(57)【要約】【課題】放熱効果を高めることができる半導体デバイス冷却用遠心ファンの羽根ユニットを提供する。【解決手段】ハブ２１と、ハブ２１の周囲に接続された羽根２２とからなり、複数の羽根２２は、それぞれ少なくとも一つの端縁２２２を有し、端縁２２２には少なくとも一つの隣の羽根２２の方向に突出した遮風部２２４が設けられている。このような構成の羽根ユニットは、上部ケーシング２３及び下部ケーシング２４の間に収容されて、一体となったケーシング内で回転すると、第１の２３１と第２の透孔２３１から外気を吸入して圧縮する際にこれらの透孔に対する逆流を生じることなく、効率向上と騒音防止効果を達成する【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブと、複数の羽根と、少なくとも一つの遮風部とからなり、
前記複数の羽根は、前記ハブ外周に設けられ、それぞれの羽根は少なくとも一つの側端縁を有し、
前記遮風部は、前記それぞれの羽根の側端縁に突設されている
ことを特徴とする遠心ファンの羽根ユニット。
【請求項２】
前記遮風部は、隣の羽根の方向に突出していることを特徴とする請求項１記載の遠心ファンの羽根ユニット。
【請求項３】
前記側端縁は、前記遮風部と所定の角度を形成していることを特徴とする請求項１記載の遠心ファンの羽根ユニット。
【請求項４】
前記遮風部の突出長さは、隣の羽根を超えない長さであることを特徴とする請求項１記載の遠心ファンの羽根ユニット。
【請求項５】
前記遮風部の突出長さは、少なくとも隣の羽根を被覆する長さであることを特徴とする請求項１記載の遠心ファンの羽根ユニット。
【請求項６】
前記遮風部の突出長さは、少なくとも隣の羽根を超える長さであることを特徴とする請求項１記載の遠心ファンの羽根ユニット。
【請求項７】
前記遮風部は、一方の隣の羽根の方向に突出していることを特徴とする請求項１記載の遠心ファンの羽根ユニット。
【請求項８】
前記遮風部は、両隣の羽根の方向に突出していることを特徴とする請求項１記載の遠心ファンの羽根ユニット。
【請求項９】
前記遮風部の突出長さは、同じであることを特徴とする請求項５記載の遠心ファンの羽根ユニット。
【請求項１０】
前記遮風部の突出長さは、異なることを特徴とする請求項５記載の遠心ファンの羽根ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイス冷却用遠心ファンの羽根ユニットに関し、特に放熱を行なうための遠心ファンの羽根の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
台湾の半導体および情報産業は近年急速に成長しており、その中で多くの製品が世界をリードする地位にある。製品は更なる高性能化、高周波数化、高速度化、薄型化および軽量化へと発展しており、チップのサイズも小型化され、それにより電子素子の発熱密度は益々高くなっている。電子製品は高温状態における運転では容易に不安定となるので、発生した熱を適切に除去することは現在の製品の研究開発の成功における重要な鍵となっている。
【０００３】
過去のコンピュータの発熱量は多くなかったので、放熱システムに対する要求も高くなかったが、現在のコンピュータは計算速度が速く、機能も多いので、有効に電子素子から発生する熱を装置外部に排出するために、通常、サーモサイフォン（thermosyphon）、ヒートパイプ（heat pipe）またはヒートシンク（heat sink）などの放熱機構を装置の内部に増設して電子素子およびシステム全体の放熱が行なわれる。
【０００４】
コストと放熱効果とを考慮したとき、ファンとヒートシンクとからなる放熱システムが一般に最も受け入れられており、ファンのインペラを動力装置で駆動して気体を流動させ、空間内の対流係数を増加させ、圧力変化と速度増加とによって生成される気流によって、電子素子からヒートシンクに移動した熱を外部に排出するが、限られた空間内において放熱システムの放熱量を高めるためには、ファンの設計は非常に重要である。
【０００５】
一般に最もよく使用される放熱用のファンの形式は軸流ファンと遠心ファンの二種類であり、遠心ファンは気流を径方向または軸と垂直の方向に流動させ、インペラが回転したとき、気体はインペラの中心から進入し、気体の遠心力の作用によってエネルギーを獲得し、気体は羽根に沿って放射状に流出するので、羽根の形状はファン全体の性能に影響する。羽根の形状は（ａ）後部湾曲型、（ｂ）径方向型または（ｃ）前部湾曲型の三種類に分けられ、遠心ファンの風圧は高いので、抵抗力が大きいシステムにおいてよく使用される。遠心ファン内の流れ場は非常に複雑であり、流体はインペラの中心に進入した後、インペラの回転によって径方向に流動し、インペラ内部で回流（recirculation）、逆流（reversed flow）および流体分離（separation）などの現象が起こり、インペラ内の流れ場を複雑にする。そこで、如何にこれらの問題を解決し、放熱効果を高めることが研究目標であった。
【０００６】
図１、２は従来技術による遠心ファンの羽根の構造を示し、ハブ１１と、複数のハブ１１周囲に設置された羽根１２とからなり、羽根１２はハブ１１の周囲に放射状に配置され、羽根１２は径方向に変化が加えられている。例えば、図１の羽根１２は真っ直ぐであるが、図２の羽根１２はハブ１１側の一端から外側にかけて湾曲している。
【０００７】
図３、４，５はファンをケーシング内に枢設した状態を示す図であり、上部ケーシング１３および下部ケーシング１４を有し、上部ケーシング１３の表面には第１の透孔１３１が設けられ、下部ケーシング１４には第２の透孔１４１が設けられている。上部ケーシング１３と下部ケーシング１４とは一体に組合わされて、蝸牛状流路１５が形成され、ハブ１１および羽根１２が収容されている。上部ケーシング１３および下部ケーシング１４の一側には排気口１６が形成され、蝸牛状流路１５と連通している。ハブ１１およびファン１２が回転したとき、流体が第１の透孔１３１および第２の透孔１４１から吸入され、回転力によって流体は羽根１２の外部に放出された後、蝸牛状流路１５に沿って排気口１６から排気される。
【０００８】
上述の羽根１２は、軸方向に直線形であり、流体を吸入したときに第１の透孔１３１および第２の透孔１４１に発生する風圧は同一なはずである。しかし、実際に使用するときには問題が発生する。流体が第１の透孔１３１および第２の透孔１４１から流入するとき、第１の透孔１３１および第２の透孔１４１の流入条件は異なり（例えば第２の透孔１４１には複数のリブが設置されている。）、排気口１６の抵抗がやや高いとき、流体は全てが完全に排気口１６から外部に放出されず、排気口から外部に放出されなかった流体は第１の透孔１３１または第２の透孔１４１へと逆流する。このように第１の透孔１３１または第２の透孔１４１から流入する流体量は低下し、さらに、逆流する流体と流入する流体とがぶつかり合い、ファンの騒音が増加する。
【０００９】
そこで、本発明の発明者は従来技術の欠点に鑑み、長年に渡る経験と研究改良によってついに本発明を案出した。
【特許文献１】特開平９−１７２１１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、羽根の少なくとも一つの端縁に少なくとも一つの突出した遮風部が設けられ、流体が逆流して溢れ出すのを防止する遠心ファンの羽根ユニットを提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、遮風部の突出長さは少なくとも隣の羽根を被覆するか、または超えており、光線が外部に漏れるのを防止する遠心ファンの羽根ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するために、本発明の遠心ファンの羽根ユニットは、ハブと、ハブの周囲に接続された羽根とからなり、複数の羽根それぞれは少なくとも一つの端縁および少なくとも一つの遮風部を有し、遮風部は端縁に設けられ、隣の羽根の方向に突出している遠心ファンユニットの羽根ユニットを提供することにある。
【発明の効果】
【００１２】
流体が第１の透孔および第２の透孔から羽根と羽根との間に流入するとき、排気口の抵抗が大きくなり、吸入された流体の一部は逆流するが、突出した遮風部が逆流した流体を遮り、その後流体は羽根に沿って外部に放出されるので、逆流した流体が溢れ出すのを抑制し、吸入する流体の流量を大幅に増加させ、逆流した流体と流入した流体とがぶつかり合って騒音が発生する問題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、遠心ファンの羽根ユニットを提供するものであり、図６、７に示すように、ハブ２１を有し、ハブ２１の周囲には複数の羽根２２が設けられ、複数の羽根２２のそれぞれの羽根２２は羽根根部２２１を有し、ハブ２１の周囲に接続されている。羽根は羽根根部２２１でハブと結合されると共に、その端縁は第１の端縁２２２および第１の端縁２２２と反対側の第２の端縁２２３からなり、少なくとも一つの遮風部２２４が複数の羽根２２の端縁に設けられ、本実施例においては、遮風部２２４は第１の端縁２２２に設けられており、また、一方の隣の羽根２２の方向へ突出している。その突出長さは隣の羽根２２を超えない範囲であって、遮風部２２４と第１の端縁２２２との間には所定の角度が形成されている。即ち、遮風部２２４は、第１の端縁２２２に対して垂直または斜めに設けられる。
【００１４】
図８、９、１０は本発明を上下のケーシング内に枢設した状態を示し、図に示すように、上部ケーシング２３および下部ケーシング２４が設けられ、上部ケーシング２３の表面には第１の透孔２３１が設けられ、下部ケーシング２４の表面には第２の透孔２４１が設けられており、上部ケーシング２３と下部ケーシング２４とは一体に組合わされている。また、蝸牛状流路２５が形成され、ハブ２１および羽根２２が収容されている。上部ケーシング２３と下部ケーシング２４の一側には蝸牛状流路２５と連通した排気口２６が形成され、ハブ２１と羽根２２とが回転したとき、排気が行なわれる。即ち、流体は第１の透孔２３１および第２の透孔２４１から進入し、それぞれの羽根２２と隣の羽根２２との間の流路を通過した後、回転動力によって羽根２２の外方に向かって放出され、蝸牛状流路２５に沿って排気口２６から排出される。流体が第１の透孔２３１および第２の透孔２４１から羽根２２と羽根２２との間に流入するとき、排気口２６の抵抗が大きくなり、吸入された流体の一部は逆流するが、突出した遮風部２２４が逆流した流体を遮り、その後流体は羽根２２に沿って外部に放出されるので、逆流した流体が溢れ出すのを抑制し、吸入する流体の流量を大幅に増加させ、逆流した流体と流入した流体とがぶつかり合って騒音が発生する問題を解決することができる。
【００１５】
遮風部２２４と羽根２２の第１の端縁２２２との角度は任意に変更できる。また、図１１に示すように、遮風部２２４が第１の端縁２２２上に斜めに設けられ、図１２に示すように、遮風部２２４の突出長さが隣の羽根２２を少なくとも被覆するか、または超えることによって、遮蔽効果を得ることができる。図１３に示す実施形態では、遮風部２２４は羽根２２の第２の端縁２２３に設けられている。図１４に示す実施形態では、遮風部２２４は羽根２２の第１の端縁２２２および第２の端縁２２３のそれぞれに設置されている。図１５に示す実施形態では、第１の端縁２２２の遮風部２２４と第２の端縁２２３の遮風部２２４とがそれぞれ異なる方向に突出している。図１６に示す実施形態では、第１の端縁２２２の遮風部２２４と第２の端縁２２３の遮風部２２４とがそれぞれ両側に突出している。上述の第１の端縁２２２の遮風部２２４と第２の端縁２２３の遮風部２２４の突出長さは同一でも、同一でなくても良い。
【００１６】
上述の詳細な説明は好適な実施例を示すものであり、本発明の上述の方法、形状、構造、装置を利用した変更などは全て本発明の権利範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来技術による遠心ファンの羽根ユニットの構造を示す斜視図である。
【図２】もう一つの従来技術による遠心ファンの羽根ユニットの構造を示す斜            視            図である。
【図３】従来技術による遠心ファンの羽根ユニットを上下のケーシング内に設            置する状態を示す立体分解図である。
【図４】従来技術による遠心ファンの羽根ユニットを上下のケーシング内に設            置した状態を示す模式図である。
【図５】図４の断面図である。
【図６】本発明による羽根ユニットを示す斜視図である。
【図７】本発明による遠心ファンの羽根の実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明による遠心ファンの羽根ユニットを上下のケーシング内に設置            する状態を示す立体分解図である。
【図９】本発明による遠心ファンの羽根ユニットを上下のケーシング内に設置            した状態を示す模式図である。
【図１０】図９の断面図である。
【図１１】本発明による遠心ファンの羽根の第２の実施形態を示す断面図である。
【図１２】本発明による遠心ファンの羽根の第３の実施形態を示す断面図である。
【図１３】本発明による遠心ファンの羽根の第４の実施形態を示す断面図である。
【図１４】本発明による遠心ファンの羽根の第５の実施形態を示す断面図である。
【図１５】本発明による遠心ファンの羽根の第６の実施形態を示す断面図である。
【図１６】本発明による遠心ファンの羽根の第７の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１１    ハブ
１２    羽根
１３    上部ケーシング
１３１  第１の透孔
１４    下部ケーシング
１４１  第２の透孔
１５    蝸牛状流路
１６    排気口
２１    ハブ
２２    羽根
２２１  羽根根部
２２２  第１の端縁
２２３  第２の端縁
２２４  遮風部
２３    上部ケーシング
２３１  第１の透孔
２４    下部ケーシング
２４１  第２の透孔
２５    蝸牛状流路
２６    排気口
【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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