(57)【要約】【課題】ファン寿命を誤検出なく正確にかつ安定して検出すると同時に、電源のオンオフの頻度に関係せず広く適用できる検出装置を提供する。【解決手段】比較回路４の出力する回転数低下信号１０１を入力してカウントを開始し、選択されたカウント時間のカウントパルス１０２を出力するタイマー６と、回転数低下信号１０１を入力し、カウントパルス１０２により保護時間をおいてアラーム信号１０３を出力する保護回路５と、回転数低下信号１０１を入力しこの入力毎に低下パルス１０４を１個出力する回転数低下パルス発生回路８と、監視パルス１０５の周期内に発生する低下パルス１０４をカウントして基準個数に達した時に事前アラーム信号１０６を発出する計数回路９とから構成する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作中のファンの回転数を検出しこの検出回転数が所定の基準回転数以下となった時に寿命と判断しアラームを発生するファン寿命検出装置において、前記検出回転数が所定の基準回転数以下となった時にこの状態が所定の基準時間持続することを確認して後前記アラームを発生する手段を付加することを特徴とするファン寿命検出装置。
【請求項２】
前記基準時間は、その時間値を可変して設定できることを特徴とする請求項１記載のファン寿命検出装置。
【請求項３】
検出回転数が基準回転数以下となった時毎に回転数低下を示す１個のパルスを発生し、前記基準時間より長い時間の所定の監視期間に発生する前記パルスをカウントし、その個数が所定の基準個数に達した時に寿命事前アラームを発生する手段を付加することを特徴とする請求項１あるいは２記載のファン寿命検出装置。
【請求項４】
前記基準回転数はその回転数値を可変して設定できることを特徴とする請求項１、２、あるいは３記載のファン寿命検出装置。
【請求項５】
ファンの回転数を検出する回転数検出回路と、複数の異なる基準電圧を発生しその中から任意の基準電圧を設定できる基準電圧発生回路と、前記回転数検出回路の出力信号と設定された前記基準電圧との電圧を比較し前者が後者以下となった時に回転数低下信号を出力する比較回路と、前記回転数低下信号を入力してカウントを開始しあらかじめ設定されたカウント時間を経過した時にカウントパルスを発生する複数の異なるカウント時間の中から任意の前記カウント時間を設定することができるタイマーと、前記回転数低下信号を入力し入力した回転数低下信号を前記カウントパルスにより前記カウント時間だけ遅延させアラーム信号として出力する保護回路とを備えることを特徴とするファン寿命検出装置。
【請求項６】
前記比較回路から前記回転数低下信号が出力された時点で回転数低下を意味する１個の低下パルスを発生する回転数低下パルス発生回路と、前記カウントパルスのカウント時間より長い所定の周期毎に監視パルスを発生する第２のタイマーと、前記監視パルスの周期内に発生する前記低下パルスの個数をカウントし、その個数が所定の基準個数に達した時に寿命が近いことを示す寿命事前アラームを発生する計数回路とを付加することを特徴とする請求項５記載のファン寿命検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明のファン寿命検出装置に関し、特に電子機器に使用される冷却用ファンの寿命検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的にこの種のファン寿命検出装置は、ファンの回転数を検出し、この検出回転数が所定の基準回転数を下廻った時にそのファンの寿命、あるいは故障と判断してアラームを発生する。
【０００３】
例えば、ファンの寿命あるいは故障を検出する方法として特開平２−１０８８９６号公報に記載された方法がある。図３はこの従来例の（ａ）構成を示すブロック図、（ｂ）動作原理を説明するタイムチャートである。
【０００４】
図３（ａ）において、３１は冷却用ファンであり、発熱する負荷を強制的に冷却する。
【０００５】
３１１は回転数センサであり、冷却用ファン３１に付加されその回転数を監視し予め定めた値以下に低滅したときアラームを発生する。
【０００６】
３２はアラーム時間監視手段であり、冷却用ファン３１の起動開始から回転数センサ３１１の発するアラームの送出時間を監視し、該アラーム送出時間を予め設定した時間と比較する。
【０００７】
３３は電源制御部であり、冷却用ファン１および負荷用電源の投入／切断を制御する。
【０００８】
図３（ｂ）は、動作の原理を説明するタイムチャートである。
【０００９】
冷却用ファンの起動時において、ファンの状態によって次のような特性を示すことが確かめられ、
▲１▼で示す正常なファンの場合は、回転数は図（ｂ）に示すように急速に立ち上がり、回転数センサから送出されるアラーム（ａ１ｍ１）は、図（ｅ）に示すように、Ｔ３後に正常回転に達して消滅する。
【００１０】
▲２▼で示す寿命間近かのファンの場合は、図（ｃ）に示すように回転数の立ち上がりが鈍くなり、正常回転に達しアラーム（ａ１ｍ２）の止むまでの時間Ｔ３’は、図（ｆ）に示すように長くなる。
【００１１】
さらに、▲３▼で示す寿命がきたファンの場合は、正常回転数に立ち上がるまでの時間が長くなり、アラーム（ａ１ｍ３）の止むまでの時間Ｔ３”はさらに長くなり、図（ｇ）に示すようになる。
【００１２】
そこで、ファンの寿命を検出するアラーム時間として、図に示すような、Ｔ１を設定することができる。また、ファンの異常を検出するアラーム時間として、図に示すような、Ｔ２を設定することができる。
【００１３】
即ち、アラーム時間監視手段３２を設けて、冷却用ファン３１の起動開始から回転数センサ３１１の発するアラームの送出時間を監視し、アラーム送出時間を予め設定した時間Ｔ１と比較して、Ｔ１より長くなったことにより、寿命が近いとして寿命検出信号を発する。
【００１４】
これにより、冷却用ファンが故障する以前に、ファンの寿命を検出して交換することが可能となる。
【００１５】
また設定した時間Ｔ２と比較してＴ２より長くなった時は故障として異常検出信号を発する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来例においては事前に寿命検出を可能とする特徴はあるが、電源投入時のファンの起動時間、即ち回転数が正常値に立上がるまでの時間を計測し寿命あるいは故障を判定しているので、電源のオンオフを通常行う装置の場合は良いが、電源を連続的にオン状態で使用する装置（２４Ｈ連続運転の装置）の場合は適用することができないという問題がある。
【００１７】
また、この従来例以外の一般のファン寿命検出装置においては、動作中ファンの回転数が低下のみで寿命と判定するので、電源電圧の変動などで一時的に回転が低下する場合など誤判定をしてしまうという問題がある。特に寿命時点が近づくと動作が不安定となるので一時的な回転数の低下回数が増加して正確な寿命の判定ができないという問題がある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明のファン寿命検出装置は、動作中のファンの回転数を検出しこの検出回転数が所定の基準回転数以下となった時に寿命と判断しアラームを発生するファン寿命検出装置において、前記検出回転数が所定の基準回転数以下となった時にこの状態が所定の基準時間持続することを確認して後前記アラームを発生する手段を付加している。
【００１９】
そして、前記基準時間は、その時間値を可変して設定できるようになっている。
【００２０】
また、検出回転数が基準回転数以下となった時毎に回転数低下を示す１個のパルスを発生し、前記基準時間より長い時間の所定の監視期間に発生する前記パルスをカウントし、その個数が所定の基準個数に達した時に寿命事前アラームを発生する手段を付加するようにしても良い。
【００２１】
また、前記基準回転数はその回転数値を可変して設定できるようにしても良い。
【００２２】
具体的には、ファンの回転数を検出する回転数検出回路と、複数の異なる基準電圧を発生しその中から任意の基準電圧を設定できる基準電圧発生回路と、前記回転数検出回路の出力信号と設定された前記基準電圧との電圧を比較し前者が後者以下となった時に回転数低下信号を出力する比較回路と、前記回転数低下信号を入力してカウントを開始しあらかじめ設定されたカウント時間を経過した時にカウントパルスを発生する複数の異なるカウント時間の中から任意の前記カウント時間を設定することができるタイマーと、前記回転数低下信号を入力し入力した回転数低下信号を前記カウントパルスにより前記カウント時間だけ遅延させアラーム信号として出力する保護回路とを備えて構成する。
【００２３】
更に前記構成に前記比較回路から前記回転数低下信号が出力された時点で回転数低下を意味する１個の低下パルスを発生する回転数低下パルス発生回路と、前記カウントパルスのカウント時間より長い所定の周期毎に監視パルスを発生する第２のタイマーと、前記監視パルスの周期内に発生する前記低下パルスの個数をカウントし、その個数が所定の基準個数に達した時に寿命が近いことを示す寿命事前アラームを発生する計数回路とを付加するようにしても良い。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態例を示すブロック図、図２は図１における動作を説明するタイムチャートである。
【００２５】
図１において、先ず構成を説明する。ファン１の回転数を検出する回転数検出回路２と、複数の異なる基準電圧を発生し、その任意の基準電圧を選択して設定することができる基準電圧発生回路３と、回転数検出回路２の出力信号と設定された前記基準電圧との電圧を比較し前者が後者以下となった時に回転数低下信号１０１を出力する比較回路４と、回転数低下信号１０１を入力してカウントを開始し、あらかじめ設定されたカウント時間を経過した時にカウントパルス１０２を発生する、複数の異なるカウント時間の中から任意の前記カウント時間を設定することができるタイマー６と、回転数低下信号１０１を入力し、入力した回転数低下信号１０１をカウントパルス１０２によりこのカウント時間だけ遅延させアラーム信号１０３として出力する保護回路５と、
更に、比較回路４から回転数低下信号１０１が出力された時点で回転数低下を意味する１個の低下パルス１０４を発生する回転数低下パルス発生回路７と、カウントパルス１０２のカウント時間より長い所定の周期毎に、監視パルス１０５を発生するタイマー７と、監視パルス１０５の周期内に発生する低下カウントパルス１０４の個数をカウントし、その個数が所定の基準個数に達した時に寿命が近いことを示す事前アラーム信号１０６を発生する計数回路９とで構成する。
【００２６】
回転数検出回路２は、この場合、ファンのモータ電流の変化から回転数を検出して電圧信号で出力するが、回転数の検出センサーとして磁石、発電機、あるいは温度素子などを用いたもの何れも良い。基準電圧発生回路３は複数の基準電圧の設定端子を有し、この端子の選択で任意の基準電圧を設定できる。またタイマー６も複数のカウント時間の設定端子を有し、この端子の選択で任意のカウント時間を設定できる。
【００２７】
次に図２を参照して動作を説明する。
【００２８】
図２において、（１）はファン１の動作中の回転数を示し、特に定常状態において寿命前で一時的な回転数の低下を頻発する時（Ａ）と、寿命時点で連続的に回転数が低下して行く時（Ｂ）とに分けて示したものである。尚、一時的な回転数低下を頻発する状態は、ファンの偶発的故障あるいは電源の異常などに原因して発生する場合もある。
【００２９】
（２）は回転数低下信号１０１を示し、Ａの時においては一時的低下時毎にパルス幅が低下時間に比例するパルス状の信号が出力され、Ｂの時には検出値以下となった時にステップ状の信号が出力される。
【００３０】
（３）はタイマー６が発生するカウントパルス１０２を示し、タイマー６は回転数低下信号１０１の入力によりリセットされカウントを始めて、カウント時間を経過した時点でパルス状のカウントパルス１０２を発生する。Ａの時には最初の回転数低下信号１０１の入力でカウントを始めるが、設定されたカウント時間前に回転数が一時的に正常値に戻るので、回転数低下信号１０１がオフとなり、次の低下で回転数低下信号１０１が再入力されるとカウントがリセットされ再び最初からカウントを始める。従ってＡの時は回転数低下信号１０１が回転数の一時的低下に応じて連続するパルス状となるので、その都度リセットされカウントパルス１０２は発生されない。そしてＢの時に回転数低下信号１０１が入力されて、カウント時間を経過してからカウントパルス１０２が発生する。
【００３１】
（４）はアラーム信号１０３を示し、保護回路５で回転数低下信号１０１と、カウントパルス１０２とのＡＮＤをとりこのＡＮＤ出力をラッチしてアラーム信号１０３を出力する。従ってＡの時には発出されず、Ｂの時に図示のカウント時間、即ち保護時間をとって発出される。尚、このアラーム信号は寿命時に発出されるばかりとは限らずファンの故障の時にも発出される。
【００３２】
（５）は、低下パルス１０４を示し、回転数低下パルス発生回路８において、回転数低下信号１０１を入力した時にその立上がりでトリガーされるマルチバイブレータにより１個の低下パルス１０４が発生される。従ってＡの時には図示のように低下毎に低下パルス１０４が連続して発生する。Ｂの時にも低下パルス１０４は発生するが１個限りで動作には関係しない。
【００３３】
（６）は監視パルス１０５を示し、タイマー７において、タイマー６から入力されるクロックパルスを利用して周期がタイマー７の発生するカウントパルスのカウント時間よりはるかに長い、例えば数１０倍長い時間の監視パルス１０５を常時発生している。尚図では、この時間幅は縮小して示してある。
【００３４】
（７）は事前アラーム信号１０６を示し、計数回路９において、監視パルス１０５の周期内で入力される低下パルス１０４の個数をカウントし、この個数が基準個数、例えば図では５個に達した時に事前アラーム信号を発出する。この事前アラーム信号を寿命が近づいた時のアラームのみに限らず、ファンの偶発的故障あるいは電源異常の時にも発生する。
【００３５】
以上説明したようにアラーム信号１０３と事前アラーム信号１０６とは別個に発出されるものであるが、事前アラーム信号１０６の発出を放置した時にアラーム信号１０３を続いて発出する場合もある。事前アラーム信号は予防的にファンの交換、あるいは他の異常点検を促するものであり、アラーム信号は緊急な処置を要求するものである。
【００３６】
尚、タイマー６はカウント時間の設定を可変できるもので、装置の使用環境条件あるいは過去のデータなどを参考にした最適なカウント時間、即ち保護時間に容易に設定することができる。また、基準電圧発生回路３も基準電圧を可変できるので、回転数の低下検出点を装置の使用環境条件などに適応した検出点に容易に設定することができる。
【００３７】
また、カウント時間の設定時にファンの立上がり時間を考慮して設定することにより立上がる時のアラーム発生も防止することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のファン寿命検出装置は、動作中のファンの寿命による回転数の低下を検出した時に充分な保護時間をとってアラーム信号を発生すると同時に、寿命の事前に発生する連続的な回転数の一時的な低下を検出することにより事前アラーム信号も発出しているので、誤検出の少ない確実な寿命検出が行え、かつ事前アラーム信号により予備的な保全処置を行うことができることができるので装置の信頼性向上に役立つという効果がある。
【００３９】
特に電源をオンする時のファンの立上がり特性を利用して寿命検出あるいは事前寿命検出を行う従来の技術に対し、動作中のファンの回転数を監視し寿命検出しているので通常、電源をオン、オフすることのない装置（２４時間連続運転の装置）にも適用することができるという効果がある。
【００４０】
更にアラーム信号の保護時間および回転数の低下検出点を可変することができるので、装置の使用条件に対応して最適値に容易に設定できるので、立上がり時あるいは電源変動などに原因する一時的な回転数低下による誤検出をすることなく、寿命を正確にかつ安定して検出することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す構成図である。
【図２】図の動作を説明するタイムチャートである。
【図３】従来例を示す（ａ）ブロック図、（ｂ）動作原理を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
１　　ファン
２　　回転数検出回路
３　　基準電圧発生回路
４　　比較回路
５　　保護回路
６、７　　タイマー
８　　回転数低下パルス発生回路
９　　計数回路
【図１】
2004027987.tif 000003
【図２】
2004027987.tif 000004
【図３】
2004027987.tif 000005