JP4567067B2

JP4567067B2 - Heat dissipation system and heat dissipation method mounted on computer system

Info

Publication number: JP4567067B2
Application number: JP2008001773A
Authority: JP
Inventors: 聡伸中村; 充弘山▲ざき▼
Original assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Current assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2028-01-09
Also published as: JP2009163589A

Description

本発明は、コンピュータ・システムに搭載された放熱ファンを効率的に動作させる技術に関する。 The present invention relates to a technique for efficiently operating a heat dissipating fan mounted on a computer system.

図１２は、ノート型パーソナル・コンピュータ（以下、ノートＰＣという。）に搭載されている従来の放熱ユニットの概要を示す分解斜視図である。放熱ユニット１０はハウジング１５の内部に遠心式の放熱ファン１７が取り付けられ、周辺にヒート・シンク１１、１３が設けられている。ハウジング１５とヒート・シンク１１、１３は熱伝導率のよい材料で形成され相互に熱的に結合されている。受熱部２３、２５は、電子デバイスからの熱を吸収する。ヒート・パイプ１９は受熱部２５、ハウジング１５の表面、およびヒート・シンク１３に結合されている。 FIG. 12 is an exploded perspective view showing an outline of a conventional heat radiation unit mounted on a notebook personal computer (hereinafter referred to as a notebook PC). The heat radiating unit 10 is provided with a centrifugal heat radiating fan 17 inside a housing 15 and heat sinks 11 and 13 provided in the periphery. The housing 15 and the heat sinks 11 and 13 are formed of a material having good thermal conductivity and are thermally coupled to each other. The heat receiving units 23 and 25 absorb heat from the electronic device. The heat pipe 19 is coupled to the heat receiving portion 25, the surface of the housing 15, and the heat sink 13.

ヒート・パイプ２１ａは受熱部２３とヒート・シンク１１に結合されている。ヒート・パイプ２１ｂは、受熱部２３、ハウジング１５の表面、およびヒート・シンク１３に結合されている。放熱ユニット１０がノートＰＣの筐体に取り付けられると、放熱ファン１７はハウジング１５の上面と下面に設けられた開口から吸気した筐体内部の空気を、ヒート・シンク１１、１３を経由して筐体の外部に排気し、ヒート・シンク１１、１３が受熱部２３、２５に接触する電子デバイスの熱を放熱する。さらに、放熱ファン１７が回転すると筐体内部には外気が流入し、受熱部２３、２５に接触していない電子デバイスの熱を空気流が拡散してヒート・シンク１１、１３から排出する。 The heat pipe 21 a is coupled to the heat receiving portion 23 and the heat sink 11. The heat pipe 21 b is coupled to the heat receiving portion 23, the surface of the housing 15, and the heat sink 13. When the heat dissipating unit 10 is attached to the casing of the notebook PC, the heat dissipating fan 17 causes the air inside the casing sucked from the openings provided on the upper and lower surfaces of the housing 15 to pass through the heat sinks 11 and 13. The air is exhausted to the outside of the body, and the heat sinks 11 and 13 dissipate the heat of the electronic device that contacts the heat receiving portions 23 and 25. Further, when the heat radiating fan 17 rotates, outside air flows into the housing, and the heat of the electronic device that is not in contact with the heat receiving portions 23 and 25 is diffused and discharged from the heat sinks 11 and 13.

特許文献１は、回路基板上の発熱部品から２本のヒート・パイプが２つの放熱フィンにそれぞれ熱を導く冷却装置を開示する。２つの放熱フィンは、その間に配置された一つのファンにより冷却される。特許文献２は、一つのファンでサーマル・ヘッドと電源との２つの発熱体を冷却するサーマル・プリンタを開示する。サーマル・プリンタは、ファンのエア・フローを電源に向ける電源冷却位置と、サーマル・ヘッドに向けるヘッド冷却位置との間で移動自在とされた可動フィンをファンに配置し、可動フィンの移動をサーマル・ヘッドの記録位置と待機位置との間の移動に連動させている。
特開２００１−２１７３６６号公報特開２００３−２９１３８４号公報 Patent Document 1 discloses a cooling device in which two heat pipes lead heat to two radiating fins from a heat generating component on a circuit board, respectively. The two radiating fins are cooled by one fan arranged between them. Patent Document 2 discloses a thermal printer that cools two heating elements of a thermal head and a power source with a single fan. Thermal printers have movable fins on the fan that are movable between a power cooling position that directs the fan air flow to the power supply and a head cooling position that faces the thermal head. -It is linked to the movement between the recording position of the head and the standby position.
JP 2001-217366 A JP 2003-291384 A

放熱ユニット１０は、放熱ファン１７を回転させて筐体の内部を負圧にし、筐体の各所に形成された開口部から流入した空気を筐体に形成された排気口から排気することで、受熱部２３、２５に結合された電子デバイスおよびその他の電子デバイスから放熱する。この放熱システムでは、放熱の対象となる主要な電子デバイスに温度センサが取り付けられており、いずれかの温度センサが検出した温度が所定の値を超えると、放熱ファン１７の回転速度を上昇させて、いずれの電子デバイスの温度も限界値を超えないように制御している。そして、ヒート・シンク１１とヒート・シンク１３を通過する空気量の割合は、放熱ユニット１０内部の構造で決まり調整することはできない。 The heat dissipating unit 10 rotates the heat dissipating fan 17 to make the inside of the housing have a negative pressure, and exhausts the air flowing in from the openings formed in various parts of the housing from the exhaust ports formed in the housing. Heat is radiated from the electronic devices and other electronic devices coupled to the heat receiving portions 23 and 25. In this heat dissipation system, a temperature sensor is attached to a main electronic device to be dissipated, and when the temperature detected by any of the temperature sensors exceeds a predetermined value, the rotational speed of the heat dissipation fan 17 is increased. The temperature of any electronic device is controlled so as not to exceed a limit value. The ratio of the amount of air passing through the heat sink 11 and the heat sink 13 is determined by the structure inside the heat dissipation unit 10 and cannot be adjusted.

ところで、ノートＰＣに実装される電子デバイスの消費電力は、ノートＰＣが実行するプログラムの種類や提供している機能によって変化する。たとえば、受熱部２５で放熱される電子デバイスの発熱量が多くて受熱部２３で放熱される電子デバイスの発熱量が少ない場合やその逆の場合が発生する。そして、放熱ファン１７が現在の回転速度で、受熱部２３、２５に結合された電子デバイスを安全な温度に維持しながら放熱できる場合でも、いずれか一方の電子デバイスが所定値を越えたことにより放熱ファン１７の回転速度が上昇してしまい、結果として必要のない電子デバイスが過剰に放熱されて放熱ファン１７からの騒音の発生や消費電力のロスが生ずる。 Incidentally, the power consumption of an electronic device mounted on a notebook PC varies depending on the type of program executed by the notebook PC and the functions provided. For example, there are cases where the amount of heat generated by the electronic device radiated by the heat receiving unit 25 is large and the amount of heat generated by the electronic device radiated by the heat receiving unit 23 is small, or vice versa. Even when the heat radiating fan 17 can radiate heat while maintaining the electronic device coupled to the heat receiving portions 23 and 25 at a safe temperature at the current rotational speed, one of the electronic devices exceeds the predetermined value. The rotational speed of the heat radiating fan 17 increases, and as a result, unnecessary electronic devices are radiated excessively, generating noise from the heat radiating fan 17 and loss of power consumption.

そこで本発明の目的は、コンピュータ・システムに搭載される放熱効率のよい放熱システムを提供することにある。さらに本発明の目的は、放熱ファンからの騒音を抑制することができる放熱システムを提供することにある。さらに本発明の目的は、放熱ファンの省電力を実現した放熱システムを提供することにある。さらに本発明の目的は、そのような放熱システムを搭載したコンピュータ・システムを提供することにある。さらに本発明の目的は、そのような放熱システムに使用される放熱ユニットを提供することにある。さらに本発明の目的は、コンピュータ・システムにおける放熱効率のよい放熱方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat dissipation system with good heat dissipation efficiency mounted on a computer system. Furthermore, the objective of this invention is providing the heat dissipation system which can suppress the noise from a heat radiating fan. Furthermore, the objective of this invention is providing the heat dissipation system which implement | achieved the power saving of the heat radiating fan. A further object of the present invention is to provide a computer system equipped with such a heat dissipation system. Furthermore, the objective of this invention is providing the heat radiating unit used for such a heat radiating system. A further object of the present invention is to provide a heat dissipation method with good heat dissipation efficiency in a computer system.

本発明は、筐体の内部に設けた放熱ファンにより複数の電子デバイスから放熱する放熱システムに関する。各電子デバイスは温度センサにより温度が監視されており、いずれの電子デバイスもそれぞれに設定された所定の基準温度値を越えないように放熱ファンの回転速度が制御される。この放熱システムには、第１の電子デバイスと第２の電子デバイスから放熱する空気量の割合を調整する可動調整機構が設けられている。制御部は、温度センサが検出した温度に基づいて可動調整機構を制御する。 The present invention relates to a heat dissipation system that dissipates heat from a plurality of electronic devices by a heat dissipation fan provided inside a housing. The temperature of each electronic device is monitored by a temperature sensor, and the rotation speed of the heat dissipation fan is controlled so that any electronic device does not exceed a predetermined reference temperature value set for each electronic device. The heat dissipation system is provided with a movable adjustment mechanism that adjusts the ratio of the amount of air radiated from the first electronic device and the second electronic device. The control unit controls the movable adjustment mechanism based on the temperature detected by the temperature sensor.

第１の電子デバイスと第２の電子デバイスのいずれか一方の温度が基準温度値に対して余裕があれば、可動調整機構を制御することで余裕のある方の電子デバイスに対する空気量を余裕のない方の電子デバイスに対する空気量として使用することで、放熱ファンの所定の回転速度により生成された空気量を有効に利用することができる。 If the temperature of either the first electronic device or the second electronic device has a margin with respect to the reference temperature value, the amount of air with respect to the electronic device with the margin is controlled by controlling the movable adjustment mechanism. By using it as the amount of air for the other electronic device, the amount of air generated at a predetermined rotational speed of the heat dissipation fan can be used effectively.

放熱システムが複数のヒート・シンクを含む場合は、可動調整機構がそれぞれのヒート・シンクに対する空気量の割合を変更することで、放熱ファンの風量を効果的に利用することができる。放熱システムの一部を、複数のヒート・シンクと遠心式の放熱ファンと可動調整機構で形成された放熱ユニットで構成するようにしてもよい。そして可動調整機構を、放熱ファンの周囲を回動して各ヒート・シンクに供給される空気量の割合を制御するように構成してもよい。 When the heat dissipating system includes a plurality of heat sinks, the air flow rate of the heat dissipating fan can be effectively used by the movable adjustment mechanism changing the ratio of the air amount to each heat sink. A part of the heat dissipation system may be configured by a heat dissipation unit formed by a plurality of heat sinks, a centrifugal heat dissipation fan, and a movable adjustment mechanism. The movable adjustment mechanism may be configured to control the ratio of the amount of air supplied to each heat sink by rotating around the heat dissipation fan.

ヒート・パイプとヒート・シンクの組からなる複数の放熱系を相互に独立させ、さらに可動調整機構がそれぞれのヒート・シンクに供給する空気量の割合を変更できるようにすると、各放熱系の放熱能力を制御することができるため、電子デバイスの発熱量に差が生じても放熱ファンの空気量を効率的に利用することができる。第１の電子デバイスと第２の電子デバイスにそれぞれ放熱ファンの動作状態を変更する基準温度値を設定することができる。そして制御部が第１の電子デバイスに設定された基準温度値と第１の温度センサが検出した温度値の差と、第２の電子デバイスに設定された基準温度値と第２の温度センサが検出した温度値の差に基づいて可動調整機構を制御すれば、第１の電子デバイスと第２の電子デバイスが温度上昇したときにほぼ同じタイミングで冷却ファンの回転速度の上昇を要求することになるので、従来のような過剰放熱による無駄がなくなる。 By dissociating multiple heat dissipation systems consisting of heat pipe and heat sink pairs and allowing the movable adjustment mechanism to change the ratio of the amount of air supplied to each heat sink, the heat dissipation of each heat dissipation system Since the capability can be controlled, the air amount of the heat dissipating fan can be used efficiently even if a difference occurs in the calorific value of the electronic device. A reference temperature value for changing the operating state of the heat dissipation fan can be set for each of the first electronic device and the second electronic device. Then, the control unit sets the difference between the reference temperature value set in the first electronic device and the temperature value detected by the first temperature sensor, and the reference temperature value set in the second electronic device and the second temperature sensor If the movable adjustment mechanism is controlled on the basis of the detected temperature value difference, when the temperature of the first electronic device and the second electronic device rises, an increase in the rotation speed of the cooling fan is requested at almost the same timing. Therefore, there is no waste due to excessive heat dissipation as in the prior art.

本発明にかかる放熱システムにおいては、放熱ファンが生成した空気量を有効に活用できるが、その空気量が電子デバイス全体に対して足りない場合は、放熱ファンの動作状態を放熱能力が増大するように制御することができる。プロセッサ、ビデオ・チップ、およびノース・ブリッジは負荷の変動が激しいため、これらを本発明にかかる放熱システムに適用すれば特に効率のよい放熱ができる。 In the heat dissipation system according to the present invention, the amount of air generated by the heat dissipation fan can be effectively used. However, if the amount of air is not sufficient for the entire electronic device, the heat dissipation capacity of the operation state of the heat dissipation fan is increased. Can be controlled. Since the processor, the video chip, and the north bridge have large fluctuations in load, if they are applied to the heat dissipation system according to the present invention, particularly efficient heat dissipation can be achieved.

本発明の他の態様にかかる放熱システムでは、可動調整機構として、第１の吸気口から流入する空気量を調整する第１のシャッターと、第２の吸気口から流入する空気量を調整する第２のシャッターとで構成することができる。そして制御部が、第１の温度センサと第２の温度センサが検出したそれぞれの温度に基づいてシャッターの位置を制御することで放熱ファンの風量を効率よく利用することができる。 In the heat dissipation system according to another aspect of the present invention, as the movable adjustment mechanism, a first shutter that adjusts the amount of air flowing in from the first air inlet, and a first shutter that adjusts the amount of air flowing in from the second air inlet. 2 shutters. And a control part can utilize the air volume of a thermal radiation fan efficiently by controlling the position of a shutter based on each temperature which the 1st temperature sensor and the 2nd temperature sensor detected.

本発明により、コンピュータ・システムに搭載される放熱効率のよい放熱システムを提供することができた。さらに本発明により、放熱ファンからの騒音を抑制することができる放熱システムを提供することができた。さらに本発明により、放熱ファンの省電力を実現した放熱システムを提供することができた。さらに本発明により、そのような放熱システムを搭載したコンピュータ・システムを提供することができた。さらに本発明により、そのような放熱システムに使用される放熱ユニットを提供することができた。さらに本発明により、コンピュータ・システムにおける放熱効率のよい放熱方法を提供することができた。 According to the present invention, it is possible to provide a heat dissipation system with good heat dissipation efficiency mounted on a computer system. Furthermore, according to the present invention, a heat dissipation system capable of suppressing noise from the heat dissipation fan can be provided. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a heat dissipation system that realizes power saving of the heat dissipation fan. Furthermore, according to the present invention, a computer system equipped with such a heat dissipation system could be provided. Furthermore, according to the present invention, a heat dissipation unit used in such a heat dissipation system could be provided. Furthermore, according to the present invention, a heat dissipation method with good heat dissipation efficiency in a computer system could be provided.

図１は、本発明の実施の形態にかかるノートＰＣ１００を前方および後方からみた斜視図である。ノートＰＣ１００は、液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ）１０２を保持するディスプレイ筐体１０１がシステム筐体１０５から開かれている状態になっている。システム筐体１０５には、キーボード１０４および光学ディスク・ドライブ（ＯＤＤ）１０３が取り付けられている。システム筐体１０５にはそれぞれルーバが形成された排気口１０６、１０７および吸気口１０８、１０９が形成されている。 FIG. 1 is a perspective view of a notebook PC 100 according to an embodiment of the present invention as viewed from the front and rear. The notebook PC 100 is in a state in which a display housing 101 that holds a liquid crystal display device (LCD) 102 is opened from the system housing 105. A keyboard 104 and an optical disk drive (ODD) 103 are attached to the system casing 105. Exhaust ports 106 and 107 and intake ports 108 and 109 each having a louver are formed in the system housing 105.

図２は、ノートＰＣ１００の分解斜視図である。システム筐体１０５には、フレーム１１１、マザー・ボード１１３、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）１１７、バッテリィ・ユニット１１９などが実装されている。フレーム１１１はマグネシウム合金で形成された強度部材であり、本実施の形態にかかる放熱ユニット２００もこれに取り付けられている。マザー・ボード１１３には、中央処理装置（ＣＰＵ）１２１、ビデオ・チップ１２５、ノース・ブリッジ１２７、メイン・メモリ１２９、およびその他の半導体素子が実装されている。 FIG. 2 is an exploded perspective view of the notebook PC 100. A frame 111, a mother board 113, a hard disk drive (HDD) 117, a battery unit 119, and the like are mounted on the system casing 105. The frame 111 is a strength member formed of a magnesium alloy, and the heat dissipation unit 200 according to the present embodiment is also attached thereto. On the mother board 113, a central processing unit (CPU) 121, a video chip 125, a north bridge 127, a main memory 129, and other semiconductor elements are mounted.

図３は、放熱ユニット２００の外形を示す斜視図である。放熱ユニット２００は、ハウジング２１５、遠心式の放熱ファン２１３、ヒート・パイプ２０１、２０３、ヒート・シンク２０９、２１１、受熱部２０５、２０６、２０７を含んで構成されている。ハウジング２１５、ヒート・シンク２０９、２１１はそれぞれアルミニウムや銅などの熱伝導率のよい金属材料で形成されている。ハウジング２１５はヒート・シンク２０９およびヒート・シンク２１１に熱的に結合されている。 FIG. 3 is a perspective view showing the outer shape of the heat dissipation unit 200. The heat dissipation unit 200 includes a housing 215, a centrifugal heat dissipation fan 213, heat pipes 201 and 203, heat sinks 209 and 211, and heat receiving portions 205, 206 and 207. The housing 215 and the heat sinks 209 and 211 are each formed of a metal material having good thermal conductivity such as aluminum or copper. The housing 215 is thermally coupled to the heat sink 209 and the heat sink 211.

ヒート・シンク２０９、２１１は、金属材料と空気の接触面積を増大させて熱交換率を高めるために内部に複数の流路が形成されており、内部を通過する空気の温度が低いほど、また、空気量が多いほど通過する空気の温度に近づいて多量の熱を放散することができる。受熱部２０５はＣＰＵ１２１が生成した熱を吸収してヒート・パイプ２０１に伝達し、ヒート・パイプ２０１はその熱をヒート・シンク２０９に伝達する。受熱部２０７は、ビデオ・チップ１２５およびノース・ブリッジ１２７の熱を吸収してヒート・パイプ２０３に伝達し、ヒート・パイプ２０３はヒート・シンク２１１に伝達する。 The heat sinks 209 and 211 are formed with a plurality of flow paths in order to increase the contact area between the metal material and the air to increase the heat exchange rate, and as the temperature of the air passing through the interior is lower, The larger the amount of air, the closer to the temperature of the passing air, the more heat can be dissipated. The heat receiving unit 205 absorbs the heat generated by the CPU 121 and transmits the heat to the heat pipe 201, and the heat pipe 201 transmits the heat to the heat sink 209. The heat receiving unit 207 absorbs heat from the video chip 125 and the north bridge 127 and transmits the heat to the heat pipe 203, and the heat pipe 203 transmits to the heat sink 211.

放熱ユニット２００の一つの特徴として、受熱部２０５からの熱のほとんどはヒート・シンク２０９から放熱し、受熱部２０７からの熱のほとんどはヒート・シンク２１１から放熱するようにヒート・パイプ２０１、２０３、ハウジング２１５、およびヒート・シンク２０９、２１１の結合関係を構成した点にある。この特徴の機能については後に説明する。放熱ユニット２００がシステム筐体１０５の内部に取り付けられたときに、ヒート・シンク２０９は排気口１０６に位置が整合し、ヒート・シンク２１１は排気口１０７に位置が整合する。放熱ユニット２００は、ハウジング２１５の中に取り付けられた放熱ファン２１３が回転してハウジング２１５の上面と下面に形成された開口部から放熱ファンの軸方向に空気を吸引してヒート・シンク２０９、２１１から排気することにより熱をシステム筐体１０５の外部に放散する。 One feature of the heat dissipation unit 200 is that the heat pipes 201, 203 are such that most of the heat from the heat receiving unit 205 is radiated from the heat sink 209 and most of the heat from the heat receiving unit 207 is radiated from the heat sink 211. The housing 215 and the heat sinks 209 and 211 are connected. The function of this feature will be described later. When the heat dissipating unit 200 is mounted inside the system housing 105, the position of the heat sink 209 is aligned with the exhaust port 106, and the position of the heat sink 211 is aligned with the exhaust port 107. In the heat dissipation unit 200, heat sinks 209 and 211 are drawn by sucking air in the axial direction of the heat dissipation fan from openings formed on the upper surface and the lower surface of the housing 215 by rotation of the heat dissipation fan 213 mounted in the housing 215. Heat is dissipated to the outside of the system housing 105 by exhausting from the system.

放熱ユニット２００は、受熱部２０５、２０７から受け取った熱だけでなく、システム筐体１０５の内部に収納された他の電子デバイスの熱も放熱する。システム筐体１０５には、吸気口１０８、１０９の他に、ネットワーク・ケーブル、ＵＳＢデバイス、および外部ディスプレイなどの端子やメモリ・カードの取り付け部などにも実質的に開口部が形成されている。放熱ファン２１３が回転するとシステム筐体１０５の内部が負圧になり、それらの開口部から空気が流入して生成された空気流が電子デバイスの熱を拡散し、排気口１０６、１０７を通じて排気されることで外部に熱を放散する。 The heat dissipating unit 200 dissipates not only the heat received from the heat receiving units 205 and 207 but also the heat of other electronic devices housed in the system housing 105. In addition to the air inlets 108 and 109, the system housing 105 is substantially formed with openings in terminals such as a network cable, a USB device, an external display, and a memory card mounting portion. When the heat radiating fan 213 rotates, the inside of the system housing 105 becomes negative pressure, and the air flow generated by the inflow of air from these openings diffuses the heat of the electronic device and is exhausted through the exhaust ports 106 and 107. To dissipate heat to the outside.

図４は、放熱ユニット２００を裏側からみた分解斜視図である。放熱ユニット２００のハウジング２１５の蓋２１５ａが取り外され、内部に回転ドア２１７が取り付けられるときの様子が示されている。回転ドア２１７は、放熱ファン２１３の羽の先端部分を結んだ円周に沿う形状に加工されたステンレスや合成樹脂の薄板で形成されており、ステッピング・モータ２１９により放熱ファン２１３の中心軸を中心にして回動するように構成されている。ステッピング・モータ２１９から回転ドア２１７への動力伝達機構は歯車や摩擦式のローラを利用するなど周知の方式を採用することができる。また、回転ドア２１７をハウジング２１５の中で回転可能に支持する構造も同様に周知のものを採用することができる。 FIG. 4 is an exploded perspective view of the heat dissipation unit 200 as seen from the back side. The state when the cover 215a of the housing 215 of the heat radiation unit 200 is removed and the revolving door 217 is attached is shown. The revolving door 217 is formed of a thin plate of stainless steel or synthetic resin processed into a shape along the circumference connecting the tips of the radiating fans 213, and is centered on the central axis of the radiating fan 213 by the stepping motor 219. It is comprised so that it may rotate. As a power transmission mechanism from the stepping motor 219 to the rotary door 217, a well-known system such as a gear or a friction roller can be employed. Also, a well-known structure can be adopted as the structure for rotatably supporting the rotary door 217 in the housing 215.

図５は、回転ドア２１７がハウジング２１５の内部に収納された様子を示す斜視図である。図５（Ａ）は、回転ドア２１７がヒート・シンク２０９の入り口を遮る位置まで回転して停止している状態を示す。図５（Ｂ）は、回転ドア２１７がヒート・シンク２１１の入り口を遮る位置まで回転して停止している状態を示す。放熱ユニット２００では、放熱ファン２１３が一定の回転速度で回転してヒート・シンク２０９、２１１に一定の空気量を供給しているときに、回転ドア２１７の回転角度を調整してヒート・シンク２０９とヒート・シンク２１１を通過する空気量の割合を変化させることができる。 FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the revolving door 217 is housed in the housing 215. FIG. 5A shows a state in which the revolving door 217 is rotated and stopped to a position where the entrance of the heat sink 209 is blocked. FIG. 5B shows a state in which the revolving door 217 is rotated and stopped to a position where the entrance of the heat sink 211 is blocked. In the heat dissipating unit 200, when the heat dissipating fan 213 rotates at a constant rotation speed and supplies a constant amount of air to the heat sinks 209 and 211, the rotation angle of the revolving door 217 is adjusted to adjust the heat sink 209. And the ratio of the amount of air passing through the heat sink 211 can be changed.

ヒート・シンク２０９、２１１は、内部を通過する空気量が多いほど多量の熱が交換されて温度が下がるため、受熱部２０５、２０７に対する放熱能力が増大する。放熱ユニット２００は、放熱ファン２１３が一定の回転速度で回転するときに、回転ドア２１７の位置を制御することでヒート・シンク２０９、２１１からの放熱能力の割合を調整することができる。図１２に示した従来の放熱システムのように２本のヒート・パイプを２つのヒート・シンクにそれぞれ結合して２つのヒート・シンクの温度が等しくなるように制御する場合は、たとえヒート・シンク２０９、２１１に対する空気量の割合を調整しても受熱部に対する放熱能力に有位な差を設けることが困難であったが、放熱ユニット２００では、受熱部２０５、ヒート・パイプ２０１、およびヒート・シンク２０９で構成されるＣＰＵ放熱系と、受熱部２０７、ヒート・パイプ２０３、およびヒート・シンク２１１で構成されるビデオ・チップ放熱系を熱的に分離し、かつ、ヒート・シンク２０９、２１１に供給する空気量の割合を調整することで、受熱部２０５、２０７に対する放熱能力を制御することができる。 In the heat sinks 209 and 211, as the amount of air passing through the interior increases, a larger amount of heat is exchanged to lower the temperature, so that the heat dissipation capability for the heat receiving units 205 and 207 increases. The heat dissipation unit 200 can adjust the ratio of the heat dissipation capacity from the heat sinks 209 and 211 by controlling the position of the rotary door 217 when the heat dissipation fan 213 rotates at a constant rotational speed. Even when two heat pipes are coupled to two heat sinks to control the temperature of the two heat sinks to be equal to each other as in the conventional heat dissipation system shown in FIG. Although it has been difficult to provide a significant difference in the heat dissipation capability with respect to the heat receiving portion even if the ratio of the air amount to 209 and 211 is adjusted, in the heat dissipation unit 200, the heat receiving portion 205, the heat pipe 201, and the heat The CPU heat dissipation system configured by the sink 209 and the video chip heat dissipation system configured by the heat receiving unit 207, the heat pipe 203, and the heat sink 211 are thermally separated, and the heat sinks 209 and 211 are By adjusting the ratio of the amount of air to be supplied, it is possible to control the heat radiation capacity for the heat receiving portions 205 and 207.

図６（Ａ）は、ノートＰＣ１００のシステム筐体１０５からフレーム、マザー・ボードおよびその他の電子デバイスを取り除いた状態を示す斜視図である。システム筐体１０５の側壁に形成された吸気口１０８、１０９には、システム筐体１０５の内側に図６（Ｂ）に示したシャッター２２１、２２２が取り付けられる。シャッター２２１、２２２はステッピング・モータ２２３、２２４により矢印Ａまたは矢印Ｂ方向にスライドして、吸気口１０８、１０９の開口率を調整することができる。たとえば、吸気口１０９の開口率を小さくして吸気口１０８の開口率を大きくすれば、吸気口１０８からはより多くの空気が流入してその近辺に配置された電子デバイスに対する放熱能力が増大する。 FIG. 6A is a perspective view illustrating a state in which the frame, the mother board, and other electronic devices are removed from the system housing 105 of the notebook PC 100. Shutters 221 and 222 shown in FIG. 6B are attached to the intake ports 108 and 109 formed on the side wall of the system housing 105 inside the system housing 105. The shutters 221 and 222 can be slid in the direction of arrow A or arrow B by stepping motors 223 and 224 to adjust the aperture ratios of the intake ports 108 and 109. For example, if the aperture ratio of the intake port 109 is reduced and the aperture ratio of the intake port 108 is increased, more air flows from the intake port 108 and the heat dissipation capability for an electronic device disposed in the vicinity thereof increases. .

図７は、ノートＰＣ１００のシステム構成を示すブロック図である。ＣＰＵ１２１は、ＦＳＢ(Front Side Bus)１２２を通じてノース・ブリッジ１２７に接続されている。ノース・ブリッジ１２７は、メイン・メモリ１２９へのアクセス動作を制御するためのメモリ・コントローラ機能や、ＦＳＢ１２２とＰＣＩバス１２８との間のデータ転送速度の差を吸収するためのデータ・バッファ機能などを含んだ構成となっている。ノース・ブリッジ１２７には、メイン・メモリ１２９およびビデオ・チップ１２５が接続されている。ビデオ・チップ１２５には、ＬＣＤ１０２が接続されている。 FIG. 7 is a block diagram showing a system configuration of the notebook PC 100. The CPU 121 is connected to the north bridge 127 through an FSB (Front Side Bus) 122. The north bridge 127 has a memory controller function for controlling an access operation to the main memory 129, a data buffer function for absorbing a difference in data transfer speed between the FSB 122 and the PCI bus 128, and the like. It is a configuration that includes. A main memory 129 and a video chip 125 are connected to the north bridge 127. The LCD 102 is connected to the video chip 125.

ビデオ・チップ１２５は、ＣＰＵ１２１からの描画命令を受け、描画すべきイメージを生成してＶＲＡＭに書き込み、所定のタイミングでＶＲＡＭから読み出してＬＣＤ１０２に描画データとして送る。ノース・ブリッジ１２７にはまた、ＰＣＩバス１２８が接続されている。ＰＣＩバス１２８には、サウス・ブリッジ１３１、カード・バス・コントローラ１３３、ｍｉｎｉＰＣＩスロット１３５、イーサネット（登録商標）・コントローラ１３７がそれぞれ接続されている。カード・バス・コントローラ１３３は、ＰＣＩバス１２８とＰＣカード１３９とのデータ転送を制御するコントローラである。カード・バス・コントローラ１３３にはカード・バス・スロット１４１が接続され、カード・バス・スロット１４１に、ＰＣカード１３９が装着される。ｍｉｎｉＰＣＩスロット１３５には、例えばワイヤレスＬＡＮモジュールが内蔵されたｍｉｎｉＰＣＩカード１４３が装着される。イーサネット・コントローラ１３７は、ノートＰＣ１００をＬＡＮに接続するためのコントローラである。 The video chip 125 receives a drawing command from the CPU 121, generates an image to be drawn, writes it in the VRAM, reads it from the VRAM at a predetermined timing, and sends it to the LCD 102 as drawing data. A PCI bus 128 is also connected to the north bridge 127. A south bridge 131, a card bus controller 133, a mini PCI slot 135, and an Ethernet (registered trademark) controller 137 are connected to the PCI bus 128, respectively. The card bus controller 133 is a controller that controls data transfer between the PCI bus 128 and the PC card 139. A card bus slot 141 is connected to the card bus controller 133, and a PC card 139 is inserted into the card bus slot 141. For example, a mini PCI card 143 with a built-in wireless LAN module is installed in the mini PCI slot 135. The Ethernet controller 137 is a controller for connecting the notebook PC 100 to the LAN.

サウス・ブリッジ１３１は、ＰＣＩバス１２８とＬＰＣバス１４５とのブリッジ機能を備えている。また、サウス・ブリッジ１３１は、ＩＤＥ(Integrated Device Electronics)インタフェース機能を備えており、ＨＤＤ１１７、ＯＤＤ１０３、およびＵＳＢコネクタ１４０が接続されている。ＬＰＣバス１４５には、エンベデッド・コントローラ（ＥＣ）１４７、ＢＩＯＳフラッシュＲＯＭ１５７、Ｉ/Ｏコントローラ１５９が接続されている。Ｉ／Ｏコントローラ１５９にはＩ／Ｏコネクタ１６１が接続されている。 The south bridge 131 has a bridge function between the PCI bus 128 and the LPC bus 145. The south bridge 131 has an IDE (Integrated Device Electronics) interface function, and is connected to the HDD 117, ODD 103, and USB connector 140. An embedded controller (EC) 147, a BIOS flash ROM 157, and an I / O controller 159 are connected to the LPC bus 145. An I / O connector 161 is connected to the I / O controller 159.

ＥＣ１４７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成されたマイクロ・コンピュータである。ＥＣ１４７には、温度センサ１５３および放熱システム駆動回路１４９が接続されている。温度センサ１５３は、電子デバイスの温度を監視するために主要な電子デバイスごとに複数個設けられ、それぞれ外付け型として監視対象となる電子デバイス近辺に配置されるか、または埋め込み型として当該電子デバイスのダイの中に形成される。外付け型の温度センサは、それぞれの電子デバイスの近辺においてマザー・ボード１１３またはフレーム１１１に取り付けられる。 The EC 147 is a microcomputer composed of a CPU, ROM, RAM, and the like. A temperature sensor 153 and a heat dissipation system drive circuit 149 are connected to the EC 147. In order to monitor the temperature of the electronic device, a plurality of temperature sensors 153 are provided for each main electronic device, and are arranged near the electronic device to be monitored as an external type, or as an embedded type electronic device. Formed in the die. The external type temperature sensor is attached to the mother board 113 or the frame 111 in the vicinity of each electronic device.

ＥＣ１４７は、温度センサ群１５３が検出した温度に基づいて放熱ファン２１３の制御信号を生成して放熱システム駆動回路１４９に送る。放熱システム駆動回路１４９には放熱ファン２１３が接続されている。放熱システム駆動回路１４９は、ＥＣ１４７から送られた制御信号に基づいて、放熱ファン２１３のオン／オフ制御および回転数制御を行う。本実施の形態では、放熱システム駆動回路１４９は、放熱ファン２１３を、停止、低速回転、中速回転、および高速回転の４つの動作状態のいずれかになるように制御する。 The EC 147 generates a control signal for the heat dissipation fan 213 based on the temperature detected by the temperature sensor group 153 and sends it to the heat dissipation system drive circuit 149. A heat dissipation fan 213 is connected to the heat dissipation system drive circuit 149. The heat dissipation system drive circuit 149 performs on / off control and rotation speed control of the heat dissipation fan 213 based on the control signal sent from the EC 147. In the present embodiment, the heat dissipation system drive circuit 149 controls the heat dissipation fan 213 so as to be in one of four operation states of stop, low speed rotation, medium speed rotation, and high speed rotation.

ＥＣ１４７は、温度センサ群１５３が検出したそれぞれの温度に基づいてステッピング・モータ群１６０の制御信号を生成して放熱システム駆動回路１４９に送る。放熱システム駆動回路１４９にはステッピング・モータ群１６０が接続されている。ステッピング・モータ群１６０は、図４に示したステッピング・モータ２１９および図６に示したステッピング・モータ２２３、２２４で構成されている。放熱システム駆動回路１４９は、ＥＣ１４７から送られた制御信号に基づいてステッピング・モータ２１９、２２３、２２４を回転させ、回転ドア２１７の角度制御およびシャッター２２１、２１２の位置制御を行う。 The EC 147 generates a control signal for the stepping motor group 160 based on each temperature detected by the temperature sensor group 153 and sends it to the heat dissipation system drive circuit 149. A stepping motor group 160 is connected to the heat dissipation system drive circuit 149. The stepping motor group 160 includes the stepping motor 219 shown in FIG. 4 and the stepping motors 223 and 224 shown in FIG. The heat dissipation system drive circuit 149 rotates the stepping motors 219, 223, and 224 based on the control signal sent from the EC 147, and controls the angle of the rotary door 217 and the positions of the shutters 221 and 212.

ＣＰＵ１２１、ノース・ブリッジ１２７、およびビデオ・チップ１２５は、その他の電子デバイスに比べて発熱量が多いため、放熱ユニット２００の受熱部２０５、２０７を経由して放熱される。その他の電子デバイスは、放熱ファン２１３の動作によりシステム筐体内に生成される空気流で放熱される。本実施の形態にかかる放熱システム２５０の制御系は、ＥＣ１４７、放熱システム駆動回路１４９、温度センサ群１５３、ステッピング・モータ群１６０、および放熱ファン２１３で構成される。 Since the CPU 121, the north bridge 127, and the video chip 125 generate a larger amount of heat than other electronic devices, the heat is radiated through the heat receiving portions 205 and 207 of the heat radiating unit 200. Other electronic devices are radiated by an air flow generated in the system casing by the operation of the heat radiating fan 213. The control system of the heat dissipation system 250 according to the present embodiment includes an EC 147, a heat dissipation system drive circuit 149, a temperature sensor group 153, a stepping motor group 160, and a heat dissipation fan 213.

図８は、本実施の形態にかかる放熱システム２５０を構成する２つの放熱系を説明する図である。放熱システムは、放熱ユニット２００、シャッター２２１、２２２、ステッピング・モータ２２３、２２４、排気口１０６、１０７、吸気口１０８、１０９、および放熱対象となる複数の電子デバイスで構成される。システム筐体１０５の内部には、温度の監視対象となる電子デバイスとして、ＣＰＵ１２１、ノース・ブリッジ１２７、ビデオ・チップ１２５、ＨＤＤ１１７、およびＯＤＤ１０３が代表的に示されている。 FIG. 8 is a diagram for explaining two heat dissipation systems constituting the heat dissipation system 250 according to the present embodiment. The heat dissipation system includes a heat dissipation unit 200, shutters 221, 222, stepping motors 223, 224, exhaust ports 106, 107, intake ports 108, 109, and a plurality of electronic devices to be radiated. In the system casing 105, CPU 121, north bridge 127, video chip 125, HDD 117, and ODD 103 are representatively shown as electronic devices to be monitored for temperature.

そしてそれらを監視する温度センサ１５３ａ〜１５３ｅが実装されている。ＣＰＵ１２１、ノース・ブリッジ１２７、およびビデオ・チップ１２５をそれぞれ監視する温度センサ１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃは埋め込み型で、ＯＤＤ１０３およびＨＤＤ１１７を監視する温度センサ１５３ｄ〜１５３ｅは外付け型である。なお、各温度センサは、監視対象となる電子デバイスが許容温度値を越えないように監視する目的で設けられるものであり、埋め込み型であるか外付け型であるかは本発明において本質的な相違はない。図８に示したその他の同一参照番号の構成要素は図１〜図７で説明したものであるため説明を省略する。 Temperature sensors 153a to 153e for monitoring them are mounted. The temperature sensors 153a, 153b, and 153c that monitor the CPU 121, the north bridge 127, and the video chip 125 are embedded types, and the temperature sensors 153d to 153e that monitor the ODD 103 and the HDD 117 are external types. Each temperature sensor is provided for the purpose of monitoring so that the electronic device to be monitored does not exceed the allowable temperature value, and whether it is an embedded type or an external type is essential in the present invention. There is no difference. The other components with the same reference numbers shown in FIG. 8 are the same as those described with reference to FIGS.

放熱システム２５０は、システム筐体１０５の中に収納された複数の電子デバイスを共用の放熱ファン２１３を利用して放熱する。図８では放熱ファン２１３は１台だけ示されているが、複数の放熱ファンを設けてそれらの放熱ファン群を複数の電子デバイスに共用するようにしてもよい。ただし、各電子デバイスに専用の放熱ファンを設けて独立した温度制御をする場合は、本発明とは異なる放熱システムとなる。放熱システム２５０は、放熱ファン２１３を共有した２つの放熱系で構成されている。 The heat dissipation system 250 radiates heat from a plurality of electronic devices housed in the system housing 105 using a common heat dissipation fan 213. Although only one heat radiating fan 213 is shown in FIG. 8, a plurality of heat radiating fans may be provided to share the heat radiating fan group with a plurality of electronic devices. However, in the case where a dedicated heat dissipation fan is provided for each electronic device and independent temperature control is performed, a heat dissipation system different from that of the present invention is obtained. The heat dissipation system 250 includes two heat dissipation systems that share the heat dissipation fan 213.

一つは、放熱ユニット２００によりＣＰＵ１２１、ノース・ブリッジ１２７、ビデオ・チップ１２５からの放熱を制御する系統で、これをヒート・シンク系ということにする。もう一つは、シャッター２２１、２２２によりＯＤＤ１０３およびＨＤＤ１１７からの放熱を制御する系統で、これを筐体系ということにする。放熱ファン２１３を共用するような放熱システムでは、いずれの電子デバイスも許容最高温度を超えないように制御しようとした場合に、各電子デバイスにおける発熱量の不均衡により放熱ファン２１３は電子デバイス全体が発生する熱に対しては放熱能力に余裕があっても、先に最高許容温度になった電子デバイスのために高い回転速度で回転して騒音の発生や消費電力の無駄といった問題を引き起こす。 One is a system in which heat dissipation from the CPU 121, the north bridge 127, and the video chip 125 is controlled by the heat dissipation unit 200, which is referred to as a heat sink system. The other is a system that controls heat dissipation from the ODD 103 and the HDD 117 by the shutters 221 and 222, which is referred to as a casing system. In a heat dissipation system in which the heat dissipation fan 213 is shared, when any electronic device is controlled so as not to exceed the allowable maximum temperature, the heat dissipation fan 213 has the entire electronic device due to an imbalance in the amount of heat generated in each electronic device. Even if there is a sufficient heat dissipation capability for the generated heat, the electronic device that has already reached the maximum allowable temperature rotates at a high rotational speed, causing problems such as noise generation and waste of power consumption.

これを解決するために放熱システム２５０は、各電子デバイスの温度を監視して回転ドア２１７およびシャッター２２１、２２２を制御しそれぞれの発熱状態に応じて各電子デバイスに対する放熱能力を制御する。放熱システム２５０は、放熱ファン２１３が一定の回転速度で回転しているときに、ヒート・シンク系が、ヒート・シンク２０９とヒート・シンク２１１を通過する空気量の割合を制御し、筐体系が吸気口１０８、１０９から流入する空気量の割合を制御して、所定の回転速度における放熱ファン２１３が電子デバイス全体に対して有する放熱能力を有効に活用する。 In order to solve this problem, the heat dissipation system 250 monitors the temperature of each electronic device, controls the rotary door 217 and the shutters 221 and 222, and controls the heat dissipation capability for each electronic device according to each heat generation state. In the heat dissipation system 250, when the heat dissipation fan 213 is rotating at a constant rotational speed, the heat sink system controls the ratio of the amount of air passing through the heat sink 209 and the heat sink 211, and the housing system is By controlling the ratio of the amount of air flowing in from the intake ports 108 and 109, the heat dissipation capability of the heat dissipation fan 213 with respect to the entire electronic device at a predetermined rotational speed is effectively utilized.

ＥＣ１４７のＲＯＭには、放熱ファン２１３の動作状態を変更する基準温度値を記述したサーマル・アクション・テーブル（ＴＡＴ）２５１が格納されている。図９は、ＴＡＴ２５１の構成を示す図である。ＴＡＴ２５１は、電子デバイスごとに放熱ファン２１３の動作状態を停止、低速回転、中速回転、高速回転の間で変更するための基準温度値を記述している。基準温度値は、各動作状態に対するイネーブル値とディスエーブル値で構成され、回転速度が上昇方向に変化する場合と下降方向に変化する場合との間にヒステリシス特性を形成している。イネーブル値は、温度センサの検出温度が上昇傾向にある場合に放熱ファン２１３が１段階回転速度が遅い動作状態から当該動作状態に移行する温度値である。ディスエーブル値は、温度センサの検出温度が下降傾向にある場合に放熱ファン２１３が当該動作状態より１段階回転速度の遅い動作状態に移行する温度値である。ここで、低速回転より遅い動作状態は停止状態である。 The EC147 ROM stores a thermal action table (TAT) 251 in which reference temperature values for changing the operation state of the heat dissipation fan 213 are described. FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the TAT 251. As shown in FIG. The TAT 251 describes a reference temperature value for changing the operation state of the heat dissipation fan 213 between the low speed rotation, the medium speed rotation, and the high speed rotation for each electronic device. The reference temperature value includes an enable value and a disable value for each operation state, and forms a hysteresis characteristic between the case where the rotational speed changes in the upward direction and the case where the rotational speed changes in the downward direction. The enable value is a temperature value at which the radiating fan 213 shifts from the operating state where the one-step rotation speed is slow to the operating state when the temperature detected by the temperature sensor tends to increase. The disable value is a temperature value at which the heat radiating fan 213 shifts to an operation state having a one-step rotational speed slower than the operation state when the temperature detected by the temperature sensor tends to decrease. Here, the operation state slower than the low-speed rotation is a stop state.

ＴＡＴ２５１において、各温度センサ１５３ａ〜１５３ｅに対して設定された基準温度値は、各電子デバイスとそれを監視する温度センサ１５３ａ〜１５３ｅが実際にシステム筐体１０５の内部に実装されたときに、動作中の各電子デバイスが許容最高温度を超えないように放熱ファン２１３を所定の回転速度で動作させるために設定される。埋め込み型温度センサに対する基準温度値も外付け型温度センサに対する基準温度値も、電子デバイスの許容最高温度値より低い値となる。 In TAT 251, the reference temperature value set for each temperature sensor 153 a to 153 e operates when each electronic device and the temperature sensor 153 a to 153 e that monitors the electronic device are actually mounted inside the system housing 105. It is set to operate the heat radiating fan 213 at a predetermined rotational speed so that each electronic device inside does not exceed the allowable maximum temperature. Both the reference temperature value for the embedded type temperature sensor and the reference temperature value for the external type temperature sensor are lower than the allowable maximum temperature value of the electronic device.

ＥＣ１４７は、いずれかの温度センサ１５３ａ〜１５３ｅが検出した温度が監視対象の電子デバイスに設定されたイネーブル値に到達したとき放熱ファン２１３の動作状態を放熱能力が向上する方向に変更し、すべての温度センサ１５３ａ〜１５３ｅが検出した温度が監視対象の電子デバイスに設定されたディスエーブル値以下まで下降したとき放熱ファン２１３の動作状態を放熱能力が低減させる方向に変更する。 When the temperature detected by any of the temperature sensors 153a to 153e reaches the enable value set for the electronic device to be monitored, the EC 147 changes the operating state of the heat dissipation fan 213 to improve the heat dissipation capability, When the temperature detected by the temperature sensors 153a to 153e falls below the disable value set for the electronic device to be monitored, the operating state of the heat dissipation fan 213 is changed to a direction in which the heat dissipation capability is reduced.

具体的には、筐体内部の温度が上昇していずれかの温度センサの検出温度値が低速回転のイネーブル値を検出したとき放熱ファン２１３は低速回転で動作を開始し、中速回転のイネーブル値を検出したとき中速回転に移行し、さらに高速回転のイネーブル値を検出したとき高速回転に移行する。放熱ファン２１３が高速回転している状態からノートＰＣ１００の負荷が減少して各温度センサが検出した温度が低下したときには、放熱ファン２１３はすべての温度センサ１５３ａ〜１５３ｅの検出温度が高速回転のディスエーブル値に到達すると中速回転に移行し、中速回転のディスエーブル値に到達すると低速回転に移行し、低速回転のディスエーブル値に到達すると停止する。 Specifically, when the temperature inside the housing rises and the temperature value detected by any of the temperature sensors detects an enable value for low speed rotation, the radiating fan 213 starts operating at low speed and enables medium speed rotation. When a value is detected, the process shifts to medium speed rotation, and when a high speed rotation enable value is detected, the process shifts to high speed rotation. When the load of the notebook PC 100 is reduced from the state where the radiating fan 213 is rotating at a high speed and the temperature detected by each temperature sensor is lowered, the radiating fan 213 has a temperature detected by all the temperature sensors 153a to 153e. When it reaches the enable value, it shifts to medium speed rotation, when it reaches the disable value of medium speed rotation, it shifts to low speed rotation, and stops when it reaches the disable value of low speed rotation.

各電子デバイスの発熱量が比例的に増減する場合は、このような制御をしても放熱ファン２１３は効率的に放熱することができる。しかし実際には、ノートＰＣ１００の動作状態によっては、各電子デバイスの発熱および電子デバイス間での発熱の状態は異なる。たとえば、数値解析などのようにＣＰＵ１２１の負荷が増大するときはＣＰＵ１２１を監視する温度センサ１５３ａが先にイネーブル値に達してしまうが、他の電子デバイスはイネーブル値まではかなり余裕がある場合がある。あるいは画像処理を行っている場合は、ビデオ・チップ１２５の温度だけが増大したり、データの入出力を連続的に行っている場合はＨＤＤ１１７の温度だけが増大したりして同じような現象が発生する場合がある。 When the heat generation amount of each electronic device increases or decreases proportionally, the heat dissipation fan 213 can efficiently dissipate heat even if such control is performed. However, actually, the heat generation of each electronic device and the heat generation between the electronic devices differ depending on the operation state of the notebook PC 100. For example, when the load on the CPU 121 increases as in numerical analysis, the temperature sensor 153a that monitors the CPU 121 reaches the enable value first, but other electronic devices may have a considerable margin until the enable value. . Alternatively, when image processing is performed, only the temperature of the video chip 125 increases, or when data input / output is continuously performed, only the temperature of the HDD 117 increases, and the same phenomenon occurs. May occur.

図１０は、放熱システム２５０が各電子デバイスから放熱する手順を示したフローチャートである。ブロック３０１では、ノートＰＣ１００は、図８に示した各電子デバイスが不均一な発熱をしている。温度センサ１５３ａ〜１５３ｅは、対象となる電子デバイスを監視するために温度を測定している。温度センサが検出した温度と実際の電子デバイスの温度は異なる場合があるが、以降の説明では、温度センサ１５３ａ〜１５３ｅが測定した温度を電子デバイスの温度として説明する。 FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for the heat dissipation system 250 to dissipate heat from each electronic device. In block 301, the notebook PC 100 generates non-uniform heat in each electronic device shown in FIG. The temperature sensors 153a to 153e measure the temperature in order to monitor the target electronic device. Although the temperature detected by the temperature sensor may differ from the actual temperature of the electronic device, in the following description, the temperature measured by the temperature sensors 153a to 153e will be described as the temperature of the electronic device.

ブロック３０３において、各電子デバイスを監視する温度センサ１５３ａ〜１５３ｅが定期的に温度値をＥＣ１４７に送る。たとえば、放熱ファン２１３が中速回転の回転速度で回転しているときには、各温度センサが検出した温度値は、高速回転の欄の対応する電子デバイスに設定されたイネーブル値より低くなっており、いずれかの電子デバイスの温度が高速回転のイネーブル値に到達すると放熱ファン２１３は高速回転で回転する。ブロック３０５において、ＥＣ１４７は、ＴＡＴ２５１に記述された放熱ファン２１３の現在の動作状態より回転速度が早い動作状態のイネーブル値と各温度センサが測定した現在の温度値との温度差ΔＴを計算する。なお、温度差ΔＴは、以下、同様の意味を示すものとする。 At block 303, temperature sensors 153a-153e that monitor each electronic device periodically send temperature values to the EC 147. For example, when the radiating fan 213 is rotating at a medium rotational speed, the temperature value detected by each temperature sensor is lower than the enable value set for the corresponding electronic device in the high-speed rotation column, When the temperature of any electronic device reaches the enable value for high speed rotation, the heat dissipation fan 213 rotates at high speed. In block 305, the EC 147 calculates a temperature difference ΔT between the enable value of the operation state whose rotational speed is faster than the current operation state of the heat dissipation fan 213 described in the TAT 251 and the current temperature value measured by each temperature sensor. Hereinafter, the temperature difference ΔT has the same meaning.

放熱システム２５０では、放熱ファン２１３を共用しながら、ヒート・シンク系でＣＰＵ１２１と、ノース・ブリッジ１２７およびビデオ・チップ１２５に対する放熱ファン２１３の放熱能力を制御し、筐体系ではＯＤＤ１０３とＨＤＤ１１７に対する放熱ファン２１３の放熱能力を制御する。放熱システム２５０では、さらに放熱ファン２１３の回転速度を制御して電子デバイス全体に対する放熱能力を制御する。そしてこれら３つの制御系は独立して動作する。 In the heat dissipation system 250, while the heat dissipation fan 213 is shared, the heat sink system controls the heat dissipation capability of the heat dissipation fan 213 with respect to the CPU 121, the north bridge 127, and the video chip 125, and the chassis system with respect to the ODD103 and the HDD 117 213 controls the heat radiation capacity of 213. In the heat dissipation system 250, the rotation speed of the heat dissipation fan 213 is further controlled to control the heat dissipation capability for the entire electronic device. These three control systems operate independently.

ブロック３０７では、ヒート・シンク系の温度センサ１５３ａに関する温度差ΔＴと、温度センサ１５３ｂまたは温度センサ１５３ｃに関する温度差ΔＴの間に所定値以上の差があるか否かをＥＣ１４７が判断する。ノース・ブリッジ１２７とビデオ・チップ１２５は共通の受熱部２０７に放熱するので、温度センサ１５３ｂに関する温度差ΔＴと温度センサ１５３ｃに関する温度差ΔＴのうち温度差が小さい方の温度センサに関する温度差ΔＴを採用する。温度差ΔＴが小さい電子デバイスは、近いうちに現在よりも多くの空気量を要求する可能性が高いといえる。いま、ビデオ・チップ１２５を監視する温度センサ１５３ｃに関する温度差ΔＴが、ノース・ブリッジ１２７を監視する温度センサ１５３ｂに関する温度差ΔＴよりも小さいものとする。 In block 307, the EC 147 determines whether there is a difference of a predetermined value or more between the temperature difference ΔT related to the heat sink system temperature sensor 153a and the temperature difference ΔT related to the temperature sensor 153b or the temperature sensor 153c. Since the north bridge 127 and the video chip 125 dissipate heat to the common heat receiving unit 207, the temperature difference ΔT related to the temperature sensor having the smaller temperature difference among the temperature difference ΔT related to the temperature sensor 153b and the temperature difference ΔT related to the temperature sensor 153c is calculated. adopt. It can be said that an electronic device having a small temperature difference ΔT is likely to require a larger amount of air than it is now. It is assumed that the temperature difference ΔT related to the temperature sensor 153c that monitors the video chip 125 is smaller than the temperature difference ΔT related to the temperature sensor 153b that monitors the north bridge 127.

そしてＥＣ１４７は、ビデオ・チップ１２５に関する温度差ΔＴがＣＰＵ１２１に関する温度差ΔＴよりも大きい場合には、ＣＰＵ１２１の現在の温度よりもビデオ・チップ１２５の現在の温度に余裕があると判断する。この場合ＥＣ１４７は、放熱システム駆動回路１４９を通じてステッピング・モータ２１９にパルスを送って回転ドア２１７を回転させ、ヒート・シンク２０９に供給する空気量の割合を増大させ、その分だけヒート・シンク２１１に供給する空気量の割合を減少させる。 When the temperature difference ΔT related to the video chip 125 is larger than the temperature difference ΔT related to the CPU 121, the EC 147 determines that the current temperature of the video chip 125 has more room than the current temperature of the CPU 121. In this case, the EC 147 sends a pulse to the stepping motor 219 through the heat dissipation system drive circuit 149 to rotate the rotary door 217 to increase the ratio of the amount of air supplied to the heat sink 209 and to the heat sink 211 by that amount. Reduce the rate of air supply.

ＣＰＵ１２１の温度差ΔＴがビデオ・チップ１２５の温度差ΔＴよりも大きい場合には、ビデオ・チップ１２５の現在の温度よりもＣＰＵ１２１の現在の温度に余裕があると判断して、ＥＣ１４７は回転ドア２１７を逆の方向に回転させて、ヒート・シンク２１１に供給する空気量の割合を増大させ、その分だけヒート・シンク２０９に供給する空気量の割合を減少させる（ブロック３０９）。ブロック３０７とブロック３０９の手順により、回転ドア２１７はＣＰＵ１２１とビデオ・チップ１２５のそれぞれに関する温度差ΔＴが一致するように制御される。 When the temperature difference ΔT of the CPU 121 is larger than the temperature difference ΔT of the video chip 125, it is determined that the current temperature of the CPU 121 is more than the current temperature of the video chip 125, and the EC 147 determines that the rotating door 217. Is rotated in the opposite direction to increase the ratio of the amount of air supplied to the heat sink 211 and decrease the ratio of the amount of air supplied to the heat sink 209 by that amount (block 309). According to the procedure of block 307 and block 309, the revolving door 217 is controlled so that the temperature differences ΔT relating to the CPU 121 and the video chip 125 match.

ＥＣ１４７は、温度差ΔＴの大小により回転ドア２１７を回転させる方向を決めるが、回転ドア２１７の回転角度を制御する方法にはＰＩＤ制御などのようなさまざまなフィードバック方式を採用することができる。あるいは、ＥＣ１４７のＲＯＭに、ヒート・シンク系の温度差ΔＴと筐体系の温度差ΔＴの差と回転角度との関係を記述した制御テーブルを格納し、その制御テーブルを参照して回転ドア２１７の回転角度を制御することもできる。 The EC 147 determines the direction in which the revolving door 217 is rotated depending on the magnitude of the temperature difference ΔT, and various feedback methods such as PID control can be adopted as a method for controlling the rotation angle of the revolving door 217. Alternatively, the control table describing the relationship between the difference between the heat sink system temperature difference ΔT and the case system temperature difference ΔT and the rotation angle is stored in the ROM of the EC 147, and the revolving door 217 is referred to by referring to the control table. The rotation angle can also be controlled.

ブロック３１１では同様に筐体系における温度センサ１５３ｄに関する温度差ΔＴと、温度センサ１５３ｅに関する温度差ΔＴの間において所定値以上の温度差があるか否かをＥＣ１４７が判断する。そしてＥＣ１４７は、温度センサ１５３ｄに関する温度差ΔＴが温度センサ１５３ｅに関する温度差ΔＴよりも大きい場合には、ＨＤＤ１１７の現在の温度よりもＯＤＤ１０３の現在の温度に余裕があると判断する。この場合ＥＣ１４７は、放熱システム駆動回路１４９を通じてステッピング・モータ２２３、２２４にパルスを送ってシャッター２２１、２２２をスライドさせ、吸気口１０８から流入する空気量の割合を増大させ、吸気口１０９から流入する空気量の割合を減少させる。 Similarly, in block 311, the EC 147 determines whether there is a temperature difference of a predetermined value or more between the temperature difference ΔT related to the temperature sensor 153d and the temperature difference ΔT related to the temperature sensor 153e in the housing system. When the temperature difference ΔT related to the temperature sensor 153d is larger than the temperature difference ΔT related to the temperature sensor 153e, the EC 147 determines that the current temperature of the ODD 103 has more room than the current temperature of the HDD 117. In this case, the EC 147 sends a pulse to the stepping motors 223 and 224 through the heat dissipation system driving circuit 149 to slide the shutters 221 and 222 to increase the ratio of the amount of air flowing in from the air inlet 108 and flows in from the air inlet 109. Reduce the amount of air.

温度センサ１５３ｅに関する温度差ΔＴが温度センサ１５３ｄに関する温度差ΔＴよりも大きい場合には、シャッター２２１、２２２をスライドさせて、ＯＤＤ１０３の現在の温度よりもＨＤＤ１１７の現在の温度に余裕があると判断して、ＥＣ１４７は吸気口１０９から流入する空気量の割合を増大させ、吸気口１０８から流入する空気量の割合を減少させる（ブロック３１３）。その結果、両者の温度差ΔＴの差は接近するようになる。ブロック３１１とブロック３１３の手順により、ＯＤＤ１０３とＨＤＤ１１７のそれぞれの基準温度値に対する温度差が一致するように吸気口１０８、１０９の開口率が制御される。 If the temperature difference ΔT related to the temperature sensor 153e is larger than the temperature difference ΔT related to the temperature sensor 153d, the shutters 221 and 222 are slid to determine that the current temperature of the HDD 117 is more than the current temperature of the ODD 103. Thus, the EC 147 increases the ratio of the air amount flowing from the intake port 109 and decreases the ratio of the air amount flowing from the intake port 108 (block 313). As a result, the difference in temperature difference ΔT between the two approaches. By the procedures of block 311 and block 313, the opening ratios of the intake ports 108 and 109 are controlled so that the temperature differences with respect to the reference temperature values of the ODD 103 and the HDD 117 coincide.

このようにヒート・シンク系と筐体系の２つの放熱系は独立して動作するが、それぞれの放熱系の中に含まれる電子デバイスに対する現在の放熱ファン２１３の回転速度のもとでの放熱能力が有効に活用されるため、放熱ファン２１３の所定の回転速度の基での電子デバイス全体に対する放熱能力が足りる限り、その回転速度が維持され放熱ファン２１２の回転速度が上昇する機会は減少する。 As described above, the heat sink system and the housing system operate independently, but the heat dissipation capability under the current rotational speed of the heat dissipation fan 213 with respect to the electronic devices included in each heat dissipation system. Therefore, as long as the heat dissipation capability of the entire electronic device based on the predetermined rotation speed of the heat radiating fan 213 is sufficient, the rotation speed is maintained, and the chance of increasing the rotation speed of the heat radiating fan 212 decreases.

しかし、各放熱系において放熱ファン２１３の現在の回転速度では、現在の回転速度より早い回転速度に移行するときのイネーブル値以内に各電子デバイスの温度を維持することができない状態になる場合がある。ブロック３１５ではＥＣ１４７が、温度センサ１５３ａ〜１５３ｄが検出した温度のいずれかが、現在よりも早い回転状態に移行するときのイネーブル値以上か否かを判断する。イネーブル値以上の場合はブロック３１７に移行してＴＡＴ２５１に基づいてＥＣ１４７は放熱ファン２１３の回転速度を上昇させる。イネーブル値未満の場合はブロック３１９に移行してＥＣ１４７はすべての温度センサ１５３ａ〜１５３ｅが検出した温度が、現在の回転速度よりも遅い回転状態に移行するディスエーブル値未満になったか否かを判断する。ディスエーブル値未満の場合は、ブロック３２１に移行して図８のＴＡＴ２５１に基づいてＥＣ１４７は放熱ファン２１３の回転速度を下げる。 However, the current rotational speed of the heat dissipation fan 213 in each heat dissipation system may be in a state where the temperature of each electronic device cannot be maintained within the enable value when shifting to a rotational speed faster than the current rotational speed. . In block 315, the EC 147 determines whether any of the temperatures detected by the temperature sensors 153a to 153d is equal to or greater than an enable value when shifting to a rotational state that is earlier than the present. When the value is equal to or greater than the enable value, the process proceeds to block 317 and the EC 147 increases the rotational speed of the heat radiating fan 213 based on the TAT 251. If it is less than the enable value, the process proceeds to block 319, and the EC 147 determines whether the temperature detected by all the temperature sensors 153a to 153e has become less than the disable value for shifting to a rotation state slower than the current rotation speed. To do. If it is less than the disable value, the process moves to block 321 where the EC 147 reduces the rotational speed of the heat radiating fan 213 based on the TAT 251 in FIG.

図１１は、ヒート・シンク２０１、２１１に供給する空気量の割合を制御する他の機構を示す図である。図１１の例では、回転ドア２３１に代えて風向板４１１、制御板４１３、４１５で空気量の割合を制御する。制御板４１３、４１５はステッピング・モータで回転できるように構成されている。風向板４１１は、ステンレス鋼のような材料の薄い板材で形成することができる。図１１（Ａ）では、制御板４１３が風向版４１１を放熱ファン２１３側に押し込む位置まで回転し、さらに、制御板４１５は、ヒート・シンク２０９に対する流路を開くように回転している。この状態では、ヒート・シンク２１１よりもヒート・シンク２０９に多くの空気が供給される。 FIG. 11 is a diagram showing another mechanism for controlling the ratio of the amount of air supplied to the heat sinks 201 and 211. In the example of FIG. 11, instead of the revolving door 231, the air direction ratio is controlled by the wind direction plate 411 and the control plates 413 and 415. The control plates 413 and 415 are configured to be rotated by a stepping motor. The wind direction plate 411 can be formed of a thin plate material such as stainless steel. In FIG. 11A, the control plate 413 is rotated to a position where the wind direction plate 411 is pushed into the heat radiating fan 213 side, and the control plate 415 is rotated so as to open a flow path for the heat sink 209. In this state, more air is supplied to the heat sink 209 than to the heat sink 211.

図１１（Ｂ）では、制御板４１３をハウジングの側壁に水平になるまで回転させ、風向板４１１が弾力で復元する力を利用して、ヒート・シンク２１１に対する流路を確保する。さらに制御板４１５を回転させてヒート・シンク２０９に対する流路を閉じる。この状態では、ヒート・シンク２０９よりもヒート・シンク２１１に多くの空気が供給される。制御板４１３、４１５の回転は、エンベデッド・コントローラ１４７および放熱システム駆動回路１４９で制御することができる。 In FIG. 11B, the control plate 413 is rotated until it becomes horizontal to the side wall of the housing, and the flow path for the heat sink 211 is secured by using the force that the wind direction plate 411 restores with elasticity. Further, the control plate 415 is rotated to close the flow path for the heat sink 209. In this state, more air is supplied to the heat sink 211 than to the heat sink 209. The rotation of the control plates 413 and 415 can be controlled by the embedded controller 147 and the heat dissipation system drive circuit 149.

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。 Although the present invention has been described with the specific embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and is known so far as long as the effects of the present invention are achieved. It goes without saying that any configuration can be adopted.

電子デバイスを放熱する必要がある装置に適用できる。 The present invention can be applied to an apparatus that needs to dissipate an electronic device.

ノートＰＣを前方および後方からみた斜視図である。It is the perspective view which looked at notebook PC from the front and back. ノートＰＣの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of notebook PC. 放熱ユニットの外形を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external shape of a thermal radiation unit. 放熱ユニットを裏側からみた分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which looked at the thermal radiation unit from the back side. 回転ドアがハウジングの内部に収納された様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mode that a revolving door was accommodated in the inside of a housing. ノートＰＣのシステム筐体からフレーム、マザー・ボードおよびその他の電子デバイスを取り除いた状態を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a frame, a mother board, and other electronic devices are removed from the system casing of the notebook PC. ノートＰＣのシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure of notebook PC. 放熱システムを構成する２つの放熱系を説明する図である。It is a figure explaining two heat dissipation systems which comprise a heat dissipation system. サーマル・アクション・テーブルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a thermal action table. 放熱システムが各電子デバイスから放熱する手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure in which a thermal radiation system thermally radiates from each electronic device. ヒート・シンクに供給する空気量を制御する他の機構を示す図である。It is a figure which shows the other mechanism which controls the air quantity supplied to a heat sink. ノートＰＣに搭載されている従来の放熱システムの概要を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the outline | summary of the conventional thermal radiation system mounted in notebook PC.

Explanation of symbols

１００…ノートＰＣ
１０１…ディスプレイ筐体
１０２…ＬＣＤ
１０３…ＯＤＤ
１０４…キーボード
１０５…システム筐体
１０６、１０７…排気口
１０８、１０９…吸気口
１１１…フレーム
１１３…マザー・ボード
１１７…ＨＤＤ
１２１…ＣＰＵ
１２５…ビデオ・チップ
１２７…ノース・ブリッジ
１５３ａ〜１５３ｅ…電子デバイス
２００…放熱ユニット
２０１、２０３…ヒート・パイプ
２１３…放熱ファン
２０５、２０７…受熱部
２０９、２１１…ヒート・シンク
２１５…ハウジング
２１７…回転ドア
２１９、２２３、２２４…ステッピング・モータ
２２１、２２２…シャッター
２５０…放熱システム 100 ... Notebook PC
101 ... Display housing 102 ... LCD
103 ... ODD
104 ... Keyboard 105 ... System housing 106, 107 ... Exhaust port 108, 109 ... Intake port 111 ... Frame 113 ... Mother board 117 ... HDD
121 ... CPU
125 ... Video chip 127 ... North bridge 153a-153e ... Electronic device 200 ... Heat radiation unit 201, 203 ... Heat pipe 213 ... Heat radiation fan 205,207 ... Heat receiver 209, 211 ... Heat sink 215 ... Housing 217 ... Rotation Doors 219, 223, 224 ... stepping motors 221,222 ... shutter 250 ... heat dissipation system

Claims

A heat dissipation system that can be installed in a computer system,
A housing having a first exhaust port and a second exhaust port formed at a corner of the intake port and the side wall ;
A processor housed in the housing;
A video chip housed in the housing;
A first temperature sensor for monitoring the temperature of the processor ;
A second temperature sensor for monitoring the temperature of the video chip ;
A first heat sink aligned with the first exhaust port;
A first heat pipe coupled to the first heat sink and the processor;
A second heat sink that is aligned with the second exhaust port and thermally separated from the first heat sink;
A second heat pipe coupled to the second heat sink and the video chip;
A centrifugal heat dissipating fan that sucks air in the housing and exhausts the air via the first heat sink and the second heat sink ;
A revolving door configured to rotate about a central axis of the heat dissipating fan and adjusting a ratio of an air amount supplied to the first heat sink and the second heat sink ;
A heat dissipation system comprising: a control unit that controls the revolving door based on the temperature detected by the first temperature sensor and the second temperature sensor.

A reference temperature value for changing the operating state of the heat dissipation fan is set in each of the processor and the video chip , and the control unit detects the reference temperature value set in the processor and the first temperature sensor. 2. The heat dissipation according to claim 1 , wherein the rotation angle of the revolving door is controlled based on a difference between a temperature value and a difference between a reference temperature value set in the video chip and a temperature value detected by the second temperature sensor. system.

The control unit detects whether the temperature value detected by the first temperature sensor exceeds a reference temperature value set for the processor , or the temperature value detected by the second temperature sensor is input to the video chip . The heat dissipation system according to claim 2 , wherein when the reference temperature value set for the heat dissipation fan is exceeded, the operation state of the heat dissipation fan is controlled so as to increase heat dissipation capability.

A first air inlet that constitutes the air inlet;
  A second air inlet that constitutes the air inlet;
  A first electronic device disposed in the vicinity of the first air inlet;
  A second electronic device disposed in the vicinity of the second air inlet;
  A first shutter for adjusting the amount of air flowing from the first air inlet;
  A second shutter for adjusting the amount of air flowing from the second air inlet;
  A third temperature sensor for monitoring the temperature of the first electronic device;
  A fourth temperature sensor for monitoring the temperature of the second electronic device;
  The said control part controls operation | movement of a said 1st shutter and a said 2nd shutter based on each temperature which the said 3rd temperature sensor and the said 4th temperature sensor detected. A heat dissipation system according to any one of the above.

A reference temperature value for changing the operating state of the heat dissipation fan is set in each of the first electronic device and the second electronic device, and the control unit sets a reference temperature value set in the first electronic device. And the difference between the temperature values detected by the third temperature sensor and the difference between the reference temperature value set in the second electronic device and the temperature value detected by the fourth temperature sensor. The heat dissipation system according to claim 4 , wherein the operation of the shutter and the second shutter is controlled.

A computer system comprising the heat dissipation system according to any one of claims 1 to 5.