August 29, 2025
The कूलिंग फैन से हर कोई परिचित होगा। कंप्यूटर, वाटर डिस्पेंसर, रेफ्रिजरेटर, एयर कंडीशनर, एयर प्यूरीफायर, ऑटोमोबाइल आदि में इसकी आकृति होगी, और यह कई उद्योगों में एक लोकप्रिय कूलिंग डिवाइस है। कूलिंग फैन की बुनियादी बातों के बारे में आप कितना जानते हैं? इसकी संरचना, कार्य सिद्धांत, या विभिन्न प्रकार के कूलिंग फैन का प्रदर्शन क्या है?
कूलिंग फैन की घूर्णन प्रक्रिया एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें स्टेटर कॉइल के विद्युतीकरण और पंखे के ब्लेड में दबाए गए स्थायी चुंबकीय रिंग द्वारा उत्पन्न घूर्णन विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र एक दूसरे को पीछे हटाते हैं। कूलिंग फैन मुख्य रूप से चार भागों से बना होता है: रोटर, स्टेटर, मोटर और बाहरी फ्रेम।
इसमें एक स्थायी चुंबक रोटर, एक बहु-ध्रुवीय वाइंडिंग स्टेटर, एक स्थिति सेंसर, और एक इलेक्ट्रॉनिक कम्यूटेशन ड्राइव कंट्रोल सर्किट शामिल हैं।
यह मोटर केसिंग + चुंबक रिंग + शाफ्ट कोर + पंखे के ब्लेड से बना है। उनमें से, पंखे के ब्लेड का उपयोग वायु प्रवाह बनाने के लिए किया जाता है, और शाफ्ट कोर पंखे के ब्लेड के घूर्णन को सहारा देने और संतुलित करने के लिए होता है।
एक चुंबक रिंग अवशिष्ट चुंबकत्व वाली वस्तु है। एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र से चुम्बकित होने के बाद, वस्तु अभी भी चुंबकीय गुणों को बनाए रखती है जब कोई बाहरी चुंबकीय क्षेत्र उत्तेजना नहीं होती है, यानी, समान ध्रुव एक दूसरे को पीछे हटाते हैं और असमान ध्रुव एक दूसरे को आकर्षित करते हैं। चुंबकीय रिंग का बाहरी फ्रेम (मोटर केसिंग) चुंबकीय रिंग को ठीक करने के लिए उपयोग किया जाता है।
स्टेटर में इनेमल वायर + प्लास्टिक-लेपित सिलिकॉन स्टील शीट + बेयरिंग + हॉल सेंसर डिटेक्शन + ड्राइव सर्किट बोर्ड + बेयरिंग शामिल हैं। बेयरिंग की भूमिका गति बढ़ाना, घर्षण को कम करना और यह सुनिश्चित करना है कि पंखा लंबे समय तक चल सके। सपोर्ट स्प्रिंग का उपयोग बेयरिंग को बैलेंस शाफ्ट से अलग करने के लिए किया जाता है। रिटेनिंग रिंग का उपयोग पूरे घूर्णन भाग को सुरक्षित करने के लिए किया जाता है।
कूलिंग फैन का बाहरी फ्रेम भाग मुख्य रूप से सपोर्टिंग और एयरफ्लो गाइडिंग के रूप में कार्य करता है।
एम्पीयर के दाहिने हाथ के नियम के अनुसार, जब एक करंट एक कंडक्टर से गुजरता है, तो उसके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होगा। यदि कंडक्टर को एक अन्य निश्चित चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो एक आकर्षण या प्रतिकर्षण उत्पन्न होगा, जिससे वस्तु हिल जाएगी।
कूलिंग फैन के अंदर, एक रबर चुंबक जुड़ा होता है, जो सिलिकॉन स्टील शीट को घेरता है। स्टेटर कोर के चारों ओर दो कॉइल के सेट लपेटे जाते हैं, और एक हॉल सेंसर घटक का उपयोग एक सिंक्रोनस डिटेक्शन डिवाइस के रूप में एक सर्किट के सेट को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।
यह सर्किट स्टेटर कोर के चारों ओर लिपटे दो कॉइल के सेट को बारी-बारी से काम करता है, इसलिए सिलिकॉन स्टील शीट अलग-अलग चुंबकीय ध्रुव उत्पन्न करता है, जो रबर चुंबक के साथ प्रतिकारक बल उत्पन्न करते हैं। जब आकर्षण और प्रतिकर्षण बल पंखे के स्थैतिक घर्षण से अधिक होता है, तो पंखे के ब्लेड स्वाभाविक रूप से घूमते हैं।
कूलिंग फैन की गति से तात्पर्य प्रति मिनट पंखे के ब्लेड के घूमने की संख्या से है, और इकाई आरपीएम है। पंखे की गति मोटर के आंतरिक कॉइल के घुमावों की संख्या, ऑपरेटिंग वोल्टेज, पंखे के ब्लेड की संख्या, झुकाव कोण, ऊंचाई, व्यास और बेयरिंग सिस्टम द्वारा निर्धारित की जाती है।
कूलिंग फैन की घूर्णन गति को आंतरिक घूर्णन गति संकेत के माध्यम से मापा जा सकता है, या इसे बाहरी रूप से मापा जा सकता है। बाहरी माप यह देखने के लिए अन्य उपकरणों (जैसे हॉट वायर एनिमोमीटर) का उपयोग करना है कि पंखा कितनी तेजी से घूम रहा है, और आंतरिक माप को सीधे BIOS में या सॉफ़्टवेयर के माध्यम से जांचा जा सकता है।
जैसे-जैसे परिवेश का तापमान बदलता है, कभी-कभी मांग को पूरा करने के लिए अलग-अलग गति वाले पंखों की आवश्यकता होती है। कुछ पंखे वर्तमान ऑपरेटिंग तापमान (जैसे हीट सिंक का तापमान) के अनुसार पंखे की गति को स्वचालित रूप से नियंत्रित कर सकते हैं। यदि तापमान अधिक है, तो गति बढ़ जाएगी, और यदि तापमान कम है, तो गति कम हो जाएगी।
कूलिंग फैन का एयर वॉल्यूम प्रति मिनट एयर-कूल्ड रेडिएटर फैन द्वारा डिस्चार्ज या अंदर ली गई हवा की कुल मात्रा को संदर्भित करता है। यदि इसकी गणना घन फीट में की जाती है, तो इकाई CFM है। यदि इसकी गणना घन मीटर में की जाती है, तो यह CMM है। रेडिएटर उत्पादों में अक्सर उपयोग की जाने वाली एयर वॉल्यूम इकाई CFM (लगभग 0.028 घन मीटर प्रति मिनट) है।
एक ही हीट सिंक सामग्री के मामले में, एयर वॉल्यूम एयर-कूल्ड हीट सिंक की गर्मी अपव्यय क्षमता को मापने का सबसे महत्वपूर्ण संकेतक है। जाहिर है, रेडिएटर का एयर वॉल्यूम जितना बड़ा होगा, कूलिंग फैन की कूलिंग क्षमता उतनी ही अधिक होगी। ऐसा इसलिए है क्योंकि हवा का ताप क्षमता अनुपात स्थिर होता है, और एक बड़ा एयर वॉल्यूम, यानी, प्रति यूनिट समय में अधिक हवा अधिक गर्मी को दूर कर सकती है।
बेशक, एक ही एयर वॉल्यूम के तहत, गर्मी अपव्यय प्रभाव हवा के प्रवाह मोड से संबंधित है। एयर वॉल्यूम और हवा का दबाव दो सापेक्ष अवधारणाएं हैं।
सबसे आम 2-वायर पंखा है। 2 तार पावर वायर (लाल) और ग्राउंड वायर (काला) हैं। 2-वायर पंखा चालू होने पर पूरी गति से चलता है, और मदरबोर्ड CPU पंखे की गति को नियंत्रित नहीं कर सकता है, न ही उसे पता है कि पंखा वर्तमान में चल रहा है या नहीं।
थोड़ा और उन्नत 3-वायर पंखा है। 3 तार पावर वायर (लाल), ग्राउंड वायर (काला), स्पीड मेजरिंग वायर (पीला) हैं।
स्पीड मेजरिंग लाइन एक आउटपुट लाइन है, जो CPU को वर्तमान पंखे की गति बताने के लिए एक सिग्नल आउटपुट करती है।
अंत में, आइए 4-वायर पंखे के बारे में बात करते हैं। जैसा कि नीचे चित्र में दिखाया गया है, यह सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला स्पीड-एडजस्टेबल पंखा भी है।
4-वायर पंखे में 3-वायर पंखे की तुलना में एक और कंट्रोल सिग्नल होता है, और CPU पंखे की गति को नियंत्रित करने के लिए PWM तरंगें (एडजस्टेबल ड्यूटी साइकिल) आउटपुट करता है।
निम्नलिखित मुख्य रूप से कूलिंग फैन के अंदर और बाहर वायु प्रवाह की विभिन्न दिशाओं के अनुसार वर्गीकरण का परिचय देता है।
अक्षीय पंखे के ब्लेड हवा को शाफ्ट के समान दिशा (समानांतर दिशा) में प्रवाहित करने के लिए धकेलते हैं। अक्षीय प्रवाह पंखे का प्ररित करनेवाला कुछ हद तक प्रोपेलर के समान होता है। जब यह काम कर रहा होता है, तो अधिकांश वायु प्रवाह की दिशा शाफ्ट के समानांतर होती है।
अक्षीय पंखे शून्य स्थैतिक दबाव पर इनलेट वायु प्रवाह मुक्त हवा होने पर सबसे कम बिजली की खपत करते हैं। चलते समय, बिजली की खपत वायु प्रवाह बैक प्रेशर के बढ़ने के साथ बढ़ेगी।
चूंकि अक्षीय प्रवाह पंखे में कॉम्पैक्ट संरचना, स्थान की बचत और आसान स्थापना की सुविधा है, इसलिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। अक्षीय पंखे आमतौर पर विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के कैबिनेट पर स्थापित होते हैं, और कभी-कभी मोटर पर एकीकृत होते हैं।
अक्षीय प्रवाह पंखों की मुख्य विशेषताएं उच्च प्रवाह दर, और मध्यम हवा का दबाव हैं, और वे सामान्य वातावरण की गर्मी अपव्यय आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
क्रॉस-फ्लो पंखे बड़े क्षेत्र का वायु प्रवाह उत्पन्न कर सकते हैं और आमतौर पर उपकरणों की बड़ी सतहों को ठंडा करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। इस पंखे का इनलेट और आउटलेट शाफ्ट के लंबवत होते हैं।
क्रॉस-फ्लो पंखा काम करने के लिए एक अपेक्षाकृत लंबे बैरल के आकार के पंखे के प्ररित करनेवाला का उपयोग करता है। बैरल के आकार के पंखे के प्ररित करनेवाला का व्यास अपेक्षाकृत बड़ा होता है। बड़े व्यास के कारण, समग्र वायु परिसंचरण सुनिश्चित करने के आधार पर अपेक्षाकृत कम गति का उपयोग करना संभव है, जिससे उच्च गति संचालन के कारण होने वाले शोर को कम किया जा सकता है। इसका उपयोग ज्यादातर लिफ्ट, एयर कंडीशनर, ऑटोमोबाइल और अन्य उपकरणों में किया जाता है।
क्रॉस-फ्लो पंखों की मुख्य विशेषताएं कम प्रवाह दर, कम हवा का दबाव और बड़ा गर्मी अपव्यय क्षेत्र हैं।
मिश्रित प्रवाह पंखे को विकर्ण प्रवाह पंखा भी कहा जाता है। इस प्रकार का मिश्रित प्रवाह पंखा उपस्थिति में अक्षीय प्रवाह पंखे से अलग नहीं है। वास्तव में, मिश्रित प्रवाह पंखे की वायु सेवन दिशा शाफ्ट के साथ होती है, लेकिन वायु आउटलेट दिशा शाफ्ट और शाफ्ट के लंबवत रेखा के बीच विकर्ण दिशा के साथ होती है।
प्ररित करनेवाला और इस पंखे के आवास के शंक्वाकार आकार के कारण, हवा का दबाव अपेक्षाकृत अधिक होता है।
मिश्रित प्रवाह पंखों की मुख्य विशेषताएं बेहतर गर्मी अपव्यय प्राप्त करने के लिए उच्च प्रवाह दर और अपेक्षाकृत उच्च हवा का दबाव हैं।
जब केन्द्राभिमुख पंखा काम करता है, तो ब्लेड हवा को शाफ्ट के लंबवत दिशा (यानी, रेडियल दिशा) में प्रवाहित करने के लिए धकेलते हैं। वायु सेवन दिशा शाफ्ट के साथ होती है, और वायु आउटलेट दिशा शाफ्ट दिशा के लंबवत होती है।
ज्यादातर मामलों में, अक्षीय पंखे का उपयोग करके कूलिंग प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है। हालांकि, कभी-कभी यदि वायु प्रवाह को डिस्चार्ज करने के लिए 90 डिग्री घुमाने की आवश्यकता होती है या अधिक हवा के दबाव की आवश्यकता होती है, तो एक केन्द्राभिमुख पंखे का उपयोग किया जाना चाहिए।
केन्द्राभिमुख पंखों की मुख्य विशेषताएं हवा की दिशा बदलना, अपेक्षाकृत सीमित प्रवाह दर और उच्च हवा का दबाव हैं।
