CN104100551A - 风扇系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种风扇系统，适用于一电子装置。风扇系统包括一风扇模块及一风扇保护模块。风扇模块包括一座体及一扇叶组件。座体配置于电子装置且具有一容室。扇叶组件包括一扇叶及一轴部。扇叶固定于轴部。轴部可转动地容置于容室中。风扇保护模块包括一电磁元件及一加速度计。电磁元件配置于邻近轴部处。加速度计配置于电子装置且耦接电磁元件。当加速度计感测电子装置的加速度大于一门槛值时，电磁元件产生磁力以磁作用于轴部以确保轴部不过度位移或偏转。

Description

风扇系统

技术领域

本发明涉及一种风扇系统，且特别是涉及一种具有风扇保护模块的风扇系统。

背景技术

在现今资讯爆炸的时代，电子产品已与日常生活产生密不可分的关系，随着科技的不断演进，各种电子产品也一直推陈出新。就个人电脑的发展与应用而言，是先发展出桌上型电脑(desktop personal computer，desktop PC)。然而桌上型电脑具有较大的体积，且具有携带不便等缺点，因此之后便发展出便于携带的笔记型电脑(notebook PC)及平板电脑(Tablet PC)等可携式电子装置。随着可携式电子装置轻薄化的趋势，其单位体积内所容纳的元件数量也快速地增加，因此，必须通过散热装置将发热元件所产生的热量有效地排出至外界，以确保可携式电子装置正常运作。风扇是最常被使用的散热装置之一，其透过风扇将发热元件附近的热空气吹散或抽离，使发热元件所产生的热量可由附近的空气带走而达到散热效果。

一般来说，风扇的扇叶组件是以其轴部为中心来进行转动，用于产生散热气流。为了避免扇叶组件的轴部转动时与其他构件过度接触摩擦而影响其正常运作或产生噪音，轴部通常在轴向上不会被完全固定而存在一段可移动行程。然而，当使用者不慎落摔可携式电子装置时，扇叶组件会因上述行程的存在而有可能产生偏斜位移，甚至因此撞击与其邻近的其它构件，造成风扇的损坏。

图1为现有一种扇叶组件产生撞击的示意图。具体而言，若使用者不慎落摔电子装置，则其风扇模块110’内的扇叶组件114’会因此受到冲击而如图1所示撞击与其邻近的构件，造成风扇模块110’的损坏。举例来说，在图1中区域R1及区域R2处可能产生扇叶组件114’与线圈116’的撞击，在图1中区域R3及区域R4处产生轴部114b’与轴承119’的撞击，在图1中区域R5处产生扇叶114a’与底座117’的撞击。轴部114b’可能会因上述的撞击而产生弯曲，影响风扇模块110’的正常运作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风扇系统，可避免扇叶组件因电子装置落摔而撞击与其邻近的构件。

为达上述目的，本发明提出一种风扇系统，适用于一电子装置。风扇系统包括一风扇模块及一风扇保护模块。风扇模块包括一座体及一扇叶组件。座体配置于电子装置且具有一容室。扇叶组件包括至少一扇叶及一轴部。扇叶的一端固定于轴部。轴部可转动地容置于容室中而使扇叶组件适于以轴部为中心相对于座体转动，并且轴部至少有一第一端包含可为磁力吸引的材质。风扇保护模块包括一电磁元件及一加速度计(accelerometer)。电磁元件配置于邻近轴部的第一端处。加速度计配置于电子装置且耦接电磁元件。当加速度计感测电子装置的加速度大于一门槛值时，电磁元件产生磁力以磁作用于轴部的第一端以确保轴部不过度位移或偏转。

本发明提出一种风扇系统，适用于一电子装置。风扇系统包括一风扇模块及一风扇保护模块。风扇模块包括一座体及一扇叶组件。座体配置于电子装置且具有一容室。扇叶组件包括至少一扇叶及一轴部，其中至少一扇叶的一端固定于轴部，轴部可转动地容置于容室中而使扇叶组件适于以轴部为转轴相对于座体转动，并且轴部至少有一第一端包含可为磁力吸引的材质。风扇保护模块包括一电磁元件，配置于邻近轴部的第一端处，能接受电子装置传来对应于一落摔状态的一信号而产生磁力以磁作用于轴部的第一端以确保轴部不过度位移或偏转。

基于上述，本发明的风扇系统具有加速度计及电磁元件。当电子装置落摔时，所述加速度计能够感测到电子装置的加速度变化而使风扇保护模块判断电子装置正处于落摔的状态，且所述电磁元件能够据此产生磁力来带动扇叶组件的轴部移动而承靠于座体的端面，以在电子装置落摔的过程中将所述轴部稳固地固定住。由此，可避免扇叶组件及其轴部因电子装置落摔而撞击座体或其他构件，进而降低风扇模块损坏的机率，提高风扇模块的耐用性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1为现有一种扇叶组件产生撞击的示意图；

图2为本发明一实施例的风扇系统的示意图；

图3为图2的风扇系统应用于电子装置的示意图；

图4为图3的电子装置的加速度变化的示意图；

图5为图2的风扇保护模块作用的示意图；

图6为图3的风扇系统另一实施例的部分元件示意图。

符号说明

50：电子装置

100：风扇系统

110、110’：风扇模块

112：座体

112a：端面

112b：限位槽

112c：容室

114、114’：扇叶组件

114a、114a’：扇叶

114b、114b’：轴部

114c：限位结构

116、116’：线圈

117’：底座

118：磁铁

119’：轴承

120：风扇保护模块

122：电磁元件

124：加速度计

126：控制单元

128：供电单元

130：切换界面

D：方向

具体实施方式

图2为本发明一实施例的风扇系统的示意图。图3为图2的风扇系统应用于电子装置的示意图。请参考图2及图3，本实施例的风扇系统100适用于一电子装置50，电子装置50例如为笔记型电脑或其它有散热需求的电子装置。风扇系统100包括一风扇模块110及一风扇保护模块120。风扇模块110包括一座体112及一扇叶组件114。座体112配置于电子装置50且具有容室112c。

扇叶组件114包括数片扇叶114a及一轴部114b。各扇叶114a以一端固定于轴部114b而形成辐射状，且轴部114b可转动地容置于座体112的容室112c中。扇叶组件114适于以轴部114b为中心相对于座体112转动。进一步而言，风扇模块110具有线圈116及磁铁118，线圈116与座体112相固定而构成定子，磁铁118与扇叶组件114相固定而构成转子，当线圈116通电而产生磁力时，所述定子与所述转子可通过线圈116与磁铁118之间的磁力而相对转动，使扇叶114a产生散热气流对电子装置50进行散热。

风扇保护模块120包括一电磁元件122及一加速度计124。电磁元件122例如为线圈且配置于邻接轴部114b一端的适当处。加速度计124配置于图3所示的电子装置50且耦接电磁元件122。轴部114b的材质或是至少轴部114b的一第一端(例如为轴部114b的底端)包含可被磁力吸引的材料，例如铁或是磁铁，当电磁元件122通电时，至少轴部114b的底端能够被电磁元件122产生的磁力吸引。

图4为图3的电子装置的加速度变化的示意图。图5为图2的风扇保护模块作动的示意图。当使用者不慎落摔电子装置50时，电子装置50在垂直地面的方向上的加速度会因重力的作用而如图4所示产生变化。当加速度计124感测电子装置50的加速度大于图4所示的门槛值A时，电磁元件122产生磁力以如图5所示带动轴部114b底端在容室112c内朝电磁元件122瞬间移动而最后顶靠于容室112c的一端面112a上，但在其它实施例中轴部114b底端也可不顶靠于该端面112a而仍保持一定间距而由轴部114b其它结构与座体112对应结构产生干涉而限制移动。在电子装置50掉落至地面而静止之后，加速度计124感测到电子装置50的加速度为0(小于门槛值A)，此时电磁元件122停止产生磁力而使轴部114b回复至初始位置。上述门槛值A的大小可依需求加以改变与设定，本发明不对此加以限制。

通过风扇保护模块120的上述保护机制，当电子装置50落摔时，加速度计124能够感测到电子装置50的加速度变化而使风扇保护模块120判断电子装置50正处于落摔的状态，且电磁元件122能够据此产生磁力来带动扇叶组件114的轴部114b瞬间移动而顶靠于座体112的端面112a，以在电子装置50落摔的过程中将轴部114b稳固地固定住，而过度位移，加上有磁力的吸引而使轴部114b的转动可尽可能保持在其轴心上而不任意偏转，使风扇模块110受到保护。由此，可避免扇叶组件114及其轴部114b因电子装置50落摔而撞击座体112或其他构件，进而降低风扇模块110损坏的机率，提高风扇模块110的耐用性。

在本实施例中，风扇保护模块120的保护机制可进一步设定如下述。当加速度计124感测电子装置50的加速度在图4所示的预定时间长度Δt内持续大于门槛值A时(即图4中标号P所指的时间点)，风扇保护模块120始判断电子装置50处于落摔状态，此时电磁元件122产生磁力以带动扇叶组件114的轴部114b移动而以底端承靠于座体112的端面112a。据此，可使风扇保护模块120更准确地判断电子装置50确实处于落摔状态，避免风扇保护模块120在电子装置50处于非落摔状态时(例如仅是震动或是移动该电子装置50)误触发电磁元件122带动扇叶组件114的轴部114b作动。

在上述实施例中，图4所示为电子装置50(绘示于图3)落摔时在垂直地面的方向上的加速度变化，然本发明不以此为限。在其它实施例中，图4所示也可为电子装置50在其他方向上的加速度变化，换言之，加速度计124可用以感测电子装置50在其他方向上的加速度，使电子装置50于各个方向产生加速度变化时，皆可通过风扇保护模块120的上述保护机制来保护风扇模块110。

请参考图2及图5，在本实施例中，扇叶114a固定于轴部114b相反于上述第一端的一第二端(例如为轴部114b的顶端)，且轴部114b的底端朝向电磁元件122。换言之，扇叶114a及电磁元件122分别位于轴部114b相对的两侧，故电磁元件122与轴部114b不会被扇叶114a所阻隔，而使电磁元件122产生的磁力能够顺利地带动轴部114b作动。在其它实施例中，电磁元件122可配置于其它适当位置，本发明不对此加以限制。此外，在本实施例电磁元件122是产生磁吸力来吸引轴部114b作动，但在其它实施例中电磁元件122以可改为产生磁斥力来推动轴部114b作动(若轴部或轴部的底端为磁铁)。

在本实施例中，座体112容室112c中具有一限位槽112b，轴部114b近底端具有一限位结构114c，限位结构114c被限位于限位槽112b内，以避免扇叶组件114脱离座体112。此外，为了避免扇叶组件114的轴部114b转动时与容室112c周壁过度接触摩擦而影响其正常运作或产生噪音，限位槽112b沿方向D的尺寸被设计为大于限位结构114c沿方向D的尺寸，而使限位结构114c在方向D上不会被完全固定而存在一段可移动行程。所述方向D例如为轴部114b的轴向，前述容室112c的端面112a位于限位槽112b内且垂直于轴部114b的轴向(方向D)。当电子装置50落摔而触发风扇保护模块120的上述保护机制作用时，电磁元件122产生的磁力带动限位结构114c沿轴部114b的轴向(方向D)移动而顶靠于限位槽112b内的端面112a，以稳固地将轴部114b固定住并保持旋转中心与轴心一致而不偏转，避免因限位结构114c沿方向D的行程的存在而使扇叶组件114过度位移与偏斜而撞击与其邻近的构件。

如图2及图5所示，在本实施例中，风扇保护模块120还包括一控制单元126及一供电单元128。供电单元128耦接电磁元件122，控制单元126耦接加速度计124及供电单元128。当电子装置50落摔而触发风扇保护模块120的上述保护机制作用时，控制单元126接收来自加速度计124的信号并控制供电单元128对电磁元件122供电，以使电磁元件122产生磁力带动轴部114b作动。上述控制单元126例如为电子装置50内的嵌入式控制器(Embedded Controller，EC)、键盘控制器(Keyboard Controller，KBC)或其他种类的适当控制元件，本发明不对此加以限制。

图6为图3的风扇系统另一实施例的部分元件示意图。请参考图2及图6，在本实施例中，风扇保护模块120的一控制单元126进一步耦接至扇叶组件114并可控制扇叶组件114。在扇叶组件114相对于座体112转动而提供散热气流的情况下，若电子装置50落摔而使加速度计124感测到电子装置50的加速度大于门槛值A(标示于图4)，则风扇保护模块120除了触发上述保护机制之外，还通过控制单元126控制扇叶组件114停止转动，以使风扇模块110受到更完善的保护，而控制扇叶组件114停止转动的动作可以在电磁元件122被触发的同时或是之前或甚至之后的极短时间内。

本实施例的电子装置50例如具有显示面(如笔记型电脑的显示荧幕或平板电脑的显示荧幕)。当风扇保护模块120触发上述保护机制时，电子装置50可由其显示面显示一警示讯息，以告知使用者此时风扇保护模块120正在执行风扇保护工作，让使用者能够清楚地得知电子装置50的运作状态。

请参考图3，在本实施例中，风扇系统100可包括一切换界面130。切换界面130用以切换风扇保护模块120为停用状态或启用状态，让使用者能够自行选择启用或停用风扇保护模块120。具体而言，当图2所示的风扇保护模块120为所述启用状态且加速度计感测电子装置50的加速度大于图4所示的门槛值A时，则电磁元件122产生磁力，反之，当风扇保护模块120为停用状态且电子装置50的加速度大于图4所示的门槛值A时，则电磁元件122不产生磁力。所述切换界面130例如为设置于电子装置50机体的实体按键或推钮、显示于电子装置50的显示面的选单或其它适当形式，本发明不对此加以限制。

综上所述，本发明的风扇系统具有加速度计及电磁元件。当电子装置落摔时，所述加速度计能够感测到电子装置的加速度变化而使风扇保护模块判断电子装置正处于落摔的状态，且所述电磁元件能够据此产生磁力来带动扇叶组件的轴部移动至适当位置并保持轴心的稳定性，以在电子装置落摔的过程中将所述轴部稳固地固定住。由此，可避免扇叶组件及其轴部因电子装置落摔而撞击座体或其他邻近构件，进而降低风扇模块损坏的机率，提高风扇模块的耐用性。此外，可将风扇保护模块的保护机制进一步设定如下述。当加速度计感测电子装置的加速度在预定时间长度内持续大于门槛值时，风扇保护模块始判断电子装置处于落摔状态，此时电磁元件才产生磁力。据此，可使风扇保护模块更准确地判断电子装置是否处于落摔状态，避免风扇保护模块在电子装置处于非落摔状态时误触发电磁元件带动扇叶组件的轴部作动。

虽然已结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (13)

1.一种风扇系统，适用于一电子装置，该风扇系统包括：

风扇模块，包括：

座体，配置于该电子装置且具有一容室；以及

扇叶组件，包括至少一扇叶及一轴部，其中该至少一扇叶的一端固定于该轴部，该轴部可转动地容置于该容室中而使该扇叶组件适于以该轴部为中心相对于该座体转动，并且该轴部至少有一第一端包含可为磁力吸引的材质；以及

风扇保护模块，包括：

电磁元件，配置于邻近该轴部的该第一端处；以及

加速度计，配置于该电子装置且耦接该电磁元件，其中当该加速度计感测该电子装置的加速度大于一门槛值时，该电磁元件产生磁力以磁作用于该轴部的该第一端以确保该轴部不过度位移或偏转。

2.如权利要求1所述的风扇系统，其中该电磁元件产生磁力以吸引该轴部，使该第一端顶靠于容室的一端面上。

3.如权利要求1所述的风扇系统，其中当该加速度计感测该电子装置的加速度在一预定时间长度内持续大于该门槛值时，该电磁元件产生磁力以磁作用于该轴部的该第一端以确保该轴部不过度位移或偏转。

4.如权利要求1所述的风扇系统，其中该至少一扇叶固定于该轴部相反于该第一端的一第二端。

5.如权利要求2所述的风扇系统，其中该容室具有一限位槽，该轴部的该第一端具有一限位结构，该限位结构被限位于该限位槽内，该端面位于该限位槽内，该电磁元件产生的磁力带动该限位结构移动而顶靠于该端面。

6.如权利要求5所述的风扇系统，其中该限位槽沿一方向的尺寸大于该限位结构沿该方向的尺寸，该限位结构沿该方向移动而顶靠于该端面。

7.如权利要求2所述的风扇系统，其中该端面垂直于该轴部的轴向，该电磁元件产生的磁力带动该轴部的该第一端沿该轴部的轴向移动而顶靠于该端面。

8.如权利要求1所述的风扇系统，其中该风扇保护模块还包括控制单元及供电单元，该供电单元耦接该电磁元件，该控制单元耦接该加速度计及该供电单元，该控制单元接收来自该加速度计的信号并控制该供电单元对该电磁元件供电，以使该电磁元件产生磁力。

9.如权利要求8所述的风扇系统，其中该控制单元还耦接并控制该扇叶组件的运作，当该扇叶组件转动且该加速度计感测该电子装置的加速度大于该门槛值时，该控制单元控制该扇叶组件停止转动。

10.如权利要求1所述的风扇系统，其中当该电磁元件产生磁力以磁作用于该轴部时，该电子装置显示一警示讯息。

11.如权利要求1所述的风扇系统，还包括一切换界面，其中该切换界面用以切换该风扇保护模块为一停用状态或一启用状态，当该风扇保护模块为该启用状态且该加速度计感测该电子装置的加速度大于一门槛值时，该电磁元件产生磁力，当该风扇保护模块为该停用状态且该电子装置的加速度大于该门槛值时，该电磁元件不产生磁力。

12.一种风扇系统，适用于一电子装置，该风扇系统包括：

风扇模块，包括：

座体，配置于该电子装置且具有一容室；以及

扇叶组件，包括至少一扇叶及一轴部，其中该至少一扇叶的一端固定于该轴部，该轴部可转动地容置于该容室中而使该扇叶组件适于以该轴部为转轴相对于该座体转动，并且该轴部至少有一第一端包含可为磁力吸引的材质；以及

风扇保护模块，包括：

电磁元件，配置于邻近该轴部的该第一端处，能接受该电子装置传来对应于一落摔状态的一信号而产生磁力以磁作用于该轴部的该第一端以确保该轴部不过度位移或偏转。

13.如权利要求12所述的风扇系统，其中该电子装置传来对应于该落摔状态的该信号来自于安装于该电子装置上的一加速度计，当该加速度计感测该电子装置的加速度大于一门槛值时发出该信号。