５の回転軸２７を共同で支承して、ファンが高速運転する安定性を向上させ、振動の発生を減少させる。この他、本発明は、図２で示されるような、軸向き圧縮式風道２９設計を採用する。

しかし、第二フレーム２２上に設置された複数の導流構造２２５は、図２〜図４で示されるように、ベース２２４と壁面２２２の間に連接され、その形状がローターブレードと相似し、翼形構造であること以外に、その設計変化が、図５〜図８で示され、図５中の複数の導流構造２２５は、棒状か扁平板状の構造で、ベース２２４と壁面２２２の間に連接されている。図６中の複数の導流構造２２５は、二つの部分に分けられ、第一導流構造部分は、ベース２２４と壁面２２２の間の棒状構造２２５aに連接され、第二導流構造部分は、両端が、それぞれ、ベース２２４と壁面２２２の間に連接され、中間部分は不連続で、自由端２２５bを形成している、この二つの部分の導流構造２２５a及びbは、間隔を隔てて交互に配置されている。図７中の複数の導流構造２２５は、２２５a、２２５b、２２５cの三つの部分に分けられ、第一導流２２５aは、ベース２２４と壁面２２２間に連接され、第二導流２２５bは、一端が壁面２２２に連接され、もう一端が自由端で、第三導流２２５cは、一端がベース２２４に連接され、もう一端が自由端で、この三部分の導流構造２２５a、２２５b、２２５cは間隔を隔てて交互に配置されている。図８中の複数の導流構造２２５は、ベース２２４と壁面２２２間に連接され、弧状を呈すると共に、傾斜角度を有する。

導流構造は風入口に配置される以外に、図９で示されるように、類似の導流構造２８が風出口２１２に設置され、導流構造の個数、形状、配置方式は実際の応用によって、異なる選択と変化ができる。この他、本案の構想を逆フック式遠心ファン、双方向入風型送風機、或いは、軸流ファンに応用する場合、導流構造は、図１０で示されるように、その中の一風入口に設置するか、或いは、同時に、各風入口に設置することができる。

最後に、図１１で示されるように、本発明の遠心ファンの好ましい実施例（図２〜図４で示される）と公知の送風機（図１で示される）の風量と風圧の特性を比較した図で、図からわかるように、本発明の遠心ファンは、導流構造及び集気流道の設計により、大幅に、ファンの風圧と風量を向上させることができる。

前述を総合すると、本発明は、風入口内縁から延伸した壁面とその凸縁により、ファンフレーム内の空間を、集気流道、或いは、空気貯存槽に分割し、空気がファンブレードを流経する加圧工程を長くし、風圧の急速な変化を防止すると共に、導流構造の設置により、出気流増圧の効果を達成し、散熱効果を大幅に向上する。

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。

公知の送風機の分解斜視図である。 本発明の散熱装置の第一実施例の分解斜視図である。 図２の遠心ファンの断面図である。 図２の遠心ファンの組み合わせ後の斜視図である。 本発明の遠心ファン中の導流構造の変化設計の各種実施例を示す図である。 本発明の遠心ファン中の導流構造の変化設計の各種実施例を示す図である。 本発明の遠心ファン中の導流構造の変化設計の各種実施例を示す図である。 本発明の遠心ファン中の導流構造の変化設計の各種実施例を示す図である。 本発明の遠心ファンのもう一つの実施例の斜視図である。 本発明の遠心ファンの更に、もう一つの実施例の斜視図である。 本発明の遠心ファンの第一実施例と公知の送風機の風量と風圧特性の比較図である。

符号の説明

１０…外フレーム
１１…モーター
１２…ファンブレード構造
１３…上蓋
１０１…開口
１０２…ベース
１３１…円形開口
１２１…ハブ
１２２…環形板
１２３…ブレード
２１…第一ファンフレーム
２２…第二ファンフレーム
２３…駆動装置
２４…鉄ハウジング
２５…ローターブレード
２１１…スリーブベース
２３１、２３２…ベアリング
２７…回転軸
２２１…風入口
２２２…壁面
２６…集気流道
２１２…風出口
２２３…環部
２５２…底板
２５３…第一ブレードユニット
２５４…第二ブレードユニット
２２４…ベース
２２５、２８…導流構造
２９…軸向き圧縮式風道
２２５a〜２２５c…第一〜第三導流構造

Claims (15)

1. 少なくとも一つの風入口と、少なくとも一つの風出口とを有するファンフレームと、前記ファンフレーム内に設置され、少なくとも一つのブレードユニットを有する少なくとも一つのローターブレードとを備えた散熱装置であって、
   前記少なくとも一つの風入口に、前記ファンフレームの内側に向かって延伸する壁面を有することによって、前記ファンフレームの壁と前記壁面との間に集気流道を形成され、
   前記壁面に導流構造が設置され、
   前記導流構造は、第一導流構造及び第二導流構造を備え、第一導流構造は、前記ファンフレームの風入口に設置されたベースと前記壁面間に連接され、第二導流構造は、両端がそれぞれ、前記ベースと前記壁面に連接され、中間部分は不連続で、自由端を形成しており、
   風圧を増加して、安定度を向上させることを特徴とする散熱装置。
2. 少なくとも一つの風入口と、少なくとも一つの風出口とを有するファンフレームと、前記ファンフレーム内に設置され、少なくとも一つのブレードユニットを有する少なくとも一つのローターブレードとを備えた散熱装置であって、
   前記少なくとも一つの風入口に、前記ファンフレームの内側に向かって延伸する壁面を有することによって、前記ファンフレームの壁と前記壁面との間に集気流道を形成され、
   前記壁面に導流構造が設置され、
   前記導流構造は、第一導流構造、第二導流構造及び第三流構造を備え、第一導流構造は、前記ファンフレームの風入口に設置されたベースと前記壁面間に連接され、第二導流構造は、一端が前記壁面に連接され、もう一端は自由端で、第三流構造は、一端が前記ベースに連接され、もう一端は自由端であり、
   風圧を増加して、安定度を向上させることを特徴とする散熱装置。
3. 前記ファンフレームは、第一フレームと第二ファンフレームとを備え、前記第一フレームは前記ローターブレードを承接する底座を備え、前記少なくとも一つの風入口は、前記第二フレーム上に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の散熱装置。
4. 前記壁面は、前記フレーム内部に延伸し、前記フレーム内空間を分割して、集気流道を定義することを特徴とする請求項３に記載の散熱装置。
5. 前記壁面の一端は凸縁を有し、前記集気流道の入口を定義し、前記少なくとも一つのブレードユニットは、前記集気流道の入口付近に向かって、径方向に延伸することを特徴とする請求項４に記載の散熱装置。
6. 前記集気流道の高度とローターブレード及び導流を流経する流動高度は、一部、或いは、完全に重畳し、前記集気流道の断面積は、実質上、風出口の断面積と等しいことを特徴とする請求項４に記載の散熱装置。
7. 前記第二フレームの風入口内に、前記ベースが設置され、前記散熱装置の風圧を増加させることを特徴とする請求項４に記載の散熱装置。
8. 前記導流構造の形状は、長方形、扁平板状、曲線状、或いは、翼形状であることを特徴とする請求項７に記載の散熱装置。
9. 前記底座はベアリングを容置するスリーブベースを有し、前記第二フレームのベース内側に、更に、ベアリングを設け、前記ローターブレードの回転軸を共同で支承することを特徴とする請求項３に記載の散熱装置。
10. 前記ローターブレードは、更に、環部、及び底板を有し、前記環部が前記底板に連接され、且つ前記少なくとも一つのブレードユニットが前記環部と前記底板上に設置されるとともに、前記環部の外周から前記低板表面まで延伸することを特徴とする請求項１又は２に記載の散熱装置。
11. 前記ファンフレーム内に、軸向き圧縮式風道を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の散熱装置。
12. 前記散熱装置は、前記少なくとも一つの風出口に、もう一組の導流構造を設置することを特徴とする請求項１又は２に記載の散熱装置。
13. 更に、駆動装置を有し、前記底座のスリーブ上に嵌接され、且つ、前記ローターブレード内に結合され、前記ローターブレードを駆動することを特徴とする請求項３に記載の散熱装置。
14. 少なくとも一つの開口を有するファンフレームと、
    前記ファンフレーム内に設置され、少なくとも一つのブレードユニットを有する少なくとも一つのローターブレードと、
    前記開口の周縁付近に設置される複数の導流構造とを備えた散熱装置であって、
    前記少なくとも一つの開口に、前記ファンフレームの内側に向かって延伸する壁面を有することによって、前記ファンフレームの壁と前記壁面との間に集気流道を形成され、
    前記導流構造は、第一導流構造及び第二導流構造を備え、第一導流構造は、前記ファンフレームの風入口に設置されたベースと前記壁面間に連接され、第二導流構造は、両端がそれぞれ、前記ベースと前記壁面に連接され、中間部分は不連続で、自由端を形成しており、
    風圧を増加させることを特徴とする散熱装置。
15. 少なくとも一つの開口を有するファンフレームと、
    前記ファンフレーム内に設置され、少なくとも一つのブレードユニットを有する少なくとも一つのローターブレードと、
    前記開口の周縁付近に設置される複数の導流構造とを備えた散熱装置であって、
    前記少なくとも一つの開口に、前記ファンフレームの内側に向かって延伸する壁面を有することによって、前記ファンフレームの壁と前記壁面との間に集気流道を形成され、
    前記導流構造は、第一導流構造、第二導流構造及び第三流構造を備え、第一導流構造は、前記ファンフレームの風入口に設置されたベースと前記壁面間に連接され、第二導流構造は、一端が前記壁面に連接され、もう一端は自由端で、第三流構造は、一端が前記ベースに連接され、もう一端は自由端であり、
    風圧を増加させることを特徴とする散熱装置。

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