(57)【要約】【課題】発熱部品を備えた収容部内を効果的に冷却することができるファン回転制御装置を提供する。【解決手段】ファン回転制御装置は、発熱部品を備えた収容部を冷却するファン１９０と、収容部の内部温度を検出する温度センサ１６５と、発熱部品の合計消費電力を算出する消費電力管理部１２１と、ファンの回転を制御するファン制御部１７０と、を備える。ファン制御部１７０は、合計消費電力が増加している場合には消費電力に基づいてファン１９０の回転を制御し、合計消費電力が減少している場合には温度に基づいてファン１９０の回転を制御する。【選択図】図１
2012222048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品を備えた収容部を冷却するファンと、
前記収容部の内部温度を検出する温度検出部と、
前記発熱部品の第１の消費電力を算出する消費電力算出部と、
前記第１の消費電力が所定の時間前に算出された第２の消費電力より大きい場合には前記第１の消費電力に基づいて前記ファンの回転数を制御し、前記第１の消費電力が前記第２の消費電力以下の場合には前記温度に基づいて前記ファンの回転を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするファン回転制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記消費電力情報と前記ファンの回転数とを対応付けるとともに前記温度情報とファンの回転数とを対応付けたテーブルを有し、前記制御部に入力された前記消費電力情報又は前記温度情報に基づいて前記テーブルから前記ファンの回転数を取り出して前記ファンの回転を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のファン回転制御装置。
【請求項３】
前記発熱部品は前記収容部に複数設けられ、前記消費電力は複数の前記発熱部品の合計消費電力であることを特徴とする請求項１又は２に記載のファン回転制御装置。
【請求項４】
前記発熱部品は、前記収容部に設けられた複数の部品のうち、所定の消費電力以上を消費する部品であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のファン回転制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のファン回転制御装置を備えることを特徴とする無線基地局装置。
【請求項６】
発熱部品を備えた収容部の内部温度を検出する工程と、
前記発熱部品の第１の消費電力を算出する工程と、
前記第１の消費電力が所定の時間前に算出された第２の消費電力より大きい場合には前記第１の消費電力に基づいて前記ファンの回転を制御し、前記第１の消費電力が前記第２の消費電力以下の場合には前記温度に基づいて前記ファンの回転を制御する工程と、
を含むことを特徴とするファン回転制御方法。
【請求項７】
前記消費電力情報と前記ファンの回転数とを対応付けるとともに前記温度情報と前記ファンの回転数とを対応付けたテーブルから、前記消費電力情報又は前記温度情報に基づいて、前記ファンの回転数を取り出して前記ファンの回転を制御する工程、
をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のファン回転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファン回転制御装置、ファン回転制御方法及び無線基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信の無線基地局装置には、演算部、増幅部などの複数の発熱部品が設置されており、これらの発熱部品の故障を防ぐため無線基地局装置内を冷却する必要がある。そのため、無線基地局装置は、温度センサ及びファンを有するファン回転制御装置を備えている。そして、ファン回転制御装置は、温度センサが無線基地局装置内の部品類が故障するおそれがある温度を検出した場合には、ファンを回転させて装置内を冷却している。
【０００３】
しかし、上述のファン回転制御装置は、ファンの回転数が一定であった。そのため、発熱部品が大量の電力を消費し、装置内の温度が上昇した場合、装置内の温度を所定の範囲内に保つことができず、発熱部品が故障するおそれがあった。
【０００４】
装置内の温度を所定の範囲内に保つため、ファンの回転数を、発熱部品の消費電力に応じて変更させるファン回転制御装置が提供されている。このファン回転制御装置は、発熱部品の合計消費電力とファンの回転数とを対応付けた相関テーブルを備え、検出された発熱部品の合計消費電力に対応するファンの回転数を相関テーブルから取り出し、その回転数に応じてファンを回転させている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３１４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のファン回転制御装置では、発熱部品の合計消費電力が減少すると、ファンの回転数も減少するので、装置内の温度が下がる前にファンの回転数が減少してしまい、装置内の温度を発熱部品が故障しない温度まで冷却できないおそれがあった。
【０００７】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、発熱部品の合計消費電力が減少している場合でも、発熱部品を備えた収容部内を当該発熱部品が故障しない温度まで冷却することができるファン回転制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るファン回転制御装置は、
発熱部品を備えた収容部を冷却するファンと、
前記収容部の内部温度を検出する温度検出部と、
前記発熱部品の第１の消費電力を算出する消費電力算出部と、
前記第１の消費電力が所定の時間前に算出された第２の消費電力より大きい場合には前記第１の消費電力に基づいて前記ファンの回転数を制御し、前記第１の消費電力が前記第２の消費電力以下の場合には前記温度に基づいて前記ファンの回転を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第２の観点に係る無線基地局装置は、
本発明の第１の観点に係るファン回転制御装置を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第３の観点に係るファン回転制御方法は、
発熱部品を備えた収容部の内部温度を検出する工程と、
前記発熱部品の第１の消費電力を算出する工程と、
前記第１の消費電力が所定の時間前に算出された第２の消費電力より大きい場合には前記第１の消費電力に基づいて前記ファンの回転を制御し、前記第１の消費電力が前記第２の消費電力以下の場合には前記温度に基づいて前記ファンの回転を制御する工程と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、発熱部品の合計消費電力が減少している場合でも、発熱部品を備えた収容部内を当該発熱部品が故障しない温度まで冷却することができるファン回転制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る無線基地局装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るファン制御部に設けられた消費電力と温度と回転数とを対応付けたテーブルの一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る無線基地局装置のファン回転制御処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態に係る無線基地局装置の構成を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の実施形態を説明する。
図１に示すように、収容箱２００に収容された無線基地局装置１００は、実装部１１０と、温度センサ１６５と、ファン制御部１７０と、ファン１９０と、を備えている。
【００１４】
実装部１１０は、演算部１２０と、増幅部１３０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０と、演算部電力監視器１５０と、増幅部電力監視器１６０と、を備えている。実装部１１０は、他の多数の電子機器を備えているが、理解を容易にするため、ここでは、省略する。
【００１５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０は、発電装置等から入力された電圧を、実装部１１０の動作に必要な電圧に変換して出力する直流電圧変換器であり、電力を、演算部供給電力線１４１により演算部１２０に供給すると共に、増幅部供給電力線１４２により増幅部１３０に供給する。
【００１６】
演算部１２０は、上位局から入力した信号を、増幅部１３０に出力する。増幅部１３０は、信号を送信出力レベルまで増幅して、アンテナ１２５から無線信号を送出する。演算部１２０及び増幅部１３０は、上述の処理を行うことにより発熱する。
【００１７】
演算部電力監視器（電力量計）１５０は、演算部１２０の消費電力を監視し、演算部１２０で消費された電力を示す演算部消費電力情報を演算部１２０に出力する。増幅部電力監視器（電力量計）１６０は、増幅部１３０の消費電力を監視し、増幅部１３０で消費された電力を示す増幅部消費電力情報を演算部１２０に出力する。
【００１８】
演算部１２０は、消費電力管理部１２１を備えている。消費電力管理部１２１は、演算部１２０に入力された演算部消費電力情報及び増幅部消費電力情報に基づいて、演算部１２０及び増幅部１３０で消費された合計消費電力を算出する。また、消費電力管理部１２１は、記憶部（図示せず）を有し、記憶部には、算出された合計消費電力が一時的に保存される。そして、所定の時間毎に、この処理を繰り返す。
【００１９】
また、消費電力管理部１２１は、新たに算出された合計消費電力（第１の合計消費電力）と、記憶部に保存されている所定の時間前に算出された合計消費電力（第２の合計消費電力）と、を比較する。そして、消費電力管理部１２１は、第１の合計消費電力が第２の合計消費電力より大きい場合、すなわち、合計消費電力が増加している場合には、ファン制御部１７０に、第１の合計消費電力を示す消費電力情報を出力する。一方、消費電力管理部１２１は、第１の合計消費電力が第２の合計消費電力以下の場合、すなわち、合計消費電力が減少している場合には、ファン制御部１７０に、後述する温度センサ１６５が検出した無線基地局装置１００内の温度を示す温度情報を出力する。
【００２０】
温度センサ１６５は、例えば、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタからなり、無線基地局装置１００内の温度を検出し、演算部１２０に、温度情報を出力する。
【００２１】
ファン制御部１７０は、記憶部（図示せず）を有し、記憶部には、消費電力・温度・回転数相関テーブル１７１が保存されている。ファン制御部１７０は、消費電力管理部１２１から入力された消費電力情報又は温度情報に基づいて、消費電力・温度・回転数相関テーブル１７１を参照して、ファン１９０の回転数を示すファン回転数情報をファン１９０に出力する。
【００２２】
図２に示すように、消費電力・温度・回転数相関テーブル１７１は、第１の合計消費電力を示す消費電力情報及び無線基地局装置１００内の温度を示す温度情報に、ファン１９０の回転数を示すファン回転数情報を対応させた相関テーブルである。
【００２３】
ファン回転数情報は、無線基地局装置１００内を、発熱部品が故障しない温度に冷却するために必要なファンの回転数を示している。そのため、ファン回転数情報は、消費電力情報及び温度情報が大きくなるにつれて大きくなるように設定されている。
【００２４】
尚、消費電力・温度・回転数相関テーブル１７１に保存されている温度情報は、装置内の実際の温度を示していてもよいし、装置内の実際の温度と予め定められた基準温度との温度差を示していてもよい。
【００２５】
図１に戻り、ファン１９０は、無線基地局装置１００の内部に実装されており、ファン制御部１７０から出力されたファン回転数情報が示す回転数で回転し、無線基地局装置１００内部の空気を攪拌し、熱を外部に放出する。尚、ファン１９０は無線基地局装置１００の外部に設けられ、無線基地局装置１００の筐体等に形成した放熱フィンに風を当てて冷却するようにしてもよい。
【００２６】
上述のとおり、無線基地局装置１００は、合計消費電力が増加している場合には、合計消費電力に基づいてファン１９０の回転数を制御し、合計消費電力が減少している場合には、無線基地局装置１００内の温度に基づいてファン１９０の回転数を制御する。合計消費電力が増加しているか減少しているかの判断は、現在の合計消費電力と所定の時間前の合計消費電力とを比較することにより行われる。
【００２７】
そこで、合計消費電力の算出処理について、具体的に説明する。尚、説明を簡単にするため、発熱部品として、消費電力が所定の値より大きな演算部１２０及び増幅部１３０が１つずつ設けられた場合を説明する。しかし、これは例示であり、演算部１２０及び増幅部１３０が複数設けられていても同様に算出できる。また、演算部１２０及び増幅部１３０に加えて、消費電力が所定の値より大きな他の発熱部品が設けられていても、その発熱部品に電力監視器を備えることで、同様に算出できる。
【００２８】
まず、無線基地局装置１００の運用が開始されると、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０は、入力された電圧を実装部１１０の動作に必要な電圧に変換して、演算部１２０及び増幅部１３０に電力を供給する。
【００２９】
演算部電力監視器１５０は、演算部１２０の消費電力を算出する。そして、演算部電力監視器１５０は、算出された消費電力、例えば、４Ｗ、を演算部消費電力情報として演算部１２０に出力する。
【００３０】
同様に、増幅部電力監視器１６０は、増幅部１３０の消費電力を算出する。そして、増幅部電力監視器１６０は、算出された消費電力、例えば、９Ｗ、を増幅部消費電力情報として演算部１２０に出力する。
【００３１】
消費電力管理部１２１は、演算部１２０に入力された演算部消費電力情報が示す電力と増幅部消費電力情報が示す電力とを合計する。そして、合計消費電力は、
合計消費電力＝演算部消費電力情報が示す電力＋増幅部消費電力情報が示す電力
＝４Ｗ＋９Ｗ＝１３Ｗ
と、算出される。
【００３２】
上述の合計消費電力の算出処理は、次に説明する、ファン回転制御処理の中のステップＳ２０１で用いられる。
【００３３】
図３に示すように、消費電力管理部１２１は、演算部１２０及び増幅部１３０の合計消費電力（第１の合計消費電力）を算出し、算出された合計消費電力を記憶部に保存する（ステップＳ２０１）。次に、消費電力管理部１２１は、所定の時間前に算出された合計消費電力（第２の合計消費電力）を記憶部から読み出す（ステップＳ２０２）。
【００３４】
消費電力管理部１２１は、新たに算出された合計消費電力（第１の合計消費電力）と、所定の時間前に算出された合計消費電力（第２の合計消費電力）と、を比較する（ステップＳ２０３）。そして、消費電力管理部１２１は、第１の合計消費電力が第２の合計消費電力より大きい場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、すなわち、合計消費電力が増加している場合には、第１の合計消費電力を示す消費電力情報を、ファン制御部１７０に出力する（ステップＳ２０４）。
【００３５】
消費電力情報が入力されたファン制御部１７０は、入力された消費電力情報に基づいて、消費電力・温度・回転数相関テーブル１７１を参照して、ファン回転数情報をファン１９０に出力する（ステップＳ２０５）。
【００３６】
ファン制御部１７０からファン回転数情報が入力されたファン１９０は、ファン回転数情報が示す回転数で回転する（ステップＳ２０６）。
【００３７】
一方、消費電力管理部１２１は、第１の合計消費電力が第２の合計消費電力以下の場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、すなわち、合計消費電力が減少している場合には、無線基地局装置１００内の温度を示す温度情報を、ファン制御部１７０に出力する（ステップＳ２０７）。
【００３８】
温度情報が入力されたファン制御部１７０は、入力された温度情報に基づいて、消費電力・温度・回転数相関テーブル１７１を参照して、ファン回転数情報をファン１９０に出力する（ステップＳ２０５）。
【００３９】
ファン制御部１７０からファン回転数情報が入力されたファン１９０は、ファン回転数情報が示す回転数で回転する（ステップＳ２０６）。
【００４０】
その後、無線基地局装置１００は、所定の時間毎、上記処理を周期的に実行する。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態のファン回転制御装置によれば、発熱部品の消費電力が増加している場合には、消費電力に基づいてファンの回転数が増加するように制御されるので、発熱部品の発熱量に関わらず、装置内の温度を所定の範囲内に保つことができる。また、発熱部品の消費電力が減少している場合には、無線基地局装置１００内の温度に基づいてファンの回転数が減少するように制御されるので、発熱部品の消費電力が減少しても無線基地局装置１００内の温度が下がるまでファンの回転数は減少せず、装置内を発熱部品が故障しない温度まで冷却することができる。
【００４２】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００４３】
例えば、上記の実施形態では、演算部消費電力情報、増幅部消費電力情報、温度信号を、消費電力管理部１２１に入力している。そして、消費電力管理部１２１が、合計消費電力の増減を判断し、ファン制御部１７０へ消費電力情報を出力するか温度情報を出力するかの選択を行っていたが、これに限定されるものではない。図４に示すように、演算部消費電力情報、増幅部消費電力情報、温度情報を、ファン制御部１７０に入力するようにしてもよい。この場合、ファン制御部１７０が、合計消費電力の算出し、合計消費電力の増減を判断する。そして、合計消費電力が増加している場合には、消費電力情報に基づいて、合計消費電力が減少している場合には、温度センサからの温度情報に基づいて、消費電力・温度・回転数相関テーブル１７１（図２）を参照して、ファン回転数情報をファン１９０に出力する。
【００４４】
また、上記の実施形態では、消費電力を測定する対象の発熱部品を演算部１２０と増幅部１３０の２つの部品としたが、これに限定されるものではなく、発熱部品は１つでもよく、また、３つ以上であってもよい。ただし、消費電力の大きい電子部品から順番に電力監視器を配置することにより、電力監視装置の数を抑えることが可能となる。
また、各発熱部品に供給される電力を測定して合計する代わりに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０に供給される電力を測定することにより、全消費電力を求め、全消費電力に基づいて、制御を行うことも可能である。
また、電子回路に限らず、基地局の温度上昇の原因となるならば、ファン１９０を駆動するモータ等の発熱部品の電力を測定し、制御の基礎としてもよい。
【００４５】
また、上記の実施形態では、ファン制御部１７０は、消費電力・温度・回転数相関テーブル１７１を有しており、当該テーブル１７１からファン１９０に出力するファン回転数情報を得ていたが、これに限定されるものではない。ファン制御部１７０は、入力された消費電力情報又は温度情報を所定の関数により変換して、ファン１９０に出力するファン回転数情報を得るようにしてもよい。
【００４６】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【００４７】
（付記１）
発熱部品を備えた収容部を冷却するファンと、
前記収容部の内部温度を検出する温度検出部と、
前記発熱部品の第１の消費電力を算出する消費電力算出部と、
前記第１の消費電力が所定の時間前に算出された第２の消費電力より大きい場合には前記第１の消費電力に基づいて前記ファンの回転数を制御し、前記第１の消費電力が前記第２の消費電力以下の場合には前記温度に基づいて前記ファンの回転を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするファン回転制御装置。
【００４８】
（付記２）
前記制御部は、前記消費電力情報と前記ファンの回転数とを対応付けるとともに前記温度情報とファンの回転数とを対応付けたテーブルを有し、前記制御部に入力された前記消費電力情報又は前記温度情報に基づいて前記テーブルから前記ファンの回転数を取り出して前記ファンの回転を制御する、
ことを特徴とする付記１に記載のファン回転制御装置。
【００４９】
（付記３）
前記発熱部品は前記収容部に複数設けられ、前記消費電力は複数の前記発熱部品の合計消費電力であることを特徴とする付記１又は２に記載のファン回転制御装置。
【００５０】
（付記４）
前記発熱部品は、前記収容部に設けられた複数の部品のうち、所定の消費電力以上を消費する部品であることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１つに記載のファン回転制御装置。
【００５１】
（付記５）
付記１乃至４のいずれか１つに記載のファン回転制御装置を備えることを特徴とする無線基地局装置。
【００５２】
（付記６）
発熱部品を備えた収容部の内部温度を検出する工程と、
前記発熱部品の第１の消費電力を算出する工程と、
前記第１の消費電力が所定の時間前に算出された第２の消費電力より大きい場合には前記第１の消費電力に基づいて前記ファンの回転を制御し、前記第１の消費電力が前記第２の消費電力以下の場合には前記温度に基づいて前記ファンの回転を制御する工程と、
を含むことを特徴とするファン回転制御方法。
【００５３】
（付記７）
前記消費電力情報と前記ファンの回転数とを対応付けるとともに前記温度情報と前記ファンの回転数とを対応付けたテーブルから、前記消費電力情報又は前記温度情報に基づいて、前記ファンの回転数を取り出して前記ファンの回転を制御する工程、
をさらに含むことを特徴とする付記６に記載のファン回転制御方法。
【符号の説明】
【００５４】
１００  無線基地局装置
１１０  実装部
１２０  演算部
１２１  消費電力管理部
１２４  変調器
１２５  アンテナ
１３０  増幅部
１４０  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１４１  演算部供給電力線
１４２  増幅部供給電力線
１５０  演算部電力監視器
１６０  増幅部電力監視器
１６５  温度センサ
１７０  ファン制御部
１７１  消費電力・温度・回転数相関テーブル
１９０  ファン
２００  収容箱
【図１】
2012222048.tif 000003
【図２】
2012222048.tif 000004
【図３】
2012222048.tif 000005
【図４】
2012222048.tif 000006