JP2020170743A

JP2020170743A - 制御装置、制御方法及び電子装置用の制御プログラム

Info

Publication number: JP2020170743A
Application number: JP2019069863A
Authority: JP
Inventors: 晃一木曽川; Koichi Kisogawa
Original assignee: NEC Platforms Ltd
Current assignee: NEC Platforms Ltd
Priority date: 2019-04-01
Filing date: 2019-04-01
Publication date: 2020-10-15

Abstract

【課題】電子装置内の結露防止制御時、余分な消費電力をより押さえることが可能な、ファン制御装置を提供する。【解決手段】電子装置２において、制御装置１のファン制御部１３は、電子装置に固定的に搭載された空冷ファン２３ａ、２３ｂの回転速度の制御を行う。結露予兆部１２は、電子装置２の外部の温度と湿度から露点温度を算出し、算出した露点温度と電子装置の内部の温度との比較結果に応じてファン制御部１３の制御を行う。さらに、結露予兆部１２は、電子装置２の内部の温度が算出した露点温度以下の場合、空冷ファンの通常回転速度より高速の回転速度となるようファン制御部１３を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、制御装置、制御方法及び電子装置用の制御プログラムに関する。

電子装置において、動作不良を生じる原因の１つが電子装置内で生じる結露である。そのため、電子装置の内部における結露防止のための工夫がなされている。関連する技術において、結露が生じる可能性のある予め設定された領域に、空冷ファンの送風方向を向けることで結露を防ぐことが特許文献１に開示されている。

特開２０１６−２１９６２８号公報

関連する技術では、電子装置において、空冷ファンの送風方向の方向制御用の電子機器が必要となるため余分に消費電力を掛けることになる。そこで本発明は、上述の課題を解決する制御装置、制御方法及び電子装置用の制御プログラムを提供することを目的としている。

本発明の第１の態様によれば、制御装置は、電子装置に固定的に搭載された空冷ファンの回転速度の制御を行うファン制御部と、前記電子装置の外部の温度と湿度から露点温度を算出し、算出した前記露点温度と前記電子装置の内部の温度との比較結果に応じて前記ファン制御部の制御を行う結露予兆部と、前記結露予兆部は、前記電子装置の内部の温度が前記露点温度以下の場合、前記空冷ファンの通常回転速度より高速の回転速度となるよう前記ファン制御部を制御する、ことを特徴とする。

本発明の第２の態様によれば、制御方法は、電子装置の外部の温度と湿度から露点温度を算出し、算出した前記露点温度と前記電子装置の内部の温度との比較結果に応じて、前記電子装置に固定的に搭載された空冷ファンの回転速度の制御を行い、前記電子装置の内部の温度が前記露点温度以下の場合、前記空冷ファンの通常回転速度より高速の回転速度となるよう制御する、ことを特徴とする。

本発明の第３の態様によれば、電子装置用の制御プログラムは、電子装置の外部の温度と湿度から露点温度を算出し、算出した前記露点温度と前記電子装置の内部の温度との比較結果に応じて、前記電子装置に固定的に搭載された空冷ファンの回転速度の制御を行い、前記電子装置の内部の温度が前記露点温度以下の場合、前記空冷ファンの通常回転速度より高速の回転速度となるよう制御することをコンピュータに実行させる、ことを特徴とする。

これにより、空冷ファンの送風方向の方向制御の必要がないことから、電子装置内の結露防止の制御の際、余分な消費電力をより押さえることができるようになる、という効果が得られる。

本発明の一実施形態による制御装置の機能ブロック図である。本発明の一実施形態による制御装置のハードウェア構成を示す図である。本発明の一実施形態による制御装置の処理フローを示す図である。本発明の一実施形態による制御装置の状態監視部において管理されるデータの例を示す図である。本発明の一実施形態による制御装置の最小構成図を示す図である。

以下、本発明の一実施形態による制御装置について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態による電子装置の結露防止のための制御装置の機能ブロック、および、結露防止に関連して用いられる電子装置の構成部品を示す図である。図１において、符号１は制御装置を、符号２は電子装置を示す。

電子装置２は、制御装置１を備えるとともに、電子装置内温湿度センサ２１、電子装置外温湿度センサ２２、空冷ファン２３a、２３ｂを備える。

電子装置２は、電子回路を内蔵した装置で、室内外に設置され得る装置である。電子装置内温湿度センサ２１は、電子装置２の内部に設けられ、電子装置２のハウジングの内部の温度、湿度の計測を行うセンサである。電子装置外温湿度センサ２２は、電子装置２のハウジングの外部に設けられ、電子装置２の外部の温度、湿度の計測を行うセンサである。空冷ファン２３a、２３ｂは、電子装置２内に空気の流れを作るよう電子装置２に固定的に搭載されるファンである。空冷ファン２３a、２３ｂは、駆動により電子装置２の内部に空気の流れを起こし、電子装置２の温度上昇を押さえるために用いられる。図１において、空冷ファン２３a、２３ｂは、２個設ける例を示しているが、これに限定されるものではない。空冷ファンは１個であってもよく、３個以上であってもよい。ここで、電子装置２内に空冷ファンを「固定的に」搭載とは、空冷ファンの風向が変えられないように搭載、または、風向を変更できる機能を有しない空冷ファン、または、一実施の形態の結露防止の処理において風向を変更できる機能の必要のない空冷ファンの搭載、との意味とする。

制御装置１は、状態監視部１１、結露予兆部１２、ファン制御部１３を備える。制御装置１は、電子装置２の内部及び外部の温度、湿度の情報を利用して、空冷ファン２３a、２３ｂ制御することで、電子装置２内の結露を防止するための制御を行う。

状態監視部１１は、電子装置２の外部の温度、湿度と、電子装置２の内部の温度、湿度を定期的に取得し、これらの情報を保存する処理を行う。

結露予兆部１２は、電子装置２の外部の温度と湿度から露点温度を算出し、算出した露点温度と電子装置の内部の温度との比較結果に応じてファン制御部１３の制御により空冷ファン２３ａ、２３ｂの回転速度を制御する処理を行う。

ファン制御部１３は、電子装置２に固定的に搭載された空冷ファンの２３a、２３ｂの回転速度の制御を行う処理をする。

図２は本発明の一実施形態による制御装置のハードウェア構成を示す図である。制御装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１、ＲＯＭ（Read Only Memory）４２、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３、フラッシュメモリ４４を備える。制御装置１は必要に応じて、入出力装置４５、通信モジュール４６を備える。
ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２またはフラッシュメモリ４４等の記録媒体に記憶されるプログラムを実行することで、制御装置１の各機能を実現する。
フラッシュメモリ４４には、制御装置１の機能を実現するため必要となるデータ等も記憶・保存する。

入出力装置４５は、制御装置１のリセット等を行うボタン、小型表示装置等の機器である。
通信モジュール４６は、ネットワークへの接続が必要な際に設けられ、ネットワークに対する通信制御を行うモジュールである。

図３は、本発明の一実施形態による制御装置１の処理フローを示す図である。制御装置１の動作について処理フローを追って説明する。

図３において、制御装置１は、電子装置２に電源が入ることで起動し、図３に示す処理フローを開始する。

状態監視部１１は、電子装置２の外部の温度と湿度を電子装置外温湿度センサ２２から取得する（ステップS３１）。

状態監視部１１は、電子装置２の内部の温度と湿度を電子装置内温湿度センサ２１より取得する（ステップS３２）。

状態監視部１１は結露予兆部１２で利用と可能とするよう、取得した電子装置２の内外の温度、湿度に関する情報をＲＡＭ４３等のメモリに保存する（ステップＳ３３）。図４は、状態監視部１１が取得した電子装置２の内外の温度、湿度に関する情報を管理するためのデータの一例を示す。図４に示すように、電子装置２の外の温度に対応する室内の温度、電子装置２の外の湿度に対応する室内の湿度、電子装置２内の温度、電子装置２内の湿度が特定できるデータ構成を有する。なお、電子装置２は室内に置かれているものとして、図４において、室内の温度、室内の湿度、というデータ項目の表記としているが、電子装置２は室外にあってもよい。

結露予兆部１２は、図４に示すデータにアクセスすることで状態監視部１１の取得した電子装置２の外部の温度と湿度、電子装置２の内部の温度と湿度の情報を取り込む（ステップＳ３４）。

結露予兆部１２は、取得した電子装置２の外部の温度と湿度から露点温度を算出する（ステップＳ３５）。露点温度は、飽和水蒸気圧表を電子的に利用可能にすることで算出できる。

結露予兆部１２は、算出した露点温度と電子装置の内部の温度との比較結果を行う（ステップＳ３６）。

結露予兆部１２は、電子装置２の内部の温度がステップＳ３５で算出した露点温度以下の場合（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）、空冷ファン２３ａ、２３ｂを通常回転速度より高速の回転速度となるようファン制御部１３を制御する（ステップＳ３７）。

一方、結露予兆部１２は、電子装置２の内部の温度がステップＳ３５で算出した露点温度より高い場合（ステップＳ３６：Ｎｏ）、空冷ファン２３ａ、２３ｂが通常回転速度となるようファン制御部１３を制御する（ステップＳ３８）。

例えば、図４において電子装置２の外となる室内の温度３０度、室内の湿度６０％から室内の露点温度を算出すると露点温度は２１度となる。電子装置２の温度は２０度であることから電子装置２内の温度が室内の露点温度以下であるため、電子装置２内で結露が発生することになる。このように電子装置２の内の温度が室内の露点温度以下の場合、結露予兆部１２は電子装置２で結露が発生し得ると判断し、ファン制御部１３を介して空冷ファン２３ａ、２３ｂの回転速度を高速回転になるよう制御し、電子装置２内全体の空気を常に流動さることで結露を防ぐ。

例えば、電子装置２内の温度が２４度となり、室内の露点温度の２１度より高い場合、結露予兆部１２は結露が発生しないと判断し、空冷ファン２３ａ、２３ｂの回転速度を通常回転になるようファン制御部１３を制御する。

以上のように、制御装置１は、結露を防ぐために電子装置２内の温度を上げるのではなく、結露が予測されるときに、電子装置２に既存で搭載されている空冷ファン２３ａ、２３ｂを制御し、電子装置２内全体の空気を常に流動させることで結露を防ぐ。これにより、ファンの送風方向の方向制御等の必要がないことから余分な消費電力を押さえることができ、低消費電力での結露予防を可能とする。

なお、図３のステップＳ３１からＳ３３において、状態監視部１１は、電子装置２外の温度と湿度、電子装置２内の温度と湿度を取得し、保存するものとして説明した。しかし、結露予兆部１２は、電子装置２外の温度と湿度、および、電子装置２内の温度を用いて、空冷ファン２３a、２３ｂの回転速度の制御を行う。よって、図３のステップＳ３１からＳ３３において、状態監視部１１は、電子装置２外の温度と湿度、電子装置２内の温度を取得し、保存するものとしてもよい。この際、ステップS３４においても、結露予兆部１２は、電子装置２外の温度と湿度、電子装置２内の温度を入手するようにしてもよい。

露点温度は、湿度、温度のほか、気圧によっても変わる。そこで、状態監視部１１は、電子装置２の外の湿度、温度のほか、気圧も取得し（ステップS３１）、これらを保存する（ステップS３３）ようにしもよい。この場合、結露予兆部１１は、電子装置２の外の状態に関し、電子装置２の外の湿度、温度、気圧を入手し（ステップS３４）、入手した湿度、温度、気圧より、露点温度を算出する（ステップS３５）ようにしてもよい。

図３において、ステップS３１からS３３は状態監視部１１の処理であり、ステップS３４からS３８は結露予兆部１２の処理である。図３の説明ではステップS３１からS３８がシリアルに処理されるよう説明したが、これに限定されるものではない。ステップS３１からS３３は状態監視部１１の処理と、ステップS３４からS３８は結露予兆部１２の処理がパラレルに行われてもよい。この場合、図４に示す温度や湿度に関するテーブルを介して、状態監視部１１と状態監視部１１とは情報の受け渡しを行う。

図１において、ファンは、空冷ファン２３ａ，２３ｂであることして説明したが、これに限定されるものではない。ファンは、電子装置２内に空気の流れを起こすことができればよい。

図５は、本発明の一実施形態による制御装置１の最小構成図を示す図である。制御装置１は、結露予兆部１２とファン制御部１３を備える。
ファン制御部１３は、電子装置に固定的に搭載された空冷ファンの回転速度の制御を行う。
結露予兆部１２は、電子装置２の外部の温度と湿度から露点温度を算出し、算出した露点温度と電子装置の内部の温度との比較結果に応じてファン制御部１３の制御を行う。
さらに、結露予兆部１２は、電子装置２の内部の温度が算出した露点温度以下の場合、空冷ファンの通常回転速度より高速の回転速度となるようファン制御部１３を制御する。

なお、図１における制御装置１の各処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより結露防止のための処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１・・・制御装置
２・・・電子装置
１１・・・状態監視部
１２・・・結露予兆部
１３・・・ファン制御部
２１・・・電子装置内温湿度センサ
２２・・・電子装置外温湿度センサ
２３a、２３ｂ・・・空冷ファン

Claims

電子装置に固定的に搭載された空冷ファンの回転速度の制御を行うファン制御部と、
前記電子装置の外部の温度と湿度から露点温度を算出し、算出した前記露点温度と前記電子装置の内部の温度との比較結果に応じて前記ファン制御部の制御を行う結露予兆部と、
を備え、
前記結露予兆部は、前記電子装置の内部の温度が前記露点温度以下の場合、前記空冷ファンの通常回転速度より高速の回転速度となるよう前記ファン制御部を制御する
制御装置。
前記電子装置の外部の温度と湿度と、前記電子装置の内部の温度を定期的に取得する状態監視部
をさらに備え、
前記結露予兆部は、前記状態監視部が前記電子装置の外部の温度と湿度と、前記電子装置の内部の温度を取得に応じて、前記露点温度を算出するとともに、算出した前記露点温度と前記電子装置の内部の温度との比較を行うことで、継続的な比較を行う
請求項１に記載の制御装置。
前記結露予兆部は、前記継続的な比較の結果に応じて、前記電子装置の内部の温度が前記露点温度以下の場合に前記空冷ファンの通常回転速度より高速の回転速度となるよう前記ファン制御部を制御し、前記電子装置の内部の温度が前記露点温度より高い場合に前記空冷ファンが通常回転速度となるよう前記ファン制御部を制御する
請求項２に記載の制御装置。
電子装置の外部の温度と湿度から露点温度を算出し、算出した前記露点温度と前記電子装置の内部の温度との比較結果に応じて、前記電子装置に固定的に搭載された空冷ファンの回転速度の制御を行い、
前記電子装置の内部の温度が前記露点温度以下の場合、前記空冷ファンの通常回転速度より高速の回転速度となるよう制御する
制御方法。
電子装置の外部の温度と湿度から露点温度を算出し、算出した前記露点温度と前記電子装置の内部の温度との比較結果に応じて、前記電子装置に固定的に搭載された空冷ファンの回転速度の制御を行い、
前記電子装置の内部の温度が前記露点温度以下の場合、前記空冷ファンの通常回転速度より高速の回転速度となるよう制御する
ことをコンピュータに実行させる、電子装置用の制御プログラム。