JP2005086967A - 軸流ファンモーター - Google Patents

Abstract

【課題】従来の軸流ファンモーターは、回転羽根の真下部にのみ風を送る構造になっており、駆動機構部品や駆動電気部品が設けられている軸流ファンモーターの中心部には送風できなかった。このため軸流ファンモーターと発熱部品とを対向して設けた場合、発熱部品の中心部の冷却効果が悪いという課題があった。
【解決手段】送風角度変更手段である折り曲げ部４を軸流ファンモーター１に設けたものであり、軸流ファンモーター１と対向する発熱部品の中心部に直接送風できるため冷却効率が大きい。これにより、軸流ファンモーターと発熱部品との距離を短くすることができるためパーソナルコンピューターを薄型化することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は軸流ファンモーターに係り、特にＤＣブラシレス軸流ファンモーターの構造に関する。

軸流ファンモーターはパーソナルコンピューターに代表されるＯＡ機器のＣＰＵ、ＭＰＵや電源等のような発熱部品の冷却を主用途として使用されるものであり、例えば特許文献１に記載された構造のものが知られている。

図５は特許文献１に記載された従来のＤＣブラシレス軸流ファンモーターの構造を説明する断面図である。この種の軸流ファンモーター５１は、回転機構部品からなるハウジング５５と固定部品からなるケース６１とが、回転子軸５２を介して一体化されている。

ハウジング５５の内側にはマグネット５８が、外側には回転羽根５６が固定されており、ハウジング５５はベアリング５９に挿入される回転子軸５２を中心として回転可能に構成されている。一方、ケース６１はベアリング５９を固定する一対のベアリング受け部６２と、巻線５７を巻回済みの固定子５３と、各種の電気部品５４を搭載する駆動回路基板６０とで構成されている。なお、コイルバネ６７が回転羽根５６とベアリング５９の内輪との間に介装され、ベアリング５９に予圧を与えるような構成になっている。
特開２００２−１１２４９９号公報（図１）

上記構成の軸流ファンモーターは、各種の駆動機構部品（ベアリング５９、固定子５３、マグネット５８等）および各種の駆動電気部品（電気部品５４、駆動回路基板６０等）がファンの中心部に設けられているので、薄型でしかも風量の大きなものを作ることができる。この理由によって、薄型で風量を必要とするパーソナルコンピューター等のＣＰＵ、ＭＰＵの冷却には、軸流ファンモーターが使用される。この場合、薄型化のため発熱部品と軸流ファンモーターとを対向して配置するのが普通である。

図６は従来の軸流ファンモーターの送風方向を説明する概念図であり、（ａ）は回転羽根５６の正面図、（ｂ）、（ｃ）は回転羽根５６とメイン基板６４上のＭＰＵ６３との配置関係を示す側面図である。図中の矢印Ａは回転羽根５６の回転方向を、矢印Ｅは軸流ファンモーター５１の風の流れの方向と風量を示す。図６（ｂ）に示すように、従来の軸流ファンモーター５１にあっては、回転羽根５６の回転によって、回転軸と平行な方向に風を送る構造になっている。つまり従来の軸流ファンでは、薄型化のために駆動機構部品と駆動電気部品とをファンの中心部に設けているので、一番高温になる発熱部品の中心部であるＭＰＵ６３に送風される風量が最小になるという不都合を生じる。

発熱部品と軸流ファンとの対向距離を十分にとれる場合には、距離を大きくとることによって中心部にも風を送ることが可能であるが、現在のパーソナルコンピューターは小型化、薄型化が要求されているので、発熱部品と軸流ファンとの対向距離を大きくすることは望ましくない。この課題を解決するため発熱部品の表面に、図６（ｃ）に示すように、発熱部品よりも底面積が大きく、しかも放熱フィン６５を有するヒートシンク６６を設け放熱効率を改善している。このようにすれば、ＭＰＵ６３が発生する熱はヒートシンク６６を伝導して放熱フィン６５全体に伝わるので、冷却効率を改善することができる。

しかしヒートシンク６６が冷却部全体の背の高さを高くするので、依然として発熱部品と軸流ファンモーターとの対向距離を短くすることが薄型化のためには必要である。

本発明はこれらの課題に鑑みて創案されたものであり、発熱量が増大するパーソナルコンピューター等のＯＡ機器の発熱部品の冷却において軸流ファンモーターと対向する発熱部品、ヒートシンク等との距離を離さなくても効率よく冷却できる軸流ファンモーターを提供することを目的としている。

本発明は、駆動機構部品と駆動電気部品とが設けられているファンの中心部付近の冷却効果が弱いところに風を送り込み冷却効率を向上させるための送風角度変更手段を軸流ファンモーターに設けたものであり、これによって軸流ファンモーターと対向して配置される発熱部品との距離を短くすることができる。

以上述べたように本発明の軸流ファンモーターは、回転子軸を支持し、かつ固定子および各種の駆動部品を収納しているハウジングと、回転羽根とが一体化されている軸流ファンモーターに、送風角度を回転子軸の延長線上に交差するように変更する送風角度変更手段を設けたものであり、軸流ファンモーターと発熱部品との間隔を狭くでき、直接発熱部品を空冷することができるので、薄型、高性能のパーソナルコンピューターの空冷用として最適である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１〜図５において、従来と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。

（実施の形態１）
図１は実施の形態１における軸流ファンモーターの全体構造を簡略化して示す断面図である。軸流ファンモーター１はハウジング２とケース６１とが一体化されている。ケース６１は従来構造の図５と同一の構造であるので、ハウジング２の構成についてのみ説明する。ハウジング２は内側にマグネット５８と、外側に回転羽根３とを有する。回転羽根３は先端に折り曲げ部４を有する。従来の回転羽根５６は回転子軸５２と平行方向に送風するように設計されているが、実施の形態１の回転羽根３は従来の回転羽根５６の先端部を変形することにより、回転中心方向に向かって送風するようにしている。

図２は実施の形態１における軸流ファンモーターの送風方向を説明する概念図であり、（ａ）は回転羽根３の正面図、（ｂ）は軸流ファンモーター１とメイン基板６４上のＭＰＵ６３とを対向させたときの送風方向を示す側面図、（ｃ）は軸流ファンモーター１とメイン基板６４上のＭＰＵ６３にヒートシンク６６を取り付けて対向させたときの送風方向を示す側面図である。

回転羽根３が、図２の矢印Ａ方向に回転すると、折り曲げ部４は矢印Ｂ方向に送風する。したがって、図２（ｂ）、（ｃ）に示すようにＭＰＵ６３、ヒートシンク６６の中央部へ送風される風量が増加する。これによって、空冷効率を改善することができる。

折り曲げ部４の形状を図３に示す。図３において、回転羽根５６は従来の回転羽根の正面図であり、点線Ｃに沿って折り曲げると、折り曲げ部４が形成された回転羽根３となる。

本実施の形態では、回転羽根５６の先端に折り曲げ部４を設けたが、回転羽根５６の根元に折り曲げ部５を設けることも可能である。折り曲げ部５は、例えば図３に示す従来の回転羽根５６の根元にＤの切込みを作り、点線Ｅに沿って下側に折り曲げることによって作成することができる。あるいは、回転羽根５６全体にひねりを加えて、回転軸方向への風量を増加することもできる。

（実施の形態２）
図４は実施の形態２における軸流ファンモーター１によって、メイン基板６４上のＭＰＵ６３を空冷しているときの断面図である。軸流ファンモーター１はケース６とハウジング５５とが回転子軸５２によって一体化されている。ハウジング５５は、従来構造の図５と同一の構造であるので、ケース６の構成についてのみ説明する。ケース６は、軸流ファンモーター５１と同様に、ベアリング５９を固定する一対のベアリング受け部６２と、巻線５７を巻回済みの固定子５３と、各種の電気部品５４を搭載する駆動回路基板６０とルーバー７とで構成されている。ルーバー７は円錐状の風案内板であり、端部８はケース６の外枠と固定されている。回転羽根５６から送風された空気流はルーバー７によって回転子軸５２方向に曲げられ、ＭＰＵ６３を直接冷却することができる。

ＭＰＵ、ＣＰＵの寸法、形状に応じてルーバー７に貫通孔９を設けることによって、さらに空冷効果を改善することができる。本実施の形態のルーバー７は円錐状であるが、短冊状の平行ルーバーを利用することも可能である。なお、本実施の形態では従来構造のハウジング５５を使用したが、実施の形態１のハウジング２と組み合わせて使用することができることは言うまでもない。

以上のように構成された本発明の軸流ファンモーターは、パーソナルコンピューターのＭＰＵの真上に設置して、ＭＰＵのセンター部分に風を当てることができるので冷却効率がよく、発熱部品と軸流ファンモーターとの間隔を小さくできるのでパーソナルコンピューターの薄型化を可能にする。

本発明の軸流ファンモーターによれば、効率よく冷却対象に対して送風することが可能であり、パーソナルコンピューター、携帯情報端末、携帯パソコン、携帯電話を始めとする情報機器や、その他の電気機器、例えば調理用電気機器、空調用電気機器、清掃用電気機器、複写機やファクシミリやプリンタや電話機やその他の通信機器やこれらを含む複合機を始めとする事務用電気機器、照明用電気機器、その他発熱する電気機器やその部材に対して、送風や冷却を行うために極めて有用である。

本発明の実施の形態１における軸流ファンモーターの全体構造を簡略化して示す断面図 本発明の実施の形態１における軸流ファンモーターの送風方向を説明する概念図 本発明の実施の形態１における軸流ファンモーターの回転羽根を説明する正面図 本発明の実施の形態２における軸流ファンモーターよって、メイン基板上のＭＰＵを空冷しているときの断面図 従来の軸流ファンモーターの構造を説明する断面図 従来の軸流ファンモーターの送風方向を説明する概念図

符号の説明

１ 軸流ファンモーター
２ ハウジング
３ 回転羽根
４，５ 折り曲げ部
６ ケース
７ ルーバー
５３ 固定子
５２ 回転子軸
５８ マグネット
６０ 駆動回路基板
６３ ＭＰＵ

Claims (5)

1. 回転羽根とマグネットとを有し、回転子軸と固定子と駆動回路基板とを収納するハウジングと、
   前記回転子軸と前記固定子と前記駆動回路基板とを有するケースとを一体化した軸流ファンモーターであって、
   前記軸流ファンモーターに送風角度を前記回転子軸の延長線上に交差するように変更する送風角度変更手段を設けたことを特徴とする軸流ファンモーター。
2. 送風角度変更手段が回転羽根の一部を曲げて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の軸流ファンモーター。
3. 送風角度変更手段がケースに一体的に設けられたルーバーであることを特徴とする請求項１に記載の軸流ファンモーター。
4. 請求項１乃至請求項３に記載の軸流ファンモーターと、平板状の発熱部品とを対向して設けたことを特徴とする情報処理装置。
5. 請求項１乃至請求項３に記載の軸流ファンモーターと、平板状の発熱部品とを対向して設けたことを特徴とする放熱装置。

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