TWI493116B - 具有排塵機構之風扇裝置以及電子設備之排塵方法 - Google Patents

Description

具有排塵機構之風扇裝置以及電子設備之排塵方法

本發明主要關於一種具有排塵機構之風扇裝置，尤指一種利用葉輪之正轉與反轉，以清除附著於散熱口上之灰塵的風扇裝置。

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，因此需要將散熱風扇從筆記型電腦之內部拆除以作一清理或是置換的動作。但是由於筆記型電腦之內部需於有限之空間設置眾多的電腦零件，因此散熱風扇無法輕易拆卸，造成使用者清理上之困難。

為了解決上述之問題，目前有習知之技術係利用散熱風扇之正轉與反轉，將散熱口處之灰塵吹散，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，因此散熱風扇亦無法將灰塵吹出，還是無法有效的清除灰塵。

為了解決上述習知技術之缺失，本發明之目的係提供一種具有排塵機構之風扇裝置，其利用風扇裝置之葉輪沿一排塵方向和一散熱方向旋轉，以清除附著於散熱口上之灰塵，並可將灰塵由另一排塵口排出並集中於一集塵盒。

為了達到上述之目的，本發明係提供一種具有排塵機構之風扇裝置，包括一殼體、一葉輪與一集塵盒。殼體係設有一排塵口、一散熱口與一進風口。葉輪係設置於殼體內，並選擇性地沿一散熱方向或是沿一排塵方向旋轉。集塵盒係設有一集塵口與一排氣口，集塵口係與排塵口相互連通。其中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氣口流出，以帶動部份鄰近於散熱口之灰塵至集塵盒內部。

為了達到上述之目的，本發明另提供一種電子設備之排塵方法，係包括下列步驟。首先，控制風扇裝置之葉輪係沿一散熱方向旋轉，風扇裝置之防塵門係位於一閉合位置，氣流係可經由風扇裝置之散熱口流出。處理單元接收一排塵訊號後，控制一風扇裝置之葉輪沿一排塵方向旋轉，並使風扇裝置之防塵門移動至一開啟位置，以使氣流帶動風扇裝置內部之灰塵經由風扇裝置之排塵口排出。葉輪沿排塵方向旋轉一預定時間後，控制葉輪沿散熱方向旋轉，並使防塵門位於閉合位置，氣流係經由風扇裝置之散熱口流出。

前述之排塵訊號係可依據電子設備內部之溫度、發熱元件之溫度而產生，或是經由使用者按壓一排塵按鍵或是點選顯示螢幕上所顯示之排塵物件而產生。

為了達到上述之目的，本發明另提供一種電子設備之排塵方法，包括下列步驟：當電子設備開機或經由一休眠模式啟動時，經由一控制程式傳送排塵訊號於處理單元。當一處理單元接收一排塵訊號後，控制一風扇裝置之葉輪沿一排塵方向旋轉，並使風扇裝置之防塵門移動至一開啟位置，以使一氣流帶動風扇裝置內部之灰塵經由風扇裝置之排塵口排出。

葉輪沿排塵方向旋轉一預定時間後，控制葉輪沿一散熱方向旋轉，並使防塵門位於閉合位置，氣流係經由風扇裝置之散熱口流出。

前述之控制程式亦每隔一間隔時間，傳送排塵訊號於處理單元，以使葉輪沿排塵方向旋轉，並使防塵門移動至一開啟位置。

綜上所述，本發明之具有排塵機構之風扇裝置，係利用葉輪沿一排塵方向和一散熱方向旋轉，以清除附著於散熱口上之灰塵，並可將灰塵由另一排塵口排出並集中於一集塵盒，因此本發明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，並且相較於習知技術能更有效的清除灰塵，並且能維護風扇裝置周遭之整潔。

另外本發明之電子設備之排塵方法，係提供一種相當簡單與便利之方法，使風扇裝置可依據設定自動地清除內部之灰塵，亦可簡單地經由使用者按壓一排塵按鍵或是點選一排塵物件即可控制風扇裝置自行清除內部之灰塵。

本章節所敘述的是實施本發明之最佳方式，目的在於說明本發明之精神而非用以限定本發明之保護範圍，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。

請參閱第1圖，係本發明之具有排塵機構之風扇裝置之第一實施例的立體圖。具有排塵機構之風扇裝置1000係可為一離心式風扇，其包括一殼體100、一葉輪200、一散熱單元300與一集塵盒400。

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，通道部120係設有一排塵口121。本體部110係與通道部120相互連通，於本體部110係與通道部120連通處係設有一連通口113。

葉輪200係設置於殼體100之本體部110內，並可選擇性地沿一散熱方向D1正向旋轉或是沿一排塵方向D2反向旋轉，意即，排塵方向D2係為散熱方向D1之相反方向。葉輪200係可為離心式葉輪，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300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出風口，於本實施例中，散熱單元300係設置於殼體100外側，於另一實施例中係可設置於殼體100內部。此外，熟悉此技術之人亦可將散熱單元300取代為一濾網等元件。

集塵盒400係可為一中空狀結構，集塵盒400係可拆卸地設置於通道部120。集塵盒400係設有一集塵口410與一排氣口420，其中排氣口420係可設有一排氣濾網421，集塵口410係與排塵口121相互連通，此外，集塵口410與排氣口420係可位於集塵盒400之同一側，於另一實施例中集塵口410與排氣口420係位於集塵盒400之相對側。

集塵盒400係包括一防塵門430，防塵門430係可移動地設置於集塵盒400，因此防塵門430係可選擇性地蓋住排氣口420或集塵口410。於本實施例中，當葉輪200沿散熱方向D1旋轉時，防塵門430係蓋合於集塵口410，當葉輪200沿排塵方向D2旋轉時，防塵門430係蓋合於排氣口420，並且防塵門430係可設有防塵濾網431，因此氣流可穿過防塵門430。前述之防塵門430依據葉輪200旋轉方向而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實施，依據葉輪200旋轉方向輸入正或負電壓於馬達，即可移動防塵門430，因此細部之具體結構，於此並不多作說明。

請參閱第1圖與第2圖，第2圖係本發明之具有排塵機構之風扇裝置之第一實施例的側視示意圖。於第1圖與第2圖中，葉輪200沿散熱方向D1旋轉，因此氣流會由進風口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，氣流若帶有灰塵，則部份會堆積於散熱口112處之散熱單元300上。此時，防塵門430係蓋合於集塵口410，因此可以防止集塵盒400之灰塵進入殼體100內。

請參閱第3圖與第4圖，第3圖係本發明之具有排塵機構之風扇裝置之第一實施例的立體圖，第4圖係本發明之具有排塵機構之風扇裝置之第一實施例的側視示意圖，其中葉輪200係沿一排塵方向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，防塵門430係蓋合於排氣口420，因此部份之氣流可經由通道部120之排塵口121流入集塵口410，最後經由排氣口420排出。由於排氣口420係設有排氣濾網421，防塵門430係設有防塵濾網431，因此氣流中夾帶之灰塵會被堆積於集塵盒400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400中，以維持筆記型電腦外部之整潔。另外，集塵盒400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400，以清除集塵盒400內部之灰塵。

請參閱第5圖與第6圖，本發明之具有排塵機構之風扇裝置之第二實施例的立體圖。於第5圖，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，防塵門430係可移動地設置於本體部110上，並可以不設置防塵濾網431。當葉輪200沿散熱方向D1旋轉時，防塵門430係蓋合於連通口113。當葉輪200沿排塵方向D2旋轉時，防塵門430係遠離於連通口113，以露出連通口113。

於另一實施例中，防塵門430係可設置於殼體100之通道部120，當葉輪200沿散熱方向D1旋轉時，防塵門430係蓋合於排塵口121，當葉輪200沿排塵方向D2旋轉時，防塵門430係遠離於排塵口121，以露出排塵口121。

於又一實施例中，防塵門430係可設置於集塵盒400，並且不蓋合於排氣口420，當葉輪200沿散熱方向D1旋轉時，防塵門430係蓋合於集塵口410，當葉輪200沿排塵方向D2旋轉時，防塵門430係遠離於集塵口410，以露出集塵口410。

請參閱第7圖，係本發明之具有排塵機構之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500係可為一筆記型電腦，電子設備500係可包括一機殼510、一主機板520、與一處理單元530，處理單元530係可為一熱源，並設置於主機板520上，處理單元530係可經由一熱導管(圖未示)，連接至散熱單元300上，以將處理單元530之熱傳至散熱單元300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300加以散熱。風扇裝置1000係可設置於機殼510內部，集塵盒400係可設置於主機板520與機殼510之間，機殼510對應於集塵盒400處係可開設一開口(圖未示)，以方便使用者置換集塵盒400，於另一實施例中集塵口410與排氣口420係位於集塵盒400之相對側，換句話說，排氣口420係鄰近於殼體100，使用者不必拆卸集塵盒400，而可經由拆卸排氣濾網421後，直接清除灰塵，或是集塵盒400並不裝設排氣濾網421，灰塵可直接經由排氣口420直接排出於集塵盒400與機殼510外。

請參閱第8圖，係本發明之具有排塵系統之電子設備的功能方塊圖，其中風扇裝置1000係設置於電子設備500內。電子設備500另包括一發熱元件540、一偵測單元550、一記憶單元560、一輸入單元570、與一顯示螢幕580。處理單元530係可為一處理器，處理單元530係電性連接於發熱元件540、偵測單元550、記憶單元560、輸入單元570與風扇裝置1000。發熱元件540係可為一晶片，例如一顯示晶片或是為處理器，發熱元件540啟動後係產生熱，因此發熱元件540亦可為一熱源。

偵測單元550係可為熱感應器，用以偵測機殼510內部或是發熱元件540之溫度。記憶單元560係可為一記憶體，記憶單元560內係可儲存一控制程式561。輸入單元570係可為一鍵盤或是一滑鼠，輸入單元570係設有一排塵按鍵571。顯示螢幕580係可為一液晶螢幕，並可顯示一排塵物件581，排塵物件581於顯示螢幕580上，係顯示為一影像。

請參閱第9圖係為本發明之電子設備500之排塵方法之第一實施例之步驟流程圖，並請一併參考第1圖與第8圖。

首先，當電子設備500啟動時，由於電子設備500之發熱元件540開始產生熱，因此處理單元530可控制風扇裝置1000之葉輪200沿散熱方向D1旋轉，風扇裝置1000之防塵門430係位於一閉合位置(例如第1圖所示，防塵門430係蓋合於集塵口410，或是如第5圖所示蓋合於連通口113)。因此，氣流係經由風扇裝置1000之散熱口112流出(步驟S101)。

之後處理單元530可判斷是否接收到一排塵訊號(步驟S103)，當處理單元530接收到排塵訊號後，控制葉輪200反轉，亦即，沿排塵方向D2旋轉，並使風扇裝置1000之防塵門430移動至一開啟位置(例如第3圖所示，防塵門430係蓋合於排氣口420，或是如第6圖所示，防塵門430係遠離連通口113)，以使一氣流帶動風扇裝置1000內部之灰塵經由風扇裝置1000之排塵口121排出(步驟S105)。

前述之排塵訊號係可由下列四種條件下產生。第一種為，偵測單元550偵測電子設備500之機殼510內部之溫度，當機殼510內部之溫度大於一設定溫度時，偵測單元550傳輸排塵訊號於處理單元530。第二種為，經由偵測單元550偵測發熱元件540之溫度，當發熱元件540之溫度大於一設定溫度時，偵測單元550傳輸排塵訊號於處理單元530。舉例而言，當設定溫度為70度，偵測單元550所偵測到之溫度為75度，則偵測單元550傳輸一排塵訊號於處理單元530，此外，上述之設定溫度係可經由控制程式561更改。因此並不需要使用者進行其他之動作，風扇裝置1000即可依據設定自動地清除內部之灰塵，可提高使用上之便利性。

第三種為，排塵按鍵571被按壓制動時，傳送排塵訊號於處理單元530，舉例而言，輸入單元570係為一鍵盤，排塵按鍵571係設置於鍵盤上，當使用者覺得風扇裝置1000需要排塵時，即可按壓排塵按鍵571。第四種為，顯示螢幕580上所顯示排塵物件581被點選時，傳送排塵訊號於處理單元530，舉例而言，當使用者覺得風扇裝置1000需要排塵時，可利用滑鼠移動螢幕上之游標點選排塵物件581，排塵物件581於顯示螢幕580上，係顯示為一影像。因此可經由使用者簡單地按壓一排塵按鍵571或是點選一排塵物件581即可控制風扇裝置1000自行清除內部之灰塵，可提高使用上之便利性。

以上四種排塵訊號產生條件可僅採任一種，或是同時採用任兩種以上，均可實施本實施例。

之後，控制程式561可於一預定時間後傳輸一散熱訊號於處理單元530.(步驟S107)，舉例而言，葉輪200沿排塵方向D2每分鐘旋轉5000轉，預定時間可設為10秒，葉輪200沿排塵方向D2每分鐘旋轉3000轉，預定時間可設為20秒，此預定時間與葉輪200沿排塵方向D2之轉速亦可經由控制程式561設定。處理單元530接收到散熱訊號後，即可回到步驟S101，葉輪200沿散熱方向D1旋轉，防塵門430回復至閉合位置。

請參閱第10圖係為本發明之電子設備500之排塵方法之第二實施例之步驟流程圖，並請一併參考第1圖與第8圖。與第一實施例不同之處在於，當電子設備500開機時，或是經由一休眠模式啟動時，經由控制程式561傳送排塵訊號於處理單元530(步驟S201)。之後，於處理單元530接收排塵訊號後，處理單元530控制風扇裝置1000之葉輪200沿排塵方向D2旋轉，並使防塵門430移動至開啟位置(步驟S203)。

當葉輪200沿排塵方向D2旋轉一預定時間後，控制程式561可傳輸一散熱訊號於處理單元530，以控制葉輪200沿一散熱方向D1旋轉(步驟S205)。之後，控制程式561可於每隔一間隔時間後，傳送排塵訊號於處理單元530(步驟S207)。處理單元530接收到散熱訊號後，即可回到步驟S201，使葉輪200沿散熱方向D1旋轉，並使防塵門430回復至開啟位置。因此，於本實施例中並不需要使用者進行其他之動作，風扇裝置1000即可依據設定自動地清除內部之灰塵，可提高使用上之便利性。

需注意的是，電子設備500之排塵方法之第一實施例與第二實施例彼此並不相衝突，熟悉此領域技術之人可於電子設備500上同時實施第一實施例與第二實施例。

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。

[本發明]

1000．．．具有排塵機構之風扇裝置

100．．．殼體

110．．．本體部

111．．．進風口

112．．．散熱口

113．．．連通口

120．．．通道部

121．．．排塵口

200．．．葉輪

210．．．輪轂

220．．．扇葉片

300．．．散熱單元

400．．．集塵盒

410．．．集塵口

420．．．排氣口

421．．．排氣濾網

430．．．防塵門

431．．．防塵濾網

500．．．電子設備

510．．．機殼

520．．．主機板

530．．．處理單元

540．．．發熱元件

560．．．記憶單元

561．．．控制程式

570．．．輸入單元

571．．．排塵按鍵

580．．．顯示螢幕

581．．．排塵物件

D1．．．散熱方向

D2．．．排塵方向

第1圖係本發明之具有排塵機構之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圖係本發明之具有排塵機構之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圖係本發明之具有排塵機構之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圖係本發明之具有排塵機構之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圖係本發明之具有排塵機構之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圖係本發明之具有排塵機構之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圖係本發明之具有排塵機構之風扇裝置裝設於一電子設備之使用狀態圖；

第8圖係本發明之具有排塵系統之電子設備的功能方塊圖；

第9圖係為本發明之電子設備之排塵方法之第一實施例之步驟流程圖；以及

第10圖係為本發明之電子設備之排塵方法之第二實施例之步驟流程圖。

1000．．．具有排塵機構之風扇裝置

100．．．殼體

110．．．本體部

111．．．進風口

112．．．散熱口

113．．．連通口

120．．．通道部

121．．．排塵口

200．．．葉輪

210．．．輪轂

220．．．扇葉片

300．．．散熱單元

400．．．集塵盒

410．．．集塵口

420．．．排氣口

421．．．排氣濾網

430．．．防塵門

431．．．防塵濾網

D1．．．散熱方向

D2．．．排塵方向

Claims (21)

1. 一種具有排塵機構之風扇裝置，包括：一殼體，設有一排塵口、一散熱口與一進風口；一葉輪，設置於該殼體內，並選擇性地沿一散熱方向或是沿一排塵方向旋轉，其中該散熱方向相反於該排塵方向；一集塵盒，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；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氣口流出，以帶動部份鄰近於該散熱口之灰塵至該集塵盒內部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有排塵機構之風扇裝置，其中該葉輪係為離心式葉輪。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具有排塵機構之風扇裝置，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。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有排塵機構之風扇裝置，其中該集塵盒更包括一防塵門，當該葉輪沿該散熱方向旋轉時，該防塵門係蓋合於該集塵口，當該葉輪沿該排塵方向旋轉時，該防塵門係蓋合於該排氣口。
5. 如申請專利範圍第4項所述之具有排塵機構之風扇裝置，其中該防塵門係設有一防塵濾網，該排氣口係設有 一排氣濾網。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具有排塵機構之風扇裝置，其中該集塵盒更包括一排氣濾網，該排氣濾網係設置於該排氣口。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具有排塵機構之風扇裝置，其中該集塵盒更包括一防塵門，該防塵門係設置於該集塵盒，當該葉輪沿該散熱方向旋轉時，該防塵門係蓋合於該集塵口。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具有排塵機構之風扇裝置，其中該殼體更包括：一本體部，設有該散熱口與該葉輪；一通道部，與該本體部相互連通，該通道部遠離該本體部之一端係設有該排塵口，該通道部與該本體部相互連通處係設有一連通口。
9. 如申請專利範圍第8項所述之具有排塵機構之風扇裝置，更包括一防塵門，其中該防塵門係設置於該本體部，當該葉輪沿該散熱方向旋轉時，該防塵門係蓋合於該連通口。
10. 如申請專利範圍第8項所述之具有排塵機構之風扇裝置，更包括一防塵門，其中該防塵門係設置於該通道部，當該葉輪沿該散熱方向旋轉時，該防塵門係蓋合於該排塵口。
11. 如申請專利範圍第1項所述之具有排塵機構之風扇裝置，其中該集塵口與該排氣口係位於該集塵盒之同一 側。
12. 如申請專利範圍第1項所述之具有排塵機構之風扇裝置，其中該集塵口與該排氣口係位於該集塵盒之相對側。
13. 一種電子設備之排塵方法，包括下列步驟：(a)當一處理單元接收一排塵訊號後，控制一風扇裝置之葉輪沿一排塵方向旋轉，並使該風扇裝置之防塵門移動至一開啟位置，以使一氣流帶動該風扇裝置內部之灰塵經由該風扇裝置之排塵口排出；以及(b)該葉輪沿該排塵方向旋轉一預定時間後，控制該葉輪沿一散熱方向旋轉，該散熱方向相反於該排塵方向，並使該防塵門位於該閉合位置，該氣流係經由該風扇裝置之散熱口流出。
14. 如申請專利範圍第13項所述之電子設備之排塵方法，於步驟(a)之前更進一步包括一步驟(a1)，其中控制該風扇裝置之葉輪係沿該散熱方向旋轉，該風扇裝置之防塵門係位於該閉合位置，該氣流係經由該風扇裝置之散熱口流出。
15. 如申請專利範圍第14項所述之電子設備之排塵方法，於步驟(a1)之後更包括，經由一偵測單元偵測該電子設備內部之溫度，當該電子設備內部之溫度大於一設定溫度時，該偵測單元傳輸該排塵訊號於該處理單元。
16. 如申請專利範圍第14項所述之電子設備之排塵方法，於步驟(a1)之後更包括，經由一偵測單元偵測一發熱元 件之溫度，當該發熱元件之溫度大於一設定溫度時，該偵測單元傳輸該排塵訊號於該處理單元。
17. 如申請專利範圍第14項所述之電子設備之排塵方法，於步驟(a1)之後更包括，當該電子設備之排塵按鍵被制動時，傳送該排塵訊號於該處理單元。
18. 如申請專利範圍第14項所述之電子設備之排塵方法，於步驟(a1)之後更包括，當該電子設備之顯示螢幕上所顯示一排塵物件被排塵被點選時，傳送該排塵訊號於該處理單元。
19. 如申請專利範圍第13項所述之電子設備之排塵方法，於步驟(a)中更包括，經由一控制程式每隔一間隔時間，傳送該排塵訊號於該處理單元。
20. 如申請專利範圍第13項所述之電子設備之排塵方法，於步驟(a)中更包括，當該電子設備經由一休眠模式啟動時，經由一控制程式傳送該排塵訊號於該處理單元。
21. 如申請專利範圍第13項所述之電子設備之排塵方法，於步驟(a)中更包括，當該電子設備開機時，經由一控制程式傳送該排塵訊號於該處理單元。