DE102006026982A1

DE102006026982A1 - Miniatur-Gebläseventilator

Info

Publication number: DE102006026982A1
Application number: DE102006026982A
Authority: DE
Inventors: Alex Horng; Tso-Kuo Yin
Original assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2006-06-10
Publication date: 2007-08-30
Also published as: KR100789128B1; JP2007224895A; US20070196221A1; TW200732565A; TWI299771B; US7455501B2; KR20070085000A

Abstract

Es wird ein Miniatur-Gebläseventilator beschrieben, der einen axialen Lagersitz (30) und eine Achse (31) aufweist, die sich von einem zentralen Abschnitt des axialen Lagesitzes (30) erstreckt. Eine Vielzahl Flügel (32) und ein Magnet (33) sind an einer äußeren Umfangswand des axialen Lagersitzes (30) angebracht. Die Flügel (32) erstrecken sich von der äußeren Umfangswand des axialen Lagersitzes (30) radial nach außen und sind voneinander gleichmäßig beabstandet. Der Miniaturgebläseventilator weist außerdem ein Gehäuse (20) auf, das einen Lufteinlass (21) besitzt. Die Flügel (32) besitzen eine Dicke, die größer als 30% der Gesamthöhe der Flügel (32) und des Magneten (33) ist. Bei einer anderen Ausführungsform erstreckt sich ein Steg (43) von der äußeren Umfangswand des axialen Lagersitzes (40) radial nach außen, wobei die Flügel (43) an einer Seite des Steges (42) und der Magnet (44) an der anderen Seite des Steges (42) angebracht ist. Die Flügel (43) besitzen eine Dicke, die größer als 30% der Gesamthöhe des Steges (42) der Flügel (43) und des Magneten (44) ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Miniatur-Gebläseventilator, der bei einem Miniatur-Elektroniksystem angebracht ist, um Wärme von Mikrochips des elektronischen Systems abzuleiten.

1 zeigt einen herkömmlichen Gebläseventilator mit einem Flügelrad 10, das eine innere Umfangswand besitzt, an der ein Magnet 11 befestigt ist. Ein axialer Lagersitz 12 steht von einem Zentrum des Flügelrades 10 vor und eine Achse 13 ist an dem axialen Lagersitz 12 befestigt. Ein Steg 14 erstreckt sich von einer äußeren Umfangswand des Flügelrades 10 radial nach außen. Eine Vielzahl sich radial erstreckender Flügel 15 sind an dem Steg 14 ausgebildet und voneinander gleichmäßig beabstandet.

Wenn sich das Flügelrad 10 dreht, werden Luftströme an der Oberseite des Flügelrades 10 durch die Flügel 15 angetrieben und seitwärts ausgegeben, um Wärme von einem elektronischen System abzuleiten.

Infolge der fortschreitenden Entwicklung im Hinblick auf die Präzision und Komplexität der Layouts von integrierten Schaltungen, führen komplizierte Schaltungspläne zu einem rapiden Temperaturanstieg der Mikrochips, und besonders bei solchen in Miniatur-Elektroniksystemen. Herkömmliche Lösungen einschließlich der Vergrößerung der wärmeableitenden Fläche durch Rippen und die Verwendung wärmeleitender Rohre zum Wärmeenergietransfer versagen in herkömmlichen Systemen, bei welchen sich die Wärmeenergie schnell ansammelt. Außerdem existieren bei der Miniaturisierung der herkömmlichen Gebläsestruktur Schwierigkeiten, so dass die herkömmliche Gebläsestruktur bei Miniaturelektroniksystemen nicht verwendet werden kann.

Wenn die Dicke des oben genannten herkömmlichen Gebläseventilators zu Miniaturisierungszwecken direkt reduziert wird, wird das Wärmeableitvermögen des Gebläseventilators umgekehrt direkt beeinflusst. Das ist darauf zurückzuführen, dass der Raum zur Installation des Stators begrenzt ist und hochenergetische Statorspulen nicht verwendet werden können, sobald die Gesamtdicke des Flügelrades 10 reduziert ist. Außerdem begrenzt die Reduktion der Gesamtdicke des Gebläseventilators die Fläche des Flügelrades 15. Die Geschwindigkeit der Luftströme und der Strömungsdruck sind reduziert.

Um den Anforderungen durch die fortschreitenden Entwicklung im Hinblick auf die Präzision und Komplexität des Layouts von integrierten Schaltungen gerecht zu werden, wird folglich ein neuer Gebläseventilator benötigt, der das Problem der sich ansammelnden Wärme löst, eine schnelle Wärmeableitung für die Mikrochips unterstützt und einen normalen Betrieb des gesamten Systems aufrecht erhält.

Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist ein Miniatur-Gebläseventilator einen axialen Lagersitz und eine Achse auf, die sich von einem zentralen Abschnitt des axialen Lagersitzes erstreckt. Eine Vielzahl von Flügeln und ein Magnet sind an einer äußeren Umfangswand des axialen Lagersitzes angebracht. Die Flügel erstrecken sich von der äußeren Umfangswand des axialen Lagersitzes radial nach außen und sind voneinander gleichmäßig beabstandet. Der Miniatur-Gebläseventilator weist außerdem ein Gehäuse auf, das einen Lufteinlass besitzt. Die Flügel besitzen einen Maximaldurchmesser, der größer ist als ein Durchmesser des Lufteinlasses des Gehäuses. Der Magnet ist durch die Flügel bei deren Rotation bedeckt. Die Flügel besitzen eine Dicke, die größer als 30 % einer Gesamthöhe der Flügel und des Magneten ist.

Vorzugsweise besitzt der Magnet eine Dicke, die kleiner ist als 70 % der Gesamthöhe der Flügel des Magneten.

Der maximale Durchmesser der Flüge ist gleich oder größer als der des Magneten.

Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist ein Miniatur-Gebläseventilator einen axialen Lagersitz und eine Achse auf, die sich von einem zentralen Abschnitt des axialen Lagersitzes erstreckt. Ein Steg erstreckt sich von der äußeren Umfangswand des axialen Lagersitzes radial nach außen. Eine Vielzahl von Flügeln sind an einer Seite des Steges angebracht. Ein Magnet ist an einer anderen Seite des Steges angebracht. Die Flüge erstrecken sich radial und sind in gleichmäßigen Intervallen voneinander beabstandet. Der Magnet ist durch die Flügel bei deren Rotation bedeckt. Die Flügel besitzen eine Dicke, die größer ist als 30 % der Gesamthöhe des Steges, der Flügel und des Magneten.

Vorzugsweise besitzt der Magnet eine Dicke, die kleiner ist als 70 % der Gesamthöhe des Steges, der Flügel und des Magneten.

Die Flügel können durch Stanzen des Steges gebildet sein.

Der erfindungsgemäße Gebläseventilator erfüllt die Anforderungen elektronischer Systeme bei deren Entwicklung in Richtung Präzision, Komplexität sowie Miniaturisierung und erfüllt gleichzeitig die Anforderungen des Wärmeableitvermögens bezüglich des Betrages der Ausgabeströmung und des Strömungsdruckes und bietet auf diese Weise eine exzellente Wärmeableitung.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.
Es zeigen:
1 eine Schnittansicht eines herkömmlichen Gebläseventilators,
2 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Miniatur-Gebläseventilators gemäß der vorliegenden Erfindung,
3 eine räumliche Explosionsdarstellung des Miniatur-Gebläseventilators gemäß 2,
4 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Miniatur-Gebläseventilators,
5 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform des Miniatur-Gebläseventilators gemäß der vorliegenden Erfindung, und
6 eine räumliche Explosionsdarstellung des Miniatur-Gebläseventilators gemäß 5.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Miniatur-Gebläseventilator zur Ableitung von Wärme von Mikrochips in einem Miniatur-Elektroniksystem. Bevorzugte Ausbildungen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
Die 2 und 3 verdeutlichen eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Miniatur-Gebläseventilators. Der Gebläseventilator weist einen axialen Lagersitz 30 und eine Achse 31 auf, die an einen zentralen Abschnitt des axialen Lagersitzes 30 angeschlossen ist. Eine Vielzahl Flügel 32 und ein Magnet 33 sind an einer äußeren Umfangswand des axialen Lagersitzes 30 angebracht. Die Flügel 32 erstrecken sich von der äußeren Umfangswand des axialen Lagersitzes 30 radial nach außen und sind in gleichmäßigen Intervallen voneinander beabstandet. Der Magnet 33 ist durch die Flügel 32 bei deren Rotation bedeckt.
Wenn die Gesamthöhe der Flügel 32 und des Magneten 33 "H" ist, muss die Dicke der Flügel 32 größer als 30 % der Gesamthöhe H sein, während die Dicke des Magneten 33 kleiner als 70 % der Gesamthöhe H sein muss.
Der Gebläseventilator weist außerdem eine Basis 22 auf, an der ein Axialrohr 23 ausgebildet ist. Ein Lager 24 ist in dem Axialrohr 23 angebracht und die Achse 31 erstreckt sich durch ein (nicht bezeichnetes) axiales Loch des Lagers 24 hindurch. Zwei Eisenplatten 25 sind außerhalb des Axialrohres 23 angebracht. Eine Schaltungsplatte 26 und zwei Spulen 27 werden dann an der Basis 22 angebracht. Durch magnetische Erregung zwischen den Spulen 27 und dem Magneten 33 werden die Flügel 32 angetrieben, um sich zu drehen und Luftströme zu erzeugen. Die Eisenplatten 25 bewirken eine nach unten anziehende Kraft auf den Magneten 33, wodurch eine stabile Rotation der Flügel 32 ermöglicht und ein Loslösen der Achse 31 vom Achsloch des Lagers 24 verhindert wird.
Ein Gehäuse 20 ist über der Basis 22 angebracht, das Gehäuse weist einen Lufteinlass 21 auf, der mit den Flügeln 32 in Verbindung ist. Der Lufteinlass 21 besitzt einen Durchmesser, der kleiner ist als der Maximaldurchmesser der Flügel 32.
Bei der in 2 dargestellten ersten Ausführungsform ist der Maximaldurchmesser der Flügel 32 gleich dem des Magneten 33, so dass sich eine flache, ebene Ausbildung ergibt. Bei der in 4 dargestellten zweiten Ausführungsform ist der maximale Durchmesser der Flügel 34 größer als der des Magneten 33, um die Kontaktfläche der Flügel 34 mit den Luftströmen zu vergrößern und die Geschwindigkeit der Luftströme und den Winddruck zu erhöhen.
Die 5 und 6 zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Der Gebläseventilator weist einen axialen Lagersitz 40 und eine Achse 41 auf, die an einen zentralen Abschnitt des axialen Lagersitzes 40 angeschlossen ist. Ein Steg 42 erstreckt sich von einer äußeren Umfangswand des axialen Lagersitzes 40 radial nach außen. Eine Vielzahl von Flügeln 43 sind an einer Seite des Steges 42 angebracht, und ein Magnet 44 ist an der anderen Seite des Steges 42 angebracht. Die Flügel 43 erstrecken sich in radialer Richtung und sind voneinander gleichmäßig beabstandet. Der Magnet 44 ist durch die Flügel 43 bei deren Rotation bedeckt. Bei dieser Ausführungsform sind die Flügel 43 durch Stanzen des Steges 42 gebildet.
Wenn die Gesamthöhe des Steges 42, der Flügel 43 und des Magneten 44 "H" ist, muss die Dicke der Flügel 43 größer als 30 % der Gesamthöhe H sein, während die Dicke des Magneten 44 kleiner als 70 % der Gesamthöhe H sein muss.
Wie sich aus dem Obigen ohne Weiteres ergibt, erfüllt der erfindungsgemäße Gebläseventilator die Erfordernisse elektronischer Systeme bezüglich der Entwicklungstrends was die Präzision, Kompliziertheit sowie Miniaturisierung betrifft, wobei gleichzeitig die Erfordernisse des Wärmeableitvermögens bezüglich des Betrages der Ausgabeströmungen und des Strömungsdruckes erfüllt werden, wodurch sich eine exzellente Wärmeableitung ergibt.
Oben wurden die Prinzipien der Erfindung in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen beschreiben; es versteht sich jedoch für den Fachmann, dass diese Beschreibungen den Umfang der Erfindung nicht begrenzen sollen, und dass jede Modifikation und Variation, die den Geist der Erfindung nicht verlässt, durch den Umfang dieser Erfindung erfasst wird, die nur durch die nachfolgenden Ansprüche bestimmt ist.

Claims

Miniatur-Gebläseventilator mit einem axialen Lagersitz (30) und einer Achse (31), die sich von einem zentralen Abschnitt des axialen Lagersitzes (30) erstreckt, mit einer Vielzahl von Flügeln (32) und einem Magneten (33), die an einer äußeren Umfangswand des axialen Lagersitzes (30) angebracht sind, wobei die Flügel (32) sich von der äußeren Umfangswand des axialen Lagersitzes (30) radial nach außen erstrecken und voneinander in gleichmäßigen Intervallen beabstandet sind, der Miniatur-Gebläseventilator außerdem ein Gehäuse (20) aufweist, das einen Lufteinlass (21) besitzt, die Flügel (32) einen Maximaldurchmesser (32) besitzen, der größer ist als ein Durchmesser des Lufteinlasses (21) des Gehäuses (20), der Magnet (33) durch die Flügel (32) bei deren Rotation bedeckt ist, und die Flügel (32) eine Dicke besitzen, die größer als 30 % der Gesamthöhe der Flügel (32) und des Magneten (33) ist.
Miniatur-Gebläseventilator nach Anspruch 1, wobei der Magnet (33) eine Dicke besitzt, die kleiner als 70 % der Gesamthöhe der Flügel (32) und des Magneten (33) ist.
Miniatur-Gebläseventilator nach Anspruch 1, wobei der Maximaldurchmesser der Flügel (32) gleich ist dem des Magneten (33).
Miniatur-Gebläseventilator nach Anspruch 1, wobei der Maximaldurchmesser der Flügel (33) größer ist als der des Magneten (33).
Miniatur-Gebläseventilator mit einem axialen Lagersitz (40) und einer Achse (41), die sich von einem zentralen Abschnitt des axialen Lagersitzes (40) erstreckt, wobei sich ein Steg (42) von einer äußeren Umfangswand des axialen Lagersitzes (40) radial nach außen erstreckt, eine Vielzahl von Flügeln (43) an einer Seite des Steges (42) angebracht sind, ein Magnet (44) an einer anderen Seite des Steges (42) angebracht ist, die Flügel (43) sich radial erstrecken und voneinander gleichmäßig beabstandet sind, der Magnet (44) durch die in Rotation befindlichen Flügel (43) bedeckt ist, und die Flügel (43) eine Dicke besitzen, die größer als 30 % der Gesamthöhe des Steges (42), der Flügel (43) und des Magneten (44) ist.
Miniatur-Gebläseventilator nach Anspruch 5, wobei der Magnet (44) eine Dicke besitzt, die kleiner als 70 % der Gesamthöhe des Steges (42), der Flügel (43) und des Magneten (44) ist.
Miniatur-Gebläseventilator nach Anspruch 5, wobei die Flügel (43) durch Stanzen des Steges (42) gebildet sind.