(57)【要約】【目的】吸入する気流量を増大させる羽根構造およびそれを用いた放熱装置を提供する。【構成】軸ハウジング１０と、軸ハウジング１０周囲を囲むように設けられた複数枚の動翼２０とを具備する。羽根構造の特徴は放熱装置の吸入口端にあり、軸ハウジング１０上に接続された複数枚の動翼２０が軸ハウジング１０上方に沿いながら、軸ハウジング１０の中心位置に向かって放射状に延伸する。これにより、吸入された空気に乱れが生じにくく、吸入する吸気量が増大する。【選択図】  図２
2004169680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸ハウジングと、
前記軸ハウジング周囲を囲むように設けられた複数枚の動翼とを具備し、
前記複数枚の動翼が前記軸ハウジング上方に沿いながら、前記軸ハウジングの中心位置に向かって放射状に延伸することを特徴とする羽根構造。
【請求項２】
前記複数枚の動翼の羽根縁が、軸側で前記軸ハウジングより高いことを特徴とする請求項１記載の羽根構造。
【請求項３】
前記複数枚の動翼の内側羽根縁が前記軸ハウジングの中心に向かって延伸し、前記内側羽根縁が斜角、直角または球面角を具備することを特徴とする請求項１記載の羽根構造。
【請求項４】
少なくとも２枚の前記複数枚の動翼が前記軸ハウジングの上方で接続されたことを特徴とする請求項１記載の羽根構造。
【請求項５】
頂面および側面を備えた軸ハウジングと、
前記軸ハウジングの前記側面を囲むように設けられた複数枚の動翼とを具備し、
前記複数枚の動翼の頂側羽根縁が、軸側で前記軸ハウジングの前記頂面よりも高いことを特徴とする羽根構造。
【請求項６】
前記複数枚の動翼の前記軸ハウジング頂面よりも高い部分が、前記軸ハウジングの前記頂面で軸ハウジング中心に向かって放射状に延伸することを特徴とする請求項５記載の羽根構造。
【請求項７】
少なくとも２枚の前記複数枚の動翼が前記軸ハウジング頂面上で接続されたことを特徴とする請求項６記載の羽根構造。
【請求項８】
前記複数枚の動翼の軸ハウジングの中心に向かって延伸している羽根縁が斜角、直角または球面角を具備することを特徴とする請求項６記載の羽根構造。
【請求項９】
ファンフレームと、
前記ファンフレーム内に設けられた、少なくとも１個の羽根構造とを具備し、
前記羽根構造が、軸ハウジングおよび複数枚の動翼を備え、前記複数枚の動翼が前記軸ハウジング周囲を囲むように設けられ、且つ、前記複数枚の動翼は、放熱装置の吸入口端の頂側羽根縁が前記軸ハウジングの頂面よりも高いことを特徴とする放熱装置。
【請求項１０】
前記ファンフレームがさらに複数本のリブを具備することを特徴とする請求項９記載の放熱装置。
【請求項１１】
前記ファンフレームがさらに複数枚の静翼を具備することを特徴とする請求項９記載の放熱装置。
【請求項１２】
前記複数枚の動翼の内側羽根縁が軸ハウジング中心に向かって放射状に延伸することを特徴とする請求項９記載の放熱装置。
【請求項１３】
前記複数枚の動翼の内側羽根縁が斜角、球面角または直角を具備することを特徴とする請求項１２記載の放熱装置。
【請求項１４】
少なくとも２枚の前記複数枚の動翼が前記軸ハウジング頂面上で接続されることを特徴とする請求項１２記載の放熱装置。
【請求項１５】
前記放熱装置が少なくとも１層の動翼部または少なくとも１層の静翼部を具備し、前記羽根構造と直列に設けられることを特徴とする請求項９記載の放熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、羽根構造およびそれを用いた放熱装置に関し、特に軸流式ファンの羽根構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の放熱ファンは、主に軸流式ファンおよび遠心式ファンの２種類に分けられ、最も多く使用されているのは軸流式ファンであると思われる。軸流式ファンは通常、抵抗が小さいシステムに適しており、軸流式ファンの風圧は小さかった。
【０００３】
図１Ａは従来技術の軸流式ファンを示し、図１Ｂは図１Ａの縦断面図である。駆動装置（例えばモータ）が動翼２０を駆動し、その回転が気体に対して気流を発生させると、ファンの吸入口端において、羽根２０へ流入する気流が軸ハウジング１０の障害により気流渦１２が発生し（図１Ｂが示す）、吸入される気流量が減少した。
【０００４】
また、ファン放熱の効率は風圧と関係がある以外に、吸入口の空気流入量とも深い関係があり、吸入量を増大させる本発明により上記の問題点を改善する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、吸入する気流量を増大させる放熱装置及びその羽根構造を提供することを目的とする。本発明の羽根構造の設計は、軸ハウジング部分と動翼部分とを備え、複数枚の動翼は軸ハウジングを円心とした放射状に軸ハウジング上に接続され（つまり、複数枚の動翼が軸ハウジングの頂面および側面に接続される。）、複数枚の動翼は、放熱装置の吸入口端にある羽根縁を、軸向で軸ハウジングの頂面よりも高くする。
【０００６】
本発明のその他の目的は、上述した羽根設計を動翼と静翼の組合せを具備する放熱装置に応用することである。また多層の動翼と静翼とを具備する放熱装置に応用してもよく、それは、例えば１つのファンフレーム内に２個の動翼、および２個の動翼間に設置された１個の静翼を備えたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は軸ハウジングと、軸ハウジング周囲を囲むように設けた複数枚の動翼とを具備し、複数枚の動翼が軸ハウジング上方に沿いながら、軸ハウジングの中心位置に向かって放射状に延伸する。
【０００８】
【作用】
本発明の「軸ハウジングの頂面を羽根縁よりも低くする」設計により、羽根で側面の気流を導入し、吸入する気流量を増大させる。また、この設計を動翼と静翼の組合せを備える羽根に応用し、さらに吸入される気流量を増大してファンの機能を高めることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図２Ａは本発明の好適な実施形態の斜視図を示し、図２Ｂは図２Ａの縦断面図を示す。上で述べた吸入気流量に関する問題に対し、本発明による実施例は新しい羽根構造設計を提供し、吸入される気体の気流量を増大させる。その特長はファンの吸入口端にあり、軸ハウジング１０側面に接続した羽根２０が軸ハウジング１０に沿いながら、上方で軸ハウジングの中心位置に向かって放射状に延伸し、且つ、羽根縁が軸向で軸ハウジング１０の頂面より高くなっていることである。つまり、羽根は軸ハウジングの周囲を囲むように設けられているだけでなく、軸ハウジングの中心内部に向かって軸ハウジングの頂面まで延伸している。ここで特に説明しなければならないことは、軸ハウジング頂面が羽根縁よりも低い設計の長所として、羽根により側面の気流が導入されて吸入気流量が増大するということである。そのため、図２Ｂにおいて、気流１４が吸入口端を流れて軸ハウジング１０頂面付近を通る際も、気流渦１２が発生せず（図１Ｂを参照）、吸入気流量を増大させることができる。
【００１０】
図３は、本発明にかかる羽根構造の好適な実施形態を示す正面図、平面図、側面図および斜視図である。図中には４方向から見た図が含まれ、本発明の好適な実施形態における、羽根構造の軸ハウジング１０および羽根２０の相対位置とその関係がより明らかに示されている。また羽根の設計上、羽根２０がファンの吸入口端で軸ハウジング１０頂面上方に沿いながら、軸ハウジングの中心位置に向かって放射状に延伸しているため、羽根２０の設計は多くの変化空間を有する。図４Ａから図４Ｆは、上で述べた好適な実施形態に類似する６種類の変形を示した羽根構造の縦断面図である。図４Ａが示す羽根構造中の羽根２０は、軸ハウジング１０の側面だけに接続され、羽根縁が軸ハウジング頂面よりも高くなっている。図４Ｂが示す羽根構造中の羽根２０は、軸ハウジング１０頂面よりも高い羽根縁部分が軸ハウジング上方まで延伸している。図４Ｃが示す羽根構造が図４Ｂと異なる点は、その羽根２０は、軸ハウジング頂面上方まで延伸する羽根縁部分が斜角設計を備えていることである。図４Ｄが示す羽根構造が図４Ｂと異なる点は、その羽根２０が軸ハウジング頂面上方まで延伸する羽根縁部分が球面角設計を備えていることである。図４Ｅが表示する羽根構造が図４Ｃと異なる点は、その羽根２０が軸ハウジングの中心（円心）まで延伸していることである。最後に、図４Ｆが図４Ｅと異なる点は、羽根２０が軸ハウジングの中心まで延伸し、もう一つの対称羽根と互いに接続していることである。吸入口端の羽根２０の、軸ハウジング１０頂面よりも高くなっている羽根縁が、どのような設計であったとしても、「吸入口端の羽根が軸ハウジング頂面上方に沿いながら、軸ハウジングの中心位置へ向かって放射状に延伸し、且つ、羽根縁が軸向で軸ハウジングよりも高い」という本発明の特徴から外れない限り、設計上の変更、修正を行ってもよい。
【００１１】
応用上、本発明の羽根構造は一般の軸流式ファンに使用することができる。図５Ａは本発明の他の実施形態による軸流式ファンを示し、このファンは動翼とファンフレーム３０とを備える。動翼は上述した羽根構造のどれを選択してもよく、ファンフレーム３０内は、羽根フレーム内のサポートと外フレームとの間を接続する複数のリブ（図では未表示）を更に含み、このサポートを使用して支持し、ファン中の駆動装置（例えばモータ）と羽根構造とを接続する。或いは、リブを静翼４０に替えて、圧力を増加させて導流の働きを持たせてもよい。そして、本実施形態の羽根構造に静翼を組み合わせる目的は、本実施形態の吸入口端にある羽根構造で吸入気流量を増大させた上、静翼の圧力増加と導流機能によりファン全体の機能を強化することにある。
【００１２】
また、軸流式ファンの動翼および静翼の数量は１組だけでなくともよい。例えばこれは、図５Ｂが示す本発明のもう一つの好適な実施形態である多重の動翼と静翼とを具備する軸流式ファンのように、１組の静翼と２組の動翼とがそれぞれ吸入口と排出口の端部に設けられてもよい。吸入口端の動翼設計には本発明による羽根構造を利用するが、排出口端は特に決められていない。もとより、動翼と静翼はその数を増やすこともでき、異なる順番の配列で組み合わせてもよい。
【００１３】
本発明では好適な実施形態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ものなら誰でも、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。
【００１４】
【発明の効果】
上述した本発明の好適な実施形態から分かるように、本発明の軸ハウジング頂面が羽根の羽根縁よりも低く設計され、羽根により側面の気流を導入することにより、吸入される気流量を増大させることができる。本発明の羽根設計を動翼と静翼の組合せを具備するファンへ応用して、吸入される気流量を増大させるとともに、排出される風圧をも高めて、ファンの全体的な機能および放熱効果を強化する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は従来の技術にかかる軸流式ファンの斜視図であり、（Ｂ）は図１（Ａ）の縦断面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の好適な実施形態による軸流式ファンの斜視図であり、（Ｂ）は図２（Ａ）の縦断面図である。
【図３】本発明の好適な実施形態によるファン構造を示す正面図、平面図、側面図および斜視図である。
【図４】（Ａ）から（Ｆ）は、本発明の６種類の実施形態の変形を示すファン構造の縦断面図である。
【図５】（Ａ）は本発明のもう一つの好適な実施形態による動翼と静翼の組合せを備えた軸流式ファンを示す斜視図であり、（Ｂ）は本発明の好適な実施形態による多層の動翼と静翼の組合せを備えた軸流式ファンを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０    軸ハウジング
１２    気流渦
１４    気流
２０    羽根（動翼）
３０    ファンフレーム
４０    静翼
【図１】
2004169680.tif 000003
【図２】
2004169680.tif 000004
【図３】
2004169680.tif 000005
【図４】
2004169680.tif 000006
【図５】
2004169680.tif 000007