JP2014109937A - 風量調整機構故障検出装置、風量調整機構の故障検出方法、及びそのためのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の冷却エリアのそれぞれに供給する風量が異なるような風量調整機構において、故障検出用の部品がその冷却エリアの数に対応して増加する。
【解決手段】 複数の領域のそれぞれに対応する気流調整手段のそれぞれの開閉状態を制御する開閉状態変更部と、その開閉状態の組み合わせに従って風速が変化する位置の風速を計測する風速計測部と、その開閉状態の組み合わせとその風速とに基づいて、故障箇所を判定し、出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、風量調整機構の故障を検出するための技術に関する。

風量調整機構とその故障検出について、様々な関連技術が知られている。

電子機器などにおいて、そこに使用されているデバイスは、主に風を当てることにより冷却されていることが多い。図１０は、そのような冷却機構の例を示す図である。図１０に示す冷却機構は、発熱するデバイスＡ、Ｂ及びＣが設置された冷却エリアのそれぞれに対して、１対１で送風機（ＦＡＮ）を設置し、適切な風量の制御を行うものである。

図１１は、スペース、コストを考慮し、図１０に示す冷却機構に比べて送風機を減らした構成の、冷却機構の例を示す図である。図１１に示す冷却機構は、複数のデバイスのそれぞれが設置された冷却エリアのそれぞれに対し、１台の送風機で送風を行うものである。

図１１に示すような冷却機構の場合、送風機の風量は、発熱量が最も多いデバイスに合わせるように制御される。そのため、デバイスによる発熱が少なく、比較的少ない風量でよい冷却エリアにまで、多くの風が送られる。結果として、必要な総風量が増える。このために、送風機の能力を高くすることが必要であり、騒音や消費電力等が増える。

このような問題点を解決するために、図１２に示すような冷却機構がある。図１２に示す冷却機構は、各冷却エリアのそれぞれに送風する量を適切に制御するために、各冷却エリアのそれぞれに対応する可動式風量調整機構（例えば、シャッター）を備える。そして、その冷却機構は、風量が少なくてよい冷却エリアについては、その冷却エリアに対応する可動式風量調整機構により風量を絞り、相対的に他の冷却エリアの風量を増やす。こうして、その冷却機構は、必要な総風量を減らし、送風機の負荷を低くする。

例えば、特許文献１に記載された空調制御装置は、風速を計測する風速センサーと、ストッカ内外の差圧を計測する差圧計とを備える。更に、その空調制御装置は、その風速センサーにより計測された風速とその差圧計により計測された差圧に基づいて、シャッター（可動式風量調整機構）の開口率を制御する開口率制御手段とを備える。

上述した冷却機構及び特許文献１の空調制御装置などには、送風機及び可動式風量調整機構から成る風量調整機構の故障を検出する手段が必要である。例えば、そのような風量調整機構の故障を、冷却対象の温度異常に基づいて検出する手段がある。

しかしながら、温度異常に基づいての故障検出では、装置そのものが停止したり、冷却対象のデバイスが故障したりする可能性がある。例えば、通常状態では負荷が低く、風量が少なくても冷却できるが、特定の条件では、温度が上がり、冷やすためには非常に多くの風を必要とするようなデバイスがあったとする。このような場合、そのデバイス用の風量調整機構が故障したとしても、通常状態ではデバイスの負荷が低い状態が続き、故障が判明することはない。そして、特定の条件下に達したとき、温度が上がり、エラーが発生して初めて故障していることが分かる。この場合、装置がシャットダウンしたり、デバイスが熱により故障したりする可能性もある。

また、特許文献１の空調制御装置のように、気圧を調整するための空調制御装置においては、温度異常を基準にして故障検出することはできない。

このような問題点を解決する技術が特許文献２及び特許文献３に記載されている。

特許文献２に記載された燃焼装置の異常検出方法は、燃焼用空気の供給経路に風速センサー測器を設け、燃焼制御ステージの各段階において、その風速センサー測器によって検出された燃焼用空気の風速を検出する。そして、その異常検出方法は、その風速の検出値を、予め設定された所定の風速範囲と比較し、その検出値がその所定の風速範囲外であれば燃焼装置に異常が生じたと判定する。また、その異常検出方法は、その燃焼制御ステージの各段階のうちの少なくとも１つの段階におけるその検出値を、過去の運転時の燃焼制御ステージの、その１つの段階に対応する風速センサー測値と比較する。そして、その異常検出方法は、その検出値の差が所定範囲外であれば燃焼装置に経年変化による劣化が生じたと判定する。

特許文献３に記載された異常検知装置は、全熱交換器の熱交換効率を算出する手段と、排気ファンの静圧を測定する圧力計と、吸気ファンの静圧を測定する圧力計とを備える。ここで、熱交換効率を算出する手段は、還気温度センサー、外気温度センサー、給気温度センサー、排気温度センサーを含む。そして、その異常検知装置は、その熱交換効率と圧力計の測定値とのそれぞれを、予め記憶している正常時の値と比較する。次に、その異常検知装置は、比較結果に基づいて、換気ダンパ、外気ダンパ、排気ダンパ、給気ダンパ、排気ファン、吸気ファン及び全熱交換器の良否を診断する。

特開２００４−０９２９３６号公報 特開平０８−１７８２７２号公報 特開２０１１−１６３５７６号公報

しかしながら、上述した先行技術文献に記載された技術においては、複数の冷却エリアのそれぞれに供給する風量が異なるような風量調整機構の故障を検出する場合、その冷却エリアの数に対応して故障検出用の構成品が増加するという問題点がある。

その理由は、特許文献２に記載された燃焼装置の異常検出方法は、その１つの供給経路について、その風速センサー測器により風速を検出し、異常を検出するからである。従って、供給する風量が異なる複数の冷却エリア、即ち複数の経路、のそれぞれについて風速を検出する場合は、冷却エリアの数に比例して風速センサー測器が必要となる。

また、特許文献３に記載された異常検知装置は、その熱交換効率とその圧力計の測定値とのそれぞれを正常時の値と比較し、比較した結果を総合的に判断して各構成要素の良否を診断するからである。従って、各ダンパの開閉状態で決まる空気の流路に対応して、温度センサーが必要となり、各ファンのそれぞれに対応して圧力計が必要となる。

本発明の目的は、上述した問題点を解決できる風量調整機構故障検出装置、風量調整機構の故障検出方法、及びそのためのプログラムを提供することにある。

本発明の風量調整機構故障検出装置は、複数の領域のそれぞれに対応する気流調整手段のそれぞれの開閉状態を制御する開閉状態変更部と、前記開閉状態の組み合わせに従って風速が変化する位置の風速を計測する風速計測部と、前記開閉状態の組み合わせと前記風速とに基づいて、前記気流調整手段及び前記風速を発生させる送風手段についていずれが故障しているかを判定し、前記判定した結果を出力する故障判定部と、を含む。

本発明の風量調整機構の故障検出方法は、複数の領域のそれぞれに対応する気流調整手段のそれぞれの開閉状態を制御し、前記開閉状態の組み合わせに従って風速が変化する位置の風速を計測し、前記開閉状態の組み合わせと前記風速とに基づいて、前記気流調整手段及び前記風速を発生させる送風手段についていずれが故障しているかを判定し、前記判定した結果を出力する。

本発明のプログラムは、複数の領域のそれぞれに対応する気流調整手段のそれぞれの開閉状態を制御する処理と、前記開閉状態の組み合わせに従って風速が変化する位置の風速を計測する処理と、前記開閉状態の組み合わせと前記風速とに基づいて、前記気流調整手段及び前記風速を発生させる送風手段についていずれが故障しているかを判定し、前記判定した結果を出力する処理と、をコンピュータに実行させる。

本発明は、複数の冷却エリアのそれぞれに供給する風量が異なるような風量調整機構において、故障検出用の部品がその冷却エリアの数に対応して増加することを、防止することが可能になるという効果がある。

図１は、第１の実施形態に係る故障検出装置の構成を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態における故障検出対象の風量調整機構の構造を示すブロック図である。 図３は、第１の実施形態に係る故障検出装置とその周辺装置のハードウェア構成を示す図である。 図４は、第１の実施形態における故障検出装置の動作を示すフローチャートである。 図５は、第１の実施形態における故障検出装置の動作を示すフローチャートである。 図６は、第１の実施形態における、シャッターの開閉状態の組み合わせと風速の関係を示す図である。 図７は、第２の実施形態に係る風量調整機構の構成を示すブロック図である。 図８は、第３の実施形態に係る風量調整機構の構成を示すブロック図である。 図９は、第３の実施形態に係る風量調整機構の構造を示すブロック図である。 図１０は、関連技術の冷却機構の構成を示すブロック図である。 図１１は、関連技術の冷却機構の構成を示すブロック図である。 図１２は、関連技術の冷却機構の構成を示すブロック図である。

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。尚、各図面及び明細書記載の各実施形態において、同様の機能を備える構成要素には同様の符号が与えられている。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る故障検出装置（風量調整機構故障検出装置とも呼ばれる）１００の構成を示すブロック図である。

図１を参照すると、本実施形態に係る故障検出装置１００は、開閉状態変更部１１０と、風速計測部１２０と、故障判定部１３０とを含む。尚、図１に示す構成要素は、ハードウェア単位の構成要素ではなく、機能単位の構成要素を示している。

図２は、本実施形態における、故障検出対象の風量調整機構１０１の構造を示すブロック図である。

図２を参照すると、風量調整機構１０１は、冷却エリア（領域とも呼ばれる）２１２、冷却エリア２１３及び冷却エリア２１４とを備える。尚、冷却エリア２１２、冷却エリア２１３及び冷却エリア２１４のそれぞれは、互いに気流的に区切られている。図２の点線は、冷却エリア２１２、冷却エリア２１３及び冷却エリア２１４のそれぞれを明示するための表記であり、実際には何も無い。或いは、その点線部分は、気流を通過させる金網などであってもよい。

更に、風量調整機構１０１は、それらの冷却エリア２１２、冷却エリア２１３及び冷却エリア２１４のそれぞれに対応するシャッター（気流調整手段とも呼ばれる。）２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４と、を備える。

また、風量調整機構１０１は、風速センサー２５１と、ファン（送風手段とも呼ばれる）２６１を備える。尚、風速センサー２５１は、風速計測部１２０の一部として含まれてもよい。

また、冷却エリア２１２、冷却エリア２１３及び冷却エリア２１４のそれぞれには、冷却対象である、発熱するデバイス２７２、デバイス２７３及びデバイス２７４が設置される。

まず、図２に示す風量調整機構１０１の各構成要素について説明する。

＝＝＝ファン２６１＝＝＝
ファン２６１は、気流２４１、気流２４２、気流２４３、気流２４４及び気流２４９を発生させる。換言すると、ファン２６１は、気流２４１、気流２４２、気流２４３、気流２４４及び気流２４９のそれぞれの風速を発生させる。図２に示すファン２６１は、排出型のファンであるが、吸入型のファンであってもよい。この場合、気流２４１、気流２４２、気流２４３、気流２４４及び気流２４９のそれぞれの方向は、概略、逆向きになる。

＝＝＝シャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４＝＝＝
シャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４のそれぞれは、気流２４２、気流２４３及び気流２４４のそれぞれを調整する。即ち、シャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４のそれぞれが開状態の場合、シャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４のそれぞれを通って、気体（例えば、空気）が流入する。それによって、気流２４２、気流２４３及び気流２４４のそれぞれが、発生する。一方、シャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４のそれぞれが閉状態の場合、気体は、シャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４のそれぞれを通って流入することができない。従って、気流２４２、気流２４３及び気流２４４のそれぞれは、発生しない。尚、シャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４は、完全な開状態と完全な閉状態との間の任意の状態（中間状態と呼ぶ）に設定されるものであってもよい。

気流２４２、気流２４３及び気流２４４のそれぞれは、冷却エリア２１２、冷却エリア２１３及び冷却エリア２１４のそれぞれにおいて、デバイス２７２、デバイス２７３及びデバイス２７４を冷却し、気流２４１となってファン２６１から排出される。

＝＝＝風速センサー２５１＝＝＝
風速センサー２５１は、気流２４９の風速を検出する。ここで、気流２４９は、風速センサー２５１が設置されている位置の気流である。気流２４９の風速は、気流２４１、気流２４２及び気流２４３のそれぞれの強さ（大きさ、風量、風速）に従って変化する。換言すると、気流２４９は、気流２４１、気流２４２、気流２４３のそれぞれの強さの組み合わせ、即ちシャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４のそれぞれの開閉状態の組み合わせ、に従って風速が変化する。風速センサー２５１は、その気流２４９の位置の風速を検出する。

以上が、風量調整機構１０１の各構成要素についての説明である。

尚、図２に示す構成に係わらず、風量調整機構１０１は、任意の形状であってよい。また、風量調整機構１０１の冷却エリアとシャッターの組み合わせは任意の数量であってよい。そして、１つの冷却エリアに対して複数のシャッターが設けられてもよい。或いは、１つにシャッターに対して、複数の冷却エリアが設けられてもよい。冷却エリアの形状も任意の形状であってよい。ファンは任意の数量であってよい。

次に、図１に戻り故障検出装置１００の機能単位の各構成要素について説明する。

＝＝＝開閉状態変更部１１０＝＝＝
開閉状態変更部１１０は、シャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４のそれぞれの開閉状態を制御する。

＝＝＝風速計測部１２０＝＝＝
風速計測部１２０は、風速センサー２５１が検出した風速を受信することで、風速センサー２５１が設置されている位置の風速を計測する。

＝＝＝故障判定部１３０＝＝＝
故障判定部１３０は、開閉状態の組み合わせと、風速とに基づいて、シャッター２２２、シャッター２２３、シャッター２２４及びファン２６１について、いずれが故障しているかを判定する。ここで、その開閉状態の組み合わせは、開閉状態変更部１１０によって制御される。ここで、その風速は、風速計測部１２０によって計測される。以後、この判定することを、故障判定と呼ぶ。そして、故障判定部１３０は、その判定した結果を出力する。

故障判定部１３０は、例えば、予め特定の条件で計測した風速を利用して、故障判定する。図６は、パターン番号に対応するシャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４の開閉状態の組み合わせにおいて測定した風速を予測風速とした予測風速情報８００の一例を示す図である。尚、ファン２６１が回転数を変更可能なファンである場合、予測風速情報８００の予測風速は、その回転数を特定の回転数（例えば、ファン２６１の１００％の回転数）にして測定した風速であるものとする。

尚、故障判定部１３０は、シャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４の開閉状態の組み合わせ毎の風速の、大小関係の予測を示す情報を利用して、故障判定するようにしてもよい。

以上が、故障検出装置１００の機能単位の各構成要素についての説明である。

次に、故障検出装置１００のハードウェア単位の構成要素について説明する。

図３は、本実施形態における故障検出装置１００を実現するコンピュータ７００のハードウェア構成を示す図である。

図３に示すように、コンピュータ７００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）７０１、記憶部７０２、記憶装置７０３、入力部７０４、出力部７０５及び通信部７０６を含む。更に、コンピュータ７００は、外部から供給される記録媒体（または記憶媒体）７０７を含む。記録媒体７０７は、情報を非一時的に記憶する不揮発性記録媒体であってもよい。

ＣＰＵ７０１は、オペレーティングシステム（不図示）を動作させて、コンピュータ７００の、全体の動作を制御する。また、ＣＰＵ７０１は、例えば記憶装置７０３に装着された記録媒体７０７から、プログラムやデータを読み込み、読み込んだプログラムやデータを記憶部７０２に書き込む。ここで、そのプログラムは、例えば、後述の図３に示すフローチャートの動作をコンピュータ７００に実行させるプログラムである。

そして、ＣＰＵ７０１は、読み込んだプログラムに従って、また読み込んだデータに基づいて、図１に示す開閉状態変更部１１０、風速計測部１２０及び故障判定部１３０として各種の処理を実行する。

尚、ＣＰＵ７０１は、通信網（不図示）に接続されている外部コンピュータ（不図示）から、記憶部７０２にプログラムやデータをダウンロードするようにしてもよい。

記憶部７０２は、プログラムやデータを記憶する。

記憶装置７０３は、例えば、光ディスク、フレキシブルディスク、磁気光ディスク、外付けハードディスク及び半導体メモリであって、記録媒体７０７を含む。記憶装置７０３（記録媒体７０７）は、プログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶する。また、記憶装置７０３は、データを記憶してもよい。

入力部７０４は、例えばマウスやキーボード、内蔵のキーボタンなどを含み、入力操作に用いられてもよい。入力部７０４は、マウスやキーボード、内蔵のキーボタンに限らず、例えばタッチパネルなどでもよい。

出力部７０５は、例えばディスプレイで実現され、出力を確認するために用いられる。

通信部７０６は、シャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４のそれぞれと、風速センサー２５１とのインタフェースを実現する。この場合、通信部７０６は、開閉状態変更部１１０及び風速計測部１２０の一部として含まれる。

以上説明したように、図１に示す故障検出装置１００の機能単位のブロックは、図２に示すハードウェア構成のコンピュータ７００によって実現される。但し、コンピュータ７００が備える各部の実現手段は、上記に限定されない。すなわち、コンピュータ７００は、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線または無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

尚、上述のプログラムのコードを記録した記録媒体７０７が、コンピュータ７００に供給され、ＣＰＵ７０１は、記録媒体７０７に格納されたプログラムのコードを読み出して実行するようにしてもよい。或いは、ＣＰＵ７０１は、記録媒体７０７に格納されたプログラムのコードを、記憶部７０２、記憶装置７０３またはその両方に格納するようにしてもよい。すなわち、本実施形態は、コンピュータ７００（ＣＰＵ７０１）が実行するプログラム（ソフトウェア）を、一時的にまたは非一時的に、記憶する記録媒体７０７の実施形態を含む。

以上が、本実施形態における故障検出装置１００を実現するコンピュータ７００の、ハードウェア単位の各構成要素についての説明である。

次に本実施形態の動作について、図１〜図６を参照して詳細に説明する。

図４及び図５は、本実施形態における故障検出装置１００の動作を示すフローチャートである。尚、このフローチャートによる処理は、前述したＣＰＵ７０１によるプログラム制御に基づいて、実行されても良い。また、処理のステップ名については、例えばステップＳ６０１のように、記号で記載する。

図６に示す予測風速情報８００の予測風速は、ファン２６１を１００％の回転数で運転して、測定したものとする。

故障検出装置１００は、図示しない手段によりファン２６１の回転数を１００％に設定する（ステップＳ６０１）。

次に、故障判定部１３０は、変数ｄを定義し、変数ｄに「１」をセットする（ステップＳ６０２）。

次に、故障判定部１３０は、変数ｄの値がパターン数を超えたか否かを判定する（ステップＳ６０３）。ここで、パターン数は、シャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４の開閉状態の組み合わせの数（例えば、図６の予測風速情報８００の場合「４」）である。以後、「シャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４の開閉状態の組み合わせ」を、「シャッター開閉状態」と呼ぶ。

次に、変数ｄの値がパターン数を超えた場合（ステップＳ６０３でＹＥＳ）、処理は、ステップＳ６２１へ進む。

また、変数ｄの値がパターン数以下の場合（ステップＳ６０３でＮＯ）、開閉状態変更部１１０は、シャッター開閉状態をパターン（ｄ）の状態にする（ステップＳ６０４）。尚、パターン（ｄ）は、図６に示す予測風速情報８００のパターン番号が「ｄ」のシャッター開閉状態（例えば、「ｄ」が「１」の場合は、パターン番号が「１」のシャッター開閉状態）を示す。

次に、風速計測部１２０は、風速センサー２５１から気流２４９の風速を取得し、その風速に基づいて風速測定結果Ｅ（ｄ）を生成し、記録する（ステップＳ６０５）。ここで、風速測定結果Ｅ（ｄ）は、パターン番号が「ｄ」のシャッター開閉状態における、風速センサー２５１の位置の風速センサー２５１である。風速計測部１２０は、例えば、記憶部７０２に風速測定結果Ｅ（ｄ）を記録する。

次に、故障判定部１３０は、図６に示す予測風速情報８００を参照し、パターン番号が「ｄ」の予測風速を取得して予測風速Ｆ（ｄ）を生成し、記録する（ステップＳ６０６）。ここで、予測風速Ｆ（ｄ）は、パターン番号が「ｄ」のシャッター開閉状態における、風速センサー２５１の位置の風速である。例えば、故障判定部１３０は、記憶部７０２に予測風速Ｆ（ｄ）を記録する。

次に、故障判定部１３０は、風速測定結果Ｅ（ｄ）と予測風速Ｆ（ｄ）とが一致するか否かを判定する（ステップＳ６０７）。ここで、「一致する」とは、「風速測定結果Ｅ（ｄ）と予測風速Ｆ（ｄ）との比が、所定の範囲の値である」ことである。所定の範囲は、例えば、「１．１」から「０．９」の範囲である。「一致する」の定義は、以下の他の場合（例えば、ステップＳ６２８の場合）についても、同様である。

次に、一致しない場合（ステップＳ６０７でＮＯ）、故障判定部１３０は、エラー出力Ｘ（ｄ）を生成し、記録する（ステップＳ６０８）。ここで、エラー出力Ｘ（ｄ）は、パターン番号が「ｄ」のシャッター開閉状態において、風速センサー２５１の位置の風速が異常であることを示す情報である。例えば、故障判定部１３０は、記憶部７０２にエラー出力Ｘ（ｄ）を記録する。

また、一致する場合（ステップＳ６０７でＹＥＳ）、故障判定部１３０は、変数ｄに「１」を加算する（ステップＳ６０９）。そして、処理は、ステップＳ６０３へ戻る。

ステップＳ６０３でＹＥＳであった場合、開閉状態変更部１１０は、シャッター開閉状態を、本処理開始前の、元の状態に戻す（ステップＳ６２１）。

次に、故障検出装置１００は、図示しない手段によりファン２６１の回転数を、本処理開始前の、元の状態に戻す（ステップＳ６２２）。

次に、故障判定部１３０は、エラー出力Ｘ（１）〜（４）のいずれかが記録されているか否かを確認する（ステップＳ６２３）。

次に、エラー出力Ｘ（１）〜（４）のいずれも記録されていない場合（ステップＳ６２３でＮＯ）、処理は終了する。

次に、エラー出力Ｘ（１）〜（４）のいずれかが記録されている場合（ステップＳ６２３でＹＥＳ）、故障判定部１３０は、風速測定結果Ｅ（１）と予測風速Ｆ（１）とを比較する（ステップＳ６２４）。尚、ファン２６１の動作の揺らぎや、風速センサー２５１の測定誤差を考慮して、故障判定部１３０は、風速測定結果Ｅ（１）と予測風速Ｆ（１）から所定の値を減算した値とを比較するようにしてもよい。

次に、風速測定結果Ｅ（１）が予測風速Ｆ（１）未満の場合（ステップＳ６２４でＮＯ）、故障判定部１３０は、メッセージとして「１番シャッターが故障」を出力する（ステップＳ６２５）。ここで、「１番シャッター」は、シャッター２２２の識別子である。故障判定部１３０は、例えば、図３に示す出力部７０５に、メッセージを出力するようにしてよい。或いは、故障判定部１３０は、図３に示す通信部７０６を介して、外部装置（不図示）にメッセージを出力するようにしてもよい。そして、処理は終了する。

尚、故障判定部１３０は、以下により、風速測定結果Ｅ（１）が予測風速Ｆ（１）未満の場合に、メッセージとして「１番シャッターが故障」を出力する。第１に、本実施形態の故障検出対象の風量調整機構１０１においては、風速センサー２５１は、冷却エリア２１２の近辺に設置されている。この場合、本実施形態では、風速センサー２５１が設置された位置の気流２４９は、気流２４２から最大の影響を受けるものとしている。そして、本実施形態では、シャッター２２２が開かない場合は気流２４２が流れなくなり、気流２４９の風速が小さくなり、風速測定結果Ｅ（１）が予測風速Ｆ（１）未満となるものとしている。以上により、故障判定部１３０は、風速測定結果Ｅ（１）が予測風速Ｆ（１）未満の場合に、１番シャッターが故障であると判断する。

次に、風速測定結果Ｅ（１）が予測風速Ｆ（１）以上の場合（ステップＳ６２４でＹＥＳ）、故障判定部１３０は、変数ｇを定義し、変数ｇに「２」をセットする（ステップＳ６２６）。

次に、故障判定部１３０は、変数ｇの値がパターン数を超えたか否かを判定する（ステップＳ６２７）。

次に、変数ｇの値がパターン数を超えた場合（ステップＳ６２７でＹＥＳ）、処理は終了する。

また、変数ｇの値がパターン数以下の場合（ステップＳ６２７でＮＯ）、故障判定部１３０は、風速測定結果Ｅ（ｇ）と風速測定結果Ｅ（１）とが一致するか否かを判定する（ステップＳ６２８）。

次に、一致する場合（ステップＳ６２８でＹＥＳ）、故障判定部１３０は、メッセージとして「（ｇ−１）番シャッターが故障」を出力する（ステップＳ６２９）。ここで、１番シャッターは、上述の通り、シャッター２２２の識別子であり、２番シャッターはシャッター２２３の識別子であり、３番シャッターはシャッター２２４の識別子である。即ち、メッセージの「（ｇ−１）番シャッターが故障」は、変数ｇが「２」、「３」及び「４」のそれぞれの場合、シャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４のそれぞれが故障していることを示す。

次に、故障判定部１３０は、変数ｇに「１」加算する（ステップＳ６３０）。そして、処理は、ステップＳ６２７へ戻る。

以上が、本実施形態の動作の説明である。

本実施形態の第１の変形例として、故障判定部１３０は、例えば、ステップＳ６０６の後に、風速測定結果Ｅ（１）が「０」か否かを判定し、「０」の場合、ファン２６１の故障を示すメッセージを出力するようにしてもよい。

本実施形態の第２の変形例として、故障検出装置１００は、予測風速情報８００に替えて、複数のシャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４を任意に閉じたパターンを更に含む予測風速情報を利用して、故障を検出するようにしてもよい。

本実施形態の第３の変形例では、シャッター２２２、シャッター２２３及びシャッター２２４のいずれかが中間状態（開状態と閉状態の間の状態）を持つ。そして、故障検出装置１００は、その中間状態を含むパターンを、更に含む予測風速情報を利用して故障を検出するようにしてもよい。

尚、上述したように、冷却エリアの数量、シャッターの数量、風速センサー２５１の設置位置、ファン２６１の性能及び風量調整機構１０１の形状などは任意であってよい。これらのバリエーションに対応して、故障検出装置１００の予測風速情報及び処理フローは、様々に変形してよい。

例えば、風速センサー２５１が、冷却エリア２１４近辺に設置される風量調整機構を故障検出対象とする場合、以下のようにしてもよい。この場合、風速センサー２５１が設置された位置の気流２４９は、気流２４４から最大の影響を受けるものとする。そして、シャッター２２４が開かない場合は気流２４４が流れなくなり、気流２４９の風速が小さくなり、風速測定結果Ｅ（１）が予測風速Ｆ（１）未満となるものとする。以上により、故障判定部１３０は、風速測定結果Ｅ（１）が予測風速Ｆ（１）未満の場合に、３番シャッターが故障であると判断する。

上述した本実施形態における効果は、複数の冷却エリアのそれぞれに供給する風量が異なるような風量調整機構において、故障検出用の部品がその冷却エリアの数に対応して増加することを、防止することを可能にする点である。

その理由は、以下のような構成を含むからである。即ち、第１に開閉状態変更部１１０がシャッター開閉状態を制御する。第２に、風速計測部１２０が、シャッター開閉状態に従って風速が変化する位置の風速を計測する。第３に、故障判定部１３０がそのシャッター開閉状態とその風速とに基づいて、故障箇所を判定し、出力する。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下、本実施形態の説明が不明確にならない範囲で、前述の説明と重複する内容については説明を省略する。

図７は、本発明の第２の実施形態に係る風量調整機構２００の構成を示すブロック図である。

図７を参照すると、本実施形態における風量調整機構２００は、シャッター２２２、シャッター２２３、シャッター２２４、風速センサー２５１及び故障検出装置１００を備える。即ち、風量調整機構２００は、図２に示す風量調整機構１０１に図１に示す故障検出装置１００を含む形態の風量調整機構である。

本実施形態は、第１の実施形態と同様の様々な変形を適用してよい。

上述した本実施形態における効果は、第１の実施形態と同様に、複数の冷却エリアのそれぞれに供給する風量が異なるような風量調整機構において、故障検出用の部品がその冷却エリアの数に対応して増加することを、防止することを可能にする点である。

その理由は、風量調整機構２００が故障検出装置１００を含むようにしたからである。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下、本実施形態の説明が不明確にならない範囲で、前述の説明と重複する内容については説明を省略する。

図８は、本発明の第３の実施形態に係る風量調整機構３００の構成を示すブロック図である。

図８を参照すると、本実施形態における風量調整機構３００は、第２の実施形態に比べて、シャッター３２４及び風速センサー３５１を更に含む。

図９は、第３の実施形態に係る風量調整機構３００の構造を示すブロック図である。尚、故障検出装置１００は、図９に図示しない。

＝＝＝シャッター３２４＝＝＝
シャッター３２４は、気流３４４を調整する。即ち、シャッター３２４が開状態の場合、シャッター３２４を気体（例えば、空気）が流入し、気流３４４が発生する。一方、シャッター２２４が閉状態の場合、気体はシャッター３２４を流入することができず、気流３４４は発生しない。尚、シャッター３２４は、完全な開状態と完全な閉状態との間の任意の状態（中間状態と呼ぶ）に設定されるものであってもよい。

気流３４４は、冷却エリア３１４において、デバイス３７４を冷却し、気流２４１となってファン２６１から排出される。

＝＝＝風速センサー３５１＝＝＝
風速センサー３５１は、気流３４９の風速を検出する。ここで、気流３４９は、風速センサー３５１が設置されている位置の気流である。気流３４９の風速は、気流２４１、気流２４２、気流２４３、気流２４４及び気流３４４のそれぞれの強さ（大きさ、風量、風速）に従って変化する。換言すると、気流３４９は、気流２４１、気流２４２、気流２４３、気流２４４及び気流３４４のそれぞれの強さの組み合わせに従って風速が変化する。即ち、気流３４９は、シャッター２２２、シャッター２２３、シャッター２２４及びシャッター３２４のそれぞれの開閉状態の組み合わせ（シャッター開閉状態）、に従って風速が変化する。風速センサー３５１は、その気流３４９の位置の風速を検出する。 尚、風速センサー２５１が検出する風速の向きと風速センサー３５１が検出する風速の向きとは異なってもよい。

＝＝＝開閉状態変更部１１０＝＝＝
本実施形態の開閉状態変更部１１０は、シャッター２２２、シャッター２２３、シャッター２２４及びシャッター３２４のそれぞれの開閉状態を制御する。

＝＝＝風速計測部１２０＝＝＝
本実施形態の風速計測部１２０は、風速センサー２５１及び風速センサー３５１のそれぞれが検出した風速を受信することで、風速センサー２５１及び風速センサー３５１のそれぞれが設置されている位置の風速を計測する。

＝＝＝故障判定部１３０＝＝＝
本実施形態の故障判定部１３０は、シャッター開閉状態の組み合わせと、風速とに基づいて、シャッター２２２、シャッター２２３、シャッター２２４、シャッター３２４及びファン２６１について、いずれが故障しているかを判定する。ここで、その風速は、風速計測部１２０によって計測される。

風量調整機構３００は、風速センサー２５１及び風速センサー３５１に更に加えて、３個目及びそれ以上の、追加の風速センサーを備えてもよい。この場合、風速計測部１２０は、その追加の風速センサーが検出した風速を受信することで、その追加の風速センサーが設置されている位置の風速を計測する。

本実施形態は、第１の実施形態と同様の様々な変形を適用してよい。

上述した本実施形態における効果は、第１の実施形態の効果に加えて、風量調整機構の形状が複雑であったり、冷却エリアの数が多かったりする場合においても、故障検出用の部品が冷却エリアの数に対応して増加することを、防止することを可能にする点である。

その理由は、風速計測部１２０が、複数の風速センサー２５１及び風速センサー３５１が設置されている位置の風速を計測するようにしたからである。

以上の各実施形態で説明した各構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はない。例えば、各構成要素は、複数の構成要素が１個のモジュールとして実現されたり、１つの構成要素が複数のモジュールで実現されたりしてもよい。また、各構成要素は、ある構成要素が他の構成要素の一部であったり、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していたり、といったような構成であってもよい。

以上説明した各実施形態における各構成要素及び各構成要素を実現するモジュールは、必要に応じ可能であれば、ハードウェア的に実現されても良いし、コンピュータ及びプログラムで実現されても良い。または、それらのモジュールは、ハードウェア的なモジュールとコンピュータ及びプログラムとの混在により実現されても良い。プログラムは、磁気ディスクや半導体メモリなど、不揮発性のコンピュータ可読記録媒体に記録されて提供され、コンピュータの立ち上げ時などにコンピュータに読み取られる。この読み取られたプログラムは、そのコンピュータの動作を制御することにより、そのコンピュータを前述した各実施形態における構成要素として機能させる。

また、以上説明した各実施形態では、複数の動作をフローチャートの形式で順番に記載してあるが、その記載の順番は複数の動作を実行する順番を限定するものではない。このため、各実施形態を実施するときには、その複数の動作の順番は内容的に支障しない範囲で変更することができる。

更に、以上説明した各実施形態では、複数の動作は個々に相違するタイミングで実行されることに限定されない。例えば、ある動作の実行中に他の動作が発生したり、ある動作と他の動作との実行タイミングが部分的に乃至全部において重複していたりしていてもよい。

更に、以上説明した各実施形態では、ある動作が他の動作の契機になるように記載しているが、その記載はある動作と他の動作の全ての関係を限定するものではない。このため、各実施形態を実施するときには、その複数の動作の関係は内容的に支障のない範囲で変更することができる。また各構成要素の各動作の具体的な記載は、各構成要素の各動作を限定するものではない。このため、各構成要素の具体的な各動作は、各実施形態を実施する上で機能的、性能的、その他の特性に対して支障をきたさない範囲内で変更されて良い。

以上、各実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

１００ 故障検出装置
１０１ 風量調整機構
１１０ 開閉状態変更部
１２０ 風速計測部
１３０ 故障判定部
２００ 風量調整機構
２１２ 冷却エリア
２１３ 冷却エリア
２１４ 冷却エリア
２２２ シャッター
２２３ シャッター
２２４ シャッター
２４１ 気流
２４２ 気流
２４３ 気流
２４４ 気流
２４９ 気流
２５１ 風速センサー
２６１ ファン
２７２ デバイス
２７３ デバイス
２７４ デバイス
３００ 風量調整機構
３１４ 冷却エリア
３２４ シャッター
３４４ 気流
３４９ 気流
３５１ 風速センサー
３７４ デバイス
７００ コンピュータ
７０１ ＣＰＵ
７０２ 記憶部
７０３ 記憶装置
７０４ 入力部
７０５ 出力部
７０６ 通信部
７０７ 記録媒体
８００ 予測風速情報

Claims (10)

1. 複数の領域のそれぞれに対応する気流調整手段のそれぞれの開閉状態を制御する開閉状態変更部と、
   前記開閉状態の組み合わせに従って風速が変化する位置の風速を計測する風速計測部と、
   前記開閉状態の組み合わせと前記風速とに基づいて、前記気流調整手段及び前記風速を発生させる送風手段についていずれが故障しているかを判定し、前記判定した結果を出力する故障判定部と、を含む
   風量調整機構故障検出装置。
2. 前記故障判定部は、異なる前記開閉状態の組み合わせに対応する前記風速の差分を算出し、前記差分に基づいて、前記気流調整手段及び前記風速を発生させる気流発生手段についていずれが故障しているかを検出する
   ことを特徴とする請求項１記載の風量調整機構故障検出装置。
3. 前記風速計測部は、前記開閉状態の組み合わせに従って風速が変化する位置に設置された風速センサーを含む
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の風量調整機構故障検出装置。
4. 前記風速計測部は、前記開閉状態の組み合わせに従って風速が変化する複数の位置の、前記開閉状態の組み合わせと前記風速の変化との対応が異なる前記複数の位置のそれぞれに設置された前記風速センサーを含む
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の風量調整機構故障検出装置。
5. 前記開閉状態の組み合わせは、全ての前記気流調整手段が開状態の組み合わせと、全ての前記気流調整手段のそれぞれについてその１つの前記気流調整手段だけが閉状態で他の前記気流調整手段が開状態である組み合わせのそれぞれとである
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の風量調整機構故障検出装置。
6. 前記開閉状態の組み合わせは、全ての前記気流調整手段が開状態の組み合わせと、全ての前記気流調整手段の任意の前記気流調整手段だけが閉状態で他の前記気流調整手段が開状態である組み合わせのそれぞれとである
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の風量調整機構故障検出装置。
7. 前記開閉状態の組み合わせは、全ての前記気流調整手段が開状態の組み合わせと、全ての前記気流調整手段の任意の一部の前記気流調整手段が閉状態、他の任意の一部の前記気流調整手段が任意の中間状態、他の前記気流調整手段が開状態である組み合わせのそれぞれとである
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の風量調整機構故障検出装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の風量調整機構故障検出装置を含む
   風量調整機構。
9. 複数の領域のそれぞれに対応する気流調整手段のそれぞれの開閉状態を制御し、
   前記開閉状態の組み合わせに従って風速が変化する位置の風速を計測し、
   前記開閉状態の組み合わせと前記風速とに基づいて、前記気流調整手段及び前記風速を発生させる送風手段についていずれが故障しているかを判定し、前記判定した結果を出力する
   風量調整機構の故障検出方法。
10. 複数の領域のそれぞれに対応する気流調整手段のそれぞれの開閉状態を制御する処理と、
    前記開閉状態の組み合わせに従って風速が変化する位置の風速を計測する処理と、
    前記開閉状態の組み合わせと前記風速とに基づいて、前記気流調整手段及び前記風速を発生させる送風手段についていずれが故障しているかを判定し、前記判定した結果を出力する処理と、
    をコンピュータに実行させるプログラム。

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