JP2014165421A - 電子装置および目詰まり状態判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置構成や設置環境が変動する場合においても、フィルタの目詰まり状態を判定できる電子装置および目詰まり状態判定方法を提供することにある。
【解決手段】冷却ファンを備える電子装置であって、冷却ファンの吸気口に配置される防塵フィルタと防塵フィルタの前部と後部とに配置される温度センサと、温度センサがそれぞれ測定する温度値を保持する温度データ保持部と、予め電子装置と冷却ファンを稼動させて温度センサがそれぞれ測定した温度値の時間変化同士の相関データをフィルタの目詰まり状態と関連付けて保持する相関データ保持部と、温度データ保持部に保持される温度値の時間変化同士の相関を計算し相関データ保持部に保持されている相関データと比較する比較部を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷却ファンを備える電子装置において、冷却ファンの吸気口に配置するフィルタの目詰まり状態の判定に関する。

各種の電子装置は、動作時に発熱する電子部品を内蔵しており、動作時には装置内部の温度が上昇する。そこで、冷却ファンを付け、装置内部に外気を取り入れ、排出することで装置内部の温度が規定の温度以上に上昇することを防止している。

しかし、外気を取り入れる際には、同時に塵や埃を取り込み、この塵や埃が電子装置の故障や誤作動などの原因となるため、冷却ファンの吸気口には防塵フィルタを取り付けている。

しかし、防塵フィルタは使用していくうちに塵や埃が付着し、目詰まりが発生することで、外気を十分取り込むことができなくなり、装置内部の温度が上昇してしまう。このため、担当者が定期的にフィルタを目視でチェックし、必要に応じて清掃を行う必要があった。

そこで、このチェックを容易にするために、防塵フィルタの清掃時期を判定したり、防塵フィルタの目詰まりを検知したりする装置および方法が開示されている。

特許文献１は、装置内温度上昇した場合にファンが高速回転する冷却方式においてファンが高速回転モードとなって一定時間経過後に予想される装置内温度の低下値を予め記憶し、装置内の実測値と比較し、差分が予め設定した閾値を超えるか否かにより、目詰まりなどによるファンの清掃時期を判定する装置および方法を開示している。

特許文献２はフィルタの前後に設置した温度センサの測定温度の温度差と、この温度差とファンの回転速度とにおいて閾値を算出する式を予め記憶し、この閾値が予め設定した値を超えるか否かにより、フィルタの目詰まりを判定する装置および方法を開示している。

特開２００９−２０５２４０ 特開２００６−１９８５８２

一方で、電子装置を構成する装置や部品は、用途やユーザの要求によって多様であり、途中で装置や部品を入れ替えたり、増設したり、移設したりする場合もあり、時間とともに装置構成や設置環境などが変動する。

特許文献１および２では、電子装置を構成する装置や部品が変動した際には、同等の構成とする電子装置において、再測定し、予想値や算出式を設定し直す必要があった。また、電子装置内の構成、電子装置の運転態様の変化によって、フィルタの状態に関係なく上記装置内温度やフィルタ前後の温度センサが検知する温度の差が変化する場合もある。

これらに鑑み、装置構成や設置環境が変動する場合においても、フィルタの目詰まり状態を判定できる電子装置および目詰まり状態判定方法を提供することである。

本発明の電子装置は冷却ファンを備える電子装置であって、前記冷却ファンの吸気口に配置される防塵フィルタと前記防塵フィルタの前方部と後方部とに配置される温度センサと、前記温度センサがそれぞれ所定の時間間隔で測定する温度値を保持する温度データ保持部と、予め前記電子装置と前記冷却ファンを稼動させて前記温度センサがそれぞれ前記所定の時間間隔で測定した温度値の時間変化同士の相関データを前記フィルタの目詰まり状態と関連付けて保持する相関データ保持部と、前記温度データ保持部に保持される温度値の時間変化同士の相関を計算し前記相関データ保持部に保持されている相関データと比較する比較部を備えることを特徴とする。

本発明の目詰まり状態判定方法は冷却ファンと防塵フィルタを備える電子装置において前記防塵フィルタの目詰まり状態判定方法であって、予め前記冷却ファンおよび前記電子装置を稼働させ前記防塵フィルタの前後にそれぞれ配置された温度センサの温度値の時間変化同士の相関を算出し前記防塵フィルタの目詰まり状態と関連付けて記録し、前記電子装置の稼働時に前記温度センサの温度値の時間変化同士の相関データと算出して前記防塵フィルタの目詰まり状態を検知することを特徴とする。

本発明によれば、装置構成や設置環境が変動する場合においても、フィルタの目詰まり状態を判定できる。

本発明の概略構成例を示す図である。 前方温度センサ２０１および後方温度センサ２０２によって測定された温度値の時間変化の例を示す図である。

本発明の実施形態について、図を参照して説明する。

図１は本実施形態に係る電子装置の概略構成例を示す図である。

本実施形態に係る電子装置は、装置内部を冷却する冷却ファンを備える電子装置であって、冷却ファンの吸気口に設置する防塵フィルタ１００と、防塵フィルタの前方に配置する前方温度センサ２０１と、防塵フィルタの後方に配置する後方温度センサ２０２と、目詰まり状態を判定する判定装置３００とで構成され、判定装置３００は、さらに、温度データ保持部３０１と、相関データ保持部３０２と、比較部３０３と、報知部３０４とを備える。

温度データ保持部３０１と、相関データ保持部３０２と、比較部３０３と、報知部３０４とは、電子装置が内蔵している基板の実装部品の一部であって、基板の一部を含め、便宜上、判定装置３００と呼称する。なお、判定装置３００は１つの装置であってもよいし、電子装置の外部に設置していてもよい。

温度データ保持部３０１および相関データ保持部３０２はメモリやＨＤＤ（ハードディスク）などで、比較部３０３はＣＰＵなどで、報知部３０４はスピーカやアラームランプなどで作業員に対し、警告を発する部位である。なお、防塵フィルタの後方には複数の温度センサを配置することができる。

次に、本発明の電子装置の動作について説明する。

図２は、前方温度センサ２０１および後方温度センサ２０２によって測定された温度値の時間変化の例を示す図である。図２の縦軸は電子装置が稼働後に上記２つの温度センサによって測定される温度値であり、横軸は新たな防塵フィルタ１００が設置された本発明の電子装置が稼働を開始してからの時間である。横軸の時間の単位は分、時間、日、週、月などであり、本発明の電子装置の構成、稼働状況その他の要因によって適宜適切な値が設定され得る。

上記２つ温度値のうち、前方温度センサ２０１によって測定される温度値は電子装置の動作、設置環境、その他の影響によってほぼ一定のサイクルで変化している。一方、後方温度センサ２０２によって測定される温度値は、電子装置の稼働当初は上記前方温度センサ２０１により測定される温度値の変化に追随して変化する時間帯が多い。しかし、稼働時間の経過と共に次第にこの追随する傾向は少なくなり、温度変化のサイクルも前方温度センサ２０１の温度変化サイクルとは相違してくる。また温度値の差は電子装置稼働後の比較的早い時期に大きくなることもあり、また稼働後のある程度時間が経過した後に比較的小さくなることもある。したがって、公知例のように温度値の差に関するデータに基づくフィルタ目詰まりの判定は正確度にかけるおそれがある。

つぎに、上記温度変化同士の相関について説明する。まず、目詰まりのない新しい防塵フィルタ１００を電子装置にセットし、電子装置と冷却ファンの稼働を開始させる。稼働開始後、前方温度センサ２０１および後方温度センサ２０２は一定の時間間隔で温度値を測定し、判定装置３００は測定した温度値を温度データ保持部３０１に記録する。この時間間隔は秒、分、時間、日など適宜設定できる。また、判定装置３００は上記温度値の測定と並行して、防塵フィルタの目詰まりを示すデータを取得し、上記温度データ保持部３０１に記録する。上記目詰まりを示すデータの取得は温度測定の時間間隔と同じでもよく、これより長くてもよい。後述する相関係数を計算する所定の期間ごとにその期間内の適切な時点で取得することもできる。目詰まりを示すデータは上記温度値のデータと時間軸上において関連付けて記録する。この目詰まりを示すデータは、例えば、電子装置内、防塵フィルタの前方、または防塵フィルタの後方などの１個所以上に配置される風量センサまたは風圧センサのデータである。あるいはフィルタに目詰まり状況を把握し易くするマーク、彩色部などを形成しておき、光学的手段またはオペレータの目視によって記録した結果を目詰まりデータとすることができる。

その後、比較部３０３は所定の期間ごとに上記２つの温度センサによって測定されたそれぞれ複数の温度値について公知の計算式を用いてその相関係数を上記所定の期間ごとに計算する。上記所定の期間内に測定される温度値の数は有意な相関係数が計算できるだけの数であることが望ましい。判定装置３００はこれらの所定の期間ごとの相関係数を相関データ保持部３０２に上記目詰まり状況を示すデータと対応付けて記録する。上記目詰まり状況を示すデータはこの所定の期間ごとに計測、記録することもできる。

実際に電子装置を稼働させる場合、判定装置３００は上述した温度測定と同一または類似のタイミングで温度測定を行い、測定した温度値を上記温度データ保持部３０１に記録する。

また、電子装置が稼働を開始した後、上記比較部３０３は上記相関係数が計算された所定の期間ごとに２つの温度センサが新たに測定するそれぞれ複数の温度値の間の相関係数を計算し、この相関係数を相関データ保持部３０２に保持する。

比較部３０３はすでに相関データ保持部３０２に保持されている所定期間ごとの相関係数と新たに計算された相関係数を比較する。比較部３０３はこの新たに計算された相関係数と同等と判断した相関係数に対応する目詰まり状況を示すデータを出力する。

電子装置は防塵フィルタの目詰まり状況を報知する報知部３０４を備えることができる。該報知部３０４は比較部３０３が出力する目詰まり状況を示すデータを受信し、該データを表示しまたは各種の形態にて外部に報知することができる。

防塵フィルタの後方に複数の温度センサを配置した場合も、判定装置３００は、これら各温度センサによる温度値と防塵フィルタの前方に配置される温度センサとによる温度値との間の温度変化の相関係数を計算し、目詰まり状況を示すデータと対応付けて記録する。実際に電子装置が稼働した場合に、判定装置３００は上記それぞれの温度センサによって取得し、計算した相関係数と保持している相関係数とを比較し、対応する目詰まり状態を示すデータを出力する。

以上のように、本発明によれば、フィルタの前後に配置する温度センサによって取得される温度値の変化同士の相関関係により、目詰まりを判定、予測するので、装置構成や設置環境が変動する場合においても、フィルタの目詰まり状態を的確に判定、予測できる。

１００ 防塵フィルタ
２０１、２０２ 温度センサ
３００ 判定装置

Claims (8)

1. 冷却ファンを備える電子装置であって、
   前記冷却ファンの吸気口に配置される防塵フィルタと
   前記防塵フィルタの前方部と後方部とに配置される温度センサと、
   前記温度センサがそれぞれ所定の時間間隔で測定する温度値を保持する温度データ保持部と、
   予め前記電子装置と前記冷却ファンを稼動させて前記温度センサがそれぞれ前記所定の時間間隔で測定した温度値の時間変化同士の相関データを前記フィルタの目詰まり状態と関連付けて保持する相関データ保持部と、
   前記温度データ保持部に保持される温度値の時間変化同士の相関を計算し前記相関データ保持部に保持されている相関データと比較する比較部を備えることを特徴とする電子装置。
2. 前記相関データは前記電子装置と前記冷却ファンの稼働後所定の期間ごとに計算される請求項１に記載の電子装置。
3. 前記比較部の比較結果に基づき前記防塵フィルタが所定の目詰まり状態になったことを報知する報知部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電子装置。
4. 前記相関データは前記防塵フィルタの後方部に配置された複数の温度センサにより測定されるそれぞれの温度値の時間変化と前記防塵フィルタの前方部に配置された温度センサによって測定される温度値の時間変化との間の相関データであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子装置。
5. 冷却ファンと防塵フィルタを備える電子装置における前記防塵フィルタの目詰まり状態判定方法であって、
   予め前記冷却ファンおよび前記電子装置を稼働させ前記防塵フィルタの前後にそれぞれ配置された温度センサの温度値の時間変化同士の相関を算出し前記防塵フィルタの目詰まり状態と関連付けて記録し、
   前記電子装置の稼働時に前記温度センサの温度値の時間変化同士の相関データを算出して前記防塵フィルタの目詰まり状態を検知することを特徴とする目詰まり状態判定方法。
6. 前記相関データは前記電子装置と前記冷却ファンの稼働後所定の期間ごとに計算する請求項５に記載の目詰まり状態判定方法。
7. 前記比較部の比較結果に基づき前記防塵フィルタが所定の目詰まり状態になったことを報知することを特徴とする請求項５または６に記載の目詰まり状態判定方法。
8. 前記相関データは前記防塵フィルタの後方部に配置された複数の温度センサにより測定されるそれぞれの温度値の時間変化と前記防塵フィルタの前方部に配置された温度センサによって測定される温度値の時間変化との間の相関データであることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の目詰まり状態判定方法。

Images