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冷却ファンの基礎:構造、動作原理、速度、風量、種類

August 29, 2025

について冷却ファンコンピュータ,水道器,冷蔵庫,エアコン,空気清浄機,自動車などには その形が内側にあるでしょう多くの産業で人気のある冷却装置です. 冷却扇風機の基礎についてどのくらい知っていますか? その構造,動作原理,または様々なタイプの冷却扇風機の性能は何ですか?

1冷却扇風機構造

The rotation process of the cooling fan is a process in which the rotating electromagnetic field generated by the electrification of the stator coil and the permanent magnetic ring pressed into the fan blade repel each other冷却扇風機は主に4つの部分から構成されています.ローター,ステータ,モーター,外枠です.

1.1 ブラシレス直流モーターの組成

常磁気回転器,多極巻きステータ,位置センサー,電子コンミュレーション駆動制御回路から構成される.


1.2 ローターの組成

モーター・ハウス + マグネット・リング + シャフト・コア + 扇風機・ブレードから構成されています.軸のコアは,ファンブレードの回転をサポートし,バランスをとります.

磁石環は残留磁気を持つ物体です 強い磁場によって磁気化された後外部磁場刺激がないときも,物体は磁気特性を維持します.磁気環の外側のフレーム (モーターハウス) は磁気環を固定するために使用されます.


1.3 スターターの部品

ステータは,エナメールされたワイヤ + プラスチックで覆われたシリコン鋼板 + ローヤリング + ハールセンサー検出 + 駆動回路板 + ローヤリングで構成されています.ローヤリングの役割は速度を増加することです.摩擦を減らすローヤリングは,ローヤリングをバランスシャフトから分離するために使用されます. 固定リングは,回転部品全体を固定するために使用されます.


1.4 外枠

冷却扇風機の外部フレームは,主に支えと空気流の導向として機能する.


2冷却扇風機の仕組み

アンペールの右手の法則によると 電流が電導体を通過すると その周りに磁場が発生します引き寄せや排斥が生まれます移動させる.


2組のコイルがステータスコアに巻き込まれており,そしてホールセンサーコンポーネントは,回路のセットを制御するための同期検出装置として使用されます..

この回路は ステーターのコアを回転させ 2組のコイルが 順番に動作させますゴム磁石で反発力を発生させる扇風機の静的摩擦よりも大きいとき,扇風機の刃は自然に回転します.


3冷却扇風機の速度

冷却扇風機の速度は,扇風機のブレードが1分間に何回回転するかを指し,単位はrpmです.扇風機の速度は,モーターの内部のコイルの回転数によって決定されます.稼働電圧扇風機の刃の数,傾斜角,高さ,直径,ベアリングシステム

冷却扇風機の回転速度は,内部回転速度信号で測定できるか,外側で測定できる.外部測定は,扇風機がどの程度速く回転しているかを確認するために,他の機器 (熱線気計など) を使用することです内部測定は,BIOSまたはソフトウェアで直接確認できます.

周囲の温度が変化するにつれて,需要を満たすために,時折異なる速度を持つ扇風機が必要になります.いくつかのファンでは,現在の動作温度 (熱シンクの温度など) に基づいてファンの速度を自動的に制御できます.温度が高くなったら速度が上がり,温度が低くなったら速度が下がります


4. 冷却扇風機空気の容量

冷却扇風機の空気容量は,冷却扇風機が毎分放出または吸入する空気の総容量を指します.立方フィートで計算された場合,単位はCFMです.立方メートルで計算される場合散熱器製品でよく使用される空気容量の単位はCFM (約0.028立方メートル/分) です.

同じ散熱器材の場合,空気容量は,気冷却散熱器の散熱能力を測定する最も重要な指標です.散熱器の空気容量が大きいほどこれは,空気の熱容量比が一定であり,より大きな空気の体積,すなわち時間単位あたりより多くの空気がより多くの熱を吸収できるからです.

もちろん,同じ気体積下では,熱散効果は風の流量モードに関連しています.気体積と風圧は2つの相対的な概念です.


5冷却扇風機の制御信号

2ワイヤの扇風機は,電源線 (赤) と接地線 (黒) の2本のワイヤで,電源を入れると全速で動きます.マザーボードのCPUは,ファン速度を制御することはできません扇風機が動いているか分かりません


3本のワイヤは電源線 (赤),接地線 (黒),速度測定線 (黄色) です.


速度測定線は出力線で,CPUに信号を出力して現在のファン速度を表示する.

4ワイヤのファンについてお話しします.下図のように,これは最も一般的に使用されている速度調整可能なファンです.


4ワイヤの扇風機は3ワイヤの扇風機よりも1つの制御信号が多く,CPUはPWM波 (調整可能な作業サイクル) を出力して扇風機の速度を制御します.


64種類の冷却扇風機の特徴

下記では,冷却扇から入ったり出たりする気流の異なる方向による分類を主に紹介します.


6.1 軸流量扇風機

軸性扇風機の刃は,シャフトと同じ方向 (平行方向) に空気を押し流します.軸性流通扇風機のプロペラーはプロペラに似ています.動作しているとき,プロペラが動いているとき,プロペラが動いているとき,プロペラが動いています.大部分の空気流の流れ方向はシャフトに平行です.

軸式扇風機は,入気気流が零静的圧で空気であるとき,最も少ない電力を消費する.動いているとき,空気流の反圧の上昇に伴い,電力の消費量は増加する.

軸流扇風機は,コンパクトな構造,スペース節約,安装が容易であるため,広く使用されています.軸流扇風機は,通常,電気および電子機器のキャビネットに設置されています.時にはモーターに組み込まれます.

軸流扇の主な特徴は,高流量,中気圧であり,一般環境の熱消耗要件を満たしています.


6.2 横流扇風機

クロスフロー扇風機は,広域の空気流を生成することができ,通常,設備の大きな表面を冷却するために使用されます.この扇風機の入口と出口はシャフト垂直です.

横流扇風機は,比較的長い桶状の扇風機駆動器を使用します. 桶状の扇風機駆動器の直径は比較的大きいです. 大きさの直径のため,比較的低速で全気流通を保証できる高速運転で生じる騒音を減らすため,主にエレベーター,エアコン,自動車,その他の機器で使用されます.

クロスフローファンの主な特徴は,低流量,低風圧,大きな散熱面積である.


6.3 混合流量扇風機

ミックスフロー扇風機は,横向フロー扇風機とも呼ばれます.この種のミックスフロー扇風機は,軸向フロー扇風機と外見に違いはありません.実際には,混合流量扇風機の空気吸入方向は,シャフトに沿っている,しかし,空気出口方向は,シャフトとシャフト垂直の線との間の斜面方向に沿っています.

ロープの円形形と扇風機の収納物により,風圧は比較的高い.

ミックスフローファンの主な特徴は,高流量と比較的高い風圧で,よりよい散熱を実現する.


6.4 遠心風扇

遠心扇風機が動いているとき,刃は,シャフトに垂直 (すなわち,半径方向) の方向に空気を流すように押し付けます.空気吸入方向はシャフトに沿って,そして空気出口の方向は,シャフトの方向に垂直である.

ほとんどの場合,冷却効果は軸式扇風機を使用することで達成できます.しかし,時には,空気の流れが放出のために90度回転する必要がある場合や,より大きな風圧が必要であれば,遠心扇風機を使用する必要があります..

遠心風扇の主な特徴は風の流れ方向の変化,比較的限られた流れ率,高い風圧である.