JPH1066305A - ヒートシンク機能付きファンモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却装置になるＣＰＵ等などの半導体部品が
発生する熱を熱伝導を利用して効率的に放熱すると同時
に電子部品が収容される筐体内空気も排気できるように
したヒートシンク機能付きファンモータを提供する。 【解決手段】 ケース外枠１は、熱伝導性の材料、例え
ばアルミニュウムによって構成されている。ステータ保
持部２は、熱伝導性材料で構成された複数の支持腕３に
よりケース外枠１に固定されている。ロータの回転によ
りファン４が空気流を排気するとともにケース外枠１に
熱的に結合された発熱部品の熱がケース外枠を伝導し、
支持腕３に達し支持腕３はヒートシンクのフィンの役割
を果たし、ケース外枠１を冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＰＵ等などの半
導体部品の放熱を直に行うとともに筐体内の空気流も排
気することを考慮したヒートシンク機能付きファンモー
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯型パーソナルコンピュータの高性能
化，部品の高密度実装化に伴い、温度上昇に関して問題
が生じる。その１つはケース内に収容されている各部品
の自己発熱による各部品自体の温度上昇である。さらに
ケース内で各部品が発する熱および内蔵形周辺装置の発
熱によるケース内温度の上昇である。前者の場合にはヒ
ートシンク，ヒートパイプ，伝熱性ケース材料を用いて
熱を拡散する方法が講じられている。また、後者の場合
には小形ファンモータによって排気する構造が採用され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、今後ま
すます、携帯型パーソナルコンピュータ内の高性能化に
よる各部品の発熱量の増大、内部温度の上昇傾向があ
り、上記のようにヒートシンク，伝熱性ケース材料を用
いたり、ケース内排気のための小形ファンモータを用い
たりすることだけでは対応できなくなってきている。そ
こで、小型で高性能、かつ安価な冷却装置の出現が要請
されている。本発明の課題は、冷却対象となるＣＰＵ等
などの半導体部品が発生する熱を熱伝導を利用して効率
的に放熱すると同時に電子部品が収容される筐体内空気
も同時に排気できるようにしたヒートシンク機能付きフ
ァンモータを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明によるヒートシンク機能付きファンモータは、
中央部に孔を有する略四角の形状で、熱伝導性材料を用
いたヒートシンク機能を有するケース外枠と、前記ケー
ス外枠の前記孔に配置され、ステータを収容したステー
タ保持部と、前記ステータ保持部に回転可能に取り付け
られたロータと、前記保持部の外周縁に一体に設けら
れ、その断面形状がモータ軸の直角面に対し一定の傾き
を有する、熱伝導性材料を用いた複数の支持腕とからな
り、前記ロータのファンにより発生させた空気流の流れ
をモータ軸方向に平行になるように前記支持腕で整流し
て排気するとともに前記ケース外枠に熱的に結合した発
熱部品の熱を前記支持腕に伝導させ前記支持腕を前記空
気流により冷却するように構成してある。前記熱伝導性
材料はアルミニウムまたは銅で構成することができる。
前記ケース外枠の１以上の辺をモータ軸方向に延長して
なる延長部を設け、前記延長部は熱伝導性材料またはヒ
ートパイプにより構成することができる。

【０００５】

【作用】上記構成によれば、ケース外枠に結合した発熱
部品は熱伝導によりケース外枠から支持腕に伝導し排気
とともに排気流によって冷却される。したがって、筐体
内の排気と同時に発熱部品を冷却するので、筐体内の排
気および各部品の発熱を効率的に放熱することができ、
小形で高性能、かつ安価なファンモータを実現できる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳しく説明する。図１は、本発明によるヒー
トシンク機能付きファンモータの実施の形態を示す斜視
図、図２は、図１を一部断面で示した側面図である。ケ
ース外枠１は四角の箱型形状であり、例えば、アルミニ
ュウムや銅などの熱伝導性の良好な材料が用いられる。
ケース外枠１の中央部の孔１ａには、ステータを収容し
たステータ保持部２が配置され、ステータ保持部２は一
体に設けた８個の支持腕３によりケース外枠１に固定さ
れている。支持腕３もケース外枠１同様にアルミニュウ
ムや銅などの熱伝導性の材料が用いられる。

【０００７】ロータ５は、ステータ保持部２に回転可能
に支持されている。ロータ５の回転によりファン４は、
図２の矢印方向に空気流を排出する。ケース外枠１に冷
却すべき半導体部品などを熱的に結合することにより半
導体部品から発した熱はケース外枠１を伝導し、支持腕
３に達する。支持腕３はケース外枠１のヒートシンク機
能におけるフィンの役目を果たすもので、ファン４によ
る空気流により冷却され、ケース外枠１からの熱を放出
する。

【０００８】図３は、ファンと支持腕の断面形状および
その位置関係を示す図である。動翼であるファン１１と
静翼である支持腕１２とは、図に示すような位置関係お
よび断面形状にしてある。ロータの回転方向に対し矢印
１４の方向に空気流の流れは発生し、支持腕１２により
モータの軸方向とほぼ平行な方向１３に曲げられる。モ
ータ軸の直角面に対する角度θによってその風量を調整
できる。このようなファン１１および支持腕１２の断面
形状および支持腕１２を所定の角度に設定することによ
り風の流れを良くし、ファンの特性を１５〜３０％改善
することができる。

【０００９】図４は、本発明における静翼構造と通常の
モータの静圧−風量の関係を示す特性図である。Ａ，Ｂ
は本発明によるヒートシンク機能付きファンモータの静
翼構造の特性図であり、Ｃは従来のモータの特性図であ
る。図４から明らかなように同じ静圧に対しＡ，Ｂの静
翼構造の方が従来のモータの特性Ｃより風量が大きくな
っていることが理解できる。図５は、図１のヒートシン
ク機能付きファンモータの使用例を示す図である。コン
ピュータケース８の一面に図１のモータ１５が矢印方向
にケース内空気を排出するように取り付けられている。
モータ１５のケース外枠の下面に熱伝導板６の一端が熱
的に結合され、他端に発熱部品７が熱的に結合されてい
る。

【００１０】ファンモータ本来の目的であるパーソナル
コンピュータケース８内の排気を行うとともに発熱部品
７が発する熱を熱伝導板６を矢印１０のように伝導する
ことにより冷却することができる。従来、発熱部品７に
必要であった比較的大きめのヒートシンクは必要なくな
り、効率的に部分冷却および排気が可能となる。

【００１１】図６は、本発明によるヒートシンク機能付
きファンモータの他の実施の形態を示す斜視図である。
この実施の形態は、ケース外枠１６の下辺をモータ軸に
平行に外枠延長部２０を延ばしたものである。外枠延長
部２０の先端部に図５で示したように発熱部品を熱的に
結合できるようにしたものである。ステータ保持部１
７，支持腕１８，ファン１９などの他の構成部分は図１
と同じである。外枠延長部２０およびケース外枠１６に
は長溝２０ａ，１６ａが形成され、これら外枠延長部２
０，ケース外枠１６の表面積を増加することにより、さ
らに放熱効果を高めている。上記実施の形態では、外枠
延長部２０に熱伝導性材料を用いているが、ヒートパイ
プを用いても良い。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、中央部に
孔を有する略四角の形状で、熱伝導性材料を用いたヒー
トシンク機能を有するケース外枠と、ケース外枠の孔に
配置され、ステータを収容したステータ保持部と、ステ
ータ保持部に回転可能に取り付けられたロータと、保持
部の外周縁に一体に設けられ、その断面形状がモータ軸
の直角面に対し一定の傾きを有する、熱伝導性材料を用
いた複数の支持腕とから構成し、ロータのファンにより
発生させた空気流の流れをモータ軸方向に平行になるよ
うに支持腕で整流して排気するとともにケース外枠に熱
的に結合した発熱部品の熱を支持腕に伝導させ支持腕を
空気流により冷却することにより、小型で、かつ高性能
（高効率）な排気およびヒートシンク機能を有するファ
ンモータを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるヒートシンク機能付きファンモー
タの実施の形態を示す斜視図である。

【図２】図１を一部断面で示した側面図である。

【図３】静翼と動翼の関係を示す図である。

【図４】静翼構造モータと通常モータの静圧−風量の特
性図である。

【図５】図１のヒートシンク機能付きファンモータの使
用例を示す図である。

【図６】本発明によるヒートシンク機能付きファンモー
タの他の実施の形態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１，１６…ケース外枠 ２，１７…ステータ保持部 ３，１２，１８…支持腕 ４，１１，１９…ファン ５…ロータ ６…熱伝導板 ７…発熱部品 ８…コンピュータケース １５…ファンモータ ２０…外枠延長部

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【手続補正書】

【提出日】平成８年１０月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央部に孔を有する略四角の形状で、熱
   伝導性材料を用いたヒートシンク機能を有するケース外
   枠と、 前記ケース外枠の前記孔に配置され、ステータを収容し
   たステータ保持部と、 前記ステータ保持部に回転可能に取り付けられたロータ
   と、 前記保持部の外周縁に一体に設けられ、その断面形状が
   モータ軸の直角面に対し一定の傾きを有する、熱伝導性
   材料を用いた複数の支持腕とからなり、 前記ロータのファンにより発生させた空気流の流れをモ
   ータ軸方向に平行になるように前記支持腕で整流して排
   気するとともに前記ケース外枠に熱的に結合した発熱部
   品の熱を前記支持腕に伝導させ前記支持腕を前記空気流
   により冷却することを特徴とするヒートシンク機能付き
   ファンモータ。
2. 【請求項２】 前記熱伝導性材料はアルミニウムまたは
   銅である請求項１記載のヒートシンク機能付きファンモ
   ータ。
3. 【請求項３】 前記ケース外枠の１以上の辺をモータ軸
   方向に延長してなる延長部を設け、前記延長部は熱伝導
   性材料またはヒートパイプにより構成したことを特徴と
   する請求項１記載のヒートシンク機能付きファンモー
   タ。