TWI435773B - 自動排塵風扇裝置以及自動排塵風扇裝置之排塵方法 - Google Patents

Description

自動排塵風扇裝置以及自動排塵風扇裝置之排塵方法

本發明主要關於一種風扇裝置，尤指一種自動排塵風扇裝置。

一般習知之筆記型電腦內部多半會安裝散熱風扇，以降低電腦內部之溫度。然而，一般散熱風扇於使用一段時間後，會於散熱口堆積灰塵，以致於影響風扇轉速與散熱效率。因此使用者需要自行將散熱風扇從筆記型電腦之內部拆除，藉此將散熱風扇作一清理或是置換的動作。但是，由於筆記型電腦之內部於有限之空間內設置了眾多的電腦零件，因此散熱風扇無法輕易地拆卸，造成使用者清理上之困難。

為了解決上述之問題，習知技術提供了一種排塵風扇裝置，其利用風扇之正轉與反轉，以將聚集於排塵風扇裝置之散熱口附近的灰塵吹散。但是，吹散之灰塵亦從原來之散熱口吹出，因此部份灰塵亦同樣會附著於散熱口處，尤其是當灰塵結塊時，結塊之灰塵大小可能會較散熱口處之濾網的孔徑大，因此排塵風扇裝置還是無法有效的清除灰塵。

此外，為了能正確的驅動前述排塵風扇裝置，需於筆記型電腦內部設置特定之硬體，或是安裝特定之軟體。若是使用者之筆記型電腦內部並無設置前述之特定硬體，或是筆記型電腦之作業系統無法安裝前述之特定軟體，則使用者之筆記型電腦並無法利用排塵風扇裝置之排塵功能。

為了解決上述習知技術之缺失，本發明之目的為提供一種自動排塵風扇裝置以及自動排塵風扇裝置之排塵方法。藉由利用風扇裝置內之控制晶片控制馬達，藉以使葉輪沿一排塵方向或是一散熱方向旋轉，以自動清除附著於散熱口上之灰塵。

為了達到上述之目的，本發明係提供一種自動排塵風扇裝置之排塵方法，包括下列步驟：提供一風扇裝置，設置於一電子設備，風扇裝置包括一馬達、一葉輪與一控制晶片。當控制晶片偵測到一特定條件時，控制晶片控制馬達反向運轉，以使馬達帶動葉輪沿一排塵方向旋轉。於一排塵時間後，控制晶片控制馬達正向運轉，以使馬達帶動葉輪沿一散熱方向旋轉。

為了達到上述之目的，本發明係提供一種自動排塵風扇裝置之排塵方法，包括下列步驟：提供一風扇裝置，設置於一電子設備，風扇裝置包括一馬達、一葉輪與一控制晶片。使葉輪沿一散熱方向旋轉。當控制晶片偵測到電子設備預備關機或是休眠時，控制晶片控制馬達反向運轉，以使馬達帶動葉輪沿一排塵方向旋轉。於一關機時間之後，電子設備關機或是休眠。

為了達到上述之目的，本發明另提供一種自動排塵風扇裝置，包括一殼體、一馬達、一葉輪、與一控制晶片。殼體設有一排塵口、一散熱口與一進風口。馬達設置於殼體內。葉輪設置於馬達。控制晶片電性連接於馬達，並經由控制馬達以使葉輪沿一散熱方向或是沿一排塵方向旋轉。當葉輪沿散熱方向旋轉時，氣流由進風口進入並由散熱口流出，當葉輪沿排塵方向旋轉時，部份氣流由進風口進入並由排塵口流出，以帶動部份鄰近於散熱口之灰塵由排塵口流出。

綜上所述，本發明之自動排塵風扇裝置，可利用控制晶片依據特定條件控制馬達，以使葉輪沿一排塵方向和一散熱方向旋轉，藉以自動的清除附著於散熱口上之灰塵。使用者不需要從電子設備拆卸風扇裝置即可清除風扇裝置內部之灰塵。另外電子設備之內部並不需要設置特定之硬體，或是於電子設備之作業系統安裝特定之軟體，因此本發明之自動排塵風扇裝置可廣泛的利用於各式電子設備中。

請參閱第1圖與第2圖，第1圖為本發明之自動排塵風扇裝置之第一實施例的立體圖。第2圖為本發明之自動排塵風扇裝置之第一實施例的側視示意圖。自動排塵風扇裝置1000係可為一離心式風扇，其包括一殼體100、一葉輪200、一馬達300、一控制晶片400、一散熱單元500、一集塵盒600、與一防塵單元700。

殼體100係可為一中空結構，殼體100係可包括一本體部110與一通道部120。本體部110係設有一進風口111與一散熱口112。進風口111設置於本體部110之進風側113，散熱口112設置於本體部110之側壁114，進風側113與側壁114相鄰以及相互垂直。通道部120係設有一排塵口121，排塵口121與散熱口112設置於殼體100之兩相對側。本體部110係與通道部120相互連通，於本體部110與通道部120連通處係設有另一排塵口115。

葉輪200與馬達300可設置於殼體100之本體部110內，葉輪200設置於馬達300。控制晶片400可為一微型處理控制器，並電性連接於馬達300。控制晶片400可輸出一正電壓或是一負電壓，以控制馬達300正向運轉或是反向運轉。於一般情況下，當馬達300正向運轉時可帶動葉輪200沿一散熱方向D1正向旋轉，以使風扇裝置100進行散熱之功能。當馬達300反向運轉時可帶動葉輪200沿一排塵方向D2反向旋轉，即可使風扇裝置100進行排塵之功能。前述之排塵方向D2為散熱方向D1之相反方向。葉輪200係可為一離心式葉輪，葉輪200亦包括一輪轂210與複數個扇葉片220，扇葉片220係分別由輪轂210放射狀延伸而出，並沿排塵方向D2螺旋狀向外延伸。

散熱單元500係可由複數個散熱鰭片所構成，散熱鰭片可彼此平行間隔地排列於散熱口112。於本實施例中，散熱單元500設置於殼體100外側，於另一實施例中，可設置於殼體100內部。此外，熟悉此技術之人亦可將散熱單元500取代為一濾網等元件。

集塵盒600可為一中空狀結構，集塵盒600係可拆卸地連接於殼體100之通道部120。集塵盒600係設有一集塵口610與一排氣口620，其中排氣口620係可設有一排氣濾網621，集塵口610係與排塵口115、121相互連通，此外，集塵口610與排氣口620係可位於集塵盒600之同一側，於另一實施例中集塵口610與排氣口620位於集塵盒600之兩相對側。

防塵單元700可移動地設置於集塵盒600，因此防塵單元700可選擇性地蓋住排氣口620或集塵口610。此外，防塵單元700電性連接控制晶片400，控制晶片400可藉由輸出正電壓或是負電壓來驅動防塵單元700，藉此控制防塵單元700蓋住排氣口620或集塵口610。

於本實施例中，防塵單元700可設有防塵濾網710，因此氣流可穿過防塵單元700，當葉輪200沿散熱方向D1旋轉時，控制晶片400控制防塵單元700蓋合於集塵口610，當葉輪200沿排塵方向D2旋轉時，控制晶片400控制防塵單元700移動，以打開集塵口610，也就是說，控制晶片400控制防塵單元700蓋合於排氣口620。

前述之控制晶片400控制防塵單元700移動的細部具體結構，熟悉此技術之人可利用馬達與齒輪之組合等多種方式即可利用控制晶片400移動防塵單元700，因此前述之細部之具體結構，於此並不多作說明。

於第1圖與第2圖中，控制晶片400可控制馬達300，以使葉輪200沿散熱方向D1旋轉，此時氣流會由進風口111進入，並經由扇葉片220的帶動，將氣流朝遠離輪轂210之方向流動，最後經由散熱口112流出。氣流中若帶有灰塵，則部份會堆積於散熱口112處之散熱單元500上。控制晶片400可同時控制防塵單元700蓋合於集塵口610，因此可以防止集塵盒600之灰塵進入殼體100內。

請參閱第3圖與第4圖，第3圖為本發明之自動排塵風扇裝置之第一實施例的立體圖，第4圖為本發明之自動排塵風扇裝置之第一實施例的側視示意圖，其中控制晶片400控制馬達300，以使葉輪200係沿排塵方向D2旋轉，此時氣流亦會經由進風口111進入，並經由扇葉片220的帶動，將氣流朝遠離輪轂210之方向流動。由於，氣流吹向散熱口112的方向與葉輪200沿散熱方向D1旋轉時不同，因此堆積於散熱口112之灰塵會被鬆動以致於脫離散熱口112，並順著氣流之流動吹入通道部120。

此時，控制晶片400控制防塵單元700移動，以蓋合於排氣口620，因此部份之氣流可經由通道部120之排塵口121流入集塵口610，最後經由排氣口620排出。由於排氣口620設有排氣濾網621，防塵單元700亦設有防塵濾網710，因此氣流中夾帶之灰塵會被堆積於集塵盒600之內部。

因此本實施例中之灰塵係由排塵口121排出，並非如習知技術般從散熱口112排出，不但可以有效地清除風扇裝置1000內部之灰塵，更可將灰塵收集於集塵盒600中，以維持電子設備A1(繪製於第7圖)外部之整潔。另外，集塵盒600係與殼體100採可分離式設計，使用者可於一段時間後，輕易地拆卸集塵盒600，以清除集塵盒600內部之灰塵。

於另一實施例中，防塵單元700可移動地設置於集塵盒600，但不蓋合於排氣口620，當控制晶片400控制葉輪200沿散熱方向D1旋轉時，控制晶片400控制防塵單元700蓋合於集塵口610，當控制晶片400控制葉輪200沿排塵方向D2旋轉時，控制晶片400控制防塵單元700移動，以打開集塵口610。

請參閱第5圖與第6圖，本發明之自動排塵風扇裝置之第二實施例的立體圖，於第5圖中，葉輪200沿散熱方向D1旋轉，於第6圖中，葉輪200沿排塵方向D2旋轉。第二實施例與第一實施例不同之處在於，防塵單元700a係可移動地設置於本體部110上，防塵單元700a可以不設置前述之防塵濾網710。當控制晶片400(繪製於第2、4圖)控制葉輪200沿散熱方向D1旋轉時，控制晶片400控制防塵單元700a蓋合於排塵口115。當控制晶片400控制葉輪200沿排塵方向D2旋轉時，控制晶片400控制防塵單元700a移動，以打開排塵口115。

於另一實施例中，防塵單元700a另可設置於殼體100之通道部120，當控制晶片400控制葉輪200沿散熱方向D1旋轉時，控制晶片400控制防塵單元700a蓋合於排塵口121，當控制晶片400控制葉輪200沿排塵方向D2旋轉時，控制晶片400控制防塵單元700a，以打開排塵口121。

請參閱第7圖，為本發明之自動排塵風扇裝置裝設於一電子設備之使用狀態圖，亦請一併參考第1圖。電子設備A1可為一筆記型電腦，電子設備A1可包括一機殼A10、一主機板A20、與一處理單元A30。處理單元A30係可為一熱源，並設置於主機板A20上，處理單元A30可經由一熱導管(圖未示)，連接至散熱單元500上，以將處理單元A30之熱傳至散熱單元500上，藉由風扇裝置1000由散熱口112所流出之氣流吹向散熱單元500加以散熱。風扇裝置1000係可設置於機殼A10內部，集塵盒600係可設置於主機板A20與機殼A10之間，機殼A10對應於集塵盒600處係可開設一開口(圖未示)，以方便使用者置換集塵盒600，於另一實施例中集塵口610與排氣口620係位於集塵盒600之相對側，換句話說，排氣口620係鄰近於殼體100，使用者不必拆卸集塵盒600，而可經由拆卸排氣濾網621後，直接清除灰塵，或是集塵盒600並不裝設排氣濾網621，灰塵可直接經由排氣口620直接排出於集塵盒600與機殼A10外。

請參閱第8圖為本發明之自動排塵風扇裝置之排塵方法的第一實施例的步驟流程圖，並可一併參考第1圖與第7圖。

首先，提供風扇裝置1000，並將前述之風扇裝置1000設置於電子設備A1，風扇裝置1000包括馬達300、葉輪200與控制晶片400，其中控制晶片400可耦接於馬達300、防塵單元700、電子設備A1、以及處理單元A30(步驟S101)。當控制晶片400偵測到一特定條件時，控制晶片400控制馬達300反向運轉，以使馬達300帶動葉輪200沿一排塵方向D2旋轉，並持續一排塵時間。此時，控制晶片400可同時開啟防塵單元700，以讓殼體100內之灰塵經由排塵口115、121排出(步驟S103)。

於本實施例中，前述之特定條件可為一電力開始供給於風扇裝置1000時或是風扇裝置1000由關閉狀態啟動時，也就是說，當控制晶片400偵測到一電力開始供給於風扇裝置1000，或是當風扇裝置1000由關閉狀態啟動時，控制晶片400控制馬達300反向運轉。

舉例而言，電子設備A1未啟動或是處於一系統休眠模式時，電子設備A1並未供給風扇裝置1000之控制晶片400以及馬達300電源。而當電子設備A1啟動或是當電子設備A1由一系統休眠模式喚醒時(其可作為控制晶片400偵測之特定條件)，電子設備A1會開始供應電源於風扇裝置1000，並且控制晶片400接收到電源而驅動。之後，控制晶片400可先輸出一負電壓，以使馬達300反向運轉，進而使馬達300帶動葉輪200沿排塵方向D2反向旋轉。如此，殼體100內之氣流可沿排塵方向D2吹動散熱口112上之灰塵，並帶動灰塵經由排塵口115排出，因此本實施例之風扇裝置1000可自動清除其內部之灰塵。

前述之排塵時間可為3分鐘，葉輪200可於3分鐘內持續沿排塵方向D2反向旋轉。於排塵時間後，控制晶片400控制馬達300正向運轉，以使馬達300帶動葉輪200沿散熱方向D1旋轉，此時，控制晶片400可控制防塵單元700蓋合於排塵口115、121，以防止灰塵經由排塵口115、121進入殼體100(步驟S105)。

之後，控制晶片400判斷是否偵測到另一特定條件，前述之另一特定條件可為電子設備A1預備關機或是休眠時(步驟S107)。當控制晶片400未偵測到電子設備A1預備關機或是休眠，則可回到步驟S105。當控制晶片400偵測到電子設備A1預備關機時，控制晶片400控制馬達300反向運轉，以使馬達300帶動葉輪200沿排塵方向D2旋轉，於一關機時間之後，電子設備A1關機(步驟S109)。

舉例而言，由於控制晶片400耦接於處理單元A30，因此控制晶片400可主動偵測是否處理單元A30啟動電子設備A1之關機程序，或是，處理單元A30可主動發出一關機訊號給控制晶片400，供控制晶片400偵測。若以一般之筆記型電腦而言，當處理單元A30啟動關機程序時，會花費前述之關機時間，之後才會將電源切斷。因此本實施例可利用前述之關機時間，將葉輪200沿排塵方向D2旋轉，以達到除塵之目的。

由前述可知，於本實施例中，電子設備A1之內部並不需要設置特定之硬體，或是於電子設備A1之作業系統安裝特定之軟體，因此本發明之自動排塵風扇裝置1000可廣泛的利用於各式電子設備中。

為了能控制葉輪200沿排塵方向D2旋轉時所產生的噪音，葉輪200沿排塵方向D2旋轉之轉速小於或等於葉輪200沿散熱方向D1旋轉之轉速，因此，基本上，葉輪200沿排塵方向D2旋轉時所產生之音量會小於或等於葉輪200沿散熱方向D1旋轉時所產生之音量。

於本實施例中，熟悉此領域技術之人可選擇性的省略前述之步驟S103或是步驟S107，皆可利用葉輪200沿排塵方向D2之旋轉，以達到除塵之目的。此外，熟悉此領域技術之人亦可藉由電子設備A1以修改控制晶片內部之參數與程式，藉此修改前述之特定條件與排塵時間。

請參閱第9圖，為本發明之自動排塵風扇裝置之排塵方法的第二實施例的步驟流程圖。首先，可將前述之風扇裝置1000裝設於電子設備A1，其中控制晶片400可耦接於馬達300、電子設備A1、以及處理單元A30(步驟S201)。

之後，判斷控制晶片400是否偵測到一特定條件，前述之特定條件可為一既定時間間隔(步驟S203)。當控制晶片400並未偵測到特定條件時，則跳至步驟S207。當控制晶片400偵測到一特定條件時，控制晶片400控制馬達300反向運轉，以使馬達300帶動葉輪200沿一排塵方向D2旋轉，並持續一排塵時間，此時，控制晶片400可同時開啟防塵單元700，以讓殼體100內之灰塵經由排塵口115、121排出(步驟S205)。

於前述之排塵時間後，控制晶片400控制馬達300正向運轉，以使馬達300帶動葉輪200沿一散熱方向D1旋轉，此時，控制晶片400亦可控制防塵單元700蓋合於排塵口115、121，以防止灰塵經由排塵口115、121進入殼體100(步驟S207)。之後，可再跳至步驟S203，使控制晶片400判斷是否偵測到一特定條件。

舉例而言，前述之既定時間間隔可為2小時，因此，於本實施例中，當持續風扇裝置1000處於運作狀態時，控制晶片400每隔2小時，即控制馬達300反向運轉一次，藉以有效的清除風扇裝置1000之灰塵。

本實施例亦可結合於前述之第一實施例，以達到更有效之除塵效果。

綜上所述，本發明之自動排塵風扇裝置，可利用控制晶片依據特定條件控制馬達，以使葉輪沿一排塵方向和一散熱方向旋轉，藉以自動的清除附著於散熱口上之灰塵。使用者不需要從電子設備拆卸風扇裝置即可清除風散裝置內部之灰塵。另外電子設備之內部並不需要設置特定之硬體，或是於電子設備之作業系統安裝特定之軟體，因此本發明之自動排塵風扇裝置可廣泛的利用於各式電子設備中。

本發明雖以各種實施例揭露如上，然而其僅為範例參考而非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例並非用以限定本發明之範圍，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1000．．．自動排塵風扇裝置

100．．．殼體

110．．．本體部

111．．．進風口

112．．．散熱口

113．．．進風側

114．．．側壁

115．．．排塵口

120．．．通道部

121．．．排塵口

220．．．葉輪

210．．．輪轂

220．．．扇葉片

300．．．馬達

400．．．控制晶片

500．．．散熱單元

600．．．集塵盒

610．．．集塵口

620．．．排氣口

621．．．排氣濾網

700、700a．．．防塵單元

710．．．防塵濾網

A1．．．電子設備

A10．．．機殼

A20‧‧‧主機板

A30‧‧‧處理單元

D1‧‧‧散熱方向

D2‧‧‧排塵方向

第1圖為本發明之自動排塵風扇裝置之第一實施例的立體圖，其中葉輪係沿一散熱方向旋轉；

第2圖為本發明之自動排塵風扇裝置之第一實施例的側視示意圖，其中葉輪係沿一散熱方向旋轉；

第3圖為本發明之自動排塵風扇裝置之第一實施例的立體圖，其中葉輪係沿一防塵方向旋轉；

第4圖為本發明之自動排塵風扇裝置之第一實施例的側視示意圖，其中葉輪係沿一防塵方向旋轉；

第5圖為本發明之自動排塵風扇裝置之第二實施例的立體圖，其中葉輪係沿一散熱方向旋轉；

第6圖為本發明之自動排塵風扇裝置之第二實施例的立體圖，其中葉輪係沿一防塵方向旋轉；

第7圖為本發明之自動排塵風扇裝置裝設於一電子設備之使用狀態圖；

第8圖為本發明之自動排塵風扇裝置之排塵方法之第一實施例之步驟流程圖；以及

第9圖為本發明之自動排塵風扇裝置之排塵方法之第二實施例之步驟流程圖。

S101~S109．．．步驟

Claims (16)

1. 一種自動排塵風扇裝置之排塵方法，包括下列步驟：提供一風扇裝置，設置於一電子設備，該風扇裝置包括一馬達、一葉輪、一控制晶片與一防塵單元；當該控制晶片偵測到一特定條件時，該控制晶片開啟該防塵單元，且該控制晶片控制該馬達反向運轉，以使該馬達帶動該葉輪沿一排塵方向旋轉；以及於一排塵時間後，該控制晶片關閉該防塵單元，且該控制晶片控制該馬達正向運轉，以使該馬達帶動該葉輪沿一散熱方向旋轉。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自動排塵風扇裝置之排塵方法，其中該特定條件為一電力開始供給於該風扇裝置時。
3. 如申請專利範圍第1項所述之自動排塵風扇裝置之排塵方法，其中該特定條件為該風扇裝置由關閉狀態啟動時。
4. 如申請專利範圍第1項所述之自動排塵風扇裝置之排塵方法，其中該特定條件為該電子設備啟動時或是該電子設備由一系統休眠模式喚醒時。
5. 如申請專利範圍第1項所述之自動排塵風扇裝置之排塵方法，其中該特定條件為一既定時間間隔。
6. 如申請專利範圍第1項所述之自動排塵風扇裝置之排塵方法，更包括下列步驟：當該控制晶片偵測到該電子設備預備關機或是休眠 時，該控制晶片控制該馬達反向運轉，以使該馬達帶動該葉輪沿一排塵方向旋轉；於一關機時間之後，該電子設備關機或是休眠。
7. 如申請專利範圍第1項所述之自動排塵風扇裝置之排塵方法，其中該葉輪沿該排塵方向旋轉之轉速小於或等於該葉輪沿該散熱方向旋轉之轉速。
8. 如申請專利範圍第7項所述之自動排塵風扇裝置之排塵方法，其中該葉輪沿該排塵方向旋轉時所產生之音量小於或等於該葉輪沿該散熱方向旋轉時所產生之音量。
9. 如申請專利範圍第1項所述之自動排塵風扇裝置之排塵方法，其中該葉輪為一離心式葉輪。
10. 如申請專利範圍第1項所述之自動排塵風扇裝置之排塵方法，其中該風扇裝置包括一殼體，該葉輪、該馬達與該控制晶片設置於該殼體內。
11. 一種自動排塵風扇裝置之排塵方法，包括下列步驟：提供一風扇裝置，設置於一電子設備，該風扇裝置包括一馬達、一葉輪與一控制晶片；使該葉輪沿一散熱方向旋轉；當該控制晶片偵測到該電子設備預備關機或是休眠時，該控制晶片控制該馬達反向運轉，以使該馬達帶動該葉輪沿一排塵方向旋轉；於一關機時間之後，該電子設備關機或是休眠。
12. 一種自動排塵風扇裝置，包括： 一殼體，設有一排塵口、一散熱口與一進風口；一集塵盒，連接於該殼體，該集塵盒設有一集塵口與一排氣口，該集塵口係與該排塵口相互連通；一馬達，設置於該殼體內；一葉輪，設置於該馬達；以及一控制晶片，電性連接於該馬達，並經由控制該馬達以使該葉輪沿一散熱方向或是沿一排塵方向旋轉；其中當該葉輪沿該散熱方向旋轉時，氣流由該進風口進入並由該散熱口流出，當該葉輪沿該排塵方向旋轉時，部份氣流由該進風口進入並由該排塵口流出，以帶動部份鄰近於該散熱口之灰塵由該排塵口流出。
13. 如申請專利範圍第12項所述之自動排塵風扇裝置，其中該葉輪係為一離心式葉輪。
14. 如申請專利範圍第13項所述之自動排塵風扇裝置，其中該葉輪係包含一輪轂與複數個扇葉片，該等扇葉片係分別由該輪轂放射狀延伸而出，並沿該排塵方向螺旋狀向外延伸。
15. 如申請專利範圍第12項所述之自動排塵風扇裝置，其中該集塵盒更包括一防塵單元，該防塵單元電性連接該控制晶片，當該葉輪沿該散熱方向旋轉時，該控制晶片控制該防塵單元蓋合於該集塵口，當該葉輪沿該排塵方向旋轉時，該控制晶片控制該防塵單元移動，以打開該集塵口。
16. 如申請專利範圍第12項所述之自動排塵風扇裝 置，更包括一防塵單元，電性連接該控制晶片，當該葉輪沿該散熱方向旋轉時，該控制晶片控制該防塵單元蓋合於該排塵口，當該葉輪沿該排塵方向旋轉時，該控制晶片控制該防塵單元移動，以打開該排塵口。