JP2008097295A - Temperature control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、筐体内の温度を制御する温度制御装置に関するものである。 The present invention relates to a temperature control device that controls the temperature in a housing.
電子機器(筐体)が備える各部品の動作を保障するためには、各部品の動作が保証される温度範囲(温度保証範囲)において、各部品を動作させる必要がある。電子機器が備える部品の温度保証範囲は、例えば民生用途向けの部品では、0℃〜70℃が一般的であるが、電子機器の動作環境は、0℃を下回る温度環境となる場合も想定される。 In order to ensure the operation of each component included in the electronic device (housing), it is necessary to operate each component in a temperature range (temperature guaranteed range) in which the operation of each component is guaranteed. The temperature guarantee range of the parts provided in the electronic device is generally 0 ° C. to 70 ° C., for example, in the part for consumer use, but the operating environment of the electronic device is assumed to be a temperature environment lower than 0 ° C. The
従来、電子機器の低温環境での動作を保証するためには、保証温度範囲の広い産業用途向けの部品を使用したり、電子機器にヒータやその他の発熱媒体を設けて発熱させて電子機器を保証温度範囲内に収める必要があった(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in order to guarantee the operation of electronic devices in a low temperature environment, parts for industrial applications with a wide guaranteed temperature range are used, or heaters and other heat generating media are installed in electronic devices to generate heat. It was necessary to be within the guaranteed temperature range (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の技術では、ヒータなどの発熱媒体を電子機器内に配設する必要があるため、電子機器自体の構成が複雑化する。このため、電子機器の生産コストが高くなるとともに電子機器の実装面積を圧迫するといった問題があった。 However, in the above-described conventional technology, since a heating medium such as a heater needs to be arranged in the electronic device, the configuration of the electronic device itself becomes complicated. For this reason, there existed a problem that the production cost of an electronic device became high and the mounting area of an electronic device was pressed.
電子機器内に発熱媒体を配設せずに電子機器の低温環境での動作を保証する方法として、保証温度範囲の広い産業用途向けの部品などを使用する方法がある。ところが、この方法では、保証温度範囲の狭い民生用の部品を使用する場合よりも、部品コストが増加し、電子機器の生産コストが高くなるといった問題があった。 As a method for guaranteeing the operation of the electronic device in a low temperature environment without disposing a heat generating medium in the electronic device, there is a method of using parts for industrial use having a wide guaranteed temperature range. However, this method has a problem that the cost of parts increases and the production cost of electronic equipment increases compared to the case of using consumer parts with a narrow guaranteed temperature range.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、筐体内の温度制御を簡易な構成で容易に行なうことができる温度制御装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a temperature control device that can easily perform temperature control in a housing with a simple configuration.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、筐体内の温度を制御する温度制御装置において、前記筐体内に配設される基板上で前記基板上の部品と協働して所定の演算処理を行うとともに前記筐体内の温度を制御する温度制御部を備え、前記温度制御部は、前記筐体内の温度が前記筐体内の部品に対して動作保証されている動作保証温度よりも低い場合に、前記筐体内の温度が前記動作保証温度以上となるまでアイドル動作して発熱し自らの温度を上昇させることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a temperature control device that controls the temperature in a housing in cooperation with components on the substrate on the substrate disposed in the housing. A temperature control unit that performs predetermined arithmetic processing and controls the temperature in the housing, and the temperature control unit is an operation-guaranteed temperature at which operation of the temperature in the housing is guaranteed for the components in the housing. When the temperature is lower than that, the idle operation is performed until the temperature inside the casing becomes equal to or higher than the operation guarantee temperature, and heat is generated to raise its own temperature.
この発明によれば、筐体内の温度が部品の動作保証温度よりも低い場合に、温度制御部がアイドル動作して発熱し自らの温度を上昇させるので、筐体内の温度制御を簡易な構成で容易に行なうことが可能になるという効果を奏する。 According to the present invention, when the temperature in the casing is lower than the guaranteed operation temperature of the component, the temperature control unit idles to generate heat and raise its own temperature. There is an effect that it can be easily performed.
以下に、本発明にかかる温度制御装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a temperature control device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる温度制御装置の構成を示すブロック図である。温度制御装置100は、電子機器などとして動作する筐体(後述の筐体20)内などに配設され、基板(後述の基板30)上で所定の演算処理を行うとともに筐体20内の温度を制御する。温度制御装置100は、筐体20内の温度を検出する温度センサ50、基板30上で所定の演算処理を行うマイクロプロセッサ10を備えている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the temperature control apparatus according to the first embodiment of the present invention. The
温度センサ(温度検出部)50は、温度検出部4、動作保証温度記憶部3、低温検知信号送出部5を備えている。温度検出部4は、筐体内の温度を検出する温度検出回路などを含んで構成されており、検出した筐体内の温度を筐体温度情報として低温検知信号送出部5に入力する。 The temperature sensor (temperature detection unit) 50 includes a temperature detection unit 4, an operation guarantee temperature storage unit 3, and a low temperature detection signal transmission unit 5. The temperature detection unit 4 is configured to include a temperature detection circuit that detects the temperature in the housing, and inputs the detected temperature in the housing to the low-temperature detection signal sending unit 5 as housing temperature information.
動作保証温度記憶部3は、制御部2にアイドル動作(筐体の温度を上昇させるための動作)を行なわせるか否かを判断する際の判断基準(部品の動作保証温度)を記憶する。動作保証温度記憶部3は、低温検知信号送出部5と接続しており、低温検知信号送出部5に動作保証温度を提供する。なお、ここでの動作保証温度は、筐体20内の部品(マイクロプロセッサ10や後述の部品61)の動作を保証する温度(例えば0℃)であり、電子機器(筐体20、温度制御装置100)毎に設定される。
The operation guarantee temperature storage unit 3 stores a criterion (part operation guarantee temperature) for determining whether or not the control unit 2 is to perform an idle operation (an operation for increasing the temperature of the casing). The operation guarantee temperature storage unit 3 is connected to the low temperature detection signal sending unit 5 and provides the operation guarantee temperature to the low temperature detection signal sending unit 5. The operation guarantee temperature here is a temperature (for example, 0 ° C.) that guarantees the operation of the components (the
低温検知信号送出部5は、温度検出部4から入力された筐体温度情報と、動作保証温度記憶部3が記憶する動作保証温度に基づいて、筐体内が所定の温度以下であることを示す低温検知信号をマイクロプロセッサ10に送出するか否かを判断する。低温検知信号送出部5は、温度検出部4から入力された筐体温度情報の温度が、動作保証温度記憶部3が記憶する動作保証温度よりも低い場合に、低温検知信号をマイクロプロセッサ10に送出すると判断し、低温検知信号をマイクロプロセッサ10に送出する。
The low temperature detection signal sending unit 5 indicates that the inside of the housing is below a predetermined temperature based on the housing temperature information input from the temperature detecting unit 4 and the operation guaranteed temperature stored in the operation guaranteed temperature storage unit 3. It is determined whether or not a low temperature detection signal is sent to the
マイクロプロセッサ10は、発熱機構1を有しており、発熱機構1内に制御部2を備えている。発熱機構1は、マイクロプロセッサ10が動作している間に発熱する電子部品、半導体部品(図示せず)などを含んで構成されている。ここでの発熱機構1は、例えば制御部2がマイクロプロセッサ10にアイドル動作を行なわせている間に発熱し、この発熱によって筐体20内の温度を上昇させる。
The
制御部(温度制御部)2は、マイクロプロセッサ10によるアイドル動作や通常の演算処理動作を制御する。ここでの制御部2は、温度センサ50と接続しており、温度センサ50から低温検知信号を受信するとアイドル動作を行なって筐体20内の温度を上昇させる。制御部2は、温度センサ50から低温検知信号を受信しない場合、通常の演算処理動作などを行なう。
The control unit (temperature control unit) 2 controls an idle operation and a normal arithmetic processing operation by the
つぎに、筐体20の外観構成(断面構成)について説明する。図2は、筐体の外観構成を示す断面図である。筐体20(電子機器)は、その内部に配設される基板30を筐体20の内壁面などに固定するとともに基板30を保護する。筐体20は、プリント基板などの基板30上に温度センサ50、部品61、マイクロプロセッサ10などを搭載している。
Next, an external configuration (cross-sectional configuration) of the
部品61は、電子機器を構成する電子部品や半導体部品などの部品であり、マイクロプロセッサ10とともに所定の演算処理などを行う。温度センサ50とマイクロプロセッサ10は、基板30上または基板30内で所定の配線を介して接続している。なお、ここでの温度センサ50、マイクロプロセッサ10、基板30が、図1で説明した温度制御装置100に対応している。
The
つぎに、実施の形態1にかかる温度制御装置100の温度制御の処理手順について説明する。図3は、実施の形態1にかかる温度制御装置の温度制御の処理手順を示すフローチャートである。
Next, a temperature control processing procedure of the
温度制御装置100へ電源投入された後(ステップS10)、温度制御装置100の温度センサ50(温度検出部4)によって筐体20内の温度を測定する(ステップS20)。温度検出部4は、測定した筐体20内の温度を筐体温度情報として、低温検知信号送出部5に送信する。
After the
低温検知信号送出部5は、温度検出部4から筐体温度情報を受信する。低温検知信号送出部5は、温度検出部4から筐体温度情報を受信すると、動作保証温度記憶部3から動作保証温度を抽出する。そして低温検知信号送出部5は、温度検出部4から受信した筐体温度情報と、動作保証温度記憶部3から抽出した動作保証温度とを比較して、検出された筐体20内の温度が動作保証温度の範囲内(例えば、0℃以上)であるか否かを判断する(ステップS30)。
The low temperature detection signal sending unit 5 receives the casing temperature information from the temperature detection unit 4. When the low temperature detection signal sending unit 5 receives the housing temperature information from the temperature detection unit 4, the low temperature detection signal transmission unit 5 extracts the operation guaranteed temperature from the operation guaranteed temperature storage unit 3. Then, the low temperature detection signal sending unit 5 compares the casing temperature information received from the temperature detection unit 4 with the operation guarantee temperature extracted from the operation guarantee temperature storage unit 3, and the detected temperature in the
低温検知信号送出部5は、検出された筐体20内の温度が動作保証温度の範囲内ではないと判断すると(ステップS30、NO)、マイクロプロセッサ10に低温検知信号を送信する。これによりマイクロプロセッサ10の制御部2は、温度センサ50の低温検知信号送出部5から低温検知信号を受信する(ステップS40)。
When the low temperature detection signal sending unit 5 determines that the detected temperature in the
温度センサ50から低温検知信号を受信したマイクロプロセッサ10の制御部2は、スタートアップモードで動作を開始する(ステップS50)。マイクロプロセッサ10は、スタートアップモードでは、部品61などの周辺回路に影響を与えないようアイドル状態で動作する(ステップS60)。
The control unit 2 of the
このアイドル状態での動作によって、マイクロプロセッサ10(発熱機構1)は発熱する。ここで、筐体20内の熱伝播について説明する。図4は、実施の形態1にかかる筐体内での熱伝播を説明するための図である。
By the operation in the idle state, the microprocessor 10 (heat generation mechanism 1) generates heat. Here, heat propagation in the
同図に示すように、筐体20内のマイクロプロセッサ10が発熱すると、筐体20内の空気を介した熱伝導、基板30の内層にある電源層やグラウンド層のベタ面への熱伝導が発生する。これにより、筐体20内の温度が上昇する。
As shown in the figure, when the
スタートアップモード中は、筐体20内の温度が動作保証温度範囲内に上昇するまで、ステップS20〜S60の処理を繰り返し実行する。マイクロプロセッサ10の発熱によって、検出される筐体20内の温度が動作保証温度範囲内(例えば、0℃以上)になると(ステップS30、YES)、低温検知信号送出部5は、マイクロプロセッサ10への低温検知信号の送出を停止する。そして、低温検知信号送出部5は、温度検出部4による温度検出を解除させる。マイクロプロセッサ10は、低温検知信号送出部5から低温検知信号を受信しなくなると、スタートアップモードから通常モードに切り替わり、通常の演算処理動作を開始する(演算処理の実行命令受け付ける状態となる)(ステップS70)。
During the start-up mode, the processes in steps S20 to S60 are repeatedly executed until the temperature in the
なお、基板30の上面(下面)が筐体20の側面と平行方向になるよう(基板30の上面が筐体20の底面と垂直方向になるよう)、基板30を筐体20内に設置する場合、発熱電子部品となるマイクロプロセッサ10を基板30の下部(筐体20の底面に近い位置)に配置することによって、マイクロプロセッサ10に温められた空気が筐体20内で対流しやすくなる。これにより、筐体20内の上部に配置された電子部品や半導体部品(部品61など)を効率良く温度上昇させることができる。
The
また、温度センサ50は、基板30上の何れの位置に配設してもよいが、例えばマイクロプロセッサ10から遠く離れた位置に配設することによって、筐体20内のうち温度上昇しにくい位置での温度を検出できる。これにより、筐体20内において正確に電子部品などの動作温度を保証することが可能となる。
Further, the
なお、本実施の形態では、筐体20内の温度が動作保証温度範囲であるか否かを温度センサ50が判定したが、マイクロプロセッサ10が判定してもよい。この場合、温度センサ50からマイクロプロセッサ10へは測定した筐体20の温度のみを送信する。そして、測定された筐体20の温度、動作保証温度範囲に基づいて、筐体20内の温度が動作保証温度範囲であるか否かをマイクロプロセッサ10が判定する。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、温度センサ50が動作保証温度記憶部3を備える構成としたが、動作保証温度記憶部3は温度センサ50以外(部品61、マイクロプロセッサ10など)が備える構成としてもよい。この場合、低温検知信号送出部5やマイクロプロセッサ10は、温度センサ50以外が備える動作保証温度記憶部3から動作保証温度を取得して筐体20内の温度が動作保証温度範囲であるか否かを判定する。
Further, in the present embodiment, the
このように実施の形態1によれば、筐体20内の温度が動作保証温度範囲外である場合に、マイクロプロセッサ10の発熱を利用して筐体20内の温度が動作保証温度範囲内となるまで筐体20内の温度を上昇させているので、筐体20内の温度を動作保証温度範囲内に制御することが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, when the temperature in the
また、マイクロプロセッサ10の発熱を利用して筐体20内の温度を上昇させているので、動作保証温度範囲を下回るような環境下であっても、高価な産業用途品を使用せずに安価に機器(電子部品)の動作を保証できる。したがって、筐体20内の温度制御を簡易な構成で容易に行なうことが可能となる。
Further, since the temperature in the
実施の形態2.
つぎに、図5を用いてこの発明の実施の形態2について説明する。実施の形態2では、スタートアップモード時にマイクロプロセッサ10が他の部品などにアクセスすることによって、実施の形態1の温度制御装置よりも多くの発熱部品を備える構成とする。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the
図5は、本発明の実施の形態2にかかる温度制御装置の構成を示すブロック図であり、図6は、実施の形態2にかかる筐体内での熱伝播を説明するための図である。図5および図6の各構成要素のうち図1および図4に示す実施の形態1の温度制御装置100、筐体20と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the temperature control device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram for explaining the heat propagation in the housing according to the second embodiment. 5 and 6, the same numbers are assigned to the components that achieve the same functions as those of the
実施の形態2の温度制御装置100は、発熱機構1がマイクロプロセッサ10の制御部2に加えて、マイクロプロセッサ10の外部に配置されるメモリ11、FPGA(Field Programmable Gate Array)12を含んでいる。
In the
メモリ11は、電子機器を構成する部品であり、所定の情報を記憶する。FPGA12は、電子機器を構成する部品であり、プログラミング可能なLSI(Large Scale Integration)である。メモリ11、FPGA12は、基板30上に配設される。
The
メモリ11、FPGA12は、制御部2と接続しており、マイクロプロセッサ10がスタートアップモードとなった際に、制御部2がメモリ11、FPGA12にアクセスすることによってメモリ11、FPGA12が発熱する。すなわち、ここでのメモリ11、FPGA12は、通常の動作(記憶処理、プログラミング処理)に加えてスタートアップモード時には発熱部品(発熱機構1の一部)として動作する。
The
温度制御装置100において、マイクロプロセッサ10が温度センサ50から低温検知信号を受信しスタートアップモードとなった場合、マイクロプロセッサ10は、図6に示すように、基板30上の周辺の部品(メモリ11、FPGA12)にアクセスする。このとき、マイクロプロセッサ10は、他の周辺回路に影響を与えないよう、メモリ11、FPGA12にアクセスする。
In the
なお、スタートアップモードの際にマイクロプロセッサ10がアクセスする部品はメモリ11、FPGA12に限られず、筐体20内(基板30上)の何れの部品であってもよい。
Note that the components accessed by the
また、基板30上にFPGA12やPLD(Programmable Logic Device)等のプログラマブルデバイスを搭載する場合、プログラマブルデバイスを内部で独立して動作させるスタートアップモード専用回路(カウンタ回路等)を予め用意しておいてもよい。これにより、スタートアップモード時にスタートアップモード専用回路を動作させることができ、発熱部品を増やすことが可能となる。
Further, when a programmable device such as
このように実施の形態2によれば、電子機器のスタートアップモード時にマイクロプロセッサ10が基板30上の他の部品にアクセスするので、スタートアップモード時の発熱部品が実施の形態1の温度制御装置100よりも多くなる。これにより、電子機器のスタートアップモード時に、多くの発熱部品によって筐体20の温度を上昇させることができ、効率良く迅速に筐体20内の温度制御を行なうことが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, since the
実施の形態3.
つぎに、図7を用いてこの発明の実施の形態3について説明する。実施の形態3では、マイクロプロセッサ10のアイドル動作によって筐体20が動作保証温度に到達するまでに要する時間(以下、動作保証温度到達時間という)を予め算出しておく。そして、スタートアップモード時には、予め算出しておいた動作保証温度到達時間の間、マイクロプロセッサ10のアイドル動作を行なう。
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the time required for the
電子機器の周辺温度が定常的に動作保証温度を下回っているような環境下で電子機器を使用する場合、筐体20、基板30、電子部品(部品61、マイクロプロセッサ10)等の形状や物性値から、筐体20内が動作保証温度に達するまでの時間(動作保証温度到達時間)を算出しておく。
When the electronic device is used in an environment where the ambient temperature of the electronic device is constantly below the guaranteed operating temperature, the shape and physical properties of the
例えば、筐体20の周辺温度が一定の場合、動作保証温度到達時間は、電子機器の熱時定数よって求めることができる。具体的には、熱時定数τは、熱抵抗R×熱容量Cの計算式で算出可能である。また、電子機器全体の熱抵抗Rは筐体20、基板30、素子(図示せず)、筐体20内の空気の熱抵抗などから計算でき、熱容量Cは、筐体20、素子、筐体20内の空気の比熱と体積から計算できる。
For example, when the ambient temperature of the
このようにして算出した動作保証温度到達時間は、マイクロプロセッサ10などに記憶させておく。そして、制御部2は、スタートアップモード時には、記憶しておいた動作保証温度到達時間の間、マイクロプロセッサ10のアイドル動作を行なう。
The operation guarantee temperature arrival time calculated in this way is stored in the
図7は、実施の形態3にかかる筐体内での熱伝播を説明するための図である。図7の各構成要素のうち図4に示す実施の形態1の筐体20と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。図7の筐体20は、図4に示した筐体20と比べて、基板30上に温度センサ50を備えていない。
FIG. 7 is a diagram for explaining heat propagation in the housing according to the third embodiment. Among the constituent elements in FIG. 7, constituent elements that achieve the same functions as those of the
動作保証温度を下回る環境(例えば、筐体20の周辺温度が−5℃)で、電子機器の電源を投入すると、温度制御装置100のマイクロプロセッサ10は、記憶しておいた動作保証温度到達時間の間、スタートアップモードで動作する。これにより、温度センサ50を使用せずに筐体20内の温度を動作保証温度範囲内に制御することが可能となる。
When the power of the electronic device is turned on in an environment lower than the operation guarantee temperature (for example, the ambient temperature of the
なお、実施の形態3では、実施の形態1で説明した発熱機構1を用いて筐体20内の温度を上昇させてもよいし、実施の形態2で説明した発熱機構1を用いて筐体20内の温度を上昇させてもよい。
In the third embodiment, the temperature in the
また、実施の形態3では、予め算出しておいた動作保証温度到達時間を用いてマイクロプロセッサ10がアイドル動作を行なったが、動作保証温度到達時間は電子機器の電源が投入された後に算出してもよい。この場合、動作保証温度到達時間の算出手段(図示せず)などに予め筐体20、基板30、電子部品等の形状や物性値などを記憶させておく。そして、電子機器の電源投入後に、動作保証温度到達時間の算出手段などによって動作保証温度到達時間を算出し、算出した動作保証温度到達時間を用いてマイクロプロセッサ10がアイドル動作を行なう。
In the third embodiment, the
このように実施の形態3によれば、予め算出しておいた動作保証温度到達時間を用いてマイクロプロセッサ10のアイドル動作を行なうので、温度センサ50を用いることなく筐体20内の温度制御を簡易な構成で容易に行なうことが可能となる。
As described above, according to the third embodiment, since the idle operation of the
実施の形態4.
つぎに、この発明の実施の形態4について説明する。実施の形態4では、電子機器が通常動作中に筐体20内の温度が動作保証温度範囲外となった場合に、マイクロプロセッサ10は通常動作を中断してスタートアップモードに切り替える。
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the fourth embodiment, when the temperature in the
実施の形態4では、例えば実施の形態1で説明した図1の温度制御装置100と同様の温度制御装置によって筐体20内の温度を制御するので、温度制御装置の構成の説明を省略する。
In the fourth embodiment, for example, the temperature in the
電子機器は、筐体20内の温度が動作保証温度範囲内の場合に通常動作を行なう。この間、温度センサ50の温度検出部4は、筐体20内の温度検出を実行し、検出した筐体20内の温度を筐体温度情報として低温検知信号送出部5に入力する。
The electronic device performs normal operation when the temperature in the
そして、低温検知信号送出部5は、温度検出部4から入力された筐体温度情報の温度が、動作保証温度記憶部3が記憶する動作保証温度よりも低くなっていないか否かを判断している。 Then, the low-temperature detection signal sending unit 5 determines whether or not the temperature of the casing temperature information input from the temperature detection unit 4 is lower than the operation guarantee temperature stored in the operation guarantee temperature storage unit 3. ing.
この電子機器の通常動作中に、筐体20の周辺温度が下がったことによって筐体20内の温度が動作保証温度範囲外(動作保証温度を下回った場合)となると、低温検知信号送出部5は、温度検出部4から入力された筐体温度情報の温度が、動作保証温度記憶部3が記憶する動作保証温度よりも低くなっていると判断し、低温検知信号をマイクロプロセッサ10に送信する。
If the temperature inside the
これにより、マイクロプロセッサ10(制御部2)は、通常動作を中断してスタートアップモードに切り替わる。マイクロプロセッサ10は、周辺回路に影響を与えないようアイドル状態で動作する。
As a result, the microprocessor 10 (control unit 2) interrupts the normal operation and switches to the startup mode. The
アイドル状態で動作している間、温度センサ50の温度検出部4は、筐体20内の温度検出を実行し、検出した筐体20内の温度を筐体温度情報として低温検知信号送出部5に入力する。
While operating in the idle state, the temperature detection unit 4 of the
そして、低温検知信号送出部5は、温度検出部4から入力された筐体温度情報の温度が、動作保証温度記憶部3が記憶する動作保証温度よりも高くなったか否かを判断する。アイドル状態での動作中に、筐体20内の温度が動作保証温度範囲内になると、低温検知信号送出部5は、温度検出部4から入力された筐体温度情報の温度が、動作保証温度記憶部3が記憶する動作保証温度よりも高くなっていると判断し、マイクロプロセッサ10への低温検知信号の送出を停止する。
Then, the low temperature detection signal sending unit 5 determines whether or not the temperature of the casing temperature information input from the temperature detection unit 4 is higher than the operation guarantee temperature stored in the operation guarantee temperature storage unit 3. When the temperature in the
マイクロプロセッサ10は、低温検知信号送出部5から低温検知信号を受信しなくなると、スタートアップモードから通常モードに切り替わり通常動作を開始する。そして、温度センサ50の温度検出部4は、筐体20内の温度検出を再開する。
When the
このように、実施の形態4では、筐体20内の温度が動作保証温度範囲外となった場合にマイクロプロセッサ10は通常動作を中断してスタートアップモードに切り替わり、筐体20内の温度が動作保証温度範囲内となった場合にマイクロプロセッサ10はスタートアップモードを中断して通常動作に切り替わる。
As described above, in the fourth embodiment, when the temperature in the
このように実施の形態4によれば、電子機器が動作する際には、筐体20内の温度に応じてマイクロプロセッサ10が通常動作とスタートアップモードとを切り替えながら動作するので、筐体20内の温度変化に応じて正確に筐体20内の温度制御を行なうことが可能となる。
As described above, according to the fourth embodiment, when the electronic device operates, the
実施の形態5.
つぎに、図8および図9を用いてこの発明の実施の形態5について説明する。実施の形態5では、実施の形態1〜4の温度制御装置100に対して基板30上に熱の良導体を配設し、マイクロプロセッサ10から発生する熱を熱の良導体を介して伝播させる。
Embodiment 5. FIG.
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the fifth embodiment, a good heat conductor is disposed on the
ここでは、実施の形態5にかかる温度制御装置100の一例として、図4に示した実施の形態1の温度制御装置100の基板30上に熱の良導体を配設した場合について説明する。
Here, as an example of the
図8は、実施の形態5にかかる筐体内での熱伝播を説明するための図である。図8の各構成要素のうち図4に示す実施の形態1の筐体20と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。
FIG. 8 is a diagram for explaining heat propagation in the housing according to the fifth embodiment. Of the constituent elements in FIG. 8, constituent elements that achieve the same functions as those of the
実施の形態5の筐体20は、基板30の面内でマイクロプロセッサ10から発生する熱が行き渡りにくい箇所(部品61など)に対して、熱の良導体を配設する。具体的には、マイクロプロセッサ10(発熱電子部品)と部品61の上面に、マイクロプロセッサ10や部品61がヒートパイプ(第1の熱伝播部)7と接触するようヒートパイプ7を設置する。これにより、図9に示すように、熱の良導体であるヒートパイプ7がマイクロプロセッサ10から発生する熱の熱輸送を部品61などに行ない、基板30面の均熱化が可能となる。
In the
なお、実施の形態5では、基板30上に熱の良導体としてヒートパイプ7を設置したが、熱の良導体はヒートパイプ7に限られず、アルミ板やヒートスプレッダを設置してもよい。
In the fifth embodiment, the
このように実施の形態5によれば、基板30上に熱の良導体であるヒートパイプ7を配設し、スタートアップモードとなった場合には、マイクロプロセッサ10から発生する熱をヒートパイプ7を介して基板30上(部品61)に伝播させるので、筐体20内の温度制御を効率良く行なうことが可能となる。
As described above, according to the fifth embodiment, when the
実施の形態6.
つぎに、図10および図11を用いてこの発明の実施の形態6について説明する。実施の形態6では、実施の形態1〜5の温度制御装置100に対して基板30の内層部に熱の良導体を配設し、マイクロプロセッサ10から発生する熱を熱の良導体を介して伝播させる。
Embodiment 6 FIG.
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the sixth embodiment, a good heat conductor is disposed in the inner layer portion of the
ここでは、実施の形態6にかかる温度制御装置100の一例として、図4に示した実施の形態1の温度制御装置100の基板30上に熱の良導体を配設した場合について説明する。
Here, as an example of the
図10および図11は、実施の形態6にかかる筐体内での熱伝播を説明するための図である。図10および図11の各構成要素のうち図4に示す実施の形態1の筐体20と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。
10 and 11 are diagrams for explaining heat propagation in the housing according to the sixth embodiment. 10 and 11, the same reference numerals are given to the components that achieve the same functions as those of the
実施の形態6の筐体20は、基板30の材料としてメタルコア基板等の基板30の中間層に金属芯(第2の熱伝播部)8を配置した基板30を使用する。そして、マイクロプロセッサ10は、スタートアップモードとなった場合には、銅コア等の金属芯8をベタグランド(ベタGND)として使用し、マイクロプロセッサ10の発熱機構1とヒートパイプ7を接続させる。これにより、図11に示すように熱の良導体である金属芯8がマイクロプロセッサ10から発生する熱の熱輸送を行ない、基板30面の均熱化が可能となる。
The
このように実施の形態6によれば、基板30の内層部に熱の良導体である金属芯8を配設し、スタートアップモードとなった場合には金属芯8をベタグランドとして使用するので、マイクロプロセッサ10から発生する熱を金属芯8を介して基板30上(部品61)に伝播させることができる。したがって、筐体20内の温度制御を効率良く行なうことが可能となる。
As described above, according to the sixth embodiment, the
以上のように、本発明にかかる温度制御装置は、筐体内の温度制御に適している。 As described above, the temperature control device according to the present invention is suitable for temperature control in the housing.
1 発熱機構
2 制御部
3 動作保証温度記憶部
4 温度検出部
5 低温検知信号送出部
7 ヒートパイプ
8 金属芯
10 マイクロプロセッサ
11 メモリ
12 FPGA
20 筐体
30 基板
50 温度センサ
61 部品
100 温度制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat generating mechanism 2 Control part 3 Operation guarantee temperature memory part 4 Temperature detection part 5 Low temperature detection
20
Claims (8)
前記筐体内に配設される基板上で前記基板上の部品と協働して所定の演算処理を行うとともに前記筐体内の温度を制御する温度制御部を備え、
前記温度制御部は、前記筐体内の温度が前記筐体内の部品に対して動作保証されている動作保証温度よりも低い場合に、前記筐体内の温度が前記動作保証温度以上となるまでアイドル動作して発熱し自らの温度を上昇させることを特徴とする温度制御装置。 In the temperature control device that controls the temperature inside the housing,
A temperature control unit that performs predetermined arithmetic processing in cooperation with components on the substrate on the substrate disposed in the housing and controls the temperature in the housing,
The temperature control unit performs an idle operation until the temperature in the housing becomes equal to or higher than the operation-guaranteed temperature when the temperature in the housing is lower than the operation-guaranteed temperature that is guaranteed for the components in the housing. A temperature control device that generates heat and raises its own temperature.
前記温度制御部は、前記温度検出部が前記動作保証温度よりも低い温度を検出した場合に、前記アイドル動作を行なうことを特徴とする請求項1に記載の温度制御装置。 A temperature detection unit for detecting the temperature in the housing;
The temperature control device according to claim 1, wherein the temperature control unit performs the idle operation when the temperature detection unit detects a temperature lower than the operation guarantee temperature.
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