(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱ファン（９０）、温度検知回路（８０）、整流回路（６０）および差動増幅器（７０）により構成される温度制御による変速放熱ファンのモーターであって、
差動増幅器（７０）は放熱ファン（９０）と温度検知回路（８０）との間に接続され、放熱ファン（９０）は回転速度信号を出力し、整流回路（６０）は放熱ファン（９０）の回転速度信号を整流濾波して電圧に変換してから、差動増幅器（７０）のマイナス端に入力し、温度検知回路（８０）は電源（Ｖｃｃ）に直列に接続された温度検知器（８１）を備え、温度検知器（８１）の抵抗値は温度の変化に伴って徐々に変化し、温度検知回路（８０）の温度検知器（８１）が環境温度を検知して電源（Ｖｃｃ）からの電圧を検知環境温度の変化に伴って徐々に変化させ、その徐々に変化する電圧を差動増幅器（７０）のプラス端に入力し、差動増幅器（７０）のプラス端とマイナス端とに入力された電圧差によって放熱ファン（９０）に入力する駆動電圧を徐々に変えるように形成され、
環境温度が上昇した時、温度検知器（８１）の抵抗値が徐々に小さくなり、差動増幅器（７０）のプラス端に分配された電圧が徐々に上昇するため、放熱ファン（９０）に入力される駆動電圧は緩やかに上昇することにより、放熱ファン（９０）の回転速度が緩やかに増加するように連動することができ、
環境温度が降下した時、温度検知器（８１）の抵抗値が徐々に大きくなり、差動増幅器（７０）のプラス端に分配された電圧が徐々に降下するため、放熱ファンに入力される駆動電圧は緩やかに降下することにより、放熱ファン（９０）の回転速度が緩やかに減少するように連動することができ、
差動増幅器（７０）が出力する駆動電圧は線形で平らな波形を有するように構成されることを特徴とする温度制御による変速放熱ファンのモーター。
【請求項２】
整流回路（６０）は差動増幅器（７０）のマイナス端と放熱ファン（９０）の回転速度検知端との間に接続され、整流回路（６０）は一個の演算増幅器（ＯＰ１）と、出力側に一個のコンデンサー（Ｃ）および一個のダイオード（Ｄ）と、入力側に二個の抵抗器（Ｒ１、Ｒ２）とから構成され、整流回路（６０）はダイオード（Ｄ）をかいして差動増幅器（７０）のマイナス端に出力するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の温度制御による変速放熱ファンのモーター。
【請求項３】
温度検知回路（８０）は電源（Ｖｃｃ）と差動増幅器（７０）のプラス端との間に直列に接続された一個の温度検知器（８１）および一個の抵抗器（Ｒ５）、ならびに抵抗器（Ｒ５）から分路された別の一個の抵抗器（Ｒ６）により構成され、温度検知器（８１）の抵抗値は温度の変化に伴って徐々に変化するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の温度制御による変速放熱ファンのモーター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、温度制御による変速放熱ファンのモーターに関するもので、特に放熱ファンの回転速度により信号を検知し、信号は整流回路により整流されて電圧に転換され、温度検知器が温度の変化に対して得た電圧と前記電圧を差動増幅器により比較してから、放熱ファンを駆動するための駆動電圧を出力し、前記駆動電圧は平らな波形に形成されるため、温度により放熱ファンを制御して線性的に回転速度を変える目的に達することができる温度制御による変速放熱ファンのモーターに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のものにあっては、下記のようなものになっている。
【０００３】
従来の放熱ファンの構造について、アメリカの特許番号第５,１９７,８５８号「温度スピードコントロール式直流ブラシレス放熱ファン」に開示されたものにおいて、図１はスピードコントロール式放熱ファンの回路図であり、図２はスピードコントロール式回路の出力波形図である。図１を参照すると、特許番号第５,１９７,８５８号に掲示されたスピードコントロール式放熱ファンの回路図において、電源が導通された後、逆圧保護ダイオードＤ１を経て回路と放熱ファンのブラスレスモーターに加えられ、巻線コイルと環状永久磁石との互いの誘導作用によって放熱ファンの羽根を回転し始めるように誘導することができ、この時、直流モーターの方向転換の作用ポイントであるホール効果の誘導集積回路ＩＣ１から、抵抗器Ｒ２、Ｒ３が提供した所定の電流と直流レベルにより、放熱ファンの巻線コイルと環状永久磁石との間の磁場変化の電波を誘導することができる。ホール効果の誘導集積回路ＩＣ１はプラス電圧Ｖ＋とマイナス電圧Ｖ−を駆動集積回路ＩＣ２に出力し、駆動集積回路ＩＣ２は上述二個の波形を内部の電圧による比較整形の処理を経て、図２の２Ａに示されたＦ．Ｇ．と同じ波形を獲得することができると共に、この同じ位相の電波により半導体スイッチＡ１とＡ２が出力した電波を図２の２Ｂと２Ｃに示す如く、制御することができる。半導体スイッチＡ１とＡ２が出力した電波を利用し、放熱ファンのモーターの巻線コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３とＬ４が環状永久磁石によって生じた方向変換の作動を制御する。コンデンサＣ１は駆動集積回路ＩＣ２そのものに羽根が停止して完全に不動の状態から再スタートするまでの電気エネルギーを提供するものであり、ホール効果の誘導集積回路ＩＣ１と駆動集積回路ＩＣ２により構成された駆動システムだけで放熱ファンの羽根を回転させることができると共に、検知するための周期的にパルス信号を発することができる。ＩＣ３（図示せず）の内部は三個の演算増幅器ＩＣ３１、ＩＣ３２とＩＣ３３により構成され、ＩＣ３１は抵抗器Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０および温度制御変速誘導器Ｒｔｈと一緒に放熱ファンの温度制御変速の回転速度と温度傾斜制御回路を構成し、温度制御変速誘導器Ｒｔｈが異なる温度においてその抵抗値も変わるという特性により、温度制御変速誘導器Ｒｔｈと抵抗器Ｒ４が形成した電圧Ｖａも温度の変化に従って変化し、温度制御変速誘導器Ｒｔｈと抵抗器Ｒ９、Ｒ１０が形成した参考電圧Ｖｒｅｆは演算増幅器ＩＣ３１により演算された後、電圧Ｖｂは変化するように形成されるため、トランジスタＴＲ２は導通して電流にも変化が生じると、放熱ファンの回転速度は変化することにより、温度制御放熱ファンの変速の目的に達することができるように構成されている。
【０００４】
もう一つの従来の放熱ファンの構造について、アメリカの公告番号第５,９４２,８６６号「直流ブラシレス放熱ファンの波幅調整可能な制御回路」に開示されたものにおいて、図３は制御回路図で、図４は制御スイッチの出力波形図である。図３を参照し、公告番号第５,９４２,８６６号に掲示された放熱ファンの整流回路１０は、コンデンサー１１と抵抗器１４により高域ろ波回路を構成すると共に、二個のダイオード１２、１３とろ波コンデンサー１５により整流ろ波を構成するため、受け取った方形波の信号を直流電圧の信号に転換することができ、さらに、高域ろ波回路の加入により出力電圧を周波数に従って正比例の関係で変化させることができる。このように、整流回路１０の出力電圧により放熱ファン５０の回転速度を量り出すことができ、しかも、電圧コンパレータ２０に供給する参考電圧はマイナスの温度係数の熱抵抗器４０と分圧抵抗器を直列してなるもので、その分圧端から参考電圧を取得することができ、しかも、この熱抵抗器４０の設計は温度の補償効果を兼ねることができ、即ち環境温度が上昇した時、熱抵抗器４０の抵抗は相対的に降下するため、電圧コンパレータ２０まで入力した参考電圧は上昇され（回転速度の参考値を高くする）、このように、放熱ファン５０を比較的高い回転速度の状態に維持させることができる。それに反して、もし環境温度が標準値以下に降下した時、回転速度の参考値も相対的に降下し、即ち放熱ファン５０を比較的低い回転速度の状態に維持させる。制御スイッチの出力波形は図４に示す如く、波幅が調整可能な回転速度制御回路に形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述したアメリカの特許番号第５,１９７,８５８号「温度スピードコントロール式直流ブラシレス放熱ファン」において、駆動集積回路ＩＣ２から巻線コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３とＬ４に出力した波形は図２の２Ｂと２Ｃに示すような方形波であり、他に、演算増幅器ＩＣ３１を経て環境温度に従って出力したＶｂ電圧の変化はトランジスタＴＲ２を導通させて電流の変化を生じさせたが、トランジスタＴＲ２はやはり方形波を出力している。方形波を巻線コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３とＬ４に出力させることにより、放熱ファンは方形波に従って急加速または急減速が発生し、この時、放熱ファンの回転速度は急速の変化によってがたつきが生じるため、放熱ファンの使用寿命が短くなるという問題点があった。
【０００６】
前述したアメリカの公告番号第５,９４２,８６６号「直流ブラシレス放熱ファンの波幅調整可能な制御回路」において、その出力した駆動電圧Ｖ＋の波形は間歇的に開閉する方形波であり、そして、放熱ファン５０の回転は方形波または制御スイッチ３０の開閉に従って急加速または急減速が発生し、この時、放熱ファンの回転速度は急速の変化によってがたつきが生じるため、放熱ファンの使用寿命が短くなるという問題点があった。
【０００７】
このような問題点に鑑み、放熱ファンの回転速度の加速または減速における過程を改善する必要があり、それを改善することによって放熱ファンの回転速度を緩やかに加速させたり減速させたりすることができるため、放熱ファンの急加速または急減速の発生を避けることができることにより、放熱ファンの使用寿命を伸ばすことができる。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、放熱ファンが回転速度の信号を検出するのを利用し、その信号は整流回路の整流を経て電圧信号に転換され、その信号は再び温度検知器により温度の変化で生じた電圧と差動増幅器に入力されて比較され、差動増幅器が比較してから平らな波形を有する駆動電圧は出力されることにより、放熱ファンの回転速度は線性で緩やかに加速または減速するように形成されるため、放熱ファンの急加速または急減速の発生を避けることができることにより、放熱ファンの使用寿命を伸ばすことができる温度制御による変速放熱ファンのモーターを提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による温度制御による変速放熱ファンのモーターは、下記のようになるものである。
すなわち、本発明の温度制御による変速放熱ファンのモーターは、放熱ファン、温度検知回路および差動増幅器により構成される温度制御による変速放熱ファンのモーターである。放熱ファンは放熱ファンを検出するための回転速度信号を出力して電圧に転換し、温度検知回路は電源と直列すると共に、温度検知器が設けられ、温度検知器の抵抗値は温度の変化によって変化する。差動増幅器は放熱ファンと温度検知回路の間に連接されると共に、差動増幅器のプラス端とマイナス端に入力する電圧差によって放熱ファンに出力する駆動電圧を変えるように形成される。電源Ｖｃｃを温度検知回路を経て環境温度を検知することにより、変化する電圧を差動増幅器のプラス端に入力し、差動増幅器のマイナス端には放熱ファンを検出するための回転速度信号の電圧が入力される。環境温度が上昇した時、温度検知器の抵抗値は徐々に小さくなり、差動増幅器のプラス端に分配された電圧も徐々に上昇するため、放熱ファンに出力した駆動電圧は緩やかに上昇することにより、放熱ファンの回転速度が緩やかに増加するように連動することができる。環境温度が降下した時、温度検知器の抵抗値は徐々に大きくなり、差動増幅器のプラス端に分配された電圧も徐々に降下するため、放熱ファンに出力した駆動電圧は緩やかに降下することにより、放熱ファンの回転速度が緩やかに減少するように連動することができ、差動増幅器が出力する駆動電圧は線性で平らな波形を有するように構成されている。
【００１０】
また、本発明の温度制御による変速放熱ファンのモーターは、下記のように構成することもできる。
１．整流回路が包含され、差動増幅器のマイナス端と放熱ファンの回転速度検知端の間に連接され、整流回路は一個の演算増幅器、一個のコンデンサー、二個の抵抗器および一個のダイオードにより構成される。整流回路は放熱ファンの回転速度の信号を整流ろ波して電圧に変換してから、差動増幅器のマイナス端に出力する。
２．温度検知回路は一個の温度検知器と二個の抵抗器により構成され、温度検知器の抵抗値は温度の変化によって変化する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。
【００１２】
図５は本発明の実施例の温度制御による変速の放熱ファンのモーターの回路図で、本発明は整流回路６０、温度検知回路８０および差動増幅器７０により構成される。整流回路６０は差動増幅器７０のマイナス端と放熱ファン９０の回転速度検知端の間に連接され、整流回路６０は一個の演算増幅器ＯＰ１、一個のろ波コンデンサーＣ、二個の抵抗器Ｒ１、Ｒ２および一個のダイオードＤにより構成され、整流回路６０は放熱ファン９０が検出した回転速度の信号を整流ろ波して電圧に変換し、前記電圧は抵抗器Ｒ３を経て差動増幅器７０のマイナス端に出力される。差動増幅器７０（ＯＰ２）のプラス端は温度検知回路８０と直列し、前記温度検知回路８０は一個の温度検知器８１および二個の抵抗器Ｒ５、Ｒ６により構成され、前記温度検知器８１は熱抵抗器Ｒｘから構成された方が好適である。また、電源Ｖｃｃは温度検知器８１に連接され、それから抵抗器Ｒ５と直列して抵抗器Ｒ６と並列してから差動増幅器７０のプラス端に連接され、差動増幅器７０によりプラス、マイナス端の電圧を比較してから駆動電圧Ｖｆが出力され、前記駆動電圧Ｖｆは放熱ファン９０に連接されることにより、放熱ファン９０を駆動することができる。環境温度が上昇した時、温度検知器８１の抵抗値は徐々に小さくなり、この時、差動増幅器７０のプラス端に分配された電圧も徐々に上昇すると共に、マイナス端に検出された回転速度の信号電圧も降下するため、放熱ファン９０に出力した駆動電圧は徐々に上昇することにより、放熱ファン９０の回転速度が緩やかに増加するように連動することができる。そして、環境温度が降下した時、温度検知器８１の抵抗値は徐々に大きくなり、この時、差動増幅器７０のプラス端に分配された電圧も徐々に降下すると共に、マイナス端に検出された回転速度の信号電圧も上昇するため、放熱ファン９０に出力した駆動電圧は徐々に降下することにより、放熱ファン９０の回転速度が緩やかに減少するように連動することができる。
【００１３】
図６を参照し、本発明は温度検知器８１により温度（Ｔｅｍｐ）の変化を検知することにより、放熱ファン９０に出力する駆動電圧Ｖｆを改変し、更に進んで放熱ファン９０の回転速度（ｒｐｍ）を改変するため、環境温度と出力駆動電圧Ｖｆおよび放熱ファン９０の回転速度は正比例するよう形成される。環境温度と放熱ファンの曲線は平らな線性変化に形成されるため、放熱ファン９０の回転速度は線性で緩やかに加速または減速するように形成されることにより、放熱ファン９０の急加速または急減速の発生を避けることができることにより、本発明において放熱ファン９０の使用寿命を伸ばすことができる。
【００１４】
図３、５を参照し、上記アメリカの特許番号第５,９４２,８６６号において、電圧コンパレータ２０を経て出力された駆動電圧Ｖ＋の波形は間歇的に開閉する方形波であり、そして、放熱ファン５０の回転は方形波または制御スイッチ３０の開閉に従って急加速または急減速が発生するため、この時に放熱ファン５０の回転速度は急速の変化によってがたつきが生じる。それに反して、本発明の電源Ｖｃｃは温度検知回路８０および差動増幅器７０を経て出力する駆動電圧Ｖｆは緩やかに上昇したり降下したりするような線性の変化に形成されるため、放熱ファン９０の回転速度の変化はがたつきすることなく緩やかに増加したり減少したりするように形成される。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の温度制御による変速放熱ファンのモーターによれば、放熱ファンが回転速度の信号を検出するのを利用し、その信号は整流回路の整流を経て電圧信号に転換され、その信号は再び温度検知器により温度の変化で生じた電圧と差動増幅器に入力されて比較され、差動増幅器が比較してから平らな波形を有する駆動電圧は出力されることにより、放熱ファンの回転速度は線性で緩やかに加速または減速するように形成されるため、放熱ファンの急加速または急減速の発生を避けることができることにより、放熱ファンの使用寿命を伸ばすことができるという利点がある。
【００１６】
本発明は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定的なものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来のアメリカ特許番号第５,１９７,８５８号の放熱ファンによる速度制御の回路図である。
【図２】  従来のアメリカ特許番号第５,１９７,８５８号の放熱ファンによる出力波形図である。
【図３】  従来のアメリカ特許番号第５,９４２,８６６号の放熱ファンによる速度制御の回路図である。
【図４】  従来のアメリカ特許番号第５,９４２,８６６号の放熱ファンによる出力波形図である。
【図５】  本発明の実施例の温度制御による変速の放熱ファンのモーターの回路図である。
【図６】  本発明の実施例による温度と回転速度の曲線を示す図である。
【符号の説明】
１０    整流回路                  １１    コンデンサー
１２    ダイオード                １３    ダイオード
１４    抵抗器                    １５    ろ波コンデンサー
２０    電圧コンパレータ          ３０    制御スイッチ
４０    熱抵抗器                  ５０    放熱ファン
６０    整流回路                  ７０    差動増幅器
８０    温度検知回路              ８１    温度検知器
９０    放熱ファン
【図１】
0003653221.tif 000002
【図２】
0003653221.tif 000003
【図３】
0003653221.tif 000004
【図４】
0003653221.tif 000005
【図５】
0003653221.tif 000006
【図６】
0003653221.tif 000007