(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置の外部温度を検出する外部温度検出手段と、電源ユニットの内部温度を検出する内部温度検出手段と、前記電源ユニットの入力電流値を検出する入力電流値検出手段と、前記電源ユニットに備えられたファンの回転数を検出するファン回転数検出手段と、前記内部温度、前記外部温度、前記入力電流値、および前記ファン回転数の各情報を処理する情報処理手段と、前記各情報と、前記入力電流値に対応する外部温度と内部温度との温度差の正常な範囲を決定する情報と、を記憶する記憶手段と、を有し、
前記情報処理手段は、定期的に、前記内部温度と前記外部温度との温度差を計算し、該温度差が、その時点での前記入力電流値における前記正常温度差範囲内にあるか否かを判定し、前記正常温度差範囲を超えている場合、さらに、前記ファン回転数を参照して回転数が正常か否かを判定し、正常回転数でない場合、所定出力先に対しファン異常の通知処理を行い、正常回転数である場合、給排気口異常であるとみなして前記所定出力先に対し給排気口異常の通知処理を行うことを特徴とする給排気口異常検出機能を備える装置。
【請求項２】
前記給排気口またはファンについての異常通知処理に伴い、所定の装置停止処理を行う停止処理手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の給排気口異常検出機能を備える装置。
【請求項３】
装置外部の温度上昇を検出する外部温度検出手段と、電源ユニット内部の温度上昇を検出する内部温度検出手段と、前記電源ユニットの入力電流値を検出する入力電流値検出手段と、前記電源ユニットに備えられたファンの回転数を検出するファン回転数検出手段と、前記装置外部温度、前記電源ユニット内部温度、前記入力電流値、および前記ファン回転数の各情報を処理する情報処理手段と、前記各情報と、前記入力電流値に対応する外部温度と内部温度との温度差の正常な範囲を決定する情報と、を記憶する記憶手段と、を有し、
前記情報処理手段は、前記内部温度検出手段または前記外部温度検出手段による温度上昇検出をトリガとして、前記内部温度と前記外部温度との温度差を計算し、該温度差が、その時点での前記入力電流値における前記正常温度差範囲内にあるか否かを判定し、前記正常温度差範囲を超えている場合、さらに、前記ファン回転数を参照して回転数が正常か否かを判定し、正常回転数でない場合、所定出力先に対しファン異常の通知処理を行い、正常回転数である場合、給排気口異常であるとみなして前記所定出力先に対し給排気口異常の通知処理を行うことを特徴とする給排気口異常検出機能を備える装置。
【請求項４】
前記給排気口またはファンについての異常通知処理に伴い、所定の装置停止処理を行う停止処理手段をさらに有することを特徴とする請求項３記載の給排気口異常検出機能を備える装置。
【請求項５】
電源ユニットと、電源ユニットに備えられたファンと、通風のための給排気口と、を備える装置における給排気口異常検出方法であって、
前記装置の外部温度と、前記電源ユニットの内部温度と、前記電源ユニットの入力電流値と、を検出する検出ステップと、
定期的に、あるいは、内部温度上昇検出をトリガとして、前記内部温度と前記外部温度との温度差を計算し、該温度差が、その時点での前記入力電流値における正常温度差範囲内にあるか否かを判定する判定ステップと、
前記温度差が、前記正常温度差範囲を超えている場合、さらに、前記ファンの回転数を参照して正常回転数か否かを判定し、正常回転数でない場合、所定出力先に対してファン異常の通知処理を行い、正常回転数である場合、給排気口異常であるとみなして前記所定出力先に対して給排気口異常の通知処理を行う異常通知ステップと、を有することを特徴とする給排気口異常検出方法。
【請求項６】
前記ファン異常、または、前記給排気口異常、と判定された場合、所定の装置停止処理を行う装置停止ステップをさらに有することを特徴とする請求項５記載の給排気口異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給排気口異常検出機能を備える装置および給排気口異常検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気機器・電子機器に備えられる電源ユニットには、過熱状態を緩和するためのファンや給排気口が設けられることが多い。また、給排気口には、ゴミなどの流入を防ぐためのフィルタが設けられることが多い。装置の利用を続けているうちには、フィルタが目づまりを起こすなど、給排気口に関する異常が発生することがある。給排気口にそのような異常が発生した場合、冷却機能（放熱機能）の低下が起こり、装置の温度を通常より高温にしてしまう。そのような状態は、処理効率の低下を招いたり、故障の原因となるため望ましくない。そのため、給排気口についての異常を装置が自動的に検出し、高温状態になる前にオペレータに通知することができれば望ましい。
【０００３】
従来技術として、装置の内部温度と外部温度との温度差を検出することにより、給排気口の目づまりを検出するものがある。例えば、特開平９−４２６６０号公報は、燃焼器の給気構造について開示している。この技術では、燃焼器の給気路に取り付けた給気フィルタの目づまりを、バーナが異常燃焼を起こす前に検出する。この燃焼器は、吸気口に装着された給気フィルタに吸入する空気温度を検出する室温検出手段を設け、送風ファンと吸気口との間の給気路内に給気温検出手段を取り付け、給気温検出手段と吸気口との間の給気路内に開口する空気パイプの端は、バーナの周辺に開口する構造をとる。また、送風ファンはフィルタの目づまり時に、バーナの周辺の高温空気を空気パイプから吸入し、給気温検出手段の検出温度を上昇させる。このような構成により温度異常を検出して、バーナの異常燃焼を防ぐというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電源ユニットなどの、温度変動を伴い、それに対する適切な制御や対応を必要とする装置については、その内部温度に関して、装置の外部温度には関係なく、その装置に含まれるある素子の最大定格温度を越えない限りは異常とみなさないのが一般的である。しかし、このような温度異常検出方法では、給排気口の塞がりや目づまりなどの不都合を、装置温度が異常になってしまうまで認知することができないという問題がある。
【０００５】
また、単純に装置内外の温度差を検出しただけでは、装置内部の負荷量の変化に対する温度変化を考慮していないため、負荷が軽く、温度がそれほど上昇していない状態において、給排気口の塞がりなどの不都合を検出することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、給排気口を備える装置（特に、電源ユニットを備える装置）において、内部温度と外部温度との温度差を検出・計算し、また同時に、その時点で装置にかかっている負荷量を考慮することにより、給排気口の塞がりなどの不都合を、装置内部の温度が異常な値に達する前に検出することのできる装置を提供することを第１の目的とする。
【０００７】
さらには、上記給排気口の塞がりなどの不都合を検出して、それをオペレータに対して通知したり、あるいは、装置を停止させるなどの対応処理を行うことのできる装置を提供することを第２の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、請求項１記載の発明は、装置の外部温度を検出する外部温度検出手段と、電源ユニットの内部温度を検出する内部温度検出手段と、電源ユニットの入力電流値を検出する入力電流値検出手段と、電源ユニットに備えられたファンの回転数を検出するファン回転数検出手段と、内部温度、外部温度、入力電流値、およびファン回転数の各情報を処理する情報処理手段と、各情報と、入力電流値に対応する外部温度と内部温度との温度差の正常な範囲を決定する情報と、を記憶する記憶手段と、を有し、情報処理手段は、定期的に、内部温度と外部温度との温度差を計算し、温度差が、その時点での入力電流値における正常温度差範囲内にあるか否かを判定し、正常温度差範囲を超えている場合、さらに、ファン回転数を参照して回転数が正常か否かを判定し、正常回転数でない場合、所定出力先に対しファン異常の通知処理を行い、正常回転数である場合、給排気口異常であるとみなして所定出力先に対し給排気口異常の通知処理を行うことを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、給排気口またはファンについての異常通知処理に伴い、所定の装置停止処理を行う停止処理手段をさらに有することを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の発明は、装置外部の温度上昇を検出する外部温度検出手段と、電源ユニット内部の温度上昇を検出する内部温度検出手段と、電源ユニットの入力電流値を検出する入力電流値検出手段と、電源ユニットに備えられたファンの回転数を検出するファン回転数検出手段と、装置外部温度、電源ユニット内部温度、入力電流値、およびファン回転数の各情報を処理する情報処理手段と、各情報と、入力電流値に対応する外部温度と内部温度との温度差の正常な範囲を決定する情報と、を記憶する記憶手段と、を有し、情報処理手段は、内部温度検出手段または外部温度検出手段による温度上昇検出をトリガとして、内部温度と外部温度との温度差を計算し、温度差が、その時点での入力電流値における正常温度差範囲内にあるか否かを判定し、正常温度差範囲を超えている場合、さらに、ファン回転数を参照して回転数が正常か否かを判定し、正常回転数でない場合、所定出力先に対しファン異常の通知処理を行い、正常回転数である場合、給排気口異常であるとみなして所定出力先に対し給排気口異常の通知処理を行うことを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、給排気口またはファンについての異常通知処理に伴い、所定の装置停止処理を行う停止処理手段をさらに有することを特徴としている。
【００１４】
請求項５記載の発明は、電源ユニットと、電源ユニットに備えられたファンと、通風のための給排気口と、を備える装置における給排気口異常検出方法であって、装置の外部温度と、電源ユニットの内部温度と、電源ユニットの入力電流値と、を検出する検出ステップと、定期的に、あるいは、内部温度上昇検出をトリガとして、内部温度と外部温度との温度差を計算し、温度差が、その時点での入力電流値における正常温度差範囲内にあるか否かを判定する判定ステップと、温度差が、正常温度差範囲を超えている場合、さらに、ファンの回転数を参照して正常回転数か否かを判定し、正常回転数でない場合、所定出力先に対してファン異常の通知処理を行い、正常回転数である場合、給排気口異常であるとみなして所定出力先に対して給排気口異常の通知処理を行う異常通知ステップと、を有することを特徴としている。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、ファン異常、または、給排気口異常、と判定された場合、所定の装置停止処理を行う装置停止ステップをさらに有することを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態における温度上昇検出装置の構成を示すブロック図である。本発明の装置１は、装置１に直流電圧を供給するＡＣ／ＤＣ電源ユニット２（以下、単に、電源２と呼ぶ）と、ＣＰＵ３と、記憶装置４と、装置１の外部の温度および温度上昇を検出する外部温度検出部５と、出力部８と、を含んで構成される。さらに、電源２は、送風を行って冷却機能を実現するファン６と、その近傍に設けられている給排気口７と、電源２内部の温度および温度上昇を検出する内部温度検出部２１と、電源２の入力電流値を測定する入力電流値検出回路２２と、ファン６の回転数を検出するファン回転数検出部２３と、を含んで構成される。給排気口７には、取り外し可能なフィルタが設けられている。給排気口７は、装置１の所定の位置に、所定数設けられる。また、ファン回転数検出部２３は、ファン６自体の備える機能としてあってもよい。
【００１８】
ＣＰＵ３は、プログラム制御により動作し、装置１外部の温度、電源２内部の温度、電源２の入力電流値、およびファン６の回転数についての情報を各部より取得し、必要に応じて記憶装置４に保存して情報処理を行う。記憶装置４は、上記各情報を保存する。また、ある入力電流値に対応する、外部温度と内部温度との温度差の正常な範囲を決定する情報も保存している（後述）。
【００１９】
電源２にかかっている負荷量を考慮するために、電源２の入力電流値を用いる。これは、電源２の負荷の変化は、電源２の入力電流の変化に概ね比例しているからである。
【００２０】
温度検出手段としては、サーミスタなどの温度によってリニアに抵抗値が変化する素子や温度センサを用いる。これらの温度検出手段により、各温度は電圧レベルとして検出される。また、入力電流値は、抵抗やカレントトランスなどにより、電圧レベルとして検出する。また、ファン２４の回転数は、回転数をパルスで通知するファンを用いれば容易に検出できる。これら検出された各情報は、Ａ／Ｄコンバータでディジタルデータに変換されてからＣＰＵ３で処理される。
【００２１】
以下、電源２の内部温度をＴｉ、装置１の外部温度をＴｏ、ＴｉとＴｏの温度差をＴｄ、電源２の入力電流値をＩとする。
【００２２】
次に、各情報の処理について説明する。まず、電源２において、冷却機能の動作状態が正常であれば、その内部温度Ｔｉは、電源２にかかる負荷の大きさや外部温度Ｔｏに応じて、図２のようにほぼ一次関数的に決定される。また、電源２にかかる負荷の変動がない状態で外部温度ＴｏがΔＴだけ変動した場合、内部温度Ｔｉも同様にΔＴ変動するため、内部温度Ｔｉと外部温度Ｔｏとの温度差Ｔｄは、上記負荷変化に応じて図３のような関係で変化する。記憶装置４は、以上のような関係式を含む情報を記憶している。
【００２３】
ＣＰＵ３は、温度上昇の検出をトリガとして、あるいは、定期的な温度検出により、温度差Ｔｄが、そのときの入力電流値Ｉにおける正常温度差範囲内にあるか否かを判定する。正常温度差範囲を超えている場合、給排気口７もしくはファン６の異常であると判定する。ＣＰＵ３は、給排気口７もしくはファン６に異常があると判定すると、所定の出力先、図１では出力部８に対して、異常状態の通知処理を行ってユーザに対して異常を知らせる。出力先としては、装置１に備えられたディスプレイや音声装置、あるいは遠隔端末などが考えられる。また、異常状態の通知処理に伴い、所定の手順に従って、装置停止処理（処理中の仕事の中断、データの保存、電源のシャットダウンなど）を行う。
【００２４】
図４は、本発明の実施の形態における「給排気口異常検出機能を備える装置」の動作を示すフローチャートである。何らかの要因（外部温度上昇、負荷量上昇など）により内部温度Ｔｉが上昇し、その温度上昇が内部温度検出部２１およびＣＰＵ３において検出された時、または、定期的に温度差判定を行う構成の場合はその判定時（ステップＳ１）、ＣＰＵ３は、内部温度Ｔｉと外部温度Ｔｏとの温度差Ｔｄを計算する（ステップＳ２）。そして、温度差Ｔｄが、入力電流値検出回路５で検出した同時点での入力電流値Ｉ（ステップＳ３）における正常温度差範囲内にあるかどうか、記憶装置４から必要な情報を読み出して判定する（ステップＳ４）。
【００２５】
この温度上昇が、負荷量（つまり入力電流値Ｉ）が増加したことによるものであり、上記温度差Ｔｄがその時点の負荷量（入力電流値Ｉ）における正常温度差範囲内である場合、ＣＰＵ３は、そのまま装置１および電源２の動作を継続させる（ステップＳ５）。それに対し、温度差Ｔｄが、その時点での負荷量（入力電流値Ｉ）における正常温度差範囲を越えている場合、ＣＰＵ３は、「給排気口もしくはファンに異常あり」と判定する（ステップＳ４／ＮＯ）。
【００２６】
「給排気口もしくはファンに異常あり」と判定された場合、次に、ＣＰＵ３は、ファン６の回転数が低下していないかどうか、ファン回転数の情報をファン６または記憶装置４から取得して確認する（ステップＳ６）。ファン６の回転数が正常な回転数と比べて低下している場合（ステップＳ６／ＮＯ）、「ファン６の回転数異常状態」という情報を、所定の出力先、図１では出力部８に対して出力し、ユーザに通知する処理を行う（ステップＳ７−ａ）。異常状態の通知処理の後あるいはそれと同時進行で、装置１の動作を所定の手順に従って停止させる処理を行う（ステップＳ７−ｂ）。
【００２７】
ファン６の回転数が正常である場合（ステップＳ６／ＹＥＳ）、ＣＰＵ３は、「給排気口７が塞がれた状態（目づまり状態）」であると判定し、「給排気口７異常状態」という情報を所定の出力先、図１では出力部８に対して出力し、ユーザに通知する処理を行う（ステップＳ８−ａ）。異常状態の通知処理の後あるいはそれと同時進行で、装置１の動作を所定の手順に従って停止させる処理を行う（ステップＳ８−ｂ）。
【００２８】
ステップＳ７やステップＳ８における通知処理や停止処理は、当該方法を適用する装置の種類・性質によって異なる。例えば、温度異常状態が事故などに結び付く可能性のあるような装置の場合、速やかに電源をシャットダウンする構成となるであろう。
【００２９】
なお、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、内部温度と外部温度の温度差を検出し、同時に、その時点での負荷量における正常な温度差範囲と比較してその範囲内にあるか否かを判定することにより、給排気口もしくはファンの異常を内部温度が異常な値に達する前に事前に察知して対応することができる。
【００３１】
また、給排気口もしくはファンの異常をユーザに対して通知することにより、給排気口あるいはファンに対するメインテナンスの必要性を訴えることができ、それに従いユーザが適切なメインテナンスを行うことにより、装置の冷却効率を正常に保つことができる。
【００３２】
また、異常状態の通知に伴い、処理中の仕事の中断、データの保存、電源のシャットダウンなどの適切な装置停止処理を行うことにより、無駄なエネルギーの浪費を防止し、また、素子の故障や、より大きな事故などを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における「給排気口異常検出機能を備える装置」の構成を示すブロック図である。
【図２】負荷量（入力電流値）と、内部温度Ｔｉと、外部温度Ｔｏとの関係を示す図である。
【図３】負荷量（入力電流値Ｉ）と、温度差Ｔｄと、正常温度差範囲との関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における「給排気口異常検出機能を備える装置」の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  本体装置
２  ＡＣ／ＤＣ電源ユニット
２１  内部温度検出部
２２  入力電流値検出回路
２３  ファン回転数検出部
３  ＣＰＵ（情報処理部）
４  記憶装置
５  外部温度検出部
６  ファン
７  給排気口（フィルタを含む）
８  出力部
【図１】
0003606230.tif 000002
【図２】
0003606230.tif 000003
【図３】
0003606230.tif 000004
【図４】
0003606230.tif 000005