(57)【要約】【課題】本発明は、冷却能力を低下させることなく安定した状態で連続運転が可能な電子機器を提供する。【解決手段】基本冷却ファン４４の回転数が所定の閾値を下回ると、切替制御装置４３は切替え制御信号を出力し、基本冷却ファン４４の駆動を停止し、予備冷却ファン４５の駆動を開始するよう制御する。次に、予備冷却ファン４５の回転数が所定の閾値を下回ると、切替制御装置４３は切替え制御信号を出力し、基本冷却ファン４４の駆動を開始して、基本冷却ファン４４と予備冷却ファン４５の両方を駆動させるよう制御する。そして、予備冷却ファンの故障を通知する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品に対して取り付けられた放熱部材と、
この放熱部材に隣接して設けられ前記放熱部材に対して冷却風を送る第１の冷却ファンと、
前記放熱部材に隣接して設けられ前記放熱部材に対して冷却風を送る第２の冷却ファンと、
前記第１の冷却ファンの回転数を検出する第１の検出手段と、
この第１の検出手段によって検出された前記第１の冷却ファンの回転数が予め設定された基準値に達するか否かを判定する第１の判定手段と、
この第１の判定手段によって前記第１の冷却ファンの回転数が前記基準値に達したと判定されると、前記第２の冷却ファンを駆動するよう制御する制御手段と、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の判定手段によって前記第１の冷却ファンの回転数が前記基準値に達したと判定されると、前記第１の冷却ファンの駆動を停止して前記第２の冷却ファンを駆動するよう制御することを特徴とする請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記第２の冷却ファンの駆動に伴って、前記第２の冷却ファンの回転数を検出する第２の検出手段と、
この第２の検出手段によって検出された前記第２の冷却ファンの回転数が予め設定された基準値に達するか否かを判定する第２の判定手段と、
を更に有しており、
前記制御手段は、前記第２の判定手段によって前記第２の冷却ファンの回転数が前記基準値に達したと判定されると、前記第２の冷却ファンの駆動を維持しつつ前記第１の冷却ファンを駆動するよう制御することを特徴とする請求項２記載の電子機器。
【請求項４】
前記第２の冷却ファンの駆動に伴って、前記第２の冷却ファンの回転数を検出する第２の検出手段と、
この第２の検出手段によって検出された前記第２の冷却ファンの回転数が予め設定された基準値に達するか否かを判定する第２の判定手段と、
この第２の判定手段によって前記第２の冷却ファンの回転数が前記基準値に達したと判定されると、前記冷却ファンの故障を外部へ通知する通知手段と、
を有することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか記載の電子機器。
【請求項５】
前記第１の冷却ファンおよび前記第２の冷却ファンは隣接して配置されており、前記第１及び第２の冷却ダクトと前記放熱部材との間に形成された通風ダクトの一部を共通に使用することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか記載の電子機器。
【請求項６】
発熱部品に対して取り付けられた放熱部材と、
この放熱部材に隣接して設けられ前記放熱部材に対して冷却風を送る第１の冷却ファンと、
前記放熱部材に隣接して設けられ前記放熱部材に対して冷却風を送る第２の冷却ファンと、
前記第１の冷却ファンの回転数を検出する第１の検出手段と、
この第１の検出手段によって検出された前記第１の冷却ファンの回転数が予め設定された基準値に達するか否かを判定する第１の判定手段と、
この第１の判定手段によって前記第１の冷却ファンの回転数が前記基準値に達したと判定されると、前記第１の冷却ファンの駆動を停止して前記第２の冷却ファンを駆動するよう制御する第１の制御手段と、
前記第２の冷却ファンの駆動に伴って、前記第２の冷却ファンの回転数を検出する第２の検出手段と、
この第２の検出手段によって検出された前記第２の冷却ファンの回転数が予め設定された基準値に達するか否かを判定する第２の判定手段と、
この第２の判定手段によって前記第２の冷却ファンの回転数が前記基準値に達したと判定されると、前記第２の冷却ファンの駆動を維持しつつ前記第１の冷却ファンを駆動するよう制御する第２の制御手段と、
前記第２の判定手段によって前記第２の冷却ファンの回転数が前記基準値に達したと判定されると、前記冷却ファンの故障を外部へ通知する通知手段と、
を有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体パッケージのような発熱部を冷却するための冷却装置を搭載した電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ等の電子機器は、年々高速化が進み、放熱対策のための電源部やＣＰＵ等の発熱体に冷却能力の大きい冷却ファンを装着し、発熱体の温度を限界温度以下に抑えている。例えば特開平７−１４１０６１号公報には、主冷却ファンが故障すると、一時的に小型の予備冷却ファンによって回転させ、直流電源出力を一定レベル低下させるシステムが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１４１０６１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の装置では、主冷却ファンよりも小型の予備冷却ファンにて一時的に冷却する構成であるため、その冷却効果は主冷却ファンよりも低く、結果的に直にシステムを停止する必要がある。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、冷却能力を低下させることなく安定した状態で連続運転が可能な電子機器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電子機器は、発熱部品に対して取り付けられた放熱部材と、この放熱部材に隣接して設けられ前記放熱部材に対して冷却風を送る第１の冷却ファンと、前記放熱部材に隣接して設けられ前記放熱部材に対して冷却風を送る第２の冷却ファンと、前記第１の冷却ファンの回転数を検出する第１の検出手段と、この第１の検出手段によって検出された前記第１の冷却ファンの回転数が予め設定された基準値に達するか否かを判定する第１の判定手段と、この第１の判定手段によって前記第１の冷却ファンの回転数が前記基準値に達したと判定されると、前記第２の冷却ファンを駆動するよう制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の電子機器は、発熱部品に対して取り付けられた放熱部材と、この放熱部材に隣接して設けられ前記放熱部材に対して冷却風を送る第１の冷却ファンと、前記放熱部材に隣接して設けられ前記放熱部材に対して冷却風を送る第２の冷却ファンと、前記第１の冷却ファンの回転数を検出する第１の検出手段と、この第１の検出手段によって検出された前記第１の冷却ファンの回転数が予め設定された基準値に達するか否かを判定する第１の判定手段と、この第１の判定手段によって前記第１の冷却ファンの回転数が前記基準値に達したと判定されると、前記第１の冷却ファンの駆動を停止して前記第２の冷却ファンを駆動するよう制御する第１の制御手段と、前記第２の冷却ファンの駆動に伴って、前記第２の冷却ファンの回転数を検出する第２の検出手段と、この第２の検出手段によって検出された前記第２の冷却ファンの回転数が予め設定された基準値に達するか否かを判定する第２の判定手段と、この第２の判定手段によって前記第２の冷却ファンの回転数が前記基準値に達したと判定されると、前記第２の冷却ファンの駆動を維持しつつ前記第１の冷却ファンを駆動するよう制御する第２の制御手段と、前記第２の判定手段によって前記第２の冷却ファンの回転数が前記基準値に達したと判定されると、前記冷却ファンの故障を外部へ通知する通知手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態について詳細に説明する。本発明は、半導体パッケージのような発熱部品を保持する電子機器全般に適用できる。
【０００９】
本実施例では、代表的な電子機器としてノートブック型パーソナルコンピュータ１ＡとＰＣサーバ１Ｂを用い、その外観は個別に説明し、内部構成については同じ図面を用いてコンピュータ１と総称して説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態における電子機器の一例であるノートブック型パーソナルコンピュータ１Ａ（以下ノート型パソコンと称す）の外観構成を示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態における電子機器の一例であるＰＣサーバ１Ｂの構成を示す図である。
【００１１】
図１に示すノート型パソコン１Ａの本体１０は樹脂製の上ケース２および樹脂製の下ケース３を有している。本体１０の後部には一対のヒンジ部５ａ、５ｂを介して表示装置４が開閉可能に接続されている。表示装置４にはデータを表示するためのＬＣＤ６が内蔵されている。本体１０の側面には開口部８が形成されている。
【００１２】
本体１０の上面にはキーボード９が配置されている。本体１０の上面前部（キーボード９の前側）はユーザーがキーボード９へのデータ入力の際に掌を置くためのアームレスト７が形成される。
【００１３】
図２に示すＰＣサーバ１Ｂは、デスクトップ型コンピュータやプリンタ等に接続して使用するもので、年々高速化が進み、放熱対策としてＣＰＵの冷却のために冷却装置３０が装着されている。
【００１４】
ＰＣサーバ１Ｂは、その正面下部に吸気口３１を設け、その裏面上部に排気口３２を設け、後述する冷却装置３０を使用して、吸気口３１及び排気口３２間の空気の対流を発生させている。
【００１５】
図３は、上記図１および図２に示したコンピュータ１（１Ａ、１Ｂ）における冷却装置３０のシステム構成を示すブロック図である。
【００１６】
このコンピュータ１の冷却装置３０には、図示するように、ＣＰＵ４１、メモリ４２、切替制御装置４３、基本冷却ファン４４、予備冷却ファン４５、センサ１  ４６、センサ２  ４７及び電源装置４８等が設けられている。
【００１７】
ＣＰＵ４１は、コンピュータ１全体の制御を司り、更には基本冷却ファン４４と予備冷却ファン４５の回転数を監視して、切替制御装置４３に対して冷却ファンの回転数に応じた信号を出力し、基本冷却ファン４４と予備冷却ファン４５の駆動制御を行う。
【００１８】
メモリ４２は、ＣＰＵ４１が実行するプログラムの格納領域であり、かつＣＰＵ４１の作業領域等である。またメモリ４２は、基本冷却ファン４４及び予備冷却ファン４５の回転数の閾値を格納している。
【００１９】
この回転数の閾値は、基本冷却ファン４４または予備冷却ファン４５が冷却対象である発熱部品を十分に冷却できなくなる回転数の下限値に相当する基準値である。本実施例では、基本冷却ファン４４と予備冷却ファン４５とで同じ閾値を用いるが、これに限らず、夫々異なる閾値を有しても良い。
【００２０】
切替制御装置４３は、ＣＰＵ４１からの出力信号に従って、基本冷却ファン４４および予備冷却ファン４５に対して冷却ファンの回転／停止を指示する切替え制御信号を出力する。
【００２１】
即ち、ＣＰＵ４１からの出力信号が基本冷却ファン４４の回転数が閾値以下であることを示す場合には、切替制御装置４３は、基本冷却ファン４４の回転駆動を停止し、予備冷却ファン４５の回転駆動を開始するよう切替える制御信号を出力する。
【００２２】
また、ＣＰＵ４１からの出力信号が予備冷却ファン４５の回転数が閾値以下であることを示す場合には、切替制御装置４３は、予備冷却ファン４５の回転駆動は継続した状態で、基本冷却ファン４４の回転駆動を開始するよう切替える制御信号を出力する。
【００２３】
基本冷却ファン４４は、冷却対象である発熱部品を十分に冷却することが可能な１個の冷却ファンで、切替制御装置４３からの切替え制御信号に従って冷却ファンの回転／停止の動作を実行する。
【００２４】
予備冷却ファン４５は、冷却対象である発熱部品を十分に冷却することが可能な１個の冷却ファンで、切替制御装置４３からの切替え制御信号に従って冷却ファンの回転／停止の動作を実行する。尚、本実施例では、予備冷却ファン４５は、基本冷却ファン４４と同じ冷却能力を有している。
【００２５】
センサ１  ４６は、基本冷却ファン４４の回転数を検出し、この検出した回転数を示す信号をＣＰＵ４１へ出力する。センサ２  ４７は、予備冷却ファン４５の回転数を検出し、この検出した回転数を示す信号をＣＰＵ４１へ出力する。電源装置４８は、冷却装置３０を含むシステム全体の動作電源を生成し出力するものである。
【００２６】
次に、図４および図５を用いて、コンピュータ１の冷却装置３０の構造について説明する。図４（ａ）は冷却装置３０の側面からみた構造を説明する図であり、図４（ｂ）は冷却装置３０の一実施例の構造を示す上面透過図である。図５は冷却装置３０の他の実施例の構造を示す上面透過図である。
【００２７】
図４に示すように、コンピュータ１に内蔵された回路基板５１に、発熱部材としてのＣＰＵ４１が実装されている。そして、このＣＰＵ４１の回路基板５１とは反対側の面に、伝熱部材を介して放熱部材としてのヒートシンク５２が搭載されている。このヒートシンク５２は多数の放熱フィンを有しており、ＣＰＵ４１の発する熱がヒートシンク５２の放熱フィンに伝達し、ＣＰＵ４１の温度上昇を抑制している。
【００２８】
ヒートシンク５２に隣接する位置にファンダクト５３が形成されており、このファンダクト５３を介して基本冷却ファン４４及び予備冷却ファン４５が配置されている。尚、本実施例では、基本冷却ファン４４と予備冷却ファン４５を隣接して配置しているが、これに限らず、別々にファンダクトを介した上で、異なる位置に配置しても良い。
【００２９】
このような構成により、基本冷却ファン４４を回転駆動することにより、矢印Ａ方向に空気が流れ、ヒートシンク５２の放熱フィン間を流れ、ファンダクト５３中を矢印Ｂ１方向に流れ、吐出部となる基本冷却ファン４４を介して矢印Ｂ２方向へと流れる構成となっている。
【００３０】
また、予備冷却ファン４５を回転駆動することにより、矢印Ａ方向に空気が流れ、ヒートシンク５２の放熱フィン間を流れ、ファンダクト５３中を矢印Ｃ１方向に流れ、吐出部となる予備冷却ファン４５を介して矢印Ｃ２方向へと流れる構成となっている。
【００３１】
また、基本冷却ファン４４と予備冷却ファン４５の両方を回転駆動することにより、矢印Ａ方向に空気が流れ、ヒートシンク５２の放熱フィン間を流れ、ファンダクト５３中を矢印Ｂ１方向およびＣ１方向に分かれて流れ、一方では吐出部となる基本冷却ファン４４を介して矢印Ｂ２方向へと流れ、他方では吐出部となる予備冷却ファン４５を介して矢印Ｃ２方向へと流れる構成となっている。
【００３２】
特に、図５に示す冷却装置３０を、例えば図１に示すノート型パソコン１Ａに搭載する場合には、回路基板５１および冷却装置３０は本体１０に実装されると、冷却装置３０の吐出部となる冷却ファン４４、４５の矢印Ｂ２、Ｃ２方向が開口部８に対向するよう配置される。
【００３３】
また、図５に示す冷却装置３０を、例えばＰＣサーバ１Ｂに搭載する場合には、図２に示すような冷却装置３０の向きに配置させた方が冷却効果が良い。
【００３４】
次に、図５に示す冷却装置３０の他の実施例は、各部の配置は図４に示す構成と同じであるが、冷却フィンによる空気の流れる方向が逆方向となる構成である。
【００３５】
基本冷却ファン４４を回転駆動することにより、矢印Ｄ１方向に空気が流れ、流入部となる基本冷却ファン４４を介してファンダクト５３中を矢印Ｄ２方向へと流れ、吐出部となるヒートシンク５２の放熱フィン間を流れ、矢印Ｆ方向に流れる構成となっている。
【００３６】
また、予備冷却ファン４５を回転駆動することにより、矢印Ｅ１方向に空気が流れ、流入部となる予備冷却ファン４５を介してファンダクト５３中を矢印Ｅ２方向に流れ、吐出部となるヒートシンク５２の放熱フィン間を流れ、矢印Ｆ方向へと流れる構成となっている。
【００３７】
また、基本冷却ファン４４と予備冷却ファン４５の両方を回転駆動することにより、矢印Ｄ１方向と矢印Ｅ１方向に空気が流れ、一方の流入部となる基本冷却ファン４４を介してファンダクト５３中を矢印Ｄ２方向に流れ、他方の流入部となる予備冷却ファン４５を介してファンダクト５３中を矢印Ｅ２方向に流れ、吐出部となるヒートシンク５２の放熱フィン間を流れ、矢印Ｆ方向へと流れる構成となっている。
【００３８】
特に、図５に示す冷却装置３０を、例えば図１に示すノート型パソコン１Ａに搭載する場合には、回路基板５１および冷却装置３０は本体１０に実装されると、冷却装置３０の吐出部となるファンダクト５３の矢印Ｆ方向が開口部８に繋がるよう配置される。
【００３９】
また、図５に示す冷却装置３０を、例えばＰＣサーバ１Ｂに搭載する場合には、図２に示す冷却装置３０の取付方向とは上下方向が逆の向きに冷却装置３０を配置させた方が冷却効果が良い。
【００４０】
次に、図６に示すフローチャート図を用いて、冷却ファンの切替制御に関する処理を説明する。
【００４１】
コンピュータが動作しており、基本冷却ファン４４が駆動されていると、ＣＰＵ４１は、センサ１からの出力信号に基づいて基本冷却ファン４４の回転数を監視し、メモリ４２に格納された回転数の閾値を下回っていないかを確認する（ＳＴ１１）。
【００４２】
ＳＴ１１の監視の結果、基本冷却ファン４４の回転数が閾値以下であると判断されると（ＳＴ１２のＹｅｓ）、ＣＰＵ４１は、切替制御装置４３への出力信号を変化させ、切替制御装置４３に対して基本冷却ファン４４から予備冷却ファン４５への切替制御を指示する。
【００４３】
切替制御装置４３は、ＣＰＵ４１からの出力信号の変化を検知すると、基本冷却ファン４４の駆動を停止し、予備冷却ファン４５を駆動することを示す切替え制御信号を基本冷却ファン４４、および予備冷却ファン４５へと出力する（ＳＴ１３）。
【００４４】
基本冷却ファン４４は、切替制御装置４３から入力される切替え制御信号に基づいて、その駆動を停止する。また、予備冷却ファン４５は、切替制御装置４３から入力される切替え制御信号に基づいて、駆動を開始する。
【００４５】
予備冷却ファン４５の駆動開始に伴って、ＣＰＵ４１は、コンピュータ１が動作している間、センサ２からの出力に基づいて予備冷却ファン４５の回転数を監視し、メモリ４２に格納された回転数の閾値を下回っていないかを確認する（ＳＴ１４）。
【００４６】
ＳＴ１４の監視の結果、予備冷却ファン４５の回転数が閾値以下であると判断された場合（ＳＴ１５のＹｅｓ）、ＣＰＵ４１は、切替制御装置４３への出力信号を変化させ、切替制御装置４３に対して基本冷却ファン４４と予備冷却ファン４５の両方を駆動させる切替制御を指示する。
【００４７】
切替制御装置４３は、ＣＰＵ４１からの出力信号の変化を検知すると、予備冷却ファン４５を駆動継続しつつ基本冷却ファン４４の駆動を開始することを示す切替え制御信号を基本冷却ファン４４へと出力する（ＳＴ１６）。
【００４８】
基本冷却ファン４４は、切替制御装置４３から入力される切替え制御信号に基づいて、その駆動を開始する。また、予備冷却ファン４５は、引き続き切替制御装置４３から入力される切替え制御信号に基づいて、継続的に駆動する。
【００４９】
そして、ＣＰＵ４１は、通知信号を出力し、例えばＬＣＤ６等を用いて予備冷却ファン４５の故障を外部へ通知するよう制御する（ＳＴ１７）。
【００５０】
上述するように、本実施例では、ＣＰＵ等の発熱部品に取り付けられた放熱部材に対して小型の冷却ファンを複数設け、使用中の冷却ファンの回転数を監視することにより冷却性能の低下を検知し、回転数が規定値を下回り冷却能力が規定値以下に低下した際に、同等の冷却能力を有する他の冷却ファンに切替え制御する。
【００５１】
また、切替え制御を行って駆動開始した他の冷却ファンの回転数を監視することにより冷却性能の低下を検知し、回転数が規定値を下回り冷却能力が規定値以下に低下した際に、同等の冷却能力を有するさらに他の冷却ファンがなければ、冷却能力の低下した複数の冷却ファンを同時に駆動することにより、発熱部材に対して冷却を行う一方で、冷却ファンの故障である旨を通知している。
【００５２】
これにより、発熱部品に対する冷却能力を低下させることなく安定した状態で連続運転ができると言う効果を奏する。また、発熱部品に放熱部材を取り付けて小型の複数の冷却ファンで冷却を行う構成であるため、システムファンと比較して小規模、低コストでかつ騒音を抑えることもできる。
【００５３】
尚、本実施例では、基本冷却ファン４４と予備冷却ファン４５の２つ冷却ファンを有しているが、これに限らず、複数の冷却ファンを有しており、１つの冷却ファンの冷却性能が低下した際に、同等の冷却能力を有する他の冷却ファンによって発熱部品の冷却を行えれば本発明の効果を奏することは言うまでもない。
【００５４】
尚、本実施例では、発熱部品としてＣＰＵ４１を取り上げたが、これに限らず、熱を発する半導体パッケージに対して本発明は有効である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、冷却能力を低下させることなく安定した状態で連続運転ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子機器に係るノートブック型パーソナルコンピュータ１Ａの外観構成を示す斜視図。
【図２】本発明の電子機器に係るＰＣサーバ１Ｂの外観構成を示す斜視図。
【図３】冷却装置３０のシステム構成を示す図。
【図４】冷却装置３０の構造を説明するための図。
【図５】冷却装置３０の他の実施例の構造を説明するための図。
【図６】冷却装置３０における冷却ファンの切替処理を説明するためのフローチャート図。
【符号の説明】
１    電子機器、コンピュータ
１Ａ    ノートブック型パーソナルコンピュータ（ノート型パソコン）
１Ｂ    ＰＣサーバ
８    開口部
３０    冷却装置
４１    ＣＰＵ
４４    基本冷却ファン
４５    予備冷却ファン
５１    回路基板
５２    ヒートシンク
５３    ファンダクト
【図１】
2004199538.tif 000003
【図２】
2004199538.tif 000004
【図３】
2004199538.tif 000005
【図４】
2004199538.tif 000006
【図５】
2004199538.tif 000007
【図６】
2004199538.tif 000008