JP2896154B2 - 強制空冷方法および強制空冷装置 - Google Patents

強制空冷方法および強制空冷装置

Info

Publication number
JP2896154B2
JP2896154B2 JP1059132A JP5913289A JP2896154B2 JP 2896154 B2 JP2896154 B2 JP 2896154B2 JP 1059132 A JP1059132 A JP 1059132A JP 5913289 A JP5913289 A JP 5913289A JP 2896154 B2 JP2896154 B2 JP 2896154B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fan
forced air
air cooling
fans
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1059132A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02238195A (ja
Inventor
和彦 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP1059132A priority Critical patent/JP2896154B2/ja
Publication of JPH02238195A publication Critical patent/JPH02238195A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2896154B2 publication Critical patent/JP2896154B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 電子装置の強制空冷方法に関し、 高効率にして、且つ低騒音の強制空冷方法および強制
空冷装置を提供することを目的とし、 送風方向が同一で、且つ回転方向が逆なる2個のファ
ンを、第1のファンの送風下手側に第2のファンを配し
て重ねて電子装置に設け、環境温度の変化に依って、前
記第1と第2のファンを個々に回転制御させると共に、
第2のファンを常に第1のファンの回転数以下に回転又
は停止させるように制御する構成。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電子装置の強制空冷方法に関する。
近来、コンピュータシステム等の電子装置は、VLSI
(Very Large−Scale I−ntegrated circuit)や、ASIC
(Application Specified Integrated Circuit:用途特
定集積回路)等の採用に依り、高速化と小型化の要求が
急速に高まっており、これに伴って単位容積当たりの発
熱量は増加の一途を辿っている。
又、小型コンピュータのオフイス設置に伴い、装置の
低騒音化への要求も高まっている。
この為、小型、低騒音にして、且つ風量が大きく、高
効率の冷却用ファンを使用した冷却方法の提供が要望さ
れている。
〔従来の技術〕
従来電子装置の冷却に一般的に用いられているファン
1は、第5図(a)の正面図、同図(b)の上面図に示
す如く、ファンと、ファンの軸を回転自在に中心部で支
持する取付枠3と、ファンを軸を介して回転するモータ
4とから構成され、ファンの回転方向は図示矢印の如く
一定である。
このファン1を使用した電子装置の強制空冷方法は、
第6図の平面図に示す如く、例えばプリント板5を所定
の間隔を介して平行に収納する筐体6にファン1を取付
けて行う。
即ち、筐体6の図に於いて下部には空気の吸入孔7が
設けられ、反対側の図に於いて上部のファン1の取付部
には空気の排出孔8が設けられ、他は密閉されている。
ファン1は、筐体6の内部を負圧にして空気を排出す
るように風向に注意して取付けられ、ファン1を駆動す
ることで吸入孔7から空気を吸入し、排出孔8から排出
してプリント板5等に依る温度上昇を防止する。
このファン1の制御は、環境温度の変化に依って供給
電圧を制御する方式と、信号で低速/高速の切替えが可
能なファンを使用し、環境温度の変化に依って信号で低
速/高速を切替える方式とが一般的である。
前者の環境温度追従型ファン回転制御方式の場合は、
第7図の回路ブロック図に示す如く、サーミスタ15等に
依って環境温度を検出し、変化した抵抗値に追従した電
圧をコンパレータ23に入力し、コンパレータ23でのこ
ぎり波発生回路24からの信号と比較し、電圧を越え
た信号の時間帯のみパルス波形の出力(H)を発生
する。
ここで環境温度が上昇するとサーミスタ15の抵抗値が
下がり電圧も下がる。
するとコンパレータ23のパルス波形の出力(H)の
時間が長くなり、ファンの駆動電圧は上昇する。
尚、環境温度が下降した場合は前記と反対に作用し
て、ファンの駆動電圧は下降する。
このようにして、ファンへの供給電圧をリニアに変化
させてファンの回転を制御することが出来るが、可変電
源の開発が難しく非常に高価になる難点がある。
一方、後者の信号で低速/高速を切替える方式は、サ
ーミスタ或いはバイメタルで切替設定温度を検出して比
較回路で比較し、その信号を電源の切替回路或いは、直
接ファンに出力して段階的にファンの低速/高速回転の
制御を行うものであるが、段階的に一気に切替わる為、
ファンの騒音が急激に大きくなってオフイスの環境に悪
影響を与える難点がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来、ファンの選定に当たっては、被冷却物体の発熱
量や大きさ等を対象にして、要求を満足出来る風量や大
きさのファンを選択し決定していた。
然しながら、近来、装置の高速化と小型化の要求から
単位容積当たりの発熱量は増加の一途を辿り、一方、装
置のオフイス設置に伴って装置の低騒音化が必要になっ
て来た。
従来のファンを使用した冷却方法では、上記要求を満
足出来ないと言う問題点があった。
本発明は、高効率にして、且つ低騒音の強制空冷方法
および強制空冷装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成する為に本発明に於いては、第1図の
平面図に示す如く、送風方向が同一で、且つ回転方向が
逆なる2個のファン9,10を、第1のファン9の送風下手
側に第2のファン10を配して重ねて電子装置12に設け、
環境温度の変化に依って、第1と第2のファン9,10を個
々に回転制御させると共に、第2のファン10を常に第1
のファン9の回転数以下に回転又は停止させるように制
御する構成である。
〔作用〕
第1のファン9に第2のファン10を重置して電子装置
12に設けても、従来のファンを2個独立して設けた場合
と総風量、装置内部静圧は同じとなるので、高性能化が
図れる。
又、かように重置させた二重反転のファンでは、第1
のファン9の空気の流れが第2のファン10に依って整え
られ、単独の第1のファン9の場合に発生する渦流が抑
えられ、送風量が増大し効率が高まると共に、発生騒音
も低減する。
更に、各ファン9,10は回転数がn段階に可変可能であ
れば、個々に回転制御することにより、2個の組合せに
て、Σn=n(n+1)/2段階と細かく可変でき、連続
可変に近ずけられる。
この回転可変制御により、環境温度に応じて風量又は
風圧を可変して適正動作温度以内に電子装置12内部を冷
却するので、過剰冷却は無くなり、更に効率が向上する
と共に、低騒音化が促進される。
〔実施例〕
第1図乃至第4図は本発明の一実施例である。
全図を通じて同一部分には同一符号を付して示した。
本発明に於いては、第1図の平面図に示す如く、送風
方向が同一で、且つファンの回転方向が逆なる第1と第
2のファン9,10を第1のファン9の送風下手側に第2の
ファン10を配して重ねて前述従来技術同様に電子装置12
の1個の排出孔8に取付け、電子装置12内の熱を排出す
るようにしたもので、環境温度の変化に依って、前記第
1と第2のファン9,10を個々に回転制御させると共に、
第2のファン10の回転を第1のファン9の回転数以下又
は停止させるように制御するようにしたものである。
即ち、重置したファン9,10は、第2図(a)の上面
図、同図(b)の正面図、及び同図(c)の背面図に示
す如く、第1のファン9と第2のファン10とを背面合わ
せにして成るもので、第1のファン9と第2のファン10
の捻じり方向は逆になっており、又、その回転方向も逆
になって、二重反転重置のファンを成す。
従って、電子装置12の内部側に取付けられた第1のフ
ァン9で吸引され渦を巻いて排出された空気は、電子装
置12の外側に取付けられた第2のファン10の反対方向に
回転するファン10で流れを整えられ、更に吸引されて排
出される。
実験に依れば、二重反転重置のファンは、静圧が約1.
5倍となって風量は1個の場合に比して約1.5倍に増加
し、騒音は35ホンのものが34ホンに減少した。
これて対比出来る技術としては、従来技術のファンを
単に2重にして用いる方法があるが、この場合静圧は約
1.5倍に増加するものの風量は乱流に依って増加せず、
乱流に依る騒音が増加した。
このような2個のファン9,10を重置したファンを従来
技術と同様に第1図の如く適用することに依り、装置を
大形化せずに風量を増大した高効率の冷却システムが実
現出来る。
図に於いて5はプリント板、6は筐体、7は吸入孔、
8は排出孔である。
又、この二重反転重置のファンは、例えば以下に説明
する2つの制御方式で制御される。
この制御方式は、従来技術の環境温度に依ってファン
の回転制御をリニアに行う方式と段階的に電源電圧を切
替える方式の中間に位置するもので、環境温度に依って
ファンの回転制御を以下の如く5段階に切替えるもので
ある。
状態が1から5に切替わるに従って風量及び騒音は増
大する。
以下、第3図及び第4図の回路構成ブロック図を参照
してその方法を述べる。
(1)第3図に示す方式は、自体にファンの回転制御回
路を備えていないファンを用いる場合であって、15は環
境温度検出用のサーミスタ、16はサーミスタ15の出力電
圧と、夫々個々に設定された電圧Vref(1)〜Vref
(5)とを比較する5個のコンパレータを備えた比較回
路、17は比較回路16からの信号に依って後述する電圧可
変電源18を制御する制御回路、18は電圧可変電源であっ
て、5段階の電圧供給可能な機能を備え、前記制御回路
17の指令で第1と第2のファン9,10に所定の電力を供給
する。
(2)第4図に示す方式は、自体に回転制御回路19を備
えているファンを用いる場合であって、20a〜20eは個々
に異なる設定温度になったらONするバイメタル、21はバ
イメタル20a〜20eのON信号を検知して、第1と第2のフ
ァン9,10の制御回路19に高速/低速の切替え信号を送出
する切替え信号発生回路、22は制御回路19を介して第1
と第2のファン9,10に電力を供給する電源である。
以上の如く制御することで、二重反転重置ファンの風
量の変化は5段階となりリニア制御に極めて近い状態と
なり、又、騒音も従来技術の高速/低速の2段階切替え
方式に比して極めて低くなる。
更に又、前者の第3図の場合でも、電圧可変電源18は
最小2種類の電圧を組合せ出力するもので良く、従来技
術のようにリニアに連続変化するものに比して極めて安
価となる。
〔発明の効果〕
本発明の如く、電子装置の強制空冷に2個のファンを
二重反転重置させることに依って、排出する空気の流れ
が整えられて風量が増大すると共に、騒音が低下する。
又、大きな風量を必要としない時は、筐体の内部側の
ファンのみ駆動して、空気の流れを外側のファンに当
て、流れを整えて騒音の低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の強制空冷方法を適用した電子装置の平
面図、 第2図(a)は二重反転重置ファンの上面図、 第2図(b)は二重反転重置ファンの正面図、 第2図(c)は二重反転重置ファンの背面図、 第3図は二重反転重置ファンの第1の制御回路ブロック
図、 第4図は二重反転重置ファンの第2の制御回路ブロック
図、 第5図(a)は従来のファンの正面図、 第5図(b)は従来のファンの上面図、 第6図は従来の強制空冷方法を適用した電子装置の平面
図、 第7図は従来の環境温度追従型ファン回転制御方式の回
路ブロック図である。 図に於いて、 1はファン、3は取付け枠、4はモータ、5はプリント
板、6は筐体、7は吸入孔、8は排気孔、9は第1のフ
ァン、10は第2のファン、12は電子装置、15はサーミス
タ、16は比較回路、17,19は制御回路、18は電圧可変電
源、20a〜20eはバイメタル、21は切替え信号発生回路、
22は電源、23はコンパレータ、24はのこぎり波発生回路
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−274644(JP,A) 特開 昭59−101183(JP,A) 実開 昭61−184895(JP,U) 実開 昭63−109598(JP,U) 実開 昭60−153692(JP,U) 実開 昭58−162793(JP,U)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】送風方向が同一で、且つ回転方向が逆なる
    2個のファンを、第1のファンの送風下手側に第2のフ
    ァンを配して重ねて電子装置を設け、 環境温度の変化に依って、前記第1と第2のファンを個
    々に回転制御させると共に、前記第2のファンを常に前
    記第1のファンの回転数以下に回転又は停止させるよう
    に制御することを特徴とする強制空冷方法。
  2. 【請求項2】第1のファンと、 前記第1のファンの送風下手側に重ねて設けられ、該第
    1のファンと送風方向が同一で、且つ回転方向が逆なる
    第2のファンと、 環境温度の変化に依って、前記第1と第2のファンを個
    々に回転制御し、且つ前記第2のファンを常に前記第1
    のファンの回転数以下に回転又は停止とするように制御
    する制御部と、 から成ることを特徴とする強制空冷装置。
JP1059132A 1989-03-10 1989-03-10 強制空冷方法および強制空冷装置 Expired - Fee Related JP2896154B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1059132A JP2896154B2 (ja) 1989-03-10 1989-03-10 強制空冷方法および強制空冷装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1059132A JP2896154B2 (ja) 1989-03-10 1989-03-10 強制空冷方法および強制空冷装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02238195A JPH02238195A (ja) 1990-09-20
JP2896154B2 true JP2896154B2 (ja) 1999-05-31

Family

ID=13104482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1059132A Expired - Fee Related JP2896154B2 (ja) 1989-03-10 1989-03-10 強制空冷方法および強制空冷装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2896154B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2226507B1 (en) * 2007-10-29 2018-09-05 Sanyo Denki Co., Ltd. Control method for a counter-rotating axial fan
JP4761233B2 (ja) * 2009-08-13 2011-08-31 日本電気株式会社 二重反転ファンを構成するファンボックスを用いた強制空冷装置及びコンピュータシステム
JP5821565B2 (ja) 2011-11-21 2015-11-24 富士通株式会社 送風機制御装置、送風機制御方法および送風機制御プログラム
US9568209B2 (en) 2013-04-30 2017-02-14 Eaton Corporation System and method for controlling output flow of parallel connected blowers
JP6313341B2 (ja) * 2014-01-21 2018-04-18 株式会社Fuji 電子機器及び送風装置
CN108591103B (zh) * 2018-02-11 2019-08-23 广东美的环境电器制造有限公司 风扇风速控制方法系统和风扇

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61184895U (ja) * 1985-05-09 1986-11-18
JPH079958B2 (ja) * 1986-05-22 1995-02-01 松下電器産業株式会社 冷却装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02238195A (ja) 1990-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7796867B2 (en) Motor drive device and cooling device using the same
US20070096665A1 (en) Method and circuit for controlling motor speed
CN101340175B (zh) 风扇马达速度控制电路、风扇装置及电子机器
JP2896154B2 (ja) 強制空冷方法および強制空冷装置
US20070081891A1 (en) Cooling fan assembly
CN100403648C (zh) 同时具有脉冲宽度调制与外部控制的风扇调速系统
CN101044324B (zh) 风扇定子
US8080963B2 (en) Motor driving circuit and motor driving method
JP3546786B2 (ja) 空気調和機
JPH09264564A (ja) 熱交換装置
JP2658120B2 (ja) 電子装置の冷却構造
JPH06186283A (ja) テストヘッドの冷却制御装置
JPH1065372A (ja) 電子部品冷却用遮蔽板
JPH05100063A (ja) 可変回転冷却用フアン
JP4583001B2 (ja) 送風機制御装置
JPH037092A (ja) モータ制御方法
JPH05304385A (ja) 電子機器
CN217029369U (zh) 风扇驱动结构
KR100253231B1 (ko) 일체형 인버터 냉각장치
Arredondo et al. Implementing PWM fan speed control within a computer chassis power supply
KR20060091179A (ko) 냉각팬의 가변 제어장치
KR19990050054A (ko) 온도변화에 따른 냉각팬의 회전속도 조절장치
JPH0629682A (ja) 電子機器における冷却のための機構
CN210839310U (zh) 一种具有柜外散热功能的新型变频器
JP3246976B2 (ja) 電子機器の冷却装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees