JPH11118966A - 電子機器の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電子機器の発熱部を強制空冷する冷却手段が故
障した場合でも、負荷側への出力供給を遮断させず、出
来得る限り長時間、出力供給するようになした電子機器
の冷却装置を得る。 【解決手段】電子機器の発熱部２の近傍に冷却手段10，
11及び温度検出素子５を配設し、発熱部２の出力検出手
段７及び冷却手段10，11の異常状態検出手段18並びに温
度検出素子５からの温度を検出する温度検出手段６から
の検出入力信号を記憶手段26に格納した、マトリックス
表をＣＰＵ33が読み出し、同様にマトリックス表に格納
した、冷却手段10，11の制御及び発熱部２の前段に置か
れた入力制限を行なう減衰手段14並びに負荷４への出力
供給状態を制御するリレースイッチ３への制御条件を、
マトリックス表からＣＰＵ33が読み出して、上記各出力
の制御を行ない、冷却手段10，11の異常状態検出時には
発熱部２の温度が上昇しても、発熱部２への冷却を停止
し、減衰手段14により入力を制限することで、負荷４へ
の出力供給を出来る限り長くする様に成した電子機器の
冷却装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器の冷却部
の制御装置に係わり、特に、電力増幅回路と負荷の保護
のために、温度検出と冷却装置の異常並びに電力増幅回
路の出力に基づいて、該電力増幅回路の出力をより長時
間、遮断せずに負荷を保護するようになした電子機器の
冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子機器の発熱部から発生す
る熱をファン等を用いて強制空冷する様に成したものは
例えば、特開平７−２５３４８５号公報等で公知であ
る。

【０００３】上述の公報には電子機器内に配設された発
熱体の近傍に、この発熱体を冷却する主冷却ファンとは
別の補助ファンを設けると共に吸気温度を検出する温度
センサを設け、この温度センサの検出値が規定値より低
いときは、主冷却ファンによる空気風量が小さくなるの
で、発熱部を破損するのを防止するため、補助冷却ファ
ンを制御（或は高速制御）し、温度センサの検出値が規
定値よりも高いときには、主冷却ファンによる空気風量
が大きくなるので、発熱部は破損しないことから、補助
ファンを停止或は定速回転させるようにした、電子機器
の冷却装置が開示されている。

【０００４】更に、電子機器の冷却装置１としての音響
又は／及び映像機器の部品で発熱する電力増幅回路等で
は、図５Ａに示す様な冷却装置が用いられている。

【０００５】図５Ａに於いて、入力端子Ｔ1 には音響或
は映像信号等が入力され、電力増幅回路２に供給され
て、増幅され、リレースイッチ３及び出力端子Ｔ2 を介
して、スピーカ等の負荷４に供給される。

【０００６】電力増幅回路（以下ＰＡと記す）２を構成
するＩＣは、フィンの付いたヒートシンクに取り付けら
れ、ヒートシンクはＰＡ２近傍に設けたファン１０で冷
却される。

【０００７】ファン１０はファンモータ１１で駆動され
ると共に商用電源（又は電池）１３からの交流（又は直
流）電圧でスイッチ１２を介して駆動される。

【０００８】更に、サーミスタの如き温度検出素子５が
ＰＡ２の近傍の例えば、ヒートシンク上に設けられ、Ｐ
Ａ２近傍の温度を検出する。

【０００９】温度検出素子５の検出出力は、温度検出回
路６及び保護回路８を介して、リレースイッチ３及びフ
ァンモータ１１のスイッチ１２を制御する。

【００１０】即ち、保護回路８はＰＡ２の温度上昇時に
は、スイッチ１２を「オン」状態にして、ＰＡ２を強制
空冷し、ＰＡ２の温度上昇以外の異常状態ではリレース
イッチ３を「オフ」状態と成して、負荷４への電力供給
を遮断するようになしている。

【００１１】また、ＰＡ２の出力を検出する信号検出回
路７を設け、この信号検出回路７の出力検出信号を保護
回路８に供給し、温度検出回路６の温度検出信号との論
理積をとるオア回路９を介して、ファンモータ１１のス
イッチ１２を制御して、ＰＡ２を冷却する構成となされ
たものも公知である。

【００１２】更に、音響機器の温度上昇保護装置とし
て、温度上昇に起因する動作の不安定性を除き、急激な
再生音量での放音を防止するようになした構成が、例え
ば特開平７−２２６０７２号公報に開示されている。

【００１３】上述の公報に記載の装置は図５Ｂの様に構
成されている。図５ＢではＣＤ等の光ディスク３４がス
ピンドルモータ３５で回転駆動され、光ディスク３４の
下端に配設した光ピックアップ３６からの検出再生信号
を、マイクロコンピュータ（以下ＣＰＵと記す）等の保
護回路３３を介してＰＡ２に供給する。このＰＡ２の増
幅出力は減衰手段（以下ＡＴＴと記す）１４を介して、
スピーカ等の負荷４に供給されている。

【００１４】ＰＡ２の近傍には温度検出手段５が配設さ
れ、温度検出回路６を介して、ＣＰＵ３３に供給され
る。ＣＰＵ３３にはＬＣＤ（Liquid Cristal Display）
等の表示部１６や、選曲や再生等を行なう操作部１５が
設けられている。

【００１５】上述の構成では、温度検出手段５の検出温
度が、予め定められた所定温度以上である状態が、第１
の時間継続したとき、ＰＡ２の出力を停止（或はＡＴＴ
１４の音量を最小値に下げ）させ、温度検出手段５が、
所定温度以下である状態が、第２の時間継続したとき、
停止状態を解除（或はＡＴＴ１４の音量を所定値まで下
げ）し、ＰＡ２の動作を再開（或はＡＴＴ１４の音量を
停止状態直前に設定した音量まで徐々に上げ）させるよ
うにした音響機器の温度上昇保護装置１７が開示されて
いる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来構成
の電子機器の冷却装置では、ＰＡ２の冷却は、補助冷却
ファンを設けて、温度検出温度に対応して、冷却用のフ
ァンモータを制御するか、冷却用のファンが異常になっ
た場合は、リレースイッチ３を遮断し、ＰＡ２や負荷４
を保護している。

【００１７】このような構成ではファン１０或はファン
モータ１１が故障した場合でも、リレースイッチ３が保
護回路８によって制御され、リレースイッチ３を遮断し
てしまうため、ＰＡ２の出力はスピーカ４から得られな
くなる問題があった。

【００１８】更に、図５Ｂに示した、温度上昇保護装置
１７では、温度検出手段５の検出出力に対応して、ＰＡ
２の出力を遮断或は減衰させるようにしている。即ち、
ＰＡ２の温度上昇時に音量減衰状態、又は遮断状態にす
るだけのものであって、本発明の様に、負荷４を保護
し、且つ遮断するまでの時間を長くしようとする考慮は
何もなされていない。

【００１９】本発明は叙上の問題を解消した電子機器の
冷却装置を提供しようとするものであり、発明が解消し
ようとする課題は、冷却用のファンモータ１１或はファ
ン１０が故障した場合は、リレースイッチ３を遮断する
ことなく、ＰＡ２の入力を減衰させて、ＰＡ２の出力を
遮断せず、ファンモータ１１及びファン１０を不動作状
態とし、出力を遮断して、スピーカ４を保護するまでの
時間を、ＰＡ２の温度上昇許容範囲内で、なるべく長く
するようになしたものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の電子機器の冷却
装置は、電子機器の発熱部近傍に配設された、発熱部温
度を検出する第１の検出手段と、発熱部を冷却する冷却
手段と、冷却手段の異常状態を検出する第２の検出手段
と、発熱部の出力状態を検出する第３の検出手段と、発
熱部の入力状態を制限する減衰手段と、第１及び第２の
検出手段並びに第３の検出手段の検出条件に応じた負荷
の制御を行う制御条件を記憶する記憶手段と、制御条件
により冷却手段の異常状態検出時には、冷却手段による
発熱部の温度が上昇しても、発熱部への冷却を停止する
と共に減衰手段により入力を制限し、第１乃至第３の検
出信号出力がすべて出力された時、負荷への出力を遮断
する制御手段を具備するようにしたものである。

【００２１】本発明によれば、スピーカ等の負荷４を保
護する制御条件を、記憶手段に予め格納或はマトリック
ス状に構成させておくことで、発熱部の発熱を抑えつ
つ、冷却手段の異常検出時に於いても、出力を遮断する
ことのない電子機器の冷却装置が得られる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電子機器の冷却装
置として音響用の出力回路に用いる電力増幅回路の構成
について、図１乃至図３を用いて説明する。

【００２３】図１は本発明の一実施例を示す電子機器の
冷却装置の系統図、図２は本発明に用いる記憶装置内に
格納する制御データの一実施例を示すマトリックス表、
図３は本発明に用いる温度検出手段の動作波形説明図で
ある。

【００２４】図１に於いて、図５Ａ及び図５Ｂとの対応
部分には同一符号を付して説明する。

【００２５】図１で、入力端子Ｔ1 にはＣＤ等の光ディ
スクや磁気記録再生装置のカートリッジ等からピックア
ップされた音響用の入力信号ＳI が供給される。この入
力信号ＳI は電子ボリューム等の減衰手段（アッテネー
タＡＴＴと記す）１４に供給され、この入力信号ＳI
は、そのレベルをコントロールされ、電力増幅回路（Ｐ
Ａ）２で電力増幅される。

【００２６】電力増幅出力は、負荷のスピーカ４に供給
する出力信号を遮断して、スピーカ４を保護するリレー
スイッチ３の接片３ａと、出力端子Ｔ2 を介してスピー
カ４に供給される。

【００２７】ＰＡ２を構成するＩＣは、図示しないフィ
ンを有するヒートシンクに固定され、このヒートシンク
には、サーミスタ等の温度検出手段５も固定されてい
る。

【００２８】更にヒートシンクを強制空冷するファン１
０がＰＡ２の近傍に配設されて、ＰＡ２を強制空冷す
る。１１はファン１０を回転させるファンモータであ
る。

【００２９】ＰＡ２の検出出力信号は信号検出回路７に
供給されて、ＰＡ２の出力信号の検出を行ない、アナロ
グ−デジタル変換回路（以下ＡＤＣと記す）２１を介し
て、デジタル信号に変換されて、保護回路を構成するマ
イクロコンピュータ（ＣＰＵ）３３に供給される。

【００３０】サーミスタの如き温度検出手段（以下温度
センサと記す）５の温度検出出力は温度変化に対応し
て、抵抗値が変化するので、この抵抗変化量を温度検出
回路６に供給して、アナログ電圧値に変換し、ＡＤＣ２
２を介してデジタル化した電圧値をＣＰＵ３３に供給す
る。

【００３１】更に、ファンモータ１１にはファン用電源
（ＡＣ又はＤＣ）１３からの電圧をファン制御回路１９
及びファンモータ１１の駆動回路２０を介して回転駆動
させている。

【００３２】また、ファンモータ電流（又は電圧）の異
常状態を検出するファン電流（又は電圧）検出回路１８
によって、ファンモータ１１や、ファン制御回路１９及
び駆動回路２０の異常を検出して、この異常検出電流
（電圧）をＡＤＣ２３を介して、デジタル化し、ＣＰＵ
３３供給している。

【００３３】ファン制御回路１９はデジタル−アナログ
変換回路（以下ＤＡＣと記す）２４を介して、ＣＰＵ３
３に依ってコントロールされる。

【００３４】ＣＰＵ３３にはバスを介して再生、停止等
を入力するキーを有する操作部１５、ＬＣＤ等の表示部
１６、不揮発性のメモリ２６等が設けられる。このメモ
リ２６内にはＣＰＵ３３が通常有するＲＡＭ，ＲＯＭ等
を含有する。

【００３５】ＣＰＵ３３はＤＡＣ２５を介して、リレー
スイッチ３のソレノイドコイル３ｂにリレースイッチの
接片３ｂを「オン」「オフ」させる駆動電流を供給する
ようになされている。

【００３６】更に、保護回路を構成するＣＰＵ３３は、
図示しないが、上述のように第１の温度検出、第２のフ
ァン電流検出、第３のＰＡ２の信号検出等の検出回路以
外に、ＤＣ検出、過電流検出、ピーク検出等の検出回路
を有し、ＰＡ２そのものの故障に対して、バイアス制御
等を行なって、ＰＡ２及びスピーカ４を保護する回路が
配設されているが、本発明とは直接関係がないのでこれ
らの説明は省略する。

【００３７】上述の構成で用いるサーミスタの如き温度
センサ５は、図３Ａの左側に示す温度−抵抗値特性曲線
２７に示すように、指数関数的に変化し、温度検出回路
６で温度−出力電圧特性曲線に変換する際にはＳ字曲線
を画くため、温度センサ５に直列に補償抵抗を挿入し、
直線化し、急激に抵抗値が変化する温度ＴO で図３Ａの
右側の曲線２８に示すように温度検出回路６で論理変換
するように成される。

【００３８】また、図３Ｂに示す温度−出力電圧特性曲
線２９に示すように温度センサ５を介して供給される温
度検出回路６の出力特性を数段階に分割して、後述する
もＡＴＴ１４の減衰量を段階的に変化させることで、減
衰量をＰＡ２の温度上昇に比例させて、徐々に出力信号
を制御するようにしても良い。

【００３９】更に、ＡＤＣ等を用いて、抵抗値変化をＣ
ＰＵ３３に取り込み、温度検出を行なうようにしてもよ
い。

【００４０】本発明の不揮発性のメモリ２６内には、図
２のマトリックス表にその一例（温度上昇関連のみ）が
示されているように、アイテム毎にＣＰＵ３３への検出
入力及び制御出力データが格納されている。

【００４１】即ち、温度の高低を検出する第１の温度検
出回路６及びファン１０及びファンモータ１１等の異常
の有無を検出する第２のファン電流検出回路１８並びに
ＰＡ２の出力の有無を検出する第３の信号検出回路７の
第１乃至第３の検出手段により、リレースイッチ３の
「オン」「オフ」制御及びＡＴＴ１４の可変制御並びに
ファンモータ１１の回転制御等により、負荷４及びＰＡ
２の保護と制御がＣＰＵ３３で行なわれる。

【００４２】この様なＣＰＵ３３の出力制御は、図２の
マトリックス表のデータに基づいて制御する。即ち、Ｃ
ＰＵ３３は第１乃至第３の入力検出信号の「０，０，
０」（温度低い、出力信号無し、ファン異常なし）状態
から「１，１，１」（温度高い、出力信号有り、ファン
異常有り）までのアイテム１乃至８を順次みて行くこと
で出力制御側のリレースイッチ３、ＡＴＴ１４、ファン
モータ１１を「１，０，０」（リレースイッチ３「オ
ン」、ＡＴＴ１４「オフ」、ファンモータ１１「ストッ
プ」）状態から「０，１，０」（リレースイッチ３「オ
フ」、ＡＴＴ１４「オン」、ファンモータ１１「ストッ
プ」）の状態までマトリックス表の出力に対応して制御
すればよい。

【００４３】図２のマトリックス表での、保護動作の出
力優先順位は、ファン１０等の冷却手段が異常状態にな
り、且つ、ＰＡ２の出力信号が有る場合、ファンモータ
１１を停止させたままにし、リレースイッチ３を「オ
ン」状態にしておき、ＡＴＴ１４は「オフ」状態とする
ようなアイテム４の状態を出力優先順位とする。

【００４４】次に、図２のマトリックス表のアイテム６
に示す状態、すなわに、ＣＰＵ３３の入力側が「１，
０，１」で出力側が「１，１，０」のようにリレースイ
ッチ３が「オン」され、ＡＴＴ１４が「オン」で、且つ
ファンモータ１１が「ストップ」状態を出力優先順位
とする。

【００４５】最後に図２のマトリックス表のアイテム８
に示す状態、即ち、ＣＰＵ３３の入力側が「１，１，
１」で出力側が「０，１，０」のように、リレースイッ
チ３が「オフ」され、ＡＴＴ１４が「オン」で且つファ
ンモータ１１が「ストップ」状態が出力優先順位とな
る。

【００４６】上述の様にファンモータ１１等の冷却手段
（ファン１０、ファンモータ１１、ファン制御回路１
９、駆動回路２０を含む）に異常を生じた時にはファン
モータ１１を回転させず、ＡＴＴ１４によってＰＡ２へ
の入力信号の減衰或は遮断並びに接続を繰り返し、アイ
テム４とアイテム６の状態変化を繰り返すことで、ＰＡ
２の出力即ち、リレースイッチ３を遮断せず、ＰＡ２の
温度上昇を防止し、リレー動作範囲（アイテム８）に達
した時にリレースイッチ３を遮断して、スピーカ等の負
荷４を保護している。

【００４７】図４は本発明の電子機器の冷却装置の他の
系統図を示すものであり、図１との対応部分には同一符
号を付して、重複説明を省略するが、本例ではファン制
御回路１９ａ及び１９ｂ、冷却ファン１０ａ（１１ａ）
及び１０ｂ（１１ｂ）、ファン電流検出回路１９ａ及び
１９ｂを複数組み設けた場合であり、この場合は異常状
態を検出した一方の冷却手段のみを検出して図２のマト
リックス表に基づいて出力制御すればよい。

【００４８】本発明によれば、冷却手段が故障したり破
損した場合でもＰＡ２近傍の温度検出により、アイテム
６の状態とすることで冷却しなくても、ＰＡ２の発熱が
抑えられる。即ち、出力優先順位〜とすることでＰ
Ａ２の出力を極力長時間、遮断しない様な電子機器の冷
却装置を得ることが出来る。

【００４９】尚、上述ではメモリ内にマトリックス表の
入出力データを格納記憶する場合を説明したが、マトリ
ックス表の入出力データをハードウエアで構成する様に
してもよい。

【００５０】

【発明の効果】本発明は上述のように動作するので冷却
手段が故障しても、ＰＡ２の発熱を抑えつつスピーカ４
側に、ＰＡ２の出力を供給出来る電子機器の冷却装置を
提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電子機器の冷却装置の
系統図である。

【図２】本発明の電子機器の冷却装置に用いる記憶装置
内のマトリックス表である。

【図３】本発明に用いる温度検出手段の動作波形説明図
である。

【図４】本発明の電子機器の冷却装置の他の系統図であ
る。

【図５】従来の電子機器の冷却装置の系統図である。

【符号の説明】

１ 電子機器の冷却装置 ２ 電力増幅回路 ３ リレースイッチ ４ スピーカ（負荷） ６ 温度検出回路 ７ 信号検出回路 １１ ファンモータ １４ アッテネータ １８ ファン電流検出回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子機器の発熱部近傍に配設された、発
   熱部温度を検出する第１の検出手段と、 上記発熱部を冷却する冷却手段と、 上記冷却手段の異常状態を検出する第２の検出手段と、 上記発熱部の出力状態を検出する第３の検出手段と、 上記発熱部の入力状態を制限する減衰手段と、 上記第１及び第２の検出手段並びに上記第３の検出手段
   の検出条件に応じた負荷の制御を行う制御条件を記憶す
   る記憶手段と、 上記制御条件により上記冷却手段の異常状態検出時に
   は、該冷却手段による上記発熱部の温度が上昇しても、
   該発熱部への冷却を停止すると共に上記減衰手段により
   入力を制限し、上記第１乃至第３の検出信号出力がすべ
   て出力された時、上記負荷への出力を遮断する制御手段
   を、 具備することを特徴とする電子機器の冷却装置。
2. 【請求項２】 前記発熱部が電力増幅回路であり、前記
   第２の検出手段がファンモータの異常電流又は電圧を検
   出する検出手段であり、前記第３の検出手段が該電力増
   幅回路の信号出力であることを特徴とする請求項１記載
   の電子機器の冷却装置。
3. 【請求項３】 上記第１の検出手段がサーミスタの如
   き、温度変化に伴ない抵抗値が指数関数的に変化し、所
   定の閾値内で複数段階に分割され、前記制御手段は前記
   減衰手段の減衰量を該サーミスタの温度検出出力特性に
   合せて、段階的に変化させて成ることを特徴とする請求
   項１又は請求項２記載の電子機器の冷却装置。
4. 【請求項４】 前記冷却手段を複数組み設け、前記第２
   の検出手段で異常検出された冷却装置のみを停止させる
   様に成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載
   のいずれか一項記載の電子機器の冷却装置。