KR20080075319A - Cooling fan - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 일반적으로 사용되는 중심축 냉각 팬을 도시한 도면이다.1 is a view showing a central axis cooling fan generally used in the prior art.
도 2는 본 발명에 의한 냉각 팬의 일 실시예에 의한 냉각 팬을 나타내는 도면이다. 2 is a view showing a cooling fan according to an embodiment of a cooling fan according to the present invention.
도 3은 도 2의 냉각 팬의 회전자(20)를 나타내는 도면이다. 3 is a view showing the
도 4는 도 2의 날개부(23)가 형성되는 여러가지 실시예를 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating various embodiments in which the
도 5는 도 2의 프레임(25)과 고정자(29)의 배치를 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a view schematically showing the arrangement of the
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 냉각 팬의 절단면을 도시한 도면이다. 6 is a view showing a cut surface of the cooling fan according to another embodiment of the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
20 : 회전자20: rotor
21 : 내륜부21: inner ring
23 : 날개부23 wings
25 : 프레임25: frame
27 : 자성체27: magnetic material
29 : 고정자29: stator
본 발명은 냉각 팬에 관한 것으로, 특히 전자장비의 과열을 공기의 유동으로 냉각시키는 공냉식 냉각 팬에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cooling fan, and more particularly, to an air-cooled cooling fan for cooling overheating of electronic equipment with a flow of air.
일반적으로 전자장비에는 수많은 연산장치 또는 광원들로부터 열이 발생하며, 이러한 열이 일정 수준이상으로 올라가면 전자장비의 정상적인 작동이 어려워지고 장비의 열화를 가져온다. 따라서 전자장비에는 장치 열을 냉각시키는 장치가 필요하다. 이러한 전자장비의 냉각에는 가격과 소음적인 측면에 대응하기 위하여 공냉 방식인 팬(fan)을 많이 사용하고 있다. 전자장비 냉각에 주로 사용되고 있는 팬은 축방향으로 유동을 일으키는 중심축 팬(axial fan)과 원주방향으로 유동을 일으키는 방사성 팬(radial fan)이 주축을 이룬다. In general, electronic equipment generates heat from a number of computing devices or light sources, and when the heat rises above a certain level, the normal operation of the electronic equipment becomes difficult and deteriorates the equipment. Therefore, electronic equipment requires a device to cool the device heat. In order to cope with the cost and noise aspects of the cooling of such electronic equipment, a lot of air-cooling fan (fan) is used. Fans, which are mainly used for cooling electronic equipment, are mainly composed of a axial fan that causes flow in the axial direction and a radial fan that causes flow in the circumferential direction.
특히, 중심축 팬은 소음이 방사성 팬보다 작고, 가격도 저렴하여 소음에 민감한 디스플레이 장비에 많이 사용되고 있다. In particular, the central fan is less noise than the radioactive fan, and the price is also low, it is widely used in noise-sensitive display equipment.
도 1은 종래 일반적으로 사용되는 중심축 냉각 팬을 도시한 도면이다. 종래의 냉각 팬은 도 1의 (a)에 나타난 것처럼 프레임(11), 회전날개(13) 및 구동부(15)로 구성되어 있다. 구동부(15)에 있는 모터가 회전하면 축으로 연결된 회전날개(13)가 회전하여 전자장치 내부의 열을 외부로 빼내거나 외부의 찬공기를 내부의 장치로 유입시킨다. 도 1의 (b)는 상기 구동부(15)의 개략적인 구조를 나타내는 일부 단면도를 나타낸다. 구동부는 고정자(18)와 회전자(17)사이의 반발력으로 회 전자(17)가 회전하고 회전자에 연결된 회전축(14)이 함께 회전한다. 회전축(14)은 베어링(18) 등에 의해 프레임(19)에 지지된다. 이와 같은 구동부의 구체적인 회전원리는 일반적인 모터의 동작으로 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명은 생략한다. 1 is a view showing a central axis cooling fan generally used in the prior art. The conventional cooling fan is composed of a
이러한 종래의 일반적인 냉각팬은 회전날개(13)를 회전시키지 위한 구동부(15)가 팬 중심부에 위치하여 구동부(15)와 회전날개(13)를 프레임에 고정하기 위한 연결부(15) 등에 의해 공기의 유동에 제약을 받고 또한 구동부(13)에 의해 팬의 중심부에는 공기의 유동이 일어나지 않아 풍량을 한곳으로 모아 점 열원(hot spot)을 제거하기 위해서는 덕트(duct)가 구성하거나 일정한 간격을 이격시켜야 하는 문제점이 있었다. 즉, 종래 팬은 회전에 의한 복잡한 유동특성으로 인해 미소면적의 냉각에는 취약한 특성이 있다.Such a conventional cooling fan has a
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래 냉각 팬의 중심부에 설치되어있는 냉각 팬의 구동부를 제거하여 미소 면적의 발열을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 냉각 팬을 제공하는 데 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a cooling fan that can effectively cool the heat generated in the small area by removing the drive unit of the cooling fan installed in the center of the conventional cooling fan.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 냉각 팬은 일정한 두께를 갖는 내륜부, 상기 내륜부의 내측 면 상에 형성되어 내륜의 회전에 따라 공기를 유동시키는 날개부, 상기 내륜부의 외측면 상에 일정한 간격으로 형성된 자성체, 상기 내륜부를 둘러싸는 프레임 및 상기 자성체와 전자기적 반응하도록 상기 프레임에 형성된 고정자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the cooling fan according to the present invention is formed on the inner ring portion having a constant thickness, the inner blade portion is formed on the inner surface of the inner ring portion to flow air in accordance with the rotation of the inner ring, on the outer surface of the inner ring portion It characterized in that it comprises a magnetic body formed at regular intervals, the frame surrounding the inner ring portion and the stator formed in the frame to electromagnetically react with the magnetic body.
상기 자성체는 영구 자석으로 이루어진 것이 바람직하고, 상기 날개부는 복수개의 날개를 구비하고, 상기 날개들은 상기 내륜부의 중심에서 만나는 것을 특징으로 한다. 상기 내륜부의 중심에서 상기 날개가 만나는 지점에 체결구가 더 구비된 것을 특징으로 한다. Preferably, the magnetic material is made of a permanent magnet, and the wing portion includes a plurality of wings, and the wings meet at the center of the inner ring portion. Fasteners are further provided at points where the wings meet at the center of the inner ring portion.
또한, 상기 고정자는 전자석으로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 내륜부와 자성체는 일정한 곡률반경으로 볼록한 도넛형태를 취하고 상기 프레임은 상기 내륜부와 자성체가 이루는 곡률반경으로 오목하게 형성되어 상기 내륜부가 이탈하지 않도록 하는 것이 바람직하다. In addition, the stator is preferably made of an electromagnet, the inner ring portion and the magnetic body has a convex donut shape with a constant radius of curvature, and the frame is formed concave with a radius of curvature formed by the inner ring portion and the magnetic body so that the inner ring portion does not escape It is desirable to.
상기 프레임에는 상기 내륜부 및 자성체가 닿는 부분에 베어링이 더 형성될 수 있다. The frame may further include a bearing in a portion where the inner ring portion and the magnetic material contact each other.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해 질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
이하, 본 발명에 의한 냉각 팬의 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the embodiment of the cooling fan according to the present invention will be described in detail.
도 2는 본 발명에 의한 냉각 팬의 일 실시예에 의한 냉각 팬을 나타내는 도면이다. 도 2의 (a)는 본 실시예에 의한 냉각 팬의 사시도를 나타내고, (b)는 본 실시예에 의한 냉각 팬의 구조를 더욱 자세하게 나타내는 절단도이다. 2 is a view showing a cooling fan according to an embodiment of a cooling fan according to the present invention. 2 (a) shows a perspective view of the cooling fan according to the present embodiment, and (b) is a cutaway view showing the structure of the cooling fan according to the present embodiment in more detail.
도 2에 도시된 것과 같이 본 발명에 의한 냉각 팬은 일정한 두께를 갖는 내륜부(21), 상기 내륜부(21)의 내측 면 상에 형성되어 내륜의 회전에 따라 공기를 유동시키는 날개부(23), 상기 내륜부(21)의 외측면 상에 일정한 간격으로 형성된 자성체(27) 상기 내륜부(21)를 둘러싸는 프레임(25) 및 상기 내륜부(21) 주변의 상기 프레임에 형성된 고정자(29)로 구성되어 있다. As shown in FIG. 2, the cooling fan according to the present invention has an
상기 내륜부(21)는 일정한 두께를 갖는 굴레의 형태로 날개부(23)와 자성체(23)가 형성되어 냉각 팬에서 회전자(20)를 구성한다. The
도 3은 상기 냉각 팬의 회전자(20)를 나타내는 도면이다. 자성체(27) 상기 내륜부(21)의 외측면에는 자성체(27)가 형성되어 있다. 자성체(27)는 자기장을 발생시키는 기능을 하며, 전기적으로 자기장을 발생시키는 전자석이 이용될 수 있으나 장치의 부피를 최소화하고 회전자의 회전의 원활하게 하기 위해서는 영구자석을 이용하는 것이 바람직하다. 도 3과 같이 상기 자성체(27)는 내륜부(21)의 외부면에서 일정한 간격을 유지하며 대칭적으로 형성되며, 도 3의 (a)와 같이 내륜부(21)의 외부면에 돌출되도록 하거나, 도 3의 (b)처럼 내륜부(21)의 외부면에 함몰되도록 형성될 수 있다. 3 is a view showing the
상기 날개부(23)는 상기 내륜부(21)의 내측면에 형성되어있다. 본 발명은 이와 같이 날개부(23)가 내륜부(21) 내측에 형성되어 팬의 중심부 부근에도 공기를 유동시킬 수 있다. 따라서 점 열원(hot spot)을 제거하기 위해서는 덕트(duct)가 구성하거나 일정한 간격을 이격시킬 필요없이 근접에서도 중심부까지 냉각시킬 수 있다. 도 4는 상기 날개부가 형성되는 여러 가지 실시예를 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 것과 같이 날개부(23)는 내륜부의 내측면에 고정되어 내륜의 중심을 향하여 형성되며, 상기 날개부의 각 날개들은 중심에서 만나거나 만나지 않을 수도 있다. 도 4의 (a)는 날개부의 날개들이 내륜의 중심에서 만나지 않는 형태를 도시 하고, 도 4의 (b)는 날개부(23)의 날개들이 내륜의 중심에서 만나는 것을 도시한 도면이다. 이때 도 4의 (b)와 같이 날개들이 내륜의 중심에서 만나는 경우 그 중심에 각 날개를 잡아주는 체결구(24)가 더 형성될 수 있다. 체결구(24)는 강한 회전에도 날개부(23)가 안정적으로 회전할 수 있도록 하는 기능을 가진다. 다만, 이때 체결구의 부피가 커지면 내륜 중앙의 공기 유동이 어려우므로 그 부피는 최소가 되도록 하여야 한다. The
도 5는 상기 프레임(25)과 고정자(29)의 배치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 프레임(25)에는 고정자(29)가 형성되어 있고 상기 고정자(29)는 철심에 코일이 감겨 자속을 변화시킬 수 있도록 하는 전자석으로 형성될 수 있다. 이러한 고정자(29)는 도전체(30)을 통해 제어부 및 전원(미도시)과 연결된다. 상기 프레임의 외각에는 냉각시키고자 하는 전자장비 등에 고정시킬 수 있는 연결부 등이 더 형성될 수 있다. 5 is a diagram schematically showing the arrangement of the
상기 고정자(29)를 통해 발생하는 자속 및 전기장과 상기 내륜(21)에 형성된 자성체(27)의 자기장이 토크를 발생시키고, 그 토크에 의하여 상기 회전자는 회전하게 된다. 구체적인 자기장 내에서 회전 알고리즘은 일반적인 모터의 회전자와 고정자의 반응과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다. The magnetic flux and electric field generated through the
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 냉각 팬의 절단면을 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 것처럼 본 실시예는 상기 내륜부(21)와 자성체(27)가 상기 프레임과 인접하는 부분에서 상기 고정자(29)가 형성된 부분으로 볼록하게 형성되며, 상기 고정자(29) 및 프레임(25)은 상기 내륜부와 자성체가 이루는 동일한 곡률로 오목하게 형성하여 고속회전시에도 회전자(20)가 프레임 밖으로 돌출되는 것을 방지한다. 또한, 더욱 원활한 회전을 위해서 상기 회전자(20)와 고정자(29) 사이에 비전도성의 윤활제가 더 첨가도 수 있으며, 상기 프레임에 상기 내륜부 및 자성체가 닿는 부분에 베어링이 더 형성할 수 있다.6 is a view showing a cut surface of the cooling fan according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the
이상과 같이 본 발명은 냉각 팬의 중심부를 비롯한 내륜의 전영역에서 공기의 유동을 일으킴으로써 냉각 팬의 효율을 극대화할 수 있다. As described above, the present invention can maximize the efficiency of the cooling fan by causing the flow of air in the entire region of the inner ring, including the center of the cooling fan.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.
이상에서 본 것과 같이, 본 발명에 의한 냉각 팬은 냉각 팬의 효율을 극대화하고 발열체와 근접한 냉각도 가능하게 한다.As seen above, the cooling fan according to the present invention maximizes the efficiency of the cooling fan and enables cooling in close proximity to the heating element.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020070014306A KR20080075319A (en) | 2007-02-12 | 2007-02-12 | Cooling fan |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020070014306A KR20080075319A (en) | 2007-02-12 | 2007-02-12 | Cooling fan |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR20080075319A true KR20080075319A (en) | 2008-08-18 |
Family
ID=39878990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020070014306A KR20080075319A (en) | 2007-02-12 | 2007-02-12 | Cooling fan |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20080075319A (en) |
-
2007
- 2007-02-12 KR KR1020070014306A patent/KR20080075319A/en not_active Application Discontinuation
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