JP3521423B2 - ファンモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ノート型パソコン
などの薄型電子機器に設けられる吸気構造を改良した偏
平型のファンモータに関する。 【０００２】 【発明が解決しようとする課題】従来、例えばノート型
パソコンなどの薄型電子機器の筐体内に搭載されるマイ
クロプロセッサユニット（以下、ＭＰＵと称する）は、
消費電力が大きく発熱量も大きいため、ＭＰＵを冷却す
るためのファンモータが必要不可欠なものとなってい
る。しかし、こうした薄型電子機器に設けられるファン
モータは、製品の特徴上高さすなわち厚さ方向の制限が
要因で、様々な問題を有していた。 【０００３】具体的には、薄型電子機器の筐体とファン
モータの外郭を構成するケーシングとの間の吸気スペー
スが少なく、ケーシング内に十分な空気を吸込めないた
めに、送風効率が極端に悪かった。また、吸気面と排気
面が９０°すなわち直交している上に、ケーシング内に
取り入れた空気がケーシングの壁面に当たっており、送
風経路が理想とかけ離れていて騒音性能が悪い。さら
に、薄型電子機器への実装時において、吸気経路がファ
ンモータによっておのずと決められてしまい、機器内全
体の冷却性能が悪化していた。 【０００４】本発明は、上記問題を解決しようとするも
ので、吸気構造を改良して、送風効率や送風性能および
冷却性能を向上させることができ、かつ熱伝導性に優
れ、発熱源の冷却に好ましいファンモータを提供するこ
とを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のファ
ンモータは、前記目的を達成するために、ノート型パソ
コンなどの薄型電子機器に設けられるファンモータにお
いて、複数のファンブレードをカップ状のロータ部の外
側周面に一体形成してなり、吸気方向と排気方向とが直
交するように吸排気するファンと、前記ロータ部の内周
面に沿って設けたマグネットに臨んで固定子を備え、こ
の固定子とマグネットとの間の吸引力および反発力によ
って、前記ファンを回転させる駆動部と、前記ファンお
よび前記駆動部を収容するとともに前記薄型電子機器の
筐体内に隙間を保持して実装される外郭部材とを備え、
前記外郭部材の少なくとも一つは、熱伝導に優れた材料
で形成され、前記外郭部材に、発熱源と熱的に接続され
る熱接続部および放熱部を具備し、前記駆動部に対向す
る前記外郭部材の一側面と他側面にそれぞれ吸気孔を形
成するとともに、前記外郭部材の一側面と前記筐体との
間の隙間から比較的温度の低い空気を多く取り込めるよ
うに、前記外郭部材の一側面に形成した吸気孔の孔径を
前記外郭部材の他側面に形成した吸気孔の孔径よりも大
きくし、さらに前記外郭部材の周囲の他側面近傍に電子
部品が設けられるものである。 【０００６】吸気孔は駆動部に対向する外郭部材の一側
面のみならず、他側面にも任意の径を有して形成される
ため、外郭部材の二面から空気を十分に取り入れること
ができ、送風効率がそれまでのものよりも大幅に向上す
る。また、ファンモータをノート型パソコンなどの薄型
電子機器の筐体内に実装する際に、外郭部材の一側面で
吸気経路が十分確保できない場合でも、外郭部材の他側
面に別の吸気孔を設けることで、わずかな隙間からでも
吸気が可能になり、冷却性能が向上する。さらに、複数
のファンブレードをカップ状のロータ部の外側周面に一
体形成したファンの吸気方向と排気方向が外郭部材内で
直交しているが、外郭部材の一方の吸気孔から取り込ん
だ空気は、外郭部材の壁面に当たることなく、外郭部材
の他方の吸気孔から取り込まれた空気とともに、ファン
の排気方向に向けてスムースに送り出される。したがっ
て、従来のファンモータのように、吸気孔から取り込ん
だ空気が外郭部材の壁面にぶつかって圧損になることが
なく、騒音性能の悪化を改善できる。しかも、前記外郭
部材の少なくとも一つが熱伝導に優れた材料で形成され
ているので、外郭部材の熱接続部に熱的に接続されたＭ
ＰＵなどの発熱源からの熱は速やかに外郭部材に伝達し
て、吸気孔から取り込んだ空気により効果的に放散する
ことができる。さらに、外郭部材に放熱部を具備したこ
とにより、前記発熱源などの冷却効果をより高めること
が可能になる。また、ロータ部の内周面に沿って設けた
マグネットと固定子との間の吸引力および反発力により
ファンが回転すると、外郭部材の一側面周囲にある比較
的温度の低い空気が吸気孔から取り込まれるとともに、
外郭部材の周囲の他側面近傍にある比較的温度の高い空
気が別の吸気孔から取り込まれる。その際、外郭部材の
一側面と筐体との間の隙間から比較的温度の低い空気を
多く取り込めるように、外郭部材の一側面に形成した吸
気孔の孔径を、外郭部材の他側面に形成した吸気孔の孔
径よりも大きくすれば、外郭部材の一側面周囲にある比
較的温度の低い空気が多く取り込まれ、ファンから排出
される空気の温度も下がって、発熱源の冷却には好まし
いものとなる。 【０００７】 【発明の実施形態】以下、本発明におけるファンモータ
の各実施例について、添付図面を参照しながら説明す
る。図１〜図３は本発明の第１実施例を示すもので、フ
ァンモータの基本構成を図１および図２に基づき説明す
ると、１は偏平型のケーシングで、このケーシング１は
例えばアルミニウム，銅，マグネシウム，銀などの熱伝
導性の高い材料により、外形がほぼ箱型をなすととも
に、上面から一側面にかけて開口した偏平形状を有して
いる。ケーシング１の内部には、複数のファンブレード
３をカップ状のロータ部４の外周側面に一体形成したフ
ァン５が設けられる。このファン５は、ケーシング１の
下面より上方向に突出した軸受チューブ６に、図示しな
い軸受を介して軸支される。つまり、この軸受チューブ
６がファン５の回転中心となっている。そして、前記ケ
ーシング１が後述するカバー12とともに、ファンモータ
２の外郭部材７を構成している。 【０００８】11は、前記軸受チューブ６に取付け固定さ
れた駆動部である。この駆動部11は、ロータ部４の内周
面に沿って設けたマグネット（図示せず）に臨んで、固
定子であるステータ（図示せず）を備えて構成され、こ
のステータの巻線部に所定のタイミングで駆動電流を与
えることにより、ステータとマグネットとの間で吸引力
および反発力が生じ、ファン５が軸受チューブ６を中心
としてケーシング１の内部で回転するようになってい
る。また、12はファンブレード３の上面略全体を覆うよ
うにして、ケーシング１の上面開口に固定された平板状
のカバーである。このカバー12は、ケーシング１ととも
にファンモータ２の外郭部材を成すものであり、ケーシ
ング１の上面側よりケーシング１内に空気を取り入れる
ための吸気孔13が、任意の径を有して形成される。ケー
シング１の一側には、このケーシング１とカバー12とに
より囲まれた排気孔14が形成される。ケーシング１の下
面側には、ここから空気を取り入れるための吸気孔15
が、任意の径を有して形成される。このように、ケーシ
ング１内に設けたファン５や駆動部11に対向するケーシ
ング１の上面と下面に、各々吸気孔13，15を備えた構成
になっている。 【０００９】図３は、図１および図２のファンモータ２
の応用例を示す実装状態を表わした断面図である。ここ
では、ファンモータ２の全体が排気孔14に向けて横長矩
形状に形成されるとともに、ファン５から排気方向の排
気孔14に至る排気通路16の途中には、複数の放熱フィン
17Ａを備えたヒートシンク17が設けられる。この放熱器
に相当するヒートシンク17は、ケーシング１と一体的に
形成されているが、ケーシング１との一体形成が困難な
場合には、熱伝導性に優れた別部材によりヒートシンク
17を形成してもよい。ケーシング１の下面には、ヒート
シンク17の下側に位置して、凸状をなす熱接続部18が形
成される。なお、その他のファンモータ２の構成は、図
１および図２と同一である。 【００１０】本実施例におけるファンモータ２は、発熱
源であるＭＰＵ21や、他の発熱体である電子部品22をプ
リント基板23の上面すなわち部品実装面に装着したノー
ト型パソコンの筐体24内に配設される。具体的には、プ
リント基板23は筐体24の底面24Ａに近接して配置され、
このプリント基板23の部品実装面と筐体24のキーボード
（図示せず）側の上面24Ｂとの間に、前記偏平型のファ
ンモータ２が収納される。また、ＭＰＵ21の上部と熱接
続部18との間には、サーマルシートやグリスなどの熱伝
達部材25が介在して密着しており、この熱伝達部材25に
よりＭＰＵ21とヒートシンク17とを熱的に接続する構成
となっている。そして、ファンモータ２の排気孔14に臨
んで、筐体24の側面24Ｃには、ファンモータ２から排出
される空気を筐体24の外部に送り出す開口（図示せず）
が形成される。 【００１１】次に、上記構成についてその作用を説明す
る。なお、図１〜図３において、参照符号を付していな
い矢印は、風の流れを示す。図示しないノート型パソコ
ンのメインスイッチを投入すると、ＭＰＵ21および電子
部品22は通電状態となり、ファンモータ２を構成するフ
ァン５も駆動部11により駆動して、軸受チューブ６を中
心にケーシング１の内部で回転を開始する。すると、Ｍ
ＰＵ21からの熱が熱伝達部材25を経由してヒートシンク
17に伝達されるとともに、電子部品22からの熱が主に外
郭部材７の下面側空間26に放散し、この外郭部材７の下
面側空間26の空気温度が、外郭部材７の上面側空間27の
空気温度よりも高くなる。 【００１２】ロータ部４の内周面に沿って設けたマグネ
ットと固定子との間の吸引力および反発力によりファン
５が回転すると、外郭部材７の上面側空間27にある比較
的温度の低い空気が吸気孔13からファンモータ２の内部
に取り込まれる。これとともに、外郭部材７の下面側空
間26にある比較的温度の高い空気は、別の吸気孔15から
ファンモータ２の内部に取り込まれる。吸気孔13，15は
ファン５や駆動部11を挟んで相対する位置に設けられて
いるため、吸気孔13から取り込んだ空気はケーシング１
の下側壁面に当たることなく、また吸気孔15から取り込
んだ空気はケーシング１の上側部材であるカバー12の壁
面に当たることなく、吸気孔13，15と直交する方向に開
口する排気通路16から排気孔14にスムースに送り出され
る。また、ケーシング１内の空気が排気通路16を通過す
る途中で、ヒートシンク17を構成する放熱フィン17Ａに
当たり、ＭＰＵ21から放熱フィン17Ａに伝達した熱を効
率よく奪う。そして、排気孔14に達した空気は、筐体24
の側面24Ｃに形成した開口より筐体24の外部に排出され
る。 【００１３】吸気孔13，15の形状すなわち孔径は、外郭
部材７の上面側空間27にある比較的温度の低い空気と、
外郭部材７の下面側空間26にある比較的温度の高い空気
を、ファンモータ２の内部にどれ位の割合で取り込むか
で、任意に変えることができる。すなわち、各吸気孔1
3，15の孔径は、ファンモータ２の周囲構造に応じて適
宜異なる大きさにすればよい。吸気孔13の孔径を吸気孔
15の孔径よりも大きくすれば、外郭部材７の上面側空間
27にある比較的温度の低い空気が多く取り込まれること
になり、この場合は、ファン５から排出される空気の温
度も下がって、ＭＰＵ21の冷却には好ましいものとな
る。逆に、吸気孔15の孔径を吸気孔13の孔径よりも大き
くすると、今度は外郭部材７の下面側空間26にある電子
部品22から放散した比較的温度の高い空気が多く取り込
まれ、この場合はむしろ電子部品22の冷却に好ましいも
のとなる。 【００１４】以上のように、本実施例では、吸排気する
ファン５と、このファン５を駆動する駆動部11と、ファ
ン５および駆動部11を収容する外郭部材７（ケーシング
１とカバー12）とを備え、駆動部11に対向する外郭部材
７のそれぞれの面に、任意の径を有する吸気孔13，15を
具備している。 【００１５】吸気孔13，15は駆動部11に対向する外郭部
材７の一側面である上面のみならず、外郭部材７の他側
面である下面にも任意の径を有して形成されるため、外
郭部材７の二面から空気を十分に取り入れることがで
き、送風効率がそれまでのものよりも大幅に向上する。
また、ファンモータ２をノート型パソコンなどの薄型電
子機器の筐体24内に実装する際に、外郭部材７の上面で
吸気経路が十分確保できない場合でも、外郭部材７の下
面に別の吸気孔15を設けることで、わずかな隙間からで
も吸気が可能になり、冷却性能が向上する。さらに、複
数のファンブレード３をカップ状のロータ部４の外側周
面に一体形成したファン５の吸気方向と排気方向が外郭
部材７内で直交しているが、外郭部材７の一方の吸気孔
13または吸気孔15から取り込んだ空気は、ケーシング１
やカバー12の壁面に当たることなく、外郭部材７の他方
の吸気孔15または吸気孔13から取り込んだ空気ととも
に、ファン５の排気方向に向けてスムースに送り出され
る。したがって、従来のファンモータのように、吸気孔
から取り込んだ空気がケーシングの壁面にぶつかって圧
損になることがなく、騒音性能の悪化を改善できる。 【００１６】また、本実施例ではこのような構成に加え
て、ファン５の排気方向に放熱器であるヒートシンク17
を具備している。 【００１７】例えばＭＰＵ21などの発熱源の熱が、この
ＭＰＵ21と熱的に接続したヒートシンク17に達すると、
外郭部材７の二面から効率よく取り入れられた空気が、
ファン５の排気方向においてヒートシンク17の熱を速や
かに奪い、ＭＰＵ21の温度上昇を効果的に抑制する。こ
のように、ファン５の排気方向にヒートシンク17を設け
ることで、ヒートシンク17と熱的に接続するＭＰＵ21な
どの冷却効果を高めることが可能になる。 【００１８】また、本実施例ではこのような構成に加え
て、吸気孔13，15が各々異なる径に形成されている。 【００１９】例えば、外郭部材７の下面近傍に発熱体で
ある電子部品22が存在する場合、この外郭部材７の下面
の吸気孔15を、外郭部材７の上面の吸気孔13よりも大き
な径にする。すると、外郭部材７の下面周辺にある比較
的温度の高い空気が、外郭部材７の上面周辺にある空気
よりも多く取り込まれ、電子部品22の冷却効果が向上す
る。逆に、外郭部材７の上面の吸気孔13を、外郭部材７
の下面の吸気孔15よりも大きな径にすると、外郭部材７
の上面周辺にある比較的温度の低い空気が多く取り込ま
れるので、ファン５の排気方向にヒートシンク17を設け
た場合には、これと熱的に接続するＭＰＵ21の冷却効果
を高めることができる。したがって、吸気孔13，15の径
をファンモータ２の周囲構造に応じて各々異なるように
調整すれば、最も好ましい状態で冷却効果を高めること
が可能になる。 【００２０】さらに、本実施例では、外郭部材７を構成
するケーシング１が熱伝導に優れた材料で形成される。
これにより、ケーシング１に例えばＭＰＵ21などを熱的
に接続すれば、ＭＰＵ21からの熱は速やかにケーシング
１に伝達して、吸気孔13，15から取り込んだ空気により
効果的に放散することができる。 【００２１】次に、本発明の第２実施例を図４および図
５に基づき説明する。なお、これらの各図において，第
１実施例と同一部分には同一符号を付し、その共通する
詳細な説明は重複するため省略する。 【００２２】本実施例では、放熱器であるヒートシンク
17の放熱フィン17Ａを、排気通路16を流れる空気の方向
に沿って複数立設している。これにより、ファン５から
排出される空気の流れは、放熱フィン17Ａによりさほど
邪魔されることなくスムースに流れ、放熱フィン17Ａに
達したＭＰＵ21からの熱を効率よく奪うことが可能にな
る。なお、その他の構成およびそれに伴なう作用効果
は、第１実施例で説明した通りである。 【００２３】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、本
実施例のファンモータ２は偏平型なので、ノート型パソ
コン以外の各種薄型電子機器内の放熱および冷却用に実
装できる。また、排気孔14はファンモータ２の一方向だ
けでなく、複数方向に形成してよい。 【００２４】 【発明の効果】本発明の請求項１のファンモータは、ノ
ート型パソコンなどの薄型電子機器にあって、吸気構造
を改良するとともに、発熱源の熱を効果的に放散させ
て、送風効率や送風性能および冷却性能を向上させるこ
とができ、かつ熱伝導性に優れ、発熱源の冷却に好まし
いファンモータを提供できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１実施例を示すファンモータの基本
構成を表わした断面図である。 【図２】同上ファンモータの基本構成を表わした斜視図
である。 【図３】同上第１実施例の応用例を示す断面図である。 【図４】本発明の第２実施例を示すファンモータの断面
図である。 【図５】同上ファンモータの斜視図である。 【符号の説明】 ２ ファンモータ ３ ファンブレード ４ ロータ部 ５ ファン ７ 外郭部材 11 駆動部 13，15 吸気孔 17 ヒートシンク（放熱部） 18 熱接続部 21 ＭＰＵ（発熱源） 22 電子部品 24 筐体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04D 29/44 G06F 1/20 H05K 7/20

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ノート型パソコンなどの薄型電子機器に
   設けられるファンモータにおいて、複数のファンブレー
   ドをカップ状のロータ部の外側周面に一体形成してな
   り、吸気方向と排気方向とが直交するように吸排気する
   ファンと、前記ロータ部の内周面に沿って設けたマグネ
   ットに臨んで固定子を備え、この固定子とマグネットと
   の間の吸引力および反発力によって、前記ファンを回転
   させる駆動部と、前記ファンおよび前記駆動部を収容す
   るとともに前記薄型電子機器の筐体内に隙間を保持して
   実装される外郭部材とを備え、前記外郭部材の少なくと
   も一つは、熱伝導に優れた材料で形成され、前記外郭部
   材に、発熱源と熱的に接続される熱接続部および放熱部
   を具備し、前記駆動部に対向する前記外郭部材の一側面
   と他側面にそれぞれ吸気孔を形成するとともに、前記外
   郭部材の一側面と前記筐体との間の隙間から比較的温度
   の低い空気を多く取り込めるように、前記外郭部材の一
   側面に形成した吸気孔の孔径を前記外郭部材の他側面に
   形成した吸気孔の孔径よりも大きくし、さらに前記外郭
   部材の周囲の他側面近傍に電子部品が設けられることを
   特徴とするファンモータ。