JP6123478B2 - 繊毛制御装置、繊毛制御プログラム及び繊毛制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、繊毛制御装置、繊毛制御プログラム及び繊毛制御方法に関する。

従来、サーバなどの電子機器において稼動により生じる熱による異常が発生するのを回避するための方法としては、様々な方法が知られている。例えば、内部を冷媒が流れる金属パイプを発熱体（例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）など)に接触させ、金属パイプに伝わる熱をヒートシンクなどで放熱する方法などが知られている。

上記方法においては、通常、金属パイプ内に冷媒を流すためにポンプを利用するが、ポンプに含まれるモータも電力を消費し、熱を発生する。このため、最近では、モータによる熱や消費電力の発生を抑制するための方法が種々検討されている。また、特許文献１に記載されているような繊毛ポンプも知られている。

特開昭６３−１４７９７５号公報

上記特許文献１の技術を利用すれば、金属パイプ内に繊毛を設け、サーバやＨＤＤなどの機器において発生する振動により繊毛を振動させることで、冷媒に流れを生じさせることも可能である。しかしながら、機器の振動は当該機器の動作に応じて変化するため、繊毛の振動や冷媒の流れも機器の動作に応じて変化するおそれがある。

１つの側面では、本発明は、パイプ内の流体の流通を適切に制御することが可能な繊毛制御装置、繊毛制御プログラム及び繊毛制御方法を提供することを目的とする。

一つの態様では、繊毛制御装置は、流体が流通するパイプの振動によって前記パイプ内の流体に流れを生じさせる複数の繊毛の長さを制御する繊毛制御装置であって、前記パイプの振動を計測する振動センサの計測結果を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記振動センサの計測結果に基づいて、前記複数の繊毛それぞれの長さを決定する決定部と、前記決定部により決定された長さに基づいて、前記複数の繊毛の長さを調整する調整装置を制御する制御部と、を備えている。

一つの態様では、繊毛制御プログラムは、流体が流通するパイプの振動によって前記パイプ内の流体に流れを生じさせる複数の繊毛の長さを制御する繊毛制御プログラムであって、前記パイプの振動を計測する振動センサの計測結果を取得し、取得した前記振動センサの計測結果に基づいて、前記複数の繊毛それぞれの長さを決定し、決定した長さに基づいて、前記複数の繊毛の長さを調整する調整装置を制御する、処理をコンピュータに実行させるプログラムである。

一つの態様では、繊毛制御方法は、流体が流通するパイプの振動によって前記パイプ内の流体に流れを生じさせる複数の繊毛の長さを制御する繊毛制御方法であって、前記パイプの振動を計測する振動センサの計測結果を取得する工程と、取得した前記振動センサの計測結果に基づいて、前記複数の繊毛それぞれの長さを決定する工程と、決定した長さに基づいて、前記複数の繊毛の長さを調整する調整装置を制御する工程と、をコンピュータが実行する繊毛制御方法である。

パイプ内の流体の流通を適切に制御することができる。

第１の実施形態に係る冷却システムの構成を概略的に示す図である。 図２（ａ）は、繊毛ユニットを＋Ｚ方向から見た状態を示す模式図であり、図２（ｂ）は、繊毛ユニットを−Ｙ方向から見た状態を示す模式図であり、図２（ｃ）は、繊毛ユニットの内部に設けられた繊毛駆動装置を模式的に示す図である。 振動センサを示す図である。 繊毛制御装置のハードウェア構成を示す図である。 繊毛制御装置の機能ブロック図である。 図６（ａ）は、計測結果ＤＢのデータ構造を示す図であり、図６（ｂ）は、繊毛長テーブルのデータ構造を示す図である。 繊毛制御装置の処理を示すフローチャートである。 繊毛制御装置の処理結果の一例を示す図である。 図９（ａ）は、第２の実施形態を説明するための図であり、図９（ｂ）は、第２の実施形態の変形例を説明するための図である。 繊毛駆動装置の変形例を示す図である。 図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、変形例にかかる繊毛駆動装置の動作を説明するための図である。 変形例にかかる振動センサについて説明するための図である。

《第１の実施形態》
以下、冷却システムの第１の実施形態について、図１〜図８に基づいて詳細に説明する。図１には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの冷却対象２００を冷却する冷却システム１００の構成が概略的に示されている。なお、図１等においては、一例として、紙面直交方向をＺ軸方向、冷却対象２００近傍において冷媒が流れる方向をＹ軸方向、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向として説明する。

冷却システム１００は、図１に示すように、内部を冷媒（例えば、水）が流通する環状のパイプ１０と、パイプ１０の内部に設けられた繊毛ユニット１２と、パイプ１０の外周面に接触した状態で設けられた振動センサ１４と、冷却ファン１６と、繊毛制御装置２０と、を備える。

パイプ１０は、銅などの金属を材料とするパイプであり、冷却対象２００において発生する熱をパイプ１０内の冷媒に伝達する。冷媒は、繊毛ユニット１２の作用によりパイプ１０内を循環し、冷却ファン１６により冷却（放熱）されるようになっている。

図２（ａ）には、繊毛ユニット１２を＋Ｚ方向から見た状態の模式図が示され、図２（ｂ）には、繊毛ユニット１２を−Ｙ方向から見た状態の模式図が示されている。また、図２（ｃ）には、繊毛ユニット１２の内部に設けられた繊毛駆動装置４２が模式的に示されている。

繊毛ユニット１２は、土台部４８と、土台部４８の＋Ｚ面から突出した状態で設けられた多数の繊毛４４を含む繊毛群４６と、土台部４８内に設けられた各繊毛４４の長さを調整する調整装置としての繊毛駆動装置４２と、を有する。

繊毛４４は、形状記憶合金や樹脂（例えばナイロン）などを材料とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って所定間隔で設けられている。繊毛群４６は、パイプ１０に伝達する振動（例えば冷却ファン１６や冷却対象２００から伝達する振動）によって振動し、冷媒に流れを生じさせる。なお、繊毛４４それぞれは、Ｘ軸及びＹ軸に対して傾斜した方向に伸びた状態となっている。

繊毛駆動装置４２は、図２（ｃ）に示すように、繊毛４４それぞれに対応して多数設けられており、ローラ４３と、モータ４５とを有している。各モータ４５の回転軸には、繊毛４４の一端が接続されているため、モータ４５の回転駆動により、繊毛４４の長さ（土台部４８から突出している部分の長さ）が変更されるようになっている。なお、１つのモータ４５に複数の繊毛４４（例えばＹ軸方向に並ぶ複数の繊毛）を接続し、複数の繊毛４４の長さを１つのモータ４５で変更できるようにしてもよい。

振動センサ１４は、パイプ１０の振動の振動周波数及び各周波数の振動の強弱を検知するセンサである。本実施形態では、図３に示すような振動センサ１４が用いられる。具体的には、振動センサ１４は、図３に示すように、特定の振動波長（周波数）に応じて最大限に揺れる（振動する）ように長さが調整された振動体群としての多数の振動センサ用繊毛６２と、各振動センサ用繊毛６２の付け根部分に設けられ、各振動センサ用繊毛６２の揺れの強さを電気信号（例えば電圧）に代える検出部としての強弱センサ６４と、を有する。強弱センサ６４は、電気信号を繊毛制御装置２０へ送信する。なお、電気信号は、電流であってもよい。なお、本実施形態では、振動センサ用繊毛６２と繊毛４４とは、同一材料かつ同一太さの繊毛であるものとする。すなわち、振動センサ用繊毛６２と繊毛４４とが同一長さであれば、同一の振動波長（周波数）に応じて最大限に揺れるようになっている。

繊毛制御装置２０は、振動センサ１４から送信された電気信号に基づいて、各周波数の振動の強弱を分析し、繊毛４４の長さを調整するよう繊毛駆動装置４２を制御する装置である。

図４には、繊毛制御装置２０のハードウェア構成が示されている。図４に示すように、繊毛制御装置２０は、ＣＰＵ９０、ＲＯＭ（Read Only Memory）９２、ＲＡＭ（Random Access Memory）９４、記憶部（ここではＨＤＤ）９６、及び可搬型記憶媒体用ドライブ９９等を備えている。これら繊毛制御装置２０の構成各部は、バス９８に接続されている。繊毛制御装置２０では、ＲＯＭ９２あるいはＨＤＤ９６に格納されているプログラム（繊毛制御プログラムを含む）、或いは可搬型記憶媒体用ドライブ９９が可搬型記憶媒体９１から読み取ったプログラム（繊毛制御プログラムを含む）をＣＰＵ９０が実行することにより、図５に示す、取得部２１、決定部２２、及び制御部２３としての機能が実現される。なお、図５には、繊毛制御装置２０のＨＤＤ９６等に格納されている計測結果ＤＢ３１、及び繊毛長テーブル３２も図示されている。

取得部２１は、振動センサ１４の計測結果（電気信号）を取得して、計測結果ＤＢ３１に格納する。ここで、計測結果ＤＢ３１について、図６（ａ）に基づいて説明する。計測結果ＤＢ３１は、図６（ａ）に示すように、「振動周波数（Ｈｚ）」、「繊毛長（ｍｍ）」、「位置（ｘ，ｙ）」、「センサ強弱（現在）（Ｖ）」、「センサ強弱（過去）（Ｖ）」の各フィールドを有する。

「振動周波数（Ｈｚ）」のフィールドには、振動センサ１４の計測結果において、振動エネルギが大きい順に選択した１又は複数の周波数（図６（ａ）では、３つ）が格納される。「繊毛長（ｍｍ）」のフィールドには、「振動周波数（Ｈｚ）」のフィールドに格納されている振動周波数に対応する振動センサ用繊毛６２の長さが格納される。なお、振動周波数と繊毛長との関係は、別途テーブルなどにおいて保持しておけばよい。「位置（ｘ，ｙ）」のフィールドには、各長さの振動センサ用繊毛６２の位置が格納される。なお、各長さの振動センサ用繊毛６２の位置は、別途テーブルなどにおいて保持しておけばよい。「センサ強弱（現在）（Ｖ）」のフィールドには、直近のタイミングで計測された振動エネルギを変換して得られる電圧値が格納される。「センサ強弱（過去）（Ｖ）」のフィールドには、過去（１回前）のタイミングで計測された振動エネルギを変換して得られる電圧値が格納される。

決定部２２は、振動センサ１４の計測結果（計測結果ＤＢ３１に格納されているデータ）に基づいて、繊毛４４それぞれの長さを決定し、繊毛長テーブル３２に格納する。ここで、繊毛長テーブル３２について、図６（ｂ）に基づいて説明する。繊毛長テーブル３２は、図６（ｂ）に示すように、「繊毛（Ｈｚ）」、「繊毛長（ｍｍ）」、「位置（ｘ，ｙ）」の各フィールドを有している。「繊毛（Ｈｚ）」のフィールドには、計測結果ＤＢ３１の「振動周波数（Ｈｚ）」の値がそのまま入力される。「繊毛長（ｍｍ）」のフィールドには、「繊毛（Ｈｚ）」の値に対応する繊毛４４の長さが格納される。なお、「繊毛（Ｈｚ）」の値に対応する「繊毛長（ｍｍ）」の値は、別途テーブルなどにおいて保持しておけばよい。「位置（ｘ，ｙ）」のフィールドには、繊毛４４の長さを「繊毛長（ｍｍ）」のフィールドに入力されている値に設定する範囲（座標範囲）を格納する。

制御部２３は、決定部２２により決定された各繊毛４４の長さ（繊毛長テーブル３２に格納されているデータ）に基づいて、繊毛駆動装置４２を制御して、各繊毛４４の長さを調整する。

次に、繊毛制御装置２０による処理について、図７のフローチャートに沿って詳細に説明する。図７の処理は、取得部２１が、振動センサ１４から、所定時間（例えば１分）ごとにパイプ１０の振動（各周波数の振動エネルギ（電圧））の計測結果を取得したタイミングで実行される処理である。なお、取得部２１は、取得した計測結果を図６（ａ）の計測結果ＤＢ３１に格納するものとする。

図７の処理では、まず、ステップＳ１０において、決定部２２が、振動センサ１４が取得した１分間における振動エネルギ（電圧）を分析し、大きい方から１又は複数（ここでは３つ）の周波数を選択する。ここでは、３つの周波数として、５Ｈｚ，１０Ｈｚ，１５Ｈｚが選択されたものとする。なお、選択する周波数の数は、予め定めておいてもよいし、例えば、振動エネルギの強さが所定値以上の周波数を全て選択するようにしてもよい。

次いで、ステップＳ１２では、決定部２２は、選択した３つの周波数の振動エネルギ（電圧）の割合に応じて、周波数の低い順（すなわち波長の長い順）に冷媒の進行方向に沿って範囲を割り当て、繊毛４４の長さを決定する。また、制御部２３は、決定部２２により決定された長さに繊毛４４を調整する。

例えば、図６（ａ）に示すように、振動周波数５Ｈｚ（繊毛長１５ｍｍ）のセンサが強弱１２Ｖであり、振動周波数１０Ｈｚ（繊毛長１０ｍｍ）のセンサ強弱が６Ｖであったとする。また、振動周波数１５Ｈｚ（繊毛長５ｍｍ）のセンサ強弱が３Ｖであったとする。この場合、周波数を低い順に並べると、５Ｈｚ，１０Ｈｚ，１５Ｈｚの順になる。また、決定部２２は、繊毛４４の長さを同じにする範囲を、振動エネルギの比率に応じて決定する。図６（ａ）の場合、各周波数（５Ｈｚ，１０Ｈｚ，１５Ｈｚ）の振動エネルギ（センサ強弱）は、５Ｈｚが１２Ｖで、１０Ｈｚが６Ｖで、１５Ｈｚが３Ｖで合計２１Ｖである。したがって、比率は５Ｈｚが１２／２１、１０Ｈｚが６／２１、１５Ｈｚが３／２１となるので、決定部２２は、この比率を用いて、繊毛の長さを同じにする範囲を決定する。例えば、図２（ａ）に示すように、繊毛４４が存在する領域のＸ方向幅が２１ｃｍであるとすると、振動周波数５Ｈｚ（繊毛長１５ｍｍ）に対応する領域が、２１ｃｍ×１２／２１＝１２ｃｍであり、振動周波数１０Ｈｚ（繊毛長１０ｍｍ）に対応する領域が２１ｃｍ×６／２１＝６ｃｍであり、振動周波数１５Ｈｚ（繊毛長５ｍｍ）に対応する領域が、２１ｃｍ×３／２１＝３ｃｍとなる（図８参照）。したがって、制御部２３は、土台部４８の−Ｘ端部から１２ｃｍの範囲の繊毛４４の長さを１５ｍｍに調整し、その＋Ｘ側の６ｃｍの範囲の繊毛４４の長さを１０ｍｍに調整し、その＋Ｘ側の３ｃｍの範囲の繊毛４４の長さを５ｍｍに調整する。

ここで、本実施形態において、繊毛ユニット１２の繊毛群４６の長さを一律の長さ（上記例では、例えば１５ｍｍ）にしないこととしている。このようにしているのは、一律の長さにすると、冷媒の流れる方向の前方の繊毛が後方からの流れをブロックしてしまい、冷媒が流れる効率を悪くするおそれがあるためである。また、繊毛群４６を一律の長さにすると、各周波数（波長）のうち最も振動エネルギが大きいものでもその強さが十分でない場合には、繊毛群４６のすべての繊毛４４を振動させるのに十分でない場合があり得るため、複数の周波数（波長）を組み合わせたほうが、繊毛４４を振動させるのに十分なエネルギーを得ることができると考えられるからである。

本実施形態では、上述したようにパイプ１０の振動に応じて、繊毛群４６に含まれる繊毛４４の長さを決定することで、繊毛ユニット１２によるパイプ１０内の冷媒の流れを適切に（流速を速く）制御することができる。

図７に戻り、次のステップＳ１４では、決定部２２は、選択された３つの周波数の繊毛の１つを特定する。ここでは、例えば、決定部２２は、周波数５Ｈｚの繊毛を特定したものとする。次いで、ステップＳ１６では、特定された繊毛の振動エネルギは過去の記録より下降局面にあるか否かを判断する。ここでは、図６（ａ）の計測結果ＤＢ３１より、振動周波数が５Ｈｚのセンサ強弱は、過去よりも現在の方が大きいので、ステップＳ１６の判断は否定され、ステップＳ２０に移行する。

次いで、ステップＳ２０では、決定部２２は、特定された繊毛の振動エネルギは過去の記録より上昇局面にあるか否かを判断する。ここでの判断が肯定されると、ステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２に移行すると、決定部２２は、上昇局面にある周波数の繊毛４４の領域を増加させるための修正後領域を算出する。ここでは、周波数５Ｈｚのセンサ強弱は、過去において１０Ｖであり、現在において１２Ｖであったため、＋２Ｖの上昇局面にある。したがって、決定部２２は、修正後領域として、現在のセンサ強弱値（振動エネルギ値）と、過去からの増加分とを加味した大きさの領域を算出する。例えば、決定部２２は、周波数５Ｈｚに対応する繊毛４４の領域のＸ方向に関する幅を２１（ｃｍ）×１２/２１×(１＋２/１０)＝１４．４とする。

ステップＳ２２の処理の後は、ステップＳ２４に移行し、決定部２２は、選択された周波数の繊毛４４を全て特定したか否かを判断する。ここでは、まだ、周波数１０Ｈｚ，１５Ｈｚを特定していないので、判断は否定され、ステップＳ１４に戻る。

ステップＳ１４に戻ると、決定部２２は、選択された３つの周波数の繊毛の１つを特定する。ここでは、決定部２２は、例えば、周波数１０Ｈｚを特定したものとする。なお、周波数１０Ｈｚのセンサ強弱は、図６（ａ）に示すように、現在及び過去のいずれにおいても６Ｖである。したがって、ステップＳ１６、Ｓ１８の判断は否定されるので、決定部２２は、ステップＳ２４における判断が否定された後に、ステップＳ１４に戻る。

再度ステップＳ１４に戻ると、決定部２２は、例えば、周波数１５Ｈｚを特定する。この場合、周波数１５Ｈｚのセンサ強弱は、図６（ａ）に示すように、現在が３Ｖで過去が５Ｖであり、下降局面にある。したがって、ステップＳ１６の判断が肯定されて、決定部２２は、ステップＳ１８に移行する。

ステップＳ１８では、決定部２２は、下降局面にある周波数の繊毛４４の領域を減少させるための修正後領域を算出する。図６（ａ）の例では、決定部２２は、修正後領域として、現在のセンサ強弱値（振動エネルギ値）と、過去からの減少分とを加味した大きさの領域を算出する。例えば、決定部２２は、周波数１５Ｈｚに対応する繊毛４４の領域のＸ方向に関する幅を２１（ｃｍ）×３／２１×(１−３／５)＝１．２とする。

その後は、ステップＳ２４に移行するが、この段階では選択された周波数の全てが特定された状態であるので、判断は肯定されて、決定部２２は、ステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６では、決定部２２は、修正後領域が算出されたか否か（すなわち、ステップＳ１８又はＳ２２を経たか否か）を判断する。ここでの判断が否定された場合には、図７の全処理を終了するが、肯定された場合には、ステップＳ２８に移行する。

ステップＳ２８では、決定部２２は、修正後領域（修正していない領域も含む）の総和を求める。また、決定部２２は、総和が全領域の幅を超える場合には、超えた分を調整する。本実施形態では、ステップＳ１４〜Ｓ２４を経ることで、５Ｈｚの修正後領域の幅が１４．４ｃｍ、１０Ｈｚの修正後領域の幅が６ｃｍ、１５Ｈｚの修正後領域の幅が１．２ｃｍと算出されたため、総和は２１．６ｃｍとなる。この場合、全領域の幅２１ｃｍを６ｍｍオーバーしている。したがって、決定部２２は、この６ｍｍを現在の電圧（センサ強弱）の総和と各周波数の電圧との比で分割し、修正後の幅から引く。これにより、５Ｈｚの修正後領域の幅は約１４．０６ｃｍ、１０Ｈｚの修正後領域の幅は約５．８３ｃｍ、１５Ｈｚの修正後領域の幅は約１．１１ｃｍとなり合計２１ｃｍに収まる。そして、ステップＳ２８では、制御部２３は、決定部２２が決定した修正後の幅に基づいて、各繊毛４４の長さを再度調整する。

本実施形態では、ステップＳ１４〜Ｓ２８を経ることにより、センサ強弱の今後の変動を予測して繊毛４４それぞれの長さを調節することができるため、フィードバック制御を行うことによる制御遅れの発生を抑制することができる。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、繊毛制御装置２０は、冷媒が流通するパイプ１０の振動を計測する振動センサ１４の計測結果を取得する取得部２１と、取得部２１により取得された振動センサ１４の計測結果に基づいて、複数の繊毛４４それぞれの長さを決定する決定部２２と、決定部２２により決定された長さに基づいて、複数の繊毛４４の長さを調整する繊毛駆動装置４２を制御する制御部２３と、を備えているので、繊毛４４の長さをパイプ１０の振動に応じて適切に調整することができる。これにより、繊毛４４の振動によって冷媒が適切に流れるようになる。また、繊毛ユニット１２を用いることで、パイプ１０内において冷媒を流通させるための電力を抑制することができるので、消費電力及び発熱を低減することが可能となる。また、本実施形態では、冷媒の流れを生成するためにポンプを用いないため省スペース化を図ることも可能である。

また、本実施形態では、振動センサ１４は、パイプ１０に設けられた複数の長さを有する振動センサ用繊毛６２と、振動センサ用繊毛６２の振動を検出する強弱センサ６４と、を有しており、取得部２１は、振動センサ用繊毛６２の長さと振動とを関連付けた計測結果を取得する（図６（ａ））。これにより、決定部２２は、パイプ１０の振動のうちどの周波数の振動の振動エネルギが大きいかを簡易に判断することができるので、繊毛４４の長さを簡易に決定することができる。

なお、上記実施形態では、図７の処理において、ステップＳ１４〜Ｓ２８の処理を行う場合について説明したが、これに限らず、ステップＳ１４〜Ｓ２８の処理を省略することとしても良い。

《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態について、図９（ａ）に基づいて説明する。本第２の実施形態は、パイプ１０内部の外側ほど冷媒の速度を早くしたい場合を想定したものである。

本第２の実施形態では、振動センサ１４により、上記第１の実施形態と同様、振動周波数５Ｈｚのセンサ強弱が１２Ｖ、振動周波数１０Ｈｚのセンサ強弱が６Ｖ、振動周波数１５Ｈｚのセンサ強弱が３Ｖと計測されたものとする。この場合、決定部２２は、繊毛ユニット１２のＹ軸幅（１０ｃｍ）のうち、−Ｙ端部から１０（ｃｍ）×１２／２１≒５．７（ｃｍ）を振動周波数５Ｈｚ（繊毛４４の長さ１５ｍｍ）に対応する領域とする。また、決定部２２は、振動周波数５Ｈｚ（繊毛４４の長さ１５ｍｍ）に対応する領域の＋Ｙ側の１０（ｃｍ）×６／２１≒２．９（ｃｍ）を振動周波数１０Ｈｚ（繊毛４４の長さ１０ｍｍ）に対応する領域とする。更に、決定部２２は、振動周波数１０Ｈｚ（繊毛４４の長さ１０ｍｍ）に対応する領域の＋Ｙ側の１０（ｃｍ）×３／２１≒１．４（ｃｍ）を振動周波数１５Ｈｚ（繊毛４４の長さ５ｍｍ）に対応する領域とする（図９（ａ）参照）。

そして、制御部２３は、決定部２２が決定した長さ・領域に基づいて繊毛駆動装置４２を制御し、図９（ａ）に示すように繊毛４４の長さを調整する。これにより、パイプ１０の振動を受けてパイプ１０内部の外側に位置する繊毛４４ほど振動するようになっているので、パイプ１０の外側における冷媒の流速を内側よりも速くすることができる。

なお、パイプ１０の内側の流速を外側の流速よりも速くする場合には、図９（ａ）を左右反転した状態となるように、各繊毛４４の長さを調整するようにすればよい。

以上のように、本第２の実施形態によると、繊毛の長さを異ならせる領域を冷媒の流れる方向に交差する方向（Ｙ軸方向）に沿って区分するので、パイプの内側と外側で冷媒の速度を異ならせることができる。ここで、冷却対象２００がＨＤＤなど機械的駆動系を有する装置である場合には、温度が低すぎると動作が緩慢になり、また温度が高すぎると動作が速くなるが耐久性が落ちるということが知られている。このため、温度が低いときはあまり冷却しないほうが好ましく、また温度が高いときは冷却をするほうが好ましい。一方、パイプ１０が本実施形態のように環状である場合、パイプ１０の外側の流れを速くすることで冷媒流エネルギの損失が少なくなり、パイプ１０の内側の流れを速くすると冷媒流エネルギの損失が大きくなりることが知られている。このようなことを勘案して、制御部２３は、冷却対象２００が高温の場合に、パイプ１０の外側の冷媒の流れを早くして冷却対象２００を冷却し、冷却対象２００が低温の場合に、パイプ１０の内側の冷媒流を速くするという制御を行うことで、冷却対象２００の動作を適切な状態に維持することが可能となる。

なお、上記第２の実施形態においても、第１の実施形態で説明した処理（図７のステップＳ１４〜Ｓ２８の処理）を実行することとしてもよい。

なお、上記第２の実施形態では、パイプ１０の外側又は内側の冷媒の流れを速くする場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、図９（ｂ）に示すように、パイプ１０の中央ほど冷媒の流れが速くなるように、繊毛の各長さの領域を設定するようにしてもよい。

なお、上記各実施形態では、繊毛駆動装置４２として、図２（ｃ）に示すようなモータ４５を有する装置を採用した場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、図１０に示すような繊毛駆動装置１４２を採用してもよい。

繊毛駆動装置１４２は、図１０に示すように、固定電極１５０と、可動電極１５２と、バイオメタル・ファイバ１５４と、配線部１５６と、を備える。

固定電極１５０は、例えば、４つの電極帯１５０ａ〜１５０ｄを有している。可動電極１５２は、図１０の紙面左右方向に移動可能な状態で固定電極１５０上に設けられている。可動電極１５２の一部には、繊毛４４の一端部が接続されている。バイオメタル・ファイバ１５４は、例えば、直径０．０５ｍｍ程度の線状部材であり、電流が流れる（電圧がかかる）ことで収縮する特性を有している。配線部１５６は、電源１５８と、スイッチ部１６０とを有し、スイッチ部１６０の作用により、電極帯１５０ａ〜１５０ｄのいずれかに対して電流が供給されるようになっている。

繊毛駆動装置１４２では、例えば、図１０の状態から電極帯１５０ｄに対して電流が供給されると、可動電極１５２を介してバイオメタル・ファイバ１５４に電流が供給されて収縮し、可動電極１５２は、図１１（ａ）に示す位置まで移動する。これにより、繊毛４４の一端部は引っ張られるため、繊毛４４の土台部４８（図２参照）からの突出量（長さ）は短くなる。

一方、図１１（ａ）の状態から、スイッチ部１６０により、電流が電極帯１５０ｂに対して供給されると、電極帯１５０ｄへは電流が供給されなくなる。この場合、バイオメタル・ファイバ１５４は、電流が供給される位置に到達するまで自然に伸張するため、可動電極１５２は、図１１（ｂ）に示す位置まで移動することになる。これにより、繊毛４４の長さは、図１１（ａ）の状態に比べて長くなる。

このように、繊毛駆動装置１４２を用いることとしても、繊毛４４の長さを変更することが可能である。なお、図１０等では、固定電極１５０に電極帯が４つ設けられている場合について説明したが、これに限らず、電極帯を４つ未満、又は５つ以上設けることとしてもよい。また、図１０等では、繊毛駆動装置１４２に繊毛４４が１本接続されている場合について説明したが、これに限らず、繊毛駆動装置１４２には、複数本（第１の実施形態の例であればＹ軸方向に並ぶ複数本）の繊毛が接続されても良い。

なお、繊毛駆動装置としては、その他の装置（例えば、磁石を用いる装置など）を採用することとしてもよい。

なお、上記各実施形態では、振動センサ１４として、図３に示すような繊毛６２を用いたセンサを採用した場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、スピーカやマイク、圧電素子などの振動を電気信号の強弱に変換可能な装置を振動センサとし、該振動センサを用いて振動波形のスペクトラム分析をすることで、振動エネルギの大きな周波数を分析することとしてもよい。例えば、パイプ１０の外周面にスピーカなどの振動センサを装着し、該振動センサで変換された電圧を一定周期で観測し、観測結果から得られる波形の波長から周波数を分析し、電圧の大小から振動エネルギの強弱を分析する。例えば、図１２に示すような波形が得られた場合、２Ｈｚ，５Ｈｚ，１０Ｈｚの３つの周波数の振動波が出現していることが分かる。また、３つの周波数の振動エネルギは、１０Ｈｚ、２Ｈｚ、５Ｈｚの順に大きいことが分かる。またその出現の割合は１０Ｈｚは８／１６波、５Ｈｚは２／１６波、２Ｈｚは６／１６波であることがわかる。これらの結果を踏まえると、決定部２２は、繊毛群４６の領域の割り当てとして、繊毛群４６のうちの８／１６を１０Ｈｚの繊毛とし、２／１６を５Ｈｚの繊毛とし、６／１６を２Ｈｚの繊毛とする。このように、振動センサとしてスピーカやマイク、圧電素子などを用いることとしても、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、上記実施形態では、繊毛ユニットや繊毛制御装置を冷却システムにおいて用いる場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、ポンプやポンプ制御装置を有するシステムにおいて、ポンプやポンプ制御装置の代わりに繊毛ユニットや繊毛制御装置を用いることとしてもよい。また、上記実施形態では、繊毛ユニットが冷媒の流れを生成する場合について説明したが、これに限らず、繊毛ユニットは、冷媒以外の流体の流れを生成することとしてもよい。

なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、処理装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体（ただし、搬送波は除く）に記録しておくことができる。

プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）などの可搬型記録媒体の形態で販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

なお、以上の第１、第２の実施形態及び変形例の説明に関して、更に以下の付記を開示する。
（付記１） 流体が流通するパイプ内に設けられた複数の繊毛の長さを制御する繊毛制御装置であって、
前記パイプの振動を計測する振動センサの計測結果を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記振動センサの計測結果に基づいて、前記複数の繊毛それぞれの長さを決定する決定部と、
前記決定部により決定された長さに基づいて、前記複数の繊毛の長さを調整する調整装置を制御する制御部と、を備える繊毛制御装置。
（付記２） 前記振動センサは、前記パイプに設けられた複数の長さを有する振動体群と、該振動体群に含まれる振動体それぞれの振動を検出する検出部と、を有し、
前記取得部は、前記振動体群に含まれる各振動体の長さと各振動体の振動とに基づく計測結果を取得することを特徴とする付記１に記載の繊毛制御装置。
（付記３） 前記決定部は、前記取得部により取得された前記振動センサの計測結果に基づいて前記複数の繊毛を複数の範囲に区分し、該複数の範囲ごとに繊毛の長さを決定することを特徴とする付記１又は２に記載の繊毛制御装置。
（付記４） 前記決定部は、前記流体の流れる方向又は前記流体の流れる方向に対して交差する方向に沿って前記複数の繊毛を前記複数の範囲に区分することを特徴とする付記３に記載の繊毛制御装置。
（付記５） 前記決定部は、前記振動センサの計測結果の変化傾向に基づいて、前記複数の繊毛それぞれの長さを決定することを特徴とする付記１〜４のいずれかに記載の繊毛制御装置。
（付記６） 流体が流通するパイプ内に設けられた複数の繊毛の長さを制御する繊毛制御プログラムであって、
前記パイプの振動を計測する振動センサの計測結果を取得し、
取得した前記振動センサの計測結果に基づいて、前記複数の繊毛それぞれの長さを決定し、
決定した長さに基づいて、前記複数の繊毛の長さを調整する調整装置を制御する、処理をコンピュータに実行させる繊毛制御プログラム。
（付記７） 前記振動センサは、前記パイプに設けられた複数の長さを有する振動体群と、該振動体群に含まれる振動体それぞれの振動を検出する検出部と、を有し、
前記取得する処理では、前記振動体群に含まれる各振動体の長さと各振動体の振動とに基づく計測結果を取得することを特徴とする付記６に記載の繊毛制御プログラム。
（付記８） 前記決定する処理では、前記取得する処理で取得された前記振動センサの計測結果に基づいて前記複数の繊毛を複数の範囲に区分し、該複数の範囲ごとに繊毛の長さを決定することを特徴とする付記６又は７に記載の繊毛制御プログラム。
（付記９） 前記決定する処理では、前記流体の流れる方向又は前記流体の流れる方向に対して交差する方向に沿って前記複数の繊毛を前記複数の範囲に区分することを特徴とする付記８に記載の繊毛制御プログラム。
（付記１０） 前記決定する処理では、前記振動センサの計測結果の変化傾向に基づいて、前記複数の繊毛それぞれの長さを決定することを特徴とする付記６〜９のいずれかに記載の繊毛制御プログラム。
（付記１１） 流体が流通するパイプ内に設けられた複数の繊毛の長さを制御する繊毛制御方法であって、
前記パイプの振動を計測する振動センサの計測結果を取得する工程と、
取得した前記振動センサの計測結果に基づいて、前記複数の繊毛それぞれの長さを決定する工程と、
決定した長さに基づいて、前記複数の繊毛の長さを調整する調整装置を制御する工程と、をコンピュータが実行することを特徴とする繊毛制御方法。
（付記１２） 前記振動センサは、前記パイプに設けられた複数の長さを有する振動体群と、該振動体群に含まれる振動体それぞれの振動を検出する検出部と、を有し、
前記取得する工程では、前記振動体群に含まれる各振動体の長さと各振動体の振動とに基づく計測結果を取得することを特徴とする付記１１に記載の繊毛制御方法。
（付記１３） 前記決定する工程では、前記取得する工程で取得された前記振動センサの計測結果に基づいて前記複数の繊毛を複数の範囲に区分し、該複数の範囲ごとに繊毛の長さを決定することを特徴とする付記１１又は１２に記載の繊毛制御方法。
（付記１４） 前記決定する工程では、前記流体の流れる方向又は前記流体の流れる方向に対して交差する方向に沿って前記複数の繊毛を前記複数の範囲に区分することを特徴とする付記１３に記載の繊毛制御方法。
（付記１５） 前記決定する工程では、前記振動センサの計測結果の変化傾向に基づいて、前記複数の繊毛それぞれの長さを決定することを特徴とする付記１１〜１４のいずれかに記載の繊毛制御方法。

１０ パイプ
１４ 振動センサ
２０ 繊毛制御装置
２１ 取得部
２２ 決定部
２３ 制御部
４２ 繊毛駆動装置（調整装置）
４４ 繊毛
６２ 振動センサ用繊毛（振動体群）
６４ 強弱センサ（検出部）

Claims (6)

1. 流体が流通するパイプの振動によって前記パイプ内の流体に流れを生じさせる複数の繊毛の長さを制御する繊毛制御装置であって、
   前記パイプの振動を計測する振動センサの計測結果を取得する取得部と、
   前記取得部により取得された前記振動センサの計測結果に基づいて、前記複数の繊毛それぞれの長さを決定する決定部と、
   前記決定部により決定された長さに基づいて、前記複数の繊毛の長さを調整する調整装置を制御する制御部と、
   を備える繊毛制御装置。
2. 前記振動センサは、前記パイプに設けられた複数の長さを有する振動体群と、該振動体群に含まれる振動体それぞれの振動を検出する検出部と、を有し、
   前記取得部は、前記振動体群に含まれる各振動体の長さと各振動体の振動とに基づく計測結果を取得することを特徴とする請求項１に記載の繊毛制御装置。
3. 前記決定部は、前記取得部により取得された前記振動センサの計測結果に基づいて前記複数の繊毛を複数の範囲に区分し、該複数の範囲ごとに繊毛の長さを決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の繊毛制御装置。
4. 前記決定部は、前記流体の流れる方向又は前記流体の流れる方向に対して交差する方向に沿って前記複数の繊毛を前記複数の範囲に区分することを特徴とする請求項３に記載の繊毛制御装置。
5. 流体が流通するパイプの振動によって前記パイプ内の流体に流れを生じさせる複数の繊毛の長さを制御する繊毛制御プログラムであって、
   前記パイプの振動を計測する振動センサの計測結果を取得し、
   取得した前記振動センサの計測結果に基づいて、前記複数の繊毛それぞれの長さを決定し、
   決定した長さに基づいて、前記複数の繊毛の長さを調整する調整装置を制御する、
   処理をコンピュータに実行させる繊毛制御プログラム。
6. 流体が流通するパイプの振動によって前記パイプ内の流体に流れを生じさせる複数の繊毛の長さを制御する繊毛制御方法であって、
   前記パイプの振動を計測する振動センサの計測結果を取得する工程と、
   取得した前記振動センサの計測結果に基づいて、前記複数の繊毛それぞれの長さを決定する工程と、
   決定した長さに基づいて、前記複数の繊毛の長さを調整する調整装置を制御する工程と、
   をコンピュータが実行することを特徴とする繊毛制御方法。
   

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