KR100524100B1

KR100524100B1 - 열 방산형 팬 구조

Info

Publication number: KR100524100B1
Application number: KR10-2001-0058608A
Authority: KR
Inventors: 홍알렉스; 홍징션; 인초쿠오
Original assignee: 선온웰스 일렉트릭 머신 인더스트리 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2005-10-26
Also published as: KR20030025526A

Abstract

열 방산형 팬 구조는 관통 구멍(11)을 가지는 프레임(1)을 포함한다. 흡기구와 배기구는 각각 관통 구멍(11)의 양끝에 형성된다. 지지부(12)는 관통 구멍(11)의 한쪽 끝에 구비되며, 적어도 2세트의 권선(14)이 프레임(1) 위에 결합되어 있다. IC 제어 수단(15)이 프레임(1) 위에 장착되고 권선(14)과 전기적으로 연결되어 있다. 회전자(2)는 샤프트(21)와 복수의 블레이드(22)를 포함하며, 영구 자석(23)은 블레이드(22) 주위에 장착되어 있다. 샤프트(21)의 한쪽 끝은 프레임(1)의 지지부(12)에 회전 가능하게 수용된다. 자기 척력은 영구 자석(23)과 프레임(1)의 권선(14) 사이에 직접 생성되어 회전자(2)를 구동하여 회전시킨다.

Description

열 방산형 팬 구조 {HEAT-DISSIPATING FAN STRUCTURE}

본 발명은 간단한 구조를 가지며 자기 도전로 상에서 자기 저항을 제거하여 향상된 회전 토크를 제공할 수 있는 열 방산형 팬에 관한 것이다.

도 7은 종래 기술의 고정자 코일(92)이 장착된 액슬 시트(91)를 가지는 케이싱(90)을 포함하는 열 방산형 팬 구조를 나타낸다. 고정자 코일(92)은 그 주위를 감고 있는 권선(923), 상부 극판(921) 및 하부 극판(922)을 포함한다. 회전자(95)의 샤프트(96)를 회전 가능하게 지지하기 위해 베어링(94)이 장착되어 있는 금속 액슬 튜브(93)가 고정자 코일(92)을 통해 뻗어 있다. 영구 자석(97)은 회전자(95)에 장착되어 있으며 상부 및 하부 극판(921, 922)의 가장자리에서 생성되는 자기력과 함께 척력을 생성하여 회전자(95)를 회전시키는 N극 및 S극을 포함한다.

이러한 종래 기술의 열 방산형 팬 구조에서, 고정자 코일(92)은 복잡하고 상부 극판(921)과 하부 극판(922) 사이에 감긴 권선(923)을 가지므로 제조하기가 곤란하다. 또한, 고정자는 금속 액슬 튜브(93)를 사용하여 상부 극판(921) 및 하부 극판(922)과 함께 자기 도전로를 형성하므로, 전체 자기 저항을 차례로 증가시키는 자기 저항이 물질 자체 내에 존재하고 따라서 회전 토크가 반대 영향을 받는다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 적은 구성 요소와 작은 부피를 가져서 쉽게 제조하고 처리할 수 있는 열 방산형 팬 구조를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 권선에 의해 생성되는 자기장과 S극 및 N극을 가지는 영구 자석 사이에 상호 척력을 직접 생성하여 자기 도전로 상의 자기 저항을 제거함으로써 향상된 회전 토크를 공급하는 열 방산형 팬 구조를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 열 방산형 팬 구조는 관통 구멍을 가지는 프레임을 포함한다. 흡기구와 배기구는 각각 관통 구멍의 양끝에 형성된다. 지지부는 관통 구멍의 한쪽 끝에 구비되어 있으며, 적어도 2세트의 권선이 프레임 위에 결합되어 있다. IC 제어 수단이 프레임 위에 장착되고 권선과 전기적으로 연결되어 있다. 회전자는 샤프트와 복수의 블레이드를 포함하며, 영구 자석링은 블레이드 주위에 장착되어 있다. 샤프트의 한쪽 끝은 프레임의 지지부에 회전 가능하게 수용된다. 척력은 영구 자석과 프레임의 권선 사이에 직접 생성되고 회전자를 구동하여 회전시킨다.

본 발명의 다른 목적, 이점 및 새로운 특성은 다음의 발명의 상세한 설명 및 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 결합하면 더욱 명백해질 것이다.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열 방산형 팬 구조는 일반적으로 프레임(1)과 회전자(2)를 포함한다.

프레임(1)은 회전자(2)를 회전 가능하도록 수용하는 관통 구멍(11)을 가지는 케이싱이다. 흡기구(air inlet)는 관통 구멍(11)의 한쪽 끝에 형성되며 배기구(air outlet)는 관통 구멍(11)의 다른 쪽 끝에 형성된다. 프레임(1)은 그 끝에 지지부(12)를 가지며, 지지부(12)는 회전자(2)의 샤프트(21)를 회전 가능하도록 지지하기 위한 베어링 또는 샤프트 슬리브의 형태이다. 적어도 2세트의 권선(14)이 프레임(1)의 벽에 결합되어 있으며, 각각 장착 부재(13)로 고정되어 있다. 다른 방법으로, 장착 부재(13)는 권선(14)과 결합하는 프레임(1)의 벽에서 돌출하는 페그(peg)일 수도 있다. 회전자(2)를 회전시키기 위해서, 종래 기술의 구동 회로 또는 홀(Hall) 소자 등의 IC 제어 수단(15)이 프레임(1) 위에 장착되어 있으며, IC 제어 수단(15)은 권선(14)에 전기적으로 연결되어 있다. 회전자(2)가 안정적으로 회전하도록, 지지대(16)를 프레임(1)의 다른 한쪽 끝에 장착한다. 지지대(16)를 프레임(1) 위에 직접 고정할 수도 있다. 도 1에 나타낸 간단한 구조에서, 지지대(16)는 결합편(161)을 포함하며, 결합편(161)은 각각 프레임(1)의 고정 구멍(17)에 결합된다. 지지대(16)는 베어링이나 샤프트 슬리브 형태의 지지부(162)를 포함한다.

회전자(2)의 샤프트(21)는 그 위에 형성된 복수의 블레이드(22)를 가지며 영구 자석링(23)이 블레이드(22)의 외곽에 장착된다. 샤프트(21)의 양끝은 각각 프레임(1)의 지지부(12)와 지지대(16)의 지지부(162)에 회전 가능하게 수용된다.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 프레임(1)은 그 벽에 형성된 2개의 장착 부재(13)를 가지며, 장착 부재(13)는 2세트의 권선(14)과 각각 결합한다. 회전자(2)는 프레임(1)의 관통 구멍(11)에 수용되며, 회전자(2)의 샤프트(21)의 양끝은 각각 프레임(1)의 지지부(12)와 지지대(16)의 지지부(162)에 회전 가능하게 수용되고, 회전자(2)의 영구 자석링(23)은 권선(14)의 위치에 상응하게 위치한다. IC 제어 수단(15)은 회전자(2)의 영구 자석링(23)의 극성 변화를 검출하고 권선(14)이 생성하는 자기장의 극성을 변경하도록 신호를 보내어, 영구 자석링(23)을 척력으로 구동하여 회전시키고 회전자(2)가 연속적으로 회전하도록 한다. 동시에, 회전자(2)의 블레이드(22)는 관통 구멍(11)의 한쪽 끝을 통하여 공기를 흡입하고 다른 쪽 끝을 통하여 공기를 배출하여, 열 방산 팬을 형성한다.

도 4는 프레임(1)의 벽이 권선(14)의 수에 대응하는 복수의 카운터싱크(18)를 포함하는 본 발명의 제2 실시예를 나타낸다. 각 카운터싱크(18)는 외부로 돌출하는 페그(peg)와 같은 장착 부재(13)를 가지며 장착 부재(13) 주위에 권선(14)이 장착되어 배치되어 있다.

프레임(1)은 회전자(2)의 샤프트(21)의 한쪽 끝을 회전 가능하게 지지하기 위한 지지부(12)를 포함한다. 복수의 블레이드(22)와 영구 자석링(23)은 샤프트(21)에 장착된다. 샤프트(21)의 다른 쪽 끝은 지지대(16)의 지지부(162)에 회전 가능하게 수용되어 프레임(1)과 결합한다. 이 실시예에서, 지지대(16)는 프레임(1)의 고정 구멍(17)과 결합되기 위한 결합편(161)을 포함한다. 프레임(1)은 IC 제어 수단(15)을 더 포함하며, IC 제어 수단(15)은 회전자(2)의 영구 자석링(23)의 극성 변화를 검출하고 권선(14)으로 생성된 자기장의 극성을 변경하도록 신호 보내어, 영구 자석링(23)을 척력으로 구동하여 회전시키고 회전자(2)가 연속적으로 회전하도록 한다. 동시에, 회전자(2)의 블레이드(22)는 관통 구멍(11)의 한쪽 끝을 통하여 공기를 흡입하고 다른 쪽 끝을 통하여 공기를 배출하여, 열 방산 팬을 형성한다.

도 5는 프레임(3) 및 회전자(4)를 포함하는 본 발명의 제3 실시예를 나타낸다.

프레임(3)은 관통 구멍(31)을 가지며, 흡기구가 관통 구멍(31)의 한쪽 끝에 형성되며 배기구가 관통 구멍(31)의 다른 쪽 끝에 형성된다. 프레임(3)은 그 끝에 지지부(32)를 가지며, 지지부(32)는 회전자(4)의 샤프트(41)를 회전 가능하도록 지지하기 위한 베어링 또는 샤프트 슬리브의 형태이다. 장착 부재(33)가 상응하는 수의 권선(34)을 장착하기 위해 프레임(3)의 벽에 형성되어 있다. 종래 기술의 구동 회로 또는 홀(Hall) 소자 등의 IC 제어 수단(35)이 프레임(3) 위에 장착되어 있으며, IC 제어 수단(35)은 권선(34)에 전기적으로 연결되어 있다.

샤프트(41)는 회전자(4)의 중앙부에 위치하며 그 위에 형성된 복수의 블레이드(42)를 가지고, 환형 부재(43)가 블레이드(42) 주위에 장착된다. 짝수개의 영구 자석(44)이 환형 부재(43)에 띄엄띄엄 장착되며, 2개의 인접한 영구 자석(44)은 반대 극성을 가진다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 회전자(4)의 샤프트(41)의 한쪽 끝은 프레임(3)의 지지부(32)에 회전 가능하게 수용되며, 회전자(4)의 영구 자석(44)은 프레임(33)의 권선(34)의 위치에 상응하게 위치한다. 따라서, IC 제어 수단(35)은 회전자(4)의 영구 자석(44)의 극성 변화를 검출하고 권선(34)으로 생성된 자기장의 극성을 변경하도록 신호 보내어, 영구 자석(44)이 장착되어 있는 환형 부재(43)를 척력으로 구동하여 회전시키고 회전자(4)가 연속적으로 회전하도록 한다. 동시에, 회전자(4)의 블레이드(42)는 관통 구멍(31)의 한쪽 끝을 통하여 공기를 흡입하고 다른 쪽 끝을 통하여 공기를 배출하여, 열 방산 팬을 형성한다.

본 발명을 앞서 언급한 바람직한 실시예에 관하여 설명하였지만 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 많은 다양한 변형 및 수정이 가능하다는 것이 이해될 것이다. 따라서 첨부한 청구범위는 본 발명의 진정한 범위내의 이러한 변형 및 수정을 전부 포함할 것으로 생각된다.

본 발명에 따른 열 방산형 팬 구조는 적은 구성 요소와 간단한 구조를 가져서 쉽게 제조되고 처리될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 열 방산형 팬 구조에서는 직류 무브러쉬 모터에서 필요한 극판 및 금속 액슬 튜브 등의 자기 도전 소자가 없어도 된다. 본 발명에 따른 열 방산형 팬 구조의 전체 부피가 감소한다. 또한, 권선에 전류를 흘려서 생성되는 자기장과 영구 자석의 N극 및 S극 사이에 회전자를 회전시키는 척력이 직접 생성되므로, 자기 도전로가 매우 짧아진다. 따라서, 자기 저항이 감소하여 회전자에 더 큰 회전 토크를 제공한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열 방산형 팬 구조의 분해 사시도이고,

도 2는 도 1의 열 방산형 팬 구조의 단면도이고,

도 3은 도 2의 3-3선에 대한 단면도이고,

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열 방산형 팬 구조의 분해 사시도이고,

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 열 방산형 팬 구조의 분해 사시도이고,

도 6은 도 5의 열 방산형 팬 구조의 단면도이고,

도 7은 종래 기술의 열 방산형 팬 구조의 분해 사시도이다.

Claims

프레임 및 회전자를 포함하고,

상기 프레임은,

양끝에 흡기구와 배기구가 각각 형성되어 있는 관통 구멍,

상기 관통 구멍의 한쪽 끝에 형성되는 제1 지지부,

상기 프레임의 벽에 결합되는 적어도 2세트의 권선, 및

상기 프레임에 장착되며, 상기 적어도 2세트의 권선과 전기적으로 연결되는 IC 제어 수단

을 포함하며,

상기 회전자는,

샤프트,

각각 외곽을 가지는 복수의 블레이드, 및

상기 복수의 블레이드의 상기 외곽에 결합되며, 적어도 하나의 N극과 적어도 하나의 S극을 가지는 영구 자석링

을 포함하며,

상기 샤프트의 한쪽 끝은 상기 프레임의 상기 제1 지지부에 회전 가능하게 수용되며,

상기 IC 제어 수단은 상기 회전자의 상기 영구 자석링의 극성 변화를 검출하고 상기 적어도 2세트의 권선으로 생성되는 자기장의 극성을 바꾸도록 신호를 보내어, 상기 영구 자석링이 장착된 상기 회전자를 척력으로 구동하여 회전시키고,

상기 프레임의 벽의 외면은 상기 권선에 상응하는 장착 부재를 포함하여, 상기 장착 부재가 상기 권선을 장착하고 배치하는

것을 특징으로 하는 열 방산형 팬 구조.
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제1항에서,

각각의 상기 장착 부재는 카운터싱크인 것을 특징으로 하는 열 방산형 팬 구조.
제1항에서,

각각의 상기 장착 부재는 외부로 돌출된 페그(peg)인 것을 특징으로 하는 열 방산형 팬 구조.
제1항에서,

상기 관통 구멍의 다른 쪽 끝에 확실하게 장착되며,

상기 회전자의 상기 샤프트의 다른 쪽을 회전 가능하게 수용하는 제2 지지부를 포함하는

지지대를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열 방산형 팬 구조.
제7항에서,

상기 지지대는 적어도 하나의 결합편을 포함하며,

상기 프레임은 상기 적어도 하나의 결합편과 결합하는 적어도 하나의 고정 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 방산형 팬 구조.
제1항에서,

상기 영구 자석링은 환형 부재 및 상기 환형 부재에 띄엄띄엄 장착되는 짝수개의 영구 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 방산형 팬 구조.
제9항에서,

2개의 인접한 상기 영구 자석은 반대 극성을 가지는 것을 특징으로 하는 열 방산형 팬 구조.