JP3109571U - 放熱ファンの運転制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】主電源部がオフされて主電力が供給されなくなった後も放熱ファンを引き続き運転することができ、電子機器の環境温度を下げることができるとともに、電子機器の電子部品の寿命を延長することができ、商品に対する信頼度を高めることが出来る放熱装置の運転制御装置の提供。
【解決手段】主電源部がオフされた時、これに連動して動作する運転延長制御部が主電源部に代えて補助電源部を動作させ、この補助電源部から放熱ファンに直流電圧を供給することにより放熱ファンを所定時間継続運転し、これにより電子機器を冷却するように構成した。
【選択図】図１

Description

本考案は、パソコンや工業用コンピュータ等の電子機器を冷却する放熱ファンの運転制御装置、特に、電源供給部の電源がオフされた後も電源供給部の放熱ファンを所定時間アイドリング運転して電源供給部を冷却できるようにした放熱ファンの運転制御装置に関するものである。

一般的に、パソコン（ＰＣ）或いは無停電電源装置（ＵＰＳ）等の電子設備内に電源供給器を設置することにより、電子設備の運転に必要な電力を供給することができる。
この種の電源供給器は、主に、１つの主電源システムと、１つの電源開閉スイッチと、１つの放熱ファンとを有し、上記放熱ファンへの電力は主電源システムから直接供給され、上記放熱ファンを駆動することにより気流を電源部の発熱部分に吹き付けることで放熱させる。これにより、上記電源供給器内部の環境温度を下げることができ、上記電源供給器内部の電子部品の寿命を延長することができ、商品に対する信頼度を高めることができる。

しかし、この種の電源供給器に使用される放熱ファンへの電力は、主電源システムから直接供給されるものであるため、主電源システムの電源開閉スイッチが切られた時、上記放熱ファンへの電力の供給が停止されると同時に放熱ファンの運転も停止されるが、上記電源供給器内部の電子部品が長時間運転された後の電子部品の温度は、主電源システムのスイッチが切れても直ちに下がらず、比較的高温な状態に保持されている。このため、主電源システムの電源開閉スイッチが切れることにより、上記放熱ファンの運転が停止し、放熱作業が停止すると、上記電源供給器内部の環境温度が上昇する。その結果、上記電子部品に悪影響を与え、しかも、上記のような動作が繰り返し行なわれることにより、上記電子部品の寿命が低下し、商品に対する信頼度に悪影響を与えると言う問題がある。

本考案は、上記のような従来の問題を解決するためになされたもので、電源供給部の電源スイッチが切られた後も、電子機器を冷却する放熱ファンを電子機器の環境温度が所定の温度になるまで所定時間継続して運転させることで電子機器の放熱作業を続行させ、これにより、電子機器の環境温度を低下させて電子部品の寿命の延長を図るとともに、商品に対する信頼度を高めることができる放熱ファンの制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本考案は、パソコンや工業用コンピュータ等の電子機器を冷却する放熱ファンの運転制御装置であって、前記電子機器に対する直流電圧及び前記放熱ファンへの直流電圧を供給する主電源部と、前記主電源部から出力される直流電圧を前記電子機器及び前記放熱ファンに適合する電圧値に設定するとともに前記主電源部の開閉を兼ねた電圧設定用制御回路と、前記主電源部がオフされた時に該主電源部に代えて前記放熱ファンに直流電圧を供給する補助電源部と、前記主電源部がオフされた時に前記補助電源部を動作させて該補助電源部から前記放熱ファンに直流電圧を供給し該放熱ファンを所定時間継続運転して前記電子機器を冷却する運転延長制御部とを備えることを特徴とする。

本考案にかかる放熱ファンの運転制御装置によれば、主電源部がオフされた時、これに連動して動作する運転延長制御部が、主電源部に代えて補助電源部を動作させ、この補助電源部から放熱ファンに直流電圧を供給することにより放熱ファンを所定時間継続運転し、これにより電子機器を冷却するように構成したので、主電源部がオフされて主電力が供給されなくなった後も放熱ファンを引き続き運転することができ、電子機器の環境温度を下げることができるとともに、電子機器の電子部品の寿命を延長することができ、商品に対する信頼度を高めることができる。

本考案の実施の形態では、主電源部がオフされた時、これに連動して動作する運転延長制御部が主電源部に代えて補助電源部を動作させ、この補助電源部から放熱ファンに直流電圧を供給することにより放熱ファンを所定時間継続して運転させる。
この構成により、主電源部がオフされて主電力が供給されなくなった後も放熱ファンを引き続き運転することができ、電子機器の環境温度を下げることができるとともに、電子機器の電子部品の寿命を延長することができ、商品に対する信頼度を高めることができる。

以下、図面に基づいて本考案にかかる放熱ファンの運転制御装置の具体的実施例について説明する。
図１は、本実施例１に示す放熱ファンの運転制御装置の全体に構成を示すブロック図であり、図２は本実施例１に示す放熱ファンの運転制御装置における運転延長制御部の具体的構成を示す回路図である。

図１において、放熱ファンの運転制御装置は、放熱ファン３３の運転に供される主電源部３０、補助電源部３１、電圧設定用制御回路３２、運転延長制御部３４を備える。
また、放熱ファン３３は、パソコン（ＡＴＸ−ＰＣ）や工業用コンピュータ等の電子機器（図示せず）を冷却するものである。

主電源部３０は、電子機器に対する直流電圧Vout及び放熱ファン３３への直流電圧を供給するものである。この主電源部３０は、図１に示すように、交流入力を直流に変換して平滑化する入力側整流回路３０１と、この入力側整流回路３０１からの直流電圧をチョッピングして所望周波数の交流出力に変換するチョッピング回路３０２と、このチョッピング回路３０２からの交流出力を必要とする直流に応じて予め変圧する変圧回路３０３と、この変圧回路３０３により変圧された交流電圧を直流に変換して平滑化する出力側整流回路３０４と、この出力側整流回路３０４からの出力電圧と電圧設定用制御回路３２からの基準電圧との差信号によりチョッピング回路３０２をスイッチングするパルス信号のパルス幅を変化させて所定の直流出力が得られるように制御するパルス幅変調回路３０５とから構成されている。
また、出力側整流回路３０４のファン駆動用出力端子と放熱ファン３３との間には、逆流防止用の素子（ダイオード）D１が直列に接続されている。

補助電源部３１は、主電源部３０がオフされた時、すなわち主電源部３０の電源スイッチ（図示せず）が切られた時に、主電源部３０に代えて放熱ファン３３に直流電圧を供給するものである。
この補助電源部３１は、図２に示すように、主電源部３０の入力側整流回路３０１から出力される直流電圧を所望レベルの直流電圧に変換する電圧変換回路３１０と、この電圧変換回路３１０で変換された電圧を放熱ファン３３の駆動電圧として出力する出力回路３１１とから構成されている。

電圧設定用制御回路３２は、主電源部３０から出力される直流電圧を電子機器及び放熱ファン３３に適合する電圧値に設定するとともに、主電源部３０の開閉を兼ねた回路である。
この電圧設定用制御回路３２には、マザーボードの回路に接続されるキーボード等の遠隔スイッチが接続され、この遠隔スイッチにより電圧設定指令が入力されるように構成される。なお、電圧設定指令は上記遠隔スイッチに限らず、モデムから設定できるようにしてもよい。また、主電源部３０を開閉するリモートオン／リモートオフは、上記遠隔スイッチで行うことができる。

運転延長制御部３４は、主電源部３０がオフされた時に補助電源部３１を動作させて、補助電源部３１から放熱ファン３３に直流電圧を供給し、放熱ファン３３を所定時間継続運転して電子機器を冷却するためのものである。

上記運転延長制御部３４は、図２に示すように、電子機器の環境温度を検出する温度検出回路４と、主電源部３０がオフされた時にスタートされ所定時間後にタイムアップする計時タイマー５と、温度検出回路４から出力される信号と計時タイマー５から出力される信号に基づいて補助電源部３１から放熱ファン３３への電力供給時間を制御する制御回路６と、補助電源部３１の出力段に接続されたファン駆動回路７とから構成されている。
また、ファン駆動回路７の出力端と放熱ファン３３との間には、逆流防止用の素子（ダイオード）D１が直列に接続されている。

前記温度検出回路４は、サーミスタなどからなる温度検出素子４０と、この温度検出素子４０の環境温度により変化する抵抗値で発生する電圧と基準電圧値Ｖrefとを比較するコンパレータ４１とから構成されている。この温度検出素子４０は電子機器の環境温度Ｔの変化に相応する検出電圧値を上記コンパレータ４１に出力し、この検出電圧値その反応結果と基準電圧値Ｖrefとをコンパレータ４１で比較し、上記検出電圧値が上記基準電圧値Ｖrefより大きい時、環境温度Ｔは設定温度Ｔ０より高いことを示し、上記環境温度Ｔが上記設定温度Ｔ０より高い時、上記コンパレータ４１から制御回路６に対して信号を出力する。

前記計時タイマー５は、主に１つの発振器５０を有し、上記主電源部３０の電源が切られた時、主電源部３０から発振器５０に対して電源オフの信号が出力されることにより、発振器５０が計時を開始すると同時に計時信号を送出し、設定時間に達した時に、発振器５０が直ちに上記計時信号の送出を停止する構成になっている。

前記制御回路６は、主に２つのトランジスタＱ１，Ｑ２を有し、トランジスタＱ１は上記計時タイマー５からの計時信号を、トランジスタＱ２は温度検出回路４からの信号をそれぞれ受信する。したがって、この制御回路６は同時に上記計時信号と温度検出回路４からの信号を受信した時、直ちに１つの駆動信号を送出し、同時に上記両信号を受信しない時は、上記駆動信号を送出しない構成になっている。

前記ファン駆動回路７は、主に１つのトランジスタＱ３を有し、トランジスタＱ３は前記制御回路６からの上記駆動信号を受信した後、前記補助電源部３１の出力回路３１１と上記放熱ファン３３とを導電させ、その結果、主電源部３０がオフされた後も、上記放熱ファン３３を継続して運転させることができるように構成されている。
このため、電子機器の余熱を除去し、電子機器の環境温度Ｔを下げることができ、上記計時タイマー５からの計時信号が停止するまで、或は上記温度検出回路４からの信号が停止するまで、上記放熱ファン３３は継続運転される。

図１及び図２に示す如く、使用者が電圧設定用制御回路３２に接続された遠隔スイッチにより上記主電源部３０をオフにするリモートオフの瞬間、上記主電源部３０から直ちに上記運転延長制御部３４の計時タイマー５に上記電源オフ信号が送出され、上記電源オフ信号を受信したタイマー５は計時を開始すると同時に上記計時信号を送出し、更に、電子機器の環境温度Ｔが上記設定温度Ｔ０より高い時（Ｔ＞Ｔ０）、温度検出回路４のコンパレータ４１が信号を送出し、この信号と上記計時信号を受信した運転延長制御部３４が直ちに上記保持電源部３１の出力回路３１１から電力を放熱ファン３３に供給するため、この放熱ファン３３は主電源部３０からの電力を失ない、完全に回転が停止する前に、上記補助電源部３１の出力回路３１１からの電力により継続的に運転することができ、上記電子機器の余熱を除去させることができ、電子機器の環境温度Ｔを下げることができる。

また上述のように、計時タイマー５が計時中であることと、環境温度Ｔが設定温度Ｔ０より高い状態であることの２つの条件が同時に成立した時に、放熱ファン３３は主電源部３０がオフになった後も補助電源部３１から供給される電力により継続的に運転することができ、上記２つの条件が同時に成立しない時、即ち、計時タイマー５が設定時間に達することにより計時を停止する時、或いは環境温度Ｔが設定温度Ｔ０より高くない時、上記放熱ファン３３は運転を停止する。
この条件では、環境温度Ｔがまだ設定温度Ｔ０より高い状態の時も、計時タイマー５が設定時間に達することにより計時を停止するが、この時点ですでに、電子機器の環境温度Ｔは放熱ファン３３の運転延長制御部３４により大幅に下げられているため、本考案の目的を達成することができ、電子機器の電子部品の寿命を延長することができ、商品に対する信頼度を高めることができる。

本考案の上記実施例中、上記温度検出回路４と計時タイマー５の温度と時間との２つの条件の同時成立により、補助電源部３１の出力回路３１１から電力を放熱ファン３３に供給するかどうかを判断条件としたが、本考案はこれに限定されず、１つの条件、即ち温度検出回路４の温度条件、或は計時タイマー５時間条件による判断条件とすることもできる。

また、運転延長制御部３４は１つの上記温度検出回路４と、１つの制御回路６と、１つのファン駆動回路７により、或は１つの計時タイマー５と、１つの制御回路６と、１つのファン駆動回路７とにより、本考案の目的を達成することもでき、上記電子機器の主電源部３０のスイッチが切られた後も、放熱ファン３３は補助電源部３１の電力により引き続き連続的に運転することができ、電子機器の環境温度Ｔを有効に下げることができ、かつ電子部品の寿命を延長することができ、商品に対する信頼度を高めることができる。

本実施例１に示す放熱ファンの運転制御装置の全体に構成を示すブロック図である。 本実施例１に示す放熱ファンの運転制御装置における運転延長制御部の具体的構成を示す回路図である。

符号の説明

３０ 主電源部
３０１ 入力側整流回路
３０２ チョッピング回路
３０３ 変圧回路
３０４ 出力側整流回路
３０５ パルス幅変調回路
３１ 補助電源部
３１０ 電圧変換回路
３１１ 出力回路
３２ 電圧設定用制御回路
３３ 放熱ファン
３４ 運転延長制御部
４ 温度検出回路
４０ 温度検出素子
４１ コンパレータ
５ 計時タイマー
５０ 発振器
６ 制御回路
７ ファン駆動回路
Ｄ１，Ｄ２ ダイオード
Ｑ１， Ｑ２， Ｑ３ トランジスタ

Claims (6)

1. パソコンや工業用コンピュータ等の電子機器を冷却する放熱ファンの運転制御装置であって、前記電子機器に対する直流電圧及び前記放熱ファンへの直流電圧を供給する主電源部と、前記主電源部から出力される直流電圧を前記電子機器及び前記放熱ファンに適合する電圧値に設定するとともに前記主電源部の開閉を兼ねた電圧設定用制御回路と、前記主電源部がオフされた時に該主電源部に代えて前記放熱ファンに直流電圧を供給する補助電源部と、前記主電源部がオフされた時に前記補助電源部を動作させて該補助電源部から前記放熱ファンに直流電圧を供給し該放熱ファンを所定時間継続運転して前記電子機器を冷却する運転延長制御部とを備えることを特徴とする放熱ファンの運転制御装置。
2. 前記運転延長制御部は、前記電子機器の環境温度を検出する温度検出回路と、前記主電源部がオフされた時にスタートされ所定時間後にタイムアップする計時タイマーと、前記温度検出回路から出力される信号と前記計時タイマーから出力される信号に基づいて前記補助電源部から前記放熱ファンへの電力供給時間を制御する制御回路と、前記補助電源部の出力段に接続されたファン駆動回路とを有し、
   前記温度検出回路は、検出した前記電子機器の環境温度と設定温度とを比較し、前記環境温度が前記設定温度より高い時は継続して信号を出力し、
   前記計時タイマーは、前記主電源部がオフされた時点から動作を開始して計時信号を出力するとともに所定時間後にタイムアップして前記計時信号の送出を停止し、
   前記制御回路は、前記計時タイマー５から出力される計時信号と前記温度検出回路から出力される信号を受信している時に駆動信号を出力し、
   前記ファン駆動回路は、前記制御回路からの前記駆動信号を受信した時点から動作して前記補助電源部から前記放熱ファンに電力を供給し、前記駆動信号を受信している間は前記放熱ファンを継続して運転させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の放熱ファンの運転制御装置。
3. 前記運転延長制御部は、前記電子機器の環境温度を検出する温度検出回路と、前記温度検出回路から出力される信号に基づいて前記補助電源部から前記放熱ファンへの電力供給時間を制御する制御回路と、前記補助電源部の出力段に接続されたファン駆動回路とを有し、
   前記温度検出回路は、検出した前記電子機器の環境温度と設定温度とを比較し、前記環境温度が前記設定温度より高い時は継続して信号を出力し、
   前記制御回路は、前記温度検出回路から出力される信号を受信している時に駆動信号を出力し、
   前記ファン駆動回路は、前記制御回路からの前記駆動信号を受信した時点から動作して前記補助電源部から前記放熱ファンに電力を供給し、前記駆動信号を受信している間は前記放熱ファンを継続して運転させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の放熱ファンの運転制御装置。
4. 前記運転延長制御部は、前記主電源部がオフされた時にスタートされ所定時間後にタイムアップする計時タイマーと、前記計時タイマーから出力される信号に基づいて前記補助電源部から前記放熱ファンへの電力供給時間を制御する制御回路と、前記補助電源部の出力段に接続されたファン駆動回路とを有し、
   前記計時タイマーは、前記主電源部がオフされた時点から動作を開始して計時信号を出力するとともに所定時間後にタイムアップして前記計時信号の送出を停止し、
   前記制御回路は、前記計時タイマー５から出力される計時信号を受信している時に駆動信号を出力し、
   前記ファン駆動回路は、前記制御回路からの前記駆動信号を受信した時点から動作して前記補助電源部から前記放熱ファンに電力を供給し、前記駆動信号を受信している間は前記放熱ファンを継続して運転させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の放熱ファンの運転制御装置。
5. 前記主電源部は、交流を直流に変換して平滑化する入力側整流回路と、前記入力側整流回路からの直流電圧をチョッピングして所望周波数の交流出力に変換するチョッピング回路と、前記チョッピング回路からの交流出力を必要とする直流に応じて予め変圧する変圧回路と、前記変圧回路により変圧された交流電圧を直流に変換して平滑化する出力側整流回路と、前記出力側整流回路からの出力電圧と前記電圧設定用制御回路からの基準電圧との差信号により前記チョッピング回路をスイッチングするパルス信号のパルス幅を変化させて所定の直流出力が得られるように制御するパルス幅変調回路とを備えることを特徴とする請求項１記載の放熱ファンの運転制御装置。
6. 前記補助電源部は、前記主電源部の入力側整流回路から出力される直流電圧を所望レベルの直流電圧に変換する電圧変換回路と、この電圧変換回路で変換された電圧を前記放熱ファンの駆動電圧として出力する出力回路とを備えることを特徴とする請求項１記載の放熱ファンの運転制御装置。