JP2005301905A

JP2005301905A - 情報処理装置

Info

Publication number: JP2005301905A
Application number: JP2004120624A
Authority: JP
Inventors: Makoto Tanahashi; 誠棚橋; Akitsugu Tanaka; 晃亜田中
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-04-15
Filing date: 2004-04-15
Publication date: 2005-10-27

Abstract

【課題】操作部内にあるファンなどの強制空冷装置による空気の流れを利用し、表示部内に新しい空気の流れを発生させ、表示部内に発生する熱を冷ます。
【解決手段】操作部１１内に配置されたファン１０によって、操作部１１内に配置されているＣＰＵ等の発熱部を空冷し、暖まった空気を空気排出口１６から操作部の外に排出する。このときに発生する空気の流れＦｏは表示部１２の下側に沿って流れるため、パソコン外部と表示部１２内との間に気圧差が生じる。このため、表示部１２内には、流入口１７から空気が吸い込まれて流出口１５より空気が流れ出すという新しい空気の流れＦｎが生じる（ベルヌイの定理）。この新しい空気の流れＦｎは外気と同じ温度であり、高温部Ｓは外気の温度よりも高いため、空気Ｆｎが高温部Ｓを通過するときに高温部Ｓの熱を空気Ｆｎが受け取り、そのまま外部へと排出されるため、表示部１２内の温度を下げることができる。

【選択図】図３

Description

本発明は、放熱装置を備えた情報処理装置に関し、詳しくは、いわゆるノートブック型パーソナルコンピュータにおける液晶ディスプレイ等の発熱に対する放熱装置を備えた情報処理装置に関するものである。

近年、ノートブック型パーソナルコンピュータ（以下、ノートパソコンと言う）等の携帯型の情報処理装置は、小型化、薄型化とともに処理能力の向上も要求されていることから、高機能、高性能のＣＰＵ（Central Processing Unit）等の電子部品が使用されている。また、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）のランプを複数本搭載して高輝度を目指すモデルも多くなってきた。
このような高機能、高性能の電子部品は消費電力が大きく、また発熱量も高くなる。

発熱量の増加は、過熱による電子機器の誤動作や破損等の弊害を引き起こすため、より効果的に放熱・冷却することが求められている。このため、発生熱を放熱し空冷するため、電子機器内に冷却ファンやヒートシンク等が使用されている。

冷却ファンやヒートシンクにより発生熱を冷やす電子機器については、例えば特許文献２，３，４に記述されている。
また、特許文献１には、ダイアフラムポンプによって熱源から熱を表示部側に設けられた放熱板に移動させて冷却効率を向上させる装置が記述されており、特許文献５には、電子機器に筒体を設け、筒体による「煙突効果」で空気の流通性を高め、自然空冷による冷却効果を高めることが記述されている。

特開２００１−０２４３７２号公報特開２００１−３１８７３８号公報特開２００３−２５８４７２号公報特開平１１−５３０６１号公報特開平１１−８４８５号公報

従来、ノートパソコン等のような折り畳み式の情報処理装置は、表示部と操作部とが異なる筐体で形成され、且つ表示部と操作部がヒンジ等で一体型に形成されているものは、利便性から、表示部にＬＣＤを使用する等、できるだけ薄くて軽い形状に形成されてきた。このため、操作部側筐体には、上記の特許文献１〜５に記載されているように、色々な放熱手段が設けられているが、表示部側筐体には、発生した熱を下げるための冷却ファン等の強制空冷装置は施されておらず、放熱板を設ける等の自然放熱による放熱手段が設けられているのみであった。

しかしながら、上述したように、ＬＣＤの高輝度・高性能化に伴い、ＬＣＤにおける消費電力は増大し、さらに光源の光量の増大等もあって、発熱量も増加してしまい、従来の表示部における自然放熱では対応が難しくなってきている。
また、この放熱が十分に行われない場合は、次の様な問題が発生する可能性がある。
１．外装の温度が上昇し、操作者が熱くて持てなくなる。つまり、商品性を損なってしまう。
２．冷陰極蛍光灯（ランプ）の温度が上昇し、輝度が低下する。
３．ランプ駆動回路であるインバータが熱により、作動しなくなる場合が生ずる。
４．ＬＣＤの偏光板は６０℃までしか保証していないため、６０℃以上になったときに偏光板の特性劣化が起こり、希望している色を発光することができない。
５．過熱したインバータの温度は８０〜９０度近くまで上昇し、さらに温度上昇が進めば、一般的に樹脂材の変形や回路の誤動作等が生じやすくなる。

そこで本発明は、操作部側に設けられている冷却ファン等の放熱手段から排出される空気を利用して、表示部側の温度を下げることを目的とする。

本発明の情報処理装置の放熱装置は、第１の発熱部を空冷する空冷手段によって第１の空気の流れが流れる第１の流路と、前記第１の流路に開口する少なくとも１つの流出口を持つ第２の流路とを備え、前記第１の空気の流れが流れることにより、前記流出口を通して第２の空気の流れを発生させることにより第２の発熱部の熱を放熱することを特徴とするものである。

また、流入口と流出口とを具備した表示部と、内部に発熱体および空冷手段を具備した操作部と、からなる折り畳み式の情報処理装置において、前記空冷手段から送られる空気の流れにより前記発熱体を空冷して、暖まった該空気の流れを外部へと排出する第１の空気の流れが流れる第１の流路と、前記第１の流路に開口する前記流出口と、前記第１の空気の流れが流れることにより前記流入口から前記流出口へと流れる第２の空気の流れが流れる第２の流路とを備え、前記第２の空気の流れにより前記表示部内にある発熱部の熱を放熱することを特徴とするものである。

また、上述した装置の変形例として、前記第一の流路に開口する開口と、該開口と対向する位置に前記流出口を配設し、前記第１の空気の流れが流れることにより、前記吸入口から該流出口を通り、前記開口へと流れる第２の空気の流れを発生させ、該第２の空気の流れにより発熱部の熱を放熱することを特徴とする放熱装置がある。さらに、前記表示部の一側の下面に該流出口を配設し、前記表示部の他側の側面に前記流入口を配設することにより、前記第２の流路を表示部長手方向に作り出す放熱装置も可能とする。

本発明の放熱装置を備えた情報処理装置によれば、操作部側に配置された空冷手段による空気の流れエネルギーを利用し、新たな空気の流れを作り出して表示部内に発生した熱を放熱をするため、表示部側に空冷ファン等の空冷手段を設けること無く、放熱のためのエネルギーをほとんど使わず、省電力化が図れる。

また、表示部側に流れる空気は、操作部側からの熱を持った空気とは異なり、外部からの空気により放熱を行うため、放熱効果がより期待できる。
さらに、外部からの空気により表示部内に対流している熱を放熱するため、表示部内にファンなどを取り付けるためのスペースが要らず、ファン等を取り付けたときの回転振動音や電気的ノイズ、重量の増加、さらには製品のコストアップなどが無くなる。

本発明の実施の態様の説明を、本発明の空気の流れが発生する基本的原理の説明、本発明の基本的な実施の態様の説明、本発明を携帯型の情報処理装置としての折りたたみ式のノートパソコンに適用した本発明の実施の形態の説明の順で行う。なお、全図を通し、同一符号が付された部材は同等あるいは対応の部材を示す。

本発明の情報処理装置の放熱装置は、操作部のＣＰＵ等の発熱部を空冷するファン等の空冷手段によって生ずる第１の空気の流れが流れることにより、第１の空気の流れが流れる流路に開口する流出口から、第２の空気の流れを発生させることにより表示装置等の第２の発熱部の熱を放熱する様にしたものである。

本発明において、第１の空気の流れが流れることにより、流出口を通して第２の空気の流れが生ずる基本原理は、ベルヌイの定理に基づくもので、該定理を以下に簡単に説明する。
ベルヌイの定理とは、流体における「力学的エネルギー保存法則」のことであり、式で示すと、
(1/2)・ρ・ｖ²＋ρ・ｇ・ｈ＋Ｐ＝一定・・・（１）
となる。この式でρは密度、ｖは流体速度、ｇは重力加速度、ｈは高さ、Ｐは圧力を示している。これがベルヌイの定理で動く流体の最も基本的な式である。

この（１）式において、密度ρは本発明では基本的に空気を使用し、略密度一定と考えて、ここでは無視し、また、位置エネルギーを示す第２項も本発明では高さはほとんど変わらないため、第２項も省略できるため、
(1/2)・ｖ²＋Ｐ＝一定・・・（２）
という（２）式で表すことができる。

ここで、空気の流れＦｏ、Ｆｎの速度をそれぞれｖ_o、ｖ_nとし、隙間Ｂ１付近の圧力をＰ_o、熱源部Ｈがある側の圧力をＰ_nとして、（２）式に代入すると、
(1/2)・ｖ_o ²＋Ｐ_o ＝ (1/2)・ｖ_n ²＋Ｐ_n ・・・（３）
∴ ｖ_o ²＋Ｐ_o＝ｖ_n ²＋Ｐ_n ・・・（４）
（４）式において、初期状態ではＦｎは流れていないため「ｖ_n＝０」となるので、
ｖ_o ²＋Ｐ_o ＝Ｐ_n ・・・（５）
となる。このため、空気の流れＦｏが速く流れる、つまり速度ｖ_oが速くなるほど、圧力Ｐ_oは低下し、Ｐ_nは増大する。結果として、Ｐ_o＜Ｐ_nとなり、気体は圧力の高い方から低い方へ流れるため、新しい空気の流れＦｎが発生することとなる。

本発明は、上記定理を応用したもので、その基本的な実施の態様を図１を用いて説明する。
図１は、少なくとも風が流れるように壁Ｗ１と壁Ｗ２とが併設された流路Ｐと、壁Ｗ２に囲まれた熱源部Ｈに少なくとも流路Ｐ内の風とは別の風が流れる流路ができるように、隙間Ｂ１と隙間Ｂ２を設けた構成をしている。なお、隙間Ｂ１は、流路Ｐに開口するように設けられており、隙間Ｂ２は、隙間Ｂ１から風が流出するとき、少なくとも熱源部Ｈと接するような流路を作り出せる位置に設けられている。

流路Ｐ内にファン等を用いて強制的に空気を矢印方向に送り、空気の流れＦｏを作り出す。この空気の流れＦｏは、壁Ｗ２に在る隙間Ｂ１に沿って流れると、隙間Ｂ１付近の空気圧は低下する。このため、壁Ｗ２を挟んだ反対側の空気圧よりも低くなり、熱源部Ｈ側から流路Ｐに向けた新しい空気の流れＦｎができる（ベルヌイの定理）。
この新しい空気の流れＦｎは、外部の空気が隙間Ｂ２を通り、熱源部Ｈと接するように流れ、熱源部Ｈから熱を吸収して暖まった空気が隙間Ｂ１から流路Ｐへと流れる流路を形成するため、熱源部Ｈの温度を下げることができる。なお、暖まった空気となった空気の流れＦｎは空気の流れＦｏの流れに乗って流されていく。

上述した基本的な実施の態様を折り畳み式のノートパソコンに当てはめて説明すると、ノートパソコンにおいて、ＣＰＵなど発熱量の多い部品等を具備した操作部側には少なくとも１つのファンが搭載されており、上記ファンからの空気により操作部内を強制空冷している。そして、強制空冷後の空気は単に外部へと排出されていた。この外部へと排出するだけだった空気Ｆｏ（第１空気の流れ）を利用して、新たな空気の流れＦｎ（第２の空気の流れ）を作り出し、この新たな空気の流れＦｎによって表示部内の熱源Ｈに発生する熱を放熱することとなる。

次に、本発明を折り畳み式ノートパソコンに適用した場合の実施例について、特に放熱装置を中心に説明する。
現在、主流となっているノートパソコンにおける操作部と表示部の位置関係は、図２に示す２つのタイプがある。
図２（ａ）に示したノートパソコンＮＰＡは、表示部１２が操作部１１の一端から表示部１２の厚さ分だけ外側にずらした位置で、表示部１２と操作部１１とが回動自在に枢支されている。
図２（ｂ）に示したノートパソコンＮＰＢは、表示部１２が操作部１１の上部の一端にて回動自在に枢支されている。
以下、この２つのタイプのノートパソコンＮＰＡ，ＮＰＢにおけるディスプレイ側の放熱装置について説明する。

図３〜図８に、ノートパソコンを側面から見たときの断面図を示す。
図３〜図８に示すノートパソコン１００Ａ〜１００Ｈは、後部に放熱部を持つノートパソコンを概略的に示したものであり、操作部１１と表示部１２とから構成されている。そして、操作部１１内には、図示しないが、ＣＰＵ、ハードディスク、メモリ等の発熱する部品を備えており、この発熱部を強制空冷するためのファン１０が設置されている。
また、表示部１２内には、画像を表示する液晶表示素子１３が操作部１１側に配置されている。なお、液晶表示素子１３の下部には、該液晶表示素子１３に画像を表示するための駆動回路となるインバータ等の発熱部（図示しない）によってもたらされる高温部Ｓが在る。

図３に示すノートパソコン１００Ａは、表示部１２が操作部１１の一端から表示部１２の厚さ分だけ外側にずらした位置で、表示部１２と操作部１１とが回動自在に枢支されたものを示しており、表示部１２には上部に流入口１７、下部に流出口１５が設けられ、操作部１１には表示部１２の下方にあたる側面に空気排出口１６が設けられている。

ノートパソコン１００Ａにおける放熱方法は、操作部１１内に配置されたファン１０によって、操作部１１内に配置されているＣＰＵ等の発熱部を空冷し、暖まった空気を空気排出口１６から操作部の外に排出する。このときに発生する空気の流れＦｏは表示部１２の下側に沿って流れるため、パソコン外部と表示部１２内との間に気圧差が生じる。このため、表示部１２内には、流入口１７から空気が吸い込まれて流出口１５より空気が流れ出すという新しい空気の流れＦｎが生じる。この新しい空気の流れＦｎは、高温部Ｓよりも低い温度となる外気による空気の流れとなるため、空気の流れＦｎが高温部Ｓを通過するとき、高温部Ｓの熱を空気の流れＦｎが吸収し、そのまま外部へと排出されるため、表示部１２内の熱を放熱することができる。

図４に示すノートパソコン１００Ｂは、表示部１２が操作部１１の上部の一端にて回動自在に枢支されており、表示部１２には上部に流入口１７、液晶表示素子１３に対向する側面の下部に流出口１５が設けられている。また、操作部１１には排出された空気が流出口１５に沿うように流れるように空気排出口１６が上向きに設けられている。

ノートパソコン１００Ｂにおける放熱方法は、操作部１１内のファン１０により内部の暖まった空気を外部へと空気排出口１６から排出する。このときに生じる空気の流れＦｏは、空気排出口１６が上向きに設置されているため、上方に流れる空気の流れＦｏが起こる。
上方に流れた空気の流れＦｏは、表示部１２の側面に配設された流出口１５に沿って流れるため、外部と表示部１２内との気圧差によって流入口１７から流出口１５への新しい空気の流れＦｎが生じる。この空気の流れＦｎは高温部Ｓに接して流れるため、ノートパソコン１００Ａと同様、表示部１２内に発生した熱を放熱することができる。

図５に示すノートパソコン１００Ｃは、表示部１２が操作部１１の上部の一端にて回動自在に枢支されており、表示部１２には上部に流入口１７、下部に流出口１５が設けられている。また、操作部１１には側面に空気排出口１６、流出口１５に対向する位置に開口部１４が設けられている。

ノートパソコン１００Ｃにおける放熱方法は、操作部１１内のファン１０により内部の暖まった空気を空気排出口１６から外部へと排出する。このときに起こる空気の流れＦｏは、開口部１４に沿って流れるため、開口部１４外部から空気を取り込もうとする。そのため、開口部１４と対向する位置にある流出口１５を介して流入口１７から開口部１４への新しい空気の流れＦｎが生じる。この空気の流れＦｎはノートパソコン１００Ａと同様に高温部Ｓを通過するため、表示部１２内に発生した熱を放熱することができる。

図６に示すノートパソコン１００Ｄ、１００Ｅはノートパソコン１００Ｃの変形例であり、ノートパソコンＣにおける流入口１７の位置を変更したものである。

図６（ａ）に示すノートパソコン１００Ｄは、新しい空気を取り込むための流入口１７が表示部１２の背面に配設されている。このため、新しい空気の流れＦｎは、液晶表示素子１３に在る高温部Ｓに直に接することが可能となり、更なる空冷効果が期待できる。
また、図６（ｂ）に示すノートパソコン１００Ｅは、新しい空気を取り込むための流入口１７を液晶表示素子１３の下部に配設した構成をしている。このため、熱源であるインバータ等に直に新しい空気の流れＦｎを接することが可能となり、更なる空冷効果が期待できる。

図７に示すノートパソコン１００Ｆは、ノートパソコン１００Ｃにおける開口部１４を無くし、同位置に流出口１５を直に配設するように構成したものであり、基本的な放熱方法は、ノートパソコン１００Ｃと同じとなる。

図８に示すノートパソコン１００Ｇ、１００Ｈは、ノートパソコン１００Ｆの変形例であり、開口部１４を無くし、同位置に流出口１５を直に配設したノートパソコンに対して、流入口１７の位置を変更したものである。

図８（ａ）に示すノートパソコン１００Ｇは、ノートパソコン１００Ｄと同じように、新しい空気を取り込むための流入口１７が表示部１２の背面に配設した構成をしている。このため、新しい空気の流れＦｎは液晶表示素子１３の高温部Ｓに新しい空気の流れＦｎを確実に接触させることが可能となり、更なる空冷効果が期待できる。
また、図８（ｂ）に示すノートパソコン１００Ｈは、ノートパソコン１００Ｅと同じように、新しい空気を取り込むための流入口１７を液晶表示素子１３の下部に配設した構成をしている。このため、熱源であるインバータ等に直に新しい空気の流れＦｎを接することが可能となるため、更なる空冷効果が期待できる。

ここで、上述した熱源部について説明する。
一般に、ＬＣＤは、液晶パネルの背面に照明用の面光源すなわちバックライトを備えており、液晶パネルに形成した画像を照明して可視化する構成をしている。また、バックライトはアクリル板等の透明材料からなる矩形状の導光板と、その少なくとも一辺に沿って配置した冷陰極蛍光灯（ランプ）等の線状光源を備えており、導光板の上面あるいは下面は粗面化され、下面に光反射性をもつドット印刷部あるいは細線形状部を形成して、線状光源からの光を導光板で面状に拡散させて液晶パネルに導入するように構成した、所謂サイドエッジ方式のバックライトが主流となっている。

また、従来使用されているノートパソコンの９０〜９５％は、図９に示したように、液晶表示素子１３の下側にランプ１８を配置した構造をしている。このため、液晶表示素子１３の下部は高温になり易くなっている。この高温となり易い位置に、上述してきたように、新しい空気の流れＦｎが接しながら流れることにより、ランプ１８により発生した熱、更にはインバータによる熱を新しい空気の流れＦｎと共に外部へと排出ができる仕組みとなっている。

次に、ノートパソコンにおける空気の流れを図１０、図１１に示すノートパソコンを例に挙げて説明する。

図１０、図１１はノートパソコンの後部からの斜視図である。
図１０に示すノートパソコン１００Ｉは、上述したノートパソコン１００Ｇの構成に類似しており、表示部１２が操作部１１の上部にて回動自在に枢支されており、空気排出口１６と対向する位置に流出口１５が配設され、他端側の側面に流入口１７を配設されている。そして、新しい空気の流れＦｎが表示部１２内で最も熱を発するランプが配置されている周辺、つまり表示部１２の下部を通るように、表示部１２の下部側面に流入口１７が配設されている。

また、点線円Ａで囲った空気排出口１６と流出部１５周辺について、図１２を用いて説明する。
空気排出口１６は凹形状をしているため、普通に表示部１２を操作部１１に載置すると大きな隙間が出来てしまう。そのため、表示部側背面Ｕを凸形状にし、凸部と凹部が嵌合するように隙間を埋める構造を採っている。なお、表示部側背面Ｕにおける凸部の長さは、空気排出口１６を塞がない程度の長さとする。

次に、図１０に示すノートパソコン１００Ｉにおける空気の流れを説明する。
操作部１１内部の暖まった空気をファンにより空気排出口１６から外部に排出する。この排出される空気が、空気の流れＦｏを作り出す。
空気の流れＦｏは、流出口１５を沿うように流れるため、流入口１７から流出口１５へと流れる第２の空気の流れＦｎを作り出す。この新たに作られた空気の流れＦｎは、流入口１７から外気を吸い込み、液晶表示素子１３の発熱部分となるランプに沿うように流れ、発熱部分を冷却する。そして、発熱部分を冷却した空気の流れＦｎは、流出口１５を通って、空気の流れＦｏと共に外部へと排出される。

図１１に示すノートパソコン１００Ｊは、上述したノートパソコン１００Ｄの構成に類似しており、表示部１２が操作部１１の上部にて回動自在に枢支されており、空気排出口１６から排出される空気の流れＦｏが流れる流路に開口した開口部１４，該開口部１４と対向する位置に配設された流出口１５、他端側の側面に流入口１７が配設されている。

次に、図１１に示すノートパソコン１００Ｊにおける空気の流れを説明する。
操作部１１内部の暖まった空気をファン等を使い空気排出口１６から外部に排出する。この排出される空気が、第１の空気の流れＦｏを作り出す。
空気の流れＦｏは、開口部１４を沿うように流れるため、流出口１５を通り、流入口１７から開口部１４へと流れる第２の空気の流れＦｎを作り出す。この新たに作られた空気の流れＦｎは、流入口１７から外気を吸い込み、液晶表示素子１３の発熱部分となるランプに沿うように流れ、発熱部分を冷却する。そして、発熱部分を冷却した空気の流れＦｎは、流出口１５を通り、開口部１４を介して空気の流れＦｏと共に空気排出口１６から外部へと排出される。

ここで、本実施の形態におけるノートパソコンでのファンの制御について説明する。
基本的に、ノートパソコンに設けられているファンは、アダプター使用時かバッテリー使用時かどうかでファンの回転数を制御している。アダプター使用時は、電圧を常時与えておくことが可能なため、常にファンは回っている状態となる。また、バッテリー使用時は、電力に制限があるため、パソコンの性能を一部落としたり、ファンを必要最低限の回転数に制御している。

また、操作部側に設けられているファンは、主にＣＰＵ近傍の温度をセンサーにより確認し、ある設定温度以上に温度が上昇した場合にファンが回転し、空冷を行うようになっている。なお、ＣＰＵ近傍の温度センサーは、一般的にＣＰＵの台に温度センサーが取り付けられているので、ＣＰＵの温度と考えても良い。また、近年では、ＣＰＵの温度の大きさによってファンの回転が速くなるように、ほぼ連続的に１００段階以上の回転制御ができるものが増えてきている。
以下、フローチャート図を用い、主なファンの制御方法を例に挙げて説明する。

図１３は、簡単なファン制御の一つであるON-OFF（２段階）制御の一例である。
先ず、ステップＳ１０１にて、ＣＰＵの温度をセンサーにて測定する。
そして、ステップＳ１０２において、ＣＰＵの温度が所定の温度以上かどうかを確認する。本実施の形態では、所定の温度を５０度としている。

ＣＰＵの温度が５０度以上と判断された場合（ステップＳ１０２−Ｙ）、ファンは回転し始め、再びＣＰＵの温度測定に戻る。また、ＣＰＵの温度が５０度未満と判断された場合（ステップＳ１０２−Ｎ）、次にＬＣＤの輝度（明るさ）判定が行われる。

ＬＣＤの輝度は、多段階に明るさを設定することができる。本実施の形態では、１〜９の９段階の明るさに設定することができるものを使用しており、設定が９のとき輝度は最大となる。
このＬＣＤの輝度設定が７段階以上の場合（ステップＳ１０３−Ｙ）、ファンは回転し始める。また、ＬＣＤの輝度設定が７段階未満の場合（ステップＳ１０３−Ｎ）、ファンは回転を止め、再びＣＰＵの温度測定を始める。
なお、上記では、ＬＣＤの輝度を調べてファンの回転制御を行ったが、ＬＣＤの温度をセンサーで検出して、測定温度が所定温度以上、になったら回転するようにしても良い。

次に、ファンの他段階制御について説明する。
基本的にファンのモーターに掛ける電圧を高くすれば、回転数は上がり、電圧を低くすれば、回転数は下がる。つまり、電圧を調整することにより、ファンの回転数を制御し、送る風量を調節することができる。

また、発生熱を下げるのに必要な風量は、ＣＰＵの温度やＬＣＤの輝度によって異なる。このため、ＣＰＵの温度を所定の温度まで下げるのに必要とする風量を出力するために掛かる電圧Ｖ_CPU、およびＬＣＤの輝度による発生熱を下げるために必要とする風量を出力するために掛かる電圧Ｖ_LCD、この２つの電圧を比較したとき、高い方の電圧をファンのモーターに掛けてやれば、温度上昇に対応した風量を送ることができる。

以下、ファンの電圧制御方法の一例を図１４に示したフローチャート図を用いて説明する。
先ずステップＳ２０１において、ＣＰＵの温度Ｔ_CPUを測定する。
次にステップＳ２０２において、ＣＰＵ温度Ｔ_CPUを所定温度まで下げるために必要とする風量を出力するために掛かるモーターの電圧Ｖ_CPUを設定し、設定値をメモリー等の記録媒体に記録する。なお、このときはまだ電圧をモーターに出力はしないでおく。
ステップＳ２０３において、設定されているＬＣＤの輝度Ｉに対応する発生熱を下げるために必要とする風量を出力するために掛かるモーターの電圧Ｖ_LCDを設定し、設定値をメモリー等に記録する。
そして、ステップＳ２０４において、測定した電圧Ｖ_CPUおよび電圧Ｖ_LCDとを比較する。このとき、大きい方の電圧を選択、つまり電圧Ｖ_CPU＜電圧Ｖ_LCDならば電圧Ｖ_LCDの電圧を選択し、電圧Ｖ_CPU＞電圧Ｖ_LCDならば電圧Ｖ_CPUの電圧を選択する。そして、選択された電圧をファンのモーターに掛ける（ステップＳ２０５）。結果として、発生熱を冷ますために必要とする風量をＣＰＵとＬＣＤの両方に送ることが可能となる。

また、図１４におけるファン制御方法において、ＬＣＤの輝度設定を制御判別に使わず、ＬＣＤの温度測定によりファン制御を行ってもよい。
以下に、ＬＣＤの温度測定によるファンの制御方法の一例を図１５に示す。

先ずステップＳ３０１において、ＣＰＵの温度Ｔ_CPUを測定し、ステップＳ３０２において、ＣＰＵ温度Ｔ_CPUを所定温度まで下げるために必要とする風量を出力するために掛かる電圧Ｖ_CPUを設定し、メモリー等の記録媒体に記録する。なお、このときはまだ、電圧をモーターに出力はしない。
次に、ステップＳ３０３において、設定されているＬＣＤの輝度Ｉに対応したＬＣＤの温度Ｔ_LCDを測定し、測定したＬＣＤ温度Ｔ_LCDを所定温度まで下げるために必要とする風量を出力するために掛かる電圧Ｖ_LCDも同様に設定し、記録する。
そして、ステップＳ３０４において、測定した電圧Ｖ_CPUおよび電圧Ｖ_LCDとを比較する。このとき、大きい方の電圧を選択、つまり電圧Ｖ_CPU＜電圧Ｖ_LCDならば電圧Ｖ_LCDの電圧を選択し、電圧Ｖ_CPU＞電圧Ｖ_LCDならば電圧Ｖ_CPUの電圧を選択する。そして、選択された電圧をファンのモーターに掛ける（ステップＳ３０５）。結果として、発生熱を冷ますために必要とする風量をＣＰＵとＬＣＤの両方に送ることが可能となる。

ここで、上述してきた放熱装置は、どの位の冷却作用があるのかを実際に計測して検証して見ることにする。

図１６，図１７に本実施例として使用したノートパソコン１００Ｋを示す。なお、図１６（ａ）はノートパソコンを背面から見た図であり、図１６（ｂ）は、側面から見た空気排出口部での断面である。また、図１７はノートパソコン１００Ｋを正面から見たときのインバータ基板の位置を説明している図である。

本実施例にて使用するノートパソコン１００Ｋは、操作部１１と表示部１２とからなる一般にＢ５サイズと呼ばれているタイプのノートパソコンである。
操作部１１には、内部を冷却するためのファン１０、内部空気を外部へと排出する空気排出口１６、および排出される空気を上向きにするための風向板１８が在り、また、表示部１２は、液晶表示素子１３、流出口１５、流入口１７、及び熱源部となるインバータを搭載したインバータ基板２０が在る。このインバータ基板２０は、図１７のように表示部１２の下部に取り付けられており、表示部１２の下部は高温となりやすくなっている。

なお、空気の吸・排出を行う各部の大きさは、
流出口１５の口径＝５０ｍｍ×１０ｍｍ
空気排出口１６の口径＝５０ｍｍ×１８ｍｍ
流入口１７の口径＝３０ｍｍ×１．５ｍｍ
となる。

また、ノートパソコン１００Ｋにおける表示部１２内の放熱方法は、前述したノートパソコン１００Ｂ及び１００Ｊを合わせた構成をしており、側面に配設された流入口１７から空気を取り込み、熱源部となるインバータ基板２０の後部を通り、流出口１５より熱源部にて熱を吸収して暖まった空気の流れＦｎを空気排出口１６から排出される空気の流れＦｏと共に外部へと排出する構造をしている。

本実施例にて温度を計測する箇所を、図１８に示す。なお、図１８（ａ）はインバータ基板２０、図１８（ｂ）は表示部１２の背面側、図１８（ｃ）は表示部１２の正面側を示している。

本実施例では測定個所を、インバータ４箇所、その他５箇所の計９箇所の測定個所を計測する。
なお、インバータ４箇所は、インバータ基板２０に搭載されているインバータ回路部分２１，２２，２３およびインバータ部２２の絶縁シート外側部２４を測定する。
また、表示部１２の背面側においてインバータの高温部付近となる筐体２５、および冷陰極蛍光灯の高温部付近となる筐体２６、さらに、表示部１２の正面側において冷陰極蛍光灯の高温部付近となる金属ベゼル２７，２８，２９の計５箇所を計測する。

なお、実際に計測を行うにあたり、パソコンを起動し、高負荷を与え、さらにファンを最大出力で回した状態、及び本実施例のノートパソコンを用いて吸気排気利用空冷を行った状態の２つ状態において、上記に示した測定箇所における温度計測を行い、比較検討するものとする。

図１９に上記条件における各測定箇所の測定結果を示す。なお、本実施例を行ったときの雰囲気温度は略２７度である。
図１９から分かるように、インバータ部および表示部下部において、高負荷でファンを最大出力にした時よりも吸気・排気利用空冷を行ったときの測定値の方が低い結果を示している。

また、図１９の測定結果をグラフで表した図２０によると、全ての箇所において、高負荷＋ファン最大出力の計測値よりも低い値を示しており、冷却効果が見られたものと考えられ、特にインバータ部２１においては、６度以上の冷却効果が見られる結果となった。これは、流入口１７に近い位置に配置されたため、最初に外気とほぼ等しい温度の空気を受けることができるためと考えられる。つまり、高温となりやすい部材、冷却状態を保ちたい部材を流入口１７付近に配置すれば、常に低温を保てる。

以上、実施の形態について説明してきたが本発明は上記実施の形態に限定されず、各種の変形例が考えられる。
また、ここでは、放熱装置としては、ノートパソコンを例に挙げているが、これに限定されるものではなく、ＬＣＤを用いた携帯用端末、例えば携帯用のＤＶＤプレーヤー等にも本発明は適用できる。

本発明の冷却効果を示すための説明図である。ノートパソコンの構造を示す側面図である。本発明の実施の形態における第１の形態を示す説明図である。本発明の実施の形態における第２の形態を示す説明図である。本発明の実施の形態における第３の形態を示す説明図である。本発明の実施の形態における第４の形態を示す説明図である。本発明の実施の形態における第５の形態を示す説明図である。本発明の実施の形態における第６の形態を示す説明図である。表示部におけるランプの位置を示す図である。実施の形態における空気の流れを示す説明図である。実施の形態における第２の空気の流れを示す説明図である。図１０における空気排出口周辺の拡大図である。実施の形態のファンのオン・オフ制御方法のフローチャート図である。実施の形態のファンの電圧制御方法のフローチャート図である。実施の形態のファンの第２の電圧制御方法のフローチャート図である。実施例におけるノートパソコンの説明図である。実施例におけるノートパソコンの正面からの説明図である。実施例にて温度測定を行う箇所を示している図である。実施例における測定結果を示した図である。図１９における測定結果をグラフにした図である。

符号の説明

１０ファン、１１操作部、１２表示部、１３液晶表示素子、１４開口部、１５流出口、１６空気排出口、１７流入口、１８ランプ、１９風向板、２０インバータ基板、１００ノートパソコン、Ｂ１，Ｂ２隙間、Ｆｏ第１の空気の流れ、Ｆｎ第２の空気の流れ、Ｈ熱源部、Ｐ通路、Ｓ高温部、Ｗ１，Ｗ２壁、

Claims

流入口と流出口とを具備した表示部と、内部に発熱体および空冷手段を具備した操作部と、からなる折り畳み式の情報処理装置において、
前記空冷手段から送られる空気の流れにより前記発熱体を空冷して、暖まった該空気の流れを外部へと排出する第１の空気の流れが流れる第１の流路と、
前記第１の流路に開口する前記流出口と、
前記第１の空気の流れが流れることにより前記流入口から前記流出口へと流れる第２の空気の流れが流れる第２の流路と、
を備え、
前記第２の空気の流れにより前記表示部内にある発熱部の熱を放熱することを特徴とする情報処理装置。
前記空冷手段はファンであることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
前記流出口は前記表示部の下面に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
前記流出口は前記表示部の背面の下部に配設され、前記操作部に設けられている排出口を上向きに形成することにより、前記第１の流路に前記流出口を開口させることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
前記流入口は前記表示部の上面に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
前記流入口は前記表部の背面に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
前記流入口は前記表示部の下部に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
流入口と流出口とを具備した表示部と、内部に発熱体および空冷手段を具備した操作部と、前記操作部の上部に前記表示部が配置されてなる折り畳み式の情報処理装置において、
前記空冷手段から送られる空気の流れにより前記発熱体を空冷して、暖まった該空気の流れを外部へと排出する第１の空気の流れが流れる第１の流路と、
前記第１の流路に開口する開口と、
前記開口と対向する位置に在る前記流出口と、
前記第１の空気の流れが流れることにより前記流入口から前記流出口へと流れる第２の空気の流れが流れる第２の流路と、
を備え、
前記第２の空気の流れにより前記表示部内にある発熱部の熱を放熱することを特徴とする情報処理装置。
前記流入口は前記表示部の上面に配設されていることを特徴とする請求項８に記載の情報処理装置。
前記流入口は前記表部の背面に配設されていることを特徴とする請求項８に記載の情報処理装置。
前記流入口は前記表示部の下部に配設されていることを特徴とする請求項８に記載の情報処理装置。
流入口と流出口とを具備した表示部と、内部に発熱体および空冷手段を具備した操作部と、前記操作部の上部に前記表示部が配置されてなる折り畳み式の情報処理装置において、
前記空冷手段から送られる空気の流れにより前記発熱体を空冷して、暖まった該空気の流れを外部へと排出する第１の空気の流れが流れる第１の流路と、
前記第１の流路に開口する前記表示部の一側の下面に在る前記流出口と、
前記表示部の他側の側面に在る前記流入口と、
前記第１の空気の流れが流れることにより前記流入口から前記流出口へと流れる第２の空気の流れが流れる第２の流路と、
を備え、
前記第２の空気の流れにより前記表示部内にある発熱部の熱を放熱することを特徴とする情報処理装置。
前記第１の空気の流れが流れる第１の流路に前記流出口は逆凸形状をして直接開口していることを特徴とする請求項１２に記載の情報処理装置。
流入口と流出口とを具備した表示部と、内部に発熱体および空冷手段を具備した操作部と、前記操作部の上部に前記表示部が配置されてなる折り畳み式の情報処理装置において、
前記空冷手段から送られる空気の流れにより前記発熱体を空冷して、暖まった該空気の流れを外部へと排出する第１の空気の流れが流れる第１の流路と、
前記第１の流路に開口する開口と、
前記開口と対向する位置に在る前記流出口と、
前記流出口と他側の側面に在る前記流入口と、
前記第１の空気の流れが流れることにより前記流入口から前記流出口へと流れる第２の空気の流れが流れる第２の流路と、
を備え、
前記第２の空気の流れにより前記表示部内にある発熱部の熱を放熱することを特徴とする情報処理装置。