JP4697501B2

JP4697501B2 - 整流翼

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Publication number: JP4697501B2
Application number: JP2000223696A
Authority: JP
Inventors: 薫松本
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2020-07-25
Also published as: JP2002039099A; US20020011326A1; US6427763B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸流ファンモータを用いた冷却装置の冷却効率を高めるための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パソコン等の電子機器において、半導体等の発熱を効果的に放出するために、ヒートシンクを用いることが一般的である。また、ヒートシンクを強制的に冷却するために、軸流ファンモータが用いられている。
【０００３】
ところが、軸流ファンモータは中心部にモータを備えるため、軸流ファンモータからの送風は周辺部に比して中心部の風量が少なくなり、ヒートシンクの全体を均一に冷却することはできない。なおかつ、軸流ファンモータからの送風は旋回流をなすことから、ヒートシンクの冷却フィンの奥深くまで充分に冷気を供給することも困難である。
【０００４】
したがって、軸流ファンモータの冷却能力が不足することが予め分かっているような場合には、軸流ファンモータからの送風を制御して、空気流の均一化を図り、かつ、送風を旋回の無い流れとするために、整流翼を一体に備える軸流ファンモータを使用する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、事後的に冷却能力が不足する等の事情により整流翼を備えない軸流ファンモータを、整流翼付きの軸流ファンモータに置き換えるような事態が生じた場合には、軸流ファンモータの交換コストは高いものとなった。また、予め整流翼付きの軸流ファンモータを使用している場合であっても、事後的に整流翼の翼形状を変更する必要が生じた場合には、軸流ファンモータごと置き換える必要があることから、同様の問題が生ずることとなった。
【０００６】
また、整流翼付きの軸流ファンモータは、必要とされる翼形状毎に専用のハウジングを製作する必要があり、かかるハウジングを樹脂成形品として得る場合には、金型の種類が増加するという問題もあった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、軸流ファンモータからの送風を、事後的に、自由に制御する整流翼を提供することにより、軸流ファンモータを用いた冷却装置の冷却効率を高めることにある。また、軸流ファンモータ用の金型の種類を減少させることによる、コストダウンを図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための、本発明の請求項１に係る整流翼は、軸流ファンモータからの送風を制御する整流翼であって、一方側に軸流ファンモータに対し選択的に着脱可能な係合部を有すると共に、他方側にヒートシンクに対し直接的に装着可能な係合部として、脚と、該脚の内側先端部に形成された爪とを含み、
前記ヒートシンクに対し直接的に装着可能な係合部は、前記軸流ファンモータに当接するためのベース部に設けられ、かつ、前記脚は、前記ヒートシンクに整流翼を装着したとき、前記ヒートシンクの冷却フィンの先端部が、前記ベース部の下面に当接することなくその近傍に位置するだけの長さを有し、前記爪は、前記ヒートシンクのベースに設けた溝と係合するものであることを特徴とするものである。そして、整流翼を備えない軸流ファンモータに対し、選択的に着脱して用いることにより、必要に応じた送風の制御を自在に行う。しかも、いわゆるワンタッチで整流翼をヒートシンクに装着することが可能である。そして、整流翼を備えない軸流ファンモータと、当該整流翼とで構成した冷却装置によって、整流された送風をヒートシンクに当て、前記ヒートシンクを直接的に冷却するものである。
また、脚の内側先端部に形成された爪を、ヒートシンクのベースに設けた溝と係合させることで、いわゆるワンタッチで整流翼をヒートシンクに装着することが可能であり、組立性の向上、事後的な着脱性の向上を図るものである。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る整流翼は、前記軸流ファンモータに対し選択的に着脱可能な係合部は、前記軸流ファンモータに当接するためのベース部に設けられ、前記軸流ファンモータの取付け穴と係合して、相互の位置決めを行うためのピンと、前記軸流ファンモータのフランジに噛み合い、整流翼を前記軸流ファンモータに固定するためのフックを備えるものである。
したがって、フックを撓ませることによって、軸流ファンモータに対する整流翼の着脱を、工具や冶具等を用いることなく、いわゆるワンタッチで行うことが可能であり、組立性の向上、事後的な着脱性の向上を図るものである。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る整流翼では、前記ヒートシンクは半導体冷却用となっている。よって、本発明によれば、整流翼を備えない軸流ファンモータと、当該整流翼とで構成した冷却装置によって、整流された送風をヒートシンクに当て、前記ヒートシンクを直接的に冷却することで、半導体の冷却効率を高めることができる。
【００１１】
さらに、本発明の請求項４に係る整流翼は、前記軸流ファンモータと連続する外形を有するものである。したがって、整流翼付きの軸流ファンモータとほぼ同等のスペースに収めることが可能となる。
【００１２】
また、本発明の請求項５に係る整流翼は、等厚板羽根形の整流板を有するものである。そして、金型を用いて樹脂成形する場合に、金型の、整流板を成形する部分の形状を単純化する。
【００１３】
これに対し、本発明の請求項６に係る整流翼は、翼形の整流板を有している。前記整流板を翼形とすることで、整流板の羽根強度を高める。また、該整流板を送風が通過する際の、音や振動の発生を低減する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１（ｂ）には、本発明の実施の形態に係る整流翼１を、図１（ａ）には、整流翼１を取付けて用いる軸流ファンモータ２（整流翼を備えない軸流ファンモータ）を、図１（ｃ）には、整流翼１を直接的に装着するヒートシンク３（半導体冷却用）の側面図を、それぞれ示している。
【００１６】
図２（ａ）には整流翼１の上面図を、図２（ｂ）には整流翼１の正面図を、図２（ｃ）には整流翼１の下面図を、図３には図２(ａ)のＡ−Ａ線における、整流翼１の断面図を示している。また、図５には、軸流ファンモータ２を整流翼１と密着する方向から見た状態を示している。
【００１７】
本発明の実施の形態に係る整流翼１は、合成樹脂等、弾性変形可能な材料で形成されている。軸流ファンモータ２に当接するためのベース部１ａには、開口１ｂを形成し、開口１ｂに、複数の整流板１ｃを放射状に設けている。また、ベース部１ａには、軸流ファンモータ２に対し選択的に着脱可能とするための係合部を設けている。
【００１８】
該係合部は、軸流ファンモータ２の取付け穴２ａ（図５）と係合して、相互の位置決めを行うためのピン１ｄと、軸流ファンモータ２のフランジ２ｂ（図５）に噛み合い、整流翼１を軸流ファンモータ２に固定するためのフック１ｅを備えている。なお、軸流ファンモータ２には、フック１ｅを噛み合わせるための溝２ｃをフランジ２ｂに設けることとしても良い。また、必要に応じて、ヒートシンク３に整流翼１と軸流ファンモータ２とを固定するためのネジ穴１ｆを、軸流ファンモータ２の取付け穴２ａと一致する場所に設けている。
【００１９】
なお、本実施の形態では、ピン１ｄ、フック１ｅを各々２本としたが、ファンモータ２に対する整流翼１の装着を確実とする範囲内で、その数を増減することは可能である。
【００２０】
また、ベース部１ａには、ヒートシンク３に対し直接的に装着可能な係合部を設けている。該係合部は、脚１ｇと、脚１ｇの内側先端部に形成された爪１ｈと、脚１ｇの内側表面に形成されたリブ1ｊとを含むものである。脚１ｇは、ヒートシンク３に整流翼１を装着したとき、冷却フィン３ａの先端部が、ベース部１ａの下面に当接することなくその近傍に位置する長さを有している（図６参照）。また、爪１ｈは、ヒートシンク３のベース３ｂに設けた溝３ｃと係合するものである。そして、爪１ｈとリブ１ｊとの隙間に、ベース３の突起部３ｄを係合させることで、ヒートシンク３に対する整流翼１の押し込み方向、引き抜き方向の双方に対する固定を確実としている。
【００２１】
なお、本実施の形態では、脚１ｇを４本としたが、ヒートシンク３に対する整流翼１の装着を確実とする範囲内で、その数を増減することは可能である。
【００２２】
図４には、整流翼１の整流板１ｃを図２(ａ)のＢ−Ｂ線で切断したときの断面形状を例示している。図４（ａ）に示す整流板１ｃは、断面形状に等厚板羽根形を有するものである。かかる形状の場合は、整流翼１を、金型を用いて樹脂成形する場合に、金型の整流板を成形する部分の形状を単純化して、金型コストを低減することが可能である。
【００２３】
また、図４(ｂ)に示す整流板１ｃは、断面形状に翼形を有するものである。かかる形状の場合には、整流板１ｃの羽根強度を高めることができる。また、整流板１ｃを軸流ファンモータ２の送風が通過する際の、音や振動の発生を低減することができる。
【００２４】
図６には、整流翼１を、軸流ファンモータ２に取付け、かつ、ヒートシンク３にも装着したときの側面図を示している。図示のごとく、本発明の実施の形態に係る整流翼１は、軸流ファンモータ２と連続する外形を有している。したがって、整流翼付きの軸流ファンモータとほぼ同等のスペースに収めることが可能となる。
【００２５】
上記構成を有する、本発明の実施の形態に係る整流翼により得られる作用効果は、以下の通りである。まず、整流翼１は、軸流ファンモータ２に対し選択的に着脱可能とするための係合部として、軸流ファンモータ２の取付け穴２ａ（図５）と係合し、相互の位置決めを行うためのピン１ｄと、軸流ファンモータ２のフランジ２ｂ（図５）に噛み合って、整流翼１を軸流ファンモータ２に固定するためのフック１ｅを備えている。整流翼１は弾性変形可能な材料で形成されていることから、フック１ｅを撓ませることによって、軸流ファンモータ２に対する整流翼１の着脱を、工具や冶具等を用いることなく、いわゆるワンタッチで行うことが可能である。
【００２６】
よって、整流翼を備えない軸流ファンモータ２に、事後的に整流翼１が必要とされる場合や、整流翼１の特性を変更したい場合等に、ワンタッチで整流翼１を着脱することで、最適の特性を有する整流翼を備える軸流ファンモータを得ることが可能となる。したがって、本発明の実施の形態に係る整流翼１を、整流翼を備えない軸流ファンモータ２に対し、選択的に着脱して用いることにより、汎用性の高い軸流ファン２を用いて、必要に応じた送風の制御を自在に行うことが可能となる。
【００２７】
したがって、本発明の実施の形態に係る整流翼１によれば、軸流ファンモータ２を用いた冷却装置の、冷却効率を高めることが可能となる。
【００２８】
また、軸流ファンモータ２は、整流翼を備えない汎用のファンモータを用いることから、軸流ファンモータのハウジング成型用の金型の種類を、整流翼の特性に応じて多数用意する必要がなくなり、当該金型のコストダウンを図ることが可能となる。
【００２９】
また、整流翼１は、ヒートシンク３に対し直接的に装着可能な係合部として、脚１ｇと、脚１ｇの内側先端部に形成された爪１ｈと、脚１ｇの内側表面に形成されたリブ1ｊとを備える。そして、爪１ｈを、ヒートシンク３のベース３ｂに設けた溝３ｃと係合させることで、いわゆるワンタッチで整流翼１をヒートシンク３に装着することが可能である。
【００３０】
軸流ファンモータ２は、図５に示すように、その中心部にモータ２ｄを備えるため、軸流ファンモータ２からの送風は、周辺部に比して中心部の風量が少なくなる。しかしながら、整流翼１を軸流ファンモータ２に取り付けることにより、送風は均一化される。また、軸流ファンモータ２からの送風は旋回流をなすが、これも整流翼１によって非旋回流となるので、ヒートシンク３の全体を均一に、かつ、冷却フィン３ａの奥深くまで、充分に冷気を供給し、効率的に冷却を行うことが可能となる。
【００３１】
なお、ヒートシンク３は半導体冷却用であることから、本発明の実施の形態に係る整流翼１を用いることにより、事後的に、半導体の冷却効率を高めることも可能となる。
【００３２】
さらに、整流翼１は、軸流ファンモータ２と連続する外形を有するので、図６に示すように、軸流ファンモータ２およびヒートシンク３に装着した状態で、整流翼付きの軸流ファンモータとほぼ同等のスペースに収めることが可能となる。
【００３３】
なお、整流翼１の整流板１ｃを等厚板羽根形とした場合には、樹脂成形用金型の、整流板を成形する部分の形状を単純化し、金型コストを低減することが可能となる。また、整流翼１の整流板１ｃを翼形とした場合には、整流板１ｃの羽根強度を高め、整流翼１の強度を向上させることができる。また、整流板１ｃを翼形とすることで、整流板１ｃを送風が通過する際の音や振動の発生を低減し、整流翼１を使用することによる音響性能等の低下を防ぐことができる。
【００３４】
なお、脚１ｇと、脚１ｇの内側先端部に形成された爪１ｈと、脚１ｇの内側表面に形成されたリブ1ｊとを含むヒートシンク３との係合部は、本発明の整流翼１に必須のものではなく、かかる係合部を整流翼から除いたもの（図示省略）を、軸流ファンモータ２に取付けて用いれば、冷却対象を限定しない、汎用性の高い冷却装置を提供することも可能となる。また、整流翼１の外形は、軸流ファンモータ２と連続するもの限定されるものでもない。
【００３５】
【発明の効果】
本発明はこのように構成したので、以下のような効果を有する。まず、本発明の請求項１または２に係る整流翼によれば、軸流ファンモータからの送風を、事後的に、自由に制御し、軸流ファンモータを用いた冷却装置の冷却効率を高めることが可能となる。また、軸流ファンモータ用の金型の種類を減少させることにより、コストダウンを図ることが可能となる。
【００３６】
また、ヒートシンクの冷却効率を事後的に高めることが可能となる。すなわち、工具や冶具等を用いることなく、前記軸流ファンモータに対する当該整流翼の着脱、または、前記ヒートシンクに対する着脱を行うことを可能とし、組立性の向上、事後的な着脱性の向上を図ることで、軸流ファンモータを用いた冷却装置の冷却効率を容易に高めることが可能となる。
【００３７】
さらに、本発明の請求項３に係る整流翼によれば、半導体の冷却効率を事後的に高めることが可能となる。
【００３８】
また、本発明の請求項４に係る整流翼によれば、整流翼付きの軸流ファンモータとほぼ同等のスペースに収めることが可能となり、当該整流翼の追加を容易として、軸流ファンモータを用いた冷却装置の冷却効率を事後的に高めることが可能となる。
【００３９】
また、本発明の請求項５に係る整流翼によれば、当該整流板用の金型のコストを低減することができる。さらに、本発明の請求項６に係る整流翼によれば、整流板の羽根強度を高め、整流板の強度を向上させることができる。また、該整流板を送風が通過する際の、音や振動の発生を低減することで、当該整流板を使用することによる音響性能等の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る整流翼を（ｂ）に、該整流翼を取付けて用いる軸流ファンモータを（ａ）に、該整流翼を装着するヒートシンクを（ｃ）に、各々側面図で示した模式図である。
【図２】図１の整流翼を示しており、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその下面図である。
【図３】図２(ａ)のＡ−Ａ線における整流翼の断面図である。
【図４】図２（ａ）のＢ−Ｂ線における整流板の断面図であり、（ａ）は等厚板羽根形を、 (ｂ)は断面形状に翼形を示している。
【図５】図１（ａ）の軸流ファンモータを、整流翼と密着する方向から見た図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る整流翼を、軸流ファンモータとヒートシンクとに装着したときの側面図である。
【符号の説明】
１整流翼
１ａベース部
１ｃ整流板
１ｄピン
１ｅフック
１ｇ脚
１ｈ爪
１ｊリブ
２軸流ファンモータ
２ｂフランジ
２ｃ溝
３ヒートシンク
３ｂベース
３ｃ溝
３ｄ突起部

Claims

軸流ファンモータからの送風を制御する整流翼であって、一方側に軸流ファンモータに対し選択的に着脱可能な係合部を有すると共に、他方側にヒートシンクに対し直接的に装着可能な係合部として、脚と、該脚の内側先端部に形成された爪とを含み、
前記ヒートシンクに対し直接的に装着可能な係合部は、前記軸流ファンモータに当接するためのベース部に設けられ、かつ、前記脚は、前記ヒートシンクに整流翼を装着したとき、前記ヒートシンクの冷却フィンの先端部が、前記ベース部の下面に当接することなくその近傍に位置するだけの長さを有し、前記爪は、前記ヒートシンクのベースに設けた溝と係合するものであることを特徴とする整流翼。
前記軸流ファンモータに対し選択的に着脱可能な係合部は、前記軸流ファンモータに当接するためのベース部に設けられ、前記軸流ファンモータの取付け穴と係合して、相互の位置決めを行うためのピンと、前記軸流ファンモータのフランジに噛み合い、整流翼を前記軸流ファンモータに固定するためのフックを備えることを特徴とする請求項１記載の整流翼。
前記ヒートシンクは半導体冷却用であることを特徴とする請求項１または２記載の整流翼。
前記軸流ファンモータと連続する外形を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の整流翼。
等厚板羽根形の整流板を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の整流翼。
翼形の整流板を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の整流翼。