(57)【要約】【課題】携帯型情報機器を好適に冷却可能で、携帯型情報機器及び外部装置から発生するファンの騒音を低くすることができる外部装置を提供すること。【解決手段】冷却用のファン１０２と、ファン１０２を目標回転数で回転するように制御する制御部１０３と、外部から信号を受信し制御部１０３に信号を伝達する信号受信部１０４と、を備えた携帯型情報機器１０１に対して、着脱可能な外部装置１であって、携帯型情報機器１０１を冷却する冷却ファン２と、携帯型情報機器１０１に装着された状態で、携帯型情報機器１０１の内部温度を検出し、内部温度に対応した目標回転数よりも低い回転数で携帯型情報機器１０１のファンを回転させるように信号受信部１０４を介して携帯型情報機器１０１の制御部１０３に信号を送るとともに、目標回転数よりも低い回転数で冷却ファン２を回転させる制御部３と、を有する。【選択図】        図１
2011086072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却用のファンと、該ファンを温度に対応した目標回転数で回転するように制御する制御部と、外部から信号を受信し前記制御部に前記信号を伝達する信号受信部と、を備えた携帯型情報機器を適用対象とし、該携帯型情報機器に着脱可能な外部装置であって、
前記携帯型情報機器を冷却する冷却ファンと、
前記携帯型情報機器に装着された状態で、前記携帯型情報機器の内部温度を検出し、該内部温度に対応した前記目標回転数よりも低い回転数で前記携帯型情報機器のファンを回転させるように前記信号受信部を介して前記携帯型情報機器の制御部に信号を送るとともに、前記目標回転数よりも低い回転数で前記冷却ファンを回転させるファン制御部と、を有することを特徴とする外部装置。
【請求項２】
前記ファン制御部は、前記携帯型情報機器のファンの回転数と等しくなるように前記冷却ファンの回転数を制御することを特徴とする請求項１に記載の外部装置。
【請求項３】
前記ファン制御部は、前記携帯型情報機器のファンから発生する音の大きさと前記冷却ファンから発生する音の大きさとを同程度にするように前記冷却ファンの回転数を制御することを特徴とする請求項１に記載の外部装置。
【請求項４】
前記携帯型情報機器に備えられたファンの回転数と該ファンから発生する音の大きさとの関係である回転数音情報を記憶する記憶部を有し、
装着された携帯型情報機器に備えられたファンの情報と、前記記憶部に記憶されたファン毎の回転数音情報と、をもとに、前記冷却ファンの回転数を制御することを特徴とする請求項４に記載の外部装置。
【請求項５】
前記冷却ファンの送風経路中に、該経路を通る空気を冷却するための空気冷却部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の外部装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯型情報機器に対して着脱可能であって携帯型情報機器を冷却可能な外部装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯型情報機器を外部から冷却する外部装置として、ノートパソコン用の所謂ドッキング装置がある（例えば、特許文献１参照）。このドッキング装置は、ノートパソコンに着脱されるものである。このドッキング装置が、ノートパソコンに装着された際には、ノートパソコンの様々な機能を拡張するとともに、内部に備えられたファンユニットによりノートパソコンを冷却することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０６１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、近年、ＣＰＵの高速化等による消費電力の増加に伴い、ノートパソコン全体の発熱量が増大している。従って、これを冷却するために、ノートパソコン及び外部装置のファンを高速回転させる必要があり、ファンの騒音が大きくなるという問題があった。更に、ノートパソコンの小型化に伴い、ノートパソコンに備えられた冷却ファンも小型される。小型された冷却ファンで従来のファンと同様の冷却を行おうとするとファンを高速回転させることとなり、ファンの騒音が大きくなる傾向にある。また、ノートパソコン及び外部装置を使用する環境は、オフィスや自宅など静かな環境が多く、ノートパソコン及び外部装置のファンの騒音が目立つという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明はこのような従来の問題に鑑み、携帯型情報機器を好適に冷却可能で、携帯型情報機器及び外部装置から発生するファンの騒音を低くすることができる外部装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、所期の目的を達成するための本発明にかかる外部装置は、冷却用のファンと、該ファンを温度に対応した目標回転数で回転するように制御する制御部と、外部から信号を受信し前記制御部に前記信号を伝達する信号受信部と、を備えた携帯型情報機器を適用対象とし、該携帯型情報機器に着脱可能な外部装置であって、前記携帯型情報機器を冷却する冷却ファンと、前記携帯型情報機器に装着された状態で、前記携帯型情報機器の内部温度を検出し、該内部温度に対応した前記目標回転数よりも低い回転数で前記携帯型情報機器のファンを回転させるように前記信号受信部を介して前記携帯型情報機器の制御部に信号を送るとともに、前記目標回転数よりも低い回転数で前記冷却ファンを回転させるファン制御部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の外部装置は、上記構成に加えて、前記ファン制御部は、前記携帯型情報機器のファンの回転数と等しくなるように前記冷却ファンの回転数を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の外部装置は、上記構成に加えて、前記ファン制御部は、前記携帯型情報機器のファンから発生する音の大きさと前記冷却ファンから発生する音の大きさとを同程度にするように前記冷却ファンの回転数を制御することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の外部装置は、上記構成に加えて、前記携帯型情報機器に備えられたファンの回転数と該ファンから発生する音の大きさとの関係である回転数音情報を記憶する記憶部を有し、装着された携帯型情報機器に備えられたファンの情報と、前記記憶部に記憶されたファン毎の回転数音情報と、をもとに、前記冷却ファンの回転数を制御することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の外部装置は、上記構成に加えて、前記冷却ファンの送風経路中に、該経路を通る空気を冷却するための空気冷却部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、冷却用のファンと、ファンを温度に対応した目標回転数で回転するように制御する制御部と、外部から信号を受信し制御部に信号を伝達する信号受信部と、を備えた携帯型情報機器を適用対象とし、携帯型情報機器に着脱可能な外部装置であって、携帯型情報機器を冷却する冷却ファンと、携帯型情報機器に装着された状態で、携帯型情報機器の内部温度を検出し、内部温度に対応した目標回転数よりも低い回転数で携帯型情報機器のファンを回転させるように信号受信部を介して携帯型情報機器の制御部に信号を送るとともに、目標回転数よりも低い回転数で冷却ファンを回転させるファン制御部と、を有するので、携帯型情報機器を冷却する能力を下げずに、携帯型情報機器のファンから発生する音の大きさを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる外部装置を示す側面図である。
【図２】図２は、同上の外部装置を示す斜視図である。
【図３】図３は、同上の外部装置を示す底面図である。
【図４】図４は、同上の外部装置を携帯型情報機器に接続した状態を示す制御ブロック図である。
【図５】図５は、同上の外部装置を使用した際のファンの回転数と騒音と冷却空気の温度との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる外部装置の実施の形態を図１〜図５に基づいて詳細に説明する。外部装置１は、ノートパソコン等の携帯型情報機器１０１に着脱されるものである。
【００１４】
携帯型情報機器１０１は、携帯型情報機器１０１を冷却するファン１０２と、このファン１０２を制御する制御部１０３と、携帯型情報機器１０１の外部からの信号を受信し、その信号を制御部１０３に送信するインタフェース（信号受信部）１０４と、を有している。また、携帯型情報機器１０１の筐体内部には、温度センサ１０５が設置されている。この温度センサ１０５は、制御部１０３に接続されている。ファン１０２は、回転羽根１０２ａと、ファン駆動部１０２ｂとを備えている。ファン１０２は、ファン駆動部１０２ｂによって回転羽根１０２ａを回転させて送風し、携帯型情報機器１０１内部を冷却するものである。
【００１５】
制御部１０３は、温度に対応した目標回転数でファン１０２が回転するように制御するものである。目標回転数は、温度帯域毎に設定されている。制御部１０３は、携帯型情報機器１０１の温度センサ１０５によって検出された内部温度に対応した目標回転数でファン１０２を回転させる。即ち、検出された内部温度が高いほど大きな回転数でファン１０２を回転させる。また、制御部１０３は、後述する外部装置１が携帯型情報機器１０１に装着された際には、外部装置１からインタフェース１０４を介して与えられた信号に従ってファン１０２を駆動する。
【００１６】
外部装置１は、冷却ファン２と、ファン制御部３と、記憶部４と、インタフェース５と、空気冷却部６と、これらが設置されている筐体７と、を有している。
【００１７】
冷却ファン２は、回転羽根２ａと、ファン駆動部２ｂとを備えている。冷却ファン２は、ファン駆動部２ｂによって回転羽根２ａを回転させて送風するものである。冷却ファン２は、ファン駆動部２ｂによって回転羽根２ａの回転数（一秒間に何回転するか）を変えることができる。冷却ファン２の送風方向には、空気冷却部６が配設されている。即ち、冷却ファンの送風経路中に、この経路を通る空気を冷却するための空気冷却部が配設されている。
【００１８】
空気冷却部６は、空気を冷却する部分である。空気冷却部６の上側が冷却部６ａ、下側が放熱部６ｂとなっている。空気冷却部６は、ペルチエ素子によって構成されている。ペルチエ素子は、略板状に形成されており、電流を流すと、一方側の板状面で放熱が生じ、他方側の板状面で吸熱が生じるようになっている。ペルチエ素子は、筐体７の内部において、ペルチエ素子の放熱面が筐体７の底面側を向くように配設されている。従って、ペルチエ素子の吸熱面は、筐体７の上面側を向いている。ペルチエ素子の放熱が生じる面（放熱面）と、吸熱が生じる面（吸熱面）とには、柱状の熱伝導体が複数突設されている。この熱伝導体は、熱伝導率の高い素材で形成している。ペルチエ素子の吸熱面と放熱面とに柱状の熱伝導体を複数突設することによって、冷却効率及び、放熱効率を高めている。
【００１９】
空気冷却部６の冷却部６ａは、ペルチエ素子の吸熱面と、吸熱面に突設された熱伝導体と、から構成されている。冷却部６ａにおいて、吸熱面及び熱伝導体の表面から吸熱され、空気が冷却される。空気冷却部６の放熱部６ｂは、ペルチエ素子の放熱面と、放熱面に突設された熱伝導体と、から構成されている。ペルチエ素子の放熱面において生じた熱は、放熱面において放熱されるとともに放熱面側の熱伝導体に伝わり、熱伝導体からも放熱される。尚、ペルチエ素子は、ペルチエ素子は、ｐ型半導体とｎ型半導体とを電極で所謂π型に接続した構造を絶縁性のある一対の熱伝導板で挟んで板状に形成したものである。この一対の熱伝導板の一方側の熱伝導板が放熱面を構成し、他方側の熱伝導板が吸熱面を構成する。このように構成されたペルチエ素子は、電圧をかけた際には、吸熱面側の熱伝導板から、放熱面側の熱伝導板に熱が移動するようになっている。
【００２０】
冷却ファン２から送り出された空気は、空気冷却部６の上側、即ち、冷却部６ａを通って冷却される。そして、この冷却された空気が後述する筐体７の送風口７ａから吹き出される。この冷却された空気が携帯型情報機器１０１に当たって携帯型情報機器１０１が冷却される。
【００２１】
ファン制御部３は、冷却ファン２と接続されており、冷却ファン２の制御を行うものである。冷却ファン２の制御は、ファン駆動部２ｂに冷却ファン２の回転数を増減する信号を送ることによって行う。ファン制御部３は、インタフェース５及び記憶部４とも接続されている。また、ファン制御部３は、外部装置１が携帯型情報機器１０１に装着された際には、インタフェース５、インタフェース１０４、制御部１０３を介して、ファン駆動部１０２ｂに信号を送り、携帯型情報機器１０１のファン１０２の制御を行うものである。
【００２２】
記憶部４は、携帯型情報機器１０１に備えられたファン１０２の情報を記憶しておくための部分である。即ち、外部装置１の冷却ファン２が所定の回転数で回転した際の音の大きさと同じ音の大きさとなるファン１０２の回転数（回転数音情報）を記憶部４に記憶させておく。そして、その回転数をもとにファン制御部３が携帯型情報機器１０１のファン１０２及び冷却ファン２の回転数を出力する。尚、ファン１０２の種類毎にファン１０２の回転数とその回転数においてファン１０２が発生する音の大きさとの関係（回転数音情報）を記憶させておいてもよい。この場合、冷却ファン２の回転数とその回転数において発生する冷却ファン２の音の大きさとの関係も記憶部に４に記憶させておき、これらの情報からファン制御部によってファン１０２及び冷却ファン２の回転数が設定される。
【００２３】
インタフェース５は、携帯型情報機器１０１のインタフェース１０４と信号を送受信する部分である。インタフェース５は、ファン制御部３から送られてきた信号を携帯型情報機器１０１のインタフェース１０４に送信する。また、携帯型情報機器１０１からインタフェース１０４を介して送られてきた信号をファン制御部３に送信する。インタフェース５とインタフェース１０４は、物理的に接続される形式のものでもよいし、無線で接続される形式のものでもよい。
【００２４】
筐体７は、箱状に形成されている。この筐体７に、冷却ファン２と、空気冷却部６と、ファン制御部３と、記憶部４と、インタフェース５とが設置されている。筐体７の上面には、送風口７ａが開口されており、冷却ファン２からの送風が吹き出すようになっている。また、筐体７の少なくとも底面には、吸気口７ｂが開口され、筐体７内に空気を取り入れることができるようなっている。また、空気冷却部６の底面には、放熱口７ｃが形成されている。この放熱口７ｃから空気冷却部６の放熱部６ｂを通った空気が排出されるようになっている。また、筐体７の底面の周辺部には、脚部７ｄが形成されている。外部装置１が、机等に設置された際には、脚部７ｄによって、筐体７の底面と、筐体７が設置される設置面との間に所定の間隔が形成され、吸気口７ｂ及び放熱口７ｃにおいて空気が出入り可能となっている。尚、送風口７ａは、外部装置１が携帯型情報機器１０１に装着された際に、携帯型情報機器１０１の底面に形成された空気取り込み口と一致する位置に形成するとよい。そうすることにより、冷却風が携帯型情報機器１０１の内部に入り込み、より携帯型情報機器１０１を冷却することができる。
【００２５】
外部装置１は、内部に図示せぬ電源を備えている。更に、外部の電源と接続することもできる。また、外部装置１には、図示せぬ、ハードディスクや、グラフィックボード等、携帯型情報機器１０１の機能を拡張する各種モジュールが備えられている。
【００２６】
上述のように構成された外部装置１は、携帯型情報機器１０１に装着される。外部装置１が携帯型情報機器１０１に装着された状態とは、即ち、携帯型情報機器１０１と信号を少なくとも送受信可能であって、冷却ファン２による送風が携帯型情報機器１０１にあたり、携帯型情報機器１０１を冷却することができる状態である。
【００２７】
ファン制御部３による冷却ファン２及びファン１０２の制御について説明する。先ず、外部装置１が、携帯型情報機器１０１に装着された状態において、ファン制御部３は、その携帯型情報機器１０１のファン１０２の情報を取得する。このファン１０２の情報を取得するタイミングは、いつでもよいが、外部装置１の電源が入っている状態であって、携帯型情報機器１０１が起動された際等がよい。外部装置１のファン制御部３による携帯型情報機器１０１のファン１０２及び冷却ファン２の制御は、当然、外部装置１及び携帯型情報機器１０１が起動された状態の時に行う。
【００２８】
次に、外部装置１のファン制御部３は、携帯型情報機器１０１の内部温度を取得する。この内部温度は、携帯型情報機器１０１内部に備えられた温度センサ１０５によって検出される。内部温度を取得する最初のタイミングは、携帯型情報機器１０１が起動された時がよい。
【００２９】
ファン制御部３は、取得した内部温度に対応した、携帯型情報機器１０１のファン１０２の回転数をファン１０２の情報をもとに出力する。この出力された回転数は、外部装置１のインタフェース５及び携帯型情報機器１０１のインタフェース１０４を介して、携帯型情報機器１０１の制御部１０３に伝達される。携帯型情報機器１０１の制御部１０３は、この回転数をファン駆動部１０２ｂに出力する。そうすると携帯型情報機器１０１のファン１０２が出力された回転数で回転する。また、ファン制御部３は、前記取得した内部温度に対応した外部装置１の冷却ファン２の回転数をファン駆動部２ｂに出力する。そうすると冷却ファン２が出力された回転数で回転する。
【００３０】
ここで、取得した温度に対応するファン１０２及び冷却ファン２の回転数について説明する。携帯型情報機器１０１のファン１０２の回転数は、外部装置１無しの時のファン１０２の回転数よりも低く設定する。即ち、ファン制御部３は、ファン１０２及び冷却ファン２の回転数を前述した目標回転数より低い回転数で回転するように制御する。つまり、同じ温度に対応する回転数で比較した場合に、目標回転数よりも低い回転数で回転させる。
【００３１】
外部装置１の冷却ファン２の回転数は、携帯型情報機器１０１のファン１０２から発生する音の大きさよりも冷却ファン２から発生する音の大きさが同じ又は小さくなるように設定する。これらの回転数は、携帯型情報機器１０１のファン１０２の情報及び記憶部４に記憶されている情報をもとに設定する。当然、携帯型情報機器１０１のファン１０２と外部装置１の冷却ファン２が同じものであれば、同回転数にするとよい。ファン制御部３は、定期的に携帯型情報機器１０１の内部温度を取得し、上記を繰り返す。
【００３２】
この外部装置１は、携帯型情報機器１０１を冷却するファン１０２を備えていると同時に、携帯型情報機器１０１のファン１０２を制御するファン制御部３を備えている。従って、冷却力を落とすことなく、携帯型情報機器１０１のファン１０２の回転数を下げることができる。携帯型情報機器１０１のファン１０２の回転数が下がると携帯型情報機器１０１のファン１０２から発生するファン１０２の騒音も低減される。当然、外部装置１の冷却ファン２は、携帯型情報機器１０１のファン１０２よりも低騒音で回転させる。また、この外部装置１には、記憶部４が備えられているので、複数種類のファン１０２に対応することができる。即ち、複数種類の携帯型情報機器１０１に対応することができる。
【００３３】
図５は、携帯型情報機器１０１のファン１０２と外部装置１のファン１０２が同じものであって、同じ回転数に制御した場合の送風する空気の冷却温度と、ファン１０２のスピード及びファン１０２の騒音を示すグラフである。図において、「設計基準」が、携帯型情報機器１０１のファン１０２単体、即ち、外部装置１を使用しない場合であって、外部装置１を使用した場合と同等の冷却力を有するように携帯型情報機器１０１のファン１０２を回転させた際の騒音及び回転数を示している。
【００３４】
図５に示すように、通常の使用環境における空気の温度である２５度の場合であっても、即ち、空気冷却部６を起動させず、送風する空気を冷却しない場合であっても、「設計基準」よりもファン１０２のスピード（回転数）を落とすことにより、騒音を低減することができる。
【００３５】
尚、この外部装置１が装着される携帯型情報機器１０１に備えられているファン１０２と外部装置１の冷却ファン２を同じものにした場合、記憶部４は、なくともよい。
【符号の説明】
【００３６】
１    外部装置
２    冷却ファン
２ａ    回転羽根
２ｂ    ファン駆動部
３    ファン制御部
４    記憶部
５    インタフェース
６    空気冷却部
６ａ    冷却部
６ｂ    放熱部
７    筐体
７ａ    送風口
７ｂ    吸気口
７ｃ    放熱口
７ｄ    脚部
１０１    携帯型情報機器
１０２    ファン
１０２ａ    回転羽根
１０２ｂ    ファン駆動部
１０３    制御部
１０４    インタフェース
１０５    温度センサ
【図１】
2011086072.tif 000003
【図２】
2011086072.tif 000004
【図３】
2011086072.tif 000005
【図４】
2011086072.tif 000006
【図５】
2011086072.tif 000007