JP2009111159A - 冷却装置及び冷却装置を組み込んだパソコンと、冷却装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却時も、清掃時も大風量、高風速で運転することができる冷却装置及び冷却装置の制御装置を提供する。
【解決手段】一方向に送風する冷却ファン１と、冷却ファン１の風下側に配置した放熱フィン２と、冷却ファン１を、冷却ファンの送風方向に直交する方向で支持する支持部３と、冷却ファン１の風上側に配置した吸気口４と、冷却ファン１の風上側に、吸気口４に対向する位置に配置した排気口５とを備える。そして、支持部３を中心にして冷却ファン１を回転させることによって、吸気口４より吸気し、冷却ファン１により放熱フィン２に送風する正流方向Ａと、放熱フィン２より吸気し、冷却ファン１により排気口５より排気する逆流方向Ｂに切り替える回転機構7とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、放熱フィンを冷却する冷却装置及びこの冷却装置を組み込んだパソコンと、冷却装置の制御装置に関し、特に放熱フィンの目詰まりを除去する機能を備える冷却装置及びその制御装置に関する。

近年、電子機器は、小型化、軽量化、高性能化のため、機器内部に高機能部品が高密度実装される。特に、パソコン（personal computer）は、ＣＰＵ（central processing unit）を内蔵し、更にハードディスクやＲＯＭ、ＲＡＭ等を高密度実装するが、ＣＰＵなどの高熱を発生する部品を内蔵している。このように高熱を発生する部品を冷却するため、冷却装置が設けられる。冷却装置は、例えば、発熱部品に熱的に結合する放熱フィンと、この放熱フィンに送風する冷却ファンとからなる。

冷却装置は、発熱部品の発熱量が大きくなるに従い、放熱効果を高くするため放熱フィン間のピッチは0.5〜1.0ｍｍ程度に小さくなっている。そのため、図７に示すように、放熱フィンの上流側に塵埃が付着し、放熱フィン間の目詰まりを生じ、冷却能力を低下させる。図７は、電子機器の筐体５１内部に配置された冷却装置５０を模式的に示し、排気ダクト５２の出口側に備えられた放熱フィン５３に、冷却ファン５４を利用して、筐体外より流入する空気を矢印５５で示すように送風することにより、強制空冷する。
しかしながら、このとき埃や塵のような異物５６も空気の流れによって筐体内に取り込まれる。塵や埃のような異物５６は放熱フィン５３の上流側に付着、もしくは放熱フィン５３の周囲に堆積する。放熱フィン５３の上流側に付着し、もしくは堆積した塵埃のような異物５６が増加すると、放熱フィン５３間は目詰まりを起こす。目詰まりにより、放熱フィン間の空気の流れが悪くなり、冷却装置の冷却能力が低下する。異物５６が放熱フィン５３間のピッチより小さい場合、異物５６は放熱フィン５３の間を通り抜けて排出される。しかし、異物５６の一部は放熱フィン５３の端面に衝突して付着、もしくは放熱フィン５３の周囲に堆積し、放熱フィン５３のピッチより大きくなった異物５６は放熱フィン５３を通り抜けることができず、放熱フィン５３の上流側に滞留してしまう。

このような冷却装置に関して、塵埃の進入を防止し、また塵埃を除去する発明が、特許文献１及び２に開示されている。特許文献１及び２は、ラジエータ冷却用ファンにより外気を吸引する吸気ダクトに防塵網を設けて外気吸入部を構成し、この外気吸入部内に正逆転可能なファンモータを設け、ラジエータの直前にシャッターを設ける構成である。そして、シャッターが開状態であるときファンモータが外気を吸気する方向に回転し、シャッターを閉状態に操作することにより防塵網に付着した塵埃を吹き落とす方向にファンモータを回転させるものである。
また、特許文献３は、冷却ファンの羽根を支軸の周りで回転させることにより、防塵網からラジエータの方向へ送風する冷却姿勢と、ラジエータから防塵網へ送風する除塵姿勢に切り替えるものである。また特許文献４は、空気流入側の放熱フィンの間隙を空気流出側の間隔より狭く形成し、塵埃の進入を防止し、かつ放熱動作後に、放熱ファンを逆回転させて、放熱フィンの入口側に付着した塵埃を剥落させ、塵埃を除去するものである。
特開平０９−３９５８６号公報 特開平０９−１２５９６０号公報 特開２００４−２１１５８１号公報 特開２００５−３４７４５０号公報

上記特許文献１〜４に記載の発明はいずれも除塵のときにモータを逆転させるものであるが、そのためには正逆転可能なモータが必要となる。このような正逆転可能なモータは一方向に回転するモータより一般的には高価であり、逆転方向では正方向より風量、風速が低下する。
本発明は、上記のような問題を解決するものであり、冷却動作時も、清掃動作時も大風量、高風速で運転することができる冷却装置及び冷却装置を組み込んだパソコンと、冷却装置の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の冷却装置は、上記課題を解決するため、一方向に送風する冷却ファンと、前記冷却ファンの風下側に配置した放熱フィンと、前記冷却ファンを、冷却ファンの送風方向で直交する方向に支持する支持部と、前記冷却ファンの風上側に配置した吸気口と、前記冷却ファンの風上側に、前記吸気口に対向する位置に配置した排気口と、前記支持部を中心にして、前記冷却ファンを回転させることによって、前記吸気口より吸気し、前記冷却ファンにより前記放熱フィンに送風する正流方向と、前記放熱フィンより吸気し、前記冷却ファンにより前記排気口より排気する逆流方向に切り替える回転機構とを備える。
これにより、冷却装置は、冷却動作時も、清掃動作時も大風量、高風速で運転することができる。また、冷却動作時に付着した異物を、清掃動作時に冷却動作時と同じ風量、風速で除去するので、異物を確実に除去することができる。

本発明の冷却装置は、実施形態において、前記回転機構に連動して、前記放熱フィンに送風する正流方向のとき前記吸気口を開き、前記放熱フィンより吸気する逆流方向のとき前記吸気口を閉じる第１の開閉弁と、前記放熱フィンに送風する正流方向のとき前記排気口を閉じ、前記放熱フィンより吸気する逆流方向のとき前記排気口を開く第２の開閉弁を備える。
これにより、冷却動作時の送風方向と、清掃動作時の送風方向を確実に形成することができる。

また、本発明の第２の冷却装置は、上記課題を解決するため、一方向に送風する冷却ファンと、前記冷却ファンの上方に形成した吸気口と、前記冷却ファンの下方に形成した排気口と、前記冷却ファンの下流側に配置した放熱フィンと、前記冷却ファンと前記放熱フィンの間に配置し、前記吸気口より吸気し、前記冷却ファンにより前記放熱フィンに送風する正流方向と、前記放熱フィンより吸気し、前記冷却ファンにより前記排気口より排気する逆流方向に切り替える送風方向切替弁とを備える。
これにより、冷却装置は、冷却動作時も、清掃動作時も大風量、高風速で運転することができる。また、冷却動作時に付着した異物を、清掃動作時に冷却動作時と同じ風量、風速で除去するので、異物を確実に除去することができる。

本発明の第２の冷却装置は、実施形態において、前記冷却ファンは、筐体の中間位置に配置され、前記吸気口は前記冷却ファンの上方の筐体の一部に形成され、前記排気口は前記吸気口に対向し、前記冷却ファンの下方の筐体の一部に形成される。
これにより、冷却ファンと吸気口及び排気口を合理的に配置することができる。

本発明の第２の冷却装置は、実施形態において、前記送風方向切替弁に連動して、前記放熱フィンに送風する正流方向のとき前記吸気口を開き、前記放熱フィンより吸気する逆流方向のとき前記吸気口を閉じる吸気口弁と、前記放熱フィンに送風する正流方向のとき前記排気口を閉じ、前記放熱フィンより吸気する逆流方向のとき前記排気口を開く排気口弁を備える。
これにより、冷却動作時の送風方向と、清掃動作時の送風方向を確実に形成することができる。

本発明の第２の冷却装置は、実施形態において、前記吸気口弁と排気口弁は、連結されて摺動弁を形成することを特徴とする。
これにより、吸気口弁と排気口弁は同時に動作することができ、冷却動作時の送風方向と、清掃動作時の送風方向を確実に形成することができる。

また本発明の第１または第２の冷却装置は、実施形態において、前記回転機構または摺動弁は、表示装置のヒンジに連動する機構により作動することを特徴とする。
これにより、簡単な機構により本発明の冷却装置を冷却動作と清掃動作に切り替えることができる。

また本発明のパソコンは、パソコンの表示装置の開閉に連動して、前記回転機構または送風方向切替弁が動作するようパソコン本体に第１または第２の冷却装置を組み込んだことを特徴とする。
これにより、パソコンのＣＰＵを冷却することができる。

本発明の冷却装置の制御装置は、前記放熱フィンより吸気する逆流方向のときは、中央演算装置の温度センサが所定温度以上を検出したとき、時計が一定時間を計測したとき、前記冷却ファンの回転数総数を一定回転数カウントしたとき、前記冷却ファンの回転速度が回転数制御装置の回転数制御と不一致を生じたとき、表示装置の開閉を検知したとき、パソコンの電源スイッチが投入されたとき、ほこり除去スイッチが投入されたとき、中央演算装置によりシステムのショットダウンまたはスリープを検知したとき、中央演算装置がシステムの負荷状態を検知し、特定の負荷状態になったときのいずれか１つ以上である。
これにより、放熱フィンに堆積する異物が大きくなる前に除去することができる。

本発明によれば、冷却動作時も、清掃動作時も大風量、高風速で運転することができる冷却装置が提供される。また、冷却動作時に付着した異物を、清掃動作時に冷却動作時と同じ風量、風速で除去するので、異物を確実に除去することができる。

（実施形態１）
図１は実施形態１の構成図である。図１に示すように、本発明の第１の冷却装置は、一方向に送風する冷却ファン１と、冷却ファン１の風下側に配置した放熱フィン２と、冷却ファン１を、冷却ファンの送風方向に直交する方向で支持する支持部３と、冷却ファン１の風上側に配置した吸気口４と、冷却ファン１の風上側に、吸気口４に対向する位置に配置した排気口５とを備える。そして、支持部３を中心にして冷却ファン１を回転させることによって、吸気口４より吸気し、冷却ファン１により放熱フィン２に送風する正流方向Ａと、放熱フィン２より吸気し、冷却ファン１により排気口５より排気する逆流方向Ｂに切り替える回転機構７とを備えるものである。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、冷却ダクト１０の上下方向及び左右方向のほぼ中央部に冷却ファン１を回転軸（支持部３）により取り付ける。この冷却ファン１の下流側の吸排気口６に接するように放熱フィン２を配置する。冷却ダクト１０は少なくとも冷却ファン１から放熱フィン２まで延びるように形成され、冷却ファン１の送風がほぼ全部放熱フィン２に送風されるようにするのが望ましい。そして、冷却ファン１の上流側に、冷却ダクト１０の上部に吸気口４を設け、冷却ダクト１０の下部に排気口５を設ける。
図１（ａ）は、吸気口４より吸気し、冷却ファン１により放熱フィン２に正流方向に送風する冷却動作の場合を示し、冷却ファン１は右下がりに傾いている。この場合、冷却ファン１は右側面ａから左側面ｂに送風する。このとき、排気口５から吸気しないように排気口５を閉じる弁８を設けることが好ましい。これによって、放熱フィン２は強制空冷される。このとき、放熱フィン２に異物２０が付着することがある。

一方、図１（ｂ）は、図１（ａ）の位置から冷却ファン１が回転軸（支持部３）を中心に反時計方向に回転して、冷却ファン１は右上がりに傾いている状態を示す。この場合、冷却ファン１は左側面ａから右側面ｂに送風することにより、放熱フィン２より吸気し、排気口４より排気するので、逆流方向に送風し清掃動作をする。このとき、吸気口４を閉じる弁９を設けることが好ましい。これによって、放熱フィン２に堆積した異物２０を除去することができる。
このようにして、異物を除去する清掃動作の後、回転軸（支持部３）を中心にして時計方向に回転することにより、図１（ａ）の冷却動作に戻る。
上記弁８及び弁９としては、例えば冷却ファン１の回転部先端に１つの弁を取り付けると、冷却ファン１の回転動作に連動して冷却動作のとき排気口５を閉じ、清掃動作のとき吸気口４を閉じるようにすることができる。このように１つの弁を、弁８と弁９に兼用するように構成する場合は、排気口５の方が吸気口４より確実に閉じられるように設計するのが望ましい。
上記のように、冷却ファン１は、図１（ａ）のように冷却動作する場合も、図１（ｂ）のように清掃動作する場合も、面ａから面ｂの方向に送風するので、冷却ファン１は同じ方向に送風することになる。従って、冷却ファン１の回転方向を反転する必要はなく、そのため冷却動作の場合も、清掃動作場合も同じ風量、風速で運転することができる。

図２は、図１の冷却動作及び清掃動作のときの空気流を安定化し、また確実にするものであり、吸気口４及び排気口５にそれぞれ弁を設けたものである。その他の構成部分は図１と同じである。
図２に示すように、吸気口４に設ける第１の弁１１は、吸気口４の冷却ファン１より上流側の冷却ダクト１０に設けた吸気弁軸１２により回転自在に取り付けられる。排気口５に設ける第２の弁１３は、排気口５の冷却ファン１より上流側の冷却ダクト１０に設けた排気弁軸１４により回転自在に取り付けられる。

上記第１の弁１１は、冷却動作のとき開き、清掃動作のとき閉じるように動作する。第１の弁１１のこのような動作は、冷却動作及び清掃動作のときの風圧により自動的に動作する。しかし、第１の弁１１が常に吸気口４を閉じる方向に付勢し、冷却動作のとき空気圧力によって開くようなバネ、スプリング等の弾性体（図示しない）を掛けてもよい。また上記第２の弁１３は、冷却動作のとき閉じ、清掃動作のとき開くように動作する。第２の弁１３のこのような動作は、冷却動作及び清掃動作のときの風圧により自動的に動作する。しかし、第２の弁１３が常に排気口４を閉じる方向に付勢し、清掃動作のとき空気圧力によって開くようなバネ、スプリング等の弾性体（図示しない）が掛けてもよい。
以上のような構成により、冷却動作のとき、第１の弁１１が開き、放熱フィン２を強制空冷する。清掃動作のとき、第２の弁１３が開き、放熱フィン２に堆積した異物を除去する。

（実施形態２）
図３は実施形態２の構成図である。図３に示すように、本発明の第２の冷却装置は、一方向に送風する冷却ファン２１と、冷却ファン２１の上方に形成した吸気口２２と、冷却ファン２１の下方に形成した排気口２３と、冷却ファン２１の下流側に配置した放熱フィン２４を備える。さらに、冷却ファン２１と放熱フィン２４の間に、吸気口２２より吸気し、冷却ファン２１により放熱フィン２４に送風する正流方向Ａと、放熱フィン２４より吸気し、冷却ファン２１により排気口２３より排気する逆流方向Ｂに切り替える送風方向切替弁２５を備える。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、冷却ダクト２９の上下方向のほぼ中間に冷却ファン２１を取り付ける。この冷却ファン２１の下流側に吸排気口２６に接するように放熱フィン２４を配置する。そして、冷却ファン２１の上方の冷却ダクト２９に吸気口２２を設け、冷却ファン２１の下方の冷却ダクト２９に排気口２３を設ける。送風方向切り替え弁２５は、断面がＬ字形であり、その折れ曲がり部分を、冷却ファン２１の下流側に配置した弁軸４７により回転自在に取り付けられる。送風方向切替弁２５は、自重で図３（ｂ）に示すように清掃動作の位置になるようにする。或いは、図３（ｂ）に示すように清掃動作の位置になるようにバネ、スプリング等の弾性体（図示しない）を掛けてもよい。

図３（ａ）は、吸気口２２より吸気し、冷却ファン２１により放熱フィン２４に正流方向に送風する冷却動作の場合を示す。この場合、冷却ファン２１は上側面ａから下側面ｂに送風する。これによって、送風方向切替弁２５は風圧のために時計方向に回転し、放熱フィン２４を強制空冷する方向に送風する。このとき、排気口２３を閉じる排気口弁２７を設けることが好ましい。この冷却動作のとき、放熱フィン２に異物２０が付着する。
一方、図３（ｂ）は、放熱フィン２４より吸気し、排気口２３より排気することにより、逆流方向に送風する清掃動作の場合を示す。この場合、送風方向切替弁２５は自重のため図３（ｂ）の位置に回転し、冷却ファン２１は上側面ａから下側面ｂに送風することによって、放熱フィン２４に堆積した異物２０を除去することができる。このとき、吸気口２３を閉じる吸気口弁２８を設けることが好ましい。
上記のように、冷却ファン２１は、図３（ａ）のように冷却動作する場合も、図３（ｂ）のように清掃動作する場合も、面ａから面ｂの方向に送風するので、冷却ファン１は同じ方向に送風する。従って、冷却ファン２１の回転方向を反転する必要はなく、そのため冷却動作の場合も、清掃動作の場合も、同じ風量、風速で運転することができる。
上記排気口弁２７と吸気口弁２８は、同方向に動作するので、図３（ｃ）に示すように、送風方向が開き、冷却ファン２１と冷却ダクト２９の間で連結板により連結し、その上部に吸気口弁２８を設け、下部に排気口弁２７を設けた一体型の摺動弁３０により構成することができる。この摺動弁３０の高さＨは冷却ダクトの高さｈよりも高く、上方向に移動したとき吸気口２２を開くとともに排気口２３を閉じ、下方向に移動したとき吸気口２２を閉じるとともに排気口２３を開く。この摺動弁３０に送付方向切替弁２５を連動するように連結すると、送付方向切替弁２５と排気口弁２７と吸気口弁２８が同時に動作するので、より好ましい。

図４は、上記実施形態１または２に示した冷却装置を備えるパソコンにおいて、主として冷却装置の制御装置のブロック図を示す。図４はパソコンを示すが、パソコン以外に、冷却装置を備える情報機器、電機機器であってもかまわない。図４において、中央演算装置（ＣＰＵ）１０１は、バスライン１０２に主記憶装置１０３、時計１０４、表示装置１０５、電源制御装置１０７を介して電源回路１０６を接続する。また本発明の冷却装置の制御装置のために、バスライン１０２に表示装置１０５の表示開閉ヒンジ１０８の開閉動作を検出するヒンジ開閉センサ１０９、電源スイッチ１１０およびほこり除去開始スイッチ１１１の動作を検出するスイッチ入力検出装置１１２、冷却ファンの回転数を制御する回転数制御装置１１３、冷却ファンの回転数検知装置１１４、中央演算装置（ＣＰＵ）１０１の温度センサ１１５、冷却装置の吸排気切り替え機構１１６を切り替え動作させる吸排気切り替え制御装置１１７が接続される。
図４において、中央演算装置（ＣＰＵ）１０１に熱的に結合するＣＰＵヒートシンク１２１、このヒートシンク１２１に熱的に接触するように取り付けられた放熱フィン１２２、冷却ファン１２３により、中央演算装置１０１を冷却する。

図４に示すブロック図において、次の各状態のときに吸排気切り替え制御装置１１７を清掃動作に切り替え、吸排気切り替え機構１１６を清掃動作する。これらの各状態は一例であって、本発明はこれらを全て必要とするものではなく、またこれ以上の状態があってもかまわない。本発明はこれらの少なくとも１つ以上のときに清掃動作すればよい。
中央演算装置（ＣＰＵ）１０１の温度センサ１１５が定常動作温度以上の温度上昇を検出したとき、その温度情報をトリガとして、清掃動作する。
また、時計１０４の時計情報をトリガとして、例えば１０時間ごと、５０時間ごとのように一定時間を計測するごとに、清掃動作する。
また回転数検出装置１１４により、冷却ファンの回転数総数をカウントし、例えば１万回転ごと、１００万回転ごとのように一定回転数カウントごとに、清掃動作する。
また回転数検出装置１１４により、冷却ファンの回転速度を検出し、回転数制御装置１１３による回転数制御との不一致を検出したとき、あるいは不一致が一定時間以上継続したとき、清掃動作する。
また、ヒンジ開閉センサ１０９により表示装置１１０の表示開閉ヒンジ１０８を検知し、表示装置１１０を閉じたときは、パソコンの非使用状態にあるので、清掃動作する。
パソコンの電源スイッチ１１０のオン、オフをスイッチ入力検出装置１１２により検知し、電源スイッチのオフ操作後、清掃動作する。この清掃動作の終了後、パソコンの
電源回路１０６がオフになる。電源スイッチのオフ操作後、冷却装置が冷却動作から清掃動作に切り替わる間、放熱フィンの冷却能力が低下して、放熱フィンの温度が冷却動作時より上昇するので、清掃動作を開始するのに都合がよい。
ほこり除去開始スイッチ１１１の投入をスイッチ入力検出装置１１２により検知したとき、清掃動作する。ただし、パソコンがビジー状態のときは、ビジー状態が終了後、清掃動作になるように制御するのが望ましい。
中央演算装置（ＣＰＵ）１０１により、システムのシャットダウンまたはスリープを検知したとき、清掃動作する。
中央演算装置（ＣＰＵ）１０１または主記憶装置１０３によりシステムの負荷状態を検知し、特定の負荷状態になったとき、例えば軽負荷のとき清掃動作することが可能であるので、清掃動作する。
以上、清掃動作を実施する場合を説明したが、これらを２つ以上組合せて実施してもよい。例えば、一定時間経過後または冷却ファンの回転数総数が一定回転数であって、かつ表示装置が閉じられたとき、または電源スイッチがオフにされたとき、またはほこり除去開始スイッチが投入されたとき、またはシステムが軽負荷のときに清掃動作を実施する。

図５は本発明の実施形態１の冷却装置をノート型パソコンに組み込んだ場合の構成を示す図である。図５において、図１または図２に示した冷却装置は、ユニット形状に形成され、冷却動作と清掃動作の風量、風速を同じにするため、吸気口４、排気口５、吸排気口６以外は、冷却ダクト１０によってほぼ密閉されるようになっている。ここで、ほぼ密閉とは、配線の穴、勘合の隙間などはあってもかまわないことを意味している。
図５に示すように、本発明の冷却装置は表示装置の開閉動作に連動して、清掃動作が実施されるようにしている。即ち、パソコン本体３１に表示装置３２がヒンジ３３により開閉可能に取り付けられる。このヒンジ３３はカム機構３４を備え、カム機構３４はヒンジ３３とともに回転する構成である。このカム機構３４に連動する第１のシャフト３５が軸３６により回転自在に取り付けられ、この第１のシャフト３５は折れ曲がり部３７を経て第２のシャフト３８が、実施形態１で説明した冷却ファン１の回転軸３（図１，図２）に連結し、回転機構７を構成している。第１のシャフト３５及び第２のシャフト３８の動作を確実、円滑にするため、折れ曲がり部３７とパソコン本体３１の上部壁間にバネ３９を掛けている。バネ３９は軸３６に掛けた軸バネに代えてもよい。カム機構３４が第１のシャフト３５に力を加えないとき、バネ３９により回転機構７によって冷却ファン１を冷却動作の方向に付勢する。即ち、表示装置３２が開いているとき、冷却装置は冷却動作する。
図５（ａ）は、冷却動作を示し、表示装置３２を開いたとき、冷却ファン１は図１（ａ）に示す状態になる。
図５（ｂ）は、清掃動作を示し、表示装置３２が閉じられたとき、カム機構３４により第１のシャフト３５が軸３６を中心に回転して、冷却ファン１の回転機構７を回転させる。したがって、図１（ｂ）に示す清掃動作状態になる。

図６は本発明の実施形態２の冷却装置をノート型パソコンに組み込んだ場合の構成を示す図である。図６に示すように、本発明の冷却装置は表示装置の開閉動作に連動して、清掃動作が実施されるようにしている。即ち、パソコン本体４１に表示装置４２がヒンジ４３により開閉可能に取り付けられる。このヒンジ４３はカム機構４４を備え、カム機構４４はヒンジ４３とともに回転する構成である。このカム機構４４によって、実施形態２で説明した排気口弁２６及び吸気口弁２７を動作させる。排気口弁２６及び吸気口弁２７の動作を確実、円滑にするため、パソコン本体３１の下部壁にバネ４５を配置している。排気口弁２６及び吸気口弁２７は、冷却動作のときと、清掃動作のときとで同方向に動作するので、実施形態２（図３（ｃ））に説明したように摺動弁３０を作動させる。バネ４５はカム機構４４が摺動弁３０に力を加えないとき、摺動弁３０を押し上げ、冷却装置が冷却動作するように付勢する。
図６（ａ）は、冷却動作を示し、表示装置３２を開いたとき、バネ４５により摺動弁３０が押し上げられ、吸気口２２を開く。これにより冷却ファン２１は図３（ａ）に示す冷却動作状態になる。
図６（ｂ）は、清掃動作を示し、表示装置３２が閉じられたとき、カム機構３４により摺動弁３０が押し下げられ、排気口２３を開く。これにより冷却ファン２１は図３（ｂ）に示す清掃動作状態になる。
なお、図５及び図６は、本発明の冷却装置をパソコンに組み込んだ例を示したが、本発明の冷却装置はパソコンだけでなく、ＣＰＵなど発熱部品を使用する製品、例えば情報機器や、冷蔵庫、洗濯機などの電気機器、ヒートポンプ、強電機器設備の電源にも適用可能である。

本発明の実施形態１の冷却装置の構成図を示す。 本発明の実施形態１において、別の形態の冷却装置の構成図を示す。 本発明の実施形態２の冷却装置の構成図を示す。 本発明の冷却装置の制御装置のブロック図を示す。 本発明の実施形態１の冷却装置をパソコンに組み込んだ場合の構成図を示す。 本発明の実施形態２の冷却装置をパソコンに組み込んだ場合の構成図を示す。 従来の冷却装置を示す図である。

符号の説明

１，２１、１２３ 冷却ファン
２，２４，１２２ 放熱フィン
３ 支持部
４、２２ 吸気口
５，２３ 排気口
６，２６ 吸排気口
７ 回転機構
８，２７ 排気口弁
９，２８ 吸気口弁
１０，２９ 冷却ダクト
１１ 第１の弁
１２ 第1の弁軸
１３ 第２の弁
１４ 第2の弁軸
２０ 異物
２５ 送風方向切替弁
３０ 摺動弁
３１、４１ パソコン本体
３２、４２ １０５ 表示装置
３３、４３、１０８ 表示開閉ヒンジ
３４、４４ 機構
３５ 第1のシャフト
３６ 第1のシャフト軸
３７ シャフト折れ曲がり部
３８ 第2のシャフト
３９ シャフト-本体間バネ
４５ 摺動弁-パソコン本体間バネ
４７ 送風方向切替弁軸
５０ 冷却装置
５１ 電子機器の筐体
５５ 送風方向
１０１ 中央演算装置
１０２ バスライン
１０３ 主記憶装置
１０４ 時計
１０６ 電源回路
１０７ 電源制御装置
１０９ ヒンジ開閉センサ
１１０ 電源スイッチ
１１１ ほこり除去開始スイッチ
１１２ スイッチ投入検出装置
１１３ 回転数制御装置
１１４ 回転数検知装置
１１５ ＣＰＵ温度センサ
１１６ 吸排気切り替え機構
１１７ 吸排気切り替え制御装置
１２１ CPUヒートシンク

Claims (9)

1. 一方向に送風する冷却ファンと、
   前記冷却ファンの風下側に配置した放熱フィンと、
   前記冷却ファンを、冷却ファンの送風方向に直交する方向に支持する支持部と、
   前記冷却ファンの風上側に配置した吸気口と、
   前記冷却ファンの風上側に、前記吸気口に対向する位置に配置した排気口と、
   前記支持部を中心にして、前記冷却ファンを回転させることによって、前記吸気口より吸気し、前記冷却ファンにより前記放熱フィンに送風する正流方向と、前記放熱フィンより吸気し、前記冷却ファンにより前記排気口より排気する逆流方向に切り替える回転機構と、
   を備える冷却装置。
2. 前記回転機構に連動して、前記放熱フィンに送風する正流方向のとき前記吸気口を開き、前記放熱フィンより吸気する逆流方向のとき前記吸気口を閉じる第１の開閉弁と、前記放熱フィンに送風する正流方向のとき前記排気口を閉じ、前記放熱フィンより吸気する逆流方向のとき前記排気口を開く第２の開閉弁を備える請求項１に記載の冷却装置。
3. 一方向に送風する冷却ファンと、
   前記冷却ファンの上方に形成した吸気口と、
   前記冷却ファンの下方に形成した排気口と、
   前記冷却ファンの下流側に配置した放熱フィンと、
   前記冷却ファンと前記放熱フィンの間に配置し、前記吸気口より吸気し、前記冷却ファンにより前記放熱フィンに送風する正流方向と、前記放熱フィンより吸気し、前記冷却ファンにより前記排気口より排気する逆流方向に切り替える送風方向切替弁と、
   を備える冷却装置。
4. 前記冷却ファンは、筐体の中間位置に配置され、前記吸気口は前記冷却ファンの上方の筐体の一部に形成され、前記排気口は前記吸気口に対向し、前記冷却ファンの下方の筐体の一部に形成される請求項３に記載の冷却装置。
5. 前記送風方向切替弁に連動して、前記放熱フィンに送風する正流方向のとき前記吸気口を開き、前記放熱フィンより吸気する逆流方向のとき前記吸気口を閉じる吸気口弁と、前記放熱フィンに送風する正流方向のとき前記排気口を閉じ、前記放熱フィンより吸気する逆流方向のとき前記排気口を開く排気口弁を備える請求項３に記載の冷却装置。
6. 前記吸気口弁と排気口弁は、連結されて摺動弁を形成する請求項５に記載の冷却装置。
7. 前記回転機構または摺動弁は、表示装置のヒンジに連動する機構により作動する請求項１または６に記載の冷却装置。
8. パソコンの表示装置の開閉に連動して、前記回転機構または送風方向切替弁が動作するようパソコン本体に請求項１または３に記載の冷却装置を組み込んだパソコン。
9. 前記放熱フィンより吸気する逆流方向のときは、中央演算装置の温度センサが所定温度以上を検出したとき、時計が一定時間を計測したとき、前記冷却ファンの回転数総数を一定回転数カウントしたとき、前記冷却ファンの回転速度が回転数制御装置の回転数制御と不一致を生じたとき、表示装置の開閉を検知したとき、パソコンの電源スイッチが投入されたとき、ほこり除去スイッチが投入されたとき、中央演算装置によりシステムのショットダウンまたはスリープを検知したとき、中央演算装置がシステムの負荷状態を検知し、特定の負荷状態になったときのいずれか１つ以上である請求項１または３に記載の冷却装置を制御する冷却装置の制御装置。

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