JP5553277B2 - 一体型クロスフロー送風機モータ装置およびシステム - Google Patents

Description

近年のコンピュータシステムは稼働中に熱を発生させる。

その熱は、システムのあるプラットフォームコンポーネントに影響を与える可能性があるので、一般的に、システムから放散又は除去する必要がある。コンピュータシステムが発生させる熱は、様々な熱管理技術および／または放熱技術を用いて、抑制または減少させている。例えば、プロセッサが発生させた熱は、熱交換器を用いて放散する。ファンまたは送風機を用いて気流を形成することで、熱交換器を介した熱伝導を増進することが出来る。さらに、放熱を増進するよう、ファンまたは送風機と併せて、ヒートパイプ、ヒートスプレッダ、ヒートシンク、通風孔、相変化物質または液体冷却剤のような、様々なプラットフォームレベルの冷却装置が実装される。

携帯可能なコンピュータシステムの中で使用されている従来の送風機は、回転軸に平行な（例えば、軸方向の）吸気口から、回転軸に実質的に垂直な排気口に流れる気流、若しくは回転軸に平行な吸気口から、同じく回転軸に平行な排気口に流れる気流を発生させる。また、軸流ファンおよび遠心送風機などの従来のファンは、インペラの中心にモータを配するための大きな体積を要する。これらのことおよび他の要因は、ノートブックコンピュータにおいて課題となる。例えば、これらの従来のファンは、ファンの筐体の上方および／または下方に吸気および／または排気用の隙間を必要とし、加えて、モータを収容するスペースを必要とするからである。ノートブックコンピュータおよび他のモバイルコンピューティングデバイスは大きさに制約があるので、従来のシステムの冷却能力は、ファンおよびモータの大きさにより熱的に制限される。ファンおよびモータを、ノートブックコンピュータの筐体の内部に収容可能なサイズであって、且つ、ファンの筐体の上方および／または下方に吸気用の隙間およびモータに十分なスペースを確保できるような大きさにする必要があるからである。さらに、ノートブックコンピュータおよび他のモバイルコンピューティングデバイスの要求サイズは縮小しつづけており、結果として冷却部材が利用できるスペースも減少している。そのため、モバイルコンピューティングデバイス用の冷却技術の改善が望まれている。

図１は、第１装置またはシステムの一実施形態を示す。 図２は、第２装置またはシステムの一実施形態を示す。 図３は、第３装置またはシステムの一実施形態を示す。 図４は、第４装置またはシステムの一実施形態を示す。

実施形態は、広く、ノートブックおよび超薄型ノートブックコンピュータなどのモバイルコンピューティングデバイスにおける冷却能力を改善する技術に関する。

いくつかの実施形態は、モバイルコンピューティングデバイスの筐体内に、サイドイン−サイドアウト型の気流パターンを形成するクロスフロー送風機を含む技術を提供する。サイドイン−サイドアウト型の気流パターンを形成することで、従来のように、ファンの筐体の上方および／または下方の吸気および／または排気用の隙間を考慮する必要がなくなる。そのため、軸方向高さがより高いファンを備えた、さらに薄型のノートブック筐体の形成が可能になる。サイドイン−サイドアウト型の気流パターンの利用により、例えば、同じシステムにおいて、従来の冷却ファンと比較してロータの高さまたは軸方向の高さが高いファンを用いることができる。高さが高いファンの使用により、冷却能力の改善、システム性能の向上および音響特性の改善が可能となる。また、いくつかの実施形態は、クロスフロー送風機を制御し駆動する装置およびシステムを提供する。いくつかの実施形態は、クロスフロー送風機を制御可能な１以上のモータを備える。それら１以上のモータのそれぞれは、ステータコイルと屈曲ステータとを有する１以上のステータ組立体を有する。これ以外の他の実施形態も、本願発明の技術的思想の範囲に属する。

１以上のモータ、クロスフロー送風機およびその他の部材の配置は、個々の実施形態に係る装置またはシステムに応じて変更されてよい。

なお、本明細書を通じてモバイルコンピューティングデバイスまたはノートブックコンピュータとは、任意の種類または形状のモバイルコンピュータデバイスを指す。例えば、ここに記載する実施形態は、ノートブック、ラップトップ、小型ラップトップ、超薄型ノートブック、ネットブック、タブレットＰＣ、ＰＤＡ、携帯電話、スマートフォン、または、スペースが限られた筐体内における冷却が要求される任意の他のコンピュータデバイスである。これ以外の他の実施形態も、本願発明の技術的思想の範囲に属する。

実施形態は、一以上の構成要素を含んでよい。ある構成要素はある操作を実行する任意の機構を含んでよい。それぞれの構成要素は、設計パラメータまたは性能制約に応じて、ハードウエア、ソフトウエア、または、それらの任意の組合せとして実現されてよい。ある構成における特定の構成要素を用いた実施形態について説明するが、別の構成の実施形態においては別の組み合わせの構成要素が含まれてよい。「一実施形態」または「ある実施形態」に関するあらゆる記載が、少なくとも一つの実施形態に含まれ、当該実施形態に関連して記載される、ある特定の特徴、機構または特性を意味することに留意されたい。明細書中の様々な場所における「一実施形態において」または「ある実施形態において」という表現は、必ずしも同じ実施形態について言及しているわけではない。

図１は、装置の一実施形態を示す。図１は、装置１００のブロック図を示す。いくつかの実施形態において、装置１００は、筐体内部の高さが８．０ｍｍ以下であるモバイルコンピューティングデバイスまたはノートブックコンピュータであってよい。図１に示すように、装置１００は、筐体１０１、クロスフロー送風機１０６、モータ１０８、キーボード１１１、ヒートシンク１１８および表示装置１２０のような複数の構成要素を備えてよい。しかしながら、実施形態はこの図に示された構成要素に限定されない。いくつかの実施形態において、クロスフロー送風機１０６は、送風機の回転軸に垂直な方向に送風機を通過するサイドイン−サイドアウト型の気流を形成する、ファンまたは送風機を有してよい。これ以外の他の実施形態も、本願発明の技術的思想の範囲に属する。

いくつかの実施形態においてモータ１０８は、クロスフロー送風機１０６を回転させて、気流を形成することができる任意の適切な電動モータを有してよい。

いくつかの実施形態において、モータ１０８は、ＡＣモータ、ブラシ付きＤＣモータまたはブラシレスＤＣモータを含んでよい。例えば、モータ１０８は、装置１００の内部電源または外部電源を動力源とするＤＣモータを有してよい。いくつかの実施形態において、モータ１０８は、チップドライブモータであってよい。大きさ、筐体１０１の内部における位置およびクロスフロー送風機１０６に対する位置は、個々の実施形態の大きさおよび性能制約に基づいて選定されてよく、さらに図２および３を参照して以下に説明する。

いくつかの実施形態において、筐体１０１は、第１内面高さ１１２および第２内面高さ１１４などの異なる内面高さを複数有してもよい。図１に示すように、クロスフロー送風機１０６およびモータ１０８は、冷却能力が最大化されるよう、筐体１０１の内面高さと実質的に同様な軸方向の高さまたは垂直方向の高さを有するように選定されてもよい。その他の高さが用いられてもよく、それらも記載された実施形態に含まれる。さらに、クロスフロー送風機１０６が運転中に筐体１０１の内面に接触しないよう、クロスフロー送風機１０６と筐体１０１の内面との間に十分なスペースを確保しなければならないことが理解されるべきである。いくつかの実施形態において、クロスフロー送風機１０６を取り囲む領域の表面形状は、漏れを最小限にし、かつ、クロスフロー送風機１０６のドラグを最小限にしてよい。例えば、筐体１０１の側面または壁面は、いくつかの実施形態において、クロスフロー送風機１０６の筐体の一部として用いられてよい。

いくつかの実施形態において、モータ１０８は、クロスフロー送風機１０６の半径の外側に位置してよい。いくつかの実施形態において、クロスフロー送風機１０６の半径の外側にモータ１０８を位置させることにより、モータ１０８およびクロスフロー送風機１０６が、筐体１０１の内面高さとおよそ等しい高さを有することが出来る。このようにして、クロスフロー送風機１０６の軸方向の高さは、クロスフロー送風機１０６とモータ１０８との組合せにより実質的に最大化される。これ以外の他の実施形態も、本願発明の技術的思想の範囲に属する。

図２は、装置２００を示す。装置２００は、クロスフロー送風機組立体２００であってよい。いくつかの実施形態において、クロスフロー送風機組立体２００は、図１のクロスフロー送風機１０６およびモータ１０８と同一または類似であってよい。クロスフロー送風機組立体２００のいくつかの詳細の説明の都合上、図２は、いくつかの実施形態におけるクロスフロー送風機組立体２００の断面図を示す。これ以外の他の実施形態も、本願発明の技術的思想の範囲に属する。

いくつかの実施形態において、クロスフロー送風機組立体２００は、筐体２０２、ベースプレート２０４、ベアリング２０６、インペラ２０８、磁石２１０、インペラブレード２１２、および１以上のステータ組立体２１４Ａ、２１４Ｂを備えてよい。ステータ組立体２１４Ａは、ステータ２１６Ａおよびステータコイル２１８Ａを含んでよく、ステータ組立体２１４Ｂは、ステータ２１６Ｂおよびステータコイル２１８Ｂを含んでよい。説明の都合上、限られた数および種類の部材が図示されているが、部材の数、種類、および構成はどのようなものであっても用いることが出来、それらも記載される実施形態に含まれる。

いくつかの実施形態において、筐体２０２は、クロスフロー送風機および１以上のモータを搭載、収容、若しくは安定させる筐体を備えてもよい。いくつかの実施形態において、筐体２０２は、例えばインペラ２０８およびステータ組立体２１４Ａ、２１４Ｂを収容するプラスチック部材または金属部材を備えてよい。いくつかの実施形態において、筐体２０２は、クロスフロー送風機組立体２００の吸気口、排気口、および気流管理特徴を提供する、射出成形プラスチック部材などのプラスチック部材を備えてよい。

いくつかの実施形態において、筐体２０２はさらにベースプレート２０４を含んでよい。ベースプレート２０４は、例えば、筐体２０２に取り付けられるか結合された、金属製のベースプレートであってよい。いくつかの実施形態において、ベースプレート２０４はベースプレート２０４自体の厚さが小さくなるよう、またクロスフロー送風機組立体２００全体の高さが低くなるように金属製のベースプレートとして構成される。例えば、金属製のベースプレート２０４は、同じ厚さのプラスチック製のベースプレートよりも、クロスフロー送風機組立体２００を確実に支持するのに必要な剛性および硬性が優れているので、望ましい。いくつかの実施形態において、ベースプレート２０４は、筐体２０２と連続した一体型構造を形成するか、筐体２０２に他の方法で結合されるか、または筐体２０２に取り付けられるプラスチック製のベースプレートであってよい。いくつかの実施形態において、モバイルコンピューティングデバイス筐体の側面、壁面、または他の部位（図示せず）は、クロスフロー送風機組立体の上板または蓋を形成してよく、若しくは追加的なトッププレートが、クロスフロー送風機組立体２００の一部として構成されてよい。これ以外の他の実施形態も、本願発明の技術的思想の範囲に属する。

ベアリング２０６は、インペラ２０８をベースプレート２０４、またはいくつかの実施形態において、筐体２０２に取り付けるように構成されてよい。例えば、ベアリング２０６は、２以上の部位間で、典型的には回転運動または直線運動である相対的な運動を制約するように構成された装置であってよい。いくつかの実施形態において、例えば、インペラ２０８は、ベアリング２０６によりベースプレート２０４の所定の点に取り付けられ、その点を中心として相対的に移動または回転してよい。

いくつかの実施形態において、クロスフロー送風機組立体２００は、複数のインペラブレード２１２を備えたインペラ２０８を含んでよい。いくつかの実施形態において、インペラ２０８およびインペラブレード２１２は、圧力および／または気流を増加させるように構成されてよい。インペラブレード２１２は、気流を誘発するのに適した、任意の大きさ、形状、数または構成を有してよい。いくつかの実施形態において、インペラブレード２１２は、クロスフロー送風機組立体２００の音響特性を改善させるべく、不規則な間隔で配されてよい。いくつかの実施形態において、ブレードの数が、予め定められた周波数帯域における、クロスフロー送風機組立体２００からの共鳴騒音を減少させるように選定されてよい。また、コヒーレントノイズの発生を抑制すべく、インペラブレード２１２をフェザーリングする、またはブレードに切り込みを入れることが実施されてよい。

さらに、いくつかの実施形態において、インペラ２０８およびインペラブレード２１２からの共鳴騒音を減少させるべく、随意的に、クロスフロー送風機組立体２００とともに受動的または能動的なノイズ除去部材を備えてよい。

いくつかの実施形態では、インペラ２０８およびインペラブレード２１２は、独立した部材であってよい。例えば、インペラブレード２１２は、インペラ２０８と超音波溶接、熱かしめ、または他の方法により結合された射出成形部材である。いくつかの実施形態において、インペラ２０８は、金属製のバッキングスチールまたはプレートであってよい。金属製のバッキングスチールまたはプレートは、厚みの薄い材料に剛性を付与すべく、補強された外周部またはジョグル付きの外周部を有し、磁石２１０に対してバッキングスチールを提供する、型打ちした鋼板であってよい。いくつかの実施形態において、インペラ２０８は、厚みの薄い金属製の部分に剛性を付与すべく、鋼板の中心に円錐部が形成されてよい。いくつかの実施形態において、インペラ２０８は、ベアリング２０６および磁石２１０と嵌合するよう形成、型打ち、または構成されてよい。これ以外の他の実施形態も、本願発明の技術的思想の範囲に属する。いくつかの実施形態において、磁石２１０は、磁場を形成する任意の適した材料または物質から形成されてよい。例えば、磁石２１０は、永久磁石であるか、若しくは磁気を与えられることにより持続的に磁場を形成する材料からなる、任意の他の物体でよい。いくつかの実施形態において、磁石２１０は、インペラ２０８に結合若しくは接合されるか、またはインペラ２０８と一体的に形成されてよい。例えば、磁石２１０はゴム磁石などの連続した永久磁石であり、インペラ２０８の周囲を取り囲むか、周囲に配されてよい。いくつかの実施形態において、磁石２１０は、およそ１．０ｍｍの厚さを有する磁石でよい。

いくつかの実施形態において、磁石２１０は、磁極を交替させてよい。例えば、磁石２１０は、Ｎ極とＳ極とを交替させ、それら交替する磁極の大きさと間隔は、特定の実施形態を可能にするように選定される。

いくつかの実施形態において、例えば、交替する磁極の大きさと間隔は、ステータ組立体２１４Ａのステータ２１６Ａ、またはステータ組立体２１４Ｂのステータ２１６Ｂの少なくとも１つの寸法に対応して選定される。いくつかの実施形態において、交替する磁極のそれぞれの幅は、１以上のステータ２１６Ａまたは２１６Ｂの幅と実質的に同一でよい。

いくつかの実施形態では、ベースプレート２０４および／またはインペラ／バッキングスチール２０８は、磁場を収容するか、若しくは分離するように配置、選定、または構成される。例えば、ベースプレート２０４および／またはインペラ／バッキングスチール２０８は、磁石２１０、若しくはステータ組立体２１４Ａまたは２１４Ｂによって形成された１以上の磁場を分離するよう構成、または選定された鋼材でよい。これ以外の他の実施形態も、本願発明の技術的思想の範囲に属する。

いくつかの実施形態において、ステータ組立体２１４Ａ、２１４Ｂは、クロスフロー送風機組立体２００を制御可能なモータを備えてよい。いくつかの実施形態において、ステータ組立体２１４Ａは、ステータ２１６Ａおよびステータコイル２１８Ａを含み、ステータ組立体２１４Ｂは、ステータ２１６Ｂおよびステータコイル２１８Ｂを含む。限定するわけではなく、説明の明確化を目的とし、ステータ組立体２１４Ａを説明する。ステータ組立体２１４Ａ、２１４Ｂは同一または類似の部材を含んでよく、若しくはステータ組立体２１４Ａ、２１４Ｂは、クロスフロー送風機組立体２００の特定の実施形態を可能とするよう、異なる部材を含んでよいことが理解されるべきである。

いくつかの実施形態において、ステータ２１６Ａは、屈曲ステータであってよい。例えば、ステータ２１６Ａは、およそ９０度に曲げて型打ち形成された、一連の強磁性または電気導電性の積層体であってよい。屈曲ステータが、９０度、すなわち直角に曲げられたものとしていくつかの実施形態を説明するが、適切な曲げまたは角度を用いることが出来、それらも記載された実施形態に含まれる。ステータ２１６Ａは、例えば、第１部位２２０および第２連続部位２２２を含んでよい。第１部位２２０は、クロスフロー送風機の回転軸と実質的に垂直に配され、第２連続部位２２２は、クロスフロー送風機の回転軸と実質的に平行に配される。いくつかの実施形態において、第２部位２２２は、垂直に、図２のＺ方向に延在してよい。

いくつかの実施形態において、ステータ２１６Ａは、２つ以上の部位を有するステータであってよい。この場合、ステータの１以上の部位は、クロスフロー送風機の回転軸と実質的に垂直なＸ−Ｙ面と異なる面上に延在する。いくつかの実施形態において、ステータ２１６Ａは、互いに結合された導体材料からなる、２以上の部位を含んでよい。この場合、ステータコイル２１８Ａは、ステータ２１６Ａの上述したＸ−Ｙ面と異なる面上に延在する１以上の部位（例えば、第２部位２２２）の周囲に配される。例えば、フォームステータ２１６Ａを形成するべく、材料の２以上の部位が、ねじ留め、溶接、結合、または固定される。いくつかの実施形態において、上述したＸ−Ｙ面と異なる面上に延在するステータ２１６Ａの１以上の部位は、Ｘ−Ｙ面から離れるよう、クロスフロー送風機の回転軸の方向に角度を有して延在するよう配される。いくつかの実施形態では９０度となっているが、Ｘ−Ｙ面から離れるような角度であればいかなる角度でもよく、それらも記載された実施形態に含まれる。これ以外の他の実施形態も、本願発明の技術的思想の範囲に属する。

いくつかの実施形態において、ステータ組立体２１４Ａは、屈曲ステータ２１６Ａとステータコイル２１８Ａとの間に、絶縁層を備えてよい。いくつかの実施形態では、絶縁層は、ステータコイル２１８Ａの短絡を防ぐよう選定され、また構成された材料を含んでよい。

いくつかの実施形態において、ステータコイル２１８Ａは、屈曲ステータ２１６Ａの垂直な第２部位２２２上に、若しくは垂直な第２部位２２２の周囲に巻きつけられた１以上の磁気コイルであってよい。いくつかの実施形態において、ステータコイル２１８Ａは、屈曲ステータの第２部位２２２の周囲に配され、クロスフロー送風機の回転軸に実質的に平行な方向に磁場を形成する。例えば、ステータ組立体２１４Ａによって形成された磁場は、ステータ２１８Ａの第２部位２２２に平行な面上に延在してよい。いくつかの実施形態において、屈曲ステータ２１８Ａの第１部位２２０は、クロスフロー送風機の回転軸に実質的に垂直な方向に磁場の方向を向けるように配される。例えば、屈曲ステータ２１８Ａの第１部位２２０は、磁石２１０およびインペラ２０８に磁場の方向を向けるか、または磁場の方向を変える。これ以外の他の実施形態も、本願発明の技術的思想の範囲に属する。いくつかの実施形態において、ステータコイル２１８Ａを屈曲ステータ２１６Ａの垂直な、若しくは傾斜している部位（例えば、第２部位２２２）上に配置することにより、ステータ２１６Ａが直線型であった場合よりもコイルの体積を大きくすることが出来る。例えば、クロスフロー送風機組立体２００が、高さ６．０ｍｍの筐体に収まるように構成され、またその際、直線型のステータが用いられた場合、ステータコイルの最大厚さは、高さ６．０ｍｍの筐体に制限されてしまう。対照的に、屈曲ステータ２１８Ａを用いることにより、ステータコイル２１８Ａの厚さおよび大きさは、（例えばＸ−Ｙ方向に）延長させることができ、より大きな体積を有する磁気コイルの収容が可能となる。いくつかの実施形態において、ステータコイル２１８Ａは、インペラの回転軸と実質的に平行な方向（例えばＺ方向）に第１寸法、およびインペラの回転軸と実質的に垂直な方向（例えばＸ−Ｙ方向）に第２寸法を有してよい。いくつかの実施形態において、第２寸法は第１寸法より大きくてよい。これ以外の他の実施形態も、本願発明の技術的思想の範囲に属する。

いくつかの実施形態において、モータ／ステータ組立体２１４Ａ、２１４Ｂは、チップドライブモータを備えてよい。チップドライブモータは、磁気チップドライブモータであってよい。磁気チップドライブモータは、モータハブがクロスフロー送風機組立体２００の気流の主要な流路を遮断しない、または実質的に遮断しないように、構成されてよい。いくつかの実施形態において、１以上のモータは、２スロットの単相直流（ＤＣ）ブラシレスモータ、若しくは３スロットの三相ＤＣブラシレスモータであってよい。

いくつかの実施形態において、インペラ２０８の外径、その近傍、または外径の外側にステータ組立体２１４Ａ、２１４Ｂを配置することで、従来のファンのように中心に対して回転力を与えるのではなく、その外周部に対してＸ−Ｙ面方向の力を与えることにより、インペラ２０８を回転させられる。いくつかの実施形態において、この構成により、モータのより有利な位置調整が可能となり、中心軸周りに駆動するロータと比較して、モータと気流との衝突を減少させることができる。いくつかの実施形態において、１以上のモータは、図２に示し、またさらに図３で詳細に示すように、クロスフロー送風機組立体２００のインペラ２０８の両側におよそ１８０度離れて配された２つのモータであってよい。これ以外の他の実施形態も、本願発明の技術的思想の範囲に属する。

図３は、装置３００の一実施形態を示す。装置３００は、例えば、図２のクロスフロー送風機組立体２００と同一または類似である、クロスフロー送風機組立体３００である。明確に示すように、同様の部材には、類似した符号を与える。クロスフロー送風機組立体３００は複数の部材を含んでよく、それら部材には、筐体３０２、ベアリング３０６、インペラ３０８、インペラブレード３１２およびステータ組立体３１４Ａ、３１４Ｂが含まれる。ステータ組立体３１４Ａは、ステータ３１６Ａおよびステータコイル３１８Ａを含んでよく、ステータ組立体３１４Ｂは、ステータ３１６Ｂおよびステータコイル３１８Ｂを含んでよい。説明の都合上、限られた数および構成の部材が図示されているが、部材の数、種類、および構成はどのようなものであっても用いることが出来、それらも記載される実施形態に含まれる。

クロスフロー送風機組立体３００は、吸気口３４０および排気口３４２を有する筐体３０２を含んでよい。いくつかの実施形態において、吸気口３４０は排気口３４２より大きくてよく、吸気口３４０と排気口３４２とは実質的に同様な大きさであってよく、若しくは、吸気口３４０は排気口３４２より小さくてよい。いくつかの実施形態において、吸気口３４０は、クロスフロー送風機組立体３００によって形成される気流および圧力を強めるべく、角が丸い。吸気口３４０および排気口３４２の正確な構成は、クロスフロー送風機組立体３００の個々の実施形態において所望される圧力および流量に基づいて選定されてよい。これ以外の他の実施形態も、本願発明の技術的思想の範囲に属する。

いくつかの実施形態において、空気は、吸気口３４０を通って入るか、吸気口３４０を通って引き込まれてよく、排気口３４２から出るか、排気口３４２から押し出されてよい。吸気口３４０および排気口３４２の位置、ならびに、気流の方向は、図３に示されたものと異なってもよく、それらも記載された実施形態に含まれる。

いくつかの実施形態において、モータ／ステータ組立体３１４Ａ、３１４Ｂは、筐体３０２に収容されるか、または筐体３０２内に搭載されてよい。いくつかの実施形態において、モータ／ステータ組立体３１４Ａ、３１４Ｂは、図２を参照して説明したものと同一または類似であってよい。いくつかの実施形態において、１以上のモータ／ステータ組立体３１４Ａ、３１４Ｂは、クロスフロー送風機組立体３００の予め定められた再循環領域に配されてよい。例えば、モータ／ステータ組立体３１４Ｂは、筐体３０２の、空気が筐体３０２の中を通過するときに渦が発生すると判断された位置に配されてよい。この位置にモータ／ステータ組立体３１４Ｂを配置して、モータと気流との干渉を抑制してよく、モータは、渦を適切な位置に固定または保持することを促進してよく、クロスフロー送風機組立体の性能を向上させてよい。

説明の都合上、限られた数、種類、および構成のクロスフロー送風機組立体およびモータが図示されるが、任意の数の送風機および／またはモータが用いられてよく、それらも記載された実施形態に含まれる。８．０ｍｍ以下の内面高さを有するモバイルコンピューティングデバイス、超薄型ノートブック、若しくは他のデバイス内の気流が改善されるよう、上述した実施形態を用いてよい。いくつかの実施形態において、８．０ｍｍの内面高さは、例えば、外面の厚さが０．５〜０．８インチであるノートブックに相当してよい。いくつかの実施形態において、本明細書で記載したチップドライブモータおよびクロスフロー送風機組立体は、６．０ｍｍの厚さを有する筐体に収まるように構成されてよい。これ以外の他の実施形態も、本願発明の技術的思想の範囲に属する。

図４は、システムの実施形態の一例を示す図である。図４は、特に、様々な構成要素を備えるシステム４００を示す図である。図４は、例えば、システム４００が、プロセッサ４０２と、チップセット４０４と、入出力装置４０６と、ランダムアクセスメモリ４０８（ＲＡＭ、例えば、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）など）と、読み出し専用メモリ４１０（ＲＯＭ）と、様々なプラットフォームコンポーネント４１４（例えば、ファン、クロスフロー送風機、ヒートシンク、ＤＴＭシステム、冷却システム、筐体、通風孔など）とを備えてよいことを示す。これらの構成要素は、ハードウエア、ソフトウエア、ファームウェア、または、それらの任意の組合せとして実現されてよい。しかしながら、実施形態はこれらの構成要素に限定されない。

特に、プラットフォームコンポーネント４１４は、クロスフロー送風機およびモータに関する様々な技術を実現する冷却システムを有してよい。冷却システムは、システム４００に応じた大きさであってよく、任意の冷却用の構成要素を有してよい。冷却用の構成要素は、ヒートパイプ、ヒートリンク、熱伝導、ヒートスプレッダ、通風孔、ファン、送風機、クロスフロー送風機または液体冷却剤などの放熱法を実行してよい。

図４に示すとおり、入出力装置４０６、ＲＡＭ４０８およびＲＯＭ４１０は、チップセット４０４を介して、プロセッサ４０２と結合されてよい。チップセット４０４は、バス４１２を介してプロセッサ４０２と結合されてよい。バス４１２は、適宜、多重線であってよい。

プロセッサ４０２は、一以上のプロセッサコアを有する中央演算処理装置であってよい。プロセッサ４０２は、任意の数のプロセッサコアを有するプロセッサを任意の数だけ有してよい。プロセッサ４０２は、任意の型式の演算処理装置を有してよく、例えば、ＣＰＵ、マルチプロセッシングユニット、縮小命令セットコンピューター（ＲＩＳＣ）、パイプラインを有するプロセッサ、複数命令セットコンピューター（ＣＩＳＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）であってよい。

図示されていないが、システム４００は、イーサネット（登録商標）インターフェースおよび／またはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インターフェースのような、様々なインターフェース回路を備えてよい。いくつかの実施形態において、入出力装置４０６は、システム４００へのデータおよびコマンドの入力用にインターフェース回路に接続された、一以上の入力装置を有してよい。例えば、入力装置は、キーボード、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、トラックボール、アイソポイントおよび／または音声認識システムを有してよい。同様に、入出力装置４０６は、操作者に対する情報出力用にインターフェース回路に接続された、一以上の出力装置を有してよい。例えば、出力装置は、必要に応じて、一以上の表示装置、プリンタ、スピーカおよび／またはその他の出力装置を有してよい。例えば、出力装置の一つは、表示装置であってよい。表示装置は、ブラウン管（ＣＲＴ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）または任意の型式の表示装置であってよい。

システム４００は、ネットワークに接続することで他の装置とデータをやり取りする、有線または無線の通信インターフェースを備えてもよい。ネットワークとの接続は、任意の型式のネットワーク接続であってよく、例えば、イーサネット（登録商標）接続、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、電話回線、同軸ケーブルなどであってよい。ネットワークは、任意の型式のネットワークであってよく、インターネット、電話回線網、有線テレビ放送網、無線ネットワーク、パケット交換網および／または回路交換網などであってよい。

以上のとおり、実施形態への詳細な理解を与えることを目的とし、多くの具体的詳細が示された。しかしながら、当業者であれば、これらの具体的詳細がなくとも、実施形態が実施されうることを理解することができるであろう。他の例では、実施形態がわかりにくくならないように、よく知られた操作、構成部品および回路は、詳細には記載されていない。以上に開示される特有の構造的および機能的な詳細は代表例であってよく、必ずしも、実施形態の範囲を限定しないことが、十分に理解される。

いくつかの実施形態は、ハードウエア、ソフトウエア、または、それらの任意の組合せを用いて実現されてよい。ハードウエア要素として、プロセッサ、マイクロプロセッサ、回路、回路部品（例えば、トランジスタ、抵抗、キャパシタ、インダクタなど）、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理回路（ＰＬＤ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、論理ゲート、レジスタ、半導体装置、チップ、マイクロチップ、チップセットなどを例示することができる。ソフトウエアとして、ソフトウェアコンポーネント、プログラム、アプリケーション、コンピュータプログラム、アプリケーションプログラム、システムプログラム、マシンプログラム、ＯＳソフト、ミドルウエア、ファームウェア、ソフトウエアモジュール、ルーティン、サブルーティン、関数、操作命令、プロシージャ、ソフトウエアインターフェース、アプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）、命令セット、コンピュータ用のコード、計算機コード、コードのセグメント、計算機コードのセグメント、ワード、数値データ、符号、およびそれらの組み合わせなどを例示することができる。実施形態がハードウエア要素および／またはソフトウエア要素を用いて実現されるかどうかは、いくつかの数の要因に従って決定される。上記の要因は、例えば、要求される計算速度、電力レベル、熱に対する許容範囲、処理サイクルへの割当量、データ入力速度、データ出力速度、メモリ資源、データバス速度およびその他の設計上または性能上の制約などであってよい。

いくつかの実施形態において、「結合された」および「接続された」という表現ならびにそれらの派生語が用いられている。これらの用語は、お互いの同義語として用いられているわけではない。例えば、いくつかの実施形態において、２以上の構成要素が、物理的または電気的にお互いと直接接触することを表す目的で、「接続された」および／または「結合された」という用語が用いられる。一方、「結合された」という用語は、２以上の構成要素が、直接的にはお互いと接触しないが、それでも互いに協働または相互作用することをも意味してよい。

いくつかの実施形態は、例えば、機械が読み取ることができるまたはコンピュータが読み取ることができる、媒体または物品を用いて実現されてよい。上記の媒体または物品は、命令、命令集合またはコンピュータの実行コードを格納してよい。上記の命令、命令集合またはコンピュータの実行コードは、機械またはプロセッサに読み込まれると、機械またはプロセッサに、実施形態に関連する方法または工程を実行させてよい。そのような機械は、例えば、任意の適切な処理プラットフォーム、計算プラットフォーム、計算装置、処理装置、計算システム、処理システム、コンピュータ、プロセッサなどを備えてよく、ハードウエアおよび／またはソフトウエアの任意の適切な組み合わせにより実現されてよい。機械が読み取ることができる媒体または物品は、例えば、任意の適切な型式のメモリユニット、メモリデバイス、メモリアーティクル、メモリ媒体、ストレージデバイス、ストレージアーティクル、ストレージ媒体、および／または記憶ユニットを含んでよい。例えば、メモリ、取り外し可能な若しくは固定の媒体、消去可能な若しくは消去できない媒体、書き込み可能な若しくは再書き込み可能な媒体、デジタル若しくはアナログの媒体、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスクを使った記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ）、記録可能なコンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ）、再書き込み可能なコンパクトディスク（ＣＤ−ＲＷ）、光学ディスク、磁気媒体、光磁気媒体、取り外し可能なメモリーカード若しくはディスク、様々な型式のデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、テープ、カセットなどを含んでよい。いくつかの実施形態において、媒体は格納が非一時的な媒体を含んでよい。命令は、任意の適切なプログラミング言語を用いて実現された、任意の型式のコードを含んでよく、上記のコードは、ソースコード、コンパイルされたコード、解釈されたコード、実行コード、静的コード、動的コード、暗号化されたコードなどであってよく、上記のプログラミング言語は、ハイレベルな、ローレベルな、オブジェクト指向の、視覚的な、コンパイラ型のおよび／またはインタープリター型のプログラム言語であってよい。

他で特に述べない限り、「処理」、「演算」、「計算」、「決定」などの用語は、コンピュータ若しくはコンピュータシステムまたは類似の電子演算装置の動作および／または処理を意味することが十分に理解されてよい。上記の動作および／または処理は、コンピュータシステムのレジスタおよび／またはメモリの内部で物理量（例えば電子的な量）として表されたデータを、コンピュータシステムのメモリ、レジスタ若しくはその他の情報ストレージ、または送信若しくは表示装置の内部で同様に物理量として表される他のデータに、操作または変換してよい。実施形態は、この文脈に限定されない。 以上に記載された方法は、記載された順番または特定の順番で実行される必要はないことに、注意すべきである。さらに、以上で特定される方法に関連して記載された動作は、連続したまたは並行した方法で、実行されうる。

以上において、特定の実施形態が図示され、説明されているが、同一の目的を達成すると予測される任意の構成が、示された特定の実施形態と置き換えられてよいことが、十分に理解される。この開示により、様々な実施形態の任意のおよび全ての改変をも、対象に含めることを意図する。以上の記載は、説明の都合上なされたものであって、権利範囲を何ら限定するものではない。

上記の実施形態の組み合わせ、および、特に記載されていない他の実施形態も、上記の記載に接した当業者にとって、明白である。このように、様々な実施形態の範囲には、上記の構成、構造および方法が用いられた、任意の他の応用が含まれる。

開示の要約は、読者が迅速に技術的な開示の本質を解明することができる要約を要求する、連邦行政命令集第３７編第１．７２（ｂ）に従って提供される。要約は、それが権利範囲または特許請求の範囲の意味の解釈または制限に用いられないという了承の下で提供されている。加えて、前述の発明の詳細な説明の欄においては、開示を簡素化する目的で、様々な特徴が、単一の実施形態の中にグループ化されて示されている。このように開示したからといって、権利を主張している実施形態が、それぞれの請求項の中で明示的に列挙されているよりも多くの特徴を必要とするということを意図していると解釈されるべきでない。むしろ、後述の特許請求の範囲に記載された発明の特徴は、開示されたある単一の実施形態の全ての特徴より少ない特徴を有すると解釈すべきである。このように、後述の特許請求の範囲は、ここに、各請求項がそれ自身単独の好ましい実施形態として記載されており、発明の詳細な説明の一部を構成する。添付の特許請求の範囲において、「含む」および「その内部で」という用語は、それぞれ、「備える、または、有する」および「〜において」という用語に対応する、通常の英語として用いられている。さらに、「第１の」、「第２の」および「第３の」などの用語は、単にラベルとして用いられており、それぞれの対象に数値的な要件を課すものではない。

主題は、構造的な特徴および／または方法の工程に特有の言語で記載されるけれども、当然のことながら、添付の特許請求の範囲において規定された主題は、必ずしも、上述された特有の特徴または工程に限定されない。むしろ、上述された特有の特徴および工程は、特許請求の範囲に記載された発明を実現する形態の例として開示されている。

Claims (30)

1. クロスフロー送風機と、
   前記クロスフロー送風機を制御する１以上のモータと
   を備え、
   前記クロスフロー送風機は、前記クロスフロー送風機の回転軸と実質的に垂直な方向に吸気流および排気流を発生させ、
   前記１以上のモータは、ステータコイルと屈曲ステータとを含む１以上のステータ組立体を有し、
   前記ステータコイルは、前記クロスフロー送風機の前記回転軸に対し実質的に平行な前記屈曲ステータの一部位が前記ステータコイルの一部位内に配されるよう、前記屈曲ステータの前記一部位を取り巻くように配される、装置。
2. 前記屈曲ステータは、前記クロスフロー送風機の前記回転軸に対し実質的に垂直な第１部位、および前記クロスフロー送風機の前記回転軸に対し実質的に平行な前記一部位を含む第２連続部位を含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記ステータコイルは、前記屈曲ステータの前記第２連続部位の周囲に配され、前記クロスフロー送風機の前記回転軸に実質的に平行な方向に磁場を形成し、
   前記屈曲ステータの前記第１部位は、前記クロスフロー送風機の前記回転軸に実質的に垂直な方向に前記磁場の方向を向けるよう配される、請求項２に記載の装置。
4. 前記クロスフロー送風機のインペラに結合される１以上の磁性材料を備え、
   前記１以上の磁性材料は、前記インペラの外周に沿って配される永久磁石を有し、
   前記永久磁石は、交替する磁極を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. １以上の前記交替する磁極は、前記屈曲ステータの寸法と実質的に同等の寸法を含む、請求項４に記載の装置。
6. 筐体と、
   １以上のインペラブレードを有するインペラと、
   前記インペラを前記筐体に対し結合する１以上のベアリングと
   を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
7. 一体型の金属製バックプレートと、
   永久磁石と
   を備え、
   前記金属製バックプレートは、前記インペラの本体として形成され、
   前記１以上のインペラブレードは、前記金属製バックプレートに対し結合され、
   前記永久磁石は、前記金属製バックプレートに対し結合され、
   前記金属製バックプレートは、磁場を実質的に収容する、請求項６に記載の装置。
8. 前記１以上のモータは、前記クロスフロー送風機のインペラの１以上のブレードの外周の外側に位置する、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
9. １以上の前記モータは、チップドライブモータ、２スロットの単相直流（ＤＣ）ブラシレスモータまたは３スロットの三相ＤＣブラシレスモータを有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記クロスフロー送風機のインペラの実質的に両側に配された２以上の前記ステータ組立体を備え、それぞれの前記ステータ組立体は、前記インペラの１以上のブレードの外周の外側に配される前記ステータコイルを有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
11. クロスフロー送風機と、
    前記クロスフロー送風機を制御する１以上のモータと
    を備え、
    前記クロスフロー送風機は、前記クロスフロー送風機の回転軸と実質的に垂直なＸ−Ｙ面上に吸気流および排気流を発生させ、
    前記１以上のモータは、ステータコイルと、２以上の部位を含むステータとを含む１以上のステータ組立体を有し、
    前記ステータの１以上の部位は、前記Ｘ−Ｙ面と異なる面上に延在し、
    前記ステータコイルは、前記Ｘ−Ｙ面と異なる面上に延在する前記ステータの前記１以上の部位が前記ステータコイルの一部位内に配されるよう、前記Ｘ−Ｙ面と異なる面上に延在する前記ステータの前記１以上の部位を取り巻くように配される、装置。
12. 前記ステータは、互いに結合される導体材料の２以上の部位を含み、
    前記ステータコイルは、前記Ｘ−Ｙ面と異なる面上に延在する前記ステータの前記１以上の部位の周囲に配される、請求項１１に記載の装置。
13. 前記Ｘ−Ｙ面と異なる面上に延在する前記ステータの前記１以上の部位は、前記Ｘ−Ｙ面から離れるよう、前記クロスフロー送風機の前記回転軸の方向に角度を有して延在する、請求項１１または１２に記載の装置。
14. 筐体と、
    １以上のインペラブレードを有するインペラと、
    前記筐体に対し前記インペラを結合する１以上のベアリングと、
    前記インペラに対し結合された交替する磁極を有する、１以上の磁性材料と
    を備える、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 一体型の金属製バックプレートと、
    永久磁石と
    を備え、
    前記金属製バックプレートは、前記インペラの本体として形成され、
    前記１以上のインペラブレードは、前記金属製バックプレートに対し結合され、
    前記永久磁石は、前記金属製バックプレートに対し結合され、前記１以上の磁性材料とは別に配され、
    前記金属製バックプレートは、磁場を実質的に収容する、請求項１４に記載の装置。
16. 前記１以上のモータは、前記クロスフロー送風機のインペラの１以上のブレードの外周の外側に位置する、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の装置。
17. モバイルコンピューティングデバイスの電子部材と、
    クロスフロー送風機と、
    前記クロスフロー送風機を制御する１以上のモータと
    を備え、
    前記１以上のモータは、ステータコイルと屈曲ステータとを含む１以上のステータ組立体を有し、
    前記ステータコイルは、前記クロスフロー送風機の回転軸に対し実質的に平行な前記屈曲ステータの一部位が前記ステータコイルの一部位内に配されるよう、前記屈曲ステータの前記一部位を取り巻くように配され、
    前記クロスフロー送風機は、インペラを有し、
    前記インペラは、金属製バックプレートと、１以上のインペラブレードと、前記金属製バックプレートに結合された磁石とを含む、システム。
18. 前記１以上のステータ組立体は、前記クロスフロー送風機の回転軸に実質的に平行な方向に磁場を形成し、
    前記屈曲ステータは、前記クロスフロー送風機の前記磁石の方向に、前記磁場の方向を向ける、請求項１７に記載のシステム。
19. 前記磁石は、交替する磁極を含み、
    １以上の前記交替する磁極は、前記屈曲ステータの少なくとも１つの寸法と実質的に同等の、少なくとも１つの寸法を含む、請求項１７または１８に記載のシステム。
20. 前記屈曲ステータの屈曲は、およそ９０度であり、
    前記屈曲ステータの第１部位は、前記インペラの回転軸に対し実質的に垂直であり、
    前記屈曲ステータの第２連続部位は、前記インペラの前記回転軸と実質的に平行であり、前記クロスフロー送風機の前記回転軸に対し実質的に平行な前記屈曲ステータの前記一部位を含む、請求項１７から１９のいずれか一項に記載のシステム。
21. 前記１以上のインペラブレードは、前記インペラの回転軸と実質的に垂直な方向に吸気流および排気流を発生させる、請求項１７から２０のいずれか一項に記載のシステム。
22. 前記ステータコイルは、前記インペラの回転軸に対し実質的に平行な方向の第１寸法と、前記インペラの前記回転軸に対し実質的に垂直な方向の第２寸法とを有し、
    前記第２寸法は、前記第１寸法より大きい、請求項１７から２１のいずれか一項に記載のシステム。
23. モバイルコンピューティングデバイスの電子部材と、
    クロスフロー送風機と、
    前記クロスフロー送風機を制御する１以上のモータと
    を備え、
    前記クロスフロー送風機は、前記クロスフロー送風機の回転軸に対し実質的に垂直なＸ−Ｙ面上に１以上の気流を発生させ、
    前記１以上のモータは、ステータコイルと、２以上の部位を持つステータとを含む１以上のステータ組立体を有し、
    前記ステータの１以上の部位は、前記Ｘ−Ｙ面と異なる面上に延在し、
    前記ステータコイルは、前記Ｘ−Ｙ面と異なる面上に延在する前記ステータの前記１以上の部位が前記ステータコイルの一部位内に配され、前記ステータコイルが前記１以上の部位を取り巻くよう、前記１以上の部位上に配置される、システム。
24. 前記ステータは、互いに結合される導体材料の２以上の部位を含み、
    前記Ｘ−Ｙ面と異なる面上に延在する前記ステータの前記１以上の部位は、前記Ｘ−Ｙ面から離れるよう、前記クロスフロー送風機の前記回転軸の方向に角度を有して延在する、請求項２３に記載のシステム。
25. 前記クロスフロー送風機は、金属製バックプレートと、１以上のインペラブレードと、前記金属製バックプレートに結合される磁石とを含むインペラを有し、前記クロスフロー送風機は、前記Ｘ−Ｙ面上に吸気流および排気流を発生させる、請求項２３または２４に記載のシステム。
26. 前記磁石は、前記インペラの外周に沿って配された永久磁石を含み、かつ交替する磁極を含み、
    １以上の前記交替する磁極は、前記ステータの寸法と実質的に同等の寸法を含む、請求項２５に記載のシステム。
27. 前記１以上のステータ組立体は、前記Ｘ−Ｙ面上に１以上の磁場を発生させる、請求項２６に記載のシステム。
28. 前記金属製バックプレートは、補強された外周部を持つ型打ちした鋼板を含み、前記鋼板の中心に円錐部が形成されており、
    前記金属製バックプレートは、前記インペラの本体を形成し、
    前記インペラブレードは、前記金属製バックプレートに対し、超音波溶接または熱かしめされた射出成形部材を含む、請求項２５から２７のいずれか一項に記載のシステム。
29. 前記ステータは、およそ９０度に曲げて形成または結合された、１以上の強磁性または導電性の積層体を含む、請求項２３から２８のいずれか一項に記載のシステム。
30. 前記１以上のステータ組立体は、前記ステータとステータコイルとの間に絶縁層を含み、
    前記ステータコイルは、前記Ｘ−Ｙ面と異なる面上に延在する前記ステータの前記１以上の部位上に巻きつけられた１以上の磁気コイルを含む、請求項２３から２９のいずれか一項に記載のシステム。

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