TWI615087B - 具有風扇之電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種具有風扇之電子裝置，包含一殼體、一定子模組以及一轉子模組。定子模組設置於殼體上。轉子模組設置於殼體上且對應定子模組。轉子模組與定子模組配合而形成一風扇。轉子模組包含一承載盤、一軸承、一轉軸、一第一磁性件以及一葉輪。承載盤設置於殼體上且具有一軸孔與複數個氣孔。軸承設置於軸孔中。轉軸插設於軸承中且連接葉輪。第一磁性件設置於葉輪上。

Description

具有風扇之電子裝置

本發明關於一種具有風扇之電子裝置，尤指一種將風扇之定子模組與轉子模組分開設置之電子裝置。

散熱裝置與電子產品的發展息息相關。由於電子產品在運作時，電路中的電流會因阻抗的影響而產生不必要的熱能，如果這些熱能不能有效地排除而累積在電子產品內部的電子元件上，電子元件便有可能因為不斷升高的溫度而損壞。因此，散熱裝置的優劣影響電子產品的運作甚鉅。目前，電子產品最常用的散熱裝置是透過散熱鰭片吸收電子元件產生的熱量，再以風扇產生風流對散熱鰭片進行散熱。然而，習知風扇之定子與轉子係通過轉軸連接在一起，因此，使用者無法輕易地將轉子拆卸下來，以對轉子進行清潔或更換。此外，習知風扇無法均勻冷卻熱源或將風量有效地聚集與導流而集中吹向熱源，散熱效果有限。

本發明的目的之一在於提供一種將風扇之定子模組與轉子模組分開設置之電子裝置，以解決上述問題。

根據一實施例，本發明之具有風扇之電子裝置包含一殼體、一定子模組以及一轉子模組。定子模組設置於殼體上。轉子模組設置於殼體上且對應定子模組。轉子模組與定子模組配合而形成一風扇。轉子模組包含一承載盤、一軸承、一轉軸、一第一磁性件以及一葉輪。承載盤設置於殼體上且具有一軸孔與複數個氣孔。軸承設置於軸孔中。轉軸插設於軸承中且連接葉輪。第一磁性件設置於葉輪上。

於另一實施例中，電子裝置可另包含一承載座，設置於殼體上。承載盤設置於承載座上。承載座可具有一弧形底面，且弧形底面朝向殼體。

綜上所述，本發明係於電子裝置之殼體上設置承載座，且將風扇之轉子模組設置於承載座上。由於定子模組與轉子模組之間無連接關係，使用者可將轉子模組自承載座拆卸下來，以對轉子模組之葉輪進行清潔或更換轉子模組之其它零件。此外，由於承載座具有朝向殼體之弧形底面，當轉子模組之葉輪相對定子模組轉動時，承載座之弧形底面即會將葉輪轉動時所產生的風量有效地聚集與導流至殼體，進而增進風扇之散熱效果。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖至第9圖，第1圖為根據本發明一實施例之電子裝置1的示意圖，第2圖為第1圖中的承載座14自殼體10拆卸下來的示意圖，第3圖為第2圖中的承載座14於另一視角的示意圖，第4圖為第2圖中的遮蔽件20自殼體10拆卸下來的示意圖，第5圖為第2圖中的承載座14與轉子模組16的爆炸圖，第6圖為第2圖中的承載座14與轉子模組16於另一視角的爆炸圖，第7圖為第1圖中的轉子模組16自承載座14拆卸下來的示意圖，第8圖為第7圖中的轉子模組16於另一視角的示意圖，第9圖為第1圖中的電子裝置1沿A-A線的剖面圖。

如第1圖至第9圖所示，電子裝置1包含一殼體10、一定子模組12、一承載座14、一轉子模組16、一把手18以及一遮蔽件20。於此實施例中，電子裝置1可為一超音波掃描主機或其它裝設有風扇之電子裝置，視實際應用而定。定子模組12與承載座14皆設置於殼體10上。轉子模組16設置於承載座14上且對應定子模組12。藉此，轉子模組16與定子模組12即可相互配合而形成一風扇22，如第9圖所示。

如第4圖所示，定子模組12可包含複數個平面式線圈120以及一電路板122，其中平面式線圈120設置於電路板122上且與電路板122電性連接。如第5圖與第6圖所示，轉子模組16可包含一承載盤160、一軸承162、一轉軸164、一第一磁性件166以及一葉輪168。承載盤160設置於承載座14上且具有一軸孔170。軸承162設置於軸孔170中。轉軸164插設於軸承162中且連接葉輪168。第一磁性件166設置於葉輪168上。

於此實施例中，承載座14具有一孔洞140。當定子模組12與承載座14設置於殼體10上時，平面式線圈120係位於孔洞140的範圍內。此外，承載盤160具有一凹陷部172，其中軸孔170形成於凹陷部172之一側。當承載盤160設置於承載座14上時，凹陷部172係延伸進入孔洞140中，使得第一磁性件166對應平面式線圈120而位於平面式線圈120上方。如第9圖所示，當轉子模組16與定子模組12組裝完成後，轉子模組16與定子模組12之間係存在沿Z方向的軸向氣隙G1，由於X方向與Y方向之公差堆疊對於軸向氣隙G1之影響較小，因此，在組裝時可以不考慮X方向與Y方向之公差堆疊，只需考慮Z方向之公差堆疊對於軸向氣隙G1之影響。藉此，不僅可簡化轉子模組16與定子模組12之公差堆疊設計，亦有利於風扇22之薄形化設計。

承載盤160之凹陷部172開設有複數個氣孔174。當定子模組12之平面式線圈120通電時，平面式線圈120即會與第一磁性件166產生電磁耦合效應，使得葉輪168開始轉動。此時，葉輪168即會將氣流自氣孔174引入而吹向殼體10。於此實施例中，承載座14具有一弧形底面142。當承載座14設置於殼體10上時，承載座14之弧形底面142係朝向殼體10。因此，當葉輪168轉動時，承載座14之弧形底面142即會將葉輪168轉動時所產生的風量有效地聚集與導流至殼體10，進而增進風扇22之散熱效果。需說明的是，承載座14之弧形底面142的曲率可根據實際所需之風量而決定，不以圖中所繪示之實施例為限。此外，第一磁性件166可為磁鐵或其它可與定子模組12產生電磁耦合效應之磁性體。

於此實施例中，承載座14可另具有至少一肋部144，形成於弧形底面142上。肋部144可用以加強或調整吹向殼體10之風流強度，且將風流導引至殼體10上的特定位置進行散熱。需說明的是，肋部144的數量、形狀與設置位置可根據實際所需之風流強度與熱源位置而決定，不以圖中所繪示之實施例為限。此外，殼體10之表面可具有呈放射狀分佈地鰭片100，以將風扇22產生之風流導引至距離風扇22較遠的地方進行散熱。需說明的是，鰭片100的數量、形狀與設置位置可根據實際散熱需求而決定，不以圖中所繪示之實施例為限。

如第7圖與第9圖所示，把手18可藉由樞紐轉軸180樞接於承載座14。換言之，把手18可相對承載座14轉動。使用者可藉由握持把手18來攜帶電子裝置1移動。此外，使用者亦可將把手18相對承載座14轉動到任意角度，且將把手18承靠於平面上，以使電子裝置1以任意角度擺放於平面上來進行操作。

於此實施例中，承載座14可拆卸地設置於殼體10上，方便使用者基於維修或其它目的拆卸承載座14。如第7圖所示，本發明可藉由複數個螺絲24將承載座14鎖附於殼體10上。此外，承載盤160可具有複數個第一磁性區176，且承載座14可具有複數個第二磁性區146，其中第一磁性區176之位置係與第二磁性區146之位置相對應。第一磁性區176與第二磁性區146可相互磁吸，使得承載盤160可拆卸地設置於承載座14上，方便使用者基於維修或其它目的拆卸承載盤160。第一磁性區176與第二磁性區146的其中之一可為一磁性件（例如，磁鐵），且第一磁性區176與第二磁性區146的其中另一可為一磁性件（例如，磁鐵）或一導磁性材料（例如，鐵或其它磁性體）。

除了可利用第一磁性區176與第二磁性區146相互磁吸，使得承載盤160可拆卸地設置於承載座14上，本發明亦可藉由複數個螺絲26將承載盤160鎖附於承載座14上。由於定子模組12與轉子模組16之間無連接關係，使用者可先將螺絲26拆卸下來，再於承載盤160上施力克服第一磁性區176與第二磁性區146之間的磁吸力，即可將轉子模組16自承載座14拆卸下來，如第7圖所示。接著，使用者即可對轉子模組16之葉輪168進行清潔或更換轉子模組16之其它零件。需說明的是，若第一磁性區176與第二磁性區146之間的磁吸力夠強，使得轉子模組16不會因碰撞而脫離承載座14，本發明亦可不需再以螺絲26將承載盤160鎖附於承載座14上。藉此，使用者只要於承載盤160上施力克服第一磁性區176與第二磁性區146之間的磁吸力，即可將轉子模組16自承載座14拆卸下來，而不需藉助額外的工具（例如，螺絲起子）。當然，本發明亦可只利用螺絲26將承載盤160鎖附於承載座14上，而不需於承載盤160與承載座14上設置對應的第一磁性區176與第二磁性區146。

由於承載座14係可拆卸地設置於殼體10上，因此，使用者可將承載座14自殼體10拆卸下來，使得殼體10可平放於平面上進行操作。使用者可先將轉子模組16自承載座14拆卸下來，再將螺絲24拆卸下來，即可將承載座14自殼體10拆卸下來。

於此實施例中，遮蔽件20係設置於殼體10上且遮蔽定子模組12。因此，當轉子模組16自承載座14拆卸下來或承載座14自殼體10拆卸下來時，定子模組12之平面式線圈120與電路板122係隱藏於遮蔽件20中，因此，使用者不會看到定子模組12之平面式線圈120與電路板122。此外，由於定子模組12之平面式線圈120與電路板122係隱藏於遮蔽件20中，因此，遮蔽件20可提供定子模組12防水與防塵的功能。於此實施例中，遮蔽件20可由無磁性的材料（例如，鋁或塑膠）製成。需說明的是，除了將遮蔽件20設置於殼體10上外，本發明亦可將遮蔽件20設置於定子模組12上，亦即將遮蔽件20與定子模組12整合為一模組。換言之，遮蔽件20係可選擇性地設置於殼體10與定子模組12的其中之一上，視實際應用而定。

此外，本發明可在殼體10對應定子模組12之位置處形成一凹槽（未顯示），使得定子模組12容置於此凹槽中。藉此，當承載座14自殼體10拆卸下來時，定子模組12便不會自殼體10之表面凸出。再者，當承載座14自殼體10拆卸下來時，本發明還可利用一蓋體（未顯示）來遮蓋此凹槽，以避免外露的定子模組12受碰撞而損壞。

於此實施例中，轉子模組16可另包含一第二磁性件178。如第9圖所示，第二磁性件178夾設於軸孔170之內頂面與軸承162之間，且轉軸164抵接於第二磁性件178。當第二磁性件178夾設於軸孔170之內頂面與軸承162之間時，轉軸164可由一導磁性材料（例如，鐵或其它磁性體）製成，使得第二磁性件178與轉軸164之間可產生一磁吸力。較佳地，轉軸164抵接於第二磁性件178之一端係呈弧形。藉此，當轉軸164在轉子模組16拆裝的過程中發生歪斜時，可藉由第二磁性件178與轉軸164之間的磁吸力與轉軸164之弧形端部將轉軸164自動導正。

請參閱第10圖，第10圖為根據本發明另一實施例之電子裝置1'的剖面圖。電子裝置1'與上述的電子裝置1的主要不同之處在於，電子裝置1'之定子模組12'係以柱狀線圈120'取代電子裝置1之定子模組12之平面式線圈120。需說明的是，第10圖中與第1-9圖中所示相同標號的元件，其作用原理大致相同，在此不再贅述。如第10圖所示，當轉子模組16與定子模組12'組裝完成後，轉子模組16與定子模組12'之間係存在沿X方向的徑向氣隙G2。換言之，本發明對於平面式線圈與柱狀線圈皆適用。

請參閱第11圖至第17圖，第11圖為根據本發明另一實施例之電子裝置3的示意圖，第12圖為第11圖中的轉子模組36自殼體30拆卸下來的示意圖，第13圖為第12圖中的轉子模組36於另一視角的示意圖，第14圖為第12圖中的遮蔽件40自定子模組32拆卸下來的示意圖，第15圖為第12圖中的轉子模組36的爆炸圖，第16圖為第12圖中的轉子模組36於另一視角的爆炸圖，第17圖為第11圖中的電子裝置3沿B-B線的剖面圖。

如第11圖至第17圖所示，電子裝置3包含一殼體30、一定子模組32、一轉子模組36以及一遮蔽件40。於此實施例中，電子裝置3可為一超音波掃描主機或其它裝設有風扇之電子裝置，視實際應用而定。定子模組32與轉子模組36皆設置於殼體30上，其中轉子模組36對應定子模組32。藉此，轉子模組36與定子模組32即可相互配合而形成一風扇42，如第17圖所示。

如第14圖所示，定子模組32可包含複數個平面式線圈320以及一電路板322，其中平面式線圈320設置於電路板322上且與電路板322電性連接。如第12圖所示，殼體30具有一開口300，其中定子模組32容置於開口300中。如第15圖與第16圖所示，轉子模組36可包含一承載盤360、一軸承362、一轉軸364、一第一磁性件366以及一葉輪368。承載盤360可拆卸地設置於殼體30上且遮蔽開口300。承載盤360具有一軸孔370。軸承362設置於軸孔370中。轉軸364插設於軸承362中且連接葉輪368。第一磁性件366設置於葉輪368上。

當承載盤360設置於殼體30上且遮蔽開口300時，第一磁性件366對應平面式線圈320而位於平面式線圈320上方。如第17圖所示，當轉子模組36與定子模組32組裝完成後，轉子模組36與定子模組32之間係存在沿Z方向的軸向氣隙G1，由於X方向與Y方向之公差堆疊對於軸向氣隙G1之影響較小，因此，在組裝時可以不考慮X方向與Y方向之公差堆疊，只需考慮Z方向之公差堆疊對於軸向氣隙G1之影響。藉此，不僅可簡化轉子模組36與定子模組32之公差堆疊設計，亦有利於風扇42之薄形化設計。

承載盤360另具有複數個氣孔374。當定子模組32之平面式線圈320通電時，平面式線圈320即會與第一磁性件366產生電磁耦合效應，使得葉輪368開始轉動。於此實施例中，殼體30之開口300與殼體30之內部空間連通。因此，葉輪368會將氣流自氣孔374引入而吹向殼體30之內部空間，以對設置於殼體30之內部空間中的熱源進行散熱。於此實施例中，第一磁性件366可為磁鐵或其它可與定子模組32產生電磁耦合效應之磁性體。

於此實施例中，轉子模組36之承載盤360可拆卸地設置於殼體30上，方便使用者基於維修或其它目的拆卸轉子模組36。如第11圖所示，本發明可藉由複數個螺絲44將承載盤360鎖附於殼體30上。由於定子模組32與轉子模組36之間無連接關係，使用者只要將螺絲44拆卸下來，即可將轉子模組36自殼體30拆卸下來，如第12圖所示。接著，使用者即可對轉子模組36之葉輪368進行清潔或更換轉子模組36之其它零件。需說明的是，本發明亦可利用其它卡合或固定結構將轉子模組36之承載盤360可拆卸地設置於殼體30上，不以利用螺絲鎖附為限。

於此實施例中，遮蔽件40係設置於定子模組32上且遮蔽定子模組32。因此，當轉子模組36自殼體30拆卸下來時，定子模組32之平面式線圈320與電路板322係隱藏於遮蔽件40中，因此，使用者不會看到定子模組32之平面式線圈320與電路板322。此外，由於定子模組32之平面式線圈320與電路板322係隱藏於遮蔽件40中，因此，遮蔽件40可提供定子模組32防水與防塵的功能。於此實施例中，遮蔽件40可由無磁性的材料（例如，鋁或塑膠）製成。

需說明的是，上述之平面式線圈320亦可以第10圖中的柱狀線圈120'取代，在此不再贅述。

綜上所述，本發明係於電子裝置之殼體上設置承載座，且將風扇之轉子模組設置於承載座上。由於定子模組與轉子模組之間無連接關係，且轉子模組之承載盤係可拆卸地設置於承載座上，使用者可輕易地將轉子模組自承載座拆卸下來，以對轉子模組之葉輪進行清潔或更換轉子模組之其它零件。此外，由於承載座具有朝向殼體之弧形底面，當轉子模組之葉輪相對定子模組轉動時，承載座之弧形底面即會將葉輪轉動時所產生的風量有效地聚集與導流至殼體，進而增進風扇之散熱效果。本發明還可於弧形底面上形成肋部，以加強或調整吹向殼體之風流強度，且將風流導引至殼體上的特定位置進行散熱。此外，本發明還可將把手樞接於承載座，以供使用者握持把手來攜帶電子裝置移動，或利用把手使電子裝置以任意角度擺放於平面上來進行操作。再者，由於承載座係可拆卸地設置於殼體上，因此，使用者可將承載座自殼體拆卸下來，使得殼體可平放於平面上進行操作。更甚者，本發明可利用遮蔽件遮蔽定子模組，以提供定子模組防水與防塵的功能。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1、1'、3‧‧‧電子裝置
10、30‧‧‧殼體
12、12'、32‧‧‧定子模組
14‧‧‧承載座
16、36‧‧‧轉子模組
18‧‧‧把手
20、40‧‧‧遮蔽件
22、42‧‧‧風扇
24、26、44‧‧‧螺絲
100‧‧‧鰭片
120、120'、320‧‧‧平面式線圈
122、322‧‧‧電路板
140‧‧‧孔洞
142‧‧‧弧形底面
144‧‧‧肋部
146‧‧‧第二磁性區
160、360‧‧‧承載盤
162、362‧‧‧軸承
164、364‧‧‧轉軸
166、366‧‧‧第一磁性件
168、368‧‧‧葉輪
170、370‧‧‧軸孔
172‧‧‧凹陷部
174、374‧‧‧氣孔
176‧‧‧第一磁性區
178‧‧‧第二磁性件
180‧‧‧樞紐轉軸
300‧‧‧開口
G1‧‧‧軸向氣隙
G2‧‧‧徑向氣隙
X、Y、Z‧‧‧方向
A-A、B-B‧‧‧剖面線

第1圖為根據本發明一實施例之電子裝置的示意圖。 第2圖為第1圖中的承載座自殼體拆卸下來的示意圖。 第3圖為第2圖中的承載座於另一視角的示意圖。 第4圖為第2圖中的遮蔽件自殼體拆卸下來的示意圖。 第5圖為第2圖中的承載座與轉子模組的爆炸圖。 第6圖為第2圖中的承載座與轉子模組於另一視角的爆炸圖。 第7圖為第1圖中的轉子模組自承載座拆卸下來的示意圖。 第8圖為第7圖中的轉子模組於另一視角的示意圖。 第9圖為第1圖中的電子裝置沿A-A線的剖面圖。 第10圖為根據本發明另一實施例之電子裝置的剖面圖。 第11圖為根據本發明另一實施例之電子裝置的示意圖。 第12圖為第11圖中的轉子模組自殼體拆卸下來的示意圖。 第13圖為第12圖中的轉子模組於另一視角的示意圖。 第14圖為第12圖中的遮蔽件自定子模組拆卸下來的示意圖。 第15圖為第12圖中的轉子模組的爆炸圖。 第16圖為第12圖中的轉子模組於另一視角的爆炸圖。 第17圖為第11圖中的電子裝置沿B-B線的剖面圖。

1‧‧‧電子裝置

10‧‧‧殼體

12‧‧‧定子模組

14‧‧‧承載座

16‧‧‧轉子模組

18‧‧‧把手

20‧‧‧遮蔽件

22‧‧‧風扇

120‧‧‧平面式線圈

122‧‧‧電路板

140‧‧‧孔洞

142‧‧‧弧形底面

144‧‧‧肋部

160‧‧‧承載盤

162‧‧‧軸承

164‧‧‧轉軸

166‧‧‧第一磁性件

168‧‧‧葉輪

170‧‧‧軸孔

172‧‧‧凹陷部

174‧‧‧氣孔

178‧‧‧第二磁性件

180‧‧‧樞紐轉軸

G1‧‧‧軸向氣隙

X、Y、Z‧‧‧方向

Claims (13)

1. 一種具有風扇之電子裝置，包含： 一殼體； 一定子模組，設置於該殼體上；以及 一轉子模組，設置於該殼體上且對應該定子模組，該轉子模組與該定子模組配合而形成一風扇，該轉子模組包含一承載盤、一軸承、一轉軸、一第一磁性件以及一葉輪，該承載盤設置於該殼體上且具有一軸孔與複數個氣孔，該軸承設置於該軸孔中，該轉軸插設於該軸承中且連接該葉輪，該第一磁性件設置於該葉輪上。
2. 如請求項1所述之具有風扇之電子裝置，另包含一承載座，設置於該殼體上，該承載盤設置於該承載座上。
3. 如請求項2所述之具有風扇之電子裝置，其中該承載座可拆卸地設置於該殼體上。
4. 如請求項2所述之具有風扇之電子裝置，其中該承載盤具有複數個第一磁性區，該承載座具有複數個第二磁性區，該等第一磁性區與該等第二磁性區相互磁吸，使得該承載盤可拆卸地設置於該承載座上。
5. 如請求項4所述之具有風扇之電子裝置，其中該第一磁性區與該第二磁性區的其中之一為一磁性件，且該第一磁性區與該第二磁性區的其中另一為一磁性件或一導磁性材料。
6. 如請求項2所述之具有風扇之電子裝置，其中該承載座具有一弧形底面，該弧形底面朝向該殼體。
7. 如請求項6所述之具有風扇之電子裝置，其中該承載座另具有至少一肋部，形成於該弧形底面上。
8. 如請求項2所述之具有風扇之電子裝置，另包含一把手，樞接於該承載座。
9. 如請求項1所述之具有風扇之電子裝置，其中該轉子模組另包含一第二磁性件，夾設於該軸孔之內頂面與該軸承之間，該轉軸抵接於該第二磁性件且由一導磁性材料製成。
10. 如請求項9所述之具有風扇之電子裝置，其中該轉軸抵接於該第二磁性件之一端呈弧形。
11. 如請求項1所述之具有風扇之電子裝置，另包含一遮蔽件，選擇性地設置於該殼體與該定子模組的其中之一上且遮蔽該定子模組。
12. 如請求項1所述之具有風扇之電子裝置，其中該殼體具有一開口，該定子模組容置於該開口中，該承載盤可拆卸地設置於該殼體上且遮蔽該開口。
13. 如請求項12所述之具有風扇之電子裝置，其中該開口與該殼體之內部空間連通。