FR2906943A1 - MICRO-FAN WITH SINGLE BEARING - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un micro-ventilateur avec un rotor (10), un siège de ventilateur (20) et une plaque de couverture inférieure (21). Le rotor comprend un siège d'arbre (12) fixe à une extrémité d'une broche (11) et une pluralité d'aubes (13) s'étendant depuis une périphérie du siège d'arbre. Une bague supérieure (14) et une bague inférieure (15) sont disposées sur une extrémité supérieure et une extrémité inférieure d'une jante extérieure de chaque aube, et un aimant permanent (16) est disposé sur une périphérie de chaque aube entre la bague supérieure et la bague inférieure. Le rotor a besoin d'un seul palier (23) pour permettre la rotation du rotor, et ne pose pas de problème d'alignement ou de concentricité. En outre, une entrée d'air sur le siège de ventilateur (203) ne comporte aucun obstacle et ne sera pas sujette aux colmatages, ce qui augmente le débit d'air et assure une régularisation de l'écoulement.The invention relates to a micro-fan with a rotor (10), a fan seat (20) and a lower cover plate (21). The rotor comprises a shaft seat (12) fixed at one end of a spindle (11) and a plurality of vanes (13) extending from a periphery of the shaft seat. An upper ring (14) and a lower ring (15) are disposed on an upper end and a lower end of an outer rim of each blade, and a permanent magnet (16) is disposed on a periphery of each blade between the ring. upper and the lower ring. The rotor needs a single bearing (23) to allow rotation of the rotor, and poses no problem of alignment or concentricity. In addition, an air inlet on the fan seat (203) has no obstacle and will not be prone to clogging, which increases the air flow and ensures a regularization of the flow.
Description
La présente invention concerne un micro-ventilateur, et plusThe present invention relates to a micro-fan, and more
particulièrement un micro-ventilateur ayant une structure qui ne présente aucun problème de concentricité ou d'alignement, qui augmente le débit d'air et qui régularise l'écoulement d'air. Comme le micro-ventilateur à courant continu sans balai du brevet taiwanais n 593897, illustré par la figure 1, le micro-ventilateur de cette invention comprend un moyeu angulaire 30, deux paliers 31, un groupe à aimant permanent 32, un groupe rotor 33 et un groupe à bobine 34. Le moyeu angulaire 30 comporte une sortie d'air 301, une plaque de couverture 302, et une sortie d'air 303. Les paliers 31 sont fixés par le moyeu angulaire 30 et la plaque de couverture 302 ensemble avec leurs tiges de support respectives, et les deux paliers 31 doivent coïncider axialement pour supporter la rotation de la broche 321 à l'intérieur. Le groupe rotor 33 comporte plusieurs aubes 331 qui s'étendent en direction radiale, et le groupe à aimant permanent 32 est enveloppé sur le groupe rotor 33 et disposé au centre de celui-ci et sur la broche 321. Le groupe à bobine 34 est formé d'une pluralité de bobines prévues sur une carte à circuits flexible 340, et les bobines sont connectées électriquement entre elles pour générer un champ magnétique oscillant, pilotant ainsi le groupe à aimant permanent 32 pour faire tourner le groupe rotor 33 en vue de dissiper la chaleur. Cependant, le groupe rotor 33 du micro-ventilateur précité à courant continu sans balai est disposé et fixé sur la broche 321, et la broche est mise en rotation entre les deux paliers qui sont disposés en pivotement sur les deux extrémités de la broche 321. A titre de conséquence, une telle structure présente plusieurs inconvénients, comme suit (1) il est difficile d'assurer une concentricité et un alignement des deux paliers 31. Lorsqu'on fait tourner le groupe rotor 33 entre les deux paliers 31 qui sont disposés en pivotement sur les extrémités de la broche 321, la précision de la concentricité de l'alignement entre les deux paliers 31 présente une importance considérable et directe vis-à- 2906943 2 vis de la déviation de rotation du groupe rotor 33 entier. Plus la valeur de l'erreur de concentricité entre les deux paliers 31 est élevée, plus forte est la déviation en rotation de la totalité du groupe rotor 33. Par ailleurs, les deux paliers 31 sont positionnés sur le moyeu angulaire 30 5 et sur la plaque de couverture respectivement, ce qui rend encore plus difficile l'alignement des deux paliers 31. (2) il peut se produire des turbulences et des vibrations. Lorsque la tige de support et le palier 31 se trouvent en travers de l'entrée d'air 303, la zone alimentation d'air est bloquée, l'écoulement d'air de l'entrée d'air 10 303 est empêché, et cela déclenche donc aisément des turbulences et des vibrations. Ainsi, pour aborder complètement les problèmes intrinsèques du micro-ventilateur précité à courant continu sans balai, on doit concevoir de 15 façon très inventive un micro-ventilateur avec des idées entièrement nouvelles, et le développer pour résoudre les difficultés d'alignement de la broche. Au vu des problèmes qui précèdent, la présente invention propose donc 20 un micro-ventilateur qui inclut un rotor, un siège de ventilateur, et une plaque de couverture inférieure. Le rotor comprend une broche, un siège d'arbre est disposé de façon fixe à une extrémité de la broche, une pluralité d'aubes s'étendent 25 depuis la périphérie du siège d'arbre, une bague supérieure et une bague inférieure peuvent être prévues à une extrémité supérieure et à une extrémité inférieure d'une bordure extérieure de chaque aube, et un aimant permanent est disposé sur une bordure extérieure de chaque aube et est fixé entre la bague supérieure et la bague inférieure. particularly a micro-fan having a structure that has no problem concentricity or alignment, which increases the air flow and regulates the air flow. Like the brushless DC micro-fan of Taiwan Patent No. 593897, illustrated in FIG. 1, the micro-fan of this invention comprises an angular hub 30, two bearings 31, a permanent magnet group 32, a rotor assembly 33 and a coil group 34. The angular hub 30 has an air outlet 301, a cover plate 302, and an air outlet 303. The bearings 31 are fixed by the angular hub 30 and the cover plate 302 together. with their respective support rods, and the two bearings 31 must coincide axially to support the rotation of the pin 321 therein. The rotor unit 33 has a plurality of radially extending vanes 331, and the permanent magnet group 32 is wrapped around the rotor assembly 33 and disposed centrally thereon and on the pin 321. The coil group 34 is formed of a plurality of coils provided on a flexible circuit board 340, and the coils are electrically connected together to generate an oscillating magnetic field, thereby driving the permanent magnet group 32 to rotate the rotor assembly 33 to dissipate the heat. However, the rotor group 33 of the aforementioned brushless DC micro-fan is arranged and fixed on the pin 321, and the pin is rotated between the two bearings which are pivotally arranged on both ends of the pin 321. As a consequence, such a structure has several disadvantages, as follows (1) it is difficult to ensure concentricity and alignment of the two bearings 31. When the rotor group 33 is rotated between the two bearings 31 which are arranged in pivoting on the ends of the pin 321, the accuracy of the concentricity of the alignment between the two bearings 31 has a considerable and direct importance vis-à-vis the rotation deviation of the entire rotor assembly 33. The higher the value of the concentricity error between the two bearings 31, the greater the rotational deviation of the entire rotor assembly 33. Moreover, the two bearings 31 are positioned on the angular hub 30 and on the cover plate respectively, which makes it even more difficult to align the two bearings 31. (2) There can be turbulence and vibrations. When the support rod and the bearing 31 are across the air inlet 303, the air supply zone is blocked, the air flow of the air inlet 303 is prevented, and this therefore easily triggers turbulence and vibrations. Thus, to fully address the intrinsic problems of the aforementioned brushless direct current micro-fan, a micro-fan with entirely new ideas must be very inventive and developed to solve the difficulties of pin alignment. . In view of the foregoing problems, the present invention therefore provides a micro-fan which includes a rotor, a fan seat, and a lower cover plate. The rotor comprises a spindle, a shaft seat is fixedly disposed at one end of the spindle, a plurality of vanes extend from the periphery of the shaft seat, an upper ring and a lower ring may be provided at an upper end and a lower end of an outer edge of each blade, and a permanent magnet is disposed on an outer edge of each blade and is fixed between the upper ring and the lower ring.
30 Une paroi cylindrique est prévue dans le siège de ventilateur, et au centre de la paroi cylindrique est inséré le rotor, cette paroi cylindrique étant entourée par une fente de réception de stator. Une entrée d'air est disposée à une position pour laquelle le siège de ventilateur correspond 35 au rotor. Une bride de guidage d'air inclinée vers l'intérieur est prévue à l'intérieur de l'entrée d'air, et le diamètre d'un trou intérieur de l'entrée d'air peut être plus petit et de préférence légèrement plus petit que le diamètre extérieur maximum du rotor.A cylindrical wall is provided in the fan seat, and in the center of the cylindrical wall is inserted the rotor, this cylindrical wall being surrounded by a stator receiving slot. An air inlet is disposed at a position for which the fan seat corresponds to the rotor. An inwardly angled air guide flange is provided within the air inlet, and the diameter of an inner hole of the air inlet may be smaller and preferably slightly larger. small than the maximum outside diameter of the rotor.
2906943 3 Une sortie d'air est prévue au centre de la plaque de couverture inférieure, une pluralité de tiges de support sont reliées à un tube d'arbre à l'intérieur de la sortie d'air, et le tube d'arbre est doté à l'intérieur d'un palier, de telle façon que la broche du rotor peut être insérée dans le palier d'une manière rotative. Comme la broche du rotor de la présente invention a besoin seulement d'un palier unique pour son support et sa rotation, elle est exempte de 10 problèmes d'alignement et de concentricité, et elle n'est sujette à aucun colmatage en raison du fait qu'il n'existe aucun obstacle dans l'entrée d'air du siège de ventilateur. Par ailleurs, chacune des aubes du rotor peut s'étendre vers le haut jusqu'à l'extrémité tout à fait à l'extérieur de l'entrée d'air, ce qui augmente le débit d'alimentation d'air et régularise 15 l'écoulement de l'air. La figure 1 est une vue en coupe transversale montrant l'ensemble selon l'état de la technique antérieure (brevet taiwanais n 593897) ; la figure 2 est une vue en perspective éclatée montrant un mode de 20 réalisation préféré de la présente invention ; la figure 3 est une vue extérieure en perspective montrant le rotor du micro-ventilateur de la présente invention ; la figure 4 est une vue en coupe transversale montrant le rotor du micro-ventilateur de la présente invention ; et 25 la figure 5 est une vue en coupe transversale montrant l'ensemble de la présente invention. La présente invention concerne un micro-ventilateur, tel que montré dans la figure 2, qui inclut principalement un rotor 10, un siège de 30 ventilateur 20, et une plaque de couverture inférieure 21. Comme illustré en se référant aux figures 3 et 4, le rotor 10 comprend une broche 11, un siège d'arbre 12 disposé à une extrémité de la broche 11, une pluralité d'aubes 13 qui s'étendent vers l'extérieur depuis une 35 périphérie extérieure du siège d'arbre 12, et une bague supérieure 14 et une bague inférieure 15 qui sont disposées sur la bordure de chaque aube 13, la bague supérieure étant disposée de façon concave ou non-dépassante sur le bord (ou extrémité) supérieur de la bordure extérieure 2906943 4 de chaque aube 13, et la bague inférieure 15 étant disposée de façon concave ou non-dépassante sur le bord (ou extrémité) inférieur de la bordure extérieure de chaque aube 13. Un aimant permanent 16 est disposé sur la bordure extérieure de chaque aube et est fixé entre la 5 bague supérieure 14 et la bague inférieure 15. Une projection d'encliquetage 151 est disposée en option sur un côté, soit de la bague supérieure 14 soit de la bague inférieure 15 (on a choisi la bague inférieure dans la figure 4), au voisinage de l'aimant permanent 16, de sorte que l'aimant permanent 16 est fermement couplé avec la bague 10 supérieure et la bague inférieure 14, 15, pour empêcher de se dégager pendant la rotation. Le siège de ventilateur 20 présente à l'intérieur une paroi cylindrique 201 pour permettre la formation d'un espace pour loger le rotor 10 dans 15 la portion centrale de la paroi cylindrique 201, et une fente de réception de stator 202 est formée entre une périphérie extérieure de la paroi cylindrique 201 et une paroi du siège de ventilateur 20. Une entrée d'air 203 est formée par-dessus le côté supérieur du siège de ventilateur 20, une bride de guidage d'air 204 inclinée vers l'intérieur est disposée 20 autour de l'entrée d'air 203, et le diamètre d'un trou intérieur de l'entrée d'air 203 doit être légèrement inférieur au diamètre extérieur maximum du rotor 10 pour empêcher la chute du rotor 10. Une sortie d'air 211 est formée au centre de la plaque de couverture 25 inférieure 21 et présente un tube d'arbre 213 possédant une plaque abrasive 22, un palier et une plaque de positionnement 24 à l'intérieur, le tube d'arbre 213 étant couplé intégralement avec la paroi intérieure de la sortie d'air au moyen d'une pluralité de tiges de support 212, et un bord d'engagement 214 est disposé sur la périphérie extérieure de la 30 sortie d'air 211. Comme montré dans les figures 2 et 5, une plaque de positionnement à absorption magnétique 25 est prévue sur le côté intérieur de la bordure d'engagement 214 de la plaque de couverture inférieure 21. La broche 35 11 du rotor 10 est insérée dans le perçage du palier de telle façon que le rotor 10 peut être disposé en pivotement sur un côté supérieur de la plaque de couverture inférieure 21 d'une manière rotative.An air outlet is provided in the center of the lower cover plate, a plurality of support rods are connected to a shaft tube within the air outlet, and the shaft tube is provided inside a bearing, so that the rotor spindle can be inserted into the bearing in a rotational manner. Since the rotor spindle of the present invention requires only a single bearing for its support and rotation, it is free of alignment and concentricity problems, and is not subject to any clogging due to the fact that that there is no obstacle in the air intake of the fan seat. Moreover, each of the rotor blades may extend upward to the end quite outside the air inlet, which increases the air supply flow rate and regulates the flow rate. the flow of air. Figure 1 is a cross-sectional view showing the assembly according to the state of the prior art (Taiwan Patent No. 593897); Fig. 2 is an exploded perspective view showing a preferred embodiment of the present invention; Fig. 3 is an outer perspective view showing the rotor of the micro-fan of the present invention; Fig. 4 is a cross-sectional view showing the rotor of the micro-fan of the present invention; and Fig. 5 is a cross-sectional view showing the whole of the present invention. The present invention relates to a micro-fan, as shown in FIG. 2, which mainly includes a rotor 10, a fan seat 20, and a lower cover plate 21. As illustrated with reference to FIGS. 3 and 4, the rotor 10 comprises a pin 11, a shaft seat 12 disposed at one end of the pin 11, a plurality of blades 13 which extend outwardly from an outer periphery of the shaft seat 12, and an upper ring 14 and a lower ring 15 which are arranged on the edge of each blade 13, the upper ring being concavely or non-extending on the upper edge (or end) of the outer edge 2906943 4 of each blade 13 and the lower ring 15 being arranged concavely or non-extending on the lower edge (or end) of the outer edge of each blade 13. A permanent magnet 16 is disposed on the outer edge of each be and is fixed between the upper ring 14 and the lower ring 15. A snap-on projection 151 is optionally disposed on one side, either of the upper ring 14 or the lower ring 15 (the lower ring is selected in Figure 4), in the vicinity of the permanent magnet 16, so that the permanent magnet 16 is firmly coupled with the upper ring and the lower ring 14, 15 to prevent disengagement during rotation. The fan seat 20 has a cylindrical wall 201 therein to allow the formation of a space for housing the rotor 10 in the central portion of the cylindrical wall 201, and a stator receiving slot 202 is formed between a outer periphery of the cylindrical wall 201 and a wall of the fan seat 20. An air inlet 203 is formed over the upper side of the fan seat 20, an inwardly inclined air guide flange 204 is disposed around the air inlet 203, and the diameter of an inner hole of the air inlet 203 should be slightly less than the maximum outside diameter of the rotor 10 to prevent the rotor 10 from falling. The air 211 is formed in the center of the lower cover plate 21 and has a shaft tube 213 having an abrasive plate 22, a bearing and a locating plate 24 therein, the shaft tube 213 being coupled intégralem with an inner wall of the air outlet by means of a plurality of support rods 212, and an engagement edge 214 is disposed on the outer periphery of the air outlet 211. As shown in FIGS. 2 and 5, a magnetic absorption positioning plate 25 is provided on the inner side of the engagement edge 214 of the lower cover plate 21. The pin 11 of the rotor 10 is inserted into the bore of the bearing in such a way that that the rotor 10 can be pivotally arranged on an upper side of the lower cover plate 21 in a rotatable manner.
2906943 5 Un groupe stator 26 est disposé dans la fente de réception de stator 202 du siège de ventilateur 20, puis le rotor 10 est enchâssé dans le siège de ventilateur. Le groupe stator 26 et l'aimant permanent 16 du rotor 10 sont cloisonnés par la paroi cylindrique 201 et sont mutuellement en 5 coïncidence, de sorte qu'un champ magnétique oscillant du groupe stator 26 peut entraîner en rotation le rotor 10. En outre, alors que la paroi cylindrique 201 du siège de ventilateur 20 est insérée dans la bordure d'engagement 214, la plaque de positionnement à absorption magnétique 25 est encliquetée et positionnée, exerçant ainsi une force 10 d'attraction magnétique vers le bas sur l'aimant permanent du rotor 10 pour assurer une rotation stable du rotor 10 au moyen de l'attraction de la piste de la plaque de positionnement à absorption magnétique 25. Par contraste avec le micro-ventilateur à courant continu sans balai 15 traditionnel, la présente invention est au moins caractérisée par : (1) absence de problèmes d'alignement de la broche. Le siège d'arbre 12, les aubes 13, etc., du rotor 10 sont fixés de façon fixe à une extrémité de la broche 11, et l'autre extrémité de la broche 11 est insérée dans le palier 23. Comme le support et la rotation se basent sur 20 uniquement un seul palier 23, il n'y aura pas de problème de concentricité et d'alignement. (2) débit d'alimentation d'air important. Comme le rotor 10 est supporté par le palier 23 et mis en rotation à l'intérieur de celui-ci, l'entrée d'air 203 sur le côté supérieur du siège de ventilateur 20 est totalement 25 dégagée et exempte de colmatage quelconque. Par conséquent, les aubes sur le rotor 10 peuvent s'étendre vers le haut jusqu'à une extrémité extérieure extrême de l'entrée d'air, augmentant grâce à cela la superficie des aubes directement en contact avec l'écoulement d'air et augmentant le débit d'alimentation d'air. 30 (3) écoulement d'air régulier et absence de turbulences. Comme l'entrée d'air 203 est dégagée et ne présente aucun colmatage, l'écoulement d'air est régulier et ne présente en résultat aucun problème de turbulences, de vibrations et de bruits.A stator unit 26 is disposed in the stator receiving slot 202 of the fan seat 20, and then the rotor 10 is encased in the fan seat. The stator group 26 and the permanent magnet 16 of the rotor 10 are partitioned by the cylindrical wall 201 and mutually coincide, so that an oscillating magnetic field of the stator unit 26 can rotate the rotor 10. In addition, while the cylindrical wall 201 of the fan seat 20 is inserted into the engagement edge 214, the magnetic absorption positioning plate 25 is snapped and positioned, thereby exerting a magnetic pulling force down on the magnet In contrast to the conventional brushless dc micro-fan, the present invention is in a state of the art of the rotor 10 to ensure stable rotation of the rotor 10 by means of the attraction of the track of the magnetic absorption positioning plate 25. at least characterized by: (1) absence of spindle alignment problems. The shaft seat 12, the blades 13, etc., of the rotor 10 are fixedly attached to one end of the spindle 11, and the other end of the spindle 11 is inserted into the bearing 23. As the support and the rotation is based on only one bearing 23, there will be no problem of concentricity and alignment. (2) large air supply flow. Since the rotor 10 is supported by the bearing 23 and rotated therein, the air inlet 203 on the upper side of the fan seat 20 is fully disengaged and free from any clogging. Therefore, the blades on the rotor 10 can extend upward to an extreme outer end of the air inlet, thereby increasing the area of the blades directly in contact with the air flow and increasing the air supply flow. (3) steady flow of air and absence of turbulence. As the air inlet 203 is clear and has no clogging, the air flow is regular and has no problem turbulence, vibration and noise.
35 Au total, avec les caractéristiques mentionnées ci-dessus, non seulement l'invention présente un caractère de nouveauté parmi des produits similaires, et un caractère de progrès, mais également une utilité industrielle.In total, with the features mentioned above, not only does the invention exhibit novelty among similar products, and a character of progress, but also an industrial utility.
2906943 6 Alors que l'invention a été décrite dans les termes de ce que l'on considère actuellement comme étant les modes de réalisation les plus pratiques et préférés, on doit comprendre que l'invention n'est pas 5 nécessairement limitée aux modes de réalisation divulgués. Au contraire, il est entendu couvrir diverses modifications et arrangements similaires qui tombent sous la portée et l'esprit de la présente invention, dans la plus large interprétation de façon à englober toutes modifications et structures similaires. 10While the invention has been described in terms of what are presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it should be understood that the invention is not necessarily limited to realization disclosed. On the contrary, it is intended to cover various modifications and similar arrangements which fall within the scope and spirit of the present invention, in the broadest sense to encompass any modifications and similar structures. 10
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