(57)【要約】【課題】騒音低減のために冷却装置のファンを停止した場合にも、放熱孔でもある冷却ファンの排気孔の開口率を確保して冷却効果を保つ。【解決手段】冷却装置は、冷却ファン１８のプロペラ２３の回転位置を検出するセンサ２４と、モータ２２の回転および停止を制御するファン駆動制御回路１９とを備えている。ファン駆動制御回路１９は、センサ２４の出力信号に基づき、ハウジング２０、モータ２２および安全ガード２１のガード柵で囲まれた排気孔の開口率が最高となる位置にプロペラ２３を停止させる。【選択図】図２
2008041802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形の開口を有するハウジング、安全ガードを介して前記ハウジングの開口の中心部に取り付けられたモータおよび、前記モータの回転軸に取り付けられたプロペラで構成された冷却ファンと、
前記モータの回転および停止を制御する駆動制御回路と、
前記プロペラの回転位置を検出するセンサとを備え、
前記駆動制御回路は、前記センサの出力信号に基づいて、前記ハウジングの円形の開口のうち前記モータおよび前記安全ガードで囲まれた排気孔の開口率が最大となる位置に前記プロペラを停止させることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記排気孔の開口率は、前記排気孔の面積の総和に対する、前記プロペラによって空気の流れが遮られる部分を除く開口部の面積の和の比率であることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記安全ガードは複数本のガード柵で構成され、前記プロペラは複数枚の羽根を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項４】
受信したデジタル放送信号をハードディスクに記録すると共に、前記ハードディスクからデジタル放送信号を読み出して映像音声信号を再生するハードディスク内蔵放送受信装置であって、
前記放送受信装置の筐体内に、ハードディスク駆動装置と、主として前記ハードディスク駆動装置を冷却する請求項１〜３のいずれかに記載の冷却装置とを備えたことを特徴とするハードディスク内蔵放送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却手段にファンを用いた冷却装置および、この冷却装置を組み込んだハードディスク内蔵放送受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＴ技術の発達により映像音響機器にハードディスク駆動装置が内蔵され、各種映像音響情報が記録再生される機器が多く出現している。とりわけテレビ放送受信装置は、放送電波のデジタル化とともに、信号入力部から出力部まで機器内でデジタル情報を処理しディスプレイに高精細な映像を映し出すため、ＩＴ機器と同様な電子回路構成となっており、ハードディスクとの親和性に優れている。このため、長時間の放送番組の記録デバイスとして、大容量のハードディスク駆動装置が開発され、実用に供されている。
【０００３】
その反面、ハードディスク駆動装置は発熱も著しいため、冷却手段としてテレビ放送受信装置にファンモータ（以下、ファンという）を内蔵し、装置内部に空気の流れを発生させて温度上昇を抑制している。しかし、ファンはその回転音のために、高回転になるほど騒音を発生する。家庭用の放送受信装置として、騒音が大きいのは非常に問題であった。
【０００４】
騒音を低減する手段として、冷却ファンの回転数を下げたり、間欠的に動作させるよう回転時間を制御して、騒音をマクロ的に低減させる方法が実施されている。更に、装置の設置の仕方により、また特に夜間では騒音を低減させる効果が不十分な場合があり、その場合はファンを停止させる方法が採られている。
【０００５】
しかしながら、内部回路の動作が必要な場合、冷却手段として機能していたファンの回転数を下げたり停止させるためには、必要な冷却能力をファン以外の手段を用いて実現する必要があり、例えば、ヒートシンク等を用いて空気の自然な流れによって冷却を行っている。
【０００６】
騒音を低減させる他の手段として、空気を通すシャッターを冷却ファンとは別に設ける方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
図５は、シャッターを備えた従来の電子機器の開口部の構造を示したものである。図５において、３０は電子機器の筐体、３１は電源である。また３２は発熱体で、ハードディスク駆動装置やＣＰＵなどの回路基板を指す。筐体開口部３３には、この開口部を開閉する開閉シャッター３４が設置されている。開閉シャッター３４は、複数の個別のシャッターを連動して開閉させるために連結部材３５で連結されており、連結部材３５をスライドガイド３６に沿って左右に移動させる。
【０００８】
筐体３０には、図示しない冷却ファンが内蔵されており、機器の動作時はハードディスク駆動装置や回路以外に電源３１も発熱体となるため、冷却ファンを回転させてこれらの発熱体３２を冷却するが、開閉シャッター３４によって筐体開口部３３を狭めることにより、騒音を抑制している。
【特許文献１】特開２００３−２９１４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図５の構成では、騒音を低減する際に筐体開口部３３が狭められ、空気の流れが悪くなる。冷却に必要な流量を確保するためには、ファンの回転速度を上げたり、より能力の高いファンを搭載したり、開口部を増やしたりする必要があり、その場合、騒音が増えたり、シャッター構造が複雑化したりする欠点がある。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、騒音を下げるためファンの回転を止める場合であっても、冷却効果を保ち、しかもシャッター等の追加の構成を必要としない冷却装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の冷却装置は、上記課題を解決するため、
円形の開口を有するハウジング、安全ガードを介して前記ハウジングの開口の中心部に取り付けられたモータおよび、前記モータの回転軸に取り付けられたプロペラで構成された冷却ファンと、
前記モータの回転および停止を制御する駆動制御回路と、
前記プロペラの回転位置を検出するセンサとを備え、
前記駆動制御回路は、前記センサの出力信号に基づいて、前記ハウジングの円形の開口のうち前記モータおよび前記安全ガードで囲まれた排気孔の開口率が最大となる位置に前記プロペラを停止させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の冷却装置において、前記排気孔の開口率は、前記排気孔の面積の総和に対する、前記プロペラによって空気の流れが遮られる部分を除く開口部の面積の和の比率であることが好ましい。同様に、前記安全ガードは複数本のガード柵で構成され、前記プロペラは複数枚の羽根を備えたものであることが好ましい。
【００１３】
また上記目的を達成する本発明のハードディスク内蔵放送受信装置は、
受信したデジタル放送信号をハードディスクに記録すると共に、前記ハードディスクからデジタル放送信号を読み出して映像音声信号を再生するハードディスク内蔵放送受信装置であって、
前記放送受信装置の筐体内に、ハードディスク駆動装置と、主として前記ハードディスク駆動装置を冷却する前記本発明の冷却装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の冷却装置は、ファン停止時も空気の流れを可能な限り妨げないため、夜間でのタイマー録画等の小消費電力動作の場合に、冷却効果を保つとともにファンによる騒音が発生しないという利点がある。さらに、必要な冷却能力にもよるが、ファンの回転／停止のデューティを設定して動作させる場合のファン停止時にも有効な手段となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態における冷却装置を組み込んだハードディスク内蔵デジタル放送受信装置のブロック図である。図において、１は放送受信装置の筐体、２はデジタル放送信号を受信するアンテナであり、筐体１には以下の各ブロックが内蔵されている。
【００１７】
３はチューナ部、４はＩＦ検波部、５はＲＡＭ、６はビデオ処理部、７はオーディオ処理部、８はビデオ出力部、９はオーディオ出力部、１０はＲＯＭ、１１はＣＰＵで、これらはデジタル放送受信装置の主要な回路部であり、ＣＰＵ１１で各部を制御し、アンテナ２で受信したデジタル放送信号を映像音声信号へと変換して、それぞれビデオ出力部８、オーディオ出力部９へ出力する。
【００１８】
１２はハードディスク駆動装置（以下、ＨＤＤという）、１３はＨＤＤ駆動制御回路であり、デジタル放送信号をハードディスクに記録し再生することが可能な構成となっている。また１４はインジケータ部、１５はリモコン受信部、１６はキー操作部であり、ユーザーがリモコン１７やキー操作部１５で操作することにより放送番組を視聴することができる。以上は、デジタル放送受信装置の一般的な構成のため、ここでは詳しい説明は避ける。
【００１９】
１８および１９は本発明の冷却装置の主要部を構成する冷却ファンとファン駆動制御回路であり、冷却ファン１８は筐体１に取り付けられ、安全で適正な寸法の開口がファンと外部との間に形成されている。またファン駆動制御回路１９は、冷却ファン１８の回転数や動作デューティを制御して放送受信装置を適正な動作温度に保つように動作する。
【００２０】
図２は、本実施の形態における冷却装置の具体的構成を示した図である。
【００２１】
冷却ファン１８は、円形の開口を有するハウジング２０、安全ガード２１を介してハウジング２０の開口の中心部に取り付けられたモータ２２および、モータ２２の回転軸に取り付けられたプロペラ２３で構成されている。
【００２２】
また、冷却ファン１８のモータ２２にはセンサ２４が取り付けられ、モータ２２およびセンサ２４はファン駆動制御回路１９とケーブルで接続されている。センサ２４は、磁気センサや光学センサによってモータ２２のロータ部の位置を検出することにより、プロペラ２３の回転と停止位置を検出している。また、一般的にモータ２２はＤＣモータを回転駆動源としており、ファン駆動制御回路１９によって冷却ファン１８の回転速度や回転／停止の動作を制御している。なお、センサ２４は、光学センサ等によってプロペラ２３の羽根の位置を直接検出する構成としてもよい。
【００２３】
次に、図３に基づいて冷却ファン１８の排気孔の開口率について説明する。ここで開口率は、冷却ファンの排気孔の面積に対する開口部の面積の比率をいう。排気孔の面積は、ハウジング２０の円形の開口のうち、モータ２２および安全ガード２１のガード柵で囲まれた１２個の略三角形部分の面積の総和で表す。一方、開口部の面積は、上記排気孔のうちプロペラ２３の羽根によって空気の流れが遮られる部分を除く部分（図中の白い部分２５）の面積の和を表し、排気孔の面積に対する開口部２５の面積の比率が排気孔の開口率となる。
【００２４】
なお、プロペラ２３の羽根の枚数や径は、必要とする冷却性能を考慮して選定されたものである。一方、安全ガード２１のガード柵は、開口長さが、指等が容易に入らず、かつ十分な強度を保持するような寸法に設定されている。図３の例では、プロペラ２３は６枚の羽根を備え、安全ガード２１には１２本のガード柵が設けられている。
【００２５】
図３の（ａ）と（ｂ）は、プロペラ２３の羽根の回転角度が異なった状態を示して
いる。開口部２５は、羽根の角度によって面積も変化する。本実施の形態では（ａ）と（ｂ）では１０度の角度差がある。
【００２６】
図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、羽根の停止角度によって開口部２５の面積が変われば、空気の流出効率も変化することになる。実際には、プロペラ２３の羽根は立体的にねじれているため、開口部２５を密閉しない限り空気の流れは発生するが、安全ガード２１のガード柵とプロペラ２３の羽根の重なり合わない開口部２５の面積が大きいほど、空気の流れが直線的で効率が良い。
【００２７】
図４は、図３と同様６枚の羽根を備えた冷却ファン１８におけるセンサ２４の出力信号を示した図であり、縦軸が電位、横軸が時間のグラフで、センサ２４よりＶＬ〜ＶＨの電位差で矩形信号が出力される。
【００２８】
プロペラ２３の１回転の周期がＴ０で、プロペラ２３の羽根が６枚のためセンサ２４からＴ１〜Ｔ６の矩形波が出力される。冷却ファン１８が停止すると、ＶＨかＶＬの電位がセンサ２４から出力されるが、時間幅の小さいＶＨの位置でプロペラ２３が止まるようにファン駆動制御回路１９によって設定すれば、停止角度のばらつきは小さくなる。
【００２９】
冷却ファンの回転駆動源に用いられるＤＣモータは、通常、電源を切るだけでは停止角度が安定しないが、上記したようにセンサ２４の出力信号を利用してプロペラ２３の回転停止位置の精度を上げることにより、排気孔の開口率が高くなるようにプロペラ２３の停止角度を制御することが可能となる。
【００３０】
プロペラ２３の停止角度は一律ではないが、選定されたファンの径やプロペラ２３の羽根の枚数、大きさや安全ガード２１の寸法関係、センサ２４の精度に合わせてプロペラ２３の停止角度を設定することで、排気孔の開口率を最も高くすることが可能となる。
【００３１】
以上説明したように、本実施の形態の冷却装置を用いれば、安全ガードのガード柵とプロペラの羽根が可能な限り重ならないようにして開口率を高めるという目的を、最小の部品点数で、かつファン駆動制御回路やファンの構造を複雑にせずに実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の冷却装置は、冷却ファンの停止時も空気の流れを維持するため、夜間でのタイマー録画等、スタンバイ時の小消費電力動作が必要となるハードディスク内蔵放送受信装置に用いた場合に、冷却効果を保つとともにファンによる騒音が発生しないという利点を有しており、同様にファンで冷却を行なっている他の多くの電子機器に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態における冷却装置を組み込んだデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図
【図２】同実施の形態における冷却装置の具体的な構成を示す図
【図３】同実施の形態における開口率を説明する図
【図４】同実施の形態におけるセンサの出力信号を示す図
【図５】従来の電子機器における要部の縦断面図
【符号の説明】
【００３４】
１    放送受信装置の筐体
２    アンテナ
３    チューナ部
４    ＩＦ検波部
５    ＲＡＭ
６    ビデオ処理部
７    オーディオ処理部
８    ビデオ出力部
９    オーディオ出力部
１０  ＲＯＭ
１１  ＣＰＵ
１２  ＨＤＤ
１３  ＨＤＤ駆動制御回路
１４  インジケータ部
１５  リモコン受信部
１６  キー操作部
１７  リモコン
１８  冷却ファン
１９  ファン駆動制御回路
２０  ハウジング
２１  安全ガード
２２  モータ
２３  プロペラ
２４  センサ
２５  開口部
【図１】
2008041802.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008041802.tif 000006
【図５】
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