专利名称：散热装置及其马达结构的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种散热装置及其马达结构，尤其关于一种单一定子和控制电路而有双转子的风扇马达。
背景技术：
由于轴流式风扇具有结构简单、成本低廉与风量较大的特性，所以被广泛地使用而作为计算机相关及其周边系统中的散热风扇。
一般为避免因轴流式风扇的故障而造成系统运转中断，通常会在原本散热风扇上串联另一套备用的风扇，以避免系统或其内部的电子组件因风扇运转中断造成其过热而遭受损坏。
而所谓的串联风扇是将两颗各自独立作动轴的流式风扇串联在一起。如图1所示的传统风扇，将马达11和扇叶结构12组装于扇框13内，再将如此的两颗组装完成的风扇藉由螺丝而予以结合。然而，此设计在组装上较为复杂且须花费较多的制造时间和成本，而且其所占的体积亦大。
在现有的串联风扇产品中，两个独立风扇串联之后，其风压未必会有相加的效果，因为可能会增大彼此的阻抗而降低彼此的运转效率。因此，如欲减少彼此的干扰，势必要将两串联的风扇距离拉长。然而，在安装空间有限的情况下，此方式并不可行。
再者，上述的轴流式风扇和一般的送风机或鼓风机皆是单一马达和单一转子以驱动和控制每个风扇，此对风扇的性能表现有很大的限制，且其所占体积和所需成本亦相对地高出很多。
所以，如何设计出一种所占空间小、组装简单、快速且方便、成本低廉以及能有效降低两风扇间相互干扰的串联式风扇，则为本发明发展的重点。
因此，本发明鉴于已知技术的缺点，乃经悉心试验与研究并一本锲而不舍的精神，终创作出本案“散热风扇及其马达结构”。以下为本案的简要说明。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种散热装置及其马达结构，其为一种具有单一定子和控制电路但有双转子的风扇马达。
根据本发明的一个构想是，该散热装置包括一外框，具有一基座，设置于其内；至少二个转子，分别设置于该基座上；以及一定子，由一激磁元件和一线圈所组成，其中该激磁元件嵌入于该基座之中，用以驱动该至少二个转子。
该基座藉由一连接部与该外框的内表面连接而固定于该外框内。该连接部由多个肋条(ribs)或静叶片(stator blades)所组成。该基座具有多个套筒分别设置于该基座的相反两侧，以分别容置该至少两个转子的转轴和用以支撑该转轴的轴承。另外，该基座具有一中空部，分别贯穿该基座而突出于该基座的相反两侧外且具有一贯穿孔，供该激磁元件嵌入于其中，而该线圈套接于该基座的中空部外。
该散热装置还包括一控制元件(如印刷电路板(PCB))设置于该基座上，其包括有多个电子组件，用以驱动和控制该散热装置的转动情况。该至少两个转子分别为一主动转子和被动转子，该主动转子藉由该控制元件上的一霍尔元件(Hall element)感应磁场变化，以控制该线圈的磁力切换而使该主动转子运转，而该从动转子随着该线圈的磁力切换而同步同向或反向运转。该主动转子和被动转子分别具有一轮毂、多个叶片、一磁环和一铁片，其中该铁片和该磁环依序贴附于该轮毂内的顶表面。其中该主动转子和被动转子的磁环分别位于该激磁元件的两端，以感应磁场。此外，该散热装置还包括另一霍尔元件，用以检测该从动转子的转速。
该散热装置可以为一轴流式散热风扇、送风机、鼓风机或离心式风扇。
较佳地，该激磁元件为一硅钢片或铁心。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
图1为一种传统轴流式风扇的纵剖面图。
图2A为本发明散热装置的一较佳实施例的纵剖面图。
图2B为图2A所示的散热装置内的局部放大横剖面图。
图3A为图2A所示的散热装置中于A侧方向所视的立体分解图。
图3B为图2A所示的散热装置中于B侧方向所视的立体分解图。
图4为已知的串联风扇与本案的散热装置的风压风量特性比较图。
具体实施例方式
请先参阅图2A，其显示一种本发明的散热装置的较佳实施例。该散热装置为一串联式风扇，其包括一外框21、一基座211、两个转子22，22’及一定子。该基座211设置于该外框21内，藉由一连接部212与该外框的内表面相连接而固定于该外框内，该连接部可以由多个肋条(ribs)或静叶片(statorblades)所组成。该基座211具有两套筒213，213’分别向其相反两侧延伸而出，以分别容置轴承29其内和支持该两转子的转轴225。该基座211上更具有四个中空部214分别贯穿嵌入于该基座211中且分别具有贯穿孔。
该定子是由多个硅钢片24和多个线圈28所组成，这些硅钢片24分别嵌入于该基座211上的四个中空部214的贯穿孔内，而这些线圈28则套接于该基座211的其中一侧的中空部214外。此外，上述的硅钢片可以铁心或其它具有类似功能的组件取代。而图2B所显示的是图2A所示的散热装置内四组硅钢片与四组线圈的局部横剖面放大图，该四组硅钢片与四组线圈构成马达的四个磁极。
该散热装置具有一控制元件如印刷电路板(PCB)23，设置于该基座211的另一侧上，其上包括有多个电子组件27，用以驱动和控制该散热装置的转动情况。
该两转子分别为一主动转子22和被动转子22’，此二转子分别由一轮毂221、多个叶片222、一磁环223和一铁片224所构成。该铁片224和该磁环223依序贴附于该轮毂的内表面，该多个叶片则环设于该轮毂221的周围。
另外，请参阅图3A和3B，其分别是由图2A中A侧方向和B侧方向角度观看本案的散热装置的立体分解图。从图中可看到该基座211承接该两个转子22，22’，使其串联排列于该外框内，该两个转子的叶片数222，222’不同，但亦可相同，而该铁片224，224’和该磁环223，223’依序分别贴附于该轮毂221，221’内侧的顶表面。该电路板23只置于该基座211的其中一侧，其上提供多个电子组件27，而该四个硅钢片组或铁心组24则嵌入于该中空部214的贯穿孔中且贯穿该基座211。而该基座的另外一侧则可看到该四个线圈组28缠绕于该中空部214外。此外，该基座211藉由多个静叶片212(或为肋条)连接于该外框21的内表面而固定支撑于该外框内。
在组装完成时，该两个转子22，22’的磁环223，223’分别位于这些硅钢片或铁心24的相反两端，以感应磁场。当该散热装置运转时，该主动转子22藉由该印刷电路板23上的一霍尔元件(Hall element)感应其磁场变化，控制该线圈组28的磁力切换而使其运转，而该从动转子22’则会随着该线圈组28的磁力切换而同步同向或反向运转。此外，再藉由另一霍尔元件来检测该从动转子22’的转速。
最后，请参阅图4，其为已知的串联风扇与本案的散热装置的风压风量特性比较图。由此图可明显看出本案的散热装置所产生的风压和风量皆远大于已知的串联式风扇。
上述的实施例是以具有四个磁极的马达为例，但根据本案的构想，其亦可应用于其它不同磁极数的马达结构当中。
综合上面所述，本发明所揭示的散热装置具有单一定子、单一电路板和双转子的马达结构，其不仅可以有效减少散热装置的体积和制作成本，而且将多个转子串接于同一外框内，藉由静叶片设置于间，可大幅提升该散热装置的风压和风量。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化和修改，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种散热装置，其包括一基座；至少二个转子，分别设置于该基座上；一控制元件，设置于该基座上，以控制该至少二个转子的转动；以及一定子，由多个硅钢片或铁心和多个线圈所组成，其中这些硅钢片或铁心嵌入于该基座之中，用以驱动该至少二个转子。
2.一种散热装置，其包括一外框，具有一基座，设置于其内；至少二个转子，分别设置于该基座上；以及一定子，由一激磁元件和一线圈所组成，其中该激磁元件嵌入于该基座之中，用以驱动该至少二个转子。
3.如权利要求1或2所述的散热装置，其特征在于，该基座藉由一连接部与该外框的内表面连接而固定于该外框内。
4.如权利要求1或2所述的散热装置，其特征在于，该连接部由多个肋条或静叶片所组成。
5.如权利要求1或2所述的散热装置，其特征在于，该基座具有多个套筒分别设置于该基座的相反两侧，以分别容置该至少两个转子的转轴和用以支撑该转轴的轴承。
6.如权利要求5所述的散热装置，其特征在于，该基座具有一中空部，分别贯穿该基座而突出于该基座之相反两侧外且具有一贯穿孔，该激磁元件嵌入于该贯穿孔内，而该线圈套接于该基座的中空部外。
7.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，还包括一控制元件设置于该基座上，其包括有多个电子组件，用以驱动和控制该散热装置的转动情况。
8.如权利要求1或2所述的散热装置，其特征在于，该至少两个转子分别为一主动转子和被动转子，该主动转子藉由该控制元件上的一霍尔元件感应磁场变化，以控制该线圈的磁力切换而使该主动转子运转，而该从动转子随着该线圈的磁力切换而同步同向或反向运转。
9.如权利要求8所述的散热装置，其特征在于，该主动转子和被动转子分别具有一轮毂、多个叶片、一磁环和一铁片，其中该铁片和该磁环依序贴附于该轮毂内的顶表面；该主动转子和被动转子之磁环分别位于该激磁元件之两端，以感应磁场。
10.如权利要求8所述的散热装置，其特征在于，还包括另一霍尔元件，用以检测该从动转子的转速。
11.如权利要求1或7所述的散热装置，其特征在于，该控制元件为一印刷电路板。
12.如权利要求1或2所述的散热装置，其特征在于，该散热装置可以为一轴流式散热风扇、送风机、鼓风机或离心式风扇。
13.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，该激磁元件为一硅钢片或铁心。
14.一种马达结构，可应用于一风扇内，该风扇具有一基座，该马达结构包括至少二个转子，分别设置于该基座上；以及一定子，由一激磁元件和一线圈所组成，其中该激磁元件嵌入于该基座之中，用以驱动该至少二个转子。
全文摘要
本发明提出一种散热装置及其马达结构。该散热装置包括一外框，具有一基座，设置于其内；至少二个转子，分别设置于该基座上；以及一定子，由多个硅钢片或铁心和多个线圈所组成，其中这些硅钢片或铁心嵌入于该基座之中，用以驱动该至少二个转子。本发明利用单一定子和单一控制电路来控制该两个转子，可使该散热装置的马达结构薄型化并减少其制造成本。
文档编号H02K16/00GK1619922SQ20031011635
公开日2005年5月25日 申请日期2003年11月21日 优先权日2003年11月21日
发明者张楯成, 黄文喜 申请人:台达电子工业股份有限公司