JP3175224U - ファンモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】貫流ファンの風量を大幅に増大させることができる上、ファンモジュールの体積を縮小させることができるファンモジュールを提供する。
【解決手段】ファンモジュール２は、熱伝達ユニット２０、放熱ユニット２１及び少なくとも１つの貫流ファン２２を備える。熱伝達ユニット２０は、一方の端部が熱源２４上に貼設される。放熱ユニット２１は、熱伝達ユニット２０の他方の端部に対向接続される上、吸気口２１３と、吸気口２１３に連通する排気口２１４とを有する。貫流ファン２２は、放熱ユニット２１に対向配置され、筐体２２１及び遠心ファンブレード群２２２を有する。筐体２２１は、吸気口２１３に対向接続される排気側２２１２と、複数の吸気側２２１１と、複数の筐体部２２１３とを有する。複数の吸気側２２１１は、複数の筐体部２２１３間にそれぞれ設けられる上、対向する排気側２２１２に連通する。
【選択図】図２

Description

本考案は、ファンモジュールに関し、特に、少なくとも１つの貫流ファンの風量を大幅に増大できる上、ファンモジュールの体積を縮小でき、さらに、放熱性能を高めることができる上、従来のファンモジュールにおける、ファンブレードが長すぎることによって振動及び異音が発生する問題を有効に改善することができるファンモジュールに関する。

科学技術の進歩に伴い、各種チップ（例えば、ＣＰＵ、実行ユニットなど）のトランジスタ密度は、高まっている。また、データ処理の速度が速くなるに伴い、消耗される電力及び発生する熱も相対的に増大している。そのため、ＣＰＵの運転を安定させるために、高効率の放熱ユニットは、非常に重要となっている。

放熱ユニットが高効率の放熱機能を維持するためには、放熱ユニットの体積及び重量を増大させざるを得ない。しかし、ノートブック型パソコン、タブレット型パソコン、スマートフォン、携帯型電子装置などは、空間が制限されるため、設計が制限を受ける。

図１を参照する。図１に示すように、従来のファンモジュール１は、遠心ファン１０、ヒートパイプ１１及び放熱ユニット１２を含む。従来のファンモジュール１は、遠心ファン１０が利用されることにより、空気流動が引き起こされる。これにより、放熱ユニット１２上の熱が除去され、冷却が行われる。ファンモジュール１の性能は、遠心ファン１０の風圧、風量及び放熱ユニット１２の熱交換面積によって決定される。放熱ユニット１２の熱交換面積が大きいほど（例えば、放熱フィンの長さが長いほど）、放熱ユニット１２が熱を排出する効果は優れるが、ファンモジュール全体の体積が過大になる。このため、ノートブック型パソコンが追求する軽量化及び薄型化を実現できない。

当業者は、ファンモジュールの軽量化及び薄型化を実現するために、各部材を出来る限り最小化することにより、遠心ファンの寸法を微小化した。しかし、体積を縮小する場合、遠心ファンの風量も減少するため、熱を排出する効果が大きな影響を受ける。また、微小化された遠心ファンは、ファンブレードが薄い上、面積が大きいため、多くの振動及び異音が発生する。

そこで、放熱ユニットの体積を出来る限り増大させることなく、放熱ユニットの性能を有効に高めることが求められていた。

従来のファンモジュールは、以下（１）〜（３）の欠点を有する。
（１）体積が大きい。
（２）放熱能力に劣る。
（３）振動及び異音が発生しやすい。

本考案の主な目的は、ファンモジュール内に少なくとも１つの貫流ファンを配置することにより、貫流ファンの風量を大幅に増大させることができる上、ファンモジュールの体積を縮小させることができるファンモジュールを提供することにある。
本考案のもう一つの目的は、放熱性能を高めることができる上、従来技術における、ファンブレードが長すぎることによって偏揺れし、振動及び異音が発生する問題を有効に改善することができるファンモジュールを提供することにある。

上記課題を解決するために、本考案の第１の形態によれば、熱伝達ユニット、放熱ユニット及び少なくとも１つの貫流ファンを備えるファンモジュールであって、前記熱伝達ユニットは、一方の端部が熱源上に貼設され、前記放熱ユニットは、前記熱伝達ユニットの他方の端部に対向接続される上、吸気口と、前記吸気口に連通する排気口と、を有し、前記貫流ファンは、前記放熱ユニットに対向配置され、筐体及び遠心ファンブレード群を有し、前記筐体は、前記吸気口に対向接続される排気側と、複数の吸気側と、複数の筐体部と、を有し、前記複数の吸気側は、前記複数の筐体部間にそれぞれ設けられる上、対向する前記排気側に連通し、前記複数の筐体部は、収容凹溝をそれぞれ有し、前記複数の収容凹溝は、互いに連通する上、収容空間を画定し、前記収容空間は、前記排気側及び前記吸気側に連通する上、前記遠心ファンブレード群が収容されることを特徴とするファンモジュールが提供される。

また、前記筐体の両端は、第１の分離板及び第２の分離板を有し、前記第１の分離板及び前記第２の分離板には、軸心孔がそれぞれ設けられることが好ましい。

また、前記遠心ファンブレード群は、軸心及び複数のハブを有し、前記軸心は、前記ハブを貫通する上、前記軸心孔に貫設されることが好ましい。

また、前記複数のハブは、複数のファンブレードをそれぞれ有し、前記複数のファンブレードは、前記軸心の周囲に環設される上、前記収容凹溝内に収容されることが好ましい。

また、前記熱伝達ユニットは、吸熱部及び放熱部を有し、前記吸熱部は、前記熱源上に貼設され、前記放熱部は、前記放熱ユニットに対向接続されることが好ましい。

また、前記貫流ファンは、少なくとも１つの側板を有し、前記側板は、前記排気側に配置されることが好ましい。

また、前記放熱ユニットは、放熱フィン群、放熱器又は放熱性を有する部材であることが好ましい。

また、前記熱伝達ユニットは、ヒートパイプ、板型ヒートパイプ又は熱伝達性を有する部材であることが好ましい。

また、前記放熱ユニットは、複数の放熱フィンを有し、前記複数の放熱フィン間には、誘導流路が形成され、前記誘導流路は、前記入気口及び前記排気口に連通することが好ましい。

また、前記貫流ファンには、モータが設けられ、前記モータは、前記第１の分離板又は前記第２の分離板に配置されることが好ましい。

本考案のファンモジュールは、空間が制限される状況においても、貫流ファンの風量を大幅に増大させることができる上、体積を縮小できる。さらに、従来技術における、ファンブレードが長すぎることによって偏揺れし、振動及び異音が発生する問題を有効に改善することができる。

従来のファンモジュールを示す斜視図である。 本考案の第１実施形態によるファンモジュールを示す分解斜視図である。 本考案の第１実施形態によるファンモジュールを示す斜視図である。 本考案の第２実施形態によるファンモジュールを示す分解斜視図である。 本考案の第２実施形態によるファンモジュールを示す斜視図である。 本考案の第３実施形態によるファンモジュールを示す斜視図である。

以下、本考案の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本考案が限定されるものではない。

（第１実施形態）
図２及び図３を参照する。図２及び図３に示すように、本考案の第１実施形態によるファンモジュール２は、熱伝達ユニット２０、放熱ユニット２１及び少なくとも１つの貫流ファン２２を含む。

熱伝達ユニット２０は、吸熱部２０１及び放熱部２０２を有する。吸熱部２０１は、熱源２４（例えば、ＣＰＵ、ノースブリッジチップ、サウスブリッジチップ、グラフィックチップ、実行ユニットなど）上に貼設される。吸熱部２０１の機能は、熱源２４から発生する熱を吸収する上、放熱部２０２上に伝達することである。また、熱伝達ユニット２０は、ヒートパイプ、板型ヒートパイプ又は熱伝達性を有する部材である。本実施形態においては、ヒートパイプを例示するが、これのみに限定されない。

放熱ユニット２１は、熱伝達ユニット２０の放熱部２０２に対向接続される。放熱ユニット２１は、吸気口２１３と、吸気口２１３に連通する排気口２１４と、を有する。放熱ユニット２１は、放熱フィン群、放熱器又は放熱性を有する部材である。本実施形態においては、放熱フィン群を例示するが、これのみに限定されない。放熱ユニット２１は、複数の放熱フィン２１１を有する。各放熱フィン２１１間には、誘導流路２１２が形成される。誘導流路２１２は、吸気口２１３及び排気口２１４に連通する。

貫流ファン２２は、放熱ユニット２１に対向配置される。貫流ファン２２は、筐体２２１及び遠心ファンブレード群２２２を有する。筐体２２１は、放熱ユニット２１の吸気口２１３に対向接続される排気側２２１２と、複数の吸気側２２１１と、複数の筐体部２２１３と、を有する。複数の吸気側２２１１は、複数の筐体部２２１３間に設けられる上、対向する排気側２２１２に連通する。複数の筐体部２２１３は、収納凹溝２２１３ａをそれぞれ有する。複数の収納凹溝２２１３ａは、互いに連通する上、収容空間２２１４を画定する。即ち、収容空間２２１４は、排気側２２１２及び吸気側２２１１に連通する。収容空間２２１４には、遠心ファンブレード群２２２が収容される。

遠心ファンブレード群２２２は、軸心２２２１及び複数のハブ２２２３を有する。複数のハブ２２２３は、複数のファンブレード２２２３ａをそれぞれ有する。複数のファンブレード２２２３ａは、軸心２２２１の周囲に環状に設けられる上、筐体部２２１３の収容凹溝２２１３ａ内に収容される。筐体２２１の両端は、第１の分離板２２１５及び第２の分離板２２１６を有する。第１の分離板２２１５及び第２の分離板２２１６は、軸心孔２２１７をそれぞれ有する。軸心２２２１は、ハブ２２２３を貫通する上、軸心孔２２１７に貫設される。

貫流ファン２２には、モータ２３が設けられる。モータ２３は、第１の分離板２２１５又は第２の分離板２２１６に配置される上、遠心ファンブレード群２２２と接続される。モータ２３は、遠心ファンブレード群２２２を駆動して回転させるために用いられる。

貫流ファン２２のモータ２３が遠心ファンブレード群２２２を回転させると、まず、外部の流体が複数の吸気側２２１１から複数の収容凹溝２２１３ａ内に導入される。次に、流体は、複数のハブ２２２３を通過し、排気側２２１２から対向する放熱ユニット２１の吸気口２１３内に排出される。排出された流体は、放熱フィン２１１の誘導流路２１２により、排気口２１４の方向に流動する。この際、流体は、放熱部２０２から放熱フィン２１１に伝達された熱を排気口２１４から排出する。これにより、放熱性能を高めることができる。

また、本考案のファンモジュール２は、制限された空間内において、遠心ファンブレード群２２２及び軸心２２２１を横方向に延伸させることができる。これにより、貫流ファン２２の風量が大幅に増大するため、放熱性能を高めることができる上、ファンモジュール２の体積を有効に縮小させることができる。また、従来技術における、放熱性能を高めるために長いファンブレードを採用することにより、ファンブレードが偏揺れし、振動及び異音が発生する問題を有効に改善することができる。

（第２実施形態）
図４及び図５を参照する。図４及び図５に示すように、本考案の第２実施形態によるファンモジュールは、一部部材及び部材間の対応関係が第１実施形態と同一であるため、同一部分については、ここでは繰り返して述べない。本考案の第２実施形態によるファンモジュールにおいては、貫流ファン２２が少なくとも１つの側板２２１８を有する。側板２２１８は、排気側２２１２に配置される上、放熱ユニット２１の吸気口２１３に対向配置される。これにより、貫流ファン２２のモータ２３が遠心ファンブレード群２２２を駆動して回転させると、まず、外部の流体が複数の吸気側２２１１から複数の収容凹溝２２１３ａ内に導入される。次に、流体は、複数のハブ２２２３を通過し、対向する放熱ユニット２１の吸気口２１３内に排出される。排出された流体は、放熱フィン２１１の誘導流路２１２により、排気口２１４の方向に流動する。この際、流体は、排気口２１４から熱を排出する。これにより、放熱性能が高められる。

（第３実施形態）
図６を参照する。図６に示すように、本考案の第３実施形態によるファンモジュールは、一部部材及び部材間の対応関係が第１実施形態及び第２実施形態と同一であるため、同一部分については、ここでは繰り返して述べない。本考案の第３実施形態によるファンモジュールにおいては、複数の貫流ファン２２が並列配置される。これにより、上述の他の実施形態と同様に、放熱性能が高められ、流体が放熱ユニット２１の排気口２１４から熱を排出する。本実施形態においては、２つの貫流ファン２２が並列配置された態様を例示するが、これのみに限定されない。

上述したことから分かるように、本考案のファンモジュールは、従来技術と異なり以下（１）〜（３）の長所を有する。
（１）体積を大幅に縮小できる。
（２）振動及び異音の発生を低減できる。
（３）放熱性能を高めることができる。

当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。

２ ファンモジュール
２０ 熱伝達ユニット
２１ 放熱ユニット
２２ 貫流ファン
２３ モータ
２４ 熱源
２０１ 吸熱部
２０２ 放熱部
２１１ 放熱フィン
２１２ 誘導流路
２１３ 吸気口
２１４ 排気口
２２１ 筐体
２２２ 遠心ファンブレード群
２２１１ 吸気側
２２１２ 排気側
２２１３ 筐体部
２２１３ａ 収容凹溝
２２１４ 収容空間
２２１５ 第１の分離板
２２１６ 第２の分離板
２２１７ 軸心孔
２２１８ 側板
２２２１ 軸心
２２２３ ハブ
２２２３ａ ファンブレード

Claims (10)

1. 熱伝達ユニット、放熱ユニット及び少なくとも１つの貫流ファンを備えるファンモジュールであって、
   前記熱伝達ユニットは、一方の端部が熱源上に設けられ、
   前記放熱ユニットは、前記熱伝達ユニットの他方の端部に接続され、吸気口と、前記吸気口に連通する排気口と、を有し、
   前記貫流ファンは、前記放熱ユニットに対向配置され、筐体及び遠心ファンブレード群を有し、
   前記筐体は、前記吸気口に対向接続される排気側と、複数の吸気側と、複数の筐体部と、を有し、
   前記複数の吸気側は、前記複数の筐体部間にそれぞれ設けられ、対向する前記排気側に連通し、
   前記複数の筐体部は、収容凹溝をそれぞれ有し、
   前記複数の収容凹溝は、互いに連通し、収容空間を画定し、
   前記収容空間は、前記排気側及び前記吸気側に連通し、前記遠心ファンブレード群が収容されることを特徴とするファンモジュール。
2. 前記筐体の両端は、第１の分離板及び第２の分離板を有し、
   前記第１の分離板及び前記第２の分離板には、軸心孔がそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１に記載のファンモジュール。
3. 前記遠心ファンブレード群は、軸心及び複数のハブを有し、
   前記軸心は、前記ハブを貫通し、前記軸心孔に貫設されることを特徴とする請求項２に記載のファンモジュール。
4. 前記複数のハブは、複数のファンブレードをそれぞれ有し、
   前記複数のファンブレードは、前記軸心の周囲に環設され、前記収容凹溝内に収容されることを特徴とする請求項３に記載のファンモジュール。
5. 前記熱伝達ユニットは、吸熱部及び放熱部を有し、
   前記吸熱部は、前記熱源上に設けられ、
   前記放熱部は、前記放熱ユニットに対向接続されることを特徴とする請求項１に記載のファンモジュール。
6. 前記貫流ファンは、少なくとも１つの側板を有し、
   前記側板は、前記排気側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のファンモジュール。
7. 前記放熱ユニットは、放熱フィン群、放熱器又は放熱性を有する部材であることを特徴とする請求項１に記載のファンモジュール。
8. 前記熱伝達ユニットは、ヒートパイプ、板型ヒートパイプ又は熱伝達性を有する部材であることを特徴とする請求項１に記載のファンモジュール。
9. 前記放熱ユニットは、複数の放熱フィンを有し、
   前記複数の放熱フィン間には、誘導流路を有し、
   前記誘導流路は、前記吸気口及び前記排気口に連通することを特徴とする請求項７に記載のファンモジュール。
10. 前記貫流ファンには、モータが設けられ、
    前記モータは、前記第１の分離板又は前記第２の分離板に配置されることを特徴とする請求項２に記載のファンモジュール。

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