JPH06119083A - 電子機器の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、閉ループの冷凍サイクルを持つ、断
熱された小部屋内に、高発熱部分（ＣＰＵボード等の高
発熱印刷ユニット）をだけを収容して、内部の温度を霜
が付かない０〜１０［℃］の低温域にコントロールする
ように冷凍サイクルを運転し冷却することを特徴とす
る。 【構成】蒸発器４、凝縮器５、コンプレッサ６、及びキ
ャピラリをもつ冷凍サイクルと、高発熱印刷ユニット
（ＣＰＵボード）２を実装するスロットをもつ断熱構造
の小部屋１ａと、蒸発器４を通過した冷風をＣＰＵボー
ド２に送る内部冷却ファン３と、ＣＰＵボード２の交換
時に内部温度を上げて結露を防止するヒータ８とを備
え、これら各要素を単一筐体内部に収容して冷却ユニッ
ト１を構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば高発熱のＩＣ、
ＧＡ（ゲートアレイ）等、高発熱部品を搭載した電子計
算機等の電子機器に適用される電子機器の冷却装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】

［従来の技術その１］従来、例えばＣＰＵボード等の高
密度、高発熱のＩＣを実装した高発熱印刷ユニットを備
えた電子機器の冷却には、角形ファン、クロスフローフ
ァン、ブロアーなどによる強制空冷方式、あるいは、水
やフロン、液体窒素などの冷媒を使用する液冷方式が採
用されていた。

【０００３】ここで、一般の事務所環境等に設置する電
子機器を対象としたとき、その設置環境を考慮して低騒
音、省スペース化が要求される。

【０００４】しかしながら、上記した強制空冷機構に於
いては、高発熱高密度化への対応にファンの風速を増す
しかなく、従って風切り音などの騒音が大きくなってし
まうという問題があった。

【０００５】また、液冷方式では、装置本体とは別に液
を流すための配管等が必要となり、筐体が自立形ではな
くなり、システムが大型化して大きな設置スペースが必
要になるという問題があった。

【０００６】［従来の技術その２］従来、強制冷却が必
要な半導体装置を実装したシステム（使用している半導
体のジャンクション温度が、自然冷却だけではＩＣの許
容温度範囲を超えてしまうシステム）では、周囲温度が
最高（許容限界）のときで、かつそのＩＣが最大の電力
を消費している場合を考慮して冷却システムの能力を設
定していた。特に、近年では処理速度の増大及び高密度
化に伴い、ＩＣの単位表面積当りの電力消費は増大の一
途をたどっている。又、一般のオフィス等に於いては、
システムが空調された部屋で稼働されているため、上記
したような高発熱ＩＣを実装した機器の周囲温度はそれ
程高くはない。

【０００７】［従来の技術その３］従来、コンピュータ
機器に於ける高発熱ＩＣ等の発熱体を冷却する冷却装置
に於いて、発熱体を冷却風そのものの温度を下げて冷却
する場合、冷却風の温度（発熱体の周囲温度）を下げる
ために（実際に冷却風が得られるまでに）、ある程度大
きな時間を要している。その温度低下時間（実際に冷却
風が得られるまでの時間）と発熱体の温度上昇時間との
関係により、温度を低下させるための能力を大きくした
り、発熱体（システム）のパワーオンを待機させる必要
がある。

【０００８】［従来の技術その４］従来、高速度を必要
とする次世代のコンピュータには、当然ながら高速のＬ
ＳＩやＧＡ（ゲートアレイ）等を必要とする。ところ
が、この種ＬＳＩやＧＡ等は内部配線等が高密度になる
ため、発熱量が非常に大きい（従来のＩＣの５〜１０倍
程度）。この種ＬＳＩやＧＡ等は、高温（例えば、１０
０℃以上）になるとディレイ時間が大きくなり、強いて
は故障、破壊等を招く。

【０００９】コンピュータ機器では、グレードや仕様等
によって筐体内に収容する回路基板の数が違ってくる。
即ち発熱体であるＬＳＩやＧＡ等の数が違ってくるた
め、筐体内の発熱量が違ってくる。しかしながら従来の
この種冷却装置に於いてはこのような筐体内の発熱量の
違いにより冷却能力を自動的にコントロールする有効な
手段を備えていなかった。

【００１０】［従来の技術その５］従来、電子機器の冷
却には軸流ファン、クロスフローファン、シロッコブロ
アーなどによる強制空冷方式、あるいは、水やフロン、
液体窒素などの冷媒を使用する液冷方式が多く採用され
ていた。

【００１１】ここで、一般の事務所環境に設置する機器
に於いては、人と機器とが共通のフロアに混在すること
から、低騒音化、省スペース化等が要求される。

【００１２】そこで、上記した強制空冷方式、液冷方式
等に代わる冷凍サイクル応用の冷却装置が考えられる
が、この際は、冷却に伴う結露の回避、及び冷却能力の
最適化等が大きな問題となる。

【００１３】尚、通常、一般のオフィス等に於いては、
システムが空調された部屋で稼働されているため、上記
したような高発熱ＩＣを実装した機器の周囲温度はそれ
程高くはない。

【００１４】［従来の技術その６］従来、電子機器の冷
却には軸流ファン、クロスフローファン、シロッコブロ
アーなどによる強制空冷方式、あるいは、水やフロン、
液体窒素などの冷媒を使用する液冷方式が多く採用され
ていた。

【００１５】ここで、一般の事務所環境に設置する機器
に於いては、人と機器とが共通のフロアに混在すること
から、低騒音化、省スペース化等が要求される。

【００１６】そこで、上記した強制空冷方式、液冷方式
等に代わる冷凍サイクル応用の冷却装置が考えられる
が、この際は、冷却に伴う結露の回避、冷却能力の最適
化等に加えて、内部回路基板の点検、交換等が容易な機
構が要求される。

【００１７】［従来の技術その７］従来、電子機器の冷
却には、軸流ファン、クロスフローファン、シロッコブ
ロアーなどによる強制空冷方式、あるいは、水やフロ
ン、液体窒素などの冷媒を使用する液冷方式が多く採用
されているが、これに代わる冷凍サイクル応用の冷却装
置に於いては、低温冷却庫の点検、修理の際の扉解放時
の結露を防止するための有効かつ実用的で迅速な対応が
可能な機構が必要とされる。

【００１８】［従来の技術その８］従来、電子機器の冷
却には軸流ファン、クロスフローファン、シロッコブロ
アーなどによる強制空冷方式、あるいは、水やフロン、
液体窒素などの冷媒を使用する液冷方式が多く採用され
ているが、これに代わる冷凍サイクル応用の冷却装置に
於いては、凝縮器からの２次放熱を強制空冷ファン（図
１符号７参照）に頼らざるを得ないのが現実である。
尚、一般のオフィス等に於いては、システムが空調され
た部屋で稼働されているため、上記したような高発熱Ｉ
Ｃを実装した機器の周囲温度はそれ程高くはない。

【００１９】［従来の技術その９］従来、電子機器の冷
却には軸流ファン、クロスフローファン、シロッコブロ
アーなどによる強制空冷方式、あるいは、水やフロン、
液体窒素などの冷媒を使用する液冷方式が多く採用され
ているが、これに代わる冷凍サイクル応用の冷却装置に
おいては、凝縮器からの２次放熱を、通常、強制空冷フ
ァンに頼らざるを得ないのが現実である。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】

［課題その１］上記したように、従来の強制空冷では、
高発熱密度化への対応に風速を増すしかなく、風切り音
などの騒音が大きくなってしまうという問題があった。

【００２１】また、液冷方式では、装置とは別に液を流
すための配管等が必要となり、筐体が自立形では無くな
り、システムが大型化して大きな設置スペースが必要に
なるという問題があった。

【００２２】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
事務所環境の狭いスペースに容易に設置でき、高発熱高
密度な装置を効率よく冷却できるとともに、低騒音で、
かつ特別な付加装置や付帯工事が不要な電子機器の冷却
装置を提供することを目的とする。

【００２３】［課題その２］上記したように、従来で
は、強制冷却が必要な半導体装置を実装したシステム
（使用している半導体のジャンクション温度が、自然冷
却だけではＩＣの許容温度範囲を超えてしまうシステ
ム）では、周囲温度が最高（許容限界）のときで、かつ
そのＩＣが最大の電力を消費している場合を考慮して冷
却システムの能力を設定していたため、システムが大き
くなるという問題があった。特に、近年では処理速度の
増大及び高密度化に伴い、ＩＣの単位表面積当りの電力
消費は増大の一途をたどっている。

【００２４】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
発熱体の発熱量に応じて冷却能力の小さい最適冷却コン
トロールが可能な電子機器の冷却システム制御装置を提
供することを目的とする。

【００２５】［課題その３］上記したように、従来のコ
ンピュータ機器に於ける高発熱ＩＣ等の発熱体を冷却す
る冷却装置に於いて、発熱体を冷却風そのものの温度を
下げて冷却する場合は、冷却風の温度（発熱体の周囲温
度）を下げるために、ある程度の時間を要し、その温度
の低下時間と発熱体の温度上昇時間との関係により、温
度を低下させるための能力を大きくしたり、発熱体（シ
ステム）のパワーオンを待機させる等の制御操作が必要
であった。従って従来ではシステムを即時に立ち上げる
（パワーオンする）ことができないという問題があっ
た。又、過大なパワーの冷却装置が必要になり、システ
ムが大型かつ大電力化する等の問題があった。

【００２６】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
発熱体の温度上昇を安定動作が確保される一定範囲内に
常に抑えて、冷却風の温度（発熱体の周囲温度）を下げ
る冷却装置の起動（パワーオン）と、発熱体（システ
ム）の起動（パワーオン）とを同時に行なうことができ
るとともに、常に無駄のない最適冷却能力による冷却動
作が確保される経済性に優れた冷却装置が実現できる、
発熱体温度上昇時間の遅延調整方法を提供することを目
的とする。

【００２７】［課題その４］従来のこの種冷却装置に於
いては筐体内の発熱量の違いにより冷却能力をコントロ
ールする有効な手段を備えておらず、全てのグレードや
仕様に対して同一冷却能力の冷却装置を用いるか、もし
くはグレードや仕様による発熱量に合わせてそれぞれ固
有の冷却装置を設計している。

【００２８】この際、全てのグレードや仕様に対して同
じ冷却装置を使用すると、装置の一番大きい発熱量を考
えた冷却装置を使用することになり、冷却能力（消費電
力）の無駄がでる。また、冷やし過ぎによって冷却装置
に霜がつき、冷却能力が低下する等の問題が生じる。
又、グレードや仕様による発熱量に合わせてそれぞれ固
有の冷却装置を用意する際は、製品コストの大幅な上昇
を招く。

【００２９】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
装置の内部発熱量に応じた最適冷却能力で能率よく冷却
することのできる冷却方法を提供することを目的とす
る。

【００３０】［課題その５］従来の強制空冷では、高発
熱密度化への対応は風速を増すしかなく、風切り音など
の騒音が、大きくなってしまうという問題があった。

【００３１】また、液冷方式では、装置とは別に冷却媒
体としての液体を流すための配管等が必要となり、自立
形の筐体では実現不可能となるという問題点があった。

【００３２】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
事務所環境の狭いスペースに容易に設置でき、高発熱の
装置を効率良く冷却できる、低騒音で、かつ冷却のため
の特別な付加装置や付帯工事が不必要な冷却装置を提供
することを目的とする。

【００３３】［課題その６］従来の強制空冷では、高発
熱密度化への対応は風速を増すしかなく、風切り音など
の騒音が、大きくなってしまうという問題があった。ま
た、液冷方式では、装置とは別に液体を流すための配管
等が必要となり、自立形の筐体では無くなってしまうと
いう問題点があった。そこで、上記した強制空冷方式、
液冷方式等に代わる冷凍サイクル応用の冷却装置が考え
られるが、この際は、冷却に伴う結露の回避、冷却能力
の最適化等に加えて、内部回路基板の点検、交換等が容
易な機構が要求される。

【００３４】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
事務所環境の狭いスペースに容易に設置でき、高発熱密
度の装置を効率良く低温に保つことによって半導体回路
で構成された電子装置の性能を高めることが可能な、低
騒音でかつ冷却のための特別な付加装置や付帯工事が不
要な電子機器の冷却装置を提供することを目的とし、か
つ基板の点検・交換時等に於ける結露を繁雑な機構を備
えることなく実現可能な電子機器の冷却装置を提供する
ことを目的とする。

【００３５】［課題その７］上記したように、従来、強
制空冷方式あるいは液冷方式に代わる冷凍サイクル応用
の冷却装置に於いては、低温冷却庫に収容された高発熱
印刷基板等の点検、修理の際の扉解放時の結露を防止す
るための有効な実現手段がなく、従って冷凍サイクル応
用の低温冷却装置に於いて、冷却庫を解放する際、結露
防止のために庫内の温度が庫外の露点温度を越えるまで
待つという無駄時間を避けられなかった。

【００３６】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
事務所環境の狭いスペースに容易に設置でき、高発熱の
装置を効率良く低温に保つことによって半導体回路で構
成された電子装置の性能を高めることができるととも
に、結露防止に伴う待ち時間を短縮した冷凍サイクル応
用の冷却装置を提供することを目的とし、かつ低温冷却
庫に収容された高発熱印刷基板等の点検、修理の際の扉
解放時の結露を未然に防止して、扉解放を伴う上記各作
業を迅速に行なうことのできる電子機器の冷却装置を提
供することを目的とする。

【００３７】［課題その８］上記したように、従来、強
制空冷方式あるいは液冷方式に代わる冷凍サイクル応用
の冷却装置に於いては、凝縮器の熱交換による２次放熱
を強制空冷ファンに頼っており、従って騒音を増加さ
せ、電子機器の設置条件を著しく悪くするという問題が
あった。

【００３８】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
事務所環境の狭いスペースに設置でき、高発熱密度な装
置を効率良く冷却できるとともに、凝縮器の２次放熱用
強制空冷ファンを不要にして、低騒音で、かつ冷却のた
めの特別な付加装置や付帯工事が不必要な経済性に優れ
た冷却装置を提供することを目的とする。

【００３９】［課題その９］上記したように、従来、強
制空冷方式あるいは液冷方式に代わる冷凍サイクル応用
の冷却装置に於いては、凝縮器からの２次放熱を強制空
冷ファンに頼っており、従って騒音を増加させ、電子機
器の設置条件を著しく悪くするという問題があった。

【００４０】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
事務所環境の狭いスペースに設置でき、高発熱密度な装
置を効率良く冷却できるとともに、凝縮器の２次放熱用
強制空冷ファンを不要にして、低騒音で、かつ冷却のた
めの特別な付加装置や付帯工事が不必要な経済性に優れ
た冷却装置を提供することを目的とする。

【００４１】

【課題を解決するための手段】

［手段その１］本発明は、蒸発器、凝縮器、コンプレッ
サ、及びキャピラリをもつ冷凍サイクルと、高発熱印刷
ユニットを実装するスロットをもつ断熱構造の小部屋
と、上記蒸発器を通過した冷風を上記高発熱印刷ユニッ
トに送る内部冷却ファンと、上記高発熱印刷ユニットの
交換時に内部温度を上げて結露を防止するヒータとを備
え、これら各要素を単一筐体内部に収容しユニット化し
てなることを特徴とする。

【００４２】このように、閉ループの冷凍サイクルを持
ち、断熱された小部屋内に、高発熱印刷ユニットだけを
実装して、内部の温度を霜が付かない０〜１０℃の低温
域にコントロールするように冷凍サイクルを運転し冷却
する。小部屋内には、攪拌用のファンを持ち高発熱印刷
ユニットへ送風を行なうが、小部屋の周囲は断熱されて
いるので、その騒音は外に洩れ難い。又、高発熱印刷ユ
ニットのメンテナンスを考慮して、小部屋内の温度、小
部屋外の温度と湿度等を測定し、小部屋の扉を開けよう
としたとき、内部が結露しない状態になるまで内部温度
を高めてから扉が開くことができる。

【００４３】高発熱部分のみに適用し、高発熱でない部
分は低速なファンによる従来の強制空冷との併用がで
き、トータルな冷却コストが安い。又、ジャンクション
温度が低くでき、装置の動作が高速、安定化する。低騒
音であり、システム設置のための特別な室を用意しない
一般の事務所に容易に設置できる。

【００４４】［手段その２］本発明は、高発熱のＩＣ内
部にダイオードを取付け、温度に敏感なダイオードの順
方向電圧ＶF の校正直線よりジャンクション温度を求め
て、その検出ジャンクション温度が希望値（設定ジャン
クション温度）より大きくなると冷却し、その温度によ
り冷却能力を制御できる冷却システムを実現する。

【００４５】［手段その３］本発明は、発熱体（ＩＣ，
ＧＡ等）に熱容量の大きい放熱器（ヒートシンク）を取
付けて（又は発熱体のパッケージ材質自体を熱容量の大
きいものに変えて）、発熱体の温度上昇速度を、冷却装
置の冷却風による冷却作用に合わせて遅らせ、冷却装置
とシステム（発熱体）の即時同時パワーオンを実現す
る。

【００４６】［手段その４］本発明は、装置のグレード
や仕様等によって装着枚数が変わる高発熱の回路基板を
実装したシステムの冷却装置に於いて、筐体内部の発熱
量（回路基板装着枚数）によって冷却能力を変化させる
機構を備え、発熱量に適した冷却能力で冷却することを
特徴とする。

【００４７】［手段その５］本発明は、蒸発器、凝縮
器、コンプレッサ、及びキャピラリをもつ冷凍サイクル
と、高発熱モジュールと、同高発熱モジュールを実装す
る冷却庫と、上記蒸発器を通過した冷風を上記庫内の高
発熱モジュールに送る冷却庫内循環ファンとを単一筐体
に収容してユニット化し、同ユニットの冷却庫内を同ユ
ニットを含む電子機器の設置室内の常温温度と略同等温
度に保持してなる構成として、閉ループの冷却サイクル
をもつ断熱された冷却庫内に高発熱部分だけを収容し、
内部の温度を霜が着かない常温域に保つように冷凍サイ
クルを運転し冷却することを特徴とする。

【００４８】［手段その６］本発明は、蒸発器、凝縮
器、コンプレッサ、及びキャピラリをもつ冷凍サイクル
と、高発熱モジュールと、この高発熱モジュールを実装
する密閉扉を具備した冷却庫と、上記蒸発器を通過した
冷風を上記庫内の高発熱モジュールに送る内部循環ファ
ンと、上記冷却庫の扉解放時に於ける内部の結露を防止
する内部温度制御機構とを単一のユニット筐体に一体収
容して、内部回路基板の点検、交換時に、庫内の温度、
庫外の温度と湿度を監視し、冷却庫の扉を開けるとき、
コンプレッサを停止し、内部が結露しない状態になるま
で、内部温度が上がるのを待って扉を開くようにするた
めの結露防止機構を装備する。

【００４９】［手段その７］本発明は、蒸発器、凝縮
器、コンプレッサ、及びキャピラリをもつ冷凍サイクル
と、高発熱モジュールと、高発熱モジュールを実装する
冷却庫と、上記蒸発器を通過した冷風を上記庫内の高発
熱モジュールに送る内部循環ファンと、上記冷却庫の扉
解放時に於ける内部の結露を防止する加熱機構を備えた
内部温度制御機構と、上記各要素を収容した単一の収容
筐体と、上記冷却庫内を上記収容筐体の周囲温度より低
い温度に保持して上記冷凍サイクルを運転する冷却制御
手段とを備えて、内部回路基板の点検、交換時には、庫
内の温度、庫外の温度と湿度を監視し、冷却庫の扉を開
けるとき、内部が結露しない状態の温度まで加熱により
高めてから扉を開くようにするための結露防止機構を備
え、収容基板等の点検、修理等の際の結露防止の待ち時
間を短縮して、その各作業を円滑に行なうことのできる
構成としたことを特徴とする。

【００５０】［手段その８］本発明は、蒸発器、凝縮
器、コンプレッサ、及びキャピラリをもつ冷凍サイクル
と、高発熱モジュールと、同高発熱モジュールを実装す
る冷却庫と、上記蒸発器を通過した冷風を上記庫内の高
発熱モジュールに送る冷却庫内循環ファンと、上記各要
素を収容した単一の収容ユニット筐体と、上記凝縮器の
放熱部に通じる冷媒供給管を延長して凝縮器の２次放熱
部を上記収容ユニット筐体から分離する構造とを具備
し、閉ループの冷却サイクルをもつ断熱された冷却庫内
に発熱する回路基板を収容し、かつ冷却庫外に置かれる
凝縮器の放熱部を設置室内の外気に直接晒されている上
位筐体の外面カバー近辺に配置し自然空冷により二次放
熱させる構成として、凝縮器の２次放熱用強制空冷ファ
ンを不要にし、騒音の少ない静かな冷却装置を実現する
ことを特徴とする。

【００５１】［手段その９］本発明は、蒸発器、凝縮
器、コンプレッサ、及びキャピラリをもつ冷凍サイクル
と、高発熱モジュールと、同高発熱モジュールを実装す
る冷却庫と、上記蒸発器を通過した冷風を上記庫内の高
発熱モジュールに送る冷却庫内循環ファンと、上記各要
素を収容した単一の収容筐体と、上記凝縮器を上記収容
筐体の後面に配置し、凝縮器の顕熱を上記収容筐体が設
置される室内の外気に直接放熱する冷却手段とを具備し
て、閉ループの冷却サイクルをもつ断熱された冷却庫内
に発熱する回路基板を収容し、、冷却庫外に置かれる凝
縮器を設置室内の外気に直接晒し自然空冷によって二次
放熱させる構成として、凝縮器の２次放熱用強制空冷フ
ァンを不要にし、騒音の少ない静かな冷却装置を実現す
ることを特徴とする。

【００５２】

【作用】

［作用その１］本発明は、閉ループの冷凍サイクルを持
つ、断熱された小部屋内に、高発熱部分だけをいれ、内
部の温度を霜が付かない０〜１０［℃］の低温域にコン
トロールするように冷凍サイクルを運転し、冷却する。

【００５３】小部屋内には、攪拌用のファンを持ち高発
熱部分への送風を行うが、小部屋の周囲は断熱されてい
るので、その騒音は外に洩れにくくなっている。

【００５４】また、高発熱部分のメンテナンスを考え、
小部屋内の温度、小部屋外の温度と湿度とを測定し、小
部屋の扉を開けようとしたとき、内部が結露しない状態
になるまで内部温度を高めてから扉が開くように制御す
る。

【００５５】冷却ユニットで得た冷却風を高発熱部分
（高発熱印刷ユニット）のみに適用し、高発熱でない部
分は低速なファンによる従来の強制空冷との併用がで
き、トータルな冷却コストが安い。又、ジャンクション
温度が低くでき、装置の動作が高速、安定化する。低騒
音であり、一般事務所に容易に設置できる。

【００５６】［作用その２］本発明は、高発熱のＩＣの
内部にダイオードを取付けることにより、温度に敏感な
ダイオードの順方向電圧ＶF の校正直線より、ジャンク
ション温度を求め、ジャンクション温度が希望値（設定
ジャンクション温度）より大きくなると冷却し、その温
度により冷却能力を制御できる冷却システムを実現す
る。

【００５７】これにより、常にＩＣのジャンクション温
度を希望値に設定することができ、かつ冷却システムを
制御することで、消費電力を節約し、効率よく運転する
ことができる。

【００５８】［作用その３］本発明の構成によれば、発
熱体に熱容量の大きい放熱器（ヒートシンク）を取付け
る（又は、発熱体のパッケージ材質を熱容量の大きいも
のに変える）ことにより、発熱体の温度上昇速度を遅ら
せ、冷却風の温度を低下させるための冷却装置のオンと
同時にシステムのパワーオンを実現可能としたことによ
り、簡単な電源回路構成でシステムを速やかに立ち上げ
ることができる。又、冷却装置の能力を発熱体の飽和後
の温度に合わせればよいので、冷却能力を低減でき効率
を向上できる。

【００５９】［作用その４］本発明の構成によれば、装
置のグレードや仕様等によって装着枚数が変わる高発熱
の回路基板を実装したシステムの冷却装置に於いて、筐
体内部の発熱量（回路基板装着枚数）によって冷却能力
を変化させ、発熱量に適した冷却能力で冷却する構成と
したことにより、冷却能力を最適にコントロールできる
ため、冷却能力（消費電力）に無駄がない。又、霜付き
による冷却能力の低下を防止することができる。

【００６０】［作用その５］本発明の構成によれば、閉
ループの冷却サイクルをもつ、断熱された冷却庫内に、
高発熱部分だけをいれ、内部の温度を霜が着かない常温
域に保つように冷凍サイクルを運転し、冷却する。

【００６１】冷却庫内には、循環攪拌用のファンをも
ち、高発熱部分への送風を行なうが、冷却庫の周囲は断
熱されているので、その騒音は外には漏れにくい。

【００６２】又、高発熱部分のメンテナンスを考える
と、庫内の温度、庫外の温度がともにほぼ同じレベルに
あり、特別の監視なしで冷却庫の扉を開けても内部が結
露しない。

【００６３】高発熱部分のみに適用し、高発熱でない部
分は低速なファンによる従来の強制空冷との併用がで
き、総合して冷却コストが安い。

【００６４】又、半導体素子のジャンクション温度が適
切に保たれ、装置の安定動作が可能となる。

【００６５】又、事務所エリアに高価な空調設備や配管
工事をせずに設置でき、かつ高風速の強制空冷に較べ運
転騒音の低減が期待できる。

【００６６】［作用その６］本発明は、閉ループの冷却
サイクルをもつ、断熱された冷却庫内に、例えばＣＭＯ
Ｓ回路で構成された高発熱のＣＰＵ回路印刷基板だけを
いれ、冷却庫内部をこの装置が設置される室内温度より
低い温度にコントロールするように冷凍サイクルを運転
し、冷却する。

【００６７】冷却庫内には、循環攪拌用のファンをも
ち、高発熱部分への送風を行なうが、小部屋の周囲は断
熱されているので、その騒音は外には漏れにくい。又、
この冷却庫は充分な厚さと断熱性能をもつ断熱壁で形成
されるので、庫外表面が結露することはない。

【００６８】又、本発明に於いては、内部回路基板の点
検、交換時には、庫内の温度、庫外の温度と湿度を監視
し、冷却庫の扉を開けるとき、内部が結露しない状態に
なるまで、内部温度が上がるのを待って扉を開くように
するための結露防止機構を装備することにより、結露が
生じることなく内部回路基板の点検、交換が可能とな
る。

【００６９】又、本発明に於いては、高発熱部で、例え
ば高速性能を要求される回路の印刷基板部分のみに適用
し、低速なファンによる従来の強制空冷と併用すること
ができ、総合した冷却コストが低減できる。又、半導体
素子のジャンクション温度を下げることができ、装置の
高速化と寿命及び信頼性が向上する。又、一般的な事務
所エリアに容易に設置できる。又、運転騒音の低減が期
待できる。又、高速性能を要求される高発熱回路のみに
冷却を適用し、低速なファンによる従来の強制空冷と併
用することができることから、総合した冷却コストが低
減できる。又、半導体素子のジャンクション温度を下げ
ることができ、装置の高速化と寿命及び信頼性が向上す
る。又、一般的な事務所エリアに容易に設置できるとと
もに、運転騒音の低減が期待できる。

【００７０】［作用その７］本発明は、閉ループの冷却
サイクルをもつ、断熱された冷却庫内に、例えばＣＭＯ
Ｓ回路で構成された高発熱のＣＰＵ回路印刷基板だけを
いれ、冷却庫内部をこの装置が設置される室内温度より
低い温度にコントロールするように冷凍サイクルを運転
し、冷却する。

【００７１】冷却庫内には、循環攪拌用のファンをも
ち、高発熱部分への送風を行なうが、小部屋の周囲は断
熱されているので、その騒音は外には漏れにくい。又、
この冷却庫は充分な厚さと断熱性能をもつ断熱壁で形成
されるので、庫外表面が結露することはない。

【００７２】又、内部回路基板の点検、交換時には、庫
内の温度、庫外の温度と湿度を監視し、冷却庫の扉を開
けるとき、内部が結露しない状態の温度まで高めてから
扉を開くようにするための結露防止機構を備えるととも
に、内部温度上昇時間を短縮するための内部加熱用ヒー
タを具備して、内部回路基板の点検、交換時等に於ける
作業を円滑に行なうことができるようにしている。

【００７３】高発熱部で、例えば高速性能を要求される
回路の印刷基板部分のみに適用し、低速なファンによる
従来の強制空冷と併用することができ、総合した冷却コ
ストが低減できる。又、半導体素子のジャンクション温
度を下げることができ、装置の高速化と寿命及び信頼性
が向上する。又、一般的な事務所エリアに容易に設置で
きる。又、運転騒音の低減が期待できる。という冷凍サ
イクル効果に加えて、点検、修理等の場合、結露防止の
待ち時間が短縮される。

【００７４】［作用その８］本発明は、閉ループの冷却
サイクルをもつ、断熱された冷却庫内に、発熱する回路
基板をいれ、冷却する装置に於いて、冷却庫外に置かれ
る凝縮器の放熱部を設置室内の外気に直接晒されている
上位筐体の外面カバー近辺に配置し、自然空冷によって
二次放熱させることにより、凝縮器の２次放熱用強制空
冷ファンを不要にして騒音の少ない静かな冷却装置を実
現する。

【００７５】発熱回路基板の周囲が冷凍サイクルによる
適切な温度で保たれ、装置の安定動作が可能となる。一
般事務室エリアに設置可能な、低騒音で比較的安価な冷
却装置を実現できる。

【００７６】［作用その９］本発明は、閉ループの冷却
サイクルをもつ、断熱された冷却庫内に、発熱する回路
基板を収容し冷却する装置に於いて、冷却庫外に置かれ
る凝縮器を設置室内の外気に直接晒し、自然空冷によっ
て二次放熱させることにより、凝縮器の２次放熱用強制
空冷ファンを不要にして騒音の少ない静かな冷却装置を
実現する。

【００７７】発熱回路基板の周囲が冷凍サイクルによる
適切な温度で保たれ、装置の安定動作が可能となる。一
般事務室エリアに設置可能な、低騒音で比較的安価な冷
却装置を実現できる。

【００７８】

【実施例】

［実施例１］図１は本発明の実施例１による冷却装置の
構造を示す斜視図である。

【００７９】図１に示すように、冷却ユニット１は、蒸
発器４、凝縮器５、コンプレッサ６、及びキャピラリを
もつ冷凍サイクルと、高発熱印刷ユニット（ここではＣ
ＰＵボード）２を実装するスロットをもつ断熱構造の室
１ａと、上記蒸発器４を通過した冷風を上記高発熱印刷
ユニット（ＣＰＵボード）２に送る内部冷却ファン３
と、上記高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボード）２の交換
時に内部温度を上げて結露を防止するヒータ（図３符号
８参照）とを単一筐体内に収容し１ユニット化された構
成をなす。

【００８０】図２は上記冷却ユニット１をシステム筐体
に実装した実装例を示すもので、ここでは、上記冷却ユ
ニット１をシステム筐体Ａに２台セットした状態を示し
ている。尚、図に於いて、Ｂは低速なファンによる従来
の強制空冷による低発熱ユニット収容部であり、高発熱
印刷ユニット（ＣＰＵボード）２を除いた、高発熱でな
い印刷ユニット等のシステム構成要素が収容される。

【００８１】図３は上記冷却ユニット１の構成を示すブ
ロック図であり、図１と同一部分には同一符号を付して
示している。

【００８２】図３に於いて、８は上記高発熱印刷ユニッ
ト（ＣＰＵボード）２の交換時に室１ａの内部温度を上
げて結露を防止するヒータであり、扉開閉コントローラ
１２によりオン／オフ制御される。９は冷却ユニット１
を制御する冷却コントローラである。１０は上記高発熱
印刷ユニット（ＣＰＵボード）２の交換時に開閉操作さ
れる室１ａの扉である。１１はこの扉１０のロック機構
であり、扉開閉コントローラ１２によりロックの解除が
制御される。１２は扉ロック機構１０の扉開閉（オン／
オフ）信号、及び温度・湿度の各検出信号等によりヒー
タ８のオン／オフ制御を行なう扉開閉コントローラであ
り、扉１０を開ける際、ヒータ８をオンして温度差によ
る霜着を回避した後、扉１０のロックを解除する。１
３，１４はそれぞれ室１ａ内部の温度を検出する内部温
度センサ、１５は外部湿度センサ、１６は外部温度セン
サである。

【００８３】このように、閉ループの冷凍サイクルを持
ち、断熱された小部屋（室１ａ）内に、高発熱印刷ユニ
ット（ＣＰＵボード）２だけを実装し、小部屋（室１
ａ）の内部の温度を、霜が付かない０〜１０℃の低温域
にコントロールするように冷凍サイクルを運転し、冷却
する。

【００８４】蒸発器４で熱交換された０〜１０℃の空気
は、内部冷却ファン３により高発熱印刷ユニット（ＣＰ
Ｕボード）２の冷却を行ない、高発熱印刷ユニット（Ｃ
ＰＵボード）２を通過してリターンダクトを通り蒸発器
４に戻るという循環を繰り返している。

【００８５】小部屋（室１ａ）内には、攪拌用のファン
をもち、高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボード）２へ送風
を行なうが、小部屋（室１ａ）の周囲は断熱されている
ので、その騒音は外に洩れ難く、従って騒音が少ない。
又、高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボード）２のメンテナ
ンスを考慮して、内部温度センサ１３，１４、外部湿度
センサ１５，外部温度センサ１６等により、小部屋（室
１ａ）内の温度、小部屋外の温度と湿度等を測定し、小
部屋（室１ａ）の扉１０を開けようとしたとき、扉開閉
コントローラ１２の制御で、室１ａの内部が結露しない
状態になるまで内部温度をヒータ８で高めた後に扉１０
のロックを解除し扉１０を開けることができる。

【００８６】上記した構成により、冷却ユニット１で得
た冷風を高発熱部分のみに適用して、高発熱でない部分
の低速なファンによる従来の強制空冷との併用により、
システム全体の冷却に係るトータルコストを大幅に低減
できる。特に本発明に係る冷却システムは、システム全
体を冷却の対象とせず、高発熱部分（ＣＰＵボード）の
みを冷却する構造であり、従って能力の小さい適切な冷
却システムで効率の良い冷却が実現できる。又、高発熱
印刷ユニット（ＣＰＵボード）２のＩＣジャンクション
温度を低くでき、装置の動作を安定化できる。又、低騒
音であることから一般の事務所等に容易に設置できる。

【００８７】［実施例２］図４は実施例２に於ける、ジ
ャンクション温度をモニタするための基本回路構成を示
す図である。

【００８８】図４に於いて、２１は所定の機能をもつ高
発熱のＩＣであり、ロジックで構成される。２２はジャ
ンクション温度をモニタリングするための素子となるダ
イオードであり、ダイオードの順方向電圧ＶF を求める
ためにＩＣ２１の内部に設けられる。２３は温度モニタ
回路であり、ＩＣ２１に低電流を供給し、ＩＣ２１に設
けられたダイオード２２の両端電圧をモニタする。

【００８９】図５はダイオードの校正直線を示す特性図
である。

【００９０】図６は上記ジャンクション温度のモニタ回
路により得た信号をもとに冷却システムの冷却能力をコ
ントロールする実施例の構成を示す図である。

【００９１】図６に於いて、Ｔj は検出ジャンクション
温度であり、ダイオード（２２）の順方向電圧ＶF の校
正直線より求めた値である。

【００９２】Ｔk は設定ジャンクション温度であり、Ｉ
Ｃ（２１）のジャンクション温度の希望値（設定値）で
ある。

【００９３】３１は比較器であり、上記検出ジャンクシ
ョン温度Ｔj と設定ジャンクション温度Ｔk とを比較す
る。

【００９４】３２は比較器３１の出力信号を、冷却シス
テムの冷却能力を可変する制御信号として冷却システム
に供給する制御信号である。

【００９５】３３はＩＣ（２１）に冷気を吹き付けてＩ
Ｃ（２１）を冷却する冷却システムであり、制御信号３
２により冷却能力を可変する。

【００９６】上記した図４乃至図６を参照して第２実施
例の動作を説明する。

【００９７】図４に示した温度モニタ回路２３に微弱電
流（０．１ｍＡ）を流し、ＩＣ２１の両端の電圧ＶF を
求める。

【００９８】ここで求めたＩＣ２１の両端の電圧ＶF か
ら、図５のダイオードの校正直線より得たジャンクショ
ン温度（Ｔk ）を求める。

【００９９】この検出ジャンクション温度（Ｔk ）と、
ＩＣ２１のジャンクション温度希望値、即ち設定ジャン
クション温度（Ｔj ）とを図６で示した比較器３１によ
り比較し、「検出ジャンクション温度（Ｔk ）＞設定ジ
ャンクション温度（Ｔj ）」となると、冷却能力を上げ
る。

【０１００】このように、冷却されるＩＣのジャンクシ
ョン温度を測定し、その測定温度に従い冷却システムの
冷却能力を可変する構成としたことにより、ジャンクシ
ョン温度を常に希望値に設定することができ、かつ、冷
却システムの冷却能力を制御することで消費電力を節約
し、効率良く運転できる。

【０１０１】尚、ジャンクション温度の測定手段に、Ｉ
Ｃ内部のＰＮ接合の順方向電圧の温度依存性を用いるこ
とも可能である。又、冷却システムの冷却コントロール
は、冷却能力を風速により可変する構成、又は、冷却能
力をＩＣに吹付ける空気の温度を可変する構成等のいず
れに於いても実現可能である。

【０１０２】［実施例３］図７は実施例３の構成を示す
ブロック図である。

【０１０３】図７に於いて、４１は冷却ユニット４０内
に於いてその内部に実装された高発熱素子の放熱を行な
う放熱器（ヒートシンク）であり、熱容量の大きな材質
で構成される。４２は放熱器４１が取り付けられた高発
熱素子であり、例えば高密度のＩＣ，ＧＡ（ゲートアレ
イ）等の類いである。４３は放熱器４１が取り付けられ
た高発熱素子４２を実装した印刷回路基板である。

【０１０４】４４は冷却ユニット４０の冷却装置であ
り、内部の高発熱素子４２を冷却する冷却風を得るため
の冷却機能をもつ。４５は冷却装置４４の冷気を冷却風
として高発熱素子４２の放熱器４１に送るファンであ
る。

【０１０５】図８は上記実施例の動作を説明するための
高発熱素子４２の温度遷移図であり、高発熱素子４２を
その温度上昇（ｂ）に合わせて放熱器４１及び冷却装置
４４で冷却（ａ）する調和のとれた様子（ｃ）を示して
いる。

【０１０６】図９は上記図８の温度遷移に対比させた従
来装置の温度遷移図である。。

【０１０７】高発熱素子４２に熱容量の大きい放熱器４
１を取り付けて、高発熱素子４２の温度上昇を遅らせ、
冷却装置４４が作用する時間に合わせて調整する。

【０１０８】その結果、図８（ｃ）に示すような高発熱
素子４２の温度上昇となり、これにより、冷却装置４４
と高発熱素子４２（システム）との同時パワーオンが可
能になり、簡単な電源回路構成でシステムを速やかに立
ち上げることができる。

【０１０９】このように、冷却能力を発熱体の飽和温度
特性に合わせ、発熱体を常に一定飽和温度以内に抑制す
るよう、発熱体温度上昇時間の遅延調整を行なうことに
より、発熱体の温度上昇速度を遅らせ、冷却風の温度を
低下させるための冷却装置のオンと同時にシステムをパ
ワーオン制御できる。又、冷却装置の能力を発熱体の飽
和後の温度に合わせるこにより冷却能力を低減でき効率
を向上できる。

【０１１０】［実施例４］図１０は実施例４の構成を示
すブロック図である。

【０１１１】図１０に於いて、５１は冷却装置であり、
高発熱回路基板の装着枚数に対応した冷却能力でシステ
ム筐体５５の内部を冷却する。５２は基板センサであ
り、装置内の複数の各スロットに対する実装基板の有無
を検知する。５３はスロット５２に挿入されて装置に実
装される高発熱回路基板であり、装置のグレードや仕様
等によって装着枚数が変わる。５４は基板実装のための
スロットであり、高発熱回路基板５３を装置に脱着可能
にし、筐体内定位置に保持して装置内回路部に回路接続
する。５５はシステム筐体である。

【０１１２】装置のグレードや仕様等によって装着枚数
が変わる高発熱の回路基板５３を実装したシステムの冷
却装置に於いて、複数の各スロットに回路基板５３が装
着されているか否かを基板センサ５２で検知する。この
検知信号は冷却装置５１に供給されて冷却能力のコント
ロールに供される。冷却装置５１は、上記基板センサ５
２で検知した回路基板５３の装着枚数の発熱量に対応し
た冷却能力でシステム筐体５５内部を冷却する。

【０１１３】このような構成としたことにより、冷却能
力を最適にコントロールできるため、冷却能力（消費電
力）に無駄がなく、又、霜付きによる冷却能力の低下を
防止できる。

【０１１４】［実施例５］上記した図１乃至図３を参照
して実施例５を説明する。

【０１１５】図１は本発明の実施例５による冷却装置の
構造を示す斜視図であり、上記した実施例１と特に異な
る構成は、室（冷却庫）の内部が霜着のないシステム設
置室内温度に近い低温域になるよう、冷却ユニット１が
運転制御されること、及び、これにより結露防止のヒー
タ８、及び扉のロック機構１１を必ずしも必要としない
簡素で経済性の良い構成としたことである。

【０１１６】図１に示すように、冷却ユニット１は、蒸
発器４、凝縮器５、コンプレッサ６、及びキャピラリを
もつ冷凍サイクルと、高発熱印刷ユニット（ここではＣ
ＰＵボード）２を実装するスロットをもつ断熱構造の冷
却庫１ａと、上記蒸発器４を通過した冷風を上記高発熱
印刷ユニット（ＣＰＵボード）２に送る内部冷却ファン
３とを単一筐体内に収容し１ユニット化された構成をな
す。

【０１１７】図２は上記冷却ユニット１をシステム筐体
に実装した実装例を示すもので、ここでは、上記断熱構
造の冷却庫１ａをもつ冷却ユニット１をシステム筐体Ａ
に２台セットした状態を示している。尚、図に於いて、
Ｂは低速なファンによる従来の強制空冷による低発熱ユ
ニット収容部であり、高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボー
ド）２を除いた、高発熱でない印刷ユニット等のシステ
ム構成要素が収容される。

【０１１８】図３は上記冷却ユニット１の構成を示すブ
ロック図であり、図１と同一部分には同一符号を付して
示している。

【０１１９】図３に於いて、９は冷却ユニット１を制御
する冷却コントローラである。１０は上記高発熱印刷ユ
ニット（ＣＰＵボード）２の交換時に開閉操作される室
（冷却庫）１ａの扉である。１１はこの扉１０のロック
機構である。

【０１２０】１２は扉開閉コントローラであり、ここで
は、外部及び内部の各温度検出信号により、断熱された
冷却庫１ａ内を常に外部環境温度（システムが設置され
た室内温度）に近い低温域に保って庫内外の温度差によ
る霜着を回避するための冷却制御信号を生成し上記冷却
コントローラ９に送出する。冷却コントローラ９はこの
冷却制御信号をもとに冷却庫１ａの内部を霜着のないシ
ステム設置室内温度に近い低温域になるよう冷却運転制
御する。

【０１２１】１３，１４はそれぞれ室１ａ内部の温度を
検出する内部温度センサ、１５は外部湿度センサ、１６
は外部温度センサである。

【０１２２】このように、閉ループの冷凍サイクルを持
ち、断熱された冷却庫１ａ内に、高発熱印刷ユニット
（ＣＰＵボード）２だけを実装し、冷却庫１ａの内部の
温度を、霜が付かないシステム設置室内温度に近い低温
域になるよう冷凍サイクルをコントロールする。

【０１２３】蒸発器４で熱交換された低温の空気は、内
部冷却ファン３により高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボー
ド）２を冷却し、高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボード）
２を通過してリターンダクトを通り蒸発器４に戻るとい
う循環を繰り返している。

【０１２４】冷却庫１ａ内には、攪拌用のファンをも
ち、高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボード）２へ送風を行
なうが、冷却庫１ａの周囲は断熱されているので、その
騒音は外に洩れ難く、従って騒音が少ない。又、高発熱
印刷ユニット（ＣＰＵボード）２のメンテナンスを考慮
して、内部温度センサ１３，１４、外部温度センサ１６
等により、冷却庫１ａ内外の温度を測定し、冷却庫１ａ
の内部が霜着のないシステム設置室内温度に近い低温域
になるよう、冷却ユニット１が運転制御されているの
で、冷却庫１ａの扉１０を開けても結露が回避される。

【０１２５】上記した構成により、冷却ユニット１で得
た冷風を高発熱部分のみに適用して、高発熱でない部分
の低速なファンによる従来の強制空冷との併用により、
システム全体の冷却に係るトータルコストを大幅に低減
できる。特に本発明に係る冷却システムは、システム全
体を冷却の対象とせず、高発熱部分（ＣＰＵボード）の
みを冷却庫１ａの内部が霜着のないシステム設置室内温
度に近い低温域で冷却する構造であり、従って能力の小
さい適切な冷却システムで効率の良い冷却が実現でき
る。又、高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボード）２のＩＣ
ジャンクション温度を低くでき、装置の動作を安定化で
きる。又、低騒音であることから一般の事務所等に容易
に設置できる。

【０１２６】［実施例６］上記した図１乃至図３を参照
して実施例６を説明する。

【０１２７】図１は本発明の実施例６による冷却装置の
構造を示す斜視図であり、上記した実施例１，５と特に
異なる構成は、高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボード）２
を収容する冷却庫内を所望の低温域に冷却し、冷却庫の
扉解放操作時に、冷却庫内部が結露しない状態となるま
で、扉の解放を待たせて、冷却庫内部が霜着しない状態
となった後に、扉のロックを解除する機構をもつ。これ
により結露防止のヒータ８を必ずしも必要としない簡素
な構成としたことである。

【０１２８】図１に示すように、冷却ユニット１は、蒸
発器４、凝縮器５、コンプレッサ６、及びキャピラリを
もつ冷凍サイクルと、高発熱印刷ユニット（ここではＣ
ＰＵボード）２を実装するスロットをもつ断熱構造の冷
却庫１ａと、上記蒸発器４を通過した冷風を上記高発熱
印刷ユニット（ＣＰＵボード）２に送る内部冷却ファン
３とを有して、単一筐体内に収容され１ユニット化され
た構成をなす。又、冷却庫１ａには扉１０が設けられる
とともに、この扉１０を解放する際の扉ロック機構（図
３参照）が設けられる。

【０１２９】図２は上記冷却ユニット１をシステム筐体
に実装した実装例を示すもので、ここでは、上記冷却ユ
ニット１をシステム筐体Ａに２台セットした状態を示し
ている。尚、図に於いて、Ｂは低速なファンによる従来
の強制空冷による低発熱ユニット収容部であり、高発熱
印刷ユニット（ＣＰＵボード）２を除いた、高発熱でな
い印刷ユニット等のシステム構成要素が収容される。

【０１３０】図３は上記冷却ユニット１の構成を示すブ
ロック図であり、図１と同一部分には同一符号を付して
示している。

【０１３１】図３に於いて、９は冷却ユニット１を制御
する冷却コントローラであり、冷却庫１ａを所望の低温
状態に維持する。１０は上記高発熱印刷ユニット（ＣＰ
Ｕボード）２の交換時に開閉操作される冷却庫１ａの扉
である。１１はこの扉１０のロック機構であり、扉開閉
コントローラ１２によりロックの解除が制御される。

【０１３２】１２は扉ロック機構１０の扉開閉（オン／
オフ）信号、及び庫内外の各温度検出信号等により、扉
１０のロック／解除を制御する扉開閉コントローラであ
り、扉１０を解放する際に、その扉解放指示操作を受け
て、冷却ユニット１のコンプレッサ６を停止させるとと
もに、冷却庫１ａ内の温度が霜着を生じない温度に達す
るまで扉１０をロックさせ、冷却庫１ａ内の温度が霜着
を生じない温度に達した際に、はじめて扉１０のロック
を解除する制御を行なう。

【０１３３】１３，１４はそれぞれ室１ａ内部の温度を
検出する内部温度センサ、１５は外部湿度センサ、１６
は外部温度センサである。

【０１３４】このように、閉ループの冷凍サイクル１を
持ち、断熱された冷却庫１ａ内に、高発熱印刷ユニット
（ＣＰＵボード）２だけを実装して、冷却庫１ａの内部
の温度を所望の低温域に保つように、冷凍サイクル１を
運転し冷却する。

【０１３５】蒸発器４で熱交換された冷気は、内部冷却
ファン３により高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボード）２
に吹き付けられ、高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボード）
２を冷却した後、リターンダクトを通り蒸発器４に戻る
という循環を繰り返している。

【０１３６】冷却庫１ａ内には、攪拌用のファンをも
ち、高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボード）２へ送風を行
なうが、冷却庫１ａの周囲は断熱されているので、その
騒音は外に洩れ難く、従って騒音が少ない。又、高発熱
印刷ユニット（ＣＰＵボード）２のメンテナンスを考慮
して、内部温度センサ１３，１４、外部湿度センサ１
５，外部温度センサ１６等により、冷却庫１ａ内の温
度、冷却庫外の温度と湿度等を測定し、冷却庫１ａの扉
１０を開けようとしたとき、扉開閉コントローラ１２の
制御で、冷却庫１ａの内部が結露しない状態になるまで
扉１０をロックし、冷却庫１ａ内が結露しない温度状態
になった際に扉１０のロックを解除し、扉１０を開ける
ことができる。

【０１３７】具体例を挙げると、「扉解放スイッチをオ
ン→冷却ユニット１のコンプレッサ６停止→待機（庫内
温度上昇待ち）→露点温度照合終了→扉ロック解除（扉
解放可）を表示→扉解」の手順をとることにより実現さ
れる。この際、扉１０の自動ロック機構は、一般に使用
されている電磁ソレノイド応用のドアロック機構を上記
扉ロック機構１１と連動させることで容易に実現でき
る。

【０１３８】上記した構成により、冷却ユニット１で得
た冷風を高発熱部分のみに適用して、高発熱でない部分
の低速なファンによる従来の強制空冷との併用により、
システム全体の冷却に係るトータルコストを大幅に低減
できる。特に本発明に係る冷却システムは、システム全
体を冷却の対象とせず、高発熱部分（ＣＰＵボード）の
みを冷却する構造であり、従って能力の小さい適切な冷
却システムで効率の良い冷却が実現できる。又、高発熱
印刷ユニット（ＣＰＵボード）２のＩＣジャンクション
温度を低くでき、装置の動作を安定化できる。又、低騒
音であることから一般の事務所等に容易に設置できる。
又、内部回路基板の点検、交換時に、庫内の温度、庫外
の温度と湿度を監視し、冷却庫の扉を開けるとき、内部
が結露しない状態になるまで、内部温度が上がるのを待
って扉を解放可能とする結露防止機構を装備することに
より、結露防止のためのヒータ等を必要とせずに簡素な
構成で結露を防止できる。

【０１３９】［実施例その７］上記した図１乃至図３を
参照して実施例７を説明する。

【０１４０】図１は本発明の実施例７による冷却装置の
構造を示す斜視図であり、上記した実施例１，５，６と
特に異なる構成は、高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボー
ド）２を収容する冷却庫内を所望の低温域に冷却し、冷
却庫の扉解放操作時に、冷却庫内部が結露しないよう
に、ヒータ８を作動させて、結露を生じない状態で、で
きる限り扉１０の解放を迅速に行なうことができるよう
にした扉のロック解除機構をもつ。これにより扉１０を
もつ断熱構造の冷却庫１ａに於いて、高発熱印刷ユニッ
ト（ＣＰＵボード）２の交換作業を結露を生じることな
く迅速かつ円滑に行なうことができる。

【０１４１】図１に示すように、冷却ユニット１は、蒸
発器４、凝縮器５、コンプレッサ６、及びキャピラリを
もつ冷凍サイクルと、高発熱印刷ユニット（ここではＣ
ＰＵボード）２を実装するスロット及び扉１０をもつ断
熱構造の室（冷却庫）１ａと、上記蒸発器４を通過した
冷風を上記高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボード）２に送
る内部冷却ファン３と、上記高発熱印刷ユニット（ＣＰ
Ｕボード）２の交換時に冷却庫１ａの内部温度を上げて
結露を防止するヒータ（図３符号８参照）とを単一筐体
内に収容し１ユニット化された構成をなす。

【０１４２】図２は上記冷却ユニット１をシステム筐体
に実装した実装例を示すもので、ここでは、上記冷却ユ
ニット１をシステム筐体Ａに２台セットした状態を示し
ている。尚、図に於いて、Ｂは低速なファンによる従来
の強制空冷による低発熱ユニット収容部であり、高発熱
印刷ユニット（ＣＰＵボード）２を除いた、高発熱でな
い印刷ユニット等のシステム構成要素が収容される。

【０１４３】図３は上記冷却ユニット１の構成を示すブ
ロック図であり、図１と同一部分には同一符号を付して
示している。

【０１４４】図３に於いて、８は上記高発熱印刷ユニッ
ト（ＣＰＵボード）２の交換等に伴う扉１０の解放時
に、その扉解放に先立ち、冷却庫１ａの内部温度を上げ
て結露を防止するヒータであり、扉開閉コントローラ１
２によりオン／オフ制御される。９は冷却ユニット１を
制御する冷却コントローラである。１０は上記高発熱印
刷ユニット（ＣＰＵボード）２の交換時に開閉操作され
る冷却庫１ａの扉である。１１はこの扉１０のロック機
構であり、扉開閉コントローラ１２によりロックの解除
が制御される。１２は扉ロック機構１０の扉開閉（オン
／オフ）信号、及び温度・湿度の各検出信号等によりヒ
ータ８のオン／オフ制御を行なう扉開閉コントローラで
あり、扉１０を開ける際、ヒータ８をオンして温度差に
よる霜着を回避した後、扉１０のロックを解除する。１
３，１４はそれぞれ室１ａ内部の温度を検出する内部温
度センサ、１５は外部湿度センサ、１６は外部温度セン
サである。

【０１４５】このように、閉ループの冷凍サイクルを持
ち、扉１０をもつ断熱された冷却庫１ａ内に、高発熱印
刷ユニット（ＣＰＵボード）２だけを実装し、冷却庫１
ａの内部の温度を、所望の低温域にコントロールするよ
うに冷凍サイクル１を運転し冷却する。

【０１４６】蒸発器４で熱交換された０〜１０℃の空気
は、内部冷却ファン３により高発熱印刷ユニット（ＣＰ
Ｕボード）２の冷却を行ない、高発熱印刷ユニット（Ｃ
ＰＵボード）２を通過してリターンダクトを通り蒸発器
４に戻るという循環を繰り返している。

【０１４７】冷却庫１ａ内には、攪拌用のファンをも
ち、高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボード）２へ送風を行
なうが、冷却庫１ａの周囲は断熱されているので、その
騒音は外に洩れ難く、従って騒音が少ない。又、高発熱
印刷ユニット（ＣＰＵボード）２のメンテナンスを考慮
して、内部温度センサ１３，１４、外部湿度センサ１
５，外部温度センサ１６等により、冷却庫１ａ内の温
度、小部屋外の温度と湿度等を測定し、冷却庫１ａの扉
１０を開けようとしたとき、扉開閉コントローラ１２の
制御で、冷却庫１ａの内部が結露しない状態になるまで
内部温度をヒータ８で高めた後に扉１０のロックを解除
し扉１０を開けることができる。

【０１４８】具体例を挙げると、「扉解放スイッチをオ
ン→冷却ユニット１のコンプレッサ６停止→庫内部の結
露防止のヒータ８オン（庫内温度上昇待ち）→露点温度
照合終了→庫内部の結露防止のヒータ８オフ→扉ロック
解除（扉解放可）を表示→扉解」の手順をとることによ
り実現される。この際、扉１０の自動ロック機構は、一
般に使用されている電磁ソレノイド応用のドアロック機
構を上記扉ロック機構１１と連動させることで容易に実
現できる。又、結露防止用ヒータ８のコントロールは、
一般に使用されるニクロム線や表面抵抗体等のヒータ
に、サーモスタット等の加熱保護機構を付加して上記扉
開閉コントローラ１２に連動させることで容易に実現で
きる。

【０１４９】上記した構成により、高発熱印刷ユニット
（ＣＰＵボード）２を収容する冷却庫１ａ内を所望の低
温域に冷却し、冷却庫１ａの扉１０の解放操作時に、冷
却庫内部が結露しないように、ヒータ８を作動させて、
結露を生じない状態で、できる限り扉１０の解放を迅速
に行なうことができるように構成したことにより、扉１
０をもつ断熱構造の冷却庫１ａに於いて、高発熱印刷ユ
ニット（ＣＰＵボード）２の交換作業を結露を生じるこ
となく迅速かつ円滑に行なうことができる。

【０１５０】又、上記した構成により、冷却ユニット１
で得た冷風を高発熱部分のみに適用して、高発熱でない
部分の低速なファンによる従来の強制空冷との併用によ
り、システム全体の冷却に係るトータルコストを大幅に
低減できる。特に本発明に係る冷却システムは、システ
ム全体を冷却の対象とせず、高発熱部分（ＣＰＵボー
ド）のみを冷却する構造であり、従って能力の小さい適
切な冷却システムで効率の良い冷却が実現できる。又、
高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボード）２のＩＣジャンク
ション温度を低くでき、装置の動作を安定化できる。
又、低騒音であることから一般の事務所等に容易に設置
できる。

【０１５１】［実施例８］図１１は実施例８の構成を示
す斜視図である。ここでは凝縮器５の放熱部を冷却ユニ
ット外に設けたもので、凝縮器５の放熱部を、当該ユニ
ットを実装するシステムが設置される室内の外気に直接
晒されている、筐体上部の外面カバー近辺に配置し、自
然空冷によって二次放熱させる構造を特徴とする。

【０１５２】図１１に於いて、冷却ユニット１は、蒸発
器４、凝縮器５（但し放熱部を除く）、コンプレッサ
６、及びキャピラリをもつ冷凍サイクルと、高発熱印刷
ユニット（ここではＣＰＵボード）２と、上記蒸発器４
を通過した冷風を上記高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボー
ド）２に送る内部冷却ファン３とを単一筐体内に収容し
１ユニット化された構成をなす。

【０１５３】ここでは、凝縮器５の放熱部が凝縮器本体
より分離されて、システム筐体上部の外面カバー近辺に
配置される構造をなすもので、５Ｆはシステム筐体上部
に置かれる凝縮器５の放熱フィン、５Ｐは凝縮器５本体
につながるフレキシブルな冷媒輸送管である。

【０１５４】図１２は上記図１１に示す冷却ユニット１
をシステム筐体に実装した実装例を示すもので、ここで
は、上記冷却ユニット１をシステム筐体Ａに２台セット
した状態を示し、各冷却ユニットの凝縮器５，５の放熱
フィン５Ｆ，５Ｆがそれぞれフレキシブルな冷媒輸送管
５Ｐ，５Ｐを介してシステム筐体Ａの上面定位置に配置
され、室内の外気に直接晒されている。尚、図に於い
て、Ｂは低速なファンによる従来の強制空冷による低発
熱ユニット収容部であり、高発熱印刷ユニット（ＣＰＵ
ボード）２を除いた、高発熱でない印刷ユニット等のシ
ステム構成要素が収容される。

【０１５５】このように、システム設置室内の温度環境
を有効利用し、冷却ユニットの凝縮器５，５の放熱フィ
ン５Ｆ，５Ｆを自然空冷によって二次放熱させることに
より、高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボード）２を効率良
く冷却でき、騒音の少ない静かな冷却装置が実現でき
る。

【０１５６】この実施例８の変形例を図１３に示す。

【０１５７】ここでは、凝縮器５の放熱部が凝縮器本体
より分離されて、システム筐体の外面カバー内側に充分
な接触面積をもって固定され、システム筐体の外面カバ
ーを放熱器として機能させた構造を例示している。この
図１３に於いて、５Ｆは凝縮器５の放熱フィン、５Ｐは
凝縮器本体につながるフレキシブルな冷媒輸送管、５Ｒ
はシステム筐体Ａの背面カバーＡb1に設けられた銅製の
冷媒輸送管である。

【０１５８】このような構成に於いても、システム設置
室内の温度環境を有効利用し、冷却ユニットの凝縮器
５，５の放熱フィン５Ｆ，５Ｆを自然空冷によって二次
放熱させることで、高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボー
ド）２を効率良く冷却でき、騒音の少ない静かな冷却装
置が実現できる。

【０１５９】［実施例９］図１４は実施例９の構成を示
す斜視図である。ここでは凝縮器５の放熱部を冷却ユニ
ット１の後面全体にほぼ等しい大きさで配置して、二次
放熱用の強制冷却用ファンを設けることなく熱交換を行
なう構造としている。

【０１６０】図１４に於いて、冷却ユニット１は、蒸発
器４、凝縮器５（但し放熱部を除く）、コンプレッサ
６、及びキャピラリをもつ冷凍サイクルと、高発熱印刷
ユニット（ここではＣＰＵボード）２と、上記蒸発器４
を通過した冷風を上記高発熱印刷ユニット（ＣＰＵボー
ド）２に送る内部冷却ファン３とを単一筐体内に収容し
１ユニット化された構成をなす。

【０１６１】ここでは、凝縮器５の放熱部が凝縮器本体
より分離されて、冷却ユニット１の後面全体にほぼ等し
い大きさで配置される構造をなすもので、５Ｇは冷却ユ
ニット１の後面に、同後面全体にほぼ等しい大きさで配
置された凝縮器５の放熱部である。

【０１６２】図１５は上記図１４に示す冷却ユニット１
をシステム筐体に実装した実装例を示すもので、ここで
は、上記冷却ユニット１をシステム筐体Ａに２台セット
した状態を示し、各冷却ユニットの凝縮器５，５の放熱
部５Ｇ，５Ｇがそれぞれ冷却ユニット１の後面に、同後
面全体にほぼ等しい大きさで配置される構造をなし、二
次放熱用の強制冷却用ファンを不要にした構造としてい
る。

【０１６３】が収容される。

【０１６４】このように、システム設置室内の温度環境
を有効利用し、冷却ユニット１の凝縮器５，５の放熱部
５Ｇ，５Ｇを自然空冷によって二次放熱させることによ
り、二次放熱用の強制冷却用ファンを不要にして騒音の
少ない静かな冷却装置が実現できる。

【０１６５】

【発明の効果】

［効果その１］以上詳記したように本発明の実施例１に
よれば、閉ループの冷凍サイクルを持つ、断熱された小
部屋内に、高発熱部分だけを収容し、内部の温度を霜が
付かない０〜１０［℃］の低温域にコントロールするよ
うに冷凍サイクルを運転し冷却する機構を有して、高発
熱部分のみに冷凍サイクルによる冷却を適用し、高発熱
でない部分は低速なファンによる従来の強制空冷との併
用ができるので、トータルな冷却コストが安い。又、ジ
ャンクション温度が低くでき、装置の動作が高速、安定
化する。又、低騒音であり、一般事務所に容易に設置で
きる。

【０１６６】［効果その２］以上詳記したように本発明
の実施例２によれば、ＩＣの内部にダイオードを取付け
ることにより、温度に敏感なダイオードの順方向電圧Ｖ
F の校正直線よりジャンクション温度を求め、ジャンク
ション温度が希望値より大きくなると冷却し、その温度
により冷却能力を制御できる冷却システムを実現したこ
とにより、常にＩＣのジャンクション温度を希望値に設
定することができ、かつ冷却システムを制御すること
で、消費電力を節約し、効率よく運転することができ
る。

【０１６７】［効果その３］以上詳記したように本発明
の実施例３によれば、発熱体に熱容量の大きい放熱器
（ヒートシンク）を取付ける（又は、発熱体のパッケー
ジ材質を熱容量の大きいものに変える）ことにより、発
熱体の温度上昇速度を遅らせ、冷却風の温度を低下させ
るための冷却装置のオンと同時にシステムのパワーオン
を実現可能としたことにより、システムをスイッチング
にオンできる。又、冷却装置の能力を発熱体の飽和後の
温度に合わせるこにより冷却能力を低減でき効率を向上
できる。

【０１６８】［効果その４］以上詳記したように本発明
の実施例４によれば、装置の仕様やグレード等によって
装着枚数が変わる、発熱量が大きい基板をもち、冷却を
必要とする装置に於いて、筐体内部の発熱量によって冷
却能力を変化させ、発熱量に適した冷却能力で冷却する
構成としたことにより、冷却能力を最適にコントロール
できるため、冷却能力（消費電力）に無駄がない。又、
霜付きによる冷却能力の低下を防止することができる。

【０１６９】［効果その５］以上詳記したように本発明
の実施例５によれば、閉ループの冷却サイクルをもつ、
断熱された冷却庫内に、高発熱部分だけをいれ、内部の
温度を霜が着かない常温域に保つように冷凍サイクルを
運転し冷却する構成としたことにより、冷却庫内外の各
温度が霜着の生じない程度にコントロールされており、
従って特別の監視なしで冷却庫の扉を開けても内部が結
露しない。又、冷却庫内には、循環攪拌用のファンをも
ち、高発熱部分への送風を行なうが、冷却庫の周囲は断
熱されているので、その騒音は外には漏れにくい。又、
高発熱部分のみに適用し、高発熱でない部分は低速なフ
ァンによる従来の強制空冷との併用ができ、総合して冷
却コストが安い。又、半導体素子のジャンクション温度
が適切に保たれ、装置の安定動作が可能となる。又、事
務所エリアに高価な空調設備や配管工事をせずに設置で
きる。

【０１７０】［効果その６］以上詳記したように本発明
の実施例６によれば、内部回路基板の点検、交換時に
は、庫内の温度、庫外の温度と湿度を監視し、冷却庫の
扉を開けるとき、内部が結露しない状態になるまで、内
部温度が上がるのを待って扉を開くようにするための結
露防止機構を装備することにより、結露が生じることな
く内部回路基板の点検、交換が可能となる。

【０１７１】又、閉ループの冷却サイクルをもつ、断熱
された冷却庫内に、例えばＣＭＯＳ回路で構成された高
発熱のＣＰＵ回路印刷基板だけをいれ、冷却庫内部をこ
の装置が設置される室内温度より低い温度にコントロー
ルするように冷凍サイクルを運転し冷却するとともに、
冷却庫内に循環攪拌用のファンをもち高発熱部分への送
風を行なう構成としたことにより、冷凍サイクルによる
冷却を、例えば高速性能を要求される高発熱回路の印刷
基板部分のみに適用し、他の低発熱回路に低速なファン
による従来の強制空冷を用いて、これらを併用すること
で、総合冷却コストを低減できる。又、半導体素子のジ
ャンクション温度を下げることができ、装置の高速化と
寿命及び信頼性が向上する。又、一般的な事務所エリア
に容易に設置できる。又、運転騒音の低減が期待でき
る。

【０１７２】［効果その７］以上詳記したように本発明
の実施例７によれば、内部回路基板の点検、交換時に、
庫内の温度、庫外の温度と湿度を監視し、冷却庫の扉を
開けるとき、内部が結露しない状態の温度まで高めてか
ら扉を開くようにするための結露防止機構を備えるとと
もに、内部温度上昇時間を短縮するための内部加熱用ヒ
ータを備えたことにより、結露防止の待ち時間が短縮さ
れ、内部回路基板の点検、交換時等に於ける作業を円滑
に行なうことができる。

【０１７３】又、閉ループの冷却サイクルをもつ断熱さ
れた冷却庫内に、例えばＣＭＯＳ回路で構成された高発
熱のＣＰＵ回路印刷基板だけを入れ、高発熱部のみに冷
却サイクルによる冷却を使用して、低速なファンによる
従来の強制空冷と併用することにより、総合した冷却コ
ストを低減できる。又、半導体素子のジャンクション温
度を下げることができ、装置の高速化と寿命及び信頼性
が向上する。又、一般的な事務所エリアに容易に設置で
きる。又、運転騒音の低減が期待できる。

【０１７４】［効果その８］以上詳記したように本発明
の実施例８によれば、本発明は、閉ループの冷却サイク
ルをもつ、断熱された冷却庫内に、発熱する回路基板を
入れ冷却する装置に於いて、冷却庫外に置かれる凝縮器
の放熱部を設置室内の外気に直接晒されている上位筐体
の外面カバー近辺に配置し、自然空冷によって二次放熱
させることにより、凝縮器の２次放熱用強制空冷ファン
を不要にして騒音の少ない静かな冷却装置を実現でき
る。

【０１７５】又、発熱回路基板の周囲が冷凍サイクルに
よる適切な温度で保たれ、装置の安定動作が可能とな
る。又、一般事務室エリアに設置可能な低騒音で比較的
安価な冷却装置を実現できる。

【０１７６】［効果その９］以上詳記したように本発明
によれば、本発明は、閉ループの冷却サイクルをもつ、
断熱された冷却庫内に、発熱する回路基板を収容し冷却
する装置に於いて、冷却庫外に置かれる凝縮器を設置室
内の外気に直接晒し、自然空冷によって二次放熱させる
ことにより、凝縮器の２次放熱用強制空冷ファンを不要
にして騒音の少ない静かな冷却装置が実現できる。又、
発熱回路基板の周囲が冷凍サイクルによる適切な温度で
保たれ、装置の安定動作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１，実施例５，実施例６，実施
例７に於ける冷却ユニットの構成を示す斜視図。

【図２】図１に示す実施例１，実施例５，実施例６，実
施例７に於ける冷却ユニットのシステム筐体への実装例
を示す正面図。

【図３】図１に示す実施例１，実施例５，実施例６，実
施例７の全体の構成を示すブロック図。

【図４】本発明の実施例２に於けるジャンクション温度
モニタ回路の構成を示す図。

【図５】図４に示す実施例２によるダイオードの校正直
線を示す図。

【図６】図４に示す実施例２の全体の構成を示すブロッ
ク図。

【図７】本発明の実施例３の構成を示す図。

【図８】図７に示す実施例３の温度コントロール動作を
説明するための温度特性図。

【図９】図８の温度特性に対比させた従来装置の温度特
性図。

【図１０】本発明の実施例４の構成を示す斜視図。

【図１１】本発明の実施例８の構成を示す斜視図。

【図１２】図１１に示す実施例８の冷却ユニット実装例
を示す正面図。

【図１３】図１１に示す実施例８の他の構成を示す斜視
図。

【図１４】本発明の実施例９の構成を示す斜視図。

【図１５】図１４に示す実施例９に於ける冷却ユニット
のシステム筐体への実装例を示す斜視図。

【符号の説明】

１…冷却ユニット、１ａ…小部屋（冷却庫）、２…ＣＰ
Ｕボード（高発熱印刷ユニット）、３…内部冷却ファ
ン、４…蒸発器、５…凝縮器、６…コンプレッサ、７…
二次放熱用ファン、８…ヒータ、９…冷却コントロー
ラ、１０…扉、１１…扉ロック機構、１２…扉開閉コン
トローラ、１３，１４…内部温度検出器、１５…外部温
度センサ、１６…外部湿度センサ、１７…、１８…、１
９…、２０…、２１…ＩＣ、２２…ダイオード、２３…
温度モニタ回路、３１…比較器、３２…制御信号、３３
…冷却システム、４１…放熱器（ヒートシンク）、４２
…高発熱素子（高密度のＩＣ，ＧＡ等）、４３…印刷回
路基板、４４…冷却装置、４５…ファン、５１…冷却装
置、５２…基板センサ、５３…高発熱回路基板、５４…
スロット、５５…システム筐体、５Ｆ…凝縮器の放熱フ
ィン、５Ｐ…冷媒輸送管、５Ｒ…冷媒輸送管、５Ｇ…凝
縮器の放熱部、Ａ…システム筐体、Ａb1…システム筐体
Ａの背面カバー、Ｂ…低発熱ユニット収容部、Ｔj …検
出ジャンクション温度、Ｔk …設定ジャンクション温
度。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野橋 正夫 東京都青梅市末広町２丁目９番地 株式会 社東芝青梅工場内 (72)発明者 牧野 哲男 東京都青梅市末広町２丁目９番地 株式会 社東芝青梅工場内 (72)発明者 沢頭 孝信 東京都青梅市末広町２丁目９番地 株式会 社東芝青梅工場内 (72)発明者 細谷 信之 東京都青梅市新町1381番地１ 東芝コンピ ュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 浜口 弘志 東京都青梅市新町1381番地１ 東芝コンピ ュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 浮谷 義明 東京都青梅市新町1381番地１ 東芝コンピ ュータエンジニアリング株式会社内

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸発器、凝縮器、コンプレッサ、及びキ
   ャピラリをもつ冷凍サイクルと、高発熱印刷ユニットを
   実装するスロットをもつ室と、上記蒸発器を通過した冷
   風を上記室内の高発熱印刷ユニットに送る内部冷却ファ
   ンと、上記高発熱印刷ユニットの交換時に内部温度を上
   げて結露を防止するヒータとを備え、これら各要素を単
   一筐体内部に収容しユニット化してなることを特徴とし
   た電子機器の冷却装置。
2. 【請求項２】 冷却されるＩＣのジャンクション温度を
   測定する手段と、同手段で得たＩＣのジャンクション温
   度に従い冷却能力を可変する冷却機構とを具備してなる
   ことを特徴とした冷却システム制御装置。
3. 【請求項３】 装置内の発熱体を装置に収容された冷却
   装置により冷却する装置に於いて、冷却能力を発熱体の
   飽和温度特性に合わせ、発熱体を常に一定飽和温度以内
   に抑制することを特徴とした発熱体温度上昇時間の遅延
   調整方法。
4. 【請求項４】 装置内の温度を下げて装置に収容された
   発熱体を含む構成部品を冷却する装置に於いて、装置内
   の発熱量に応じて冷却能力を可変し、装置内の発熱体を
   含む構成部品を冷却することを特徴とした冷却方法。
5. 【請求項５】 蒸発器、凝縮器、コンプレッサ、及びキ
   ャピラリをもつ冷凍サイクルと、高発熱モジュールと、
   同高発熱モジュールを実装する冷却庫と、上記蒸発器を
   通過した冷風を上記庫内の高発熱モジュールに送る冷却
   庫内循環ファンとを単一筐体に収容してユニット化し、
   同ユニットの冷却庫内を同ユニットを含む電子機器の設
   置室内の常温温度と略同等温度に保持してなることを特
   徴とした電子機器の冷却装置。
6. 【請求項６】 蒸発器、凝縮器、コンプレッサ、及びキ
   ャピラリをもつ冷凍サイクルと、高発熱モジュールと、
   この高発熱モジュールを実装する密閉扉を具備した冷却
   庫と、上記蒸発器を通過した冷風を上記庫内の高発熱モ
   ジュールに送る内部循環ファンと、上記冷却庫の扉解放
   時に於ける内部の結露を防止する内部温度制御機構とを
   単一のユニット筐体に一体収容したことを特徴とする電
   子機器の冷却装置。
7. 【請求項７】 蒸発器、凝縮器、コンプレッサ、及びキ
   ャピラリをもつ冷凍サイクルと、高発熱モジュールと、
   高発熱モジュールを実装する冷却庫と、上記蒸発器を通
   過した冷風を上記庫内の高発熱モジュールに送る内部循
   環ファンと、上記冷却庫の扉解放時に於ける内部の結露
   を防止する加熱機構を備えた内部温度制御機構と、上記
   各要素を収容した単一の収容筐体と、上記冷却庫内を上
   記収容筐体の周囲温度より低い温度に保持して上記冷凍
   サイクルを運転する冷却制御手段とを具備してなること
   を特徴とした電子機器の冷却装置。
8. 【請求項８】 蒸発器、凝縮器、コンプレッサ、及びキ
   ャピラリをもつ冷凍サイクルと、高発熱モジュールと、
   同高発熱モジュールを実装する冷却庫と、上記蒸発器を
   通過した冷風を上記庫内の高発熱モジュールに送る冷却
   庫内循環ファンと、上記各要素を収容した単一の収容ユ
   ニット筐体と、上記凝縮器の放熱部に通じる冷媒供給管
   を延長して凝縮器の２次放熱部を上記収容ユニット筐体
   から分離する構造とを具備してなることを特徴とする電
   子機器の冷却装置。
9. 【請求項９】 蒸発器、凝縮器、コンプレッサ、及びキ
   ャピラリをもつ冷凍サイクルと、高発熱モジュールと、
   同高発熱モジュールを実装する冷却庫と、上記蒸発器を
   通過した冷風を上記庫内の高発熱モジュールに送る冷却
   庫内循環ファンと、上記各要素を収容した単一の収容筐
   体と、上記凝縮器を上記収容筐体の後面に配置し、凝縮
   器の顕熱を上記収容筐体が設置される室内の外気に直接
   放熱する冷却手段とを具備してなることを特徴とする電
   子機器の冷却構造。
10. 【請求項１０】 ジャンクション温度の測定手段に、Ｉ
    Ｃ内部のＰＮ接合の順方向電圧の温度依存性を用いた請
    求項２記載の冷却システム制御装置。
11. 【請求項１１】 冷却機構に強制空冷装置を用いた請求
    項２記載の冷却システム制御装置。
12. 【請求項１２】 冷却能力を風速、又はＩＣに吹付ける
    空気の温度で可変する請求項２記載の冷却システム制御
    装置。
13. 【請求項１３】 発熱体の温度上昇時間を下げる冷却装
    置と発熱体とを同時にパワーオンン制御する手段をもつ
    請求項３記載の発熱体温度上昇時間の遅延方法。
14. 【請求項１４】 発熱体の温度上昇時間を可変させる請
    求項３記載の発熱体温度上昇時間の遅延方法。
15. 【請求項１５】 発熱体に取付ける放熱器により発熱体
    の熱容量を変える請求項３記載の発熱体温度上昇時間の
    遅延方法。
16. 【請求項１６】 装置の消費電力、又は装置内の実装ユ
    ニット数、又は装置内温度に対応した冷却能力で装置内
    の構成部品を冷却する請求項４記載の冷却方法。
17. 【請求項１７】 送風温度又は風速又は風量を変化させ
    て冷却能力を変える請求項４記載の冷却方法。