WO2019112245A1 - 냉각 팬 - Google Patents

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WO2019112245A1
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hall sensor
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fan housing
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김병수
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주식회사 아모텍
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Definitions

  • the present invention relates to a cooling fan for preventing overheating of an electronic device, automobile or LED illumination.
  • Cooling fans are mainly used to prevent overheating of the electronic devices, LED lights or various parts mounted on the automobiles.
  • the cooling fan includes a rotor rotatably supported by the fan housing, a rotor fixed to the rotor, a stator fixed to the fan housing and disposed with a certain gap from the rotor, an impeller fixed to the rotor and rotated together with the rotor, And a PCB installed underneath to control the cooling fan.
  • the cooling fan is equipped with a hall sensor for measuring the number of revolutions of the rotor.
  • the hall sensor senses a magnetic field generated by the magnet and measures the number of revolutions of the rotor, and is disposed as close as possible to the magnet.
  • the Hall sensor of the motor is mounted on the Hall sensor substrate as disclosed in Patent Publication No. 10-1482939 (Jan. 06, 2015), and the Hall sensor substrate is installed on one side of the insulator on which the stator is fixed, And is electrically connected by a cable.
  • Such a hall sensor is installed at a position close to the magnet and is connected to the main board separately from the main board for controlling the motor, so that the configuration is complicated and the manufacturing cost is increased.
  • a hall sensor is mounted on the upper surface of the main board, that is, a position facing the magnet so that the hall sensor can be installed close to the magnet, Respectively.
  • An object of the present invention is to provide a cooling fan capable of increasing the strength of a magnetic field transmitted to a Hall sensor of a magnet to improve a sensing force of the Hall sensor.
  • Another object of the present invention is to provide a cooling fan capable of shortening the manufacturing process and reducing the cost by allowing the circuit components and the Hall sensor to be mounted on one surface of the PCB.
  • a fan apparatus comprising a fan housing, a rotating shaft rotatably supported by the fan housing, a stator fixed to the fan housing, a magnet disposed at a predetermined gap on an outer circumferential surface of the stator, A back yoke disposed on an outer circumferential surface of the magnet to mount the rotor on the rotating shaft, a circuit component installed on the lower side of the stator for controlling the cooling fan, and a PCB mounted with a Hall sensor for sensing the number of rotations of the rotor
  • the magnet may be provided with a sensing force increasing part for increasing the sensing force of the Hall sensor by making one of the length and the thickness of the magnet lower than the other parts in the lower part adjacent to the Hall sensor.
  • the PCB can be mounted together with circuit components and Hall sensors on one side by a single component mounting process.
  • the sensing force increasing portion may include an extension portion having a thickness expanded at a lower portion of the magnet to increase the strength of a downward magnetic field.
  • the magnet may be formed in a cylindrical shape, and the extension may be formed in a circumferential direction on the lower outer surface of the magnet.
  • the extending portion can be projected with a width equal to the thickness of the back yoke.
  • the sensing force increasing portion may include a protrusion protruding in a downward direction of the magnet to increase the length of the magnet.
  • the protrusion may be formed thinner than the thickness of the other portion of the magnet.
  • the protruding portion may be formed with an inclined surface whose inner surface is thinner in the downward direction so as to be formed thinner than the thickness of the other portions of the magnet.
  • the bottom area of the magnet is enlarged to increase the strength of the magnetic field generated in the lower portion near the hall sensor, and improve the sensing performance of the hall sensor.
  • the manufacturing process can be shortened by one component mounting process, Can be saved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cooling fan according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a cooling fan according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a partially enlarged cross-sectional view of a cooling fan according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of a magnet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a cooling fan having a magnet according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a partially enlarged view of a cooling fan provided with a magnet according to another embodiment of the present invention.
  • the cooling fan of the present invention includes a fan housing 10 having an air outlet 12 through which air is discharged from the front and an air inlet 14 through which air flows into the rear of the fan housing 10, A rotor 30 fixed to the rotary shaft 20 and a rotor 30 fixed to the fan housing 10 and spaced apart from the rotor 30 by a predetermined gap, An impeller 50 coupled to the rotor 30 and connected to the rotor 30 and the stator 40 and connected to the stator 40 to supply power to the stator 40, And a PCB 70 on which circuit components are mounted.
  • the fan housing 10 is opened to allow air to pass through the front and back surfaces of the fan housing 10 and a support portion 60 is formed at the center thereof for rotatably supporting the rotary shaft 20 and fixing the stator 40 thereto.
  • a fastening hole (64) for fixing to a mounting bracket to which a cooling fan is mounted is formed.
  • the support portion 60 is formed at the center of the fan housing 10 in the shape of a cylinder, and a rotation shaft 20 is rotatably inserted into the inner surface of the support portion 60, and the stator 40 is fixed to the outer surface thereof.
  • the rotary shaft 20 is rotatably supported on the inner surface of the support portion 60 by bearings 66 and 68.
  • the bearings 66 and 68 include a first ball bearing 66 for rotatably supporting the upper portion of the rotating shaft and a second ball bearing 68 for rotatably supporting the lower portion of the rotating shaft 20.
  • the stator 40 includes a stator core 42 fixed to the outer circumferential surface of the support portion 60, a bobbin 44 mounted on the outer surface of the stator core 42, a coil 46).
  • the rotor 30 includes a magnet 32 formed in a cylindrical shape with a predetermined gap on the outer circumferential surface of the stator 40, a back yoke 34 disposed on the outer peripheral surface of the magnet 32, And a rotor support 36 to which the back yoke 34 is fixed and to which the impeller 50 is connected.
  • the rotor support body 36 includes a circular plate portion 74 connected to a rotary shaft 20 at the center thereof and formed in the shape of a circular plate and a magnet portion 32 extending vertically from the edge of the circular plate portion 74, And a cylindrical portion 76 on which an impeller 50 is formed.
  • the impeller 50 is formed integrally with the rotor support body 36 on the outer circumferential surface of the rotor support body 36. That is, an insert injection is performed in a state where the magnet 32, the back yoke 34, and the rotary shaft 20 are disposed in the mold to form the impeller 50 and the rotor support body 36, The magnet 20, the magnet 32 and the back yoke 34 are fixed.
  • the PCB 70 is disposed on the lower side of the stator 40 and is formed in the shape of a disk inserted into the outer surface of the support portion 60 with the center thereof opened and fixed to the fan housing 10.
  • a Hall sensor 72 for measuring the number of revolutions of the rotor 30 is mounted on the PCB 70 and various circuit components for controlling the blower fan are mounted, the coil 46 of the stator 40 is electrically connected, .
  • the circuit component is mounted on the back surface of the PCB 70 to avoid interference with the stator 40 or the rotor 30, and the Hall sensor is mounted on the top surface of the PCB so as to be closer to the magnet do. That is, since the hall sensor senses the magnetic field of the magnet and measures the number of rotations of the magnet, it can be mounted on the upper surface of the PCB close to the magnet because it is easy to sense the magnetic field as it is positioned closer to the magnet. Install the PCB near the magnet.
  • SMD Surface Mounting Device
  • the circuit component and the hall sensor 72 are mounted together on the back surface of the PCB 70 so as to be installed on the PCB 70 in a single process, and the magnet 32 is disposed adjacent to the hall sensor A sensing force increasing part for increasing the strength of the magnetic field is formed so that the Hall sensor 72 mounted on the back surface of the PCB 70 can sense sufficiently.
  • the magnet 32 according to one embodiment is formed in a cylindrical shape as shown in FIGS. 3 and 4, and a sensing force increasing portion is formed in a lower portion.
  • the sensing force increasing unit may protrude outwardly from the lower outer surface of the magnet 32 to make the lower thickness of the magnet 32 larger than other portions to increase the intensity of the magnetic field directed downward of the magnet 32 (Not shown).
  • the magnet 32 is formed of a plastic magnet. That is, it is necessary to form an enlarged portion 38 with the lower side of the magnet 32 protruding outwardly. If the plastic magnet is used, the enlarged portion 38 can be molded integrally with the magnet 32 in the metal mold, .
  • the extension portion 38 of the magnet 32 protrudes outward of the magnet 32 to be thicker than the thickness of the other portion of the magnet 32 to increase the strength of the magnetic field.
  • the extension portion 38 is formed to have the same thickness as the thickness of the back yoke 34, so that there is no portion protruding outwardly.
  • a magnetic field leakage portion may be formed on the outer surface of the extension portion 38 to remove the back yoke 34 so that the magnetic field leaks outwardly of the extension portion 38.
  • the magnetic field leaking portion leaks the magnetic field generated by the sensing force increasing portion toward the outside of the magnet 32 to increase the magnetic field strength and increase the sensing force of the Hall sensor 72.
  • the cooling fan according to another embodiment of the present invention has the same structure as that of the cooling fan described in the above-described embodiment, and the magnet 90 is the same as the magnet 32 of the above- It has a different structure.
  • the sensing force increasing unit is a protrusion 94 that protrudes in the lower direction of the magnet to increase the length of the magnet 90 to increase the intensity of the magnetic field directed downward of the magnet 90.
  • the lower portion of the magnet 90 protrudes downward to increase the area of the magnet 90 and increase the intensity of the magnetic field directed downward of the magnet 90 by the area of the magnet 90,
  • the Hall sensor 72 mounted on the back surface of the magnet 90 can easily sense the magnetic field of the magnet 90.
  • the magnet 90 according to the present embodiment is preferably formed of an ND magnet.
  • the ND magnet is manufactured by sintering neodymium, iron, boron or the like.
  • the protruding portion 94 is formed integrally with the magnet 90.
  • the thickness of the projecting portion 94 is formed thinner than the thickness of the other portion of the magnet 90. That is, the inner surface of the protruding portion 90 is formed with an inclined surface 96 whose thickness becomes thinner toward the lower side, so that the thickness is thinner than other portions of the magnet 90.
  • the gap D1 between the upper end of the magnet 90 and the upper end of the stator core 42 is formed larger than the gap D2 between the lower end of the magnet 90 and the lower end of the stator core 42.
  • the inclined surface 96 is formed on the inner surface of the protruding portion 94 so that the thickness of the protruding portion 94 is reduced so that the bottom surface of the magnet 90 can be expanded while preventing the rotor 30 from being separated. That is, the strength of the magnetic field generated in the protruding portion 94 is weakened in the inner direction that affects the stator, and is strengthened in the downward direction that the hall sensor can sense.
  • the inner surface of the protruding portion 94 may be formed in various shapes such as a stepped shape other than the shape of the inclined surface 96 to reduce the thickness.
  • the back yoke 92 is exposed to the outer surface of the protruding portion 94 so that the magnetic field leaks outwardly of the protruding portion 92 to improve the sensing performance of the hall sensor.
  • the cooling fan of the present invention is applicable to an apparatus for preventing overheating of an electronic device, an automobile or an LED illumination.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명의 냉각팬은 팬 하우징과, 상기 팬 하우징에 회전 가능하게 지지되는 회전축과, 상기 팬 하우징에 고정되는 스테이터와, 상기 스테이터의 외주면에 일정 갭을 두고 배치되는 마그넷이 구비되고 임펠러가 연결되는 로터와, 상기 스테이터의 하측에 설치되어 냉각팬을 제어하는 회로부품과 로터의 회전수를 감지하는 홀 센서가 장착되는 PCB를 포함하고, 상기 마그넷은 홀 센서의 센싱력을 증대시킬 수 있도록 홀 센서에 인접한 하부에 길이 또는 두께를 다른 부분에 비해 크게 형성하여 제조공정을 단축하고 홀 센서의 센싱 성능을 향상시킨다.

Description

냉각 팬
본 발명은 전자기기, 자동차 또는 엘이디 조명 등의 과열을 방지하기 위한 냉각팬에 관한 것이다.
현재 사용되는 전자기기, 엘이디 조명 또는 자동차에 장착되는 각종 부품의 과열을 방지하기 위해 주로 냉각팬이 사용되고 있다.
냉각팬은 팬 하우징에 회전 가능하게 지지되는 회전축과, 회전축에 고정되는 로터와, 팬 하우징에 고정되고 로터와 일정 간극을 두고 배치되는 스테이터와, 로터에 고정되어 로터와 같이 회전되는 임펠러와, 스테이터 하부에 설치되어 냉각팬을 제어하는 PCB를 포함한다.
이러한 냉각팬에는 로터의 회전수를 측정하는 홀 센서가 장착되고, 홀 센서는 마그넷에서 발생되는 자기장을 감지하여 로터의 회전수를 측정하는 것으로, 마그넷과 최대한 가까운 위치에 배치된다.
모터의 홀 센서는 등록특허공보 10-1482939(2015년 01월 06일)에 개시된 바와 같이, 홀 센서기판에 장착되고, 홀 센서기판은 스테이터가 고정되는 인슐레이터의 일측에 설치되어 모터의 메인기판과 케이블에 의해 전기적으로 연결된다.
이러한 홀 센서는 모터를 제어하는 메인 기판과 별도로 마그넷의 가까운 위치에 설치되고 메인기판과 연결되는 구조이기 때문에 구성이 복잡하고, 제조비용이 증가하는 문제가 있다.
또한, 홀 센서가 메인 기판에 설치될 경우에도 홀 센서가 마그넷과 가까운 위치에 설치될 수 있도록 메인 기판의 상면 즉, 마그넷과 마주보는 위치에 홀 센서가 장착되고, 메인기판의 배면에 각종 회로부품이 실장된다.
이 경우 메인 기판의 배면에 회로부품을 실장하는 공정과 메인기판의 상면에 홀센서를 장착하는 공정 두 번의 공정으로 진행되기 때문에 제조공정이 늘어나고 비용이 증가하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 마그넷의 홀 센서에 전달되는 자기장의 세기를 증대하여 홀 센서의 센싱력을 향상시킬 수 있는 냉각팬을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 PCB의 일면에 회로부품과 홀 센서가 같이 실장되도록 하여 제조공정을 단축하고 비용을 절감할 수 있는 냉각팬을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 팬 하우징과, 상기 팬 하우징에 회전 가능하게 지지되는 회전축과, 상기 팬 하우징에 고정되는 스테이터와, 상기 스테이터의 외주면에 일정 갭을 두고 배치되는 마그넷과, 상기 마그넷의 외주면에 배치되는 백요크가 포함되어 상기 회전축에 설치되는 로터와, 상기 스테이터의 하측에 설치되어 냉각팬을 제어하는 회로부품과 로터의 회전수를 감지하는 홀 센서가 장착되는 PCB를 포함하고, 상기 마그넷은 홀 센서에 인접한 하부에는 길이 및 두께 중 어느 하나를 다른 부분에 비해 크게 하여 홀 센서의 센싱력을 증대시키는 센싱력 증대부가 형성될 수 있다.
PCB는 한 번의 부품 장착공정에 의해 한 면에 회로부품과 홀 센서가 함께 장착될 수 있다.
센싱력 증대부는 마그넷의 하부에 두께가 확장되어 하측방향으로 향하는 자기장의 세기를 증대하는 확장부를 포함할 수 있다.
마그넷은 원통 형상으로 형성되고, 상기 확장부는 마그넷의 하부 외면에 원주방향으로 돌출, 형성될 수 있다.
확장부는 백요크의 두께와 동일한 폭으로 돌출될 수 있다.
센싱력 증대부는 마그넷의 하측방향으로 돌출, 형성되어 마그넷의 길이를 증대하는 돌출부를 포함할 수 있다.
돌출부는 마그넷의 다른 부분의 두께에 비해 얇게 형성될 수 있다.
돌출부는 마그넷의 다른 부분의 두께에 비해 얇게 형성되도록 그 내면에 하측방향으로 갈수록 두께가 얇아지는 경사면이 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 마그넷의 하부 면적을 크게 형성하여 홀 센서에 가까운 하부에서 발생되는 자기장의 세기를 증가시키고 홀 센서의 센싱 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 홀 센서가 감지할 수 있는 자기장의 세기를 증가하여 PCB의 배면에 회로부품과 홀 센서가 같이 실장할 수 있고, 이에 따라 한 번의 부품 장착 공정에 의해 제조할 수 있어 제조공정을 단축하고 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각팬의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각팬의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각팬의 일부 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그넷이 구비된 냉각팬의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그넷이 구비된 냉각팬의 일부 확대도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면 본 발명의 냉각팬은 전면에 공기가 토출되는 공기 토출구(12)가 형성되고, 배면에 공기가 유입되는 공기 유입구(14)가 형성되는 팬 하우징(10)과, 팬 하우징(10)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(20)과, 회전축(20)에 고정되는 로터(30)와, 팬 하우징(10)에 고정되고 로터(30)와 일정 간극을 두고 배치되는 스테이터(40)와, 로터(30)에 연결되어 같이 회전되는 임펠러(50)와, 로터(30) 및 스테이터(40)의 하측에 배치되어 스테이터(40)에 전원을 연결하고 냉각팬 제어를 위한 각종 회로부품이 실장되는 PCB(70)를 포함한다.
팬 하우징(10)은 전면과 배면이 공기가 통과하도록 개방되고, 중앙에는 회전축(20)을 회전 가능하게 지지함과 아울러, 스테이터(40)가 고정되는 지지부(60)가 형성된다.
팬 하우징(10)의 모서리에는 냉각팬이 장착되는 장착용 브라켓에 고정하기 위한 체결홀부(64)가 형성된다.
지지부(60)는 팬 하우징(10)의 중앙에 원통 형태로 형성되고, 그 내면에는 회전축(20)이 회전 가능하게 삽입되고, 그 외면에는 스테이터(40)가 고정된다.
회전축(20)은 지지부(60)의 내면에 베어링(66,68)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 베어링(66,68)은 회전축의 상부를 회전 가능하게 지지하는 제1볼 베어링(66)과, 회전축(20)의 하부를 회전 가능하게 지지하는 제2볼 베어링(68)을 포함한다.
스테이터(40)는 지지부(60)의 외주면에 고정되는 스테이터 코어(42)와, 스테이터 코어(42)의 외면에 장착되는 보빈(44)과, 보빈(44)에 권선되고 전원이 인가되는 코일(46)을 포함한다.
로터(30)는 스테이터(40)의 외주면에 일정 갭을 두고 배치되고 원통 형태로 형성되는 마그넷(32)과, 마그넷(32)의 외주면에 배치되는 백요크(34)와, 마그넷(32)과 백요크(34)가 고정되고 임펠러(50)가 연결되는 로터 지지체(36)를 포함한다.
로터 지지체(36)는 중앙에 회전축(20)이 연결되고 원판 형태로 형성되는 원판부(74)와, 원판부(74)의 가장자리에서 수직으로 연장되고 그 내면에 마그넷(32)과 백요크(34)가 고정되고, 그 외면에 임펠러(50)가 형성되는 원통부(76)를 포함한다.
임펠러(50)는 로터 지지체(36)의 외주면에 로터 지지체(36)와 일체로 형성된다. 즉, 마그넷(32), 백요크(34) 및 회전축(20)을 금형에 배치한 상태에서 인서트 사출을 실시하여 임펠러(50)와 로터 지지체(36)가 형성되고, 로터 지지체(36)에 회전축(20), 마그넷(32) 및 백요크(34)가 고정된다.
PCB(70)는 스테이터(40)의 하측에 배치되고, 중앙이 개구되어 지지부(60)의 외면에 삽입되는 원판 형태로 형성되고 팬 하우징(10)에 고정된다.
PCB(70)에는 송풍팬을 제어하는 각종 회로부품이 실장되고, 스테이터(40)의 코일(46)이 전기적으로 연결되며, 로터(30)의 회전수를 측정하는 홀 센서(72)가 장착된다.
기존의 PCB의 경우, 회로부품은 스테이터(40) 또는 로터(30)와의 간섭을 피하기 위해 PCB(70)의 배면에 장착되고, 홀 센서는 센싱력 증대를 위해 마그넷에 근접하도록 PCB의 상면에 장착된다. 즉, 홀 센서는 마그넷의 자기장을 감지하여 로터의 회전수를 측정하는 것이므로, 마그넷과 가깝게 위치될수록 자기장을 감지하기 용이하여 마그넷과 가까운 위치인 PCB의 상면에 장착되거나, 아니면 홀 센서가 장착된 별도의 PCB를 마그넷에 가까운 위치에 설치한다.
PCB에 회로부품을 실장할 때 SMD(Surface Mounting Device)가 사용되는데, 회로부품은 PCB의 배면에 장착하고 홀 센서는 PCB의 상면에 장착할 경우, 회로부품을 장착하는 공정과 홀 센서를 장착하는 공정으로 두 번의 공정을 수행해야 하므로 제조시간 및 비용이 증가된다.
본 발명에서는, PCB(70)의 배면에 회로부품과 홀 센서(72)를 함께 장착하여 한 번의 공정에서 PCB(70)에 설치가 가능하도록 하고, 마그넷(32)은 홀센서와 인접하여 배치되는 하측에 두께 및 길이 중 어느 하나를 다른 부분에 비해 크게 하여 PCB(70)의 배면에 장착된 홀 센서(72)가 충분히 센싱할 수 있도록 자기장의 세기를 증대시키는 센싱력 증대부가 형성된다.
일 실시예에 따른 마그넷(32)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 원통 형태로 형성되고, 하부에 센싱력 증대부가 형성된다.
일 실시예에 따른 센싱력 증대부는 마그넷(32)의 하부 외면에 외측방향으로 돌출되어 마그넷(32)의 하부 두께를 다른 부분에 비해 크게 하여 마그넷(32)의 하측방향으로 향하는 자기장의 세기를 증대시키는 확장부(38)를 포함한다.
마그넷(32)은 플라스틱 마그넷으로 형성된다. 즉, 마그넷(32)의 하측이 외측방향으로 돌출되는 확장부(38)를 형성해야 되는데, 플라스틱 마그넷을 사용하면 금형에서 확장부(38)를 마그넷(32)과 일체로 성형할 수 있어 제조비용을 줄일 수 있다.
마그넷(32)의 확장부(38)는 마그넷(32)의 외측방향으로 돌출되어 마그넷(32)의 다른 부분의 두께보다 두껍게 형성되어 자기장의 세기를 증가시킨다.
그리고 확장부(38)는 백요크(34)의 두께와 동일한 두께로 형성되어 외측방향으로 돌출되는 부분이 없도록 하는 것이 바람직하다. 확장부(38)의 외면에는 백요크(34)를 제거하여 확장부(38)의 외측방향으로 자기장이 누설되도록 하는 자기장 누설부가 형성될 수 있다.
이와 같은 자기장 누설부는 센싱력 증대부에서 발생되는 자기장이 마그넷(32)의 외측방향으로 누설되도록 하여 자기장의 세기를 증가시켜 홀 센서(72)의 센싱력을 증대시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각팬은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상술한 실시예에서 설명한 냉각팬과 동일한 구조이고, 마그넷(90)이 상술한 실시예의 마그넷(32)과는 다른 구조를 갖는다.
다른 실시예에 따른 센싱력 증대부는 마그넷(90)의 하측방향으로 향하는 자기장의 세기를 증대시키기 위해 마그넷의 하측방향으로 돌출 형성되어 마그넷(90)의 길이를 증가시키는 돌출부(94)이다.
즉, 마그넷(90)의 하부가 하측방향으로 돌출되도록 하여 마그넷(90)의 면적을 증가시키고, 마그넷(90)의 면적 증가만큼 마그넷(90)의 하측방향으로 향하는 자기장의 세기를 증가시켜 PCB(70)의 배면에 장착되는 홀 센서(72)가 마그넷(90)의 자기장을 용이하게 센싱할 수 있도록 한다.
본 실시예에 따른 마그넷(90)은 ND 마그넷으로 형성되는 것이 바람직하다. ND 마그넷은 네오디뮴, 철, 붕소 등을 소결하여 제조되는 것으로 마그넷(90)을 소결할 때 돌출부(94)가 마그넷(90)과 일체로 성형된다.
돌출부(94)의 두께는 마그넷(90)의 다른 부분의 두께에 비해 얇게 형성된다. 즉, 돌출부(90)의 내면에는 하측방향으로 갈수록 두께가 얇아지도록 하는 경사면(96)이 형성되어 두께가 마그넷(90)의 다른 부분에 비해 얇게 형성된다.
마그넷(90)의 상단과 스테이터 코어(42)의 상단 사이의 간격(D1)이 마그넷(90)의 하단과 스테이터 코어(42)의 하단 사이의 간격(D2)에 비해 크게 형성되도록 한다. 이는 마그넷(90)의 상부에서 스테이터(40)에 작용하는 자기장의 세기가 마그넷(90)의 하부에서 스테이터(40)에 작용하는 자기장의 세기보다 커지도록 하여 로터(30)의 회전시 로터(30)가 상측 방향으로 이동되려는 것을 억제하여 로터(30)의 이탈을 방지하기 위한 것이다.
마그넷(90)의 하부에 돌출부(94)가 돌출 형성되면, 마그넷(90)의 길이가 상부에 비해 하부에서 커지게 되어, 마그넷(90)의 하부에서 스테이터(40)에 작용하는 자기장의 세기가 마그넷(90) 상부에 비해 더 커지게 되어 로터(30)가 이탈될 우려가 있다.
본 발명에서는, 로터(30)의 이탈은 방지하면서 마그넷(90)의 하부 면적은 확장할 수 있도록 돌출부(94)의 내면에 돌출부(94)의 두께가 작아지는 경사면(96)을 형성한다. 즉, 돌출부(94)에서 발생되는 자기장 세기가 스테이터에 영향을 미치는 내측 방향으로는 약하게 하고, 홀 센서가 감지할 수 있는 하측 방향으로 강해지도록 하는 것이다.
돌출부(94)의 내면은 경사면(96) 형태 이외에 단차진 형태 등 두께를 얇게 할 수 있는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 돌출부(94)의 외면에는 백요크(92)가 없이 노출되어 돌출부(92)의 외측방향으로 자기장이 누설되도록 하여 홀 센서의 센싱 성능을 향상시킨다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 발명의 냉각팬은 전자기기, 자동차 또는 엘이디 조명 등의 과열을 방지하기 위한 장치에 유용하게 적용 가능하다.

Claims (11)

  1. 팬 하우징;
    상기 팬 하우징에 회전 가능하게 지지되는 회전축;
    상기 팬 하우징에 고정되는 스테이터;
    상기 스테이터의 외주면에 일정 갭을 두고 배치되는 마그넷과, 상기 마그넷의 외주면에 배치되는 백요크가 포함되어 상기 회전축에 설치되는 로터; 및
    상기 스테이터의 하측에 설치되어 냉각팬을 제어하는 회로부품과 로터의 회전수를 감지하는 홀 센서가 장착되는 PCB;를 포함하고,
    상기 마그넷은 홀 센서에 인접한 하부에는 길이 및 두께 중 어느 하나를 다른 부분에 비해 크게 하여 홀 센서의 센싱력을 증대시키는 센싱력 증대부가 형성되는 냉각팬.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 PCB는 한 면에 회로부품과 홀 센서가 함께 장착되어 있는 냉각팬.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센싱력 증대부는 마그넷의 하부에 두께가 확장되어 하측방향으로 향하는 자기장의 세기를 증대하는 확장부;를 포함하는 냉각팬.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 마그넷은 원통 형상으로 형성되고, 상기 확장부는 마그넷의 하부 외면에 원주방향으로 돌출, 형성되는 냉각팬.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 마그넷은 플라스틱 마그넷인 냉각팬.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 확장부는 상기 백요크의 두께와 동일한 폭으로 돌출되는 냉각팬.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센싱력 증대부는 마그넷의 하측방향으로 돌출, 형성되어 마그넷의 길이를 증대하는 돌출부;를 포함하는 냉각팬.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 마그넷은 ND 마그넷인 냉각팬.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 마그넷의 다른 부분의 두께에 비해 얇게 형성되는 냉각팬.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 돌출부는 마그넷의 다른 부분의 두께에 비해 얇게 형성되도록 그 내면에 하측방향으로 갈수록 두께가 얇아지는 경사면이 형성되는 냉각팬.
  11. 팬 하우징;
    상기 팬 하우징에 회전 가능하게 지지되는 회전축;
    상기 팬 하우징에 고정되는 스테이터;
    상기 스테이터의 외주면에 일정 갭을 두고 배치되는 마그넷이 구비되어 상기 회전축에 설치되는 로터;
    상기 스테이터의 하측에 설치되고 냉각팬을 제어하는 회로부품과 로터의 회전수를 감지하는 홀 센서가 배면에 함께 장착되는 PCB;
    상기 홀 센서와 인접한 상기 마그넷의 하부에 배치되며, 길이 및 두께 중 어느 하나를 다른 부분에 비해 크게 형성하여 상기 홀센서의 센싱력을 증대시키는 센싱력 증대부; 및
    상기 마그넷의 외면에 배치되어 상기 센싱력 증대부에서 발생되는 자기장이 상기 마그넷의 외측 방향으로 누설되도록 하는 자기장 누설부;를 포함하는 냉각팬.
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