(57)【要約】【課題】複数の送風機を用いて機器内部の発熱体の冷却に必要な風量を確保する場合に、これら複数の送風機により発生する騒音をより確実に抑制すること。【解決手段】発熱体５２ａ，５２ｂの温度と、電子機器５０内の管路抵抗と、各送風機３ａ，３ｂの回転数差が所定の許容範囲内である状態における各送風機３ａ，３ｂ全体の静圧−風量特性とによって求められる、発熱体５２ａ，５２ｂの冷却風量が得られ、送風機３ａ，３ｂの各々が所定の許容範囲内の回転数差となるように、温度センサ１１ａ〜１１ｃにより検出した温度に基づき、各送風機３ａ，３ｂの回転数を制御する。【選択図】図２
2010272704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器内に形成された通風路に対して直列に設けられた複数の送風機を制御する送風機制御装置であって、
前記機器内部に設けられた発熱体の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出した発熱体の温度と、前記機器内の管路抵抗と、各前記送風機の回転数差が所定の許容範囲内である状態における各前記送風機全体の静圧−風量特性とによって求められる、前記発熱体の冷却風量が得られ、前記送風機の各々が前記所定の許容範囲内の回転数差となるように、各前記送風機の回転数を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする送風機制御装置。
【請求項２】
前記複数の送風機は、前記機器外部から空気を吸気する前段送風機と、該前段送風機により吸気された空気を前記機器内に排気する後段送風機とを含み、
前記前段送風機の回転数を検出する前段回転数検出手段と、
前記後段送風機の回転数を検出する後段回転数検出手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記前段回転数検出手段により検出した前記前段送風機の回転数と前記後段回転数検出手段により検出した前記後段送風機の回転数との差が、前記所定の許容範囲外である場合、前記前段送風機の回転数と前記後段送風機の回転数とが前記所定の許容範囲内の回転数差となるように、前記後段送風機の回転数を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の送風機制御装置。
【請求項３】
各前記送風機の回転数が前記所定の許容範囲内の回転数差の状態で前記冷却風量を得る場合における、各前記送風機に対する入力値を温度ごとに記憶する制御データ記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記温度検出手段により検出した温度に基づき、該温度に対応する各前記送風機に対する入力値を前記制御データ記憶手段からそれぞれ取得し、該取得した入力値を各前記送風機にそれぞれ入力することで各前記送風機の回転数を制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の送風機制御装置。
【請求項４】
前記制御データ記憶手段は、前記後段送風機の回転数が前記前段送風機の回転数と前記所定の許容範囲内の回転数差となる場合における、前記後段送風機に対する入力値を回転数ごとにさらに記憶し、
前記制御手段は、前記前段回転数検出手段により検出した前記前段送風機の回転数に基づき、該回転数に対応する前記後段送風機に対する入力値を前記制御データ記憶手段から取得し、該取得した入力値を前記後段送風機に入力することで該後段送風機の回転数を変更する
ことを特徴とする請求項３に記載の送風機制御装置。
【請求項５】
前記制御データ記憶手段は、前記前段送風機および前記後段送風機に対する前記温度ごとの入力値をさらに管路抵抗ごとに記憶し、
前記機器内の管路抵抗に関する情報を取得する機器状態取得手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記機器状態取得手段により取得した前記機器内の管路抵抗と、前記温度検出手段により検出した温度とに基づき、該管路抵抗と該温度との組合せに対応する、前記前段送風機および前記後段送風機に対する入力値を前記制御データ記憶手段からそれぞれ取得し、該取得した入力値を前記前段送風機および前記後段送風機にそれぞれ入力することで各前記送風機の回転数を制御する
ことを特徴とする請求項３または４に記載の送風機制御装置。
【請求項６】
機器内に形成された通風路に対して直列に設けられた複数の送風機を制御する送風機制御方法であって、
前記機器内部に設けられた発熱体の温度を検出する温度検出ステップと、
前記温度検出ステップにおいて検出した発熱体の温度と、前記機器内の管路抵抗と、各前記送風機の回転数差が所定の許容範囲内である状態における各前記送風機全体の静圧−風量特性とによって求められる、前記発熱体の冷却風量が得られ、前記送風機の各々が前記所定の許容範囲内の回転数差となるように、各前記送風機の回転数を制御する制御ステップと
を含んだことを特徴とする送風機制御方法。
【請求項７】
機器内に形成された通風路に対して直列に設けられた複数の送風機を制御する送風機制御プログラムであって、
前記機器内部に設けられた発熱体の温度を検出する温度検出手順と、
前記温度検出手順により検出した発熱体の温度と、前記機器内の管路抵抗と、各前記送風機の回転数差が所定の許容範囲内である状態における各前記送風機全体の静圧−風量特性とによって求められる、前記発熱体の冷却風量が得られ、前記送風機の各々が前記所定の許容範囲内の回転数差となるように、各前記送風機の回転数を制御する制御手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とする送風機制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風機制御装置、送風機制御方法および送風機制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サーバ装置やＰＣ(Personal Computer)等の電子機器には、プロセッサ等の発熱による機器内部の温度上昇を防ぐため、機器内部に空気を送り込んで熱を外部に放出させる送風機が搭載される場合がある。
【０００３】
送風機は、翼近傍で生じる空気の渦が原因となり騒音（風切り音）を発生させる。送風機による騒音は、送風量に比例して増大するため、送風機の回転数を上げてより多くの送風量を得ようとした場合、それに伴い騒音も大きくなってしまう。具体的には、送風機による騒音は、送風機軸回転数の５〜６乗に比例することが知られている。
【０００４】
近年において、電子機器は、電算機室のような特別な場所だけではなく、一般のオフィス等にも設置されるようになってきており、低騒音化の意識が高まりつつある。そのため、送風機による騒音をいかに低減するかが重要な課題の一つとなっている。
【０００５】
送風機による騒音を低減する方法として、例えば、発熱体の温度や環境温度をモニタリングし、これらの温度に応じて送風機の回転数を変化させることで、送風機による騒音が必要以上に大きくならないように制御する方法が知られている。なお、送風機の回転数制御は、電圧あるいはＰＷＭ(Pulse Width Modulation)のパルス幅（ＰＷＭ値）を変調することにより、送風機のモータへ供給するエネルギーをコントロールすることで行なわれる。
【０００６】
一方、近年では、電子機器の小型化や薄型化に伴い、機器内部の通風路が削減される場合があり、小型の送風機しか設置できないケースが増えている。また、電子機器の高速化や高性能化に伴い、電子機器の発熱量は、年々増大する傾向にある。そこで、小型の送風機しか設置できない場合であっても、電子機器内部を十分に冷却できるように、複数の送風機を多段に重ねて用いるなどの工夫が行われている。
【０００７】
ここで、複数の送風機を多段に重ねた場合の例を図２６に示す。図２６は送風機が直列に２台設けられた電子機器の一例を示す図である。
【０００８】
図２６に示すように、電子機器３００の通風路３１０には、２台の送風機３２１ａ，３２１ｂが直列に設けられる。また、電子機器３００は、送風機電源部３３０と、制御部３４０とを備える。送風機電源部３３０は、各送風機３２１ａ，３２１ｂに内蔵された図示しないモータへ電力を供給する電源である。制御部３４０は、温度センサ３４１ａ，３４１ｂにより検出した発熱体３５０ａ，３５０ｂの温度や温度センサ３４１ｃにより検出した環境温度に基づき、送風機３２１ａ，３２１ｂへ供給するエネルギー量を制御する。以下に、かかる制御部３４０の具体的構成を示す。図２７は従来の制御部３４０の構成を示すブロック図である。
【０００９】
図２７に示すように、制御部３４０は、温度センサ３４１ａ〜３４１ｃと、温度チェック部３４２ａ，３４２ｂと、回転数検出部３４３ａ，３４３ｂと、回転数エラーチェック部３４４と、パルスジェネレータ３４５とを備える。また、制御部３４０は、ＲＡＭ(Random Access Memory)３４６と、ＲＯＭ(Read Only Memory)３４７と、プロセッサ３４８とを備える。
【００１０】
温度センサ３４１ａ，３４１ｂは、電子機器３００内部の発熱体３５０ａ，３５０ｂに取り付けられており、発熱体３５０ａ，３５０ｂの温度を検出する。また、温度センサ３４１ｃは、電子機器３００外部に設置されており、送風機３２１ａ周辺の環境温度を検出する。温度チェック部３４２ａ，３４２ｂは、温度センサ３４１ａ，３４１ｂが検出した発熱体３５０ａ，３５０ｂの温度が目標温度からどの程度ずれているかをチェックし、該チェック結果を所定の変数としてプロセッサ３４８へ通知する。
【００１１】
回転数検出部３４３ａ，３４３ｂは、送風機３２１ａ，３２１ｂの回転数を検出する。回転数エラーチェック部３４４は、回転数検出部３４３ａ，３４３ｂが検出した各送風機３２１ａ，３２１ｂの回転数に基づき、送風機３２１ａ，３２１ｂが正常に回転しているか否か等のチェックを行い、該チェック結果をプロセッサ３４８へ通知する。パルスジェネレータ３４５は、各送風機３２１ａ，３２１ｂの回転数を制御するためのパルスを、プロセッサ３４８からの指示に応じたパルス幅で各送風機３２１ａ，３２１ｂに入力する。
【００１２】
ＲＯＭ３４７は、発熱体３５０ａ，３５０ｂの温度に対応する所定の変数と各発熱体３５０ａ，３５０ｂに入力するパルスのＰＷＭ値とを対応付けたテーブルや環境温度とＰＷＭ値とを対応付けたテーブルを記憶する。プロセッサ３４８は、温度チェック部３４２ａ，３４２ｂから通知される所定の変数や温度センサ３４１ｃにより検出される温度に基づき、送風機３２１ａ，３２１ｂへ出力するパルス幅を決定する。具体的には、図２７に示す通りである。図２８は、従来におけるプロセッサ３４８の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００１３】
図２８に示すように、プロセッサ３４８は、先ず、温度計測を行う（ステップＳ００１）。すなわち、プロセッサ３４８は、温度センサ３４１ａ，３４１ｂにより検出された発熱体３５０ａ，３５０ｂの温度に対応する所定の変数を温度チェック部３４２ａ，３４２ｂから取得する。また、プロセッサ３４８は、温度センサ３４１ａにより検出された環境温度を取得する。
【００１４】
続いて、プロセッサ３４８は、環境温度や発熱体３５０ａ，３５０ｂの温度の計測結果に基づき、パルスジェネレータ３４５へパルス幅の変調を指示する（ステップＳ００２）。具体的には、プロセッサ３４８は、先ず、温度チェック部３４２ａ，３４２ｂから取得した所定の変数または温度センサ３４１ｃから取得した環境温度に対応するＰＷＭ値を、ＲＯＭ３４７に記憶されたテーブルに基づき決定する。そして、プロセッサ３４８は、送風機３２１ａ，３２１ｂへ入力するパルスを、上記で決定したＰＷＭ値に変調するようパルスジェネレータ３４５へ指示する（ステップＳ００２）。
【００１５】
そして、パルスジェネレータ３４５は、プロセッサ３４８からの指示に応じたＰＷＭ値のパルスを、送風機３２１ａ，３２１ｂのモータに入力する。その結果、送風機３２１ａ，３２１ｂの回転数は、環境温度や発熱体３５０ａ，３５０ｂの温度に応じた回転数に変更される。このように、従来のプロセッサ３４８は、環境温度や発熱体３５０ａ，３５０ｂの温度に基づきパルス幅を決定していた。なお、従来の制御部３４０は、回転数検出部３４３ａ，３４３ｂにより各送風機３２１ａ，３２１ｂの回転数を検出して、回転数エラーチェックを行う。具体的には、プロセッサ３４８は、回転数エラーチェック部３４４から取得した回転数エラーチェックの結果に基づき、送風機３２１ａ，３２１ｂが停止している旨のエラー報告を電子機器３００に対して行う。
【００１６】
ところで、従来において、制御部３４０は、各送風機３２１ａ，３２１ｂに対して共通の制御を行っていた。ここで、以下において、外部から空気を取り込む側の送風機３２１ａを前段送風機３２１ａとし、電子機器３００内部へ空気を送り出す側の送風機３２１ｂを後段送風機３２１ｂとする。
【００１７】
プロセッサ３４８は、図２８のステップＳ００２において、前段送風機３２１ａおよび後段送風機３２１ｂに共通のパルス幅を決定し、パルスジェネレータ３４５に通知する。その結果、パルスジェネレータ３４５からは、図２９に示すように、前段送風機３２１ａおよび後段送風機３２１ｂに対して常に同一のエネルギーが供給されていた。
【００１８】
しかしながら、送風機３２１ａ，３２１ｂを多段に重ねて配置した場合、後段送風機３２１ｂが風を送り出す仕事量は、前段送風機３２１ａにより発生した気流の影響により少なくなる。そのため、前段送風機３２１ａへ供給するエネルギーと後段送風機３２１ｂへ供給するエネルギーとを同一とした場合、後段送風機３２１ｂが空回りして、後段送風機３２１ｂの回転数が増加してしまう。騒音は、回転数が最も高い送風機の影響を強く受けるため、後段送風機３２１ｂの回転数の増加は、騒音増加の大きな要因となる。
【００１９】
ここで、例えば、前段送風機３２１ａの回転数と後段送風機３２１ｂの回転数とを異ならせる技術が知られている。具体的には、かかる従来技術では、後段送風機３２１ｂに入力するパルスのパルス幅が、前段送風機３２１ａに入力するパルスのパルス幅よりも短くなるように制御する。なお、かかる場合、後段送風機３２１ｂの回転数を少なくすると、発熱体の冷却に必要な風量（必要風量）が得られないおそれがあるため、前段送風機３２１ａの回転数を、各送風機３２１ａ，３２１ｂへ同一量のエネルギーを与える場合よりも増加させる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００４−１７９１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、上述した従来技術は、電子機器３００のシステムインピーダンス特性を考慮せずに、単純に前段送風機３２１ａの回転数を増加させるため、各送風機３２１ａ，３２１ｂへ同一量のエネルギーを与える場合と比較して、逆に騒音が増加するおそれがある。システムインピーダンス特性とは、電子機器３００を構成する各部品の密集率や通風路の形状等から決定される圧力損失であり、その電子機器３００に固有の特性である。
【００２２】
すなわち、送風機３２１ａ，３２１ｂが発生させる騒音は、これら送風機３２１ａ，３２１ｂの特性や形状のみならず、送風機３２１ａ，３２１ｂを搭載する電子機器３００の構成や該電子機器３００内での送風機３２１ａ，３２１ｂの設置場所によっても変化する。そのため、単純に前段送風機３２１ａの回転数を増加させた場合、設置場所等によっては、該前段送風機３２１ａが発生させる騒音が、各送風機３２１ａ，３２１ｂへ同一量のエネルギーを与えた場合に後段送風機３２１ｂが発生させる騒音よりも大きくなるおそれがある。
【００２３】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の送風機を用いて機器内部の発熱体の冷却に必要な風量を確保する場合に、これら複数の送風機により発生する騒音をより確実に抑制することのできる送風機制御装置、送風機制御方法および送風機制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本願の開示する送風機制御装置は、一つの態様において、機器内に形成された通風路に対して直列に設けられた複数の送風機を制御する送風機制御装置であって、前記機器内部に設けられた発熱体の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出した発熱体の温度と、前記機器内の管路抵抗と、各前記送風機の回転数差が所定の許容範囲内である状態における各前記送風機全体の静圧−風量特性とによって求められる、前記発熱体の冷却風量が得られ、前記送風機の各々が前記所定の許容範囲内の回転数差となるように、各前記送風機の回転数を制御する制御手段とを備える。
【発明の効果】
【００２５】
本願の開示する送風機制御装置、送風機制御方法および送風機制御プログラムの一つの態様によれば、複数の送風機により機器内部の発熱体の冷却に必要な風量を確保しつつ、これら複数の送風機により発生する騒音をより確実に抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、実施例１にかかる送風機制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施例２にかかる電子機器の構成を説明するための図である。
【図３】図３は、実施例２にかかる送風機制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施例２にかかるプロセッサ及びＲＯＭの具体的構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、機器状態管理テーブルの一例を示す図である。
【図６】図６は、実施例２にかかる制御データ記憶部に記憶される情報を説明するための図である。
【図７−１】図７−１は、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブルの一例を示す図である。
【図７−２】図７−２は、環境温度用ＰＷＭ値決定テーブルの一例を示す図である。
【図８】図８は、前段送風機に供給されるエネルギーと後段送風機に供給されるエネルギーとが異なることを説明するための図である。
【図９】図９は、実施例２にかかるデータベース作成部の具体的構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブルおよび環境温度用ＰＷＭ値決定テーブルの作成手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施例２にかかるプロセッサの処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施例２の効果を説明するための図である。
【図１３】図１３は、実証実験にかかる測定条件を示す図である。
【図１４−１】図１４−１は、測定条件Ａにおける前段回転数、後段回転数、装置騒音の測定結果を示したデータである。
【図１４−２】図１４−２は、測定条件Ａにおける前段回転数、後段回転数、消費電力の測定結果を示したデータである。
【図１４−３】図１４−３は、測定条件Ａにおける装置騒音の周波数分析の結果を示すデータである。
【図１５−１】図１５−１は、条件Ａ−１の測定結果を示す図である。
【図１５−２】図１５−２は、条件Ａ−２の測定結果を示す図である。
【図１５−３】図１５−３は、条件Ａ−３の測定結果を示す図である。
【図１６−１】図１６−１は、条件Ｂ−１および条件Ｂ−２における前段平均回転数、後段平均回転数、装置騒音の測定結果を示したデータである。
【図１６−２】図１６−２は、条件Ｂ−１および条件Ｂ−２における前段平均回転数、後段平均回転数、消費電力の測定結果を示したデータである。
【図１６−３】図１６−３は、条件Ｂ−１および条件Ｂ−２における装置騒音の周波数分析の結果を示すデータである。
【図１７−１】図１７−１は、条件Ｂ−１の測定結果を示す図である。
【図１７−２】図１７−２は、条件Ｂ−２の測定結果を示す図である。
【図１８−１】図１８−１は、条件Ｂ−３および条件Ｂ−４における前段平均回転数、後段平均回転数、装置騒音の測定結果を示したデータである。
【図１８−２】図１８−２は、条件Ｂ−３および条件Ｂ−４における前段平均回転数、後段平均回転数、消費電力の測定結果を示したデータである。
【図１８−３】図１８−３は、条件Ｂ−３および条件Ｂ−４における装置騒音の周波数分析の結果を示すデータである。
【図１９−１】図１９−１は、条件Ｂ−３の測定結果を示す図である。
【図１９−２】図１９−２は、条件Ｂ−４の測定結果を示す図である。
【図２０】図２０は、送風機制御プログラムを実行するコンピュータを示す機能ブロック図である。
【図２１】図２１は、実施例３にかかる送風機制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２２】図２２は、実施例３にかかるプロセッサ及びＲＯＭの具体的構成を示すブロック図である。
【図２３】図２３は、実施例３にかかる制御データ記憶部に記憶される情報を説明するための図である。
【図２４】図２４は、後段ＰＷＭ値変更テーブルの一例を示す図である。
【図２５】図２５は、実施例３にかかるプロセッサの処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、送風機が直列に２台設けられた電子機器の一例を示す図である。
【図２７】図２７は、従来の制御部の構成を示すブロック図である。
【図２８】図２８は、従来におけるプロセッサの処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図２９】図２９は、前段送風機に供給されるエネルギーと後段送風機に供給されるエネルギーとが同一であることを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本願の開示する送風機制御装置、送風機制御方法および送風機制御プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２８】
実施例１にかかる送風機制御装置について説明する。本実施例にかかる送風機制御装置は、機器内に形成された通風路に対して直列に設けられた複数の送風機を制御する制御装置である。
【００２９】
複数の送風機は、機器内に設けられた発熱体に対して空気を送り込むことで該発熱体を強制空冷する。そして、送風機制御装置は、これら複数の送風機の回転数を制御する。図１は、実施例１にかかる送風機制御装置の構成を示すブロック図である。
【００３０】
図１に示すように、本実施例にかかる送風機制御装置５００は、温度検出部５１０と、制御部５２０とを備える。温度検出部５１０は、発熱体の温度を検出する。そして、制御部５２０は、温度検出部５１０により検出した温度に基づき、各送風機の回転数が一致した状態で、発熱体の冷却に必要な風量が得られるように、これら送風機の回転数を制御する。
【００３１】
具体的には、本実施例にかかる制御部５２０は、発熱体の温度と、機器内の管路抵抗と、各送風機の回転数差が所定の許容範囲内である状態における各送風機全体の静圧−風量特性とによって求められる、発熱体を冷却するために必要な必要風量（冷却風量）が得られ、かつ、送風機の各々が所定の許容範囲内の回転数差となるように各送風機の回転数を制御する。このように制御することで、各送風機は、回転数差が所定の許容範囲内の状態、換言すれば、各送風機の回転数が所定の範囲内で一致した状態で回転して、発熱体の現在の温度に応じた必要風量を該発熱体に送り込む。
【００３２】
このように、本実施例にかかる送風機制御装置５００は、各送風機の回転数差を所定の許容範囲内とする、望ましくは、各送風機の回転数を一致させるため、回転数の最も高い送風機が発生させる余剰な騒音が原因となって送風機全体としての騒音が増加するといった事態を防止することができる。
【００３３】
また、本実施例における必要風量は、発熱体の温度と、機器内の管路抵抗と、各送風機の回転数差が所定の許容範囲内である状態における各送風機全体の静圧−風量特性とを考慮して求められる。そのため、本実施例によれば、各送風機の回転数差を所定の許容範囲内とした状態において、発熱体を冷却するための適切な風量を、機器の構成や各送風機の機器内での設置場所によらず確保することができる。
【００３４】
したがって、本実施例によれば、複数の送風機により機器内部の発熱体の冷却に必要な風量を確保しつつ、これら複数の送風機により発生する騒音をより確実に抑制することができる。
【実施例２】
【００３５】
以下に、実施例２にかかる送風機制御装置について説明する。本実施例にかかる送風機制御装置は、マウントラック型のサーバ装置や一般のＰＣなどの電子機器内に設けられた２台の送風機の回転数を制御する。先ず、本実施例にかかる送風機制御装置が設置される電子機器の構成について説明する。図２は、実施例２にかかる電子機器の構成を説明するための図である。
【００３６】
図２に示すように、本実施例にかかる電子機器５０は、該電子機器５０内に形成された通風路５１に、２台の送風機３ａ，３ｂと、プロセッサ等の発熱体５２ａ，５２ｂとを備える。
【００３７】
送風機３ａ，３ｂは、同一形状及び同一特性を有する軸流ファンである。送風機３ａ，３ｂは、通風路５１に対して直列に設けられており、送風機３ａから送風機３ｂに向かう方向の気流を発生させることで、該気流の下流側に設けられた発熱体５２ａ，５２ｂを強制空冷する。ここで、以下において、送風機３ａ，３ｂのうち、電子機器５０の外部から空気を吸気する送風機３ａを前段送風機とし、該前段送風機３ａにより吸気された空気を電子機器５０内に排気する送風機３ｂを後段送風機とする。
【００３８】
また、電子機器５０は、通風路５１外に送風機制御装置１と送風機電源部２とを備える。送風機電源部２は、各送風機３ａ，３ｂに内蔵された図示しないモータへ電力を供給する電源である。すなわち、各送風機３ａ，３ｂは、送風機電源部２から電力が供給されると、モータが回転し、さらに、該モータに取り付けられた翼が該モータの回転に伴い回転することで、発熱体５２ａ，５２ｂへ向かう気流を発生させる。
【００３９】
送風機制御装置１は、温度センサ１１ａ〜１１ｃを用いて、発熱体５２ａ，５２ｂの温度や電子機器５０外部の温度（環境温度）を検出する。そして、送風機制御装置１は、温度センサ１１ａ〜１１ｃにより検出した温度に基づき、各送風機３ａ，３ｂの回転数差が所定の許容範囲内の状態で、発熱体５２ａ，５２ｂの冷却に必要な風量が得られるように、各送風機３ａ，３ｂの回転数を制御する。以下に、かかる送風機制御装置１の具体的構成を示す。図３は、実施例２にかかる送風機制御装置の構成を示すブロック図である。
【００４０】
図３に示すように、送風機制御装置１は、温度センサ１１ａ〜１１ｃと、温度チェック部１２ａ，１２ｂと、回転数検出部１３ａ，１３ｂと、回転数エラーチェック部１４と、パルスジェネレータ１５ａ，１５ｂとを備える。また、送風機制御装置１は、ＲＡＭ１６と、ＲＯＭ１７と、プロセッサ１８とを備える。
【００４１】
温度センサ１１ａ，１１ｂは、発熱体５２ａ，５２ｂに取り付けられており、発熱体５２ａ，５２ｂの温度を検出する。また、温度センサ１１ｃは、電子機器５０外に設置され、前段送風機３ａ周辺の環境温度を検出する。温度チェック部１２ａ，１２ｂは、温度センサ１１ａ，１１ｂが検出した発熱体５２ａ，５２ｂの温度が目標温度からどの程度ずれているかチェックし、該チェック結果を所定の変数としてプロセッサ１８へ通知する。
【００４２】
回転数検出部１３ａ，１３ｂは、例えば、パルスカウンタであり、それぞれ送風機３ａ，３ｂの回転数を検出する。回転数エラーチェック部１４は、回転数検出部１３ａ，１３ｂが検出した各送風機３ａ，３ｂの回転数に基づき、送風機３ａ，３ｂが正常に回転しているか否か等のチェックを行い、該チェック結果をプロセッサ１８へ通知する。
【００４３】
パルスジェネレータ１５ａ，１５ｂは、各送風機３ａ，３ｂの回転数を制御するためのパルスを、プロセッサ１８からの指示に応じたパルス幅（ＰＷＭ値）で各送風機３ａ，３ｂに入力する。具体的には、パルスジェネレータ１５ａは、プロセッサ１８から指示されたＰＷＭ値のパルスを前段送風機３ａに入力する。また、パルスジェネレータ１５ｂは、プロセッサ１８から指示されたＰＷＭ値のパルスを後段送風機３ｂに入力する。これにより、各送風機３ａ，３ｂは、パルスジェネレータ１５ａ，１５ｂから入力されたパルスに応じた回転数で回転する。
【００４４】
ＲＯＭ１７は、プロセッサ１８が実行する処理に必要な各種のデータを記憶する。プロセッサ１８は、温度センサ１１ａ〜１１ｃにより検出された温度に基づき、前段送風機３ａおよび後段送風機３ｂに対して入力すべきＰＷＭ値を決定する。ここで、本実施例にかかるプロセッサ１８及びＲＯＭ１７の具体的構成について説明する。図４は、実施例２にかかるプロセッサ１８及びＲＯＭ１７の具体的構成を示すブロック図である。
【００４５】
図４に示すように、ＲＯＭ１７は、機器状態記憶部１７１と、制御データ記憶部１７２とを備える。機器状態記憶部１７１は、機器状態管理テーブルを記憶する。機器状態管理テーブルは、電子機器５０の現在の構成に対応するシステムインピーダンス（管路抵抗）を特定するためのテーブルである。図５に機器状態管理テーブルの一例を示す。
【００４６】
図５に示すように、機器状態管理テーブル６１は、システムインピーダンスと機器状態特定フラグとを対応付けて記憶する。ここで、システムインピーダンスとは、電子機器５０を構成する各部品の密集率や通風路の形状等から決定される圧力損失である。本実施例にかかる機器状態管理テーブル６１には、電子機器５０の構成を変えてそれぞれ測定した複数のシステムインピーダンスが記憶されており、現在の電子機器５０の構成に対応するシステムインピーダンスに対して機器状態特定フラグがセットされる。
【００４７】
例えば、図５に示す機器状態管理テーブル６１は、電子機器５０の構成を変えてそれぞれ測定したシステムインピーダンスＡ〜Ｃが記憶されており、システムインピーダンスＡに対して機器状態特定フラグがセットされている。すなわち、図５に示す機器状態管理テーブル６１は、現在の電子機器５０の構成に対応するシステムインピーダンスが「Ａ」であることを表している。なお、電子機器５０の構成が変更された場合、機器状態管理テーブル６１は、電子機器５０の使用者等により手動で更新される。これにより、電子機器５０の構成が変わった場合であっても、新たな電子機器５０の構成に対応するシステムインピーダンスを特定することができる。
【００４８】
制御データ記憶部１７２は、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブルおよび環境温度用ＰＷＭ値決定テーブルを記憶する。発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブルは、各送風機３ａ，３ｂに対して入力すべきＰＷＭ値を、発熱体５２ａ，５２ｂの温度に基づいて特定する場合に用いられるテーブルである。また、環境温度用ＰＷＭ値決定テーブルは、各送風機３ａ，３ｂに対して入力すべきＰＷＭ値を、環境温度に基づいて特定するためのテーブルである。以下に、制御データ記憶部１７２に記憶されるこれらの情報について具体的に説明する。図６は、実施例２にかかる制御データ記憶部１７２に記憶される情報を説明するための図である。
【００４９】
図６に示すように、制御データ記憶部１７２は、複数のシステムインピーダンスＡ〜Ｃごとに、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａ〜７１ｃおよび環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａ〜７２ｃを記憶する。具体的には、制御データ記憶部１７２は、システムインピーダンスＡに対応する発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａおよび環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａを記憶する。また、制御データ記憶部１７２は、システムインピーダンスＢに対応する発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ｂおよび環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ｂを記憶する。また、制御データ記憶部１７２は、システムインピーダンスＣに対応する発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ｃおよび環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ｃを記憶する。
【００５０】
図７−１に、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａの一例を示す。図７−１に示すように、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａは、発熱体温度と、共通回転数と、前段ＰＷＭ値と、後段ＰＷＭ値とを対応付けて記憶する。例えば、図７−１に示すように、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａは、共通回転数「ａａａ」と前段ＰＷＭ値「Ｎｆａ」と後段ＰＷＭ値「Ｎｒａ」とを発熱体温度「Ａ」と対応付けて記憶する。発熱体温度は、発熱体５２ａまたは発熱体５２ｂの温度に応じて温度チェック部１２ａ，１２ｂから出力される所定の変数である。
【００５１】
共通回転数（min-1）は、各送風機３ａ，３ｂの回転数差を所定の許容範囲内とした状態で発熱体５２ａ，５２ｂを冷却するための必要風量を得る場合における、各送風機３ａ，３ｂ共通の回転数である。ここで、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａ〜７１ｃにおける必要風量とは、発熱体５２ａ，５２ｂの温度と、電子機器５０内のシステムインピーダンスと、各送風機３ａ，３ｂの回転数差が所定の許容範囲内である状態における各送風機３ａ，３ｂ全体のＰＱ特性（静圧−風量特性）とによって求められる風量である。なお、システムインピーダンスやＰＱ特性および共通回転数等は、発熱体５２ａ，５２ｂの温度計測をもとに、熱流体シミュレーションや計測によって得られる。かかる点については、後述する。
【００５２】
また、本実施例において、「所定の許容範囲」とは、前段送風機３ａの回転数と後段送風機３ｂの回転数との誤差が１０％未満の範囲を示す。すなわち、理想的には、前段送風機３ａの回転数と後段送風機３ｂの回転数とを一致させることで、これら送風機３ａ，３ｂにより発生する騒音を最小とすることができる。ただし、前段送風機３ａの回転数と後段送風機３ｂの回転数とが多少ずれた場合であっても、それによって生じる騒音の誤差が、人の耳で判別できない程度であれば問題はない。前段送風機３ａの回転数と後段送風機３ｂの回転数との誤差を１０％とした場合にこれらの送風機３ａ，３ｂから発生する騒音は、前段送風機３ａの回転数と後段送風機３ｂの回転数とを一致させた場合と比較して、約３ｄＢ増加する。この３ｄＢの誤差は、基本的には、人の耳で判別することはできないと言われている。そこで、本実施例では、「所定の許容範囲」を、前段送風機３ａの回転数と後段送風機３ｂの回転数との誤差が１０％未満の範囲とした。
【００５３】
ただし、人によっては、３ｄＢの差を判別できる場合もあるため、より良くは、前段送風機３ａの回転数と後段送風機３ｂの回転数との誤差を５％未満とするのがよい。前段送風機３ａの回転数と後段送風機３ｂの回転数との誤差を５％未満とした場合にこれらの送風機３ａ，３ｂから発生する騒音は、前段送風機３ａの回転数と後段送風機３ｂの回転数とを一致させた場合と比較して、約１ｄＢ増加する。このように、「所定の許容範囲」を、前段送風機３ａの回転数と後段送風機３ｂの回転数との誤差が５％未満の範囲とすることで、前段送風機３ａの回転数と後段送風機３ｂの回転数とを一致させた場合と同等の騒音低減効果をより確実に得ることができる。
【００５４】
前段ＰＷＭ値（ｓ）は、前段送風機３ａを共通回転数で回転させるために、前段送風機３ａに入力すべきＰＷＭ値である。後段ＰＷＭ値（ｓ）は、後段送風機３ｂを共通回転数で回転させるために、後段送風機３ｂに入力すべきＰＷＭ値である。すなわち、例えば発熱体温度が「Ａ」である場合、前段ＰＷＭ値「Ｎｆａ」を前段送風機３ａに入力するとともに、該前段ＰＷＭ値に対応する後段ＰＷＭ値「Ｎｒａ」を後段送風機３ｂに入力することにより、各送風機３ａ，３ｂを共通回転数「ａａａ」で回転させることができる。これら前段ＰＷＭ値および後段ＰＷＭ値も、事前の計測により得ることができる。
【００５５】
図７−２に、環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａの一例を示す。図７−２に示すように、環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａは、環境温度と、共通回転数と、前段ＰＷＭ値、後段ＰＷＭ値とを対応付けて記憶する。例えば、図７−２に示すように、環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａは、共通回転数「ｆｆｆ」と前段ＰＷＭ値「Ｎｆｆ」と後段ＰＷＭ値「Ｎｒｆ」とを発熱体温度「Ｆ」と対応付けて記憶する。ここで、環境温度は、温度センサ１１ｃにより検出される温度である。
【００５６】
共通回転数は、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａ〜７１ｃの場合と同様、各送風機３ａ，３ｂの回転数差を所定の許容範囲内とした状態で発熱体５２ａ，５２ｂを冷却するための必要風量を得る場合における、各送風機３ａ，３ｂ共通の回転数である。ここで、環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａ〜７２ｃにおける必要風量とは、環境温度と、電子機器５０内のシステムインピーダンスと、各送風機３ａ，３ｂの回転数差が所定の許容範囲内である状態における各送風機３ａ，３ｂ全体のＰＱ特性とによって求められる風量である。
【００５７】
前段ＰＷＭ値及び後段ＰＷＭ値は、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａ〜７１ｃの場合と同様、前段送風機３ａおよび後段送風機３ｂを共通回転数で回転させるために、前段送風機３ａおよび後段送風機３ｂに入力すべきＰＷＭ値である。すなわち、例えば、発熱体温度が「Ｇ」である場合、前段ＰＷＭ値「Ｎｆｇ」を前段送風機３ａに入力するとともに、該前段ＰＷＭ値に対応する後段ＰＷＭ値「Ｎｒｇ」を後段送風機３ｂに入力することにより、各送風機３ａ，３ｂを共通回転数「ｇｇｇ」で回転させることができる。
【００５８】
このように、制御データ記憶部１７２は、制御データ記憶手段に相当し、各送風機３ａ，３ｂの回転数差が所定の許容範囲内の状態で必要風量を得る場合における、各送風機３ａ，３ｂに対する入力値を温度ごとに記憶する。また、制御データ記憶部１７２は、制御データ記憶手段に相当し、前段送風機３ａおよび後段送風機３ｂに対する温度ごとの入力値をさらにシステムインピーダンスごとに記憶する。
【００５９】
また、図４に示すように、プロセッサ１８は、エラー処理部１８１と、温度情報取得部１８２と、入力値決定部１８３と、データベース作成部１８４とを備える。
【００６０】
エラー処理部１８１は、回転数エラーチェック部１４から取得した情報に基づき、エラー報告処理を実行する。エラー処理部１８１は、前段送風機３ａまたは後段送風機３ｂが停止していることを示すチェック結果を回転数エラーチェック部１４から取得する。そして、エラー処理部１８１は、取得したチェック結果に基づき、送風機３ａまたは送風機３ｂが停止している旨のエラー報告を電子機器５０に対して行う。これにより、例えば、送風機３ａまたは送風機３ｂが停止している旨のエラーメッセージが、電子機器５０の図示しないディスプレイに表示される。
【００６１】
温度情報取得部１８２は、温度チェック部１２ａ，１２ｂから発熱体５２ａ，５２ｂの温度に対応する所定の変数を発熱体温度として取得する。また、温度情報取得部１８２は、温度センサ１２ｃから環境温度を取得する。このように、温度センサ１１ａ，１１ｂや温度チェック部１２ａ，１２ｂ及び温度情報取得部１８２は、電子機器５０内部に設けられた発熱体５２ａ，５２ｂの温度を検出する温度検出手段の一例として機能する。また、温度センサ１１ｃ及び温度情報取得部１８２は、電子機器５０外部の温度を検出する温度検出手段の一例として機能する。
【００６２】
入力値決定部１８３は、機器状態記憶部１７１を参照し、現在の電子機器５０の構成に対応するシステムインピーダンスを特定する。また、入力値決定部１８３は、特定したシステムインピーダンスと、温度情報取得部１８２により取得した発熱体温度または環境温度とに基づき、各送風機３ａ，３ｂに入力すべきＰＷＭ値を制御データ記憶部１７２からそれぞれ取得する。
【００６３】
具体的には、入力値決定部１８３は、特定したシステムインピーダンスと温度情報取得部１８２により取得した発熱体５２ａ，５２ｂの温度情報との組合せに対応する、前段ＰＷＭ値および後段ＰＷＭ値を発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａ〜７１ｃから取得する。また、入力値決定部１８３は、特定したシステムインピーダンスと温度情報取得部１８２により取得した環境温度情報との組合せに対応する、前段ＰＷＭ値および後段ＰＷＭ値を環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａ〜７２ｃから取得する。
【００６４】
例えば、特定したシステムインピーダンスが「Ａ」であり、温度情報取得部１８２により取得した発熱体温度が「Ｃ」である場合、入力値決定部１８３は、図７−１に示すように、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａから、前段ＰＷＭ値「Ｎｆｃ」及び後段ＰＷＭ値「Ｎｒｃ」を取得する。
【００６５】
そして、入力値決定部１８３は、取得した前段ＰＷＭ値を前段送風機３ａに入力するようにパルスジェネレータ１５ａに対して指示するとともに、後段ＰＷＭ値を後段送風機３ｂに入力するようにパルスジェネレータ１５ｂに対して指示する。これにより、パルスジェネレータ１５ａ，１５ｂは、入力値決定部１８３からの指示に基づく前段ＰＷＭ値および後段ＰＷＭ値をそれぞれ前段送風機３ａおよび後段送風機３ｂに対して入力する。その結果、前段送風機３ａは、パルスジェネレータ１５ａから入力された前段ＰＷＭ値に応じた回転数で回転し、後段送風機３ｂは、パルスジェネレータ１５ｂから入力された後段ＰＷＭ値に応じた回転数で回転する。
【００６６】
ここで、前段ＰＷＭ値および後段ＰＷＭ値は、上述したように、各送風機３ａ，３ｂの回転数差を所定の許容範囲内とした状態で必要風量を得る場合における、各送風機３ａ，３ｂに入力すべきＰＷＭ値である。そのため、これら前段ＰＷＭ値および後段ＰＷＭ値を各送風機３ａ，３ｂに入力することによって、各送風機３ａ，３ｂの回転数差が所定の許容範囲内となり、しかも、発熱体５２ａ，５２ｂには、該発熱体５２ａ，５２ｂの温度に応じた必要風量が送り込まれる。
【００６７】
このように、本実施例にかかる送風機制御装置１は、各送風機３ａ，３ｂの回転数差を所定の許容範囲内とする、換言すれば、各送風機３ａ，３ｂの回転数を所定の許容範囲内で一致させるため、回転数の最も高い送風機が発生させる余剰な騒音が原因となって送風機３ａ，３ｂ全体としての騒音が増加するといった事態を防止することができる。
【００６８】
また、本実施例における必要風量は、発熱体５２ａ，５２ｂの温度と、電子機器５０内のシステムインピーダンスと、各送風機３ａ，３ｂの回転数差が所定の許容範囲内である状態における各送風機３ａ，３ｂ全体のＰＱ特性とを考慮して求められる。そのため、本実施例によれば、各送風機３ａ，３ｂの回転数を所定の許容範囲内で一致させた状態において、発熱体５２ａ，５２ｂを冷却するための適切な風量を、電子機器５０の構成や各送風機３ａ，３ｂの電子機器５０内での設置場所によらず確保することができる。
【００６９】
なお、入力値決定部１８３は、前段送風機３ａおよび後段送風機３ｂに対してそれぞれ異なるＰＷＭ値を決定し、パルスジェネレータ１５ａ，１５ｂを介して各送風機３ａ，３ｂに入力する。すなわち、前段送風機３ａおよび後段送風機３ｂには、図８に示すように、異なる量のエネルギーが供給されることとなる。具体的には、後段送風機３ｂの仕事量は、前段送風機３ａにより発生する気流の影響を受けて少なくなるため、本実施例のように、各送風機３ａ，３ｂの回転数を一致させるように制御した場合、後段送風機３ｂに供給されるエネルギーは、前段送風機３ａに供給されるエネルギーよりも少なくなる。
【００７０】
また、入力値決定部１８３は、環境温度から求めた共通回転数が発熱体温度から求めた共通回転数よりも高い場合に、該環境温度に応じたＰＷＭ値を用いて各送風機３ａ，３ｂの回転数制御を行う。具体的には、入力値決定部１８３は、温度情報取得部１８２により取得した環境温度及び発熱体温度に対応する共通回転数をそれぞれ環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａ〜７２ｃ及び発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａ〜７１ｃから取得する。そして、入力値決定部１８３は、環境温度から求めた共通回転数と発熱体温度から求めた共通回転数とを比較し、環境温度から求めた共通回転数の方が高い場合、該環境温度に対応する前段ＰＷＭ値および後段ＰＷＭ値を環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａ〜７２ｃから取得する。このように、環境温度および発熱体温度のうち、発熱体５２ａ，５２ｂにより大きな影響を与える温度に基づき、各送風機３ａ，３ｂの回転数制御を行うため、該発熱体５２ａ，５２ｂの温度をより適切な温度に保つことができる。
【００７１】
このように、入力値決定部１８３および機器状態記憶部１７１は、電子機器５０内のシステムインピーダンスに関する情報を取得する機器状態取得手段の一例として機能する。また、入力値決定部１８３およびパルスジェネレータ１５ａ，１５ｂは、発熱体５２ａ，５２ｂの温度と、電子機器５０内のシステムインピーダンスと、各送風機３ａ，３ｂの回転数差が所定の許容範囲内である状態における各送風機３ａ，３ｂ全体の静圧−風量特性とによって求められる、発熱体５２ａ，５２ｂの冷却風量が得られ、かつ、各送風機３ａ，３ｂの各々が所定の許容範囲内の回転数差となるように、温度情報取得部１８２により取得した温度情報に基づき、各送風機の回転数を制御する制御手段の一例として機能する。
【００７２】
データベース作成部１８４は、送風機制御装置１を電子機器５０に組み込む前において、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａ〜７１ｃや環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａ〜７２ｃを作成するために各種の計算処理を実行する。以下に、データベース作成部１８４の具体的構成について説明する。図９は、実施例２にかかるデータベース作成部の具体的構成を示すブロック図である。
【００７３】
図９に示すように、データベース作成部１８４は、測定済システムインピーダンス情報記憶部８１と、機器構成情報記憶部８２と、システムインピーダンス情報記憶部８３と、温度情報記憶部８４と、温度規格値情報記憶部８５とを有する。また、データベース作成部１８４は、必要風量情報記憶部８６と、測定済ＰＱ特性情報記憶部８７と、ＰＱ特性情報・回転数情報記憶部８８と、ＰＷＭ値情報記憶部８９とを有する。また、データベース作成部１８４は、システムインピーダンス計算部９１と、必要風量計算部９２と、送風機ＰＱ性能計算部９３と、送風機ＰＷＭ値計算部９４とを有する。
【００７４】
測定済システムインピーダンス情報記憶部８１は、電子機器５０の測定済システムインピーダンスを記憶する。例えば、測定済システムインピーダンス情報記憶部８１は、電子機器５０のフル構成や売れ筋構成に対応するシステムインピーダンスを記憶する。機器構成情報記憶部８２は、電子機器５０の構成を複数パターン記憶する。例えば、機器構成情報記憶部８２は、電子機器５０の構成ごとに、該電子機器５０に含まれるＣＰＵの数や電源の数等の情報を記憶する。システムインピーダンス情報記憶部８３は、システムインピーダンス計算部９１が電子機器５０の構成ごとに算出したシステムインピーダンスを記憶する。
【００７５】
温度情報記憶部８４は、環境温度や発熱体５２ａ，５２ｂ等の温度を記憶する。例えば、温度情報記憶部８４は、発熱体５２ａ，５２ｂの温度として、電子機器５０に含まれるＣＰＵの温度やメモリの温度を記憶する。温度規格値情報記憶部８５は、発熱体５２ａや発熱体５２ｂ等の温度規格値を記憶する。必要風量情報記憶部８６は、必要風量計算部９２が算出した必要風量を記憶する。
【００７６】
測定済ＰＱ特性情報記憶部８７は、送風機３ａ，３ｂの最高回転数や最低回転数等の情報を記憶する。ＰＱ特性情報・回転数情報記憶部８８は、送風機ＰＱ性能計算部９３が算出した、各送風機３ａ，３ｂ全体としてのＰＱ特性および各送風機３ａ，３ｂの共通回転数を記憶する。ＰＷＭ値情報記憶部８９は、送風機ＰＷＭ値計算部９４が算出した前段ＰＷＭ値および後段ＰＷＭ値を記憶する。
【００７７】
システムインピーダンス計算部９１は、測定済システムインピーダンス情報記憶部８１に記憶された測定済システムインピーダンスに関する情報および機器構成情報記憶部８２に記憶された電子機器５０の構成に関する情報に基づき、電子機器５０の構成ごとのシステムインピーダンスをそれぞれ算出する。必要風量計算部９２は、温度情報記憶部８４に記憶された温度および温度規格値情報記憶部８５に記憶された温度規格値に基づき必要風量を算出する。
【００７８】
送風機ＰＱ性能計算部９３は、各送風機３ａ，３ｂ全体としてのＰＱ特性および各送風機３ａ，３ｂの共通回転数を算出する。かかる算出は、システムインピーダンス情報記憶部８３に記憶されたシステムインピーダンスと、必要風量情報記憶部８６に記憶された必要風量と、測定済ＰＱ特性情報記憶部８７に記憶された送風機３ａ，３ｂの最高回転数や最低回転数等の情報とに基づき行われる。送風機ＰＷＭ値計算部９４は、前段ＰＷＭ値および後段ＰＷＭ値を算出する。かかる算出は、測定済ＰＱ特性情報記憶部８７に記憶された送風機３ａ，３ｂの最高回転数や最低回転数等の情報と、ＰＱ特性情報・回転数情報記憶部８８に記憶された各送風機３ａ，３ｂ全体としてのＰＱ特性および各送風機３ａ，３ｂの共通回転数とに基づき行われる。
【００７９】
以下に、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａ〜７１ｃおよび環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａ〜７２ｃの作成手順について説明する。図１０は、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａ〜７１ｃおよび環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａ〜７２ｃの作成手順の一例を示すフローチャートである。
【００８０】
図１０に示すように、事前作業として、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａ〜７１ｃおよび環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａ〜７２ｃを作成する場合、先ず、測定およびシミュレーションを行う（ステップＳ１０１）。具体的には、フル構成や売れ筋構成等に対応するシステムインピーダンスや各送風機３ａ，３ｂの最高回転数、最低回転数、風量、静圧、騒音等を計測やシミュレーションによって求める。
【００８１】
続いて、ステップＳ１０１において得られた情報に基づき、データベース作成部１８４を用いて各種の計算を行う（ステップＳ１０２）。具体的には、機器構成毎のシステムインピーダンスや各温度ごとの必要風量、共通回転数、前段ＰＷＭ値および後段ＰＷＭ値等を算出する（ステップＳ１０２）。
【００８２】
そして、機器構成毎および環境温度や発熱体温度ごとに算出された共通回転数、前段ＰＷＭ値および後段ＰＷＭ値をデータベース化し、ＲＯＭ１７に記憶する（ステップＳ１０３）。これにより、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａ〜７１ｃおよび環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａ〜７２ｃがＲＯＭ１７に記憶された状態となる。そして、ＲＯＭ１７に発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａ〜７１ｃおよび環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａ〜７２ｃが記憶された状態で、送風機制御装置１を電子機器５０に組み込む。
【００８３】
次に、本実施例にかかるプロセッサ１８の具体的動作について説明する。図１１は、実施例２にかかるプロセッサの処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図１１においては、プロセッサ１８が実行する処理手順のうち、前段送風機３ａおよび後段送風機３ｂの回転数制御に関する処理手順のみを示す。
【００８４】
図１１に示すように、入力値決定部１８３は、先ず、機器状態を取得する（ステップＳ２０１）。具体的には、入力値決定部１８３は、機器状態記憶部１７１を参照し、機器状態特定フラグがセットされているシステムインピーダンスを、現在の電子機器５０の構成に対応するシステムインピーダンスとして特定する。
【００８５】
続いて、入力値決定部１８３は、特定したシステムインピーダンスに対応するデータベースを選択する（ステップＳ２０２）。具体的には、入力値決定部１８３は、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａ〜７１ｃおよび環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａ〜７２ｃの中から、特定したシステムインピーダンスに対応する発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブルおよび環境温度用ＰＷＭ値決定テーブルを選択する。
【００８６】
続いて、プロセッサ１８は、温度計測を行う（ステップＳ２０３）。具体的には、温度情報取得部１８２は、温度チェック部１２ａ，１２ｂから発熱体５２ａ，５２ｂの温度に対応する所定の変数を発熱体温度として取得とともに、温度センサ１２ｃから環境温度を取得する。そして、温度情報取得部１８２は、取得した発熱体温度および環境温度を入力値決定部１８３へ通知する。
【００８７】
続いて、入力値決定部１８３は、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブルを参照し、ステップＳ２０３において取得した発熱体温度に対応する共通回転数を選択する（ステップＳ２０４）。同様に、入力値決定部１８３は、環境温度用ＰＷＭ値決定テーブルを参照し、ステップＳ２０３において取得した環境温度に対応する共通回転数を選択する（ステップＳ２０５）。
【００８８】
続いて、入力値決定部１８３は、発熱体温度から求めた共通回転数が環境温度から求めた共通回転数よりも高いか否かを判定する（ステップＳ２０６）。かかる処理において、発熱体温度から求めた共通回転数が環境温度から求めた共通回転数よりも高いと判定した場合（ステップＳ２０６肯定）、入力値決定部１８３は、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１を用いて、各送風機３ａ，３ｂに入力すべきＰＷＭ値を決定する。
【００８９】
具体的には、入力値決定部１８３は、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１を参照して、ステップＳ２０４において選択した共通回転数に対応する前段ＰＷＭ値を決定する（ステップＳ２０７）。また、入力値決定部１８３は、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１を参照して、該前段ＰＷＭ値に対応する後段ＰＷＭ値を決定する（ステップＳ２０８）。例えば、電子機器５０の現在のシステムインピーダンスが「Ａ」であり、温度情報取得部１８２により取得した発熱体温度が「Ｃ」である場合、入力値決定部１８３は、図７−１に示す発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａを参照し、共通回転数「ｃｃｃ」を選択する。そして、入力値決定部１８３は、共通回転数「ｃｃｃ」に対応する前段ＰＷＭ値「Ｎｆｃ」及び後段ＰＷＭ値「Ｎｒｃ」を各送風機３ａ，３ｂに入力するＰＷＭ値として決定する。
【００９０】
一方、ステップＳ２０４において、発熱体温度から求めた共通回転数が環境温度から求めた共通回転数よりも高くない場合（ステップＳ２０６否定）、入力値決定部１８３は、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１を用いて、各送風機３ａ，３ｂに入力すべきＰＷＭ値を決定する。
【００９１】
具体的には、入力値決定部１８３は、環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２を参照して、ステップＳ２０５において選択した共通回転数に対応する前段ＰＷＭ値を決定する（ステップＳ２０９）。また、入力値決定部１８３は、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１を参照して、該前段ＰＷＭ値に対応する後段ＰＷＭ値を決定する（ステップＳ２１０）。例えば、電子機器５０の現在のシステムインピーダンスが「Ａ」であり、温度情報取得部１８２により取得した環境温度が「Ｇ」である場合、入力値決定部１８３は、図７−２に示すように、環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａを参照し、共通回転数「ｇｇｇ」を選択する。そして、入力値決定部１８３は、共通回転数「ｇｇｇ」に対応する前段ＰＷＭ値「Ｎｆｇ」及び後段ＰＷＭ値「Ｎｒｇ」を各送風機３ａ，３ｂに入力するＰＷＭ値として決定する。
【００９２】
ステップＳ２０８またはステップＳ２１０の処理を終えたとき、入力値決定部１８３は、送風機回転指示を行う（ステップＳ２１１）。すなわち、入力値決定部１８３は、ステップＳ２０７，Ｓ２０８またはステップＳ２０９，Ｓ２１０において決定した前段ＰＷＭ値のパルスおよび後段ＰＷＭ値のパルスをそれぞれ前段送風機３ａおよび後段送風機３ｂに入力するようパルスジェネレータ１５ａ，１５ｂに指示する。これにより、パルスジェネレータ１５ａは、入力値決定部１８３からの指示に基づく前段ＰＷＭ値のパルスを前段送風機３ａに対して入力する。同様に、パルスジェネレータ１５ｂは、入力値決定部１８３からの指示に基づく後段ＰＷＭ値のパルスを後段送風機３ｂに対して入力する。その結果、前段送風機３ａおよび後段送風機３ｂは、パルスジェネレータ１５ａ，１５ｂから入力された前段ＰＷＭ値および後段ＰＷＭ値に応じた回転数で回転する。
【００９３】
ここで、前段ＰＷＭ値および後段ＰＷＭ値は、上述したように、各送風機３ａ，３ｂの回転数差を所定の許容範囲内とした状態で必要風量を得る場合における、各送風機３ａ，３ｂに入力すべきＰＷＭ値である。そのため、これら前段ＰＷＭ値および後段ＰＷＭ値を各送風機３ａ，３ｂに入力することによって、各送風機３ａ，３ｂは、回転数が所定の許容範囲内で一致した状態で回転し、しかも、発熱体５２ａ，５２ｂには、該発熱体５２ａ，５２ｂの温度に応じた必要風量が送り込まれる。
【００９４】
図１２は、本実施例の効果を説明するための図である。図１２中、左図は、所定の温度において、前段送風機３ａおよび後段送風機３ｂに与えるパルスのＰＷＭ値を同一とした場合における、静圧・回転数・騒音の風量に対する変化を示したグラフである。
【００９５】
このグラフに示されるように、各送風機３ａ，３ｂに対して同一のＰＷＭ値のパルスを与えた場合に、各送風機３ａ，３ｂ全体としての空力性能とシステムインピーダンスとの交点である必要風量を得ようとすると、後段送風機３ｂの回転数（後段回転数）が前段送風機３ａの回転数（前段回転数）よりも多くなる。これは、後段送風機３ｂが風を送り出す仕事量が、前段送風機３ａにより発生した気流の影響により少なくなり、後段送風機３ｂの回転数が増加するためであり、後段送風機３ｂの回転数の増加によって騒音も増加する。
【００９６】
一方、図１２中、右図は、所定の温度において、本実施例にかかる送風機制御装置１により、前段送風機３ａおよび後段送風機３ｂの回転数差が所定の許容範囲内となるように制御した場合における、静圧・回転数・騒音の風量に対する変化を示したグラフである。このグラフに示されるように、本実施例では、所定の温度において、電子機器５０内のシステムインピーダンスと、各送風機３ａ，３ｂの回転数差が所定の許容範囲内である状態における各送風機３ａ，３ｂ全体の空力特性（ＰＱ特性）との交点である必要風量を、各送風機３ａ，３ｂの回転数差が所定の許容範囲内の状態で得ることができる。
【００９７】
そのため、本実施例によれば、何れかの送風機の回転数が他の送風機よりも高くなり余剰な騒音が発生するといった事態を防止することができる。しかも、本実施例によれば、各送風機３ａ，３ｂの回転数差を所定の許容範囲内とした状態において、発熱体５２ａ，５２ｂを冷却するための適切な風量を、電子機器５０の構成や各送風機３ａ，３ｂの電子機器５０内での設置場所によらず確保することができる。
【００９８】
ここで、本実施例にかかる送風機制御装置１によって、複数の送風機３ａ，３ｂから発生する騒音が抑制されることを実証するための実験結果を示す。各測定条件を図１３に示す。図１３は、実証実験の測定条件を示す図である。図１３に示すように、同一の送風機を２台直列に配置した場合を測定条件Ａとし、同一の送風機を２台直列、４台並列に配置した場合を測定条件Ｂとする。
【００９９】
測定条件Ａでは、条件Ａ−１〜Ａ−３の３つの条件で実験を行った。具体的には、条件Ａ−１は、前段送風機および後段送風機に同一量の電圧を供給した。また、条件Ａ−２は、条件Ａ−１と同一風量とするとともに、前段送風機および後段送風機の回転数比が１：１となるように電圧を制御した。この条件Ａ−２は、本実施例にかかる送風機制御装置１と同様の制御を行う場合の条件に相当する。また、条件Ａ−３は、条件Ａ−１と同一風量とするとともに、前段送風機および後段送風機の回転数比が１：０．９となるように電圧を制御した。
【０１００】
また、図１３に示すように、測定条件Ｂでは、条件Ｂ−１〜Ｂ−４の４つの条件で実験を行った。具体的には、条件Ｂ−１は、前段送風機および後段送風機に同一量の電圧を供給した。また、条件Ｂ−２は、条件Ｂ−１と同一風量とするとともに、前段送風機および後段送風機の回転数比が１：１となるように電圧を制御した。この条件Ｂ−２は、本実施例にかかる送風機制御装置１と同様の制御を行う場合の条件に相当する。
【０１０１】
また、条件Ｂ−３は、条件Ｂ−１とは異なる量の電圧を用いて、前段送風機および後段送風機に同一量の電圧を供給した。また、条件Ｂ−４は、条件Ｂ−３と同一風量とするとともに、前段送風機および後段送風機の回転数比が１：１となるように電圧を制御した。この条件Ｂ−４は、本実施例にかかる送風機制御装置１と同様の制御を行う場合の条件に相当する。
【０１０２】
先ず、測定条件Ａの測定結果について説明する。図１４−１は測定条件Ａにおける前段回転数、後段回転数、装置騒音の測定結果を示したデータ、図１４−２は測定条件Ａにおける前段回転数、後段回転数、消費電力の測定結果を示したデータ、図１４−３は測定条件Ａにおける装置騒音の周波数分析の結果を示すデータである。また、図１５−１は条件Ａ−１の測定結果を示す図、図１５−２は条件Ａ−２の測定結果を示す図、図１５−３は条件Ａ−３の測定結果を示す図である。
【０１０３】
図１４−１および図１５−１に示すように、条件Ａ−１において、前段回転数は１２２５７min-1であり、後段回転数は１３５２３min-1であった。これは、前段送風機および後段送風機に供給する電圧を同一とした場合に、前段送風機により発生した気流の影響を受けることによって、後段送風機の回転数が増加することを示している。また、図１４−１および図１５−２に示すように、条件Ａ−３において、前段回転数は１３６４３min-1であり、後段回転数は１２２７７min-1であった。この結果より、条件Ａ−３における前段回転数が、条件Ａ−１における後段回転数よりも高くなっていることがわかる。一方、図１４−１および図１５−３に示すように、条件Ａ−２において、前段回転数は１２６１５min-1、後段回転数は１２５５５min-1であり、いずれも、条件Ａ−１における後段回転数および条件Ａ−３における前段回転数よりも少ない結果となった。
【０１０４】
また、図１４−１および図１５−１〜図１５−３に示すように、条件Ａ−１における装置騒音は、５５．５ｄＢ（Ａ）であり、条件Ａ−２における装置騒音は、５３．４ｄＢ（Ａ）であり、条件Ａ−３における装置騒音は、５６ｄＢ（Ａ）であった。すなわち、装置騒音は、本実施例にかかる送風機制御装置１の制御方式に対応する条件Ａ−２において最も低く、条件Ａ−１と比較して約２ｄＢ（Ａ）低減された。一方、最も高い装置騒音を示したのは、条件Ａ−３であった。これは、条件Ａ−３における前段回転数が、各条件Ａ−１〜Ａ−３の中で最も高い回転数を示したことに起因すると考えられる。
【０１０５】
このように、本実施例にかかる送風機制御装置１のように、前段送風機および後段送風機の回転数が所定の許容範囲内で一致した状態で必要風量が得られるように制御することにより、各送風機により発生する騒音をより確実に抑制することができる。なお、各条件Ａ−１〜Ａ−３における装置騒音は、図１４−３に示す装置騒音の周波数分析の結果に基づき算出された値である。
【０１０６】
また、図１４−２および図１５−１〜図１５−３に示すように、前段送風機および後段送風機の消費電力の合計は、条件Ａ−１は、７．２０Ｗであり、条件Ａ−２は、６，７８Ｗであり、条件Ａ−３は、７．６５Ｗであった。すなわち、装置騒音と同様に、消費電力の合計も、本実施例にかかる送風機制御装置１の制御方式に対応する条件Ａ−２において最も低く、条件Ａ−１と比較して約６％低減された。このように、本実施例にかかる送風機制御装置１のように、前段送風機および後段送風機の回転数が所定の許容範囲内で一致した状態で必要風量が得られるように制御することにより、各送風機の消費電力も低減することができる。
【０１０７】
続いて、測定条件Ｂの測定結果について説明する。最初に、条件Ｂ−１および条件Ｂ−２の測定結果について説明する。図１６−１は条件Ｂ−１および条件Ｂ−２における前段平均回転数、後段平均回転数、装置騒音の測定結果を示したデータ、図１６−２は条件Ｂ−１および条件Ｂ−２における前段平均回転数、後段平均回転数、消費電力の測定結果を示したデータ、図１６−３は条件Ｂ−１および条件Ｂ−２における装置騒音の周波数分析の結果を示すデータである。また、図１７−１は、条件Ｂ−１の測定結果を示す図、図１７−２は、条件Ｂ−２の測定結果を示す図である。ここで、前段平均回転数とは、４台の前段送風機の回転数の平均値である。また、後段平均回転数とは、４台の後段送風機の回転数の平均値である。
【０１０８】
図１６−１および図１７−１に示すように、条件Ｂ−１において、前段平均回転数は１４４８８min-1であり、後段回転数は１５５４８min-1であった。これは、条件Ａ−１の場合と同様、前段送風機および後段送風機に供給する電圧を同一とした場合に、前段送風機により発生した気流の影響を受けて、後段送風機の回転数が増加することを示している。一方、図１６−１および図１７−２に示すように、条件Ｂ−２において、前段平均回転数は１４８２５min-1、後段回転数は１４８５９min-1であり、いずれも、条件Ｂ−１における後段平均回転数よりも少ない結果となった。
【０１０９】
また、図１６−１および図１７−１、図１７−２に示すように、条件Ｂ−１における装置騒音は、６２．６ｄＢ（Ａ）であり、条件Ｂ−２における装置騒音は、６１．６ｄＢ（Ａ）であった。すなわち、装置騒音は、測定条件Ａの場合と同様、本実施例にかかる送風機制御装置１と同様の条件である条件Ｂ−２の方が低く、条件Ｂ−１と比較して約１ｄＢ（Ａ）低減された。
【０１１０】
このように、前段送風機および後段送風機を直列および並列に配置した場合であっても、前段送風機および後段送風機を直列にのみ配置した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図１６−１に示す装置騒音は、図１６−３に示す装置騒音の周波数分析の結果に基づき算出された値である。
【０１１１】
また、図１６−２および図１７−１、図１７−２に示すように、各前段送風機および各後段送風機の消費電力の合計は、条件Ｂ−１は４３．０８Ｗであり、条件Ｂ−２は４１．８３Ｗであった。すなわち、消費電力の合計も、測定条件Ａの場合と同様に、本実施例にかかる送風機制御装置１と同様の条件である条件Ｂ−２が最も低く、条件Ｂ−１と比較して約３％低減された。
【０１１２】
続いて、条件Ｂ−３および条件Ｂ−４の測定結果について説明する。図１８−１は条件Ｂ−３および条件Ｂ−４における前段平均回転数、後段平均回転数、装置騒音の測定結果を示したデータ、図１８−２は条件Ｂ−３および条件Ｂ−４における前段平均回転数、後段平均回転数、消費電力の測定結果を示したデータ、図１８−３は条件Ｂ−３および条件Ｂ−４における装置騒音の周波数分析の結果を示すデータである。また、図１９−１は、条件Ｂ−３の測定結果を示す図、図１９−２は、条件Ｂ−３の測定結果を示す図である。
【０１１３】
図１８−１および図１９−１に示すように、条件Ｂ−３において、前段平均回転数は１２５７６min-1であり、後段回転数は１３３５４min-1であった。この結果は、条件Ａ−１や条件Ｂ−１の場合と同様である。一方、図１８−１および図１９−２に示すように、条件Ｂ−４において、前段平均回転数は１２８２６min-1、後段回転数は１２８０９min-1であり、いずれも、条件Ｂ−３における後段平均回転数よりも少ない結果となった。
【０１１４】
また、図１８−１および図１９−１、図１９−２に示すように、条件Ｂ−３における装置騒音は、５８．７ｄＢ（Ａ）であり、条件Ｂ−４における装置騒音は、５７．７ｄＢ（Ａ）であった。すなわち、装置騒音も、条件Ｂ−１および条件Ｂ−２の場合と同様、本実施例にかかる送風機制御装置１と同様の条件である条件Ｂ−４の方が低く、条件Ｂ−３と比較して約１ｄＢ（Ａ）低減された。
【０１１５】
このように、前段送風機および後段送風機を直列および並列に配置した場合において、電圧を変えることで、各前段送風機および各後段送風機により発生する風量を変化させた場合でも、同様の結果が得られることがわかった。なお、図１８−１に示す装置騒音は、図１８−３に示す装置騒音の周波数分析の結果に基づき算出された値である。
【０１１６】
また、図１８−２および図１９−１、図１９−２に示すように、各前段送風機および各後段送風機の消費電力の合計は、条件Ｂ−３は２７．８０Ｗであり、条件Ｂ−４は２６．８７Ｗであった。すなわち、消費電力の合計も、条件Ｂ−１および条件Ｂ−２の場合と同様に、本実施例にかかる送風機制御装置１と同様の条件である条件Ｂ−４が最も低く、条件Ｂ−３と比較して約３％低減された。
【０１１７】
上述してきたように、実施例１では、発熱体５２ａ，５２ｂの温度と、電子機器５０内のシステムインピーダンスと、各送風機３ａ，３ｂの回転数差が所定の許容範囲内である状態における各送風機３ａ，３ｂ全体のＰＱ特性とによって求められる、発熱体５２ａ，５２ｂの冷却風量が得られ、かつ、送風機３ａ，３ｂの各々が所定の許容範囲内の回転数差となるように、発熱体温度や環境温度に基づき、各送風機３ａ，３ｂの回転数を制御する。換言すれば、実施例１では、発熱体５２ａ，５２ｂの温度と、電子機器５０内のシステムインピーダンスと、各送風機３ａ，３ｂの回転数が所定の許容範囲内で一致した状態における各送風機３ａ，３ｂ全体のＰＱ特性とによって求められる、発熱体５２ａ，５２ｂを冷却するために必要な必要風量が、各送風機３ａ，３ｂの回転数を所定の許容範囲内で一致させた状態で得られるように、発熱体温度や環境温度に基づき、各送風機３ａ，３ｂの回転数を制御する。
【０１１８】
すなわち、本実施例では、各送風機３ａ，３ｂの回転数差を所定の許容範囲内とすることにより、回転数の最も高い送風機が発生させる余剰な騒音が原因となって送風機３ａ，３ｂ全体としての騒音が増加するといった事態を防止することができる。また、本実施例における必要風量は、発熱体５２ａ，５２ｂの温度と、電子機器５０内のシステムインピーダンスと、各送風機３ａ，３ｂの回転数差が所定の許容範囲内である状態における各送風機３ａ，３ｂ全体のＰＱ特性とを考慮して求められる。そのため、本実施例によれば、各送風機３ａ，３ｂの回転数差を所定の許容範囲内とした状態において、発熱体５２ａ，５２ｂを冷却するための適切な風量を、電子機器５０の構成や各送風機３ａ，３ｂの電子機器５０内での設置場所によらず確保することができる。
【０１１９】
このように、本実施例によれば、複数の送風機３ａ，３ｂにより電子機器５０内部の発熱体５２ａ，５２ｂの冷却に必要な風量を確保しつつ、これら複数の送風機３ａ，３ｂにより発生する騒音をより確実に抑制することができる。
【０１２０】
しかも、本実施例によれば、各送風機３ａ，３ｂに対して同一量のエネルギーを供給する場合と比較して、後段送風機３ａ，３ｂの回転数が低くなるため、後段送風機３ｂの送風機寿命を延ばすことができる。そのうえ、本実施例によれば、追加の部品が不要であるため、従来と同等のコストで実現することができる。
【０１２１】
ところで、送風機制御装置１のＲＯＭ１７には、送風機制御プログラムが記憶されており、この送風機制御プログラムをプロセッサ１８が実行することによって、上述したような機能が実現される。以下に、送風機制御プログラムを実行するコンピュータの一例を示す。図２０は、送風機制御プログラムを実行するコンピュータを示す機能ブロック図である。
【０１２２】
図２０に示すように、送風機制御装置１としてのコンピュータ６００は、ＨＤＤ６１０、ＲＡＭ６２０、ＲＯＭ６３０、ＣＰＵ６４０及びこれらを相互に接続するバス６５０を有する。ＲＯＭ６３０は、図２に示すＲＯＭ１７に相当するものであり、送風機制御プログラムを予め記憶している。送風機制御プログラムは、温度検出プログラム６３１と制御プログラム６３２とを有する。
【０１２３】
そして、ＣＰＵ６４０が、温度検出プログラム６３１及び制御プログラム６３２をＲＯＭ６３０から読み出して実行することにより、各プログラム６３１，６３２は、それぞれ温度検出プロセス６４１及び制御プロセス６４２として機能するようになる。このように、ＣＰＵ６４０は、図２に示すプロセッサ１８に相当するものである。
【０１２４】
また、ＲＯＭ６３０は、機器状態記憶部１７１及び制御データ記憶部１７２を有し、機器状態管理テーブル６１や発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａ〜７１ｃ、環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａ〜７２ｃ等を記憶する。ＣＰＵ６４０は、ＲＯＭ６３０に格納されたこれらのテーブルを読み出して、ＲＡＭ６２０に格納し、プロセス６４１，６４２が、ＲＡＭ６２０に格納されたデータを利用して各種処理を実行する。
【実施例３】
【０１２５】
上記実施例２において、回転数検出部１３ａ，１３ｂにより検出した各送風機３ａ，３ｂの回転数は、回転数エラーチェックにのみ用いることとしたが、各送風機３ａ，３ｂの回転数差を所定の許容範囲内とするためのフィードバック情報として利用してもよい。以下、かかる場合の実施例について説明する。図２１は、実施例３にかかる送風機制御装置の構成を示すブロック図である。なお、既に説明した構成と同じものについては同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２６】
図２１に示すように、本実施例にかかる送風機制御装置１’において、プロセッサ１８’は、回転数検出部１３ａ，１３ｂから各送風機３ａ，３ｂの回転数に関する情報を取得する。ここで、本実施例にかかるプロセッサ１８’及びＲＯＭ１７’の具体的構成について説明する。図２２は、実施例３にかかるプロセッサ１８’及びＲＯＭ１７’の具体的構成を示すブロック図である。
【０１２７】
図２２に示すように、本実施例にかかるプロセッサ１８’は、エラー処理部１８１、温度情報取得部１８２、入力値決定部１８３’、データベース作成部１８４に加え、回転数情報取得部１８５を備える。回転数情報取得部１８５は、回転数検出部１３ａ，１３ｂからそれぞれ前段送風機３ａおよび後段送風機３ｂの回転数に関する情報を取得する。このように、回転数情報取得部１８５及び回転数検出部１３ａは、前段送風機３ａの回転数を検出する前段回転数検出手段の一例として機能し、回転数情報取得部１８５及び回転数検出部１３ｂは、後段送風機３ｂの回転数を検出する後段回転数検出手段の一例として機能する。
【０１２８】
そして、入力値決定部１８３’は、回転数情報取得部１８５から取得した情報に基づき、後段送風機３ｂの回転数のフィードバック制御を行う。具体的には、入力値決定部１８３’は、前段送風機３ａの回転数と後段送風機３ｂの回転数との差が、所定の許容範囲外である場合に、前段送風機の回転数と後段送風機の回転数との差が所定の許容範囲内の回転数差となるように、後段送風機の回転数を変更する。かかる処理は、制御データ記憶部１７２’に記憶された後段ＰＷＭ値変更テーブルを参照して行なわれる。
【０１２９】
本実施例にかかる制御データ記憶部１７２’は、後段送風機３ｂの回転数と前段送風機３ａの回転数との差が所定の許容範囲内の回転数差となる場合における、後段送風機３ｂに対するＰＷＭ値を回転数ごとに記憶する。以下に、制御データ記憶部１７２’に記憶されている情報について説明する。図２３は、実施例３にかかる制御データ記憶部に記憶される情報を説明するための図である。
【０１３０】
図２３に示すように、本実施例にかかる制御データ記憶部１７２’には、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａ〜７１ｃ、環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａ〜７１ｃに加え、システムインピーダンスＡ〜Ｃに対応した後段ＰＷＭ値変更テーブル７３ａ〜７３ｃが記憶される。図２４に、後段ＰＷＭ値変更テーブル７３ａの一例を示す。
【０１３１】
図２４に示すように、後段ＰＷＭ値変更テーブル７３ａは、前段送風機３ａの回転数である前段回転数と、後段ＰＷＭ値とを対応付けて記憶する。例えば、後段ＰＷＭ値変更テーブル７３ａには、前段回転数「ｊｊｊ」と後段ＰＷＭ値「Ｎｒｊ」とが対応付けて記憶されている。
【０１３２】
後段ＰＷＭ値変更テーブル７３ａに記憶される後段ＰＷＭ値は、後段送風機３ｂの回転数を、前段回転数と所定の許容範囲内の回転数差とするために必要なＰＷＭ値である。すなわち、例えば、入力値決定部１８３’は、回転数情報取得部１８５から前段送風機３ａの回転数「ｋｋｋ」を取得した場合、後段ＰＷＭ値変更テーブル７３ａを参照して、該回転数に対応する後段ＰＷＭ値「Ｎｒｋ」を決定する。そして、入力値決定部１８３’は、決定した後段ＰＷＭ値「Ｎｒｋ」のパルスをパルスジェネレータ１５ｂを介して後段送風機３ｂに入力する。これにより、送風機制御装置１は、前段送風機３ａの回転数と後段送風機３ｂの回転数とがずれた場合であっても、これらの回転数差が所定の許容範囲内となるように修正することができる。
【０１３３】
次に、本実施例にかかるプロセッサ１８’の具体的動作について説明する。図２５は、実施例３にかかるプロセッサ１８’の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図２５においては、プロセッサ１８’が実行する処理手順のうち、前段送風機３ａおよび後段送風機３ｂの回転数制御に関する処理手順のみを示す。また、図２５に示すステップＳ３０１〜Ｓ３１１までの処理は、図１１に示すステップＳ２０１〜Ｓ２１１までの処理と同様であり、その説明を省略する。
【０１３４】
図２５に示すように、入力値決定部１８３’は、ステップＳ３１１において各送風機３ａ，３ｂの回転指示を行った後、回転数計測を行う（ステップＳ３１２）。具体的には、入力値決定部１８３’は、回転数情報取得部１８５から前段送風機３ａおよび後段送風機３ｂの回転数に関する情報を取得する。
【０１３５】
続いて、入力値決定部１８３’は、前段回転数と後段回転数との差が、所定の許容範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ３１３）。かかる処理において、前段回転数と後段回転数との差が、所定の許容範囲内であると判定した場合（ステップＳ３１３肯定）、入力値決定部１８３’は、処理をステップＳ３１２へ移行する。
【０１３６】
一方、前段回転数と後段回転数との差が、所定の許容範囲内でない場合（ステップＳ３１３否定）、入力値決定部１８３’は、後段ＰＷＭ値を変更する（ステップＳ３１４）。具体的には、入力値決定部１８３’は、回転数情報取得部１８５から取得した前段送風機３ａの回転数に関する情報に基づき、該回転数に対応する後段ＰＷＭ値を後段ＰＷＭ値変更テーブルを参照して決定する。そして、入力値決定部１８３’は、送風機回転指示を行う（ステップＳ３１５）。具体的には、入力値決定部１８３’は、ステップＳ３１２で決定した後段ＰＷＭ値のパルスを後段送風機３ｂへ入力するようパルスジェネレータ１５ｂへ指示する。これにより、後段送風機３ｂには、前段送風機３ａの回転数に応じた後段ＰＷＭ値のパルスが入力され、前段送風機３ａの回転数と後段送風機３ｂの回転数とが所定の許容範囲内で一致する。
【０１３７】
上述してきたように、実施例３では、前段送風機３ａの回転数と後段送風機３ｂの回転数との差が、所定の許容範囲外である場合、これらの回転数差が所定の許容範囲内となるように、後段送風機の回転数を変更する。これにより、前段送風機３ａの回転数と後段送風機３ｂの回転数との回転数差を、より確実に所定の許容範囲内とすることができる。
【０１３８】
以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
【０１３９】
例えば、データベース作成部１８４は、発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル７１ａ〜７１ｃや環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル７２ａ〜７２ｃを作成する場合にのみ用いることとしたが、データベース作成部１８４を用いて各送風機３ａ，３ｂの回転数制御を行ってもよい。具体的には、データベース作成部１８４は、先ず、温度情報取得部１８２から発熱体温度または環境温度を取得する。続いて、データベース作成部１８４は、取得した温度に基づき、発熱体５２ａ，５２ｂを冷却するための必要風量を各送風機３ａ，３ｂの回転数差が所定の許容範囲内の状態で得る場合における、各送風機３ａ，３ｂに入力すべき前段ＰＷＭ値および後段ＰＷＭ値を算出する。そして、データベース作成部１８４は、算出した前段ＰＷＭ値および後段ＰＷＭ値を入力値決定部１８３（または入力値決定部１８３’）に通知する。
【０１４０】
以上の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１４１】
（付記１）機器内に形成された通風路に対して直列に設けられた複数の送風機を制御する送風機制御装置であって、
前記機器内部に設けられた発熱体の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出した発熱体の温度と、前記機器内の管路抵抗と、各前記送風機の回転数が所定の許容範囲内で一致した状態における各前記送風機全体の静圧−風量特性とによって求められる、前記発熱体の冷却風量が得られ、前記送風機の各々が前記所定の許容範囲内の回転数差となるように、各前記送風機の回転数を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする送風機制御装置。
【０１４２】
（付記２）前記複数の送風機は、前記機器外部から空気を吸気する前段送風機と、該前段送風機により吸気された空気を前記機器内に排気する後段送風機とを含み、
前記前段送風機の回転数を検出する前段回転数検出手段と、
前記後段送風機の回転数を検出する後段回転数検出手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記前段回転数検出手段により検出した前記前段送風機の回転数と前記後段回転数検出手段により検出した前記後段送風機の回転数との差が、前記所定の許容範囲外である場合、前記前段送風機の回転数と前記後段送風機の回転数とが前記所定の許容範囲内の回転数差となるように、前記後段送風機の回転数を変更する
ことを特徴とする付記１に記載の送風機制御装置。
【０１４３】
（付記３）各前記送風機の回転数が前記所定の許容範囲内の回転数差の状態で前記冷却風量を得る場合における、各前記送風機に対する入力値を温度ごとに記憶する制御データ記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記温度検出手段により検出した温度に基づき、該温度に対応する各前記送風機に対する入力値を前記制御データ記憶手段からそれぞれ取得し、該取得した入力値を各前記送風機にそれぞれ入力することで各前記送風機の回転数を制御する
ことを特徴とする付記１または２に記載の送風機制御装置。
【０１４４】
（付記４）前記制御データ記憶手段は、前記後段送風機の回転数が前記前段送風機の回転数と前記所定の許容範囲内の回転数差となる場合における、前記後段送風機に対する入力値を回転数ごとにさらに記憶し、
前記制御手段は、前記前段回転数検出手段により検出した前記前段送風機の回転数に基づき、該回転数に対応する前記後段送風機に対する入力値を前記制御データ記憶手段から取得し、該取得した入力値を前記後段送風機に入力することで該後段送風機の回転数を変更する
ことを特徴とする付記３に記載の送風機制御装置。
【０１４５】
（付記５）前記制御データ記憶手段は、前記前段送風機および前記後段送風機に対する前記温度ごとの入力値をさらに管路抵抗ごとに記憶し、
前記機器内の管路抵抗に関する情報を取得する機器状態取得手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記機器状態取得手段により取得した前記機器内の管路抵抗と、前記温度検出手段により検出した温度とに基づき、該管路抵抗と該温度との組合せに対応する、前記前段送風機および前記後段送風機に対する入力値を前記制御データ記憶手段からそれぞれ取得し、該取得した入力値を前記前段送風機および前記後段送風機にそれぞれ入力することで各前記送風機の回転数を制御する
ことを特徴とする付記３または４に記載の送風機制御装置。
【０１４６】
（付記６）前記所定の許容範囲は、前記前段送風機の回転数と前記後段送風機の回転数との誤差が１０％未満の範囲であることを特徴とする付記１〜５のいずれか１つに記載の送風機制御装置。
【０１４７】
（付記７）前記温度検出手段は、さらに前記機器外部の温度を検出し、
前記制御手段は、前記機器外部の温度から求めた共通回転数が前記発熱体の温度から求めた共通回転数よりも高い場合、前記機器外部の温度と、前記機器内の管路抵抗と、各前記送風機の回転数が所定の許容範囲内で一致した状態における各前記送風機全体の静圧−風量特性とによって求められる、前記発熱体の冷却風量が得られ、前記送風機の各々が前記所定の許容範囲内の回転数差となるように、前記温度検出手段により検出した温度に基づき、各前記送風機の回転数を制御することを特徴とする付記１〜６のいずれか１つに記載の送風機制御装置。
【０１４８】
（付記８）機器内に形成された通風路に対して直列に設けられた複数の送風機を制御する送風機制御方法であって、
前記機器内部に設けられた発熱体の温度を検出する温度検出ステップと、
前記温度検出ステップにおいて検出した発熱体の温度と、前記機器内の管路抵抗と、各前記送風機の回転数が所定の許容範囲内で一致した状態における各前記送風機全体の静圧−風量特性とによって求められる、前記発熱体の冷却風量が得られ、前記送風機の各々が前記所定の許容範囲内の回転数差となるように、各前記送風機の回転数を制御する制御ステップと
を含んだことを特徴とする送風機制御方法。
【０１４９】
（付記９）機器内に形成された通風路に対して直列に設けられた複数の送風機を制御する送風機制御プログラムであって、
前記機器内部に設けられた発熱体の温度を検出する温度検出手順と、
前記温度検出手順により検出した発熱体の温度と、前記機器内の管路抵抗と、各前記送風機の回転数が所定の許容範囲内で一致した状態における各前記送風機全体の静圧−風量特性とによって求められる、前記発熱体の冷却風量が得られ、前記送風機の各々が前記所定の許容範囲内の回転数差となるように、各前記送風機の回転数を制御する制御手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とする送風機制御プログラム。
【符号の説明】
【０１５０】
１  送風機制御装置
２  送風機電源部
３ａ  前段送風機
３ｂ  後段送風機
１１ａ〜１１ｂ  温度センサ
１２ａ，１２ｂ  温度チェック部
１３ａ，１３ｂ  回転数検出部
１４  回転数エラーチェック部
１５ａ，１５ｂ  パルスジェネレータ
１６  ＲＡＭ
１７  ＲＯＭ
１８  プロセッサ
５０  電子機器
５１  通風路
５２ａ，５２ｂ  発熱体
６１  機器状態管理テーブル
７１ａ〜７１ｃ  発熱体温度用ＰＷＭ値決定テーブル
７２ａ〜７２ｃ  環境温度用ＰＷＭ値決定テーブル
１７１  機器状態記憶部
１７２  制御データ記憶部
１８１  エラー処理部
１８２  温度情報取得部
１８３  入力値決定部
１８４  データベース作成部
５００  送風機制御装置
５１０  温度検出部
５２０  制御部
【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７−１】
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【図７−２】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４−１】
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【図１４−２】
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【図１４−３】
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【図１５−１】
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【図１５−２】
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【図１５−３】
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【図１６−１】
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【図１６−２】
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【図１６−３】
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【図１７−１】
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【図１７−２】
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【図１８−１】
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【図１８−２】
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【図１８−３】
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【図１９−１】
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【図１９−２】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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