JP2016009707A

JP2016009707A - 冷却ファン装置

Info

Publication number: JP2016009707A
Application number: JP2014128135A
Authority: JP
Inventors: 徹翠; Toru Midori
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2016-01-18

Abstract

【課題】この発明は、ファンモータの回転トルクを利用して防塵フィルタの巻き取りを行うようにして、防塵フィルタの巻き取り専用モータを不要とし、低コスト化を図ることができる冷却ファン装置を得る。
【解決手段】冷却ファン装置は、従動軸にロール状に巻かれ、従動軸から繰り出されて筐体の開口部を塞ぐように横断して駆動軸に巻き取られる防塵フィルタと、開口部を横断する防塵フィルタにブレードを対向させて筐体内に配設された冷却ファンと、防塵フィルタの目詰まりを検出する目詰まり検出センサ部と、冷却ファンのファンモータの回転トルクを駆動軸に伝達するトルク伝達部と、目詰まり検出センサ部の検出信号に基づいて防塵フィルタが目詰まりとなったと判定すると、ファンモータの回転トルクをトルク伝達部を介して駆動軸に伝達して駆動軸を駆動させ、防塵フィルタを駆動軸に巻き取らせる制御部と、を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、内部に発熱体を収容する筐体の開口部から外部空気を吸入して筐体内部を冷却する冷却ファン装置に関するものである。

従来の冷却ファン装置では、防塵フィルタが冷却ファンの動作により形成される風の流路を横断して覆うように設置されており、ＢＭＣ（ベースボードマネージメントコントローラ）が防塵フィルタの目詰まり状態を検知すると、モータを動作させて防塵フィルタを巻き取り、防塵フィルタの未使用部分を風の流路に位置させていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−６６１９０号公報

しかしながら、従来の冷却ファン装置では、防塵フィルタを巻き取るための専用のモータが必要となり、コストが高騰するという課題があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、ファンモータの回転トルクを利用して防塵フィルタの巻き取りを行うようにして、防塵フィルタの巻き取り専用モータを不要とし、低コスト化を図ることができる冷却ファン装置を得ることを目的としている。

この発明による冷却ファン装置は、開口部を有する筐体と、互いに軸方向を平行として、上記開口部を挟んで配置された従動軸および駆動軸と、上記従動軸にロール状に巻かれ、上記従動軸から繰り出されて上記開口部を塞ぐように横断して上記駆動軸に巻き取られる防塵フィルタと、上記開口部を横断する上記防塵フィルタにブレードを対向させて上記筐体内に配設された冷却ファンと、上記防塵フィルタの目詰まりを検出する目詰まり検出センサ部と、上記冷却ファンのファンモータの回転トルクを上記駆動軸に伝達するトルク伝達部と、上記目詰まり検出センサ部の検出信号に基づいて上記防塵フィルタが目詰まりとなったと判定すると、上記ファンモータの回転トルクを上記トルク伝達部を介して上記駆動軸に伝達して上記駆動軸を駆動させ、上記防塵フィルタを上記駆動軸に巻き取らせる制御部と、を備える。

この発明によれば、ファンモータの回転トルクをトルク伝達部を介して駆動軸に伝達して駆動軸を駆動させ、防塵フィルタを駆動軸に巻き取らせているので、防塵フィルタの巻き取り専用モータが不要となり、低コスト化を図ることができる。

この発明の実施の形態１における冷却ファン装置を示す構成図である。この発明の実施の形態１における冷却ファン装置の動作を説明するフローチャートである。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における冷却ファン装置を示す構成図、図２はこの発明の実施の形態１における冷却ファン装置の動作を説明するフローチャートである。

図１において、冷却ファン装置１００は、発熱体（図示せず）が収容される筐体１と、筐体１の開口部１ａを覆うように配置され、開口部１ａから筐体１の内部に吸入される外部空気に含まれる塵を除去する防塵フィルタ２と、ブレード６を防塵フィルタ２と対向させて筐体１内に設置され、開口部１ａから外部空気を吸入して筐体１の内部を冷却する冷却ファン５と、冷却ファン５のファンモータ７の回転数を検出する目詰まり検出部としても回転検出センサ８と、ファンモータ７の回転トルクを後述する駆動軸４に伝達するトルク伝達部と、回転検出センサ８の検出信号に基づいて防塵フィルタ２の目詰まりを判定し、防塵フィルタ２が目詰まりとなったと判定すると、トルク伝達部を介してファンモータ７の回転トルクを駆動軸４に伝達し、駆動軸４を駆動させて防塵フィルタ２を駆動軸４に巻き取らせる制御部９と、を備えている。

防塵フィルタ２は、一定の幅で連続するシート状に作製されている。防塵フィルタ２は、開口部１ａの一側に軸周りに回転可能に配置された従動軸３にロール状に巻かれ、従動軸３から繰り出され、開口部１ａを塞ぐように横断して、開口部１ａを挟んで従動軸３と平行に、かつ軸周りに回転可能に配置された駆動軸４に巻き取られている。

冷却ファン５は、ファンモータ７のモータ軸７ａの一端に固着されたブレード６を、開口部１ａを覆う防塵フィルタ２に向けて筐体１内に配設されている。そして、第１ギア１０がファンモータ７のモータ軸７ａの他端に固着されている。また、第２ギア１１が、駆動軸４に回転トルク伝達可能に連結されたトルク伝達軸１２に固着されている。

第１連結ギア１３と第２連結ギア１４が、連結軸１５に連結軸１５の長さ方向に離間して固着されている。連結軸１５は、第１連結ギア１３と第２連結ギア１４がそれぞれ第１ギア１０と第２ギア１１に歯合する作動位置と、第１連結ギア１３と第２連結ギア１４がそれぞれ第１ギア１０と第２ギア１１から離間して歯合解除される待避位置と、の間を往復移動可能に配置されている。さらに、ソレノイド１６が、励磁されて、連結軸１５を作動位置に移動させ、非励磁となって、連結軸１５を待避位置に戻すように構成されている。

ここで、第１および第２ギア１０，１１、トルク伝達軸１２、第１および第２連結ギア１３，１４、連結軸１５およびソレノイド１６によりトルク伝達部が構成されている。

つぎに、冷却ファン装置１００の動作について図２を参照しつつ説明する。なお、図２中、便宜上ステップ１００〜ステップ１０３をＳ１００〜Ｓ１０３としている。

まず、制御装置９がファンモータ７に運転指令を送信し、ファンモータ７が運転される。これにより、ブレード６が回転駆動され、外部空気が開口部１ａから防塵フィルタ２を通って筐体１内に吸入される。このとき、外部空気内に含まれる塵が防塵フィルタ２に取り込まれ、筐体１内への侵入が阻止される。筐体１内に吸入された外部空気は、図１中矢印で示されるように、筐体１内に収容されている発熱体（図示せず）の熱を吸熱し、筐体１外に排出される。

ファンモータ７の回転数は回転検出センサ８により検出され、制御部９に送信される。制御部９は、回転検出センサ８の検出信号に基づいて、ファンモータ７の回転数が設定範囲内に入っているか否かを判定する（ステップ１００）。そして、ファンモータ７の回転数が設定範囲内に入っていると、防塵フィルタ２は目詰まり状態ではないと判断し、ステップ１００に戻る。

ステップ１００において、ファンモータ７の回転数が設定範囲内に入っていないと、ステップ１０１に移行し、回転検出センサ８の検出信号に基づいて、ファンモータ７の回転数が０であるか否かを判定する。そして、ファンモータ７の回転数が０でないと、防塵フィルタ２は目詰まり状態であると判定し、ステップ１０２に移行する。

ステップ１０２では、制御部９がソレノイド１６に励磁指令を送信し、ソレノイド１６が励磁される。これにより、連結軸１５が待避位置から作動位置に移動し、第１連結ギア１３が第１ギア１０に歯合し、第２連結ギア１４が第２ギア１１に歯合する。そこで、ファンモータ７の回転トルクが、モータ軸７ａから第１ギア１０、第１連結ギア１３、連結軸１５、第２連結ギア１４、第２ギア１１およびトルク伝達軸１２を介して駆動軸４に伝達される。これにより、駆動軸４が回転され、防塵フィルタ２が駆動軸４に巻き取られる。そして、設定された時間経過後に、制御部９がソレノイド１６に非励磁指令を送信し、ステップ１００に戻る。そこで、ソレノイド１６は非励磁状態となり、連結軸１５が待避位置に戻り、第１および第２ギア１０，１１と第１および第２連結ギア１３，１４との歯合が解除される。そこで、駆動軸４の回転が停止し、従動軸３から繰り出された未使用領域の防塵フィルタ２が開口部１ａを塞ぎ、開口部１ａから吸入される外部空気内に含まれる塵が防塵フィルタ２に取り込まれる。

ステップ１０１において、ファンモータ７の回転数が０であると、ファンモータ７が故障したと判定し、ステップ１０３に移行する。ステップ１０３では、制御部９は、外部の監視センター１７にファンモータ７の故障を報知するとともに、ファンモータ７に運転停止指令を送信し、冷却ファン装置１００の動作を停止させる。監視センター１７では、ファンモータ７の故障発生の報知を受け、保守作業員が現地に急行し、ファンモータ７の修理・交換を行うことになる。

この実施の形態１によれば、防塵フィルタ２の目詰まりを検知して、開口部１ａを覆っている防塵フィルタ２の部分を自動的に未使用部分に更新しているので、作業員による、開口部１ａを覆っている防塵フィルタ２の部分を自動的に未使用部分に更新する作業が不要となる。そこで、機械室レスエレベータのように、防塵フィルタ２の更新作業がし難い場所に設置された制御盤の冷却に冷却ファン装置１００を適用する場合には、特に効果的である。

また、ファンモータ７の回転トルクを利用して駆動軸４を回転駆動し、防塵フィルタ２を駆動軸４に巻き取っているので、駆動軸４を駆動するための専用のモータが不要となり、冷却ファン装置１００の低コスト化が図られる。

また、ファンモータ７の回転数を検出する回転検出センサ８の検出信号に基づいて、ファンモータ７の回転数が０となったときに、ファンモータ７の故障発生を監視センター１７に報知するとともに、ファンモータ７の運転を停止している。そこで、ファンモータ８の修理・交換を迅速に行えるとともに、故障したファンモータ８に通電し続けることによる二次災害の発生を防止することができる。さらに、回転検出センサ８を目詰まり検出部としているので、目詰まり検出部としての温度センサや風量センサを新たに設ける必要がなく、部品点数が削減でき、低コスト化が図られる。

なお、上記実施の形態１では、目詰まり検出センサ部としてファンモータ７の回転数を検出する回転検出センサ８を用いているが、目詰まり検出センサ部は回転検出センサ８に限定されず、筐体１内に設置される風量センサや温度センサでもよい。例えば、風量センサを用いる場合には、風量センサの検出信号に基づいて風量が設定範囲内か否かを判定すればよい。また、温度センサを用いる場合には、温度センサの検出信号に基づいて筐体１内の温度が設定範囲内か否かを判定すればよい。

１筐体、１ａ開口部、２防塵フィルタ、３従動軸、４駆動軸、５冷却ファン、６ブレード、７ファンモータ、８回転検出センサ（目詰まり検出部）、９制御部、１０第１ギア（トルク伝達部）、１１第２ギア（トルク伝達部）、１２トルク伝達軸（トルク伝達部）、１３第１連結ギア（トルク伝達部）、１４第２連結ギア（トルク伝達部）、１５連結軸（トルク伝達部）、１６ソレノイド（トルク伝達部）、１７監視センター。

Claims

開口部を有する筐体と、
互いに軸方向を平行として、上記開口部を挟んで配置された従動軸および駆動軸と、
上記従動軸にロール状に巻かれ、上記従動軸から繰り出されて上記開口部を塞ぐように横断して上記駆動軸に巻き取られる防塵フィルタと、
上記開口部を横断する上記防塵フィルタにブレードを対向させて上記筐体内に配設された冷却ファンと、
上記防塵フィルタの目詰まりを検出する目詰まり検出センサ部と、
上記冷却ファンのファンモータの回転トルクを上記駆動軸に伝達するトルク伝達部と、
上記目詰まり検出センサ部の検出信号に基づいて上記防塵フィルタが目詰まりとなったと判定すると、上記ファンモータの回転トルクを上記トルク伝達部を介して上記駆動軸に伝達して上記駆動軸を駆動させ、上記防塵フィルタを上記駆動軸に巻き取らせる制御部と、を備える冷却ファン装置。
上記ファンモータの回転数を検出する回転検出センサを備え、
上記制御部は、上記回転検出センサの検出信号に基づいて上記ファンモータが回転していないと判定すると、上記冷却ファンの故障を監視センターに報知するように構成されている請求項１記載の冷却ファン装置。
上記回転検出センサが上記目詰まり検出センサ部を兼用し、
上記制御部は、上記回転検出センサの検出信号に基づいて、上記ファンモータの回転数が設定範囲外となった時に、上記防塵フィルタが目詰まりとなったと判定するように構成されている請求項２記載の冷却ファン装置。