(57)【要約】【課題】ファンシステムの電気が中断された時に、即時運転を停止するファンシステムを提供する。【解決手段】本発明に係るファンシステム１は、ステータ磁極１１、駆動ユニット１２及び即時停止ユニット１３を備える。駆動ユニット１２は６ステータ磁極１１と少なくとも電気的に接続されていて、駆動信号Sdによって、ステータ磁極１１の極性変化をコントロールする。即時停止ユニット１３は、駆動ユニット１２に電気的に接続される。このうち、ファンシステム１の電気が中断した時、駆動ユニット１２が、即時停止ユニット１３が発生させるコントロール信号Scによって、ステータ磁極１１の二端の電位を等しくすることにより、ファンシステムは即時にその運転を停止させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ磁極と、
前記ステータ磁極と少なくとも電気的に接続され、駆動信号によって前記ステータ磁極の極性変化をコントロールする駆動ユニットと、
前記駆動ユニットに電気的に接続される即時停止ユニットとを備え、
前記ファンシステムの電気が中断した時に、前記駆動ユニットが、前記即時停止ユニットが発生させたコントロール信号によって前記ステータ磁極の二端の電位を等しくさせることにより、前記ファンシステムの運転を即時に停止させる、ことを特徴とする、ファンシステム。
【請求項２】
前記駆動ユニットはブリッジ回路を備え、前記ブリッジ回路はフルブリッジ回路あるいはハーフブリッジ回路であることを特徴とする、請求項１に記載のファンシステム。
【請求項３】
前記ステータ磁極は、第一コイル及び第二コイルを有し、
さらに、前記ハーフブリッジ回路は、第一トランジスタ及び第二トランジスタを有し、
前記第一トランジスタが前記第一コイルに電気的に接続され、前記第二トランジスタが前記第二コイルに電気的に接続され、前記コントロール信号が前記第一トランジスタと前記第二トランジスタを通電させ得ることを特徴とする、請求項２に記載のファンシステム。
【請求項４】
前記フルブリッジ回路は、第一トランジスタ及び第二トランジスタから構成される下部ブリッジ部分と、
第三トランジスタ及び第四トランジスタから構成される上部ブリッジ部分とを有し、
前記コントロール信号が下部ブリッジ部分を同時に通電させ得ることを特徴とする、請求項２に記載のファンシステム。
【請求項５】
前記ファンシステムは、第一ツェナーダイオード及び第二ツェナーダイオードをさらに備え、
前記第一ツェナーダイオード及び前記第二ツェナーダイオードが前記ステータ磁極と前記ブリッジ回路の間にまたがって接続されることを特徴とする、請求項２に記載のファンシステム。  
【請求項６】
前記駆動信号がパルス幅変調信号であることを特徴とする、請求項１に記載のファンシステム。  
【請求項７】
前記即時停止ユニットが、第一スイッチ及び第二スイッチを備えることを特徴とする請求項１に記載のファンシステム。
【請求項８】
前記第一スイッチ及び前記第二スイッチが、トランジスタあるいはＮＭＯＳトランジスタであることを特徴とする請求項７に記載のファンシステム。  
【請求項９】
前記即時停止ユニットは、蓄電器あるいはコンデンサーをさらに備え、
前記第一スイッチ及び第二スイッチに電気的に接続されることを特徴とする、請求項７に記載のファンシステム。  
【請求項１０】
前記即時停止ユニットは、抵抗器をさらに備え、
前記蓄電器に電気的に接続されることを特徴とする、請求項９に記載のファンシステム。  
【請求項１１】
前記ファンシステムの電気が中断された時、前記第一スイッチ及び第二スイッチが同時にＯＦＦになり、さらに、前記蓄電器が発生させたコンデンサー信号が前記ステータ磁極の二端の電位を等しくすることにより、前記ファンシステムの運転を即時に停止させることを特徴とする、請求項９に記載のファンシステム。  
【請求項１２】
前記ファンシステムは、第一ダイオード及び第二ダイオードをさらに備え、
前記第一ダイオードはその一端が前記第二ダイオードに電気的に接続され、他端が前記蓄電器に電気的に接続されることを特徴とする、請求項９に記載のファンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンシステムに関し、特にファンシステムの電気が中断した時に即時にその運転を停止させることが可能なファンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスの性能及び処理速度が高まるにつれ、使用する電子素子の集積度も高くなる。故に、放熱の必要性も大きくなり、ファンシステムを電子デバイスに設置して放熱を行なう。従来のファンは、そのコントロール装置がファンの環境によって適切な環境温度に応じて、ファンの回転スピードを固定、もしくは、全速あるいは低速に調整するようになっている。しかしながら、電子デバイスの電気が中断しても、ファンはある程度の時間慣性により回転を続けた後でないと完全に停止しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ファンが慣性で回転し続ける時、ファンに触れてけがをすることが考えられる。さらに、ファンが完全に停止するまで修理ができない。これは時間の無駄であると同時に作業効率も低下する。
【０００４】
従って、ファンシステムの電気が中断された時に、即時運転を停止するファンシステムを提供することは重要な課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係るファンシステムは、電気が中断した時に即時にその運転を停止させ、それにより、電気が中断した状態でもしばらく回転し続けるファンに触れることによってけがをするのを防ぐことを特徴とするものである。本発明によれば、修理の際に待つ時間を節約することができる。これは、作業効率の向上にも寄与する。その他、本発明によれば回路構造の簡潔化にも寄与し得ることから、ひいては省エネ、節電の効果も望める。
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るファンシステムは、ステータ磁極、駆動ユニット及び即時停止ユニットを備える。駆動ユニットはステータ磁極と少なくとも電気的に接続されていて、駆動信号によって、ステータ磁極の極性変化をコントロールする。即時停止ユニットは、駆動ユニットに電気的に接続される。ここで、ファンシステムの電気が中断した時、駆動ユニットは、即時停止ユニットが発生させるコントロール信号によってステータ磁極の二端の電位を等しくし、それにより、ファンシステムは即時にその運転を停止させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のファンシステムは、第一スイッチ及び第二スイッチを利用してファンシステムの回転をコントロールして、ファンシステムの電気が中断した時、蓄電器の放電作用を利用してステータ磁極の二端の電位を等しくする。これによって、ファンシステムの電気が中断した時、即時にその運転を停止させることが可能である。従来の技術と比較してみると、本発明は簡単な回路構造、つまり、第一スイッチ及び第二スイッチのコントロール及び蓄電器が発生させる微小電圧によって、ファンシステムの運転を停止させる効果を有する。さらに、電気が中断した後もしばらく回転し続けるファンに触れることによってけがをするのを回避できる効果を有する。これは、結果的に作業効率の向上にも寄与する。その他、本発明では省エネ、節電の効果も望み得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、本発明のファンシステムの好適な実施例について説明する。
【０００９】
まず、図１を参照して、本発明の好適な実施例のファンシステムについて説明する。本発明のファンシステム１は、ステータ磁極１１、駆動ユニット１２、即時停止ユニット１３を備える。本実施例におけるファンシステム１は、軸流ファンシステムあるいは遠心式ファンシステムのいずれも可能である。
【００１０】
本実施例において、ステータ磁極１１は、少なくとも１個のコイルＬを有する。駆動ユニット１２はステータ磁極１１に少なくとも電気的に接続されている。駆動ユニット１２は、ブリッジ式の回路を含み、このブリッジ式回路はフルブリッジ回路１２１（図１に示す）あるいはハーフブリッジ回路１２２（図２に示す）である。ブリッジ回路がフルブリッジ回路１２１である時、このフルブリッジ回路１２１は、第一トランジスタQ1及び第二トランジスタQ2から構成される下部ブリッジ部分と、第三トランジスタQ3及び第四トランジスタQ4から構成される上部ブリッジ部分を有する。第一トランジスタQ1及び第二トランジスタQ2はここではNMOSトランジスタを例にしている。そして、第三トランジスタQ3及び第四トランジスタQ4はここではPMOSトランジスタを例にしている。また、図２に示すように、他のファンシステム1’のブリッジ式回路がハーフブリッジ回路１２２の時、このハーフブリッジ回路１２２は、第一トランジスタQ1及び第二トランジスタQ2を有する。ここではNMOSトランジスタを例にしている。
【００１１】
即時停止ユニット１３は、第一スイッチQ5及び第二スイッチQ6を有し、駆動ユニット１２に電気的に接続される。第一スイッチQ5及び第二スイッチQ6はトランジスタでも可能である。トランジスタはここではNMOSトランジスタを例にしている。また、即時停止ユニット１３は蓄電器C1及び抵抗器R1を有する。この蓄電器C1は抵抗器R1に電気的に接続される。そして、第一スイッチQ5及び第二スイッチQ6は電気的に接続される。このうち、蓄電器C1はコンデンサーである。例えば本実施例では、C1は容量の小さいコンデンサーであるが、これに限定されない。本実施例では、抵抗器R1を備えており、これによって蓄電器C1をすばやく放電させることが可能である。
【００１２】
ファンシステム1、1’はさらに、第一ダイオードD1、第二ダイオードD2、第一ツェナーダイオードD3及び第二ツェナーダイオードD4を備える。このうち、第一ダイオードD1の一端は第二ダイオードD2に電気的に接続される。第一ダイオードD1の他端は蓄電器C1に電気的に接続される。駆動ユニット１２がフルブリッジ回路１２１を備える時（図１に示す）、第一ツェナーダイオードD3及び第二ツェナーダイオードD4は、ステータ磁極１１（コイルＬ）の二端と第一トランジスタQ1及び第二トランジスタQ2の間にまたがって接続される。駆動ユニット１２がハーフブリッジ回路１２２を備える時(図２に示す)、第一ツェナーダイオードD3の一端は第一コイルL1及び第一トランジスタQ1のドレインDに電気的に接続される。第一ツェナーダイオードD3の他端は第一トランジスタQ1のソースS及び第二トランジスタQ2のソースSに電気的に接続される。第二ツェナーダイオードD4の一端は第二コイルL2及び第二トランジスタQ2ドレインDに電気的に接続される。第二ツェナーダイオードD4の他端は第一トランジスタQ1のソースS及び第二トランジスタQ2のソースSに電気的に接続される。本実施例において、第一ダイオードD1及び第二ダイオードD2はファンシステム1、1’の電気が中断された時に電流が逆流するのを回避する機能を有する。第一ツェナーダイオードD3及び第二ツェナーダイオードD4は逆起電力を排除する機能を有する。
【００１３】
さらに、図１を参照しながら説明する。駆動ユニット１２がフルブリッジ回路１２１を備える時のファンシステム1の動作は以下の通りである。ファンシステム1は、駆動ユニット１２外部から提供される駆動信号Sdによって、それぞれ即時停止ユニット１３の第一スイッチQ5及び第二スイッチQ6その他のＯＮ、ＯＦＦをコントロールして、コントロール信号Sc他を発生させることで、第一トランジスタQ1、第二トランジスタQ2、第三トランジスタQ3及び第四トランジスタQ4を交互に切り換えるという動作をする。ここで、駆動信号Sdは相反する二つの位相を有する駆動信号である。したがって、第一スイッチQ5がＯＮの状態で、第二スイッチQ6がＯＦＦの状態である場合、第一トランジスタQ1及び第四トランジスタQ4は同時に通電しない。このとき、第二トランジスタQ2及び第三トランジスタQ3は同時に通電する。また、第一スイッチQ5がＯＦＦの状態で、第二スイッチQ6がＯＮの状態である場合、第一トランジスタQ1及び第四トランジスタQ4同時は同時に通電する。このとき、第二トランジスタQ2及び第三トランジスタQ3は同時に通電しない。フルブリッジ回路１２１の交互切換作用を利用することで、ステータ磁極１１のコイルLを通過する電流の方向を異ならせて、極性変化を発生させることにより、ファンシステム1を作動させる。駆動信号Sdはパルス幅変調（pulse width modulation, PWM）信号である。また、ファンシステム1が作動する時、同時に即時停止ユニット１３の蓄電器C1が充電される。
【００１４】
ファンシステム１の外部からの供給電源P（例えば12ボルト）が中断あるいは停電した時、駆動信号Sdが第一スイッチQ5及び第二スイッチQ6に送られる動作が停止されることにより、第一スイッチQ5及び第二スイッチQ6が同時にＯＦＦになる。この時、即時停止ユニット１３の蓄電器C1が放電を開始して、コントロール信号Scを発生させる。コントロール信号Scが強制的にフルブリッジ回路１２１の下部構成部分（つまり、第一トランジスタQ1及び第二トランジスタQ2）を通電させることで、ステータ磁極１１のコイルLの二端の電位を等しくする。これにより、ファンシステム１の動作を即時に停止させる。
【００１５】
図２を参照しながら説明する。駆動ユニット１２がハーフブリッジ回路１２２を備える時のファンシステム1’の動作は以下の通りである。ファンシステム1’は、駆動ユニット１２外部から提供される駆動信号Sdによって、それぞれ即時停止ユニット１３の第一スイッチQ5及び第二スイッチQ6のＯＮ、ＯＦＦをコントロールするという動作をする。ここで、駆動信号Sdは相反する二つの位相を有する駆動信号である。ゆえに、第一スイッチQ5及び第二スイッチQ6がコントロール信号Scを発生させることで、第一トランジスタQ1及び第二トランジスタQ2の切換をコントロールする。第一スイッチQ5がＯＮの状態で、第二スイッチQ6がＯＦＦの状態である場合、コントロール信号Scがコントロールすることで、第一トランジスタQ1を通電させず、第二トランジスタQ2を通電させる。第一スイッチQ5がＯＦＦの状態で、第二スイッチQ6がＯＮの状態である場合、コントロール信号Scによって第一トランジスタQ1を通電させ、第二トランジスタQ2を通電させない。ハーフブリッジ回路１２２の交互切換作用を利用することで、ステータ磁極１１の第一コイルL1及び第二コイルL2を通過する電流の方向を異ならせて、極性変化を発生させることにより、ファンシステム1’を作動させる。このとき、即時停止ユニット１３の蓄電器C1も同時に充電される。
【００１６】
ファンシステム1’の外部からの供給電源Pが中断あるいは停電した時、駆動信号Sdが第一スイッチQ5及び第二スイッチQ6に送られる動作が停止されることにより、第一スイッチQ5及び第二スイッチQ6が同時にＯＦＦになる。この時、即時停止ユニット１３の蓄電器C1が放電を開始して、コントロール信号Scを発生させる。コントロール信号Scが第一トランジスタQ1及び第二トランジスタQ2を同時に通電させる。これにより、第一コイルL1及び第二コイルL2はその磁性が等しいことで、ファンシステム1’の動作を即時に停止させる。
【００１７】
蓄電器C1の放電作用を利用して、コントロール信号Sc発生させることにより、フルブリッジ回路１２１あるいはハーフブリッジ回路１２２の第一トランジスタQ1及び第二トランジスタQ2を同時に簡単に通電させることが可能であり、ファンシステム1、1’の動作を即時に停止させることが可能である。ゆえに、蓄電器C1は容量の小さいコンデンサーでよい。
【００１８】
以上のように、本発明のファンシステムは、第一スイッチ及び第二スイッチによって、ファンシステムの動作をコントロールし、ファンシステムの電源供給が中断された時、蓄電器の放電作用によって、ステータ磁極の二端の電位を等しくすることにより、ファンシステムを即時に停止させることが可能である。従来の技術と比較してみると、本発明は簡単な回路構造、つまり、第一スイッチ及び第二スイッチのコントロール及び蓄電器が発生させる微小電圧によって、ファンシステムの運転を停止させる効果を有する。さらに、電気が中断した後もしばらく回転し続けるファンに触れることによってけがをするのを回避できる効果を有する。これは、結果的に作業効率の向上にも寄与する。その他、回路の簡素化に寄与し得ることから、ひいては省エネ、節電の効果も望める。
【００１９】
以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても、本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の好適な実施例のフルブリッジ回路を備えるファンシステムを示す図である。
【図２】本発明の好適な実施例のハーフブリッジ回路を備えるファンシステムを示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
1、1’  ファンシステム
11  ステータ磁極
12  駆動ユニット
121  フルブリッジ回路
122  ハーフブリッジ回路
13  即時停止ユニット
C1  蓄電器
D1  第一ダイオード
D2  第二ダイオード
D3  第一ツェナーダイオード
D4  第二ツェナーダイオード
L、L1、L2   コイル
P  供給電源
Q1  第一トランジスタ
Q2  第二トランジスタ
Q3  第三トランジスタ
Q4  第四トランジスタ
Q5  第一スイッチ
Q6  第二スイッチ 
R1  抵抗器
Sc  コントロール信号
Sd  駆動信号
S  ソース
D  ドレイン
G  ゲート
【図１】
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【図２】
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