WO2022124545A1 - 방열팬 고장 표시 장치 - Google Patents

방열팬 고장 표시 장치 Download PDF

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WO2022124545A1
WO2022124545A1 PCT/KR2021/013757 KR2021013757W WO2022124545A1 WO 2022124545 A1 WO2022124545 A1 WO 2022124545A1 KR 2021013757 W KR2021013757 W KR 2021013757W WO 2022124545 A1 WO2022124545 A1 WO 2022124545A1
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heat dissipation
coil
dissipation fan
magnet
display device
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PCT/KR2021/013757
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French (fr)
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강필순
민준기
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한밭대학교산학협력단
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    • G—PHYSICS
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    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating

Definitions

  • the present invention relates to a heat dissipation fan failure indication device, and more particularly, to a heat dissipation fan failure indication device for monitoring whether a heat dissipation fan that emits heat generated by an electronic device has a failure or performance degradation using an electromagnetic induction phenomenon. .
  • the power converter reacts sensitively to the malfunction, or the performance and lifespan are deteriorated.
  • a cooling fan that continuously cools the heat of the main component to prevent overheating of the power converter and perform stable operation of the device radiating fan) is installed.
  • the conventional heat dissipation fan consists of a motor and at least one blade coupled to the motor, and serves to cool the heat generated from a predetermined heating element in the device by convection generated by rotating the blade by driving by the motor.
  • a heat dissipation fan mounted in a power conversion device or facility to dissipate heat or cool a component has a fatal problem with a short life cycle.
  • lubricating oil supplied to the heat dissipation fan evaporates or parts age, and as a result, the rotation speed of the heat dissipation fan gradually decreases, and the heat dissipation performance deteriorates or the heat dissipation fan stops, so it had to be replaced.
  • the internal temperature of the device in which the heat dissipation fan is installed such as a power converter
  • rises which causes a decrease in the lifespan of a component or a malfunction, or the device breaks down and cannot be used at all.
  • severe overheating caused a major problem such as ignition and fatal damage to the device.
  • Korean Patent No. 10-1962238 discloses a heat dissipation fan using a current sensor module that measures the amount of current or voltage on the power line of the cooling fan (heat dissipation fan) as shown in FIG. 1 .
  • a “sensor monitoring system that detects the presence or absence of abnormalities in electronic equipment” has been disclosed for monitoring the rotation of the device.
  • this configuration measures the amount of current or voltage that drives the cooling fan, and even when the rotation of the heat dissipation fan is stopped due to deterioration of components of the driving circuit of the cooling fan, the cooling fan operates as a load and the current continues to flow. In this case, even if the cooling fan does not actually rotate, the amount of current or voltage is measured, making it impossible to accurately detect the stop state of the heat dissipation fan. In addition, there was also a problem that it was difficult to visually check whether the heat dissipation fan was malfunctioning or the performance deteriorated depending on the installation location of the cooling fan.
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the heat dissipation fan failure display device according to the present invention is to drive the LED using the induced electromotive force generated as the heat dissipation fan rotates using electromagnetic induction phenomenon, It relates to a heat dissipation fan failure display device that can easily visually monitor the presence or absence of malfunctions and degradation of heat dissipation fans installed inside electronic devices such as power converters.
  • the heat dissipation fan 10 is installed on the support 20 and connected to the motor to rotate, a plurality of the heat dissipation fan 10 A first coil 110 wound on the wing 11 , a first magnet 120 inserted into a recess formed in the wing 11 , and a second coil positioned on the frame 21 of the support 20 .
  • 210 a second magnet 220 positioned on the frame 21 , and a display unit 300 electrically connected to the first coil 110 and the second coil 210 , and including an LED 310 .
  • an induced electromotive force is generated in the first coil 110 by the second magnet 220 , and the first magnet is provided in the second coil 210 .
  • An induced electromotive force is generated by 110 , the first coil 110 is wound along the periphery of the blade 11 , and the first magnet 120 is a single one of the plurality of blades 11 . It is located in one, and the other of the plurality of wings 11, a balancing part 130 installed in a portion corresponding to the position of the first magnet 120 with the same weight as the first magnet 120 is further included.
  • the wing 11 is inclined at a predetermined angle with respect to the surface of the support 20, and the upper portion of the frame 21 has a surface inclined at the same angle as the angle at which the wing 11 is inclined.
  • An inclined portion 22 is formed, the second coil 210 and the second magnet 220 are located on a surface of the inclined portion 22 , and the display portion 300 is formed by the first coil 110 .
  • a first rectifying unit 321 that is electrically connected to and rectifies and outputs the current input from the first coil 110, is electrically connected to the second coil 210 and is input from the second coil 210
  • a second rectifying unit 322 connected to the first rectifying unit 322 and a capacitor C connected to the first rectifying unit 321 and the second rectifying unit 322, but rectifying and outputting the current, remind
  • the LED 310 is connected in parallel with the capacitor C, and emits light in different colors according to an input voltage.
  • it characterized in that it further comprises a separation preventing member 400 for connecting the first magnet 120 and the balancing unit 130 to each other.
  • an induced electromotive force is generated by each pair of the first coil-second magnet and the second coil-first magnet, thereby indicating whether the heat dissipation fan is operating.
  • each pair By turning on the LED, each pair performs a complementary action, providing a more reliable heat dissipation fan failure indication device.
  • each of the first coil and the second coil is connected to the display unit including the LED, and when any one of the first coil and the second coil fails, the lowered voltage is output to the LED, and the LED is input
  • the display unit including the LED When any one of the first coil and the second coil fails, the lowered voltage is output to the LED, and the LED is input
  • the first magnet installed on the blade of the heat dissipation fan is inserted into the groove formed in the blade, and there is an effect that can prevent the first magnet from being separated according to the rotation of the heat dissipation fan.
  • only a single first magnet is installed on the wing, and a balancing part of the same weight as the first magnet is installed on the remaining wing at a position corresponding to the position where the first magnet is installed, It has the effect of preventing the imbalance of the center of gravity of the heat dissipation fan.
  • an inclined portion is formed on the surface of the frame of the support of the heat dissipation fan in response to the inclination of the blade, and the second coil and the second magnet are installed in the inclined portion, thereby maximizing the magnitude of the generated induced electromotive force.
  • the separation preventing member connects the first magnet and the balancing part to each other, so that even if at least one of the first magnet and the balancing part is separated from the groove, the separated first magnet or the balancing part is prevented from flying to the outside. , it has the effect of preventing further accidents.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional heat dissipation fan failure display device
  • FIG. 2 is a combined perspective view of a heat dissipation fan failure display device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 and 4 are exploded perspective views of a heat dissipation fan failure display device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a partially enlarged view of the heat dissipation fan failure display device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
  • FIG. 6 is a plan view of the wing of the heat dissipation fan failure display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view of the support of the heat dissipation fan failure display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of a heat dissipation fan failure display device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view of a heat dissipation fan failure display device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a heat dissipation fan failure display device according to a first embodiment of the present invention.
  • the heat dissipation fan failure display device is for displaying whether the heat dissipation fan 10 installed on the support 20 is in operation, and the first coil 110 . , a first magnet 120 , a second coil 210 , a second magnet 220 , and an LED 310 .
  • the heat dissipation fan 10 is connected to a motor and rotates, and may include blades 11 formed radially around a rotation axis. There may be a plurality of blades 11, and as shown in FIG. 2, in the heat dissipation fan failure display device according to the first embodiment of the present invention, the number of blades 11 may be a total of four.
  • FIG 3 and 4 are exploded perspective views of the heat dissipation fan failure display device according to the first embodiment of the present invention from different angles.
  • the heat dissipation fan failure indication device includes a first coil 110, a first magnet 120, a second coil 210 and a second It includes a magnet 220 .
  • the first coil 110 is positioned on the wing 11 , and more specifically, is wound along the periphery of the wing 11 .
  • the first coil 110 is a member in which electromagnetic induction is generated by the second magnet 220 positioned on the support 20, and an induced electromotive force flows.
  • a total of four first coils 110 may be installed on each of the four wings 11 , and the first coil 110 may be electrically connected to a display unit to be described later.
  • the first magnet 120 is installed on any one of the four blades 11 . More specifically, a groove of a shape corresponding to the shape of the first magnet 120 is formed on the rear surface (one surface of the support 20) side of the wing 11, and the first magnet 120 can be inserted into this groove. have. This is to prevent the first magnet 120 from being separated by centrifugal force caused by the rotation of the heat dissipation fan 10 , and for this, the shape of the groove corresponds to not only the shape but also the depth and the height of the first magnet 120 . can be
  • the second coil 210 is positioned on the frame 21 of the support 20 .
  • the second coil 210 is a place where an induced electromotive force flows due to a change in magnetic flux by the first magnet 120 , and the second coil 210 may also be electrically connected to a display unit to be described later.
  • a total of four second coils 210 may be installed on the frame 21 , and the second coil 210 may also be wound along the periphery of each frame 21 .
  • the second magnet 220 may be located on the frame 21 , and in this embodiment, a total of two second magnets 220 may be installed on the frame 21 .
  • a change in magnetic flux occurs in the first coil 110 due to a change in its relative position with the second magnet 220, and thus an induced electromotive force flows.
  • a change in magnetic flux occurs in the second coil 210 due to a change in its relative position with the first magnet 120 , and thus an induced electromotive force flows.
  • the first coil since the relative positions of the first coil 110 and the first magnet 120 are fixed to each other, and the second coil 210 and the second magnet 220 are fixed in relative positions to each other, the first coil ( The electromagnetic induction phenomenon occurring in 110 is generated only by the second magnet 220 , and the electromagnetic induction phenomenon occurring in the second coil 210 is generated only by the first magnet 120 .
  • Each of the first coil 110 and the second coil 210 is connected to the display unit to turn on the LED included in the display unit, and the user can see whether the LED is turned on from a distance and check whether the heat dissipation fan is currently operating normally. .
  • FIG. 5 is an enlarged view of a portion of the heat dissipation fan failure display device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
  • an inclined portion 22 may be formed on the upper surface of the frame 21 of the support 20 to which the heat dissipation fan failure display device according to the first embodiment of the present invention is applied.
  • the inclined portion 22 may be rotated to a certain extent in the direction in which the frames 21 are extended relative to the outside of the support 20 to form the inclined portion 22 .
  • the wing 11 of the heat dissipation fan 10 is inclined to a certain extent in order to push the air.
  • the first coil 110 located on the blade 11 of the heat dissipation fan 10 is also inclined according to the angle of the blade 11 .
  • the inclined portion 22 is the first coil 110
  • the second coil 210 and the second magnet 220 are arranged to be inclined in response to the inclination of the positioned wing 11 .
  • the first magnet 120 and the second magnet 220 may have a shape having an N pole and an S pole, respectively, with respect to the front and rear of the heat dissipation fan.
  • FIG. 6 is a plan view of the wing of the heat dissipation fan failure display device according to the first embodiment of the present invention.
  • the heat dissipation fan failure display device may further include a display unit 300 .
  • the display unit 300 is electrically connected to the first coil 110 and the second coil 120 in which the electromagnetic induction phenomenon occurs, and the LED 310 is turned on to directly confirm to the user that the heat dissipation fan 10 is operating normally. make it That is, the LED 310 is electrically connected to the first coil 110 and the second coil 120 , and may be turned on when electromagnetic induction occurs in the first coil 110 and the second coil 120 .
  • the LED 310 is shown as being located in the rear central portion 12 of the heat dissipation fan 10, but the present invention is not limited thereto, and the position of the LED 310 is not limited thereto.
  • the LED 310 may be installed in a position where the user can easily check whether the LED 310 emits light, for example, in the front of the central portion 12 of the heat dissipation fan 10 .
  • FIG. 7 is a plan view of the support of the heat dissipation fan failure display device according to the first embodiment of the present invention.
  • the second coil 210 positioned on one surface of the support 20 of the heat dissipation fan failure display device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 7 has each end of the display unit 300 shown in FIG. 6 earlier. can be connected to the circuit of
  • FIG. 8 is a circuit diagram of a wing of the heat dissipation fan failure display device according to the first embodiment of the present invention.
  • the first coil 110 and the second coil 210 of the heat dissipation fan failure display device are, respectively, the first rectifying unit 321 of the display unit 300 . ) and connected to the second rectifying unit 322 .
  • the four first coils 110 may be connected to each other in parallel, and the four second coils 210 may also be connected to each other in parallel.
  • the first rectifying unit 321 and the second rectifying unit 322 may be connected in series with each other, and a capacitor C may be connected between the first rectifying unit 321 and the second rectifying unit 322 .
  • the capacitor C is connected in parallel with the LED 310 .
  • the current is transferred to the first rectifying unit 321 and the second rectifying unit ( 322) can be entered.
  • the first rectifying unit 321 and the second rectifying unit 322 rectify and output the current input from the coils to charge the capacitor C
  • the LED 310 is when the capacitor C outputs a constant voltage. It may be turned on to inform a remote user of whether the current heat dissipation fan 10 is operating.
  • Each of the first rectifying unit 321 and the second rectifying unit 322 may include a diode to prevent an input current from flowing in the reverse direction. In this case, the diode is formed as a Schottky diode to prevent loss due to rectification.
  • the first rectifying unit 321 and the second rectifying unit 322 may output different voltages.
  • the first rectifying unit 321 may output 2V, and the first rectifying unit 322 may output 1V.
  • the first rectifying unit 321 and the second rectifying unit 322 may output a voltage lower than the rated voltage, and accordingly, the voltage across the capacitor C may also be lowered.
  • the LED 310 of the present invention may output various colors according to an input voltage, and in this embodiment, the LED 310 may output a total of three colors according to the voltage.
  • the LED 310 outputs red in a section of 2.5 to 3.0 V, which is a normal state, green in a section of 2.0 to 2.5 V, which is a section below that, and blue in a section below 2.0, which is a section in a lower section. can be printed out.
  • the remote user can easily infer the range of the voltage currently input to the LED 310 according to the promised color of the LED 310 by checking what the color of the LED 310 currently output is, and thus more It can be easily used for device repair by inferring whether a specific part of the current heat dissipation fan failure display device has failed.
  • the first magnet 120 mounted on the wing 11 receives a large centrifugal force as the wing 11 rotates at a high speed. In this case, a force is also applied to the groove in which the first magnet 120 is inserted in the circumferential direction.
  • a kind of elastic member is added to the groove of the wing 11 into which the first magnet 120 is inserted, and the stress applied by the first magnet 120 to the wing 11 is relieved, It is possible to protect the damage of the wings (11).
  • the elastic member may be formed of a material having elasticity, for example, rubber, silicone, sponge, etc., and may be inserted in the circumferential direction among all four sides of the first magnet 120 .
  • the elastic member may be implemented in a form that can be inserted and removed from the groove like the first magnet 120 , and in this case, the shape of the groove may be formed to correspond to the shape in which the first magnet 120 and the elastic member are attached. have.
  • the cross-section of the first magnet 120 is circular, and the elastic member may have a crescent shape surrounding a portion (circumferential side portion) of the first magnet 120 .
  • a communication unit is connected to the display unit 300 , and when a voltage of a certain level or higher is input to the communication unit, a signal indicating that the current heat dissipation fan 10 is operating normally may be transmitted to the operator of the heat dissipation fan failure display device.
  • the present invention by using the electromagnetic induction phenomenon as described above, it is possible to check whether the heat dissipation fan 10 operates without a separate power source, so that a heat dissipation fan failure display device can be implemented relatively simply and economically.
  • the present invention uses the first coil 110 , the first magnet 120 , the second coil 210 , and the second magnet 220 in each coil at both sides of the heat dissipation fan 10 and the support 20 . Because the induced electromotive force is generated and the LED is turned on through the generated induced electromotive force, the coil-magnet pair on both sides of the heat dissipation fan 10 and the support 20 complement each other to provide a heat dissipation fan failure indication device with improved reliability. can
  • FIG 9 is a view showing the rear surface of the heat dissipation fan 10 of the heat dissipation fan failure display device according to the second embodiment of the present invention.
  • the heat dissipation fan failure indication device further includes a separation preventing member 400 in the heat dissipation fan failure indication device according to the first exemplary embodiment described above.
  • the separation preventing member 400 has a form in which a plurality of rods or bars are connected to each other, and each rod or bar connects the first magnet 120 and the balancing units 130 to each other.
  • the separation preventing member 400 formed by connecting rods or bars to each other, even if any one of the one first magnet 120 and the three balancing units 130 departs from the groove, to the outside of the heat dissipation fan 10 . By preventing it from flying, it is possible to prevent an additional accident due to the first magnet 120 or the balancing unit 130 .

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Abstract

본 발명은 전자기유도 현상을 이용하여 방열팬이 회전함에 따라 발생하는 유도기전력을 이용하여 LED를 구동함으로써, 전력변환장치 등 전자기기 내부에 설치된 방열팬의 고장 유무 및 성능 저하를 육안으로 쉽게 모니터링하는 방열팬 고장 표시 장치에 관한 것이다.

Description

방열팬 고장 표시 장치
본 발명은, 방열팬 고장 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 전자기기에서 발생하는 열을 방출하는 방열팬의 고장 여부 또는 성능 저하를 전자기유도 현상을 이용하여 모니터링하는 방열팬 고장 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전력변환장치는 내부의 부품들이 온도가 소정 수준 이상이 되면 그에 민감하게 반응하여 오동작하거나 성능 및 수명이 저하된다. 그 중에서, 부품 자체에서 발생하는 열은 부품의 수명에 치명적인 영향을 미치기 때문에, 전력변환장치의 과열을 방지하고 안정적인 장치의 운영을 수행하기 위해 주요 부품의 열을 지속적으로 식히는 방열팬(cooling fan, radiating fan)이 설치된다.
종래의 방열팬은, 모터 및 모터에 결합된 적어도 하나의 날개로 이루어져 있고, 모터에 의한 구동으로 날개를 회전시켜 발생하는 대류로 장치 내의 소정의 발열체에서 발생하는 열을 식혀주는 역할을 수행한다.
그러나, 전력변환장치나 설비에 장착되어 부품의 방열 또는 냉각을 수행하는 방열팬은 라이프 사이클(life cycle)이 짧은 치명적인 문제가 있었다. 이는, 전력변환장치가 장시간 가동됨에 따라 방열팬에 공급되는 윤활유가 증발하거나 부품이 노화되고, 결과적으로 방열팬의 회전수가 서서히 감소하여 방열 성능이 저하되거나 방열팬이 정지하게 되어 교체해야만 했다.
방열팬의 방열 성능이 저하되면, 전력변환장치 등 방열팬이 설치된 장치의 내부 온도가 상승하고, 이는 부품의 수명의 저하 또는 오동작을 일으키거나, 장치가 아예 고장나 쓸 수 없게 된다. 또한, 심한 과열은 점화를 초래하여 장치에 치명적인 손상을 입히는 등의 큰 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 종래 한국등록특허 제10-1962238호에는 도 1에 도시된 바와 같이, 냉각팬(방열팬)의 전원선에 전류량 또는 전압량을 측정하는 전류센서모듈을 사용하여 방열팬의 회전을 모니터링하는 “전자장비 내 이상 유무를 감지하는 센서 모니터링 시스템”이 개시된 바 있다.
그러나 이러한 구성은 냉각팬을 구동하는 전류량 또는 전압량을 측정하는 것으로, 냉각팬의 구동회로의 부품 열화 등으로 인해 방열팬의 회전이 멈춘 경우에도, 냉각팬이 부하로 동작하여 전류가 계속 흐른다. 이는 실제로 냉각팬이 회전하지 않더라도 전류량 또는 전압량이 측정되어, 방열팬의 정지상태를 정확히 감지할 수 없게 된다. 더하여, 냉각팬 설치위치에 따라 방열팬의 고장 여부 또는 성능 저하를 육안으로 확인이 어려운 문제 또한 내포하고 있었다.
따라서 전력변환장치에 이용되는 장치 또는 설비 내부의 부품 냉각을 위해 설치되는 방열팬의 고장 여부 또는 성능 저하를 정확히 모니터링할 수 있는 구성이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 목적은, 전자기유도 현상을 이용하여 방열팬이 회전함에 따라 발생하는 유도기전력을 이용하여 LED를 구동함으로써, 전력변환장치 등 전자기기 내부에 설치된 방열팬의 고장 유무 및 성능 저하를 육안으로 쉽게 모니터링하는 방열팬 고장 표시 장치에 관한 것이다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 방열팬 고장 표시 장치는, 지지대(20)에 설치되어 모터와 연결되어 회전하는 방열팬(10)에 있어서, 상기 방열팬(10)의 복수개의 날개(11)에 권선되는 제1코일(110), 상기 날개(11)에 함몰 형성되는 홈에 삽입되는 제1자석(120), 상기 지지대(20)의 프레임(21)에 위치하는 제2코일(210), 상기 프레임(21)에 위치하는 제2자석(220) 및 상기 제1코일(110) 및 상기 제2코일(210)과 전기적으로 연결되며, LED(310)를 포함하는 표시부(300)를 포함하고, 상기 방열팬(10)의 회전에 따라 상기 제1코일(110)에는 상기 제2자석(220)에 의해 유도기전력이 발생하고, 상기 제2코일(210)에는 상기 제1자석(110)에 의해 유도기전력이 발생하며, 상기 제1코일(110)은 상기 날개(11)의 외곽을 따라 권선되고, 상기 제1자석(120)은 단일개로 상기 복수개의 날개(11) 중 어느 하나에 위치하고, 상기 복수개의 날개(11) 중 나머지에는, 상기 제1자석(120)의 위치에 대응되는 부분에 상기 제1자석(120)과 동일한 무게로 설치되는 밸런싱부(130)를 더 포함하며, 상기 날개(11)는 지지대(20)의 표면을 기준으로 소정 정도 각도를 가지고 기울어지되, 상기 프레임(21)의 상부에는 상기 날개(11)가 기울어진 각도와 동일하게 기울어진 표면을 가지는 경사부(22)가 형성되고, 상기 제2코일(210)과 상기 제2자석(220)은 상기 경사부(22)의 표면에 위치하고, 상기 표시부(300)는, 상기 제1코일(110)과 전기적으로 연결되어 상기 제1코일(110)로부터 입력되는 전류를 정류해 출력하는 제1정류부(321), 상기 제2코일(210)과 전기적으로 연결되어 상기 제2코일(210)로부터 입력되는 전류를 정류해 출력하되, 상기 제1정류부(322)와 연결되는 제2정류부(322) 및 상기 제1정류부(321) 및 상기 제2정류부(322)와 연결되는 커패시터(C)를 포함하고, 상기 LED(310)는 상기 커패시터(C)와 병렬로 연결되며, 입력되는 전압에 따라 서로 다른 색상으로 발광하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1자석(120)과 상기 밸런싱부(130)를 서로 연결하는 이탈 방지부재(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 방열팬 고장 표시 장치에 의하면, 제1코일-제2자석, 제2코일-제1자석 각각의 쌍에 의해 유도기전력이 발생하고 이를 통해 방열팬의 동작여부를 표시하는 LED를 ON시키므로, 각각의 쌍이 상호 보완적인 작용을 해, 보다 신뢰성이 향상된 방열팬 고장 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 제1코일과 제2코일 각각이 LED를 포함하는 표시부에 연결되고, 제1코일과 제2코일 중 어느 하나가 고장나면 낮아진 전압이 LED로 출력되게 하며, LED는 입력되는 전압에 따라 서로 다른 색상의 빛을 발광하여, 원거리에 위치한 사용자가 방열팬의 동작상태를 보다 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 방열팬의 날개에 설치되는 제1자석이 날개에 형성되는 홈에 삽입되어, 방열팬의 회전에 따라 제1자석이 이탈하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 제1자석은 단일개만이 날개에 설치되고, 나머지 날개에는 제1자석과 동일한 무게의 밸런싱부가 제1자석이 설치된 위치에 대응되는 위치에 설치되어, 제1자석에 의한 방열팬의 무게중심의 불균형을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 날개가 기울어진 것에 대응되어 방열팬의 지지대의 프레임의 표면에 경사부가 형성되고, 해당 경사부에 제2코일과 제2자석이 설치되어, 발생하는 유도기전력의 크기를 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 이탈 방지부재가 제1자석과 밸런싱부를 서로 연결하여, 제1자석과 밸런싱부 중 적어도 어느 하나가 홈에서 이탈하더라도, 이탈한 제1자석 또는 밸런싱부가 외곽으로 날아가는 것을 방지하여, 추가적인 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 방열팬의 고장 표시 장치의 개략도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 결합사시도이며,
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 분해 사시도이고,
도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 부분 확대도이며,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 날개의 평면도이고,
도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 지지대의 평면도이며,
도 8은 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 회로도이고,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 평면도이다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치는, 지지대(20)에 설치된 방열팬(10)의 동작 여부를 표시하기 위한 것으로, 제1코일(110), 제1자석(120), 제2코일(210), 제2자석(220) 및 LED(310)를 포함할 수 있다.
먼저, 방열팬(10)은 모터와 연결되어 회전하며, 회전축을 중심으로 방사상으로 형성되는 날개(11)를 포함할 수 있다. 날개(11)는 복수개가 있을 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치에서 날개(11)는 총 4개일 수 있다.
도 3 및 도 4는 서로 다른 각도에서 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치는, 제1코일(110), 제1자석(120), 제2코일(210) 및 제2자석(220)을 포함한다.
제1코일(110)은 상기한 날개(11)에 위치하며, 보다 구체적으로는 날개(11)의 외곽을 따라 감긴다. 제1코일(110)은 지지대(20)에 위치하는 제2자석(220)에 의해 전자기 유도현상이 발생하여, 유도기전력이 흐르는 부재이다. 제1코일(110)은 총 4개가 4개의 날개(11) 각각에 설치될 수 있으며, 제1코일(110)은 후술할 표시부와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1자석(120)은, 4개의 날개(11) 중 어느 하나의 날개(11)에 설치된다. 보다 구체적으로, 날개(11)의 후면(지지대(20)측 일면)에는 제1자석(120)의 형상에 대응되는 형태의 홈이 형성되는데, 이 홈에는 제1자석(120)이 삽입될 수 있다. 이는 제1자석(120)이 방열팬(10)의 회전에 의한 원심력으로 의해 이탈하는 것을 방지하기 위해서이며, 이를 위해 홈의 형태는 형상 뿐 아니라, 깊이 또한 제1자석(120)의 높이에 대응될 수 있다.
제2코일(210)은 지지대(20)의 프레임(21)에 위치한다. 제2코일(210)은 상기한 제1자석(120)에 의한 자속의 변화로 유도기전력이 흐르는 곳으로, 제2코일(210) 또한 후술할 표시부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2코일(210)은 총 4개가 프레임(21)상에 설치될 수 있으며, 제2코일(210)또한 프레임(21) 각각의 외곽을 따라 권선될 수 있다.
제2자석(220)은 프레임(21)에 위치할 수 있으며, 본 실시예에서는 총 2개의 제2자석(220)이 프레임(21)에 설치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 제1코일(110)은 제2자석(220)과의 상대적인 위치의 변화로 인해 자속의 변화가 발생하고 이에 따라 유도기전력이 흐른다. 또한, 제2코일(210)은 제1자석(120)과의 상대적인 위치의 변화로 자속의 변화가 발생하고 이에 따라 유도기전력이 흐른다. 이때, 제1코일(110)과 제1자석(120)은 상대적인 위치가 서로 고정되어 있고, 제2코일(210)과 제2자석(220)은 상대적인 위치가 서로 고정되어 있으므로, 제1코일(110)에서 발생하는 전자기 유도 현상은 제2자석(220)에 의해서만 발생하고, 제2코일(210)에서 발생하는 전자기 유도 현상은 제1자석(120)에 의해서만 발생한다.
제1코일(110)과 제2코일(210) 각각은 표시부와 연결되어 표시부에 포함되는 LED를 ON시키게 되며, 사용자는 멀리서 LED가 ON된 것을 보고 방열팬이 현재 정상동작하고 있는지를 확인할 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 일부분을 확대한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치가 적용되는 지지대(20)의 프레임(21) 상면에는, 경사부(22)가 형성될 수 있다. 경사부(22)는 지지대(20)의 외곽에 비해 프레임(21)들이 연장된 방향을 축으로 일정정도 회전되어 경사부(22)가 형성될 수 있다. 일반적으로 방열팬(10)의 날개(11)는 공기를 밀어내기 위해 일정정도 기울어져 있다. 이 경우, 방열팬(10)의 날개(11)에 위치한 제1코일(110) 또한 날개(11)의 각도에 따라 기울어지게 된다. 제1코일(110)을 지나가는 자속의 변화는 제1코일(110)과 제2자석(220)이 서로 수평하게 마주볼 때 가장 크게 일어나므로, 경사부(22)는 제1코일(110)이 위치한 날개(11)의 기울기에 대응하여 제2코일(210)과 제2자석(220)이 기울어지게 배치되도록 하기 위한 것이다. 이때, 제1자석(120)과 제2자석(220)은 각각이 방열팬의 전방과 후방을 기준으로 N극 및 S극을 가지는 형태일 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 날개의 평면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치는 표시부(300)를 더 포함할 수 있다.
표시부(300)는 전자기 유도현상이 일어나는 제1코일(110) 및 제2코일(120)과 전기적으로 연결되며, LED(310)를 ON시켜 방열팬(10)이 정상 동작한다는 것을 사용자에게 직접 확인시킨다. 즉, LED(310)는 제1코일(110) 및 제2코일(120)과 전기적으로 연결되어, 제1코일(110)과 제2코일(120)에 전자기유도가 발생하면 ON될 수 있다. 도 6에 도시된 본 실시예에서는, 방열팬(10)의 후면 중앙부(12)에 LED(310)가 위치하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 LED(310)의 위치를 이에 한정하는 것은 아니며, 사용자가 LED(310)에서의 발광여부를 확인하기 용이한 위치, 예를 들어 방열팬(10)의 중앙부(12) 전면에 LED(310)가 설치될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 지지대의 평면도이다.
도 7에 도시된 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 지지대(20)의 일면에 위치하는 제2코일(210)은 각각의 끝단이 앞서 도 6에 도시된 표시부(300)의 회로에 연결될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 날개의 회로도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 제1코일(110) 및 제2코일(210)은, 각각이 표시부(300)의 제1정류부(321) 및 제2정류부(322)에 연결된다. 4개의 제1코일(110)은 서로 병렬로 연결될 수 있으며, 4개의 제2코일(210) 또한 서로 병렬로 연결될 수 있다. 제1정류부(321)와 제2정류부(322)는 서로 직렬로 연결되며, 제1정류부(321)와 제2정류부(322) 사이에는 커패시터(C)가 연결될 수 있다. 커패시터(C)는 LED(310)와 병렬로 연결된다. 도면을 참고하여 본 실시예의 표시부(300)의 동작을 설명하면, 제1코일(110)과 제2코일(210)에서 유도기전력이 발생하면, 전류는 제1정류부(321)와 제2정류부(322)로 입력될 수 있다. 제1정류부(321)와 제2정류부(322) 코일들로부터 입력되는 전류를 정류하여 출력하여, 커패시터(C)를 충전시킬 수 있으며, LED(310)는 커패시터(C)가 일정한 전압을 출력하면 ON되어 원거리의 사용자에게 현재 방열팬(10)의 동작여부를 알릴 수 있다. 제1정류부(321) 및 제2정류부(322) 각각은 다이오드를 포함해, 입력된 전류가 역방향으로 흐르는 것을 방지할 수 있다. 이때 다이오드는 쇼트키 다이오드로 형성되어 정류에 따른 손실을 방지할 수 있다.
이때, 제1정류부(321)와 제2정류부(322)는 서로 다른 전압을 출력할 수 있다. 예를 들어, 정상상태에서 제1정류부(321)는 2V를, 제1정류부(322)는 1V를 출력할 수 있는데, 제1코일(110)측 또는 제2코일(210)측 중 적어도 하나가 고장나면, 제1정류부(321) 및 제2정류부(322)는 정격전압보다 낮은 전압을 출력할 수 있으며, 이에 따라 커패시터(C)의 양단전압 또한 낮아질 수 있다. 본 발명의 LED(310)는 입력되는 전압에 따라 다양한 색을 출력하는 형태일 수 있으며, 본 실시예에서 LED(310)는 전압에 따라 총 3가지 색상을 출력할 수 있다. 예를 들어, LED(310)는 정상상태인 2.5~3.0V 구간에서 빨갠색을 출력하고, 그 이하의 구간인 2.0~2.5V의 구간에서는 초록색을, 그 이하의 구간인 2.0미만의 구간에서는 파란색을 출력할 수 있다. 원거리의 사용자는 현재 출력되는 LED(310)의 색상이 어떤 것인지를 확인함으로써, 약속된 LED(310)의 색상에 따라 현재 LED(310)에 입력되는 전압의 범위를 쉽게 유추할 수 있으며, 따라서 보다 쉽게 현재 방열팬 고장 표시 장치의 특정 부분이 고장났는지를 유추하여 장치를 보수하는데 활용할 수 있다.
본 실시예에서, 날개(11)에 실장되는 제1자석(120)은 날개(11)가 빠른 속도로 회전함에 따라 원심력을 크게 받게 된다. 이 경우, 제1자석(120)이 삽입된 홈에도 원주 방향으로 힘이 작용하게 된다. 일반적으로 날개(11)의 두께는 매우 얇게 때문에, 인위적으로 손상이 가해진 홈에 이러한 원심력이 작용하게 되면, 날개(11) 자체가 손상된느 등의 문제가 있을 수 있다. 본 실시예는 이를 방지하기 위해, 제1자석(120)이 삽입되는 날개(11)의 홈에 일종의 탄성부재를 덧대어, 제1자석(120)이 날개(11)에 가하는 응력을 완화시켜, 날개(11)의 파손을 보호할 수 있다. 이때 탄성부재는 탄성력이 있는 재질, 예를 들어 고무, 실리콘, 스펀지와 같은 재질로 형성될 수 있으며, 제1자석(120)의 사방 중, 원주방향에 삽입될 수 있다. 탄성부재는 제1자석(120)과 같이 홈에 삽입 및 탈거가 가능한 형태로 구현될 수 있으며, 이때 홈의 형상은, 제1자석(120)과 탄성부재를 붙여놓은 형상에 대응되도록 형성될 수 있다. 또한 본 실시예를 참고하면, 제1자석(120)의 단면은 원형인데, 탄성부재는 제1자석(120)의 일부분(원주측 부분)을 감싸는 초승달 형태일수 있다.
표시부(300)에는 통신부가 연결되어, 통신부가 일정 정도 이상의 전압이 입력되면 방열팬 고장 표시 장치의 운용주체에 현재 방열팬(10)이 정상적으로 동작하고 있다는 신호를 송신할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 전자기유도 현상을 이용해, 별도의 전원 없이도 방열팬(10)의 동작여부를 확인할 수 있어 상대적으로 간단하고 경제적으로 방열팬 고장 표시 장치를 구현할 수 있다. 또한, 본 발명은 제1코일(110), 제1자석(120), 제2코일(210), 제2자석(220)을 이용해 방열팬(10)과 지지대(20) 양측에서 각각의 코일에서 유도기전력을 발생시키고, 발생시킨 유도기전력을 통해 LED를 ON시키므로, 방열팬(10)과 지지대(20) 양측의 코일-자석의 쌍이 상호 보완하여 보다 신뢰성을 향상시킨 방열팬 고장 표시 장치를 제공할 수 있다.
[제2실시예]
도 9는 본 발명의 제2실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치의 방열팬(10)의 후면을 도시한 것이다.
본 발명의 제2실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치는, 앞서 설명한 본 발명의 제1실시예에 의한 방열팬 고장 표시 장치에 있어서, 이탈 방지부재(400)를 더 포함한다.
이탈 방지부재(400)는 다수개의 로드 또는 바가 서로 연결된 형태로, 각각의 로드 또는 바는 제1자석(120)과 밸런싱부(130)들을 서로 연결한다. 로드 또는 바가 서로 연결되어 형성된 이탈 방지부재(400)는, 1개의 제1자석(120)과 3개의 밸런싱부(130)들 중, 어느 하나가 홈에서 이탈하더라도, 방열팬(10)의 외곽으로 날아가는 것을 방지해, 제1자석(120) 또는 밸런싱부(130)로 인한 인한 추가적인 사고를 방지할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
[부호의 설명]
10 : 방열팬
11 : 날개
12 : 중앙부
13 : 고정축
20 : 지지대
21 : 프레임
22 : 경사부
110 : 제1코일부
120 : 제1자석
130 : 밸런싱부
210 : 제2코일부
220 : 제2자석
300 : 표시부
310 : LED
321 : 제1정류부
322 : 제2정류부
400 : 이탈 방지부재

Claims (2)

  1. 지지대(20)에 설치되어 모터와 연결되어 회전하는 방열팬(10)에 있어서,
    상기 방열팬(10)의 복수개의 날개(11)에 권선되는 제1코일(110);
    상기 날개(11)에 함몰 형성되는 홈에 삽입되는 제1자석(120);
    상기 지지대(20)의 프레임(21)에 위치하는 제2코일(210);
    상기 프레임(21)에 위치하는 제2자석(220); 및
    상기 제1코일(110) 및 상기 제2코일(210)과 전기적으로 연결되며, LED(310)를 포함하는 표시부(300);
    를 포함하고,
    상기 방열팬(10)의 회전에 따라 상기 제1코일(110)에는 상기 제2자석(220)에 의해 유도기전력이 발생하고, 상기 제2코일(210)에는 상기 제1자석(110)에 의해 유도기전력이 발생하며,
    상기 제1코일(110)은 상기 날개(11)의 외곽을 따라 권선되고,
    상기 제1자석(120)은 단일개로 상기 복수개의 날개(11) 중 어느 하나에 위치하고,
    상기 복수개의 날개(11) 중 나머지에는, 상기 제1자석(120)의 위치에 대응되는 부분에 상기 제1자석(120)과 동일한 무게로 설치되는 밸런싱부(130)를 더 포함하며,
    상기 날개(11)는 지지대(20)의 표면을 기준으로 소정 정도 각도를 가지고 기울어지되, 상기 프레임(21)의 상부에는 상기 날개(11)가 기울어진 각도와 동일하게 기울어진 표면을 가지는 경사부(22)가 형성되고, 상기 제2코일(210)과 상기 제2자석(220)은 상기 경사부(22)의 표면에 위치하고,
    상기 표시부(300)는,
    상기 제1코일(110)과 전기적으로 연결되어 상기 제1코일(110)로부터 입력되는 전류를 정류해 출력하는 제1정류부(321);
    상기 제2코일(210)과 전기적으로 연결되어 상기 제2코일(210)로부터 입력되는 전류를 정류해 출력하되, 상기 제1정류부(322)와 연결되는 제2정류부(322); 및
    상기 제1정류부(321) 및 상기 제2정류부(322)와 연결되는 커패시터(C);
    를 포함하고,
    상기 LED(310)는 상기 커패시터(C)와 병렬로 연결되며, 입력되는 전압에 따라 서로 다른 색상으로 발광하는 것을 특징으로 하는 방열팬 고장 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1자석(120)과 상기 밸런싱부(130)를 서로 연결하는 이탈 방지부재(400);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열팬 고장 표시 장치.
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