JP2012230624A

JP2012230624A - ファン故障通知装置およびその方法

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Publication number: JP2012230624A
Application number: JP2011099706A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Yamada; 重雄山田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2012-11-22
Anticipated expiration: 2031-04-27
Also published as: JP5699781B2

Abstract

【課題】周囲温度や機器構成が変化してもファン故障時に適切な警報を発することを可能にする技術を提供する。
【解決手段】ファン故障通知装置は、温度センサ、構成センサ、回転センサ、制御部、および警報提示部を有する。温度センサは、対象機器の周囲温度を検知する。構成センサは、対象機器の機器構成を検知する。回転センサは、対象機器に備えられた複数のファンの故障をそれぞれ検知する。制御部は、回転センサで少なくとも１個のファンの故障が検知されていれば警報を発すべきと判断し、構成センサで検知された機器構成と回転センサで故障が検知されたファンの個数とに基づいて定まる閾値と、温度センサで検知される周囲温度とを比較し、比較結果に基づいて、発すべき警報の種別を選択する。警報提示部は、制御部で警報を発すると判断されると、前記種別の警報を発する。
【選択図】図１

Description

本発明は、機器の冷却用ファンの故障を通知するファン故障通知装置に関する。

ファンによる送風で筐体内部を冷却する構成の通信装置、計算機、計測器などの各種機器が知られている。このような機器はファンにより冷却することで筐体内を適切な温度に保っている。そのため、ファンが故障してしまうと、筐体内の温度が過度に上昇し、部品が劣化したり、故障したりする恐れがある。

冷却用のファンの故障自体を完全に避けることはできないが、機器の冷却に必要最小限の数よりも多数のファンを機器に備えておき、ファンが故障したときに警報を発すれば、ファンの交換や修理によって過度な発熱を事前に防止することが可能となる（特許文献１、２参照）。

特許文献１に開示された機器は、複数のファンを備えており、ファンの故障により、正常動作しているファンの個数が機器の冷却に必要な個数未満になると、警報を発する。

特許文献２に開示された装置は、故障したファンの個数ではなくＣＰＵの温度上昇によってファンの異常を検知する装置である。正常時のＣＰＵ温度をＣＰＵ稼働率で補正した後、実測値と比較することで、ＣＰＵの稼働率が変わっても、それによってファンの故障検知が悪影響を受けないようにしている。

特開平０３‐２４４９８７号公報特開２００７−２４９７１９号公報

しかし、上述したような機器では、周囲の温度によらずに故障したファンの個数等で警報を発するので、必要ないときに警報が発せられてしまうことがあった。機器の周囲の温度が低ければ、ファンが筐体内に送る空気と筐体内の空気の温度差が大きくなることで冷却効率が良くなる。そのため、周囲温度が低いときは、周囲温度が高いときと比べて少ない数のファンが稼働していれば、筐体内を適切な温度に冷却することが可能である。しかし、周囲温度によらず所定数のファンが故障したら警報を発する構成では、十分な冷却能力が確保できるにも関わらず必要のない警報が発せられてしまう場合があった。

また、上述したような機器では、機器構成が変更可能な場合でも、それを考慮せずに故障したファンの個数等で警報を発するので、必要ないときに警報が発せられてしまうことがあった。着脱可能なユニットを必要数だけ装着して使用する構成の機器では、装着されたユニット数によって発熱量が変化する。装着されたユニット数が多ければ高い冷却能力が要求され、装着されたユニット数が少なければ冷却能力は低くてもよい。

本発明の目的は、周囲温度や機器構成が変化してもファン故障時に適切な警報を発することを可能にする技術を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のファン故障通知装置は、
対象機器の周囲温度を検知する温度センサと、
前記対象機器の機器構成を検知する構成センサと、
前記対象機器に備えられた複数のファンの故障をそれぞれ検知する回転センサと、
前記回転センサで少なくとも１個のファンの故障が検知されていれば警報を発すべきと判断し、前記構成センサで検知された前記機器構成と前記回転センサで故障が検知されたファンの個数とに基づいて定まる閾値と、前記温度センサで検知される前記周囲温度とを比較し、比較結果に基づいて、発すべき警報の種別を選択する制御部と、
前記制御部で警報を発すると判断されると、前記種別の警報を発する警報提示部と、を有する。

本発明のファン故障通知方法は、対象機器の周囲温度を検知する温度センサと、前記対象機器の機器構成を検知する構成センサと、前記対象機器に備えられた複数のファンの故障をそれぞれ検知する回転センサとを有するファン故障通知装置によるファン故障通知方法であって、
前記回転センサで少なくとも１個のファンの故障が検知されていれば警報を発すべきと判断し、
前記構成センサで検知された前記機器構成と前記回転センサで故障が検知されたファンの個数とに基づいて定まる閾値と、前記温度センサで検知される前記周囲温度とを比較し、
前記比較の結果に基づいて、発すべき警報の種別を選択し、
前記種別の警報を発するというものである。

本発明によれば、周囲温度や機器構成が変化してもファン故障時に適切な警報を発することを可能にする。

本実施形態のファン故障通知装置１の構成例を示すブロック図である。制御部７の構成例を示すブロック図である。動作温度閾値について説明するためのグラフである。制御部７が装置構成、ファンの故障数、周囲温度に応じて発する警報の種別を示す表である。制御部７が装置構成、ファンの故障数、周囲温度に応じて発する警報の種別を示す表である。

本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施形態のファン故障通知装置１の構成例を示すブロック図である。図１に示されるように、ファン故障通知装置１は、発熱源となる複数のユニット６Ａ、６Ｂが着脱可能であり、更に機器の筐体内を冷却するファン２Ａ〜２Ｃを有する機器に組み込まれる。このファン故障通知装置１はファン２Ａ〜２Ｃの故障を通知する装置であり、回転センサ３Ａ〜３Ｃ、温度センサ４、構成センサ５Ａ、５Ｂ、制御部７、および警報表示部８を有している。

ファン２Ａ〜２Ｃは、ユニット６Ａ、６Ｂを冷却するための送風を行う。

回転センサ３Ａ〜３Ｃは、ファン２Ａ〜２Ｃと１対１で対応し、ファン２Ａ〜２Ｃの動作を監視する。ファン２Ａ〜２Ｃが動作している間は、回転センサ３Ａ〜３Ｃは、制御部７へ連続してファン回転信号９Ａ〜９Ｃを出力する。ファン２Ａ〜２Ｃが停止している間は、回転センサ３Ａ〜３Ｃは、制御部７へのファン回転信号９Ａ〜９Ｃの出力を停止する。

温度センサ４は、機器の周囲温度を監視し、周囲温度に対応した周囲温度信号１０を制御部７へ出力する。

ユニット６Ａ、６Ｂは機器の一部であり、発熱源となる。そのため、ユニット６Ａ、６Ｂは冷却を必要とする。また、ユニット６Ａ、６Ｂは着脱可能であり、どちらか１個だけを装着した状態でも２個の両方を装着した状態でも機器を使用することができる。

構成センサ５Ａ、５Ｂは、ユニット６Ａ、６Ｂと１対１で対応しており、ユニット６Ａ、６Ｂの実装状態を監視する。ユニット６Ａまたは６Ｂが装着されていない間は、構成センサ５Ａ、５Ｂは制御部７へ連続してユニット未装着信号１１Ａ、１１Ｂを送出する。ユニット６Ａ、６Ｂが装着されている間は、構成センサ５Ａ、５Ｂは、制御部７へのユニット未装着信号１１Ａ、１１Ｂの出力を停止する。

制御部７は、ファン回転信号９Ａ〜９Ｃ、周囲温度信号１０、およびユニット未装着信号１１Ａ、１１Ｂを入力として処理を実行し、処理結果を表す警報状態信号１２を出力する。

その際、制御部７は、回転センサ３Ａ〜３Ｃでいずれかのファンの故障が検知されているか否かで警報を発すべきか否かを判断する。更に、制御部７は、警報を発すべきである場合、構成センサ５Ａ、５Ｂで検知された機器構成と、回転センサ３Ａ〜３Ｃで故障が検知されたファンの個数とに基づいて閾値を定め、温度センサ４で検知される周囲温度を閾値と比較し、比較結果に基づいて、発すべき警報の種別を判断する。

そして、全てのファンが正常動作しているとき、制御部７は正常信号を出力する。１つ以上のファンが故障しており、周囲温度が閾値以下であれば、更にもう１つファンが故障しても十分な冷却能力が維持できると判断し、制御部７は予備警報を出力する。１つ以上のファンが故障しており、周囲温度が閾値を超えていれば、更にもう１つのファンが故障すると十分な冷却能力が維持できないと判断し、制御部７は、予備警報よりもレベルの高い主警報を出力する。

警報表示部８は、制御部７からの警報状態信号１２に応じて、正常または予備警報または主警報のいずれかの状態を表示する。

図２は、制御部７の構成例を示すブロック図である。図２において、制御部７は計算部１３および記憶部１４を有している。

記憶部１４は、周囲温度と比較するための動作温度閾値を保持する。図３は、動作温度閾値について説明するためのグラフである。図３には、故障したファンの個数に対して、どの周囲温度まで機器を使用できるかを規定した動作温度閾値のグラフである。機器を使用できるかどうかは、更に１個のファンが故障したときに十分な冷却能力を維持できるかどうかによって規定している。周囲温度が動作温度閾値を超えていれば、更に１個のファンが故障したときに十分な冷却能力を維持でき、周囲温度が動作温度閾値以下であれば、更に１個のファンが故障したときに十分な冷却能力を維持できないと判断される。

本実施形態では、ファンが故障した際に機器の使用が可能な周囲温度は、故障したファンの個数と装着したユニットの個数によって異なる。

横軸に示された、故障したファンの個数に着目すると、ファンがすべて正常な状態ではすべての温度範囲で機器の使用が可能である。故障したファンの数が増えると共に、機器の使用が可能な温度の閾値が下がる。

機器構成に着目すると、装着したユニットが１個の場合の動作温度閾値がＴｈ１で示され、装着したユニットが２個の場合の動作温度閾値がＴｈ２で示されている。ユニットの装着数が違えば、必要とする冷却能力に差があるため、故障したファンの数が同じでも機器構成によって機器が使用可能な温度は異なる。よって、機器の使用が可能な状態と不可能な状態を分ける閾値は、ファンの装着数とユニットの装着数とに応じて定められる。

記憶部１４はそれらの値（Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３）を動作温度閾値として保持する。

記憶部１４は、計算部１３からの、故障したファンの個数と、装着されたユニットの個数に基づく閾値要求信号１５に応じて、保持していた中から適切な動作温度閾値を選択し、その動作温度閾値を示す閾値信号１６を出力する。

計算部１３は、ファン回転信号９Ａ〜９Ｃ、ユニット未装着信号１１Ａ、１１Ｂに応じて閾値要求信号１５を作成し、記憶部１４へ出力する。また、計算部１３は、記憶部１４より閾値信号１６を受信すると、周囲温度信号１０が示す周囲温度と閾値信号１６が示す動作温度閾値を比較し、比較結果に基づいて警報状態を決定し、その警報状態を示す警報状態信号１２を警報表示部８へ出力する。警報状態は、全てのファンが回転しているとき正常な状態となり、いずれかのファンが故障しているとき、周囲温度が動作温度閾値を超えていれば主警報の状態となり、周囲温度が動作温度閾値以下であれば予備警報の状態となる。

以下、本実施形態のファン故障通知装置１の動作について更に説明する。

図４Ａ、４Ｂは、制御部７が装置構成、ファンの故障数、周囲温度に応じて発する警報の種別を示す表である。図４Ａはユニット６Ａとユニット６Ｂのいずれか一方だけが装着されている場合に用いる表であり、図４Ｂはユニット６Ａとユニット６Ｂの両方が装着されている場合に用いる表である。

計算部１３は、回転センサ３Ａ〜３Ｃからのファン回転信号９Ａ〜９Ｃを常に監視する。全てのファン２Ａ〜２Ｃが正常動作している間は、回転センサ３Ａ〜３Ｃはファン回転信号９Ａ〜９Ｃを計算部１３へ出力する。全てのファン回転信号９Ａ〜９Ｃが入力されている計算部１３は警報表示部８へ冷却機能が正常であることを示す警報状態信号１２を送る。警報表示部８は正常を表示する。

ここでは一例として、ユニット６Ａ、６Ｂが両方とも装着された状態において、ファン２Ａが故障した場合を想定する。

その場合、回転センサ３Ａはファン回転信号９Ａの出力を停止する。計算部１３はファン回転信号９Ａの入力が途絶えたことを検出すると、構成センサ５Ａ、５Ｂからのユニット未装着信号の数を検出する。

この状態ではユニット６Ａ、ユニット６Ｂが装着されているので、ユニット未装着信号１１Ａ、１１Ｂは共に出力を停止している。よって計算部１３は未装着のユニット数が０であることを検出する。

続いて、計算部１３は、故障したファンの数とユニットの装着数に応じた動作温度閾値を、閾値要求信号１５を用いて記憶部１４に要求する。ここでは、ユニットの装着数が２個で、故障したファンの個数が１個なので、記憶部１４は、閾値要求信号１５に応じて、動作温度閾値Ｐ２１を示す閾値信号１６を出力する。

計算部１３は閾値信号１６を受けると、周囲温度信号１０が示す機器の周囲温度Ｔと、閾値信号１６が示す動作温度閾値Ｐ２１との比較を行う。

周囲温度Ｔが動作温度閾値Ｐ２１を上回っていれば、図４Ｂに示すように、計算部１３は警報状態として主警報を選択し、主警報を示す警報状態信号１２を警報表示部８へ送る。

また、周囲温度Ｔが動作温度閾値Ｐ２１を下回っていれば、図４Ｂに示すように、計算部１３は予備警報を選択し、予備警報を示す警報状態信号１２を警報表示部８へ送る。

警報表示部８は、受信した警報状態信号１２に応じた表示を行う。

次の例として、ユニット６Ｂだけが装着された状態でファン２Ａが故障した場合を想定する。

ファン２Ａが故障すると、構成センサ５Ａは計算部１３へユニット未装着信号１１Ａを出力する。計算部１３はユニット未装着信号の数が１個になったことから、ユニットの装着数が１個であることを検出する。

続いて、計算部１３は、故障したファンの数が１個で、ユニットの装着数が１個であるという機器状態に基づいた閾値要求信号１５を用いて、動作温度閾値を記憶部１４に要求する。記憶部１４は、その閾値要求信号１５に応じて、動作温度閾値Ｐ１１を示す閾値信号１６を出力する。

計算部１３は閾値信号１６を受けると、周囲温度信号１０が示す機器の周囲温度Ｔと、閾値信号１６が示す動作温度閾値Ｐ１１とを比較する。

周囲温度Ｔが動作温度閾値Ｐ１１を上回っていれば、計算部１３は、図４Ａに示すように主警報を選択し、主警報を示す警報状態信号１２を警報表示部８へ送る。

また、周囲温度Ｔが動作温度閾値Ｐ１１を下回っていれば、計算部１３は、図４Ａに示すように予備警報を選択し、予備警報を示す警報状態信号１２を警報表示部８へ送る。

本実施形態によれば、機器構成と故障が検知されたファンの個数とに基づいて定まる閾値と周囲温度とを比較し、比較結果に基づいて選択した種別の警報を発するので、周囲温度や機器構成が変化してもファン故障時に適切な警報を発することができる。

ファン故障通知装置１が、装着ユニット数で示される機器構成に応じて閾値を選択し、その閾値を用いて警報を発するので、機器の設置環境と機器の運用構成を考慮する警報処理について使用者の労力が削減される。

例えば、冬季には到達が困難な局舎に設置された通信機器を想定すると、通信機器に故障が発生した場合に保守作業の必要性を遠隔地から正しく判別できるようになる。その結果、多くの労力を要する期間に保守作業を行う必要があるかどうかを正しく判断し、保守作業の延期を検討することが可能となる。

また、ファンが故障したとき、周囲温度から判断される冷却能力に応じてレベルの異なる種別の警報を発するので、１つでもファンが故障したときに使用者に警報を発すると共に、ファンの故障による機器への影響の程度も使用者に知らせることができる。

なお、本実施形態においては、ファンが３個の場合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。ファンの数は２個以上の任意の数であればよい。

また、本実施形態では、ユニットが２個の場合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。ユニットの数は１個以上の任意の数であればよい。

また、本実施形態では、記憶部１４が保持する機器構成毎の動作温度閾値として、ファンが故障した際に、さらに１つのファンが故障した場合に冷却能力が十分となるか不十分となるかを分ける周囲温度の閾値を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。他の例として、ファンが故障した際に、更にＮ個（Ｎは整数）のファンが故障した場合に冷却能力が十分となるか不十分となるかを分ける周囲温度の閾値であってもよい。

また、本実施形態では、警報表示部８が警報を表示する例を示したが、本発明がこれに限定されるものではない。他の例として、音、光、振動など何らかの態様で警報を使用者に提示するものであればよい。

１ファン故障通知装置
２Ａ〜２Ｃファン
３Ａ〜３Ｃ回転センサ
４温度センサ
５Ａ、５Ｂ構成センサ
６Ａ、６Ｂユニット
７制御部
８警報表示部
１３計算部
１４記憶部

Claims

対象機器の周囲温度を検知する温度センサと、
前記対象機器の機器構成を検知する構成センサと、
前記対象機器に備えられた複数のファンの故障をそれぞれ検知する回転センサと、
前記回転センサで少なくとも１個のファンの故障が検知されていれば警報を発すべきと判断し、前記構成センサで検知された前記機器構成と前記回転センサで故障が検知されたファンの個数とに基づいて定まる閾値と、前記温度センサで検知される前記周囲温度とを比較し、比較結果に基づいて、発すべき警報の種別を選択する制御部と、
前記制御部で警報を発すると判断されると、前記種別の警報を発する警報提示部と、を有するファン故障通知装置。
前記制御部は、前記回転センサで少なくとも１つのファンの故障が検知されると、前記周囲温度が前記閾値を超えていたら第１の警報を発すると判断し、前記周囲温度が前記閾値以下であれば、前記第１の警報よりもレベルの低い第２の警報を発すると判断する、
請求項１に記載のファン故障通知装置。
前記閾値は、更に所定個のファンが故障したときに十分な冷却能力が保たれるか否かを判断するための閾値である、請求項２に記載のファン故障通知装置。
前記対象装置は着脱可能なユニットを所望数だけ装着して使用する構成であり、
前記構成センサは前記ユニットが装着されているか否かを検知し、
前記制御部は、装着されるユニットの個数と故障したファンの個数とに応じた複数の閾値を予め保持しており、前記構成センサで装着が検知されたユニットの個数と、前記回転センサで故障が検知されたファンの個数とに基づいて、前記周囲温度との比較に用いる前記閾値を選択する、
請求項１から３のいずれか一項に記載のファン故障通知装置。
対象機器の周囲温度を検知する温度センサと、前記対象機器の機器構成を検知する構成センサと、前記対象機器に備えられた複数のファンの故障をそれぞれ検知する回転センサとを有するファン故障通知装置によるファン故障通知方法であって、
前記回転センサで少なくとも１個のファンの故障が検知されていれば警報を発すべきと判断し、
前記構成センサで検知された前記機器構成と前記回転センサで故障が検知されたファンの個数とに基づいて定まる閾値と、前記温度センサで検知される前記周囲温度とを比較し、
前記比較の結果に基づいて、発すべき警報の種別を選択し、
前記種別の警報を発する、ファン故障通知方法。
前記回転センサで少なくとも１つのファンの故障が検知されると、前記周囲温度が前記閾値を超えていたら第１の警報を発すると判断し、前記周囲温度が前記閾値以下であれば、前記第１の警報よりもレベルの低い第２の警報を発すると判断する、
請求項５に記載のファン故障通知方法。
前記閾値は、更に所定個のファンが故障したときに十分な冷却能力が保たれるか否かを判断するための閾値である、請求項６に記載のファン故障通知方法。
前記対象装置は着脱可能なユニットを所望数だけ装着して使用する構成であり、前記構成センサは前記ユニットが装着されているか否かを検知し、
装着されるユニットの個数と故障したファンの個数とに応じた複数の閾値を予め保持しており、前記構成センサで装着が検知されたユニットの個数と、前記回転センサで故障が検知されたファンの個数とに基づいて、前記周囲温度との比較に用いる前記閾値を選択する、
請求項５から７のいずれか一項に記載のファン故障通知方法。