【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、二つのインペラを有するダブルファンモータとそれにヒートシンクを組み合わせた冷却装置に属し、特にパソコンのＣＰＵの冷却に好適に用いられる冷却装置に属する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】米国特許第６３４３０１４号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０７１４５６号公報
ＣＰＵなどのある種の電子部品は、使用中に発熱し、異常高温になると動作に支障が生じることから、冷却装置と一体となって用いられる。ＣＰＵ用の従来の冷却装置は、例えば、図６に縦断面図として示すように、板状の複数のフィン１２１の群及びそれらのフィン１２１の下端部を連結する矩形のベース１２２からなるヒートシンクＨと、そのヒートシンクＨの上に設けられた軸流ファンＦとを備え、ヒートシンクＨの下面に電子部品が当接して配設され、電子部品の熱をヒートシンクＨ側に吸熱しファンＦによる送風にてヒートシンクＨの熱を放熱させるものである。ヒートシンクＨは、熱伝導性が良好な材料（例えばアルミニウム）にて一体的に形成されている。
【０００３】
ファンＦは、回転部材とこれを軸受け手段を介して回転可能に保持する静止部材とからなる。回転部材は通常、中央に一つの回転軸Ｒ、その周囲に配された複数の羽根Ｔ及び羽根の内側に設けられた駆動用マグネットＭを有する。静止部材は通常、回転軸Ｒと同心の円筒状軸受けホルダー１８ａ、軸受けホルダー１８ａ上端より水平に各方面に延びる複数本のリブ１８ｂ、各側のリブ１８ｂの先端を互いに連結するとともに羽根Ｔを取り込む枠１８ｃ及び枠１８ｃの四隅から下方に延びる四本の脚１８ｄからなるハウジング１８を有し、脚１８ｄの下端には爪状に突出したフックＰが形成され、ヒートシンクＨの所定部を係止している。ハウジング１８は、合成樹脂により一体成形されている。そして、回転軸Ｒの外周面と軸受けホルダー１８ａの内周面とに軸受けＫが固定されている。ホルダー１８ａの外周面にはステータＳが固定されている。羽根Ｔは、回転するときに風が回転軸Ｒに沿って下方に向かうように、回転軸Ｒに対して傾斜して形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところでパソコンの高性能化に伴って電子部品の発熱量は増加する一方であり、冷却装置には高い冷却性能が要求されている。そこで、二つのファンを軸方向に直列に配置させて送風させるダブルファンモータが案されているが（例えば特許文献１）、期待したほどの効果は認められなかった。
それ故、この発明の課題は、優れた送風特性を有するダブルファンモータとそれにより一層高い冷却性能を有する冷却装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
その課題を解決するために、この発明のダブルファンモータは、
互いに回転軸の異なる同一形状の二つの軸流インペラを軸中心線が一致するように且つ一方のインペラを他方のそれに対して反転させて軸方向に直列に配置し、回転方向を逆に且つ吸気側のインペラの回転数が排気側のそれよりも大きくなるように設定したことを特徴とする。
【０００６】
図１（ａ）及び図６のように１つの軸流ファンをヒートシンク上に取り付けた構成では、発明者が測定したところ、羽根の回転方向の位置によってヒートシンク上で風の強弱の偏りが生じることが判明した。即ち、図６の冷却装置を図７に示すようにファンＦの上方から平面視したとき、インペラＴが時計回りに回転しフィン１２１が図面の上下方向に並んでいるとすると、Ａ部及びＣ部では風が弱く、Ｂ部及びＤ部で風が強く矢印方向に抜け、このことからＡ部及びＣ部では十分に放熱していないことがわかった。
それに対して、この発明のダブルファンモータでは図１（ｂ）のように回転方向の異なる二つのインペラを吸気側のインペラの回転数が排気側のそれよりも大きくなるように設定して組み合わせているので、一方の（おそらく排気側の）インペラから送られる風の弱い所に他方の（おそらく吸気側の）インペラから強い風が送られ、併せてヒートシンク全体に均等に風が行き渡る。そのため、ヒートシンク全体が効率よく冷やされる。
【０００７】
ダブルファンモータの場合、図１（ｃ）に示すように互いに回転軸の異なる同一形状の二つの軸流インペラを軸中心線が一致するように且つ同一の軸方向に直列に配置し、回転方向を同一に且つ吸気側のインペラの回転数が排気側のそれよりも大きくなるように設定しても、上記と同じ効果が得られる。即ち、同一の軸方向に直列に配置し、回転方向も同一にしているが、吸気側のインペラの回転数が排気側のそれよりも大きくなるように設定しているので、排気側のインペラから送られる風の弱い所に吸気側のインペラから強い風が送られ、併せてヒートシンク全体に均等に風が行き渡るからである。そのため、ヒートシンク全体が効率よく冷やされる。
このように、本発明のダブルファンモータによれば、排気される風が均等に行き渡ることから良好な送風特性が得られる。
【０００８】
この発明のダブルファンモータを有する適切な冷却装置は、上記のダブルファンモータと、
このダブルファンモータの軸に対して垂直方向に配列した複数のフィン及びそれらのフィンの下端を連結するベースを有するヒートシンクとを備え、
前記ダブルファンモータがヒートシンクの上方に且つ軸中心線がフィンと平行になるように固定されていることを特徴とする。
この構成により、上記の通りヒートシンク全体が均等に冷やされることから、冷却性能が高まる。
【０００９】
【実施例】
実施例１〜３において、本発明に属するダブルファンモータについて説明する。個々のファンモータの構成は、従来と同様であるために詳説は省略する。
−実施例１−
ハウジングの縦横の外形寸法が縦７０ｍｍ×横７０ｍｍ×高さ１５ｍｍで、インペラの羽根枚数が１１枚の同型のファンモータを２個準備した。これらのファンモータは、図１（ｂ）に示すように一方を他方に対して反転させて軸方向に直列に連結したうえで回転方向が互いに逆になるように駆動回路を設計することにより、ダブルファンモータを構成した（つまり、個々のファンモータの回転方向は、互いに逆であっても二つのファンモータの正面同士もしくは背面同士が向き合うように配置されるため、何れのファンモータから排気される風の流れも同じ方向となる）。また、ヒートシンクは、アルミニウムからなり、厚さ７ｍｍのベース上に厚さ１．２〜１．５ｍｍ、面積約２７００ｍｍ２のフィンが一体化されたものである。
【００１０】
そして、ダブルファンモータにおける吸気側及び排気側のインペラの回転数をともに２０００ｒｐｍとし（以下、この実施例でパターンＡとする。）、排気口側で風量と静圧を測定した。次に、吸気側のインペラの回転数を２５００ｒｐｍ、排気側のインペラの回転数を１５００ｒｐｍとし（以下、この実施例でパターンＢとする。）、同様に風量と静圧を測定した。尚、測定時間中の騒音値はいずれも約３０ｄＢＡであった。比較のために、上記ダブルファンモータに代えてハウジングの縦横の外形寸法が縦７０ｍｍ×横７０ｍｍ×高さ３０ｍｍで、インペラの羽根枚数が１１枚の１個のファンモータ（以下、シングルファンモータという。）を用い、騒音値が３０ｄＢＡとなる回転数で回転させた（以下、この実施例の比較品とする。）以外はパターンＡ又はパターンＢと同一条件で測定した。尚、パターンＡ及びＢにおけるダブルファンモータの高さ寸法がシングルファンモータのそれの２倍であるため、比較品は、パターンＡ及びＢにおけるインペラのほぼ２倍の高さのインペラを有する。これら３つについて測定して得られた風量と静圧の関係を図２に示す。
【００１１】
図２に見られるように、本発明に属するパターンＢは、全ての範囲でパターンＡよりも優れた特性を示している。また、パターンＢは風量が約０．２５ｍ３／ｍｉｎ以下の範囲で最も静圧が高かった。そして、騒音値が３０ｄＢＡ程度の環境下で風量が０．２５ｍ３／ｍｉｎを超えることはないから、パターンＢは優れた特性を示していると認められる。
【００１２】
−実施例２−
実施例１と同じダブルファンモータを用いて、吸気側のインペラの回転数を２０００ｒｐｍ、排気側のインペラの回転数を２０００ｒｐｍとし（以下、この実施例でパターンＡとする。）、実施例１と同様に風量と静圧を測定した。次に、吸気側のインペラの回転数を３０００ｒｐｍ、排気側のインペラの回転数を１５００ｒｐｍとし（以下、この実施例でパターンＢとする。）、同様に風量と静圧を測定した。尚、測定時間中の騒音値はいずれも約３５ｄＢＡであった。比較のために、上記シングルファンモータを用い、騒音値が３５ｄＢＡとなる回転数で回転させた（以下、この実施例の比較品とする。）以外はパターンＡ又はパターンＢと同一条件で測定した。測定して得られた風量と静圧の関係を図３に示す。図３において、パターンＢが、パターンＡより全ての範囲で特性が優れており、また比較品よりも風量が約０．３０ｍ３／ｍｉｎ以下の範囲で静圧が高くなっていることから、ダブルファンモータでは吸気側の回転数が大きいほど、あるいは排気側の回転数が小さいほど優れた特性を示すことが判った。
【００１３】
−実施例３−
実施例１と同じダブルファンモータを用いて、吸気側のインペラの回転数／排気側のインペラの回転数を２０００ｒｐｍ／３０００ｒｐｍ（以下、この実施例でパターンＡとする。）、３０００ｒｐｍ／２５００ｒｐｍ（以下、この実施例でパターンＢとする。）、３５００ｒｐｍ／２０００ｒｐｍ（以下、この実施例でパターンＣとする。）または４０００ｒｐｍ／１５００ｒｐｍ（以下、この実施例でパターンＤとする。）とし、実施例１と同様に風量と静圧を測定した。尚、測定時間中の騒音値はいずれも約４０ｄＢＡであった。比較のために、上記シングルファンモータを用い、騒音値が４０ｄＢＡとなる回転数で回転させた（以下、この実施例の比較品とする。）以外はパターンＡ〜Ｄと同一条件で測定した。測定して得られた風量と静圧の関係を図４に示す。
図４に見られるように、本発明に属するパターンＤは風量が約０．６ｍ３／ｍｉｎ以下の範囲で静圧が高かった。同様にパターンＢ及びＣは、風量が約０．３５ｍ３／ｍｉｎ以下の範囲で静圧が高かった。反対に、本発明に属さないパターンＡは比較品よりも特性は良くなかった。これにより、吸気側の回転数が排気側のそれよりも大きく、且つその差も大きいほど、特性が改善されることがわかった。
【００１４】
−実施例４−
実施例４では、実施例１〜３のダブルファンモータをヒートシンクに搭載した冷却装置について説明する。
実施例１と同じダブルファンモータ、ヒートシンク及び被冷却体としてのテスト用ＣＰＵを準備した。そして、ＣＰＵの上にベースがＣＰＵと接するようにヒートシンクを固定し、その上に上記ダブルファンモータを排気側が下向きになるように固定した（つまり、図６のシングルファンモータを実施例１〜３のダブルファンモータに置き換えて配置し、ダブルファンモータから排気される風がヒートシンクに流れる。）。但し、フィンの上端とダブルファンモータの下端との間には通常の使用時と同程度の間隙を設けた。そして、ＣＰＵに所定の電力をかけて発熱させた状態で排気側のインペラの回転数を１５００ｒｐｍの一定に保ち、吸気側のインペラの回転数を２５００ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ又は４０００ｒｐｍのいずれかとし、ヒートシンクに向けて送風した。
【００１５】
騒音値は、吸気側のインペラの回転数に応じて増加し、順に３０．０２ｄＢＡ、３４．２７ｄＢＡ及び４０．６７ｄＢＡであった。そして、吸気側の回転数毎にＣＰＵ自体の温度とダブルファンモータの上端面すなわち吸気側インペラの吸気口付近の風の温度とを測定し、それらの温度差を供給電力にて除すことにより熱抵抗値を求めた。騒音値と熱抵抗値との関係を図５に実線グラフで示す。なお、熱抵抗値が大きいということは、それだけ温度差があることを示し、例えば、吸気前の風は低温であるが、ＣＰＵの温度が大きいと、これはそれだけＣＰＵが放熱されていないことを意味する。
比較のために、上記ダブルファンモータに代えてシングルファンモータを用いて様々な回転数でヒートシンクに向けて送風した。上記と同様にして騒音値と熱抵抗値との関係を求め図５に破線グラフで併記する。
図５に見られるように、騒音値が３６ｄＢＡ以下の範囲でシングルファンモータよりもダブルファンモータのほうが低い熱抵抗値を示した。従って、騒音値が３６ｄＢＡ以下の環境下ではダブルファンモータが優れた冷却性能を発揮することが明らかである。
【００１６】
これは、従来のようなシングルファンモータでは、図７で示すＡ部及びＣ部における送風量がＢ部及びＤ部に比べて少なかったが、上記ダブルファンモータでは、そのＡ部及びＣ部にＢ部及びＤ部と同等に送風されたことから特性が向上している。つまり、シングルファンモータでは、軸流インペラから排気された風がスパイラル状に流れるため、この排気流を任意の位置でその軸方向に垂直な平面で切断したときに現れる風量の分布は、強弱の偏りが出てしまう。ところが、本発明に属するダブルファンモータでは、吸気側及び排気側のそれぞれのインペラから排気される風は、一方のインペラでは十分に行き渡らなかった領域には他方のインペラの風が流れるように互いに協同して、従来の風が弱かった領域にも十分に風が流れる。こうしてダブルファンモータでは、排気流の分布が従来の風の強弱の偏りが排除され、ほぼ均等に分布する。
【００１７】
−実施例５−
実施例５では、実施例１〜３と同じ２個のファンモータからなるが、図１（ｃ）に示すようにともに同じ軸方向に直列に配置し、しかも同じ回転方向になるように駆動回路が設計されることによりダブルファンモータを構成した。そして、吸気側及び排気側のインペラの回転数は、上記実施例１〜３と同様で吸気側が排気側よりも大きくなるように設定した。このようなダブルファンモータにおいても、上記実施例１〜３とほぼ同様の特性を示した。
また、実施例４と同様にこのダブルファンモータにヒートシンクに搭載した冷却装置においても、風量の分布に強弱の偏りがなくなり、特性改善につながる。以上、本発明に係る実施例について説明したが、本発明の範囲はこれらに限定するものではなく種々の変更が可能である。例えば、上記ヒートシンクは、個々のフィンが板状であるが針状のものでもよい。
【００１８】
【発明の効果】
この発明によれば、ファンモータの高さを変えることなく優れた冷却性能を発揮することができるので、小型機器の冷却に有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は１つのファンモータの回転方向と送風方向との関係を示す概念図、（ｂ）は本発明に係る実施例１として２つのファンモータを互いに逆向きに組み合わせてなるダブルファンモータを示す概念図、（ｃ）は本発明に係る実施例５として２つのファンモータを同方向に組み合わせてなるダブルファンモータを示す概念図である。
【図２】実施例１のダブルファンモータにおける風量と静圧との関係を示すグラフである。
【図３】実施例２のダブルファンモータにおける風量と静圧との関係を示すグラフである。
【図４】実施例３のダブルファンモータにおける風量と静圧との関係を示すグラフである。
【図５】実施例４のダブルファンモータの騒音値と熱抵抗値との関係を示すグラフである。
【図６】従来の冷却装置を示す縦断面図である。
【図７】従来の冷却装置におけるファンモータからヒートシンクに向かう風の挙動を示す模式図である。
【符号の説明】
１２１ フィン
１２２ ベース
Ｈ ヒートシンク
Ｆ 軸流ファン
Ｒ 回転軸
Ｔ インペラ
Ｍ 駆動用マグネット
１８ａ 軸受けホルダー
１８ｂ リブ
１８ｃ 枠
１８ｄ 脚
１８ ハウジング
Ｋ 軸受け
Ｓ ステータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling device in which a double fan motor having two impellers and a heat sink are combined, and particularly to a cooling device suitably used for cooling a CPU of a personal computer.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] US Pat. No. 6,343,014 [Patent Document 2] Utility Model Registration No. 3071456 Certain electronic components such as a CPU generate heat during use, and an abnormally high temperature may hinder operation. , And used integrally with a cooling device. A conventional cooling device for a CPU includes, for example, a heat sink H including a group of a plurality of plate-like fins 121 and a rectangular base 122 connecting lower end portions of the fins 121, as shown in a vertical sectional view in FIG. And an axial fan F provided on the heat sink H. An electronic component is disposed in contact with the lower surface of the heat sink H. The heat of the electronic component is absorbed by the heat sink H and the air is blown by the fan F. The heat of the heat sink H is dissipated. The heat sink H is integrally formed of a material having good thermal conductivity (eg, aluminum).
[0003]
The fan F includes a rotating member and a stationary member that rotatably holds the rotating member via bearing means. The rotating member generally has one rotating shaft R in the center, a plurality of blades T arranged around the rotating shaft R, and a driving magnet M provided inside the blades. The stationary member usually connects a cylindrical bearing holder 18a concentric with the rotation axis R, a plurality of ribs 18b extending horizontally from the upper end of the bearing holder 18a to each surface, and connects the tips of the ribs 18b on each side to each other and takes in the blades T. The housing 18 includes a frame 18c and four legs 18d extending downward from the four corners of the frame 18c. A hook P protruding in a claw shape is formed at a lower end of the leg 18d to lock a predetermined portion of the heat sink H. ing. The housing 18 is integrally formed of a synthetic resin. The bearing K is fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft R and the inner peripheral surface of the bearing holder 18a. The stator S is fixed to the outer peripheral surface of the holder 18a. The blade T is formed so as to be inclined with respect to the rotation axis R such that the wind goes downward along the rotation axis R when rotating.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the amount of heat generated by electronic components is increasing with the improvement of the performance of personal computers, and high cooling performance is required for cooling devices. Thus, a double fan motor has been proposed in which two fans are arranged in series in the axial direction to blow air (for example, Patent Document 1), but the effect as expected was not recognized.
Therefore, an object of the present invention is to provide a double fan motor having excellent blowing characteristics and a cooling device having higher cooling performance thereby.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the problem, the double fan motor of the present invention
Two axial flow impellers having the same shape but different rotation axes are arranged in series in the axial direction so that their axial center lines coincide with each other and one impeller is inverted with respect to the other, and the rotation direction is reversed and The rotation speed of the impeller on the exhaust side is set to be higher than that on the exhaust side.
[0006]
In the configuration in which one axial fan is mounted on the heat sink as shown in FIGS. 1A and 6, when the inventor measures, the intensity of the wind is biased on the heat sink depending on the position of the blade in the rotation direction. There was found. That is, when the impeller T rotates clockwise and the fins 121 are lined up and down in the drawing when the cooling device of FIG. 6 is viewed from above the fan F as shown in FIG. The wind was weak in the portion, and the wind was strong in the portions B and D in the direction of the arrow, indicating that the heat was not sufficiently released in the portions A and C.
On the other hand, in the double fan motor of the present invention, as shown in FIG. 1B, two impellers having different rotation directions are set and combined so that the rotational speed of the impeller on the intake side is higher than that on the exhaust side. As a result, a strong wind is sent from the impeller (probably on the intake side) to a place where the wind sent from one (probably on the exhaust side) is weak, and the wind is evenly distributed over the entire heat sink. Therefore, the entire heat sink is efficiently cooled.
[0007]
In the case of a double fan motor, as shown in FIG. 1 (c), two axial impellers having the same shape but different rotation axes are arranged in series in the same axial direction so that their axial center lines coincide with each other. The same effect as described above can be obtained even if is set equal to and the rotational speed of the impeller on the intake side is set higher than that on the exhaust side. That is, they are arranged in series in the same axial direction, and the rotation direction is also the same, but since the rotation speed of the intake side impeller is set to be higher than that of the exhaust side, from the exhaust side impeller This is because a strong wind is sent from the impeller on the intake side to a place where the wind to be sent is weak, and the wind spreads evenly over the entire heat sink. Therefore, the entire heat sink is efficiently cooled.
As described above, according to the double fan motor of the present invention, the air to be exhausted is distributed evenly, so that good air blowing characteristics can be obtained.
[0008]
A suitable cooling device having the double fan motor of the present invention includes the above-described double fan motor,
A heat sink having a plurality of fins arranged in a direction perpendicular to the axis of the double fan motor and a base connecting lower ends of the fins,
The double fan motor is fixed above the heat sink so that the axial center line is parallel to the fin.
With this configuration, the entire heat sink is uniformly cooled as described above, so that the cooling performance is enhanced.
[0009]
【Example】
In Embodiments 1 to 3, a double fan motor according to the present invention will be described. Since the configuration of each fan motor is the same as that of the conventional fan motor, a detailed description is omitted.
-Example 1-
Two fan motors of the same type having a housing having a vertical and horizontal outer dimensions of 70 mm × 70 mm × 15 mm in height and 11 impeller blades were prepared. As shown in FIG. 1 (b), these fan motors are designed such that one of them is inverted with respect to the other, connected in series in the axial direction, and the drive circuits are designed so that the rotation directions are opposite to each other. A double fan motor is configured (that is, since the two fan motors are arranged so that the front faces or the back faces face each other even if the rotation directions of the individual fan motors are opposite to each other, exhaust air is exhausted from either fan motor. The wind direction is the same.) The heat sink is made of aluminum, and has a base having a thickness of 7 mm and fins having a thickness of 1.2 to 1.5 mm and an area of about 2700 mm 2 integrated with each other.
[0010]
Then, both the rotation speeds of the impellers on the intake side and the exhaust side of the double fan motor were set to 2000 rpm (hereinafter, referred to as pattern A in this example), and the air volume and the static pressure were measured on the exhaust port side. Next, the rotational speed of the impeller on the intake side was set to 2500 rpm, and the rotational speed of the impeller on the exhaust side was set to 1500 rpm (hereinafter referred to as pattern B in this example), and the air volume and static pressure were measured in the same manner. The noise value during the measurement time was about 30 dBA. For comparison, in place of the double fan motor, a single fan motor (hereinafter referred to as a single fan motor) having a housing with a vertical and horizontal outer dimensions of 70 mm × 70 mm × 30 mm in height and 11 impeller blades is used instead of the double fan motor. ), And the measurement was performed under the same conditions as those of the pattern A or the pattern B except that the sample was rotated at a rotation speed at which the noise value became 30 dBA (hereinafter referred to as a comparative product of this example). Since the height of the double fan motor in the patterns A and B is twice as large as that of the single fan motor, the comparative product has an impeller approximately twice as high as the impeller in the patterns A and B. FIG. 2 shows the relationship between the air volume and the static pressure obtained by measuring these three.
[0011]
As can be seen from FIG. 2, pattern B according to the present invention exhibits better characteristics than pattern A in all ranges. In pattern B, the static pressure was highest when the air flow was in the range of about 0.25 m 3 / min or less. Since the air volume does not exceed 0.25 m 3 / min under an environment where the noise value is about 30 dBA, it is recognized that the pattern B exhibits excellent characteristics.
[0012]
Example 2
Using the same double fan motor as in the first embodiment, the rotation speed of the impeller on the intake side was set to 2000 rpm, and the rotation speed of the impeller on the exhaust side was set to 2000 rpm (hereinafter referred to as pattern A in this embodiment). Similarly, the air volume and static pressure were measured. Next, the number of revolutions of the impeller on the intake side was set to 3000 rpm, and the number of revolutions of the impeller on the exhaust side was set to 1500 rpm (hereinafter referred to as pattern B in this example), and the air volume and static pressure were measured in the same manner. The noise value during the measurement time was about 35 dBA. For comparison, the measurement was performed under the same conditions as those of the pattern A or the pattern B except that the single fan motor was rotated at a rotation speed at which the noise value became 35 dBA (hereinafter, a comparative product of this example). . FIG. 3 shows the relationship between the measured air volume and the static pressure. In FIG. 3, since the characteristics of the pattern B are superior to those of the pattern A in all ranges and the static pressure is higher than that of the comparative product in the range of about 0.30 m 3 / min or less, It has been found that the fan motor exhibits better characteristics as the rotational speed on the intake side increases or as the rotational speed on the exhaust side decreases.
[0013]
Example 3
Using the same double fan motor as in the first embodiment, the rotation speed of the impeller on the intake side / the rotation speed of the impeller on the exhaust side is 2000 rpm / 3000 rpm (hereinafter, referred to as pattern A in this embodiment), and 3000 rpm / 2500 rpm (hereinafter, referred to as pattern A). In this embodiment, a pattern B is used.) In the first embodiment, 3500 rpm / 2000 rpm (hereinafter referred to as a pattern C in this embodiment) or 4000 rpm / 1500 rpm (hereinafter referred to as a pattern D). The air volume and static pressure were measured in the same manner as described above. The noise value during the measurement time was about 40 dBA. For comparison, the measurements were performed under the same conditions as in the patterns A to D, except that the single fan motor was used and rotated at a rotation speed at which the noise value became 40 dBA (hereinafter referred to as a comparative product of this example). FIG. 4 shows the relationship between the measured air volume and the static pressure.
As can be seen from FIG. 4, the pattern D belonging to the present invention had a high static pressure in the range of the air volume of about 0.6 m 3 / min or less. Similarly, in the patterns B and C, the static pressure was high in a range where the air volume was about 0.35 m 3 / min or less. On the contrary, the characteristics of the pattern A not belonging to the present invention were not better than those of the comparative product. As a result, it was found that the characteristics were improved as the rotational speed on the intake side was higher than that on the exhaust side and the difference was larger.
[0014]
Example 4
Fourth Embodiment In a fourth embodiment, a cooling device in which the double fan motors of the first to third embodiments are mounted on a heat sink will be described.
A double fan motor, a heat sink, and a test CPU as a cooled object as in Example 1 were prepared. Then, a heat sink was fixed on the CPU so that the base was in contact with the CPU, and the double fan motor was fixed thereon with the exhaust side facing downward (that is, the single fan motor of FIG. And the air exhausted from the double fan motor flows to the heat sink.) However, a gap equivalent to that in normal use was provided between the upper end of the fin and the lower end of the double fan motor. Then, with the CPU generating heat by applying a predetermined electric power, the rotation speed of the exhaust-side impeller is kept constant at 1500 rpm, and the rotation speed of the intake-side impeller is set at any of 2500 rpm, 3000 rpm, or 4000 rpm. Blasted.
[0015]
The noise value increased in accordance with the rotation speed of the intake-side impeller, and was 30.02 dBA, 34.27 dBA, and 40.67 dBA, respectively. Then, by measuring the temperature of the CPU itself and the temperature of the wind near the upper end surface of the double fan motor, that is, near the intake port of the intake side impeller, for each intake-side rotation speed, and dividing the temperature difference by the supplied power, The thermal resistance was determined. The relationship between the noise value and the thermal resistance value is shown by the solid line graph in FIG. Note that a large thermal resistance value indicates that there is a corresponding temperature difference.For example, the wind before intake is low in temperature, but if the temperature of the CPU is large, this indicates that the CPU is not radiating heat. means.
For comparison, a single fan motor was used in place of the double fan motor to blow air toward the heat sink at various rotation speeds. The relationship between the noise value and the thermal resistance value is determined in the same manner as described above, and is also shown in FIG.
As shown in FIG. 5, when the noise value was in the range of 36 dBA or less, the double fan motor showed a lower thermal resistance value than the single fan motor. Therefore, it is clear that the double fan motor exhibits excellent cooling performance in an environment where the noise value is 36 dBA or less.
[0016]
This is because, in the conventional single fan motor, the air blowing amount in the portions A and C shown in FIG. 7 was smaller than that in the portions B and D. The characteristics are improved because the air is blown in the same manner as the B part and the D part. In other words, in a single fan motor, the wind exhausted from the axial impeller flows in a spiral shape, and the distribution of the air volume that appears when this exhaust stream is cut at any position on a plane perpendicular to the axial direction is strong Unevenness comes out. However, in the double fan motor according to the present invention, the winds exhausted from the respective impellers on the intake side and the exhaust side cooperate with each other so that the wind of the other impeller flows in a region where one impeller did not sufficiently spread. Thus, the wind sufficiently flows even in the area where the conventional wind was weak. In this way, in the double fan motor, the distribution of the exhaust flow is substantially evenly distributed, eliminating the conventional bias of wind strength.
[0017]
Example 5
The fifth embodiment includes the same two fan motors as the first to third embodiments. However, as shown in FIG. 1 (c), both are arranged in series in the same axial direction, and furthermore, the driving circuits are arranged in the same rotational direction. Was designed to constitute a double fan motor. The rotation speeds of the impellers on the intake side and the exhaust side were set to be higher on the intake side than on the exhaust side, as in the first to third embodiments. Such a double fan motor also exhibited substantially the same characteristics as those of the first to third embodiments.
Further, in the cooling device mounted on the heat sink of the double fan motor as in the case of the fourth embodiment, the distribution of the air volume does not have a strong or weak bias, which leads to an improvement in characteristics. Although the embodiments according to the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made. For example, in the heat sink, each fin is plate-shaped, but may be needle-shaped.
[0018]
【The invention's effect】
According to the present invention, excellent cooling performance can be exhibited without changing the height of the fan motor, which is useful for cooling small devices.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a conceptual diagram showing a relationship between a rotation direction and a blowing direction of one fan motor, and FIG. 1B is a first embodiment according to the present invention in which two fan motors are combined in opposite directions. FIG. 7C is a conceptual diagram illustrating a double fan motor in which two fan motors are combined in the same direction as a fifth embodiment according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a relationship between an air volume and a static pressure in the double fan motor according to the first embodiment.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between an air volume and a static pressure in a double fan motor according to a second embodiment.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between an air volume and a static pressure in a double fan motor according to a third embodiment.
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a noise value and a thermal resistance value of the double fan motor according to the fourth embodiment.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a conventional cooling device.
FIG. 7 is a schematic diagram showing the behavior of wind flowing from a fan motor to a heat sink in a conventional cooling device.
[Explanation of symbols]
121 Fin 122 Base H Heat sink F Axial fan R Rotation axis T Impeller M Driving magnet 18a Bearing holder 18b Rib 18c Frame 18d Leg 18 Housing K Bearing S Stator
