JP2006303510A - ファンモジュールとファンダクト - Google Patents

Abstract

【課題】効率的に急速放熱を達成可能なファンモジュール及びファンダクトを提供する。
【解決手段】ファンダクトはファンに連結され、かつボディー、誘導部と少なくとも一つの支持ユニットを含む。前記ボディーは収容空間を有する。前記誘導部は前記収容空間に装着され、かつ第一端面と第二端面を有し、前記第一端面の面積が前記第二端面の面積より大きい。前記支持ユニットは前記誘導部と前記ボディーを接続するように前記収容空間に装着される。
【選択図】図６

Description

本発明は、ダクトとファンモジュール、詳しく言えばファンダクトとファンモジュールに関するものである。

電子時代の到来に伴いコンピューターなどの電子設備が現代人の生活に欠かせない必要品となっており、かつ市場は電子設備の機能を強く求めているため、放熱問題は電子設備において解決しなければならない問題の一つである。

例えば、コンピューターシステムではコンピューター本体は多数個のトランジスターとそれに関連する変圧器を使用するため、しばらく稼働すれば発熱が生じる。温度がある程度まで上昇すると、コンピューターシステムは稼働が不安定になり、障害が生じる。

コンピューター本体の温度が高くなり過ぎるという問題を解決するために、コンピューター本体にファンを装着することにより放熱機能を迅速に達成することが一般的である。図１に示すように、一般の放熱構造１は熱源体（例えば中央処理装置、CPU）の上方に配置される放熱器１０と放熱器１０の上に配置されるファン２０とを含み、熱源体が生成した熱を放熱器１０に伝導し、ファン２０が生成した気流を放熱器１０に吹き付けることにより熱を外部に逃す。

多機能と高速度処理などがコンピューターシステムに強く求められるようになるにつれて、コンピューター本体の稼働電力と稼働周波数が高くなり、稼働温度が大幅に上昇する。したがって、一定の放熱の要求を満足させるためにファン２０の運転効率を高めたり放熱面積を増加させたりすることが対応策になる。

ファン２０の運転効率を向上させるか或いは放熱面積を増加させる場合、コンピューター本体のケース内の空間の大きさに制限されるという問題が生じる。周知の技術は、ファン２０の羽根を大きくするか長くして、ファン２０の回転速度を上げる方法、または複数のファン２０を重ねる方法などによりファン２０の風圧を上げ、放熱効率を向上させている。しかし、上述の解決方法はファン２０の回転に伴い生じた気流は誘導または制限されない。即ち空気の流動方向が必ずしも同じ方向にはならないため、気流がファン２０から離れれば離れるほど周囲へ拡散してしまうという問題がある。したがって高温の空気をケース外に迅速に逃すことができないため、効率的に急速放熱を達成することが不可能である。

本発明者は積極的な発明の精神に基づき、研究に打ち込んで実験を重ねた結果、効率的に急速放熱を達成可能な「ファンモジュール及びファンダクト」を完成させた。

本発明の主な目的は、効率的に急速放熱を達成可能なファンモジュール及びファンダクトを提供することである。

上述の目的を達成するために、本発明によるファンダクトはファンに連結され、かつボディー、誘導部と少なくとも一つの支持ユニットを含む。ボディーは収容空間を有する。誘導部は収容空間に装着され、かつ第一端面と第二端面を有し、第一端面の面積が第二端面の面積より大きい。支持ユニットは誘導部とボディーを接続するように収容空間に装着される。

上述の目的を達成するために、本発明によるファンモジュールはファンとファンダクトを含む。ファンダクトはファンに連結され、かつボディー、誘導部と少なくとも一つの支持ユニットを含む。ボディーは収容空間を有する。誘導部は収容空間に装着され、かつ第一端面と第二端面を有し、第一端面の面積が第二端面の面積より大きい。支持ユニットは誘導部とボディーを接続するように収容空間に装着される。

上述の通り、本発明によるファンモジュールとファンダクトはファンダクトのボディーにより気流を誘導し、かつ誘導部の両端の面積が異なるのに応じて、ファンダクトの両端の口径が異なるため、ファンダクトとファンとを連結することにより風圧と流速の効果を高めることが可能である。詳しく言えば、第一端面の面積が第二端面の面積より大きいため、第一端面とボディーから形成された開口の口径が第二端面とボディーから形成された開口の口径より小さい。ファンダクトの第一端面がファンに向かい合うように装着され、ファンダクトがファンの送風側に配置される場合、風圧と流速をあげる効果がある。周知のものに比べて本発明はファンダクトによりファンに熱源体が生成した熱を効率的に送り出させることが可能である。またファンダクトをファンの排風側に装着すれば、気流を集中させてそれを熱源体に吹き付ける効果があり、かつ効率的に急速放熱を達成することが可能である。

以下、本発明の実施例によるファンモジュールとファンダクトを図面に基づき説明する。また同じ部品は同じ符号で表記される。

図２と図３に示すように、本発明の実施例によるファンダクト２はファン３に連結され、ボディー２１、誘導部２２と少なくとも一つの支持ユニット２３を含む。

ボディー２１は収容空間２１１を有する。誘導部２２は収容空間２１１に装着される。図３に示すのはファンダクト２の側断面図である。誘導部２２は第一端面２２１と第二端面２２２を有し、第一端面２２１の面積が第二端面２２２の面積より大きい。本実施例では誘導部２２は上部に平面端を有する円錐体となり、第一端面２２１は平面端を有する円錐体の一つの端面であり、第二端面２２２は平面端を有する円錐体の別の端面である。

図２に示すように、支持ユニット２３は誘導部２２とボディー２１の間に位置するように収容空間２１１に装着されるため、誘導部２２とボディー２１とを接続しファンダクト２の構造を支持することが可能である。また支持ユニット２３はリブまたは葉状を呈することが可能である。

図３に示すように、第一端面２２１の面積が第二端面２２２の面積より大きいため、ボディー２１と第一端面２２１の間に形成された開口ａの口径がボディー２１と第二端面２２２の間に形成された開口ｂの口径より小さい。また誘導部２２は図３に示すようにボディー２１の一端から他端まで延伸するように配置することが可能である。また誘導部２２の第二端面２２２は図４に示すように収容空間２１１の内部方向に後退するように形成することが可能である。

またファンダクト２は必要に応じ一体成型、即ち図５に示すように単一のボディーに成型することも可能である。

また図２、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ファン３はハブ３１、羽根３２とフレーム３３を有する。そのうちハブ３１は誘導部２２の第一端面２２１に対応するように配置される。言い換えればその両者は同じ軸線に位置し、かつ相互対応するように配置される。羽根３２は誘導部２２１とボディー２１の間に対応するように配置され、フレーム３３はボディー２１に連接される。本実施例ではファン３は第一端面２２１に向かい合い、フレーム３３を介してファンダクト２に接合され、誘導部２２の第一端面２２１の面積とファン３のハブ３１の断面の面積とが実質上一致する。

図３Ａに示すように、ファン３に誘導された気流がファンダクト２を介してファン３へ流入する場合、即ちファンダクト２がファン３の送風側に配置される場合、第一端面２２１とボディー２１から形成された開口ａの口径が第二端面２２２とボディー２１から形成された開口ｂの口径より小さいため、風圧と流速の効果が高まる。

図３Ｂに示すように、ファン３に誘導された気流がファン３を介してファンダクト２へ流入する場合、即ちファンダクト２がファン３の排風側に配置される場合、第二端面２２２とボディー２１から形成された開口ｂの口径が第一端面２２１とボディー２１から形成された開口ａの口径より大きいため、気流集中の効果がある。

また本発明の実施例は必ずしもファン３の送風側または排風側にファンダクト２を配置するとは限らず、二つのファンダクトをファン３の送風側と排風側に別々に配置することも可能である。

図６に示すように本発明の実施例によるファンモジュール４はファン３と少なくとも一つのファンダクト２を含む。

ファンダクト２はファン３に連結される。ファンダクト２はボディー２１、誘導部２２と少なくとも一つの支持ユニット２３を含む。

ファンダクト２の構造と特徴は上述の通りであるため説明を省く。またファンダクト２とファン３の連結関係は上述の通りであるため、ファンダクト２の第一端面２２１をファン３の送風側または排風側に配置することにより風圧と流速を増やし、気流を集中させて誘導した後の効果を向上させることが可能である。また上述の通り、図７に示されているファンモジュール４’は複数のファンダクト２をファン３の送風側と排風側に別々に配置することも可能である。

上述の通り、本発明によるファンモジュールとファンダクトはファンダクトのボディーにより気流を誘導し、かつ誘導部の両端の面積が異なるのに応じて、ファンダクトの両端の口径が異なるため、ファンダクトとファンとを連結することにより風圧と流速の効果を高めることが可能である。詳しく言えば、第一端面の面積が第二端面の面積より大きいため、第一端面とボディーから形成された開口の口径が第二端面とボディーから形成された開口の口径より小さい。ファンダクトの第一端面がファンに向かい合うように装着され、ファンダクトがファンの送風側に配置される場合、風圧と流速をあげる効果がある。周知のものに比べて本発明はファンダクトによりファンに熱源体が生成した熱を効率的に送り出させることが可能である。またファンダクトをファンの排風側に装着すれば、気流を集中させそれを熱源体に吹き付ける効果があり、かつ効率的に急速放熱を達成することが可能である。

上述したものは一例に過ぎないため本発明を限定することができない。本発明の精神と範疇を逸脱しない限り同等の修正または変更をするのは本発明の請求範囲に属すべきである。

周知の放熱構造体を示す模式図である。 本発明の実施例によるファンダクトとファンを示す模式図である。 本発明の実施例によるファンダクトの断面図である。 本発明の実施例によるファンダクトの断面図である。 本発明の実施例によるファンダクトのもう一つの断面図である。 本発明の実施例によるファンダクトの一体成型後の立体図である。 本発明の実施例によるファンモジュールを示す模式図である。 本発明のもう一つ実施例によるファンモジュールを示す模式図である。

符号の説明

１ 放熱構造体
１０ 放熱器
２ ファンダクト
２０ ファン
２１ ボディー
２１１ 収容空間
２２ 誘導部
２２１ 第一端面
２２２ 第二端面
２３ 支持ユニット
３ ファン
３１ ハブ
３２ 羽根
３３ フレーム
４ ファンモジュール
４’ ファンモジュール
５ 熱源体

Claims (10)

1. ファンに連結されるファンダクトであって、
   収容空間を有するボディーと、
   前記収容空間に装着され、かつ第一端面と第二端面を有し、前記第一端面の面積が前記第二端面の面積より大きい誘導部と、
   前記誘導部と前記ボディーを接続するように前記収容空間に装着される少なくとも一つの支持ユニットと、
   を備えることを特徴とするファンダクト。
2. 前記誘導部は上部に平面端を有する円錐体であることを特徴とする請求項１に記載のファンダクト。
3. 前記ファンは軸流式ファンまたは遠心式ファンであり、前記ファンはハブ、羽根とフレームを有し、前記ハブは前記誘導部の第一端面に対応するように配置され、前記フレームは前記ボディーに連接されることを特徴とする請求項1に記載のファンダクト。
4. 前記支持ユニットはリブ状または葉状を呈することを特徴とする請求項１に記載のファンダクト。
5. 前記誘導部の前記第二端面は前記ボディーの内部方向に後退するように設けられること、を特徴とする請求項１に記載のファンダクト。
6. ファンと、
   ファンに連結され、かつボディー、誘導部と少なくとも一つの支持ユニットを含み、そのうち前記ボディーは収容空間を有し、前記誘導部は前記収容空間に装着されかつ第一端面と第二端面を有し、前記第一端面の面積が前記第二端面の面積より大きく、前記支持ユニットは前記誘導部と前記ボディーを連接するように前記収容空間に装着される第一ファンダクトと、
   を備えることを特徴とするファンモジュール。
7. 前記誘導部は平面を有する円錐体であることを特徴とする請求項６に記載のファンモジュール。
8. 前記ファンは軸流式ファンまたは遠心式ファンであり、前記ファンはハブ、羽根とフレームを有し、前記ハブは前記誘導部の前記第一端面に対応するように配置され、前記フレームは前記ボディーに接続されることを特徴とする請求項６に記載のファンモジュール。
9. 前記支持ユニットはリブ状または葉状を呈することを特徴とする請求項６に記載のファンモジュール。
10. 前記誘導部の前記第二端面は前記ボディーの内部方向に後退するように設けられていることを特徴とする請求項６に記載のファンモジュール。

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