(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の発熱を送風により冷却するファンユニットと、
前記筐体に熱伝達シートを介して取り付けられ、放熱用のフィンを並列配置してなるヒートシンクと、
前記筐体の内部に設けられ、前記筐体の内部温度の変化に応じてバネ力が変化して伸縮する形状記憶合金製の圧縮コイルバネと、電源がオフで前記筐体の内部温度が低く前記圧縮コイルバネのバネ力が小さいときには、前記圧縮コイルバネよりも大きいバネ力となり、電源がオンになって前記筐体の内部温度が高くなり前記圧縮コイルバネ力が大きくなると、前記圧縮コイルバネのバネ力より小さなバネ力となるバイアス用コイルバネとからなる温度検出手段と、
前記圧縮コイルバネの一端が一方の面に固定され、前記バイアス用コイルバネの一端が他方の面に固定されており、前記筐体の内部温度の変化による前記圧縮コイルバネのバネ力の変化に応じて移動可能とされる摺動端子と、前記フィンが形成する溝の間に配置され、前記圧縮コイルバネ及び前記バイアス用コイルバネの伸縮に応じて前記摺動端子の移動を検出するスライドボリュームとからなる電力供給制御手段と、を備え、
前記筐体の内部温度が高いときには、前記ファンユニットを高速回転させて熱排出を強力にし、前記筐体の内部温度が低いときには、前記ファンユニットを低速回転させて熱排出を弱くすることを特徴とするファンユニットへの電力供給制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファンユニットへの電力供給制御装置に関し、特にノート型パソコン等の携帯機器に好適なファンユニットへの電力供給制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えばノート型パソコン等の携帯機器は各種性能が向上し、小型化が進展してきており、それに伴いＣＰＵ等の熱源が発する熱の処理が重要な問題となってきている。
従来、発熱処理の手段として、例えばファンユニット（電動ファン）を使用して、ＣＰＵ等の発熱素子が発生する熱を携帯機器の筐体の外部に排出するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、従来の携帯機器におけるファンユニットの場合は、携帯機器の電源投入により一定の直流電圧で回転駆動させるタイプのものが殆どである。従って、携帯機器の如く一次電池や二次電池を電源とし、できるだけ消費電力を低減することにより使用可能時間を長くしたい機器にとっては、従来のファンユニットへの回転駆動の電源供給手段は無駄な電力消費が多い方式であった。また、ファンユニットの回転に伴う騒音（メカ騒音）は、電源投入から電源切断まで継続するので、騒音の発生期間が長かった。
【０００４】
そこで本発明の課題は、ファンユニットによる電力消費を極力減らしたファンユニットへの電力供給制御装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明は、筐体の発熱を送風により冷却するファンユニットと、筐体に熱伝達シートを介して取り付けられ、放熱用のフィンを並列配置してなるヒートシンクとを備えている。そして、筐体の内部に設けられ、筐体の内部温度の変化に応じてバネ力が変化して伸縮する形状記憶合金製の圧縮コイルバネと、電源がオフで筐体の内部温度が低く圧縮コイルバネのバネ力が小さいときには、圧縮コイルバネよりも大きいバネ力となり、電源がオンになって筐体の内部温度が高くなり圧縮コイルバネ力が大きくなると、圧縮コイルバネのバネ力より小さなバネ力となるバイアス用コイルバネとからなる温度検出手段を有する。更に、この圧縮コイルバネの一端が一方の面に固定され、バイアス用コイルバネの一端が他方の面に固定されており、筐体の内部温度の変化による圧縮コイルバネのバネ力の変化に応じて移動可能とされる摺動端子と、フィンが形成する溝の間に配置され、圧縮コイルバネ及びバイアス用コイルバネの伸縮に応じて摺動端子の移動を検出するスライドボリュームとからなる電力供給制御手段と、を備えている。そして、筐体の内部温度が高いときには、ファンユニットを高速回転させて熱排出を強力にし、筐体の内部温度が低いときには、ファンユニットを低速回転させて熱排出を弱くすることを特徴としている。また、本発明の好ましい形態として、上記ヒートシンクは放熱用のフィンを並列配置してなり、この放熱用のフィンが形成する溝の間にスライドボリュームが配置されている。
【０００６】
このようにすれば、発熱体の発熱による温度に応じてスライドボリュームの形状記憶合金製のコイルバネが伸縮して摺動端子が移動し、この摺動端子の移動に応じてファンユニットへの電力供給を電力供給制御手段で制御するので、例えば高温の場合には電力供給を大きくしてファンユニットを高速回転させて熱排出を強力にし、低温の場合には電力供給を小さくしてファンユニットを低速回転させて熱排出を弱くする。従って、絶えず熱排出を強力にしていた従来の場合に比較し、電力消費を削減することができる。
また、スライドボリュームを動作させる場合に、形状記憶合金という機械的手段を用いているので、電力供給制御手段の動作のために電力を消費することがない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図１は本発明をノート型パソコン１０に適用した場合の実施の形態の断面図、図２は同実施の形態におけるヒートシンクアセンブリ２０の分解斜視図であり、図３，図４は同実施の形態におけるファンユニット３２を回転させる電気回路図である。
【０００８】
図１，図２に示すように、メインのプリント基板１１の下面には「発熱体」であるＣＰＵ等からなる矩形状の発熱素子１２が固定されている。
発熱素子１２の下面に熱伝達シート１３を介して次に説明するヒートシンクアセンブリ２０のフィン２１ａ側（凹凸側）を密着し、更にヒートシンクアセンブリ２０の平坦側２１ｄに次に説明するファンユニットアセンブリ（軸流ファンモータアセンブリ）３０を取り付ける。
【０００９】
前記ヒートシンクアセンブリ２０を構成するアルミニウム製のヒートシンク２１の下面〔図２において〕に複数のフィン２１ａを並列に形成し、中央部にスライドボリューム（スライド抵抗器）２２等を収納する長方形の穴２１ｂを設ける。穴２１ｂの長手方向近傍に２個の取付用のネジ穴２１ｃを形成する。
また、「電力供給制御手段」をなす直方体をしたスライドボリューム２２のスライド用の摺動端子２２ａの左側に、「温度検出手段」であるＮｉ−Ｔｉ合金等の形状記憶合金からなる圧縮コイルバネ２３の一端を固定し、該コイルバネ２３の他端は前記収納穴２１ｂの左側面に固定する。摺動端子２２ａの右側に、「温度検出手段」をなすステンレス製のバイアス用の圧縮コイルバネ２４の一端を固定し、他端を収納穴２１ｂの右側面に固定する。
【００１０】
スライドボリューム２２の上面〔図２において〕を長方形の取付板２５に固定し、ビス２６を穴２５ａに挿通して取付板２５をヒートシンク２１に取り付ける。
このようにスライドボリューム２２をヒートシンク２１の内部に取り付けたので、筐体内部の最も高温の箇所の近傍の温度を検出することができる。
【００１１】
前記ファンユニットアセンブリ３０は、内蔵したモータの回転数が電圧に応じて可変するタイプのファンユニット３２を支持する支持枠３１と、次に説明するようにファンユニット３２の回転を制御するドライブ回路〔例えば図４のドライブ回路３６〕）等を搭載したドライブ基板３３とを備えている。該ドライブ基板３３には放熱用の穴３３ａを形成する。該穴３３ａは支障の無いかぎり、できるだけ多く設け、熱伝達を良好にする。
【００１２】
次に本実施の形態の制御系の電気回路を説明する。
図３に示すように、スライドボリューム２２の一端には電池３５の一端を接続し、スライドボリュームの摺動端子２２ｂにはファンユニット３２の一端を接続し、該ファンユニット３２の他端は接地する。
【００１３】
次に図１乃至図６を参照しつつ本実施の形態の作用を説明する。図５，図６はスライドボリューム２２の摺動端子２２ａの移動を示す模式図である。
ノート型パソコン１０の電源オフの状態では、筐体の内部温度が低いので、バイアス用のコイルバネ２４のばね力が形状記憶合金製のコイルバネ２３のばね力より大きくなるので（コイルバネ２４のばね力＞コイルバネ２３のばね力）、図５に示す状態となる。この状態では摺動端子２２ｂの位置は図３に示すポジションＰ1 となり、また電源オフなので当然ファンユニット３２は回転しない。
【００１４】
その後、電源がオンされると発熱素子１２が発熱を開始すると、その熱が発熱素子１２から熱伝達シート１３を介してヒートシンク２１に伝達される。
時間経過と共に発熱素子１２の温度が上昇するとヒートシンク２１の温度も上昇し、収納穴２１ｂの内部温度も上昇する。すると、形状記憶合金製の圧縮コイルバネ２３のばね力が圧縮バネ２４のばね力より大きくなり（コイルバネ２３のばね力＞コイルバネ２４のばね力）、図６に示す状態となる。このとき、摺動端子２２ｂはポジションＰ1 からＰ2 方向に移動することになるので、ファンユニット３２に印加される電源電圧は徐々に大きくなる。即ち、ヒートシンク２１の温度に対応してファンユニット３２の回転数を可変することができ、例えばヒートシンク２１の温度が低い間はファンユニットの回転数を低くし、ヒートシンク２１の温度が高くなった場合は回転数を高くして熱の排出量を多くし、発熱素子１２の発熱を排出する効率を高くする。
【００１５】
なお、電源オフにより筐体内部の温度が下降すると、形状記憶合金からなるコイルバネ２３は常温の形状に戻るので、摺動端子２２ｂは元の位置に戻り、図５に示した状態となる。
【００１６】
また、図４に示すように、電池３５にスライドボリューム２２を並列接続し、分圧電圧に応じてファンユニット３２のモータを駆動するドライブ回路３６の供給電力を制御するようにしてもよい。
このようにしても、ヒートシンク２１の温度の高低を形状記憶合金製のコイルバネ２３等を介して検出し、温度の高低に応じてファンユニット３２の回転数を制御し、電池３５の消費電力を削減することができる。
【００１７】
＜変形例＞
図７は本変形例の斜視図である。
図７に示すように、ヒートシンク４１の２枚のフィン４１ａにより構成される溝４１ｂにスライドボリューム２２Ａを挿入し、スライドボリューム２２Ａをフィン４１ａに固定してもよい。
このようにすれば、コイルバネ２３，２４の保持に際しては溝４１ｂの両脇のフィン４１ａおよびスライドボリューム２２Ａの上面を使用しているので、保持用の部品〔例えば、図１の取付板２５〕を使用しないでも、スライドボリューム２２Ａ、コイルバネ２３，２４等を保持することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、発熱素子の発熱による温度に応じてスライドボリュームの形状記憶合金製のコイルバネが伸縮して摺動端子が移動し、この摺動端子の移動に応じてファンユニットへの電力供給を電力供給制御手段で制御するので、高温の場合には電力供給を大きくしてファンユニットを高速回転させて熱排出を強力にし、低温の場合には電力供給を小さくしてファンユニットを低速回転させて熱排出を弱くする。
従って、絶えず熱排出を強力にしていた従来の場合に比較し、電力消費を削減することができる。
また、電源オンであっても周囲温度が低温の間はファンユニットが回転しないので、騒音の発生期間を短くすることができる。
また、スライドボリュームを動作させる場合に、形状記憶合金という機械的手段を用いているので、電力供給制御手段の動作のために電力を消費することがない。
また、ファンユニットの回転駆動頻度が減少するので、例えば軸受構造を簡単にすることができ、機器のコストダウンに寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の断面図である。
【図２】図１に示す実施の形態の要部の分解斜視図である。
【図３】同実施の形態の制御系の電気回路図である。
【図４】同実施の形態の制御系の電気回路図である。
【図５】温度に応じてスライドボリュームの摺動端子の移動する状況を説明する模式図であって、電源オフ（低温）の場合の図である。
【図６】温度に応じてスライドボリュームの摺動端子の移動する状況を説明する模式図であって、電源オン（高温）の場合の図である。
【図７】同実施の形態の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…ノート型パソコン、１１…メインのプリント基板、１２…発熱素子（発熱体）、１３…熱伝達シート、２０…ヒートシンクアセンブリ、２１，４１…ヒートシンク、２１ａ，４１ａ…フィン、２１ｂ…収納穴、２１ｃ…ネジ穴、２２，２２Ａ…スライドボリューム（電力供給制御手段）、２２ａ…摺動端子（電力供給制御手段）、２３…形状記憶合金製の圧縮コイルバネ（温度検出手段）、２４…バイアス用の圧縮コイルバネ（温度検出手段）、２５…スライドボリュームをファンに固定する取付板、３０…ファンユニットアセンブリ、３１…支持枠、３２…ファンユニット、３３…ドライブ基板、３５…電池、３６…ドライブ回路、４１ｂ…フィン間の溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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