JP2013188120A - 小型偏平な電動フアン冷卸装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型偏平な送風用の電動フアンを得ること、特に集積回路の送風冷却用の電動フアンを得ることである。
【解決手段】外周にマグネット回転子が固着され、中央部の回転軸により回動自在に支持された小型偏平なフアンと、マグネット回転子の外周に磁極端が対向して装着されたコ型の磁心と電機子コイルよりなる２組の電機子と、電機子電流を制御してマグネット回転子を駆動回転する電機子電流制御回路とより構成される。
【選択図】図４

Description

集積回路に使用されるヒートシンクの冷却の為のフアン電動機として利用される。

図２に示すものが従来の技術である。次にその詳細を説明する。アルミニユーム製の方形の基板１の下面には、集積回路（以降はＩＣと呼称する。）４が貼着され、上面には点線Ｂで囲まれた部分に突出部が多数個形成される。基板１を矢印Ｃ方向よりみた平面図が図１に示されている。図１において、突出片の形状は記号２ａ，２ｂ，２ｃ，．．．で示すものと、記号３ａ，３ｂ，３ｃ，．．．で示すものと２種類ある。

矢印Ａ方向より若しくは矢印Ｃ方向より、フアンにより送風することにより冷却作用を増大することができる。この為の従来の手段を図２につき説明する。外筺５は本体の１部に固定され、その下面に外転型の直流電動機６が装着される。外転する回転子の外周にはフアン７ａ，７ｂ，．．．が突出して設けらるので、点線５ａ，５ｂ，．．．で示す矢印方向の送風が行なわれて、ヒートシンク１，Ｂを冷却することができる。

上述した手段の欠点は次の点である。第１にフアン７ａ，７ｂ，．．．の存在する空間が小さく、フアンを大きくできなく従って送風量が小さくなる。第２に駆動源となる直流電動機６を大きくすることができなく、従って送風量が小さくなることである。

小型偏平で送屋量を大きくしてＩＣの冷却作用を大きくする手段を創造することである。

細長形の外筺の中央部に設けた軸受ならびに両端に端部磁極が対向して装着されたコ型の第１，第２の磁心と、該磁心のそれぞれに捲着された第１，第２の電機子コイルと、前記した軸受に支持された回転軸により回動自在に支持されたフアンと、該フアンの外周に内周が固定されるとともに外周が複数個のＮ，Ｓ磁極に磁化されたマグネット回転子と、該マグネット回転子のＮ，Ｓ磁極に第１，第２の磁心の磁極を僅かな空隙を介して対向して保持する手段と、マグネット回転子の回転位置を検出して位置検知信号を発生する位置検知素子と、該位置検知信号により第１，第２の電機子コイルの通電制御を行なってマグネット回転子を駆動回転せしめる１相の通電制御回路とより構成されたものである。

小型偏平な電動フアンを作ることができる。特にＩＣのヒートシンクの送風冷却用のフアン電動機として最適の構成のものを得ることができる。

本発明装置の平面図 周知のヒートシンク冷却装置の側面図 本発明装置の側面図 本発明装置の平面図 本発明装置の電気回路図

図３が発明の実施の例である。図３において、本体に支持された外筺９の中央部下面に装着された軸受には回転軸が回動自在に支持され、該回転軸と同期回転する回転体８の外周にはフアン７ａ，７ｂの基部が固定される。フアン７ａ，７ｂ，．．．の外周には円環状のマグネット回転子１２が固定される。記号Ｂ，１，４は図２の部材と同じものである。マグネット回転子１２を駆動して回転せしめる電機子１０ａ，１０ｂの通電により、フアン７ａ，７ｂ，．．．が回転するので、矢印５ａ，５ｂ，．．．で示す矢印の方向に送風されてヒートシンク１，Ｂの空冷が行なわれる。

図２の場合と比較すると、送風の行なわれるフアン部の面積が著しく大きくなるのでヒートシンク１，Ｂの冷却作用が著しく大きくなる特徴がある。本実施例では、ヒートシンクの上面より下方に送風されているが、フアンを側面に設け側面より送風しても本発明を実施できる。

図１はヒートシンクで前述したので説明は省略する。図３に置いて、ＩＣ４，アルミニューム基板１，記号Ｂは図２につき前述した構成と同じものである。記号８，９，７ａ，７ｂ，．．．，１２も前述したので説明を省略する。電機子１０ａ，１０ｂ，外筺９の詳細を図４につき次に説明する。図４は図３を矢印Ｄ方向よりみた平面図である。外筺９は変更されている。

図４において、記号１，２ａ，２ｂ，．．．は前述した同一記号の部材である。突出片２ａ，２ｂ，．．．は１部のみが図示されているが、基板１の上面の全部に配設されている。突出片２ａ，２ｂ，．．．の上面には、コ型の磁心１６ａ，１６ｂ（珪素鋼板積層体で作られる。）が固着され、電機子コイル１７ａ，１７ｂが捲着され、電機子コイルの下方部分は突出片２ａ，２ｂ，．．．の高さの低い凹部に侵入している。

磁心１６ａ，１６ｂには、非磁性体の金属片１４ａ，１４ｂの両端が固着され、それぞれの中央凹部には金属片１３の両端が埋設固着される。金属片１３が図３の記号９で示す部材に該当するものである。金属片１３を以降は支持体１３と呼称する。支持体１３の軸受には回転軸が回動自在に支持され、これと同期回転する回転体８，マグネット回転子１２，フアン７ａ，７ｂ，．．．は前述した同一記号のものと同じ構成となっている。回転子マグネットはＮ，Ｓ磁極４個により図示のように構成され、外側がＮ，Ｓ磁極となり、各磁極に磁心１６ａ，１６ｂの磁極端面が空隙を介して対向する。

図５につき電機子コイル１７ａ，１７ｂの通電制御手段につき説明する。ホール素子１５一個により、マグネット回転子１２の位置検知を行って電機子コイル１７ａ，１７ｂの通電制御を行う周知の通電制御回路を使用することができるので詳細な説明は省略するが、図５にその原理のみを示してある。図５において、電機子コイル１７ａ，１７ｂは直列に接続される。直流電源正負極２０，２１よりホール素子１５は供電され、その出力は増巾回路２２で増巾されて電機子コイル１７ａ，１７ｂの通電制御をする。

ホール素子１５がマグネット回転子１２のＮ，Ｓ磁極に対向したときの出力により、電機子コイル１７ａ，１７ｂは往復して通電される１相の直流電動機となるので、起動時にコギングトルクで起動回転する周知の手段が使用される。

１ アルミニユーム基板
２ａ，２ｂ，．．．，３ａ，３ｂ，．．．突出片
４ 集積回路
Ｂ ヒートシンク
５，９ 外筺
６ 直流電動機
７ａ，７ｂ，．．．フアン
１２ マグネット回転子
１０ａ，１０ｂ 電機子
１３ 支持体
１４ａ，１４ｂ 金属片
１６ａ，１６ｂ 磁心
１７ａ，１７ｂ 電機子コイル
１５ ホール素子
２２ 増巾回路

Claims (2)

1. 細長形の外筺の中央部に設けた軸受ならびに両端に端部磁極が対向して装着されたコ型の第１，第２の磁心と、該磁心のそれぞれに捲着された第１，第２の電機子コイルと、前記した軸受に支持された回転軸により回動自在に支持されたフアンと、該フアンの外周に内周が固定されるとともに外周が複数個のＮ，Ｓ磁極に磁化されたマグネット回転子と、該マグネット回転子のＮ，Ｓ磁極に第１，第２の磁心の磁極を僅かな空隙を介して対向して保持する手段と、マグネット回転子の回転位置を検出して位置検知信号を発生する位置検知素子と、該位置検知信号により第１，第２の電機子コイルの通電制御を行なってマグネット回転子を駆動回転せしめる１相の通電制御回路とより構成されたことを特徴とする小型偏平な電動フアン冷却装置。
2. アルミニユーム基板の下面に固定された集積回路と、該アルミニユーム基板の上面に植立した放熱用の多数の突出片と、該突出片の上部若しくは側面に装置された突出片に送風する請求項１に記載された小型偏平な電動フアン冷刧装置。

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