(57)【要約】【課題】ファンの熱解析に係る演算の試行錯誤回数を低減し、最適なファンを選択する。【解決手段】異なる性能を有する複数のファンについて、上記各ファンを電子機器に搭載した場合の適正度を、記憶装置３において予め記録されているファンデータに基づいて、計算装置２において上記ファン毎に計算する。上記計算装置２によって求められる出力風量に基づいて、電子機器に搭載するファンの候補順位を決定する。【選択図】  図１
2004246728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体をその筺体内に内蔵する電子機器にて、該電子機器の筺体内部を冷却するために搭載されるファンの選定を行うファン設計システムにおいて、
異なる性能を有する複数のファンについて、上記各ファンを電子機器に搭載した場合の適正度を示す所定のパラメータを、予め設定されている上記各ファンの性能値に基づいて上記ファン毎に計算する計算手段と、
上記計算手段によって求められるパラメータ値に基づいて、電子機器に搭載するファンの候補順位を決定する順位決定手段とを有することを特徴とするファン設計システム。
【請求項２】
発熱体をその筺体内に内蔵する電子機器にて、該電子機器の筺体内部を冷却するために搭載されるファンの選定を行うファン設計システムにおいて、
異なる性能を有する複数のファンについて、上記各ファンを電子機器に搭載した場合の適正度を示す所定のパラメータを、予め設定されている上記各ファンの性能値に基づいて上記ファン毎に計算する計算手段と、
上記計算手段によって求められるパラメータ値に基づいて、電子機器に搭載するファンを上記複数のファンの中から選択する選択手段とを有することを特徴とするファン設計システム。
【請求項３】
上記計算手段は、
上記電子機器の仕様条件として与えられる発熱体の発熱量と筺体の許容温度上昇値とから、筺体の内部温度を許容温度上昇値以内に冷却するためのファンの必要風量を算出する必要風量算出手段と、
上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、
上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンの最大出力時の風量を上記パラメータとして算出するファン出力算出手段とを備えており、
上記順位決定手段は、上記必要風量算出手段により算出した必要風量と、上記ファン出力算出手段により算出した最大出力時の風量とを比較して電子機器に搭載するファンの候補順位を決定することを特徴とする請求項１に記載のファン設計システム。
【請求項４】
上記計算手段は、
上記電子機器の仕様条件として与えられる発熱体の発熱量と筺体の許容温度上昇値とから、筺体の内部温度を許容温度上昇値以内に冷却するためのファンの必要風量を算出する必要風量算出手段と、
上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、
上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンの最大出力時の風量を上記パラメータとして算出するファン出力算出手段とを備えており、
上記選択手段は、上記必要風量算出手段により算出した必要風量と、上記ファン出力算出手段により算出した最大出力時の風量とを比較して電子機器に搭載するファンの選定を行うことを特徴とする請求項２に記載のファン設計システム。
【請求項５】
上記計算手段は、
上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、
上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンにおいて最も効率の良い風量を算出するファン出力算出手段と、
上記ファン出力算出手段により算出した風量と上記電子機器の仕様条件として与えられる発熱体の発熱量とから、筐体の温度上昇値を上記パラメータとして算出する温度上昇算出手段とを備えており、
上記順位決定手段は、上記温度上昇算出手段により算出した温度上昇値に基づいて電子機器に搭載するファンの候補順位を決定することを特徴とする請求項１に記載のファン設計システム。
【請求項６】
上記計算手段は、
上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、
上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンにおいて最も効率の良い風量を算出するファン出力算出手段と、
上記ファン出力算出手段により算出した風量と上記電子機器の仕様条件として与えられる発熱体の発熱量とから、筐体の温度上昇値を上記パラメータとして算出する温度上昇算出手段とを備えており、
上記選択手段は、上記温度上昇算出手段により算出した温度上昇値に基づいて電子機器に搭載するファンの選定を行うことを特徴とする請求項２に記載のファン設計システム。
【請求項７】
上記計算手段は、
上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、
上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンにおいて最も効率の良い風量を算出するファン出力算出手段と、
上記ファン出力算出手段により算出した風量と上記電子機器の仕様条件として与えられる筺体の許容温度上昇値とから、発熱体の発熱量を上記パラメータとして算出する発熱量算出手段とを備えており、
上記順位決定手段は、上記発熱量算出手段により算出した発熱量に基づいて電子機器に搭載するファンの候補順位を決定することを特徴とする請求項１に記載のファン設計システム。
【請求項８】
上記計算手段は、
上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、
上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンにおいて最も効率の良い風量を算出するファン出力算出手段と、
上記ファン出力算出手段により算出した風量と上記電子機器の仕様条件として与えられる筺体の許容温度上昇値とから、発熱体の発熱量を上記パラメータとして算出する発熱量算出手段とを備えており、
上記選択手段は、上記発熱量算出手段により算出した発熱量に基づいて電子機器に搭載するファンの選定を行うことを特徴とする請求項２に記載のファン設計システム。
【請求項９】
上記計算手段によって求められるパラメータ値に基づいて、上記各ファンのＰＱ曲線、出力曲線、およびインピーダンス曲線のうち少なくとも１つを作成するグラフ作成手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のファン設計システム。
【請求項１０】
発熱体をその筺体内に内蔵する電子機器にて、該電子機器の筺体内部を冷却するために搭載されるファンの選定を行うファン設計方法において、
異なる性能を有する複数のファンについて、上記各ファンを電子機器に搭載した場合の適正度を示す所定のパラメータを、予め設定されている上記各ファンの性能値に基づいて上記ファン毎に計算する計算工程と、
上記計算手段によって求められるパラメータ値に基づいて、電子機器に搭載するファンの候補順位を決定する順位決定工程とを有することを特徴とするファン設計方法。
【請求項１１】
発熱体をその筺体内に内蔵する電子機器にて、該電子機器の筺体内部を冷却するために搭載されるファンの選定を行うファン設計方法において、
異なる性能を有する複数のファンについて、上記各ファンを電子機器に搭載した場合の適正度を示す所定のパラメータを、予め設定されている上記各ファンの性能値に基づいて上記ファン毎に計算する計算工程と、
上記計算手段によって求められるパラメータ値に基づいて、電子機器に搭載するファンを上記複数のファンの中から選択する選択工程とを有することを特徴とするファン設計方法。
【請求項１２】
発熱体をその筺体内に内蔵する電子機器にて、該電子機器の筺体内部を冷却するために搭載されるファンの選定を行うための計算をコンピュータに行わせるためのプログラムにおいて、
コンピュータを、
異なる性能を有する複数のファンについて、上記各ファンを電子機器に搭載した場合の適正度を示す所定のパラメータを、予め設定されている上記各ファンの性能値に基づいて上記ファン毎に計算する計算手段と、
上記計算手段によって求められるパラメータ値に基づいて、電子機器に搭載するファンの候補順位を決定する順位決定手段として作用させることを特徴とするプログラム。
【請求項１３】
発熱体をその筺体内に内蔵する電子機器にて、該電子機器の筺体内部を冷却するために搭載されるファンの選定を行うための計算をコンピュータに行わせるためのプログラムにおいて、
コンピュータを、
異なる性能を有する複数のファンについて、上記各ファンを電子機器に搭載した場合の適正度を示す所定のパラメータを、予め設定されている上記各ファンの性能値に基づいて上記ファン毎に計算する計算手段と、
上記計算手段によって求められるパラメータ値に基づいて、電子機器に搭載するファンを上記複数のファンの中から選択する選択手段として作用させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発熱体を内蔵する機器（以下、発熱機器と称する）に搭載するファンの選定を行うファン設計システムに関し、特に、筐体内部で発生する熱を筐体外へ排出するファンを選定するファン設計システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器においては、ＣＰＵやＬＳＩ等の処理デバイスの高速化に伴い、該処理デバイスから放出される熱が増加する傾向にあり、放出された熱が機器内部に滞留して電子機器の温度上昇を招いている。
【０００３】
電子機器内において温度が過度に上昇すると、機器内部に搭載された電子回路の誤動作や熱暴走を引き起こし、電子機器の信頼性を低下する要因となる。このため、このような電子機器においては、通常は空冷方式によって機器内部を強制的に冷却するような熱設計が行われている。
【０００４】
このような熱設計では、搭載しようとするファンの特性を予め設定し、その特性を熱解析システムに入力して解析を行う。そして、その解析の結果、機器内部の温度が許容温度を超えなければ上記設定のファンを用い、許容温度を超える場合は別のファンの特性を用いて再度熱解析システムで解析を繰り返し、機器内部の温度が許容温度内に収まるようにする。
【０００５】
上記熱解析システムを用いた解析においては、入力するファン特性は机上計算で求められていたが、人手による計算ミスを防ぐためにファンの静圧と風量を入力するだけで特性曲線に必要な係数を算出する装置が、例えば特許文献１に提案されている。これにより人手の処理に起因する計算ミスを無くし、効率的に熱解析を行える。
【０００６】
また、電子機器の熱解析においては、ファンの風量を正しく推定することが大切であるが、従来の熱解析システムはこの推定機構が十分でない。このため、例えば特許文献２では、ファンの両側（入力側と出力側）の圧力差を求めておき、ファンの静圧と風量との関係を示すＰＱ曲線から作動風量を求めるようにして、熱解析の精度を向上させることが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−８１２７４号公報（公開日平成９年３月２８日）
【０００８】
【特許文献２】
特開２００１−１０８６４２号公報（公開日平成１３年４月２０日）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の熱解析システムを利用した設計手法では、以下に挙げる欠点を抱えている。
【００１０】
現在、ファンは回転数や翼の形状等によって様々な仕様のものが市販されているが、この多種多様に存在するファンの中から最初に解析を行うべきファンの選択は、設計者の経験からくる勘などに頼っているのが現状である。
【００１１】
すなわち、特許文献１の熱解析システムは、熱解析を行う前の過程においてファンの特性係数を求めるところから開始しており、この最初のファンの選択についてはシステムが補助していない。また、特許文献２の熱解析システムにおいても、熱解析を行う前の過程においてファンの両側の圧力差を算出することから開始しており、最初のファンの選択についてはシステムが補助していない。
【００１２】
したがって、従来の熱解析システムでは、最初に選択したファンについては具体的に理論付けられた根拠が無い。例えば、最初に選択したファンの特性とそのファンを搭載しようとする電子機器の発熱量とが著しく合致しないような場合には、そのファンの特性を利用した熱解析の結果として、電子機器内部の排熱が十分でないとされる恐れがある。この場合、従来の熱解析システムでは、別のファンを選択し直して、その特性を用いて再度熱解析を実行する必要があるが、十分な排熱効果が得られるまでこの作業を多数回繰り返すことになり、熱設計に係る時間が長くなるといった問題がある。
【００１３】
また、電子機器に搭載されるファンは、その使用において適正な風量で使用されることが望ましい。例えば、電子機器内部の通風抵抗が極端に大きい環境においてファンを使用すると、気流が翼から剥離する気流剥離現象が発生したり、ファンに負荷がかかることによって駆動するモータが異常に発熱する恐れがある。
【００１４】
また、逆に電子機器内部の通風抵抗が極端に小さい環境下においてファンを使用すると、実用面では機器内部の発熱が良く抑えられる点で問題は無いが、コストパフォーマンスの低いファンが選択された可能性があり、結果的に製品コスト面で不利になるケースがある。
【００１５】
したがって、設計しようとする電子機器の発熱量と搭載しようとするファンの出力特性とを比較して最適なファンを選択することが重要であるが、上記従来の熱解析システムではファンの出力特性を考慮したファンの選定が不可能である。
【００１６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ファンの熱解析に係る演算の試行錯誤回数を低減し、最適なファンを選択することができるファン設計システムを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明のファン設計システムは、上記の課題を解決するために、発熱体をその筺体内に内蔵する電子機器にて、該電子機器の筺体内部を冷却するために搭載されるファンの選定を行うファン設計システムにおいて、異なる性能を有する複数のファンについて、上記各ファンを電子機器に搭載した場合の適正度を示す所定のパラメータを、予め設定されている上記各ファンの性能値に基づいて上記ファン毎に計算する計算手段と、上記計算手段によって求められるパラメータ値に基づいて、電子機器に搭載するファンの候補順位を決定する順位決定手段とを有することを特徴としている。
【００１８】
あるいは、本発明のファン設計システムは、上記の課題を解決するために、発熱体をその筺体内に内蔵する電子機器にて、該電子機器の筺体内部を冷却するために搭載されるファンの選定を行うファン設計システムにおいて、異なる性能を有する複数のファンについて、上記各ファンを電子機器に搭載した場合の適正度を示す所定のパラメータを、予め設定されている上記各ファンの性能値に基づいて上記ファン毎に計算する計算手段と、上記計算手段によって求められるパラメータ値に基づいて、電子機器に搭載するファンを上記複数のファンの中から選択する選択手段とを有することを特徴としている。
【００１９】
上記の構成によれば、その性能値が予め設定されている複数のファンについて、上記各ファンを電子機器に搭載した場合の適正度を、上記計算手段で求められるパラメータ値に基づいて同時に評価できる。これにより、電子機器において設計仕様を満足するファンの選定を行うにあたって、ファン選定に係る計算の試行錯誤回数を低減することが可能となる。
【００２０】
上記計算手段によって算出されるパラメータは、順位決定手段において電子機器に搭載するファンの候補順位を決定するために使用されてもよく、あるいは、選択手段において電子機器に搭載するファンを上記複数のファンの中から選択するために使用されてもよい。
【００２１】
また、上記ファン設計システムにおいては、上記計算手段は、上記電子機器の仕様条件として与えられる発熱体の発熱量と筺体の許容温度上昇値とから、筺体の内部温度を許容温度上昇値以内に冷却するためのファンの必要風量を算出する必要風量算出手段と、上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンの最大出力時の風量を上記パラメータとして算出するファン出力算出手段とを備えており、上記順位決定手段は、上記必要風量算出手段により算出した必要風量と、上記ファン出力算出手段により算出した最大出力時の風量とを比較して電子機器に搭載するファンの候補順位を決定する構成とすることができる。
【００２２】
あるいは、上記計算手段は、上記電子機器の仕様条件として与えられる発熱体の発熱量と筺体の許容温度上昇値とから、筺体の内部温度を許容温度上昇値以内に冷却するためのファンの必要風量を算出する必要風量算出手段と、上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンの最大出力時の風量を上記パラメータとして算出するファン出力算出手段とを備えており、上記選択手段は、上記必要風量算出手段により算出した必要風量と、上記ファン出力算出手段により算出した最大出力時の風量とを比較して電子機器に搭載するファンの選定を行う構成とすることができる。
【００２３】
上記の構成によれば、本発明のシステムによるファン設定解析を適用する電子機器において、発熱体の発熱量と筺体内の許容温度上昇値が仕様値として与えられている場合に、各ファンの最大出力時の風量を上記パラメータとして算出し、必要風量と最大出力時の風量とを比較することでファンの選定を行うことができる。
【００２４】
また、上記ファン設計システムにおいては、上記計算手段は、上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンにおいて最も効率の良い風量を算出するファン出力算出手段と、上記ファン出力算出手段により算出した風量と上記電子機器の仕様条件として与えられる発熱体の発熱量とから、筐体の温度上昇値を上記パラメータとして算出する温度上昇算出手段とを備えており、上記順位決定手段は、上記温度上昇算出手段により算出した温度上昇値に基づいて電子機器に搭載するファンの候補順位を決定する構成とすることができる。
【００２５】
あるいは、上記計算手段は、上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンにおいて最も効率の良い風量を算出するファン出力算出手段と、上記ファン出力算出手段により算出した風量と上記電子機器の仕様条件として与えられる発熱体の発熱量とから、筐体の温度上昇値を上記パラメータとして算出する温度上昇算出手段とを備えており、上記選択手段は、上記温度上昇算出手段により算出した温度上昇値に基づいて電子機器に搭載するファンの選定を行う構成とすることができる。
【００２６】
上記の構成によれば、本発明のシステムによるファン設定解析を適用する電子機器において、発熱体の許容温度上昇の仕様を決定すると、ファンの最大風量以下で、ある任意の風量値と温度上昇から、発熱体の発熱量を算出でき、筺体に搭載しようとする部品の上限の発熱量を得ることが可能となる。設計者はこの発熱量を超えないように内部部品の設計を行うことができる。
【００２７】
また、上記ファン設計システムにおいては、上記計算手段は、上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンにおいて最も効率の良い風量を算出するファン出力算出手段と、上記ファン出力算出手段により算出した風量と上記電子機器の仕様条件として与えられる筺体の許容温度上昇値とから、発熱体の発熱量を上記パラメータとして算出する発熱量算出手段とを備えており、上記順位決定手段は、上記発熱量算出手段により算出した発熱量に基づいて電子機器に搭載するファンの候補順位を決定する構成とすることができる。
【００２８】
あるいは、上記計算手段は、上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンにおいて最も効率の良い風量を算出するファン出力算出手段と、上記ファン出力算出手段により算出した風量と上記電子機器の仕様条件として与えられる筺体の許容温度上昇値とから、発熱体の発熱量を上記パラメータとして算出する発熱量算出手段とを備えており、上記選択手段は、上記発熱量算出手段により算出した発熱量に基づいて電子機器に搭載するファンの選定を行う構成とすることができる。
【００２９】
上記の構成によれば、本発明のシステムによるファン設定解析を適用する電子機器において、発熱体の発熱量の仕様を決定すると、ファンの最大風量以下である任意の風量値と発熱量から、発熱体の上限の温度上昇を算出できる。これにより、例えば、筺体が人手に触れる恐れがある場合は、温度上昇が低いファンを選択することが容易になる。
【００３０】
また、上記ファン設計システムにおいては、上記計算手段によって求められるパラメータ値に基づいて、上記各ファンのＰＱ曲線、出力曲線、およびインピーダンス曲線のうち少なくとも１つを作成するグラフ作成手段を備える構成とすることが好ましい。
【００３１】
上記の構成によれば、システムにおいて最も使用が適切である判断されたファン以外についても、その算出されたファン特性をグラフ作成手段によってグラフ化して表示することで、それらのファンがなぜ選択されなかったのかを設計者自身が判断可能とするためである。また、設計者自身が使用するファンの選択を行う場合には、グラフ作成手段によってグラフ化されたファン特性を参考にして、設計者は容易に最適なファンを選定することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図１４に基づいて説明すれば、以下の通りである。先ず、本実施の形態１に係るファン設計システムにおいて、設計対象となる電子機器の概略構成を、図２を参照して以下に説明する。
【００３３】
上記電子機器は、図２に示すように、少なくとも筐体７０、発熱体７１、およびファン７２を備えている。発熱体７１は、例えばＬＳＩや抵抗体が搭載された基板や電源等の電子部品である。また、ファン７２は本システムにおいて設計しようとする対象物であるが、該ファン７２を駆動するモータの発熱量は、発熱体７１が放出する熱量に比べ極端に小さいものとして無視する。
【００３４】
また、Ｓは発熱体７１における発熱量、Ｍは筐体７０内の温度を許容値内に収めるために必要なファン７２の必要風量、Ａは筐体７０内の空気が排出されるファン７２の開口部の断面積であるとする。図中の破線による矢印はファン７２が稼動した時の空気の流れ方向を示す。さらに、Ｔ０は筐体７０の外部温度、Ｔ１は筐体７０の内部温度とする。
【００３５】
次に、本実施の形態１に係るファン設計システムの構成について、図１を用いて説明する。上記ファン設計システムは、図１に示すように、入力装置１、計算装置２、記憶装置３、表示装置４、および印字装置５によって構成されている。
【００３６】
入力装置１は、ファン７２の設計を行うために必要な境界条件を入力する手段である。ここでの境界条件とは、筐体７０の内部温度Ｔ１と外部温度Ｔ０との差と、発熱体７１の発熱量Ｓとである。また、ファン７２の設計とは、発熱体７１から放出される発熱量Ｓに対し、筐体７０内の温度が設計仕様に収まるためには、どれぐらいの性能を持つファン７２を選べば良いのかを決定することにある。
【００３７】
計算装置２は、ファン７２の特性計算を行う手段であり、必要風量算出部２１、ファン出力算出部２２、グラフ作成部２３を備えている。なお、計算装置２における具体的な計算手順については後述する。
【００３８】
記憶装置３は、ファン７２のＰＱ特性（静圧−風量特性）データを保存する手段である。表示装置４は、ファン７２の特性計算結果を表示する手段である。印字装置５は、ファン７２の特性計算結果を印字出力する手段である。
【００３９】
上記ファン設計システムにおける処理手順を図３のフローチャートを参照して以下に説明する。但し、以下の説明では、電子機器の設計仕様、すなわち発熱体７１の発熱量Ｓ［Ｗ］、外部温度に対する温度上昇ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）［℃］、および筐体７０内を流れる空気の空気密度ρ［ｋｇ／ｍ３］および空気比熱Ｃｐ［Ｊ／ｋｇ・℃］の設計変数を以下の表１の値とする。上記ファン設計システムの処理では、最初にこれらの設計変数が入力装置１から入力される（Ｓ１）。
【００４０】
【表１】
2004246728.tif 000003
【００４１】
上記設計変数が入力されると、計算手段２の必要風量算出部２１において、これらの設計変数を使用して、ファン７２において必要とされる必要風量Ｍが算出される（Ｓ２）。必要風量Ｍ［ｍ３／ｍｉｎ］は、以下の（１）式を用いて算出される。
【００４２】
【数１】
2004246728.tif 000004
【００４３】
したがって、図２に例示する電子機器において、発熱体７１の発熱量Ｓと該電子機器において許容される温度上昇ΔＴとが予め設計仕様として決定されている場合、（１）式で必要風量Ｍを算出し、必要風量Ｍで運転させるファン７２の選択を次のステップに基づいて評価・検討を行うことができる。（１）式に上記表１に示される設計変数を代入すると、必要風量Ｍは０．１７８ｍ３／ｍｉｎと算出できる。
【００４４】
必要風量Ｍが算出されると、次に記憶装置３より、ファンＡ〜ファンＣのファンデータの取込みが行われる（Ｓ３）。すなわち、上記ファン設計システムでは、以下の表２に示すような性能（最大風量、最大静圧、ＰＱ近似曲線）を有するファンＡ〜ファンＣが、予めファンデータとして記憶装置３に記憶されている。ここでは、表２に示す３つのファンＡ〜ファンＣを使った場合の特性を調べるため、入力装置１で前記３つのファンが指定される。
【００４５】
尚、ファンＡ〜ファンＣの選定においては、ファンを収納するスペースの制約からファンの直径や奥行き寸法、使用する環境条件からファンの耐熱温度（材質）や消費電力、及びコスト等も考慮して決定することが好適である。
【００４６】
【表２】
2004246728.tif 000005
【００４７】
上記ファンデータにおけるＰＱ近似曲線とは、ファンの性能を示すＰＱ特性をグラフ化するためのデータであって、静圧と風量との数値を組にした離散データである。計算装置２では、ＰＱ近似曲線の離散データから、最小二乗法に代表される近似法あるいはラグランジュ法やスプライン法に代表される補間法によって、近似曲線あるいは補間曲線（以下、ＰＱ曲線と称する）を作成する。本実施の形態１では、ファンＡ〜ファンＣについてそれぞれ図４〜図６に示すようなＰＱ曲線が作成される。上記ＰＱ曲線の作成は、計算装置２におけるグラフ作成部２３で行われる。
【００４８】
計算装置２において上記ファンデータが取り込まれると、次にこのファンデータを用いて、ファン出力算出部２２でファンＡ〜ファンＣのそれぞれにおける出力Ｌ［Ｗ］が算出される（Ｓ４）。ファンの出力Ｌは、以下の（２）式を用いて算出される。
【００４９】
【数２】
2004246728.tif 000006
【００５０】
上記（２）式において、Ｑは風量［ｍ３／ｍｉｎ］、Ｐは静圧［Ｐａ］、γは比重量（筐体７０内を流れる空気の比重量）［ｋｇｆ／ｍ３］、ｇは重力加速度［ｍ／ｓ２］、Ａは管路断面積［ｍ２］である。但し、上記（２）式は出力Ｌを求める代表的な例であるが本発明において、ファンの出力Ｌの算出式はこれに限定されるものではない。
【００５１】
ＰＱ曲線の風量を０から最大風量値まで可変させた時の静圧Ｐと風量Ｑとの値を逐次（２）式に代入することにより、図７に示すように、ＰＱ曲線から出力曲線を得ることができる。すなわち、本実施の形態１では、（２）式より算出されるファンＡ〜ファンＣの出力特性データから、それぞれ図８〜図１０に示すような出力曲線が作成される。上記出力曲線の作成は、計算装置２におけるグラフ作成部２３で行われる。
【００５２】
次に、上記出力曲線から最大出力時における風量値（最大出力風量）を算出する（Ｓ５）。すなわち、図７を参照して説明すれば、出力曲線の出力が最大となる風量が最大出力風量となる。本実施の形態１では、ファンＡ〜ファンＣのそれぞれについて、図８〜図１０の出力曲線から最大出力風量が算出される。
【００５３】
次に、ファンＡ〜ファンＣのそれぞれについて、必要風量と最大出力風量との差を算出する（Ｓ６）。ここでは、ファンＡ〜ファンＣのそれぞれにおける必要風量と最大出力風量との差は、以下の表３に示すようになる。
【００５４】
【表３】
2004246728.tif 000007
【００５５】
表３において、最大出力風量が必要風量より大きく、かつ、必要風量と最大出力風量との差が小さいほど、設計仕様に合致するファンの候補と言える。このため、上記例では、ファンＢが最も候補順位が高く、最大出力風量が必要風量よりも小さいファンＡが最も候補順位が低くなる。
【００５６】
次に、ＰＱ曲線およびインピーダンス曲線（Ｐ＝ＫＱ２）よりファンの作動点を求める（Ｓ８）。作動点の求め方について図１１を用いて説明すると以下の通りである。すなわち、インピーダンス曲線を表すＰ＝ＫＱ２の式に、ＰＱ曲線上の作動点のＰとＱとを代入して通風抵抗Ｋが算出される。ここで、作動点とは、実際の電子機器においてファンを用いる場合のファンの作動風量をＱｎとした時、風量Ｑ＝Ｑｎである直線とＰＱ曲線との交点によって与えられる点であり、ＰＱ曲線およびインピーダンス曲線の交点として与えられる（すなわち、Ｐ＝ＫＱ２が成り立つのは作動点を通過する場合に限られる）。尚、上記作動風量Ｑｎには、上記Ｓ２で算出された必要風量Ｍの値が用いられる。
【００５７】
通風抵抗Ｋは、以下の（３）式から算出される。尚、（３）式において、Ｐは静圧［Ｐａ］、Ｑは風量［ｍ３／ｍｉｎ］である。
【００５８】
【数３】
2004246728.tif 000008
【００５９】
上記（３）式は、ファンを搭載した機器等のインピーダンス特性を簡易的に表したものである。通風抵抗Ｋは、空気の通りやすさを定量化したもので、小さければ空気が流れ易く、大きければ空気が流れにくい状態を示す。通風抵抗Ｋは、（３）式に作動点における静圧Ｐと風量Ｑとを代入し、これを解くことで算出できる。
【００６０】
また、インピーダンス曲線は、前述の手順で求めた通風抵抗Ｋを（３）式に代入し、さらにＰＱ曲線１０の風量Ｑが０から最大風量の区間における風量を逐次（３）式に代入することで得ることができる。上記インピーダンス曲線の作成は、計算装置２におけるグラフ作成部２３で行われる。
【００６１】
こうして求められた通風抵抗およびインピーダンス曲線は、有限要素法（ＦＥＭ）等のシミュレーションを使わずに、物体の形状から空気の通りやすさを検討する時に使用できる。例えば、電子機器における筺体７０で断面積Ａから断面積Ｂに変化するような場所が存在すると、Ａ／Ｂの比における通風抵抗が概略で決まり、電子機器の筐体７０全体における通風抵抗を求めることができる。
【００６２】
そして、その通風抵抗と、本発明のシステムにおいて算出されるファン稼動時の通風抵抗とが合致していれば、その電子機器において問題なく動作すると判断できる。また、インピーダンス曲線と通風抵抗とは方程式上での相関があるので、実際にはインピーダンス曲線および通風抵抗のどちらか一方だけわかれば上記判断は可能である。
【００６３】
最後に、上述のＳ１〜Ｓ８の手順で算出されたファンの特性を表示させる（Ｓ９）。上記例では、ファンＡ〜ファンＣの特性は、それぞれ図１２〜図１４に示すグラフのように表示される。
【００６４】
尚、上記図３のフローチャートでは、Ｓ６において候補順位が決定された後の処理でも、ファンＡ〜ファンＣの全てについて処理を行っている。これは、候補順位１番以外のファンについても、その算出されたファン特性をグラフ化して表示することで、それらのファンがなぜ選択されなかったのかを設計者自身が判断可能とするためである。無論、候補順位１番のファンについてのみ、Ｓ６以降のステップを実行させるものであってもよい。
【００６５】
本実施の形態１の例では、予めファンデータの設定されたファンＡ〜ファンＣの３個のファンについてファン特性の算出を行った結果、表３に示す結果から、最大出力風量が必要風量より大きく、かつ、必要風量と最大出力風量との差が一番小さいもの、つまり表３における候補番号１のファンＢが最適なファンであるとの結果が得られた。また、図１２〜図１４に示すような、各ファンの特性図を表示装置４の表示画面に表示したり、印字装置５から印字したりすることで、これらの特性図より得られる情報を元に、最終的な結果の良否判定を設計者自身が行うこともできる。
【００６６】
また複数の候補が存在する場合、設計者が一覧の中から任意で選択したファンについてファン毎に色付けしてＰＱ曲線や出力曲線等を表示するため、視覚的に評価しやすくなる。
【００６７】
これを、図１３を用いて説明する。図１３は上述の計算結果より最適と判断されたファンＢの特性図を示すものである。図１３より、ファンＢにおいては、該ファンＢを必要風量で稼動させた場合、その必要風量は最大出力風量に近いことから、効率のよい稼動が行えることが分かる。
【００６８】
尚、記憶装置３において予めファンデータが記憶されているファンＡ〜ファンＣでは所望の設計仕様が得られない場合、市販されている他のファンのデータを入手して、計算を繰り返すことができる。この場合、市販のＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ａｉｄｅｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）装置等を用いて上記解析を行うことができるが、本発明のファン設計システムで妥当性のあるファンを選択した上で、これに近い特性を有する市販のファンを用いて解析を行うことで、ＣＡＥ装置でのファンの選択の試行錯誤回数を低減することが可能となる。
【００６９】
また、複数の候補が存在する場合、設計者が一覧の中から任意で選択したファンについてファン毎に色付けしてＰＱ曲線や出力曲線等を表示するようにすれば、視覚的に評価しやすくなる。
【００７０】
〔実施の形態２〕
本発明の実施の形態２に係るファン設計システムについて、図１５および図１６に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００７１】
本実施の形態２では、図２に示す電子機器において、以下の表４に示すような仕様値が予め決定しているものとする。
【００７２】
【表４】
2004246728.tif 000009
【００７３】
表４において、発熱体７１における発熱量Ｓ、空気密度ρ、空気比熱Ｃｐは、実施の形態１における表１と同じであるが、温度上昇ΔＴが未決定となっている点が異なっている。すなわち、本実施の形態２は、予め表２のファンデータが記憶されているファンＡ〜ファンＣについて、上記表４の設計変数に基づく解析を行い、最も温度上昇の小さくなるファンを選択することが課題となっている。
【００７４】
このため、本実施の形態２に係るファン設計システムは、図１５に示すように、図１に示す計算装置２において必要風量算出部２１の代わりに温度上昇算出部２４を備えている。尚、図１５に示すファン設計システムにおいて、図１と同一の部材番号を付している部分については、実施の形態１における説明と同様の機能を有する。
【００７５】
本実施の形態２に係るファン設計システムでは、ファンＡ〜ファンＣのそれぞれにおいて最大風量値の７０％で使用した場合と、最大出力が得られる最大出力風量で使用した場合について筐体７０内の温度上昇ΔＴを算出するものとする。尚、実際には、最大出力が得られる風量および７０％風量のどちらか一方についてのみ行うものであってもよく、設計者が目的に応じて決定すればよい。
【００７６】
尚、最大風量値の７０％で使用することについて、７０％という数値そのものは理論値ではなく、ファンを最大風量値の７０％で使用すると高効率で稼動させることが可能であるという経験値である（例えば、ファンＡの最大風量は表２の仕様のように０．１９８であり、ファンＡにおける最大風量値の７０％とは、後述の表５に示すように０．１９８×０．７０＝０．１３８６≒０．１４となる）。これは、使用するファンの形状が異なればその数値も変わる。したがって、ファンＡ〜ファンＣは、ここではあくまでも同一種別のファンで、しかも最大風量値の約７０％で使用すれば効率が良いことがわかっているものであるとする。
【００７７】
上記ファン設計システムの処理手順を図１６のフローチャートを参照して以下に説明する。
【００７８】
先ず、入力装置１において、表４に示した設計変数と、最大風量に対する任意倍率の７０％を入力する（Ｓ１１）。次に、記憶装置３からファンＡ〜ファンＣのＰＱ特性データを順に読込み（Ｓ１２）、ＰＱ曲線および出力曲線を作成する（Ｓ１３）。それぞれのファンについてＰＱ曲線より最大出力が得られる風量を算出し（Ｓ１４）、最大風量の７０％時における風量を算出する（Ｓ１５）。ファンＡ〜ファンＣにおいて、Ｓ１４およびＳ１５での算出結果は以下の表５に示すものとなる。また、Ｓ１２〜Ｓ１４の処理は、実施の形態１の図３におけるＳ３〜Ｓ５と同様の処理である。
【００７９】
【表５】
2004246728.tif 000010
【００８０】
次に、温度上昇算出部２４で温度上昇ΔＴ［℃］を算出する（Ｓ１６）。温度上昇ΔＴの算出は以下の（４）式を使用する。
【００８１】
【数４】
2004246728.tif 000011
【００８２】
ここで、（４）式は前述の（１）式を変形したものであり、各文字の定義は（１）式と同じである。空気密度ρと空気比熱Ｃｐと発熱量Ｓと風量Ｍとを（４）式に代入すると、温度上昇ΔＴが求められる。これにより設計仕様で発熱量Ｓと風量Ｍとを決定している場合に、温度上昇ΔＴが求められる。
【００８３】
（４）式の風量Ｍに、表５において示した最大風量の７０％の風量と最大出力が得られる風量とを代入し、境界条件である表４の発熱量Ｓを代入すると、以下の表６に示すように各ファンにおける温度上昇ΔＴが求められる。
【００８４】
【表６】
2004246728.tif 000012
【００８５】
温度上昇ΔＴの算出後、各ファンにおける一覧作成（Ｓ１７）およびグラフ作成（Ｓ１８）の処理が行われ、その結果が表示される（Ｓ１９）。
【００８６】
このように、本実施の形態２に係るファン設計システムを利用することで、予め発熱量Ｓが分かっている場合に、ファンのＰＱ特性データから設計対象物の温度上昇ΔＴを算出することができる。この結果より、例えば電子機器が人手に触れるものや、人手に触れやすい場所で使用するものである場合、上記ファン設計システムで得られた解析結果の中から温度上昇が低いファンを選択すれば良い。
【００８７】
〔実施の形態３〕
本発明の実施の形態３に係るファン設計システムについて、図１７および図１８に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００８８】
本実施の形態３では、図２に示す電子機器において、以下の表７に示すような仕様値が予め決定しているものとする。
【００８９】
【表７】
2004246728.tif 000013
【００９０】
表７において、許容される温度上昇ΔＴ、空気密度ρ、空気比熱Ｃｐは、実施の形態１における表１と同じであるが、発熱体７１における発熱量Ｓが未決定となっている点が異なっている。すなわち、本実施の形態３は、予め表２のファンデータが記憶されているファンＡ〜ファンＣについて、上記表７の設計変数に基づく解析を行い、算出される許容発熱量が発熱体７１における発熱量Ｓよりも大きくなるファンを選択することが課題となっている。
【００９１】
このため、本実施の形態３に係るファン設計システムは、図１７に示すように、図１に示す計算装置２において必要風量算出部２１の代わりに発熱量算出部２５を備えている。尚、図１７に示すファン設計システムにおいて、図１と同一の部材番号を付している部分については、実施の形態１における説明と同様の機能を有する。
【００９２】
本実施の形態３に係るファン設計システムでは、実施の形態２と同様、ファンＡ〜ファンＣのそれぞれにおいて最大風量値の７０％で使用した場合と、最大出力が得られる最大出力風量で使用した場合について筐体７０内部に内蔵される発熱体７１の許容発熱量Ｓを算出するものとする。
【００９３】
上記ファン設計システムの処理手順を図１８のフローチャートを参照して以下に説明する。
【００９４】
先ず、入力装置１において、表７に示した設計変数と、最大風量に対する任意倍率の７０％を入力する（Ｓ２１）。次に、記憶装置３からファンＡ〜ファンＣのＰＱ特性データを順に読込み（Ｓ２２）、ＰＱ曲線および出力曲線を作成する（Ｓ２３）。それぞれのファンについてＰＱ曲線より最大出力が得られる風量を算出し（Ｓ２４）、最大風量の７０％時における風量を算出する（Ｓ２５）。ファンＡ〜ファンＣにおいて、Ｓ２４およびＳ２５での算出結果は前述の表５に示すものとなる。また、Ｓ２２〜Ｓ２４の処理は、実施の形態１の図３におけるＳ３〜Ｓ５と同様の処理である。
【００９５】
次に、発熱量算出部２５で発熱量Ｓ［Ｗ］を算出する（Ｓ２６）。発熱量Ｓの算出は以下の（５）式を使用する。
【００９６】
【数５】
2004246728.tif 000014
【００９７】
ここで、（５）式は前述の（１）式を変形したものであり、各文字の定義は（１）式と同じである。空気密度ρと空気比熱Ｃｐと風量Ｍと温度上昇ΔＴとを（５）式に代入すると、発熱量Ｓが求められる。これにより設計仕様で温度上昇ΔＴと風量Ｍとを決定している場合に、発熱体７１から発生する発熱量Ｓが求められる。
【００９８】
（５）式の風量Ｍに、表５において示した最大風量の７０％の風量と最大出力が得られる風量とを代入し、境界条件である表７の温度上昇ΔＴを代入すると、以下の表８に示すように各ファンにおける発熱量Ｓが求められる。
【００９９】
【表８】
2004246728.tif 000015
【０１００】
発熱量Ｓの算出後、各ファンにおける一覧作成（Ｓ２７）およびグラフ作成（Ｓ２８）の処理が行われ、その結果が表示される（Ｓ２９）。
【０１０１】
このように、本実施の形態３に係るファン設計システムを利用することで、予め温度上昇ΔＴが分かっている場合に、ファン毎に許容される発熱量Ｓを算出することができる。この結果より、電子機器等において内部に搭載する発熱体の発熱量の総量を検討したり、ファンの選択が容易になる。
【０１０２】
尚、上記各実施の形態１〜３の説明に係る全ての機能を１つのファン設計システムに搭載することも可能である。この場合、計算装置２において必要風量算出部２１、ファン出力算出部２２、グラフ作成部２３、温度上昇算出部２４、発熱量算出部２５の全ての手段を搭載すればよい。
【０１０３】
また、上記各実施の形態１〜３におけるファン設計システムは、解析を行った全てのファンについて、その解析結果に基づいて候補順位を決めている。この場合、上記ファン設計システムの解析によって得られる候補順位は、使用するファンを設計者が最終的に決定するための判断材料として与えられる。
【０１０４】
しかしながら、上記ファン設計システムにおいて、解析結果から各ファンの比較を行い、使用するファンを決定して出力するものであってもよい。この場合、計算装置２が比較手段として機能を有するが、基本的には上記説明と同様の解析を行い、候補順位が１位となるファンを選択するものとすればよい。
【０１０５】
また、上記各実施の形態１〜３に係るファン設計システムは、入力装置１、計算装置２、記憶装置３、表示装置４、および印字装置５にて構成されるとしたが、本発明に係る特徴点を有する部分は計算装置２であり、他の装置はシステム内に含まれるものであっても、システム外に外付けされるものであってもよい。
【０１０６】
以上説明したファン設計システムの計算装置２は、コンピュータに上記解析処理を機能させるためのプログラムで実現される。このプログラムはコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納されている。本発明では、この記録媒体として、マイクロコンピュータで処理が行われるために必要な図示していないメモリ、例えばＲＯＭのようなものそのものがプログラムメディアであってもよいし、また図示していないが外部記憶装置としてプログラム読み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであってもよい。
【０１０７】
いずれの場合においても、格納されているプログラムはマイクロプロセッサがアクセスして実行させる構成であってもよいし、あるいはいずれの場合もプログラムを読み出し、読み出されたプログラムは、マイクロコンピュータの図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムが実行される方式であってもよい。このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。
【０１０８】
ここで上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスクやハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等の光ディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する媒体であってもよい。
【０１０９】
また、本発明においてはインターネットを含む通信ネットワークと接続可能なシステム構成とし、通信ネットワークからプログラムをダウンロードするように流動的にプログラムを担持する媒体であってもよい。尚、このように通信ネットワークからプログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用プログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別な記録媒体からインストールされるものであってもよい。
【０１１０】
【発明の効果】
本発明のファン設計システムは、以上のように、異なる性能を有する複数のファンについて、上記各ファンを電子機器に搭載した場合の適正度を示す所定のパラメータを、予め設定されている上記各ファンの性能値に基づいて上記ファン毎に計算する計算手段と、上記計算手段によって求められるパラメータ値に基づいて、電子機器に搭載するファンの候補順位を決定する順位決定手段とを有する構成である。
【０１１１】
あるいは、異なる性能を有する複数のファンについて、上記各ファンを電子機器に搭載した場合の適正度を示す所定のパラメータを、予め設定されている上記各ファンの性能値に基づいて上記ファン毎に計算する計算手段と、上記計算手段によって求められるパラメータ値に基づいて、電子機器に搭載するファンを上記複数のファンの中から選択する選択手段とを有する構成である。
【０１１２】
それゆえ、その性能値が予め設定されている複数のファンについて、上記各ファンを電子機器に搭載した場合の適正度を、上記計算手段で求められるパラメータ値に基づいて同時に評価でき、ファン選定に係る計算の試行錯誤回数を低減することが可能となるといった効果を奏する。
【０１１３】
また、上記ファン設計システムにおいては、上記計算手段は、上記電子機器の仕様条件として与えられる発熱体の発熱量と筺体の許容温度上昇値とから、筺体の内部温度を許容温度上昇値以内に冷却するためのファンの必要風量を算出する必要風量算出手段と、上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンの最大出力時の風量を上記パラメータとして算出するファン出力算出手段とを備えており、上記順位決定手段は、上記必要風量算出手段により算出した必要風量と、上記ファン出力算出手段により算出した最大出力時の風量とを比較して電子機器に搭載するファンの候補順位を決定する構成とすることができる。
【０１１４】
あるいは、上記計算手段は、上記電子機器の仕様条件として与えられる発熱体の発熱量と筺体の許容温度上昇値とから、筺体の内部温度を許容温度上昇値以内に冷却するためのファンの必要風量を算出する必要風量算出手段と、上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンの最大出力時の風量を上記パラメータとして算出するファン出力算出手段とを備えており、上記選択手段は、上記必要風量算出手段により算出した必要風量と、上記ファン出力算出手段により算出した最大出力時の風量とを比較して電子機器に搭載するファンの選定を行う構成とすることができる。
【０１１５】
それゆえ、発熱体の発熱量と筺体内の許容温度上昇値が仕様値として与えられている場合に、各ファンの最大出力時の風量を上記パラメータとして算出し、必要風量と最大出力時の風量とを比較することでファンの選定を行うことができるといった効果を奏する。
【０１１６】
また、上記ファン設計システムにおいては、上記計算手段は、上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンにおいて最も効率の良い風量を算出するファン出力算出手段と、上記ファン出力算出手段により算出した風量と上記電子機器の仕様条件として与えられる発熱体の発熱量とから、筐体の温度上昇値を上記パラメータとして算出する温度上昇算出手段とを備えており、上記順位決定手段は、上記温度上昇算出手段により算出した温度上昇値に基づいて電子機器に搭載するファンの候補順位を決定する構成とすることができる。
【０１１７】
あるいは、上記計算手段は、上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンにおいて最も効率の良い風量を算出するファン出力算出手段と、上記ファン出力算出手段により算出した風量と上記電子機器の仕様条件として与えられる発熱体の発熱量とから、筐体の温度上昇値を上記パラメータとして算出する温度上昇算出手段とを備えており、上記選択手段は、上記温度上昇算出手段により算出した温度上昇値に基づいて電子機器に搭載するファンの選定を行う構成とすることができる。
【０１１８】
それゆえ、発熱体の許容温度上昇の仕様を決定すると、ファンの最大風量以下で、ある任意の風量値と温度上昇から、発熱体の発熱量を算出でき、筺体に搭載しようとする部品の上限の発熱量を得ることが可能となるといった効果を奏する。
【０１１９】
また、上記ファン設計システムにおいては、上記計算手段は、上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンにおいて最も効率の良い風量を算出するファン出力算出手段と、上記ファン出力算出手段により算出した風量と上記電子機器の仕様条件として与えられる筺体の許容温度上昇値とから、発熱体の発熱量を上記パラメータとして算出する発熱量算出手段とを備えており、上記順位決定手段は、上記発熱量算出手段により算出した発熱量に基づいて電子機器に搭載するファンの候補順位を決定する構成とすることができる。
【０１２０】
あるいは、上記計算手段は、上記複数のファンの静圧−風量曲線と出力曲線とを作成するグラフ作成手段と、上記グラフ作成手段によって作成した出力曲線から、各ファンにおいて最も効率の良い風量を算出するファン出力算出手段と、上記ファン出力算出手段により算出した風量と上記電子機器の仕様条件として与えられる筺体の許容温度上昇値とから、発熱体の発熱量を上記パラメータとして算出する発熱量算出手段とを備えており、上記選択手段は、上記発熱量算出手段により算出した発熱量に基づいて電子機器に搭載するファンの選定を行う構成とすることができる。
【０１２１】
それゆえ、本発明のシステムによるファン設定解析を適用する電子機器において、発熱体の発熱量の仕様を決定すると、ファンの最大風量以下である任意の風量値と発熱量から、発熱体の上限の温度上昇を算出できるといった効果を奏する。
【０１２２】
また、上記ファン設計システムにおいては、上記計算手段によって求められるパラメータ値に基づいて、上記各ファンのＰＱ曲線、出力曲線、およびインピーダンス曲線のうち少なくとも１つを作成するグラフ作成手段を備える構成とすることができる。
【０１２３】
それゆえ、システムにおいて最も使用が適切である判断されたファン以外についても、その算出されたファン特性をグラフ作成手段によってグラフ化して表示することで、それらのファンがなぜ選択されなかったのかを設計者自身が判断できるといった効果を奏する。また、設計者自身が使用するファンの選択を行う場合には、グラフ作成手段によってグラフ化されたファン特性を参考にして、設計者は容易に最適なファンを選定することができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、実施の形態１に係るファン設計システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のファン設計システムによるファン設計の適用を受ける電子機器の概略構成を示す図である。
【図３】実施の形態１に係るファン設計システムの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】上記ファン設計システムにおいて、予めファンデータが記憶されているファンＡのＰＱ曲線を示すグラフである。
【図５】上記ファン設計システムにおいて、予めファンデータが記憶されているファンＢのＰＱ曲線を示すグラフである。
【図６】上記ファン設計システムにおいて、予めファンデータが記憶されているファンＣのＰＱ曲線を示すグラフである。
【図７】ＰＱ曲線、出力曲線、および最大出力風力の関係を示すグラフである。
【図８】上記ファンＡにおけるＰＱ曲線、出力曲線、および最大出力風力の関係を示すグラフである。
【図９】上記ファンＢにおけるＰＱ曲線、出力曲線、および最大出力風力の関係を示すグラフである。
【図１０】上記ファンＣにおけるＰＱ曲線、出力曲線、および最大出力風力の関係を示すグラフである。
【図１１】ＰＱ曲線、インピーダンス曲線、および作動点の関係を示すグラフである。
【図１２】上記ファンＡにおけるＰＱ曲線、インピーダンス曲線、および作動点の関係を示すグラフである。
【図１３】上記ファンＢにおけるＰＱ曲線、インピーダンス曲線、および作動点の関係を示すグラフである。
【図１４】上記ファンＣにおけるＰＱ曲線、インピーダンス曲線、および作動点の関係を示すグラフである。
【図１５】本発明の他の実施形態を示すものであり、実施の形態２に係るファン設計システムの構成を示すブロック図である。
【図１６】実施の形態２に係るファン設計システムの処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の他の実施形態を示すものであり、実施の形態３に係るファン設計システムの構成を示すブロック図である。
【図１８】実施の形態３に係るファン設計システムの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２    計算装置（計算手段、順位決定手段、選択手段）
２１    必要風量算出部（必要風量算出手段）
２２    ファン出力算出部（ファン出力算出手段）
２３    グラフ作成部（グラフ作成手段）
２４    温度上昇算出部（温度上昇算出手段）
２５    発熱量算出部（発熱量算出手段）
７０    筐体
７１    発熱体
７２  ファン
【図１】
2004246728.tif 000016
【図２】
2004246728.tif 000017
【図３】
2004246728.tif 000018
【図４】
2004246728.tif 000019
【図５】
2004246728.tif 000020
【図６】
2004246728.tif 000021
【図７】
2004246728.tif 000022
【図８】
2004246728.tif 000023
【図９】
2004246728.tif 000024
【図１０】
2004246728.tif 000025
【図１１】
2004246728.tif 000026
【図１２】
2004246728.tif 000027
【図１３】
2004246728.tif 000028
【図１４】
2004246728.tif 000029
【図１５】
2004246728.tif 000030
【図１６】
2004246728.tif 000031
【図１７】
2004246728.tif 000032
【図１８】
2004246728.tif 000033