CN217873350U - 一种散热风扇的加固装置及加固散热风扇 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散热风扇的加固装置及加固散热风扇，属于风扇加固装置技术领域。该加固装置包括框架、子板卡及上盖；框架用于通过第一紧固件而与散热风扇固定连接，上盖固定盖合在框架的外侧面；子板卡安装在框架与上盖之间，子板卡上设有第一连接部及插座，第一连接部用于与散热风扇的线缆电性连接；插座露出于上盖的外侧面，该插座用于与电子设备上带插头的线缆电性连接。本实用新型的目的在于解决现有技术中风扇线缆与电子设备间连接结构不合理，导致维修不便、存在电磁泄漏风险及运行不稳的问题，该加固装置提供给插头插座一个相对稳定的固定位和连接环境，防止出现松动或接触不良现象。本实用新型还公开了一种加固散热风扇。

Description

一种散热风扇的加固装置及加固散热风扇

技术领域

本实用新型涉及风扇加固装置技术领域，尤其涉及一种散热风扇的加固装置及加固散热风扇。

背景技术

现代工业中，电子设备常用风扇来进行散热。现有一种风扇是根据鼓风形式或抽风形式需要直接紧固安装在进风口或出风口所在的金属结构件上，风扇本身直接与外部环境直接接触交互，而电子设备中装有功能板卡的电气腔体会进行密闭处理而不与风道互通。风扇的供电和转速控制通过本身的线缆来进行传输互连，为保持密闭和电磁屏蔽性，仅让线缆穿过设置在金属零件壁上的过线孔，再与电气腔体中的功能板卡互连。在此互连过程中一般采用三种方式：一是仅线缆本身穿过过线孔，维修更换风扇时需剪断原线缆，更换风扇后重新焊接线缆并包裹线缆防护套层后使用，维修人员需具备焊接工艺；二是电子设备中金属零件壁的过线孔开的孔径大一些，线缆带线缆插头一起穿过过线孔，维修更换风扇时需打开电气腔体对应的维修上盖将线缆插头从对应插座拔掉再穿出过线孔，需特别注意保护电气腔体与风道的密闭性，再打对风扇进行维修更换作业，维修过程较繁琐，同时过线孔孔径大有一定的电磁泄漏风险；三是风扇选用公母头的接插件对插，公母接插件均直接设置于风道腔体中，维修时虽然仅需将公头拔出母头即可，但是该方式下的公母接插件首先不方便固定，其次接插件受风扇的气流和振动影响易晃动有中断互连的风险，尤其在振动恶劣环境下的可靠性较低。

有鉴于此，需要提出一种新的技术方案来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中风扇线缆与电子设备间连接结构不合理，导致维修不便、存在电磁泄漏风险及运行不稳的问题，提供一种散热风扇的加固装置及加固散热风扇，其具有方便维修、降低磁漏及提高稳定性的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术手段：

一种散热风扇的加固装置，包括框架、子板卡及上盖；

所述框架用于通过第一紧固件而与所述散热风扇固定连接，所述上盖固定盖合在所述框架的外侧面；

所述子板卡安装在所述框架与所述上盖之间，所述子板卡上设有第一连接部及插座，所述第一连接部用于与散热风扇的线缆电性连接；所述插座露出于所述上盖的外侧面，该插座用于与电子设备上带插头的线缆电性连接。

作为进一步的改进，所述框架具有与所述散热风扇相匹配的外形轮廓，该框架的中部设有安装槽，该安装槽通过至少两个连接桥而与所述框架的边相连；所述安装槽的面积小于或等于散热风扇转轴功能区的面积；

所述上盖具有与所述框架相一致的外形结构，该上盖对应所述插座的部位设有避让孔。

作为进一步的改进，其中一个所述连接桥设有与所述安装槽连通的走线槽，所述散热风扇的线缆在布线时收纳于该走线槽内。

作为进一步的改进，所述子板卡具有PCB板；

所述第一连接部包括多个焊盘，所述焊盘用于与散热风扇的线缆相连，所述焊盘与所述插座分别位于所述PCB板的相对两侧。

作为进一步的改进，所述安装槽内设有支撑台阶，所述上盖设有按压台阶，该支撑台阶与按压台阶相对设置，二者用于在装配时对所述子板卡进行夹紧定位；

其中，子板卡被夹持的部位设置有铜禁布搭接面。

作为进一步的改进，所述安装槽内填充有灌封胶。

作为进一步的改进，所述上盖的外侧面设有数个线架，所述电子设备上带插头的线缆在布线时夹持在所述线架上。

作为进一步的改进，所述框架与上盖之间通过数个螺纹衬套进行连接，所述框架与散热风扇之间通过数个组合螺栓进行连接；其中，所述组合螺栓穿设于对应的螺纹衬套内。

作为进一步的改进，所述子板卡上设有和PPTC；或者所述子板卡上设有主控芯片及过流保护电路；所述PPTC或过流保护电路用于当散热风扇出现运行异常导致温度剧增或电流过大时，保护后端电路。

一种加固散热风扇，包括外壳、扇叶组件、轴承组件、电路板及线缆，还包括如上所述的加固装置；

其中，散热风扇的外壳通过第二紧固件连接在电子设备上。

相比于现有技术，本实用新型带来以下技术效果：

本实用新型当风扇需要维修或更换时，将插头拔出插座、再松掉第二紧固件，即可将风扇与加固装置组成的整体可维修模块拆卸下来，构建一种模块化维修方式，提高了风扇相对电子设备主体的可维修性，该过程无需焊接工艺，降低现场施工难度；松掉第一紧固件并剪断风扇线缆后，则加固装置主体也可以单独和风扇相分离，再进行细分化维修进一步提高了可维修性；该加固装置提供给插头插座一个相对稳定的固定位和连接环境，防止出现松动或接触不良现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型一种散热风扇的加固装置装配在电子设备上的结构图；

图2示出了图1的立体分解图；

图3示出了本实用新型一种散热风扇的加固装置装配在电子设备上另一个角度的结构图(省略上盖)；

图4示出了图3的立体分解图(局部)；

图5示出了本实用新型上盖与框架装配后的结构图；

图6示出了图1的剖面图；

图7示出了本实用新型的框架的正视图；

图8示出了本实用新型的框架立体图；

图9示出了本实用新型的上盖正视图；

图10示出了本实用新型的上盖立体图(内侧视角)；

图11示出了本实用新型的子板卡的正视图。

主要元件符号说明：

散热风扇-10；线缆-11、61；通孔-12；安装板-13；框架-30；安装槽-31；连接桥-32；支撑台阶-33；走线槽-34；穿孔-35；螺纹衬套-36；第一柱头螺栓-37；第一六角螺母-38；子板卡-40；插座-41；焊盘-42；铜禁布搭接面-43；过流保护元件-44；主控芯片-45；上盖-50；线架-51；沉头螺钉-52；按压台阶-53；避让孔-54；插头-62；安装盖板-63；第二柱头螺栓-64；第二六角螺母-65。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种散热风扇的加固装置，其是构建在散热风扇10与电子设备(图未示)之间的结构，用于解决现有的散热风扇10维修时存在的拆装不便的问题。

一般的，散热风扇10包括外壳、扇叶组件、轴承组件、电路板及线缆11，电路板上设有对散热风扇10进行简单控制的必要电路，线缆11包括电源线、信号线及控制线等。外壳的形状根据各厂家的设置有矩形、圆形或其它异形的。装配时，散热风扇10的外壳通过第二紧固件而固定安装在电子设备的进风口或出风口位置处。

具体的，所述加固装置包括框架30、子板卡40及上盖50。

在装配时，框架30通过第一紧固件而与散热风扇10固定连接，上盖50固定盖合在框架30的外侧面。子板卡40安装在框架30与上盖50之间，子板卡40上设有第一连接部及插座41。由于子板卡40上设有电子元件及电路，出于屏蔽目的需要保持密封安装。第一连接部用于与散热风扇10的线缆11电性连接；插座41的插接面露出于上盖50的外侧面，该插座41用于与电子设备上带插头62的线缆61电性连接。

如上所述，当风扇需要维修或更换时，将插头62拔出插座41、再松掉第二紧固件，即可将风扇与加固装置组成的整体可维修模块拆卸下来，构建一种模块化维修方式，提高了风扇相对电子设备主体的可维修性，该过程无需焊接工艺，降低施工难度；松掉第一紧固件并剪断风扇线缆11后，则加固装置主体也可以单独和风扇相分离，再进行细分化维修进一步提高了可维修性；该加固装置提供给插头62和插座41一个相对稳定的固定位置和连接环境，防止出现松动或接触不良现象。

以下通过具体实施例来对本实用新型进行阐述。

实施例一

请参阅图1-3，本实施例的散热风扇10，其外壳具有矩形形状，外壳在厚度方向的前后两个表面分别设有一安装板13。位于底部的安装板13用于与电子设备的安装盖板63相连接，位于顶部的安装板13用于与加固装置相连接。

请结合参阅图7-8，与散热风扇10的外壳相对应的，框架30和上盖50均具有矩形形状。框架30的中部设有安装槽31，安装槽31通过两个连接桥32而与框架30的边相连。安装槽31设置为圆形，其面积等于散热风扇10转轴功能区的面积。上盖50的外形结构与框架30保持一致，用于盖合在框架30的外侧面。

请结合参阅图5-6，框架30、上盖50的这种形状设置，使得加固装置装配后，只在散热风扇10厚度方向增加一点尺寸，不增加安装面积；连接桥32及中心安装槽31的结构及尺寸设置，使得加固装置在进出风方向预留足够空间，不会影响散热风扇10的进出风性能。当然，在其它一些实施例中，安装槽31的面积还可设置为小于散热风扇10转轴功能区的面积。

请结合参阅图9-10，具体在本实施例中，上盖50对应插座41的部位开设有避让孔54，以使插座41的插接面露出于上盖50之外。优选的，所述插座41采用焊板式插座41，此种插座41通过焊接工艺固定在子板卡40上，具有稳固的性能；值得一提的是，在其它一些实施例中，当然还可以采用其它形式的插座41，例如采用点胶方式进行固定的插座，但此种插座连接牢固性低，不如本实施例焊板式插座稳固，若要提高稳固性，还需要进行灌封处理，增加工序和成本；还比如采用自锁结构进行固定的插座，此种插座装配复杂，且需要更大的安装空间，因此采用本实施例的焊板式插座41是最佳的技术方案。避让孔54的形状与焊板式插座41的插接面形状一致，以确保子板卡40安装环境的密闭性。

上述连接桥32的数目还可以设置三个、四个等，视加固装置的整体尺寸大小而定。一般的，连接桥32的数目越少，则加固装置对进出风的影响越小，但是，连接桥32作为安装槽31的悬空连接结构，应当具备一定的机械强度，因此，当加固装置本身尺寸较大的情况下，连接桥32的数目可以设置三个、四个等。连接桥32数目的设置不仅要保证提供给安装槽31以足够的连接强度，还要尽量减小对进出风的影响。

请结合参阅图11，在本实施例中，子板卡40是独立于散热风扇10的PCB板。所述第一连接部具体为多个焊盘42，焊盘42用于与散热风扇10的线缆相连。在布局上，焊盘42与插座41分别位于PCB板的相对两侧，此布局相对合理，使散热风扇10的线缆和电子设备的线缆分别从子板卡40的相对两侧位置进行连接，以防线路拥挤。

请结合参阅图3-5，在其中一个实施例中，安装槽31内设有两个支撑台阶33，分别位于安装槽31两侧。与之对应的，上盖50的内侧凸设有两个按压台阶53，两个按压台阶53的形状及位置均与支撑台阶33相匹配。在装配时，位于同一侧的按压台阶53和支撑台阶33分别从子板卡40的上下方向对其进行夹持定位，从而确保子板卡40稳固地安装在安装槽31内。

值得一提的是，子板卡40被夹持的部位设置有铜禁布搭接面43，即铜禁布搭接面43恰好与上述支撑台阶33、按压台阶53相匹配，此种禁布区的设置乃现有技术，此处不再赘述。

子板卡40实际上是收纳于安装槽31与上盖50形成的腔体内，由于本实施例的运行环境存在长时间的震动，因此在安装槽31内以灌封工艺填充有灌封胶，包裹在子板卡40的周围，从而使得子板卡40及连接在其上的电子元件能够得到更强的保护，防止出现板卡松动、电子元件掉落等现象。需要说明的是，灌封胶可采用常见的各种胶，并不限定于某一种或多种；灌封工艺乃现有习知之技术，本实施例对此不再赘述。

请继续参阅图7-8，在本实施例中，散热风扇10的线缆11需要与子板卡40上的焊盘42进行焊接连接，最佳的路径是沿着其中一个连接桥32进行布线。为了使整个加固装置布线更加规整、表面无线缆裸露，可将框架30的其中一个连接桥32设置走线槽34，该走线槽34连通安装槽31，在装配时，将散热风扇10的线缆收纳于该走线槽34内，线缆的头与焊盘42完成焊接后，再将上盖50进行盖合，如此，可实现整个加固装置布线更加规整的目的。

请继续参阅图9-10，同样的，电子设备的线缆61需要与子板卡40上的插座41进行连接，最佳的路径是沿着另一个方向的连接桥32进行布线。优选的，在上盖50的其中一个连接桥32的外侧面设置数个线架51，从而可实现电子设备上带插头62的线缆61在布线时夹持在线架51上，以防止线缆61出现随意摆动甚至松动的现象。

请结合参阅图5，具体的，线架51包括安装座及连接在安装座上的夹线部，夹线部具有水平开口，夹线部与安装座之间形成夹持线缆的空间。多个线架51在安装时，将相邻的线架51的开口交错设置，从而可实现对线缆61的稳固夹持。

请结合参阅图2、图4及图6，在本实施例中，散热风扇10、框架30及上盖50三者是以如下结构固连在一起的：

框架30和上盖50的四角处分别对应地设有四个穿孔35，二者之间通过四个螺纹衬套36而连接在一起，螺纹衬套36的外螺纹与穿孔35的内壁螺纹连接。散热风扇10顶部安装板13的四角处对应开设有四个通孔12，所述第一紧固件包括四个第一组合螺栓，每个第一组合螺栓均包括一第一柱头螺栓37及一第一六角螺母38。装配时，第一柱头螺栓37依次穿过上盖50、框架30及风扇顶部的安装板13，再用第一六角螺母38拧紧锁死。

此种通过螺纹衬套36和组合螺栓的方式来对散热风扇10、框架30、上盖50进行固连的结构，能够减少在框架30和上盖50上开设穿孔35的数量，简化安装结构、减少施工时间。

请参阅图1、图2及图5，另外，在两个连接桥32及安装槽31位置均通过沉头螺钉52进行连接，以使上盖50与框架30二者连接得更加稳固、且上盖50的表面无突起物。

请参阅图1-3，在本实施例中，所述第二紧固件包括四个第二组合螺栓，每个第二组合螺栓均包括一第二柱头螺栓64及一第二六角螺母65。装配时，第二柱头螺栓64依次穿过电子设备上的安装盖板63及散热风扇10底部的安装板13，再用第二六角螺母65拧紧锁死，从而将散热风扇10及加固装置固定安装在电子设备上。

本实施例还提供一种加固散热风扇10，其除了包括外壳、扇叶组件、轴承组件、电路板及线缆之外，还包括上述的加固装置。

实施例二

请继续参阅图11，在实施例一的基础上，本实施例作出的进一步改进是：在子板卡40上设置过流保护元件44，例如PPTC(Polymeric Positive Temperature Coefficient)，即高分子聚合物正系数温度元件，又称可复式保险丝(Resettable Fuse)或聚合物保险丝(Polyfuse)，在电子业界俗称自恢复保险丝或过流保护片。

该PPTC的设置出发点及工作原理如下：

散热风扇10在运行过中难免出现异常，伴随着温度急剧升高或电流剧增的情况，现有的一种散热风扇10不具备自动保护功能，出现异常时，过大的电流及高温会传递给与散热风扇10连接的电子设备，进而造成电子设备的损坏。由于转轴功能区空间小不易拓展额外功能，且针对量产风扇本身做二次开发风险和成本均较高，而且适应性不强。

本实施例通过设置PPTC，当电流过大、致使温度升高时，PPTC内部聚合物由结晶态转为非结晶态，使导电粒子的连系网络断裂，因而不导通或绝缘，使电路达到断开的效果。当温度降低，且不再有大电流后，待一小段时间恢复结晶状态，又可导通。因此，该PPTC能够对与子板卡40连接的后端电路进行过流保护，进而防止电子设备受损。

本实施例的加固装置在子板卡40上增加过流保护元件44，能够应对风扇运行异常带来的升温、过流现象，将不利影响截断在子板卡40处，而不会进一步影响到后端的电子设备。并且此种方案无需对散热风扇10本身的控制板卡进行二次开发，风险小、成本低，具有一定的普适性，能够针对某一类散热风扇10提供过流保护，使用者仅需采购常规风扇做加装即可。

优选的，子板卡40上还设有主控芯片45，用于对散热风扇10的运行进行监测及各种控制，该主控芯片45的功能及结构乃现有习知技术，本实施例对此不展开叙述。

借助在子板卡40上增设主控芯片45，可对量产的散热风扇10的控制功能进行拓展，由于不是在散热风扇10本身的功能区进行二次开发，其风险小、成本低，且能够批量制作，具有一定的普适性。

实施例三

在实施例一的基础上，本实施例作出的进一步改进是：在子板卡40上设置过流保护电路，用于当散热风扇出现运行异常导致温度剧增或电流过大时保护后端电路。

上述过流保护电路可采用现有技术任意一种具备过流保护功能的电路，本实施例对该过流保护电路所包含的电器元件及元件间的连接关系不再赘述。

该过流保护电路的工作原理如下：

散热风扇10在运行过中难免出现异常，伴随着温度急剧升高或电流剧增的情况，过大的电流及高温会传递给与散热风扇10连接的电子设备，进而造成电子设备的损坏。增设过流保护电路后，当电流过大、致使温度升高时，该电路能够迅速检测到异常并采取动作，使总的电路断开，切断大电流和高温向后传递的通道。当温度降低，且不再有大电流后，过流保护电路又可恢复导通。因此，该过流保护电路能够对与子板卡40连接的后端电路进行过流保护，进而防止电子设备受损。

与实施例二采用PPTC的方案相比，在子板卡40上设计过流保护电路具有以下优劣势：优势即是PPTC存在损坏概率，损坏后需要进行替换，而过流保护电路具有更高的抗损性能；劣势即是采用PPTC相比设计过流保护电路更加简单，不需要经过复杂的电路设计和制造工艺。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种散热风扇的加固装置，其特征在于，包括框架、子板卡及上盖；

所述框架用于通过第一紧固件而与所述散热风扇固定连接，所述上盖固定盖合在所述框架的外侧面；

所述子板卡安装在所述框架与所述上盖之间，所述子板卡上设有第一连接部及插座，所述第一连接部用于与散热风扇的线缆电性连接；所述插座露出于所述上盖的外侧面，该插座用于与电子设备上带插头的线缆电性连接。

2.如权利要求1所述的加固装置，其特征在于，所述框架具有与所述散热风扇相匹配的外形轮廓，该框架的中部设有安装槽，该安装槽通过至少两个连接桥而与所述框架的边相连；所述安装槽的面积小于或等于散热风扇转轴功能区的面积；

所述上盖具有与所述框架相一致的外形结构，该上盖对应所述插座的部位设有避让孔。

3.如权利要求2所述的加固装置，其特征在于，其中一个所述连接桥设有与所述安装槽连通的走线槽，所述散热风扇的线缆在布线时收纳于该走线槽内。

4.如权利要求3所述的加固装置，其特征在于，所述子板卡具有PCB板；

所述第一连接部包括多个焊盘，所述焊盘用于与散热风扇的线缆相连，所述焊盘与所述插座分别位于所述PCB板的相对两侧。

5.如权利要求2所述的加固装置，其特征在于，所述安装槽内设有支撑台阶，所述上盖设有按压台阶，该支撑台阶与按压台阶相对设置，二者用于在装配时对所述子板卡进行夹紧定位；

其中，子板卡被夹持的部位设置有铜禁布搭接面。

6.如权利要求2或5所述的加固装置，其特征在于，所述安装槽内填充有灌封胶。

7.如权利要求2所述的加固装置，其特征在于，所述上盖的外侧面设有数个线架，所述电子设备上带插头的线缆在布线时夹持在所述线架上。

8.如权利要求1所述的加固装置，其特征在于，所述框架与上盖之间通过数个螺纹衬套进行连接，所述框架与散热风扇之间通过数个组合螺栓进行连接；其中，所述组合螺栓穿设于对应的螺纹衬套内。

9.如权利要求1所述的加固装置，其特征在于，所述子板卡上设有主控芯片和PPTC；或者所述子板卡上设有主控芯片及过流保护电路；

所述PPTC或过流保护电路用于当散热风扇出现运行异常导致温度剧增或电流过大时保护后端电路。

10.一种加固散热风扇，包括外壳、扇叶组件、轴承组件、电路板及线缆，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的加固装置；

其中，散热风扇的外壳通过第二紧固件连接在电子设备上。

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