JP6725576B2 - 冷却システム及び電子機器 - Google Patents
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Description
本発明の第二態様は、発熱体を収容した筐体の内部に設けられたファンと、前記筐体の内部に設けられた温度センサと、前記ファンの制御を行うファン制御部と、前記筐体に接続されていた外部機器が取り外されたことを検知する接続解除検知部とを備え、前記ファン制御部は、前記温度センサの計測値を用いて前記ファンの回転数指令を生成する回転数指令生成部と、前記筐体に接続されていた外部機器が取り外されたことが検知された場合に、前記回転数指令生成部によって生成された回転数指令を所定期間無効化する指令無効化部とを具備する冷却システムである。
図1は、本発明の第1実施形態に係るノート型パソコン(以下「ノートPC」という。)1の筐体2の内部を模式的に示した平面図である。ノートPC1の筐体2の内部には、CPU10、冷却ユニット30、および多数の電子部品などが実装されるマザーボード(図示せず)等が配置されている。
ファン31は、例えば、遠心ファンであり、薄型のチャンバ35の内部に、ファンモータ40(図2参照)の軸に取り付けられた複数のブレードを収納している。
フィン34は、チャンバ35の側面に形成した開口に位置が整合するようにチャンバ35に直接取り付けられている。ファン31が回転すると、チャンバ35の上面と下面に形成した吸入口(図示略)から取り込んだ周囲の空気がフィン34の間を通過して、筐体2の側面に形成した排気口(図示略)から放出され、冷却を行う。また、筐体2には、周囲の空気を取り入れるための図示しない吸気口が形成されている。なお、上述した冷却ユニット30の構成は一例であり、公知の構成を適宜採用することが可能である。
温度センサ21と温度センサ22とは異なる位置に設けられ、例えば、温度センサ(第1温度センサ)21は、温度センサ(第2温度センサ)22よりも発熱体として例示されるCPU10に近い位置に設けられている。例えば、温度センサ21は、CPU10の内部に埋め込まれた埋め込み型のセンサであり、CPU温度を計測する。温度センサ22は、例えば、フィン34の近傍、または、筐体2の表面近傍に設けられている。温度センサ21、22の計測値は、対応するデバイスの温度を監視したり、筐体2の表面温度を所定値以内に維持したりするためのファン31の制御に使用される。
EC50は、例えば、CPU、ファームウェアを格納するROM、およびファームウェアを実行するためのRAMなどで構成されたマイクロコンピュータである。さらに、EC50は、複数のA/D入力端子、複数のD/A出力端子、タイマー、およびディジタル入出力端子等を備えている。EC50には、それらの入出力端子を介してファン駆動回路20及び温度センサ21、22等が接続されている。EC50は、ノートPC1の内部の動作環境の管理に関するプログラムを上述したCPU10(図1参照)に過大な負荷をかけずに実行することができる。
そこで、本実施形態では、比較的緩やかに温度が変化する筐体2の表面と、CPU負荷の変動に伴って瞬時に温度が変化する可能性のあるCPU温度とを異なる温度閾値を用いて評価してファン31の回転数を制御することとしている。
また、上記温度閾値T_th2は、例えば、筐体2に設けられている外部接続端子(図示略)に外部機器が接続された場合に、一時的に上昇するCPU温度のピーク値よりも大きな値に設定されていてもよい。このような値とすることで、外部機器が外部接続端子に接続されることによりCPU10の温度が一時的に上昇した場合でも、その温度上昇によるファン31の駆動を回避することが可能となる。
一方、ステップSA4において否定判定の場合には(SA4:NO)、ファン31の回転数をゼロに設定する(SA6)。
一方、ステップSA7において、両者の回転数が異なっている場合には(SA7:NO)、設定した回転数に基づく回転数指令を生成し、生成した回転数指令をファン駆動回路20に出力する(SA8)。そして、設定した回転数を現在の回転数として記憶部51の所定の記憶領域に格納し(SA9)、当該処理を終了する。
なお、図7に示したフローチャートでは、回転数を上昇させる場合と、下降させる場合において温度閾値T_th1〜T_th4にヒステリシスが設けられていない場合を例示して説明したが、ヒステリシスが設けられている場合には、そのヒステリシスに応じた制御を適宜行えばよい。
次に、本発明の第2実施形態に係る冷却システム及びそれを備える電子機器について図面を参照して説明する。以下、上述した第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付すと共に説明を省略し、異なる点について主に説明する。
外部接続端子70は、USBメモリ、プロジェクター等の映像装置、外部表示装置等の外部機器を接続するための端子であり、一例として、USB端子、HDMI(登録商標)端子、DVI端子等が挙げられる。
記憶部61には、温度と回転数とが対応付けられているサーマル・アクション・テーブル(温度回転数情報)65が格納されている。図10にサーマル・アクション・テーブル(以下「TAT」という。)の一例を示す。図10に示すように、TAT65は低速から最高速までの回転ステージが定義され、低速から最高速までのそれぞれに対応する温度閾値T_th1’〜T_th4’が定義されている。本実施形態では、温度センサ21の計測値が低速に対応する温度閾値T_th1’以上の場合に、ファン31を作動させる。また、TAT65において、温度閾値T_th1’〜T_th4’は回転速度を上昇させる場合と下降させる場合とでヒステリシスを有していてもよい。
例えば、回転数指令生成部62は、温度センサ21の計測値T1が温度閾値T_th1’以上温度閾値T_th2’未満である場合には回転数R1’でファン31を駆動するための回転数指令を生成する。また、計測値T1が温度閾値T_th2’以上温度閾値T_th3’未満の場合には回転数R2’で、計測値T1が温度閾値T_th3’以上温度閾値T_th4’未満の場合には回転数R3’で、計測値T1が温度閾値T_th4’以上の場合には回転数R4’でファン31を回転させるための回転数指令を生成する。なお、本実施形態における回転数の設定手法は一例であり、公知の技術を適宜採用することが可能である。
これに対し、本実施形態に係る冷却システム5では、外部機器の接続/解除が検知された場合に、換言すると、接続検知信号または接続解除検知信号がEC60に入力された場合には、その入力から所定の期間は回転数指令生成部62からの回転数指令を無効化するので、外部端子の接続/解除時におけるファン31の作動または回転数変動を抑制することができる。これにより、外部機器の接続/離脱時のファン31による騒音を抑えることが可能となる。
例えば、第2実施形態に係る冷却システム5の機能の一部を第1実施形態に係る冷却システム3に持たせることとしてもよい。例えば、第1実施形態における冷却システム3に対して、接続検知部72及び指令無効化部の63の機能を持たせることにより、例えば、温度センサ21、22の計測値T1、T2とTAT55、56とに基づいて回転数指令を生成するととともに、接続検知部72によって外部機器の接続/解除が検知された場合には、その回転数指令を所定期間無効化するようにしてもよい。具体的には、例えば、図7に示したフローチャートにおいて、ステップSA8とSA9との間に外部機器の接続/解除が検知されたか否かを判定し、外部機器の接続/解除が検知された場合には、ステップSA8で生成された回転数指令を無効化する処理を追加すると共に、外部機器の接続/解除が検知されてから所定期間経過した場合には、回転数指令の無効化を解除するような処理を追加することとしてもよい。
2 筐体
3、5 冷却システム
10 CPU
20 ファン駆動回路
21、22 温度センサ
30 冷却ユニット
31 ファン
34 フィン
40 ファンモータ
51、61 記憶部
52、62 回転数指令生成部
63 指令無効化部
70 外部接続端子
72 接続検知部
Claims (3)
- 発熱体を収容した筐体の内部に設けられたファンと、
前記筐体の内部に設けられた温度センサと、
前記ファンの制御を行うファン制御部と、
前記筐体に外部機器が接続されたことを検知する接続検知部と
を備え、
前記ファン制御部は、
前記温度センサの計測値を用いて前記ファンの回転数指令を生成する回転数指令生成部と、
前記筐体に外部機器が接続されたことが検知された場合に、前記回転数指令生成部によって生成された回転数指令を所定期間無効化する指令無効化部と
を具備する冷却システム。 - 発熱体を収容した筐体の内部に設けられたファンと、
前記筐体の内部に設けられた温度センサと、
前記ファンの制御を行うファン制御部と、
前記筐体に接続されていた外部機器が取り外されたことを検知する接続解除検知部と
を備え、
前記ファン制御部は、
前記温度センサの計測値を用いて前記ファンの回転数指令を生成する回転数指令生成部と、
前記筐体に接続されていた外部機器が取り外されたことが検知された場合に、前記回転数指令生成部によって生成された回転数指令を所定期間無効化する指令無効化部と
を具備する冷却システム。 - 請求項1又は請求項2に記載の冷却システムを備える電子機器。
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