(57)【要約】【課題】強制放熱する冷却ファン駆動ローター構造【解決手段】  強制放熱するローター構造は、外周に冷却ファンを備えるハブ２１と前記ハブ内の殻体２２からなり、前記ハブは、封閉端２１１と開放端２１２とを有し、前記封閉端は、放射線状に配列された少なくとも一つの通孔２１６を設け、且つ、前記通孔は孔径円周に沿って、凸部２１７を設け、前記凸部により、強制的に流体を、前記通孔から流動させ、前記ハブ及び前記殻体内の冷却ファン駆動ローターの発熱により昇温した内部流体温度を低下させる。【選択図】  図  ２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強制放熱する冷却ファン駆動ローター構造であって、冷却ファンのハブと前記ハブ内の殻体からなり、前記ハブは、封閉端と開放端とを有し、前記封閉端は、放射線状に配列された少なくとも一つの通孔を設け、且つ、前記通孔に近隣する円軸方向に、凸部を設け、前記凸部により、強制的に流体を、前記通孔から流動させ、前記ハブ及び前記殻体内の流体温度を低下させることを特徴とする冷却ファン駆動ローター構造。
【請求項２】
前記凸部は、封閉端の内表面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の冷却ファン駆動ローター構造。
【請求項３】
前記凸部は、封閉端の外表面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の冷却ファン駆動ローター構造。
【請求項４】
前記凸部は、封閉端の内表面及び外表面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の冷却ファン駆動ローター構造。
【請求項５】
前記通孔に相対する前記凸部は、傾斜状を呈することを特徴とする請求項１に記載の冷却ファン駆動ローター構造。
【請求項６】
前記凸部は、非傾斜状であることを特徴とする請求項１に記載の冷却ファン駆動ローター構造。
【請求項７】
前記凸部は、前記ハブと一体成形であることを特徴とする請求項１に記載の冷却ファン駆動ローター構造。
【請求項８】
前記凸部は、前記ハブと個別の単体であることを特徴とする請求項１に記載の冷却ファン駆動ローター構造。
【請求項９】
前記ハブと前記殻体の間に接着剤を有することを特徴とする請求項１に記載の冷却ファン駆動ローター構造。
【請求項１０】
前記通孔内の内壁は、傾斜状であることを特徴とする請求項１に記載の冷却ファン駆動ローター構造。
【請求項１１】
前記通孔内の内壁は、非傾斜状であることを特徴とする請求項１に記載の冷却ファン駆動ローター構造。
【請求項１２】
前記通孔内の数量と前記凸部の数量は同じであることを特徴とする請求項１に記載の冷却ファン駆動ローター構造。
【請求項１３】
前記通孔内の数量と前記凸部の数量は異なることを特徴とする請求項１に記載の冷却ファン駆動ローター構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスなどの冷却に用いる空冷送風ファン駆動モータ機構における駆動部の強制放熱するローター構造であって、特に、ローターの運転時に生成される発熱に対し、強制的に冷却を行う構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、公知のファンのローター構造で、図で示されるように、ファンフレーム１１とハブ１２からなり、ファンフレーム１１内には支承座１１１を有し、支承座１１１上に、中空のスリーブ１１２を設け、且つ、スリーブ１１２内にベアリング１１２を有する。スリーブ１１２外は、モーターステーター１３を有し、モーターステーター１３を、支承座１１１上に配置する。ハブ１２は、封閉側と開放側を有するカバーで、中に、環状の殻蓋１４を有し、ハブ１２上の封閉側に相対する殻蓋１４は、凸部１４１を有し、且つ、殻蓋１４内側周囲は、環状を呈するモーターローター１５を設置し、ハブ１２外は、複数の放射配列されたファンブレード１２１、及び、軸心１６を有し、その一端にハブ１２を結合し、もう一端が、ベアリング１１３を貫通し、ハブ１２及び殻蓋１４が、支承座１１１上に枢接されている。
【０００３】
モーターステーター１３とモーターローター１５が励磁作用を生じた後、磁極相位の変化により、ハブ１２及び殻蓋１４が回転し、同時に、ファンブレード１２１も回転して、流体が移動して、被放熱物に対し、冷却を施す。しかし、モーターステーター１３とモーターローター１５の間の運転は、発熱を生じ、この熱量がハブ１２内の包覆された構造により、熱量の外界との熱交換効率が低下し、大量の熱量がハブ１２内にこもって本体の寿命が縮減し、システム内部の熱量も増加する。
【０００４】
米国特許申請公開番号２００４／０７７５３５６号の「ファンローター」申請案中に開示された技術は、ファンローターは、封閉壁及び内壁を有するハブからなり、且つ、金属リングが、この内壁に噛合して、管状ハブ内に収置され、且つ、金属リング内に、磁気リングを嵌設し、ハブ内に、複数の定位部を設けて、金属リングが、ハブ内に支承される。
【０００５】
上述の実施方式には問題があり、ハブが回転する時、ハブの流体が渦巻状の流動を呈し、流動の路径と通孔が開設する方式は円滑でなく、内部の流体は通孔から外に向けて流出し、熱対流の効率が悪くなって、効果的な放熱効果が得られない。
【特許文献１】特開２００４−１３４４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、冷却ファンを外周に備えた冷却ファン駆動ローターのハブの封閉端に、少なくとも通孔と凸部を設け、且つ、凸部が通孔の円軸方向に位置して、通孔に近隣し、凸部により、流体を強制的に、通孔を通じて流動させ、ハブ内の流体温度を低下させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の強制放熱するローター構造は、ハブとハブ内に設置された殻体からなり、ハブは封閉端と開放端を有し、封閉端は、少なくとも一つの放射線状に配列された通孔を有し、且つ、通孔の円軸方向に凸部を設け、凸部により、流体を強制的に、通孔を通じて流動させ、ハブ内の流体温度を低下させる。
【発明の効果】
【０００８】
効果的な放熱効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［第一実施例］
図２〜図６は、本発明の第一実施例を示す図で、図で示されるように、ハブ２１とハブ２１内に設置された殻体２２からなり、ハブ２１は、封閉端２１１と開放端２１２を有し、且つ、封閉端２１１と開放端２１２の間に、側壁２１３を連接し、封閉端２１１、開放端２１２、側壁２１３は、半封閉の容室２１４をなし、ハブ２１の中心は、軸心２１５を連接し、ハブ２１の封閉端２１１は、少なくとも一つの放射線状に配列された通孔２１６を有し、且つ、封閉端２１の内表面に、少なくとも一つの凸部２１７を設けている。凸部２１７は、通孔２１６の円軸方向に設置され、通孔２１６（図４、５、６で示される）に近接し、殻体２２は、ハブ２１の側壁２１３の内側に設けられ、ハブ２１の封閉端２１１に近接する１側に、唇部２２１を有し、且つ、ハブ２１と殻体２２間に、接着剤を塗布して、両者間の結合を強化している。
【００１０】
図２、図７、図８、図９、及び、図１０は、本発明の第一実施例を、ファンモータに応用したものを示す。図中、軸流ファンを表示しているが、これに限定するものではなく、遠心ファンにも応用できる。モーターローター２３は、殻体２２の内側に設置され、且つ、ベース２５の上に、中空のスリーブ２５１を有する。スリーブ２５１はベアリング２６を有し、スリーブ２１５外に、モーターステーター２４を嵌め、更に、軸心２１５をスリーブ２５１内のベアリング２６に貫通させて、ハブ２１及び殻体２２を、ベース２５上に枢設し、モーターローター２３とモーターステーター２４間に、磁性連接を生じさせ、モーターローター２３とモーターステーター２４が励磁するとき、ハブ２１と殻体２２を帯動して、凸部２１７方向に回転させる時（図１０中の矢印Aで示される方向）、容室２１４内の流体は移動作用を生じて、モーターローター２３とモーターステーター２４間の回転は、物理変化により、磁力作用が熱量に変化し、容室２４内の流体温度が上昇し、且つ、凸部２１７と容室２１４内の流体を帯動して、相反する方向になり、流体が凸部２１７に衝突すると共に、流体を通孔２１６から排出し、対流作用を生成して、容室２１４内の流体温度を低下させ、モーターローター２３とモーターステーター２４の使用寿命と作動効率を向上させる。
【００１１】
図４、図６、図１２、図１３で示される凸部２１７は、非傾斜状（図４で示される）になるだけでなく、傾斜状（図１１で示される）にもなり、且つ、通孔２１６の内壁は、非傾斜状（図４で示される）、或いは、傾斜状（図１２で示される）になる。更に、通孔２１６と凸部２１７の数量は同じで、即ち、各通孔２１６の円軸方向は、凸部２１７に近隣している（図６で示される）か、或いは、通孔２１６と凸部２１７の数量が異なり、ある通孔２１６の円軸方向は凸部２１７を設けず、また、凸部２１７はハブ２１と一体成形、或いは、個別の単体とする。
【００１２】
［第二実施例］
図１４〜図２２は、本発明の第二実施例を示す。全体構造と作用、及び、実施形態は、第一実施例とほぼ同じなので、同様の構造作用についてはここに詳述しない。第一実施例と異なるのは、凸部３１７が封閉端２１１の外表面に設けられていて、図２１で示されるように、ハブ２１及び殻体２２が、図中の矢印Bの方向に回転する、つまり、図中の右側方向の時、凸部３１７は、導流の作用を生成し、通孔２１６上方の流体は、図中の左方に流動し、同時に、ハブ２１の容室２１４内の流体は、通孔２１６を通過して、上方に行った後、更に、図中の左方に流動し、このような連続の作動により、容室２１４内の昇温後の流体を、外に流出させる。また、図２２で示されるように、ハブ２１及び殻体２２が、図中の矢印Cの方向に回転する、つまり、図中の左方向に回転する時、凸部３１７と通孔２１６上方の流体は、相反する方向に作動し、流体は凸部３１７に衝突すると共に、流体は、凸部３１７のガイド作用を受けて、通孔２１６により、ハブ２１の容室２１４内に流動し、容室２１４内の増温後の流体は強制対流作用を生成し、ハブ２１の開放端２１２に流動すると共に、外に流出する。ハブ２１の容室２１４内の昇温後の流体に、強制対流作用を生成させ、上述の好ましい実施例の作用と特性を達成する。
【００１３】
［第三実施例］
図２３〜図３１は、本発明の第三実施例を示す。全体構造と作用、及び、実施形態は、前述の実施例とほぼ同じなので、同様の構造作用についてはここに詳述しない。上記実施例と異なるのは、凸部４１７ａと４１７ｂが、それぞれ、封閉端２１１の内表面と外表面に設けられていて、且つ、それぞれ、通孔２１６の円軸方向の両側に設置され、即ち、凸部４１７ａと４１７ｂは、異なる表面の異なる側に設置されている。図３０で示されるように、ハブ２１及び殻体２２が、図中の矢印Dの方向に回転する、つまり、図中の右側方向の時、封閉端外表面の凸部４１７ａは、導流の作用を生成し、通孔２１６上方の流体は、図中の左方に流動し、封閉端外表面の凸部４１７ｂは、容室２１４内の流体と相反方向に作動し、昇温後の流体を、凸部４１７ｂに衝突させて、流体を通孔２１６から外に流出させる。また、図３１で示されるように、ハブ２１及び殻体２２が、図中の矢印Eの方向に回転する、つまり、図中の左方向に回転する時、ハブ２１の封閉端２１１の外表面の凸部４１７ａは、流体をガイドして通孔２１６を通過させ、ハブ２１の容室２１４内に流動させ、容室２１４内の昇温後の流体に、強制対流作用を生成させ、ハブ２１の開放端２１２に流動すると共に、外に流出する。ハブ２１の容室２１４内の昇温後の流体は、対流作用を生成し、上述の好ましい実施例の作用と特性を達成する。
【００１４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】公知のファンのローター構造を示す図である。
【図２】本発明の第一実施例の立体分解図である。
【図３】本発明の第一実施例の立体組み合せ図である。
【図４】図３のａ−ａの断面図である。
【図５】図３のｂ−ｂの断面図である。
【図６】本発明の第一実施例の上視図である。
【図７】本発明の第一実施例を、ファンモータに応用した立体分解図である。
【図８】本発明の第一実施例を、ファンモータに応用した立体組み合せ図である。
【図９】図８のｃ−ｃの断面図である。
【図１０】図９の局部拡大図である。
【図１１】本発明の第一実施例の凸部のもう一つの形態を示す図である。
【図１２】本発明の第一実施例の通孔のもう一つの形態を示す図である。
【図１３】本発明の第一実施例の通孔が凸部に近接するもう一つの形態を示す図である。
【図１４】本発明の第二実施例の立体分解図である。
【図１５】本発明の第二実施例の立体組み合せ図である。
【図１６】図１５のｄ−ｄの断面図である。
【図１７】図１５のｅ−ｅの断面図である。
【図１８】本発明の第二実施例を、ファンモータに応用した立体分解図である。
【図１９】本発明の第二実施例を、ファンモータに応用した立体組み合せ図である。
【図２０】図１９のｆ−ｆの断面図である。
【図２１】図２０の局部拡大図で、右作動を示す図である。
【図２２】図２０の局部拡大図で、左作動を示す図である。
【図２３】本発明の第三実施例の立体分解図である。
【図２４】本発明の第三実施例の立体組み合せ図である。
【図２５】図２４のｇ−ｇの断面図である。
【図２６】図２４のｈ−ｈの断面図である。
【図２７】本発明の第三実施例を、ファンモータに応用した立体分解図である。
【図２８】本発明の第三実施例を、ファンモータに応用した立体組み合せ図である。
【図２９】図２８のi−iの断面図である。
【図３０】図２９の局部拡大図で、右作動を示す図である。
【図３１】図２９の局部拡大図で、左作動を示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１１…ファンフレーム
１１１…支承座
１１２、２５１…スリーブ
１１３、２６…ベアリング
１２、２１…ハブ
１２１…ファンブレード
１３、２４…モーターステーター
１４…殻蓋
１４１、２１７、３１７、４１７ａ、４１７ｂ…凸部
１５、２３…モーターローター
１６、２１５…軸心
２１１…封閉端
２１２…開放端
２１３…側壁
２１４…容室
２１６…通孔
２２…殻体
２２１…唇部
２５…ベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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