CN101363444A - 微散热风扇装置 - Google Patents

Abstract

一种微散热风扇装置，主要由一主体、一转轴、至少一平面线圈、至少一永磁磁铁、复数叶片及至少一导磁背铁组成；该转轴枢设于该主体；该平面线圈设置于该主体内，其采用波形绕线方式；该永磁磁铁连接于该转轴且约略平行于该平面线圈，可产生一交错多极磁场；该复数叶片环绕该转轴轴心设置于该永磁磁铁的离心式叶片，与该永磁磁铁一体成型，可与该永磁磁铁同步转动；该导磁背铁设置于该平面线圈的一侧，该导磁背铁具有对应于该平面线圈波形的几何形状；再者，该平面线圈具有至少一透空部，于该透空部内设有霍耳感应器；由此达到薄型化、提升对流效率，且可增加磁通密度等目的。

Description

微散热风扇装置

技术领域

本发明是有关于一种微散热风扇装置，尤其是指一种将离心式叶片与永磁磁铁一体成型，且平面线圈搭配有特殊几何形状设计导磁背铁的微散热风扇装置。

背景技术

因应电子产品薄型化趋势，如笔记型计算机、3G手机及PDA手机等携带型产品被普遍使用，其中央处理器(CPU)的需求等级愈高，对于散热效能的要求也愈高，一般散热模块主要是由散热风扇搭配热管、散热鳍片所构成，电子组件产生的热量经由热管传送至散热鳍片，再散发至大气中，散热风扇则可提供对流效果，提高热传效率。

传统散热风扇是将叶片设置于驱动马达外围，驱动马达是以绕线方式制作螺线管线圈，搭配三明治式上下夹层式爪极(sandwich type spindlemotor)，达成多极的目的，此种导磁结构必须三层爪极、两层线圈才能使得运转较为平顺，若再配合导磁背铁结构则体积较大，并不适用于扁平薄型散热风扇。

另有采用微平面线圈者，惟其圈数与极数较低，线圈制作成本偏高，且缺乏适当的导磁背铁结构，当搭配高速离心叶片使用时，扭力略嫌不足。

据此可知，如何在产品有限的内部空间布置散热模块，于缩减散热模块体积的同时又可提升并充分发挥散热模块效能，维持电子组件稳定的工作温度，是极为重要的设计课题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种微散热风扇装置，以期能克服公知技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明提出的微散热风扇装置，其包含：

一主体；

一转轴，枢设于该主体；

至少一平面线圈，设置于该主体内，该平面线圈采用波形绕线方式；

至少一永磁磁铁，连接于该转轴且约略平行于该平面线圈，该永磁磁铁可产生一交错多极磁场；

复数叶片，设置于该永磁磁铁，可与该永磁磁铁同步转动；

至少一导磁背铁，设置于该平面线圈的一侧，该导磁背铁具有对应于该平面线圈波形的几何形状。

所述的微散热风扇装置，其中，该复数叶片环绕该转轴轴心设置于该永磁磁铁的离心式叶片。

所述的微散热风扇装置，其中，该永磁磁铁呈扁平圆形。

所述的微散热风扇装置，其中，该永磁磁铁采用铁氧体或铝铁硼材质，与该复数叶片一体射出成型。

所述的微散热风扇装置，其中，该平面线圈所采用的波形绕线方式，可为方波形、三角波形、弦波形其中之一。

所述的微散热风扇装置，其中，设有二片永磁磁铁，该复数叶片夹设于该二片永磁磁铁之间。

所述的微散热风扇装置，其中，该主体内部设有二平面线圈，该二平面线圈对应设置于该二片永磁磁铁外侧各一。

所述的微散热风扇装置，其中，该平面线圈采用多层软性印刷电路板或硬质多层电路板制作而成。

所述的微散热风扇装置，其中，该平面线圈结合有霍耳感应器。

所述的微散热风扇装置，其中，该平面线圈具有至少一透空部，于该透空部内设有霍耳感应器。

所述的微散热风扇装置，其中，该透空部位于该平面线圈波形绕线的两波峰之间。

所述的微散热风扇装置，其中，该透空部贯穿该平面线圈边缘。

所述的微散热风扇装置，其中，该霍耳感应器的厚度不大于该平面线圈厚度。

所述的微散热风扇装置，其中，该主体由一外套筒及一底座构成，于该外套筒及底座之间所形成的空间用以容纳该转轴、平面线圈、永磁磁铁、复数叶片及导磁背铁。

所述的微散热风扇装置，其中，该外套筒呈圆筒状，其设置有复数径向透空的出风口。

所述的微散热风扇装置，其中，该外套筒呈圆筒状，其设置有至少一轴切式出风口。

由本发明的实施，可以由此达到薄型化、提升对流效率，且可增加磁通密度等目的。

附图说明

图1为系本发明实施例的分解结构立体图。

图2为本发明实施例的组合结构断面图。

图3为两片永磁磁铁搭配离心式叶片的俯视结构图。

图4为图3的A-A剖视图。

图5为本发明的平面线圈搭配导磁背铁的结构示意图。

图6为单片永磁磁铁搭配离心式叶片的俯视结构图。

图7为图6的B-B剖视图。

图8为本发明的平面线圈设置霍耳感应器的立体结构示意图。

图9为本发明的平面线圈设置霍耳感应器的部分剖面结构示意图。

图10为本发明另一实施例的组合结构立体图。

具体实施方式

为能对本发明的结构目的和功效有更进一步的了解与认同，配合附图详细说明如后。

以下将参照附图来描述本发明为达成目的所使用的技术手段与功效，而以下附图所列举的实施例仅为辅助说明，以利了解本发明的技术方案，但本发明的技术手段并不限于所列举附图。

请参阅图1及图2所示，本发明提供的微散热风扇装置10，其包括由一呈圆筒状的外套筒11及一扁平圆形底座12构成的主体，于该主体内设有一转轴13，该转轴13的一轴向端由一轴承14枢接于该底座12，该轴承14可采用微小滚珠轴承或磁浮轴承。

本发明的特点之一在于，该转轴13约中央部位设有呈扁平圆形的二片永磁磁铁16，该永磁磁铁16具有交错设置的复数N极扇区161及复数S极扇区162，于该二片永磁磁铁16之间夹设有复数叶片17，该二片永磁磁铁16采用铁氧体或铝铁硼材质与该复数叶片17一体射出成型，如图2至图4所示，该复数叶片17环绕该转轴13轴心设置的离心式叶片；于前述该外套筒11设有一进风口111以及复数径向透空的出风口112，该进风口111相对应于该转轴13的轴心，该出风口112相对应于该叶片17，外部电子组件所产生的热源可由该进风口111被吸入，再由该复数叶片17转动送出该出风口112。

于该二片永磁磁铁16外侧分别对应设置一平面线圈18，该二片永磁磁铁16约略平行于该平面线圈18，该平面线圈18采用多层软性印刷电路板或硬质多层电路板制作而成，且该平面线圈18的绕线181采用波形绕线方式，可为方波形、三角波形、弦波形其中之一，如图所示该实施例的绕线181为一方波形；于该底座12上设有一电路板15，该电路板15为电性连接该平面线圈18，利用双相直流电源通过该电路板15控制该二平面线圈18产生多极交错磁极分布，并可对该二片永磁磁铁16产生推力，配合该永磁磁铁16交错设置的复数N极扇区161及复数S极扇区162，可使该二片永磁磁铁16以及该转轴13同步旋转运动，同时带动设置于该二片永磁磁铁16间的复数叶片17转动。

关于上述利用双相直流电源通过该电路板15控制该二平面线圈18产生多极交错磁极分布的详细技术内容，已分开于本发明人先前申请且经已公告的中国台湾新型专利申请案号第94204332号「直流平面马达」，属公知技术，在此不再予以赘述。

本发明的另一特点在于，该平面线圈18外侧分别对应设置一导磁背铁19，该导磁背铁19具有对应于该平面线圈18的绕线181的波形而设计的几何形状，如图5所示，该平面线圈18产生的磁极可集中通过该导磁背铁19，因此可增加有效磁通密度。

此外，可依实际所需设置单片永磁磁铁16搭配复数离心式叶片17，如图6及图7所示，如此可减少一片永磁磁铁16，且搭配一组平面线圈18及导磁背铁19(显示于图1中)即可，可使整体厚度大幅降低。

必须强调说明的是(请参阅图1)，前述该外套筒11及底座12构成的主体型态仅为一说明例，其功能主要在于支撑该平面线圈18及导磁背铁19等定子结构，换言之，只要具有固定该平面线圈18及导磁背铁19的功能即可，亦可以简单的支架结构替代，同理，就风扇相关装置而言，进风口及出风口为必要结构，因此该进风口111及该出风口112的形状及其位置亦可依实际所需或该主体型态不同而变化。

再就直流无刷马达而言，一般是利用霍耳感应器(Hall Sensor)感应磁场变化以送出马达控制讯号，使马达稳定运转；考虑到霍耳感应器(HallSensor)于本发明提出的微散热风扇装置10(如图1所示)内部的摆放位置及空间配置问题，请参阅图8和图9所示，于该平面线圈18设置有透空部182，该透空部182内可设置霍耳感应器20，于本实施例中，该透空部182位于该平面线圈18波形绕线181的两波峰181a、181b之间，且该透空部182是贯穿该平面线圈18边缘；若该平面线圈18的厚度为0.6mm时，可采用厚度为0.55mm的霍耳感应器20，如此，可使该霍耳感应器20深入该平面线圈18内(如图9所示)，不占用多余空间，也可减少整体装置厚度；再者，若于多层软板可硬板印刷线圈时，也可将霍耳感应器20整合纳入线圈制备流程中，简化整体的制备流程程序；此外，若该平面线圈18为多层板印刷线圈时，可将霍耳感应器整合纳入线圈制备流程中，以简化制备流程程序。

请参阅图10所示实施例，该微散热风扇装置10a由外观可见一外套筒11a、一底座12，以及设置于该外套筒11a内的其它构件，与图1所示该微散热风扇装置10的转轴13、轴承14、永磁磁铁16、离心式叶片17、平面线圈18、导磁背铁19相同，在此不予赘述；本实施例的特点在于，考虑风量与出风口流道配置问题，该外套筒11a采用轴切式出风口112a，可将离心式叶片17产生的热风集中由该出风口112a送出；关于该出风口112a的尺寸大小或其设置位置，是依该微散热风扇装置10a的实际大小及其摆设位置而定，并无限制，图10为一具体说明例。

综上所述，请参阅图2，本发明所提供的微散热风扇装置10，将离心式叶片17与永磁磁铁16一体成型，不仅制作容易、可降低成本，同时可达到薄型化的目的，而由于该叶片17采离心式设计，可改变轴向气流(由进风口111送入)为径向气流(由出风口112送出)，达到强制对流、提升对流效率等目的；再者，其平面线圈18搭配特殊几何形状设计导磁背铁19，则可增加磁通密度。

以上所述，仅为本发明的实施例而已，当不能以的限定本发明所实施的范围。即大凡依本发明权利要求所作的均等变化与修饰，皆应仍属于本发明专利涵盖的范围内。

Claims (16)

1.一种微散热风扇装置，其包含：

一主体；

一转轴，枢设于该主体；

至少一平面线圈，设置于该主体内，该平面线圈采用波形绕线方式；

至少一永磁磁铁，连接于该转轴且约略平行于该平面线圈，该永磁磁铁可产生一交错多极磁场；

复数叶片，设置于该永磁磁铁，可与该永磁磁铁同步转动；

至少一导磁背铁，设置于该平面线圈的一侧，该导磁背铁具有对应于该平面线圈波形的几何形状。

2.如权利要求1所述的微散热风扇装置，其中，该复数叶片环绕该转轴轴心设置于该永磁磁铁的离心式叶片。

3.如权利要求2所述的微散热风扇装置，其中，该永磁磁铁呈扁平圆形。

4.如权利要求1所述的微散热风扇装置，其中，该永磁磁铁采用铁氧体或铝铁硼材质，与该复数叶片一体射出成型。

5.如权利要求1所述的微散热风扇装置，其中，该平面线圈所采用的波形绕线方式，可为方波形、三角波形、弦波形其中之一。

6.如权利要求1所述的微散热风扇装置，其中，设有二片永磁磁铁，该复数叶片夹设于该二片永磁磁铁之间。

7.如权利要求6所述的微散热风扇装置，其中，该主体内部设有二平面线圈，该二平面线圈对应设置于该二片永磁磁铁外侧各一。

8.如权利要求1所述的微散热风扇装置，其中，该平面线圈采用多层软性印刷电路板或硬质多层电路板制作而成。

9.如权利要求8所述的微散热风扇装置，其中，该平面线圈结合有霍耳感应器。

10.如权利要求1所述的微散热风扇装置，其中，该平面线圈具有至少一透空部，于该透空部内设有霍耳感应器。

11.如权利要求10所述的微散热风扇装置，其中，该透空部位于该平面线圈波形绕线的两波峰之间。

12.如权利要求10所述的微散热风扇装置，其中，该透空部贯穿该平面线圈边缘。

13.如权利要求10所述的微散热风扇装置，其中，该霍耳感应器的厚度不大于该平面线圈厚度。

14.如权利要求1所述的微散热风扇装置，其中，该主体由一外套筒及一底座构成，于该外套筒及底座之间所形成的空间用以容纳该转轴、平面线圈、永磁磁铁、复数叶片及导磁背铁。

15.如权利要求14所述的微散热风扇装置，其中，该外套筒呈圆筒状，其设置有复数径向透空的出风口。

16.如权利要求14所述的微散热风扇装置，其中，该外套筒呈圆筒状，其设置有至少一轴切式出风口。

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