KR200330791Y1 - 온도변화에 따른 냉각팬의 속도 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 발열이 이루어지는 제품(예; 복사기, 컴퓨터, 가전제품, 전자제품 등)에 적용되는 냉각팬에 관한 것이다.

이같은 본 고안은, 제품의 가동으로 부터 발생하는 발열의 온도변화에 따라 냉각팬의 구동속도를 가변시키므로서, 제품에 대한 발열온도의 냉각을 보다 효과적으로 수행하면서 그 냉각효율을 향상시킴은 물론, 그 냉각에 따른 소음과 전력소비량을 최소화할 수 있도록 하는 온도변화에 따른 냉각팬의 속도 제어장치를 제공한다.

Description

온도변화에 따른 냉각팬의 속도 제어장치{Device for control speed the followed variable temperature of a cooling fan}

본 고안은 발열이 이루어지는 제품(예; 복사기, 컴퓨터, 가전제품, 전자제품 등)에 적용되는 냉각팬에 관한 것으로서, 특히 제품의 가동으로 부터 발생하는 발열의 온도변화에 따라 냉각팬의 구동속도를 가변시켜 제품에 대한 발열온도의 냉각을 보다 효과적으로 수행함은 물론, 그 냉각에 따른 소음은 물론 전력 소비량을 최소화할 수 있도록 하는 온도변화에 따른 냉각팬의 속도 제어장치에 관한 것이다.

주지된 바와같이, 복사기와 컴퓨터 등을 포함하는 가전 및 전자제품의 경우에는 그 가동으로 부터 소정의 발열동작이 이루어지도록 설계되어 있다.

이에 종래에는 제품내에 냉각팬을 적용하므로서, 제품의 가동으로 발생하는 발열의 온도를 저하시키도록 하였다.

그러나, 종래 제품에 적용되는 냉각팬의 구동이 제품의 가동 및 정지에 따라 결정되는 관계로, 냉각팬의 불필요하게 이루어지는 경우도 많았다.

즉, 제품내의 온도변화에 따라 냉각팬의 구동속도가 가변되는 것이 아니라, 단지 제품의 가동이 이루어짐과 동시에 냉각팬이 항상 일정한 구동속도를 유지하도록 설계되어 있는 바, 이로인하여 실제 냉각팬의 구동으로 부터 제품내의 온도가 낮아지더라도 그 냉각팬의 구동속도는 낮아지지 않고 항상 일정하게 유지되므로서 제품에 대한 냉각효율이 극히 저조하였을뿐만 아니라 그 전력소비량이 상승할 수밖에 없었으며, 아울러 냉각팬이 일정한 구동속도를 유지하는데 따른 소음 유발이 발생할수밖에 없는 구조적인 단점을 내포할 수밖에 없었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 고안은, 제품의 가동으로 부터 발생하는 발열의 온도변화에 따라 냉각팬의 구동속도를 가변시키므로서, 제품에 대한 발열온도의 냉각을 보다 효과적으로 수행하면서 그 냉각효율을 향상시킴은 물론, 그 냉각에 따른 소음과 전력소비량을 최소화할 수 있도록 하는 온도변화에 따른 냉각팬의 속도 제어장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 일실시예로 온도변화에 따른 냉각팬 속도 제어장치의 회로도.

도 2는 본 고안의 일실시예로 제품내의 온도변화에 따른 팬의 회전속도 변화량을 보인 도표.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10; 냉각팬 20; 온도감지부

30,40; 제 1,2 연산증폭부 Q10; 스위칭부

TH10; 서미스터

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 일실시예로 온도변화에 따른 냉각팬 속도제어장치의 회로도이고, 도 2는 본 고안의 일실시예로 제품내의 온도변화에 따른 팬의 회전속도 변화량을 보인 도표 이다.

도 1에 도시된 바와같이, 제품의 가동으로 부터 발생하는 발열 온도를 냉각시키도록 구동하는 통상의 냉각팬(10)에 있어서,

제품의 초기 가동시 입력단(A)의 입력저항(R9)을 통해 입력전원을 공급하여 상기 냉각팬(10)의 구동이 최소의 회전속도로 이루어지도록 하되,

상기 입력단(A)에 연결되어 제품의 지속적인 가동으로 부터 발열온도가 상승시 그 발열온도의 변화를 감지하는 온도감지부(20);

후술하는 제 1 및 제 2 연산증폭부(30)(40)의 입력단인 기준전압포인트로 일정한 전압을 공급하는 저항(R4)(R5);

상기 저항(R4)(R5)으로 부터 공급되는 일정한 전압과 온도감지부(20)로 부터 감지된 제품내 발열온도의 변화량을 통해 냉각팬(10)의 구동속도를 제어하는 전압을 출력하는 제 1 및 제 2 연산증폭부(OP-AMP)(30)(40);

상기 제 1 및 제 2 연산증폭부(30)(40)로 부터 출력된 전압을 분배하는 전압분배저항(R6,R7); 및,

상기 전압분배저항(R6,R7)으로 부터 분배된 전압에 따라 냉각팬(10)의 구동에 따른 회전속도가 조절되도록 그 냉각팬(10)의 구동 전류량을 제어하는 스위칭부(Q10); 로 구성함을 특징으로 한다.

다른 일면에 따라, 상기 온도감지부(20)는,

저항(R1,R2,R3) 및 노이즈 제거용 콘덴서(C1,C2,C3)를 병렬로 연결한 후, 하나의 저항(R3) 일단에 서미스터(TH10)를 연결하여 구성함을 특징으로 한다.

이와같이 구성된 본 고안의 일실시예에 대한 작용을 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원공급부로 부터 제품으로 상용전원(예; 220V)을 공급하여 그 제품의 초기 가동이 이루어지는 경우, 상기 전원공급부의 입력단(A)에 연결된 입력저항(R9)을 통해 냉각팬(10)으로는 입력전원이 공급되면서 그 구동이 최소의 회전속도로 이루어진다.

이때, 상기 전원의 공급으로 부터 제품의 가동이 지속적으로 이루어지면서 그 제품내의 온도가 상승하는 경우, 상기 입력단(A)으로 저항(R1,R2,R3) 및 노이즈 제거용 콘덴서(C1,C2,C3)와 서미스터(TH10)를 연결시킨 온도감지부(20)는 그 상승되는 발열의 온도를 감지한 후 이를 제 1 및 제 2 연산증폭기(30)(40)로 출력하게 된다.

여기서, 상기 제 1 및 제 2 연산증폭기(30)(40)의 입력단인 기준전압포인트에는 각각 저항(R4)(R5)이 연결되어 있는 바,

상기 저항(R4)(R5)은 제 1 및 제 2 연산증폭부(30)(40)의 입력단인 기준전압포인트로 일정한 전압을 공급하게 된다.

따라서, 상기 제 1 및 제 2 연산증폭부(30)(40)는 저항(R4)(R5)으로 부터 공급되는 일정한 전압과 온도감지부(20)로 부터 감지된 제품내 발열온도의 변화량을 통해 냉각팬(10)의 구동속도를 제어하는 전압을 출력하게 된다.

즉, 상기 제 1 및 제 2 연산증폭부(30)(40)는 입력단인 기준전압 포인트로 공급되는 일정한 전압을 통해 온도감지부(20)의 구성요소인 서미스터(TH10)의 저항 변화량을 감지한 후, 그 감지된 저항변화량에 따라 냉각팬(10)의 구동에 따른 회전속도를 제어하는 전압을 출력하게 되는 것이다.

이때, 상기 제 1 및 제 2 연산증폭부(30)(40)에 연결된 전압분배저항(R6,R7)은 제 1 및 제 2 연산증폭부(30)(40)로 부터 출력되는 전압을 분배한 후 그 분배된 전압을 트랜지스터로 이루어진 스위칭부(Q10)의 베이스에 인가하는 바,

상기 스위칭부(Q10)는 베이스에 인가되는 분배전압에 따라 냉각팬(10)의 구동에 따른 회전속도를 조절하도록 그 냉각팬(10)의 구동 전류량을 제어하게 되는 것이다.

즉, 제품의 온도상승이 이루어질 때 제 2 연산증폭부(40)를 통해 트랜지스터로 이루어진 스위칭부(Q10)의 컬렉터와 에미터의 전류량(Ice)량은 상승하게 된다.

이때, 상기 전류량의 상승으로 부터 제 2 연산증폭부(40)가 포화가 이루어지는 경우 그 포화와 동시에 제 1 연산증폭부(30)는 트랜지스터로 이루어진스위칭부(Q10)를 제어하게 되므로서, 상기 냉각팬(10)에 흐르는 전류량은 급격하게 증가하게 된다.

따라서, 상기와 같이 냉각팬(10)으로 전류 공급량이 급격하게 증가되는 경우, 상기 냉각팬(10)은 도 2에 도시된 바와같이 그 구동에 따른 회전속도가 빨라지면서 제품내에서 상승된 발열온도를 보다 신속하게 냉각시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기와 같은 냉각팬(10)의 구동으로 부터 제품내의 발열온도가 하강하는 경우, 상기 제 1 연산증폭부(30)를 통해 트랜지스터로 이루어진 스위칭부(Q10)의 컬렉터와 에미터의 전류량(Ice)량은 하강하게 된다.

이때, 상기 전류량의 하강으로 부터 제 2 연산증폭부(40)는 트랜지스터로 이루어진 스위칭부(Q10)를 제어하게 되므로서, 상기 냉각팬(10)으로의 전류 공급량은 하강하게 된다.

따라서, 상기 냉각팬(10)으로 전류 공급량이 하강되는 경우, 상기 냉각팬(10)은 그 구동에 따른 회전속도가 느려지면서 제품내에 남아있는 발열온도를 냉각시킨 후 초기상태로 리턴되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안 온도변화에 따른 냉각팬의 속도 제어장치는 제품의 가동으로 부터 발생하는 발열의 온도변화에 따라 냉각팬의 구동속도를 가변시키므로서, 제품에 대한 발열온도의 냉각을 보다 효과적으로 수행하면서 그 냉각효율을 향상시킴은 물론, 그 냉각에 따른 소음과 전력소비량을 최소화시키는 효과를 제공한다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (2)

1. 제품의 가동으로 부터 발생하는 발열 온도를 냉각시키도록 구동하는 통상의 냉각팬에 있어서,

   제품의 초기 가동시 입력단의 입력저항을 통해 입력전원을 공급하여 상기 냉각팬의 구동이 최소의 회전속도로 이루어지도록 하되,

   상기 입력단에 연결되어 제품의 지속적인 가동으로 부터 발열온도가 상승시 그 발열온도의 변화를 감지하는 온도감지부;

   후술하는 제 1 및 제 2 연산증폭부의 입력단인 기준전압포인트로 일정한 전압을 공급하는 저항;

   상기 저항으로 부터 공급되는 일정한 전압과 온도감지부로 부터 감지된 제품내 발열온도의 변화량을 통해 냉각팬의 구동속도를 제어하는 전압을 출력하는 제 1 및 제 2 연산증폭부;

   상기 제 1 및 제 2 연산증폭부로 부터 출력된 전압을 분배하는 전압분배저항; 및,

   상기 전압분배저항으로 부터 분배된 전압에 따라 냉각팬의 구동에 따른 회전속도가 조절되도록 그 냉각팬의 구동 전류량을 제어하는 스위칭부; 로 구성함을 특징으로 하는 온도변화에 따른 냉각팬의 속도 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 온도감지부는,

   저항 및 노이즈 제거용 콘덴서를 병렬로 연결한 후, 하나의 저항 일단에 서미스터를 연결하여 구성함을 특징으로 하는 온도변화에 따른 냉각팬의 속도 제어장치.