JP2000130399A - 冷却ファン - Google Patents

冷却ファン

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JP2000130399A
JP2000130399A JP10298229A JP29822998A JP2000130399A JP 2000130399 A JP2000130399 A JP 2000130399A JP 10298229 A JP10298229 A JP 10298229A JP 29822998 A JP29822998 A JP 29822998A JP 2000130399 A JP2000130399 A JP 2000130399A
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JP
Japan
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cooling
cooling air
impeller
air guide
guide groove
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JP10298229A
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English (en)
Inventor
Taro Takahashi
太郎 高橋
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パーソナルコンピュータ等における発熱部品
の冷却フアンは、フアンケーシングにおけるインペラー
収納室の内周面が平滑面となっており、インペラーによ
って生じる冷却風が前記内周面に強く当たって大きな通
風抵抗となり、また、内周面に当たった冷却風が跳ね返
って渦流を生じさせ、冷却に十分な通風量が得られにく
い。 【解決手段】 フアンケーシング4におけるインペラー
収納室7の内周面8に、通風の流れに沿った1つまたは
それ以上の螺旋状の冷却風案内溝9を形成した冷却ファ
ンの構成とし、インペラーによる冷却風は、冷却風案内
溝9により、渦流を生じることなく、吹き出し側に通風
抵抗を少なくして案内され、その通風量が増えること
と、案内溝による表面積増大により、冷却作用を大きく
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ、その他の電子機器等におけるMPU等の発熱部
品の冷却に用いる冷却ファンに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に多機能、高性能のパーソナルコン
ピュータ等の小型の電子機器には、図7に示すように機
能部品としてMPU1を用いているが、このMPU1は
局部的な高発熱源となることから、MPU1の熱をアル
ミプレート2によって冷却ファン3のヒートシンクを兼
ねたファンケーシング4に誘導し、モータで回転駆動す
るインペラー5によって生じる風で前記ファンケーシン
グ4を冷却し、結果としてMPU1で発生する熱を放熱
して機器の安全を図るようにしている。図中の6は、関
係する電子部品を装備したプリント基板である。
【0003】前記冷却ファン3は、図8に示すように、
そのファンケーシング4がヒートシンクを兼ねており、
一方側を空気吸い込み口とし他方側を噴き出し口とする
インペラー収納室7をもち、前記インペラー収納室7内
にモータ部(図示せず)と前記モータ部によって回転駆
動するインペラー5を装備した構成であって、インペラ
ー収納室7の内周面8は平滑面となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
冷却ファンにおけるファンケーシング3のインペラー収
納室7の内周面8には、インペラー5の回転によって生
じる冷却風が当たるが、その冷却風の当たる力は、イン
ペラー面に対して水平方向の遠心力と、垂直方向の吸い
込み力と、水平方向の回転力の合成である三次元ベクト
ルの強い加圧力であり、したがつて、単に内周面8によ
ってのみ冷却風を吹き出し口に誘導する構成では、前記
加圧力が大きな通風抵抗となり、また、内周面8に当た
った冷却風が跳ね返って渦流を生じさせ、よって通風量
を減少させ、冷却に十分な通風量が得られにくいことも
あり、有効な冷却作用をさせることができない。
【0005】このため、たとえばMPU1が使用周波数
によってその発熱温度が大きくなった場合に十分な冷却
が得られず、MPU1およびその周辺部品等が熱劣化、
あるいは熱破壊されるおそれがある。
【0006】本発明は前記問題に留意し、きわめて有効
な冷却作用を発揮する冷却ファンを提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、ファンケーシングのインペラー収納室内
にインペラーを装備し、前記インペラー収納室の内周面
に、通風の流れに沿った1つまたはそれ以上の冷却風案
内溝を形成した冷却ファンの構成とする。
【0008】本発明によれば、発熱部品の熱がファンケ
ーシングに導かれて放熱、ファン冷却されることはもと
より、インペラーによる冷却風は、インペラーを囲む内
周面に通風の流れに沿うように形成した案内溝により、
渦流を生じることなく、吹き出し側に通風抵抗を少なく
して案内され、その通風量が増えることと、案内溝によ
る表面積増大により、冷却作用が一層に大きいものとな
る。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、ヒートシンクを兼ね、一方側を空気吸い込み口とし
他方側を噴き出し口とするインペラー収納室をもつファ
ンケーシングを備え、前記インペラー収納室内にモータ
部と前記モータ部によって回転駆動するインペラーを装
備した構成であって、前記インペラー収納室の内周面
に、通風の流れに沿った1つまたはそれ以上の冷却風案
内溝を形成した冷却ファンであり、渦流を生じることな
く、吹き出し側に通風抵抗を少なくして案内され、冷却
作用を一層に大きいものとするという作用を有する。
【0010】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1に記載の冷却ファンにおいて、冷却風案内溝を螺旋溝
としたものであり、インペラーの回転で生じる冷却風の
流れに沿った冷却風案内溝となることから、吹き出し側
に通風抵抗を少なくして案内され、また、渦流を生じな
く、冷却作用を一層に大きいものとするという作用を有
する。
【0011】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
1に記載の冷却ファンにおいて、冷却風案内溝を直線溝
としたものであり、同じくインペラーの回転で生じる冷
却風の流れに沿った冷却風案内溝となることから、吹き
出し側に通風抵抗を少なくして案内され、また、渦流を
生じなく、冷却作用を一層に大きいものとするという作
用を有する。
【0012】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
1〜3のいずれかに記載の冷却ファンにおいて、冷却風
案内溝は、その始端より終端に次第に溝の深さが深くな
るように形成されたものであり、冷却風案内溝がインペ
ラーの回転で生じる冷却風の流れに沿ったものとなり、
かつ、溝の深さが次第に深くなることから、吹き出し側
に通風抵抗を少なくして案内され、また、渦流を生じな
く、冷却作用を一層に大きいものとするという作用を有
する。
【0013】本発明の請求項5に記載の発明は、請求項
1〜3のいずれかに記載の冷却ファンにおいて、冷却風
案内溝は、始端より終端に次第に溝の幅が大きくなるよ
うに形成されたものであり、前記と同様に冷却風案内溝
がインペラーの回転で生じる冷却風の流れに沿ったとな
り、かつ、溝の幅が次第に大きくなることから、吹き出
し側に通風抵抗を少なくして案内され、また、渦流を生
じなく、冷却作用を一層に大きいものとするという作用
を有する。
【0014】本発明の請求項6に記載の発明は、請求項
1に記載の冷却ファンにおいて、ファンケーシングは一
般に直方体に形成され、インペラー収納室の内周面は円
筒状であるため、ファンケーシングのインペラー収納室
の内周面の肉厚は一様でなく、冷却風案内溝を、ファン
ケーシングのインペラー収納室の内周面肉厚部に対応す
る部分のみに形成したものであり、冷却ファンを小型に
するためにファンケーシングを小型にして、そのインペ
ラー収納室内周面とファンケーシング外側の間の肉圧が
薄くなっても、冷却風案内溝を形成できるという作用を
有する。
【0015】以下、本発明の冷却ファンの実施の形態に
ついて、図面を参照して説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の実施の形態1の冷却
ファンの斜視図、図2は、同冷却ファンのインペラーを
除いた状態の斜視図である。なお、図において、前記図
6および図7に示す従来の技術と同じ構成部には、従来
の技術と同じ符号を付与する。
【0016】図1および図2に示すように、冷却ファン
3のファンケーシング4は、熱伝導性のよいアルミダイ
カストよりなり、全体として四角形で、かつ、偏平に形
成され、ヒートシンクを兼ねている。前記ファンケーシ
ング4には、一方側を空気吸い込み口とし他方側を噴き
出し口とするインペラー収納室7を形成してあり、この
インペラー収納室7内にモータ(図示せず)と、前記モ
ータにより回転駆動するインペラー5を設けている。
【0017】この実施の形態1の特徴は、前記ファンケ
ーシング4におけるインペラー収納室7の内周面8に、
インペラー5の回転で生じる冷却風の流れに沿う螺旋溝
よりなる複数の冷却風案内溝9を形成した構成にある。
この実施の形態1では、前記冷却風案内溝9を複数とし
ているが、これを一つとしたものでもよい。
【0018】なお、この冷却ファン3は、図6のように
MPU1等の発熱部品と熱的結合をもたせて使用するこ
とは説明するまでもない。
【0019】ここで、MPU等の発熱部品で生じる熱が
冷却ファン3のファンケーシング4に伝導し、ファンケ
ーシング4のヒートシンク作用で放熱および、インペラ
ー5の回転で生じる冷却風で強制冷却される。
【0020】さらに詳しく説明すると、インペラー5の
回転によって生じる冷却風は、遠心力によってインペラ
ー5を囲むインペラー収納室7の内周面8に強く当た
り、この内周面8で通風抵抗および渦流を生じようとす
るが、内周面8に冷却風の流れに沿うように形成された
螺旋溝よりなる冷却風案内溝9によって、冷却風を吹き
出し側に通風抵抗を少なくして案内し、また、渦流が生
じないことから、その冷却風の通風量が増え、さらに冷
却風案内溝9による表面積増大により、冷却作用が一層
大きいものとなる。
【0021】(実施の形態2)図3は、本発明の実施の
形態2の冷却ファンにおけるインペラー収納室の内周面
の展開図である。
【0022】この実施の形態2の冷却ファンは、図2に
示すようにファンケーシング4におけるインペラー収納
室7の内周面8の冷却風案内溝9を、冷却風の流れに沿
うように直線溝9aとしたことに特徴をもつものであ
る。
【0023】この構成によれば、前記螺旋溝のように冷
却風の流れに忠実に沿うものではないが、冷却風の流れ
に近似した長溝となり、冷却風を吹き出し側に通風抵抗
を少なくして案内し、また、渦流を生じさせなく、その
冷却風の通風量が増え、冷却作用が大きいものとなる。
【0024】(実施の形態3)図4は、本発明の実施の
形態3の冷却ファンにおけるインペラー収納室の冷却風
案内溝の断面図である。
【0025】この実施の形態3の冷却ファンは、図4に
示すようにファンケーシング4におけるインペラー収納
室7の内周面8の冷却風案内溝9の深さを、始端より終
端に次第に深くしたことに特徴をもつものである。
【0026】ここで冷却風は冷却風案内溝9の終端に近
づくに従って圧縮されて圧力が高まることになるが、こ
の実施の形態3では冷却風案内溝9の始端より終端に次
第に深さを深くしているので、冷却風の圧力が次第に高
くなるのを防止し、すなわち、通風抵抗が次第に小さく
なって冷却風の通風量を大きくしながら有効に案内し、
冷却作用が一層に大きなものとする。
【0027】(実施の形態4)図5は、本発明の実施の
形態4の冷却ファンにおけるインペラー収納室の内周面
の展開図である。
【0028】この実施の形態4の冷却ファンは、図5に
示すようにファンケーシング4におけるインペラー収納
室7の内周面8の冷却風案内溝9の幅を、始端より終端
に次第に大きくしたことに特徴をもつものである。
【0029】ここで冷却風は冷却風案内溝9の終端に近
づくに従って圧縮されて圧力が高まることになるが、こ
の実施の形態4では冷却風案内溝9の始端より終端に次
第に幅を大きくしているので、冷却風の圧力が次第に高
くなるのを防止し、すなわち、通風抵抗が次第に小さく
なって冷却風の通風量を大きくしながら有効に案内し、
冷却作用が一層に大きなものとする。
【0030】(実施の形態5)図6は、本発明の実施の
形態5の冷却ファンにおけるファンケーシングの平面図
である。
【0031】この実施の形態5の冷却ファンは、図6に
示すように全体として偏平、かつ、四角形に形成された
ファンケーシング4において、インペラー収納室7の内
周面肉厚部におけるファンケーシング四隅に対応する部
分にのみ冷却風案内溝9を形成したものである。
【0032】この構成によれば、冷却ファンを小型にす
るためにファンケーシングを小型にして、そのインペラ
ー収納室内周面とファンケーシング外側の間の肉圧が薄
くなっても冷却風案内溝9を形成することができ、そし
て、冷却風を吹き出し側に通風抵抗を少なくして案内
し、また、渦流を生じさせなく、その冷却風の通風量が
増え、冷却作用が大きいものにすることができる。
【0033】なお、前記各実施の形態では、ファンケー
シングをアルミダイカストで形成しているが、他の金属
材料で形成してもよい。また、ファンケーシングを直接
にMPU等の発熱部品に接合するようにしてもよい。
【0034】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、発熱部品の熱がファンケーシングに導かれて
放熱、ファン冷却されることはもとより、インペラーに
よる冷却風は、インペラー収納室の内周面に通風の流れ
に沿うように形成した冷却風案内溝で吹き出し側に通風
抵抗を少なくして案内され、その通風量が増えること
と、渦流が発生しないことと、冷却風案内溝による表面
積増大により、冷却作用が一層に大きい冷却ファンを実
現し、その効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の冷却ファンの斜視図
【図2】同冷却ファンのインペラーを除いた同冷却ファ
ンの斜視図
【図3】本発明の実施の形態2の冷却ファンにおけるイ
ンペラー収納室の内周面の展開図
【図4】本発明の実施の形態3の冷却ファンにおけるイ
ンペラー収納室の冷却風案内溝の断面図
【図5】本発明の実施の形態4の冷却ファンにおけるイ
ンペラー収納室の内周面の展開図
【図6】本発明の実施の形態5の冷却ファンにおけるフ
ァンケーシングの平面図
【図7】冷却ファンを用いた冷却装置の斜視図
【図8】従来の冷却ファンの斜視図
【符号の説明】
1 MPU 2 アルミプレート 3 冷却ファン 4 ファンケーシング 5 インペラー 6 プリント基板 7 インペラー収納室 8 内周面 9 冷却風案内溝 9a 直線溝

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヒートシンクを兼ね、一方側を空気吸い込
    み口とし他方側を噴き出し口とするインペラー収納室を
    もつファンケーシングを備え、前記インペラー収納室内
    にモータ部と前記モータ部によって回転駆動するインペ
    ラーを装備した構成であって、前記インペラー収納室の
    内周面に、通風の流れに沿った1つまたはそれ以上の冷
    却風案内溝を形成したことを特徴とする冷却ファン。
  2. 【請求項2】冷却風案内溝は、螺旋溝であることを特徴
    とする請求項1記載の冷却ファン。
  3. 【請求項3】冷却風案内溝は、直線溝であることを特徴
    とする請求項1記載の冷却ファン。
  4. 【請求項4】冷却風案内溝は、始端より終端に次第に溝
    の深さが深くなるように形成されたことを特徴とする請
    求項1〜3のいずれかに記載の冷却ファン。
  5. 【請求項5】冷却風案内溝は、始端より終端に次第に溝
    の幅が大きくなるように形成されたことを特徴とする請
    求項1〜3のいずれかに記載の冷却ファン。
  6. 【請求項6】冷却風案内溝は、ファンケーシングのイン
    ペラー収納室の内周面肉圧厚部に対応する部分のみに形
    成されたことを特徴とする請求項1記載の冷却ファン。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200036080A (ko) * 2018-09-18 2020-04-07 (주)지이엠플랫폼 3d 프린터용 노즐 어셈블리
US10716240B2 (en) 2016-02-23 2020-07-14 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Deflection of heated air from a posterior electrical component
CN111441995A (zh) * 2020-04-02 2020-07-24 殷镜波 高速磁悬浮鼓风机电控原件散热***

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