(57)【要約】【課題】熱電素子を有用に使用すること。【解決手段】電流が供給されている場合にＣＰＵ１１から発生する熱を吸収し、前記電流が供給されていない場合にＣＰＵから発生する熱を用いて熱電変換を行うことによって電力を生成する熱電素子１０１と、熱電素子によって生成された電力からＣＰＵを冷却するための空冷ファン１０４を駆動するための第１駆動電力を生成するＤＣ−ＤＣコンバータ２０２と、バッテリ２１ＢおよびＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ａの何れかの供給元から供給される電力を用いて空冷ファンを駆動するための第２駆動電力を生成する電源２１とを具備し、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、電源２１への電力の供給元を判別し、判別結果に基づいて第１駆動電力によって空冷ファンが駆動される第１モードと第２駆動電力によって空冷ファンが駆動される第２モードとを切り替える。【選択図】    図２
2011119302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品と、
前記電子部品を冷却するための冷却手段と、
電流が供給されている場合に前記電子部品から発生する熱を吸収し、前記電流が供給されていない場合に前記電子部品から発生する熱を用いて熱電変換を行うことによって電力を生成する熱電素子と、
前記熱電素子によって熱電変換が行われている場合に、前記熱電素子によって生成された電力から前記冷却手段を駆動するための第１駆動電力を生成する第１電源と、
バッテリおよびＡＣ／ＤＣアダプタの何れかの供給元から供給される電力を用いて前記冷却手段を駆動するための第２駆動電力を生成する第２電源と、
前記供給元が前記バッテリおよび前記ＡＣ／ＤＣアダプタの何れであるかを判別する判別手段と、
前記冷却手段の駆動時に、前記熱電素子によって前記熱電変換が行われ、前記第１駆動電力によって前記冷却手段が駆動される第１モードと、前記熱電素子によって前記電子部品から発生する熱を吸収し、前記第２駆動電力によって前記冷却手段が駆動される第２モードとを前記判別手段の判別結果に基づいて切り替える切り替え手段と、
を具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記第１駆動電力の電圧値を検出する検出手段を更に具備し、
前記切り替え手段は、
前記判別手段によって前記供給元が前記バッテリであると判別された場合に、前記第１モードに切り替え、
前記第１モードに切り替えられた後、前記検出手段によって検出される電圧値に基づいて、前記第１モードと前記熱電素子によって前記熱電変換が行われ、前記第１駆動電力および前記第２駆動電力の一方の駆動電力によって前記冷却手段が駆動される第３モードとを前記検出手段によって検出される電圧値に基づいて切り替えることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記切り替え手段は、前記電子部品の温度に応じて前記冷却手段の駆動と非駆動とを切り替えることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記第２電源から前記冷却手段への前記第２駆動電力の供給／非供給を切り替えるための第１スイッチと、
前記熱電素子への前記電流の供給／非供給を切り替えるための第２スイッチと、
前記熱電素子から前記第１電源への前記電力の供給／非供給を切り替えるための第３スイッチと、を更に具備し、
前記切り替え手段は、前記判別手段の判別結果に基づいて前記第１スイッチ、第２スイッチ、および第３スイッチを制御することによって前記第１のモードと前記第２のモードとの間を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記第２電源から前記冷却手段への前記第２駆動電力の供給／非供給を切り替えるための第１スイッチと、
前記熱電素子への前記電流の供給／非供給を切り替えるための第２スイッチと、
前記熱電素子から前記第１電源への前記電力の供給／非供給を切り替えるための第３スイッチと、を更に具備し、
前記切り替え手段は、前記判別手段の判別結果に基づいて前記第１スイッチ、第２スイッチ、および第３スイッチを制御することによって前記第１モードと前記第２モードとの間を切り替え、前記検出手段によって検出される電圧値に基づいて前記第１スイッチ、第２スイッチ、および第３スイッチを制御することによって前記第１モードと前記第３モードとの間を切り替えることを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項６】
電子部品と、
前記電子部品を冷却するための冷却手段と、
前記電子部品から発生する熱を用いて熱電変換を行うことによって電力を生成する熱電素子と、
前記熱電素子によって生成された電力から前記冷却手段を駆動するための第１駆動電力を生成する第１電源と、
前記冷却手段を駆動するための第２駆動電力を生成する第２電源と、
前記第１駆動電力の電圧値を検出する検出手段と、
前記冷却手段の駆動時に、前記第１駆動電力によって前記冷却手段が駆動される第１モードと、前記第１駆動電力および前記第２駆動電力の内から電圧値が高い駆動電力によって前記冷却手段が駆動される第２モードとを前記検出手段によって検出される電圧値に基づいて切り替える切り替え手段と、
を具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項７】
前記切り替え手段は、前記電子部品の温度に応じて前記冷却手段の駆動と非駆動とを切り替えることを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記第２電源は、バッテリから供給される電力から前記第２駆動電力を生成することを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記第２電源から前記冷却手段への前記第２駆動電力の供給／非供給を切り替えるための第１スイッチと、
前記熱電素子への前記電流の供給／非供給を切り替えるための第２スイッチと、
前記熱電素子から前記第１電源への前記電力の供給／非供給を切り替えるための第３スイッチと、を更に具備し、
前記切り替え手段は、前記検出手段によって検出される電圧値に基づいて前記第１スイッチ、第２スイッチ、および第３スイッチを制御することによって前記第１モードと前記第２モードとの間を切り替えることを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電素子と冷却手段とを組み合わせて電子部品の冷却を行う情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＰＵ等の電子部品を冷却するために、ペルチェ素子が用いられることがある。特許文献１には、ペルチェ素子は、電子部品から熱エネルギーを吸収して電力を生成し、この電力を用いて冷却ファンを駆動することが開示されている。また、別の実施の形態にペルチェ素子は電源からも電力の供給を受けて、吸熱を行うことが開示されている。また、更に別の実施の形態に、冷却ファンにペルチェ素子によって生成される電力と電源からの電力とを供給することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７７５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記文献に開示されている技術では、ペルチェ素子（熱電素子）は、常に吸熱を行っているか熱電変換を行うかの何れかである。ペルチェ素子は、吸熱と熱電変換を行うことができるので、吸熱と熱電変換と切り替えて使用できるので、熱電素子を有用に使用する方法が望まれている。
【０００５】
また、冷却ファンにペルチェ素子によって生成される電力と電源からの電力とを供給すると、ペルチェ素子によって生成される電力だけで冷却ファンを駆動可能な場合でも、電源から冷却ファンに電力が供給される。従って、バッテリを用いて駆動される場合に、装置の駆動時間が短くなる。従って、冷却ファンに供給する駆動電力の供給源を電源と熱電素子との間で切り替えることが望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、熱電素子を有用に使用することが可能な情報処理装置を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の別の目的は、冷却手段に供給する駆動電力の供給源を電源と熱電素子との間で切り替えることが可能な情報処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一例に係わる情報処理装置は、電子部品と、前記電子部品を冷却するための冷却手段と、電流が供給されている場合に前記電子部品から発生する熱を吸収し、前記電流が供給されていない場合に前記電子部品から発生する熱を用いて熱電変換を行うことによって電力を生成する熱電素子と、前記熱電素子によって熱電変換が行われている場合に、前記熱電素子によって生成された電力から前記冷却手段を駆動するための第１駆動電力を生成する第１電源と、バッテリおよびＡＣ／ＤＣアダプタの何れかの供給元から供給される電力を用いて前記冷却手段を駆動するための第２駆動電力を生成する第２電源と、前記供給元が前記バッテリおよび前記ＡＣ／ＤＣアダプタの何れであるかを判別する判別手段と、前記冷却手段の駆動時に、前記熱電素子によって前記熱電変換が行われ、前記第１駆動電力によって前記冷却手段が駆動される第１モードと、前記熱電素子によって前記電子部品から発生する熱を吸収し、前記第２駆動電力によって前記冷却手段が駆動される第２モードとを前記判別手段の判別結果に基づいて切り替える切り替え手段と、を具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明の別の一例に係わる情報処理装置は、電子部品と、前記電子部品を冷却するための冷却手段と、前記電子部品から発生する熱を用いて熱電変換を行うことによって電力を生成する熱電素子と、前記熱電素子によって生成された電力から前記冷却手段を駆動するための第１駆動電力を生成する第１電源と、前記冷却手段を駆動するための第２駆動電力を生成する第２電源と、前記第１駆動電力の電圧値を検出する検出手段と、前記冷却手段の駆動時に、前記第１駆動電力によって前記冷却手段が駆動される第１モードと、前記第１駆動電力および前記第２駆動電力の内から電圧値が高い駆動電力によって前記冷却手段が駆動される第２モードとを前記検出手段によって検出される電圧値に基づいて切り替える切り替え手段と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、熱電素子を有用に使用することが可能になる。
【００１１】
また本発明によれば、冷却手段に供給する駆動電力の供給源を電源と熱電素子との間で切り替えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係わる情報処理装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示す情報処理装置の構成を示す断面図。
【図３】図１に示すＣＰＵを冷却するための構成を示すブロック図。
【図４】ＥＣ／ＫＢＣによって切り替えられるモードを示す表。
【図５】第２モードにおける図３に示されるスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の状態を示すブロック図。
【図６】第３モードにおける図３に示されるスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の状態を示すブロック図。
【図７】第４モードにおける図３に示されるスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の状態を示すブロック図。
【図８】モードを切り替える制御処理の手順を示すフローチャート。
【図９】モードを切り替える制御処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係わる情報処理装置としてのパーソナルコンピュータの概略構成を示すブロック図である。
【００１５】
本コンピュータ１０は、図１に示されているように、ＣＰＵ１１、ノースブリッジ１２、メインメモリ１３、グラフィックス プロセッシング ユニット（ＧＰＵ）１４、表示パネル１５、サウスブリッジ１６、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１７、ネットワークコントローラ１８、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１９、エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）２０、および電源コントローラ（ＰＳＣ）２１等を備えている。
【００１６】
ＣＰＵ１１は本コンピュータの動作を制御するために設けられたプロセッサであり、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１７からメインメモリ１３にロードされる、オペレーティングシステム（ＯＳ）および各種アプリケーションプログラムを実行する。ＣＰＵ１１の内部には温度センサが設けられている。
【００１７】
また、ＣＰＵ１１は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１９に格納されたシステムＢＩＯＳ（Basic Input Output System）をメインメモリ１３にロードした後、実行する。システムＢＩＯＳはハードウェア制御のためのプログラムである。
【００１８】
ノースブリッジ１２はＣＰＵ１１のローカルバスとサウスブリッジ１６との間を接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ１２には、メインメモリ１３をアクセス制御するメモリコントローラも内蔵されている。また、ノースブリッジ１２は、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）  Ｅｘｐｒｅｓｓバスなどを介してＧＰＵ１４との通信を実行する機能も有している。
【００１９】
ＧＰＵ１４は本コンピュータのディスプレイモニタとして使用される表示パネル１５を制御する表示コントローラである。このＧＰＵ１４はビデオメモリ（ＶＲＡＭ）を有しており、ＯＳ／アプリケーションプログラムによってビデオメモリに描画された表示データから、表示パネル１５に表示すべき表示イメージを形成する映像信号を生成する。ＧＰＵ１４によって生成された映像信号はラインに出力される。
【００２０】
エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）２０は、入力手段としてのキーボード２２、タッチパッド２３、およびタッチパッドコントロールボタン２４のコントロールを行うコントローラとして機能する。エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ２０は、本コンピュータ１０のシステム状態に関わらず、各種のデバイス（周辺装置やセンサ、電源回路等）を監視し制御するワンチップ・マイコンである。また、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、ＣＰＵ１１に設けられた温度センサの測定値を取得する機能を有する。
【００２１】
第２電源としての電源コントローラ２１は、ＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂを介して外部電源が供給されている場合、ＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂから供給される外部電源を用いて本コンピュータ１０の各コンポーネントに供給すべきシステム電源を生成するＤＣ-ＤＣ電源である。また、ＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂを介して外部電源が供給されていない場合、バッテリ２１Ａを用いて本コンピュータ１０の各コンポーネントに供給すべきシステム電源を生成する。
【００２２】
ネットワークコントローラ１８は、例えばインターネットなどの外部ネットワークとの通信を実行する通信装置である。
【００２３】
次に、ＣＰＵ１１を冷却する機構を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係わるコンピュータの構成を示す断面図である。  
図２に示すように、コンピュータは、ＣＰＵ１１、ヒートシンク１０１、ヒートパイプ１０２、放熱フィン１０３、空冷ファン１０４、熱電素子１０５、基板１１０、筐体１２０Ａ，１２０Ｂ等を備えている。
【００２４】
ＣＰＵ１１が基板１１０に実装されている。ＣＰＵ１１の表面にヒートシンク１０１が設けられている。ヒートシンク１０１にヒートパイプ１０２が接続されている。ヒートパイプ１０２に放熱フィン１０３が接続されている。ヒートシンク１０１およびヒートパイプ１０２は、ＣＰＵ１１の熱を放熱フィン１０３に伝達するために設けられている。空冷ファン１０４は放熱フィン１０３を空冷するために設けられている。空冷ファン１０４が放熱フィンを空冷することによってＣＰＵ１１が冷却される。ＣＰＵ１１の表面にヒートシンク１０１を介して熱電素子１０５が設けられている。熱電素子１０５は、筐体１２０Ｂの表面に密着している。熱電素子１０５と密着している部分の筐体１２０Ｂに、熱電素子１０５の筐体１２０Ｂ側に密着した面を外気に触れさせて冷却するようスリットを設けても良い。熱電素子１０５のヒートシンク１０１側の面はＣＰＵ１１から発生する熱によって高温になる。また、熱電素子１０５の筐体１２０Ｂ側の面は、筐体１２０Ｂに密着することにより、温度が低くなる。従って、熱電素子１０５のヒートシンク１０１側の面と筐体１２０Ｂ側の面とには大きな温度差が発生する。
【００２５】
熱電素子１０５は、熱と電力とを相互に変換することが可能である。熱電素子１０５は、ヒートシンク１０１を介して伝達されるＣＰＵ１１の熱を電力に変換することによって、空冷ファン１０４を駆動するための電力を生成する。また、熱電素子１０５に電流を供給して電気エネルギーを熱エネルギーに変換することによって、ヒートシンク１０１を介して伝達されるＣＰＵ１１の熱を吸収し、吸収した熱を筐体１２０Ｂ側に移動させる。
【００２６】
次に、空冷ファン１０４および熱電素子１０５を用いてＣＰＵ１１の冷却を制御する構成を説明する。図３は、本発明の一実施形態に係わるＣＰＵ１１の冷却するための構成を示すブロック図である。
【００２７】
図３に示すように、コンピュータは、バッテリ２１ＡまたはＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂから供給される電力によって駆動される。バッテリ２１ＡおよびＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂの後段には電源コントローラ（ＰＳＣ）２１が設けられている。電源コントローラ２１は、バッテリ２１ＡまたはＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂから供給される電力から空冷ファン１０４を駆動するための駆動電力を生成する。なお、電源コントローラ２１が生成する電圧を５．０Ｖとする。また、電源コントローラ２１は、バッテリ２１ＡまたはＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂから供給される電力から、熱電素子１０５に供給される電流を生成する。
【００２８】
電源コントローラ２１の後段には負荷として、空冷ファン１０４および熱電素子１０５が設けられている。電源コントローラ２１と空冷ファン１０４との間に電源コントローラ２１から空冷ファン１０４に供給される駆動電力が流れるラインＬ１が設けられている。電源コントローラ２１から空冷ファン１０４への駆動電力の供給／非供給を切り替えるためのスイッチＳＷ１が、ラインＬ１に挿入されている。ラインＬ１上の接続点Ｐ１とスイッチＳＷ１との間のラインＬ１に逆流防止用のダイオードＤ１が挿入されている。ダイオードＤ１のアノード側は電源コントローラ２１側に接続され、ダイオードＤ１のカソード側は空冷ファン１０４側に接続されている。
【００２９】
電源コントローラ２１と熱電素子１０５との間に電源コントローラ２１から熱電素子１０５に供給される電流が流れるラインＬ２が設けられている。電源コントローラ２１から熱電素子１０５への電流の供給／非供給を切り替えるためのスイッチＳＷ２が、ラインＬ２に挿入されている。
【００３０】
熱電素子１０５を、熱エネルギーを電気エネルギーへ変換する性質を利用して、電源としても利用する。熱電素子１０５の後段には熱電素子１０５から供給された任意の電圧から定電圧を生成するための第1電源としてのＤＣ−ＤＣコンバータ２０２が設けられている。なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２が生成する電圧を原則５．０Ｖとする。
【００３１】
熱電素子１０５とＤＣ−ＤＣコンバータ２０２との間に、熱電素子１０５によって生成された電力をＤＣ−ＤＣコンバータ２０２に供給するためのラインＬ３が設けられている。熱電素子１０５からＤＣ−ＤＣコンバータ２０２への電力の供給／非供給を切り替えるためのスイッチＳＷ３が、ラインＬ３に挿入されている。
【００３２】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２と接続点Ｐ１との間に、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２によって精製された駆動電力を空冷ファン１０４に供給するためのラインＬ４が設けられている。ラインＬ４に、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２から出力される電力の電圧値を測定するための電圧計２０３、およびダイオードＤ２が挿入されている。電圧計２０３の測定値はＥＣ／ＫＢＣ２０に送られる。ダイオードＤ２のアノード側はＤＣ−ＤＣコンバータ２０２側に接続され、ダイオードＤ２のカソード側は空冷ファン１０４側に接続されている。
【００３３】
ダイオードＤ１のカソード側と逆流防止用のダイオードＤ２のカソード側とがラインＬ１、接続点Ｐ１、およびラインＬ４を介して接続されている。電源コントローラ２１およびＤＣ−ＤＣコンバータ２０２の両方から空冷ファン１０４に駆動電力を供給することが可能な場合、二つの駆動電力の内から電圧値が高い駆動電力が空冷ファン１０４に供給される。
【００３４】
なお、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３は、ＥＣ／ＫＢＣ２０によってオン／オフ制御される。また、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、空冷ファン１０４の回転制御、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２の出力電圧値の監視、およびＣＰＵ１１の内部温度監視も行う。
【００３５】
ＥＣ／ＫＢＣ２０は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３をオン／オフを制御することによって、第１モード〜第４モードを切り替える。第１モード〜第４モードについて図４の表、および図３、図５〜７のブロック図を参照して説明する。
【００３６】
図４において、各モードにおけるスイッチのオン／オフ状態、および空冷ファン１０４の駆動／非駆動の状態、熱電素子１０５の利用方法、空冷ファンを駆動するための駆動電力の供給源（駆動電力原）を示している。
【００３７】
第１モードは、図３に示すように、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３が全てオフの状態である。第１モードでは、空冷ファン１０４が駆動されない。従って、熱電素子１０５は利用されない。以下の第２〜第４モードでは空冷ファン１０４が駆動される。
【００３８】
第２モードは、図５に示すように、スイッチＳＷ１、ＳＷ２がオンの状態、スイッチＳＷ３がオフの状態である。スイッチＳＷ２がオンの状態になることによって、電源コントローラ２１から熱電素子１０５に電流が供給される。その結果、熱電素子１０５は、ヒートシンク１０１を介してＣＰＵ１１から発生する熱を吸収する。また、スイッチＳＷ１がオン状態になることによって、電源コントローラ２１から空冷ファン１０４に駆動電力が供給される。
【００３９】
第３モードは、図６に示すように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオフの状態、スイッチＳＷ３がオンの状態である。スイッチＳＷ１がオフの状態であるので、電源コントローラ２１から空冷ファン１０４に駆動電力は供給されない。また、スイッチＳＷ２がオフ状態であるので、熱電素子１０５は吸熱を行わずに、熱電変換を行う。そして、スイッチＳＷ３がオン状態であるので、熱電素子１０５によって生成された電力はＤＣ−ＤＣコンバータ２０２に供給される。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２は、熱電素子１０５から供給された電力から空冷ファン１０４を駆動するための駆動電力を生成し、生成された駆動電力を空冷ファン１０４に供給する。また、スイッチＳＷ２がオフの状態なので、電源コントローラ２１から空冷ファン１０４に駆動電力が供給されない。
【００４０】
第４モードは、図７に示すように、スイッチＳＷ１，ＳＷ３がオンの状態、スイッチＳＷ２がオフの状態である。スイッチＳＷ１がオフの状態であるので、電源コントローラ２１から空冷ファン１０４に駆動電力は供給可能な状態である。また、スイッチＳＷ２がオフ状態であるので、熱電素子１０５は吸熱を行わずに、熱電変換を行う。そして、スイッチＳＷ３がオン状態であるので、熱電素子１０５によって生成された電力はＤＣ−ＤＣコンバータ２０２に供給される。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２は、熱電素子１０５から供給された電力から空冷ファン１０４を駆動するための駆動電力を生成する。生成された駆動電力を空冷ファン１０４に供給可能な状態である。この第４モードでは、ダイオードＤ１およびダイオードＤ２を通過後の電位が高い方の駆動電力が空冷ファン１０４へ電力が供給されることになるため、熱電素子１０５が十分な電力を供給できない期間は電源コントローラ２１から空冷ファン１０４へ電力が供給されることになる。
【００４１】
次に、図８，９のフローチャートを参照して、モードを切り替える制御処理の手順について説明する。  
コンピュータの起動直後においては、図３に示すようにスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３はＥＣ／ＫＢＣ２０の制御により全てオフ状態となっている（第１モード）。
【００４２】
次いで、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、ＣＰＵ１１の内部に設けられた温度センサによって測定された内部温度を取得し、取得された内部温度に基づいてＣＰＵ１１の温度の監視を開始する（ステップＳ１１）。
【００４３】
ＥＣ／ＫＢＣ２０は、取得された内部温度がしきい値以上であるかを判別する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２でのしきい値は６５℃である。内部温度が６５度以上であると判別された場合（ステップＳ１２のＹｅｓ）、電源コントローラ２１に電力を供給する供給源を調べるために、ＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂから供給されている電力によって駆動されているかを判別する（ステップＳ１３）。
【００４４】
ＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂによって駆動されている場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、バッテリ２１Ａの残存量の節約に考慮する必要がないため、熱電素子１０５は電源としてではなく冷却装置として使用される。熱電素子１０５を冷却装置として使用するために、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、図５に示すようにスイッチＳＷ１、ＳＷ２をオンの状態にし、スイッチＳＷ３をオフの状態のままにして、第１モードから第２モードに切り替える（ステップＳ１４）。
【００４５】
スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２をオン状態にすることによって、電源コントローラ２１から空冷ファン１０４および熱電素子１０５に電流が流れる電路を構成する。尚、熱電素子１０５に対しては図２に示すように放熱フィン１０３に接する面が低温となる向きへ電圧がかるよう配線されている。
【００４６】
ＥＣ／ＫＢＣ２０が空冷ファン１０４の回転制御を開始する（ステップＳ１５）。空冷ファン１０４が回転制御されることにより、空冷ファン１０４が駆動され、熱電素子１０５のヒートシンク１０１に接する面が低温化する。一般的に空冷ファン１０４の回転数は、ＢＩＯＳが持つ温度テーブルに従ってＣＰＵ１１の温度によって変動するが、ここでは説明を省略する。冷却処理によってＣＰＵ１１の温度が徐々に下がる。
【００４７】
次いで、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、ＣＰＵ１１の内部温度がしきい値未満であるかを判別する（ステップＳ１６）。ここでのしきい値はステップＳ１２でのしきい値と同じ６５℃であるとするが、ヒステリシスを設けて６３℃としても良い。
【００４８】
６５℃未満になったと判断された場合（ステップＳ１６のＹｅｓ）、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、空冷ファン１０４の駆動を停止させる（ステップＳ１７）。そして、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、図３に示すようにスイッチＳＷ１、ＳＷ２をオン状態からオフ状態にし、第２モードから第１モードに切り替える（ステップＳ１８）。そして、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、ＣＰＵ１１の温度開始を継続し（ステップＳ１９）、ステップＳ１２の処理に戻る。
【００４９】
ステップＳ１３においてＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂによって駆動されていない（バッテリ２１Ａによって駆動されている）と判別された場合（ステップＳ１３のＮｏ）、熱電素子１０５は、冷却装置として使用されずに、熱電素子１０５は電源として使用される。熱電素子１０５を電源として使用するために、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、図６に示すように、スイッチＳＷ３をオン状態、スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオフ状態にし、第１モードから第３モードに切り替える（ステップＳ２１）。その結果、熱電素子１０５から空冷ファン１０４へ電流が流れるよう電路が構成される。なお、熱電素子１０５に対して電源コントローラ２１の入力側に対して正方向の電圧（＋電圧）がかるよう配線されている。
【００５０】
以下では、空冷ファン１０４の回転を制御する処理とＤＣ−ＤＣコンバータ２０２から
出力される電力の電圧値を監視する処理との二つの処理が並列して実行される。先ず、空冷ファン１０４の回転を制御する処理について説明する。
【００５１】
先ず、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、空冷ファン１０４の回転制御を開始する（ステップＳ２２）。空冷ファン１０４の羽根の回転数は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭに格納されている温度テーブルに従ってＣＰＵ１１の内部温度に応じて変動するが、ここでは説明を省略する。
【００５２】
そして、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、ＣＰＵ１１の内部温度がしきい値より低いかを判別する（ステップＳ２３）。本実施形態では、しきい値をステップＳ１２の処理で用いたしきい値と同じ６５℃とするが、しきい値をステップＳ１２の処理で用いた温度に対してヒステリシスを持たせて６３℃としても良い。
【００５３】
ＣＰＵ１１の内部温度が６５℃より低いと判別された場合（ステップＳ２３のＹｅｓ）、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、ステップＳ２４からの処理を実行するが、ステップＳ２４の処理については後述する。
【００５４】
次に、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２から出力される電力の電圧値を監視する処理について説明する。先ず、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２の出力電圧の監視を開始する（ステップＳ２２）。先ず、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、ＣＰＵ１１の内部温度がしきい値より低いかを判別する（ステップＳ３２）。なお、ステップＳ３２で用いられるしきい値は、ステップＳ２３で使用されるしきい値と同じ温度にする。本実施形態では、ステップＳ２３で用いられてる６５℃をしきい値として用いる。低くないと判別された場合（ステップＳ３２のＮｏ）、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、低損失レギュレータの出力電圧が４．７５Ｖより低いかを判別する（ステップＳ３３）。空冷ファン１０４の回転数に応じて空冷ファン１０４の駆動電力が変動する。熱電素子１０５から十分な電力を供給することができない時はＤＣ−ＤＣコンバータ２０２出力電圧が５．０Ｖを保てない（下回る）ことになり、空冷ファン１０４の回転に必要な電力を低損失レギュレータから供給される電力だけで賄うことができない。
【００５５】
低損失レギュレータの出力電圧が４．７５Ｖより低くないと判別された場合（ステップＳ３３のＮｏ）、ステップＳ３２の処理に戻る。低損失レギュレータの出力電圧が４．７５Ｖより低いと判別された場合（ステップＳ３３のＹｅｓ）、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、図７に示すようにスイッチＳＷ３だけでなくスイッチＳＷ１もオン状態にし、第３モードから第４モードに切り替える（ステップＳ３４）。その結果、電源コントローラ２１から空冷ファン１０４へ電流が流れる電路が構成される。図６に示すように、ダイオードＤ１およびＤ２を通過後の電位が高い方から空冷ファン１０４へ電力が供給されることになるため、熱電素子１０５が十分な電力を供給できない期間はバッテリ２１Ａから空冷ファン１０４へ電力が供給されることになる。
【００５６】
そして、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２の出力電圧がしきい電圧値以上であるかを判別する（ステップＳ３５）。熱電素子１０５の両面の温度差が広がるなどして、熱電素子１０５から十分な電力を再び供給できるようになることでＤＣ−ＤＣコンバータ２０２からの出力電圧が上昇し、空冷ファン１０４を駆動する電力をＤＣ−ＤＣコンバータ２０２から出力される電力でまかなえるようになる。本実施形態では、しきい値としてステップＳ３３での閾電圧値と同じ４．７５Ｖを用いているが、ヒステリシスを持たせて５．０Ｖをしきい値電圧値としても良い。
【００５７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２の出力電圧が４．７５Ｖ以上であると判別された場合（ステップＳ３５のＹｅｓ）、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、図６に示すようにスイッチＳＷ１をオフ状態にして電源コントローラ２１から空冷ファン１０４への電力供給を停止し、第４モードから第３モードに切り替える（ステップＳ４０）。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２から出力される電力の電圧値の監視を継続するステップＳ４１）。
【００５８】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２の出力電圧が４．７５Ｖ以上ではないと判別された場合（ステップＳ３５のＮｏ）、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、ＣＰＵ１１の内部温度が６５℃より低いかを判別する（ステップＳ３６）。内部温度が６５℃より低くないと判別された場合（ステップＳ３６のＮｏ）、ステップＳ３５の処理に戻る。
【００５９】
ステップＳ３２またはステップＳ３６において内部温度が６５℃より低いと判別された場合（ステップＳ３２のＹｅｓ、ステップＳ３６のＹｅｓ）、空冷ファン１０４によってＣＰＵ１１を冷却する必要がなくなるので、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、図６に示すようにスイッチＳＷ１をオフ状態にして、電源コントローラ２１から空冷ファン１０４への電力供給を停止し、第４モードから第３モードに切り替える（ステップＳ３７）。そして、ＥＣ／ＫＢＣ２０はＤＣ−ＤＣコンバータ２０２から出力される電力の電圧値の監視を停止する（ステップＳ３９）。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２から出力される電力の電圧値の監視を停止した後、ステップＳ２４に移行する。
【００６０】
ステップＳ２３においてＣＰＵ１１の内部温度が６５℃より低いと判別された場合（ステップＳ２３のＹｅｓ）およびステップＳ３９の処理後、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２から出力される電力の電圧値の監視を停止する（ステップＳ３９）。そして、ＥＣ／ＫＢＣ２０は空冷ファン１０４の回転制御を停止する（ステップＳ２４）。そして、ＥＣ／ＫＢＣ２０は、スイッチＳＷ３をオフ状態にすることによって、図３に示すように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を全てオフ状態にして、第３モードから第１モードに切り替える（ステップＳ２５）。そして、ＥＣ／ＫＢＣ２０はＣＰＵ１１の内部温度の監視処理を継続する（ステップＳ２６）。
【００６１】
本装置によれば、電源コントローラ２１に電力を供給する供給源に応じて、熱電素子１０５によってＣＰＵ１１から発生する熱を吸収する第２モードと熱電素子１０５によって生成される電力が空冷ファン１０４の駆動電力として用いられる第３モードとの間で切り替えることによって、熱電素子１０５を有用に使用することが可能になる。
【００６２】
また本発明によれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０２の出力電圧値に応じて、熱電素子１０５によって生成される電力が空冷ファン１０４の駆動電力として用いられる第３モードと、熱電素子１０５によって生成される電力または電源コントローラ２１によって生成された電力の何れかが空冷ファン１０４の駆動電力として用いられる第４モードとの間で切り替えることによって、冷却ファンに供給する駆動電力の供給源を電源と熱電素子との間で切り替えることが可能になる。また、切り替える電圧のしきい値を電源コントローラ２１が生成する電力の電圧値よりも低い値にすることによって、電源コントローラ２１が生成する電圧よりも低い場合でも、熱電材料が生成する電力を空冷ファンの駆動電力として有効利用できる。
【００６３】
ＧＰＵ１４やパワーＭＯＳ  ＦＥＴなど、ＣＰＵ１１以外の発熱する電子部品を熱電素子１０５へエネルギーを供給、または熱電素子１０５および空冷ファン１０４による冷却対象としてもよい。
【００６４】
なお、ＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂ駆動時の冷却手順を実施中にＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂが取り外された場合に、ＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂ駆動時の冷却手順を継続するか、バッテリ２１Ａ駆動時の冷却手順へ移行するかをか、ユーザーが選択できる手段を用意してもよい。、
バッテリ２１Ａ駆動時の冷却手順を実施中にＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂが装着された場合に、バッテリ２１Ａ駆動時の冷却手順を継続するか、ＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂ駆動時の冷却手順へ移行するかを、ユーザーが選択できる手段を用意してもよい。
【００６５】
ＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂの着脱に関係なく、エコロジーの観点から、ＡＣ／ＤＣアダプタ２１Ｂによって駆動されている場合に、熱電素子１０５を空冷ファン１０４の駆動電力として使用できる第３モード（図６）または第４モード（図７）の何れかのモードで動作するように、ユーザーが選択できる手段を用意してもよい。
【００６６】
なお、上記実施形態では、ＣＰＵ１１を冷却する冷却手段として空冷ファンを用いていたが、電力によって駆動されるのであれば他の冷却機構を用いても良い。
【００６７】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１４…ＣＰＵ，２０…エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ），２１…電源コントローラ，２１Ｂ…ＡＣ／ＤＣアダプタ，２１Ａ…バッテリ，１０１…ヒートシンク，１０２…ヒートパイプ，１０３…放熱フィン，１０４…空冷ファン，１０５…熱電素子，１１０…基板，２０２…低損失レギュレータ。
【図１】
2011119302.tif 000003
【図２】
2011119302.tif 000004
【図３】
2011119302.tif 000005
【図４】
2011119302.tif 000006
【図５】
2011119302.tif 000007
【図６】
2011119302.tif 000008
【図７】
2011119302.tif 000009
【図８】
2011119302.tif 000010
【図９】
2011119302.tif 000011