CN118844124A - 冷却风扇、电子设备及电子设备的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种电子设备，其最大限度地减少空气中的灰尘和物质对安装在冷却风扇的电路基板上的部件的附着。冷却风扇(50)具有相对于电机(51)沿着电机(51)的轴线(C1)布置的电路板(55)。开关元件(K2)、用于控制开关元件(K2)的控制IC(K1)、保护二极管(K3a、K3b)、保护电容器(K4a K4b)和分流电阻器(K5)中的至少一个安装在电路板(55)上。电子设备(10)的进气口(Sc，Sd)的位置在电机(51)的径向方向上远离电机(51)。上述部件中的至少一个部件布置在进气口(Sc、Sd)的相对侧上，以夹着穿过电机(51)的轴线(C1)的平面(P1)。

Description

冷却风扇、电子设备及电子设备的制造方法

技术领域

本公开涉及冷却风扇、电子设备以及用于制造电子设备的方法。

背景技术

冷却风扇布置在诸如游戏机、个人计算机或服务器计算机的电子设备内部，以冷却包括安装在冷却风扇的电路基板上的中央处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU)的发热元件。电子设备具有形成在其外部构件上以引入外部空气的进气口。下面引用的专利文献1公开了这种电子设备的示例。

引文列表

专利文献

专利文献1

PCT专利公开号WO2021/193879

发明内容

技术问题

冷却风扇具有安装有各种电子部件的电路基板，该电子部件诸如用于控制提供给电机的电流的开关元件(场效应晶体管(FET))和用于响应于从外部输入的信号来控制开关元件的控制集成电路(IC)。根据形成在外部构件上的进气口和冷却风扇之间的相对位置关系以及电子设备的使用环境，从进气口引入的空气中的大气成分和灰尘可能附着到电路基板上的电子部件。

问题的解决方案

本公开中提出的电子设备包括冷却风扇和外部构件，冷却风扇布置在外部构件的内部并且外部构件具有进气口。冷却风扇具有翅片、用于使翅片旋转的电机、以及安装有用于驱动电机的多个部件的电路基板，电路基板相对于电机在沿着电机的轴线的方向上布置。多个部件包括用于控制提供给电机的电流的开关元件、用于控制开关元件的控制IC、用于稳定电源电压的保护元件和用于测量提供给电机的电流的电阻器中的至少一个部件。进气口在电机的径向方向上远离电机定位。多个部件中的至少一个部件布置在进气口的相对侧上，在多个部件中的至少一个部件与进气口之间插入有平面，该平面穿过电机的轴线。该电子设备可以减少附着到冷却风扇的电路基板上的电子部件的大气成分和灰尘。

本公开中提出的电子设备包括翅片、用于使翅片旋转的电机、安装有用于驱动电机的多个部件的电路基板、至少一根电缆、以及安装在电路基板上并与至少一根电缆连接的连接部，电路基板相对于电机在沿着电机的轴线的方向上布置。多个部件包括用于控制提供给电机的电流的开关元件、用于控制开关元件的控制IC、用于稳定电源电压的保护元件和用于测量提供给电机的电流的电阻器中的至少一个部件。多个部件中的至少一个部件相对于平面布置在与连接部相同的一侧，该平面垂直于连接电机的轴线与连接部的直线，该平面还穿过轴线。该冷却风扇使得易于实现一种布置，当电子设备配备有冷却风扇时，该布置减少附着到冷却风扇的电路基板上的电子部件的大气成分和灰尘。

本公开中提出的制造电子设备的方法包括：制备冷却风扇的步骤，该冷却风扇具有翅片、用于使翅片旋转的电机、以及安装有用于驱动电机的多个部件的电路基板，该电路基板相对于电机在沿着电机的轴线的方向上布置；制备外部构件的步骤，该外部构件具有用于引入空气的进气口，该外部构件容纳冷却风扇；以及组装步骤，按照以下方式将冷却风扇布置在外部构件的内部，使得进气口在电机的径向方向上远离电机定位。部件包括用于控制提供给电机的电流的开关元件、用于控制开关元件的控制IC、用于稳定电源电压的保护元件和用于测量提供给电机的电流的电阻器中的至少一个部件。组装步骤涉及按照以下方式将冷却风扇布置在外部构件的内部，使得部件中的至少一个部件定位在进气口的相对侧上，在部件中的至少一个部件与进气口之间插入有平面，该平面穿过电机的轴线。该制造方法可以减少附着到冷却风扇的电路基板上的电子部件的大气成分和灰尘。

附图说明

图1是描绘本公开中提出的示例性电子设备的透视图。

图2A是从上方倾斜观察的图1中的电子设备的设备主体、上外板和下外板的分解透视图。

图2B是从下方倾斜观察的图1中的电子设备的设备主体、上外板和下外板的分解透视图。

图3是设备主体的仰视图，示出了布置冷却风扇的区域。

图4是沿图3中的线IV-IV截取的电子设备的截面图。

图5A是冷却风扇的仰视图。

图5B是沿图5A中的线Vb-Vb截取的冷却风扇的剖视图。

图6是包括在冷却风扇中的电路基板的平面图。

图7是描绘安装在图6中的电路基板上的典型主要部件的电路图。

具体实施方式

以下是参考附图对本公开中提出的电子设备的描述。在下面的描述中，在图1中假设X1和X2分别表示右方向和左方向，Y1和Y2分别表示向前方向和向后方向，并且Z1和Z2分别表示向上方向和向下方向。这些方向仅用于解释电子设备10的元件(部件、构件和部分)的形状以及它们之间的相对位置关系。因此，这些方向不旨在限制电子设备10在使用中的姿态。

电子设备10例如是用作游戏机或视听设备的娱乐装置。电子设备10向诸如电视机的显示装置输出通过执行游戏程序生成的运动图像数据、通过网络获取的视频和音频数据、或者从诸如光盘的记录介质获得的视频和音频数据。电子设备可以替代地是个人计算机或服务器计算机。

电子设备10具有设备主体11(参见图2A)。设备主体11具有壳体20。如图4所示，壳体20容纳电路基板31。电路基板31安装有诸如CPU和GPU的各种电子部件。壳体20还具有未示出的散热器(散热片、热管等)和冷却风扇50。散热器连接到诸如CPU的电子部件。冷却风扇50将外部空气引入壳体20中，从而在壳体20中产生穿过散热器的气流。壳体20具有在内部产生气流F1和F2的流动路径。(在图4中，空心箭头表示气流)。

壳体20可以包括彼此组合的多个构件。例如，如图4所示，壳体20可以具有在上下方向上彼此组合的上壳体20A和下壳体20B。壳体20还可以具有围绕上壳体20A和下壳体20B的前表面和侧表面的外板20C(参见图2A)。

[外部构件]

壳体20具有覆盖电路基板31、散热器等的上侧的上壁21(见图2A)和覆盖电路基板31、散热器等的下侧的下壁22(见图2B)。如图2A所示，设备主体11具有覆盖设备主体11的上表面21a(上壁21的外表面)并且附接到上表面21a的上外板12。如这些附图所示，上外板12的尺寸可以足够大以覆盖设备主体11的整个上表面21a，或者足够小以仅覆盖上表面21a的一部分(例如，进气口21h，稍后将讨论)。

此外，如图2B所示，设备主体11具有覆盖设备主体11的下表面22a(下壁22的外表面)并且附接到下表面22a的下外板13。与上外板12一样，下外板13的尺寸也可以足够大以覆盖设备主体11的整个下表面22a，或者足够小以仅覆盖下表面22a的一部分(例如，进气口22h，稍后将讨论)。

上外板12和下外板13可移除地附接到设备主体11。上外板12具有可移除地附接到形成在设备主体11的上表面21a上的多个附接部件21b(参见图2A)的附接部件12a(参见图2B)。下外板13具有可移除地附接到形成在设备主体11的下表面22a上的多个附接部件22b(参见图2B)的附接部件13a(参见图2A)。

[外部构件的进气系统]

如图4所示，进气口21h形成在壳体20的上壁21上。(进气口21h在下文中将被称为上壳体进气口。)此外，进气口22h形成在壳体20的下壁22上。(进气口22h在下文中将被称为下壳体进气口。)如稍后将讨论的，冷却风扇50以穿过其旋转中心的轴线C1沿上下方向定向的方式布置。上壳体进气口21h形成在冷却风扇50的上侧，并且下壳体进气口22h形成在冷却风扇50的下侧。进气口21h是壳体20的上壁21上的开口。进气口21h的至少一部分可形成为在冷却风扇50的上侧重叠，从而允许冷却风扇50通过进气口21h的至少一部分露出。进气口22h是壳体20的下壁22上的开口。进气口22h的至少一部分可形成为在冷却风扇50的下侧上重叠，从而允许冷却风扇50通过进气口22h的至少一部分露出。

电子设备10具有上外板12、下外板13和壳体20作为其外部构件。如图1所示，外部构件具有用于将外部空气引入电子设备10的进气口Sa、Sb、Sc和Sd。如图4所示，在上壳体进气口21h和上外板12之间形成间隙G1。间隙G1用作从进气口Sa和Sb通向上壳体进气口21h的气流路径。(间隙G1在下文中将被称为上进气路径。)即，进气口Sa和Sb以朝向外部构件的外侧开口的方式定位在形成于壳体20的上表面21a和上外板12之间的上进气路径G1的端部处。此外，在下壳体进气口22h与下外板13之间形成间隙G2。间隙G2用作从进气口Sc和Sd通向下壳体进气口22h的气流路径。(间隙G2在下文中将被称为下进气路径。)即，进气口Sc和Sd以朝向外部构件的外侧开口的方式定位在形成于壳体20的下表面22a和下外板13之间的下进气路径G2的端部处。

上进气路径G1(参见图4)在与冷却风扇50的轴线C1相交(大致垂直于冷却风扇50的轴线C1)的方向上延伸。也就是说，上进气路径G1沿着壳体20的上壁21在冷却风扇50的径向方向上延伸。此外，上外板12和壳体20的上壁21之间的进气口Sa和Sb在与轴线C1相交的方向上开口。例如，如图1所示，进气口Sa可以向电子设备10的前侧开口，并且进气口Sb可以向电子设备10的右侧开口。进气口Sa和Sb可以彼此连接以形成跨越电子设备10的角部的单个进气口。进气口Sa和Sb可以配备有百叶窗构件24(参见图2A)。百叶窗构件24用于抑制上进气路径G1和上壳体进气口21h的暴露。

同样地，下进气路径G2(参见图4)在与冷却风扇50的轴线C1相交(大致垂直于冷却风扇50的轴线C1)的方向上延伸。也就是说，下进气路径G2沿着壳体20的下壁22在冷却风扇50的径向方向上延伸。此外，下外板13与壳体20的下壁22之间的进气口Sc和Sd在与轴线C1相交的方向上开口。例如，如图1所示，进气口Sc可以向电子设备10的前侧开口，并且进气口Sd可以向电子设备10的右侧开口。进气口Sc和Sd可以彼此连接以形成跨越电子设备10的角部的单个进气口。进气口Sc和Sd可以配备有百叶窗构件25(参见图2B)。百叶窗构件25用于抑制下进气路径G2和下壳体进气口22h的暴露。

当驱动冷却风扇50时，空气从上进气口Sa和Sb被引入上进气路径G1。空气在从上部壳体进气口21h被吸入壳体20之前，在上进气路径G1内沿与冷却风扇50的轴线C1相交(大致垂直)的方向流动。

此外，当驱动冷却风扇50时，空气也从下进气口Sc和Sd被引入到下进气路径G2中。空气在从下壳体进气口22h被吸入壳体20之前，在下进气路径G2内沿与冷却风扇50的轴线C1相交(大致垂直)的方向流动。

电子设备10的外部构件的结构不限于图1至图4中描绘的示例性结构。例如，上外板12和壳体20的上壁21之间的进气口Sa和Sb开口的两个方向不需要彼此垂直。例如，上外板12与壳体20的上壁21之间的进气口可以仅向前侧或向右侧开口。同样地，下外板13与壳体20的下壁22之间的进气口Sc和Sd开口的两个方向不需要彼此垂直。例如，下外板13与壳体20的下壁22之间的进气口可以仅向前侧或向右侧开口。

此外，在另一示例中，外部构件可以形成为盒状形状。在这种情况下，外部构件不需要具有上外板12和下外板13。

如图2A所示，上壳体进气口21h可以被保护板41覆盖，该保护板41上形成有多个开口。保护板41的外周边缘可以附接到上壳体进气口21h的边缘。保护板41可以以其中心部分41a被定位成高于保护板41的外周边缘的方式弯曲。这可以减小由保护板41引起的空气阻力。

同样，下壳体进气口22h可以由保护板42(参见图2B)覆盖，保护板42上形成有多个开口。保护板42的外周边缘可以附接到下壳体进气口22h的边缘。保护板42可以以其中心部分42a被定位成低于保护板42的外周边缘的方式弯曲。这可以减小由保护板42引起的空气阻力。

[冷却风扇]

如图5B所示，冷却风扇50具有电机51、基座构件52、旋转轴53、电路基板55和电缆56a、56b和56c(参见图5A)。如上所述，冷却风扇50以沿着其旋转中心的轴线C1被定向在电子设备10的上下方向上的方式布置。

如图5B所示，电机51具有包括线圈的定子51A和可围绕定子51A旋转的转子51B。多个翅片51d形成在转子51B的外周表面上。转子51B具有围绕定子51A的外周的管部51a和以覆盖定子51A的方式形成在管部51a的端部处的端壁部51b。多个永磁体51c附接到管部51a的内部。定子51A的芯部和永磁体51c在电机51的径向方向上彼此相对。旋转轴53固定在转子51B的端壁部51b上，并且可与转子51B一体旋转。

如图5B所示，基座构件52具有相对于电机51沿轴线C1的方向布置的基板部52a。此外，基座构件52具有支撑管部52b，旋转轴53布置在支撑管部52b内部。支撑管部52b通过布置在支撑管部52b内部的轴承54a和54b支撑旋转轴53。此外，定子51A固定到支撑管部52b的外周。基座构件52通过对金属板进行的钣金加工(sheet metal processing)而形成。

如图5A所示，基板部52a具有圆形外环部52g和另一个圆形内环部52h。多个附接部52c(图5A中的四个附接部52c)形成在外环部52g的外周上。附接部52c通过诸如螺钉和螺栓的固定工具附接到上述下壳体进气口22h的边缘。

如图5A所示，基座构件52具有从外环部52g的内边缘朝向内环部52h延伸的多个桥52d。多个桥52d在电机51的旋转方向上形成有其间的间隙。开口52e形成在沿旋转方向彼此相邻的两个桥52d之间。

当冷却风扇50被驱动时，即，当转子51B旋转时，空气从冷却风扇50的基座构件52的一侧(从本公开中的示例的下侧)通过开口52e被引入，并且空气也从基座构件52的相对侧(从本公开中的示例的上侧)被吸入。

[冷却风扇的电路基板]

如图5B所示，电路基板55相对于基板部52a布置在电机51的一侧(图中的上侧)。也就是说，电路基板55布置在基板部52a的内环部52h与电机51的定子51A之间。电路基板55在其中心处具有开口55n。布置在开口55n内的是基座构件52的支撑管部52b和旋转轴53。电路基板55附接到基座构件52。

电路基板55安装有用于驱动电机51的多个部件。具体地，如图7所示，电路基板55安装有用于控制提供给电机51的电流的开关元件K2和用于控制开关元件K2的控制IC(K1)。例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)可以用作开关元件K2。开关元件K2可以具有与控制IC(K1)连接的栅极、与电机51连接的漏极、以及接地的源极。控制IC(K1)输出信号以接通和断开开关元件K2。也就是说，控制IC(K1)将PWM信号输出到开关元件K2。基于来自外部(例如，来自安装在电路基板31上的处理器)的指令和附接到电机51的旋转传感器的输出，控制IC(K1)驱动开关元件K2以控制提供给电机51的电流。电阻器(栅极电阻器)K2a可以插入在控制IC(K1)和开关元件K2的栅极之间，开关元件K2是MOSFET。电阻器K2a用于通过开关元件K2的作用稳定提供给电机51的电流。

此外，电路基板55可以安装有用于稳定控制IC(K1)和/或电机51的电源电压的保护元件。具体地，如图7所示，保护二极管K3a可以安装在电路基板55上作为示例性保护元件。保护二极管K3a串联连接在电源和地之间。此外，保护二极管K3a与控制IC(K1)和电机51并联连接，以保护它们不受施加到其上的过电流的影响。此外，电路基板55可以安装有作为另一示例性保护元件的保护二极管K3b。保护二极管K3b例如串联连接在电源和开关元件K2之间。注意，与图7中的示例不同，两个保护二极管K3a和K3b中的仅一个可以安装在电路基板55上。例如，仅连接到地的保护二极管K3a可以安装在电路基板55上。

此外，电路基板55可以安装有作为示例性保护元件的保护电容器K4a。保护电容器K4a串联连接在电源和地之间。例如，保护电容器K4a例如与控制IC(K1)和电机51并联连接，以保持施加到其上的电压恒定。此外，电路基板55可以安装有作为另一示例性保护元件的保护电容器K4b。保护电容器K4b串联连接在电源和开关元件K2之间。注意，与图7中的示例不同，两个保护电容器K4a和K4b中的仅一个可以安装在电路基板55上。例如，仅连接到地的保护电容器K4a可以安装在电路基板55上。

电路基板55可以安装有用于测量提供给电机51的电流的电阻器，即分流电阻器K5。分流电阻器K5可以连接到例如开关元件K2和接地。

在下面的描述中，在上述八个部件K1、K2、K2a、K3a、K3b、K4a、K4b和K5不需要彼此区分的情况下，这些部件由附图标记K表示。部件K可以安装在电路基板55的上表面(在电机51的一侧)或下表面(在底板部52a的一侧)上。

多个电缆56a、56b和56c包括用于向电机51供应驱动电流的电缆。电缆56a、56b及56c还包括用于向控制IC(K1)供应来自外部(例如，来自安装在电路基板31上的处理器)的控制信号以驱动电机51的电缆。例如，控制信号指定冷却风扇50的转速。尽管图5A指示了三根电缆56a、56b和56c，但是可以替代地提供四根电缆(例如，两根电源电缆和两根信号电缆)。

[电路基板上的部件的布置]

当驱动冷却风扇50时，空气从下进气口Sc和Sd被引入到下进气路径G2中(参见图4)。在下进气路径G2中产生的气流F3在与冷却风扇50的轴线C1相交的方向上流动，朝向电机51移动。因此，电路基板55上靠近进气口Sc和Sd的那些部件直接被气流F3撞击，这可能导致气流F3中的大气成分和灰尘附着到那些部件。

为此，在本公开中解释的示例中，安装在电路基板55上的部件K以尽可能多地不被气流F3直接撞击的方式布置。下面详细描述部件K的这种布置。

[进气口与部件之间的位置关系]

进气口Sc和Sd在电机51的径向方向上远离电机51的轴线C1定位。在图3和图6中，平面P1穿过电机51的轴线C1。安装在电路基板55上的上述多个部件(控制IC(K1)、开关元件K2、保护二极管K3a和K3b以及保护电容器K4a和K4b)中的至少一个部件位于进气口Sc和Sd的相对侧，该至少一个部件与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。部件(K1、K2、K2a、K3a、K3b、K4a和K4b)的这种布置可以减少附着到部件上的大气成分和灰尘。

平面P1可以垂直于以将进气口Sc和Sd之间的中间部分M(参见图3)与轴线C1连接的方式穿过电机51的轴线C1的直线。

平面P1也可以垂直于将轴线C1与其中进气口Sc和Sd的宽度最大的位置连接的直线。(这里，进气口Sc和Sd的宽度是在垂直于进气口Sc和Sd的开口方向的方向上的宽度。在图1的示例中，宽度是壳体20的上表面21a与上外板12之间的距离)。

此外，平面P1可以垂直于连接轴线C1与其中每单位时间通过进气口Sc和Sd的空气量最大的位置(气流速度最高的位置)的直线。

在电子设备10的一个示例中，上述八个部件K中的主要部件可以位于进气口Sc和Sd的相对侧，该主要部件与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。例如，控制IC(K1)、开关元件K2、接地保护二极管K3a、接地保护电容器K4a和分流电阻器K5可以位于进气口Sc和Sd的相对侧，控制IC(K1)、开关元件K2、接地保护二极管K3a、接地保护电容器K4a和分流电阻器K5与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。这种布置可以有效地减少附着到部件上的大气成分和灰尘，并且还减少部件的大气成分等对于被驱动的电机51的影响。在这种情况下，保护二极管K3b和保护电容器K4b不需要安装在电路基板55上。可替代地，保护二极管K3b和保护电容器K4b可以布置在与进气口Sc和Sd相同的一侧，保护二极管K3b和保护电容器K4b与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。

在另一示例中，上述多个部件K(具体地，控制IC(K1)、开关元件K2、栅极电阻器K2a、保护二极管K3a和K3b、保护电容器K4a和K4b、以及分流电阻器K5)中的所有部件K可以位于进气口Sc和Sd的相对侧，该所有部件K与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。这种布置可以更有效地减少附着到部件K的大气成分和灰尘，并且还有效地减轻附着到部件K的大气成分等对于被驱动的电机51的影响。

与上述不同，上述多个部件(控制IC(K1)、开关元件K2、栅极电阻器K2a、保护二极管K3a和K3b、保护电容器K4a和K4b、以及分流电阻器K5)中的一个部件可以位于进气口Sc和Sd的相对侧，该部件与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。例如，控制IC(K1)或开关元件K2(上述多个部件K中最重要的部件)可以位于进气口Sc和Sd的相对侧，控制IC(K1)或开关元件K2与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。这种布置可以减少附着到部件的大气成分等对于被驱动的电机51的影响。在这种情况下，其余部件(K2a、K3a、K3b、K4a、K4b和K5)可以相对于平面P1位于与进气口Sc和Sd相同的一侧，或者位于进气口Sc和Sd的相对侧，其中该其余部件与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。

大气成分和灰尘倾向于附着到大尺寸部件上。因此，位于进气口Sc和Sd的相对侧且与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1的部件可以是尺寸大于其余部件的部件。也就是说，多个部件K中尺寸最大的部件可以位于进气口Sc和Sd的相对侧，该尺寸最大的部件与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。在这种情况下，其余部件K可以相对于平面P1位于进气口Sc和Sd的同一侧，或者位于进气口Sc和Sd的相对侧，其中该其余部件K与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。

大气成分和灰尘也倾向于附着到电路基板55的表面上的高部件。因此，布置在进气口Sc和Sd的相对侧且与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1的部件可以比其它部件高。也就是说，多个部件K中的最高部件可以位于进气口Sc和Sd的相对侧，该最高部件与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。在这种情况下，其余部件K可以相对于平面P1位于进气口Sc和Sd的同一侧，或者位于进气口Sc和Sd的相对侧，其中其余部件K与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。

与上述不同，上述多个部件(控制IC(K1)、开关元件K2、栅极电阻器K2a、保护二极管K3a和K3b、保护电容器K4a和K4b、以及分流电阻器K5)中的两个部件可以设置在进气口Sc和Sd的相对侧，该两个部件与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。例如，对于驱动电机51至关重要的控制IC(K1)和开关元件K2可以位于进气口Sc和Sd的相对侧，控制IC(K1)和开关元件K2与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。这种布置可以有效地减轻附着到部件的大气成分等对于被驱动的电机51的影响。此外，其余部件(K2a、K3a、K3b、K4a、K4b和K5)可以相对于平面P1位于进气口Sc和Sd的同一侧，或者位于进气口Sc和Sd的相对侧，其中其余部件(K2a、K3a、K3b、K4a、K4b和K5)与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。

在另一示例中，上述多个部件(控制IC(K1)、开关元件K2、栅极电阻器K2a、保护二极管K3a和K3b、保护电容器K4a和K4b、以及分流电阻器K5)中的三个部件可以位于进气口Sc和Sd的相对侧，该三个部件与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。例如，栅极电阻器K2a、保护二极管K3a和K3b、保护电容器K4a和K4b以及分流电阻器K5中的一个；控制IC(K1)；以及开关元件K2可以位于进气口Sc和Sd的相对侧，它们与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。这种布置可以更有效地减轻附着到部件的大气成分等对于被驱动的电机51的影响。在这种情况下，其余部件可以相对于平面P1位于进气口Sc和Sd的同一侧，或者位于进气口Sc和Sd的相对侧，该其余部件与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。

在又一示例中，布置在进气口Sc和Sd的相对侧且与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1的部件K可以是未用诸如树脂的绝缘材料封装的部件。例如，在分流电阻器K5以及电容器K4a和K4b未被封装的情况下，这些部件K4a、K4b和K5可以布置在进气口Sc和Sd的相对侧上，这些部件K4a、K4b和K5与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。在这种情况下，用诸如树脂的绝缘材料封装的部件K可以相对于平面P1位于进气口Sc和Sd的同一侧，或者位于进气口Sc和Sd的相对侧，其中部件K与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。部件的这种布置可以减轻大气成分对未包装部件的影响。

[连接部和部件之间的位置关系]

电路基板55具有与电缆56a、56b和56c中的每一个的一端连接的连接部。连接器可以附接到电缆56a、56b和56c中的每一个的一端。在这种情况下，如图6所示，电路基板55可以配备有连接器55d作为上述连接部，电缆56a、56b和56c的端部连接器可移除地附接到连接器55d。与此不同，电缆56a、56b和56c中的每一个的一端可以替代地焊接到电路基板55。在这种情况下，焊接部分用作上述连接部。电缆56a、56b和56c中的每一个的另一端可以连接到例如容纳在壳体20中的另一电路基板31。

如图3所示，容纳凹槽22d形成在壳体20的下壁22上。电缆56a、56b和56c铺设在容纳凹槽22d中并在壳体20中延伸。

电缆56a、56b和56c中的每一个的一端所连接到的连接部可以位于进气口Sc和Sd相对于平面P1的相对侧。在图6中，平面P1也垂直于将电机51的轴线C1与连接器55d(连接部)连接的直线P2。此外，连接器55d位于进气口Sc和Sd的相对侧，该连接器55d与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。以这种方式布置连接器55d使得容易将电路基板55电气连接到设备主体11。该布置还使得容易以消除对在下外板13和壳体20的下壁22之间产生的气流的空气阻力的方式铺设电缆56a、56b和56c。

在本公开中解释的示例中，安装在电路基板55上的上述多个部件(控制IC(K1)、开关元件K2、栅极电阻器K2a、保护二极管K3a和K3b以及保护电容器K4a和K4b)中的至少一个相对于平面P1布置在与用作连接部的连接器55d相同的一侧。多个部件(K1、K2、K2a、K3aK3b、K4a、K4b和K5)和连接器55d的这种布置便于在电子设备10中安装冷却风扇50，以减少附着到部件上的大气成分和灰尘。也就是说，如图3和图6所示，当电子设备10以连接器55d远离进气口Sc和Sd定位的方式配备有冷却风扇50时，可以减少附着在这些部件上的大气成分和灰尘。

连接器55d例如位于进气口Sc和Sd的相对侧，连接器55d与进气口Sc和Sd之间插入有轴线C1。换句话说，当从上方观察电路基板55时，连接器55d可以与连接轴线C1和进气口Sc与Sd之间的中间部分M的直线相交。

此外，连接器55d可以位于其中进气口Sc和Sd的宽度最大的位置的相对侧，连接器55d与进气口Sc和Sd之间插入有轴线C1。换言之，连接器55d可以与连接轴线C1和其中进气口Sc和Sd的宽度最大的位置的直线相交。(这里，进气口Sc和Sd的宽度是在垂直于进气口Sc和Sd的开口方向的方向上的宽度。在图1的示例中，该宽度是在壳体20的上表面21a与上外板12之间的上下方向上的距离)。

此外，连接器55d可以位于其中每单位时间通过进气口Sc和Sd引入的空气量最大的位置(气流速度最高的位置)的相对侧，连接器55d与进气口Sc和Sd之间插入有轴线C1。换言之，连接器55d可以与连接轴线C1和其中每单位时间通过进气口Sc和Sd引入的空气量最大的位置的直线相交。

在冷却风扇50的一个示例中，上述八个部件K中的主要部件可相对于平面P1布置在与连接器55d相同的一侧。例如，控制IC(K1)、开关元件K2、接地保护二极管K3a、接地保护电容器K4a和分流电阻器K5可以相对于平面P1布置在与连接器55d相同的一侧。当冷却风扇50安装在电子设备10中时，这种布置可以有效地减少附着到这些部件(K1、K2、K2a、K3a、K4a和K5)的大气成分和灰尘，从而可以减轻附着到部件的大气成分和灰尘对于被驱动的电机51的影响。在这种情况下，保护二极管K3b和保护电容器K4b不需要安装在电路基板55上。可替代地，保护二极管K3b和保护电容器K4b可以布置在连接器55d的相对于平面P1的相对侧上。

在冷却风扇50的另一示例中，所有上述八个部件(具体地，控制IC(K1)、开关元件K2、栅极电阻器K2a、保护二极管K3a和K3b、保护电容器K4a和K4b以及分流电阻器K5)可以相对于平面P1布置在与连接器55d相同的一侧。当冷却风扇50安装在电子设备10中时，这种布置可以更有效地减少附着到这些部件K的大气成分和灰尘，从而可以有效地减轻附着到部件K的大气成分和灰尘对被驱动的电机51的影响。

与上述不同，上述多个部件(控制IC(K1)、开关元件K2、栅极电阻器K2a、保护二极管K3a和K3b、保护电容器K4a和K4b以及分流电阻器K5)中的一个部件可以相对于平面P1布置在与连接器55d相同的一侧。例如，上述多个部件K中最重要的控制IC(K1)或开关元件K2可以相对于平面P1布置在与连接器55d相同的一侧。这种布置可以减轻附着到部件的大气成分等对于被驱动的电机51的影响。在这种情况下，其余部件(K3a、K3b、K4a、K4b和K5)可以相对于平面P1布置在连接器55d的相对侧上，或者相对于平面P1布置在与连接器55d相同的一侧上。

大气成分和灰尘倾向于附着到大尺寸部件上。因此，布置在与连接器55d相同侧上的部件的尺寸可以大于其他部件的尺寸。也就是说，多个部件K中尺寸最大的部件可以相对于平面P1位于与连接器55d相同的一侧。在这种情况下，其余部件可以布置在连接器55d的相对侧上，其中该其余部件与连接器55d之间插入有平面P1，或者相对于平面P1布置在连接器55d的同一侧上。

大气成分和灰尘也倾向于附着到电路基板55的表面上的高部件。因此，相对于平面P1布置在与连接器55d相同侧的部件可以比其他部件更高。也就是说，多个部件K中的最高部件可以相对于平面P1位于与连接器55d相同的一侧。在这种情况下，其余部件K可以相对于平面P1布置在连接器55d的相对侧上，或者相对于平面P1布置在与连接器55d相同的一侧上。

与上述不同，上述多个部件(控制IC(K1)、开关元件K2、栅极电阻器K2a、保护二极管K3a和K3b、保护电容器K4a和K4b以及分流电阻器K5)中的两个部件可以相对于平面P1布置在与连接器55d相同的一侧。例如，对于驱动电机51至关重要的控制IC(K1)和开关元件K2可以相对于平面P1布置在与连接器55d相同的一侧。这种布置可以有效地减轻附着到部件的大气成分等对于被驱动的电机51的影响。在这种情况下，其余部件(K2a、K3a、K3b、K4a、K4b和K5)可以布置在连接器55d的相对侧上，其中该其余部件与连接器55d之间插入有平面P1，或者相对于平面P1布置在连接器55d的同一侧上。

在另一示例中，上述多个部件(控制IC(K1)、开关元件K2、栅极电阻器K2a、保护二极管K3a、保护电容器K4a和分流电阻器K5)中的三个部件可以相对于平面P1布置在与连接器55d相同的一侧。例如，栅极电阻器K2a、保护二极管K3a、保护电容器K4a和分流电阻器K5中的一个；控制IC(K1)；以及开关元件K2可以相对于平面P1布置在与连接器55d相同的一侧。这种布置可以更有效地减轻附着到部件的大气成分等对于被驱动的电机51的影响。在这种情况下，其余部件可以布置在连接器55d的相对侧上，其中该其余部件与连接器55d之间插入有平面P1，或者相对于平面P1布置在连接器55d的同一侧上。

在又一示例中，相对于平面P1布置在与连接器55d相同侧上的部件可以是未用诸如树脂的绝缘材料封装的部件。例如，在分流电阻器K5以及保护电容器K4a和K4b未被封装的情况下，这些部件K4a、K4b和K5可以相对于平面P1布置在与连接器55d相同的一侧上。在这种情况下，用绝缘材料(诸如树脂)封装的部件可以相对于平面P1布置在连接器55d的相对侧上，或者相对于平面P1布置在与连接器55d相同的一侧上。部件的这种布置可以减轻大气成分对未封装部件的影响。

下面描述制造电子设备10的示例性方法。首先，制备冷却风扇50和用于容纳冷却风扇50的外部构件(壳体20、上外板12和下外板13)。此时，电路基板31和散热器也制备好用于布置在外部构件的内部。

制备的冷却风扇50具有翅片51d、用于使翅片51d旋转的电机51和电路基板55。电路基板55相对于电机51在沿着电机51的轴线C1的方向上布置。用于驱动电机51的多个部件K安装在电路基板55上。外部构件具有用于引入空气的进气口Sc和Sd。

在组装步骤中，冷却风扇51以进气口Sc和Sd在电机51的径向方向上远离电机51定位的方式布置在外部构件的内部。同样在组装步骤中，冷却风扇50以如下方式布置在外部构件的内部：多个部件(上述部件K1、K2、K3a、K3b、K4a、K4b和K5)中的至少一个部件位于进气口Sc和Sd的相对侧，其中该至少一个部件与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1，平面P1穿过电机51的轴线C1。此外，在组装步骤中，如上所述，冷却风扇50可以以如下方式布置在外部构件内部：待安装在电路基板55上的所有主要部件(部件K1、K2、K3a、K4a和K5)位于进气口Sc和Sd的相对侧，该所有主要部件与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1，平面P1穿过电机51的轴线C1。

此外，在组装步骤的另一示例中，冷却风扇50可以按照以下方式布置在外部构件的内部，使得多个部件K中的两个或三个部件K位于进气口Sc和Sd的相对侧，且该两个或三个部件K与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。在组装步骤的另一示例中，冷却风扇50可以按照以下方式布置在外部构件的内部，使得多个部件K中尺寸最大的部件位于进气口Sc和Sd的相对侧，该尺寸最大的部件与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1。

[结论]

上述电子设备10具有冷却风扇50和包括进气口Sc和Sd的外部构件(壳体20、上外板12和下外板13)。冷却风扇50具有翅片51d、用于使翅片51d旋转的电机51以及电路基板55，电路基板55安装有用于驱动电机51的多个部件K，并且相对于电机51在沿着电机51的轴线C1的方向上布置。多个部件K包括用于控制提供给电机51的电流的开关元件K2、用于控制开关元件K2的控制IC(K1)、用于稳定电源电压的保护二极管K3a和K3b以及保护电容器K4a和K4b、以及用于测量提供给电机51的电流的分流电阻器K5。进气口Sc和Sd在电机51的径向方向上远离电机51定位。多个部件(K1、K2、K3a、K3b、K4a、K4b和K5)中的至少一个部件布置在进气口Sc和Sd的相对侧上，该至少一个部件与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1，平面P1穿过电机51的轴线C1。电子设备10中的部件的这种布置可以减少附着到部件K的大气成分和灰尘。

注意，在本公开中描述的电子设备中，上述多个部件K中的两个或三个部件K可以布置在进气口Sc和Sd的相对侧，该两个或三个部件K与进气口Sc和Sd之间插入有平面P1，平面P1穿过轴线C1。此外，其余部件可以相对于平面P1位于与进气口Sc和Sd相同的一侧。

上述冷却风扇50具有：用于使翅片51d旋转的电机51；电路基板55，其安装有用于驱动电机51的多个部件K，并且相对于电机51在沿着电机51的轴线C1的方向上布置；电缆56a、56b和56c；以及连接器(连接部)55d，其安装在电路基板55上，并且具有与其连接的电缆56a、56b和56c。多个部件K包括用于控制提供给电机51的电流的开关元件K2、用于控制开关元件K2的控制IC(K1)、用于稳定电源电压的保护二极管K3a和K3b以及保护电容器K4a和K4b、以及用于测量提供给电机51的电流的分流电阻器K5。多个部件(K1、K2、K3a、K3b、K4a、K4b和K5)中的至少一个相对于平面P1布置在与连接器55d相同的一侧，平面P1穿过轴线C1并且垂直于连接电机51的轴线C1与连接器55d的直线P2。注意，与连接轴线C1和连接器55d的直线P2垂直的平面可以与平面P1不同。在这种情况下，期望避免来自电子设备10的进气口Sc和Sd的空气的直接撞击的上述部件(例如，控制IC(K1)和开关元件K2)中的一个或多个可相对于垂直于直线P2的平面位于与连接器55d相同的一侧。

部件(K1、K2、K3a、K3b、K4a、K4b和K5)和连接器55d的上述布置使得容易以减少附着到部件K的大气成分和灰尘的方式，将冷却风扇50布置在电子设备10中。

注意，关于本公开中描述的冷却风扇，上述多个部件(K1、K2、K3a、K3b、K4a、K4b和K5)中的两个或三个可相对于穿过轴线C1的平面P1布置在与连接器(连接部)55d相同的一侧。此外，其余部件可以相对于平面P1定位在连接器55d的相对侧上。

[其他]

注意，本公开中描述的电子设备和冷却风扇不限于上述电子设备10和冷却风扇50。

例如，电子设备10的外部构件具有设置在其上部的进气口Sa和Sb(参见图1)以及设置在其下部的进气口Sc和Sd(参见图1)。然而，电子设备10的外部构件可以替代地仅具有布置在其下部的进气口Sc和Sd(参见图1)，即，在其中布置有基座构件52的一侧的进气口Sc和Sd，而在上部省去进气口Sa和Sb。

此外，电路基板55安装有控制IC(K1)、开关元件K2、栅极电阻器K2a、保护二极管K3a和K3b、电容器K4a和K4b以及分流电阻器K5。然而，只要冷却风扇50保持功能，冷却风扇50就可以省去这些部件K1、K2、K2a、K3a、K3b、K4a、K4b和K5中的一些。

[附图标记列表]

10：电子设备

11：设备主体

12：上外板

12a：附接部件

13：下外板

13a：附接部件

20：壳体

20A：上壳体

20B：下壳体

20C：外板

21：上壁

21a：上表面

21b：附接部件

21h：上壳体进气口

22：下壁

22a：下表面

22b：附接部件

22d：容纳凹槽

22h：下壳体进气口

24、25：百叶窗构件

31：电路基板

41、42：保护板

50：冷却风扇

51：电机

51A：定子

51B：转子

51a：管部

51b：端壁部

51c：永磁体

51d：翅片

52：基座构件

52a：底板部

52b：支撑管部

52c：附接部件

52d：桥

52e：开口

52g：外环部

52h：内环部

53：旋转轴

54a、54b：轴承

55：电路基板

55d：连接器

55n：开口

56a、56b、56c：电缆

G1：上进气路径

G2：下进气路径

K1：控制IC(部件)

K2：开关元件(部件)

K2a：栅极电阻器(部件)

K3a、K3b：保护二极管(部件)

K4a、K4b：保护电容器(部件)

K5：分流电阻器(部件)

Sa、Sb、Sc、Sd：进气口

Claims (11)

1.一种电子设备，包括：

冷却风扇；以及

外部构件，所述冷却风扇布置在所述外部构件的内部，

其中，所述冷却风扇具有翅片、用于使所述翅片旋转的电机、以及安装有用于驱动所述电机的多个部件的电路基板，所述电路基板相对于所述电机在沿着所述电机的轴线的方向上布置，

所述多个部件包括用于控制提供给所述电机的电流的开关元件、用于控制所述开关元件的控制集成电路、用于稳定电源电压的保护元件、和用于测量提供给所述电机的所述电流的电阻器中的至少一个部件，

所述外部构件具有进气口，所述进气口引入空气并且在所述电机的径向方向上远离所述电机定位，并且

所述多个部件中的所述至少一个部件布置在所述进气口的相对侧上，在所述多个部件中的所述至少一个部件与所述进气口之间插入有平面，所述平面穿过所述电机的所述轴线。

2.根据权利要求1所述的电子设备，

其中，所述多个部件包括所述开关元件、所述控制集成电路、所述保护元件和所述电阻器中的至少两个部件，并且

所述多个部件中的所述至少两个部件布置在所述进气口的所述相对侧上，在所述多个部件中的所述至少两个部件与所述进气口之间插入有所述平面。

3.根据权利要求1所述的电子设备，

其中，所述多个部件包括所述开关元件、所述控制集成电路、所述保护元件和所述电阻器中的至少三个部件，并且

所述多个部件中的所述至少三个部件布置在所述进气口的所述相对侧上，在所述多个部件中的所述至少三个部件与所述进气口之间插入有所述平面。

4.根据权利要求1所述的电子设备，

其中，所述多个部件包括所述开关元件、所述控制集成电路、所述保护元件和所述电阻器，并且

所述开关元件、所述控制集成电路、所述保护元件和所述电阻器布置在所述进气口的所述相对侧上，在所述开关元件、所述控制集成电路、所述保护元件和所述电阻器与所述进气口之间插入有所述平面。

5.根据权利要求1所述的电子设备，

其中，所述开关元件、所述控制集成电路、所述保护元件和所述电阻器中的所述至少一个部件在所述开关元件、所述控制集成电路、所述保护元件和所述电阻器中尺寸最大。

6.一种用于电子设备的冷却风扇，所述冷却风扇包括：

翅片；

电机，用于使所述翅片旋转；

电路基板，所述电路基板安装有用于驱动所述电机的多个部件，所述电路基板相对于所述电机在沿着所述电机的轴线的方向上布置；

至少一根电缆；以及

连接部，所述连接部安装在所述电路基板上并与所述至少一根电缆连接，

其中，所述多个部件包括用于控制提供给所述电机的电流的开关元件、用于控制所述开关元件的控制集成电路、用于稳定电源电压的保护元件和用于测量提供给所述电机的所述电流的电阻器中的至少一个部件，并且

所述多个部件中的所述至少一个部件相对于平面布置在与所述连接部相同的一侧，所述平面垂直于连接所述电机的所述轴线与所述连接部的直线，所述平面还穿过所述轴线。

7.根据权利要求6所述的冷却风扇，

其中，所述多个部件包括所述开关元件、所述控制集成电路、所述保护元件和所述电阻器中的至少两个部件，并且

所述多个部件中的所述至少两个部件相对于所述平面布置在与所述连接部相同的一侧上。

8.根据权利要求6所述的冷却风扇，

其中，所述多个部件包括所述开关元件、所述控制集成电路、所述保护元件和所述电阻器中的至少三个部件，并且

所述多个部件中的所述至少三个部件相对于所述平面布置在与所述连接部相同的一侧上。

9.根据权利要求6所述的冷却风扇，

其中，所述多个部件包括所述开关元件、所述控制集成电路、所述保护元件和所述电阻器，并且

所述开关元件、所述控制集成电路、所述保护元件和所述电阻器相对于所述平面布置在与所述连接部相同的一侧。

10.根据权利要求6所述的电子设备，

其中，所述开关元件、所述控制集成电路、所述保护元件和所述电阻器中的至少一个在所述开关元件、所述控制集成电路、所述保护元件和所述电阻器中尺寸最大。

11.一种制造电子设备的方法，所述方法包括：

制备冷却风扇的步骤，所述冷却风扇具有翅片、用于使所述翅片旋转的电机、以及安装有用于驱动所述电机的多个部件的电路基板，所述电路基板相对于所述电机在沿着所述电机的轴线的方向上布置；

制备具有用于引入空气的进气口的外部构件的步骤，所述外部构件容纳所述冷却风扇；以及

组装步骤，按照以下方式将所述冷却风扇布置在所述外部构件的内部，使得所述进气口在所述电机的径向方向上远离所述电机定位，

其中，所述多个部件包括用于控制提供给所述电机的电流的开关元件、用于控制所述开关元件的控制集成电路、用于稳定电源电压的保护元件和用于测量提供给所述电机的所述电流的电阻器中的至少一个部件，并且

所述组装步骤涉及按照以下方式将所述冷却风扇布置在所述外部构件的内部，使得所述多个部件中的所述至少一个部件定位在所述进气口的相对侧上，在所述多个部件中的所述至少一个部件与所述进气口之间插入有平面，所述平面穿过所述电机的所述轴线。