2015年10月17日土曜日

富士通 LIFEBOOK の冷却ファン整備

かなり以前にインターネット・オークションにて入手していた外国版と思われる富士通 S Series LIFEBOOK のプロセッサの熱を逃がす冷却ファンの整備を行いました。

英語キーボードがついていたノートパソコンという理由だけで思わず落札してしまったものです。富士通のノートパソコンについては殆ど知識がなく、このノートパソコンの形式名なども不明な状態です。入手当初からプロセッサの冷却ファンがゴロゴロと音を立ててうるさい状態だったのでそのまま放置していました。今回たまたまこの LIFEBOOK を発見したため、Debian Wheezy をインストールして再利用に向けて整備を行ったところです。

今回冷却ファンを整備した富士通 LIFEBOOK (型番不明)です。

分解作業

富士通のノートパソコンを分解するのも初めてですが、ネット上の情報などにより作業を行いました。

キーボードの上部にある各種スイッチとパソコンの状況を示す液晶があるパネルを取り外すことから始めました。背面にあるノッチに掛かっているヒンジを覆い隠す U の字型の部分を上に向けて引っ張りあげて取り外します。そしてキーボード側の部分をそっと抜くようにしてパネルを外します。この時点ではパネルにある液晶部品のフレキシブル基板やスピーカのケーブルなどが本体に接続されているため、これらのケーブルを取り外して、パネルを完全に取り外しました。

次にキーボードを取り外しますが、ここでも要領が解らず困りました。キーボードが張り付いている状態だったのですが、本体との間に二箇所の白いラバー部品で粘着している状態でした。どうも振動防止と放熱を助ける役目だと思われました。

キーボードを粘着固定していた白色のラバーです。

そして液晶パネルを取り外し、筐体上部のプラスチック部品を取り外すとシールド板が出てきますので、これも外部モニタのネジを取り外すなどをして無事マザーボードまでたどり着きました。

プラスチック筐体上部を取り外すと前面を覆うシールド板が姿を現しました。

冷却ファンの分解掃除

冷却ファンを取り外して、羽根の周りなどを綺麗にしたあと、分解したマザーボードへ電源を投入して動作確認をしてみました。全然騒音は改善されていませんでした。そこで羽根を引っ張りあげて抜き取ってみました。

これが問題の騒音の大きな冷却ファンです。

すると羽根の内側にある着磁した鉄のリングが錆びているのを発見しました。とりあえず綿棒にアルコールを染み込ませて、錆を削り取るようにしながら磨いてみました。錆を落とした時点で回転軸の先端にごく少量のグリスを塗って元通りに組み立ててみました。

冷却ファンの羽根を取り外したところです。
羽根の内側の鉄リングに錆が出ていました。
鉄リングの錆を綿棒でそぎ落としているところです。
回転軸にごく少量のグリスを塗布して組み立てました。

グリスアップも行ったことから、さぞかし静かに回転するものと思っていたところ、殆ど改善されませんでした。

マザーボードに電源を入れて冷却ファンの動作確認を行なっているところです。

そこでマザーボードへ冷却ファンを固定せず、ケーブルを接続した状態のまま、冷却ファンの角度をいろいろと変えてみました。角度によって騒音が変化しました。どうも正規の取り付け状態のときに騒音がもっとも大きくなるようです。手に持って騒音(振動)の様子を観察すると、羽根の中心と回転軸が一致してないようにも感じられました。フル回転の状態では風切り音は盛大に出ますが振動音が殆どしないのです。しかしどんどん低速になるにつれて振動音が大きくなってしまいます。振動音の共振点が低速域に存在しているようでした。

冷却ファンの角度を変えるを騒音レベルが変化しました。

そこで騒音対策として、冷却ファンの振動がマザーボードへ伝わらないようにクッションを挟んでみました。しかしこれもそれほど効果はありませんでした。

ちょうど冷却ファンの外形と一緒の大きさだった円形のクッションシールを利用しました。
クッションシールの内側も円形に切り抜いて風の通り道を作りました。

さらに他の冷却ファンの状況はどのようになっているのか確認するために ThinkPad 600 に取り付けてあった冷却ファンを分解してみました。すると軸の部分にすり鉢状のスプリングが入っており、常に羽根を外側に向けて押している状態となっていました。どうも羽根が回転軸方向に上下することを防いでいるようでした。そこでこのすり鉢状のスプリングを移植してみました。しかしこれも結果は変わりませんでした。

左側が ThinkPad 600 の冷却ファンです。
内部にすり鉢状のスプリングが入っていました。

ここまでやっても改善されない状況なので、もう冷却ファンの交換しか手段はなさそうでした。とりあえず代替となる冷却ファンがないことから、現状のまま本体を組み立てなおして、冷却ファンを入手することが出来たところで再度分解して整備することとしました。

キーボード上部のパネルを取り付ける前の動作確認です。


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