(57)【要約】【課題】回転機器の故障に至る前に回転機器の異常の前駆現象を発見する。【解決手段】回転機器監視装置１において、回転数検出部１１は、冷却ファン（回転機器）４の回転数を検出する。劣化判定部１２は、前記検出された回転数が所定の値に至る時間に基づき冷却ファン４の劣化を判断する。例えば、前記回転数の所定の値に至る時間が所定の時間を越えると前記劣化と判断する。前記劣化と判断すると、「冷却ファン４の異常を示す信号」「冷却ファン４を備えた装置を停止させる信号」を生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転機器の回転数を検出する回転数検出部と、
前記検出された回転数が所定の値に至る時間に基づき前記回転機器の劣化を判断する劣化判定部と
を備えた回転機器監視装置。
【請求項２】
前記劣化判定部は、前記回転数の所定の値に至る時間が所定の時間を越えると前記劣化と判断する請求項１に記載の回転機器監視装置。
【請求項３】
前記劣化判定部は、前記劣化と判断すると前記回転機器の異常を示す信号を生成する請求項１または２に記載の回転機器監視装置。
【請求項４】
前記劣化判定部は、前記劣化と判断すると前記回転機器を備えた装置を停止させる信号を生成する請求項１から３のいずれか１項に記載の回転機器監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用コントローラやパーソナルコンピュータ等の冷却ファン等に例示される回転機器の劣化や故障の前駆現象を把握できる監視技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を搭載したコンピュータ等の発熱部を有する装置において、発熱部による装置温度の上昇は、動作の不安定または装置の破損を引き起こし有害であり避けなければならない。そのため、発熱部を冷却ファンの空気の流れにより強制的な冷却が行われている。例えば、産業用コントローラ、汎用コントローラ等の電子機器においては、プロセッサ等の発熱部を冷却するためのファン及びファンコントローラ（制御部）を備えている。
【０００３】
近年、プロセッサは発熱量が増大しているにも関わらず、プロセッサを格納する筐体のコンパクト化や信号の高速化に伴う配線の短縮化を実現するため高密度の実装が重要となり、発熱密度は加速度的に増大している。電子機器の放熱性能の向上を図るため、電子機器内の空気の流速を高める傾向、すなわち、冷却ファンの回転数を増大させる傾向にあり、冷却ファンの重要度が高まっている。つまり、電子機器を正常且つ安定的に運転させるためには、冷却ファンを正常に運転させる技術が重要となり、冷却ファンの異常監視機能が電子機器の信頼性を左右させる傾向にある。
【０００４】
冷却ファンに例示される回転機器の監視技術としては、例えば、特許文献１，２に開示されたものがある。
【０００５】
特許文献１には、二つの冷却ファンに電源電圧を切り替えるためのリレー接点回路と電圧調整用抵抗回路を備えた制御装置が開示されている。本態様の制御装置によれば、リレー制御回路が二つのファンの動作状態からファンの異常を検出する。そして、健全な一方のファンのリレー接点回路の接点切り替えを行い、ファンの駆動電圧を高めて送風機能の低下を防止して、電子機器の信頼性を確保する。
【０００６】
特許文献２には、並列接続させた冷却ファンの電源に接続する共通線に電流検出器を直列接続して、冷却ファンに流れる全電流を監視する故障検出装置が開示されている。電流検出器に接続した比較器には一台の冷却ファンが故障した際に生じる電流変動の許容値が予め設定されている。そして、電流検出器の検出値が許容値を超えた際に警報器を鳴動させ、必要に応じてブレーカ（電源遮断器）を遮断にすることにより、電子機器の信頼性を確保する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１６４６８２号公報
【特許文献２】特開平５−２９２７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の回転機器の監視システムは、異常発生を検知した時点では、既に回転機器の回転が完全に停止していることが多く、緊急の交換作業が必要となる。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑み、回転機器の故障に至る前に回転機器の異常の前駆現象を発見できることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明の一態様は、回転機器監視装置であって、回転機器の回転数を検出する回転数検出部と、前記検出された回転数が所定の値に至る時間に基づき前記回転機器の劣化を判断する劣化判定部とを備える。
【００１１】
前記劣化判定部の一態様は、前記回転数の所定の値に至る時間が所定の時間を越えると前記劣化と判断する。
【００１２】
前記劣化判定部の一態様は、前記劣化と判断すると前記回転機器の異常を示す信号を生成する。
【００１３】
前記劣化判定部の一態様は、前記劣化と判断すると前記回転機器を備えた装置を停止させる信号を生成する。
【発明の効果】
【００１４】
以上の本発明によれば、回転機器の故障に至る前に回転機器の異常の前駆現象を発見できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態である回転機器監視装置の機能構成図、（ｂ）は当該回転機器監視装置のハードウェア構成図。
【図２】前記回転機器監視装置の動作例を説明したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
図１（ａ）に例示された本実施形態の回転機器監視装置１は、回転数検出部１１と劣化判定部１２を備える。回転数検出部１１，劣化判定部１２は、コンピュータのハードウェア資源（例えば、同図（ｂ）の中央演算部２、不揮発性の記憶部３、揮発性メモリ等）とソフトウェア資源（プログラム）との協働により回転機器監視装置１に実装される。
【００１８】
回転数検出部１１は、冷却ファン（回転機器）４の回転数を検出する。冷却ファン４の回転数は、冷却ファン４から出力された回転数に応じたパルス信号に基づき検出される。
【００１９】
劣化判定部１２は、前記検出された回転数が所定の値に至る時間に基づき冷却ファン４の劣化を判断する。本態様においては、前記回転数の所定の値に至る時間が所定の時間を越えると前記劣化と判断する。前記劣化と判断すると、劣化判定部１２は「冷却ファン４の異常を示す信号」「冷却ファン４を備えた装置を停止させる信号」を生成する。
【００２０】
図１，２を参照しながら回転機器監視装置１の動作例について説明する。
【００２１】
（１）初期処理の動作例
Ｓ１０１：ループ処理の開始時の時刻を取得して記憶部３に保存する（Ｓ１）。
【００２２】
Ｓ１０２：前記取得された開始時の時刻と記憶部３に保存されている前回の開始時の時刻とを比較し、一定時間（例えば、２４時間）経過していない場合、ループ処理の開始時に戻る（Ｓ２）。尚、本事例では、１回／日の頻度で、冷却ファン４の故障前駆現象を確認する場合は例えば２４時間（１日）と設定される。
【００２３】
Ｓ１０３：冷却ファン４の現在の制御モードを中央演算部２のレジスタ２１から取得する（Ｓ３）。
【００２４】
Ｓ１０４：前記取得された制御モードが「手動制御」でない場合（Ｓ４）、当該制御モードを一時的に「手動制御」に変更（Ｓ４１）してレジスタ２１に書き込む。また、この制御モードの変更をログ情報として記憶部３に保存する。
【００２５】
Ｓ１０５：前記取得された制御モードが「手動制御」である場合（Ｓ４）、冷却ファン４の出力設定値を記憶部３に保存する。
【００２６】
（２）最小出力設定処理の動作例
Ｓ２０１：冷却ファン４の出力設定値を最小値（０％）にしてレジスタ２１に設定する（Ｓ５）。
【００２７】
Ｓ２０２：冷却ファン４の現在の回転数をレジスタ２１から取得する（Ｓ６）。
【００２８】
Ｓ２０３：一定時間、待機する。
【００２９】
Ｓ２０４：冷却ファン４の回転数が最小回転数に達していない場合（Ｓ７）、当該回転数の取得のステップ（Ｓ６）に戻る。
【００３０】
Ｓ２０５：冷却ファン４の回転数が最小回転数に達している場合（Ｓ７）、所定時間計測タイマを初期化する（Ｓ８）。
【００３１】
（３）最大出力設定処理の動作例
Ｓ３０１：冷却ファン４の出力設定値を最大値（１００％）にしてレジスタ２１に設定する（Ｓ９）。
【００３２】
Ｓ３０２：冷却ファン４の現在の回転数をレジスタ２１から取得する（Ｓ１０）。
【００３３】
Ｓ３０３：所要時間計測タイマのカウント（Ｓ１１）がタイムシフト値に達した場合（Ｓ１２）、「寿命到達通知処理」のステップ（Ｓ１５）に移行する。一方、前記カウント（Ｓ１１）が前記タイムシフト値に達していない場合、「所定の最大回転数の到達判断」のステップ（Ｓ１３）に移行する。
【００３４】
Ｓ３０４：冷却ファン４の回転数が所定の最大回転数に達していない場合（Ｓ１３）、当該回転数の取得のステップ（Ｓ１０）に戻る。
【００３５】
Ｓ３０５：前記回転数が前記最大回転数に達している場合（Ｓ１３）、所要時間計測タイマを停止させる。
【００３６】
Ｓ３０６：現在時刻を前回時刻として記憶部３に保存する。
【００３７】
Ｓ３０７：制御モードを「自動制御」に設定変更していた場合、当該制御モードを「手動制御」に戻して、レジスタ２１に書き込む（Ｓ１４）。
【００３８】
Ｓ３０８：制御モードを「手動制御」に設定していた場合、出力設定値をもとに戻してレジスタ２１に書き込む（Ｓ１４）。
【００３９】
（４）寿命到達通知処理の動作例
Ｓ４０１：冷却ファン４の出力性能の劣化と判断し、エラーのログを出力する（Ｓ１５）。
【００４０】
Ｓ４０２：冷却ファン４を備えた装置をシャットダウン（停止）させる。
【００４１】
以上の回転機器監視装置１によれば、冷却ファン４の回転数が所定の回転数に達するまでの所要時間が閾値以上であれば冷却ファン４は故障であると判断される。したがって、冷却ファン４の故障に至る前に冷却ファン４の異常の前駆現象を発見できる。よって、冷却ファン４が完全な故障に至る前の段階で冷却ファン４の部品交換等が可能となる。
【００４２】
また、冷却ファン４が寿命到達である判断されると、冷却ファン４の異常を示す信号が生成されるので、冷却ファン４が完全に故障に至る前の段階で冷却ファン４の異常を外部に通知できる。
【００４３】
さらに、冷却ファン４が故障である判断すると、冷却ファン４を備えた装置を停止させる信号が生成されるので、冷却ファン４が完全に故障に至る前の段階で当該装置を停止できる。
【００４４】
尚、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲内で様々な態様で実施が可能である。したがって、回転機器が冷却ファンに限定することなく冷却ファン以外の回転機器に適用される回転機器監視装置１も本発明を構成する。
【符号の説明】
【００４５】
１…回転機器監視装置
２…中央演算部
３…記憶部
４…冷却ファン（回転機器）
１１…回転数検出部
１２…劣化判定部
２１…レジスタ
【図１】
2018088783.tif 000003
【図２】
2018088783.tif 000004