(57)【要約】      （修正有）【課題】空気の流量を増加しても、騒音を減少できるファン及びそのファンホイールを提供する。【解決手段】ファンは、ファンホイールとファンカウルより構成される。ファンホイールはハブと複数の羽根より構成される。ハブは軸方向及び半径方向を規定し、各羽根は軸長と半径長を持つ。側壁の上端を越えて軸方向に沿って延びる各羽根の部分は、軸長の三分の一から三分の二の割合である。ハブの中央部と側壁とを接続する接続部分と、各羽根の先端部及び尾部と、上部壁をファンカウルの中央孔に接続する流路誘導部分２２１の全ては丸められている。故に、ファン及びそのファンホイールは流量を強化し、ファンが発生させる騒音を減少出来る。【選択図】図２Ａ
0003150477.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
軸方向及び半径方向を規定し、中央部と、中央部に沿って輪状に配置された側壁と、接続部を持つハブであって、側壁には上端があり、上端の反対には下端があり、上端と下端の間に外側表面があり、接続部は丸められており中央部と側壁の上端を接続する、ハブと、
軸長と半径長を持ち、側壁の外側表面より、半径方向と軸方向に沿って順番に外側に延びて、上端の上に先端部と、外側表面から少なくとも半径方向に沿って延びる尾部を形成し、各羽根が先端部から尾部まで徐々に広がり、先端部と尾部とが曲線をなす複数の羽根と、により構成され、
各羽根の上端を越えて軸方向に沿って延びる部分は実質的に軸長の三分の一から三分の二を占め、各羽根の下端を越えて軸方向に沿って延びる部分は実質的に軸長のゼロから三分の一を占める、
ファンホイール。
【請求項２】
各羽根の上端を越えて軸方向に沿って延びる部分は実質的に軸長の二分の一を占め、各羽根の下端を越えて軸方向に沿って延びる部分は実質的に軸長のゼロ・パーセントを占めることを特徴とする請求項１に記載のファンホイール。
【請求項３】
各羽根の上端を越えて軸方向に沿って延びる部分の表面面積は、上端以下の各羽根の部分の表面面積より大きいことを特徴とする請求項２に記載のファンホイール。
【請求項４】
羽根は３枚の羽根より構成されることを特徴とする請求項３に記載のファンホイール。
【請求項５】
ハブは羽根と一体に形成されることを特徴とする請求項３に記載のファンホイール。
【請求項６】
各羽根は先端部から尾部まで下方に向けて曲線をなすことを特徴とする請求項３に記載のファンホイール。
【請求項７】
各羽根は周縁を持ち、少なくとも周縁の一部は丸められていることを特徴とする請求項３に記載のファンホイール。
【請求項８】
請求項１に請求されたファンホイールと、
上部壁、流路誘導部、中央孔及び受け空間より構成されるファンカウルと、により構成され、
ファンカウルの受け空間はファンホイールを受け、中央孔は受け空間と周囲とを空間によって接続し、又流路誘導部分は丸められて、上部壁から中央孔まで下に向かって延びる、
ファン。
【請求項９】
各羽根の上端を越えて軸方向に沿って延びる部分は、実質的に軸長の二分の一を占め、各羽根の下端を越えて軸方向に沿って延びる部分は実質的に軸長のゼロ・パーセントを占めることを特徴とする請求項８に記載のファン。
【請求項１０】
各羽根の上端を越えて軸方向に沿って延びる部分の表面面積は、上端以下の各羽根の部分の表面面積より大きいことを特徴とする請求項９に記載のファン。
【請求項１１】
羽根は三枚の羽根より構成されることを特徴とする請求項１０に記載のファン。
【請求項１２】
各羽根は周縁を持ち、少なくとも周縁の一部は丸められていることを特徴とする請求項１０に記載のファン。
【請求項１３】
ファンカウルは少なくとも一つの側壁を持ち、ファンホイールの羽根は少なくともファンカウルの一側壁を越えて、軸方向に沿って上に延びることを特徴とする請求項１０に記載のファン。
【請求項１４】
ファンカウルは少なくとも一つの側壁を持ち、ファンホイールの羽根は少なくともファンカウルの一側壁を越えて、軸方向に沿って下に延びることを特徴とする請求項１０に記載のファン。
【請求項１５】
ファンカウルには受け空間と連続する複数の流路誘導溝が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載のファン。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はファン及びそのファンホイールに関するものであり、特に、本考案は騒音を減少しながら空気の流量を増加したファン及びそのファンホイールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
処理技術の進歩の結果として、今日、多くの電子製品の基板は、ますます高密度の電子構成部品（例えば、中央演算処理装置、メモリ、集積回路等）を搭載している。電子構成部品は作業中に熱を発する為に、より密度の高い電子構成部品は電子製品全体の温度を上昇させ、これにより、電子製品の異常な動作或いは、電子構成部品の破損が高熱により生ずる。
【０００３】
従来の技術では、回転するファンが対流を強制して電子構成部品を冷却する様に、電子製品にファンが配置されていた。
【０００４】
図１は、ファンホイール１１及びファンカウル１２より構成される従来のファン１を表す。ファンホイール１１はハブ１１０及び複数の羽根１１１より構成される。羽根１１１はそれぞれ羽幅Ｗ１で、ハブ１１０の側壁から延びる。
【０００５】
従来のファン１は、より細い羽根幅Ｗ１を持ち、空気の流れを作る際にいくらかの効率を保つ為に、多数の羽根が提供されねばならない。例えば、図１に描かれた従来のファン１は７枚の羽根１１１から構成される。結果として、羽根１１１間の間隔は必然的に減少される。更に、強化された流量及び改善された放熱効率を得るには、羽根１１１の回転速度を増加しなければならない。しかしながら、ファン１が高回転速度で動作すると、羽根間の間隔が狭すぎて、互いの羽根の作った空気の流れの場をかく乱し、騒音を発生する可能性もある。
【０００６】
上記の説明によると、従来のファン１がファンホイール１１の回転速度を増加すると、代償として騒音の悪化が生ずる。その一方で、ファンホイール１１の回転速度が増加されないと、流量が小さ過ぎて、高密度な電子構成部品用に望まれる放熱効率を得るには不十分である。
【０００７】
この点から見て、この技術に関しては、空気の流量を増やしながらも、騒音を減少出来るファン及びそのファンホイールが非常に望ましい。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案の課題は、空気の流量を増加し、騒音を減少出来るファン及びファンホイールの提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案のファンはファンホイール及びファンカウルより構成される。ファンカウルは上部壁、流路誘導部、中央孔、及び受け空間より構成される。受け空間はファンホイールを受ける様に適しており、中央孔は受け空間と周囲とを空間によって接続する。流路誘導部は丸められ、空気の流れを良くする為に、上部壁より下方に向けて中央孔まで延びる。
【００１０】
ファンホイールはハブと複数の羽根より構成される。ハブは中央部、中央部の周りに輪状に配置された側壁及び接続部を持つ。側壁は上端、上端の反対側の下端及び上端と下端間の外側表面を持つ。ハブは軸方向と半径方向とを規定する。各羽根には軸長と半径長があり、順番に側壁の外側表面から半径の方向及び軸方向に沿って外向きに延び、上端の上の先端部と少なくとも外側表面から半径方向に沿って延びる尾部を形成する。各羽根は先端部から尾部にかけて徐々に広くなり、先端部と尾部は曲線である。
【００１１】
各羽根の、上端を越えて軸方向に沿って延びる部分は、実質的に軸長の三分の一から三分の二を占め、各羽根の、下端を越えて軸方向に沿って延びる部分は、実質的に軸長のゼロから三分の一を占める。
【考案の効果】
【００１２】
上記の構造をもって、本考案のファンとそのファンホイールは、空気の流量を増加させ、又、回転速度を落として動作中に発生する騒音を減少させる様に構成されている。その結果として、不十分な冷却能力及び動作中の大きな騒音を防止する。
【００１３】
主題の考案に関する技術の詳細及び好適な実施形態は、当業者が請求された考案の特色を理解出来る様に、添付された図面に伴う次の段落に説明されている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来のファンの概略上部図である。
【図２Ａ】本考案のファンの概略上部図である。
【図２Ｂ】本考案のファンの概略側面図である。
【図３Ａ】本考案のファンホイールの概略斜視図である。
【図３Ｂ】本考案のファンホイールの概略側面図である。
【図４】本考案のファンカウルの概略斜視図である。
【図５】従来のファンに対する、本考案のファンの性能を表すグラフである。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下記述される実施形態は、説明のみを目的とし、本考案を限定するものでは無い。次の実施形態及び添付の図面において、本考案に関連の無い要素は記述より省かれており、理解を容易にする為に、個々の要素の寸法が強調されており、実際の製品と同一である訳ではない事を理解すべきである。
【００１６】
図２Ａ及び図２Ｂは、それぞれが本考案を用いたファン２の概略上部図及び概略側面図を表す。ファン２はファンホイール２１及びファンカウル２２より構成される。ファンカウル２２はファンホイール２１を受け、空気の流れを誘導する様に構成されている。
【００１７】
ファンホイール２１はハブ２１０と複数の羽根２１１より構成される。ハブ２１０は軸方向Ａ及び半径方向Ｒを規定する。各羽根２１１は、先端部２１１ａ及び尾部２１１ｂを持つ。製造を容易にする為に、ハブ２１０及び羽根２１１は一体的に形成される。図２Ｂが示すように、軸方向Ａに沿ってファンカウル２２を越えて延びる各羽根２１１の部分は、ファン２の風量の増加を助長し、高回転速度を防ぐ事で、結果としての騒音を減少する。以下にファンホイール２１及びファンカウル２２の構造が詳細に述べられる。
【００１８】
図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれファンホイール２１の概略斜視図及び概略側面図である。ハブ２１０には中央部２１０ａ、中央部２１０ａの周りに輪状に配置された側壁２１０ｂ及び接続部２１０ｃがある。側壁２１０ｂには、上端２１０ｄ、上端２１０ｄの反対にある下端２１０ｅ、及び上端２１０ｄと下端２１０ｅの間の外側表面２１０ｆがある。接続部２１０ｃは丸くなっており、中央部２１０ａと側壁２１０ｂの上端２１０ｄとを接続する点に注目すべきである。接続部２１０ｃの丸まったデザインにより、接続部２１０ｃの近辺の空気の流れはより円滑となり、ファン２の空気取り入れ面積は増える。更に、複数の強化リブ（非表示）がハブ２１０の内側表面に配置されて、ファンホイール２１の力を強化し、ファン２の安定した動作をもたらす。
【００１９】
図３Ａ及び図３Ｂが表す様に、本考案における各羽根２１１の半径の寸法Ｗ２は大きくされ、各羽根２１１が生ずる流量を増加させる。これにより、羽根２１１の数は減少出来る。この実施例では、羽根２１１の数は三枚である。従って、ファン２の動作中は、個別の羽根２１１に駆動される空気の流れの相互のかく乱は最小限に留められて、騒音の発生が減少し、放熱効率が改善される。
【００２０】
より詳細には、各羽根２１１は、側壁２１０ｂの外側表面２１０ｆより半径方向Ｒ及び軸方向Ａに沿って外側に延びて、先端２１１ａを上端２１０ｄより上に、又尾部２１１ｂを外側表面２１０ｆより少なくとも半径方向Ｒに沿って延びる様に形成する。各羽根２１１は先端２１１ａより尾部２１１ｂに向かって曲げられている。図３Ａ及び図３Ｂが表す様に、本考案の各羽根２１１は、ファン２の流量及び空気圧を増加する為に、先端部２１１ａから尾部２１１ｂにかけて徐々に広くされている。半径方向Ｒにおける、羽根２１１及びファンカウル２２間の空気の流れのかく乱と、これに伴う騒音を軽減するように、先端部２１１ａ及びファンカウル２１１ｂの両方が曲線をなす。更に、各羽根２１１は、その周縁の少なくとも一部分が、羽根２１１周辺の空気のかく乱を軽減すべく丸くされており、更に騒音の発生を軽減する。丸いデザインは羽根２１１及びハブ２１０の射出成型と取り出しを容易にし、尖った角が排除されるので、ファンホイール２１用の金型の製造も又、容易になる。その結果として、全体の製造費が低くなるので歩留りが上がる。
【００２１】
図３Ｂを参照すると、各羽根２１１は半径寸法Ｗ２及び軸寸法Ｈ１を持つ。各羽根２１１の軸方向Ａに沿って上端２１０ｄを越えた部分は寸法Ｈ２であり、これは軸長Ｈ１の三分の一から三分の二を実質的に占め、空気の流れを作る羽根２１１の面積をかなり大きくする。上端２１０ｄを越える部分の寸法Ｈ２が、実質的に軸長Ｈ１の二分の一である事が望ましい。例えば、各羽根２１１の軸長Ｈ１が実質的に３．６ｃｍであった場合、上端２１０ｄを越えて延びる部分の寸法Ｈ２は、実質的に１．９７ｃｍである。更に、軸方向Ａにそって上端２１０ｄを越えて延びる各羽根２１１の部分は、上端２１０ｄの下にある羽根の部分の面積より大きい面積であり、ファン２の空気取り入れ面積は増加されて、上端２１０ｄより上の各羽根２１１の部分はハブ２１０に干渉されずに半径方向Ｒに沿って空気を吸引したり、排出したり出来るので、空気の流れの円滑さはかなり改善され、空気の取り入れ／排出面積も大きくなる。
【００２２】
空気の流れを作る各羽根２１１の面積を大きくする様に、各羽根２１１も軸方向Ａに沿って下端２１０ｅを越えて延ばせる。下端２１０ｅを越えて延びる部分は、実質的に軸寸法Ｈ１のゼロから三分の一を占める。この実施形態においては、各羽根２１１の、軸方向Ａに沿って下端部分２１０ｅを越えて延びる部分は、実質的に軸寸法Ｈ１のゼロ・パーセントである。
【００２３】
もう一度図２Ｂを参照すると、ファン２の先端部２１１ａ及び尾部２１１ｂは更に軸方向Ａに沿って、側壁２２４ａを越えて上に延び、ファンカウル２２の側壁２２４ｂを超えて下に延びる。これはファンカウル２２が回転する羽根２１１が作る空気の流れのかく乱を防ぐ助けになり、ファンカウル２２を越えて上か下に向かって延びる各羽根２１１の部分が、半径方向Ｒに沿って空気を吸引し、排出出来るので、空気の流れの円滑さがかなり改善され、空気の取り込み／排出面積が大きくなる。しかしながら、当業者は、実際の要求に応じて、各羽根２１１が側壁２２４ａを越えて上にのみ延びるか、側壁２２４ａを超えて下にのみ延びる様にデザインする事が出来、ここにおいて制限は無い。
【００２４】
図４は本考案のファンカウル２２の詳細な構造を表す。この実施形態では、ファンカウル２２は上部と下部の組み合わせで出来ており、上部壁２２０、流路誘導部２２１、中央孔２２２、受け空間２２３及び側壁２２４ａ、２２４ｂより形成される。ファンカウル２２の受け空間２２３は、ファンホイール２１を受け入れるように適しており、中央孔２２２は受け空間２２３と周囲とを空間によって接続して、ファンホイール２１を露出させる。ファンホイール２１及びファンカウル２２の下の隙間（非表示）を詰めて、ファン２に防水効果を与える事が望ましい。ファンカウル２２の流路誘導部２２１が丸められて上部壁２２０より中央孔２２２に向かって下に延びており、これによりファンカウル２２より吸引／排出した空気の流れの円滑性が改善され、動作中のファン２の騒音を減少し、流量を増加する。
【００２５】
図４を参照すると、ファンカウル２２に、更に複数の流路誘導溝２２５a、２２５ｂを持たせる事が出来る。流路誘導溝２２５a、２２５ｂは受け空間２２３と連続した空間であり、空気の流通を誘導する。これにより、羽根２１１が回転中の半径方向Ｒに沿ったファンカウル２２での空気の流れの損失が阻止出来、空気圧を増強してファン内の流路領域をより円滑にする。視点の制限により図４には流路誘導溝２２５a、２２５ｂが二本のみ描かれているが、本考案は流路誘導溝２２５a、２２５ｂの本数の制限を設けない。
【００２６】
図５は、本考案のファン２の、類似したサイズの従来のファンに対する性能のグラフを表す。水平軸は、一分あたりの立方メートル単位（ＣＭＭ）の空気流量を示し、垂直軸は、ミリメートル・アクア単位（ｍｍ−Ａｑ）の静圧を示す。本実施形態においては、性能の測量用のファンに関しては、ファンホイール２１の半径は４．６ｃｍ、ハブ２１０の半径は１．８６ｃｍ、各羽根２１１の軸寸法Ｈ１は３．６ｃｍ、半径寸法Ｗ２は２．７４ｃｍ、上端２１０ｄを越えて延びるハブ２１０の部分は１．９７ｃｍの寸法である。更に、ファンカウル２２の幅は実質的に１１．３ｃｍ、中央孔２２２の直径は１０ｃｍ、流路誘導部分２２１の外径は１１．２ｃｍ、二つの側壁２２４ａ、２２４ｂの端から端までの高さは２．８ｃｍ、各羽根２１１は軸方向Ａに沿って二つの側壁２２４ａ、２２４ｂを越えて合計０．６７ｃｍ延びる。図５において、本考案のファン２性能の曲線は点線で表わされ、従来のファンのものは実線で表わされる。０．６ＣＣＭから１．２ＣＣＭの空気の流量領域では、同じ静圧下で本考案のファン２は、著しく高い空気の流量を実現させる事が図５より分かる。更に、本考案のファン２は、同じ空気の流量では従来のファンより著しく高い静圧を実現させる。故に、従来の技術と比べて、本考案のファン２が作る空気の流量及び空気圧は、確実に改善されている。
【００２７】
上記の説明により、羽根を広くし、羽根をハブ及びファンカウルを越えて軸方向に延ばす事により、本考案は空気圧及び空気の流量を増やし、放熱効率を改善する為の加速された高回転速度が過剰な騒音を生ずる事を防ぐ。これに加えて、羽根の枚数を減らし、羽根の周縁、ハブの結合部及びファンカウルの流路誘導部は丸く設計されており、これにより更に空気の流路を円滑にし、動作中のファン２の発する騒音を減少させる。
【００２８】
上記の開示は、詳細な技術内容とその考案の特色に関するものである。当業者はその特色から離れる事無く、説明された考案の開示及び示唆に基づいて、様々な改良及び置換を進める可能性がある。しかしながら、その様な改良及び置換が完全に開示されていなくても、実質的にそれらは、添付された次の請求項の対象となる。
【図１】
0003150477.tif 000003
【図２Ａ】
0003150477.tif 000004
【図２Ｂ】
0003150477.tif 000005
【図３Ａ】
0003150477.tif 000006
【図３Ｂ】
0003150477.tif 000007
【図４】
0003150477.tif 000008
【図５】
0003150477.tif 000009