DE10052708A1

DE10052708A1 - fan module

Info

Publication number: DE10052708A1
Application number: DE10052708A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Salmen; Thomas Baumgaertner
Original assignee: Fujitsu Technology Solutions GmbH
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2000-10-24
Filing date: 2000-10-24
Publication date: 2002-07-25
Anticipated expiration: 2020-10-25
Also published as: EP1201930A3; US20020094283A1; ATE335930T1; EP1201930B1; DE10052708B4; EP1201930A2

Abstract

The fan module has a fixed fan element (1) and a rotatably mounted movable fan element (2) that is partly enclosed by the fixed element and that produces an air flow when turned by an electric motor. Contact surfaces (5) are arranged in an outer lateral surface (4) of the fixed fan element to feed an operating voltage for the electric motor. Independent claims are also included for the following: a fan housing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lüftermodul mit einem feststehen den Lüfterelement und einem drehbar gelagerten beweglichen Lüfterelement, daß von dem feststehenden Lüfterelement teil weise umschlossen ist, zur Erzeugung eines Luftstroms, wobei das bewegliche Lüfterelement durch einen Elektromotor in Ro tation versetzbar ist.The invention relates to a fan module with a fixed the fan element and a rotatably mounted movable Fan element that part of the fixed fan element is enclosed, for generating an air flow, wherein the movable fan element by an electric motor in Ro tion is relocatable.

Solche Lüftermodule werden in elektrischen Geräte jeglicher Art eingesetzt. Vor allem Rechnersysteme benötigen zur Küh lung derartige Lüftermodule, um eine Überhitzung der Netz teilkomponenten und der Prozessoren zu verhindern. Ein Aus fall der Lüfter führt unweigerlich zu einer Überhitzung des Geräts und verursacht unter Umständen irreparable Schäden.Such fan modules are used in electrical devices Kind used. Computer systems in particular require cooling such fan modules to prevent the network from overheating to prevent subcomponents and processors. An out If the fan falls, the fan will inevitably overheat Device and may cause irreparable damage.

In der Regel ist eine, Störung an einem Lüftermodul vor dem totalen Ausfall erkennbar und das Lüftermodul kann rechtzei tig ausgetauscht werden. Dies ist allerdings relativ aufwen dig, da die Lüftermodule fest eingebaut und verkabelt sind. Auf jeden Fall stellt der Austausch eines Lüftermoduls einen erheblichen Eingriff in das System dar, so daß das Gerät ab geschaltet werden muß. Bei großen Computersystemen, bei spielsweise Servern, ist ein durchgehender Betrieb jedoch an gestrebt oder erforderlich. Zwar sind bei derartigen Rechner systemen in der Regel mehrere Lüftermodule vorgesehen, die gemeinsam die Kühlung bewirken, so daß der Ausfall eines ein zelnen Lüftermoduls nicht zum Totalausfall der Kühlung führt, aber trotzdem muß das defekte Lüftermodul möglichst schnell ausgetauscht werden, was zur Notwendigkeit der Abschaltung des gesamten Rechners führt.There is usually a fault in a fan module in front of the total failure recognizable and the fan module can be timely be exchanged. However, this is relatively expensive dig, since the fan modules are permanently installed and wired. In any case, the replacement of a fan module is a problem significant interference in the system, so that the device must be switched. For large computer systems, at servers, for example, is non-stop operation aspired or required. Although with such computers systems usually provided several fan modules that together cause the cooling so that the failure of a individual fan module does not lead to total cooling failure, but still the defective fan module must be as fast as possible be exchanged, resulting in the need for shutdown of the entire computer.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Lüftermodul vorzu schlagen, das auch beim laufenden Betrieb des Rechner schnell ausgetauscht werden kann. Dabei darf der Raumbedarf aber nicht wesentlich größer sein als bei Lüftermodulen nach dem Stand der Technik.The object of the invention is therefore to provide a fan module suggest that even when the computer is running quickly can be exchanged. The space requirement is allowed not be significantly larger than with fan modules after State of the art.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Lüftermodul der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß an einer äußeren Seitenfläche des feststehenden Lüf terelementes Kontaktflächen angeordnet sind zur Zuführung ei ner Betriebsspannung zu dem Elektromotor.This object is achieved by a fan module solved type mentioned, characterized in that is that on an outer side surface of the fixed Lüf terelementes contact surfaces are arranged for feeding egg ner operating voltage to the electric motor.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Lüftermodules ermög licht, daß dieses durch Stecken in ein dafür vorgesehenes Lüftergehäuse befestigt und angeschlossen werden kann. Da durch ist ein Tauschen dieser Komponente schnell und unkom pliziert möglich. Die Kontaktflächen an der Seitenfläche be nötigen sehr wenig Raum, so daß diese Lösung auch bei volu menkritischen Anwendungen realisiert werden kann. Ein wesent licher Gesichtspunkt ist, daß neben der Einsteckmöglichkeit auch gleichzeitig die elektrische Verbindung zum Antrieb des Lüfters hergestellt wird und so eine manuelle Verkabelung entfällt. Gegenüber Steckkontakten ist dies eine kostengün stige Lösung, die zudem Vorteile im Platzbedarf hat.The inventive design of a fan module enables light that this by plugging into a designated Fan housing can be attached and connected. because This makes replacing this component quick and uncomfortable possible. The contact surfaces on the side surface be require very little space, so that this solution is also available at volu critical applications can be realized. An essential Licher point of view is that in addition to the possibility of insertion also the electrical connection to the drive of the Fan is manufactured and so a manual wiring eliminated. Compared to plug contacts, this is an inexpensive one permanent solution that also has advantages in terms of space requirements.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Be reich der Seitenfläche des feststehenden Lüfterelementes ein Rastmittel oder ein Klemmittel zur mechanischen Befestigung des Lüftermoduls in einem Lüftergehäuse, in das das Lüftermo dul eingesetzt ist, vorgesehen. Dadurch ist ein sicherer Halt gewährleistet.In an advantageous embodiment of the invention, in Be submit the side surface of the fixed fan element Latching means or a clamping means for mechanical fastening of the fan module in a fan housing in which the fan mo dul is used. This ensures a secure hold guaranteed.

In einem Lüftergehäuse, in das die erfindungsgemäßen Lüfter module einsetzbar sind, sind Feder- oder Schleifkontakte der art angeordnet, daß im eingesteckten Zustand der Lüftermodule die Feder- beziehungsweise Schleifkontakte mit den Kontakt flächen der Lüftermodule zusammenwirken. In einer vorteilhaf te Anordnung insbesondere für große Rechnersysteme sind Fe der- beziehungsweise Schleifkontakte für mehrere Lüftermodule auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet.In a fan housing in which the fan according to the invention modules can be used, are spring or sliding contacts Art arranged that in the inserted state of the fan modules the spring or sliding contacts with the contact surfaces of the fan modules interact. In an advantageous The arrangement, especially for large computer systems, is Fe der- or sliding contacts for several fan modules arranged on a common circuit board.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spieles näher erläutert. Es zeigt:The invention is illustrated below with the aid of an embodiment game explained in more detail. It shows:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Lüftermodul und Fig. 1 an inventive fan module and

Fig. 2 ein Lüftergehäuse mit mehreren Lüftermodulen gemäß der Fig. 1, Fig. 2 shows a fan housing having a plurality of fan modules of Fig. 1,

Fig. 3 ein Lüftermodul mit einer detaillierten Darstellung der Kontaktflächen. Fig. 3 shows a fan module with a detailed representation of the contact areas.

In Fig. 1 ist ein Lüftermodul 10 gemäß der Erfindung darge stellt. Es weist ein feststehendes Lüfterelement 1 und ein drehbar gelagertes bewegliches Lüfterelement 2 auf. Dieses besitzt Lüfterflügel 3, die bei Drehung des beweglichen Lüf terelementes 2 einen Luftstrom erzeugen. An einer äußeren Seitenfläche 4 des feststehenden Lüfterelementes 1 sind Kon taktflächen 5 angeordnet. Diese dienen der Zuführung der Be triebsspannung für den Elektromotor, der das bewegliche Lüf terelement antreibt. Daneben können über diese Kontaktflächen 5 auch Informationen beispielsweise über die Drehzahl des Lüfters übertragen werden. Darüber hinaus ist ein Rastele ment, im Ausführungsbeispiel von der Fig. 1 eine Federzunge 6, ausgebildet, um das Lüftermodul in einem entsprechend ge formten Lüftergehäuse zu verrasten. Zudem besitzt das Lüfter modul eine Zustands-LED 7, anhand derer erkennbar ist, ob das Lüftermodul ordnungsgemäß arbeitet, oder ob ein anormaler Be triebszustand vorliegt.In Fig. 1, a fan module 10 according to the invention is Darge. It has a fixed fan element 1 and a rotatably mounted movable fan element 2 . This has fan blades 3 , which generate an air flow when the movable fan element 2 rotates. On an outer side surface 4 of the fixed fan element 1 con tact surfaces 5 are arranged. These serve to supply the operating voltage for the electric motor that drives the movable fan element. In addition, information about the speed of the fan, for example, can also be transmitted via these contact surfaces 5 . In addition, a Rastele element, in the embodiment of FIG. 1, a spring tongue 6 is formed to latch the fan module in a correspondingly shaped fan housing. In addition, the fan module has a status LED 7 , by means of which it can be seen whether the fan module is working properly or whether there is an abnormal operating state.

In der Fig. 2 sind mehrere erfindungsgemäße Lüftermodule 10 in ein Lüftergehäuse 9 eingebaut. In der dargestellten Konfi guration sind drei Lüftermodule in zwei Reihen angeordnet, wobei in der einen Reihe 11 zwei Lüftermodule 10 hintereinan der geschaltet sind und in der anderen Reihe 12 nur ein Lüf termodul vorgesehen ist. In der Fig. 2 nicht dargestellt ist ein Gehäusedeckel, durch das Lüftergehäuse geschlossen werden kann und der gleichzeitig die Lüftermodule in ihrer Lage fi xiert. Rastmittel 6 an den einzelnen Lüftermodulen 10 sind so entbehrtlich.In FIG. 2, a plurality of fan modules of the invention are installed in a fan housing 9 10. In the configuration shown, three fan modules are arranged in two rows, two fan modules 10 being connected in series in one row 11 and only one fan module being provided in the other row 12 . Not shown in FIG. 2 is a housing cover through which the fan housing can be closed and which at the same time fixes the fan modules in position. Locking means 6 on the individual fan modules 10 are thus unnecessary.

Zwischen den beiden Reihen 11 und 12 ist eine Trennwand 13 vorgesehen, die gleichzeitig eine Leiterplatte zur Befesti gung von Federkontakten bildet. Die Federkontakte sind dafür vorgesehen, mit den Kontaktflächen 5 eingesteckter Lüftermo dule 10 eine elektrische Verbindung zu bilden. An den der Leiterplatte 13 gegenüberliegenden Gehäusewandungen sind in einer günstigen Ausführung weitere Federelemente vorgesehen, die eine Kraft auf die Lüftermodule derart ausüben, daß die Kontaktflächen 5 und die entsprechenden Feder- oder Schleif kontakte aufeinandergepreßt werden.Between the two rows 11 and 12 , a partition 13 is provided, which at the same time forms a circuit board for fastening supply of spring contacts. The spring contacts are intended to form an electrical connection with the contact surfaces 5 of the fan modules 10 inserted. On the opposite of the circuit board 13 housing walls are provided in a favorable embodiment additional spring elements that exert a force on the fan modules such that the contact surfaces 5 and the corresponding spring or sliding contacts are pressed together.

In jedem der Lüftermodule 10 ist eine Zustands-LED 7 vorgese hen. Außerdem wird über die Kontaktflächen 5 die Information über den Betriebszustand der Lüftermodule 10 an eine auf ei nem Rechner befindliche Steuerelektronik übertragen. Wenn dort ein Fehler gemeldet wird, kann ein Servicetechniker mit einem Blick auf die installierten Lüftermodule 10 erkennen, welches der Lüftermodule 10 defekt ist. Vorteilhaft ist, daß die gleichen Lüftermodule auf beiden Seiten des Lüftergehäu ses 9 eingesetzt werden können, da sie drehsymmetrisch sind.A status LED 7 is provided in each of the fan modules 10 . In addition, the information about the operating state of the fan modules 10 is transmitted to control electronics located on a computer via the contact surfaces 5 . If an error is reported there, a service technician can see which of the fan modules 10 is defective by looking at the installed fan modules 10 . It is advantageous that the same fan modules can be used on both sides of the fan housing 9 because they are rotationally symmetrical.

Aufgrund der schnellen und einfachen Austauschbarkeit der Lüftermodule 10 kann dies im laufenden Betrieb geschehen, die Lüftermodule 10 sind also "Hot-Plug-fähig". Da die beschrie benen Kontakte sehr platzsparend sind, führt die erfindungs gemäße Ausgestaltung mit ihren Vorteilen dennoch nicht zu ei ner Vergrößerung des Bauvolumens des Lüftergehäuses 9.Because the fan modules 10 can be exchanged quickly and easily, this can be done during operation, so the fan modules 10 are "hot-pluggable". Since the described contacts are very space-saving, the design according to the invention, with its advantages, does not lead to an increase in the overall volume of the fan housing 9 .

In der Fig. 3 ist ein Lüftermodul 20 dargestellt, bei dem die Ausführung von Kontaktflächen 22 im Detail sichtbar ist. Die Kontaktflächen 22, die Anschlüsse für die Spannungsver sorgung und zur Signalauswertung bereitstellen, sind in Grup pen von je 2 × 3 Einzelflächen angeordnet und auf einer Leiterplatte 21 angebracht. Auf der Rückseite der Leiterplatte 21 befinden sich, was in der Figur aber nicht erkennbar ist, Steckverbinder zum Anschluß eines Lüftermotors und gegebenen falls einer Zustandsanzeige an der Leiterplatte und somit den Kontaktflächen. Die Leiterplatte 21 selber ist durch Bleche 23 gehalten, wobei zur Befestigung natürlich auch viele ande re Möglichkeiten denkbar sind. In FIG. 3, a fan module 20 is shown, in which the execution of contact pads 22 in detail is visible. The contact areas 22 , which provide connections for the voltage supply and for signal evaluation, are arranged in groups of 2 × 3 individual areas and attached to a printed circuit board 21 . On the back of the circuit board 21 there are, what is not recognizable in the figure, connectors for connecting a fan motor and, if necessary, a status indicator on the circuit board and thus the contact surfaces. The circuit board 21 itself is held by sheets 23 , and of course many other options are also conceivable for attachment.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

feststehendes Lüfterelement
fixed fan element

22

bewegliches Lüfterelement
movable fan element

33

Lüfterflügel
fan blades

44

Seitenfläche
side surface

55

Kontaktflächen
contact surfaces

66

Rastmittel
latching means

77

Zustandanzeige
status display

99

Lüftergehäuse
fan housing

1010

Lüftermodul
fan module

1111

erste Reihe
first row

1212

zweite Reihe
second row

1313

Leiterplatte
circuit board

2020

Lüftermodul
fan module

2121

Leiterplatte
circuit board

2222

Kontaktflächen
contact surfaces

2323

Bleche
sheets

Claims

1. Lüftermodul mit
einem feststehenden Lüfterelements (1) und
einem drehbar gelagerten beweglichen Lüfterelement (2), das von dem feststehenden Lüfterelement (1) teilweise um schlossen ist, zur Erzeugung eines Luftstromes, wobei das bewegliche Lüfterelement (2) durch einen Elektromotor in Rotation versetzbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß an einer äußeren Seitenfläche (4) des feststehenden Lüf terelementes (1) Kontaktflächen (5) angeordnet sind zur Zu führung einer Betriebsspannung für den Elektromotor.1. Fan module with
a fixed fan element ( 1 ) and
a rotatably mounted movable fan element ( 2 ), which is partially closed by the fixed fan element ( 1 ), for generating an air flow, wherein the movable fan element ( 2 ) can be set in rotation by an electric motor,
characterized in that on an outer side surface ( 4 ) of the fixed fan element ( 1 ) contact surfaces ( 5 ) are arranged to lead to an operating voltage for the electric motor.

2. Lüftermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem feststehenden Lüfterelement (1) Rastmittel (6) zur Verrastung des Lüftermoduls (10) in einem Lüftergehäuse (9), in das das Lüftermodul (10) eingesetzt ist, vorgesehen sind.2. Fan module according to claim 1, characterized in that on the fixed fan element ( 1 ) locking means ( 6 ) for locking the fan module ( 10 ) in a fan housing ( 9 ), in which the fan module ( 10 ) is used, are provided.

3. Lüftermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem feststehenden Lüfterelement Klemmittel zur Befestigung des Lüftermoduls (10) durch Klemmen in einem Lüftergehäuse (9), in das das Lüftermodul (10) eingesetzt ist, vorgesehen sind.3. Fan module according to claim 1, characterized in that on the fixed fan element clamping means for fastening the fan module ( 10 ) by clamping in a fan housing ( 9 ), in which the fan module ( 10 ) is used, are provided.

4. Lüftermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem feststehenden Lüfterelement (10) eine Funktionsanzeige (7) vorgesehen ist, die die Funktionsfähigkeit des Lüftermo duls (10) anzeigt. 4. The fan module of claim 1, characterized in that a function indicator (7) is provided on the fixed fan element (10) of the Lüftermo duls indicating the functionality (10).

5. Lüftergehäuse zur Aufnahme von Lüftermodulen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Lüftergehäuse (9) Steckplätze für mehrere Lüftermodule (10) vorgesehen sind, wobei Feder- oder Schleifkontakte der art angeordnet sind, daß im eingesteckten Zustand der Lüfter module (10) die Feder- oder Schleifkontakte mit den Kontakt fläche (5) der Lüftermodule (10) zusammenwirken.5. Fan housing for receiving fan modules ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the fan housing ( 9 ) slots for a plurality of fan modules ( 10 ) are provided, spring or sliding contacts being arranged that in inserted state of the fan modules ( 10 ) the spring or sliding contacts interact with the contact surface ( 5 ) of the fan modules ( 10 ).

6. Lüftergehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Feder- oder Schleifkontakte für mehrere Lüftermodule (10) auf einer gemeinsamen Leiterplatte (13) befestigt sind.6. Fan housing according to claim 5, characterized in that spring or sliding contacts for a plurality of fan modules ( 10 ) are attached to a common circuit board ( 13 ).

7. Lüftergehäuse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lüftermodule (10) hintereinander und in mehreren Rei hen (11, 12) nebeneinander aufnehmbar sind.7. Fan housing according to claim 5 or 6, characterized in that a plurality of fan modules ( 10 ) one behind the other and in a plurality of rows ( 11 , 12 ) can be accommodated side by side.