(57)【要約】【課題】異なる負荷数を有する電子装置に対して、いくつかの異なる動作モードを一体に統合した制御装置と、この制御装置を備えたファンモジュールを提供する。【解決手段】本発明のファンモジュールは、複数のファン１０，および制御装置２０を含み、前記制御装置２０は、前記複数のファン１０の環境温度を検出し、それに応じて検出信号を出力する温度検出回路２１と、前記複数のファン１０と前記温度検出回路２１の間に接続され、全出力動作モードと節電動作モードを有し、前記検出信号に基づいて異なる動作モードを選択することで、ファン駆動信号を出力し、前記複数のファン１０を異なる回転速度で運転させる駆動回路と、を含んでいる。【選択図】      図３
2006303486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のファン，および制御装置を含み、
前記制御装置は、前記複数のファンの環境温度を検出し、それに応じて検出信号を出力する温度検出回路と、
前記複数のファンと前記温度検出回路の間に接続され、全出力動作モードと節電動作モードを有し、前記検出信号に基づいて異なる動作モードを選択することで、ファン駆動信号を出力し、前記複数のファンを異なる回転速度で運転させる制御をする駆動回路と、を含むファンモジュール。
【請求項２】
前記複数のファンは、フレームに一体形成され、前記複数のファンの信号線と電力線は、前記制御装置に接続される請求項１に記載のファンモジュール。
【請求項３】
前記温度検出回路は、温度センサーを有し、且つ、前記温度センサーは、サーミスタである請求項１に記載のファンモジュール。
【請求項４】
前記駆動回路は、前記全出力動作モードと前記節電動作モードに関係する駆動プログラムを内蔵している駆動プロセッサを含む請求項１に記載のファンモジュール。
【請求項５】
前記ファン駆動信号は、パルス幅変調信号である請求項１に記載のファンモジュール。
【請求項６】
前記制御装置は、複数のファンと駆動回路の間に接続されたアラーム装置を更に含み、その中の一つのファンが故障をした時、前記アラーム装置は、アラーム信号を生成して前記駆動回路に伝送し、前記駆動回路にファン駆動信号を調整させることを可能にする請求項１に記載のファンモジュール。
【請求項７】
前記ファンモジュールは、電子装置内に設置され、且つ、前記電子装置内は、複数の負荷が設置され、前記駆動回路は、前記負荷の数とこの負荷により発生した熱量に基づいて、全出力動作モードと節電動作モードの切り換えを行うことができる請求項１に記載のファンモジュール。
【請求項８】
前記電子装置における前記負荷の数が安定している時、前記駆動回路は、節電動作モードで前記ファンを駆動し、前記電子装置における前記負荷の数が安定していない時、前記駆動回路は、全出力動作モードで前記ファンを駆動する請求項７に記載のファンモジュール。
【請求項９】
前記制御装置は、前記複数のファンと前記駆動回路の間に接続されたアドレス設定器を更に含み、前記アドレス設定器は、前記複数のファンにアドレスを設定し、前記駆動回路に前記アドレス設定器を通して各ファンの動作状態を読み取らせる請求項１に記載のファンモジュール。
【請求項１０】
前記アドレス設定器は、前記複数のファンに対応した複数のインジケータを更に含み、その中の一つのファンが故障した時、そのファンに対応したインジケータをオンにすることができる請求項９に記載のファンモジュール。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記駆動回路に接続されるスイッチを更に含み、このスイッチは、前記全出力動作モードまたは前記節電動作モードに動作するように前記駆動回路を制御する請求項１に記載のファンモジュール。
【請求項１２】
前記スイッチは、手動操作のスイッチである請求項１１に記載のファンモジュール。
【請求項１３】
複数のファンに接続される制御装置であって、
前記複数のファンの環境温度を検出し、それに応じて検出信号を出力する温度検出回路と、
前記複数のファンと前記温度検出回路の間に接続され、全出力動作モードと節電動作モードを有し、前記検出信号に基づいて異なる動作モードを選択することで、ファン駆動信号を出力し、前記複数のファンの回転速度を制御する駆動回路と、を含む制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンモジュールおよびその制御装置に関し、特に、負荷の数に応じて各ファンの速度調整を行なう制御装置と、前記制御装置を備えたファンモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
技術の進歩に伴って、電子装置内における単位面積当たりの電子部品数も増加し、電子装置が動作している時に発生する熱量を増加させている。よって、電子装置を効果的な動作温度内に維持するための従来の方法として、例えば特許文献１に知られているように、ファンを用いてそこから熱を放散している。しかし、電子装置のハウジングの体積とその中に設置される部品の数が異なり、現在の中型および大型の電子装置が必要な熱放散量もかなり大きいことから、少なくとも二個以上のファンを用いて熱を放散する必要がある。現在、最も一般的な取り付け方式は、ファンモジュールと称され、複数のファンを一つのフレーム内に一体化して形成し、制御装置を用いて複数のファンを制御しているものである。
【０００３】
負荷の数が異なる電子装置は、異なる機能を有するファンモジュールを配置しなければならない。従来のファンモジュールは、二種類のオペレーティングモードを有する。一つは、全出力動作モード（ｈｉｇｈ  ｐｏｗｅｒ  ｏｐｅｒａｔｅ  ｍｏｄｅ； ＨＰ）であり、もう一つは、節電動作モード（ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ  ｐｏｗｅｒ  ｏｐｅｒａｔｅ  ｍｏｄｅ； ＲＰ）である。また、通常、負荷量の少ない電子装置は、一つの全出力動作モードのファンモジュールを実装するだけで熱放散の効果を達成することができるが、負荷量の大きい電子装置は、一つの全出力動作モードのファンモジュールと、一つの節電動作モードのファンモジュールをそれぞれ実装する必要がある。図１を参照すると、この図１に示す電子装置１は、上述の二種類の異なる全出力動作モードのファンモジュール２と節電動作モードのファンモジュール３と、複数（ここではｎ個）のホットプラグの負荷４と、を含む。負荷４に差し込む数が多くない状態の時、節電動作モードのファンモジュール３によって熱放散をすることができる。また、負荷４の数が増えた状態の時、全出力動作モードのファンモジュール２を加えて、熱放散をすることができ、熱量の散逸を加速する。
【０００４】
また、上述の二種類のファンモジュール２、３は、共に温度検出部を内蔵することができ、検出した温度に変化が生じた時、ファンモジュール２，３内の制御装置がそれに対応して制御信号を複数のファンに出力し、複数のファンの回転速度を高く、または低く調整することができる。前記二種類のファンモジュール２，３の温度と回転速度の関係は、図２Ａと図２Ｂに示されている。その中の図２Ａでは、回転速度と温度の関係は、線形（ｌｉｎｅａｒ）の変化からなる。即ち、温度の増加に伴って（温度ｔ１〜温度ｔ２）複数のファンの回転速度もそれに応じて増加する（回転速度ｒ１〜回転速度ｒ２）。しかし、実際の動作では、温度と回転速度の変化は、完全な線形ではない。ある雑音の影響により、前記斜線は、やや下方または上方に曲がることになり、よって、制御装置の性能を低下させる。また、図２Ｂでは、温度がスレッショルド温度ｔ３を越えた時、複数のファンの回転速度は、回転速度ｒ１から回転速度ｒ２に上がる。しかし、この種の制御方式は、回転速度の急上昇または急降下により、負荷の大きい電子装置の使用寿命を短縮させ、好ましい方式とはならない。
【０００５】
電子装置内の構成部品の集積化と、電子装置の体積縮小化に伴って、電子装置から発生する熱量が増加する。よって、より良い熱放散の性能とその制御方式を備えたファンモジュールを得ることが必要となる。
【特許文献１】特開平１０−２３３５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
よって、上述の問題を解決するために、本発明は、異なる負荷数を有する電子装置に対して、いくつかの異なる動作モードを一体に統合した制御装置と、この制御装置を備えたファンモジュールを提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的に基づいて、ファンモジュールとその制御装置を提供する。ファンモジュールは、複数のファンと制御装置により構成され、前記制御装置は、温度検出回路と駆動回路より構成される。前記温度検出回路は、前記複数のファンの環境温度を検出し、それに応じて検出信号を前記駆動回路に出力する。前記駆動回路は、前記複数のファンと前記温度検出回路の間に接続され、全出力動作モードと節電動作モードを有し、前記検出信号に基づいて異なる動作モードを選択することで、前記複数のファンを異なる回転速度で運転させる制御をする。よって、電子装置の負荷数が安定している時、前記駆動回路は、節電動作モードでファンを駆動し、電子装置の負荷数が安定していない時、前記駆動回路は、全出力動作モードに変わり、ファンを駆動する。
【０００８】
本発明のもう一つの目的に基づいて、上述の温度検出回路と駆動回路の他に、スイッチを更に含む制御装置を提供する。前記スイッチは、前記駆動回路に接続され、前記全出力動作モードまたは前記節電動作モードに動作するように前記駆動回路を直接、制御することができる。よって、使用者は、前記駆動回路の動作モードを直接、手動制御することができる。
【０００９】
本発明のもう一つの目的に基づいて、上述の温度検出回路と駆動回路の他に、アドレス設定器を更に含む制御装置を提供する。前記アドレス設定器は、前記複数のファンと前記駆動回路の間に接続される。前記アドレス設定器は、複数のファンにアドレスを設定し、前記駆動回路に前記アドレス設定器を通して各ファンの動作状態を読み取らせ、故障したファンの数と位置を更に検知させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、負荷の数に応じて各ファンに速度調節をする制御装置と、前記制御装置を設置したファンモジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明についての目的，特徴，長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
図３を参照すると、本発明のファンモジュール５は、主に複数のファン１０と制御装置２０を含む。制御装置２０は、複数のファン１０と接続され、異なる環境温度で各ファン１０を制御する。
【００１３】
複数のファン１０は、一つのフレーム（図示せず）に統合して一体成形することができ、且つ、各ファン１０の信号線と電力線は、制御装置２０にそれぞれ接続される。
【００１４】
制御装置２０は、主に温度検出回路２１と、駆動回路２２と、スイッチ２３と、を含む。
【００１５】
温度検出回路２１は、少なくとも一つの温度センサー（図示せず）を有し、本実施例では、温度センサーとしてサーミスタを用いることができる。温度検出回路２１は、主に複数のファン１０の環境温度を検出し、検出された環境温度に応じて検出信号Ｓｔｅｍｐを出力する。
【００１６】
駆動回路２２は、複数のファン１０と温度検出回路２１の間に接続され、少なくとも一つの駆動プロセッサ（図示せず）を含む。駆動プロセッサは、全出力動作モードと節電動作モードの駆動プログラムを蓄積内蔵することができる。駆動プロセッサは主に、温度検出回路２１によって伝送された検出信号Ｓｔｅｍｐに基づいて、全出力動作モード、または節電動作モードを選択的に動作し、且つ、ファン駆動信号Ｓｄｒｉｖｅを出力し、複数のファン１０を異なる動作モードで動作させる制御を行う。本実施例では、ファン駆動信号Ｓｄｒｉｖｅは、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号とすることができる。
【００１７】
スイッチ２３は、駆動回路２２に接続され、好ましくは手動で操作される。スイッチ２３がオン（開）の時、駆動回路２２は、高レベル信号を受け取り、スイッチ２３がオフ（閉）の時、駆動回路２２は、低レベル信号を受け取る。本実施例では、駆動回路２２が高レベル信号を受け取った時、全出力動作モードで動作し、駆動回路２２が低レベル信号を受け取った時、節電動作モードで動作する。これにより、使用者は、前記駆動回路２２の動作モードを直接、手動制御することができる。
【００１８】
本実施例では、制御装置２０は、複数のファン１０と駆動回路２２の間に接続されるアラーム装置２４を更に含み、複数のファン１０の中の一つのファン１０が故障を起こした時、アラーム装置２４は、アラーム信号Ｓａｌａｒｍを出力して駆動回路２２に伝送することができ、且つ、駆動回路２２は、アラーム信号Ｓａｌａｒｍに基づいてファン駆動信号Ｓｄｒｉｖｅを調整することができる。例えば、１０個のファンを有する一つのファンモジュール５では、仮に２個のファン１０が故障した時、駆動回路２２は、残りの８個のファン１０を直接、全出力動作モードに切り換え、８つのファン１０の回転速度を上げ、２つの故障したファン１０による熱放散の性能低下を補う。
【００１９】
図４を参照すると、本発明では、駆動回路２２が全出力動作モードで動作されている時、駆動プロセッサは、検出信号Ｓｔｅｍｐに基づいてファン１０の温度−回転速度の変化を精密に制御する。図４に示すように、複数のファン１０の環境温度が温度ｔ４より低い時、駆動回路２２は、複数のファン１０に基本回転速度ｒ３で運転させ、環境温度が温度ｔ５に上がった時、駆動回路２２は、複数のファン１０の回転速度を回転速度ｒ４に上げる。この時、仮に前記環境温度が温度ｔ７まで上がり続けた時、回転速度は、回転速度ｒ５に上がる。しかし、仮に温度が複数のファン１０の加速により、環境温度が温度ｔ５よりも低い温度ｔ４に下がった時、複数のファン１０の回転速度は下げられ、回転速度ｒ３に戻る。注意するのは、仮に環境温度が複数のファン１０の加速により下がらなければ、複数のファン１０の回転速度は、環境温度が温度ｔ７と温度ｔ９に上がった時、回転速度ｒ５と回転速度ｒ６にそれぞれ上がる。逆に、仮に、環境温度が温度ｔ７よりも低い温度ｔ６と、温度ｔ９よりも低い温度ｔ８に下がった時、ファン１０の回転速度は、それぞれ回転速度ｒ４と回転速度ｒ５に戻ることができる。明らかなのは、本発明は、速度に対する温度の特性において、後述する節電動作モードよりも多いいくつかの温度節点を設定することができ、且つ、対応するいくつかの温度節点に応じて複数のファン１０の回転速度が変えられる。この温度−回転速度の制御によって、特に、ホットプラグの負荷の数が常に変動する電子装置に用いられる時に、制御装置２０は複数のファン１０の回転速度を迅速に制御させることができる。
【００２０】
図５を参照すると、本発明では、駆動回路２２が節電動作モードで動作されている時、駆動プロセッサは、検出信号Ｓｔｅｍｐに基づいてファン１０の温度−回転速度の変化を二段に制御する。複数のファン１０の環境温度が温度ｔ１１より大きい時、複数のファン１０の回転速度は、元の回転速度ｒ７から回転速度ｒ８に上げられる。仮に、環境温度が上がり続けた時、複数のファン１０の回転速度は、回転速度ｒ８で維持される。しかし、仮に温度が複数のファン１０の加速により、環境温度が温度ｔ１１よりも低い温度ｔ１０に下がった時、複数のファン１０の回転速度も対応して下げられ、回転速度ｒ７に戻る。明らかなのは、このような節電動作モードでの二段式の温度−回転速度の変化制御は、頻繁に回転速度を切り換える必要がないことから、負荷数が比較的少なく、または負荷数が比較的安定した電子装置に適する。
【００２１】
図６を参照すると、ここでは本発明の制御装置２０のもう一つの好ましい実施例を表している。図６に示す制御装置２０は、駆動回路２２と複数のファン１０の間に接続されるアドレス設定器２５を更に含む。アドレス設定器２５は、複数のファン１０にそれぞれ一つのアドレスを設定する。また、駆動回路２２によって出力されたファン駆動信号Ｓｄｒｉｖｅを増幅し、いくつかの独立したファン駆動信号Ｓｄｒｉｖｅに変換する。よって、一つのファン１０が故障した時、駆動回路２２は、アドレス設定器２５を通してファンの動作状態を読み取ることで、故障したファン１０の数と位置を検知でき、故障したファン１０以外のファン１０を加速させ、熱放散を支援する。また、アドレス設定器２５は、使用するアドレスの数に基づいて、複数のファン１０に対応した複数のインジケータ（図示せず）を更に設置し、その中の一つのファン１０が故障した時、そのファン１０に対応するインジケータをオンにすることができる。よって、使用者は、故障したファン１０の数と位置を容易に知ることができる。
【００２２】
こうして、本実施例では、電子装置の負荷数が安定している時、駆動回路２２は、節電動作モードでファン１０を駆動し、電子装置の負荷数が安定していない時、駆動回路２２は、全出力動作モードに変わり、ファン１０を駆動することができる。そのため、異なる負荷数を有する電子装置に対して、いくつかの異なる動作モードを一体に統合した制御装置２０と、この制御装置２０を備えたファンモジュール５を提供できる。
【００２３】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や同等の構成を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】二種類の異なるファンモジュールと、複数の負荷とを有する従来の電子装置の概略図である。
【図２Ａ】従来のファンモジュールにおける環境温度に対するファンの回転速度の特性曲線図である。
【図２Ｂ】従来の別なファンモジュールにおける環境温度に対するファンの回転速度の特性曲線図である。
【図３】本発明の好ましい実施例におけるファンモジュールの概略図である。
【図４】本発明の好ましい実施例の全出力動作モードにおけるファンモジュールのファンの回転速度と環境温度の特性曲線図である。
【図５】本発明の好ましい実施例の節電動作モードにおけるファンモジュールのファンの回転速度と環境温度の特性曲線図である。
【図６】本発明のもう一つの好ましい実施例におけるファンモジュールの概略図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  電子装置
２，３，５  ファンモジュール
４  負荷
１０  ファン
２０  制御装置
２１  温度検出回路
２２  駆動回路
２３  スイッチ
２４  アラーム装置
２５  アドレス設定器
Ｓｔｅｍｐ  検出信号
Ｓｄｒｉｖｅ  ファン駆動信号
Ｓａｌａｒｍ  アラーム信号
ｔ１〜ｔ１１  温度
ｒ１〜ｒ８  回転速度
【図１】
2006303486.tif 000003
【図２Ａ】
2006303486.tif 000004
【図２Ｂ】
2006303486.tif 000005
【図３】
2006303486.tif 000006
【図４】
2006303486.tif 000007
【図５】
2006303486.tif 000008
【図６】
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