JPH01129497A

JPH01129497A - 電子機器のｌｓｉ素子冷却装置

Info

Publication number: JPH01129497A
Application number: JP28872587A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Nishimura; 健一西村
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1987-11-16
Filing date: 1987-11-16
Publication date: 1989-05-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕電子機器内部のＬＳＩ素子を送風により冷却する電子機
器のり、ＳＩ素子冷却装置に関し、電子機器の設置環境
温度範囲の拡大に対応可能とすることを目的とし、電子機器内に外部より吸気された空気が該電子８１器内
の空気通路を流れてＬＳＩ素子を冷却する電子機器のＬ
ＳＩ素子冷却装置において、上記空気通路を、仕切り板
により仕切って形成された、空気がＬＳＩ素子に触れて
流れる第１の空気通路部と、上記ＬＳＩ素子に触れずに
流れる第２の空気通路部とよりなる構成とし、上記空気
通路の入口に設けてあり、上記第１の空気通路部を流れ
る空気の流伍を調整する流量調整手段と、上記空気通路
の入口の空気の温度を検出する入口温度センサと、上記
第１の空気通路部の出口の空気の温度を検出する出口温
度センサと、入口温度と出口温度とにより決定される流
１調整鼠に関する設定テーブルを有しており、上記入口
温度センサ及び上記出口温度センサが検出した温度に応
じて、上記設定テーブルを参照して、入口温度又は出口
温度が低下すると上記第１の空気通路部を流れる空気の
流量が減じ、入口温度又は出口温度が上貸プると上記第
１の空気通路部を流れる空気の流五が増すように、上記
流は調整手段を制御する制御手段とを備えて構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電子機器の内部のＬＳＩ素子を送風により冷却
する電子機器のＬＳＩ素子冷却装置に関する。

電子計算機等の電子機器には設置環境湿度範囲があり、
電子機器は上記範囲内の温度に空調された至に設置され
る。

一方、ＬＳＩ素子については正常な動作を保証する温度
範囲があり、電子機器内のＬＳＩ素子についてはその温
度が動作温度範囲内に保たれるように冷却する必要があ
る。

〔従来の技術〕

従来のＬＳＩ素子冷却装置を第４図に示す。図中、１は
電子機器本体、２はＬＳＩモジュールである。ＬＳＩモ
ジュール２は、回路基板３上に冷却フィン４．５．６付
き（７）１８１素子７，８．９が実装された構造であり
、電子機器本体１内に縦向きで配されている。

１０は吸気ファン、１１１ま排気ファンである。

１２は空気通路である。これらがＬＳＩ素子冷却装置１
３を構成する。

電子機器本体１の外部の空気が吸気ファン１０により矢
印１４で示すように電子機器本体１の内部に吸入される
と共に、電子ｔｉ器本体１の内部の空気が矢印１５で示
すように排気ファン１１により外部に排気される。

吸気ファン１０により電子８１器本体１内に吸入された
空気は矢印１６で示すように空気通路１２内を上方に向
かって流れ、冷却フィン４〜６より熱を奪い、発熱して
いるＬＳＩ素子７．８．９が空冷される。これによりＬ
ＳＩ素子７．８．９は共に動作保証温度範囲内の温度に
保たれる。

冷風通路１２は一つであり、ここを流れる空気の流伍は
常時一定である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来、電子機器の設置環境温度範囲は一般に１０〜３２
℃であるが、近年、この温度範囲が例えば１０〜４０℃
と拡がる傾向にある。

これに対応するためには、ＬＳＩ素子の動作保２温度範
囲を拡大することが必要とされるが、このことは非常に
困難である。

このため、電子機器の環境温度が従来の温度範囲を越え
て、例えば４０℃となった場合に、ＬＳＩ素子７〜９の
温度が動作保証温度の上限を越えてしまい、ＬＳＩ素子
７〜９が正常に動作しなくなり、電子機器が誤動作を起
こしてしまう虞れがあるという問題点があった。

なお、ファンｉｏ、ｉ１をより強力なものに変更すれば
、冷却装置１３の冷却能力が上り、上記の場合には対処
可能とはなるが、環境温度が低目の場合には、ＬＳＩ素
子７〜９は過剰冷却となって動作保、７温度より低くな
ってしまい、ＬＳＩ素子７〜９が正常に動作しなくなり
、電子楓器が誤動作を起こしてしまう虞れがある。

本発明は電子機器の設置環境温度範囲の拡大に対応可能
とするＬＳＩ１子冷却装置を提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、電子機器内に外部より吸気された空気が該電
子機器内の空気通路を流れてＬＳＩ素子を冷却する電子
Ｒ器のＬＳＩ素子冷却装置において、上記空気通路を、
仕切り板により仕切って形成された、空気がＬＳＩ１子
に触れて流れる第１の空気通路部と、上記ＬＳＩ素子に
触れずに流れる第２の空気通路部とよりなる構成とし、
上記空気通路の入口に設けてあり、上記第１の空気通路
部を流れる空気の流通を調整する流８調整子段と、上記
空気通路の入口の空気の温度を検出する入口温度センサ
と、上記第１の空気通路部の出口の空気の温度を検出す
る出口温度センサと、入口温度と出口温度とにより決定
される流量調整吊に関する設定テーブルを有しており、
上記入口温度センサ及び上記出口温度センサが検出した
温度に応じて、上記設定テーブルを参照して、入口温度
又は出口温度が低下すると上記第１の空気通路部を流れ
る空気の流墨が減じ、入口温度又は出口温度が上昇する
と上記第１の空気通路部を流れる空気の流量が増すよう
に、上記流量調整手段を制御する制御手段とを備えて構
成したものである。

〔作用〕

流量調整手段及び制御手段は、設定テーブルを参照して
、入口温度が上昇すると第１の空気通路部内の空気の流
量が多くなるように、且つ出口温度が上昇した場合にも
第１の空気通路部内の空気の流聞が増すように制御する
。また入口温度が降下すると、第１の空気通路部内の空
気の流判が少なくなるように、且つ出口温度が下がった
場合にも第１の空気通路部内の空気の流訂が少なくなる
ように制御する。

これによりＬＳＩ素子に対する冷却能力が可変され、電
子機器の設置環境温度範囲が拡大された場合でも、ＬＳ
Ｉ素子の温度は、動作保証温度範囲の上限温度を越えず
、且つ下限温度を下回らないように制御される。

〔実施例〕

第１図は本発明の電子様器のＬＳＩ素子冷却装置の１実
施例を示す。図中、第　図に示す構成部分と実質上対応
する構成部分には同一符号を付す。

電子機器の設置環境温度範囲が１０〜４０℃と従来に比
べて拡大されており、一方、ＬＳＩ素子の動作保証温度
範囲が従来と同じく１０〜６０℃のケースを例にとって
説明する。

２０は、ＬＳＩ素子冷却装置であり、空気通路２１と、
空気流囚調整装置２２と、空気通路２１の入口温度セン
サ２３と、上記空気通路２１の出口温度センサ２４と、
各温度センサ２３．２４よりの出力に応じて上記装置２
２を制御する制御装置２５等より構成される。

空気通路２１は、ＬＳＩモジュール２（回路基板３）と
電子機器本体１の側壁２６との間に仕切り板２７が設け
られた構成であり、ＬＳＩモジュール２と仕切り板２７
との間の第１の空気通路部２８と、仕切り板２７と側壁
２６との間の第２の空気通路部２９とよりなる。即ち、
空気通路２１は、前記の空気通路１２が仕切り板２７に
より空気の流れ方向に沿って二つに仕切られ、第１、第
２の空気通路部２８．２９よりなる構成である。

空気流量調整装置２２は、空気通路２１の入口３５側に
、軸３０を中心に回動可能に設【プられているフラップ
３１と、このフラップ３１を矢印Ａ＋、Δ２方向に回動
させるモータ３２どよりなる。フラップ３１はモータ３
２が停寸した＜Ｄ−ｎに保持される。

フラップ３１の矢印Ａ１方向の最大回動位置は実線で示
す位置である。このとき、フラップ３１は第１の空気通
路部２８の入口３３を塞いでいる。

フラップ３１の開き角度θは０度である。

空気通路２１は、第１の空気通路部２８の入口３３が完
全に閉じられ、第２の空気通路部２つの入口３４が完全
に開いた状態となる。

フラップ３１の矢印Ａ２方向の最大回動位置は二点鎖線
で示す位置である。このとき、フラップ３１は第２の空
気通路部２９の入口３４を塞いでいる。フラップ３１の
開き角度θは９０度である。

空気通路２１は、を記とは逆に第２の空気通路部２９の
入口３４が完全に閉じられ、第１の空気通路部２８の入
口３３が完全に開いた状態となる。

フラップ３１は上記の位置を最大回動位置としてその途
中の適宜回動位置とされる。これにより、第１の空気通
路部２８の入口３３の開度が可変され、第１の空気通路
部２８内を流れる空気の流量（ｈが可変調整される。

なお吸気ファン１０により電子問答本体１内に供給され
る外部の空気の流量をＱ１第１の空気通路部２８を流れ
る空気の流量をＱ、＋　、第２の空気通路部２つを流れ
る空気の流やをＱ２とすると、Ｑ＝Ｑ＋　＋０２の関係
がある。

入口温度センサ２３はリニアサーミスタであり、空気通
路２１の入口３５に設けてあり、ＬＳＩ素子７等に向け
られる空気の温度Ｔ１を測定する。

出口温度センサ２４は同じくリニアサーミスタであり、
第１の空気通路部２８の出口３６に設けてあり、ＬＳＩ
素子７〜９及び冷却フィン４〜６に触れて流れてこれら
より熱を奪って温度が上昇した空気の温度Ｔ２を測定す
る。

制御装置２２には上記温度情報が常時供給されている。

制御装置２２は、この温度情報に応じて所定の制御信号
を出力してモータ３２を駆動し停止させる。

制御装置２２は、マイクロコンピュータで構成しである
。

次にこのマイクロコンピュータの動作を、第２図を参照
して説明する。

まず、入口温度センサ２３よりの温度情報が設置’ｆＭ
境温度範囲内か否かを判断する（ステップ４０）。

判断結果がＮｏの場合には、警報を発する（ステップ４
１）。

判断結果がＹＥＳの場合には、出口温度センサ２４より
の温度情報がＬＳＩ素子の動作保＆Ｅ温度範囲内が否か
を判断する（ステップ４２）。

判断結果がＮＯの場合には、警報を発するくステップ４
３）。

判断結果がＹＥＳの場合には、設定テーブルによりフラ
ップ開き角度を決定する（ステップ４４〉。

第３図は設定テーブルを示す。

次いで、上記決定に応じた制御信号を出力する（ステッ
プ４５）。

次に、上記構成になるＬＳＩ素子冷却装置２０の動作に
ついて説明する。

吸気ファン１０、排気ファン１１は定速度で回転してお
り、時間当り流量Ｑの空気が内部に送り込まれる。この
流ｆ？Ｑのうち、フラップ３１０回動位首により定まる
流ｍ　Ｑ　＋が第１の空気通路部２８を矢印５０で丞す
ように流れ、残りの流量Ｑ２が第２の空気通路部２９を
矢印５１で示すように流れる。各空気通路部２８．２９
を通った空気は排気フッ・ン１１により外部に排気され
る。

第１の空気通路部２８を流れる空気がＬＳＩ素子７〜９
を冷Ｗする。冷却の強さは、空気の流量Ｑ１と入口での
空気の温度により決定され、流ｔが多い程及び温度が低
い程強い。

例えば、温度下１が２５度で温度Ｔ２が３５度である場
合には、モータ３２が上記制御信号により駆動されて、
フラップ３１の開き角度θは５０度に設定される。

流ｍ　Ｑ　＋はフラップ３１の開き角度により決定され
る。

ＬＳＩ素子７，８．９は冷却されて、動作保証温度笥囲
内のうち略中央の温度Ｔｏとされる。

次に［、Ｓ１素子７〜９が何らかの原因で更に発熱した
場合の動作について説明する。

ＬＳＩ素子７へ・９が発熱を更に起こすと、温度■２が
上昇−する。温度Ｔ２が４５度を越えると、第３図の設
定デー１ルより分かるように、モータ３２が制御信号に
より駆動され、フラップ３１が更に開いてこの聞き角度
θが６０醍とされる。

これにより、人目３：３が聞かれて流ｆｆ１Ｏ＋が増し
、ＬＳＩ素子７〜５〕は今までより強力に冷却され、上
記温度Ｔｏに回復する。

次に電子様器が設置されでいる室の室温が上がった場合
の動作について説明する。

この場合には温度Ｔ＋　、Ｔ２が上品する。温度Ｔ＋が
３１度を越え、これに伴い温度Ｔ２が４１度を越えたと
すると、モータ３２が制御信号により駆動され、フラッ
プ３１の開き角度θは８０度とされる。

これにより、流ｍ　Ｑ　１が増し、ＬＳＩ素子７〜９は
、動作保証温度範囲の上品を越えないように冷却される
。

次に室温が逆に低下した場合の動作について説明する。

この場合には温度Ｔ＋　、Ｔ２が下陣する。温度Ｔ１が
２０度以下となり、これに伴い温ａ　Ｔ　２が３０度以
下となった場合には、モータ３２が制御信号により駆動
され、フラップ３１が閉じる方向に回動されて開ぎ角度
θが１０度とされる。

これにより、入口３３が絞られて流Ｅｉ　Ｑ　＋が減り
、ＬＳＩ素子７〜９が過剰に冷却されることが回避され
る。

大半の流ｆｆｉ　Ｑ　２は、第２の空気通路部２９を流
れる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、電子機器の設置環
境温度範囲が拡大された場合でも、ＬＳＩ素子の温度を
動作保証温度範囲内の温度に制御することが出来、然し
て電子機器の設置環境温度の拡大に対応することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例になる電子機器のＬＳＩ素子
冷却装置を示す図、第２図は第１図中、制御装置の動作を示すフローチャー
ト、第３図は設定テーブルを示す図、第４図は従来の電子殿器のＬＳＩ素子冷却装置を示す図
である。図において、１は電子機器本体、２はＬＳＩモジ１−ル、３は回路基板、４〜６は冷却フィン、７へ・９はＬＳＩ素子、１０は吸気ファン、１１は排気ファン、２０はＬＳＩ素子冷却装置、２１は空気通路、２２は空気流量調整装置、２３は入口温度センサ、２４は出口温度センサ、２５は制御装置、２７は仕切り板、２８は第１の空気通路部、２９は第２の空気通路部、３１はフラップ、３２はモータ３３．３４．３５は入口、３６は出口を示す。虫ζ！図士の酔）布ｒ外転−ｔｎｅｙＡＴ！社早ごｆｙ
ローイミャート４２図装定〒−７゛ルｇ示す図４３図第４して

Claims

【特許請求の範囲】　電子機器（１）内に外部より吸気された空気が該電子
機器内の空気通路（１２，２１）を流れてＬＳＩ素子（
７〜９）を冷却する電子機器のＬＳＩ素子冷却装置にお
いて、上記空気通路（２１）を、仕切り板により仕切って形成
された、空気がＬＳＩ素子に触れて流れる第１の空気通
路部（２８）と、上記ＬＳＩ素子に触れずに流れる第２
の空気通路部（２９）とよりなる構成とし、上記空気通路の入口（３５）に設けてあり、上記第１の
空気通路部（２８）を流れる空気の流量（Ｑ＿１）を調
整する流量調整手段（２２）と、上記空気通路の入口の
空気の温度（Ｔ＿１）を検出する入口温度センサ（２３
）と、上記第１の空気通路部（２８）の出口の空気の温度（Ｔ
＿２）を検出する出口温度センサ（２４）と、入口温度と出口温度とにより決定される流量調整量に関
する設定テーブル（第３図）を有しており、上記入口温
度センサ（２３）及び上記出口温度センサ（２４）が検
出した温度（Ｔ＿１，Ｔ＿２）に応じて、上記設定テー
ブルを参照して、入口温度又は出口温度が低下すると上
記第１の空気通路部（２８）を流れる空気の流量（Ｑ＿
１）が減じ、入口温度又は出口温度が上昇すると上記第
１の空気通路部（２８）を流れる空気の流量（Ｑ＿１）
が増すように、上記流量調整手段を制御する制御手段（
２５）とを備えてなることを特徴とする電子機器のＬＳ
Ｉ素子冷却装置。