CN201461478U - 风扇装置 - Google Patents

Abstract

一种风扇装置，包括风扇本体、光束发射器、光束接收器以及控制单元。本实用新型的风扇装置是通过该光束产生器发射光束至光束接收器上，且通过该风扇本体的扇叶切割该光束，使得该光束接收器接收到断续的光束并输出电性信号，接着，该控制单元会对上述的电性信号进行分析，而得出该风扇本体的实际转动速度，并与该风扇本体的预期转动速度进行对比，据此判断该风扇本体的转动速度是否符合预期，并根据判断的结果调整该风扇本体的转动速度，以达成实时控制风扇本体运转速度的目的，从而防止因为风扇的转动速度非如预期造成电子产品的散热不良，进而产生无法预期的损失。

Description

风扇装置

技术领域

本实用新型涉及一种风扇装置，特别是涉及一种应用于检测及调整风扇的转动速度的风扇装置。

背景技术

随着时代的进步与科技的演进，举凡从大型的工业器具至小型的个人电脑中，均设置有各式电子元件以达成特定目的，所述的电子元件例如为中央处理器、电阻、电容以及电感等。

但是，在上述电子元件的运行时，通常会将部分电能转化为不必要或多余的热能，若无法有效地将所转化的热能自电子元件上排除，则有可能因为过热而降低电子元件效能，甚至造成电子元件的损坏，进而产生不可预期的后果及损失。因此，电子元件的散热逐渐为业界所重视。

现今专用于电子元件散热的装置大致可区分为液冷式散热装置以及气冷式散热装置两种，由于液冷式散热装置需要复杂的液体管路及相配合的设备，故液冷式散热装置的使用需要占据十分庞大的安装空间，而不符合现在电子产品轻薄短小的设计要求，反观气冷式散热装置仅需通过风扇以及导热片就可达成散热的功效，相比之下，气冷式散热装置在结构上远比液冷式散热装置简单，故电子产品中的散热通常会使用气冷式散热装置，也因此在个人电脑、笔记本电脑以及服务器等电子产品中通常均配置有一至少包含风扇以及导热片的气冷式散热装置，通过该风扇以及该导热片的配合而将电子产品中的多余热能排至外界，以降低电子产品运行时的温度，进而维持电子产品的运行稳定与工作效能。

此外，电子产品在使用时通常会受到振动、潮湿、灰尘以及/或者不稳定供电等不利因素影响，而造成气冷式散热装置中的风扇运转异常，所谓风扇运转异常是指风扇在单位时间内的转动圈数少于预期(亦即，风扇的转速变慢)或者风扇停止运转，使得电子产品所产生的多余热能无法顺利地被排除，进而影响到电子产品的工作效能与使用寿命，使得发生电子产品当机或短路、烧毁等严重状况，进而造成无法评估的损失。

据此，如何提供一种风扇装置，实时监测风扇的运转速度并在风扇的转动速度非如预期时进行调整，实为业界所急待解决的问题。

实用新型内容

为解决前述现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种风扇装置，用于检测及调整风扇的转动速度。

为达到上述及其他目的，本实用新型提供一种风扇装置，包括：风扇本体；光束发射器，设置于该风扇本体的一端，发出光束；光束接收器，设置于该风扇本体的另一端，接收该光束，且该光束在该风扇本体运转时受到该风扇叶片的切割而断续，因而该光束接收器接收该断续的光束，且根据该光束的断续频率输出一电性信号；以及控制单元，接收该电性信号，藉以判断该风扇本体的转动速度是否符合一预期值，并根据该判断结果输出一控制信号调整该风扇本体的转动速度或在风扇停转时报警.

在本实用新型的一实施例中，该光束接收器所输出的电性信号为一方波，在接收到该光束时该电性信号处于该方波的第一电平，在未接收到该光束时该电性信号处于该方波的第二电平。该控制单元耦接该光束接收器以接收该电性信号，在该风扇本体停转时即停止切割光束，该光束接收器所接收的电性信号维持处于该方波的第一电平或第二电平，则该控制单元输出一提示信号。本实施例的风扇装置更包括警示单元，该警示单元耦接该控制单元以接收该提示信号，并根据该提示信号发出一警示信号，其中，该警示单元为扬声器、发光元件及/或振动元件。

在本实用新型的另一实施例中，该控制单元更包括处理器，该处理器耦接该光束接收器以接收该电性信号，并根据该电性信号输出一转速信息。该控制单元更包括对比器，该对比器耦接该处理器并接收该转速信息，并根据该转速信息输出一反馈信号。该控制单元更包括调整器，该调整器耦接该对比器以接收该反馈信号，并根据该反馈信号输出该控制信号，以调整该风扇本体的转动速度至适当。

此外，上述的光束发射器及光束接收器分别为红外线发射器及红外线接收器。且该光束发射器与该光束接收器对应设置并由该风扇本体隔开彼此。

本实用新型的风扇装置包括风扇本体、光束发射器、光束接收器以及控制单元。具体而言，本实用新型的风扇装置是通过该光束产生器发射光束至光束接收器上，且通过该风扇本体的扇叶切割该光束，使得该光束接收器接收到断续的光束并相应输出电性信号，接着，该控制单元会对上述的电性信号进行分析，而得出该风扇本体的实际转动速度，并与该风扇本体的预期转动速度进行对比，据此判断该风扇本体的转动速度是否符合预期，并根据该判断的结果调整该风扇本体的转动速度，以达成实时控制风扇运转速度的目的。

再者，本实用新型的一实施例中的风扇装置还包括警示单元，从而在判断该风扇本体停止转动时发出警示信号，即时通知使用者有关风扇的转动异常的情况，而得以采取相对应的处理措施，以避免因为风扇的运转异常造成电子产品的散热不良，进而产生无法评估的损失。

附图说明

图1为本实用新型的风扇装置的体系结构示意图；

图2为本实用新型的风扇装置的电路示意图。

符号简单说明：

N        正整数值

1        风扇装置

10、21   光束产生器

101      光束

11、22   光束接收器

12       控制单元

121      处理器

122      对比器

123      调整器

13        警示单元

14、25    风扇本体

2         风扇装置的电路

23        发光元件

24        扬声器

C1、C2    电容

D1、D2、D3、  二极管

V1、V2、V3、V4  区段

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型也可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用。

请参阅图1，为本实用新型的风扇装置1的体系结构示意图，该风扇装置1包括：风扇本体14、光束发射器10、光束接收器11以及控制单元12。在本实用新型的实施例中，该风扇本体14具有不透光叶片并隔开该光束发射器10与该光束接收器11。在下文中将针对本实用新型的风扇装置进行详细说明。

该光束发射器10设置于该风扇本体14的一端，发出光束101，在本实用新型的一实施例中是选用红外线发射器作为该光束发射器10，但不以此为限。此外，该光束发射器10发出的光束的波长是介于300nm至14000nm之间，其理由为波长介于300nm至14000nm之间的光束较不易受到电磁波及其它杂讯的干扰。

如图所示，该光束接收器11设置于该风扇本体14的另一端，与该光束发射器10相对应，用以接收该光束发射器10所发出的光束101，由于该光束101是在该风扇本体14运转时受到该风扇本体14的叶片的切割，因而在该风扇本体14正常运转时，该光束接收器11仅能接收到断续的光束，且根据该光束的断续频率输出电性信号，上述的断续光束是由于该风扇本体14的每一扇叶在转动一圈时中断该光束101的传递所造成。该电性信号是由电流及/或电压所产生，且由于红外线接收器具有低成本及准确性高等优点，故在本实用新型的一实施例中是选用红外线接收器作为该光束接收器11。

该控制单元12即时接收该光束接收器11所输出的电性信号，藉以判断该风扇本体14的转动速度是否符合预期，并根据该判断的结果调整该风扇本体14的转动速度。在本实施例中，该控制单元12更包括处理器121，该处理器121耦接该光束接收器11以接收该电性信号，并根据该电性信号得知该光束接收器11的光束接收的断续频率，进而计算该风扇本体14的实际转动速度，并根据该计算结果输出转速信息。该处理器121中包括计数模块及乘法模块，假设该风扇本体14在单位时间内预定转动N圈，且假设该N的数值为正整数值，此时，该处理器121中的计数模块对该光束101接收的中断次数加以计数，该计数值除以该单位时间即为该风扇本体14的实际转动速度，且该处理器121中的乘法模块是用以将该风扇本体14的扇叶数目乘以N值而得出该风扇本体14的预期转动速度。

在本实用新型的一实施例中，该光束接收器11所输出的电性信号为一方波，在接收到该光束101时该电性信号处于该方波的高电平，在未接收到该光束101时该电性信号处于该方波的低电平，反之亦然.该控制单元12耦接该光束接收器11以接收该电性信号，在该风扇本体14停转时即停止切割光束101，该光束接收器11所接收的电性信号维持处于该方波的该第一电平或该第二电平，则该控制单元12输出提示信号，以表征该风扇本体14的运转情况.

此外，本实施例的控制单元12更包括对比器122，该对比器122耦接该处理器并接收该处理器121所输出的转速信息，以根据该转速信息得知该风扇本体14的实际转动速度，且将该实际转动速度与该风扇本体14的预期转动速度进行对比，并根据对比的结果输出反馈信号。再者，该控制单元12更包括调整器123，该调整器123耦接该对比器以接收该对比器122所输出的反馈信号，并根据该反馈信号判断该风扇本体14的转动速度是否符合预期，如否，则调整该风扇本体14的转动速度至适当。

举例说明如下，若该风扇本体14具有三片扇叶，且在单位时间内该风扇本体14预定转动1200圈，且令该风扇本体14的每一扇叶在转动一圈时会中断光束的接收一次，故在单位时间内该光束接收的中断次数理论上应为3600次(3×1200＝3600)，也就是说该风扇本体14的预期转动速度为3600(圈/单位时间)，若该处理器121所计算的实际转动速度小于3600(圈/单位时间)，则表示该风扇本体14的转动速度小于预设值，此时该控制单元12会适当地调整该风扇本体14的转动速度。

再者，在本实用新型的另一实施例中，该风扇装置更包括警示单元13，该警示单元13耦接该控制单元12以接收其输出的提示信号，从而在判断该风扇本体14停止运转时发出警示信号。该警示单元13为扬声器及/或发光元件，用以发出信号以警示异常。其中，上述扬声器可选择使用电动式喇叭(Dynamic Type)、静电式喇叭(Electrostatic)、压电型扬声器(Piezoelectric Speaker)、放电型扬声器(DischargeSpeaker)、带形扬声器(Ribbon)、海耳驱动器(Heil driver)，或号角型扬声器(Horn Speaker)等，用以发出声音以警示异常，但不以此为限。此外，上述发光元件可选择使用白热灯、萤光灯、卤素灯、高强度气体放电(High-intensity discharge，HID)灯及/或发光二极管(Light-emittingdiode，LED)等，用以发出断续光线(闪光)以警示异常，也就是利用不连续光线的闪烁效果以提醒使用者注意。再者，在本实用新型的其它实施例中，该警示单元13还包括振动元件(图未示)，用以产生振动的效果进而警示异常，藉以辅助光线或声音而达成较佳的警示效果。

在该控制单元12判断出该风扇本体14的转动速度小于预设值时，该控制单元12会发出信号以命令该发光元件提供闪烁的照明或相比于一般状态下暗的照明，且命令该扬声器发出警示声响，同时也命令该振动元件发出振动；在该控制单元12判断出该风扇本体14的转动速度为零时，则将该发光元件禁能，并命令该扬声器发出警示声响，同时也命令该振动元件发出振动，此实施例将在下文中详细说明。

请参阅图2，是显示本实用新型的一实施例的风扇装置的电路示意图，该风扇装置应用于风扇本体25运转的异常警示，该风扇本体25是在单位时间内预定转动N圈，该风扇装置的电路2至少包括：光束发射器21、光束接收器22、发光元件23以及扬声器24，将在下文中针对上述内容进行详细说明。

该电路2具有12V的外接直流电压源，该外接直流电压源也可供该风扇本体25使用，而该光束发射器21与该光束接收器22分别为红外线发射器与红外线接收器，且该光束发射器21与该光束接收器22是对应设置并由该风扇本体25隔开彼此.该光束发射器21是用以发出光束，而该光束接收器22是用以接收该光束，并在接收到该光束之时输出电性信号，且令该风扇本体25的每一扇叶在转动一圈时中断该光束的接收一次并中断该电性信号的输出一次.在该光束中断的同时，该电路2的区段V1会产生脉冲型的偏压电流，并在电阻R2两端生成脉冲电压，接着分别经过电容C1耦合、二极管D1及D2检波、电容C2滤波等动作后，进而形成较平滑的支流电压以提供区段V2的偏压电压.但是，若该区段V2的偏压电压达到足够的大小，使得位于该区段V2的晶体管的集极-射极电压(C-E电压)达到饱和状态，此时该发光元件23的发光亮度会达到最大值.再者，位于区段V3的晶体管的基极(Base)电压因二极管D3的作用，使得该区段V3形成短路，因此，位于该V3区段与V4区段的震荡器并不会产生震荡，因而得在该风扇本体25的运转状态为正常时停止该扬声器24的动作.

另外，风扇的停止运转或转速变慢均为造成散热效果不佳的风扇异常情况，当该风扇本体25停止运转时会有下列两种情况发生：其一为该风扇本体25的扇叶持续中断该光束的接收，而使得该光束接收器22持续中断输出电性信号，另一为该光束持续为该光束接收器22所接收，而使得该光束接收器22持续输出电性信号，故上述两种情况均不会使得该区段V1产生脉冲型的偏压电流，也不会有脉冲电流通过该电容C1。此外，该区段V2也会因失去偏压电压而产生短路，进而使得该发光元件23禁能。于此同时，位于该区段V3及V4的振荡器开始产生振荡，进而使得该扬声器24发出警示声响。

在本实用新型的其它实施例中，该电路2还包括有处理器、对比器与调整器，当判断该风扇本体25的转速小于预定值时，也就是当该风扇本体25的转速变慢时，则该区段V2的电压未达饱合状态，使得该发光元件23的发光亮度下降，同时，该扬声器24也会发出警报。

综上所述，本实用新型的风扇装置包括风扇本体、光束发射器、光束接收器以及控制单元。具体而言，本实用新型的风扇装置是通过该光束产生器发射光束至光束接收器上，且通过该风扇本体的扇叶切割该光束，使得该光束接收器接收到断续的光束并输出电性信号，接着，该控制单元会对上述的电性信号进行分析，而得出该风扇本体的实际转动速度，并与该风扇本体的预期转动速度进行对比，据此判断该风扇本体的转动速度是否符合预期，并根据该判断的结果调整该风扇本体的转动速度。

再者，本实用新型的另一实施例中的风扇装置还包括警示单元，判断该风扇本体停止转动时发出警示信号，即时通知使用者有关风扇的转动异常的情况，而得以采取相对应的处理措施，以避免因为风扇的运转异常造成电子产品的散热不良，进而产生无法评估的损失。

上述实施例仅为例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与变化。

Claims (10)

1.一种风扇装置，其特征在于，包括：

风扇本体；

光束发射器，设置于该风扇本体的一端，发出光束；

光束接收器，设置于该风扇本体的另一端，接收该光束，且该光束在该风扇本体运转时受到该叶片的切割而断续，因而该光束接收器接收该断续的光束，且根据该光束的断续频率输出一电性信号；以及

控制单元，接收该电性信号，藉以判断该风扇本体的转动速度是否符合一预期值，并根据该判断结果输出一控制信号调整该风扇本体的转动速度。

2.根据权利要求1所述的风扇装置，其特征在于：该光束接收器所输出的电性信号为一方波，在接收到该光束时该电性信号处于该方波的第一电平，在未接收到该光束时该电性信号处于该方波的第二电平。

3.根据权利要求2所述的风扇装置，其特征在于：该控制单元耦接该光束接收器以接收该电性信号，在该风扇本体停转时即停止切割光束，该光束接收器所接收的电性信号维持处于该方波的第一电平或第二电平，则该控制单元输出一提示信号。

4.根据权利要求3所述的风扇装置，其特征在于：更包括警示单元，该警示单元耦接该控制单元以接收该提示信号，并根据该提示信号发出一警示信号。

5.根据权利要求4所述的风扇装置，其特征在于：该警示单元为扬声器、发光元件及/或振动元件。

6.根据权利要求1所述的风扇装置，其特征在于：该控制单元更包括处理器，该处理器耦接该光束接收器以接收该电性信号，并根据该电性信号输出一转速信息。

7.根据权利要求6所述的风扇装置，其特征在于：该控制单元更包括对比器，该对比器耦接该处理器并接收该转速信息，并根据该转速信息输出一反馈信号。

8.根据权利要求7所述的风扇装置，其特征在于：该控制单元更包括调整器，该调整器耦接该对比器以接收该反馈信号，并根据该反馈信号输出该控制信号，以调整该风扇本体的转动速度至适当。

9.根据权利要求1所述的风扇装置，其特征在于：该光束发射器及该光束接收器分别为红外线发射器及红外线接收器。

10.根据权利要求1所述的风扇装置，其特征在于：该光束发射器与该光束接收器对应设置并由该风扇本体隔开彼此。

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