JP4244388B2 - Heat dissipation device, fan frame structure, heat dissipation system - Google Patents

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Description

本発明は、放熱ファンとそのファンフレーム構造，および放熱システムに関し、特に、ノイズを低減できる放熱ファンとそのファンフレーム構造，および放熱システムに関するものである。 The present invention relates to a heat dissipation fan, its fan frame structure, and a heat dissipation system, and more particularly to a heat dissipation fan capable of reducing noise, its fan frame structure, and a heat dissipation system.

電子装置の性能の発展に伴い、放熱装置または放熱システムは、現在の電子装置の中で不可欠な部品の１つとなった。電子装置から発生される熱を効果的に放散しなければ、電子装置の性能を損ない、破損を招くことになるからである。 With the development of the performance of electronic devices, heat dissipation devices or heat dissipation systems have become one of the indispensable components in current electronic devices. This is because if the heat generated from the electronic device is not effectively dissipated, the performance of the electronic device is impaired and damage is caused.

現在最も広く用いられている放熱装置は、例えば特許文献１に示すようなファンである。図１Ａと図１Ｂを共に参照すると、図１Ａは、従来のファンの概略図を表しており、図１Ｂは、図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図を表している。一般的に用いられている従来の放熱ファン１は、主にファンフレーム１１とインペラ１２により構成されている。ファンが動作する時、モーター１３によって、インペラ１２の回転を駆動し、熱を発する電子部品（図示せず）に気流を提供し、それにより当該電子部品からの放熱の目的を達成することができる。ファンフレーム１１は、ファンフレーム１１の両端に吸気口１１２と排気口１１４を形成する貫通孔を有する。吸気口１１２と排気口１１４は、中央の柱状通路１１６でつながれ、インペラ１２によって提供された気流を自由に吸入、排出させる。また、ファンフレーム１１における４つの隅部は、複数のネジ孔１４を有し、それによりファン１を（例えば、コンピュータのような）電子装置のフレームに固定することができる。 The most widely used heat dissipation device at present is a fan as shown in Patent Document 1, for example. Referring to FIGS. 1A and 1B together, FIG. 1A shows a schematic view of a conventional fan, and FIG. 1B shows a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 1. A conventional heat radiating fan 1 generally used is mainly composed of a fan frame 11 and an impeller 12. When the fan operates, the motor 13 drives the rotation of the impeller 12 to provide an air current to an electronic component (not shown) that generates heat, thereby achieving the purpose of heat dissipation from the electronic component. . The fan frame 11 has through holes that form the air inlet 112 and the air outlet 114 at both ends of the fan frame 11. The intake port 112 and the exhaust port 114 are connected by a central columnar passage 116, and the airflow provided by the impeller 12 is freely sucked and discharged. Also, the four corners of the fan frame 11 have a plurality of screw holes 14 so that the fan 1 can be fixed to the frame of an electronic device (such as a computer).

従来の放熱ファンにおいて、放熱の性能を高めるための構造として、図１Ｃ，図１Ｄ，および図１Ｅを参照すると、これらの各図は、従来のファンにおける３種類のファンフレームを改良した概略図を表している。従来のファンは、ファンフレーム１１の吸気口１１２、または排気口１１４の近傍に、傾斜角Ｃ（図１Ｃ）、またはリード角Ｄ（図１Ｄ）を形成して、気流の吸入または排出の面積を増加している。または、図１Ｅに示すように、ファンフレーム１１の排気口１１４の近傍が一部削られて、凹口Ｅを形成し、気流の排出の面積を増加している。しかし、ファンフレーム１１の排気口１１４の近傍が一部削られて形成された凹口Ｅは、気流の排出面積を増加させることができるが、それに相対して気流が容易に分散する欠点を生む。 Referring to FIG. 1C, FIG. 1D, and FIG. 1E as a structure for improving the heat dissipation performance in the conventional heat radiating fan, these drawings are schematic views obtained by improving three types of fan frames in the conventional fan. Represents. The conventional fan forms an inclination angle C (FIG. 1C) or a lead angle D (FIG. 1D) in the vicinity of the intake port 112 or the exhaust port 114 of the fan frame 11 to reduce the area of intake or exhaust of airflow. It has increased. Alternatively, as shown in FIG. 1E, a part of the vicinity of the exhaust port 114 of the fan frame 11 is cut away to form a concave port E, thereby increasing the area for discharging the airflow. However, the recessed opening E formed by partially cutting the vicinity of the exhaust port 114 of the fan frame 11 can increase the discharge area of the airflow, but causes a disadvantage that the airflow is easily dispersed relative thereto. .

しかし、図１Ｂ，図１Ｃ，図１Ｄ，または図１Ｅのファンフレームの何れにおいても、気流が排気口１１４を通過すなわち流れ出る時、柱状通路１１６（図１Ｂ）の内周壁に気流が直接接触し、或いは、傾斜角Ｃ，リード角Ｄ，または凹口Ｅの壁部に直接接触し、気流を遮って速度を遅くさせ、風圧を低下させる。更に、気流が遮られる影響によりノイズが発生し、且つ、ファンの回転速度が上がった時、それによって発生されるノイズレベルも対応して上がる。
特開２００２−３４５１９９号公報 However, in any of the fan frames of FIGS. 1B, 1C, 1D, or 1E, when the airflow passes through the exhaust port 114, that is, flows out, the airflow directly contacts the inner peripheral wall of the columnar passage 116 (FIG. 1B), Alternatively, it directly contacts the inclination angle C, the lead angle D, or the wall portion of the recess E, blocks the air flow, slows the speed, and reduces the wind pressure. Furthermore, noise is generated due to the influence of the airflow being blocked, and when the rotation speed of the fan is increased, the noise level generated thereby is correspondingly increased.
JP 2002-345199 A

よって、上述の問題を解決するために、本発明は、気流とファンフレームのフレーム壁部との摩擦によって発生されるノイズを低減し、気流の安定化と集中化を図り、性能を高めることができる滑らかな湾曲状拡大部を有する放熱ファンとそのファンフレーム構造，および放熱システムを提供する。 Therefore, in order to solve the above problems, the present invention reduces noise generated by friction between the airflow and the frame wall of the fan frame, stabilizes and concentrates the airflow, and improves performance. Provided are a heat dissipation fan having a smooth curved enlarged portion, a fan frame structure thereof, and a heat dissipation system.

本発明の目的に基づいて、放熱装置のファンフレーム構造を提供する。ファンフレーム構造は、気流を一方の開口から他方の開口に導く柱状通路を有する外フレームを含み、少なくとも一つの前記開口の側にある柱状通路の内周壁は、径方向に且つ外向きに拡大する滑らかな湾曲状拡大部を有する。湾曲状拡大部は、後続の気流が外フレームのフレーム壁に直接接触するのを防ぐために、気流に循環流を形成させる凹部を更に有する。湾曲状拡大部は、柱状通路の軸線に対して上下対称または左右対称に、或いは湾曲状拡大部は、柱状通路の軸線を中心に径方向且つ外向きに拡大し、且つ、外フレームの外側に突出する。また、少なくとも一つの開口の側にある湾曲状拡大部は、リード角，傾斜角，リード傾斜，または円弧角に形成される。 In accordance with the objects of the present invention, a fan frame structure for a heat dissipation device is provided. The fan frame structure includes an outer frame having a columnar passage for guiding an air flow from one opening to the other opening, and an inner peripheral wall of the columnar passage on the side of at least one of the openings expands radially and outward. It has a smooth curved enlarged portion. The curved enlarged portion further includes a recess for forming a circulating flow in the airflow in order to prevent the subsequent airflow from directly contacting the frame wall of the outer frame. The curved enlarged portion is vertically symmetrical or bilaterally symmetrical with respect to the axis of the columnar passage, or the curved enlarged portion is enlarged radially and outwardly about the axis of the columnar passage, and outside the outer frame. Protruding. Further, the curved enlarged portion on the side of at least one opening is formed at a lead angle, an inclination angle, a lead inclination, or an arc angle.

本発明のもう一つの目的に基づいて、放熱装置のファンフレーム構造を更に提供する。ファンフレーム構造は、吸気口、排気口と、気流を吸気口から排気口に導く柱状通路を有する外フレームを含み、排気口の側にある柱状通路の内周壁は、径方向に且つ外向きに拡大する滑らかな湾曲状拡大部を有する。湾曲状拡大部は、後続の気流が外フレームのフレーム壁に直接接触するのを防ぐために、気流に循環流を形成させる凹部を更に有する。湾曲状拡大部は、柱状通路の軸線に対して上下対称または左右対称に、或いは湾曲状拡大部は、柱状通路の軸線を中心に径方向且つ外向きに拡大し、且つ、外フレームの外側に突出する。また、排出口側にある湾曲状拡大部は、リード角，傾斜角，リード傾斜，または円弧角に形成される。 In accordance with another object of the present invention, a fan frame structure for a heat dissipation device is further provided. The fan frame structure includes an outer frame having an intake port, an exhaust port, and a columnar passage that guides airflow from the intake port to the exhaust port, and the inner peripheral wall of the columnar passage on the exhaust port side is radially and outwardly. It has a smooth curved enlargement that expands. The curved enlarged portion further includes a recess for forming a circulating flow in the airflow in order to prevent the subsequent airflow from directly contacting the frame wall of the outer frame. The curved enlarged portion is vertically symmetrical or bilaterally symmetrical with respect to the axis of the columnar passage, or the curved enlarged portion is enlarged radially and outwardly about the axis of the columnar passage, and outside the outer frame. Protruding. The curved enlarged portion on the discharge port side is formed at a lead angle, an inclination angle, a lead inclination, or an arc angle.

また、上述のファンフレーム構造において、吸気口側にある柱状通路の内周壁は、更に柱状通路の軸線に対して、上下対称または左右対称に径方向且つ外向きに拡大し、または、吸気口の側にある柱状通路の内周壁は、更に柱状通路の軸線に対して、外フレームから外側に突出し、径方向且つ外向きに拡大するか、または、円形または楕円形に径方向且つ外向きに拡大する。柱状通路の軸線に対して、吸気口側にある柱状通路の内周壁は、リード角，傾斜角，リード傾斜，または円弧角に形成される。 Further, in the above fan frame structure, the inner peripheral wall of the columnar passage on the intake port side further expands radially and outwardly symmetrically vertically or horizontally with respect to the axis of the columnar passage, or The inner peripheral wall of the columnar passage on the side protrudes outward from the outer frame with respect to the axis of the columnar passage and expands radially and outwards, or expands radially and outwards in a circular or elliptical shape To do. The inner peripheral wall of the columnar passage on the inlet side with respect to the axis of the columnar passage is formed at a lead angle, an inclination angle, a lead inclination, or an arc angle.

本発明のもう一つの目的に基づいて、インペラとファンフレーム構造を有する放熱装置を更に提供する。ファンフレーム構造は、インペラをその中に収容する。ファンフレーム構造は、気流を一方の開口から他方の開口に導く柱状通路を含み、排気口の側にある柱状通路の内周壁は、径方向に且つ外向きに拡大する滑らかな湾曲状拡大部を有する。湾曲状拡大部は、後続の気流がファンフレーム構造のフレーム壁に直接接触するのを防ぐために、気流に循環流を形成させる凹部を更に有する。湾曲状拡大部は、柱状通路の軸線に対して上下対称または左右対称に、或いは排気口の側にある湾曲状拡大部は、柱状通路の軸線に対して径且つ外向きに拡大し、且つ、ファンフレーム構造の外側に突出する。また、排気口の側にある湾曲状拡大部は、リード角，傾斜角，リード傾斜，または円弧角に形成される。 According to another object of the present invention, a heat dissipation device having an impeller and a fan frame structure is further provided. The fan frame structure houses the impeller therein. The fan frame structure includes a columnar passage that guides the airflow from one opening to the other opening, and the inner peripheral wall of the columnar passage on the exhaust port side has a smoothly curved enlarged portion that expands radially and outward. Have. The curved enlarged portion further includes a recess for forming a circulating flow in the airflow in order to prevent a subsequent airflow from directly contacting the frame wall of the fan frame structure. The curved enlarged portion is vertically symmetrical or bilaterally symmetrical with respect to the axis of the columnar passage, or the curved enlarged portion on the exhaust port side is enlarged radially and outwardly with respect to the axis of the columnar passage, and Projects outside the fan frame structure. Further, the curved enlarged portion on the exhaust port side is formed at a lead angle, an inclination angle, a lead inclination, or an arc angle.

上述の放熱装置は、軸流式ファンを備えている。また、インペラの回転翼の長さは、湾曲状拡大部の径方向に沿って増加する。放熱装置は、ファンフレーム構造に設置されたモーターベースを含み、インペラは、モーターベースに設けられ、モーターベースは、気流の吸気または排出の面積を増加するために、径方向に傾斜した側部を有する。側部は、平面状または曲面状の表面を有する。ファンフレーム構造は、ほぼ正方形，円形，楕円形，またはひし形である。 The heat dissipation device described above includes an axial flow fan. Further, the length of the impeller rotor blades increases along the radial direction of the curved enlarged portion. The heat dissipation device includes a motor base installed in the fan frame structure, the impeller is provided in the motor base, and the motor base has a radially inclined side portion to increase the area of intake or exhaust of airflow. Have. The side portion has a planar or curved surface. The fan frame structure is approximately square, circular, elliptical, or rhombus.

本発明のもう一つの目的に基づいて、インペラとファンフレーム構造を含む放熱装置を提供する。ファンフレーム構造は、インペラをその中に収容する。ファンフレーム構造は、吸気口、排気口と、気流を吸気口から排気口に導く柱状通路を含み、少なくとも一つの前記開口の側にある柱状通路の内周壁は、径方向に且つ外向きに拡大する滑らかな湾曲状拡大部を有する。湾曲状拡大部は、後続の気流が外フレームのフレーム壁に直接接触するのを防ぐために、気流に循環流を形成させる凹部を更に有する。湾曲状拡大部は、柱状通路の軸線に対して上下対称または左右対称に、或いは湾曲状拡大部は、柱状通路の軸線を中心に径方向且つ外向きに拡大し、且つ、外フレームの外側に突出する。また、少なくとも一つの開口の側にある湾曲状拡大部は、リード角，傾斜角，リード傾斜，または円弧角に形成される。また、上述のファンフレーム構造において、吸気口の側にある柱状通路の内周壁は、更に柱状通路の軸線に対して、上下対称または左右対称に径方向且つ外向きに拡大し、または、吸気口の側にある柱状通路の内周壁は、更に柱状通路の軸線に対して、外フレームから外側に突出し、径方向且つ外向きに拡大するか、または、円形または楕円形に径方向且つ外向きに拡大する。柱状通路の軸線に対して、吸気口側にある柱状通路の内周壁は、リード角，傾斜角，リード傾斜，または円弧角に形成される。 In accordance with another object of the present invention, a heat dissipation device including an impeller and a fan frame structure is provided. The fan frame structure houses the impeller therein. The fan frame structure includes an intake port, an exhaust port, and a columnar passage that guides airflow from the intake port to the exhaust port, and the inner peripheral wall of the columnar passage on the side of at least one of the openings expands radially and outward. A smooth curved enlarged portion. The curved enlarged portion further includes a recess for forming a circulating flow in the airflow in order to prevent the subsequent airflow from directly contacting the frame wall of the outer frame. The curved enlarged portion is vertically symmetrical or bilaterally symmetrical with respect to the axis of the columnar passage, or the curved enlarged portion is enlarged radially and outwardly about the axis of the columnar passage, and outside the outer frame. Protruding. Further, the curved enlarged portion on the side of at least one opening is formed at a lead angle, an inclination angle, a lead inclination, or an arc angle. Further, in the above-described fan frame structure, the inner peripheral wall of the columnar passage on the side of the intake port further expands radially and outwardly symmetrically vertically or horizontally with respect to the axis of the columnar passage, or the intake port The inner peripheral wall of the columnar passage on the side of the column further protrudes outward from the outer frame with respect to the axis of the columnar passage and expands radially and outward, or radially and outwardly in a circular or elliptical shape. Expanding. The inner peripheral wall of the columnar passage on the inlet side with respect to the axis of the columnar passage is formed at a lead angle, an inclination angle, a lead inclination, or an arc angle.

上述の放熱装置は、軸流式ファンを備えている。また、インペラの回転翼の長さは、湾曲状拡大部の径方向に沿って増加する。放熱装置は、ファンフレーム構造に設置されたモーターベースを含み、インペラは、モーターベースに設けられ、モーターベースは、気流の吸気または排出の面積を増加するために、径方向に傾斜した側部を有する。側部は、平面状または曲面状の表面を有する。ファンフレーム構造は、ほぼ正方形，円形，楕円形，またはひし形である。 The heat dissipation device described above includes an axial flow fan. Further, the length of the impeller rotor blades increases along the radial direction of the curved enlarged portion. The heat dissipation device includes a motor base installed in the fan frame structure, the impeller is provided in the motor base, and the motor base has a radially inclined side portion to increase the area of intake or exhaust of airflow. Have. The side portion has a planar or curved surface. The fan frame structure is approximately square, circular, elliptical, or rhombus.

本発明のもう一つの目的に基づいて、システムフレームと、システムフレーム内に設けられた少なくとも一つの電子部品と、放熱装置とを含む放熱システムを提供する。放熱装置は、システムフレームに設けられ、少なくとも一つの電子部品の動作によって発生される熱を放散する。放熱装置は、インペラとインペラを収容するファンフレーム構造を含む。ファンフレーム構造は、気流を一方の開口から他方の開口に導く柱状通路を含み、且つ、少なくとも一つの開口の側にある前記柱状通路の内周壁は、径方向に且つ外向きに拡大する滑らかな湾曲状拡大部を有する。 In accordance with another object of the present invention, a heat dissipation system is provided that includes a system frame, at least one electronic component provided in the system frame, and a heat dissipation device. The heat dissipation device is provided in the system frame and dissipates heat generated by the operation of at least one electronic component. The heat dissipation device includes an impeller and a fan frame structure that accommodates the impeller. Fan frame structure includes a columnar passage for guiding airflow from one opening to the other opening, and the inner circumferential wall of the columnar passages on the side of the at least one opening is smooth to expand and radially outwardly It has a curved enlarged portion.

本発明のもう一つの目的に基づいて、システムフレームと、システムフレーム内に設けられた少なくとも一つの電子部品と、放熱装置とを含む放熱システムを提供する。放熱装置は、システムフレームに設けられ、少なくとも一つの電子部品の動作によって発生される熱を放散する。放熱装置は、インペラとインペラを収容するファンフレーム構造を含む。ファンフレーム構造は、吸気口、排気口と、気流を吸気口から排気口に導く柱状通路を含み、排気口の側にある前記柱状通路の内周壁が、径方向に且つ外向きに拡大する滑らかな湾曲状拡大部を有する。 In accordance with another object of the present invention, a heat dissipation system is provided that includes a system frame, at least one electronic component provided in the system frame, and a heat dissipation device. The heat dissipation device is provided in the system frame and dissipates heat generated by the operation of at least one electronic component. The heat dissipation device includes an impeller and a fan frame structure that accommodates the impeller. The fan frame structure includes an intake port, an exhaust port, and a columnar passage that guides airflow from the intake port to the exhaust port, and the inner peripheral wall of the columnar passage on the exhaust port side is expanded smoothly in a radial direction and outward. A curved enlarged portion.

本発明の放熱ファンおよびそのファンフレーム構造，放熱システムは、湾曲状拡大部を有することで、気流とフレーム壁との間の摩擦によるノイズを減少させ、気流の安定化と集中化を図って、ファンの性能を高めることができる。また、ファンに元より設置されているその他の放熱部品に影響を与えない状態で、ファンフレーム構造の内周壁を外向きに拡大し、その吸気と排出の面積を増加させると共に、気流の集中化を図ることで、ファンの放熱性能を高めることができる。また、システムまたはその他の放熱部品にファンやファンフレーム構造を組立てる時、システムや放熱部品の配置を変える必要がない。 The heat dissipating fan of the present invention, its fan frame structure, and the heat dissipating system have a curved enlarged portion to reduce noise due to friction between the air flow and the frame wall, and to stabilize and concentrate the air flow, Fan performance can be improved. In addition, it expands the inner peripheral wall of the fan frame structure to the outside without affecting other heat dissipation components installed on the fan, increasing the intake and exhaust area, and concentrating the airflow. As a result, the heat dissipation performance of the fan can be improved. Further, when assembling a fan or a fan frame structure in the system or other heat radiating components, it is not necessary to change the arrangement of the system or the heat radiating components.

本発明についての目的，特徴，長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。 In order that the objects, features, and advantages of the present invention will be more clearly understood, embodiments will be described below in detail with reference to the drawings.

図２Ａと図２Ｂを共に参照すると、図２Ａは、本発明の実施例に基づいたファンの概略図を表しており、図２Ｂは、図２ＡのＢ−Ｂ’線に沿った断面図を表している。本発明の放熱装置２は、例えば軸流式ファンであることができ、ファンフレーム構造２１と、インペラ２２と、モーターベース２６とを含む。ファンフレーム構造２１は、ほぼ正方形，円形，楕円形，またはひし形などの各種形状のフレーム即ち外フレームからなり、且つ、ファンフレーム構造２１は、柱状通路２１６を含む。ファンフレーム構造２１は、ファンフレーム構造２１の中に形成した柱状通路２１６と、ファンフレーム構造２１の両端に形成した吸気口２１２および排気口２１４とからなる貫通孔を有する。吸気口２１２と排気口２１４は、柱状通路２１６でつながれ、且つ、柱状通路２１６は、気流を一方の開口（即ち吸気口２１２）から他方の開口（即ち排気口２１４）に導き、インペラ２２によって発生された気流を、ファンフレーム構造２１に自由に吸入，排出させる。また、ファンフレーム構造２１における４つの隅部は、複数のネジ孔２４を有し、それによりファン２を（例えば、コンピュータのような）電子装置のフレームに固定させる。 Referring to FIGS. 2A and 2B together, FIG. 2A shows a schematic view of a fan according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B shows a cross-sectional view along the line BB ′ of FIG. 2A. ing. The heat dissipation device 2 of the present invention can be, for example, an axial fan, and includes a fan frame structure 21, an impeller 22, and a motor base 26. The fan frame structure 21 includes a frame having various shapes such as a substantially square shape, a circular shape, an oval shape, or a rhombus shape, that is, an outer frame, and the fan frame structure 21 includes a columnar passage 216. The fan frame structure 21 has a through hole including a columnar passage 216 formed in the fan frame structure 21 and an intake port 212 and an exhaust port 214 formed at both ends of the fan frame structure 21. The air inlet 212 and the air outlet 214 are connected by a columnar passage 216. The columnar passage 216 guides the airflow from one opening (ie, the air inlet 212) to the other opening (ie, the air outlet 214) and is generated by the impeller 22. The generated airflow is freely sucked and discharged by the fan frame structure 21. Also, the four corners of the fan frame structure 21 have a plurality of screw holes 24, thereby fixing the fan 2 to the frame of an electronic device (such as a computer).

ファンフレーム構造２１は、インペラ２２を収容し、且つ、モーターベース２６もファンフレーム構造２１の中に設置される。インペラ２２は、モーターベース２６の上に設置され、ファン２が動作する時、モーターベース２６の中に設置されたモーター２３によってインペラ２２の回転を駆動し、熱を発する電子部品（図示せず）に気流を提供し、放熱の目的を達成することができる。 The fan frame structure 21 accommodates the impeller 22, and the motor base 26 is also installed in the fan frame structure 21. The impeller 22 is installed on the motor base 26. When the fan 2 operates, the motor 23 installed in the motor base 26 drives the rotation of the impeller 22 to generate heat (not shown). The airflow can be provided and the purpose of heat dissipation can be achieved.

続いて、図２Ｂと図３Ａを共に参照すると、図３Ａは、図２Ｂにおける湾曲状拡大部Ｆの概略図であり、空気の流れの方向を表している。排気口２１４の柱状通路２１６の内周壁は、径方向に且つ外向きに拡大する滑らかな湾曲状拡大部Ｆを有する。湾曲状拡大部Ｆは、この湾曲状拡大部Ｆの基端側で循環流を形成させるような、他の部位よりも曲率を意図的に大きくした凹部２１８を更に有しており、気流が凹部２１８に流れる時、凹部２１８に先に循環流を形成し、後続の気流がファンフレーム構造２１のフレーム壁に直接接触するのを防ぐ。よって、凹部２１８の近傍に位置する気流は、エアークッションの働きを提供することができ、後続の気流がファンフレーム構造２１のフレーム壁に直接接触しなくなる。よって、元の気体と固体の摩擦は、気体と気体の摩擦に変わり、ノイズを大幅に低下させることができる。また、湾曲状拡大部Ｆの凹部２１８が気流に対して十分な空間を更に提供することから、気流を安定化させることができる。また、気流が排気口２１４から排出される時、凹口Ｅの形成によって気流の流出面積を増加させる従来のファンフレーム１１（図１Ｅ）に比べ、本発明では排気口２１４側にある柱状通路２１６の内周壁が、径方向に且つ外向きに拡大する滑らかな湾曲状拡大部Ｆを有しているため、更に気流が集中して排出できる効果を有する。 Subsequently, referring to FIGS. 2B and 3A together, FIG. 3A is a schematic view of the curved enlarged portion F in FIG. 2B and represents the direction of air flow. The inner peripheral wall of the columnar passage 216 of the exhaust port 214 has a smooth curved enlarged portion F that expands radially and outward. The curved enlarged portion F further includes a concave portion 218 whose curvature is intentionally larger than other portions so as to form a circulation flow on the proximal end side of the curved enlarged portion F. When flowing to 218, a circulation flow is first formed in the recess 218 to prevent subsequent airflow from directly contacting the frame wall of the fan frame structure 21. Therefore, the airflow located in the vicinity of the recess 218 can provide the function of an air cushion, and the subsequent airflow does not directly contact the frame wall of the fan frame structure 21. Therefore, the friction between the original gas and the solid is changed to the friction between the gas and the gas, and noise can be greatly reduced. Moreover, since the recessed part 218 of the curved enlarged portion F further provides a sufficient space for the airflow, the airflow can be stabilized. In addition, in the present invention, the columnar passage 216 on the exhaust port 214 side is compared with the conventional fan frame 11 (FIG. 1E) that increases the outflow area of the air flow by forming the recess E when the air flow is discharged from the exhaust port 214. Since the inner peripheral wall has a smooth curved enlarged portion F that expands in the radial direction and outward, the airflow can be further concentrated and discharged.

湾曲状拡大部Ｆは、柱状通路２１６の軸線に対して左右対称、または上下対称（即ち、吸気口２１２の柱状通路２１６の内周壁にも径方向に且つ外向きに拡大する滑らかな別の湾曲拡大部を有する）にある。また、インペラ２２の回転翼の長さを、ファンフレーム構造２１の内周壁において、径方向に且つ外向きに拡大する滑らかに形成された湾曲状拡大部Ｆの形状に沿って増加させ、インペラ２２をファンフレーム構造２１に適合させることもできる。好ましくは、排気口２１４の湾曲状拡大部Ｆの先端は、よりスムーズに気流を排出するために、内周壁断面が曲線状に変化するリード角２１９ａ（図３Ａ），内周壁断面が直線状に変化する傾斜角，内周壁断面が曲線状および直線状に変化するリード傾斜角（ｌｅａｄａｎｄ ｓｌｏｐｅｄａｎｇｌｅ），内周壁断面が円弧状に変化する円弧角などの面取り部が形成される。 The curved enlarged portion F is bilaterally symmetric or vertically symmetrical with respect to the axis of the columnar passage 216 (that is, another smooth curve that expands radially and outward also on the inner peripheral wall of the columnar passage 216 of the intake port 212). It has an enlarged part). Further, the length of the impeller 22 is increased along the shape of the smoothly-curved enlarged portion F that expands radially and outwardly on the inner peripheral wall of the fan frame structure 21. Can be adapted to the fan frame structure 21. Preferably, the leading end of the curved enlarged portion F of the exhaust port 214 has a lead angle 219a (FIG. 3A) in which the inner peripheral wall section changes into a curved line, and the inner peripheral wall section has a linear shape in order to discharge airflow more smoothly. Chamfered portions such as a changing inclination angle, a lead inclination angle in which the inner peripheral wall section changes in a curved shape and a straight line, and an arc angle in which the inner peripheral wall section changes in an arc shape are formed.

また、吸気口２１２側におけるファンフレーム構造２１の内周壁も、傾斜角２１９ｂ（図２Ｂ），リード角，リード傾斜角（ｌｅａｄａｎｄ ｓｌｏｐｅｄａｎｇｌｅ），円弧角などに形成することができ、吸気口２１２の面積も増加させることができる。または、上述の吸気口２１２側におけるファンフレーム構造２１の柱状通路２１６の内周壁は、更に柱状通路２１６の軸線を中心に、左右対称に径方向且つ外向きに拡大し、または、ファンフレーム構造２１の外側に突出して、円形または楕円形に径方向且つ外向きに拡大することができる。 Further, the inner peripheral wall of the fan frame structure 21 on the side of the air inlet 212 can also be formed with an inclination angle 219b (FIG. 2B), a lead angle, a lead slope angle, an arc angle, and the like. Can also be increased. Alternatively, the inner peripheral wall of the columnar passage 216 of the fan frame structure 21 on the intake port 212 side described above further expands radially and outwardly symmetrically about the axis of the columnar passage 216, or the fan frame structure 21 Projecting outward, can be expanded radially and outwardly in a circular or elliptical shape.

上述以外に、使用者の必要に応じて、柱状通路２１６の軸線を中心に、湾曲状拡大部Ｆをファンフレーム構造２１から外側に突出させ、径方向且つ外向きに拡大させて、気流の吸気または排出の面積を更に拡大させることもできる。 In addition to the above, the curved enlarged portion F protrudes outward from the fan frame structure 21 around the axis of the columnar passage 216 and expands radially and outwardly according to the needs of the user. Alternatively, the discharge area can be further expanded.

図３Ｂを参照すると、ここには、本発明の実施例に基づいた別なファンフレーム構造の概略図を表している。ここでは、上述の湾曲状拡大部Ｆと、吸気口２１２および排気口２１４のリード角を設けている以外に、気流の吸気または排出の面積を拡大するために、モーターベース２６が径方向に傾斜した側部２６２を備えている。且つ、この径方向に傾斜した側部２６２は、平面状または曲面状の表面を有する。 Referring to FIG. 3B, there is shown a schematic diagram of another fan frame structure according to an embodiment of the present invention. Here, in addition to providing the above-mentioned curved enlarged portion F and the lead angles of the intake port 212 and the exhaust port 214, the motor base 26 is inclined in the radial direction in order to increase the air intake or exhaust area. Side 262. Further, the side portion 262 inclined in the radial direction has a flat surface or a curved surface.

実際の応用では、本案の放熱装置２は、複数の電子部品が設けられたシステムフレーム３内に配置され、放熱システム５を形成することができる。図４は、電子部品が設けられたシステムフレーム３と、本発明の放熱装置が配置された概略図を表している。システムフレーム３では、熱を発生する熱源、または電子部品が回路板４に実装される。放熱装置２は、適当な位置に設けられ、放熱装置２の動作によって発生した冷気を、熱源または電子部品に提供する。よって、電子部品によって発生された熱は、効果的に放熱され、電子部品が高温によって破損することを防ぐことができる。 In actual application, the heat dissipation device 2 of the present proposal can be arranged in a system frame 3 provided with a plurality of electronic components to form a heat dissipation system 5. FIG. 4 shows a schematic view in which the system frame 3 provided with electronic components and the heat dissipation device of the present invention are arranged. In the system frame 3, a heat source that generates heat or an electronic component is mounted on the circuit board 4. The heat radiating device 2 is provided at an appropriate position, and provides cold air generated by the operation of the heat radiating device 2 to a heat source or an electronic component. Therefore, the heat generated by the electronic component can be effectively dissipated and the electronic component can be prevented from being damaged by the high temperature.

図５Ａと図５Ｂを共に参照すると、図５Ａは、従来のファンにおける音響テストを行って得られた音波の結果であり、図５Ｂは、本発明のファンにおける音響テストを行って得られた音波の結果である。従来と本発明のファンは、共に約８ｃｍの直径を有するファンを用い、回転速度は５７００ｒｐｍであった。図５Ａと図５Ｂを比べると明らかなように、従来のファンは、６６５Ｈｚで明らかなノイズが発生し、本発明のファンはそこでは改善されている。 Referring to FIGS. 5A and 5B together, FIG. 5A is a result of sound waves obtained by performing an acoustic test on a conventional fan, and FIG. 5B is a sound wave obtained by performing an acoustic test on the fan of the present invention. Is the result of Both the conventional fan and the fan of the present invention used a fan having a diameter of about 8 cm, and the rotational speed was 5700 rpm. As can be seen by comparing FIG. 5A and FIG. 5B, the conventional fan generates obvious noise at 665 Hz, and the fan of the present invention is improved there.

図６Ａと図６Ｂを共に参照すると、図６Ａは、従来のファンにおける音響テストを行って得られた音量の結果であり、図６Ｂは、本発明のファンにおける音響テストを行って得られた音量の結果である。従来と本発明のファンは、共に約８ｃｍの直径を有するファンを用い、回転速度は５７００ｒｐｍであった。図６Ａに見られるように、従来のファンが５７００ｒｐｍの回転速度で発生するノイズレベルは、４９.６ｄＢである。図６Ｂに見られるように、本発明のファンが同じ回転速度で発生するノイズレベルは、４６.７ｄＢである。よって、本発明を用いたファンは、従来のファンに比べ、低減したノイズ特性を提供する。 Referring to FIGS. 6A and 6B together, FIG. 6A is a result of sound volume obtained by performing an acoustic test on a conventional fan, and FIG. 6B is a sound volume obtained by performing an acoustic test on the fan of the present invention. Is the result of Both the conventional fan and the fan of the present invention used a fan having a diameter of about 8 cm, and the rotational speed was 5700 rpm. As seen in FIG. 6A, the noise level generated by the conventional fan at a rotational speed of 5700 rpm is 49.6 dB. As seen in FIG. 6B, the noise level generated by the fan of the present invention at the same rotational speed is 46.7 dB. Therefore, the fan using the present invention provides a reduced noise characteristic compared to the conventional fan.

図７を参照すると、ここには従来のファンと本発明のファンとの特性比較を表している。従来と本発明のファンは、共に約８ｃｍの直径を有するファンを用い、回転速度は５７００ｒｐｍであった。同図に見られるように、本発明を用いたファンは、従来のファンに比べ、風圧と風量が大きい。約４０ＣＦＭの同じ風量で言えば、従来のファンは、約７.９ｍｍＨ２Ｏの風圧に達するが、本発明のファンは、約１２ｍｍＨ２Ｏの風圧に達することができ、風圧が約６３％増加される。また、約１０ｍｍＨ２Ｏの風圧で言えば、従来のファンは、約２８.８ＣＦＭの風量に達するが、本発明のファンは、約４５ＣＦＭの風量に達することができ、風量が約５６％増加される。よって、本発明のファンを用いると、風圧と風量を効果的に高めることができ、整流の効果を達成することができる。 Referring to FIG. 7, a characteristic comparison between the conventional fan and the fan of the present invention is shown here. Both the conventional fan and the fan of the present invention used a fan having a diameter of about 8 cm, and the rotational speed was 5700 rpm. As seen in the figure, the fan using the present invention has a higher wind pressure and air volume than the conventional fan. With the same air volume of about 40 CFM, the conventional fan reaches a wind pressure of about 7.9 mmH 2 O, but the fan of the present invention can reach a wind pressure of about 12 mmH 2 O, increasing the wind pressure by about 63%. Is done. In addition, when the air pressure is about 10 mmH 2 O, the conventional fan reaches an air volume of about 28.8 CFM, but the fan of the present invention can reach an air volume of about 45 CFM, and the air volume is increased by about 56%. The Therefore, when the fan of the present invention is used, the wind pressure and the air volume can be effectively increased, and the effect of rectification can be achieved.

このように、本発明の放熱ファンおよびそのファンフレーム構造，放熱システムは、湾曲状拡大部Ｆを有することで、気流とフレーム壁との間の摩擦によるノイズを減少させ、気流の安定化と集中化を図って、ファンの性能を高めることができる。また、ファンに元より設置されているその他の放熱部品に影響を与えない状態で、ファンフレーム構造２１の内周壁を外向きに拡大し、その吸気と排出の面積を増加させると共に、気流の集中化を図ることで、ファンの放熱性能を高めることができる。また、システムまたはその他の放熱部品にファンやファンフレーム構造２１を組立てる時、システムや放熱部品の配置を変える必要がない。 As described above, the heat dissipating fan, the fan frame structure, and the heat dissipating system of the present invention have the curved enlarged portion F, thereby reducing noise caused by friction between the air flow and the frame wall, and stabilizing and concentrating the air flow. The fan performance can be improved. Further, the inner peripheral wall of the fan frame structure 21 is expanded outwardly without affecting other heat dissipating parts installed on the fan from the beginning, and the area of the intake and exhaust air is increased, and the airflow is concentrated. As a result, the heat dissipation performance of the fan can be improved. Further, when assembling the fan or the fan frame structure 21 in the system or other heat radiating component, it is not necessary to change the arrangement of the system or the heat radiating component.

以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や同様の装置を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but this does not limit the present invention, and a few modifications and similar modifications that can be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention. It is possible to add these devices. Accordingly, the scope of the protection claimed by the present invention is based on the scope of the claims.

従来のファンの概略図を表している。The schematic of the conventional fan is represented. 図１ＡのＡ−Ａ’線に沿った断面図を表している。1B is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 従来のファンのファンフレームを改良した概略図を表している。1 is a schematic diagram showing an improved fan frame of a conventional fan. 従来のファンのファンフレームを改良した概略図を表している。1 is a schematic diagram showing an improved fan frame of a conventional fan. 従来のファンのファンフレームを改良した概略図を表している。1 is a schematic diagram showing an improved fan frame of a conventional fan. 本発明の実施例に基づいたファンの概略図を表している。1 represents a schematic view of a fan according to an embodiment of the invention. 図２ＡのＢ−Ｂ’線に沿った断面図を表している。2B is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 図２Ｂにおける湾曲状拡大部Ｆの概略図であり、気流の方向を表している。It is the schematic of the curved expansion part F in FIG. 2B, and represents the direction of airflow. 本発明の実施例に基づいたもう一つのファンフレーム構造の断面図を表している。FIG. 5 shows a cross-sectional view of another fan frame structure according to an embodiment of the present invention. 電子部品を備えたシステムフレームと、本発明の放熱装置が配置された概略図を表している。The schematic which arrange | positioned the system frame provided with the electronic component and the thermal radiation apparatus of this invention is represented. 従来のファンと本発明のファンとの音波比較を表している。Fig. 4 shows a sound wave comparison between a conventional fan and the fan of the present invention. 従来のファンと本発明のファンとの音波比較を表している。Fig. 4 shows a sound wave comparison between a conventional fan and the fan of the present invention. 従来のファンと本発明のファンとの音量比較を表している。The volume comparison of the conventional fan and the fan of this invention is represented. 従来のファンと本発明のファンとの音量比較を表している。The volume comparison of the conventional fan and the fan of this invention is represented. 従来のファンと本発明のファンとの特性比較を表している。The characteristic comparison of the conventional fan and the fan of this invention is represented.

符号の説明Explanation of symbols

１，２ ファン
１１，２１ ファンフレーム構造（外フレーム）
１１２，２１２ 吸気口
１１４，２１４ 排気口
１１６，２１６ 柱状通路
１２，２２ インペラ
１３，２３ モーター
１４，２４ ネジ孔
２１８ 凹部
２１９ａ リード角
２１９ｂ 傾斜角
２６ モーターベース
２６２ 側部
３ システムフレーム
４ 回路板
５ 放熱システム
Ｃ 傾斜角
Ｄ リード角
Ｅ 凹口
Ｆ 湾曲状拡大部 1, 2 Fan 11, 21 Fan frame structure (outer frame)
112, 212 Intake port 114, 214 Exhaust port 116, 216 Columnar passage 12, 22 Impeller 13, 23 Motor 14, 24 Screw hole 218 Recess 219a Lead angle 219b Inclination angle 26 Motor base 262 Side 3 System frame 4 Circuit board 5 Heat dissipation System C Inclination angle D Lead angle E Concave F Curved enlarged part

Claims (10)

気流を一方の開口から他方の開口に導く柱状通路を含み、
少なくとも一つの前記開口の側にある前記柱状通路の内周壁は、径方向に且つ外向きに拡大する滑らかな湾曲状拡大部を有する外フレームを備え、前記湾曲状拡大部は、後続の気流が前記外フレームのフレーム壁に直接接触するのを防ぐために、気流に循環流を形成させる凹部を更に有することを特徴とする放熱装置のファンフレーム構造。 Including a columnar passage for guiding airflow from one opening to the other,
An inner peripheral wall of the columnar passage on the side of at least one of the openings includes an outer frame having a smooth curved enlarged portion that radially and outwardly expands, and the curved enlarged portion has a subsequent air flow. A fan frame structure for a heat dissipating device, further comprising a recess for forming a circulating flow in the air flow in order to prevent direct contact with the frame wall of the outer frame . 前記開口は、吸気口と排気口からなり、前記柱状通路は、気流を前記吸気口から前記排気口に導くものであり、前記排気口の側にある前記柱状通路の内周壁が、径方向に且つ外向きに拡大する滑らかな前記湾曲状拡大部を有している請求項１に記載のファンフレーム構造。 The opening includes an intake port and an exhaust port, and the columnar passage guides airflow from the intake port to the exhaust port, and an inner peripheral wall of the columnar passage on the exhaust port side is in a radial direction. 2. The fan frame structure according to claim 1, wherein the fan frame structure has the curved enlarged portion that expands outward. インペラ、および
前記インペラを収容するファンフレーム構造を含み、
前記ファンフレーム構造は、気流を一方の開口から他方の開口に導く柱状通路を含み、少なくとも一つの前記開口の側にある前記柱状通路の内周壁は、径方向に且つ外向きに拡大する滑らかな湾曲状拡大部を有する外フレームを備え、前記湾曲状拡大部は、後続の気流が前記外フレームのフレーム壁に直接接触するのを防ぐために、気流に循環流を形成させる凹部を更に有することを特徴とする放熱装置。 An impeller, and a fan frame structure that houses the impeller,
The fan frame structure includes a columnar passage that guides an airflow from one opening to the other opening, and an inner peripheral wall of the columnar passage on the side of at least one of the openings is a smooth and radially expanding outer surface. An outer frame having a curved enlarged portion, and the curved enlarged portion further includes a recess for forming a circulating flow in the airflow in order to prevent a subsequent airflow from directly contacting the frame wall of the outer frame. Features a heat dissipation device. 前記開口は、吸気口と排気口からなり、前記柱状通路は、気流を前記吸気口から前記排気口に導くものであり、前記排気口の側にある前記柱状通路の内周壁が、径方向に且つ外向きに拡大する滑らかな前記湾曲状拡大部を有している請求項３に記載の放熱装置。 The opening includes an intake port and an exhaust port, and the columnar passage guides airflow from the intake port to the exhaust port, and an inner peripheral wall of the columnar passage on the exhaust port side is in a radial direction. The heat radiating device according to claim 3 , wherein the heat radiating device has the smoothly curved enlarged portion that expands outward. 前記インペラの回転翼の長さは、前記湾曲状拡大部の径方向に沿って増加する請求項３に記載の放熱装置。 The heat dissipation device according to claim 3 , wherein a length of the impeller rotor blades increases along a radial direction of the curved enlarged portion. 軸流式ファンを備えていることを特徴とする請求項３に記載の放熱装置。 The heat radiating device according to claim 3 , comprising an axial flow fan. 前記ファンフレーム構造に設けられたモーターベースを更に含み、前記インペラは、前記モーターベースに設けられ、前記モーターベースは、気流の通過面積を増加するために、径方向に傾斜した側部を有する請求項３に記載の放熱装置。 The motor base further includes a motor base provided in the fan frame structure, and the impeller is provided in the motor base, and the motor base has a radially inclined side portion in order to increase an airflow passage area. Item 4. The heat dissipation device according to Item 3 . 前記側部は、平面状または曲面状の表面を有する請求項７に記載の放熱装置。 The heat dissipation device according to claim 7 , wherein the side portion has a flat surface or a curved surface. システムフレームと、
前記システムフレーム内に設けられた少なくとも一つの電子部品と、
前記システムフレームに設けられ、少なくとも一つの前記電子部品の動作によって発生される熱を放散する放熱装置を含み、
前記放熱装置は、インペラと前記インペラを収容するファンフレーム構造を含み、前記ファンフレーム構造は、気流を一方の開口から他方の開口に導く柱状通路を含み、少なくとも一つの前記開口の側にある前記柱状通路の内周壁は、径方向に且つ外向きに拡大する滑らかな湾曲状拡大部を有する外フレームを備え、前記湾曲状拡大部は、後続の気流が前記外フレームのフレーム壁に直接接触するのを防ぐために、気流に循環流を形成させる凹部を更に有することを特徴とする放熱システム。 System frame,
At least one electronic component provided in the system frame;
A heat dissipating device that is provided in the system frame and dissipates heat generated by the operation of at least one of the electronic components;
The heat dissipation device includes an impeller and a fan frame structure that accommodates the impeller, and the fan frame structure includes a columnar passage that guides airflow from one opening to the other opening, and is located on the side of at least one of the openings. The inner peripheral wall of the columnar passage includes an outer frame having a smooth curved enlarged portion that expands radially and outward, and the curved enlarged portion directly contacts the frame wall of the outer frame. In order to prevent this, the heat dissipation system further includes a recess for forming a circulation flow in the airflow . 前記開口は、吸気口と排気口からなり、前記柱状通路は、気流を前記吸気口から前記排気口に導くものであり、前記排気口の側にある前記柱状通路の内周壁が、径方向に且つ外向きに拡大する滑らかな前記湾曲状拡大部を有している請求項９に記載の放熱システム。 The opening includes an intake port and an exhaust port, and the columnar passage guides airflow from the intake port to the exhaust port, and an inner peripheral wall of the columnar passage on the exhaust port side is in a radial direction. The heat dissipation system according to claim 9 , further comprising the curved enlarged portion that expands outward.
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