JP2012112350A

JP2012112350A - ファン故障検出装置およびファン故障検出方法

Info

Publication number: JP2012112350A
Application number: JP2010263731A
Authority: JP
Inventors: Satoru Hibino; 悟日比野
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2012-06-14

Abstract

【課題】複数のファンが搭載されている電子機器において、各ファンの故障を確実かつ簡易な構成によって検出することができるファン故障検出装置およびファン故障検出方法を提供する。
【解決手段】ファン故障検出装置２は、電子機器内に設けられた複数個のファン１−１〜１−ｎの各々が故障しているか否かを検出する。選択部５は、故障診断モードにおいて、複数のファンの中から診断対象のファンを選択する。運転制御部４は、選択されたファンを動作させて、他のファンを停止させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ファン故障検出装置およびファン故障検出方法に関し、特に、電子機器内に設けられた複数個のファンの各々が故障しているか否かを検出するファン故障検出装置およびファン故障検出方法に関する。

無線基地局装置などの電子機器では、内部の発熱による温度上昇によって異常動作しないようにするために、冷却用のファンを搭載している。近年では、電子機器の大規模、複雑化によって、消費電力が増大するに伴って、電子機器は、内部の冷却能力を高めるために、内部に搭載するファンの数を増加させている。

ところで、電子機器内に複数のファンが存在すると、各ファンの故障を検出するのが難しいという問題がある。

たとえば、特許文献１（特開２００８−２０８８０６号公報）に記載されているように、故障により自身で回転しなくなったファンが他のファンが引き起こす風力により空転してしまい、故障を検出することができないという問題がある。

このような問題に対して、特許文献１に記載のファン故障診断装置は、ファンへの電源供給をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えた後に検出されたファンの第１の回転数情報と、切り替える前に記憶されている第２の回転数情報とを比較し、第１の回転数情報と第２の回転数情報との間に変化がない場合に、ファンの故障を外部に通報することとしている。

特開２００８−２０８８０６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のファン故障診断装置では、複数のファンが同時に動作するので、ファンごとに回転数検出手段を設ける必要がある。その結果、電子機器が大規模化してコストが増加する。また、ファンごとの回転数の検出精度にばらつきが存在し、その結果故障検出精度がファンごとに相違するという問題がある。

それゆえに、本発明の目的は、複数のファンが搭載されている電子機器において、各ファンの故障を確実かつ簡易な構成によって検出することができるファン故障検出装置およびファン故障検出方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、電子機器内に設けられた複数個のファンの各々が故障しているか否かを検出するファン故障検出装置であって、故障診断モードにおいて、複数のファンの中から診断対象のファンを選択する選択部と、選択されたファンを動作させて、他のファンを停止させる運転制御部とを備える。

本発明によれば、複数のファンが搭載されている電子機器において、各ファンの故障を確実かつ簡易な構成によって検出することができる。

第１の実施形態のファン故障検出装置の構成を表わす図である。第１の実施形態のファン故障検出装置の動作手順を示すフローチャートである。第１の実施形態のファン故障検出装置の故障診断モードにおけるシーケンス図である。第１の実施形態の変形例のファン故障検出装置の構成を表わす図である。第２の実施形態のファン故障検出装置の構成を表わす図である。第２の実施形態のファン故障検出装置の動作手順を示すフローチャートである。第２の実施形態のファン故障検出装置の故障診断モードにおけるシーケンス図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
（構成）
図１は、第１の実施形態のファン故障検出装置の構成を表わす図である。

図１を参照して、このファン故障検出装置２は、ファン１−１〜ファン１−ｎの故障を検出する装置であって、スイッチ入力部６と、シーケンサ３とを備える。

ファン１−１〜ファン１−ｎは、たとえば無線基地局装置内に搭載されるものとするが、本発明の実施形態のファン故障検出装置は、どのような装置内のファンの検出にも適用できる。ここで、ファンの内部のＭはファンを駆動するためのモータを表わす。

スイッチ入力部６は、電子機器の電源がオンされたことを表わす電源オン信号またはテスト信号が入力されたときに、シーケンサ３を故障診断モードに設定する。テスト信号は、たとえば、外部のパソコンなどから与えられる、もしくは、このファン故障検出装置２内で所定の周期で生成される。

シーケンサ３は、選択部５と、運転制御部４とを含む。
選択部５は、故障診断モードにおいて、複数のファンの中から診断対象の１個のファンを順番に連続して選択する。選択部５は、通常（待機）モードにおいて、すべてのファン１−１〜１−ｎ（ファン＃１〜ファン＃ｎ）を選択する制御信号を生成する。

運転制御部４は、選択されたファンに対して電源を供給し、選択されていないファンに対しては電源の供給を断する。

（動作）
図２は、第１の実施形態のファン故障検出装置の動作手順を示すフローチャートである。

図２を参照して、まず、スイッチ入力部６は、電子機器の電源がオンされたことを表わす電源オン信号またはテスト信号が入力されたときに（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、シーケンサ３を故障診断モードに設定する（ステップＳ１０２）。

選択部５は、変数ｉを１に設定する（ステップＳ１０３）。
選択部５は、ファン＃ｉを選択する（ステップＳ１０４）。

運転制御部４は、ファン＃ｉへ電源を供給し、その他のファンへの電源の供給を断する。これにより、ファン＃ｉのみが動作し、その他のファンは、動作しないので、ファン＃ｉが故障しているかどうかを判断することができる（ステップＳ１０５）。

選択部５は、変数ｉがｎでない場合には（ステップＳ１０６でＮＯ）、変数ｉをインクリメントし（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０４に戻る。選択部５は、変数ｉがｎの場合には（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、故障診断モードを終了する。これにより、選択部５は、通常（待機）モードに戻り、すべてのファン＃１〜＃ｎを選択する。運転制御部４は、すべてのファン＃１〜＃ｎへ電源を供給し、すべてのファン＃１〜＃ｎが動作する。

（シーケンス図）
図３は、第１の実施形態のファン故障検出装置の故障診断モードにおけるシーケンス図である。

図３において、ファン＃１〜ファン＃ｎへの電源の供給が示されている。各ステップＴ１〜Ｔｎの時間は、たとえば５秒間とする。

第１のステップＴ１では、選択部５は、ｎ個のファンのうち、ファン＃１を選択する。運転制御部４は、ファン＃１へのみ電源を供給し、ファン＃１のみが動作状態となる。

第２のステップＴ２では、選択部５は、ｎ個のファンのうち、ファン＃２を選択する。運転制御部４は、ファン＃２へのみ電源を供給し、ファン＃２のみが動作状態となる。

第２のステップＴ３では、選択部５は、ｎ個のファンのうち、ファン＃３を選択する。運転制御部４は、ファン＃３へのみ電源を供給し、ファン＃３のみが動作状態となる。

第ｎのステップＴｎでは、選択部５は、ｎ個のファンのうち、ファン＃ｎを選択する。運転制御部４は、ファン＃ｎへのみ電源を供給し、ファン＃ｎのみが動作状態となる。

第ｎのステップＴｎの終了後には、選択部５は、通常（待機）モードに戻り、すべてのファン＃１〜ｎを選択する。運転制御部４は、すべてのファン＃１〜＃ｎへ電源を供給し、すべてのファン＃１〜ファン＃ｎが動作状態となる。

（効果）
以上のように、本実施の形態では、ファンを使用する装置の熱容量は大きいのでファンを短時間止めても過度な温度上昇は生じないこと利用して、ファンの正常性を確認する期間では全ファン運転を停止して、ファン単独運転を行う。これにより、単独運転中のファンの異音や振動を検査員が聞き分けることができる。本実施の形態では、ファンの動作確認を必要とする時に他ファンの影響を除去するためファン単独運転の状態を作り、判定することが出来るので人間の五感でも高い精度で故障を検出することができる。

［第１の実施形態の変形例］
（構成例）
図４は、第１の実施形態の変形例のファン故障検出装置の構成を表わす図である。

図４を参照して、このファン故障検出装置１２には、複数のファン１−１〜１−ｎ（ファン＃１〜ファン＃ｎ）に共通に設けられるセンサ部１７と故障判定回路１８が追加されている。

センサ部１７は、たとえば電流検出回路であって、ファン単独で動作させたときに、動作させたファンで消費される電流を測定して、故障判定回路１８へ出力する。

故障判定回路１８は、測定した電流に基づいて、ファンのコイルの断線やショート、または過負荷による過電流などを判定する。

（効果）
本変形例では、共通のセンサを使用するので、ファンごとに電流検出回路などのセンサを設ける場合に比べて、電流量の検出精度にばらつきが生じないので、検出精度を高めることができる。また、センサ部および故障判定回路をファン毎に設けるのではなく共通に使用するので、コストを低くすることができる。

［第１の実施形態の変形例２］
変形例１に代えて、たとえば、ファンの動作音を入力するマイクと、マイクと接続されて、ファンの音によって故障か否かを判定する故障判定回路を設けることとしてもよい。

［第２の実施形態］
（構成）
図５は、第２の実施形態のファン故障検出装置の構成を表わす図である。

図５を参照して、このファン故障検出装置２２が、図１の第１の実施形態のファン故障検出装置２と相違する点は、選択部である。

選択部２５は、故障診断モードにおいて、複数のファンの中から診断対象の１個のファンを順番に選択し、各ファンの選択の合間に、すべてのファンを選択する。選択部２５は、通常（待機）モードにおいて、すべてのファン１−１〜１−ｎ（ファン＃１〜ファン＃ｎ）を選択する。

（動作）
図６は、第２の実施形態のファン故障検出装置の動作手順を示すフローチャートである。

図６を参照して、まず、スイッチ入力部６は、電子機器の電源がオンされたことを表わす電源オン信号またはテスト信号が入力されたときに（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、シーケンサを故障診断モードに設定する（ステップＳ２０２）。

選択部２５は、変数ｉを１に設定する（ステップＳ２０３）。
選択部２５は、ファン＃ｉを選択する（ステップＳ２０４）。

運転制御部４は、ファン＃ｉへ電源を供給し、その他のファンへの電源の供給を断する。これにより、ファン＃ｉのみが動作し、その他のファンは、動作しないので、ファン＃ｉが故障しているかどうかを判断することができる（ステップＳ２０５）。

選択部２５は、すべてのファン＃１〜＃ｎを選択する。運転制御部４は、すべてのファン＃１〜＃ｎへ電源を供給する。これにより、すべてのファン＃１〜＃ｎが動作する（ステップＳ２０６）。

選択部２５は、変数ｉがｎでない場合には（ステップＳ２０７でＮＯ）、変数ｉをインクリメントし（ステップＳ２０８）、ステップＳ２０４に戻る。選択部２５は、変数ｉがｎの場合には（ステップＳ２０７でＹＥＳ）、故障診断モードを終了する。これにより、選択部２５は、通常（待機）モードに戻り、すべてのファン＃１〜＃ｎを選択する。運転制御部４は、すべてのファン＃１〜＃ｎへ電源を供給する。これにより、すべてのファン＃１〜＃ｎが動作する。

（動作）
図７は、第２の実施形態のファン故障検出装置の故障診断モードにおけるシーケンス図である。

図７において、ファン＃１〜ファン＃ｎへの電源の供給が示されている。各ステップＴ１、Ｔ３、・・・，Ｔ２ｎ−１の時間ΔＴ１は、たとえば５秒間とする。各ステップＴ２、Ｔ４、・・・，Ｔ２ｎの時間ΔＴ２は、たとえば１０秒間とする。

第１のステップＴ１では、選択部２５は、ｎ個のファンのうち、ファン＃１を選択する。運転制御部４は、ファン＃１へのみ電源を供給し、ファン＃１のみが動作状態となる。

第２のステップＴ２では、選択部２５は、すべてのファン＃１〜＃ｎを選択する。運転制御部４は、ファン＃１〜＃ｎへ電源を供給し、すべてのファン＃１〜＃ｎが動作状態となる。

第３のステップＴ３では、選択部２５は、ｎ個のファンのうち、ファン＃２を選択する。運転制御部４は、ファン＃２へのみ電源を供給し、ファン＃２のみが動作状態となる。

第４のステップＴ４では、選択部２５は、すべてのファン＃１〜＃ｎを選択する。運転制御部４は、ファン＃１〜＃ｎへ電源を供給し、すべてのファン＃１〜＃ｎが動作状態となる。

第５のステップＴ５では、選択部２５は、ｎ個のファンのうち、ファン＃３を選択する。運転制御部４は、ファン＃３へのみ電源を供給し、ファン＃３のみが動作状態となる。

第２ｎ−１のステップＴ２ｎ−１では、選択部２５は、ｎ個のファンのうち、ファン＃ｎを選択する。運転制御部４は、ファン＃ｎへのみ電源を供給し、ファン＃ｎのみが動作状態となる。

第２ｎのステップＴ２ｎでは、選択部２５は、すべてのファン＃１〜＃ｎを選択する。運転制御部４は、ファン＃１〜＃ｎへ電源を供給し、すべてのファン＃１〜＃ｎが動作状態となる。

第２ｎのステップＴ２ｎの終了後には、選択部２５は、通常（待機）モードに戻り、すべてのファン＃１〜＃ｎを選択する。運転制御部４は、すべてのファン＃１〜＃ｎへ電源を供給し、すべてのファン＃１〜ファン＃ｎが動作状態となる。

（効果）
第１の実施形態では、シーケンサが動作している期間は、ファンが１台しか動作しないので、ファンの台数が多い場合は、冷却能力が不足して、機器の温度上昇が問題となる場合がある。これに対して、第２の実施形態では、第１の実施形態のようなファン単体運転状態が長時間継続しないので、十分に冷却できないという問題を解消できる。

［変形例］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、たとえば以下のような変形例も含む。

（１）温度センサ
ファン＃１〜ファン＃ｎの周辺に取り付けらた温度センサで検出された温度が高い場合に、テスト信号が生成されて、故障検出が行われることとしてもよい。あるいは、温度センサで検出された温度が高い場合に、第２の実施の形態における全ファン運転の時間ΔＴ２を長時間にすることとしてもよい。

（２）無線基地局への適用
この故障検出装置が、無線基地局内のファンの故障を検出する場合には、無線基地局が受信した信号のエラーレートが高くなったり、またはプログラムが暴走したりした場合に、テスト信号が生成されて、故障検出が行われることとしてもよい。あるいは、このような場合に、第２の実施の形態における全ファン運転の時間ΔＴ２を長時間にすることとしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１−１〜１−ｎファン、２，１２，２２ファン故障検出装置、３，１３，２３シーケンサ、４運転制御部、５，１５，２５選択部、６スイッチ入力部、１７センサ部、１８故障判定回路。

Claims

電子機器内に設けられた複数個のファンの各々が故障しているか否かを検出するファン故障検出装置であって、
故障診断モードにおいて、複数のファンの中から診断対象のファンを選択する選択部と、
前記選択されたファンを動作させて、他のファンを停止させる運転制御部とを備えたファン故障検出装置。
前記選択部は、故障診断モードにおいて、前記複数のファンの中から診断対象の１個のファンを順番に連続して選択する、請求項１記載のファン故障検出装置。
前記選択部は、故障診断モードにおいて、複数のファンの中から診断対象の１個のファンを順番に選択し、各ファンの選択の合間に、すべてのファンを選択する、請求項１記載のファン故障検出装置。
前記ファン故障検出装置は、さらに、
複数個のファンに接続され、前記選択されたファンで消費される電流量を検出する電流検出回路と、
前記検出した電流量に基づいて、選択されたファンが故障しているか否かを判定する判定回路とを備える、請求項２または３記載のファン故障検出装置。
前記選択部は、電源がオンされた後に、故障診断モードに移行する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のファン故障検出装置。
前記選択部は、外部からテストが指示されたときに、故障診断モードに移行する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のファン故障検出装置。
電子機器内に設けられた複数個のファンの各々が故障しているか否かを検出するファン故障検出方法であって、
故障診断モードにおいて、複数のファンの中から診断対象のファンを選択するステップと、
前記選択されたファンを動作させて、他のファンを停止させるステップとを備えたファン故障検出方法。