JP2010237750A - 電子機器および熱制御機構 - Google Patents

Abstract

【課題】入力操作を行うときにユーザの手に接触する領域の温度を、適温となるように熱制御する電子機器を提供する。
【解決手段】ユーザが手で入力操作を行うときに手を置くことのできるパームレスト部を有する筐体と、動作によって熱を発生する熱源と、熱を筐体外部に排出する排熱部と、熱源の熱をパームレスト部近傍に伝達する第１の熱伝達路と、熱源の熱を排熱部に伝達する第２の熱伝達路と、パームレスト部近傍の筐体の温度を検出する温度センサとを有するように、電子機器を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、筐体内部に熱源を有する電子機器に関し、特に、操作部を適温に維持制御する電子機器に関する。

パーソナルコンピュータなどの電子機器の筐体には、一般にプロセッサやハードディスクドライブ装置などの熱源が内蔵されている。これらの熱源の温度が所定値を超えると、電子機器に使用される部品の正常動作に影響するため、特に発熱量の大きい機器においては、筐体内の熱を筐体外部に排出できるようになっている。具体的には、表面積が大きくなるよう、例えばひだ状に形成された、熱伝導率の大きいアルミニウムなどの金属に熱源で発生した熱を移動させ、その表面に筐体内部から筐体外部に向けて送風することで、筐体内の熱が筐体外部に排出される。

一方、パーソナルコンピュータなどの電子機器の筐体には、ユーザが操作するための入力部が一般に設けられている。入力部は、例えば、筐体表面に取り付けられるキーボードやタッチパッドなどである。ノートパソコンにおいては、キーボードを筐体上面のユーザ寄りである最前端から離して配置されることが多い。

図５は、一般的なノートパソコンの外観を示す図である。図５を参照すると、ノートパソコンは、本体筐体２０の最前端から離れた位置にキーボードなどの入力部２２を有している。このように配置されていると、ユーザは、キーボードで入力操作を行うときに、キーボードより手前の筐体上部２１を、手を置くためのパームレストとして使用できる。

このように筐体と手とが接触するときに、パームレストの温度が過度に上昇すると、ユーザは不快に感じる。特許文献１には、パームレストに温度センサを設け、パームレストの温度上昇に対応して内蔵するハードディスクドライブの動作を制御し、パームレストの温度上昇を抑える情報処理装置が記載されている。

特開２００５−０７８３２０号公報

ユーザの手がパームレストに接触する場合、パームレストが熱すぎても冷たすぎても不快に感じる。特許文献１に記載の情報処理装置では、パームレストの温度上昇を制御することによって熱すぎる状態を回避することはできるが、冷たすぎる状態を回避することができない。

そこで、本発明は、入力操作を行うときにユーザの手に接触する領域の温度を、適温となるように熱制御する電子機器を提供することを目的とする。

本発明の電子機器は、ユーザが手で入力操作を行うときに手を置くことのできるパームレスト部を有する筐体と、動作によって熱を発生する熱源と、熱を筐体外部に排出する排熱部と、熱源の熱をパームレスト部近傍に伝達する第１の熱伝達路と、熱源の熱を排熱部に伝達する第２の熱伝達路と、パームレスト部近傍の筐体の温度を検出する温度センサとを有することを特徴とする。

本発明の熱制御機構は、動作によって熱源が発生する熱を伝達し、熱を外部に排出するための排熱部に接続されない第１の熱伝達路と、熱源が発生する熱を伝達し、排熱部に接続される第２の熱伝達路と、第１の熱伝達路近傍の温度を検出する温度センサとを有することを特徴とする。

本発明によれば、入力操作を行うときにユーザの手に接触する領域の温度を、適温となるように熱制御する電子機器を提供できる。

本発明の第１の実施形態の熱制御機構の構造を示す図である。 電子機器筐体内部における本発明の第１の実施形態の熱制御機構の配置を示す図である。 本発明の第１の実施形態の熱制御機構の制御を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の熱制御構造を示す図である。 一般的なノートパソコンの外観を示す図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。本発明の第１の実施形態は、ポンプで液体を循環させる水冷方式の電子機器において、熱源の発する熱をパームレスト近傍に伝達する熱制御機構である。図１は、本発明の第１の実施形態の熱制御機構の構造を示す図である。図１を参照すると、第１の実施形態の熱制御機構は、第１の熱伝達路１、第２の熱伝達路２、温度センサ３、熱源４、排熱部５、制御部６、熱伝達路切替部７およびポンプ８を有する。

第１の熱伝達路１は、熱源４の熱をパームレスト近傍に伝達させる。第２の熱伝達路２は、熱源４の熱を排熱部５近傍に伝達させる。第１の熱伝達路１および第２の熱伝達路２は、例えば金属やプラスチックを管状に電子機器内部に配置するとともに、内部に液体を循環させるようにして構成することができるが、これに限らない。

温度センサ３は、第１の熱伝達路１によって熱が伝達されるパームレスト近傍の温度を測定する。熱源４は、電子機器の動作に伴って発熱する。熱源４は、発熱量を増減できるように構成されていてもよい。熱源４は、中央処理ユニットなどの半導体素子やハードディスクドライブユニットなどのファイル装置により構成可能である。中央処理ユニットの場合は演算処理を増減させることなどにより、ハードディスクドライブユニットの場合はディスク回転数を変更することなどにより、発熱量を増減させることができる。排熱部５は、第２の熱伝達路２によって伝達された熱を筐体外部に排出する。

排熱部５は、排熱量を増減できるように構成されていてもよい。排熱量を増減可能な排熱部５は、例えばひだ状に形成された熱伝導率の大きいアルミニウムなどの金属からなるヒートシンクと筐体内外の空気を循環させるファンによって構成可能である。

制御部６は、温度センサ３の測定した温度に応じて、排熱部５、熱伝達路切替部７およびポンプ８の動作を制御する。制御部６による制御については後述する。制御部６は、マイクロプロセッサにより構成可能であるが、これに限らない。

熱伝達路切替部７は、第１の熱伝達路１への熱の伝達を切り替える。第１の実施形態においては、熱伝達路切替部７は、弁７ａ、７ｂ、７ｃで構成される。具体的には、弁７ａが開、弁７ｂが閉、弁７ｃが開のときに熱源４により温度の上昇した液体が第１の熱伝達路１に伝達され、弁７ａが閉、弁７ｂが開、弁７ｃが閉のときに第１の熱伝達路１には液体が伝達されない。熱伝達路切替部７の構成はこれに限定されず、第１の熱伝達路１への熱の伝達を切り替えられるようになっていれば足りる。ポンプ８は、第２の熱伝達路２上に配置され、熱伝達路上に液体を循環させる。

図２は、電子機器筐体内部における本発明の第１の実施形態の熱制御機構の配置を示す図である。図２を参照すると、電子機器筐体はパームレスト１１と入力部１２とを有している。パームレスト１１は、表面に機能部品が配置されていない筐体上面であって、入力部１２の手前に配置されている。入力部１２は、本実施形態においてはキーボードであり、パームレスト１１よりもユーザから離れた場所に配置されている。

第１の熱伝達路１はパームレスト１１の下の筐体内部を通るように配置される。温度センサ３は、パームレスト１１の下に配置される。第２の熱伝達路２、熱源４、排熱部５は、筐体内部の、パームレスト１１の下ではない場所に配置される。

図３は、本発明の第１の実施形態の熱制御機構の制御を示すフローチャートである。図３を参照すると、制御部６は、温度センサ３が測定した温度が事前に設定した温度以上であるか判断する（ステップＳ１）。このとき、温度センサ３が測定した温度が事前に設定した温度を超えているかを判断するようにしてもよい。

温度センサ３が測定した温度が事前に設定した温度以上である場合、制御部６は、熱伝達路切替部７に、第１の熱伝達路１に熱を伝達しないよう切り替えを指示する（ステップＳ２）。続いて制御部６は、排熱部５に、排熱を増加させるよう指示する（ステップＳ３）。さらに制御部６は、熱源４に、発熱量を減少させるよう指示する（ステップＳ４）。ステップＳ２からステップＳ４までの処理は、この順序に限定されない。また、これらの中の一部のみを行うようにしてもよい。

温度センサ３が測定した温度が事前に設定した温度以上でない場合、制御部６は、熱伝達路切替部７に、第１の熱伝達路１に熱を伝達するよう切り替えを指示する（ステップＳ５）。続いて制御部６は、排熱部５に、排熱を減少させるよう指示する（ステップＳ６）。さらに制御部６は、熱源４に、発熱量を増加させるよう指示する（ステップＳ７）。ステップＳ５からステップＳ７までの処理が、この順序に限定されず、また、これらの中の一部のみを行うようにしてもよい点は、ステップＳ２からステップＳ４までと同様である。

ステップＳ４またはステップＳ７に続き、制御部６は、動作終了条件を満たしているかどうか判断する（ステップＳ８）。動作終了条件は、例えば電源の切断やユーザによる明示的な指示により満たされるが、これに限らない。動作終了条件を満たしていないときはステップＳ１からステップＳ７までの動作を繰り返し、満たしているときは動作を終了する。

本発明の第２の実施形態は、ポンプを使用することなく熱を伝達させて排熱する電子機器において、熱源の発する熱をパームレスト近傍に伝達する熱制御機構である。図４は、本発明の第２の実施形態の熱制御構造を示す図である。図４を参照すると、第２の実施形態の熱制御構造は、第１の熱伝達路１、第２の熱伝達路２、温度センサ３、熱源４、排熱部５および制御部６を有する。これらの構成は第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

第２の実施形態において、制御部６は、温度センサ３の測定した温度に応じて、排熱部５の動作を制御する。このときの制御は、図３におけるステップＳ２、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ６を省略したものとなる。

以上のように構成することにより、電子機器の筐体においてユーザの手に接触する領域を適温に維持可能な熱制御機構を実現することができる。

１ 第１の熱伝達路
２ 第２の熱伝達路
３ 温度センサ
４ 熱源
５ 排熱部
６ 制御部
７ 熱伝達路切替部
８ ポンプ
１１ パームレスト
１２ 入力部

Claims (6)

1. ユーザが手で入力操作を行うときに手を置くことのできるパームレスト部を有する筐体と、動作によって熱を発生する熱源と、熱を前記筐体外部に排出する排熱部と、前記熱源の熱を前記パームレスト部近傍に伝達する第１の熱伝達路と、前記熱源の熱を前記排熱部に伝達する第２の熱伝達路と、前記パームレスト部近傍の前記筐体の温度を検出する温度センサとを有する電子機器。
2. 前記温度センサで検出された温度が所定の温度以上のときに、前記第１の熱伝達路による熱の伝達を遮断することを特徴とする、請求項１に記載の電子機器。
3. 前記第１の熱伝達路および前記第２の熱伝達路が、内部に液体が循環する管により構成され、
   弁の開閉によって前記第１の熱伝達路による熱の伝達を遮断することを特徴とする、請求項２に記載の電子機器。
4. 前記温度センサで検出された温度が所定の温度以上のときに、前記排熱部が排出する熱量を増加させることを特徴とする、請求項１ないし３に記載の電子機器。
5. 前記温度センサで検出された温度が所定の温度以上のときに、前記熱源が発生する熱量を減少させることを特徴とする、請求項１ないし４に記載の電子機器。
6. 動作によって熱源が発生する熱を伝達し、熱を外部に排出するための排熱部に接続されない第１の熱伝達路と、前記熱源が発生する熱を伝達し、前記排熱部に接続される第２の熱伝達路と、前記第１の熱伝達路近傍の温度を検出する温度センサとを有する熱制御機構。

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