KR20170030273A - 전자부품용 팬 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자부품용 팬 모듈에 관한 것으로, 전자부품용 팬 모듈은, 제1팬, 제1팬을 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 구동부, 구동부에 의한 회전력을 반대 방향으로 전환하는 유성기어부, 및 제1팬과 동축적으로 배치되어 유성기어부에 연결되며 유성기어부에 의해 제1팬과 반대 방향으로 회전하는 제2팬을 포함하여, 구조를 간소화할 수 있으며, 전력소모를 낮추고 제어의 용이함을 제공할 수 있다.

Description

전자부품용 팬 모듈{FAN MODULE FOR ELECTRONIC COMPONENT}

본 발명은 전자부품용 팬 모듈에 관한 것으로, 동축적으로 배치된 2개의 팬이 서로 반대 방향으로 회전하는 동축반전 구조의 전자부품용 팬 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 전자제품의 내부에 장착된 전자부품들 중에는 동작시 열을 발생시키는 부품이 있다. 일 예로, 컴퓨터의 내부에 장착된 부품들 중에는, 동작 시 열을 발생시키는 부품, 예컨대 CPU(central processing unit)나 그래픽 어댑터(graphic adapter)의 기판에 실장된 칩셋(chipset)과 같은 것들이 있다.

이러한 발열부품에서는 작동시 많은 열이 발생되는데, 이러한 열을 효과적으로 냉각시키지 못하면, 발열부품의 온도가 적정온도를 넘어서게 되고, 그 결과 발열부품의 작동 오류가 발생되거나 심할 경우 부품 자체가 파손될 수도 있다.

더욱이, 과학기술의 급속한 발전에 따라 컴퓨터 내부에 장착되어 동작하는 각종 발열부품들은 점차 고집적화 및 고용량화되고 있어 부품으로부터 발생되는 단위부피당 열의 양 또한 더욱 증가되고 있다. 따라서, 발열부품으로부터 발생되는 열을 적절하고 효과적으로 냉각시킬 수 있는 냉각장치가 반드시 필요하게 되었다.

이러한 요구에 따라, 발열부품으로부터 열을 최대한 신속하게 외부로 발산시키기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 일 예로, 기존에는 2개의 팬을 동축적으로 배치하되, 2개의 팬이 각각 다른 방향을 회전될 수 있게 함으로써, 팬의 캐비테이션(cavitation) 성능을 개선하고, 작동 소음 및 크기 감소, 송풍 효율 향상, 소음 및 진동을 감소시킬 수 있도록 한 동축반전 팬(counter rotating fan)이 제시된 바 있다.

그러나, 기존 동축반전 팬의 경우, 2개의 팬이 각각 서로 다른 모터에 의해 구동되도록 구성됨에 따라 구조가 복잡하며 전력소모가 클 뿐만 아니라, 제어가 복잡하고, 장치를 소형으로 제작하기 어려운 문제점이 있다.

이에 따라, 최근에는 동축반전 팬의 구조 및 제어를 간소화하고, 소형으로 제작하기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 구조를 간소화할 수 있으며, 전력소모를 낮추고 제어의 용이함을 제공할 수 있는 전자부품용 팬 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명은 유성기어부를 이용하여 단일 모터의 구동력에 의해 2개의 팬이 동축반전 구조로 회전될 수 있도록 한 전자부품용 팬 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 구동 소음을 낮추고, 장치의 소형화에 기여할 수 있으며, 설계자유도를 향상시킬 수 있는 전자부품용 팬 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 전자부품용 팬 모듈은, 제1팬, 제1팬을 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 구동부, 구동부에 의한 회전력을 반대 방향으로 전환하는 유성기어부, 및 제1팬과 동축적으로 배치되어 유성기어부에 연결되며 유성기어부에 의해 제1팬과 반대 방향으로 회전하는 제2팬을 포함한다. 이러한 구성에 하여, 구조를 간소화할 수 있으며, 전력소모를 낮추고 제어의 용이함을 제공할 수 있다.

참고로, 본 발명에 전자부품이라 함은 서버, 스토리지, 통신장치, 전원, 컴퓨터 등과 같은 전자제품은 물론, 열교환기와 같은 각종 설비에 장착된 전자부품을 모두 포함할 수 있으며, 전자부품의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

제1팬 및 제2팬의 구조 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 제1팬 및 제2팬의 구조 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

구동부로서는 제1팬을 회전시키기 위한 회전력을 제공 가능한 다양한 모터 또는 구동수단이 사용될 수 있다. 일 예로, 구동부는 회전샤프트 상에 제공되는 스테이터, 및 스테이터의 외측에 회전 가능하게 제공되어 제1팬이 연결되고 회전샤프트에 연결되는 로터를 포함하여 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 스테이터는 회전샤프트가 회전 가능하게 장착되는 스테이터 지지체, 및 상기 스테이터 지지체 상에 제공되는 코일이 포함할 수 있다. 또한, 로터는 코일의 외측에 배치되는 마그네트, 제1팬이 연결되며 코일과 마그네트 간의 상호 전자기적 작용에 의해 마그네트와 함께 회전하는 로터 지지체, 및 로터 지지체로부터 연장되며 회전샤프트에 연결되는 샤프트 연결부를 포함할 수 있다.

유성기어부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 구동부의 회전력을 반대 방향으로 전환하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 유성기어부는, 구동부에 의해 회전하는 회전샤프트에 연결되며 회전샤프트와 함께 회전하는 선기어, 및 제2팬에 연결되며 선기어에 맞물려 선기어와 반대 방향으로 회전하는 복수개의 유성기어를 포함할 수 있다.

또한, 서로 다른 방향으로 회전하는 제1팬 및 제2팬은 서로 다른 속도로 회전할 수 있는 바, 제1팬에 대한 제2팬의 회전속도는 선기어와 유성기어 간의 기어비를 변경함으로써 조절하는 것이 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 구조를 간소화할 수 있으며, 장치의 소형화에 기여할 수 있다.

특히, 본 발명에 따르면 단일 구동부 및 유성기어부를 이용하여 2개의 팬이 동축반전 구조로 회전될 수 있기 때문에, 구조를 간소화할 수 있으며, 장치를 보다 소형으로 제작하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 따르면 단 하나의 모터에 의해 2개의 팬이 동시에 반대 방향으로 회전할 수 있기 때문에, 구동 소음 및 전력소모를 저감시킬 수 있으며, 제어의 용이함을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자부품용 팬 모듈을 도시한 도면,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 전자부품용 팬 모듈로서, 유성기어부의 구조 및 연결구조를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 전자부품용 팬 모듈의 작동구조를 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자부품용 팬 모듈을 도시한 도면이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 전자부품용 팬 모듈로서, 유성기어부의 구조 및 연결구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 전자부품용 팬 모듈의 작동구조를 설명하기 위한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전자부품용 팬 모듈은 제1팬(210), 구동부, 유성기어부(300) 및 제2팬(220)을 포함한다.

상기 제1팬(210)은 팬 하우징(10)의 입구(inlet)측에 배치되며, 팬 하우징(10)의 내부에 배치되는 회전샤프트(101) 상에 회전 가능하게 제공된다. 아울러, 상기 제1팬(210)의 블레이드 갯수 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

상기 구동부는 제1팬(210)을 일 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전시키기 위한 회전력을 제공하도록 구성된다.

상기 구동부로서는 제1팬(210)을 회전시키기 위한 회전력을 제공 가능한 다양한 모터 또는 구동수단이 사용될 수 있다. 일 예로, 상기 구동부는 회전샤프트(101) 상에 제공되는 스테이터(110), 및 상기 스테이터(110)의 외측에 회전 가능하게 제공되어 제1팬(210)이 연결되고 회전샤프트(101)에 연결되는 로터(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 스테이터(110)는 팬 하우징(10)의 내부에 배치되는 회전샤프트(101) 상에 제공되며, 후술할 로터(120)와의 상호 전자기적 작용에 의해 로터(120)를 회전시키도록 구성된다.

상기 스테이터(110)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 스테이터(110)는 회전샤프트(101)가 회전 가능하게 장착되는 스테이터 지지체(112), 및 상기 스테이터 지지체(112) 상에 제공되는 코일(114)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 스테이터 지지체(112)와 상기 회전샤프트(101)의 사이에는 통상의 베어링부재가 제공될 수 있으며, 상기 회전샤프트(101)는 스테이터 지지체(112)에 대해 회전하도록 구성된다.

상기 로터(120)는 통상의 아우터 로터 방식으로 스테이터(110)의 외측에 회전 가능하게 제공되며, 로터(120)에 의해 회전샤프트(101)가 함께 회전할 수 있도록 로터(120)의 일측에는 회전샤프트(101)에 연결된다. 일 예로, 상기 로터(120)는, 마그네트(122), 로터 지지체(124) 및 샤프트 연결부(124a)를 포함할 수 있다.

상기 마그네트(122)는 상기 코일(114)을 마주하도록 코일(114)의 외측에 배치되며, 마그네트(122)의 갯수 및 특성은 코일(114)에 특성에 따라 적절히 변경될 수 있다.

상기 마그네트(122)는 로터 지지체(124)에 장착되어 배치 상태가 유지될 수 있으며, 상기 로터 지지체(124)는 코일(114)과 마그네트(122) 간의 상호 전자기적 작용에 의해 마그네트(122)와 함께 회전하도록 구성되며, 로터 지지체(124)에 연결된 제1팬(210) 역시 로터 지지체(124)의 회전시 로터 지지체(124)와 함께 회전할 수 있다.

상기 샤프트 연결부(124a)는 로터 지지체(124)로부터 연장되어 회전샤프트(101)에 연결되며, 로터 지지체(124)의 회전시 회전샤프트(101) 역시 동일한 방향으로 회전할 수 있다.

상기 유성기어부(300)는 구동부에 의한 회전력을 반대 방향으로 전환하도록 구성되며, 후술할 제2팬(220)은 유성기어부(300)에 의해 제1팬(210)과 반대 방향으로 회전하도록 구성된다.

상기 유성기어부(300)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 구동부의 회전력을 반대 방향으로 전환하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 상기 유성기어부(300)는, 상기 회전샤프트(101)에 연결되며 회전샤프트(101)와 함께 회전하는 선기어(310), 및 상기 제2팬(220)에 연결되며 선기어(310)에 맞물려 선기어(310)와 반대 방향으로 회전하는 복수개의 유성기어(320)를 포함할 수 있다.

아울러, 상기 유성기어(320)의 외측에는 유성기어(320)의 회전을 가이드하기 위한 링기어(330)가 제공될 수 있으며, 상기 유성기어(320)는 선기어(310)와 링기어(330)의 사이에 맞물린 상태로 선기어(310)의 반대 방향으로 회전할 수 있다.

상기 제2팬(220)은 제1팬(210)과 동축적으로 배치되도록 팬 하우징(10)의 출구(outlet)측에 배치되며, 유성기어부(300)에 연결되어 유성기어부(300)에 의해 제1팬(210)과 반대 방향(예를 들어, 시계 방향)으로 회전하도록 구성된다.

상기 제2팬(220)의 블레이드 갯수 및 특성 역시 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 제1팬(210) 및 제2팬(220) 간의 특성 차이에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

이와 같은 구조에 의해, 상기 코일(114)과 마그네트(122) 간의 상호 전자기적 작용에 의해 로터 지지체(124)가 반시계 방향으로 회전함에 따라, 로터 지지체(124)에 연결된 제1팬(210)이 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이와 동시에, 상기 로터 지지체(124)에 연결된 회전축 역시 반시계 방향으로 회전할 수 있는 바, 회전축에 연결된 선기어(310)가 반시계 방향으로 회전함에 따라 유성기어(320)가 시계 방향으로 회전함으로써, 유성기어(320)에 연결된 제2팬(220)이 시계 방향으로 회전할 수 있다. 참고로, 상기 유성기어(320)에 의한 출력은 단일 출력단 구조로 제2팬(220)에 연결될 수 있다.(도 3 및 도 4 참조)

또한, 상기와 같이 서로 다른 방향으로 회전하는 제1팬(210) 및 제2팬(220)은 서로 다른 속도로 회전할 수 있으며, 상기 제1팬(210)에 대한 제2팬(220)의 회전속도는 선기어(310)와 유성기어(320) 간의 기어비를 변경함으로써 조절하는 것이 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 스테이터 120 : 로터
210 : 제1팬 220 : 제2팬
300 : 유성기어부 310 : 선기어
320 : 유성기어

Claims (5)

1. 전자부품용 팬 모듈에 있어서,
   제1팬;
   상기 제1팬을 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 구동부;
   상기 구동부에 의한 회전력을 반대 방향으로 전환하는 유성기어부; 및
   상기 제1팬과 동축적으로 배치되어 상기 유성기어부에 연결되며, 상기 유성기어부에 의해 상기 제1팬과 반대 방향으로 회전하는 제2팬;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품용 팬 모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 유성기어부는,
   상기 구동부에 의해 회전하는 회전샤프트에 연결되며, 상기 회전샤프트와 함께 회전하는 선기어; 및
   상기 제2팬에 연결되며, 상기 선기어에 맞물려 상기 선기어와 반대 방향으로 회전하는 유성기어;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품용 팬 모듈.
3. 제2항에 있어서,
   상기 구동부는,
   상기 회전샤프트 상에 제공되는 스테이터; 및
   상기 스테이터의 외측에 회전 가능하게 제공되어 상기 제1팬이 연결되고, 상기 회전샤프트가 연결되는 로터;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품용 팬 모듈.
4. 제3항에 있어서,
   상기 스테이터는,
   상기 회전샤프트가 회전 가능하게 장착되는 스테이터 지지체, 및 상기 스테이터 지지체 상에 제공되는 코일을 포함하고,
   상기 로터는,
   상기 코일의 외측에 배치되는 마그네트, 상기 제1팬이 연결되며 상기 코일과 상기 마그네트 간의 상호 전자기적 작용에 의해 상기 마그네트와 함께 회전하는 로터 지지체, 및 상기 로터 지지체로부터 연장되며 상기 회전샤프트에 연결되는 샤프트 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품용 팬 모듈.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1팬 및 상기 제2팬은 서로 다른 회전속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전자부품용 팬 모듈.

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