JP2006005113A

JP2006005113A - Cooling system and axial fan motor

Info

Publication number: JP2006005113A
Application number: JP2004179176A
Authority: JP
Inventors: Kesatoshi Takeuchi; 啓佐敏竹内; Takahiro Sagawa; 隆博佐川; Kazuyoshi Nakamura; 和喜中村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2006-01-05

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve cooling efficiency in a cooling system which is used for air cooling of a heat source. SOLUTION: The cooling system 1000 is provided with a main duct MD and two axial fan motors 200 which are installed in the inlet port and the exhaust port of the main duct MD, respectively. The fan motor 200 is provided with a drive unit at the periphery of a shuttlecock. In the coupling member of the shuttlecock, only an axis of rotation exists mostly, so that generation of turbulent flow in a part near the axis of rotation is controlled, and spiral air current can be generated. COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、冷却システム、および、この冷却システムに適した軸流ファンモータに関するものである。 The present invention relates to a cooling system and an axial fan motor suitable for the cooling system.

従来、各種装置の内部に設置された発熱部品等の熱源の冷却に、軸流ファンモータが用いられている。この軸流ファンモータでは、羽根の外周部に駆動装置を備えるタイプのものが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。 Conventionally, an axial fan motor is used to cool a heat source such as a heat generating component installed in various devices. As this axial fan motor, a type in which a driving device is provided on the outer peripheral portion of the blade has been proposed (for example, see Patent Documents 1 and 2).

特開平８−３３６２５７号公報JP-A-8-336257 特開２００１−１８２６９９号公報JP 2001-182699 A

通常、軸流ファンモータでは、駆動時に、羽根の回転軸付近において乱流が発生し、この乱流が空気の流れを妨げる。しかし、上記特許文献に記載された軸流ファンモータでは、上記乱流による冷却効率の低下については考慮されていなかった。 Normally, in an axial fan motor, turbulent flow is generated in the vicinity of the rotating shaft of the blade during driving, and this turbulent flow hinders the flow of air. However, in the axial fan motor described in the above patent document, the reduction in cooling efficiency due to the turbulent flow has not been considered.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、熱源を空冷するための冷却システムにおいて、冷却効率の向上を図ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to improve cooling efficiency in a cooling system for air-cooling a heat source.

上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明では、以下の構成を採用した。
本発明の冷却システムは、
熱源を空冷するための冷却システムであって、
回転軸に連結された複数の羽根の外周部に、前記回転軸を中心として前記複数の羽根を回転させるための駆動部を備え、渦状の気流を発生可能な軸流ファンモータと、
前記発生された渦状の気流を流すための通気ダクトと、
を備えることを要旨とする。 In order to solve at least a part of the above-described problems, the present invention employs the following configuration.
The cooling system of the present invention comprises:
A cooling system for air cooling the heat source,
An axial fan motor capable of generating a vortex airflow, provided with a drive unit for rotating the plurality of blades around the rotation shaft on the outer peripheral portion of the plurality of blades connected to the rotation shaft;
A ventilation duct for flowing the generated spiral airflow;
It is a summary to provide.

本発明の冷却システムは、各種装置内に設置された発熱部品等の熱源の冷却に適用される。本発明の冷却システムでは、回転軸に連結された複数の羽根の外周部に、複数の羽根を回転させるための駆動部を備え、渦状の気流を発生可能な軸流ファンモータを用いているので、通気ダクト内の空気を効率よく流すことができる。この結果、冷却効率を向上させることができる。 The cooling system of the present invention is applied to cooling a heat source such as a heat generating component installed in various apparatuses. In the cooling system of the present invention, an axial fan motor that can generate a vortex airflow is provided with a drive unit for rotating the plurality of blades on the outer periphery of the plurality of blades connected to the rotation shaft. The air in the ventilation duct can be efficiently flowed. As a result, the cooling efficiency can be improved.

上記冷却システムにおいて、
前記軸流ファンモータは、前記通気ダクトの少なくとも一部に設置されているものとしてもよい。 In the above cooling system,
The axial fan motor may be installed in at least a part of the ventilation duct.

例えば、軸流ファンモータを通気ダクトの吸気口に設置するようにしてもよいし、排気口に設置するようにしてもよい。軸流ファンモータを通気ダクトの吸気口と排気口との双方に設置するようにしてもよい。また、軸流ファンモータを通気ダクトの吸気口と排気口との中間に設置するようにしてもよい。 For example, an axial fan motor may be installed at the intake port of the ventilation duct, or may be installed at the exhaust port. You may make it install an axial fan motor in both the inlet port and exhaust port of a ventilation duct. Moreover, you may make it install an axial fan motor in the middle of the inlet port and exhaust port of a ventilation duct.

本発明の冷却システムにおいて、
前記通気ダクトには、前記熱源と連通するための複数のサブダクトが接続されているものとしてもよい。 In the cooling system of the present invention,
A plurality of sub ducts for communicating with the heat source may be connected to the ventilation duct.

サブダクトは、１つの熱源に対して、複数のサブダクトを用意するようにしてもよいし、複数の熱源に対して、それぞれに対応するサブダクトを用意するようにしてもよい。また、サブダクトは、熱源に空気を送風するための送風用ダクトとして利用してもよいし、熱源近傍の空気を吸入するための吸入用ダクトとして利用してもよい。サブダクトを送風用ダクトとして利用すれば、熱源の所望の位置に送風を行うことができる。サブダクトを吸入用ダクトとして利用すれば、熱源から放出された熱が装置内の他の部位に拡散することを抑制することができる。 A plurality of sub-ducts may be prepared for one heat source, or corresponding sub-ducts may be prepared for each of the plurality of heat sources. Further, the sub duct may be used as a blowing duct for blowing air to the heat source, or may be used as a suction duct for sucking air near the heat source. If a sub duct is utilized as a duct for ventilation, it can blow to the desired position of a heat source. If the sub duct is used as a suction duct, it is possible to suppress the heat released from the heat source from diffusing to other parts in the apparatus.

上記冷却システムにおいて、
前記複数のサブダクトのうちの少なくとも１つは、該サブダクトの中心軸と、前記通気ダクトの中心軸とのなす角度が鋭角になるように配置されているものとすることが好ましい。 In the above cooling system,
It is preferable that at least one of the plurality of sub-ducts is arranged so that an angle formed between the central axis of the sub-duct and the central axis of the ventilation duct is an acute angle.

こうすることによって、熱源への送風、あるいは、熱源からの吸気をスムーズに行うことができる。 By doing so, it is possible to smoothly blow air to the heat source or intake air from the heat source.

また、前記複数のサブダクトのうちの少なくとも１つは、該サブダクトの中心軸が、前記通気ダクト内の前記渦状の気流の流れの接線方向になるように、配置されているものとしてもよい。 Further, at least one of the plurality of sub-ducts may be arranged so that a central axis of the sub-duct is in a tangential direction of the flow of the spiral airflow in the ventilation duct.

こうすることによって、サブダクトを吸入用ダクトとして利用する場合に、熱源からの吸気を、よりスムーズに行うことができる。 By so doing, when the sub duct is used as a suction duct, intake from the heat source can be performed more smoothly.

また、上記サブダクトを備える冷却システムにおいて、
前記複数のサブダクトのうちの少なくとも１つは、前記通気ダクトとの連通状態を変更するためのバルブを備え、
さらに、前記バルブの動作を制御するための制御部を備えるようにしてもよい。 In the cooling system including the sub duct,
At least one of the plurality of sub-ducts includes a valve for changing a communication state with the ventilation duct,
Furthermore, you may make it provide the control part for controlling the operation | movement of the said valve | bulb.

こうすることによって、所望の熱源を効率的に冷却することができる。さらに、例えば、熱源に温度センサを設置し、制御部が温度センサの出力に基づいて、バルブの制御を行うようにすれば、複数のバルブの開閉を柔軟に制御することができる。 By doing so, a desired heat source can be efficiently cooled. Furthermore, for example, if a temperature sensor is installed in the heat source and the control unit controls the valve based on the output of the temperature sensor, the opening and closing of the plurality of valves can be flexibly controlled.

上記冷却システムにおいて、前記バルブとしては、種々のバルブを適用可能であるが、例えば、前記バルブは、ピエゾバルブであるものとすることが好ましい。 In the cooling system, various valves can be applied as the valve. For example, the valve is preferably a piezo valve.

ピエゾバルブは、バルブ開度を任意に制御可能である。したがって、ピエゾバルブを用い、そのバルブ開度を制御することによって、熱源の冷却強度を柔軟に制御することができる。 The piezo valve can arbitrarily control the valve opening. Therefore, the cooling intensity of the heat source can be flexibly controlled by using a piezo valve and controlling the valve opening degree.

本発明の冷却システムにおいて、
前記通気ダクトの断面形状は、任意に設定可能であるが、略円形であることが好ましい。 In the cooling system of the present invention,
The cross-sectional shape of the ventilation duct can be arbitrarily set, but is preferably substantially circular.

こうすることによって、通気ダクト内の渦状の気流をスムーズに流すことができる。 By carrying out like this, the spiral airflow in a ventilation duct can be poured smoothly.

上記冷却システムにおいて、
前記通気ダクトは、内壁に螺旋状の溝を備えるようにしてもよい。 In the above cooling system,
The ventilation duct may be provided with a spiral groove on the inner wall.

こうすることによって、通気ダクト内における渦状の気流の流れを安定させることができる。 By doing so, the flow of the spiral airflow in the ventilation duct can be stabilized.

本発明は、画像を投写するプロジェクタの発明として構成することもできる。
本発明のプロジェクタは、
少なくとも光源ランプと、電源装置とを含む熱源と、
前記熱源を空冷するための冷却システムとして、先に説明した本発明の冷却システムとを備えることを要旨とする。 The present invention can also be configured as an invention of a projector that projects an image.
The projector of the present invention
A heat source including at least a light source lamp and a power supply device;
The gist of the invention is that the cooling system for air-cooling the heat source includes the above-described cooling system of the present invention.

プロジェクタは、光源ランプや、電源装置や、各種ＩＣを備え、これらが熱源となる。本発明のプロジェクタでは、上記冷却システムによって、光源ランプや、電源装置など、種々の熱源を効率よく冷却することができる。したがって、プロジェクタ内の各種部品の寿命を延ばしたり、正常な動作を確保したりすることができる。 The projector includes a light source lamp, a power supply device, and various ICs, which are heat sources. In the projector of the present invention, various heat sources such as a light source lamp and a power supply device can be efficiently cooled by the cooling system. Therefore, it is possible to extend the life of various components in the projector and to ensure normal operation.

本発明は、上述した冷却システムに適した軸流ファンモータの発明として構成することもできる。すなわち、
本発明の軸流ファンモータは、
回転軸と、
前記回転軸に連結された複数の羽根と、
前記回転軸を中心として前記複数の羽根を回転させるための駆動装置と、を備え、
前記駆動装置は、
磁石列と、
第１および第２のコイル列と、を備え、
前記磁石列は、前記羽根の先端部に連結されており、前記羽根の回転方向に沿って、所定のピッチで配列され、Ｎ極とＳ極とが交互に配置された複数の永久磁石を含み、
前記第１および第２のコイル列は、前記永久磁石の両極を挟むように配置されており、前記羽根の回転方向に沿って、所定のピッチで配列され、相互に電気的に接続された複数の電磁コイルを含み、
前記第１のコイル列に含まれる電磁コイルと、前記第２のコイル列に含まれる電磁コイルとは、電気角でπ／２の奇数倍だけ相互にずれた位置に配置されており、
前記第１および第２のコイル列の各電磁コイルは、磁性体製のコアを実質的に有しておらず、
前記相対駆動装置は、磁気回路を形成するための磁性体製のヨークを実質的に有していないことを特徴とする。 The present invention can also be configured as an invention of an axial fan motor suitable for the cooling system described above. That is,
The axial fan motor of the present invention is
A rotation axis;
A plurality of blades connected to the rotating shaft;
A driving device for rotating the plurality of blades around the rotation axis,
The driving device includes:
A magnet array;
First and second coil arrays,
The magnet row includes a plurality of permanent magnets that are connected to the tip of the blade, are arranged at a predetermined pitch along the rotation direction of the blade, and alternately have N and S poles. ,
The first and second coil arrays are arranged so as to sandwich both poles of the permanent magnet, and are arranged at a predetermined pitch along the rotation direction of the blades and are electrically connected to each other. Including electromagnetic coils,
The electromagnetic coil included in the first coil array and the electromagnetic coil included in the second coil array are arranged at positions shifted from each other by an odd multiple of π / 2 in electrical angle,
Each electromagnetic coil of the first and second coil arrays does not substantially have a magnetic core,
The relative drive device has substantially no magnetic yoke for forming a magnetic circuit.

本発明の軸流ファンモータは、複数の羽根の連結部には、ほぼ回転軸しか存在しない。したがって、回転軸付近における乱流の発生を抑制し、渦状の気流を発生することができる。また、本発明の軸流ファンモータは、磁性体製のコアを有していないので、コギングが発生せずに安定した滑らかな駆動が可能である。さらに、磁性体製のヨークを実質的に有していないので、鉄損（渦電流損）がほとんど無く、効率の良い軸流ファンモータを実現できる。 In the axial fan motor of the present invention, only the rotation shaft is present at the connecting portion of the plurality of blades. Therefore, it is possible to suppress the generation of turbulent flow in the vicinity of the rotation axis and generate a spiral airflow. Further, since the axial fan motor of the present invention does not have a magnetic core, it can be driven stably and smoothly without cogging. Furthermore, since the magnetic yoke is not substantially included, there is almost no iron loss (eddy current loss), and an efficient axial fan motor can be realized.

本発明は、上述した種々の特徴を必ずしも全て備えている必要はなく、その一部を省略したり、適宜、組み合わせたりして構成することができる。本発明は、上述の冷却システムや、軸流ファンモータとしての構成の他、冷却方法、上述の軸流ファンモータを利用した換気装置や、流体装置の発明として構成することもできる。また、上述の軸流ファンモータの構成を有する発電機の発明として構成することも可能である。 The present invention does not necessarily have all the various features described above, and may be configured by omitting some of them or combining them appropriately. The present invention can be configured as an invention of a cooling system, an axial flow fan motor, a cooling method, a ventilator using the above axial flow fan motor, or a fluid device. Moreover, it is also possible to comprise as an invention of the generator which has the structure of the axial fan motor mentioned above.

以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき以下の順序で説明する。
Ａ．冷却システム：
Ｂ．ファンモータ：
Ｃ．ファンモータの駆動原理：
Ｄ．駆動信号生成回路：
Ｅ．タイミングチャート：
Ｆ．変形例： Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.
A. Cooling system:
B. Fan motor:
C. Fan motor drive principle:
D. Drive signal generation circuit:
E. Timing chart:
F. Variations:

Ａ．冷却システム：
図１は、本発明の一実施例としての冷却システム１０００の概略構成を示す説明図である。この冷却システム１０００は、装置の筐体３００内に設置された複数の発熱部品（熱源Ａ〜Ｇ）の冷却を行うシステムである。 A. Cooling system:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a cooling system 1000 as an embodiment of the present invention. The cooling system 1000 is a system that cools a plurality of heat generating components (heat sources A to G) installed in the housing 300 of the apparatus.

冷却システム１０００は、メインダクトＭＤと、メインダクトＭＤの吸気口および排気口にそれぞれ設置された２つの軸流ファンモータ２００（以下、ファンモータ２００と呼ぶ）とを備えている。図示するように、本実施例では、メインダクトＭＤの吸気口と排気口とは、隣接して配置されている。そして、メインダクトＭＤには、各熱源Ａ〜Ｇ近傍の空気を吸入するためのサブダクトＳＤａ〜ＳＤｇ（以下、サブダクトＳＤａ〜ＳＤｇを総称して、サブダクトＳＤとも呼ぶ）が設置されている。各サブダクトＳＤには、それぞれメインダクトＭＤとの連通状態を変更するためのピエゾバルブＰＶａ〜ＰＶｇ（以下、ピエゾバルブＰＶａ〜ＰＶｇを総称して、ピエゾバルブＰＶとも呼ぶ）が設置されている。 The cooling system 1000 includes a main duct MD and two axial fan motors 200 (hereinafter referred to as fan motors 200) respectively installed at the intake port and the exhaust port of the main duct MD. As illustrated, in the present embodiment, the intake port and the exhaust port of the main duct MD are disposed adjacent to each other. The main duct MD is provided with subducts SDa to SDg for sucking air in the vicinity of the heat sources A to G (hereinafter, the subducts SDa to SDg are collectively referred to as subduct SD). Piezo valves PVa to PVg (hereinafter, collectively referred to as piezo valves PVa to PVg) are provided in each sub duct SD for changing the communication state with the main duct MD.

本実施例におけるファンモータ２００は、渦状の気流を発生可能である。このファンモータ２００の詳細については、後述する。ファンモータ２００によって発生された渦状の気流がメインダクトＭＤ内を流れると、メインダクトＭＤ内の圧力は、サブダクトＳＤ内の圧力よりも低くなる。このため、メインダクトＭＤには、ピエゾバルブＰＶが開弁している各サブダクトＳＤから空気が吸入され、排気口から排気される。メインダクトＭＤ内の圧力は、２つのファンモータ２００の駆動バランスを制御することによって制御可能である。なお、メインダクトＭＤ内には、自ずと比較的圧力の高い部位と、比較的圧力の低い部位とが生じる。この圧力の高い部位と低い部位とは、メインダクトＭＤ内を経時的に移動する。したがって、各サブダクトＳＤにおける吸引力も経時的に変化する。 The fan motor 200 in this embodiment can generate a spiral airflow. Details of the fan motor 200 will be described later. When the spiral airflow generated by the fan motor 200 flows in the main duct MD, the pressure in the main duct MD becomes lower than the pressure in the sub duct SD. For this reason, air is sucked into the main duct MD from each sub duct SD in which the piezo valve PV is opened, and is discharged from the exhaust port. The pressure in the main duct MD can be controlled by controlling the driving balance of the two fan motors 200. In the main duct MD, there are naturally a relatively high pressure portion and a relatively low pressure portion. The high pressure portion and the low pressure portion move in the main duct MD over time. Accordingly, the suction force in each sub duct SD also changes with time.

なお、本実施例において、メインダクトＭＤの断面形状は、円形である。こうすることによって、メインダクトＭＤ内の渦状の気流をスムーズに流すことができる。また、図示は省略しているが、メインダクトＭＤの内壁には、渦状の気流の流れに沿った螺旋状の溝が設けられている。こうすることによって、メインダクトＭＤ内における渦状の気流の流れを安定させることができる。また、各サブダクトＳＤは、その中心軸と、メインダクトＭＤの中心軸とのなす角度が鋭角になるように配置されている。こうすることによって、各熱源Ａ〜Ｇからの吸気をスムーズに行うことができる。 In the present embodiment, the main duct MD has a circular cross-sectional shape. By carrying out like this, the spiral airflow in the main duct MD can be smoothly flowed. Although not shown, a spiral groove along the flow of the spiral airflow is provided on the inner wall of the main duct MD. By doing so, the flow of the spiral airflow in the main duct MD can be stabilized. Each sub-duct SD is arranged so that an angle formed between the central axis of the sub-duct SD and the central axis of the main duct MD is an acute angle. By doing so, intake from each of the heat sources A to G can be performed smoothly.

ファンモータ２００、および、各ピエゾバルブＰＶの動作は、ファンモータ２００に設置された制御ユニット５０によって制御される。制御ユニット５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、各種回路を備えており、バルブ制御部５１や、ファンモータ制御部５２を構成している。バルブ制御部５１は、各熱源Ａ〜Ｇにそれぞれ設置された温度センサＴＳａ〜ＴＳｇからの出力信号に基づいて、各ピエゾバルブＰＶのバルブ開度を制御する。ファンモータ制御部５２は、後述するように、ファンモータ２００を駆動するための駆動信号を出力する。 The operations of the fan motor 200 and each piezo valve PV are controlled by a control unit 50 installed in the fan motor 200. The control unit 50 includes a CPU, a RAM, a ROM, and various circuits, and constitutes a valve control unit 51 and a fan motor control unit 52. The valve control unit 51 controls the valve opening degree of each piezo valve PV based on output signals from the temperature sensors TSa to TSg respectively installed in the heat sources A to G. The fan motor control unit 52 outputs a drive signal for driving the fan motor 200 as will be described later.

Ｂ．ファンモータ：
図２は、ファンモータ２００の外観を示す説明図である。図２（ａ）には、ファンモータ２００の正面図を示し、図２（ｂ）には、ファンモータ２００の概略断面図を示した。このファンモータ２００は、回転軸４２に連結された４枚の羽根４０が、ケース材１２Ａ、２２Ｂに収納されている。回転軸４２は、ケース材１２Ａ、２２Ｂにそれぞれ設けられた軸受１１、２１によって、回転自在に支持されている。４枚の羽根４０の外周部（先端部）には、複数の永久磁石が配列されたロータ部３０が連結されている。ケース材１２Ａのロータ部３０に対向する位置には、複数の電磁コイルからなる第１のコイル列１４Ａ（以下、Ａ相コイル列１４Ａと呼ぶ）が配置されている。また、ケース材２２Ｂのロータ部３０に対応する位置には、複数の電磁コイルからなる第２のコイル列２４Ｂ（以下、Ｂ相コイル列２４Ｂと呼ぶ）が配置されている。図示するように、ファンモータ２００は、羽根４０の連結部には、ほぼ回転軸４２しか存在しない。したがって、回転軸４２付近における乱流の発生を抑制し、渦状の気流を発生することができる。 B. Fan motor:
FIG. 2 is an explanatory view showing the appearance of the fan motor 200. FIG. 2A shows a front view of the fan motor 200, and FIG. 2B shows a schematic cross-sectional view of the fan motor 200. In the fan motor 200, four blades 40 connected to a rotating shaft 42 are accommodated in case members 12A and 22B. The rotating shaft 42 is rotatably supported by bearings 11 and 21 provided on the case materials 12A and 22B, respectively. A rotor portion 30 in which a plurality of permanent magnets are arranged is connected to the outer peripheral portion (tip portion) of the four blades 40. A first coil row 14A (hereinafter referred to as an A-phase coil row 14A) made up of a plurality of electromagnetic coils is disposed at a position facing the rotor portion 30 of the case material 12A. Further, a second coil row 24B (hereinafter referred to as a B-phase coil row 24B) made up of a plurality of electromagnetic coils is arranged at a position corresponding to the rotor portion 30 of the case material 22B. As shown in the figure, the fan motor 200 has only the rotating shaft 42 at the connecting portion of the blades 40. Therefore, it is possible to suppress the generation of turbulent flow in the vicinity of the rotating shaft 42 and generate a spiral airflow.

図３は、ファンモータ２００における永久磁石、および、電磁コイルの配置の一例を示す説明図である。図３（ａ）には、永久磁石の配置例を示し、図３（ｂ）、（ｃ）には、ケース材１２Ａ、２２Ｂの内側から見た電磁コイルの配置例を示した。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the arrangement of permanent magnets and electromagnetic coils in the fan motor 200. 3A shows an example of arrangement of permanent magnets, and FIGS. 3B and 3C show examples of arrangement of electromagnetic coils viewed from the inside of the case materials 12A and 22B.

図３（ａ）に示すように、４枚の羽根４０の外周部には、ドーナツ型のロータ部３０が連結されている。このロータ部３０は、磁石列３４Ｍを有している。そして、この磁石列３４Ｍは、２４個の永久磁石を有しており、これらは、羽根４０の回転方向に沿って、所定のピッチで、Ｎ極とＳ極とが交互に前面を向くように配置されている。本実施例では、磁石列３４Ｍに２４個の永久磁石を配置するものとしたが、永久磁石の数は、任意に設定可能である。 As shown in FIG. 3A, a donut-shaped rotor portion 30 is connected to the outer peripheral portion of the four blades 40. The rotor portion 30 has a magnet row 34M. The magnet row 34M has 24 permanent magnets, and these N poles and S poles alternately face the front surface at a predetermined pitch along the rotation direction of the blades 40. Has been placed. In the present embodiment, 24 permanent magnets are arranged in the magnet array 34M, but the number of permanent magnets can be arbitrarily set.

図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、ケース材１２Ａのロータ部３０に対向する位置には、Ａ相コイル列１４Ａが配置されている。また、ケース材２２Ｂのロータ部３０に対向する位置には、Ｂ相コイル列２４Ａが配置されている。Ａ相コイル列１４Ａ、および、Ｂ相コイル列２４Ｂは、それぞれ２４個の電磁コイルを含んでおり、これらは、羽根４０の回転方向に沿って、所定のピッチで、配列されている。本実施例では、Ａ相コイル列１４Ａ、および、Ｂ相コイル列２４Ｂに２４個の電磁コイルを配置するものとしたが、電磁コイルの数は、任意に設定可能である。ケース材１２Ａには、また、制御ユニット５０が設置されている。なお、Ａ相コイル列１４Ａ、および、Ｂ相コイル列２４Ｂは、それぞれＡ相コイル列１４Ａ用の位置センサ１６Ａ（以下、Ａ相センサ１６Ａと呼ぶ）と、Ｂ相コイル列２４Ｂ用の位置センサ２６Ｂ（以下、Ｂ相センサ２６Ｂと呼ぶ）とを有している。 As shown in FIGS. 3B and 3C, the A-phase coil array 14 A is arranged at a position facing the rotor portion 30 of the case material 12 A. In addition, a B-phase coil array 24A is arranged at a position facing the rotor portion 30 of the case material 22B. Each of the A-phase coil array 14A and the B-phase coil array 24B includes 24 electromagnetic coils, which are arranged at a predetermined pitch along the rotation direction of the blades 40. In the present embodiment, 24 electromagnetic coils are arranged in the A-phase coil array 14A and the B-phase coil array 24B, but the number of electromagnetic coils can be arbitrarily set. A control unit 50 is also installed in the case material 12A. The A-phase coil group 14A and the B-phase coil group 24B are respectively a position sensor 16A for the A-phase coil group 14A (hereinafter referred to as A-phase sensor 16A) and a position sensor 26B for the B-phase coil group 24B. (Hereinafter referred to as B-phase sensor 26B).

図４は、Ａ相コイル列１４Ａと、Ｂ相コイル列２４Ｂと、磁石列３４Ｍの位置関係を示す説明図である。Ａ相コイル列１４Ａは、逆方向に励磁される２種類の電磁コイル１４Ａ１，１４Ａ２が一定のピッチＰｃで交互に配置されたものである。図４（Ａ）に示した状態では、３つの電磁コイル１４Ａ１は、磁化方向（Ｎ極からＳ極に向く方向）が下向きになるように励磁されており、また、他の３つの電磁コイル１４Ａ２は、磁化方向が上向きになるように励磁されている。Ｂ相コイル列２４Ｂも、逆方向に励磁される２種類の電磁コイル２４Ｂ１，２４Ｂ２が一定のピッチＰｃで交互に配置されたものである。なお、本明細書では、「コイルピッチＰｃ」は、Ａ相コイル列の電磁コイル同士のピッチ、または、Ｂ相コイル列の電磁コイル同士のピッチとして定義されている。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the A-phase coil group 14A, the B-phase coil group 24B, and the magnet group 34M. The A-phase coil array 14A is formed by alternately arranging two types of electromagnetic coils 14A1 and 14A2 excited in opposite directions at a constant pitch Pc. In the state shown in FIG. 4A, the three electromagnetic coils 14A1 are excited so that the magnetization direction (the direction from the N pole to the S pole) is downward, and the other three electromagnetic coils 14A2 are excited. Is excited so that the magnetization direction is upward. The B-phase coil array 24B is also configured by alternately arranging two types of electromagnetic coils 24B1 and 24B2 excited in the reverse direction at a constant pitch Pc. In this specification, “coil pitch Pc” is defined as the pitch between the electromagnetic coils in the A-phase coil array or the pitch between the electromagnetic coils in the B-phase coil array.

ロータ部３０は、支持部材３２Ｍに固定された磁石列３４Ｍを有している。この磁石列３４Ｍにおいて、各永久磁石は、磁化方向が磁石列３４Ｍの配列方向（図４（Ａ）の左右方向）と垂直な方向に向くようにそれぞれ配置されている。また、各永久磁石は、一定の磁極ピッチＰｍで配置されている。この例では、磁極ピッチＰｍは、コイルピッチＰｃに等しく、電気角でπに相当する。なお、電気角の２πは、コイル列に供給される駆動信号の位相が２πだけ変化したときに移動する機械的な角度または距離に対応づけられる。本実施例では、Ａ相コイル列１４Ａと、Ｂ相コイル列２４Ｂとの駆動信号の位相が２πだけ変化すると、磁石列３４ＭがコイルピッチＰｃの２倍だけ移動する。 The rotor unit 30 has a magnet row 34M fixed to the support member 32M. In the magnet row 34M, the permanent magnets are arranged so that the magnetization direction is perpendicular to the arrangement direction of the magnet row 34M (the left-right direction in FIG. 4A). Moreover, each permanent magnet is arrange | positioned with the fixed magnetic pole pitch Pm. In this example, the magnetic pole pitch Pm is equal to the coil pitch Pc and corresponds to π in electrical angle. The electrical angle 2π is associated with a mechanical angle or distance that moves when the phase of the drive signal supplied to the coil array changes by 2π. In the present embodiment, when the phases of the drive signals of the A-phase coil group 14A and the B-phase coil group 24B change by 2π, the magnet group 34M moves by twice the coil pitch Pc.

Ａ相コイル列１４Ａの各電磁コイルと、Ｂ相コイル列２４Ｂの各電磁コイルとは、電気角で互いにπ／２だけずれた位置に配置されている。Ａ相コイル列１４ＡとＢ相コイル列２４Ｂは、位置が異なるだけであり、他の点は実質的に同じ構成を有している。従って、以下では、コイル列に関する説明の際に、特に必要な場合を除いて、Ａ相コイル列１４Ａについてのみ説明し、Ｂ相コイル列２４Ｂについての説明は省略する。 Each electromagnetic coil of the A-phase coil group 14A and each electromagnetic coil of the B-phase coil group 24B are arranged at positions shifted from each other by π / 2 in electrical angle. The A-phase coil group 14A and the B-phase coil group 24B differ only in position, and have substantially the same configuration in other points. Accordingly, in the following description, only the A-phase coil array 14A will be described, and the description of the B-phase coil array 24B will be omitted, unless particularly required.

図４（Ｂ）は、Ａ相コイル列１４Ａと、Ｂ相コイル列２４Ｂとに供給される交流駆動信号の波形の一例を示している。Ａ相コイル列１４Ａと、Ｂ相コイル列２４Ｂとには、二相交流信号がそれぞれ供給される。また、Ａ相コイル列１４Ａと、Ｂ相コイル列２４Ｂとの駆動信号の位相はπ／２だけ互いにずれている。図４（Ａ）の状態は、位相ゼロ（または２π）の状態に相当する。 FIG. 4B shows an example of the waveform of the AC drive signal supplied to the A-phase coil group 14A and the B-phase coil group 24B. Two-phase AC signals are respectively supplied to the A-phase coil group 14A and the B-phase coil group 24B. Further, the phases of the drive signals of the A-phase coil group 14A and the B-phase coil group 24B are shifted from each other by π / 2. The state in FIG. 4A corresponds to a phase zero (or 2π) state.

図４（Ａ）に示したように、ファンモータ２００は、Ａ相センサ１６Ａと、Ｂ相センサ２６Ｂとを有している。Ａ相センサ１６Ａは、Ａ相コイル列１４Ａの２つの電磁コイルの間の中央の位置に配置されており、Ｂ相センサ２６Ｂは、Ｂ相コイル列２４Ｂの２つ電磁コイルの間の中央の位置に配置されている。これらのセンサ１６Ａ，２６Ｂとしては、図４（Ｂ）に示した交流駆動信号と同様な波形を有するアナログ出力を有するものを採用することが好ましく、例えばホール効果を利用したホールＩＣを採用することができる。ただし、矩形波状のデジタル出力を有するセンサを採用することも可能である。また、位置センサを省略してセンサレス駆動を行うことも可能である。 As shown in FIG. 4A, the fan motor 200 includes an A-phase sensor 16A and a B-phase sensor 26B. The A-phase sensor 16A is disposed at the center position between the two electromagnetic coils of the A-phase coil array 14A, and the B-phase sensor 26B is positioned at the center between the two electromagnetic coils of the B-phase coil array 24B. Is arranged. As these sensors 16A and 26B, those having an analog output having a waveform similar to that of the AC drive signal shown in FIG. 4B are preferably employed. For example, a Hall IC utilizing the Hall effect is employed. Can do. However, it is also possible to employ a sensor having a rectangular wave digital output. It is also possible to perform sensorless driving by omitting the position sensor.

なお、ケース材１２Ａ，２２Ｂ、および、支持部材３２Ｍは、非磁性体材料でそれぞれ形成されている。また、本実施例のファンモータ２００の各種の部材のうちで、電磁コイルや、センサを含む電気配線と、永久磁石と、回転軸と、その軸受け部以外の部材は、すべて非磁性で非導電性の材料で形成されていることが好ましい。 The case materials 12A and 22B and the support member 32M are each formed of a nonmagnetic material. Of the various members of the fan motor 200 of this embodiment, all members other than the electromagnetic coil, the electric wiring including the sensor, the permanent magnet, the rotating shaft, and the bearing portion thereof are nonmagnetic and nonconductive. It is preferable that the material is made of a conductive material.

図５は、Ａ相コイル列１４Ａの電磁コイル１４Ａ１，１４Ａ２の結線方法を示す説明図である。図５（Ａ）に示した結線方法では、Ａ相コイル列１４Ａに含まれるすべての電磁コイルが、制御ユニット５０のファンモータ制御部５２に含まれる駆動信号生成回路１００に対して直列に接続されている。一方、図５（Ｂ）に示した結線方法では、一対の電磁コイル１４Ａ１，１４Ａ２で構成される直列接続が、複数組並列に接続されている。このいずれの結線方法の場合にも、２種類の電磁コイル１４Ａ１，１４Ａ２は、常に逆の極性に磁化される。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method of connecting the electromagnetic coils 14A1 and 14A2 of the A-phase coil array 14A. 5A, all the electromagnetic coils included in the A-phase coil array 14A are connected in series to the drive signal generation circuit 100 included in the fan motor control unit 52 of the control unit 50. ing. On the other hand, in the connection method shown in FIG. 5B, a plurality of sets of series connections including a pair of electromagnetic coils 14A1 and 14A2 are connected in parallel. In any of these connection methods, the two types of electromagnetic coils 14A1 and 14A2 are always magnetized with opposite polarities.

Ｃ．ファンモータの駆動原理：
図６は、ファンモータ２００の駆動原理を示す説明図である。図６（Ａ）〜（Ｄ）に、Ａ相コイル列１４Ａ、および、Ｂ相コイル列２４Ｂに対して、磁石列３４Ｍが時間の経過とともに右に移動する様子を示した。 C. Fan motor drive principle:
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the driving principle of the fan motor 200. 6A to 6D show how the magnet group 34M moves to the right over time with respect to the A-phase coil group 14A and the B-phase coil group 24B.

図６（Ａ）は、位相が２πの直前のタイミングの状態を示している。なお、電磁コイルと、永久磁石との間に描かれた実線の矢印は、吸引力の方向を示しており、破線の矢印は、反発力の方向を示している。この状態では、Ａ相コイル列１４Ａは、磁石列３４Ｍに対して、動作方向（図の右方向）の駆動力を与えておらず、磁石列３４ＭをＡ相コイル列１４Ａに引きつける方向に磁力が働いている。従って、位相が２πのタイミングでは、Ａ相コイル列１４Ａへの印加電圧をゼロにすることが好ましい。一方、Ｂ相コイル列２４Ｂは、磁石列３４Ｍに動作方向の駆動力を与えている。また、Ｂ相コイル列２４Ｂは、磁石列３４Ｍに対して、吸引力だけで無く、反発力も与えているので、Ｂ相コイル列２４Ｂから磁石列３４Ｍに対する上下方向（磁石列３４Ｍの動作方向と垂直な方向）の正味の力はゼロである。従って、位相が２πのタイミングでは、Ｂ相コイル列２４Ｂへの印加電圧をピーク値にすることが好ましい。 FIG. 6A shows a state at the timing immediately before the phase is 2π. In addition, the solid line arrow drawn between the electromagnetic coil and the permanent magnet indicates the direction of the attractive force, and the broken line arrow indicates the direction of the repulsive force. In this state, the A-phase coil group 14A does not give a driving force in the operation direction (right direction in the figure) to the magnet group 34M, and a magnetic force is generated in a direction that attracts the magnet group 34M to the A-phase coil group 14A. is working. Therefore, it is preferable that the voltage applied to the A-phase coil group 14A is zero at the timing when the phase is 2π. On the other hand, the B-phase coil group 24B gives a driving force in the operation direction to the magnet group 34M. Further, the B-phase coil group 24B gives not only an attractive force but also a repulsive force to the magnet group 34M, so that the vertical direction from the B-phase coil group 24B to the magnet group 34M (perpendicular to the operation direction of the magnet group 34M) Net direction) is zero. Therefore, it is preferable that the voltage applied to the B-phase coil group 24B has a peak value at the timing when the phase is 2π.

図４（Ｂ）に示されているように、位相が２πのタイミングで、Ａ相コイル列１４Ａの極性が反転する。図６（Ｂ）は、位相がπ／４の状態であり、Ａ相コイル列１４Ａの極性が図６（Ａ）から反転している。この状態では、Ａ相コイル列１４Ａと、Ｂ相コイル列２４Ｂとが、磁石列３４Ｍの動作方向に同じ駆動力を与えている。図６（Ｃ）は、位相がπ／２直前の状態である。この状態は、図６（Ａ）の状態とは逆に、Ａ相コイル列１４Ａのみが、磁石列３４Ｍに動作方向の駆動力を与えている。位相がπ／２のタイミングでは、Ｂ相コイル列２４Ｂの極性が反転し、図６（Ｄ）に示す極性となる。図６（Ｄ）は、位相が３π／４の状態である。この状態では、Ａ相コイル列１４ＡとＢ相コイル列２４Ｂとが、磁石列３４Ｍの動作方向に同じ駆動力を与えている。 As shown in FIG. 4B, the polarity of the A-phase coil group 14A is reversed at the timing when the phase is 2π. FIG. 6B shows a state where the phase is π / 4, and the polarity of the A-phase coil group 14A is reversed from that shown in FIG. In this state, the A-phase coil group 14A and the B-phase coil group 24B give the same driving force in the operation direction of the magnet group 34M. FIG. 6C shows a state immediately before the phase is π / 2. In this state, contrary to the state shown in FIG. 6A, only the A-phase coil group 14A applies a driving force in the operation direction to the magnet group 34M. At the timing when the phase is π / 2, the polarity of the B-phase coil group 24B is inverted to the polarity shown in FIG. FIG. 6D shows a state where the phase is 3π / 4. In this state, the A-phase coil group 14A and the B-phase coil group 24B give the same driving force in the operation direction of the magnet group 34M.

図６（Ａ）〜（Ｄ）から理解できるように、Ａ相コイル列１４Ａの極性は、Ａ相コイル列１４Ａの各電磁コイルが磁石列３４Ｍの各永久磁石と対向するタイミングで切り換えられる。Ｂ相コイル列も同様である。この結果、すべての電磁コイルからほとんど常に駆動力を発生させ得るので、大きなトルクを発生することが可能である。 As can be understood from FIGS. 6A to 6D, the polarity of the A-phase coil group 14A is switched at the timing when each electromagnetic coil of the A-phase coil group 14A faces each permanent magnet of the magnet group 34M. The same applies to the B phase coil array. As a result, a driving force can be generated almost always from all the electromagnetic coils, so that a large torque can be generated.

なお、位相がπ〜２πの期間は、図６（Ａ）〜（Ｄ）とほぼ同様なので詳しい説明を省略する。ただし、Ａ相コイル列１４Ａの極性は、位相がπのタイミングで再び反転し、Ｂ相コイル列２４Ｂの極性は、位相が３π／２のタイミングで再び反転する。 Note that a period in which the phase is π to 2π is substantially the same as that in FIGS. However, the polarity of the A-phase coil group 14A is inverted again at the timing of the phase π, and the polarity of the B-phase coil group 24B is inverted again at the timing of the phase 3π / 2.

上述の説明から理解できるように、本実施例のファンモータ２００は、Ａ相コイル列１４Ａ、および、Ｂ相コイル列２４Ｂと、磁石列３４Ｍとの間の吸引力と反発力とを利用することによって、磁石列３４Ｍに対する動作方向の駆動力を得ている。特に、本実施例では、磁石列３４Ｍを挟んだ両側にＡ相コイル列１４Ａ、および、Ｂ相コイル列２４Ｂが配置されているので、磁石列３４Ｍの両側の磁束を駆動力の発生に利用することができる。従って、従来の電動モータのように、永久磁石の片側のみを駆動力の発生に利用する場合に比べて磁束の利用効率が高く、効率が良くトルクの大きなファンモータ２００を実現することができる。 As can be understood from the above description, the fan motor 200 according to the present embodiment uses the attractive force and the repulsive force between the A-phase coil group 14A and the B-phase coil group 24B and the magnet group 34M. Thus, the driving force in the operation direction for the magnet row 34M is obtained. In particular, in the present embodiment, since the A-phase coil group 14A and the B-phase coil group 24B are arranged on both sides of the magnet group 34M, the magnetic flux on both sides of the magnet group 34M is used for generating a driving force. be able to. Therefore, compared to the case where only one side of the permanent magnet is used for generating the driving force as in the conventional electric motor, it is possible to realize the fan motor 200 having high efficiency of using the magnetic flux and high efficiency and large torque.

また、本実施例のファンモータ２００では、磁性体製のコアが設けられていないので、いわゆるコギングが発生せず、滑らかで安定した動作を実現することができる。また、磁気回路を構成するためのヨークが設けられていないので、いわゆる鉄損（渦電流損）が極めて少なく、効率の良いファンモータ２００を実現することができる。 Further, in the fan motor 200 of the present embodiment, since a magnetic core is not provided, so-called cogging does not occur, and a smooth and stable operation can be realized. In addition, since the yoke for configuring the magnetic circuit is not provided, the so-called iron loss (eddy current loss) is extremely small, and the efficient fan motor 200 can be realized.

ところで、通常のモータでは、コアやヨークが無いと磁束の利用効率が低下すると考えられている。一方、本実施例のファンモータ２００では、磁石列３４Ｍを挟んだ両側にＡ相コイル列１４Ａ、およびＢ相コイル列２４Ｂが配置されているので、磁束の利用効率が十分に高く、コアやヨークを設ける必要は無い。コアやヨークはコギングの原因となり、また、重量を増加させるので、むしろコアやヨークが無い方が好ましい。さらに、ヨークが無ければ鉄損も無いので、高い効率が得られるという利点もある。 By the way, in a normal motor, it is considered that the utilization efficiency of magnetic flux is reduced if there is no core or yoke. On the other hand, in the fan motor 200 of the present embodiment, the A-phase coil array 14A and the B-phase coil array 24B are arranged on both sides of the magnet array 34M. There is no need to provide. Since the core and yoke cause cogging and increase the weight, it is preferable that there is no core or yoke. Furthermore, since there is no iron loss if there is no yoke, there is also an advantage that high efficiency can be obtained.

本実施例のファンモータ２００では、ロータ部３０の支持部材３２Ｍや、ケース材１２Ａ、２２Ｂとして、実質的に非磁性で非導電性の材料で形成されている。ここで、「実質的に非磁性で非導電性の材料」とは、わずかな部分が磁性体または導電体であることが許容されることを意味している。実質的に非磁性で非導電性の材料で形成されているか否かは、例えば、ファンモータ２００にコギングが存在するか否かによって判定することができる。また、ケース材１２Ａ，２２Ｂが実質的に非導電性の材料で形成されているか否かは、ケース材１２Ａ，２２Ｂによる鉄損（渦電流損）が所定の値（例えば入力の１％）以下か否かによって判定することができる。 In the fan motor 200 of the present embodiment, the support member 32M of the rotor unit 30 and the case members 12A and 22B are formed of a substantially nonmagnetic and nonconductive material. Here, “substantially non-magnetic and non-conductive material” means that a small part is allowed to be a magnetic substance or a conductor. Whether or not it is formed of a substantially non-magnetic and non-conductive material can be determined, for example, by whether or not cogging exists in the fan motor 200. Whether or not the case materials 12A and 22B are made of a substantially non-conductive material depends on whether the iron loss (eddy current loss) due to the case materials 12A and 22B is a predetermined value (eg, 1% of input) or less. Whether or not it can be determined.

なお、ファンモータ２００の構造材の中には、回転軸４２や、軸受１１，２１のように、金属材料で作成することが好ましい部材も存在する。ここで、「構造材」とは、相対駆動装置の形状を支えるために使用される部材を意味しており、小さな部品や固定具などを含まない主要な部材を意味している。ロータ部３０の支持部材３２Ｍや、ケース材１２Ａ，２２Ｂも構造材の一種である。本実施例のファンモータ２００では、回転軸４２と、軸受１１，２１以外の主要な構造材は、非磁性で非導電性の材料で形成することが好ましい。 In addition, among the structural materials of the fan motor 200, there are members that are preferably made of a metal material, such as the rotating shaft 42 and the bearings 11 and 21. Here, the “structural material” means a member used to support the shape of the relative drive device, and means a main member that does not include a small part or a fixture. The support member 32M of the rotor unit 30 and the case materials 12A and 22B are also a kind of structural material. In the fan motor 200 of the present embodiment, the main structural material other than the rotating shaft 42 and the bearings 11 and 21 is preferably formed of a nonmagnetic and nonconductive material.

Ｄ．駆動信号生成回路：
図７は、駆動信号生成回路１００の構成を示す説明図である。駆動信号生成回路１００は、バス１０２に接続された動作モード信号生成部１０４と、電子可変抵抗器１０６と、ＣＰＵ１１０とを有している。動作モード信号生成部１０４は、動作モード信号Ｓmodeを生成する。動作モード信号Ｓmodeは、正転と逆転のいずれであるかを示す第１ビットと、Ａ相コイル列１４Ａと、Ｂ相コイル列２４Ｂとの両方を使用する動作モード、および、Ａ相コイル列１４Ａのみを使用する動作モードのいずれであるかを示す第２ビットとを含んでいる。なお、ファンモータ２００の始動時には、確実に回転方向を決定するために、Ａ相コイル列１４Ａと、Ｂ相コイル列２４Ｂとの両方を使用することが好ましい。ただし、通電を開始した後は、要求トルクが少ない運転状態では、Ａ相コイル列１４Ａと、Ｂ相コイル列２４Ｂとのうちのの一方だけを使用しても十分に動作を継続することができる。動作モード信号Ｓmodeの第２ビットは、このような場合にＡ相コイル列１４Ａのみを駆動することを指示するためのフラグである。 D. Drive signal generation circuit:
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the configuration of the drive signal generation circuit 100. The drive signal generation circuit 100 includes an operation mode signal generation unit 104 connected to the bus 102, an electronic variable resistor 106, and a CPU 110. The operation mode signal generation unit 104 generates an operation mode signal Smode. The operation mode signal Smode includes a first bit indicating whether the rotation is normal rotation or reverse rotation, an operation mode using both the A-phase coil group 14A and the B-phase coil group 24B, and the A-phase coil group 14A. And a second bit indicating which of the operation modes uses only. It is preferable to use both the A-phase coil group 14A and the B-phase coil group 24B in order to reliably determine the rotation direction when starting the fan motor 200. However, after the energization is started, the operation can be sufficiently continued even if only one of the A-phase coil group 14A and the B-phase coil group 24B is used in an operation state with a small required torque. . The second bit of the operation mode signal Smode is a flag for instructing to drive only the A-phase coil group 14A in such a case.

電子可変抵抗器１０６の両端の電圧は、４つの電圧比較器１１１〜１１４の一方の入力端子に与えられている。電圧比較器１１１〜１１４の他方の入力端子には、Ａ相センサ１６Ａの出力信号であるＡ相センサ信号ＳＳＡと、Ｂ相センサ２６Ｂの出力信号であるＢ相センサ信号ＳＳＢとが供給されている。４つの電圧比較器１１１〜１１４の各出力信号ＴＰＡ，ＢＴＡ，ＴＰＢ，ＢＴＢを「マスク信号」または「許可信号」と呼ぶ。これらの名前の意味については後述する。 The voltage across the electronic variable resistor 106 is applied to one input terminal of the four voltage comparators 111 to 114. The other input terminals of the voltage comparators 111 to 114 are supplied with an A-phase sensor signal SSA that is an output signal of the A-phase sensor 16A and a B-phase sensor signal SSB that is an output signal of the B-phase sensor 26B. . The output signals TPA, BTA, TPB, BTB of the four voltage comparators 111 to 114 are called “mask signals” or “permission signals”. The meaning of these names will be described later.

マスク信号ＴＰＡ，ＢＴＡ，ＴＰＢ，ＢＴＢは、マルチプレクサ１２０に入力されている。マルチプレクサ１２０は、動作モード信号Ｓmodeに応じてＡ相コイル列１４Ａ用のマスク信号ＴＰＡ，ＢＴＡの出力端子を切り換え、また、Ｂ相コイル列２４Ｂ用のマスク信号ＴＰＢ，ＢＴＢの出力端子を切り換えることによって、羽根４０の回転方向を逆転させることができる。マルチプレクサ１２０から出力された各マスク信号ＴＰＡ，ＢＴＡ，ＴＰＢ，ＢＴＢは、２段ＰＷＭ回路１３０に供給される。 The mask signals TPA, BTA, TPB, BTB are input to the multiplexer 120. The multiplexer 120 switches the output terminals of the mask signals TPA and BTA for the A-phase coil group 14A according to the operation mode signal Smode, and switches the output terminals of the mask signals TPB and BTB for the B-phase coil group 24B. The rotation direction of the blade 40 can be reversed. Each mask signal TPA, BTA, TPB, BTB output from the multiplexer 120 is supplied to the two-stage PWM circuit 130.

２段ＰＷＭ回路１３０は、Ａ相ＰＷＭ回路１３２と、Ｂ相ＰＷＭ回路１３４と、４つの３ステートバッファ回路１４１〜１４４とを有している。Ａ相ＰＷＭ回路１３２には、Ａ相センサ信号ＳＳＡと、動作モード信号Ｓmodeとが供給されている。Ｂ相ＰＷＭ回路１３４には、Ｂ相センサ信号ＳＳＢと、動作モード信号Ｓmodeとが供給されている。これらの２つのＰＷＭ回路１３２，１３４は、センサ信号ＳＳＡ，ＳＳＢに応じてＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，＃ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢ，＃ＰＷＭＢを発生する回路である。信号＃ＰＷＭＡ，＃ＰＷＭＢは、信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢを反転した信号である。前述したように、センサ信号ＳＳＡ，ＳＳＢは、いずれも正弦波信号であり、ＰＷＭ回路１３２，１３４は、これらの正弦波信号に応じて周知のＰＷＭ動作を実行する。 The two-stage PWM circuit 130 includes an A-phase PWM circuit 132, a B-phase PWM circuit 134, and four three-state buffer circuits 141 to 144. The A-phase PWM circuit 132 is supplied with an A-phase sensor signal SSA and an operation mode signal Smode. The B-phase PWM circuit 134 is supplied with a B-phase sensor signal SSB and an operation mode signal Smode. These two PWM circuits 132 and 134 are circuits that generate PWM signals PWMA, #PWMA, PWMB, and #PWMB in accordance with sensor signals SSA and SSB. The signals #PWMA and #PWMB are signals obtained by inverting the signals PWMA and PWMB. As described above, the sensor signals SSA and SSB are both sine wave signals, and the PWM circuits 132 and 134 execute a known PWM operation in accordance with these sine wave signals.

Ａ相ＰＷＭ回路１３２によって生成された信号ＰＷＭＡ，＃ＰＷＭＡは、２つの３ステートバッファ回路１４１，１４２の入力端子にそれぞれ供給される。これらの３ステートバッファ回路１４１，１４２の制御端子には、マルチプレクサ１２０から与えられたＡ相マスク信号ＴＰＡ，ＢＴＡが供給されている。３ステートバッファ回路１４１，１４２の出力信号ＤＲＶＡ１，ＤＲＶＡ２は、Ａ相コイル列１４Ａ用の駆動信号である（以下「Ａ１駆動信号」及び「Ａ２駆動信号」と呼ぶ）。Ｂ相に関しても同様に、ＰＷＭ回路１３４と３ステートバッファ回路１４３，１４４によってＢ相コイル列２４Ｂ用の駆動信号ＤＲＶＢ１，ＤＲＶＢ２が生成される。 The signals PWMA and #PWMA generated by the A-phase PWM circuit 132 are supplied to the input terminals of the two three-state buffer circuits 141 and 142, respectively. The A-phase mask signals TPA and BTA supplied from the multiplexer 120 are supplied to the control terminals of these three-state buffer circuits 141 and 142. Output signals DRVA1 and DRVA2 of the three-state buffer circuits 141 and 142 are drive signals for the A-phase coil group 14A (hereinafter referred to as “A1 drive signal” and “A2 drive signal”). Similarly, for the B phase, the PWM circuit 134 and the three-state buffer circuits 143 and 144 generate drive signals DRVB1 and DRVB2 for the B phase coil group 24B.

図８は、Ａ相ドライバ回路１５２、およびＢ相ドライバ回路１５４の構成を示す説明図である。Ａ相ドライバ回路１５２は、Ａ相コイル列１４Ａに、交流駆動信号ＤＲＶＡ１，ＤＲＶＡ２を供給するためのＨ型ブリッジ回路である。駆動信号を示すブロックの端子部分に付されている白丸は、負論理であり信号が反転していることを示している。また、符号ＩＡ１，ＩＡ２が付された矢印は、Ａ１駆動信号ＤＲＶＡ１と、Ａ２駆動信号ＤＲＶＡ２とによって流れる電流方向をそれぞれ示している。Ｂ相ドライバ回路１５４の構成もＡ相ドライバ回路１５２の構成と同じである。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing configurations of the A-phase driver circuit 152 and the B-phase driver circuit 154. The A-phase driver circuit 152 is an H-type bridge circuit for supplying AC drive signals DRVA1 and DRVA2 to the A-phase coil group 14A. A white circle attached to the terminal portion of the block indicating the drive signal is negative logic and indicates that the signal is inverted. In addition, arrows with reference numerals IA1 and IA2 indicate the directions of currents flowing through the A1 drive signal DRVA1 and the A2 drive signal DRVA2, respectively. The configuration of the B phase driver circuit 154 is the same as that of the A phase driver circuit 152.

Ｅ．タイミングチャート：
図９は、大トルク発生時の各種の信号波形を示すタイミングチャートである。Ａ相センサ信号ＳＳＡと、Ｂ相センサ信号ＳＳＢとは、位相が互いにπ／２ずれた正弦波である。Ａ相ＰＷＭ回路１３２は、Ａ相センサ信号ＳＳＡのレベルに比例した平均電圧を有する信号ＰＷＭＡ（図９の上から７番目の信号）を生成する。第１のＡ相マスク信号ＴＰＡは、この信号ＴＰＡがＨレベルの期間では信号ＰＷＭＡをＡ相コイル列１４Ａに印加することを許可し、Ｌレベルの期間ではこれを禁止する。同様に、第２のＡ相マスク信号ＢＴＡも、この信号ＢＴＡがＨレベルの期間では信号ＰＷＭＡをＡ相コイル列１４Ａに印加することを許可し、Ｌレベルの期間ではこれを禁止する。ただし、第１のＡ相マスク信号ＴＰＡは、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡがプラス側にあるときにＨレベルとなり、第２のＡ相マスク信号ＢＴＡは、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡがマイナス側にあるときにＨレベルとなる。この結果、Ａ相コイル列１４Ａには、図９の下から２番目に示すような駆動信号ＤＲＶＡ１＋ＤＲＶＡ２が印加される。この説明から理解できるように、Ａ相マスク信号ＴＰＡ，ＢＴＡは、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡを、Ａ相コイル列１４Ａに印加することを許可する信号と考えることができ、また、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡをマスクしてＡ相コイル列１４Ａに供給しないようにする信号と考えることも可能である。Ｂ相についても同様である。 E. Timing chart:
FIG. 9 is a timing chart showing various signal waveforms when a large torque is generated. The A-phase sensor signal SSA and the B-phase sensor signal SSB are sine waves whose phases are shifted from each other by π / 2. The A-phase PWM circuit 132 generates a signal PWMA (the seventh signal from the top in FIG. 9) having an average voltage proportional to the level of the A-phase sensor signal SSA. The first A-phase mask signal TPA permits the signal PWMA to be applied to the A-phase coil group 14A while the signal TPA is at the H level, and prohibits it during the L-level period. Similarly, the second A-phase mask signal BTA is allowed to apply the signal PWMA to the A-phase coil group 14A when the signal BTA is at the H level, and is prohibited during the L level period. However, the first A-phase mask signal TPA becomes H level when the PWM signal PWMA is on the plus side, and the second A-phase mask signal BTA becomes H level when the PWM signal PWMA is on the minus side. . As a result, the drive signal DRVA1 + DRVA2 as shown second from the bottom in FIG. 9 is applied to the A-phase coil group 14A. As can be understood from this description, the A-phase mask signals TPA and BTA can be considered as signals allowing the PWM signal PWMA to be applied to the A-phase coil array 14A, and the PWM signal PWMA is masked. It can also be considered as a signal that is not supplied to the A-phase coil array 14A. The same applies to the B phase.

図示するように、大トルク発生時には、マスク信号ＴＰＡ，ＢＴＡの両方がＬレベルである期間は小さく、従って、ほとんどの時間において、Ａ相コイル列１４Ａには電圧が印加されている。なお、Ａ相センサ信号ＳＳＡの波形の右端には、このときのヒステリシスレベルが示されている。ここで、「ヒステリシスレベル」とは、正弦波信号のゼロレベル付近の無効な（すなわち使用されていない）信号レベルの範囲を意味している。大トルク発生時には、ヒステリシスレベルは、極めて小さく設定されていることが分かる。ヒステリシスレベルは、電子可変抵抗器１０６の抵抗を変化させて、マスク信号ＴＰＡ，ＢＴＡ，ＴＰＢ，ＢＴＢのデューティを変化させることによって変更することができる。 As shown in the figure, when large torque is generated, the period during which both the mask signals TPA and BTA are at the L level is small. Therefore, the voltage is applied to the A-phase coil group 14A for most of the time. The hysteresis level at this time is shown at the right end of the waveform of the A-phase sensor signal SSA. Here, the “hysteresis level” means an invalid (ie, unused) signal level range near the zero level of the sine wave signal. It can be seen that when a large torque is generated, the hysteresis level is set to be extremely small. The hysteresis level can be changed by changing the duty of the mask signals TPA, BTA, TPB, BTB by changing the resistance of the electronic variable resistor 106.

図１０は、小トルク発生時の各種の信号波形を示すタイミングチャートである。小トルクは高回転であることを意味している。このとき、ヒステリシスレベルは、大トルク発生時と比較して、大きく設定されており、マスク信号ＴＰＡ，ＢＴＡ，ＴＰＢ，ＢＴＢのデューティは、図９に比べて小さく、これに応じて各電磁コイルの駆動信号（ＤＲＶＡ１＋ＤＲＶＡ２），（ＤＲＶＢ１＋ＤＲＶＢ２）のパルス数も減少している。 FIG. 10 is a timing chart showing various signal waveforms when a small torque is generated. Small torque means high rotation. At this time, the hysteresis level is set to be larger than that when a large torque is generated, and the duty of the mask signals TPA, BTA, TPB, BTB is smaller than that in FIG. The number of pulses of the drive signals (DRVA1 + DRVA2) and (DRVB1 + DRVB2) is also decreased.

なお、図９と、図１０とを比較すれば理解できるように、第１のＡ相マスク信号ＴＰＡのＨレベルの期間は、Ａ相センサ信号ＳＳＡが極大値を示すタイミング（位相のπ／２の時点）を中心にした対称な形状を有している。同様に、第２のＡ相マスク信号ＢＴＡのＨレベルの期間は、Ａ相センサ信号ＳＳＡが極小値を示すタイミング（位相の３π／２の時点）を中心にした対称な形状を有している。このように、これらのマスク信号ＴＰＡ，ＢＴＡがＨレベルである期間は、Ａ相センサ信号ＳＳＡがピーク値を示すタイミングを中心とした対称な形状を有している。換言すれば、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡのマスク期間は、この信号ＰＷＭＡによって模擬される交流駆動信号（図４（Ｂ）に示した波形）の極性が反転するタイミング（π、および、２π）を中心とした時間の範囲において信号ＰＷＭＡがマスクされるように設定されていると考えることも可能である。 As can be understood from a comparison between FIG. 9 and FIG. 10, during the period when the first A-phase mask signal TPA is at the H level, the timing at which the A-phase sensor signal SSA shows the maximum value (phase π / 2) It has a symmetrical shape with respect to the point of time. Similarly, the H-level period of the second A-phase mask signal BTA has a symmetric shape centered around the timing at which the A-phase sensor signal SSA shows a minimum value (at a point of 3π / 2 of the phase). . As described above, the period in which the mask signals TPA and BTA are at the H level has a symmetrical shape with the timing at which the A-phase sensor signal SSA shows the peak value as the center. In other words, the mask period of the PWM signal PWMA is centered on the timing (π and 2π) at which the polarity of the AC drive signal (the waveform shown in FIG. 4B) simulated by the signal PWMA is inverted. It can also be considered that the signal PWMA is set to be masked in the time range.

ところで、図６（Ａ）で説明したように、Ａ相コイル列１４Ａは、位相が２π近傍ではあまり有効な駆動力を発生しない。位相がπ近傍のときも同様である。また、Ａ相コイル列１４Ａは、位相がπ／２、および、３π／２の近傍では、最も効率良く、有効な駆動力を発生させる。上述した図１０に示されているように、本実施例の２段ＰＷＭ回路１３０は、ファンモータ２００の要求出力が小さいときには、位相がπ、および、２πの近傍でＡ相コイル列１４Ａに電圧を印加せず、また、図９，図１０に示されているように、位相がπ／２、および、３π／２の近傍を中心にしてＡ相コイル列１４Ａに電圧を印加している。このように、Ａ相マスク信号ＴＰＡ，ＢＴＡは、Ａ相コイル列１４Ａが最も効率良く駆動力を発生させる期間を優先的に使用するようにＰＷＭ信号ＰＷＭＡをマスクしているので、モータ効率を高めることが可能である。 Incidentally, as described with reference to FIG. 6A, the A-phase coil group 14A does not generate a very effective driving force when the phase is in the vicinity of 2π. The same applies when the phase is near π. The A-phase coil group 14A generates the most effective and effective driving force when the phase is in the vicinity of π / 2 and 3π / 2. As shown in FIG. 10 described above, when the required output of the fan motor 200 is small, the two-stage PWM circuit 130 of the present embodiment has a voltage of π and a voltage applied to the A-phase coil array 14A in the vicinity of 2π. 9 and FIG. 10, as shown in FIGS. 9 and 10, a voltage is applied to the A-phase coil array 14A with the phase around π / 2 and 3π / 2. Thus, the A-phase mask signals TPA and BTA mask the PWM signal PWMA so as to preferentially use the period in which the A-phase coil group 14A generates the driving force most efficiently, so that the motor efficiency is increased. It is possible.

なお、位相がπ、および、２πの近傍でＡ相コイル列１４Ａに電圧を印加すると、図６（Ａ）で説明したように、Ａ相コイル列１４Ａと、磁石列３４Ｍとの間に吸引力が強く働き、ロータ部３０を振動させる原因となる。この意味からも、位相がπ、および、２πの近傍でＡ相コイル列１４Ａに電圧を印加しないようにすることが好ましい。これらの事情は、Ｂ相コイル列２４Ｂに関しても同じである。ただし、図４（Ｂ）に示されているように、Ｂ相コイル列２４Ｂは、位相がπ／２と、３π／２のタイミングで極性が反転するので、Ｂ相コイル列２４Ｂには、位相がπ／２、および、３π／２の近傍で電圧を印加しないようにすることが好ましい。 When a voltage is applied to the A-phase coil group 14A in the vicinity of π and 2π, the attractive force is generated between the A-phase coil group 14A and the magnet group 34M as described with reference to FIG. Works strongly and causes the rotor 30 to vibrate. From this point of view, it is preferable not to apply a voltage to the A-phase coil group 14A when the phase is in the vicinity of π and 2π. These circumstances also apply to the B-phase coil group 24B. However, as shown in FIG. 4B, the phase of the B-phase coil group 24B is inverted at the timing of π / 2 and 3π / 2. Is preferably not applied in the vicinity of π / 2 and 3π / 2.

以上説明した本実施例の冷却システム１０００によれば、回転軸４２付近における乱流の発生を抑制し、渦状の気流を発生可能な軸流ファンモータ２００を用いているので、メインダクトＭＤ内の空気を効率よく流すことができる。この結果、冷却効率を向上させることができる。また、本実施例の冷却システム１０００では、サブダクトＳＤから吸気を行うので、熱源Ａ〜Ｇから放出された熱が筐体３００内の他の部位に拡散することを抑制することができる。 According to the cooling system 1000 of the present embodiment described above, the axial fan motor 200 capable of suppressing the generation of turbulent flow near the rotating shaft 42 and generating a spiral airflow is used. Air can flow efficiently. As a result, the cooling efficiency can be improved. Moreover, in the cooling system 1000 of the present embodiment, the intake air is taken from the sub duct SD, so that the heat released from the heat sources A to G can be prevented from diffusing to other parts in the housing 300.

Ｆ．変形例：
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。例えば、以下のような変形例が可能である。 F. Variations:
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the scope of the present invention. For example, the following modifications are possible.

Ｆ１．変形例１：
上記実施例では、筐体３００において、メインダクトＭＤの吸気口と排気口とを隣接して配置するものとしたが、これに限られない。図１１は、変形例１としての冷却システムの概略構成を示す説明図である。図示するように、筐体３００Ａにおいて、メインダクトＭＤの吸気口と排気口とを離れた位置に配置するようにしてもよい。こうすることによって、メインダクトＭＤの長さを短くすることができる。 F1. Modification 1:
In the above-described embodiment, the intake port and the exhaust port of the main duct MD are disposed adjacent to each other in the housing 300, but the present invention is not limited to this. FIG. 11 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a cooling system as a first modification. As shown in the figure, in the housing 300A, the intake port and the exhaust port of the main duct MD may be arranged at positions separated from each other. By doing so, the length of the main duct MD can be shortened.

Ｆ２．変形例２：
図１２は、変形例２としての冷却システムの概略構成を示す説明図である。この冷却システムは、送風システムと、排気システムとの２段構成になっている。図の下段に、熱源Ａ〜Ｇに送風を行うための構成（送風システム）を示し、図の上段に、熱源Ａ〜Ｇから放出された熱を排出するための構成（排気システム）を示した。 F2. Modification 2:
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a cooling system as a second modification. This cooling system has a two-stage configuration of a blower system and an exhaust system. The lower part of the figure shows a configuration (fan system) for blowing air to the heat sources A to G, and the upper part of the figure shows a structure (exhaust system) for discharging the heat released from the heat sources A to G. .

図示するように、送風システムは、送風用メインダクトＭＤｉと、吸気口に設置されたファンモータ２００とを備えている。そして、送風用メインダクトＭＤｉには、各熱源Ａ〜Ｇに送風するための送風用サブダクトＳＤａｉ〜ＳＤｇｉが設置されている。各送風用サブダクトＳＤｉ〜ＳＤｇｉは、その中心軸と、送風用メインダクトＭＤｉの中心軸とのなす角度が垂直になるように配置されている。各送風用サブダクトＳＤａｉ〜ＳＤｇｉには、それぞれピエゾバルブＰＶａｉ〜ＰＶｇｉが設置されている。なお、送風用メインダクトＭＤｉの吸気口とは反対側の他端は閉塞されている。 As shown in the figure, the blower system includes a blower main duct MDi and a fan motor 200 installed at the intake port. And in the main duct MDi for ventilation, the sub ducts SDai-SDgi for ventilation for ventilating to each heat source AG are installed. Each of the air blowing sub-ducts SDi to SDgi is arranged such that an angle formed between the central axis thereof and the central axis of the air blowing main duct MDi is vertical. Piezo valves PVai to PVgi are respectively installed in the sub ducts SDai to SDgi for blowing. Note that the other end of the air blowing main duct MDi opposite to the air inlet is closed.

また、排気システムは、排気用メインダクトＭＤｏと、排気口に設置されたファンモータ２００とを備えている。そして、排気用メインダクトＭＤｏには、各熱源Ａ〜Ｇから放出された熱を排出するための排気用サブダクトＳＤａｏ〜ＳＤｇｏが設置されている。各排気用サブダクトＳＤｏ〜ＳＤｇｏは、その中心軸と、排気用メインダクトＭＤｏの中心軸とのなす角度が垂直になるように配置されている。各排気用サブダクトＳＤａｏ〜ＳＤｇｏには、それぞれピエゾバルブＰＶａｏ〜ＰＶｇｏが設置されている。なお、排気用メインダクトＭＤｏの排気口とは反対側の他端は閉塞されている。 The exhaust system includes an exhaust main duct MDo and a fan motor 200 installed at the exhaust port. The exhaust main duct MDo is provided with exhaust sub-ducts SDao to SDgo for discharging heat released from the heat sources A to G. Each of the exhaust sub-ducts SDo to SDgo is arranged such that an angle formed between the central axis thereof and the central axis of the exhaust main duct MDo is vertical. Piezo valves PVao to PVgo are installed in the exhaust sub-ducts SDao to SDgo, respectively. Note that the other end of the exhaust main duct MDo opposite to the exhaust port is closed.

なお、送風システムのファンモータ２００の駆動と、排気システムのファンモータ２００の駆動とは、送風によって、熱源Ａ〜Ｇから放出された熱が他の部位に拡散しないように制御されている。 The driving of the fan motor 200 of the blower system and the driving of the fan motor 200 of the exhaust system are controlled so that the heat released from the heat sources A to G is not diffused to other parts by the blowing.

この変形例２の冷却システムによれば、送風システムによって、熱源Ａ〜Ｇに送風を行うとともに、排気システムによって、熱源Ａ〜Ｇから放出された熱を排出することができるので、効率よく熱源Ａ〜Ｇの冷却を行うことができる。 According to the cooling system of the second modified example, the heat source A to G is blown by the blower system, and the heat released from the heat sources A to G can be discharged by the exhaust system. ~ G can be cooled.

Ｆ３．変形例３：
上記実施例、および、変形例１，２では、メインダクトの端部（吸気口、排気口）にファンモータ２００を設置するものとしたが、これに限られない。図１３は、変形例３としての冷却システムの概略構成を示す説明図である。図示するように、メインダクトＭＤの吸気口と排気口との中間に、ファンモータ２００を設置するようにしてもよい。また、メインダクトの排気口は、一般に高温となるため、ファンモータ２００の耐熱性が低い場合には、上記実施例、および、変形例１，２において、排気口に設置したファンモータ２００を省略するようにしてもよい。また、排気口用のファンモータ２００を省略する代わりに、吸気口用のファンモータ２００を省略するようにしてもよい。 F3. Modification 3:
In the above embodiment and the first and second modifications, the fan motor 200 is installed at the end (intake port, exhaust port) of the main duct. However, the present invention is not limited to this. FIG. 13 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a cooling system as a third modification. As shown in the figure, the fan motor 200 may be installed between the intake port and the exhaust port of the main duct MD. Further, since the exhaust port of the main duct is generally at a high temperature, when the heat resistance of the fan motor 200 is low, the fan motor 200 installed at the exhaust port is omitted in the above embodiment and the first and second modifications. You may make it do. Further, instead of omitting the fan motor 200 for the exhaust port, the fan motor 200 for the intake port may be omitted.

Ｆ４．変形例４：
図１４は、変形例４としてのファンモータにおける永久磁石、および、電磁コイルの配置を示す説明図である。図１４（ａ）には、永久磁石の配置例を示し、図１４（ｂ）、（ｃ）には、ケース材１２Ａ、２２Ｂの内側から見た電磁コイルの配置例を示した。図から分かるように、変形例４のファンモータでは、上記実施例のファンモータ２００と比較して、永久磁石の数や、電磁コイルの数や、磁極ピッチＰｍや、コイルピッチＰｃが異なる。この他は、上記実施例のファンモータ２００とほぼ同じである。 F4. Modification 4:
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the arrangement of permanent magnets and electromagnetic coils in a fan motor as a fourth modification. FIG. 14A shows an example of arrangement of permanent magnets, and FIGS. 14B and 14C show examples of arrangement of electromagnetic coils viewed from the inside of the case materials 12A and 22B. As can be seen from the figure, in the fan motor of the fourth modification, the number of permanent magnets, the number of electromagnetic coils, the magnetic pole pitch Pm, and the coil pitch Pc are different from those of the fan motor 200 of the above embodiment. The rest is almost the same as the fan motor 200 of the above embodiment.

図１４（ａ）に示すように、羽根４０の外周部に連結されたロータ部３０の磁石列３４Ｍは、１６個の永久磁石を有しており、これらは、羽根４０の回転方向に沿って、所定のピッチで、Ｎ極とＳ極とが交互に前面を向くように配置されている。 As shown in FIG. 14A, the magnet row 34 M of the rotor portion 30 connected to the outer peripheral portion of the blade 40 has 16 permanent magnets, and these are arranged along the rotation direction of the blade 40. The N pole and the S pole are alternately arranged at a predetermined pitch so as to face the front surface.

図１４（ｂ）、（ｃ）に示すように、ケース材１２Ａのロータ部３０に対向する位置には、Ａ相コイル列１４Ａが配置されている。また、ケース材２２Ｂのロータ部３０に対向する位置には、Ｂ相コイル列２４Ａが配置されている。Ａ相コイル列１４Ａ、および、Ｂ相コイル列２４Ｂは、それぞれ２個の電磁コイルを含んでいる。そして、Ａ相コイル列１４Ａの電磁コイルと、Ｂ相コイル列２４Ｂの電磁コイルとは、電気角で互いにπ／２の奇数倍だけずれた位置に配置されている。 As shown in FIGS. 14B and 14C, an A-phase coil array 14A is arranged at a position facing the rotor portion 30 of the case material 12A. In addition, a B-phase coil array 24A is arranged at a position facing the rotor portion 30 of the case material 22B. Each of the A-phase coil array 14A and the B-phase coil array 24B includes two electromagnetic coils. And the electromagnetic coil of A phase coil row | line 14A and the electromagnetic coil of B phase coil row | line | column 24B are arrange | positioned in the position mutually shifted | deviated by the odd multiple of (pi) / 2 by the electrical angle.

このような変形例４のファンモータによっても、上記実施例のファンモータ２００と同様にして駆動することが可能である The fan motor of the fourth modification can be driven in the same manner as the fan motor 200 of the above embodiment.

Ｆ５．変形例５：
上記実施例では、各サブダクトＳＤは、その中心軸と、メインダクトＭＤの中心軸とのなす角度が鋭角になるように配置されているものとしたが、これに限られない。例えば、サブダクトＳＤの中心軸が、メインダクトＭＤ内の渦状の気流の流れの接線方向になるように、配置されているものとしてもよい。こうすることによって、熱源Ａ〜Ｇからの吸気を、よりスムーズに行うことができる。 F5. Modification 5:
In the above embodiment, each sub-duct SD is arranged so that the angle formed between the central axis of the sub-duct SD and the central axis of the main duct MD is an acute angle. However, the present invention is not limited to this. For example, it is good also as what is arrange | positioned so that the center axis | shaft of the subduct SD may become a tangential direction of the flow of the spiral airflow in the main duct MD. By doing so, intake from the heat sources A to G can be performed more smoothly.

Ｆ６．変形例６：
上記実施例では、１つの熱源に対して、１つのサブダクトＳＤを設置するものとしたが、これに限られない。１つの熱源に対して、複数のサブダクトＳＤを設置するようにしてもよい。 F6. Modification 6:
In the above embodiment, one sub duct SD is installed for one heat source, but the present invention is not limited to this. You may make it install several subduct SD with respect to one heat source.

Ｆ７．変形例７：
上記本実施例では、サブダクトＳＤにピエゾバルブＰＶを設置するものとしたが、他のバルブを用いるようにしてもよい。ただし、ピエゾバルブＰＶを用いれば、バルブ開度を制御することによって、熱源の冷却強度を柔軟に制御することができる。また、サブダクトＳＤに、ピエゾバルブＰＶの代わりに、吸気用のファンモータ２００を設置するようにしてもよい。 F7. Modification 7:
In the present embodiment, the piezo valve PV is installed in the sub-duct SD, but other valves may be used. However, if the piezo valve PV is used, the cooling intensity of the heat source can be flexibly controlled by controlling the valve opening degree. In addition, a fan motor 200 for intake air may be installed in the sub duct SD instead of the piezo valve PV.

Ｆ８．変形例８：
上記実施例では、全てのサブダクトＳＤにピエゾバルブＰＶを設置するものとしたが、これに限られない。例えば、常に冷却が必要な熱源に対しては、ピエゾバルブＰＶを設置しなくてもよい。 F8. Modification 8:
In the above embodiment, the piezo valves PV are installed in all the sub ducts SD, but the present invention is not limited to this. For example, the piezo valve PV may not be installed for a heat source that always needs cooling.

Ｆ９．変形例９：
上記実施例では、ファンモータ２００は、Ａ相コイル列１４Ａと、Ｂ相コイル列２４Ｂとを有する二相モータであるものとしたが、これに限られず、例えば、三相モータとしてもよい。 F9. Modification 9:
In the above embodiment, the fan motor 200 is a two-phase motor having the A-phase coil group 14A and the B-phase coil group 24B, but is not limited thereto, and may be a three-phase motor, for example.

Ｆ１０．変形例１０：
上記実施例で使用した回路構成は、一例であり、これら以外の種々の回路構成を採用することが可能である。 F10. Modification 10:
The circuit configuration used in the above embodiment is an example, and various circuit configurations other than these can be employed.

Ｆ１１．変形例１１：
上記実施例の冷却システム１０００は、画像を投写するプロジェクタに適用すると好適である。プロジェクタは、光源ランプや、電源装置の他、各種ＩＣを備え、これらが熱源となる。冷却システム１０００をプロジェクタに適用することによって、各熱源を効率よく冷却することができる。したがって、プロジェクタ内の各種部品の寿命を延ばしたり、正常な動作を確保したりすることができる。 F11. Modification 11:
The cooling system 1000 of the above embodiment is preferably applied to a projector that projects an image. The projector includes various ICs in addition to a light source lamp and a power supply device, and these serve as heat sources. By applying the cooling system 1000 to the projector, each heat source can be efficiently cooled. Therefore, it is possible to extend the life of various components in the projector and to ensure normal operation.

Ｆ１２．変形例１２：
上記実施例では、軸流ファンモータ２００を冷却システム１０００に適用した場合について説明したが、換気装置や、流体装置にも適用可能である。 F12. Modification 12:
In the above embodiment, the case where the axial fan motor 200 is applied to the cooling system 1000 has been described. However, the present invention can also be applied to a ventilation device or a fluid device.

本発明の一実施例としての冷却システム１０００の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the cooling system 1000 as one Example of this invention. ファンモータ２００の外観を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an external appearance of a fan motor 200. ファンモータ２００における永久磁石、および、電磁コイルの配置の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of arrangement | positioning of the permanent magnet in the fan motor 200, and an electromagnetic coil. Ａ相コイル列１４Ａと、Ｂ相コイル列２４Ｂと、磁石列３４Ｍの位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of A phase coil group 14A, B phase coil group 24B, and magnet group 34M. Ａ相コイル列１４Ａの電磁コイル１４Ａ１，１４Ａ２の結線方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the connection method of electromagnetic coil 14A1, 14A2 of A phase coil row | line | column 14A. ファンモータ２００の駆動原理を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a driving principle of a fan motor 200. 駆動信号生成回路１００の構成を示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing a configuration of a drive signal generation circuit 100. FIG. Ａ相ドライバ回路１５２、およびＢ相ドライバ回路１５４の構成を示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing configurations of an A-phase driver circuit 152 and a B-phase driver circuit 154. FIG. 大トルク発生時の各種の信号波形を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the various signal waveforms at the time of large torque generation. 小トルク発生時の各種の信号波形を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows various signal waveforms at the time of small torque generation. 変形例１としての冷却システムの概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the cooling system as the modification 1. 変形例２としての冷却システムの概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the cooling system as the modification 2. 変形例３としての冷却システムの概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the cooling system as the modification 3. 変形例４としてのファンモータにおける永久磁石、および、電磁コイルの配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows arrangement | positioning of the permanent magnet in the fan motor as the modification 4, and an electromagnetic coil.

Explanation of symbols

１０００...冷却システム
３００...筐体
２００...軸流ファンモータ
１１...軸受
１２Ａ...ケース材
１４Ａ...Ａ相コイル列
１６Ａ...Ａ相センサ
２１...軸受
２２Ｂ...ケース材
２４Ｂ...Ｂ相コイル列
２６Ｂ...Ｂ相センサ
３０...ロータ部
３２Ｍ...支持部材
３４Ｍ...磁石列
４０...羽根
４２...回転軸
５０...制御ユニット
５１...バルブ制御部
５２...ファンモータ制御部
１００...駆動信号生成回路
１０２...バス
１０４...動作モード信号生成部
１０６...電子可変抵抗器
１１０...ＣＰＵ
１１１...電圧比較器
１２０...マルチプレクサ
ＭＤ...メインダクト
ＳＤ...サブダクト
ＴＳ...温度センサ
ＰＶ...ピエゾバルブ 1000 ... Cooling system 300 ... Case 200 ... Axial fan motor 11 ... Bearing 12A ... Case material 14A ... A phase coil array 16A ... A phase sensor 21 ... Bearing 22B ... Case material 24B ... B phase coil array 26B ... B phase sensor 30 ... Rotor part 32M ... Support member 34M ... Magnet array 40 ... Blade 42 ... Rotation Axis 50 ... Control unit 51 ... Valve control unit 52 ... Fan motor control unit 100 ... Drive signal generation circuit 102 ... Bus 104 ... Operation mode signal generation unit 106 ... Electronic variable Resistor 110 ... CPU
111 ... Voltage comparator 120 ... Multiplexer MD ... Main duct SD ... Sub duct TS ... Temperature sensor PV ... Piezo valve

Claims

A cooling system for air cooling the heat source,
An axial fan motor capable of generating a vortex airflow, provided with a drive unit for rotating the plurality of blades around the rotation shaft on the outer peripheral portion of the plurality of blades connected to the rotation shaft;
A ventilation duct for flowing the generated spiral airflow;
With cooling system.

The cooling system of claim 1,
The axial fan motor is installed in at least a part of the ventilation duct,
Cooling system.

The cooling system of claim 1,
A plurality of sub-ducts for communicating with the heat source are connected to the ventilation duct.
Cooling system.

A cooling system according to claim 3,
At least one of the plurality of sub-ducts is disposed so that an angle formed between a central axis of the sub-duct and a central axis of the ventilation duct is an acute angle.
Cooling system.

A cooling system according to claim 3,
At least one of the plurality of sub-ducts is disposed so that a central axis of the sub-duct is in a tangential direction of the flow of the spiral airflow in the ventilation duct.
Cooling system.

A cooling system according to claim 3,
At least one of the plurality of sub-ducts includes a valve for changing a communication state with the ventilation duct,
Furthermore, a control unit for controlling the operation of the valve is provided.
Cooling system.

The cooling system according to claim 6, wherein
The valve is a piezo valve,
Cooling system.

The cooling system of claim 1,
The cross-sectional shape of the ventilation duct is substantially circular,
Cooling system.

9. The cooling system according to claim 8, wherein
The ventilation duct includes a spiral groove on an inner wall,
Cooling system.

A projector for projecting an image,
A heat source including at least a light source lamp and a power supply device;
The cooling system of claim 1 for air cooling the heat source;
A projector comprising:

An axial fan motor,
A rotation axis;
A plurality of blades connected to the rotating shaft;
A driving device for rotating the plurality of blades around the rotation axis,
The driving device includes:
A magnet array;
First and second coil arrays,
The magnet row includes a plurality of permanent magnets that are connected to the tip of the blade, are arranged at a predetermined pitch along the rotation direction of the blade, and alternately have N and S poles. ,
The first and second coil arrays are arranged so as to sandwich both poles of the permanent magnet, and are arranged at a predetermined pitch along the rotation direction of the blades and are electrically connected to each other. Including electromagnetic coils,
The electromagnetic coil included in the first coil array and the electromagnetic coil included in the second coil array are arranged at positions shifted from each other by an odd multiple of π / 2 in electrical angle,
Each electromagnetic coil of the first and second coil arrays does not substantially have a magnetic core,
The relative drive device does not substantially have a magnetic yoke for forming a magnetic circuit.
Axial fan motor.

A cooling method for air-cooling a heat source,
(A) An axial fan motor capable of generating a spiral airflow is provided that includes a drive unit for rotating the plurality of blades around the rotation shaft on the outer periphery of the plurality of blades connected to the rotation shaft. And a process of
(B) providing a ventilation duct for flowing the generated spiral airflow;
(C) installing the axial fan motor in at least a part of the ventilation duct;
(D) driving the axial fan motor;
A cooling method comprising: