JP3100284B2 - 冷却用ファン付き装置とそのファン制御方法 - Google Patents

冷却用ファン付き装置とそのファン制御方法

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JP3100284B2
JP3100284B2 JP06078313A JP7831394A JP3100284B2 JP 3100284 B2 JP3100284 B2 JP 3100284B2 JP 06078313 A JP06078313 A JP 06078313A JP 7831394 A JP7831394 A JP 7831394A JP 3100284 B2 JP3100284 B2 JP 3100284B2
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/007Axial-flow pumps multistage fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/008Stop safety or alarm devices, e.g. stop-and-go control; Disposition of check-valves

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷却用ファンを備えた
電子計算機、電子計算機の周辺装置、或いはその他各種
電子機器等に利用される冷却用ファン付き装置とそのフ
ァン制御方法に関する。
【0002】特に、本発明は、2重化した複数の冷却用
ファンを設置した装置において、一部のファンで故障が
発生した場合でも、できるだけ冷却効率を落とさないで
継続した冷却用ファンの運転ができるようにしたもので
ある。
【0003】
【従来の技術】図9は、従来例の説明図であり、図9
中、3、4はファン(冷却用ファン)、5、6は回転セ
ンサー、7は電源ユニット、8、9は回転検出部、10
はMPU(上位制御部)を示す。
【0004】近年、電子機器等の高信頼化に伴い、該電
子機器等では、ダクト内に2重化した複数の冷却用ファ
ンを実装し、協調運転を行っている。以下、2重化した
2つの冷却用ファンを有する装置について説明する。
【0005】図に示したファン3、4は、ダクト内に実
装された冷却用ファンであり、これらの各ファン3、4
には、ファンの回転を検出するための回転センサー5、
6が設けてある。
【0006】また、前記ファン3、4には、ファンの羽
根を回転させるためのモータ(直流ブラシレスモータ)
や、該モータを駆動する電子回路(トランジスタ回路
等)が内蔵されている。
【0007】前記回転センサー5、6は、ファンに設け
たモータ(ファンモータ)の回転を検出し、ファン回転
信号FANRTOを出力するものである。このファン回
転信号FANRTOは、ファンが回転していれば、ファ
ンの回転数に応じた周期のパルスを出力し、ファンが故
障で停止すると、前記パルスは無くなる(ローレベルL
になる)。
【0008】また、前記ファン3、4には、電源ユニッ
ト7が接続されていて、各ファンには、ファン毎の給電
回路を介して電源を供給している。更に、前記回転セン
サー5には回転検出部8が接続され、回転センサー6に
は回転検出部9が接続されていて、ファンの回転を検出
している。
【0009】前記回転検出部8、9では、回転センサー
からのファン回転信号FANRTOを基に、ファンの回
転状態を検出し、ファンが故障等で回転を停止すると、
ファンアラーム信号*FALをMPU10へ出力するも
のである。MPU10は、前記回転検出部8、9からの
ファンアラーム信号*FALを基にファンの異常を検出
し、ホストへ異常報告を行うものである。。
【0010】このような装置において、ファン3、4が
正常に回転していれば、ファン回転信号FANRTO
は、ファンの回転数に応じた一定周期のパルスを出力し
ている。この時、回転検出部8、9では、ファンの回転
が正常と判断し、ファンアラーム信号*FALをハイレ
ベル(正常状態)にしてMPU10へ出力する。
【0011】その後、ファン3、4の内の一方のファン
が故障したとする。この場合、例えば、ファン3が故障
すると、回転センサー5から出力されるファン回転信号
FANRTOは無くなる(ローレベルのままとなる)。
この状態を回転検出部8が検出すると、ファンアラーム
信号*FALをローレベルにして、MPU10へ出力す
る。
【0012】MPU10では、前記ファンアラーム信号
*FALがローレベルになったことで、ファン3が異常
状態であると認識し、例えば、ホストへファンの異常報
告を行う。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】前記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 (1) :ファンの故障は、ファンのメカ部の故障だけでな
く、モータを駆動する電子回路の故障もある。ファン内
蔵の電子回路で故障が発生すると、ファンが或る回転位
置でロックしてしまい、他の正常動作中のファン動作
(冷却)を妨げることになる。
【0014】特に、2個のファンをダクト内に直列設置
した場合、1個のファンが停止してロックされると、他
のファンからの空気流の妨げとなり、正常なファンの負
荷が増大して正常な冷却ができなくなる。
【0015】(2) :電源ユニットからファンに通電した
ままで、該ファンが故障で停止すると、ファンの無効な
消費電力が増加し、異常な発熱状態となったり、或いは
発煙状態となったりすることがある。
【0016】(3) :ファン故障の内、外部ノイズや、メ
カ部の一時的な摩擦力アップ(例えば、ベアリングにゴ
ミや塵埃等が付着した場合)等によりモータが停止する
故障(一時的な故障)もある。このような故障が発生し
た場合でも、従来はアラーム信号を出すだけであり、フ
ァンは停止したままであった。
【0017】従って、前記の場合と同様に、ファンの無
効な消費電力が増加し、異常な発熱状態となったり、或
いは発煙状態となったりすることがある。本発明は、こ
のような従来の課題を解決し、冷却用ファンが故障等で
回転停止状態になった場合でも、できるだけ冷却効果を
落とすことなく、ファンによる装置の冷却動作を継続し
て行えるようにすることを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図であり、図1中、図9と同じものは、同一符号で示し
てある。また、SW1、SW2はスイッチ、25はファ
ン制御回路、26、27はドライブ回路を示す。
【0019】本発明は前記の目的を達成するため、同一
ダクト内に、複数の冷却用ファンを2重化して設置し、
各ファン3、4毎に、それぞれの給電回路を介して電源
を供給する冷却用ファン付き装置において、前記ファン
3、4と電源ユニット7の間に、ファンの制御を行うフ
ァン制御回路25を設けた。
【0020】そして、前記各ファン3、4には、ファン
の回転を検出するための回転センサー5、6を設けると
共に、ファン制御回路25を介して電源ユニット7が接
続されていて、それぞれファン毎に設けた給電回路を介
して電源を供給している。
【0021】また、前記ファン3、4、及び回転センサ
ー5、6は、ファン制御回路25に接続されていて、該
ファン制御回路25がファン3、4の給電回路のオン/
オフ等を制御している。
【0022】また、前記ファン制御回路25には、前記
ファン毎の給電回路に設けたスイッチSW1、SW2
と、前記各スイッチSW1、SW2を駆動するドライブ
回路(DRV)26、27と、回転検出部8、9を設け
る。そして、前記回転検出部8、9はMPU10に接続
する。
【0023】また、回転検出部8は、ファン3の回転セ
ンサー5に接続し、回転検出部9は、ファン4に設けた
回転センサー6に接続する。そして、前記各回転検出部
では、前記各回転センサーから出力されるファン回転信
号FANRTOを基に、ファンの回転を監視する。
【0024】前記スイッチSW1は、ファン3への給電
回路に設けたスイッチであり、スイッチSW2はファン
4への給電回路に設けたスイッチである。これらのスイ
ッチは、回転検出部8、9から出力される信号TR−O
Nを基に、それぞれドライブ回路26、27により駆動
され、それぞれファン毎に設けた給電回路をオン/オフ
するものである。
【0025】
【作用】前記構成に基づく本発明の作用を、図1に基づ
いて説明する。 (1) :ファンの回転が正常な場合は、回転検出部8、9
から出力される信号TR−ONをハイレベルHとし、こ
の信号を基に、ドライブ回路26、27がスイッチSW
1、SW2をオンに駆動する。
【0026】また、ファンが故障等により回転停止状態
になると、この状態を回転検出部8、9が検出し、該回
転検出部8、9から出力される信号TR−ONをローレ
ベルLに設定する。
【0027】この信号により、ドライブ回路26、27
では、スイッチSW1、SW2の内、該当する方のスイ
ッチ(回転停止したファンへの給電回路のスイッチ)を
オフに駆動する。そして、回転の停止したファンへの給
電を停止させる。
【0028】前記のように、回転検出部8、9では、故
障等によりファンの回転が停止したことを検出すると、
回転の停止したファンへの給電を停止させる制御を行
う。この時、回転検出部では、ファンアラーム信号*F
ALをローレベルL(アラーム状態)にして、MPU1
0へアラームを報告する。
【0029】例えば、ファン3、4の内の一方のファン
が故障したとする。この場合、ファン3が故障すると、
回転センサー5から出力されるファン回転信号FANR
TOは無くなる。
【0030】このファンの回転停止状態を回転検出部8
が検出すると、回転検出部8では、信号TR−ONをロ
ーレベルLにし、ドライブ回路26がスイッチSW1を
オフにして、ファン3への給電回路を遮断する。従っ
て、ファン3への給電は停止し、該ファン3は回転を停
止する。
【0031】以上のように、ファンの故障、或いは異常
によりファンの回転が停止した場合、回転の停止したフ
ァンへの給電を停止させる。従って、ファンのロック状
態が解除され、ファンは自由回転ができる状態になる。
【0032】このため、例えば、2つのファンが直列に
設置されていた場合に、その一方のファンが故障して
も、故障したファンは自由回転するので、他方の正常な
ファンにより、冷却効率を落とすことなく冷却動作を継
続して行うことができる。
【0033】また、故障したファンに電流が流れないの
で、モータ電流が増加することもなく、発熱、発煙の発
生も防止することができる。 (2) :また、前記のように、ファンの回転が停止し、給
電回路のスイッチがオフになっている状態で、MPU1
0からの制御信号を基に、回転検出部がスイッチをオン
にする信号を出力し、ドライブ回路がスイッチをオンに
してファンの再起動を試みる。
【0034】この場合、ドライブ回路では、回転停止し
ているファンの給電回路に設けたスイッチをオンにし
て、ファンへ給電する。すなわち、ファンの故障等によ
り回転停止し、給電が停止しているファンに対し、再
び、給電を行って再起動を試みる。この動作を所定時間
行い、再び、所定時間経過後、ファンの給電回路を遮断
する。
【0035】この再起動動作を繰り返して行うことによ
り、ファンの故障が回復すれば、そのまま通常運転を行
う。このように、ファンの再起動によりモータのトルク
を変化させ、一時的なファンの故障(例えば、ベアリン
グにゴミや塵埃等が付着した場合)を回復させることが
できる。
【0036】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2〜図8は、本発明の実施例を示した図であ
り、図2〜図8中、図1、図9と同じものは、同一符号
で示してある。
【0037】また、12は負荷回路、13は磁気ディス
クモジュール、14はダクト(ケース)、15は前端
部、16は後端部、17、18、19はプリント板、2
0、21は磁気ディスクドライブユニット、22はマザ
ーボード、30、31はトランジスタ、34はNOT回
路、35はモノマルチ回路(MM:単安定マルチバイブ
レータ)、37はOR回路、R1、R2は抵抗、C1は
コンデンサを示す。
【0038】なお、各部の信号は次の通りである。FA
NRTO:ファン回転信号、TR−ON:トランジスタ
オン信号、ON−TRG:オントリガー信号、*FA
L:ファンアラーム信号(*はローレベルLでアラーム
状態)。
【0039】§1:ファン実装形態の説明・・・図2参
照 図2はファン実装形態説明図であり、A図は例1、B図
は例2である。冷却用ファン付き装置のファン実装形態
としては、次のような形態がある。
【0040】A図に示した例1は、ダクト14内に、負
荷回路12と電源ユニット7を実装すると共に、電源ユ
ニット7を挟んで、2重化した2個のファン3、4を直
列に実装(吸気側から排気側へ直列設置)した例であ
る。
【0041】この場合、電源ニット7に対し、吸気側に
はファン3を実装し、排気側にはファン4を実装してい
る。従って、前記ファン3、4によりダクト14の吸気
側から吸い込んだ冷却空気は、負荷回路12→ファン3
→電源ユニット7→ファン4の順に流れ、ファン4から
外部へ排気される。
【0042】この場合、例えば、ファン3が故障で停止
し、ファンの羽根がロック状態になると、ファン3の部
分で前記冷却空気が流れにくくなり、ファン4が正常動
作をしていても、ファン4から排気される冷却空気は、
少なくなり、冷却効率は非常に悪くなる。
【0043】また、ファン4が故障で回転停止となった
場合も、前記と同様な状態となる。なお、前記の状態に
なった場合の解決手段等については、後述する。B図に
示した例2は、ダクト14内に、負荷回路12を設け
(電源ニットは図示省略してある)、該負荷回路12を
挟んで、2重化した複数のファン3−1〜3−3、及び
4−1〜4−3を実装した例である。
【0044】この場合、負荷回路12に対し、吸気側に
は3個のファン3−1、3−2、3−3を並べて実装
し、排気側には、3個のファン4−1、4−2、4−3
を並べて実装してある。
【0045】従って、前記ファンによりダクト14の吸
気側から吸い込んだ冷却空気は、ファン3−1〜3−3
→負荷回路→ファン4−1〜4−3の方向に流れ、ファ
ン4−1〜4−3から外部へ排気される。
【0046】§2:冷却用ファン付き装置の具体例の説
明・・・図3参照 図3は実施例の装置構成図である。図2のA図に示した
ファンの実装形態を有する冷却用ファン付き装置の具体
例として、磁気ディスクモジュールの例を図3に示す。
【0047】図示のように、磁気ディスクモジュール1
3には、前端部15と後端部16とを有するダクト(ケ
ース)14が設けてあり、このダクト14内には、2個
の磁気ディスクドライブユニット20、21、制御回路
等を搭載したプリント板17、18、19、電源ユニッ
ト7、ファン3、4、制御回路等を搭載したマザーボー
ド22等が設けてある。
【0048】この場合、ファン3、4は電源ユニット7
を挟んで直列に設置されており、これら2個のファンに
より、磁気ディスクモジュール13内の冷却を行うよう
に構成されている。
【0049】そして、前記ダクト14の前端部15側は
開口されており、この開口が冷却空気の吸入側となって
いる。また、ダクト14の後端部16側の一部は開口さ
れており、この開口が冷却空気の排気側となっている。
【0050】従って、前記ファン3、4によりダクト1
4の吸気側から吸い込んだ冷却空気は、2個の磁気ディ
スクドライブユニット20、21、プリント板17、1
8、19、マザーボード22→ファン3→電源ユニット
7→ファン4の順に流れ、ファン4から外部へ排気され
る。
【0051】§3:制御系の構成説明・・・図4参照 図4は実施例の制御系ブロック図である。以下、前記実
施例装置(冷却用ファン付き装置)の制御系の構成につ
いて説明する。
【0052】図に示したファン3、4は、前記ダクト1
4内に実装された冷却用ファンであり、これらの各ファ
ン3、4には、ファンの回転を検出するための回転セン
サー5、6が設けてある。
【0053】また、前記ファン3、4には、ファンの羽
根を回転させるためのモータ(直流ブラシレスモータ)
や、該モータを駆動する電子回路(トランジスタ回路
等)が内蔵されている。
【0054】前記回転センサー5、6は、ファンに設け
たモータの回転を検出し、ファン回転信号FANRTO
を出力するものである。このファン回転信号FANRT
Oは、ファンが回転していれば、ファンの回転数に応じ
た周期のパルスを出力し、ファンが故障で停止すると、
前記パルスは無くなる。
【0055】前記ファン3、4には、ファン制御回路2
5を介して電源ユニット7が接続されていて、それぞれ
ファン毎に設けた給電回路を介して電源を供給してい
る。また、前記ファン3、4、及び回転センサー5、6
は、ファン制御回路25に接続されていて、該ファン制
御回路25がファン3、4の電源のオン/オフ等を制御
している。具体的には次の通りである。
【0056】前記ファン制御回路25には、前記ファン
毎の給電回路に設けたトランジスタ30、31と、前記
各トランジスタを駆動するドライブ回路(DRV)2
6、27と、回転検出部8、9を設ける。そして、前記
回転検出部8、9は上位制御部であるMPU10に接続
する。
【0057】また、前記回転検出部8は、ファン3の回
転センサー5に接続し、回転検出部9は、ファン4に設
けた回転センサー6に接続する。そして、前記各回転検
出部では、前記各回転センサーから出力されるファン回
転信号FANRTOを基に、ファンの回転を監視する。
【0058】前記トランジスタ30は、ファン3への給
電回路に設けたトランジスタであり、トランジスタ31
はファン4への給電回路に設けたトランジスタである。
これらのトランジスタは、回転検出部8、9から出力さ
れるトランジスタオン信号TR−ONを基に、それぞれ
ドライブ回路26、27により駆動され、それぞれファ
ン毎に設けた給電回路をオン/オフするものである。
【0059】例えば、前記トランジスタ30がオンにな
ると、電源ユニット7からファン3への給電を開始し
て、ファン3が回転するが、トランジスタ30がオフに
なると、ファン3への給電回路は遮断され、給電は停止
する。
【0060】また、トランジスタ31がオンになると、
電源ユニット7からファン4への給電を開始して、ファ
ン4が回転するが、トランジスタ31がオフになると、
ファン4への給電回路は遮断され、給電は停止する。
【0061】§4:ファン制御回路の動作の説明・・・
図4参照 以下、図4に基づいて、前記ファン制御回路の動作を説
明する。前記回転検出部8、9では、故障等によりファ
ンの回転が停止したことを検出すると、回転の停止した
ファンへの給電を停止させる制御を行う。また、この
時、回転検出部では、ファンアラーム信号*FALをロ
ーレベルL(アラーム状態)にして、MPU10へ出力
する(報告する)。
【0062】すなわち、ファン3、4が正常に回転して
いれば、ファン回転信号FANRTOは、ファンの回転
数に応じた一定周期のパルスを出力しているが、ファン
の回転が停止すると、前記ファン回転信号FANRTO
が無くなるので、回転検出部では、この信号を監視する
ことにより、ファンの回転停止を検出する。
【0063】ファンの回転が正常な場合は、回転検出部
8、9から出力されるトランジスタオン信号TR−ON
をハイレベルHとし、この信号を基に、ドライブ回路2
6、27がトランジスタ30、31をオンに駆動する。
【0064】また、ファンが故障等により回転停止状態
になると、この状態を回転検出部8、9が検出し、該回
転検出部8、9から出力されるトランジスタオン信号T
R−ONをローレベルLに設定する。
【0065】この信号により、ドライブ回路26、27
では、トランジスタ30、31の内、該当する方のトラ
ンジスタ(回転停止したファンへの給電回路のトランジ
スタ)をオフに駆動する。そして、回転の停止したファ
ンへの給電を停止させる。
【0066】なお、回転検出部8、9では、ファンが正
常ならば、ファンアラーム信号*FALをハイレベルH
(正常)とし、ファンが故障等により回転停止になる
と、前記ファンアラーム信号*FALをローレベルL
(アラーム)として、MPU10へ出力する(報告す
る)。
【0067】今、ファン3、4の内の一方のファンが故
障したとする。この場合、例えば、ファン3が故障する
と、回転センサー5から出力されるファン回転信号FA
NRTOは無くなる。
【0068】このファンの回転停止状態を回転検出部8
が検出すると、回転検出部8では、トランジスタオン信
号TR−ONをローレベルLにし、ドライブ回路26が
トランジスタ30をオフにして、ファン3への給電回路
を遮断する。従って、ファン3への給電は停止し、該フ
ァン3は回転を停止する。
【0069】§5:回転検出部の説明・・・図5参照 図5は回転検出部のブロック図である。前記図4に示し
た回転検出部8、または9は、例えば、図5のように構
成されている。
【0070】すなわち、前記回転検出部には、抵抗R
1、R2、コンデンサC1、NOT回路34、モノマル
チ回路(MM:単安定マルチバイブレータ)35、MP
U(マイクロプロセッサ)10、OR回路37を設け
る。
【0071】前記抵抗R1、R2、及びコンデンサC1
の回路は、入力回路を構成しており、入力信号のノイズ
成分を抑制するものである。NOT回路34は、シュミ
ットトリガタイプでスレッショルド電圧にヒステリシス
特性を持たせ、コンデンサC1によりゆっくりした変化
の信号を入力して安定した反転信号に変換するものであ
る。R1、R2、C1、NOT34の回路で回転検出部
から出力される信号にノイズを含んでいても、安定した
反転信号を得ることができる。
【0072】モノマルチ回路(MM)35は、NOT回
路34から出力されるパルス信号でトリガーされ、一定
幅のパルスを出力するものである。OR回路37は、モ
ノマルチ回路35からの出力信号と、MPU10の出力
信号の論理和演算を行って、トランジスタオン信号TR
−ONを出力するものである。
【0073】MPU10は、前記トランジスタ30、3
1の駆動するためのオントリガー信号ON−TRGを作
成したり、各種制御を行うものである。前記回転検出部
の動作は次の通りである。
【0074】回転検出部には、ファンの回転センサーか
ら出力されるファン回転信号FANRTOを入力してお
り、この信号は抵抗R1、R2、コンデンサC1からな
る回路によりノイズを抑制されるが、ゆっくりした変化
を持った信号である。
【0075】このゆっくりした変化を持つ信号は、NO
T回路34で、ノイズを除去した安定した反転パルスに
変換し、モノマルチ回路35をトリガーする。モノマル
チ回路35では、NOT回路34からのパルスによりト
リガーされると、内部の時定数(コンデンサ、及び抵抗
で決まる時定数を持っている)で決まる一定幅のパルス
を出力する。
【0076】前記モノマルチ回路35から出力されるパ
ルスは、OR回路37とMPU10へ出力される。この
場合、モノマルチ回路35からMPU10へ出力される
信号は、ファンアラーム信号*FALとなり、モノマル
チ回路35からOR回路37へ出力される信号は、トラ
ンジスタオン信号TR−ONとなる。
【0077】また、MPU10では、ファンアラーム信
号*FALを基に、ファンが故障等により回転停止状態
になると、前記OR回路37に対し、オントリガー信号
ON−TRGを出力する。このオントリガー信号ON−
TRGは、OR回路37から前記ドライブ回路26、2
7へトランジスタオン信号TR−ONとして出力され
る。
【0078】§6:タイムチャート1による動作例1の
説明・・・図6参照 図6は回転検出部のタイムチャートである。以下、図6
に基づいて、実施例の動作例1を説明する。この例は、
正常動作をしているファンが故障、或いは異常により回
転を停止した場合に、回転停止したファンへの給電を停
止させる例である。
【0079】図6において、はファン回転信号(FA
NRTO)、はNOT回路34の出力信号、はファ
ンアラーム信号(*FAL)、はMPU10からOR
回路37へ出力されるオントリガ信号(ON−TR
G)、は回転検出部からドライブ回路へ出力されるト
ランジスタオン信号(TR−ON)、はトランジスタ
に流れるモータ電流Imを示す。
【0080】ファン3、4が正常動作を行っている時
は、ファン回転信号FANRTOは一定周期のパルスで
あり、この信号をNOT回路34で反転しモノマルチ回
路(MM)35へ出力する。
【0081】この場合、モノマルチ回路35では、内部
の時定数により決まるパルス幅のパルスを出力するが、
この時定数に比べて、NOT回路34の出力信号の周波
数が高いため、ファンが正常動作をしていれば、モノマ
ルチ回路35の出力はハイレベルのままである。
【0082】また、MPU10から出力されるオントリ
ガ信号ON−TRGは、ローレベルLのままであるが、
モノマルチ回路35の出力がハイレベルHなので、OR
回路3の7出力であるトランジスタオン信号TR−ON
はハイレベルとなっている。
【0083】従って、ドライブ回路26、27では、前
記ハイレベルHのトランジスタオン信号TR−ONによ
り、トランジスタ30、31をオンに駆動する。前記の
状態で正常動作をしているファンが、例えば、タイミン
グt1で故障(異常発生)し、ファンが回転を停止した
とする。この時、ファンの故障により、ファンは徐々に
回転数を減らしてやがて回転を停止する。そして、ファ
ンの回転が完全に停止すると、ファン回転信号FANR
TOは無くなる(ローレベルLの状態)。
【0084】このため、NOT回路34の出力はハイレ
ベルHとなる。そして、前記タイミングt1から所定時
間経過すると、モノマルチ回路35から出力される信号
はローレベルLの信号となり、ファンアラーム信号*F
ALも、ローレベルLとなる。
【0085】また、この時、MPU10から出力される
オントリガー信号ON−TRGはローレベルLのままな
ので、OR回路37から出力されるトランジスタオン信
号TR−ONはローレベルLとなる。
【0086】その結果、ドライブ回路26、27の内、
前記トランジスタオン信号TR−ONがローレベルLと
なった方のドライブ回路では、トランジスタをオフに駆
動して、回転の停止したファンへの給電を停止させる
(モータ電流Im=0)。
【0087】このようにして、回転の停止したファンへ
の給電を停止すると、そのファンのロック状態は解除さ
れ、ファンは自由回転ができる状態になる。 §7:タイムチャート1による動作例2の説明・・・図
7参照 図7は回転検出部のタイムチャートである。以下、図7
に基づいて、実施例の動作例2を説明する。
【0088】この例は、ファンが停止した場合、一時的
な外乱要素でモータが停止したことを想定して、ファン
への給電回路をオンする(トランジスタをオンにする)
ことにより、ファンの再起動を行う例である。
【0089】図7において、はファン回転信号(FA
NRTO)、はNOT回路34の出力信号、はファ
ンアラーム信号(*FAL)、はMPU10からOR
回路37へ出力されるオントリガ信号(ON−TR
G)、は回転検出部からドライブ回路へ出力されるト
ランジスタオン信号(TR−ON)、はトランジスタ
に流れるモータ電流Imを示す。
【0090】ファンアラームが故障、或いは異常により
回転を停止すると、ファン回転信号FANRTOはロー
レベルLの状態となり、NOT回路34の出力はハイレ
ベルHの状態となる。
【0091】この時、モノマルチ回路35から出力され
るファンアラーム信号*FALはローレベルLとなり、
OR回路37から出力されるトランジスタオン信号TR
−ONもローレベルLとなり、モータ電流Imは無くな
る。
【0092】このようなファンの回転停止状態におい
て、MPU10は、タイミングt1でオントリガー信号
ON−TRGをハイレベルHにすると、OR回路37か
ら出力されるトランジスタオン信号TR−ONがハイレ
ベルHとなる。
【0093】その結果、ドライブ回路では、回転停止し
ているファン給電回路のトランジスタをオンにして、モ
ータ電流Imを流す。すなわち、ファンの故障等により
回転停止し、給電が停止しているファンに対し、再び、
給電を行って再起動を試みる。この動作を所定時間行
い、再び、タイミングt2でファンの給電回路を遮断す
る。
【0094】この場合、前記タイミングt2において、
ファンアラーム信号*FALがローレベルLであり、フ
ァンがアラーム状態なので(前記再試行によりファンの
故障が回復しない状態)、MPU10は一旦オントリガ
ー信号ON−TRGをローレベルLにして、トランジス
タオン信号TR−ONをローレベルLにし、前記再試行
でオンにしたトランジスタをオフにする。
【0095】次に、タイミングt2から所定時間経過後
のタイミングt3において、MPU10は、再びオント
リガー信号ON−TRGをハイレベルHにして、トラン
ジスタオン信号TR−ONをハイレベルHにし、前記ト
ランジスタをオンにする。
【0096】これにより、モータに給電を行い、2回目
の再起動をかける。この場合、次のタイミングt4にお
いて、モータが再回転を開始したので、ファン回転信号
FANRTOがハイレベルHとなり、ファンアラーム信
号*FALもハイレベルHになる。
【0097】この状態を判断したMPU10は、モータ
が再回転を開始したと判断し、タイミングt6におい
て、オントリガー信号ON−TRGを解除する。以降フ
ァンは正常回転を行う。
【0098】以上の処理を行うことにより、次のような
ことが可能である。すなわち、ファン故障の内、外部ノ
イズや、メカ部の一時的な摩擦力アップ(例えば、ベア
リングにゴミや塵埃等が付着した場合)等によりモータ
が停止する故障(一時的な故障)がある。
【0099】このような故障が発生した場合でも、給電
が停止しているファンに対し、再び、給電を行ってファ
ンの再起動を試みる。この再起動動作を繰り返して行う
ことにより、ファンの故障が回復すれば、そのまま通常
運転を行う。
【0100】このように、ファンの再起動でモータのト
ルクを変化させることにより、前記のような一時的なフ
ァンの故障を回復させることができる。 §8:MPUの処理説明・・・図8参照 図8はMPUの処理フローチャートである。この処理
は、前記図7に示した動作例2において、MPU10が
行う処理である。以下、図8に基づいて、前記MPUの
処理を説明する。なお、S1〜S9は各処理ステップを
示す。
【0101】MPU10は、ファンアラーム信号*FA
Lを監視し(S1)、該ファンアラーム信号*FALが
ハイレベルHであれば(*FAL=H)、一定時間他の
ジョブを行う(S2)。すなわち、一定時間毎に、ファ
ンアラーム信号*FALがハイレベルHか否かを監視し
ながら、他のジョブを行っている。
【0102】そして、ファンアラーム信号*FALがロ
ーレベルLになると(アラーム状態)、MPU10は、
オントリガー信号ON−TRGをハイレベルHにし(S
3)、Nをインクリメント(N=N+1)し(S4)、
N=T(T:任意の整数)か否かを判断する(S5)。
【0103】その結果、N=Tでなければ、前記S3の
処理から繰り返して行い、N=Tになると、MPU10
は、ファンアラーム信号*FALがハイレベルHか否か
を判断する(S6)。
【0104】この場合、MPU10では、オントリガー
信号ON−TRGを一定時間だけ(N=Tになるまでの
時間)ハイレベルHにし、一定時間が経過すると、オン
トリガー信号ON−TRGをローレベルLにして、ファ
ンアラーム信号*FALがハイレベルHになったか否か
を判断する。
【0105】その結果、ファンアラーム信号*FALが
ハイレベルHであれば、ファンは正常に戻ったと判断
し、MPU10はオントリガー信号ON−TRGをロー
レベルLにして(S9)、前記S1の処理から繰り返し
て行う。
【0106】しかし、前記S6の処理で、ファンアラー
ム信号*FALがハイレベルHでない場合には、MPU
10は、オントリガー信号ON−TRGをローレベルL
に設定して(S7)、一定時間他のジョブを行い(S
8)、その後、前記S3の処理から繰り返して行う。
【0107】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1) :ファンの故障は、ファンのメカ部の故障だけでな
く、モータを駆動する電子回路の故障もある。ファン内
蔵の電子回路の故障が発生すると、ファンが或る回転位
置でロックしてしまい、他の正常動作中のファン動作
(冷却)を妨げることになる。
【0108】特に、2個のファンをダクト内に直列設置
した場合、1個のファンが停止してロックされると、他
のファンからの空気流の妨げとなり、正常なファンの負
荷が増大して正常な冷却ができなくなる。
【0109】しかし、本発明では、ファンの故障、或い
は異常によりファンの回転が停止した場合、回転の停止
したファンへの給電を停止させる。従って、ファンのロ
ック状態が解除され、ファンは自由回転ができる状態に
なる。
【0110】このため、例えば、2つのファンが直列に
設置されていた場合に、その一方のファンが故障して
も、故障したファンは自由回転するので、他方の正常な
ファンにより、冷却効率を落とすことなく冷却動作を継
続して行うことができる。
【0111】(2) :電源ユニットからファンに通電した
ままで、該ファンが故障で停止すると、ファンの無効な
消費電力が増加し、異常な発熱状態となったり、或いは
発煙状態となったりすことがある。
【0112】しかし、本発明では、ファンの故障、或い
は異常によりファンの回転が停止した場合、回転の停止
したファンへの給電を停止させる。従って、故障したフ
ァンに電流が流れないので、モータ電流が増加すること
もなく、発熱、発煙の発生も防止することができる。
【0113】(3) :ファン故障の内、外部ノイズや、メ
カ部の一時的な摩擦力アップ(例えば、ベアリングにゴ
ミや塵埃等が付着した場合)等によりモータが停止する
故障(一時的な故障)もある。
【0114】このような故障が発生した場合でも、本発
明では、ファンの故障等により回転停止し、給電が停止
しているファンに対し、再び、給電を行ってファンの再
起動を試みる。
【0115】この再起動動作を繰り返して行うことによ
り、ファンの故障が回復すれば、そのまま通常運転を行
う。このように、ファンの再起動によりモータのトルク
を変化させることにより、前記のような一時的なファン
の故障を回復させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】実施例におけるファン実装形態説明図である。
【図3】実施例の装置構成図である。
【図4】実施例の制御系ブロック図である。
【図5】実施例における回転検出部のブロック図であ
る。
【図6】実施例における回転検出部のタイムチャート1
である。
【図7】実施例における回転検出部のタイムチャート2
である。
【図8】実施例におけるMPUの処理フローチャートで
ある。
【図9】従来例の説明図である。
【符号の説明】
3、4 ファン(冷却用ファン) 5、6 回転センサー 7 電源ユニット 8、9 回転検出部 10 MPU 26、27 ドライブ回路(DRV) SW1、SW2 スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 1/20 F04D 27/00 H05K 7/20

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一ダクト内に、複数の冷却用ファンを
    設置し、 前記各ファン毎に、それぞれの給電回路を介して電源を
    供給する冷却用ファン付き装置において、 前記ファン毎の給電回路に、それぞれの給電回路を開閉
    するスイッチ(SW1、SW2)を設け、 前記ファン毎にファンの回転を監視し、ファン異常によ
    るファン回転停止を検出した際、該当するファン給電回
    路のスイッチを開にして、回転停止したファンへの給電
    を停止させるスイッチ制御手段を設けると共に、 前記スイッチ制御手段は、 ファン異常によるファン回転停止を検出し、該当するフ
    ァン給電回路のスイッチを開にして、回転停止したファ
    ンへの給電を停止させた際、 再び、前記スイッチを開から閉にして、回転停止してい
    るファンへの給電を再開することにより、ファンの再起
    動を試みるファン再起動制御手段を備えている ことを特
    徴とする冷却用ファン付き装置。
  2. 【請求項2】 同一ダクト内に、複数の冷却用ファンを
    直列に設置し、 前記各ファン毎に、それぞれの給電回路を介して電源を
    供給する冷却用ファン付き装置において、 前記直列設置したファン毎の給電回路に、それぞれの給
    電回路を開閉するスイッチ(SW1、SW2)を設け、 前記ファン毎にファンの回転を監視し、ファン異常によ
    るファン回転停止を検出した際、該当するファン給電回
    路のスイッチを開にして、回転停止したファンへの給電
    を停止させるスイッチ制御手段を設けると共に、 前記スイッチ制御手段は、 ファン異常によるファン回転停止を検出し、該当するフ
    ァン給電回路のスイッチを開にして、回転停止したファ
    ンへの給電を停止させた際、 再び、前記スイッチを開から閉にして、回転停止してい
    るファンへの給電を再開することにより、ファンの再起
    動を試みるファン再起動制御手段を備えている ことを特
    徴とする冷却用ファン付き装置。
  3. 【請求項3】 同一ダクト内に、複数の冷却用ファンを
    設置し、 前記各ファン毎に、それぞれの給電回路を介して電源を
    供給する冷却用ファン付き装置において、 前記ファン毎にファンの回転を監視し、ファン異常によ
    るファンの回転停止を検出した時、 回転停止したファンへの給電回路を遮断して、該ファン
    への給電を停止させると共に、 前記ファン異常によるファン回転停止を検出し、回転停
    止したファンへの給電を停止させた後、 再び、回転停止しているファンへの給電を再開して、フ
    ァンの再起動を試みる ことを特徴とする冷却用ファン付
    き装置のファン制御方法。」
  4. 【請求項4】 同一ダクト内に、複数の冷却用ファンを
    直列設置し、 前記直列設置した各ファン毎に、それぞれの給電回路を
    介して電源を供給する冷却用ファン付き装置において、 前記直列設置したファン毎にファンの回転を監視し、フ
    ァン異常によるファンの回転停止を検出した時、 回転停止したファンへの給電回路を遮断して、該ファン
    への給電を停止させると共に、 前記ファン異常によるファン回転停止を検出し、回転停
    止したファンへの給電を停止させた後、 再び、回転停止しているファンへの給電を再開して、フ
    ァンの再起動を試みる ことを特徴とする冷却用ファン付
    き装置のファン制御方法。
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