(57)【要約】【課題】流体の半径方向に対する流動の圧力に変化を与えて吹き出し口から放出される流体の流動を中心部に集中させて効率のよい放熱効果を達成することができる風向制御手段を具える放熱装置を提供する。【解決手段】吸気口と吹き出し口を具えるフレームと、該フレームの内部に設けられるファンと、該フレームの吹き出し口の内壁において円周に沿って形成され、吹き出し口から外方向に流動する流体の方向を制御する風向制御手段とによって構成する。該風向制御手段はフレームの吸気口内壁に設けるか、もしくは吹き出し口内壁に設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口と吹き出し口を具えるフレームと、
該フレームの内部に設けられるファンと、
該フレームの吹き出し口の内壁において円周に沿って形成され、吹き出し口から外方向に流動する流体の方向を制御する風向制御手段と、を含んでなることを特徴とする、風向制御手段を具える放熱装置。
【請求項２】
前記風向制御手段が、制御羽根であることを特徴とする、請求項１に記載する風向制御手段を具える放熱装置。
【請求項３】
前記風向制御手段が、風向制御板であることを特徴とする、請求項１に記載する風向制御手段を具える放熱装置。
【請求項４】
吸気口と吹き出し口を具えるフレームと、
該フレームの内部に設けられるファンと、
該フレームの吸気口の内壁において円周に沿って形成され、吹き出し口から外方向に流動する流体の方向を制御する風向制御手段と、を含んでなることを特徴とする、風向制御手段を具える放熱装置。
【請求項５】
前記風向制御手段が、制御羽根であることを特徴とする、請求項４に記載する風向制御手段を具える放熱装置。
【請求項６】
前記風向制御手段が、風向制御板であることを特徴とする、請求項４に記載する風向制御手段を具える放熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は放熱装置に関し、特に電子デバイスに設けられ、放熱を行うための風向制御手段を具える放熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日に至るまで、電子製品は機能向上が絶え間なく要求されてきた。これに対して、電子製品の稼働率も高められ、運転速度も高速化を目指して改善がなされてきた。かかる電子製品の稼働率の向上に伴い、発生する温度もますます高くなってきた。電子製品を高温の温度条件下で作動させると、システムの安定性に影響を与える。よって如何にして発生する熱を迅速、かつ効果的に排除してシステムの温度を降下させ、適宜な作動温度条件で電子製品を稼動させるかが、目下重要な研究の課題となっている。
【０００３】
熱を効果的に排出するための装置として、ファンを利用することは最も経済的な方法とされている。ファンは、電動機の作用で電気エネルギーを機械的エネルギーに転換して羽根を回転させる。即ち、エネルギーを羽根に伝動して流体を流動させ、放熱の目的を達成する。
【０００４】
一般のファンは、流体が羽根の回転によって流動し、吹き出し口を通過する場合、ファンの外部周囲に拡散する。しかも、ファンのハブ後方に比較的大きな流体の滞留領域が形成される。このため放熱効果は決して好ましいものではない。仮に流体の流動性が好ましくなく、インピーダンスの高い領域に設けられる電子デバイスに対して、かかる従来のファンを以って放熱を行うのであれば、ファンのハブ後方に形成される流体滞留領域の影響を受けるため、達成される放熱効果には限りがある。したがって、電子デバイスの温度が容易に高くなり、熱による損傷を招くことになる。
【０００５】
【特許文献１】アメリカ合衆国特許第６５２４０６７号
【特許文献２】台湾実用新案登録出願第０９１２０８０４５号の公報
【０００６】
アメリカ合衆国特許第６５２４０６７号は、ファンに関するものであって、気流を集中させガイドする手段が開示される。即ち、該手段は熱が発生するデバイス上に設けられ、フレームと、該フレームに設けられ気流をガイドするための吸気口と、該フレームに設けられるとともに、該デバイスに至る吹き出し口とを含んでなり、該排気口は吸気口に比して口径の比例を小さくする。このため、気流が吹き出し口の中心に集中し、かつデバイスに吹き付けられて該デバイスの温度を低下させる目的を達成する。
【０００７】
上述するアメリカ合衆国特許は、フレームに設けられる吹き出し口の口径が吸気口より大きくなるように形成されるため、該フレームの従断面から見ると、内壁が外方向に広がるラッパ状を呈する。したがって、気流を吹き出し口の中心に集中させる効果を有するが、但し、かかる形状は、吸気口と吹き出し口の面積が一致していないため、吹き出し口における風速は加速されるが、風圧が低下するとともに、騒音が増加する欠点を有する。
【０００８】
台湾実用新案登録出願第０９１２０８０４５号の公報には、放熱装置と、及び該放熱装置に係る気流のガイド装置が開示される。該気流ガイド装置は、ファンと、放熱板と組み合わせて電子装置の放熱を行う放熱手段を構成するものであって、該放熱管は電子装置に接続して該電子装置に発生する熱エネルギーを吸収する。また、該気流ガイド装置は気流ガイド管と複数の気流ガイド板を含んでなり、該気流ガイド管はファンと放熱板との間に設けられ前端開口部と後端開口部とを有する。該前端開口部は該後端開口部に比して面積が広く形成される。また、複数のガイド板はガイド管内壁に円周に沿ってそれぞれ設けられ、ファンの回転により空気が前端開口部から進入し、複数のガイド板によってガイドされて後端開口部から吹き出され、放熱片が吸収した熱エネルギーを放出して間接的に電子デバイスが発生した熱エネルギーを減少させる。
【０００９】
上述する実用新案は、ファン自体に回転による騒音が発生するのみならず、ファンと気流ガイド装置とを組み立て、さらに気流ガイド装置と放熱片とを組み合わる構造は、それぞれの構成部材を如何に緊密に接続しても、ファンの回転により発生した振動により装置全体が共振し、多数個所からさらに騒音が発生する。
【００１０】
さらに、上述の構造は気流ガイド管の前端開口の面積が後端開口より大きく形成されるため、該ガイド装置の縦断面から見ると、内壁が外方向に広がるラッパ状を呈する。したがって、空気がガイド装置内部を流動するときに騒音を発生させる大きな原因となる。また、ガイド装置と放熱装置を組み合わせなければならないため加工工程が増加し、製造コストが高くなるとともに材料のコストも高くなり、使用者が求める実用性と経済性に欠ける。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、流体の半径方向に対する流動の圧力に変化を与えて吹き出し口から放出される流体の流動を中心部に集中させて効率のよい放熱効果を達成することができる風向制御手段を具える放熱装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は従来の技術に見られる欠点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、フレームと、フレーム内に設けられるファンと、及び該フレームの内壁に一体に形成され風向を制御する風向制御手段と、を含んでなる放熱装置の構造によって課題を解決できる点に着眼し、かかる知見に基づいて本発明を完成させた。
【００１３】
以下、この発明について具体的に説明する。
請求項１に記載する風向制御手段を具える放熱装置は、吸気口と吹き出し口を具えるフレームと、
該フレームの内部に設けられるファンと、
該フレームの吹き出し口の内壁において円周に沿って形成され、吹き出し口から外方向に流動する流体の方向を制御する風向制御手段と、を含んでなる。
【００１４】
請求項２に記載する風向制御手段を具える放熱装置は、請求項１における風向制御手段が該フレームと一体に成形される。
【００１５】
請求項３に記載する風向制御手段を具える放熱装置は、請求項１における風向制御手段が制御羽根である。
【００１６】
請求項４に記載する風向制御手段を具える放熱装置は、請求項１における風向制御手段が風向制御板である。
【００１７】
請求項５に記載する風向制御手段を具える放熱装置は、吸気口と吹き出し口を具えるフレームと、
該フレームの内部に設けられるファンと、
該フレームの吸気口の内壁において円周に沿って形成され、吹き出し口から外方向に流動する流体の方向を制御する風向制御手段と、を含んでなる。
【００１８】
請求項６に記載する風向制御手段を具える放熱装置は、請求項５における風向制御手段が該フレームと一体に成形される。
【００１９】
請求項７に記載する風向制御手段を具える放熱装置は、請求項５における風向制御手段が制御羽根である。
【００２０】
請求項８に記載する風向制御手段を具える放熱装置は、請求項５における風向制御手段が風向制御板である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
この発明は、熱が発生する電子デバイスに設けられるファンの吹き出し口の風向を制御するための風向制御手段を提供するものであって、
図１から図３に開示するように、フレーム（１１）と、ファン（１２）とによって構成される。該ファン（１２）は、ハブ（１２１）と羽根（１２２）とによってなり、該フレーム（１１）は、内部にファン（１２）を支持する支持部（１１４）を設けてファン（１２）を内設する。
【００２２】
フレーム（１１）は、対向する両端面をそれぞれ流体が流動する吸気口（１１２）及び吹き出し口（１１３）とし、該吸気口（１１２）か、もしくは吹き出し口（１１３）の内壁には、円周に沿って流体制御部を形成する。該流体制御部は吸気口（１１２）及び／もしくは吹き出し口（１１３）の内壁から突出して形成され、フレーム（１１）を流動する流体の半径方向に対する圧力を変化させて、流体を吹き出し口（１１３）の中心に向かって流動させる作用を有する。このため、吹き出し口（１１３）を通過した流体が即外方向に拡散することなく、流体の半径方向制御の効果を達成するとともに、騒音の発生を減少させることができる。
【００２３】
かかる風向制御手段の構造と特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照にして以下に詳述する。
【００２４】
【第１の実施例】
図１、２、３に第１の実施例を開示する。第１の実施例において、上述する流体制御部は羽根（１２２）と略同様に形成される制御羽根（１１１）であって、フレーム（１１）の吹き出し口（１１３）の内壁に一体に形成される。
【００２５】
図４に開示するように、羽根（１２２）が回転すると、非定常な流れの場（ｆｌｏｗ  ｆｉｅｌｄ）の変化が発生して流体が吸気口（１１２）から進入し、吹き出し口（１１３）から吹き出される。流体が吹き出し口（１１３）を通過すると、突出して形成される制御羽根（１１１）の作用によって制御を受け、半径方向に対する圧力に大きな変化が発生してハブ（１２１）の後方中心部に向かって流動する。よって流体のハブ（１２１）の後方へ流動する流量が増加し、ハブ（１２１）の後方に発生する滞留領域が縮小する。このため、この発明による風向制御手段を具えるファンを放熱システム内に応用し、熱エネルギーを周囲の環境に送る場合、放熱効率を大幅に高め、放熱システム全体の放熱効果をさらに高めることができる。
【００２６】
制御羽根（１１１）は、風向制御手段図５に開示するように、断面が略Ｔ字型を呈し、即ち中間部が内方向に突出するように形成する制御羽根（１１１ａ）か、図６に開示するように断面が逆Ｌ字状に形成する制御羽根（１１１ｂ）か、もしくは図７に開示するように断面がＬ字型を呈する制御羽根（１１１ｃ）であってもよく、いずれも制御羽根（１１１）と同様に、流体の半径方向に対する圧力を変化させ、吹き出し口（１１３）において流体を中心に向かって流動させて放熱効果を高めることができる。
【００２７】
【第２の実施例】
この発明の第２の実施例を図８から１１に開示する。全体構造は前述の第１の実施例と同じであるためここでは詳述しない。第２の実施例における風向制御手段はフレーム（１１）の内壁に突出して一体に形成される風向制御板（２１１）であって、第１の実施例における制御羽根（１１１）と同様に流動する流体の半径方向に対する圧力を変化させて流体の流動方向を制御する効果を達成する。
【００２８】
【第３の実施例】
図１２から図１３に開示するように、第３の実施例はフレーム（３１）と、ファン（３２）とによって構成される。該ファン（３２）は、ハブ（３２１）と羽根（３２２）とによってなり、該フレーム（３１）は、内部にファン（１２）を支持する支持部（３１４）を設けてファン（３２）を内設する。
【００２９】
フレーム（３１）は、対向する両端面をそれぞれ流体が流動する吸気口（３１２）及び吹き出し口（３１３）とし、該吸気口（３１２）の内壁には、円周に沿って流体制御部である制御羽根（３１１）を形成する。該制御羽根（３１１）は吸気口（１１２）の内壁から突出して形成され、フレーム（３１）を流動する流体の半径方向に対する圧力を変化させて、流体を吹き出し口（３１３）の中心に向かって流動させる作用を有する。このため、吹き出し口（３１３）を通過した流体が即外方向に拡散することなく、流体の流動方向制御の効果を達成するとともに、騒音の発生を減少させることができる。
【００３０】
図１４に開示するように、羽根（３２２）が回転すると、非定常な流れの場（ｆｌｏｗ  ｆｉｅｌｄ）の変化が発生して流体が吸気口（３１２）から進入し、吹き出し口（３１３）から吹き出される。流体が吸気口（３１２）を通過すると、突出した制御羽根（３１１）の作用によって制御を受け、半径方向に対する圧力に大きな変化が発生してハブ（３２１）の後方中心部に向かって流動する。よって流体のハブ（３２１）の後方へ流動する流量が増加し、ハブ（３２１）の後方に発生する滞留領域が縮小する。このため、この発明による風向制御手段を具えるファンを放熱システム内に応用し、熱エネルギーを周囲の環境に送る場合、放熱効率を大幅に高め、放熱システム全体の放熱効果をさらに高めることができる。
【００３１】
制御羽根（３１１）は、図１４に開示するように、断面が略Ｔ字型を呈し、即ち中間部が内方向に突出するように形成する制御羽根（３１１ａ）か、図１６に開示するように断面が逆Ｌ字状に形成する制御羽根（３１１ｂ）か、もしくは図１７に開示するように断面がＬ字型を呈する制御羽根（３１１ｃ）であってもよく、いずれも制御羽根（３１１）と同様に、流体の半径方向に対する圧力を変化させ、吹き出し口（３１３）において流体を中心に向かって流動させて放熱効果を高めることができる。
【００３２】
【第４の実施例】
この発明の第４の実施例を図１８から２０に開示する。全体構造は前述の第３の実施例と同じであるためここでは詳述しない。第４の実施例における風向制御手段はフレーム（３１）の内壁に突出して一体に形成される風向制御板（４１１）であって、第１の実施例における制御羽根（３１１）と同様に流動する流体の半径方向に対する圧力を変化させて流体の流動方向を制御する効果を達成する。
【００３３】
以上は、この発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【００３４】
【発明の効果】
この発明による放熱装置は、ハブ後方に流体が滞留して形成される流体の滞留領域を縮小し、吹き出し口を通過して外部に放出される気流を中心部に集中させて、放熱効果を高めることがきできるとともに、騒音の発生を抑制する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例による放熱手段の分解図である。
【図２】図１に開示する放熱手段の他の視点から見た分解図である。
【図３】図１に開示する放熱手段の斜視図である。
【図４】図１に開示する放熱手段における風向制御にかかる説明図である。
【図５】図１に開示する放熱手段における制御羽根の他の実施形態を表わす説明図である。
【図６】図１に開示する放熱手段における制御羽根のその他実施形態を表わす説明図である。
【図７】図１に開示する放熱手段における制御羽根の別の実施形態を表わす説明図である。
【図８】この発明の第２の実施例による放熱手段の分解図である。
【図９】図８に開示する放熱手段の他の視点から見た分解図である。
【図１０】図８に開示する放熱手段の斜視図である。
【図１１】図８に開示する放熱手段における風向制御にかかる説明図である。
【図１２】この発明の第３の実施例による放熱手段の分解図である。
【図１３】図１２に開示する放熱手段の斜視図である。
【図１４】図１２に開示する放熱手段における風向制御にかかる説明図である。
【図１５】図１２に開示する放熱手段における制御羽根の他の実施形態を表わす説明図である。
【図１６】図１２に開示する放熱手段における制御羽根のその他実施形態を表わす説明図である。
【図１７】図１２に開示する放熱手段における制御羽根の別の実施形態を表わす説明図である。
【図１８】この発明の第４の実施例による放熱手段の分解図である。
【図１９】図１８に開示する放熱手段の斜視図である。
【図２０】図１８に開示する放熱手段における風向制御にかかる説明図である。
【符号の説明】
１１        フレーム
１１１      制御羽根
１１１ａ    制御羽根
１１１ｂ    制御羽根
１１１ｃ    制御羽根
１１２      吸気口
１１３      吹き出し口
１１４      支持部
１２        ファン
１２１      ハブ
１２２      羽根
２１１      風向制御板
３１        フレーム
３１１      制御羽根
３１１ａ    制御羽根
３１１ｂ    制御羽根
３１１ｃ    制御羽根
３１２      吸気口
３１３      吹き出し口
３１４      支持部
３２        ファン
３２１      ハブ
３２２      羽根
４１１      風向制御板
【図１】
2005026474.tif 000003
【図２】
2005026474.tif 000004
【図３】
2005026474.tif 000005
【図４】
2005026474.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005026474.tif 000008
【図７】
2005026474.tif 000009
【図８】
2005026474.tif 000010
【図９】
2005026474.tif 000011
【図１０】
2005026474.tif 000012
【図１１】
2005026474.tif 000013
【図１２】
2005026474.tif 000014
【図１３】
2005026474.tif 000015
【図１４】
2005026474.tif 000016
【図１５】
2005026474.tif 000017
【図１６】
2005026474.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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