(57)【要約】【課題】本発明は、熱の消散と力の駆動を同時に可能とする羽根車構造を提供する。【解決手段】本発明は羽根車に関し、同羽根車は、頂部に設けた円形端面と該円形端面の周辺から下方に伸延するように形成した側壁とを有するハブ６４と、前記円形端面の下部中央に垂直に連結したスピンドル６７と、前記側壁の該周辺に設けた複数の羽根６５と、前記側壁の内周に設けた永久磁石６６と、前記ハブ６４の円形端面上に設けた複数の磁石又は透磁性部材とを具備し、磁力による吸着と相互間引力によって、被冷却部内の被駆動部を前記ハブ６４と同期して駆動することができるので、被冷却部の熱を消散できるのみならず、熱の消散と、磁石や透磁性部材を通過する引力によって生じる力による駆動との二重効果を奏することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頂部に設けた円形端面と、該円形端面の周辺から下方に伸延するように形成した側壁とを有するハブと、
前記円形端面の下部中央に垂直に連結したスピンドルと、
前記側壁の該周辺に設けた複数の羽根と、
前記側壁の内周に設けた永久磁石と、
前記円形端面上に設けた複数の透磁性部材と、を具備する羽根車構造。
【請求項２】
前記複数の透磁性部材を前記スピンドルの軸線周りの環状周辺に取り付けたことを特徴とする請求項１記載の羽根車構造。
【請求項３】
前記透磁性部材を前記ハブ上に載置したことを特徴とする請求項１記載の羽根車構造。
【請求項４】
前記円形端面に、前記透磁性部材を取り付けるための複数のクリップを設けたことを特徴とする請求項１記載の羽根車構造。
【請求項５】
前記円形端面に少なくとも２つの位置決め孔を設け、該位置決め孔に前記複数の透磁性部材を挿入して前記ハブに取り付けたことを特徴とする請求項１記載の羽根車構造。
【請求項６】
前記複数の透磁性部材を、少なくとも２つの極性を有する単一部材からなる磁石によって形成したことを特徴とする請求項１記載の羽根車構造。
【請求項７】
前記複数の透磁性部材を、少なくとも２つの極性を有する扇状板によって形成したことを特徴とする請求項１記載の羽根車構造。
【請求項８】
前記複数の透磁性部材を、透磁性を有する金属によって形成したことを特徴とする請求項１記載の羽根車構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置上に設置し、放熱と駆動を同時に行うことにより、より効果的な冷却構造を提供可能な羽根車構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
台湾特許公報第Ｍ２５２９９２号に記載の「水冷システム」は、冷却基礎１と、水ポンプ３と、第１冷却ベース４と、第２冷却ベース５とを具備する発熱電子部品に適用される。
【０００３】
上記した部品は循環配管２に接続されて閉ループを形成し、低温液を循環する。水ポンプ３は低温液を循環するための駆動源であり、低温液は全ての部品を通過して連続的に循環され、熱交換を行う。
【０００４】
さらに、冷却基礎１は発熱電子部品上に設置されている。第１冷却ベース４及び第２冷却ベース５上には、２つのヒートシンク（４１、５１）と２つの冷却ファン（４２、５２）がそれぞれ取り付けられている。ヒートシンク（４１，５１）は、第１冷却ベース４及び第２冷却ベース５から熱を吸収する。冷却ファン（４２，５２）は、ヒートシンク（４１、５１）によって吸収した熱の消散を促進し、循環および冷却効果をもたらす。
【０００５】
しかし、このような従来の水冷式冷却システムは、単に部品数が多く、かさばり、生産コストが高く、また最も重大な理由として全ての力（動力）を統合できないことから、大量生産や小売販売には不向きである。
【０００６】
水冷システムが必要とする力は、冷却ファン（４２、５２）と水ポンプ３から得ることができる。冷却ファン（４２、５２）はヒートシンク（４１，５１）が熱の消散を促進するため用いられるものであり、一方、水ポンプは低温液体を駆動するため用いられるものであり、これは両部品の機能が相互に独立しているということを意味する。
【０００７】
冷却ファン４２、５２、及び、水ポンプ３はすべて独立した力を必要とするため、水冷システムを形成するにはかなり複雑で多数の部品が必要となり、その結果、かさばり、生産コストが比較的高くなる。
【０００８】
従って、冷却ファンや水ポンプが持つ力を一体化および全体として単純化できれば、水冷システムの寸法はさらに小さくでき、生産コストも下げることができることになる。
【特許文献１】台湾特許公報第Ｍ２５２９９２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この観点から、本発明は、熱の消散と力の駆動を同時に可能とする羽根車構造を提供することによって、冷却ユニットの構成を単純化し、全体の寸法を小さくし、生産コストを下げ、より効率的な冷却効果を奏することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
羽根車構造は、頂部に円形の端面を有するハブを具備し、円形の端面の下部の中心に垂直方向に伸延するスピンドルを連結する。円形の端面より下方に伸延する円形の側壁上には、複数の羽根が取り付けられている。側壁の内側には永久磁石が取り付けられている。ハブの円形部に透磁性部材が取り付けられている。
【発明の効果】
【００１１】
冷却される部分の内側の被駆動要素にも磁石又は透磁性部材を取り付けることによって、被駆動要素が磁石の吸引力により駆動されかつ相互に牽引され、ハブと同期して回転する。従って、羽根車が回転すると、一方で冷却部により吸収された熱は急速に消散し、他方で、被駆動要素の回転に必要な力が同時に供給されるので、羽根車は熱の消散と力の駆動を同時に行うことができ、力の統合という目的を達成し、より速くより良い冷却効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、その頂部端面に、磁石および透磁性部材を取り付けた円形部を設けたハブを具備する羽根車構造に関する。冷却される部分の内側の被駆動要素にも磁石又は透磁性部材を取り付けることによって、被駆動要素が磁力による吸着と相互間引力によって駆動され、ハブと同期して回転する。従って、羽根車が回転している間、第一に、被冷却部品の熱が、ハブの外側周辺に取り付けられた羽根の駆動によって生じる空気流により消散し、第二に、ハブの頂部端面に取り付けられた磁石又は透磁性部材を同期して駆動し、被駆動部品を動かすために必要な力を生じ、熱の消散と力の駆動という複合効果を奏する。
【００１３】
以下に例示する好適な実施例により、添付図を参照して、本発明を構成する部材の関連位置を説明する。
【００１４】
図１に示すように、冷却ファン６は、フレーム６１と、固定子６２と、羽根車６３より構成され、フレーム６１はその内部に複数のリブにより支持される軸筒ベースを具備し、軸筒ベースには固定子６２が固着されており、羽根車６３は固定子６２に対応して設けられている。
【００１５】
図２も参照して説明すると、羽根車６３はハブ６４を具備する。ハブ６４は、その頂部に円形の平坦な端面を有する。平坦な端面の底部の中心にスピンドル６７が連結されている。ハブ６４の側壁は、平坦な端面の周縁部から下方に伸延することによって形成している。複数の羽根６５が、ハブの側壁の外周に取り付けられ、永久磁石６６が、ハブの内周に取り付けられている。ハブ６４の頂部の円形部には、透磁性部材６４１が取り付けられている。透磁性部材６４１は、透磁性を有する磁石あるいは金属からなり、透磁性部材６４１とハブ６４は、接着手段、係合手段、および嵌合手段のいずれかの手段により相互に固着することができる。
【００１６】
図２に示すように、透磁性部材６４１は、少なくとも２つの異なった極性を有し、扇形板形状を有する。透磁性部材６４１は、ハブ６４上に接着手段により固定される。一方、透磁性部材６４１は、少なくとも２つの極性を持つ磁極を有する単一部材からなる環状磁石とすることもできる。
【００１７】
図３に示すように、透磁性部材６４２は、単一部材からなる円形の透磁性金属からなる。ハブは、その頂部の円形部に複数のクリップ（留め金具）６４３を取り付けており、これらのクリップ６４３によってハブ６４上に透磁性部材６４２を固着することができる。
【００１８】
図４に示すように、ハブ６４は、その頂部の円形部に少なくとも２つの位置決めスロット６４５を設けている。透磁性部材６４４を位置決めスロット６４５内に挿入することによって、透磁性部材６４４をハブ６４に固定することができる。
【００１９】
さらに、図５および図６は、本発明に適用されるヒートシンクの好ましい実施例を例示する。
【００２０】
ヒートシンク２１は中間熱伝導体２２を具備する。複数の冷却羽根２３が中間熱伝導体２２の周辺より外向きに伸延している。中間熱伝導体２２は、その一側面を突き抜ける貫通孔を具備する。貫通孔の開口部をカバープレート２４によって囲むことにより、密閉された室２２１を形成している。室２２１内には冷却液が封入されており、また、室２２１の内部には攪拌羽根２５が配置されている。攪拌羽根２５は、その上方に配置された透磁性部材６４１に対応する透磁性部材２５１を有する。２つの透磁性部材２５１、６４１間には磁力による吸着と相互間引力が生じており、この吸着と相互間引力によって、攪拌羽根２５はハブ６４に同期して回転する。
【００２１】
本装置の作動について説明すると、ヒートシンク２１は直接発熱体に接触してその熱を吸収する。冷却ファン６は、ヒートシンク２１上に配置されることによってヒートシンクの熱を消散する。この状態において、羽根車６３が回転すると、ハブ６４の外周部の羽根が空気流を発生し、ヒートシンク２１上の冷却羽根２３の熱を消散する。一方、ハブ６４上の透磁性部材６４１は攪拌羽根２５を引き寄せ、攪拌羽根２５とハブ６４とを同期して回転させるために必要な力を発生し、空間部２２１内に封入した冷却液を攪拌して、熱消散と力駆動の二つの効果を得ることができる。
【００２２】
図７および図８に、本発明に適用される水中ポンプの好ましい実施例を例示する。
【００２３】
水中ポンプ３１の頂部はカバープレート３２で覆われており、内部空間３１１を囲繞している。内部空間３１１には、流入管３１２と流出管３１３がそれぞれ連通している。水中ポンプ３１は、その外周より伸延する複数の冷却羽根３３を具備しており、内部空間３１１内には能動ギア３４が収納されている。能動ギア３４上には、ハブ６４に取り付けた透磁性部材６４１に対応する透磁性部材３４１が取り付けられており、２つの透磁性部材３４１，６４１間に磁力による吸着と相互間引力が生じ、能動ギア３４とハブ６４が同期して回転する。
【００２４】
本装置の作動について説明すると、水中ポンプ３１の駆動によって冷却液が流れる。冷却ファン６は水中ポンプ３１上に設置され、水中ポンプ３１の熱消散を促進する。その結果、羽根車６３が回転すると、ハブ６４の外周に設けた羽根が空気流を発生し、ハブ６４上の冷却羽根の熱を消散する。ハブ６４に取り付けた透磁性部材６４１によって能動ギア３４を引き寄せ、能動ギア３４に、ハブ６４と同期して回転する力を付与し、冷却剤を循環させることによって、熱消散と駆動力の２つの効果を奏することができる。
【００２５】
要約すると、本発明における羽根車は、磁力による吸着と相互間引力という性質に基づいて、冷却された部位内に収納された被駆動部分を駆動し、被駆動部分をハブと同期して回転する。従って、羽根車が回転すると、一方で、ハブの外周面に設置された羽根が空気流を発生して冷却部位の熱を消散し、他方で、ハブの頂部に設置された磁石もしくは透磁性部材が収納された部品を同期して引き寄せ、被駆動部を回転するため要求される力を付与し、羽根車は熱消散と駆動力の二つの効果を得ることができ、力の統合と高速かつ効率的な熱消散という目標を達成できる。このように、本発明は、新規性や進歩性のみでなく産業上の利用可能性を具備する。
【００２６】
本発明を現時点で最も実用上好ましいと思われる実施例を参照して説明してきたが、本発明は開示された実施例に限定されるものではないことは理解されるべきである。むしろ、本発明は、添付の請求項の要旨及び範囲内でなされる変容例や同様な装置も含むものとし、このような変容例や同様な構造を含むように広く解釈されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】冷却ファンを示す分解図である。
【図２】第１の羽根車構造パターンを示す外側模式図である。
【図３】第２の羽根車構造パターンを示す外側模式図である。
【図４】第３の羽根車構造パターンを示す外側模式図である。
【図５】本発明の好適な実施例を示す分解斜視図である。
【図６】本発明において実施されるヒートシンクを示す断面斜視図である。
【図７】本発明において実施される水ポンプを示す分解斜視図である。
【図８】本発明において実施される水ポンプの断面斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
２１  ヒートシンク
２２  中間熱伝導体
２２１  室
２３  冷却羽根
２４  カバープレート
２５  攪拌羽根
２５１  透磁性部材
３１  水中ポンプ
３１１  内部空間
３１２  流入管
３１３  流出管
３２  カバープレート
３３  冷却羽根
３４  能動ギア
３４１  透磁性部材
６  冷却ファン
６１  フレーム
６２  固定子
６３  羽根車
６４  ハブ
６４１  透磁性部材
６４２  透磁性部材
６４３  クリップ
６４４  透磁性部材
６４５  位置決めスロット
６５  羽根
６６  永久磁石
６７  スピンドル
【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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