(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータに、
所定の回転数で回転する場合のファンに関するデータの実測値を取得し、
取得した前記データの実測値に基づいて、前記ファンが前記所定の回転数とは異なる回転数で回転する場合の前記ファンに関するデータを予測する
処理を実行させることを特徴とする予測プログラム。
【請求項２】
コンピュータに、
所定の回転数で回転する場合のファンの回転に起因する音の音圧レベルの実測値、および所定の目標音量に基づいて、前記ファンの回転に起因する音の音圧レベルが前記目標音量が示す条件を満たす場合の前記ファンの回転数である第１の回転数を予測し、
予測された第１の回転数、前記所定の回転数で回転する場合の前記ファンの静圧と風量とに関する特性の実測値、および前記ファンの通風流路における圧力損失特性に基づいて、前記予測された第１の回転数で回転する場合の前記ファンにより前記通風流路に流れる空気の風量である第１の風量を予測する
処理を実行させることを特徴とする予測プログラム。
【請求項３】
予測された第１の風量が、所定の目標風量が示す条件を満たさない場合には、前記圧力損失特性、前記目標風量、および前記ファンの静圧と風量とに関する特性の実測値に基づいて、前記目標風量が示す条件を満たす場合の前記ファンの回転数である第２の回転数を予測し、
予測された第２の回転数、前記音圧レベルの実測値に基づいて、前記目標風量が示す条件を満たす場合の前記ファンの回転に起因する音の音圧レベルを予測する
処理をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする請求項２記載の予測プログラム。
【請求項４】
予測された第１の風量が、前記目標風量が示す条件を満たさない場合には、前記圧力損失特性を変更し、変更された前記圧力損失特性、前記目標風量、および前記ファンの静圧と風量とに関する特性の実測値に基づいて、前記目標風量が示す条件を満たす場合の前記ファンの回転数である第２の回転数を予測し、予測された第２の回転数、前記音圧レベルの実測値に基づいて、前記目標風量が示す条件を満たす場合の前記ファンの回転に起因する音の音圧レベルを予測することを、予測された音圧レベルが、前記目標音量が示す条件を満たすか、または、変更された前記圧力損失特性が、前記圧力損失特性が変更可能な範囲を超えるまで繰り返し行い、
予測された音圧レベルが、前記目標音量が示す条件を満たす場合には、前記目標音量および前記目標風量が示す両条件を満たすことが可能であると判別する
処理をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする請求項２記載の予測プログラム。
【請求項５】
変更された前記圧力損失特性が、前記範囲を超えた場合には、前記目標音量および前記目標風量が示す各条件を満たすことが可能でないと判別する
処理をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする請求項４記載の予測プログラム。
【請求項６】
所定の回転数で回転する場合のファンに関するデータの実測値を取得する取得部と、
前記取得部で取得されたデータの実測値に基づいて、前記ファンが前記所定の回転数とは異なる回転数で回転する場合の前記ファンに関するデータを予測する予測部
を有することを特徴とする予測装置。
【請求項７】
所定の回転数で回転する場合のファンの回転に起因する音の音圧レベルの実測値、および所定の目標音量に基づいて、前記ファンの回転に起因する音の音圧レベルが、前記目標音量が示す条件を満たす場合の前記ファンの回転数である第１の回転数を予測する回転数予測部と、
前記回転数予測部で予測された第１の回転数、前記所定の回転数で回転する場合の前記ファンの静圧と風量とに関する特性の実測値、および前記ファンの通風流路における圧力損失特性に基づいて、前記回転数予測部で予測された第１の回転数で回転する場合の前記ファンにより前記通風流路に流れる空気の風量である第１の風量を予測する風量予測部と
を有することを特徴とする予測装置。
【請求項８】
予測装置が有する予測部が、所定の回転数で回転する場合のファンに関するデータの実測値を取得し、
取得された前記データの実測値に基づいて、前記ファンが前記所定の回転数とは異なる回転数で回転する場合の前記ファンに関するデータを予測する
ことを特徴とする予測方法。
【請求項９】
予測装置が有する回転数予測部が、所定の回転数で回転する場合のファンの回転に起因する音の音圧レベルの実測値、および所定の目標音量に基づいて、前記ファンの回転に起因する音の音圧レベルが、前記目標音量が示す条件を満たす場合の前記ファンの回転数である第１の回転数を予測し、
前記予測装置が有する風量予測部が、前記回転数予測部で予測された第１の回転数、前記所定の回転数で回転する場合の前記ファンの静圧と風量とに関する特性の実測値、および前記ファンの通風流路における圧力損失特性に基づいて、前記回転数予測部で予測された第１の回転数で回転する場合の前記ファンにより前記通風流路に流れる空気の風量である第１の風量を予測する
ことを特徴とする予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予測プログラム、予測装置及び予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器には、該電子機器に含まれる電子部品を冷却するファンが実装されることが多い。電子機器に実装されるファンは、該電子機器の動作や周囲環境等に起因して発生する電子部品の発熱を抑制するので、発熱による電子機器の故障や高温となった電子機器に利用者が触れることによる火傷等を防止することができる。
【０００３】
近年では、電子機器が種々の機能を有することにより電子部品数が増加することや、電子機器の小型化に伴い圧力損失が増大することで、ファンをより一層回転させることとなり、ファンの動作音による騒音が問題となっている。このため、静音化が要求される電子機器に対しては、該電子機器の設計段階において適切な冷却設計、ファンの選択及びファン回転数の制御等を検討することが好ましい。
【０００４】
電子機器におけるファンによる騒音の予測については、一つの態様として、ファンのメーカ等から提供される無負荷時及び定格時の回転数において、吸気側正面から１メートル離れた位置の音圧レベル値に基づいて予測する方法がある。また、電子機器におけるファンによる騒音の予測については、他の態様として、動作点での負荷騒音に基づいて予測する手法もある。
【０００５】
最近では、熱解析により動作点でのファン前後の圧力差を予測し、ファンの負荷騒音やＰＱ特性等から動作点での負荷騒音や風量を予測する技術がある。ファンの負荷騒音とは、ファンの通風流路に負荷をかけた状態における音圧レベルを指す。また、ＰＱ特性とは、各ファンにおける、ファン前後の差圧、すなわち静圧（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ）と、ファンが回転することで通風流路に流れる空気の風量（Ｑｕａｎｔｉｔｙ）との関係を指す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１０８６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術では、ある回転数での負荷騒音や風量などのファンに関するデータを予測するために、予め予測対象として想定される多数の回転数毎にファンの負荷騒音、ＰＱ特性の各データを実測しておく必要がある。そのため、実測の工数が多大となるという課題がある。
【０００８】
また、ファンの負荷騒音、風量は、それぞれ目標条件を満たすことが望まれる。すなわち、ファンの回転数は、ファンの負荷騒音が目標負荷騒音未満となり、風量が目標風量より大きくなるような回転数であることが望まれる。負荷騒音と風量との関係について説明すると、ファンの回転数を下げると、ファンの負荷騒音は小さくなるが、風量は小さくなる。また、ファンの回転数を上げると、風量は大きくなるが、ファンの負荷騒音は大きくなる。このように、ファンの負荷騒音と、風量とは、目標条件を満たすことについて、互いにトレードオフの関係にあるといえる。ここで、このようなトレードオフの関係にある負荷騒音および風量の両方の目標条件を、ファンが満たすことが可能か否かを予測し、予測結果を、ファンを組み込む電子機器などの設計に用いることが考えられる。このような予測を行う方法としては、次のような方法が考えられる。例えば、負荷騒音と、ＰＱ特性を、代表的なファンの回転数毎に実測し、これら実測値を対応付けて記憶し、負荷騒音と風量の予測の際に実測値を用いることが考えられる。このようにして、負荷騒音および風量の両方の目標条件をファンが満たすことが可能か否かの予測、すなわちファンに関するデータの予測を行う場合にも、ファンの回転数毎の多大な各データを実測するので、実測の工数が多大となるという課題がある。
【０００９】
そこで、本願に開示する技術は、上記に鑑みてなされたものであって、より少ない工数で実測された実測値を用いて、ファンに関するデータを予測することが可能である予測プログラム、予測装置及び予測方法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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本願に開示する予測プログラムは、コンピュータに、所定の回転数で回転する場合のファンに関するデータの実測値を取得させる。そして、当該予測プログラムは、取得されたデータの実測値に基づいて、コンピュータに、次のような処理を実行させることを特徴とする。すなわち、当該予測プログラムは、コンピュータに、前記ファンが前記所定の回転数とは異なる回転数で回転する場合の前記ファンに関するデータを予測する処理を実行させることを特徴とする。
【００１１】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するため、本願に開示する予測プログラムは、コンピュータに、次のような処理を実行させることを特徴とする。すなわち、当該予測プログラムは、まず、コンピュータに、所定の回転数で回転する場合のファンの回転に起因する音の音圧レベルの実測値、および所定の目標音量に基づいて、第１の回転数を予測する処理を実行させる。ここで、第１の回転数は、前記ファンの回転に起因する音の音圧レベルが、前記目標音量が示す条件を満たす場合の前記ファンの回転数である。そして、当該予測プログラムは、コンピュータに、第１の回転数、所定の回転数で回転する場合のファンの静圧と風量とに関する特性の実測値、およびファンの通風流路における圧力損失特性に基づいて、第１の風量を予測する処理を実行させる。ここで、第１の風量は、前記予測された第１の回転数で回転する場合の前記ファンにより前記通風流路に流れる空気の風量である。
【発明の効果】
【００１２】
本願に開示する予測プログラム、予測装置及び予測方法の一つの態様は、より少ない工数で実測された実測値を用いて、ファンに関するデータを予測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】
【００１３】
【図１】図１は、実施例１に係る予測装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、実測値の一例を示す図である。
【図３】図３は、ＰＱ特性の予測を説明するための図である。
【図４】図４は、出力部による出力結果の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施例１に係る予測処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施例２に係る予測装置の構成例を示す図である。
【図７】図７は、音圧レベルの検出方法の一例について説明するための図である。
【図８】図８は、実施例２に係る予測処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施例２に係る予測処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、取得プログラム、予測プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、回転数予測プログラム、風量予測プログラム、目標風量時回転数予測プログラム、音量予測プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、本願に開示する予測プログラム、予測装置及び予測方法の実施例を説明する。なお、以下の各実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１５】
［予測装置の構成］
図１を用いて、実施例１に係る予測装置の構成を説明する。本実施例に係る予測装置は、所定の回転数で回転する場合のファンに関するデータの実測値に基づいて、ファンが所定の回転数とは異なる回転数で回転する場合のファンに関するデータを予測するものである。ファンに関するデータの一例としては、音圧レベル、ＰＱ特性、およびファン電力が挙げられる。ここで、ＰＱ特性とは、静圧風量特性とも称され、各ファンにおける、静圧（Ｐ）と、ファンが回転することで通風流路に流れる空気の風量（Ｑ）との関係を指す。また、ファン電力とは、ファンに供給される電力を指す。このファン電力の大きさによって、ファンの回転数は変化する。一般的には、ファン電力が大きくなるほど、回転数は、高くなる。
【００１６】
図１は、本実施例に係る予測装置の構成例を示す図である。例えば、図１に示すように、予測装置１００は、記憶部１１０と、制御部１２０とを有する。また、予測装置１００は、入力部１３０と、出力部１４０とに接続されている。
【００１７】
入力部１３０は、外部から情報を入力する。例えば、入力部１３０は、ユーザからの指示などの各種情報を受け付けて、受け付けた指示などの各種情報を制御部１１０に入力する。なお、指示としては、例えば、詳細を後述する「予測処理」を実行する指示がある。この予測処理を実行する指示には、ファンの回転数Ｎ´［ｒｐｍ］が含まれる。ここで、ユーザによって入力部１３０から入力される予測処理を実行する指示に含まれる回転数Ｎ´は、後述する実測値１１１を実測した際のファンの回転数Ｎとは異なる回転数であるものとする。これは、ユーザは、後述する実測値１１１を実測した際のファンの回転数Ｎとは異なる回転数でファンが回転する場合の各データの予測結果をユーザは把握したいからである。入力部１３０は、例えば、マウスやキーボードなどの入力装置である。
【００１８】
出力部１４０は、外部へ情報を出力する。例えば、出力部１４０は、後述する予測結果などの情報を予測部１２２から受け付ける。出力部１４０は、受け付けた予測結果などの情報を出力する。出力部１４０は、例えば、ディスプレイなどの表示装置である。この場合、ディスプレイに予測結果などの情報が表示される。また、出力部１４０は、例えば、スピーカーなどの音声出力装置であってもよい。この場合、スピーカーから音声によって予測結果などの情報が出力される。また、出力部１４０は、通信によって外部の装置に予測結果などの情報を出力してもよい。
【００１９】
記憶部１１０は、制御部１２０による各種処理に要するデータや、制御部１２０による各種処理結果を記憶する。このほか、記憶部１１０は、後述する実測値１１１を記憶する。記憶部１１０は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ（Flash  Memory）等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置である。
【００２０】
実測値１１１は、ファンが所定の回転数で回転している場合に実測された、音圧レベルＬｐ［ｄＢ］、ＰＱ特性、およびファン電力［Ｗ］の実測値である。図２は、実測値の一例を示す図である。図２の例では、ファンが回転数Ｎ［ｒｐｍ］で回転している場合に実測された、音圧レベルＬｐ［ｄＢ］、ＰＱ特性、ファン電力ｗ［Ｗ］の実測値が示されている。
【００２１】
制御部１２０は、制御プログラム、各種の処理手順等を規定したプログラム及び所要データを格納するための内部メモリを有する。制御部１２０は、予測装置１００全体を制御する。また、制御部１２０は、取得部１２１と、予測部１２２とを有する。制御部１２０は、例えば、ＡＳｉＣ（Applｉcatｉon  Specｉfｉc  ｉntegrated  Cｉrcuｉt）やＦＰＧＡ（Fｉeld  Programmable  Gate  Array）等の集積回路、又は、ＣＰＵ（Central  Processｉng  Unｉt）やＭＰＵ（Mｉcro  Processｉng  Unｉt）等の電子回路である。
【００２２】
取得部１２１は、実測値を取得する。例えば、取得部１２１は、記憶部１１０から実測値１１１を取得する。
【００２３】
予測部１２２は、ファンに関するデータを予測する。例えば、予測部１２２は、取得部１２１で取得された、ファンが所定の回転数Ｎ［ｒｐｍ］で回転した場合の音圧レベルＬｐ［ｄＢ］の実測値を、下記の式（１）により、音のエネルギーを示す音の強さＬｐ´［Ｗ／ｍ２］に変換する。
Ｌｐ´＝１０−１２×１０（Ｌｐ／１０）［Ｗ／ｍ２］・・・式（１）
【００２４】
そして、予測部１２２は、所定の回転数Ｎ、音の強さＬｐ´、ファンの回転数Ｎ´［ｒｐｍ］を用いて、下記の式（２）により、ファンが回転数Ｎ´で回転する場合の音の強さＬｐ´Ｎ´［Ｗ／ｍ２］を予測する。
Ｌｐ´Ｎ´＝Ｌｐ´×（（Ｎ´）６÷Ｎ６）・・・式（２）
【００２５】
ここで、式（２）の例では、乗数６を用いているが、乗数として５．５〜６．０付近の値を用いるようにしてもよい。厳密にはファン種類、風速等により乗数は変化するため、厳密な予測が必要な場合には実験等により対象のファンについて適切な乗数を事前に求めておくことが望ましい。以下、ＰＱ特性、ファン電力についても同様である。また、ファンの回転数Ｎ´は、予測処理を実行する指示に含まれる値である。
【００２６】
そして、予測部１２２は、下記の式（３）により、ファンが回転数Ｎ´で回転する場合の音圧レベルＬｐＮ´［ｄＢ］を予測する。
Ｌｐ´Ｎ´＝１０−１２×１０（ＬｐＮ´／１０）［Ｗ／ｍ２］・・・式（３）
【００２７】
また、予測部１２２は、取得部１２１で取得された、ファンが所定の回転数Ｎで回転した場合のＰＱ特性の実測値に基づいて、ファンが回転数Ｎ´で回転する場合のＰＱ特性を予測する。
【００２８】
この予測の方法の一例について、図３を参照して説明する。図３は、ＰＱ特性の予測を説明するための図である。図３の例では、横軸を風量Ｑ［ｍ３／ｍｉｎ］とし、縦軸を静圧Ｐ［Ｐａ］として、ファンが所定の回転数Ｎで回転している場合のＰＱ特性の実測値５０が示されている。予測部１２２は、このようなＰＱ特性の実測値５０の中から、風量と静圧との組（Ｑ、Ｐ）を複数選択する。以下の説明では、風量Ｑｉ（ｉ＝１〜Ｍ）［ｍ３／ｍｉｎ］と、静圧Ｐｉ（ｉ＝１〜Ｍ）［Ｐａ］との組（Ｑｉ、Ｐｉ）がＭ個選択された場合を想定する。そして、予測部１２２は、ファンの回転数がＮ´となる場合の各風量Ｑｉ´（ｉ＝１〜Ｍ）［ｍ３／ｍｉｎ］を、下記の式（４）により、予測する。
Ｑｉ´＝Ｑｉ×（Ｎ´÷Ｎ）・・・式（４）
【００２９】
続いて、予測部１２２は、ファンの回転数がＮ´となる場合の各静圧Ｐｉ´（ｉ＝１〜Ｍ）［Ｐａ］を、下記の式（５）により、予測する。
Ｐｉ´＝Ｐｉ×（（Ｎ´）２÷Ｎ２）・・・式（５）
【００３０】
その後、予測部１２２は、各風量Ｑｉ´と各静圧Ｐｉ´との各組（Ｑｉ´、Ｐｉ´）に対して補間処理を行うことにより、ファンが回転数Ｎ´で回転する場合のＰＱ特性を予測する。
【００３１】
図３には、ファンが回転数Ｎ´で回転する場合のＰＱ特性の予測値５２が示されている。なお、図３の例では、回転数Ｎ´は、回転数Ｎよりも小さい値とする。また、図３には、ファンが、回転数Ｎ´より小さい回転数Ｎ´´で回転する場合のＰＱ特性の予測値５４が示されている。図３に示すように、回転数が小さくなるほど、同一の風量に対する静圧の大きさは小さくなる。
【００３２】
また、予測部１２２は、取得部１２１で取得された、ファンが所定の回転数Ｎで回転した場合のファン電力ｗ［Ｗ］の実測値、所定の回転数Ｎ、ファンの回転数Ｎ´を用いて、下記の式（６）により、ファンが回転数Ｎ´で回転する場合のファン電力ｗ´［Ｗ］を予測する。
ｗ´＝ｗ×（（Ｎ´）３÷Ｎ３）・・・式（６）
【００３３】
また、予測部１２２は、ファンが回転数Ｎ´で回転する場合の音圧レベルＬｐＮ´、ＰＱ特性、ファン電力ｗ´と、回転数Ｎ´とを出力部１４０に出力する。これにより、出力部から出力結果等が出力される。図４は、出力部による出力結果の一例を示す図である。図４に示すように、予測した音圧レベルＬｐＮ´、ＰＱ特性、ファン電力ｗ´と、その際のファンの回転数Ｎ´とが表示される。
【００３４】
［予測処理］
次に、図５を用いて、本実施例に係る予測処理について説明する。図５は、本実施例に係る予測処理の流れの例を示すフローチャートである。図５に示す予測処理は、予測処理を実行する指示が入力部１３０から入力された場合に起動される。
【００３５】
図５に示すように、取得部１２１は、記憶部１１０から実測値１１１を取得する（ステップＳ１０１）。そして、予測部１２２は、実測値１１１に基づいて、ファンが回転数Ｎ´で回転する場合の音圧レベルＬｐＮ´［ｄＢ］を予測する（ステップＳ１０２）。
【００３６】
続いて、予測部１２２は、実測値１１１に基づいて、ファンが回転数Ｎ´で回転する場合のＰＱ特性を予測する（ステップＳ１０３）。その後、予測部１２２は、実測値１１１に基づいて、ファンが回転数Ｎ´で回転する場合のファン電力ｗ´［Ｗ］を予測する（ステップＳ１０４）。
【００３７】
そして、予測部１２２は、予測した音圧レベルＬｐＮ´、ＰＱ特性、ファン電力ｗ´と、回転数Ｎ´を出力部１４０に出力し（ステップＳ１０５）、処理を終了する。
【００３８】
［実施例１による効果］
上述したように、予測装置１００は、所定の回転数Ｎ［ｒｐｍ］で回転する場合のファンに関するデータの実測値１１１を取得する。そして、予測装置１００は、取得されたデータの実測値に基づいて、ファンが所定の回転数Ｎとは異なる回転数Ｎ´で回転する場合のファンに関するデータを予測する。このように、本実施例に係る予測装置１００は、１つの回転数におけるファンに関するデータの実測値を用いて、他の回転数でのファンに関するデータを予測する。したがって、本実施例に係る予測装置１００によれば、従来技術と比較して、より少ない工数で実測された実測値を用いて、ファンに関するデータを予測することができる。
【実施例２】
【００３９】
さて、上記の実施例１では、ファンに関するデータとして、音圧レベルＬｐＮ´、ＰＱ特性、ファン電力ｗ´を予測する場合を例示したが、開示の装置はこれに限定されない。そこで、実施例２では、他のデータを予測する場合について説明する。
【００４０】
［予測装置の構成］
図６を用いて、実施例２に係る予測装置の構成を説明する。本実施例に係る予測装置は、実測値１１１に基づいて、ファンの回転数、風量、音量を予測するものである。
【００４１】
図６は、本実施例に係る予測装置の構成例を示す図である。図６に示すように、予測装置２００は、記憶部１１０と、制御部２２０とを有する。かかる制御部２２０は、図１に示す実施例１に係る制御部１２０に比較して、実施例１の取得部１２１、予測部１２２に代えて、次に示す各部を有する点が異なる。すなわち、かかる制御部２２０は、回転数予測部２２１、風量予測部２２２、目標風量時回転数予測部２２３、音量予測部２２４を有する。なお、以下では、上記の実施例１と同様の機能を果たす各部については図１と同様の符号を付し、その説明は省略することとする。
【００４２】
回転数予測部２２１は、実測値１１１に基づいて、目標音量が示す条件を満たす場合のファンの回転数を予測する。ここで、「目標音量が示す条件を満たす場合」とは、ファンの回転に起因する音の音圧レベルが、目標音量が示す音圧レベル以下あるいは未満となる場合である。例えば、回転数予測部２２１は、ユーザによって入力部１３０から入力された目標音量Ｌｐｇ［ｄＢ］を、下記の式（７）により、音の強さＬｐｇ´［Ｗ／ｍ２］に変換する。
Ｌｐｇ´＝１０−１２×１０（Ｌｐｇ／１０）［Ｗ／ｍ２］・・・式（７）
【００４３】
そして、回転数予測部２２１は、音圧レベルＬｐ［ｄＢ］の実測値を、上記の式（１）により、音の強さＬｐ´［Ｗ／ｍ２］に変換する。
【００４４】
そして、回転数予測部２２１は、実測値１１１が示す回転数Ｎと、音の強さＬｐｇ´、Ｌｐ´とを用いて、下記の式（８）により、目標音量が示す条件を満たす場合のファンの回転数Ｎｓ´を予測する。
Ｌｐｇ´＝Ｌｐ´×（（Ｎｓ´）６÷Ｎ６）・・・式（８）  
【００４５】
風量予測部２２２は、回転数予測部２２１で予測された回転数Ｎｓ´で回転する場合のファンにより、通風流路に流れる空気の風量を予測する。例えば、風量予測部２２２は、記憶部１１０に記憶された、圧力損失カーブの係数ｋを取得する。ここで、圧力損失カーブとは、ファンが搭載される装置の通風流路特有の圧力損失特性の曲線（Ｐ＝ｋＱ２）を指す。そして、風量予測部２２２は、圧力損失カーブと、ＰＱ特性の実測値５０の曲線との交点を動作点とし、動作点の風量を、回転数Ｎｓ´で回転する場合の風量として予測する。この予測の方法の具体例について、図３を参照して説明する。図３の例では、圧力損失カーブ５６と、ＰＱ特性の実測値５０の曲線との交点である動作点５８の風量は、４．５［ｍ３／ｍｉｎ］となる。したがって、図３の例の場合には、風量予測部２２２は、風量を４．５［ｍ３／ｍｉｎ］として予測する。
【００４６】
目標風量時回転数予測部２２３は、目標風量が示す条件を満たす場合のファンの回転数を予測する。ここで、「目標風量が示す条件を満たす場合」とは、ファンの回転により通風流路に流れる空気の風量が、目標風量以上あるいは目標風量より大きい場合である。例えば、目標風量時回転数予測部２２３は、回転数Ｎと、圧力損失カーブとＰＱ特性の実測値５０の曲線との交点である動作点の風量Ｑｄと、目標風量Ｑｇとを用いて、下記の式（９）により、目標風量Ｑｇが示す条件を満たす場合のファンの回転数Ｎｑを予測する。
Ｑｇ＝Ｑｄ×（Ｎｑ÷Ｎ）・・・式（９）
【００４７】
また、目標風量時回転数予測部２２３は、圧力損失カーブの係数ｋの値が変更可能であるか否かを判定する。ここで、係数ｋの値が変更可能である場合とは、ファンが搭載される装置の通風経路などが変更可能な場合であり、圧力損失特性の曲線（Ｐ＝ｋＱ２）についても変更可能な場合である。本実施例の一態様としては、このように係数ｋが変更可能である場合には、予め記憶部１１０に設けられた判別用フラグを所定値に設定し、目標風量時回転数予測部２２３は、判別用フラグを参照することで、係数ｋの値が変更可能であるか否かを判定する。
【００４８】
また、目標風量時回転数予測部２２３は、係数ｋの値を変更し、回転数Ｎｑを予測する処理を、係数ｋの値が所定の変更可能な範囲を超えるか、または後述の音量予測部２２４で予測された音圧レベルが、目標音量が示す条件を満たすまで繰り返し行う。
【００４９】
音量予測部２２４は、目標風量が示す条件を満たす場合の回転数Ｎｑでファンが回転した場合の音圧レベルを予測する。例えば、音量予測部２２４は、まず、圧力損失カーブとＰＱ特性の実測値５０の曲線との交点である動作点の風量Ｑｄに対応する音圧レベルＬｐｑを検出する。ここで、この音圧レベルの検出方法について、図７を参照して説明する。図７は、音圧レベルの検出方法の一例について説明するための図である。図７の例では、圧力損失カーブ５６と、ＰＱ特性の実測値５０の曲線との交点である動作点５８の風量は、６．０［ｍ３／ｍｉｎ］となる。また、図７の例では、動作点５８の風量６．０［ｍ３／ｍｉｎ］に対応する音圧レベルの実測値７０の値は、５０．００［ｄＢＡ］となる。すなわち、図７の例では、音量予測部２２４は、動作点の風量に対応する音圧レベルを５０．００［ｄＢＡ］として検出する。
【００５０】
そして、音量予測部２２４は、検出した音圧レベルＬｐｑを、下記の式（１０）により、音の強さＬｐｑ´［Ｗ／ｍ２］に変換する。
Ｌｐｑ´＝１０−１２×１０（Ｌｐｑ／１０）［Ｗ／ｍ２］・・・式（１０）
【００５１】
そして、音量予測部２２４は、回転数Ｎと、音の強さＬｐｑ´と、目標風量が示す条件を満たす場合の回転数Ｎｑとを用いて、下記の式（１１）により、目標風量が示す条件を満たす場合の回転数Ｎｑでファンが回転した場合の音の強さＬｐｗ´を予測する。
Ｌｐｗ´＝Ｌｐｑ´×（（Ｎｑ）６÷Ｎ６）・・・式（１１）  
【００５２】
その後、音量予測部２２４は、予測した音の強さＬｐｗ´を、下記の式（１２）により、音圧レベルＬｐｗに変換することで、目標風量が示す条件を満たす場合の回転数Ｎｑでファンが回転した場合の音圧レベルＬｐｗを予測する。
Ｌｐｗ´＝１０−１２×１０（Ｌｐｗ／１０）［Ｗ／ｍ２］・・・式（１２）  
【００５３】
［予測処理］
次に、図８、９を用いて、本実施例に係る予測処理について説明する。図８、９は、本実施例に係る予測処理の流れの例を示すフローチャートである。図８、９に示す予測処理は、予測処理を実行する指示が入力部１３０から入力された場合に起動される。
【００５４】
図８に示すように、目標音量、目標風量が入力部１３０から入力されると（ステップＳ２０１肯定）、回転数予測部２２１は、記憶部１１０から実測値１１１を取得する（ステップＳ２０２）。そして、回転数予測部２２１は、目標音量が示す条件を満たす場合のファンの回転数Ｎｓ´を予測する。（ステップＳ２０３）。
【００５５】
続いて、風量予測部２２２は、圧力損失カーブの係数ｋを取得する（ステップＳ２０４）。その後、風量予測部２２２は、回転数予測部２２１で予測された回転数Ｎｓ´で回転する場合のファンにより通風流路に流れる空気の風量を予測する。（ステップＳ２０５）。
【００５６】
そして、風量予測部２２２は、ステップＳ２０５で予測された風量が、目標風量以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０５で予測された風量が、目標風量以下でない場合（ステップＳ２０６否定）には、風量予測部２２２は、目標音量および目標風量が示す各条件を満たすことが可能であると判別し、次のような処理を行う。すなわち、風量予測部２２２は、予測されたファンの回転数Ｎｓ´および風量を出力部１４０に出力し（ステップＳ２０７）、処理を終了する。
【００５７】
一方、ステップＳ２０５で予測された風量が、目標風量以下である場合（ステップＳ２０６肯定）には、目標風量時回転数予測部２２３は、係数ｋの値が変更可能であるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。係数ｋの値が変更可能でない場合（ステップＳ２０８否定）には、目標風量時回転数予測部２２３は、目標風量が示す条件を満たす場合のファンの回転数Ｎｑを予測する（ステップＳ２０９）。続いて、音量予測部２２４は、目標風量が示す条件を満たす場合の回転数Ｎｑでファンが回転した場合の音圧レベルを予測し（ステップＳ２１０）、これまでの予測結果を出力し（ステップＳ２０７）、処理を終了する。
【００５８】
一方、ＰＱ特性の係数ｋの値が変更可能である場合（ステップＳ２０８肯定）には、目標風量時回転数予測部２２３は、係数ｋを０．０１大きくした場合の動作点風量に対応する音量を計算する（ステップＳ２１１）。そして、目標風量時回転数予測部２２３は、係数ｋを０．０１小さくした場合の動作点風量に対応する音量を計算する（ステップＳ２１２）。
【００５９】
目標風量時回転数予測部２２３は、ステップＳ２１２で計算された音量のほうが、ステップＳ２１１で計算された音量よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２１３）。ステップＳ２１２で計算された音量のほうが、ステップＳ２１１で計算された音量よりも大きいか、あるいは両方の音量が等しい場合（ステップＳ２１３否定）、目標風量時回転数予測部２２３は、ｋの値を０．０１増加させる（ステップＳ２１４）。そして、ステップＳ２１６に移行する。
【００６０】
一方、ステップＳ２１２で計算された音量のほうが、ステップＳ２１１で計算された音量よりも小さい場合（ステップＳ２１３肯定）、目標風量時回転数予測部２２３は、ｋの値を０．０１減少させる（ステップＳ２１５）。そして、目標風量時回転数予測部２２３は、変更後の係数ｋを用いて、目標風量Ｑｇが示す条件を満たす場合のファンの回転数Ｎｑを予測する（ステップＳ２１６）。
【００６１】
そして、音量予測部２２４は、目標風量が示す条件を満たす場合の回転数Ｎｑでファンが回転した場合の音圧レベルを予測する（ステップＳ２１７）。そして、目標風量時回転数予測部２２３は、ステップＳ２１７で予測された音圧レベルが、目標音量が示す条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２１８）。ステップＳ２１７で予測された音圧レベルが、目標音量が示す条件を満たす場合（ステップＳ２１８肯定）には、目標風量時回転数予測部２２３は、目標音量および目標風量が示す各条件を満たすことが可能であると判別し、次のような処理を行う。すなわち、目標風量時回転数予測部２２３は、これまで予測した結果と、係数ｋを出力部１４０に出力し（ステップＳ２１９）、処理を終了する。
【００６２】
一方、ステップＳ２１７で予測された音圧レベルが、目標音量が示す条件を満たさない場合（ステップＳ２１８否定）には、目標風量時回転数予測部２２３は、係数ｋの値が所定の変更可能な範囲を超えたか否かを判定する（ステップＳ２２０）。係数ｋの値が所定の変更可能な範囲を超えた場合（ステップＳ２２０肯定）には、目標音量および目標風量が示す両条件を満たすことが可能でないと判別し、次のような処理を行う。すなわち、目標風量時回転数予測部２２３は、これまで予測した結果を出力部１４０に出力し（ステップＳ２２１）、処理を終了する。一方、係数ｋの値が所定の変更可能な範囲を超えていない場合（ステップＳ２２０否定）には、ステップＳ２１１に移行する。
【００６３】
［実施例２による効果］
上述したように、予測装置２００は、所定の回転数Ｎで回転する場合のファンの回転に起因する音の音圧レベルの実測値、および目標音量に基づいて、音圧レベルが目標音量が示す条件を満たす場合のファンの回転数Ｎｓ´を予測する。そして、予測装置２００は、回転数Ｎｓ´、回転数Ｎで回転する場合のファンの静圧と風量とに関する特性であるＰＱ特性の実測値、およびファンの通風流路における圧力損失特性を示す圧力損失カーブに基づいて、次のような処理を行う。すなわち、予測装置２００は、予測された回転数Ｎｓ´で回転する場合のファンにより通風流路に流れる空気の風量を予測する。
【００６４】
このように、本実施例に係る予測装置２００は、１つの回転数におけるファンに関するデータの実測値を用いて、音圧レベルが目標音量が示す条件を満たす場合のファンの回転数Ｎｓ´を予測する。また、本実施例に係る予測装置２００は、１つの回転数におけるファンに関するデータの実測値を用いて、回転数Ｎｓ´で回転する場合のファンにより通風流路に流れる空気の風量を予測する。したがって、本実施例に係る予測装置２００によれば、従来技術と比較して、より少ない工数で実測された実測値を用いて、ファンに関するデータを予測することができる。また、本実施例に係る予測装置２００によれば、目標音量が示す条件を満たす場合の予測された風量をユーザが把握することができるため、目標風量が示す条件を満たすか否かを判断することができる。これにより、設計段階で、目標音量が示す条件を満たすが、目標風量が示す条件を満たさない場合には、設計を変更し両方を満足する様にするか、製品コンセプトを見直す等により目標を見直すことを検討することができる。また、目標音量、目標風量が示す条件を両方とも満たす場合には、設計段階でさらに装置を小型化することや、冷却性能の低い低コスト部品への変更などが検討できる。
【００６５】
また、予測装置２００は、回転数Ｎｓ´で回転する場合の予測された空気の風量が、目標風量が示す条件を満たさない場合には、上記の関係、目標風量、およびＰＱ特性の実測値に基づいて、目標風量が示す条件を満たす場合のファンの回転数を予測する。そして、予測装置２００は、予測されたファンの回転数、音圧レベルの実測値に基づいて、目標風量が示す条件を満たす場合のファンの回転に起因する音の音圧レベルを予測する。したがって、本実施例に係る予測装置２００によれば、従来技術と比較して、より少ない工数で実測された実測値を用いて、ファンに関するデータを予測することができる。また、本実施例に係る予測装置２００によれば、目標風量が示す条件を満たし、かつ目標音量が示す条件を満たさない場合の音圧レベルをユーザが把握することができる。これにより、設計段階で、設計を変更し両方の条件を満足する様にするか、製品コンセプトを見直す等により目標を見直すことを検討することができる。上記の通り、目標風量と目標音量とを共に満足しない場合は、いずれかを満足する場合のもう一つの予測値を設計者が知ることができるため、目標風量、目標音量を変更する場合の設計変更への影響度合いを把握できるため、適切な設計変更を従来より少ない工数でおこなえるようになる。
【００６６】
また、予測装置２００は、回転数Ｎｓ´で回転する場合の予測された空気の風量が、目標風量が示す条件を満たさない場合には、上記の関係を変更する。そして、予測装置２００は、回転数Ｎｑを予測する処理を、係数ｋの値が所定の変更可能な範囲を超えるか、または音量予測部２２４で予測された音圧レベルが、目標音量が示す条件を満たすまで繰り返し行う。そして、予測装置２００は、予測された音圧レベルが、目標音量が示す条件を満たす場合には、目標音量および前記目標風量が示す各条件を満たすことが可能であると判別する。したがって、本実施例に係る予測装置２００によれば、通風流路の圧力損失特性を変更することで、目標風量および目標音量が示す条件を満たす可能性があることをユーザが把握することができる。これにより、設計段階で、コストのかかる材料を用いて過剰に設計することを防止することができる。例えば、高性能のヒートシンクにより必要風量を下げる方法、特注のファンを用いる方法などコストのかかる方法を防止できる。
【００６７】
また、予測装置２００は、変更された上記の関係が、変更可能な範囲を超えた場合には、目標音量および目標風量が示す両条件を満たすことが可能でないと判別する。したがって、本実施例に係る予測装置２００によれば、目標音量および目標風量が示す両条件を満たすことが可能でないことを把握することができる。これにより、設計段階で、圧力損失特性以外の設計変更が必要であること、もしくは目標音量、目標風量の見直しが必要であることを把握できる。
【００６８】
さて、これまで本願に開示する予測装置の実施例について説明したが、上述した実施例以外にも種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、（１）装置の構成、（２）プログラムにおいて異なる実施例を説明する。
【００６９】
（１）装置の構成
また、上記文書中や図面中等で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメタ等を含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。また、図示した予測装置１００、２００の各構成要素は、機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は、図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の負担や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合することができる。
【００７０】
（２）プログラム
ところで、上記実施例では、ハードウェアロジックによって各種の処理を実現する場合を説明したが、予め用意されたプログラムをコンピュータで実行することによって実現するようにしても良い。そこで、以下では、図１０を用いて、上記実施例１に示した予測装置１００と同様の機能を有する取得プログラム、予測プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。また、図１１を用いて、上記実施例２に示した予測装置２００と同様の機能を有する回転数予測プログラム、風量予測プログラム、目標風量時回転数予測プログラム、音量予測プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図１０は、取得プログラム、予測プログラムを実行するコンピュータの例を示す図である。
【００７１】
図１０に示すように、予測装置１００としてのコンピュータ１１は、バス１８で接続されるＨＤＤ１３、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１５及びＲＡＭ１６等を有する。
【００７２】
ＲＯＭ１５には、上記実施例に示した予測装置１００と同様の機能を発揮する取得プログラム、予測プログラムが予め記憶されている。つまり、ＲＯＭ１５には、図１０に示すように、取得プログラム１５ａと、予測プログラム１５ｂとが予め記憶されている。なお、これらのプログラム１５ａ〜プログラム１５ｂについては、図１に示した予測装置１００の各構成要素と同様、適宜統合または分散しても良い。
【００７３】
そして、ＣＰＵ１４がこれらのプログラム１５ａ〜プログラム１５ｂをＲＯＭ１５から読み出して実行する。これにより、図１０に示すように、プログラム１５ａ〜プログラム１５ｂは、取得プロセス１４ａと、予測プロセス１４ｂとして機能するようになる。なお、プロセス１４ａ〜プロセス１４ｂは、図１に示した、取得部１２１と、予測部１２２とに対応する。そして、ＣＰＵ１４は、ＲＡＭ１６に記録されたデータに基づいてこれらのプログラムを実行する。
【００７４】
図１１は、回転数予測プログラム、風量予測プログラム、目標風量時回転数予測プログラム、音量予測プログラムを実行するコンピュータの例を示す図である。図１１に示すように、予測装置２００としてのコンピュータ１１´は、図１０の例のコンピュータ１１と同様に、バス１８で接続されるＨＤＤ１３、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１５及びＲＡＭ１６等を有する。
【００７５】
ＲＯＭ１５には、上記実施例に示した予測装置２００と同様の機能を発揮する回転数予測プログラム、風量予測プログラム、目標風量時回転数予測プログラム、音量予測プログラムが予め記憶されている。つまり、ＲＯＭ１５には、図１１に示すように、回転数予測プログラム１５ｃと、風量予測プログラム１５ｄと、目標風量時回転数予測プログラム１５ｅと、音量予測プログラム１５ｆとが予め記憶されている。なお、これらのプログラム１５ｃ〜プログラム１５ｆについては、図６に示した予測装置２００の各構成要素と同様、適宜統合または分散しても良い。
【００７６】
そして、ＣＰＵ１４がこれらのプログラム１５ｃ〜プログラム１５ｆをＲＯＭ１５から読み出して実行する。これにより、図１１に示すように、プログラム１５ｃ〜プログラム１５ｆは、回転数予測プロセス１４ｃと、風量予測プロセス１４ｄと、目標風量時回転数予測プロセス１４ｅと、音量予測プロセス１４ｆとして機能するようになる。なお、プロセス１４ｃ〜プロセス１４ｆは、図６に示した、回転数予測部２２１と、風量予測部２２２と、目標風量時回転数予測部２２３と、音量予測部２２４とに対応する。そして、ＣＰＵ１４は、ＲＡＭ１６に記録されたデータに基づいてこれらのプログラムを実行する。
【００７７】
なお、上記各プログラムについては、必ずしも最初からＲＯＭ１５に記憶させておく必要はない。例えば、コンピュータ１１、１１´に挿入されるフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ｉＣカード等の「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させておいても良い。また、例えば、コンピュータ１１、１１´の内外に備えられるＨＤＤ等の「固定用の物理媒体」に各プログラムを記憶させておいても良い。また、例えば、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮなどを介してコンピュータ１１、１１´に接続される「他のコンピュータ（またはサーバ）」等に各プログラムを記憶させておいても良い。そして、コンピュータ１１、１１´がこれから各プログラムを読み出して実行するようにしても良い。
【符号の説明】
【００７８】
１００  予測装置
１１０  記憶部
１１１  実測値
１２０  制御部
１２１  取得部
１２２  予測部
【図１】
0005500019.tif 000002
【図２】
0005500019.tif 000003
【図３】
0005500019.tif 000004
【図４】
0005500019.tif 000005
【図５】
0005500019.tif 000006
【図６】
0005500019.tif 000007
【図７】
0005500019.tif 000008
【図８】
0005500019.tif 000009
【図９】
0005500019.tif 000010
【図１０】
0005500019.tif 000011
【図１１】
0005500019.tif 000012