JP2806908B2 - 冷却ファン - Google Patents

冷却ファン

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JP2806908B2 JP28063696A JP28063696A JP2806908B2 JP 2806908 B2 JP2806908 B2 JP 2806908B2 JP 28063696 A JP28063696 A JP 28063696A JP 28063696 A JP28063696 A JP 28063696A JP 2806908 B2 JP2806908 B2 JP 2806908B2
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信行 丸田
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東北日本電気株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は冷却ファンに関し、
特に防塵フィルタの目詰まりを検知したとき直ちに警報
を発して防塵フィルタの清掃または交換を促す通信装置
などを冷却するための冷却ファンに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、通信装置では使用するユニット内
におけるデバイスの動作の高速化・実装密度の高密度化
が進み、それに伴い消費電力が増加する傾向にある。こ
のため、従来使用されていた空気の対流を利用した自然
空冷方式では十分な冷却ができず、ファンを実装しこれ
を回転させて発生する空気流によってユニット内のデバ
イスを冷却する強制空冷方式を使用する例が増加してい
る。
【0003】従来、通信装置で使用されているこの種の
冷却ファンは、回転する羽根とその羽根を囲む外枠とか
ら構成され、羽根の回転数を一定に保つことで一定の空
気量を供給する構造になっている。
【0004】しかしながら、この冷却ファンでは、ファ
ンが空気を吸い込むときに空気中の塵埃も一緒に吸い込
んでしまい、長期間使用しているうちにこの吸い込まれ
た塵埃が被冷却ユニット内のプリント基板上に堆積し、
その堆積塵埃に含まれている金属などの導電性物質や、
虫の排泄物などによる湿気または塩分により、プリント
基板上のパターン間の短絡事故が発生することがあっ
た。
【0005】このため、最近はファンの吸気側に防塵フ
ィルタを設置し、この防塵フィルタでファンの吸気中の
塵埃を除去し、清浄になった空気をユニット内に送り込
む構造のものが使用されている。
【0006】しかし、この防塵フィルタ付きの冷却ファ
ンを長期間使用していると、防塵フィルタに塵埃が付着
して目詰まりを起こし、ファンは一定の回転数で回転し
てもこのフィルタが通風抵抗となって吸気量、したがっ
て被冷却ユニットに送り込まれる空気量が減少して発熱
プリント基板を十分に冷却することができなくなり、デ
バイスの誤動作や、最悪のときはデバイスの破壊による
システムダウンに至ることもあった。
【0007】そこで、防塵フィルタの目詰まりを検出し
て防塵フィルタの交換時期を保守者に知らせる手法が提
案されている。
【0008】この種の手法の第1および第2の従来例と
して、特開平6−61672号公報に所載の「冷却ファ
ン」および特開平4−60981号公報に所載の「冷却
機構」を挙げることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この第1の従来例で
は、ファンの送風量の変化をスイッチ接点の動作と連動
させ、防塵フィルタの目詰まりを定量的に検出してアラ
ームを外部に出力している。
【0010】また、第2の従来例では、冷却空気浄化用
フィルタの目詰まり状態を装置内に導入される空気圧力
により常に監視して正常に空気が導入されているか否か
を表示している。
【0011】したがって、保守者はアラームまたは表示
によって防塵フィルタの目詰まりに気付いてフィルタの
交換を行うが、被冷却ユニットはその設置環境によって
防塵フィルタに堆積される塵埃量に差があり、一概にフ
ィルタの交換時期を規定することができないため、目詰
まりを起こした時点ですぐに防塵フィルタの清掃や交換
が行われないと、その間発熱プリント基板を十分に冷却
することができなくなるという問題点があった。
【0012】本発明の目的は、ファンの空気吸入側に設
置された防塵フィルタの目詰まりで起こるファンの空気
吹出し側からの空気流量低下を検知して直ちに警報を出
すようにした冷却ファンを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、第1の
羽根の回転によって空気の流れを発生させるファンの空
気吹出し側に設置されて前記ファンから排出される前記
空気の流れによって回転する第2の羽根と、この第2の
羽根の回転数の変化を検知して警報を発するセンサユニ
ットとを備えることを特徴とする冷却ファンが得られ
る。
【0014】また、被冷却ユニットの下部に実装されて
前記被冷却ユニット内の発熱デバイスを冷却するための
ファン本体と、このファン本体の空気吸込み側に設置さ
れた防塵フィルタと、前記ファン本体の空気吹出し側に
実装され前記ファン本体から排出された空気流によって
回転する前記第2の羽根を有する前記センサユニットと
を備えることを特徴とする冷却ファンが得られる。
【0015】さらに、前記センサユニットは回転数検出
用の1個のマーカを有するセンサユニット回転軸と、前
記第2の羽根としてのセンサユニット回転羽根と、前記
マーカに向かって所定の周期で発光するストロボスコー
プと、前記マーカの動きを検知する監視カメラと、前記
マーカの動きを検知した前記監視カメラから送られてく
る画像信号を電気信号に変換するセンサ回路とを備える
ことを特徴とする冷却ファンが得られる。
【0016】さらにまた、前記センサ回路は前記監視カ
メラから前記マーカが動いていることを示す前記画像信
号が入力されたときにのみ防塵フィルタの目詰まりを示
す警報を発することを特徴とする冷却ファンが得られ
る。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
【0018】まず、本発明の作用について説明すると、
本発明では、ファンによって発生する空気流を受けて回
転する羽根の回転数変化をセンサユニットで検知するの
で、ファンの故障で回転数が低下し吹き出す空気流量が
減少したときや、ファンの空気吸込み側に設置された防
塵フィルタが目詰まりを起こしてファンに吸い込まれる
空気量、したがってファンから吹き出される空気流量が
減少したときに、その空気流によって回転していた羽根
の回転数が低下するため、この回転数の変化をセンサユ
ニットで検知することができる。
【0019】そして、このセンサユニットが羽根の回転
数の変化(減少)を検知したとき直ちに警報を発するこ
とにより、空気流量の低下に伴うユニット内の温度上昇
を防ぎ、プリント基板上のデバイスの故障や破壊による
システムダウンを防ぐことができる。
【0020】続いて本発明の実施形態について説明す
る。
【0021】図1は本発明の冷却ファンの一実施形態に
おいて防塵ファンが目詰まりを起こしていない状態を示
す断面図で、(a)はファンが正常に回転して規定の空
気流量が被冷却ユニットに送られている状態を示し、
(b)は同図(a)に示す状態でセンサユニットへの送
風が順調に行われている状態を示す図である。また、図
2は本発明の冷却ファンの一実施形態において防塵ファ
ンが目詰まりを起こしている状態を示す断面図で、
(a)はファンが定速回転しているにもかかわらず被冷
却ユニットへ規定の空気流量が送られていない状態を示
し、(b)は同図(a)に示す状態でセンサユニット回
転羽根が規定の回転数を得られない状態を示す図であ
る。
【0022】本実施形態の冷却ファンは、被冷却ユニッ
ト7に実装されたプリント基板(図示省略)上のデバイ
スの動作を正常に保つため、プリント基板上の発熱デバ
イスを冷却するファン本体1が被冷却ユニット7の下部
に実装され、ファン本体1が吸い込んだ空気を被冷却ユ
ニット7に吹き出す構造を有している。
【0023】そして、ファン本体1が吸い込む空気中の
塵埃を除去するため、ファンの空気吸込み側に防塵フィ
ルタ6が設置され、これにより除塵された清浄な空気が
ファン本体1を通して被冷却ユニット7に吹き出され
る。
【0024】ファン本体1の空気吹出し側にはセンサユ
ニット回転羽根41を有するセンサユニット4が実装さ
れている。このセンサユニット4は動力源を持たないた
めセンサユニット回転羽根41は自力では回転すること
ができず、他から吹き付ける空気流によって回転する。
【0025】すなわち、本実施形態の冷却ファンは、防
塵フィルタ6と、ファン回転軸部2に設けられたファン
回転羽根3の回転によって防塵フィルタ6を通して空気
を吸い込むファン本体1と、ファン本体1から吹き出さ
れた空気流によって回転するセンサユニット回転羽根4
1を有するセンサユニット4とで構成されている。そし
て、センサユニット4は回転検出用のマーカ5が1箇所
に表示されているセンサユニット回転軸42と、センサ
ユニット回転羽根41と、マーカ5に向かって一定の周
期で発光するストロボスコープ8と、マーカ5の動きを
検知する監視カメラ9と、マーカ5の動きを検知した監
視カメラ9から送られてくる画像信号を電気信号に変換
するセンサ回路10とで構成されている。
【0026】まず、図1を参照すると、通信装置の動作
中はユニット内の発熱デバイスを冷却して通信装置を正
常に動作させるため、ファン回転羽根3が回転して冷却
用空気を被冷却ユニット7に送風しているが、ファン本
体1が外部から吸い込んだユニット冷却用の空気は防塵
フィルタ6を通って流れ、この空気流Aによってファン
本体1の空気吹出し側に設置されたセンサユニット4の
センサユニット回転羽根41を回転させる。
【0027】このセンサユニット回転羽根41の回転数
はファン本体1からの送風量によって変化する。
【0028】例えば、この冷却ファンの長期間の使用に
よって防塵フィルタ6に塵埃が堆積して、図2に示すよ
うに防塵フィルタ6が目詰まり状態になると、ファン回
転羽根3が定常の回転数で回転していても防塵フィルタ
6を通過する空気流Bの風量は図1(a)に示した空気
流Aの風量よりも減少する。したがって、センサユニッ
ト4に送り込まれる空気量も減少してセンサユニット回
転羽根41の回転数が低下する。
【0029】そして、図2(a)に示すように、防塵フ
ィルタ6が目詰まり状態になったとき、ファン本体1が
一定の回転数で回転しているにもかかわらず防塵フィル
タ6を通過する空気量が減少すると同時にファン本体1
から吹き出される空気流Bの風量も減少し、ファン本体
1から吹き出される空気によって回転していたセンサユ
ニット回転羽根41の回転数が減少する。
【0030】センサユニット4のセンサユニット回転軸
42には、前述したように、回転数検出用のマーカ5が
1箇所に表示されており、このマーカ5はセンサユニッ
ト回転軸42の回転数が一定ならば同じ周期で同じ位置
にくるため、その周期と同期させてストロボスコープ8
を発光させればマーカ5は同じ位置に静止して見える。
【0031】例えばファン本体1が600回転/分で定
速回転している時に、センサユニット軸42の表面のマ
ーカ5は1秒間に10回同じ箇所を通過することにな
る。このマーカ5が通過する瞬間に合わせてストロボス
コープ8を毎秒10回発光させると、ストロボスコープ
8の発光周期とマーカ5の通過周期とが一致するので、
図1(b)に示すように、マーカ5は静止して1つの点
に見える。
【0032】また、ストロボスコープ8の発光周期は一
定であるが、防塵フィルタ6の目詰まりによりファン本
体1から吹き出される空気流Bの風量が減少し、それに
伴ってセンサユニット回転羽根41の回転数が減少して
くると、センサユニット回転軸42の表面のマーカ5の
通過周期とストロボスコープ8の発光周期とは少しづつ
ずれるので、図2(b)に示すように、マーカ5は静止
せずに流れるように見える。
【0033】本実施形態では、このマーカ5が動いてい
るか静止しているかを監視カメラ9によって監視し、監
視カメラ9がセンサユニット回転羽根41の回転数変化
(減少)によって生じるマーカ5の動きを検知したとき
その画像信号をセンサ回路10に出力すると、センサ回
路10はこの画像信号を電気信号に変換して警報を送出
する。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、第1の羽
根の回転によって空気の流れを発生させるファンの空気
吹出し側に設置されてファンから排出される空気の流れ
によって回転する第2の羽根と、この第2の羽根の回転
数の変化を検知して警報を発するセンサユニットとを備
えることにより、また、被冷却ユニットの下部に実装さ
れて被冷却ユニット内の発熱デバイスを冷却するための
ファン本体と、このファン本体の空気吸込み側に設置さ
れた防塵フィルタと、ファン本体の空気吹出し側に実装
されファン本体から排出された空気流によって回転する
上記第2の羽根を有するセンサユニットとを備えること
により、さらに、上記センサユニットは回転数検出用の
1個のマーカを有するセンサユニット回転軸と、上記第
2の羽根としてのセンサユニット回転羽根と、マーカに
向かって所定の周期で発光するストロボスコープと、マ
ーカの動きを検知する監視カメラと、マーカの動きを検
知した監視カメラから送られてくる画像信号を電気信号
に変換するセンサ回路とを備えることにより、さらにま
た、上記センサ回路は監視カメラからマーカが動いてい
ることを示す画像信号が入力されたときにのみ防塵フィ
ルタの目詰まりを示す警報を発することにより、冷却フ
ァンの吸込み空気量が減少すると同時にセンサユニット
がこれを検知して警報を発するので、防塵フィルタの清
掃または交換をその目詰まりの発生と同時に行うことが
でき、被冷却ユニット内の温度上昇によって起こるプリ
ント基板上のデバイスの誤動作や破壊またはシステムダ
ウンを防止することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の冷却ファンの一実施形態において防塵
ファンが目詰まりを起こしていない状態を示す断面図
で、(a)はファンが正常に回転して規定の空気流量が
被冷却ユニットに送られている状態を示し、(b)は同
図(a)に示す状態でセンサユニットへの送風が順調に
行われている状態を示す図である。
【図2】本発明の冷却ファンの一実施形態において防塵
ファンが目詰まりを起こしている状態を示す断面図で、
(a)はファンが低速回転しているにもかかわらず被冷
却ユニットへ規定の空気流量が送られていない状態を示
し、(b)は同図(a)に示す状態でセンサユニット回
転羽根が規定の回転数を得られない状態を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 ファン本体 2 ファン回転軸部 3 ファン回転羽根 4 センサユニット 5 マーカ 6 防塵フィルタ 7 被冷却ユニット 8 ストロボスコープ 9 監視カメラ 10 センサ回路 41 センサユニット回転羽根 42 センサユニット回転軸 A,B 空気流

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の羽根の回転によって空気の流れを
    発生させるファンの空気吹出し側に設置されて前記ファ
    ンから排出される前記空気の流れによって回転する第2
    の羽根と、この第2の羽根の回転数の変化を検知して警
    報を発するセンサユニットとを備えることを特徴とする
    冷却ファン。
  2. 【請求項2】 被冷却ユニットの下部に実装されて前記
    被冷却ユニット内の発熱デバイスを冷却するためのファ
    ン本体と、このファン本体の空気吸込み側に設置された
    防塵フィルタと、前記ファン本体の空気吹出し側に実装
    され前記ファン本体から排出された空気流によって回転
    する前記第2の羽根を有する前記センサユニットとを備
    えることを特徴とする請求項1記載の冷却ファン。
  3. 【請求項3】 前記センサユニットは回転数検出用の1
    個のマーカを有するセンサユニット回転軸と、前記第2
    の羽根としてのセンサユニット回転羽根と、前記マーカ
    に向かって所定の周期で発光するストロボスコープと、
    前記マーカの動きを検知する監視カメラと、前記マーカ
    の動きを検知した前記監視カメラから送られてくる画像
    信号を電気信号に変換するセンサ回路とを備えることを
    特徴とする請求項1または2記載の冷却ファン。
  4. 【請求項4】 前記センサ回路は前記監視カメラから前
    記マーカが動いていることを示す前記画像信号が入力さ
    れたときにのみ防塵フィルタの目詰まりを示す警報を発
    することを特徴とする請求項3記載の冷却ファン。
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CN1329726C (zh) * 2004-03-08 2007-08-01 明基电通股份有限公司 用于检测滤网的干净度的方法
DE102013004007A1 (de) * 2013-03-08 2014-09-25 Platinum Gmbh Umrichter und Verfahren zum Kühlen eines Umrichters
JP7201413B2 (ja) * 2018-11-30 2023-01-10 東芝産業機器システム株式会社 分析装置および分析プログラム

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