放熱装置
【課題】 発熱部材を効率的に放熱し、かつ、無駄なファンの騒音を抑制する放熱装置を提供すること。
【解決手段】 マイコン２０は、アンプ部２の温度がＡ１℃以上である場合に、ファン８の回転速度を高速に設定し、Ａ１℃未満である場合に、ファン８の回転速度を低速に設定する。ＣＰＵ４ａは、ＣＰＵ４ａの温度がＢ℃以上である場合、又は、アンプ部２の温度がＡ２℃以上である場合、排気用ファン９の回転速度を高速に設定し、ＣＰＵ４ａの温度がＢ℃未満であり、かつ、アンプ部２の温度がＡ２℃未満である場合、排気用ファン９の回転速度を低速に設定する。
【解決手段】 マイコン２０は、アンプ部２の温度がＡ１℃以上である場合に、ファン８の回転速度を高速に設定し、Ａ１℃未満である場合に、ファン８の回転速度を低速に設定する。ＣＰＵ４ａは、ＣＰＵ４ａの温度がＢ℃以上である場合、又は、アンプ部２の温度がＡ２℃以上である場合、排気用ファン９の回転速度を高速に設定し、ＣＰＵ４ａの温度がＢ℃未満であり、かつ、アンプ部２の温度がＡ２℃未満である場合、排気用ファン９の回転速度を低速に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の放熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコンやオーディオ機器等の電子機器には、その内部にアンプ部、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ＣＰＵ、チップ部品、及びＤＶＤドライブ等の発熱部材が配置されている。これらの発熱部材は動作することによって、内部に熱が蓄積し、時間の経過につれて発熱するようになる。このような発熱部材から熱が放出されると、電子機器筐体内は、極めて高温になる。電子機器筐体内が高温になると、電子部品や装置等が誤動作してしまう原因にもなるので、電子機器では、種々の発熱対策が実施されている。一般的には、発熱部材の近傍にファンを配置して、ファンによって空気の流路を形成することによって、発熱部材に冷たい空気を供給し、発熱部材を放熱させる。
【０００３】
下記特許文献１は、ファン８によって吸入口１６から筐体内に空気を吸入することによりアンプ部２及びＨＤＤ５を放熱すると共に、排気用ファン９によって排気口１７から筐体内の空気を外部に排出することによりマザーボード４上に設けられたＣＰＵを放熱する放熱装置を記載する。ここで、ファン８の回転速度の制御方法としては、アンプ部２の温度を温度センサで検出し、アンプ部２の温度に基づいてファン８の回転速度を制御することが提案されている。同様に、排気用ファン９の回転速度の制御方法としては、ＣＰＵの温度を温度センサで検出し、ＣＰＵの温度に基づいて排気用ファン９の回転速度を制御することが提案されている。
【０００４】
しかし、アンプ部２の温度が高温であることが検出されファン８の回転速度が高速に制御されたとしても、ＣＰＵの温度があまり高くなっていないために排気用ファン９の回転速度が低速である場合には、アンプ部２を効率的に放熱することができない。すなわち、筐体内において、ファン８及び排気用ファン９が共に高速で回転し、吸入口１６から外部の空気を筐体内に高速で吸入し、排気口１７から筐体内の空気を外部に高速で放出することによってはじめて、筐体内の空気の流れが高速になり、アンプ部２を効率的に放熱できる。しかしながら、排気用ファン９の回転速度が低速であれば、ファン８の回転速度を高速に制御しても、筐体内の空気の流れを高速にすることができず、その結果、アンプ部２を効率的に放熱することができない。その上、ファン８の回転速度を高速に制御することによって、ファン８による騒音が増大してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２００９／０２８４３４
【特許文献２】特開平１０−３０７６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、発熱部材を効率的に放熱する放熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の好ましい実施形態による放熱装置は、吸入口および排気口が形成された筐体と、第１発熱部材、および第２発熱部材と、少なくとも前記第１発熱部材を放熱するための第１ファンと、前記第１発熱部材の温度を検出する第１温度検出手段と、少なくとも前記第２発熱部材を放熱するための第２ファンと、前記第２発熱部材の温度を検出する第２温度検出手段と、前記第１温度検出手段によって検出された前記第１発熱部材の温度に基づいて前記第１ファンの回転を制御し、前記第１発熱部材の温度および前記第２温度検出手段によって検出された前記第２発熱部材の温度に基づいて前記第２ファンの回転を制御するファン制御手段とを備え、前記ファン制御手段が、前記第１発熱部材の温度が第１所定温度以上である場合に、前記第１ファンの回転速度を第１回転速度に設定し、前記第１発熱部材の温度が前記第１所定温度未満である場合、前記第１ファンの回転速度を前記第１回転速度よりも低速である第２回転速度に設定し、前記ファン制御手段が、前記第２発熱部材の温度が第３所定温度以上である場合、又は、前記第１発熱部材の温度が前記第１所定温度以上である第２所定温度以上である場合、前記第２ファンの回転速度を第３回転速度に設定し、前記第２発熱部材の温度が前記第３所定温度未満であり、かつ、前記第１発熱部材の温度が前記第２所定温度未満である場合、前記第２ファンの回転速度を前記第３回転速度よりも低速である第４回転速度に設定する。
【０００８】
仮に第２ファンの回転速度が低速（第４回転速度）であれば、第１ファンの回転速度が高速（第１回転速度）に制御され吸入口から高速で筐体内に空気が吸入されていても排気口から空気を高速で放出することができないので、筐体１内の空気は高速で移動することができず、第１発熱部材を効率的に放熱することができない。そこで、本実施形態では、第１発熱部材の温度が第２所定温度以上である場合、第２ファンの回転速度を高速（第３回転速度）に設定する。これにより、第１ファンの回転速度が高速（第１回転速度）かつ第２ファンの回転速度が高速（第３回転速度）に設定され、吸入口から高速で筐体内に空気が吸入され、排気口から空気を高速で放出することができるので、筐体内の空気は高速で移動することができ、第１発熱部材を効率的に放熱することができる。
【０００９】
好ましい実施形態においては、前記ファン制御手段が、前記第１発熱部材の温度に基づいて前記第１ファンの回転を制御する第１制御部と、前記第１発熱部材の温度および前記第２発熱部材の温度に基づいて前記第２ファンの回転を制御する第２制御部とを有し、前記第１制御部が、前記第１発熱部材の温度を前記第２制御部に通知する。
【００１０】
好ましい実施形態においては、前記ファン制御手段が、前記第２発熱部材の温度が前記第３所定温度未満であるが前記第１発熱部材の温度が前記第２所定温度以上であるために前記第２ファンの回転速度を第３回転速度に設定した後で、前記第１発熱部材の温度が低下したか否かを判断し、前記第１発熱部材の温度が低下していない場合には、前記第２ファンの回転速度を前記第４回転速度に設定する。
【００１１】
第１発熱部材の温度が低下していなければ、第２ファンの回転速度を高速に設定したことに意味がなく、むしろ第２ファンの回転速度を高速にすることにより、第２ファンによる騒音が増大したことになる。従って、第２ファンの回転速度を低速（第４回転速度）に設定することにより、第２ファンによる騒音を低減させることができる。
【００１２】
好ましい実施形態においては、前記第１発熱部材がアンプ部であり、前記第２発熱部材がＣＰＵである。
【００１３】
アンプはオーディオ信号のレベルが大きいときやボリューム値が大きいときに温度が上昇するが、この場合にはＣＰＵの温度は余り上昇しない。つまり、アンプの温度とＣＰＵの温度とは相関性が低い。従って、第２ファンの回転速度をＣＰＵのみの温度に基づいて制御するとアンプを効率的に放熱できない。従って、第２ファンの回転速度をＣＰＵの温度だけでなくアンプの温度に基づいても制御することによって上記効果はより顕著になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると発熱部材を効率的に放熱することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して具体的に説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。図１は、本発明の好ましい実施形態による放熱装置が適用されるパーソナルコンピュータ（以下、パソコンという。）１００の図であり、図１Ａは左側から見た場合の断面図、図１Ｂは右側から見た場合の断面図、図１Ｃは空気の流路を示す断面図、図１Ｄはパソコン１００内部から下部シャーシ１２を見た場合の平面図、図１Ｅはケース部材６の断面図である。図２はパソコン１００のハードウェア構成を示すブロック図である。本例では、前面パネル１１側を前面側といい、後面パネル１３側を後面側といい、前面パネル１１を正面視して右側、左側ということにする。
【００１６】
各図１に示すように、パソコン１００は、略直方体形状に形成された筐体１と、アンプ部２と、電源トランス３と、マザーボード４と、ハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤという。）５と、ＨＤＤ５及びファン８を収納するためのケース部材６と、ケース部材６を覆うためのカバー部材７と、ファン（第１ファン）８と、排気用ファン（第２ファン）９と、ダクト部材１０とを備えている。
【００１７】
筐体１は、前面パネル１１と、下部シャーシ１２と、後面パネル１３と、前面ブラケット１４と、側面シャーシ１５と、前面シャーシ２４と、図示しない天板とを有し、これらが組み合わされて筐体１が形成される。筐体１の内部であって前面パネル１１の裏側には、前面ブラケット１４や前面シャーシ２４が取り付けられている。
【００１８】
各図１または図２に示すように、下部シャーシ１２には、アンプ部２、電源トランス３、マザーボード４、および、マイコン２０等が取り付けられている。
【００１９】
アンプ部２は、発熱部材の１つであって、ＨＤＤ５に記録されている音楽ファイルに基づいて再生された音楽信号、または、後面パネル１３に設けられた音声入力端子から入力された音声信号を増幅するものである。アンプ部２によって増幅された音声信号は、後面パネル１３に設けられたスピーカー端子に接続される図示しないスピーカーに供給され、音声として再生される。アンプ部２は、図１Ｄに示すように、下部シャーシ１２の上面であって、前方左側の位置に取り付けられている。
【００２０】
図２に示すように、アンプ部２の近傍（周辺）には、アンプ部２の温度を検出するためのアンプ部用温度センサ２ａが設けられている。アンプ部用温度センサ２ａによって検出されたアンプ部２の温度情報はマイコン２０に供給され、ファン８の回転速度を制御するための条件として使用される。また、アンプ部２の温度情報はマイコン２０からＣＰＵ４ａに送信され、排気用ファン９の回転速度を制御するための条件として使用される。
【００２１】
電源トランス３は、発熱部材の１つであって、供給される交流電源電圧を１次巻線と二次巻線の巻数比に応じて変圧するものである。電源トランス３は、図１Ｄに示すように、下部シャーシ１２の上面であって、前方右側の位置に取り付けられている。
【００２２】
ＨＤＤ５は、複数の音楽ファイルが記録され、ＯＳ（オペレーティングシステム）や音楽再生アプリケーション等のプログラムがインストールされている。
【００２３】
ファン８は、後述する吸入口１６から外部の空気を吸入することにより少なくともアンプ部２及びＨＤＤ５を放熱するためのものであり、その回転速度はマイコン２０によって制御される。例えば、ファン８の回転速度は、高速（回転速度Ｆ１）、低速（回転速度Ｆ２）、停止の３段階に設定可能である。詳細には、ファン８は、アンプ部２の温度に基づいてマイコン２０よって決定された回転速度で回転する。
【００２４】
マザーボード４は、略矩形平板状に形成されたプリント基板によって構成されている。マザーボード４には、図２に示すように、発熱部材の１つであるＣＰＵ４ａ、サウンドカード４ｂ、ＣＰＵ用温度センサ４ｃ、メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）４ｄ、ヒートシンク、及び、電源回路部品（コンデンサや抵抗等）等が搭載されている。マザーボード４は、図１Ｄに示すように、下部シャーシ１２の上面であって、後方側の位置に取り付けられている。
【００２５】
ＣＰＵ用温度センサ４ｃは、ＣＰＵ４ａの近傍（周辺）に設けられており、ＣＰＵ４ａの温度を検出する。ＣＰＵ用温度センサ４ｃによって検出されたＣＰＵ４ａの温度情報は、ＣＰＵ４ａに供給され、排気用ファン９の回転速度を制御するための条件として使用される。なお、ＣＰＵ用温度センサ４ｃはＣＰＵ４ａ内部に設けられていてもよい。
【００２６】
マザーボード４の上方には、図１Ｂに示すように、略Ｌ字状に折り曲げられたダクト部材１０が設けられている。ダクト部材１０のマザーボード４に対向する開口には排気用ファン９が下部シャーシ１２に対して水平になるように取り付けられている。また、後面パネル１３には、ダクト部材１０の他方の開口に対向する位置に複数の排気口１７が形成されている。排気用ファン９およびダクト部材１０によって、筐体１内の暖められた空気は、排気口１７を介して筐体１の外部に放出される。なお、排気用ファン９が直接、後面パネル１３の排気口１７の位置に取り付けられる場合には、ダクト部材１０は不要である。
【００２７】
排気用ファン９は、筐体１内部の空気（特にマザーボード上方の空気）を排気口１７から放出することによって、少なくともマザーボード４に搭載された発熱部材（ＣＰＵ４ａ）を放熱するものである。また、排気用ファン９が動作することによって、ファン８による筐体１の前面側から後面側への空気の移動を促進させ、アンプ部２やＨＤＤ５の放熱に寄与する。
【００２８】
マイコン２０は、図示しないＲＯＭ等のメモリに格納されているプログラムに基づいて、アンプ部２やファン８等の動作を制御するものである。マイコン２０は、アンプ部用温度センサ２ａから供給されたアンプ部２の温度情報に基づいて、ファン８の動作を制御する（ファン８のオンオフ、及び、ファン８の回転速度を制御する）。
【００２９】
図３は、アンプ部２の温度とファン８の回転速度との関係を示す図である。なお、回転速度はＦ１＞Ｆ２の関係になっている。マイコン２０は、アンプ部２の温度が所定温度Ａ１℃以上であるときにファン８の回転速度を高速（回転速度Ｆ１）に制御する。マイコン２０は、アンプ部２の温度が所定温度Ａ１℃未満であるときにファン８の回転速度を低速（回転速度Ｆ２、回転速度Ｆ２は０つまり停止でもよい。）に制御する。
【００３０】
ＣＰＵ４ａは、メモリ４ｄ又はＨＤＤ５に格納されているプログラムに基づいて、パソコン１００全体（もしくはＯＳ）の動作を制御するものである。ＣＰＵ４ａは、ＣＰＵ用温度センサ４ｃから供給されたＣＰＵ４ａの温度情報に基づいて、排気用ファン９の動作を制御する（排気用ファン９の回転オンオフおよび排気用ファン９の回転速度を制御する）。また、ＣＰＵ４ａは、マイコン２０から送信されたアンプ部２の温度情報に基づいて、排気用ファン９の動作を制御する（排気用ファン９の回転速度を制御する）。
【００３１】
図４は、ＣＰＵ４ａの温度とアンプ部２の温度と排気用ファン９の回転速度との関係を示す図である。なお、所定温度Ａ２はＡ１以上の値であり、回転速度はＧ１＞Ｇ２の関係になっている。ＣＰＵ４ａは、ＣＰＵ４ａの温度が所定温度Ｂ℃以上であるときに排気用ファン９の回転速度を高速（回転速度Ｇ１）に制御する。ＣＰＵ４ａは、ＣＰＵ４ａの温度が所定温度Ｂ℃未満であり、かつ、アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃未満であるときに排気用ファン９の回転速度を低速（回転速度Ｇ２、回転速度Ｇ２は０つまり停止でもよい。）に制御する。
【００３２】
ＣＰＵ４ａは、アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃以上であるときに排気用ファン９の回転速度を高速（回転速度Ｇ１）に制御する。これにより、アンプ部２の温度がＡ２℃以上のとき（この時ファン８の回転速度は高速（回転速度Ｆ１）である）には、ＣＰＵ４ａの温度がＢ℃未満であっても排気用ファン９の回転速度を高速（回転速度Ｇ１）にすることにより、筐体内の空気の移動を高速にし、アンプ部２を効率的に放熱することができる。つまり、ファン８の回転速度が高速（回転速度Ｆ１）であるときに、排気用ファン９の回転速度を高速（回転速度Ｇ１）に制御することにより、吸入口１６から筐体１内に空気を高速で吸入し、筐体１内を通って、排気口１７から外部に空気が高速で放出されるので、アンプ部２を効率的に放熱することができる。
【００３３】
図１Ａに示すように、ＨＤＤ５およびファン８は、ケース部材６の中に収納されており、ケース部材６は、側面シャーシ１５および前面シャーシ２４の上面に配された後に、カバー部材７によって上部の開口が覆われて、カバー部材７と共に側面シャーシ１５にネジによって結合される。
【００３４】
各図１に示すように、下部シャーシ１２には、前方端部に左右方向に広がるようにして複数の吸入口１６が形成されている。吸入口１６は、ファン８の吸引力に基づいて、外部の空気を筐体１内に吸入するためのものである。吸入口１６の形状および数は外部から吸入する空気の量に応じて任意の適切な形状及び数が採用され得るが、本例では長円形状の吸入口１６が９つ形成されている。また、限定されないが、下部シャーシ１２の裏面には図示しない脚部（又は、その他の、下部シャーシ１２をパソコン１００の設置面から浮かす手段）が取り付けられており、吸入口１６が塞がれないようになっている。また、アンプ部２や電源トランス３は、吸入口１６を塞がないように、吸入口１６よりもやや後方に取り付けられている。
【００３５】
ケース部材６は、ＨＤＤ５を交換可能にするために、ＨＤＤ５を着脱可能に収納し、筐体１の側面シャーシ１５に着脱可能に取り付けられるものである。さらに、ケース部材６は、図１Ｃのように、ＨＤＤ５を放熱するための流路Ａ、および、アンプ部２および電源トランス３を放熱するための流路Ｂを形成するものである。ファン８がファン収納部６ｂに収納されることにより、図１Ｅに示すように、ファン８の一部（上側部分、例えば、上半分）は、ＨＤＤ収納部６ａ（ＨＤＤ５や開口６ｄ）に対向し、ファン８の他の一部（下側部分、例えば、下半分）は筒状部６ｃ（開口６ｅ）に対向することになる。すなわち、ファン８の上半分は、ＨＤＤ収納部６ａ内の空気を開口６ｆを介して外部に放出するように機能し、ファン８の下半分は、開口６ｅからの空気を開口６ｆを介して外部に放出するように機能する。その結果、ファン８を駆動させることによって、図１Ｃのように、以下の２つの空気の流路Ａ、Ｂが形成されることになる。
【００３６】
流路Ａは、下部シャーシ１２の吸入口１６から筐体１内に取り込まれた空気が、（アンプ部２や電源トランス３の位置を介さずに）開口６ｄを介してＨＤＤ収納部６ａ内に吸入され、ファン収納部６ｂを介して、開口６ｆからケース部材６の後方に放出される流路である。流路Ａを流れる空気によってＨＤＤ５が放熱される。流路Ｂは、下部シャーシ１２の吸入口１６から筐体１内に取り込まれた空気が、（ＨＤＤ収納部６ａを介さずに）アンプ部２や電源トランス３の位置を介して、開口６ｅから筒状部６ｃ内に吸入され、ファン収納部６ｂを介して、開口６ｆからケース部材６の後方に放出される流路である。流路Ｂを流れる空気によって、流路Ｂ上に配されているアンプ部２や電源トランス３が放熱される。このようなケース部材６の構造を採用することによって、互いに分離された２つの流路Ａ、Ｂが形成される。
【００３７】
なお、筒状部６ｃが設けられることにより、開口部６ｆから放出された空気が、前方側に回り込んで、再び開口部６ｅからケース部材６内部に吸入されることを防止することができる。すなわち、筒状部６ｃを設けることで、開口部６ｆから放出された空気は、後方に設けられたダクト部材１０内に取り込まれるようになる。
【００３８】
以上の構成を有するパソコン１００の放熱装置の作用について、図１Ｃを参照して、説明する。ファン８が駆動されると、ファン８の吸引力によって、ケース部材６のＨＤＤ収納部６ａ内部のＨＤＤ５によって暖められた空気は、矢印Ａに示すように、ＨＤＤ収納部６ａ内を後方に移動し、ファン収納部６ｂおよび開口６ｆを介してケース部材６の外部に放出される。そして、矢印Ａに示すように、下部シャーシ１２の吸入口１６から筐体１外部の冷たい空気が筐体１内部に吸入されて、その冷たい空気が開口６ｄを介してＨＤＤ収納部６ａ内に取り込まれる。このように、ＨＤＤ収納部６ａ内では、ＨＤＤ５によって暖められた空気がケース部材６の外部に放出され、外部から吸入された冷たい空気が取り込まれることにより、ＨＤＤ収納部６ａに収納されたＨＤＤ５を放熱することができる。
【００３９】
また、ファン８が駆動されると、ファン８の吸引力によって、吸入口１６と開口１６ｅとを結ぶ略直線上の領域（流路Ｂ上）に配されているアンプ部２や電源トランス３周囲の暖められた空気は、矢印Ｂに示すように、開口６ｅを介して筒状部６ｃ内に取り込まれ、ファン収納部６ｂおよび開口６ｆを介してケース部材６の外部に放出される。そして、矢印Ｂに示すように、下部シャーシ１２の吸入口１６から筐体１外部の冷たい空気が筐体１内部に吸入されて、その冷たい空気がアンプ部２や電源トランス３の周囲に取り込まれる。このように、ケース部材６の下側では、アンプ部２および電源トランス３によって暖められた空気がケース部材６の筒状部６ｃを通ってケース部材６の後方に放出され、外部から吸入された冷たい空気が取り込まれることにより、ケース部材６の下方に配置されたアンプ部２や電源トランス３を放熱することができる。
【００４０】
排気用ファン９が駆動されることによって、ファン８によってケース部材６の後面から放出された暖かい空気は、排気用ファン９の吸引力によって、ダクト部材１０内に吸入される。ダクト部材１０の後部開口には後面パネル１３の排気口１７が位置しているので、ダクト部材１０に取り込まれた暖かい空気はダクト部材１０内を移動し、排気口１７を介して筐体１の外部に放出される。また、排気用ファン９が駆動されることによって、マザーボード４上に配置されたＣＰＵ周辺の暖められた空気は、ダクト１０内を移動し、排気口１７を介して筐体１の外部に放出される。従って、排気用ファン９を駆動することによって、ＣＰＵを放熱することができる。
【００４１】
次に、アンプ部２の温度情報に基づいてファン８の回転速度をマイコン２０が制御する動作を、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００４２】
マイコン２０は、初期状態としてファン８の回転速度を低速（回転速度Ｆ２）に設定する（Ｓ１）。マイコン２０は、アンプ部用温度センサ２ａからアンプ部２の温度情報を取得する（Ｓ２）。マイコン２０は、取得したアンプ部２の温度情報をＣＰＵ４ａに送信する（Ｓ３）。マイコン２０は、アンプ部２の温度が所定温度Ａ１℃以上であるか否かを判断する（Ｓ４）。アンプ部２の温度が所定温度Ａ１℃以上である場合（Ｓ４でＹＥＳ）、マイコン２０は、ファン８の回転速度を高速（回転速度Ｆ１）に設定する（Ｓ５）。ファン８の回転速度を高速に制御することによって、吸入口１６から吸入された空気がアンプ部２の周辺を高速に移動するので、アンプ部２を効率的に放熱することができる。一方、アンプ部２の温度が所定温度Ａ１℃未満である場合（Ｓ４でＮＯ）、マイコン２０は、ファン８の回転速度を低速（回転速度Ｆ２）に設定する（Ｓ６）。マイコン２０は、上記Ｓ２〜Ｓ６の処理を継続して実行することにより、アンプ部２の温度に応じてファン８の回転速度を制御する。
【００４３】
次に、ＣＰＵ４ａの温度情報およびアンプ部２の温度情報に基づいて排気用ファン９の回転速度をＣＰＵ４ａが制御する動作を、図６のフローチャートを参照して説明する。
【００４４】
ＣＰＵ４ａは、初期状態として排気用ファン９の回転速度を低速（回転速度Ｇ２）に設定する（Ｓ１１）。ＣＰＵ４ａは、ＣＰＵ用温度センサ４ｃからＣＰＵ４ａの温度情報を取得する（Ｓ１２）。ＣＰＵ４ａは、マイコン２０からアンプ部２の温度情報を受信する（Ｓ１３）。ＣＰＵ４ａは、ＣＰＵ４ａの温度が所定温度Ｂ℃以上であるか否かを判断する（Ｓ１４）。ＣＰＵ４ａの温度が所定温度Ｂ℃以上である場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、ＣＰＵ４ａは、排気用ファン９の回転速度を高速（回転速度Ｇ１）に設定する（Ｓ１６）。排気用ファン９の回転速度を高速に制御することによって、ＣＰＵ４ａ周辺の暖められた空気が排気口１７から高速に排気されるので、ＣＰＵ４ａを効率的に放熱することができる。
【００４５】
ＣＰＵ４ａの温度が所定温度Ｂ℃未満である場合（Ｓ１４でＮＯ）、ＣＰＵ４ａは、アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃以上であるか否かを判断する（Ｓ１５）。アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃以上である場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、仮に排気用ファン９の回転速度が低速（回転速度Ｇ２）であれば、ファン８の回転速度が高速（回転速度Ｆ１）に制御され吸入口から高速で筐体１内に空気が吸入されていても排気口１７から空気を高速で放出することができないので、筐体１内の空気は高速で移動することができず、アンプ部２を効率的に放熱することができない。そこで、本実施形態では、この場合に、ＣＰＵ４ａは、排気用ファン９の回転速度を高速（回転速度Ｇ１）に設定する（Ｓ１６）。これにより、ファン８の回転速度が高速（回転速度Ｆ１）かつ排気用ファン９の回転速度が高速（回転速度Ｇ１）に設定され、吸入口から高速で筐体１内に空気が吸入され、排気口１７から空気を高速で放出することができるので、筐体１内の空気は高速で移動することができ、アンプ部２を効率的に放熱することができる。
【００４６】
一方、アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃未満である場合（Ｓ１５でＮＯ）、ＣＰＵ４ａは、排気用ファン９の回転速度を低速（回転速度Ｇ２）に設定する（Ｓ１７）。ＣＰＵ４ａは、上記Ｓ１２〜Ｓ１７の処理を継続して実行することにより、ＣＰＵ４ａおよびアンプ部２の温度に応じて排気用ファン９の回転速度を制御する。
【００４７】
以上のように、本発明によると、アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃以上である場合には、ファン８及び排気用ファン９の回転速度が高速に設定されることにより、アンプ部２を効率的に放熱することができる。
【００４８】
図７は、他の実施形態によるＣＰＵ４ａの動作を示すフローチャートである。なお、マイコン２０の動作は図５と同じである。
【００４９】
ＣＰＵ４ａは、初期状態として排気用ファン９の回転速度を低速（回転速度Ｇ２）に設定する（Ｓ２１）。ＣＰＵ４ａは、ＣＰＵ用温度センサ４ｃからＣＰＵ４ａの温度情報を取得する（Ｓ２２）。ＣＰＵ４ａは、マイコン２０からアンプ部２の温度情報を受信する（Ｓ２３）。ＣＰＵ４ａは、ＣＰＵ４ａの温度が所定温度Ｂ℃以上であるか否かを判断する（Ｓ２４）。ＣＰＵ４ａの温度が所定温度Ｂ℃以上である場合（Ｓ２４でＹＥＳ）、ＣＰＵ４ａは、排気用ファン９の回転速度を高速（回転速度Ｇ１）に設定する（Ｓ２５）。排気用ファン９の回転速度を高速に制御することによって、ＣＰＵ４ａ周辺の暖められた空気が排気口１７から高速に排気されるので、ＣＰＵ４ａを効率的に放熱することができる。
【００５０】
ＣＰＵ４ａの温度が所定温度Ｂ℃未満である場合（Ｓ２４でＮＯ）。ＣＰＵ４ａは、アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃以上であるか否かを判断する（Ｓ２６）。アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃以上である場合（Ｓ２６でＹＥＳ）、ＣＰＵ４ａは、排気用ファン９の回転速度を高速（回転速度Ｇ１）に設定する（Ｓ２７）。これにより、ファン８の回転速度が高速（回転速度Ｆ１）かつ排気用ファン９の回転速度が高速（回転速度Ｇ１）に設定され、吸入口から高速で筐体１内に空気が吸入され、排気口１７から空気を高速で放出することができるので、筐体１内の空気は高速で移動することができ、アンプ部２を効率的に放熱することができる。
【００５１】
ＣＰＵ４ａは、マイコン２０からアンプ部２の温度情報を再度受信する（Ｓ２８）。ＣＰＵ４ａは、Ｓ２３で受信したアンプ部２の温度情報と、Ｓ２８で受信したアンプ部２の温度情報とを比較し、Ｓ２７で排気用ファン９の回転速度を高速に設定したことによって、アンプ部２が放熱されアンプ部２の温度が低下したか否かを判断する（Ｓ２９）。アンプ部２の温度が低下していれば（Ｓ２９でＹＥＳ）、排気用ファン９の回転速度を高速に設定したことに意味があったので、Ｓ２２に戻る。一方、アンプ部２の温度が低下していなければ（Ｓ２９でＮＯ）、排気用ファン９の回転速度を高速に設定したことに意味がなく、むしろ排気用ファン９の回転速度を高速にすることにより、排気用ファン９による騒音が増大したことになる。従って、ＣＰＵ４ａは、排気用ファン９の回転速度を低速（回転速度Ｇ２）に設定する（Ｓ３０）ことにより、排気用ファン９による騒音を低減させる。なお、この場合に、ＣＰＵ４ａは、マイコン２０にファン８の回転速度を超高速（回転速度Ｆ０＞Ｆ１）に設定するように指示し、マイコン２０がこれに応じてファン８の回転速度を超高速（回転速度Ｆ０＞Ｆ１）に設定してもよい。
【００５２】
一方、アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃未満である場合（Ｓ２６でＮＯ）、ＣＰＵ４ａは、排気用ファン９の回転速度を低速（回転速度Ｇ２）に設定する（Ｓ３０）。ＣＰＵ４ａは、上記Ｓ２２〜Ｓ３０の処理を継続して実行することにより、ＣＰＵ４ａおよびアンプ部２の温度に応じて排気用ファン９の回転速度を制御する。
【００５３】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。例えば、ＣＰＵ４ａ又はマイコン２０のいずれか一方が、ファン８及び排気用ファン９の両方の回転速度を制御してもよい。ファン８および排気用ファン９の回転速度は４段階や５段階等に設定できるようにしてもよい。ファン８及び排気用ファン９の回転の向きが逆であってもよい。つまり、開口１７から外部の空気を筐体内に吸入し、開口１６から筐体内の空気を外部に放出してもよい。発熱部材は、アンプ部２、およびＣＰＵ４ａに限定されず、ＨＤＤ、他のチップ部品、ＤＶＤドライブ等でもよい。図１の構成においてアンプ部２とＨＤＤ５との配置が逆にされていてもよい。本発明は、ＨＤＤレコーダ、アンプ、ＡＶアンプ等のパソコン以外の電子機器に適用されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明はパソコン、ＡＶアンプ、アンプなどの放熱装置に特に好適に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１Ａ】本発明の好ましい実施形態によるパソコン１００を示す断面図である。
【図１Ｂ】本発明の好ましい実施形態によるパソコン１００を示す断面図である。
【図１Ｃ】ケース部材６及びファン８によって形成される流路Ａ，Ｂを説明する図である。
【図１Ｄ】下部シャーシ１２上に取り付けられた部品を説明する平面図である。
【図１Ｅ】ケース部材６を左側から見た断面図である。
【図２】パソコン１００のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】ファン８の制御条件を示す表である。
【図４】排気用ファン９の制御条件を示す表である。
【図５】マイコン２０によるファン８の制御動作を示すフローチャートである。
【図６】ＣＰＵ４ａによる排気用ファン９の制御動作を示すフローチャートである。
【図７】別の実施形態によるＣＰＵ４ａによる排気用ファン９の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１００ パソコン
１ 筐体
２ アンプ部
２ａ アンプ部用温度センサ
３ 電源トランス
４ マザーボード
４ａ ＣＰＵ
４ｃ ＣＰＵ用温度センサ
５ ＨＤＤ
６ ケース部材
７ カバー部材
８ ファン
９ 排気用ファン
１０ ダクト部材
１１ 前面パネル
１２ 下部シャーシ
１３ 後面パネル
１４ 前面ブラケット
１５ 側面シャーシ
１６ 吸入口
１７ 排気口
２０ マイコン
２４ 前面シャーシ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の放熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコンやオーディオ機器等の電子機器には、その内部にアンプ部、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ＣＰＵ、チップ部品、及びＤＶＤドライブ等の発熱部材が配置されている。これらの発熱部材は動作することによって、内部に熱が蓄積し、時間の経過につれて発熱するようになる。このような発熱部材から熱が放出されると、電子機器筐体内は、極めて高温になる。電子機器筐体内が高温になると、電子部品や装置等が誤動作してしまう原因にもなるので、電子機器では、種々の発熱対策が実施されている。一般的には、発熱部材の近傍にファンを配置して、ファンによって空気の流路を形成することによって、発熱部材に冷たい空気を供給し、発熱部材を放熱させる。
【０００３】
下記特許文献１は、ファン８によって吸入口１６から筐体内に空気を吸入することによりアンプ部２及びＨＤＤ５を放熱すると共に、排気用ファン９によって排気口１７から筐体内の空気を外部に排出することによりマザーボード４上に設けられたＣＰＵを放熱する放熱装置を記載する。ここで、ファン８の回転速度の制御方法としては、アンプ部２の温度を温度センサで検出し、アンプ部２の温度に基づいてファン８の回転速度を制御することが提案されている。同様に、排気用ファン９の回転速度の制御方法としては、ＣＰＵの温度を温度センサで検出し、ＣＰＵの温度に基づいて排気用ファン９の回転速度を制御することが提案されている。
【０００４】
しかし、アンプ部２の温度が高温であることが検出されファン８の回転速度が高速に制御されたとしても、ＣＰＵの温度があまり高くなっていないために排気用ファン９の回転速度が低速である場合には、アンプ部２を効率的に放熱することができない。すなわち、筐体内において、ファン８及び排気用ファン９が共に高速で回転し、吸入口１６から外部の空気を筐体内に高速で吸入し、排気口１７から筐体内の空気を外部に高速で放出することによってはじめて、筐体内の空気の流れが高速になり、アンプ部２を効率的に放熱できる。しかしながら、排気用ファン９の回転速度が低速であれば、ファン８の回転速度を高速に制御しても、筐体内の空気の流れを高速にすることができず、その結果、アンプ部２を効率的に放熱することができない。その上、ファン８の回転速度を高速に制御することによって、ファン８による騒音が増大してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２００９／０２８４３４
【特許文献２】特開平１０−３０７６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、発熱部材を効率的に放熱する放熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の好ましい実施形態による放熱装置は、吸入口および排気口が形成された筐体と、第１発熱部材、および第２発熱部材と、少なくとも前記第１発熱部材を放熱するための第１ファンと、前記第１発熱部材の温度を検出する第１温度検出手段と、少なくとも前記第２発熱部材を放熱するための第２ファンと、前記第２発熱部材の温度を検出する第２温度検出手段と、前記第１温度検出手段によって検出された前記第１発熱部材の温度に基づいて前記第１ファンの回転を制御し、前記第１発熱部材の温度および前記第２温度検出手段によって検出された前記第２発熱部材の温度に基づいて前記第２ファンの回転を制御するファン制御手段とを備え、前記ファン制御手段が、前記第１発熱部材の温度が第１所定温度以上である場合に、前記第１ファンの回転速度を第１回転速度に設定し、前記第１発熱部材の温度が前記第１所定温度未満である場合、前記第１ファンの回転速度を前記第１回転速度よりも低速である第２回転速度に設定し、前記ファン制御手段が、前記第２発熱部材の温度が第３所定温度以上である場合、又は、前記第１発熱部材の温度が前記第１所定温度以上である第２所定温度以上である場合、前記第２ファンの回転速度を第３回転速度に設定し、前記第２発熱部材の温度が前記第３所定温度未満であり、かつ、前記第１発熱部材の温度が前記第２所定温度未満である場合、前記第２ファンの回転速度を前記第３回転速度よりも低速である第４回転速度に設定する。
【０００８】
仮に第２ファンの回転速度が低速（第４回転速度）であれば、第１ファンの回転速度が高速（第１回転速度）に制御され吸入口から高速で筐体内に空気が吸入されていても排気口から空気を高速で放出することができないので、筐体１内の空気は高速で移動することができず、第１発熱部材を効率的に放熱することができない。そこで、本実施形態では、第１発熱部材の温度が第２所定温度以上である場合、第２ファンの回転速度を高速（第３回転速度）に設定する。これにより、第１ファンの回転速度が高速（第１回転速度）かつ第２ファンの回転速度が高速（第３回転速度）に設定され、吸入口から高速で筐体内に空気が吸入され、排気口から空気を高速で放出することができるので、筐体内の空気は高速で移動することができ、第１発熱部材を効率的に放熱することができる。
【０００９】
好ましい実施形態においては、前記ファン制御手段が、前記第１発熱部材の温度に基づいて前記第１ファンの回転を制御する第１制御部と、前記第１発熱部材の温度および前記第２発熱部材の温度に基づいて前記第２ファンの回転を制御する第２制御部とを有し、前記第１制御部が、前記第１発熱部材の温度を前記第２制御部に通知する。
【００１０】
好ましい実施形態においては、前記ファン制御手段が、前記第２発熱部材の温度が前記第３所定温度未満であるが前記第１発熱部材の温度が前記第２所定温度以上であるために前記第２ファンの回転速度を第３回転速度に設定した後で、前記第１発熱部材の温度が低下したか否かを判断し、前記第１発熱部材の温度が低下していない場合には、前記第２ファンの回転速度を前記第４回転速度に設定する。
【００１１】
第１発熱部材の温度が低下していなければ、第２ファンの回転速度を高速に設定したことに意味がなく、むしろ第２ファンの回転速度を高速にすることにより、第２ファンによる騒音が増大したことになる。従って、第２ファンの回転速度を低速（第４回転速度）に設定することにより、第２ファンによる騒音を低減させることができる。
【００１２】
好ましい実施形態においては、前記第１発熱部材がアンプ部であり、前記第２発熱部材がＣＰＵである。
【００１３】
アンプはオーディオ信号のレベルが大きいときやボリューム値が大きいときに温度が上昇するが、この場合にはＣＰＵの温度は余り上昇しない。つまり、アンプの温度とＣＰＵの温度とは相関性が低い。従って、第２ファンの回転速度をＣＰＵのみの温度に基づいて制御するとアンプを効率的に放熱できない。従って、第２ファンの回転速度をＣＰＵの温度だけでなくアンプの温度に基づいても制御することによって上記効果はより顕著になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると発熱部材を効率的に放熱することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して具体的に説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。図１は、本発明の好ましい実施形態による放熱装置が適用されるパーソナルコンピュータ（以下、パソコンという。）１００の図であり、図１Ａは左側から見た場合の断面図、図１Ｂは右側から見た場合の断面図、図１Ｃは空気の流路を示す断面図、図１Ｄはパソコン１００内部から下部シャーシ１２を見た場合の平面図、図１Ｅはケース部材６の断面図である。図２はパソコン１００のハードウェア構成を示すブロック図である。本例では、前面パネル１１側を前面側といい、後面パネル１３側を後面側といい、前面パネル１１を正面視して右側、左側ということにする。
【００１６】
各図１に示すように、パソコン１００は、略直方体形状に形成された筐体１と、アンプ部２と、電源トランス３と、マザーボード４と、ハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤという。）５と、ＨＤＤ５及びファン８を収納するためのケース部材６と、ケース部材６を覆うためのカバー部材７と、ファン（第１ファン）８と、排気用ファン（第２ファン）９と、ダクト部材１０とを備えている。
【００１７】
筐体１は、前面パネル１１と、下部シャーシ１２と、後面パネル１３と、前面ブラケット１４と、側面シャーシ１５と、前面シャーシ２４と、図示しない天板とを有し、これらが組み合わされて筐体１が形成される。筐体１の内部であって前面パネル１１の裏側には、前面ブラケット１４や前面シャーシ２４が取り付けられている。
【００１８】
各図１または図２に示すように、下部シャーシ１２には、アンプ部２、電源トランス３、マザーボード４、および、マイコン２０等が取り付けられている。
【００１９】
アンプ部２は、発熱部材の１つであって、ＨＤＤ５に記録されている音楽ファイルに基づいて再生された音楽信号、または、後面パネル１３に設けられた音声入力端子から入力された音声信号を増幅するものである。アンプ部２によって増幅された音声信号は、後面パネル１３に設けられたスピーカー端子に接続される図示しないスピーカーに供給され、音声として再生される。アンプ部２は、図１Ｄに示すように、下部シャーシ１２の上面であって、前方左側の位置に取り付けられている。
【００２０】
図２に示すように、アンプ部２の近傍（周辺）には、アンプ部２の温度を検出するためのアンプ部用温度センサ２ａが設けられている。アンプ部用温度センサ２ａによって検出されたアンプ部２の温度情報はマイコン２０に供給され、ファン８の回転速度を制御するための条件として使用される。また、アンプ部２の温度情報はマイコン２０からＣＰＵ４ａに送信され、排気用ファン９の回転速度を制御するための条件として使用される。
【００２１】
電源トランス３は、発熱部材の１つであって、供給される交流電源電圧を１次巻線と二次巻線の巻数比に応じて変圧するものである。電源トランス３は、図１Ｄに示すように、下部シャーシ１２の上面であって、前方右側の位置に取り付けられている。
【００２２】
ＨＤＤ５は、複数の音楽ファイルが記録され、ＯＳ（オペレーティングシステム）や音楽再生アプリケーション等のプログラムがインストールされている。
【００２３】
ファン８は、後述する吸入口１６から外部の空気を吸入することにより少なくともアンプ部２及びＨＤＤ５を放熱するためのものであり、その回転速度はマイコン２０によって制御される。例えば、ファン８の回転速度は、高速（回転速度Ｆ１）、低速（回転速度Ｆ２）、停止の３段階に設定可能である。詳細には、ファン８は、アンプ部２の温度に基づいてマイコン２０よって決定された回転速度で回転する。
【００２４】
マザーボード４は、略矩形平板状に形成されたプリント基板によって構成されている。マザーボード４には、図２に示すように、発熱部材の１つであるＣＰＵ４ａ、サウンドカード４ｂ、ＣＰＵ用温度センサ４ｃ、メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）４ｄ、ヒートシンク、及び、電源回路部品（コンデンサや抵抗等）等が搭載されている。マザーボード４は、図１Ｄに示すように、下部シャーシ１２の上面であって、後方側の位置に取り付けられている。
【００２５】
ＣＰＵ用温度センサ４ｃは、ＣＰＵ４ａの近傍（周辺）に設けられており、ＣＰＵ４ａの温度を検出する。ＣＰＵ用温度センサ４ｃによって検出されたＣＰＵ４ａの温度情報は、ＣＰＵ４ａに供給され、排気用ファン９の回転速度を制御するための条件として使用される。なお、ＣＰＵ用温度センサ４ｃはＣＰＵ４ａ内部に設けられていてもよい。
【００２６】
マザーボード４の上方には、図１Ｂに示すように、略Ｌ字状に折り曲げられたダクト部材１０が設けられている。ダクト部材１０のマザーボード４に対向する開口には排気用ファン９が下部シャーシ１２に対して水平になるように取り付けられている。また、後面パネル１３には、ダクト部材１０の他方の開口に対向する位置に複数の排気口１７が形成されている。排気用ファン９およびダクト部材１０によって、筐体１内の暖められた空気は、排気口１７を介して筐体１の外部に放出される。なお、排気用ファン９が直接、後面パネル１３の排気口１７の位置に取り付けられる場合には、ダクト部材１０は不要である。
【００２７】
排気用ファン９は、筐体１内部の空気（特にマザーボード上方の空気）を排気口１７から放出することによって、少なくともマザーボード４に搭載された発熱部材（ＣＰＵ４ａ）を放熱するものである。また、排気用ファン９が動作することによって、ファン８による筐体１の前面側から後面側への空気の移動を促進させ、アンプ部２やＨＤＤ５の放熱に寄与する。
【００２８】
マイコン２０は、図示しないＲＯＭ等のメモリに格納されているプログラムに基づいて、アンプ部２やファン８等の動作を制御するものである。マイコン２０は、アンプ部用温度センサ２ａから供給されたアンプ部２の温度情報に基づいて、ファン８の動作を制御する（ファン８のオンオフ、及び、ファン８の回転速度を制御する）。
【００２９】
図３は、アンプ部２の温度とファン８の回転速度との関係を示す図である。なお、回転速度はＦ１＞Ｆ２の関係になっている。マイコン２０は、アンプ部２の温度が所定温度Ａ１℃以上であるときにファン８の回転速度を高速（回転速度Ｆ１）に制御する。マイコン２０は、アンプ部２の温度が所定温度Ａ１℃未満であるときにファン８の回転速度を低速（回転速度Ｆ２、回転速度Ｆ２は０つまり停止でもよい。）に制御する。
【００３０】
ＣＰＵ４ａは、メモリ４ｄ又はＨＤＤ５に格納されているプログラムに基づいて、パソコン１００全体（もしくはＯＳ）の動作を制御するものである。ＣＰＵ４ａは、ＣＰＵ用温度センサ４ｃから供給されたＣＰＵ４ａの温度情報に基づいて、排気用ファン９の動作を制御する（排気用ファン９の回転オンオフおよび排気用ファン９の回転速度を制御する）。また、ＣＰＵ４ａは、マイコン２０から送信されたアンプ部２の温度情報に基づいて、排気用ファン９の動作を制御する（排気用ファン９の回転速度を制御する）。
【００３１】
図４は、ＣＰＵ４ａの温度とアンプ部２の温度と排気用ファン９の回転速度との関係を示す図である。なお、所定温度Ａ２はＡ１以上の値であり、回転速度はＧ１＞Ｇ２の関係になっている。ＣＰＵ４ａは、ＣＰＵ４ａの温度が所定温度Ｂ℃以上であるときに排気用ファン９の回転速度を高速（回転速度Ｇ１）に制御する。ＣＰＵ４ａは、ＣＰＵ４ａの温度が所定温度Ｂ℃未満であり、かつ、アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃未満であるときに排気用ファン９の回転速度を低速（回転速度Ｇ２、回転速度Ｇ２は０つまり停止でもよい。）に制御する。
【００３２】
ＣＰＵ４ａは、アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃以上であるときに排気用ファン９の回転速度を高速（回転速度Ｇ１）に制御する。これにより、アンプ部２の温度がＡ２℃以上のとき（この時ファン８の回転速度は高速（回転速度Ｆ１）である）には、ＣＰＵ４ａの温度がＢ℃未満であっても排気用ファン９の回転速度を高速（回転速度Ｇ１）にすることにより、筐体内の空気の移動を高速にし、アンプ部２を効率的に放熱することができる。つまり、ファン８の回転速度が高速（回転速度Ｆ１）であるときに、排気用ファン９の回転速度を高速（回転速度Ｇ１）に制御することにより、吸入口１６から筐体１内に空気を高速で吸入し、筐体１内を通って、排気口１７から外部に空気が高速で放出されるので、アンプ部２を効率的に放熱することができる。
【００３３】
図１Ａに示すように、ＨＤＤ５およびファン８は、ケース部材６の中に収納されており、ケース部材６は、側面シャーシ１５および前面シャーシ２４の上面に配された後に、カバー部材７によって上部の開口が覆われて、カバー部材７と共に側面シャーシ１５にネジによって結合される。
【００３４】
各図１に示すように、下部シャーシ１２には、前方端部に左右方向に広がるようにして複数の吸入口１６が形成されている。吸入口１６は、ファン８の吸引力に基づいて、外部の空気を筐体１内に吸入するためのものである。吸入口１６の形状および数は外部から吸入する空気の量に応じて任意の適切な形状及び数が採用され得るが、本例では長円形状の吸入口１６が９つ形成されている。また、限定されないが、下部シャーシ１２の裏面には図示しない脚部（又は、その他の、下部シャーシ１２をパソコン１００の設置面から浮かす手段）が取り付けられており、吸入口１６が塞がれないようになっている。また、アンプ部２や電源トランス３は、吸入口１６を塞がないように、吸入口１６よりもやや後方に取り付けられている。
【００３５】
ケース部材６は、ＨＤＤ５を交換可能にするために、ＨＤＤ５を着脱可能に収納し、筐体１の側面シャーシ１５に着脱可能に取り付けられるものである。さらに、ケース部材６は、図１Ｃのように、ＨＤＤ５を放熱するための流路Ａ、および、アンプ部２および電源トランス３を放熱するための流路Ｂを形成するものである。ファン８がファン収納部６ｂに収納されることにより、図１Ｅに示すように、ファン８の一部（上側部分、例えば、上半分）は、ＨＤＤ収納部６ａ（ＨＤＤ５や開口６ｄ）に対向し、ファン８の他の一部（下側部分、例えば、下半分）は筒状部６ｃ（開口６ｅ）に対向することになる。すなわち、ファン８の上半分は、ＨＤＤ収納部６ａ内の空気を開口６ｆを介して外部に放出するように機能し、ファン８の下半分は、開口６ｅからの空気を開口６ｆを介して外部に放出するように機能する。その結果、ファン８を駆動させることによって、図１Ｃのように、以下の２つの空気の流路Ａ、Ｂが形成されることになる。
【００３６】
流路Ａは、下部シャーシ１２の吸入口１６から筐体１内に取り込まれた空気が、（アンプ部２や電源トランス３の位置を介さずに）開口６ｄを介してＨＤＤ収納部６ａ内に吸入され、ファン収納部６ｂを介して、開口６ｆからケース部材６の後方に放出される流路である。流路Ａを流れる空気によってＨＤＤ５が放熱される。流路Ｂは、下部シャーシ１２の吸入口１６から筐体１内に取り込まれた空気が、（ＨＤＤ収納部６ａを介さずに）アンプ部２や電源トランス３の位置を介して、開口６ｅから筒状部６ｃ内に吸入され、ファン収納部６ｂを介して、開口６ｆからケース部材６の後方に放出される流路である。流路Ｂを流れる空気によって、流路Ｂ上に配されているアンプ部２や電源トランス３が放熱される。このようなケース部材６の構造を採用することによって、互いに分離された２つの流路Ａ、Ｂが形成される。
【００３７】
なお、筒状部６ｃが設けられることにより、開口部６ｆから放出された空気が、前方側に回り込んで、再び開口部６ｅからケース部材６内部に吸入されることを防止することができる。すなわち、筒状部６ｃを設けることで、開口部６ｆから放出された空気は、後方に設けられたダクト部材１０内に取り込まれるようになる。
【００３８】
以上の構成を有するパソコン１００の放熱装置の作用について、図１Ｃを参照して、説明する。ファン８が駆動されると、ファン８の吸引力によって、ケース部材６のＨＤＤ収納部６ａ内部のＨＤＤ５によって暖められた空気は、矢印Ａに示すように、ＨＤＤ収納部６ａ内を後方に移動し、ファン収納部６ｂおよび開口６ｆを介してケース部材６の外部に放出される。そして、矢印Ａに示すように、下部シャーシ１２の吸入口１６から筐体１外部の冷たい空気が筐体１内部に吸入されて、その冷たい空気が開口６ｄを介してＨＤＤ収納部６ａ内に取り込まれる。このように、ＨＤＤ収納部６ａ内では、ＨＤＤ５によって暖められた空気がケース部材６の外部に放出され、外部から吸入された冷たい空気が取り込まれることにより、ＨＤＤ収納部６ａに収納されたＨＤＤ５を放熱することができる。
【００３９】
また、ファン８が駆動されると、ファン８の吸引力によって、吸入口１６と開口１６ｅとを結ぶ略直線上の領域（流路Ｂ上）に配されているアンプ部２や電源トランス３周囲の暖められた空気は、矢印Ｂに示すように、開口６ｅを介して筒状部６ｃ内に取り込まれ、ファン収納部６ｂおよび開口６ｆを介してケース部材６の外部に放出される。そして、矢印Ｂに示すように、下部シャーシ１２の吸入口１６から筐体１外部の冷たい空気が筐体１内部に吸入されて、その冷たい空気がアンプ部２や電源トランス３の周囲に取り込まれる。このように、ケース部材６の下側では、アンプ部２および電源トランス３によって暖められた空気がケース部材６の筒状部６ｃを通ってケース部材６の後方に放出され、外部から吸入された冷たい空気が取り込まれることにより、ケース部材６の下方に配置されたアンプ部２や電源トランス３を放熱することができる。
【００４０】
排気用ファン９が駆動されることによって、ファン８によってケース部材６の後面から放出された暖かい空気は、排気用ファン９の吸引力によって、ダクト部材１０内に吸入される。ダクト部材１０の後部開口には後面パネル１３の排気口１７が位置しているので、ダクト部材１０に取り込まれた暖かい空気はダクト部材１０内を移動し、排気口１７を介して筐体１の外部に放出される。また、排気用ファン９が駆動されることによって、マザーボード４上に配置されたＣＰＵ周辺の暖められた空気は、ダクト１０内を移動し、排気口１７を介して筐体１の外部に放出される。従って、排気用ファン９を駆動することによって、ＣＰＵを放熱することができる。
【００４１】
次に、アンプ部２の温度情報に基づいてファン８の回転速度をマイコン２０が制御する動作を、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００４２】
マイコン２０は、初期状態としてファン８の回転速度を低速（回転速度Ｆ２）に設定する（Ｓ１）。マイコン２０は、アンプ部用温度センサ２ａからアンプ部２の温度情報を取得する（Ｓ２）。マイコン２０は、取得したアンプ部２の温度情報をＣＰＵ４ａに送信する（Ｓ３）。マイコン２０は、アンプ部２の温度が所定温度Ａ１℃以上であるか否かを判断する（Ｓ４）。アンプ部２の温度が所定温度Ａ１℃以上である場合（Ｓ４でＹＥＳ）、マイコン２０は、ファン８の回転速度を高速（回転速度Ｆ１）に設定する（Ｓ５）。ファン８の回転速度を高速に制御することによって、吸入口１６から吸入された空気がアンプ部２の周辺を高速に移動するので、アンプ部２を効率的に放熱することができる。一方、アンプ部２の温度が所定温度Ａ１℃未満である場合（Ｓ４でＮＯ）、マイコン２０は、ファン８の回転速度を低速（回転速度Ｆ２）に設定する（Ｓ６）。マイコン２０は、上記Ｓ２〜Ｓ６の処理を継続して実行することにより、アンプ部２の温度に応じてファン８の回転速度を制御する。
【００４３】
次に、ＣＰＵ４ａの温度情報およびアンプ部２の温度情報に基づいて排気用ファン９の回転速度をＣＰＵ４ａが制御する動作を、図６のフローチャートを参照して説明する。
【００４４】
ＣＰＵ４ａは、初期状態として排気用ファン９の回転速度を低速（回転速度Ｇ２）に設定する（Ｓ１１）。ＣＰＵ４ａは、ＣＰＵ用温度センサ４ｃからＣＰＵ４ａの温度情報を取得する（Ｓ１２）。ＣＰＵ４ａは、マイコン２０からアンプ部２の温度情報を受信する（Ｓ１３）。ＣＰＵ４ａは、ＣＰＵ４ａの温度が所定温度Ｂ℃以上であるか否かを判断する（Ｓ１４）。ＣＰＵ４ａの温度が所定温度Ｂ℃以上である場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、ＣＰＵ４ａは、排気用ファン９の回転速度を高速（回転速度Ｇ１）に設定する（Ｓ１６）。排気用ファン９の回転速度を高速に制御することによって、ＣＰＵ４ａ周辺の暖められた空気が排気口１７から高速に排気されるので、ＣＰＵ４ａを効率的に放熱することができる。
【００４５】
ＣＰＵ４ａの温度が所定温度Ｂ℃未満である場合（Ｓ１４でＮＯ）、ＣＰＵ４ａは、アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃以上であるか否かを判断する（Ｓ１５）。アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃以上である場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、仮に排気用ファン９の回転速度が低速（回転速度Ｇ２）であれば、ファン８の回転速度が高速（回転速度Ｆ１）に制御され吸入口から高速で筐体１内に空気が吸入されていても排気口１７から空気を高速で放出することができないので、筐体１内の空気は高速で移動することができず、アンプ部２を効率的に放熱することができない。そこで、本実施形態では、この場合に、ＣＰＵ４ａは、排気用ファン９の回転速度を高速（回転速度Ｇ１）に設定する（Ｓ１６）。これにより、ファン８の回転速度が高速（回転速度Ｆ１）かつ排気用ファン９の回転速度が高速（回転速度Ｇ１）に設定され、吸入口から高速で筐体１内に空気が吸入され、排気口１７から空気を高速で放出することができるので、筐体１内の空気は高速で移動することができ、アンプ部２を効率的に放熱することができる。
【００４６】
一方、アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃未満である場合（Ｓ１５でＮＯ）、ＣＰＵ４ａは、排気用ファン９の回転速度を低速（回転速度Ｇ２）に設定する（Ｓ１７）。ＣＰＵ４ａは、上記Ｓ１２〜Ｓ１７の処理を継続して実行することにより、ＣＰＵ４ａおよびアンプ部２の温度に応じて排気用ファン９の回転速度を制御する。
【００４７】
以上のように、本発明によると、アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃以上である場合には、ファン８及び排気用ファン９の回転速度が高速に設定されることにより、アンプ部２を効率的に放熱することができる。
【００４８】
図７は、他の実施形態によるＣＰＵ４ａの動作を示すフローチャートである。なお、マイコン２０の動作は図５と同じである。
【００４９】
ＣＰＵ４ａは、初期状態として排気用ファン９の回転速度を低速（回転速度Ｇ２）に設定する（Ｓ２１）。ＣＰＵ４ａは、ＣＰＵ用温度センサ４ｃからＣＰＵ４ａの温度情報を取得する（Ｓ２２）。ＣＰＵ４ａは、マイコン２０からアンプ部２の温度情報を受信する（Ｓ２３）。ＣＰＵ４ａは、ＣＰＵ４ａの温度が所定温度Ｂ℃以上であるか否かを判断する（Ｓ２４）。ＣＰＵ４ａの温度が所定温度Ｂ℃以上である場合（Ｓ２４でＹＥＳ）、ＣＰＵ４ａは、排気用ファン９の回転速度を高速（回転速度Ｇ１）に設定する（Ｓ２５）。排気用ファン９の回転速度を高速に制御することによって、ＣＰＵ４ａ周辺の暖められた空気が排気口１７から高速に排気されるので、ＣＰＵ４ａを効率的に放熱することができる。
【００５０】
ＣＰＵ４ａの温度が所定温度Ｂ℃未満である場合（Ｓ２４でＮＯ）。ＣＰＵ４ａは、アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃以上であるか否かを判断する（Ｓ２６）。アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃以上である場合（Ｓ２６でＹＥＳ）、ＣＰＵ４ａは、排気用ファン９の回転速度を高速（回転速度Ｇ１）に設定する（Ｓ２７）。これにより、ファン８の回転速度が高速（回転速度Ｆ１）かつ排気用ファン９の回転速度が高速（回転速度Ｇ１）に設定され、吸入口から高速で筐体１内に空気が吸入され、排気口１７から空気を高速で放出することができるので、筐体１内の空気は高速で移動することができ、アンプ部２を効率的に放熱することができる。
【００５１】
ＣＰＵ４ａは、マイコン２０からアンプ部２の温度情報を再度受信する（Ｓ２８）。ＣＰＵ４ａは、Ｓ２３で受信したアンプ部２の温度情報と、Ｓ２８で受信したアンプ部２の温度情報とを比較し、Ｓ２７で排気用ファン９の回転速度を高速に設定したことによって、アンプ部２が放熱されアンプ部２の温度が低下したか否かを判断する（Ｓ２９）。アンプ部２の温度が低下していれば（Ｓ２９でＹＥＳ）、排気用ファン９の回転速度を高速に設定したことに意味があったので、Ｓ２２に戻る。一方、アンプ部２の温度が低下していなければ（Ｓ２９でＮＯ）、排気用ファン９の回転速度を高速に設定したことに意味がなく、むしろ排気用ファン９の回転速度を高速にすることにより、排気用ファン９による騒音が増大したことになる。従って、ＣＰＵ４ａは、排気用ファン９の回転速度を低速（回転速度Ｇ２）に設定する（Ｓ３０）ことにより、排気用ファン９による騒音を低減させる。なお、この場合に、ＣＰＵ４ａは、マイコン２０にファン８の回転速度を超高速（回転速度Ｆ０＞Ｆ１）に設定するように指示し、マイコン２０がこれに応じてファン８の回転速度を超高速（回転速度Ｆ０＞Ｆ１）に設定してもよい。
【００５２】
一方、アンプ部２の温度が所定温度Ａ２℃未満である場合（Ｓ２６でＮＯ）、ＣＰＵ４ａは、排気用ファン９の回転速度を低速（回転速度Ｇ２）に設定する（Ｓ３０）。ＣＰＵ４ａは、上記Ｓ２２〜Ｓ３０の処理を継続して実行することにより、ＣＰＵ４ａおよびアンプ部２の温度に応じて排気用ファン９の回転速度を制御する。
【００５３】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。例えば、ＣＰＵ４ａ又はマイコン２０のいずれか一方が、ファン８及び排気用ファン９の両方の回転速度を制御してもよい。ファン８および排気用ファン９の回転速度は４段階や５段階等に設定できるようにしてもよい。ファン８及び排気用ファン９の回転の向きが逆であってもよい。つまり、開口１７から外部の空気を筐体内に吸入し、開口１６から筐体内の空気を外部に放出してもよい。発熱部材は、アンプ部２、およびＣＰＵ４ａに限定されず、ＨＤＤ、他のチップ部品、ＤＶＤドライブ等でもよい。図１の構成においてアンプ部２とＨＤＤ５との配置が逆にされていてもよい。本発明は、ＨＤＤレコーダ、アンプ、ＡＶアンプ等のパソコン以外の電子機器に適用されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明はパソコン、ＡＶアンプ、アンプなどの放熱装置に特に好適に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１Ａ】本発明の好ましい実施形態によるパソコン１００を示す断面図である。
【図１Ｂ】本発明の好ましい実施形態によるパソコン１００を示す断面図である。
【図１Ｃ】ケース部材６及びファン８によって形成される流路Ａ，Ｂを説明する図である。
【図１Ｄ】下部シャーシ１２上に取り付けられた部品を説明する平面図である。
【図１Ｅ】ケース部材６を左側から見た断面図である。
【図２】パソコン１００のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】ファン８の制御条件を示す表である。
【図４】排気用ファン９の制御条件を示す表である。
【図５】マイコン２０によるファン８の制御動作を示すフローチャートである。
【図６】ＣＰＵ４ａによる排気用ファン９の制御動作を示すフローチャートである。
【図７】別の実施形態によるＣＰＵ４ａによる排気用ファン９の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１００ パソコン
１ 筐体
２ アンプ部
２ａ アンプ部用温度センサ
３ 電源トランス
４ マザーボード
４ａ ＣＰＵ
４ｃ ＣＰＵ用温度センサ
５ ＨＤＤ
６ ケース部材
７ カバー部材
８ ファン
９ 排気用ファン
１０ ダクト部材
１１ 前面パネル
１２ 下部シャーシ
１３ 後面パネル
１４ 前面ブラケット
１５ 側面シャーシ
１６ 吸入口
１７ 排気口
２０ マイコン
２４ 前面シャーシ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入口および排気口が形成された筐体と、
第１発熱部材、および第２発熱部材と、
少なくとも前記第１発熱部材を放熱するための第１ファンと、
前記第１発熱部材の温度を検出する第１温度検出手段と、
少なくとも前記第２発熱部材を放熱するための第２ファンと、
前記第２発熱部材の温度を検出する第２温度検出手段と、
前記第１温度検出手段によって検出された前記第１発熱部材の温度に基づいて前記第１ファンの回転を制御し、前記第１発熱部材の温度および前記第２温度検出手段によって検出された前記第２発熱部材の温度に基づいて前記第２ファンの回転を制御するファン制御手段とを備え、
前記ファン制御手段が、前記第１発熱部材の温度が第１所定温度以上である場合に、前記第１ファンの回転速度を第１回転速度に設定し、前記第１発熱部材の温度が前記第１所定温度未満である場合、前記第１ファンの回転速度を前記第１回転速度よりも低速である第２回転速度に設定し、
前記ファン制御手段が、前記第２発熱部材の温度が第３所定温度以上である場合、又は、前記第１発熱部材の温度が前記第１所定温度以上である第２所定温度以上である場合、前記第２ファンの回転速度を第３回転速度に設定し、前記第２発熱部材の温度が前記第３所定温度未満であり、かつ、前記第１発熱部材の温度が前記第２所定温度未満である場合、前記第２ファンの回転速度を前記第３回転速度よりも低速である第４回転速度に設定する、放熱装置。
【請求項２】
前記ファン制御手段が、前記第１発熱部材の温度に基づいて前記第１ファンの回転を制御する第１制御部と、前記第１発熱部材の温度および前記第２発熱部材の温度に基づいて前記第２ファンの回転を制御する第２制御部とを有し、
前記第１制御部が、前記第１発熱部材の温度を前記第２制御部に通知する、請求項１に記載の放熱装置。
【請求項３】
前記ファン制御手段が、前記第２発熱部材の温度が前記第３所定温度未満であるが前記第１発熱部材の温度が前記第２所定温度以上であるために前記第２ファンの回転速度を第３回転速度に設定した後で、前記第１発熱部材の温度が低下したか否かを判断し、前記第１発熱部材の温度が低下していない場合には、前記第２ファンの回転速度を前記第４回転速度に設定する、請求項１または２に記載の放熱装置。
【請求項４】
前記第１発熱部材がアンプ部であり、前記第２発熱部材がＣＰＵである、請求項１〜３のいずれかに記載の放熱装置。
【請求項１】
吸入口および排気口が形成された筐体と、
第１発熱部材、および第２発熱部材と、
少なくとも前記第１発熱部材を放熱するための第１ファンと、
前記第１発熱部材の温度を検出する第１温度検出手段と、
少なくとも前記第２発熱部材を放熱するための第２ファンと、
前記第２発熱部材の温度を検出する第２温度検出手段と、
前記第１温度検出手段によって検出された前記第１発熱部材の温度に基づいて前記第１ファンの回転を制御し、前記第１発熱部材の温度および前記第２温度検出手段によって検出された前記第２発熱部材の温度に基づいて前記第２ファンの回転を制御するファン制御手段とを備え、
前記ファン制御手段が、前記第１発熱部材の温度が第１所定温度以上である場合に、前記第１ファンの回転速度を第１回転速度に設定し、前記第１発熱部材の温度が前記第１所定温度未満である場合、前記第１ファンの回転速度を前記第１回転速度よりも低速である第２回転速度に設定し、
前記ファン制御手段が、前記第２発熱部材の温度が第３所定温度以上である場合、又は、前記第１発熱部材の温度が前記第１所定温度以上である第２所定温度以上である場合、前記第２ファンの回転速度を第３回転速度に設定し、前記第２発熱部材の温度が前記第３所定温度未満であり、かつ、前記第１発熱部材の温度が前記第２所定温度未満である場合、前記第２ファンの回転速度を前記第３回転速度よりも低速である第４回転速度に設定する、放熱装置。
【請求項２】
前記ファン制御手段が、前記第１発熱部材の温度に基づいて前記第１ファンの回転を制御する第１制御部と、前記第１発熱部材の温度および前記第２発熱部材の温度に基づいて前記第２ファンの回転を制御する第２制御部とを有し、
前記第１制御部が、前記第１発熱部材の温度を前記第２制御部に通知する、請求項１に記載の放熱装置。
【請求項３】
前記ファン制御手段が、前記第２発熱部材の温度が前記第３所定温度未満であるが前記第１発熱部材の温度が前記第２所定温度以上であるために前記第２ファンの回転速度を第３回転速度に設定した後で、前記第１発熱部材の温度が低下したか否かを判断し、前記第１発熱部材の温度が低下していない場合には、前記第２ファンの回転速度を前記第４回転速度に設定する、請求項１または２に記載の放熱装置。
【請求項４】
前記第１発熱部材がアンプ部であり、前記第２発熱部材がＣＰＵである、請求項１〜３のいずれかに記載の放熱装置。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図１Ｅ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図１Ｅ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２２６８０（Ｐ２０１１−２２６８０Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６５２８２（Ｐ２００９−１６５２８２）
【出願日】平成２１年７月１４日（２００９．７．１４）
【出願人】（００００００２７３）オンキヨー株式会社 (502)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１４日（２００９．７．１４）
【出願人】（００００００２７３）オンキヨー株式会社 (502)
【Ｆターム（参考）】
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