(57)【要約】【課題】同一装置内に複数のファンを設けて電子機器の冷却を行う冷却装置において、ファンごとで稼動寿命に差異をもたせるようにするとともに、冷却装置全体の稼動状態に影響を与えることなく、稼動寿命を迎えたファンを交換できるようにする。【解決手段】電子機器の冷却を行う冷却装置であって、電子機器の冷却をするための送風を行うファンを備えた着脱可能な複数のファンユニットと、ファンユニットの実装位置に基づいてファンの回転速度を調整する回転速度調整手段と、を有する。【選択図】図１
2010186772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の冷却を行う冷却装置であって、
電子機器の冷却をするための送風を行うファンを備えた着脱可能な複数のファンユニットと、
前記ファンユニットの実装位置に基づいて前記ファンの回転速度を調整する回転速度調整手段と、
を有することを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記複数のファンユニットが実装された位置情報を前記回転速度調整手段に通知する位置情報通知手段を有し、
前記回転速度調整手段は、前記位置情報通知手段により通知された前記複数のファンユニットの位置情報に基づいて、前記複数のファンユニットにおけるそれぞれのファンが異なる回転速度で動作するように制御す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】
前記ファンユニットは、
送風動作中の前記ファンの回転速度を監視する回転速度監視手段と、
前記回転速度監視手段により監視された前記ファンの回転速度が所定の回転速度を下回る場合に警報を出力する警報出力手段と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記ファンユニットと前記回転速度調整手段を接続する接続手段を有し、
前記接続手段は、前記複数のファンユニットが実装された位置情報を前記回転速度調整手段に通知する位置情報通知手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記ファンユニットと前記回転速度調整手段を接続する接続手段を有し、
前記ファンユニットは、前記複数のファンユニットが実装された位置情報を、前記接続手段を介して前記回転速度調整手段に通知する位置情報通知手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項６】
送風を行うファンにより電子機器の冷却を行う電子機器の冷却方法であって、
前記ファンを備えた着脱可能な複数のファンユニットが実装された位置情報を通知する位置情報通知ステップと、
前記位置情報通知手段により通知された前記複数のファンユニットの位置情報に基づいて、前記複数のファンユニットにおけるそれぞれのファンが異なる回転速度で動作するように回転速度を調整する回転速度調整ステップと、
を有することを特徴とする電子機器の冷却方法。
【請求項７】
送風を行うファンにより電子機器の冷却を行う冷却装置に用いられるプログラムであって、
コンピュータに、
前記ファンを備えた着脱可能な複数のファンユニットが実装された位置情報を取得する位置情報取得処理と、
前記位置情報取得手段により取得された前記複数のファンユニットの位置情報に基づいて、前記複数のファンユニットにおけるそれぞれのファンが異なる回転速度で動作するように回転速度を調整する回転速度調整処理と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
請求項７に記載のプログラムを記録しコンピュータ読み取り可能なことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置、電子機器の冷却方法、プログラム及び記録媒体に関し、特に、複数のファンを用いて電子機器の冷却を行う冷却装置に好ましく適用される技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子装置の強制冷却システムとしてファンを用いる方法は一般的な技術である。また、高信頼性を要求される電子機器に用いる強制冷却システムにおいては、１つの強制冷却システムに複数個のファンを備える場合が多い。
【０００３】
１つの強制冷却システムに複数個のファンを備えて冗長性を持たせることにより強制冷却システムの信頼性を高める方法や、ファンの故障や稼働寿命によるファン交換作業時の冷却対象電子機器への影響を軽減する方法は、これまでにも種々の提案がなれされている。
【０００４】
例えば特許文献１では、ファンを交換する際のシステムへの影響を最小限に抑制する冷却装置が開示されている。当該冷却装置では、ホットスワップ可能な複数のファンの交換時に開口するファン挿抜穴の各々に該ファン挿抜穴を塞ぐ蓋体を設け、ホットスワップ可能な複数のファンの交換時におけるシステム装置内の冷却能力の低下を防ぐ。
【０００５】
また、例えば特許文献２では、発熱量に応じた最適な風量制御を行うことができるファンモータ制御装置が開示されている。当該ファンモータ制御装置では、電流検出部が機器筺体内に配備されると各基板の消費電流を検出し、制御部がその検出結果から機器筺体内の発熱量に対応した風量の発生を指示する回転数制御データを発生する。ドライバは回転数制御データに基づいてファンモータを駆動させる。
【０００６】
また、例えば特許文献３では、必要な商品のみ冷却を行うことで圧縮器の入力量を低減し、省エネルギーを実現する自動販売機の冷却装置が開示されている。当該冷却装置では、商品の温度に応じて圧縮機の運転周波数と商品収納室の冷却器用ファンの風量を制御するとともに、商品収納室における単位時間の商品販売数に応じて、圧縮機の運転周波数の上限と冷却器用ファンの風量の上限を変えるように制御することで、省エネルギーを図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−６９９４号公報
【特許文献２】特開２００１−１４４４８４号公報
【特許文献３】特開２００２−９２７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
複数個のファンを同一の環境条件で使用した場合、各々のファンの稼働寿命は個体ばらつきの範囲内において一定期間内に集中する傾向にあるため、複数個のファンを備えた強制冷却システムにおいて１つのファンが稼働寿命を迎えた場合は、ほぼ同時期に他のファンも稼働寿命を迎える場合が多かった。これは、特許文献１から３のいずれの発明においても該当することである。例えば、特許文献２の発明において２つの電流値検出結果が同一の場合、２つのファンの回転速度に差異を設けることはできない。また例えば、特許文献３の発明において温度センサで同一温度を検出した場合、同様に２つのファンの回転速度に差異を設けることはできない。
【０００９】
さらに、連続稼働が必要な強制冷却システムにおいては、複数個のファンが同時期に故障あるいは稼働寿命を迎えた場合に備えて、あらかじめ数量に余裕をもって予備のファンを確保しておく必要があった。
【００１０】
そこで、本発明は、同一装置内に複数のファンを設けて電子機器の冷却を行う冷却装置において、ファンごとで稼動寿命に差異をもたせるようにするとともに、冷却装置全体の稼動状態に影響を与えることなく、稼動寿命を迎えたファンを交換できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一側面である冷却装置は、電子機器の冷却を行う冷却装置であって、電子機器の冷却をするための送風を行うファンを備えた着脱可能な複数のファンユニットと、ファンユニットの実装位置に基づいてファンの回転速度を調整する回転速度調整手段と、を有する。
【００１２】
本発明の一側面である電子機器の冷却方法は、送風を行うファンにより電子機器の冷却を行う電子機器の冷却方法であって、該ファンを備えた着脱可能な複数のファンユニットが実装された位置情報を通知する位置情報通知ステップと、位置情報通知手段により通知された複数のファンユニットの位置情報に基づいて、複数のファンユニットにおけるそれぞれのファンが異なる回転速度で動作するように回転速度を調整する回転速度調整ステップと、を有する。
【００１３】
本発明の一側面であるプログラムは、送風を行うファンにより電子機器の冷却を行う冷却装置に用いられるプログラムであって、コンピュータに、該ファンを備えた着脱可能な複数のファンユニットが実装された位置情報を取得する位置情報取得処理と、位置情報取得手段により取得された複数のファンユニットの位置情報に基づいて、複数のファンユニットにおけるそれぞれのファンが異なる回転速度で動作するように回転速度を調整する回転速度調整処理と、を実行させる。
【００１４】
本発明の一側面である記録媒体は、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、同一装置内に複数のファンを設けて電子機器の冷却を行う冷却装置において、ファンごとで稼動寿命に差異をもたせることができるとともに、電子機器の冷却システム全体に影響を与えることなく、稼動寿命を迎えたファンを交換することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る冷却装置の構成を示した図である。
【図２】本発明の実施形態に係る冷却装置の構成を示した図である。
【図３】本発明の実施形態における各ファンユニットの着脱可能な構成を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態における各ファンの稼動時間と回転速度の特性を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係る冷却装置の構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明が適用される冷却装置１は、図１に示すように、回転速度調整手段２と、位置情報通知手段３と、ファン５を備える複数のファンユニット４と、を有して構成される。回転速度調整手段２は、位置情報通知手段３から通知されたファンユニット４の位置情報に基づいて、ファンユニット４におけるファン５の回転速度を調整する。位置情報通知手段３は、複数のファンユニットが実装された位置情報を回転速度調整手段２に通知する。ファンユニット４は、電子機器を冷却するために送風を行う機能を有するファン５を備え、他のファンユニットと独立して着脱可能に構成される。
【００１８】
本発明では、同一の冷却装置内にファンを備えるファンユニットを複数設け、各ファンユニットの実装位置に応じて異なる回転速度でファンが動作するように制御する回転速度調整手段２を有することで、各々のファンが稼働寿命を迎える時期をずらし、同一の冷却装置内で複数個のファンが同時に停止するリスクを軽減することが可能となる。
【００１９】
また、本発明では、冷却装置からファンごとに着脱を可能とする構造を採用することにより、稼働寿命を迎えていないファンの動作を継続した状態で、稼働寿命を迎えたファンのみ交換作業を実施することが可能となり、冷却装置の連続稼働が可能となる。
【００２０】
さらに、本発明では、冷却装置内の実装位置に基づいてファンの回転速度の制御を行うことで、同一種類のファンを複数個使用する冷却装置においても、各々のファンの回転速度に差異を持たせることが可能となり、予備として備えるファンの種類を１種類のみとすることが可能となる。
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図２は、本発明の実施形態の冷却装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の冷却装置は、ファンの回転速度を制御する回転速度調整回路１０と、電子機器の冷却を行うための送風機能を備えた２つのファンユニット３０ａ及び３０ｂと、回転速度調整回路１０とファンユニット３０ａ及び３０ｂとを電気的及び物理的に結合する結合部２０ａ及び２０ｂと、を有して構成される。
【００２３】
回転速度調整回路１０は、後述する結合部２０ａ及び２０ｂから受信したファンユニットの実装位置識別情報５１ａ及び５１ｂに基づいて、ファンユニット３０ａ及び３０ｂにおけるファン３１ａ及び３１ｂがそれぞれあらかじめ定めた、異なる回転速度で動作するように速度制御情報５２ａ及び５２ｂを生成してファンユニット３０ａ及び３０ｂに出力する。
【００２４】
ファンユニット３０ａは、ファン３１ａ、回転速度監視回路３２ａ、警報出力装置３３ａを有して構成され、結合部２０ａを介して回転速度調整回路１と接続される。ファンユニット３０ｂもファンユニット３０ａと同一の構成をとり、結合部２０ｂを介して回転速度調整回路１と接続される。
【００２５】
ファンユニット３０ａ（３０ｂ）を構成するファン３１ａ（３１ｂ）は、回転軸に取り付けた羽をモータで回転させることで電子機器を冷却するための送風を行うものであり、回転速度調整回路１からの速度制御信号５２ａ（５２ｂ）に基づいて、モータの回転速度を制御してモータを駆動する。また、モータの回転速度を監視して回転速度情報５３ａ（５３ｂ）を生成し、回転速度監視回路３２ａ（３２ｂ）に出力する。
【００２６】
回転速度監視回路３２ａ（３２ｂ）は、回転速度情報５３ａ（５３ｂ）を監視し、ファン３１ａ（３１ｂ）の回転速度があらかじめ定めた一定の回転速度を下回った場合は、ファン３１ａ（３１ｂ）が稼働寿命期を迎えたか、あるいは機器故障が発生したものと判断し、回転速度低下警報５４ａ（５４ｂ）を生成して警報出力装置３３ａ（３３ｂ）に出力する。
【００２７】
警報出力装置３３ａ（３３ｂ）は、回転速度低下警報５４ａ（５４ｂ）に基づいて警報の出力を行い、ユーザに対して機器故障あるいは稼働寿命期を迎えた旨を通知する機能を担う。警報出力装置３３ａ（３３ｂ）は、機器故障あるいは稼働寿命期を迎えた旨のメッセージを画面表示するディスプレイ装置でもよいし、該メッセージを音声出力するスピーカ装置でもよい。
【００２８】
結合部２０ａ（２０ｂ）は、回転速度調整回路１０とファンユニット３０ａ（３０ｂ）を電気的及び物理的に結合するものであり、図３に示すように、回転速度調整回路１０からのファンユニット３０ａ（３０ｂ）の着脱を可能とする。また、結合部２０ａ（２０ｂ）は、結合部ごとのユニークな実装位置識別情報を保持しており、ファンユニット３０ａ（３０ｂ）と電気的に結合されると、実装位置識別情報５１ａ（５１ｂ）を回転速度調整回路１０に出力する。
【００２９】
次に、本発明の実施形態における動作について、図２、図４を参照して説明する。
【００３０】
図４は、図２に示した本実施形態におけるファン３０ａ及び３０ｂの稼働時間と回転速度の特性（以下、回転速度特性と表記する）の一例を示したものである。
【００３１】
図４において、破線で示す回転速度特性７１ａはファン３１ａが回転速度７２ａで動作するよう制御された場合の稼働時間と回転速度の特性を示しており、実線で示す回転速度特性７１ｂはファン３１ｂが回転速度７２ｂで動作するよう制御された場合の稼働時間と回転速度の特性を示している。また、回転速度７４は稼働寿命期を迎えたことを判断するための基準となる、あらかじめ定めた回転速度を示しており、時刻７３ａ及び７３ｂは各々ファン３１ａ及び３１ｂの回転速度が回転速度７４を下回った時刻を示している。
【００３２】
図２の回転速度調整回路１０は、結合部２０ａ及び２１ｂから受信した実装位置識別情報５１ａ及び５２ｂに基づいて、ファンユニット３０ａに対しては、図４に示す回転速度７２ａで動作するよう速度制御情報５２ａを生成し、ファン３１ａに出力する。また、ファンユニット３０ｂに対しては、図４に示す回転速度７２ｂで動作するよう速度制御情報５２ｂを生成し、ファン３１ｂに出力する。
【００３３】
ファン３１ａ及び３１ｂは、速度制御情報５２ａ及び５２ｂに従って、図４の回転速度特性７１ａ及び７１ｂに示す特性で、稼働時間の経過とともに回転速度を低下させながら稼働を継続するとともに、回転速度情報５３ａ及び５３ｂを回転速度監視回路３２ａ及び３２ｂに出力する。
【００３４】
回転速度監視回路３２ａは、回転速度情報５３ａを監視し、図４に示す時刻７３ａにおいて、ファン３１ａの回転速度が稼働寿命期を迎えたことを判断するための基準となる、あらかじめ定めた回転速度７４を下回ったことを検出すると、回転速度低下警報５４ａを生成し、警報出力装置３３ａを介してユーザに通知を行う。
【００３５】
一方、回転速度監視回路３２ｂは、時刻７３ａの時点ではファン３１ｂの回転速度が回転速度７４を上回っていることから回転速度低下警報５４ｂは生成せずに回転速度情報５３ｂの監視を継続し、時刻７３ｂの時点でファン３１ｂの回転速度が回転速度７４を下回ったことを検出すると、回転速度低下警報５４ｂを生成し、警報出力装置３３ｂを介してユーザに通知を行う。
【００３６】
以上より、ファン３１ａが稼働寿命期を迎えたことを示す回転速度低下警報５４ａと、ファン３１ｂが稼働寿命期を迎えたことを示す回転速度低下警報５４ｂが発動する時期をずらすことが可能となる。
【００３７】
図２に示した例では同一の冷却装置内に設けられたファンの稼働寿命をずらす手段として回転速度に差異を持たせる方法を提案しているが、稼働寿命をずらす手段としては、同一の冷却装置内に異種のファンを備える方法でもよい。
【００３８】
また、ファンユニットごとに異なる回転速度で動作するよう速度制御情報を生成する手段として、結合部２０ａ及び２０ｂから受信した実装位置識別情報を用いているが、ファンユニット内部に実装位置識別情報を通知する機能を備える構成でもよい。この場合、例えばファン３１ａ及び３１ｂが実装位置識別情報を保持しており、ファンユニット３０ａ及び３０ｂが回転速度調整回路１０と電気的に接続された場合に、結合部２０ａ及び２０ｂを介して回転速度調整回路に実装位置識別情報５１ａ及び５１ｂを送信する。
【００３９】
上述した本実施形態の第１の効果は、同一装置内にＮ個のファンを備えた冷却装置において、同一の冷却装置に搭載されたＮ個のファンが同時に稼働寿命を迎えることによる冷却装置の稼働停止リスクを軽減できることである。その理由は、同一の冷却装置にＮ個搭載されたファンを異なる回転速度に制御することで、ファンごとに稼働寿命に差異を持たせることができるためである。
【００４０】
上述した本実施形態の第２の効果は、上記第１の効果に加えて、冷却装置の維持のためにあらかじめ備える予備のファンユニットを共通化できることである。その理由は、回転速度を制御するための回路をファンユニットの外部に備え、結合部ごとにユニークに割り当てた識別情報により回転速度制御情報に差異を持たせる構成をとることで、同一のファンユニットを実装しても実装位置に応じて回転速度に差異をもたせることができるためである。
【００４１】
上述した本実施形態の第３の効果は、冷却装置の維持のために備える予備のファンユニットの数量を軽減できることである。その理由は、上記第１の効果での理由と同様に、ファンユニットごとに稼働寿命がずれるため同時に複数のファンユニットの交換を必要とする状況を低減できるためである。
【００４２】
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。すなわち、通信機器、サーバ機器、金融システム、運輸システム等、長時間連続して稼働継続が必要な企業向け高信頼性システムに用いる電子機器の強制冷却システムに適用することが可能である。
【００４３】
また、先に述べた実施形態では、回転速度調整手段２、位置情報通知手段３を回転速度調整回路１０や結合部２０等のハードウエアで構成したが、これらの手段をソフトウエアで実現することも可能である。つまり、本実施形態における冷却装置で実行されるプログラムは、先に述べた各手段（回転速度調整手段２、位置情報通知手段３）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウエアを用いて具体的手段を実現する。すなわち、コンピュータ（ＣＰＵ）が所定の記録媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各手段が主記憶装置上にロードされて生成される。
【００４４】
このようにして各手段（回転速度調整手段２、位置情報通知手段３）をソフトウエアで実現する場合、本実施形態における冷却装置で実行されるプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供されるように構成してもよい。また、上記プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供あるいは配布するように構成してもよい。
【００４５】
また、上記プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、不揮発性のメモリカード等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されるように構成してもよい。また、上記プログラムは、ＲＯＭ等にあらかじめ組み込んで提供するように構成してもよい。
【００４６】
この場合、上記記録媒体から読み出された又は通信回線を通じてロードし実行されたプログラムコード自体が前述の実施形態の機能を実現することになる。そして、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成する。
【符号の説明】
【００４７】
１    冷却装置
２    回転速度調整手段
３    位置情報通知手段
４    ファンユニット
５    ファン
１０    回転速度調整回路
２０    結合部
３０    ファンユニット
３１    ファン
３２    回転速度監視回路
３３    警報出力装置
５１    実装位置識別情報
５２    速度制御情報
５３    回転速度情報
５４    回転速度低下警報
７１    回転速度特性
７２    制御回転速度
７３    稼動寿命時刻
７４    基準回転速度
【図１】
2010186772.tif 000003
【図２】
2010186772.tif 000004
【図３】
2010186772.tif 000005
【図４】
2010186772.tif 000006
【図５】
2010186772.tif 000007