WO2007102226A1 - 送風装置および電子機器並びにそれらの制御方法 - Google Patents

送風装置および電子機器並びにそれらの制御方法 Download PDF

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WO2007102226A1
WO2007102226A1 PCT/JP2006/304621 JP2006304621W WO2007102226A1 WO 2007102226 A1 WO2007102226 A1 WO 2007102226A1 JP 2006304621 W JP2006304621 W JP 2006304621W WO 2007102226 A1 WO2007102226 A1 WO 2007102226A1
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fan
rotational speed
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impeller
actual
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PCT/JP2006/304621
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Masatoshi Nishizawa
Tomoki Harada
Goro Nakagai
Toyohiro Kato
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Fujitsu Limited
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    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the present invention relates to a blower device that includes a fan that generates an airflow.
  • a fan is incorporated in a hot water supply apparatus.
  • the specified fan speed and the actual fan speed are compared. If the actual rotational speed is much lower than the specified rotational speed, a fan failure, that is, a clogged intake / exhaust port or fan deterioration, is detected.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-178273
  • Patent Document 2 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-4675
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 9 182489
  • Patent Document 4 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-263989
  • a so-called notebook personal computer uses a centrifugal fan for cooling the CPU.
  • the inventor tried to detect clogging at the exhaust port of the centrifugal fan as described above. Clogging at the exhaust port of the centrifugal fan, that is, accumulation of dust, was reproduced. However, it was confirmed that clogging of the exhaust port could not be detected by the method described above.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an air blower and an electronic apparatus capable of detecting clogging of an exhaust port of a centrifugal fan.
  • an air flow is generated based on the rotation of the impeller, the fan constituting the centrifugal fan, and the fan connected to the fan, the actual rotational speed of the impeller is reduced.
  • a deviation between the specified rotation speed and the actual rotation speed specified by the control signal supplied to the fan and the detected rotation speed detection circuit is detected, and if the actual rotation speed exceeds the specified rotation speed by a predetermined deviation amount.
  • a blower device including a deviation detection circuit that outputs a predetermined signal.
  • the present inventors have found that the actual rotational speed of the fan impeller increases by a specified rotational speed as the fan blower is clogged. discovered. Therefore, for example, when dust accumulates at the fan outlet, the actual rotational speed of the impeller exceeds the specified rotational speed by a predetermined amount of deviation. The deviation amount is detected by a deviation detection circuit. In this way, the deviation detection circuit outputs a predetermined signal. Based on the signal, the dust accumulation at the air outlet can be easily identified. Thus, clogging of the air outlet can be detected.
  • a step of supplying a control signal for designating the rotational speed of the impeller to a fan that generates airflow based on the rotation of the impeller, and detecting the actual rotational speed of the impeller A step of detecting a deviation between the designated rotational speed and the actual rotational speed specified by the control signal, and a process of outputting a predetermined signal when the actual rotational speed exceeds the designated rotational speed by a predetermined deviation amount. It is only necessary to provide a method for controlling a blower, wherein the fan constitutes a centrifugal fan.
  • the blower as described above may be incorporated in an electronic device!
  • the electronic device generates an air flow based on the rotation of the impeller housed in the housing and is connected to the fan constituting the centrifugal fan and the fan to detect the actual rotational speed of the impeller.
  • the deviation between the rotation speed detection circuit and the specified rotation speed specified by the control signal supplied to the fan and the actual rotation speed is detected, and when the actual rotation speed exceeds the specified rotation speed by a predetermined deviation amount, a predetermined signal is output.
  • a divergence detection circuit for output may be provided. According to such an electronic device, clogging of the air outlet can be detected as described above.
  • the housing the fan that is housed in the housing and sends out air from the air blowing port based on the rotation of the impeller and forms a centrifugal fan, and the airflow passage extending from the air blowing port
  • the rotation speed detection circuit that is connected to the fan and detects the actual rotation speed of the impeller
  • a deviation detection circuit that outputs a detection signal for detecting the accumulation of a predetermined amount of dust on the dust collecting member when the actual rotation number exceeds a specified rotation number with a predetermined deviation amount.
  • the present inventors have found that the actual rotational speed of the fan impeller increases by a specified rotational speed as the fan blower is clogged. Discovery did.
  • a dust collecting member is arranged in a flow path of an air current extending from a fan blower loca. Therefore, for example, when dust is captured by the dust collecting member, the fan blower is clogged.
  • the deviation amount is detected by a deviation detection circuit. In this way, the deviation detection circuit outputs a predetermined signal. Based on the signal, dust accumulation at the air outlet can be easily identified. In this way, dust accumulation on the dust collecting member, that is, clogging of the air blowing port can be detected.
  • a control signal that designates the rotational speed of an impeller that generates an airflow based on the rotation of a dust collecting member disposed in a flow path of the airflow extending from the fan is supplied to the fan.
  • a step of detecting the actual rotational speed of the impeller, a step of detecting a deviation between the designated rotational speed and the actual rotational speed specified by the control signal, and the actual rotational speed at a predetermined deviation amount is only necessary to provide a method for controlling an electronic device that includes a step of outputting a detection signal for detecting the accumulation of a predetermined amount of dust on the dust collecting member when the specified rotational speed is exceeded.
  • the fan constitutes a centrifugal fan.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an external appearance of a specific example of an electronic apparatus according to the present invention, that is, a notebook computer.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the state of the bottom surface of the device body.
  • FIG. 3 is a partially enlarged perspective view schematically showing the internal structure of the device body.
  • FIG. 4 is a partial sectional view schematically showing the structure of the cooling device.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing the structure of a dust collecting member.
  • FIG. 6 is a block diagram schematically showing a control system of a notebook computer.
  • FIG. 7 is a partially enlarged sectional view taken along line 7-7 in FIG.
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional view schematically showing a state when the cooling device is in operation, corresponding to FIG.
  • FIG. 9 Corresponding to FIG. 7, it is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing a state in which the dust collecting member is taken out from the device main body.
  • FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing a state where the dust collecting member is taken out from the device main body corresponding to FIG.
  • FIG. 1 schematically shows an external appearance of a specific example of an electronic apparatus according to the present invention, that is, a notebook personal computer (notebook personal computer) 11.
  • the notebook computer 11 includes a thin device body 12 and a display housing 13 that is swingably connected to the device body 12.
  • Input devices such as a keyboard 14 and a pointing device 15 are incorporated on the surface of the device body 12. The user can input instructions and data from the keyboard 14 and the pointing device 15.
  • a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) panel module 16 is incorporated in the display housing 13.
  • the screen of the LCD panel module 16 faces the window hole 17 defined in the display housing 13.
  • Text and graphics can be displayed on the screen.
  • the user can confirm the operation of the notebook computer 11 based on such text and graphics.
  • the display housing 13 can be overlaid on the device main body 12 through shaking with respect to the device main body 12.
  • an intake port 21 and an exhaust port 22 are defined in the casing 18 of the device body 12.
  • the intake port 21 may be partitioned on the bottom plate of the housing 18, for example.
  • the exhaust port 22 may be defined by a peripheral wall that rises from the periphery of the bottom plate of the casing 18.
  • the air inlet 21 introduces air from the space outside the housing 18 to the space inside the housing 18.
  • the exhaust port 22 exhausts air from the space inside the housing 18 toward the space outside the housing 18.
  • the bottom plate of the housing 18 faces the surface of the desk. At this time, shielding of the exhaust port 22 can be avoided.
  • a dust collecting member 23 is detachably attached to the bottom plate of the housing 18 from the outside of the housing 18.
  • An opening 24 is defined in the bottom plate of the housing 18 for installation.
  • the dust collecting member 23 enters the inside of the housing 18 through the opening 24.
  • the dust collecting member 23 is fixed to the bottom plate of the housing 18.
  • a pair of screws 25 is used for fixing.
  • the screw 25 is screwed into the bottom plate of the housing 18.
  • the dust collecting member 23 includes a knob 26.
  • the knob 26 is accommodated in a recess 27 that is continuous with the opening 24 and defined on the bottom surface of the housing 18.
  • the user can hook, for example, a fingertip on the knob 26. Details of the dust collecting member 23 will be described later.
  • a printed circuit board unit 31 is accommodated in the device main body 12.
  • the The lint substrate unit 31 includes a printed circuit board 32 and LSI (Large Scale Integrated Circuit) packages 33 and 33 mounted on the surface of the printed circuit board 32.
  • LSI packages 33 and 33 for example, a CPU (Central Processing Unit) chip (not shown) and a video chip (not shown) are mounted on a small ceramic substrate.
  • the CPU chip performs arithmetic processing based on, for example, OS (operating system) and application software.
  • the video chip executes image processing based on the arithmetic processing of the CPU chip.
  • a cooling device 34 is connected to the LSI package 33.
  • the cooling device 34 includes a blower unit, that is, a fan unit 35.
  • a radiating fin member 36 is disposed between the fan unit 35 and the exhaust port 22.
  • the radiating fin member 36 includes a plurality of radiating fins 37 extending in parallel with each other.
  • An airflow passage is defined between the radiating fins 37.
  • the fan unit 35 generates an air flow that also flows through the exhaust port 22 in the flow path force. The heat of the radiating fins 37 is discharged to the outside of the housing 18 by the action of the airflow.
  • Heat transfer plates 38 and 38 are superimposed on the CPU chip and the video chip.
  • the individual heat transfer plates 38 and the radiating fins 37 are connected to each other by a heat conducting member, that is, a heat pipe 39.
  • the heat pipe 39 transfers heat from the heat transfer plate 38 to the heat radiating fins 37.
  • the CPU chip heats power from the video chip.
  • the fan unit 35 includes a fan housing 41.
  • the fan housing 41 defines a predetermined accommodation space.
  • An intake opening 42 is formed in the funno / housing 41.
  • the intake opening 42 connects the housing space inside the fan housing 41 and the space outside the fan housing 41 to each other.
  • a fan 43 is housed in the housing space of the fan housing 41.
  • the fan 43 is configured as a so-called centrifugal fan.
  • the fan 43 has a vane wheel 44.
  • the impeller 44 includes a rotating body 45 and a plurality of blades 46 that radiate from the rotating body 45 around the rotating body 45.
  • air is introduced from the intake opening 42 along the rotation center axis 47.
  • the rotation of the impeller 44 generates an air flow in the centrifugal direction.
  • the fan housing 41 includes a surrounding wall 41a disposed on the outer side in the centrifugal direction of the impeller 44, a top plate 41b (see FIG. 3) and a bottom plate 4 lc connected to the upper and lower ends of the surrounding wall 41a, respectively. Partition.
  • the inner wall of the enclosure wall 41a faces the outer edge of the blade 46 of the impeller 44.
  • the top plate 41b and the bottom plate 41c are partitioned with the above-described intake opening 42.
  • An air outlet 48 is defined by the surrounding wall 41a, the top plate 41b, and the bottom plate 41c.
  • the air blowing port 48 is disposed outside the impeller 44 in the centrifugal direction.
  • the air outlet 48 faces the heat radiating fin member 36.
  • the centrifugal airflow is guided to the air outlet 48 along the inner wall of the surrounding wall 41a. In this way, the air current is discharged from the air blowing port 48.
  • the airflow reaches the exhaust port 22 by the action of the radiating fin member 36. That is, the radiating fin member 36 defines a flow path extending from the air blowing port 48 toward the exhaust port 22. Individual radiating fins 37 are arranged in the flow path.
  • a dust collecting member 23 is disposed in the flow path between the air blowing port 48 (fan 43) and the heat radiating fins 37.
  • the dust collecting member 23 includes a plurality of lattice members 51 adjacent to the upstream side of the radiation fins 37.
  • the lattice member 51 may be configured by plate pieces extending in parallel with each other.
  • the lattice member 51 extends along a virtual plane including the heat radiation fins 37.
  • the downstream edge of the lattice member 51 may be continuous with the upstream edge of the radiation fin 37. At least the upper edge of the radiating fin 37 is out of the air flow force behind the lattice member 51.
  • the number of lattice members 51 may be determined according to the thickness of the lattice member 51. In addition, the number of the lattice members 51 may be determined in accordance with the size of the dust to be captured and the air volume of the fan 43 required for the heat radiation of the radiation fins 37.
  • a lattice member 51 is arranged for every other radiating fin 37. As a result, the distance between the spacer members 51 is set larger than the distance between the radiation fins 37. Large garbage such as lint is captured by the lattice member 51. The entry of dust into the radiating fin member 36 is avoided. At the same time, small dust such as dust passes between the lattice members 51 and between the radiation fins 37 and is discharged to the outside through the exhaust port 22. In addition, small garbage is captured by the lattice member 51.
  • the dust collection member 23 includes a frame body 52 that houses the lattice member 51.
  • the frame 52 defines an airflow passage between the air blowing port 48 and the heat radiating fin member 36.
  • Individual lattice members 51 are arranged in the distribution channel.
  • the frame body 52 and the lattice member 51 may be molded from a resin material.
  • roughness may be established at the upstream edge of the lattice member 51.
  • a large number of fine particles may be bonded to the surface of the lattice member 51. That Alternatively, the roughness may be pre-formed on a mold.
  • the surface of the lattice member 51 may be roughened by, for example, sandpaper polishing. Instead of the roughness, the surface of the lattice member 51 may be provided with a slight adhesiveness. Such tackiness can be established, for example, based on the coating.
  • the frame 52 is formed with a plurality of facing members 53.
  • the spreading member 53 protrudes downstream from the frame body 52.
  • the separating member 53 may be disposed at an intermediate position between the adjacent lattice members 51.
  • the scraping member 53 may be configured to have, for example, a rectangular parallelepiped small piece force.
  • the spreading member 53 may be integrated with the frame body based on integral molding. Similar to the lattice member 51, roughness may be established on the surface of the spreading member 53.
  • the notebook computer 11 includes a fan control circuit 61.
  • the fan control circuit 61 controls the rotational speed of the impeller 44 of the fan 43 according to the temperature of the CPU chip 62.
  • a control signal is generated for the control.
  • the specified rotation speed of the impeller 44 is described in the control signal.
  • a drive circuit 63 is connected to the fan control circuit 61.
  • the drive circuit 63 is connected to the electric motor of the fan 43.
  • the drive circuit 63 controls the rotation speed of the electric motor based on the duty ratio and voltage value.
  • the aforementioned control signal is supplied to the drive circuit 63.
  • the drive signal reflects the specified rotational speed described in the control signal. In this way, the fan 43 generates an airflow according to the rotation of the impeller 44.
  • the fan control circuit 61 is connected to a rotation speed detection circuit 65 such as an encoder.
  • the rotational speed detection circuit 65 detects the rotational speed of the impeller 44, that is, the actual rotational speed.
  • the rotation speed detection circuit 65 generates a rotation speed information signal. The actual rotation speed of the impeller 44 should be described in the rotation speed information signal!
  • a temperature sensor 66 is connected to the fan control circuit 61.
  • the temperature sensor 66 detects the temperature of the CPU chip 62, for example. For such detection, the temperature sensor 66 may be embedded in the CPU chip 62.
  • the temperature sensor 66 supplies a temperature information signal to the fan control circuit 61. If the temperature of the CPU chip 62 is described in the temperature information signal.
  • a storage circuit such as a memory 67 is connected to the fan control circuit 61, for example.
  • a data table 68 is constructed in the memory 67. In this data table 68, CPU chip 62 For each temperature, a designated rotational speed of the impeller 44 and a threshold value described later are written. The fan control circuit 61 acquires the designated rotational speed of the impeller 44 from the data table 68 according to the temperature of the CPU chip 62.
  • a divergence detection circuit 69 is connected to the fan control circuit 61. In this deviation detection circuit 69, it is determined whether or not it is faster than the actual rotational speed of the impeller 44. In the determination, the deviation detection circuit 69 calculates a deviation amount, that is, a difference between the designated rotational speed and the actual rotational speed.
  • a control signal may be supplied from the fan control circuit 61 to the divergence detection circuit 69 in specifying the designated rotational speed.
  • the deviation detection circuit 69 may acquire the data table 68 force specified rotation speed based on the temperature information signal. The actual rotational speed may be specified based on the rotational speed information signal.
  • the deviation detection circuit 69 acquires a specified threshold value from the data table 68 based on the temperature of the CPU chip 62 described in the temperature information signal. The deviation between the specified speed and the actual speed is compared with the threshold value.
  • a video chip 71 is connected to the CPU chip 62.
  • the above-mentioned LCD panel module 16 is connected to the video chip 71.
  • the deviation detection circuit 69 outputs a warning signal to the CPU chip 62.
  • the CPU chip 62 Based on the warning signal, the CPU chip 62 performs arithmetic processing.
  • the video chip 71 displays predetermined information on the screen of the LCD panel module 16 based on the arithmetic processing of the CPU chip 62.
  • the air discharge port 48 and the exhaust port 22 are operated by the heat release fin member 36 and the dust collecting member 23.
  • An air flow path is established between them.
  • the airflow is discharged from the air outlet 48.
  • the discharged air current is guided to the exhaust port 22 along the flow path. In this way, the air is vigorously exhausted from the exhaust port 22.
  • Heat is efficiently released from the radiating fins 37.
  • the lattice member 51 is formed with a thickness larger than that of the heat radiating fins 37, a sufficient space is secured between the lattice members 51, so that a sufficient air flow can be secured.
  • the fan unit 35 collects air in the housing 18. Dust enters the housing 18 not only from the air inlet 21 but also from every gap. Such dust is entrained in the airflow discharged from the air outlet 48. For example, as shown in Figure 8, fine dust 54 and short dust 55 It passes through the member 23 and the radiating fin member 36. The fine dust 54 is short and the dust 55 also discharges 22 exhausts. On the other hand, the long dust 56 is captured by the lattice member 51. As time passes, dust gradually accumulates on the lattice member 51 in accordance with the flow rate of the air flow.
  • the rotation speed of the impeller 44 is controlled by the fan 43.
  • the fan control circuit 61 detects the temperature of the CPU chip 62. Based on the temperature information signal, the fan control circuit 61 describes a predetermined designated rotational speed in the control signal. The electric motor rotates the impeller 44 based on the designated rotational speed specified by the control signal. As the temperature increases, the number of revolutions increases. Thus, the high temperature of the CPU chip 62 is prevented.
  • the rotational speed detection circuit 65 detects the actual rotational speed of the impeller 44.
  • the temperature information signal and the rotation speed information signal are supplied to the deviation detection circuit 69.
  • the deviation detection circuit 69 specifies the designated rotational speed of the impeller 44 based on the temperature of the CPU chip 62. In this way, the deviation detection circuit 69 calculates the deviation amount between the designated rotational speed and the actual rotational speed. The calculated deviation is compared with the threshold.
  • a predetermined warning signal is output from the deviation detection circuit 69 to the CPU chip 62.
  • the CPU chip 62 Based on the warning signal, the CPU chip 62 performs arithmetic processing.
  • the video chip 71 Based on the arithmetic processing of the CPU 62, the video chip 71 performs image processing. For example, a warning window is displayed on the LCD panel module 16 screen. The removal and cleaning of the dust collecting member 23 is urged in the window. In this way, the user can know the exact timing of cleaning the dust collecting member 23.
  • the dust collecting member 23 can be removed from the bottom plate of the housing 18. At this time, the accumulated dust 56 is held on the dust collecting member 23. Thus, the dust 56 can be removed from the flow path. Thus, the dust 56 can be reliably removed. The dust 56 is removed from the dust collecting member 23.
  • the dust collecting member 23 after cleaning should be mounted on the bottom plate of the housing 18 again. In this way, the airflow can always flow through the airflow passage at a sufficient flow rate. Heat is efficiently released from the radiating fins 37. The radiating fin 37 reliably prevents ignition based on dust.
  • the sweeping member 53 continues to trace the upstream edge of the radiating fin 37 as shown in FIG.
  • the dust 57 accumulated on the upstream edge of the radiating fin 37 is caught by the scraping member 53. In this way, the dust 57 accumulated on the upstream edge of the heat radiating fin 37 can be removed.
  • the dust 57 can also remove the flow path force. In this way, the airflow can always flow through the airflow passage at a sufficient flow rate.
  • the present inventors have found that the actual rotational speed of the impeller 44 increases by a specified rotational speed as the amount of dust accumulated on the dust collecting member 23 increases. discovered .
  • the actual rotational speed of the impeller 44 exceeds the specified rotational speed by a predetermined deviation amount.
  • the amount of dust accumulated on the dust collecting member 23 can be easily specified. Clogging of the air outlet 48 can be reliably detected. The timing of cleaning the dust collecting member 23 can be easily specified.
  • the processing of the deviation detection circuit 69 may be executed by the CPU chip 62.
  • the CPU chip 62 may execute arithmetic processing based on the software program.

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Abstract

　ファン（４３）は遠心ファンを構成する。回転数検出回路（６５）は羽根車（４４）の実回転数を検出する。乖離検出回路（６９）は、ファン（４３）に供給される制御信号で特定される指定回転数および実回転数の乖離量を検出する。乖離検出回路（６９）では、実回転数が所定の乖離量で指定回転数を上回ると所定の信号が出力される。本発明者らは、ファン（４３）が遠心ファンに構成されるとき、ファン（４３）の送風口の詰まりに伴って羽根車（４４）の実回転数が指定回転数から増大することを発見した。前述されるように、指定回転数および実回転数の乖離量は乖離検出回路（６９）で検出される。乖離検出回路（６９）から出力される信号に基づき送風口の詰まりすなわち送風口の塵埃の堆積は簡単に特定されることができる。

Description

明 細 書
送風装置および電子機器並びにそれらの制御方法
技術分野
[0001] 本発明は、気流を生成するファンを備える送風装置に関する。
背景技術
[0002] 例えば特許文献 1に開示されるように、給湯装置にはファンが組み込まれる。ファン の故障の検出にあたって、指定されるファンの指定回転数およびファンの実回転数 が比較される。実回転数が指定回転数を大きく下回ると、ファンの故障すなわち吸排 気口の詰まりやファンの劣化が検出される。
特許文献 1 :日本国特開平 8— 178273号公報
特許文献 2 :日本国特開 2005— 4675号公報
特許文献 3 :日本国特開平 9 182489号公報
特許文献 4:日本国特開 2004— 263989号公報
発明の開示
[0003] 一般に、いわゆるノートブックパーソナルコンピュータでは CPUの冷却にあたって 遠心ファンが利用される。本発明者は遠心ファンの排気口で前述のように詰まりの検 出を試みた。遠心ファンの排気口で詰まりすなわち塵埃の堆積は再現された。しかし ながら、前述の方法では排気口の詰まりは検出されることができないことが確認され た。
[0004] 本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、遠心ファンの排気口の詰まりを検出 することができる送風装置および電子機器を提供することを目的とする。
[0005] 上記目的を達成するために、第 1発明によれば、羽根車の回転に基づき気流を生 成し、遠心ファンを構成するファンと、ファンに接続され、羽根車の実回転数を検出 する回転数検出回路と、ファンに供給される制御信号で特定される指定回転数およ び実回転数の乖離量を検出し、実回転数が所定の乖離量で指定回転数を上回ると 所定の信号を出力する乖離検出回路とを備えることを特徴とする送風装置が提供さ れる。 [0006] 前述のように、本発明者らは、ファンが遠心ファンに構成されるとき、ファンの送風口 の詰まりに伴ってファンの羽根車の実回転数は指定回転数力 増大することを発見 した。したがって、例えばファンの送風口に塵埃が堆積すると、羽根車の実回転数は 所定の乖離量で指定回転数を上回る。乖離量は乖離検出回路で検出される。こうし て乖離検出回路は所定の信号を出力する。信号に基づき送風口の塵埃の堆積は簡 単に特定されることができる。こうして送風口の詰まりは検出されることができる。
[0007] こういった送風装置の制御にあたって、羽根車の回転に基づき気流を生成するファ ンに羽根車の回転数を指定する制御信号を供給する工程と、羽根車の実回転数を 検出する工程と、制御信号で特定される指定回転数および実回転数の乖離量を検 出する工程と、実回転数が所定の乖離量で指定回転数を上回ると所定の信号を出 力する工程を備え、ファンは遠心ファンを構成することを特徴とする送風装置の制御 方法が提供されればよい。
[0008] 以上のような送風装置は電子機器に組み込まれてもよ!/、。このとき、電子機器は、 筐体と、筐体に収容されて羽根車の回転に基づき気流を生成し、遠心ファンを構成 するファンと、ファンに接続され、羽根車の実回転数を検出する回転数検出回路と、 ファンに供給される制御信号で特定される指定回転数および実回転数の乖離量を 検出し、実回転数が所定の乖離量で指定回転数を上回ると所定の信号を出力する 乖離検出回路とを備えればよい。こうした電子機器によれば、前述と同様に、送風口 の詰まりは検出されることができる。
[0009] 第 2発明によれば、筐体と、筐体に収容されて羽根車の回転に基づき送風口から 空気を送り出し、遠心ファンを構成するファンと、送風口から延びる気流の流通路内 に配置される集塵部材と、ファンに接続され、羽根車の実回転数を検出する回転数 検出回路と、ファンに供給される制御信号で特定される指定回転数および実回転数 の乖離量を検出し、実回転数が所定の乖離量で指定回転数を上回ると集塵部材に 所定量の塵埃の堆積を検出する検出信号を出力する乖離検出回路とを備えることを 特徴とする電子機器が提供される。
[0010] 前述のように、本発明者らは、ファンが遠心ファンに構成されるとき、ファンの送風口 の詰まりに伴ってファンの羽根車の実回転数は指定回転数力 増大することを発見 した。電子機器では、ファンの送風ロカ 延びる気流の流通路に集塵部材が配置さ れる。したがって、例えば集塵部材で塵埃が捕獲されると、ファンの送風口には詰ま りが生じる。こうして羽根車の実回転数は所定の乖離量で指定回転数を上回る。乖 離量は乖離検出回路で検出される。こうして乖離検出回路は所定の信号を出力する 。信号に基づき送風口の塵埃の堆積は簡単に特定されることができる。こうして集塵 部材に対する塵埃の堆積すなわち送風口の詰まりは検出されることができる。
[0011] こういった電子機器の制御にあたって、ファンから延びる気流の流通路内に配置さ れる集塵部材に向力つて回転に基づき気流を生成する羽根車の回転数を指定する 制御信号をファンに供給する工程と、羽根車の実回転数を検出する工程と、制御信 号で特定される指定回転数および実回転数の乖離量を検出する工程と、実回転数 が所定の乖離量で指定回転数を上回ると集塵部材に所定量の塵埃の堆積を検出す る検出信号を出力する工程とを備える電子機器の制御方法が提供されればよい。こ のとき、ファンは遠心ファンを構成する。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]本発明に係る電子機器の一具体例すなわちノートパソコンの外観を概略的に 示す斜視図である。
[図 2]機器本体の底面の様子を概略的に示す斜視図である。
[図 3]機器本体の内部構造を概略的に示す部分拡大斜視図である。
[図 4]冷却装置の構造を概略的に示す部分断面図である。
[図 5]集塵部材の構造を概略的に示す斜視図である。
[図 6]ノートパソコンの制御系を概略的に示すブロック図である。
[図 7]図 4の 7— 7線に沿った部分拡大断面図である。
[図 8]図 4に対応し、冷却装置の稼働時の様子を概略的に示す部分断面図である。
[図 9]図 7に対応し、機器本体から集塵部材を取り出す様子を概略的に示す部分拡 大断面図である。
[図 10]図 7に対応し、機器本体から集塵部材を取り出す様子を概略的に示す部分拡 大断面図である。
発明を実施するための最良の形態 [0013] 以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
[0014] 図 1は本発明に係る電子機器の一具体例すなわちノートブックパーソナルコンビュ ータ（ノートパソコン） 11の外観を概略的に示す。このノートパソコン 11は、薄型の機 器本体 12と、この機器本体 12に揺動自在に連結されるディスプレイ用筐体 13とを備 える。機器本体 12の表面にはキーボード 14やポインティングデバイス 15といった入 力装置が組み込まれる。使用者はキーボード 14やポインティングデバイス 15から指 示やデータを入力することができる。
[0015] ディスプレイ用筐体 13には例えば LCD (液晶ディスプレイ）パネルモジュール 16と いった表示装置が組み込まれる。 LCDパネルモジュール 16の画面は、ディスプレイ 用筐体 13に区画される窓孔 17に臨む。画面にはテキストやグラフィックスが表示され ることができる。使用者はそういったテキストやグラフィックスに基づきノートパソコン 11 の動作を確認することができる。ディスプレイ用筐体 13は、機器本体 12に対する揺 動を通じて機器本体 12に重ね合わせられることができる。
[0016] 図 2に示されるように、機器本体 12の筐体 18には吸気口 21および排気口 22が区 画される。吸気口 21は例えば筐体 18の底板に区画されればよい。排気口 22は、例 えば筐体 18の底板の周縁から立ち上がる周壁に区画されればよい。吸気口 21は筐 体 18外側の空間から筐体 18内側の空間に空気を導入する。排気口 22は筐体 18内 側の空間から筐体 18外側の空間に向かって空気を排出する。一般に、ノートバソコ ン 11が机上に設置されると、筐体 18の底板は机の表面に向き合わせられる。このと き、排気口 22の遮蔽は回避されることができる。
[0017] 筐体 18の底板には集塵部材 23が筐体 18の外側から着脱自在に装着される。装 着にあたって筐体 18の底板には開口 24が区画される。集塵部材 23は開口 24から 筐体 18の内側に進入する。集塵部材 23は筐体 18の底板に固定される。固定にあた つて例えば 1対のねじ 25が利用される。ねじ 25は筐体 18の底板にねじ込まれる。
[0018] 集塵部材 23は摘み 26を備える。摘み 26は、開口 24に連続して筐体 18の底面に 区画される窪み 27に収容される。集塵部材 23の取り外しにあたって使用者は摘み 2 6に例えば指先を引っ掛けることができる。集塵部材 23の詳細は後述される。
[0019] 図 3に示されるように、機器本体 12内にはプリント基板ユニット 31が収容される。プ リント基板ユニット 31は、プリント基板 32と、プリント基板 32の表面に実装される LSI ( 大規模集積回路)パッケージ 33、 33とを備える。 LSIパッケージ 33、 33では、例えば 小型のセラミック基板上に CPU (中央演算処理装置)チップ（図示されず)やビデオ チップ（図示されず）が実装される。 CPUチップは例えば OS (オペレーティングシス テム)やアプリケーションソフトウェアに基づき演算処理を実施する。ビデオチップは 例えば CPUチップの演算処理に基づき画像処理を実行する。
[0020] LSIパッケージ 33には冷却装置 34が接続される。冷却装置 34は送風装置すなわ ちファンユニット 35を備える。ファンユニット 35と排気口 22との間には放熱フィン部材 36が配置される。放熱フィン部材 36は、相互に平行に延びる複数枚の放熱フィン 37 を備える。放熱フィン 37同士の間に気流の流通路は区画される。ファンユニット 35は 、流通路力も排気口 22に抜ける気流を生成する。気流の働きで放熱フィン 37の熱は 筐体 18の外側に排出される。
[0021] CPUチップやビデオチップには伝熱板 38、 38が重ね合わせられる。個々の伝熱 板 38と放熱フィン 37とは熱伝導部材すなわちヒートパイプ 39で相互に接続される。ヒ ートパイプ 39は伝熱板 38から放熱フィン 37に熱を伝達する。伝熱板 38には CPUチ ップゃビデオチップ力 熱が伝達される。
[0022] ファンユニット 35はファンハウジング 41を備える。このファンハウジング 41は所定の 収容空間を区画する。ファンノ、ウジング 41には吸気用開口 42が形成される。吸気用 開口 42はファンハウジング 41の内側の収容空間とファンハウジング 41の外側の空間 とを相互に接続する。ファンハウジング 41の収容空間内にはファン 43が収容される。
[0023] 図 4に示されるように、ファン 43は!、わゆる遠心ファンに構成される。ファン 43は羽 根車 44を備える。羽根車 44は、回転体 45と、回転体 45の周囲で回転体 45から放 射状に広がる複数枚の羽根 46とを備える。羽根車 44が回転中心軸 47回りで回転す ると、吸気用開口 42から回転中心軸 47に沿って空気は導入される。羽根車 44の回 転で遠心方向に気流は生成される。
[0024] ファンハウジング 41は、羽根車 44の遠心方向外側に配置される囲み壁 41aと、囲 み壁 41aの上端および下端にそれぞれ接続される天板 41b (図 3参照）および底板 4 lcとを区画する。囲み壁 41aの内壁は羽根車 44の羽根 46の外端に向き合わせられ る。天板 41bおよび底板 41cには前述の吸気用開口 42が区画される。囲み壁 41a、 天板 41bおよび底板 41cで送風口 48が区画される。送風口 48は羽根車 44の遠心 方向外側に配置される。
[0025] 送風口 48は放熱フィン部材 36に向き合わせられる。遠心方向の気流は囲み壁 41 aの内壁に沿って送風口 48まで誘導される。こうして送風口 48から気流は吐き出され る。気流は放熱フィン部材 36の働きで排気口 22に至る。すなわち、放熱フィン部材 3 6は、送風口 48から排気口 22に向かって延びる流通路を区画する。流通路内に個 々の放熱フィン 37は配置される。
[0026] 図 4から明らかなように、送風口 48 (ファン 43)および放熱フィン 37の間で流通路内 には集塵部材 23が配置される。集塵部材 23は放熱フィン 37の上流に隣接する複数 の格子部材 51を備える。格子部材 51は相互に平行に広がる板片カも構成されれば よい。格子部材 51は、放熱フィン 37を含む仮想平面に沿って広がる。格子部材 51 の下流縁は放熱フィン 37の上流縁に連続すればよい。少なくとも放熱フィン 37の上 流縁は格子部材 51の陰で気流力 外れる。
[0027] 格子部材 51の個数は格子部材 51の厚みに応じて決定されればよい。その他、格 子部材 51の個数は、捕獲される塵埃の大きさや、放熱フィン 37の放熱に必要とされ るファン 43の風量に応じて決定されればよい。ここでは、 1つおきの放熱フィン 37に 対して格子部材 51が配置される。その結果、放熱フィン 37同士の間隔に比べて格 子部材 51同士の間隔は大きく設定される。糸くずといった大きいゴミは格子部材 51 で捕獲される。放熱フィン部材 36にゴミの進入は回避される。同時に、塵埃といった 小さいゴミは格子部材 51同士の間および放熱フィン 37同士の間を通過して排気口 2 2から外側に排出される。その他、小さいゴミは格子部材 51で捕獲される。
[0028] 図 5に示されるように、集塵部材 23は格子部材 51を収容する枠体 52を備える。こ の枠体 52は送風口 48と放熱フィン部材 36との間で気流の流通路を区画する。流通 路内に個々の格子部材 51は配置される。枠体 52および格子部材 51は例えば榭脂 材料から成型されればょ ヽ。
[0029] ここでは、格子部材 51の上流縁にはざらつきが確立されてもよい。こういったざらつ きの確立にあたって格子部材 51の表面には多数の微粒子が接着されてもよい。その 他、ざらつきは成型の型に予め形成されてもよい。また、ざらつきの確立にあたって 格子部材 51の表面は例えばサンドぺーパの研磨で荒らされてもよい。ざらつきに代 えて格子部材 51の表面には軽度の粘着性が付与されてもよい。こういった粘着性は 例えば塗膜に基づき確立されることができる。
[0030] 枠体 52には複数の搔き出し部材 53が形成される。搔き出し部材 53は枠体 52から 下流に突き出る。搔き出し部材 53は、隣接する格子部材 51同士の中間位置に配置 されればよい。搔き出し部材 53は例えば直方体の小片力も構成されればよい。搔き 出し部材 53は一体成型に基づき枠体に一体化されればよい。搔き出し部材 53の表 面には、格子部材 51と同様に、ざらつきが確立されてもよい。
[0031] 図 6に示されるように、ノートパソコン 11はファン制御回路 61を備える。ファン制御 回路 61は CPUチップ 62の温度に応じてファン 43の羽根車 44の回転数を制御する 。制御にあたって制御信号が生成される。制御信号には羽根車 44の指定回転数が 記述される。
[0032] ファン制御回路 61には駆動回路 63が接続される。駆動回路 63にはファン 43の電 動モータが接続される。駆動回路 63はデューティ比や電圧値に基づき電動モータの 回転速度を制御する。駆動回路 63には前述の制御信号が供給される。駆動信号は 制御信号に記述される指定回転数を反映する。こうしてファン 43は羽根車 44の回転 に応じて気流を生み出す。
[0033] ファン制御回路 61には例えばエンコーダといった回転数検出回路 65が接続される 。回転数検出回路 65は羽根車 44の回転数すなわち実回転数を検出する。回転数 検出回路 65では回転数情報信号が生成される。回転数情報信号には羽根車 44の 実回転数が記述されればよ!ヽ。
[0034] ファン制御回路 61には温度センサ 66が接続される。温度センサ 66は例えば CPU チップ 62の温度を検出する。こういった検出にあたって温度センサ 66は CPUチップ 62内に埋め込まれればよい。温度センサ 66はファン制御回路 61に温度情報信号を 供給する。温度情報信号には CPUチップ 62の温度が記述されればょ 、。
[0035] ファン制御回路 61には例えばメモリ 67といった記憶回路が接続される。メモリ 67に はデータテーブル 68が構築される。このデータテーブル 68では、 CPUチップ 62の 温度ごとに羽根車 44の指定回転数と後述の閾値とが書き込まれる。ファン制御回路 61は CPUチップ 62の温度に応じてデータテーブル 68から羽根車 44の指定回転数 を取得する。
[0036] ファン制御回路 61には乖離検出回路 69が接続される。この乖離検出回路 69では 、羽根車 44の実回転数よりも速いか否かが判定される。判定にあたって乖離検出回 路 69は指定回転数および実回転数の乖離量すなわち差分を算出する。指定回転 数の特定にあたって乖離検出回路 69にはファン制御回路 61から制御信号が供給さ れてもよい。その他、乖離検出回路 69は温度情報信号に基づきデータテーブル 68 力 指定回転数を取得してもよ 、。実回転数は回転数情報信号に基づき特定されれ ばよい。乖離検出回路 69は、温度情報信号に記述される CPUチップ 62の温度に基 づきデータテーブル 68から指定の閾値を取得する。指定回転数および実回転数の 乖離量は閾値と比較される。
[0037] CPUチップ 62にはビデオチップ 71が接続される。ビデオチップ 71には前述の LC Dパネルモジュール 16が接続される。実回転数が所定の乖離量で指定回転数から 乖離すると乖離検出回路 69は CPUチップ 62に警告信号を出力する。警告信号に 基づき CPUチップ 62は演算処理を実施する。ビデオチップ 71は CPUチップ 62の 演算処理に基づき LCDパネルモジュール 16の画面に所定の情報を表示する。
[0038] 図 7に示されるように、筐体 18の外側力も集塵部材 23が開口 24に装着されると、放 熱フィン部材 36および集塵部材 23の働きで送風口 48および排気口 22の間には気 流の流通路が確立される。ファン 43に電力が供給されると、送風口 48から気流は吐 き出される。吐き出される気流は流通路に沿って排気口 22に誘導される。こうして気 流は勢いよく排気口 22から排出される。放熱フィン 37から効率的に熱は放出される。 格子部材 51は放熱フィン 37に比べて大きな厚みで形成されるものの格子部材 51同 士の間には十分な間隔が確保されることから、十分な流量の気流が確保されることが できる。
[0039] ファンユニット 35には筐体 18内の空気が集められる。筐体 18内には吸気口 21だ けでなくあらゆる隙間から埃が進入する。こういった埃は送風口 48から吐き出される 気流に巻き込まれる。例えば図 8に示されるように、微細な塵 54や短い埃 55は集塵 部材 23および放熱フィン部材 36を通過する。微細な塵 54ゃ短 、埃 55は排気口 22 力も排出される。その一方で、長めの埃 56は格子部材 51に捕獲される。時間の経過 とともに、送風の流量に応じて格子部材 51には徐々に埃が堆積していく。
[0040] このとき、ファン 43では羽根車 44の回転数は制御される。制御にあたってファン制 御回路 61は CPUチップ 62の温度を検出する。温度情報信号に基づきファン制御回 路 61は制御信号に所定の指定回転数を記述する。制御信号で特定される指定回転 数に基づき電動モータは羽根車 44を回転させる。温度の上昇に応じて回転数は高 められる。こうして CPUチップ 62の高温化は阻止される。
[0041] 回転数検出回路 65は羽根車 44の実回転数を検出する。温度情報信号および回 転数情報信号は乖離検出回路 69に供給される。乖離検出回路 69は CPUチップ 62 の温度に基づき羽根車 44の指定回転数を特定する。こうして乖離検出回路 69は、 指定回転数および実回転数の乖離量を算出する。算出される乖離量は閾値と比較 される。
[0042] 埃 56といった塵埃の堆積に基づき実回転数が閾値以上の乖離量で指定回転数を 上回ると、乖離検出回路 69から CPUチップ 62に所定の警告信号が出力される。警 告信号に基づき CPUチップ 62は演算処理を実施する。 CPU62の演算処理に基づ きビデオチップ 71は画像処理を実施する。 LCDパネルモジュール 16の画面には例 えば警告のウィンドウが表示される。ウィンドウ内では集塵部材 23の取り外しおよび 清掃が促される。こうして使用者は集塵部材 23の清掃の的確な時期を知ることがで きる。
[0043] 前述のように、集塵部材 23は筐体 18の底板から取り外されることができる。このとき 、堆積した埃 56は集塵部材 23上に保持される。したがって、埃 56は流通路から取り 除かれることができる。こうして埃 56は確実に除去されることができる。埃 56は集塵部 材 23から取り除かれる。清掃後の集塵部材 23は再び筐体 18の底板に装着されれ ばよ 、。こうして気流の流通路には常に十分な流量で気流が流通することができる。 放熱フィン 37から効率的に熱は放出される。放熱フィン 37では塵埃に基づく発火は 確実に防止される。
[0044] し力も、例えば図 9に示されるように、集塵部材 23の取り外しにあたって、使用者は 指先で摘み 26を引っ掛けることができる。このとき、枠体 52には摘み 26の先端から 力が加わる。その結果、枠体 52の回転運動は引き起こされる。こうして搔き出し部材 53は放熱フィン 37の上流縁に突き当てられる。
[0045] その後、集塵部材 23が開口 24から引き出されると、例えば図 10に示されるように、 搔き出し部材 53は放熱フィン 37の上流縁をなぞり続ける。放熱フィン 37の上流縁に 堆積した埃 57は搔き出し部材 53に引っ掛けられる。こうして放熱フィン 37の上流縁 に堆積する埃 57は搔き出されることができる。埃 57は流通路力も取り除かれることが できる。こうして気流の流通路には常に十分な流量で気流が流通することができる。
[0046] 本発明者らは、ファン 43が遠心ファンに構成されるとき、集塵部材 23の塵埃の堆積 量の増大に伴って羽根車 44の実回転数は指定回転数力 増大することを発見した 。以上のような HDD11では、集塵部材 23に塵埃が堆積すると、羽根車 44の実回転 数は所定の乖離量で指定回転数を上回る。こうして集塵部材 23の塵埃の堆積量は 簡単に特定されることができる。送風口 48の詰まりは確実に検出されることができる。 集塵部材 23の清掃の時期は簡単に特定されることができる。
[0047] 以上のようなファンユニット 35では、乖離検出回路 69の処理は CPUチップ 62で実 行されてもよい。このとき、 CPUチップ 62はソフトウェアプログラムに基づき演算処理 を実行すればよい。

Claims

請求の範囲
[1] 羽根車の回転に基づき気流を生成し、遠心ファンを構成するファンと、ファンに接 続され、羽根車の実回転数を検出する回転数検出回路と、ファンに供給される制御 信号で特定される指定回転数および実回転数の乖離量を検出し、実回転数が所定 の乖離量で指定回転数を上回ると所定の信号を出力する乖離検出回路とを備えるこ とを特徴とする送風装置。
[2] 羽根車の回転に基づき気流を生成するファンに羽根車の回転数を指定する制御 信号を供給する工程と、羽根車の実回転数を検出する工程と、制御信号で特定され る指定回転数および実回転数の乖離量を検出する工程と、実回転数が所定の乖離 量で指定回転数を上回ると所定の信号を出力する工程を備え、ファンは遠心ファン を構成することを特徴とする送風装置の制御方法。
[3] 筐体と、筐体に収容されて羽根車の回転に基づき気流を生成し、遠心ファンを構成 するファンと、ファンに接続され、羽根車の実回転数を検出する回転数検出回路と、 ファンに供給される制御信号で特定される指定回転数および実回転数の乖離量を 検出し、実回転数が所定の乖離量で指定回転数を上回ると所定の信号を出力する 乖離検出回路とを備えることを特徴とする電子機器。
[4] 筐体と、筐体に収容されて羽根車の回転に基づき送風ロカ 空気を送り出し、遠心 ファンを構成するファンと、送風口から延びる気流の流通路内に配置される集塵部材 と、ファンに接続され、羽根車の実回転数を検出する回転数検出回路と、ファンに供 給される制御信号で特定される指定回転数および実回転数の乖離量を検出し、実 回転数が所定の乖離量で指定回転数を上回ると集塵部材に所定量の塵埃の堆積を 検出する検出信号を出力する乖離検出回路とを備えることを特徴とする電子機器。
[5] ファン力 延びる気流の流通路内に配置される集塵部材に向力つて回転に基づき 気流を生成する羽根車の回転数を指定する制御信号をファンに供給する工程と、羽 根車の実回転数を検出する工程と、制御信号で特定される指定回転数および実回 転数の乖離量を検出する工程と、実回転数が所定の乖離量で指定回転数を上回る と集塵部材に所定量の塵埃の堆積を検出する検出信号を出力する工程とを備え、フ アンは遠心ファンを構成することを特徴とする電子機器の制御方法。
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