JP5200075B2

JP5200075B2 - 放熱ファン

Info

Publication number: JP5200075B2
Application number: JP2010200359A
Authority: JP
Inventors: 銀樹洪; 朝勲李; 啓民王
Original assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2030-09-07
Also published as: JP2011058495A; EP2299122B1; EP2299122A2; TWI365254B; TW201109528A; EP2299122A3

Description

本発明は、放熱ファンに関するもので、特に自動的な排塵効果を有することができる放熱ファンに係るものである。

従来の放熱ファンとしては、凡そ一個のフレーム、一個の駆動ユニットおよび一個のファンホイールが含まれる。フレームには一個の風入口と一個の風出口が設けられ、駆動ユニットはフレームの内部に設けられ、ファンホイールは回動自在に駆動ユニットに結合される。これにより、駆動ユニットはファンホイールが回転して作動するように駆動することができるため、ファンホイールは風入口から外部空間の気流を引き込むことができるとともに、気流を集中して風出口を経由し、電子製品が作動時において生じる熱源の位置まで排出することができるため、電子製品の作動時の温度を低く下げることができるようにとしたものがある。

また、従来の放熱ファンとしては、例えば図５に掲示した中華民国公告第Ｉ２２９２５４号の「放熱モジュール」（特許文献１を参照）を参照すると、図５に掲示されている従来の放熱ファン９には一個の枠座９１、一個のファン９２および複数個のフィン９３が含まれる。枠座９１には一個の風入口９１１と一個の風出口９１２が含まれ、ファン９２は枠座９１の内部に設けられ、それぞれのフィン９３は風出口９１２の内に設けられる。これにより、ファン９２によって同様に風入口９１１から気流を引き込み、そして気流を導引してそれぞれのフィン９３の間を通過し、風出口９１２から気流を電子製品が作動時に生じる熱源の位置まで排出することができるようにとしたものがある。

中華民国公告第Ｉ２２９２５４号

従来の放熱ファンにおいては、長時間で風入口から絶えず気流を引き込み、そして風出口を経由して熱源の位置まで排出する過程で、外部空間の気流に含まれた塵も絶えずにフレームの内部、例えば風入口、風出口またはファンホイールの複数個のブレードなどの位置に積もり易くなるため、従来の放熱ファンを長期間で使用した後、フレームの内部に積もった塵によって全体の風の送風量または排出量に影響を及ぼしてしまうため、従来の放熱ファンの放熱効果が低くなるという問題点があった。

また、上記の図５に掲示されているような従来の放熱ファンにおいては、一般的に次のような問題点を有している。従来の放熱ファン９を長時間で使用した後、同様に枠座９１の内部おいても塵が積もり易くなり、特に放熱ファン９の風出口９１２には複数個のフィン９３が設けられ、さらにそれぞれのフィン９３の間の距離が相当に限られているため、外部空間の気流に含まれた塵はそれぞれのフィン９３の間にさらに積もり易くなり、放熱ファン９の全体の風の排出量に影響を及ぼしてしまうため、定期的に手で放熱ファン９の内部に積もった塵を掃除しなければならず、使用上大変不便になるという問題があった。このように、上記のような従来の放熱ファンをさらに改良しなければならない。

本発明はこのような問題点に鑑みて発明されたものであって、その主な目的とするところは、自動的に塵を排除することができる放熱ファンを提供することである。

本発明の第二の目的は、自動的に塵を排除できる功能によって放熱ファンの風の送風量と排出量を有効に維持することができる放熱ファンを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明による放熱ファンは、一個のフレーム、一個のステータ、一個のファンホイールおよび一個の制御部材を有する。フレームには一個の底座と一個の側壁部が含まれ、側壁部は底座と結合し、そして側壁部の内側には収容空間が形成され、フレームには他に収容空間と連通するように一個の風入口、一個の風出口と一個の排塵通路が設けられる。ステータはフレームの底座に結合され、ファンホイールはステータと回動自在に結合する。ファンホイールには一個のハブと複数個のブレードが含まれる。ハブはステータと結合し、それぞれのブレードはハブの外周面に結合される。フレームの風出口には相対するように一個の第一折り曲げ辺と一個の第二折り曲げ辺が含まれる。フレームは一個の第一基準面を定義し、第一基準面は第一折り曲げ辺と第二折り曲げ辺を通過する。ファンホイールは一個の第二基準面を定義し、第二基準面はハブの中心点を通過して第一基準面と平行するように形成される。フレームの収容空間には一個の風排出エリアと一個の圧力蓄積エリアが区画され、第二基準面と第一基準面の間には風排出エリア（１２１ａ）が形成される。第二基準面が風排出エリアに相対するもう一方の側には圧力蓄積エリアが形成され、排塵通路は圧力蓄積エリアに位置するように形成される。制御部材には一個の駆動回路と一個のフリップフロップ制御回路が含まれる。駆動回路はステータと電気的に接続し、フリップフロップ制御回路は駆動回路と電気的に接続するように形成され、ファンホイールの正方向の回転と反対方向の回転を制御するのに用いられる。

また、フレームの排塵通路の延伸方向は第二基準面と傾斜、垂直または平行になるように形成されることもできる。また、フレームの排塵通路は一個の導塵管を外接するように形成されることもできる。また、フレームの風出口には複数個のフィンが設けられることもできる。また、フレームの風出口には複数個のフィンが含まれることもできる。また、フレームの側壁部には他に一個の蓋板が結合され、蓋板には一個の貫通孔が含まれ、貫通孔は風入口に位置を合わせるように形成されることもできる。また、フレームの側壁部には他に一個の蓋板が結合され、蓋板には一個の貫通孔が含まれ、貫通孔は風入口に位置を合わせるように形成されることもできる。また、フレームの側壁部には一個の蓋板が結合され、蓋板には一個の貫通孔が含まれ、貫通孔は風入口に位置を合わせるように形成されることもできる。また、フレームの底座には複数個の補助風入口が含まれることもできる。

本発明の放熱ファンによれば、自動的に塵を排除することができるという利点がある。

本発明の放熱ファンによれば、自動的に塵を排除できる功能によって放熱ファンの風の送風量と排出量を有効に維持することができるという利点がある。

図１は、本発明の実施例の放熱ファンの分解斜視図である。図２は、本発明の実施例の放熱ファンの組み立てられた状態の平面図である。図３は、本発明の実施例の放熱ファンが自動的に排塵を行う状態の説明図である。図４は、本発明の実施例の放熱ファンが導塵管を外接する状態の平面図である。図５は、従来の放熱ファンの斜視外観図である。

本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施例の放熱ファンの分解斜視図で、図２は本発明の実施例の放熱ファンの組み立てられた状態の平面図である。図１、２を参照すると、本発明の実施例の放熱ファンには一個のフレーム１、一個のステータ２、一個のファンホイール３および一個の制御部材４が含まれる。フレーム１は電子製品の予定位置（例えばコンピューター内部のＣＰＵボードの表面）に結合するのに用いられる。ステータ２はフレーム１の内部に結合される。ファンホイール３は回動自在にステータ２に結合することができる。制御部材４はファンホイール３が反対方向へ回転して十分な風量を起こして放熱を行うのを制御するのに用いられたり、またはファンホイール３が正方向へ回転してフレーム１の構造の設計を合わせて使用するのを制御したりすることにより、自動的な排塵の功能に達することができる。

フレーム１には一個の底座１１と一個の側壁部１２が含まれる。側壁部１２は底座１１と結合し、そして側壁部１２の内側には収容空間１２１が形成され、さらに側壁部１２には収容空間１２１と連通するように一個の風入口１２２と一個の風出口１２３が設けられる。また、側壁部１２には他に一個または複数個の排塵通路１２４が設けられる。本実施例において排塵通路１２４は一個であり、排塵通路１２４は収容空間１２１と連通するように形成される。

ステータ２はフレーム１の底座１１に結合され、ステータ２には例えばコイルユニット２１と軸座２２などの部材が含まれる。その内、コイルユニット２１は軸座２２の外周面に結合することができる。軸座２２は選択的に一体になるように底座１１に結合したり、または底座１１に組み立てたりすることができる。

ファンホイール３には一個のハブ３１と複数個のブレード３２が含まれる。ハブ３１は回動自在にステータ２の軸座２２に結合することができる。それぞれのブレード３２はハブ３１の外周面に結合される。

制御部材４には一個の駆動回路４１と一個のフリップフロップ制御回路４２が含まれる。駆動回路４１はステータ２のコイルユニット２１と電気的に接続し、そしてフリップフロップ制御回路４２は駆動回路４１と電気的に接続する。その他に、駆動回路４１とフリップフロップ制御回路４２は共同で集積回路（ＩＣ）としてパッケージすることができる。また、制御部材４はフレーム１の内部に整合したり、または外接式にフレーム１の外部に設けたりすることができるため、同様にファンホイール３の作動方式を制御する目的を達成することができる。

本発明の実施例の放熱ファンを実際に使用しようとする時、放熱ファンを電子製品に結合することができ、そしてフレーム１の風出口１２３を電子製品の作動過程において熱源が生じ易い部位に向けさせることができる。電子製品の作動の過程において熱源が生じた時、例えば図１、２に示すように、フリップフロップ制御回路４２から反対方向への回転信号を発することにより、駆動回路４１によってステータ２のコイルユニット２１に磁界が生じるように駆動することができ、そして上記磁界によってファンホイール３が反対方向へ回転するのをさらに反発させることにより、風入口１２２を経由して外部空間から気流を引き込み、さらにファンホイール３を利用して気流を集中させ、風出口１２３を経由して電子製品から生じる熱源まで排出することにより、予定された散熱の効果を達成することができる。

図３は本発明の実施例の放熱ファンが自動的に排塵を行う状態の説明図である。図１、３を参照すると、本発明の放熱ファンを長時間使用した後、その外部空間の気流に含まれた塵もフレーム１の内部に積もり易くなり、例えば風入口１２２、風出口１２３、ファンホイール３の複数個のブレード３２などの位置に積もり易くなる。その時、フリップフロップ制御回路４２から正方向回転の制御信号を駆動回路４１へ発することにより、駆動回路４１によってステータ２のコイルユニット２１に磁界が生じるように駆動し、そして制御信号の変更で上記磁界によってファンホイール３がさらに正方向へ回転するのを反発させることにより、フレーム１の内部の気流は元来ファンホイール３の反対方向への回転によって生じる気流とはその回転の方向が反対になるため、風入口１２２を経由して引き込まれた気流を反対方向へ排塵通路１２４まで導引し、そしてフレーム１の内部に積もった塵は気流に従って外部空間へ排出されることにより、フレーム１の内部において塵が沢山積もることで全体の風の送風量または排出量に影響を及ぼしてしまうのを防止することができ、全体的な放熱効果を有効に高めることができる。

さらに詳しく言えば、フリップフロップ制御回路４２は駆動回路４１を通じてファンホイール３の正方向または反対方向への回転のタイミングを制御することができる。例えば本発明の放熱ファンが起動する時、ファンホイール３が反対方向へ回転して一定の時間（例えば１時間から２時間まで）を作動した後、ファンホイール３が正方向へ回転して一定の時間（例えば１０分から２０まで）を作動するように制御することにより、自動的な排塵の功能を達成することができる。そして自動的な排塵作業が完成した後、ファンホイール３が再び反対方向へ回転して作動するように制御することにより、放熱の作業を行うことができる。或いは、本発明の放熱ファンが起動する時、ファンホイール３が直ちに正方向へ回転して作動するように設定し、予め自動的な排塵作業が完成した後、再びファンホイール３が反対方向へ回転して作動するように制御することにより、放熱の作業を行うことができる。

上述した構造の特徴によれば、本発明の実施例の放熱ファンの主な利点は次のとおりである。本発明の放熱ファンにおいて、制御部材４のフリップフロップ制御回路４２は駆動回路４１を通じてファンホイール３が反対方向へ回転して作動するのを制御することにより、放熱ファンの元来の放熱効果を保留することができるとともに、ファンホイール３が正方向へ回転して作動するのを制御することにより、自動的な排塵効果を達成することができるため、フレーム１の内部に沢山の塵が積もることによって全体の放熱効果に影響を及ぼしてしまうのを防止することができる。そのため、本発明の放熱ファンによれば、フリップフロップ制御回路４２を利用し、そして排塵通路１２４の構造の設計を合わせて利用することにより、自動的な排塵効果を確実に達成することができるとともに、放熱効果をさらに高めることができるため、電子製品の使用寿命を有効に延ばすことができる。

上述した本発明の放熱ファンの構造の設計の概念によれば、本発明の放熱ファンはさらに下記の少なくとも一種類の付属的な構造の特徴またはその組合せを有することにより、本発明の放熱ファンの功能はさらに完備になる。

図１、２を参照すると、上述したフレーム１の風出口１２３には相対するように一個の第一折り曲げ辺１２３ａと一個の第二折り曲げ辺１２３ｂが含まれ、フレーム１は一個の第一基準面Ｐ１を定義し、第一基準面Ｐ１は第一折り曲げ辺１２３ａと第二折り曲げ辺１２３ｂを通過するように形成される。その他に、ファンホイール３は一個の第二基準面Ｐ２を定義し、第二基準面Ｐ２はハブ３１の中心点を通過して第一基準面Ｐ１と平行するように形成される。さらに詳しく言えば、第二基準面Ｐ２と第一基準面Ｐ１を定義することにより、フレーム１の収容空間１２１には一個の風排出エリア１２１ａと一個の圧力蓄積エリア１２１ｂが区画され、風排出エリア１２１ａは第二基準面Ｐ２と第一基準面Ｐ１の間に位置し、圧力蓄積エリア１２１ｂは第二基準面Ｐ２が風排出エリア１２１ａに相対するもう一方の側に位置し、風出口１２３は風排出エリア１２１ａに位置し、そして排塵通路１２４は圧力蓄積エリア１２１ｂに位置するように形成される。これにより、排塵通路１２４は相対的に風出口１２３から遠く離れるように形成され、そして制御部材４によってファンホイール３が正方向へ回転して作動するのを控制した時、ファンホイール３は全面的に気流を順序よく風排出エリア１２１ａを経由して圧力蓄積エリア１２１ｂまで推し込むことにより、フレーム１の内部に積もった塵は上記気流に従ってスムースに排塵通路１２４を経由して外部空間へ排出され、全体的な排塵の効果を高めることができる。

図３を参照すると、上述した排塵通路１２４の延伸方向は第二基準面Ｐ２と傾斜、垂直または平行になるように形成される。上記延伸方向は好ましくはファンホイール３が正方向の回転によって推し進められる気流の進行方向と合わせるように形成される。例を挙げて言えば、図３に示される実施例において、排塵通路１２４の延伸方向は傾斜になるように形成される。これにより、ファンホイール３に推し進められた気流がフレーム１の側壁部１２の内周壁面に沿って排塵通路１２４に進入する過程では、上記気流が受ける抵抗力は相対的に少なくなるため、排塵作業がスムースに完成できるように確保することができる。

図１、２を参照すると、上述したフレーム１の側壁部１２には他に一個の蓋板１３が結合され、蓋板１３には一個の貫通孔１３１が含まれ、貫通孔１３１は風入口１２２に位置を合わせるように形成される。これにより、蓋板１３によってフレーム１の収容空間１２１を封止することにより、ファンホイール３から生じる気流は貫通孔１３１と風入口１２２を経由してフレーム１の内部まで進入し、増圧の作用を提供することができるため、ファンホイール３によって気流を風出口１２３からスムースに導出することができる。

再び図１、２を参照すると、上述したフレーム１の底座１１には他に複数個の補助風入口１１１が含まれ、複数個の補助風入口１１１は風入口１２２と相対するように形成される。これにより、ファンホイール３から生じる気流も複数個の補助風入口１１１を経由してフレーム１の内部まで進入することにより、より多くの風の送風量を提供することができる。

再び図１、２を参照すると、上述したフレーム１の風出口１２３には複数個のフィン１４が設けられ、その内に複数個のフィン１４を直接風出口１２３に形成することができ、または複数個のフィン１４を一個の放熱器に整合し、そして上記放熱器を他に風出口１２３の位置に組み立てることができる。これにより、フレーム１が電子製品に結合される時、それぞれのフィン１４によって電子製品の熱源から生じる高熱を吸収することができるため、ファンホイール３が気流を推し進めて風出口１２３から排出する過程において、よりよい放熱効果を獲得することができる。

図４は本発明の実施例の放熱ファンが導塵管を外接する状態の平面図である。図４を参照すると、上述したフレーム１の排塵通路１２４は一個の導塵管１５を外接することができる。これにより、自動的な排塵の功能を行う時、フレーム１の内部に積もった塵は気流に従って導塵管１５を経由してフレーム１から遠く離れる位置まで排出されることにより、よりよい排塵の効果を提供することができる。

上述したように、本発明の放熱ファンは少なくとも下記の沢山の効果を達成することができる。本発明の放熱ファンによれば、制御部材４のフリップフロップ制御回路４２を利用して駆動回路４１を通じてファンホイール３が正方向へ回転して作動するのを制御し、そして排塵通路１２４の設計を合わせて使用することにより、自動的な排塵の功能を達成することができる。これにより、フレーム１の内部に積もった塵を有効に排除することができるため、排塵の便利性の効果を高めることができる。

本発明の放熱ファンによれば、制御部材４と排塵通路１２４の設計を合わせて使用することにより、上述した自動的な塵の掃除の功能を達成し、そしてフレーム１の内部に沢山の塵が積もるのを避けることができるため、放熱ファンの風の送風量と排出量を有効に維持することができ、さらに放熱効果を高めることができる。

本発明は、その精神とび必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定を意図するものではない。

１フレーム
１１底座
１１１補助風入口
１２側壁部
１２１収容空間
１２１ａ風排出エリア
１２１ｂ圧力蓄積エリア
１２２風入口
１２３風出口
１２３ａ第一折り曲げ辺
１２３ｂ第二折り曲げ辺
１２４排塵通路
１３蓋板
１３１貫通孔
１４フィン
１５導塵管
２ステータ
２１コイルユニット
２２軸座
３ファンホイール
３１ハブ
３２ブレード
４制御部材
４１駆動回路
４２フリップフロップ制御回路
Ｐ１第一基準面
Ｐ２第二基準面
９放熱ファン
９１枠座
９１１風入口
９１２風出口
９２ファン
９３フィン

Claims

一個のフレーム（１）、一個のステータ（２）、一個のファンホイール（３）および一個の制御部材（４）を有する放熱ファンにおいて、フレーム（１）には一個の底座（１１）と一個の側壁部（１２）が含まれ、側壁部（１２）は底座（１１）と結合し、そして側壁部（１２）の内側には収容空間（１２１）が形成され、フレーム（１）には他に収容空間（１２１）と連通するように一個の風入口（１２２）、一個の風出口（１２３）と一個の排塵通路（１２４）が設けられ、ステータ（２）はフレーム（１）の底座（１１）に結合され、ファンホイール（３）はステータ（２）と回動自在に結合し、かつファンホイール（３）には一個のハブ（３２）と複数個のブレード（３２）が含まれ、ハブ（３２）はステータ（２）と結合し、それぞれのブレード（３２）はハブ（３１）の外周面に結合され、フレーム（１）の風出口（１２３）には相対するように一個の第一折り曲げ辺（１２３ａ）と一個の第二折り曲げ辺（１２３ｂ）が含まれ、フレーム（１）は一個の第一基準面（Ｐ１）を定義し、第一基準面（Ｐ１）は第一折り曲げ辺（１２３ａ）と第二折り曲げ辺（１２３ｂ）を通過し、ファンホイール（３）は一個の第二基準面（Ｐ２）を定義し、第二基準面（Ｐ２）はハブ（３１）の中心点を通過して第一基準面（Ｐ１）と平行するように形成され、フレーム（１）の収容空間（１２１）には一個の風排出エリア（１２１ａ）と一個の圧力蓄積エリア（１２１ｂ）が区画され、第二基準面（Ｐ２）と第一基準面（Ｐ１）の間には風排出エリア（１２１ａ）が形成され、第二基準面（Ｐ２）が風排出エリア（１２１ａ）に相対するもう一方の側には圧力蓄積エリア（１２１ｂ）が形成され、排塵通路（１２４）は圧力蓄積エリア（１２１ｂ）に位置するように形成され、制御部材（４）には一個の駆動回路（４１）と一個のフリップフロップ制御回路（４２）が含まれ、駆動回路（４１）はステータ（２）と電気的に接続し、フリップフロップ制御回路（４２）は駆動回路（４１）と電気的に接続するように形成され、さらにファンホイール（３）の正方向の回転と反対方向の回転を制御するのに用いられることを特徴とする放熱ファン。
フレーム（１）の排塵通路（１２４）の延伸方向は第二基準面（Ｐ２）と傾斜、垂直または平行になるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の放熱ファン。
フレーム（１）の排塵通路（１２４）は一個の導塵管（１５）を外接するように形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の放熱ファン。
フレーム（１）の風出口（１２３）には複数個のフィン（１４）が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の放熱ファン。
フレーム（１）の風出口（１２３）には複数個のフィン（１４）が含まれることを特徴とする請求項３に記載の放熱ファン。
フレーム（１）の側壁部（１２）には他に一個の蓋板（１３）が結合され、蓋板（１３）には一個の貫通孔（１３１）が含まれ、貫通孔（１３１）は風入口（１２２）に位置を合わせるように形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の放熱ファン。
フレーム（１）の側壁部（１２）には他に一個の蓋板（１３）が結合され、蓋板（１３）には一個の貫通孔（１３１）が含まれ、貫通孔（１３１）は風入口（１２２）に位置を合わせるように形成されることを特徴とする請求項３に記載の放熱ファン。
フレーム（１）の側壁部（１２）には一個の蓋板（１３）が結合され、蓋板（１３）には一個の貫通孔（１３１）が含まれ、貫通孔（１３１）は風入口（１２２）に位置を合わせるように形成されることを特徴とする請求項４に記載の放熱ファン。
フレーム（１）の底座（１１）には複数個の補助風入口（１１１）が含まれることを特徴とする請求項１または２に記載の放熱ファン。