JP6989112B2 - Multi-part cooling system, equipment and method - Google Patents
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この発明は複数の区画,たとえば離隔配置された複数の基板,隣接して配置された複数の制御ユニット等を強制空冷により冷却するシステム,装置及び方法に関する。 The present invention relates to a system, an apparatus and a method for cooling a plurality of compartments, for example, a plurality of isolated substrates, a plurality of adjacent control units, etc. by forced air cooling.
電源装置,プリント配線基板に複数台の強制空冷用のファン装置を配置し,効率良く冷却する冷却装置,方法が特許文献1,2に記載されている。 Patent Documents 1 and 2 describe a cooling device and a method for efficiently cooling by arranging a plurality of forced air cooling fan devices on a power supply device and a printed wiring board.
特許文献1に記載の電源冷却制御装置および方法は,複数台の電源装置に対して複数台の冷却ファンを設け,電源装置の搭載台数,稼働状況,実装位置等に応じて冷却ファンの駆動を制御するものである。 In the power supply cooling control device and method described in Patent Document 1, a plurality of cooling fans are provided for a plurality of power supply devices, and the cooling fans are driven according to the number of power supply devices mounted, the operating status, the mounting position, and the like. It controls.
特許文献2に記載の冷却装置は特に大型(大面積)のプリント配線基板を複数の冷却ファンで冷却するもので,プリント配線基板の種々の位置の温度を各位置に配置された温度センサで検出し,所定以上の温度が検出された位置の近くに配置された冷却ファンを選択して駆動するものである。 The cooling device described in Patent Document 2 cools a particularly large (large area) printed wiring board with a plurality of cooling fans, and detects the temperature at various positions of the printed wiring board with temperature sensors arranged at each position. However, the cooling fan located near the position where the temperature above the specified temperature is detected is selected and driven.
特許文献1,2はいずれも大型の電源装置,プリント配線基板を効率よく冷却することに向けられたものである。 Both Patent Documents 1 and 2 are aimed at efficiently cooling a large power supply device and a printed wiring board.
近年,回路基板や制御(駆動)装置(ユニット)が小型化してきている。これらのユニットのそれぞれに冷却ファンを配置して強制冷却しようとすると,配置する冷却ファンそのものも小さくせざるを得ない。冷却ファンが小さくなると,風量,風圧がかなり低下する。もちろん冷却ファンの数もユニットの数だけ必要である。 In recent years, circuit boards and control (drive) devices (units) have become smaller. If a cooling fan is placed in each of these units and forced cooling is attempted, the cooling fan itself to be placed must also be made smaller. When the cooling fan becomes smaller, the air volume and pressure decrease considerably. Of course, the number of cooling fans needs to be as many as the number of units.
この発明は,回路基板や制御ユニットが小型化しても,それに比して冷却ファンの大きさを小さくすることなく,かつ複数の回路基板や制御ユニットの数に対して冷却ファンの数をできるだけ少なくすることができるようにすることを目的とする。 In the present invention, even if the circuit board or control unit is miniaturized, the size of the cooling fan is not reduced as compared with the size of the circuit board, and the number of cooling fans is as small as possible with respect to the number of multiple circuit boards or control units. The purpose is to be able to.
この発明による複数区画の冷却システムは,隣接するものと電気的に接続可能に連結自在な複数の制御ユニットと,隣接する少なくとも2つの制御ユニットに冷却風を供給可能な位置に,かつ一つの制御ユニットに電気的に接続可能に,着脱自在に配置される少なくとも一つのファン装置とを備える。そして,各制御ユニットが,温度センサと,隣接する制御ユニットと通信する通信手段と,当該制御ユニット又は少なくとも一方に隣接する制御ユニットにファン装置が接続されているかどうかを記憶する記憶手段と,前記温度センサの検出温度に基づき強制冷却の必要性を判断し,強制冷却が必要であると判断したときに,前記記憶手段の記憶に基づき,ファン装置を駆動するか,該一方に隣接する制御ユニットにファン装置の駆動依頼を通知するかを判定する制御手段とを備える。 The multi-compartment cooling system according to the present invention has a plurality of control units that can be electrically connected to adjacent ones and a position where cooling air can be supplied to at least two adjacent control units, and one control. It is equipped with at least one fan device that can be electrically connected to the unit and is detachably arranged. Then, each control unit has a temperature sensor, a communication means for communicating with an adjacent control unit, a storage means for storing whether or not a fan device is connected to the control unit or a control unit adjacent to at least one of them, and the above-mentioned storage means. When the necessity of forced cooling is determined based on the detected temperature of the temperature sensor and it is determined that forced cooling is necessary, the fan device is driven or the control unit adjacent to one of them is driven based on the storage of the storage means. Is provided with a control means for determining whether to notify the drive request of the fan device.
この発明による複数区画の冷却方法は,隣接するものと電気的に接続可能に連結自在な複数の制御ユニットと,隣接する少なくとも2つの制御ユニットに冷却風を供給可能な位置に,かつ一つの制御ユニットに電気的に接続可能に,着脱自在に配置される少なくとも一つのファン装置とを備える複数区画の冷却システムにおいて,各制御ユニットが,温度センサの検出温度に基づき強制冷却の必要性を判断し,強制冷却が必要であると判断したときに,当該制御ユニット又は少なくとも一方に隣接する制御ユニットにファン装置が接続されているかどうかを記憶する記憶手段の記憶に基づき,ファン装置を駆動するか,該一方に隣接する制御ユニットにファン装置の駆動依頼を通知するかを判定するものである。 The method for cooling a plurality of compartments according to the present invention includes a plurality of control units that can be electrically connected to adjacent ones and a position where cooling air can be supplied to at least two adjacent control units, and one control. In a multi-segment cooling system with at least one fan device that can be electrically connected to the unit and is detachably arranged, each control unit determines the need for forced cooling based on the temperature detected by the temperature sensor. , When it is determined that forced cooling is necessary, drive the fan device based on the storage of the storage means that stores whether or not the fan device is connected to the control unit or the control unit adjacent to at least one of them. It is determined whether to notify the control unit adjacent to the one of the drive request of the fan device.
前記制御ユニットは,他方に隣接する制御ユニットからのファン装置駆動依頼に応答して,当該制御ユニットにファン装置が接続されている場合に当該ファン装置を駆動する。 The control unit drives the fan device when the fan device is connected to the control unit in response to a fan device drive request from the control unit adjacent to the other.
たとえば初期化時に,前記通信手段が,装着されたファン装置および隣接する制御ユニットとの通信により,当該制御ユニット又は少なくとも一方に隣接する制御ユニットにファン装置が接続されているかどうかを検出してその結果を前記記憶手段に記憶するとよい。ファン装置との通信とは,ファン装置が単に接続されているかどうかを検知する動作または処理を含む。 For example, at the time of initialization, the communication means detects whether or not the fan device is connected to the control unit or at least one of the control units adjacent to the control unit by communicating with the mounted fan device and the adjacent control unit. The result may be stored in the storage means. Communication with a fan device includes an action or process that simply detects whether the fan device is connected.
この発明によると,隣接する少なくとも2つの制御ユニットが一つのファン装置により強制空冷可能であるから,必要なファン装置の数を減少させることができる。制御ユニットが小型化,薄型化してもファン装置は少なくとも2つの制御ユニットにまたがって配置することが可能で,ファン装置それ自体を制御ユニットのサイズ縮小の度合ほどそのサイズを縮小する必要は必ずしもないので,強力なファン装置を設けることができる。それによって冷却空気の風量を,制御ユニットの小型化に応じてファン装置を小型化した場合に比べて,より大きくすることができるので,効率のよい冷却が可能となる。 According to the present invention, since at least two adjacent control units can be forcibly air-cooled by one fan device, the number of required fan devices can be reduced. Even if the control unit is made smaller and thinner, the fan device can be arranged across at least two control units, and it is not always necessary to reduce the size of the fan device itself to the extent that the size of the control unit is reduced. Therefore, a powerful fan device can be provided. As a result, the air volume of the cooling air can be made larger than when the fan device is miniaturized according to the miniaturization of the control unit, so that efficient cooling becomes possible.
当該ユニットまたは少なくとも一方に隣接する制御ユニットにファン装置が接続されているかどうかを記憶し,この記憶に基づいて当該制御ユニットのファン装置を駆動するか,一方に隣接する制御ユニットにファン装置の駆動を依頼するかどうかを判断しているので,ファン装置の装着に応じた適切な強制冷却を行うことができる。また,強制冷却の必要性を判断しているので,ファン装置を必要なときのみ駆動し,常時駆動しなくてすむので,ファン装置の寿命を延ばすことができる。 Memorize whether a fan device is connected to the unit or a control unit adjacent to at least one of them, and drive the fan device of the control unit based on this memory, or drive the fan device to the control unit adjacent to one of them. Since it is determined whether or not to request, appropriate forced cooling can be performed according to the installation of the fan device. In addition, since the necessity of forced cooling is determined, the fan device is driven only when necessary and does not have to be driven all the time, so that the life of the fan device can be extended.
ファン装置は制御ユニットに着脱自在であるから,複数の制御ユニットのうち特に強制冷却の必要な制御ユニットまたは制御ユニット群にファン装置を配置し,発熱量が少なく必ずしも強制冷却の必要ない制御ユニットには取付けなくてすむし,必要に応じてファン装置の装着位置を変更できるので,ユーザは必要最小限のファン装置を用意すれば足りる。 Since the fan device can be attached to and detached from the control unit, the fan device is placed in the control unit or control unit group that requires forced cooling among multiple control units, and the control unit that generates less heat and does not necessarily require forced cooling. Since it is not necessary to install the fan device and the mounting position of the fan device can be changed as needed, the user only needs to prepare the minimum required fan device.
複数の制御ユニットは必ずしも連結自在でなくてもよく,ファンユニットも必ずしも着脱自在でなくてもよい。 The plurality of control units do not necessarily have to be connectable, and the fan unit does not necessarily have to be detachable.
この発明はそのような冷却システムおよび方法も提供している。すなわち,この発明による複数区画の冷却システムは,隣接するものと電気的に接続される複数の制御ユニットと,隣接する少なくとも2つの制御ユニットに冷却風を供給可能な位置に配置され,かつ一つの制御ユニットに電気的に接続される少なくとも一つのファン装置とを備えるものである。そして,各制御ユニットは,強制冷却の必要性を判断する判断手段と,隣接する制御ユニットと通信する通信手段と,当該制御ユニット又は少なくとも一方に隣接する制御ユニットにファン装置が接続されているかどうかを記憶する記憶手段と,前記判断手段が強制冷却の必要性を判断したときに,前記記憶手段の記憶に基づき,ファン装置を駆動するか,該一方に隣接する制御ユニットにファン装置の駆動依頼を通知するかを判定する制御手段とを備える。 The invention also provides such a cooling system and method. That is, the multi-compartment cooling system according to the present invention is arranged at a position where cooling air can be supplied to a plurality of control units electrically connected to adjacent ones and at least two adjacent control units, and one. It includes at least one fan device that is electrically connected to the control unit. Then, in each control unit, whether or not the fan device is connected to the judgment means for determining the necessity of forced cooling, the communication means for communicating with the adjacent control unit, and the control unit or the control unit adjacent to at least one of them. When the storage means for storing the storage means and the determination means determine the necessity of forced cooling, the fan device is driven based on the storage of the storage means, or the control unit adjacent to one of the storage means is requested to drive the fan device. It is provided with a control means for determining whether to notify.
この発明による複数区画の冷却方法は,隣接するものと電気的に接続される複数の制御ユニットと,隣接する少なくとも2つの制御ユニットに冷却風を供給可能な位置に配置され,一つの制御ユニットに電気的に接続される少なくとも一つのファン装置とを備える複数区画の冷却システムにおいて,各制御ユニットが,強制冷却の必要性の判断手段が強制冷却が必要であると判断したときに,当該制御ユニット又は少なくとも一方に隣接する制御ユニットにファン装置が接続されているかどうかを記憶する記憶手段の記憶に基づき,ファン装置を駆動するか,該一方に隣接する制御ユニットにファン装置の駆動依頼を通知するかを判定するものである。 In the cooling method of a plurality of compartments according to the present invention, a plurality of control units electrically connected to adjacent ones and at least two adjacent control units are arranged at a position where cooling air can be supplied to one control unit. In a multi-segment cooling system including at least one electrically connected fan device, when each control unit determines that forced cooling is necessary as a means for determining the necessity of forced cooling, the control unit is concerned. Alternatively, the fan device is driven or the control unit adjacent to the one is notified of the fan device drive request based on the storage of the storage means for storing whether or not the fan device is connected to the control unit adjacent to at least one of them. It is for determining whether or not.
上記の発明では複数の区画が制御ユニットによって構成されるか,複数の相互に独立した区画は,たとえば複数の回路基板であってもよい。一つの回路基板が一つの区画を構成し,複数の区画(回路基板)が一つのファン装置によって強制空冷される。 In the above invention, a plurality of partitions may be configured by a control unit, or a plurality of mutually independent partitions may be, for example, a plurality of circuit boards. One circuit board constitutes one section, and a plurality of sections (circuit boards) are forcibly air-cooled by one fan device.
すなわち,この発明による複数区画の冷却システムは,複数の回路基板が間隔をあけて配置され,複数の回路基板を冷却することが可能な位置に,強制空冷用ファン装置が設けられ,かつ少なくとも一つの回路基板の制御回路によって駆動制御可能に接続され,各回路基板に設けられた制御回路は,隣りの少なくとも一つの回路基板と通信する通信手段と,強制冷却の必要性を判断する判断手段と,当該回路基板又は少なくとも一方に隣り合う回路基板にファン装置が接続されているかどうかを記憶する記憶手段と,前記判断手段が強制冷却が必要であると判断したときに,前記記憶手段の記憶に基づき,ファン装置を駆動するか,該一方に隣り合う回路基板にファン装置の駆動依頼を通知するかを判定する制御手段とを備えるものである。 That is, in the multi-section cooling system according to the present invention, a plurality of circuit boards are arranged at intervals, a forced air cooling fan device is provided at a position where the plurality of circuit boards can be cooled, and at least one is provided. It is connected so that it can be driven and controlled by the control circuit of one circuit board, and the control circuit provided on each circuit board serves as a communication means for communicating with at least one adjacent circuit board and a judgment means for determining the necessity of forced cooling. , A storage means for storing whether or not a fan device is connected to the circuit board or a circuit board adjacent to at least one of them, and a storage means for storing the storage means when the determination means determines that forced cooling is necessary. Based on this, it is provided with a control means for determining whether to drive the fan device or notify the circuit board adjacent to the fan device of the drive request of the fan device.
この発明は上述した制御ユニットまたは回路基板によって代表される冷却装置も提供している。 The present invention also provides a cooling device represented by the control unit or circuit board described above.
この冷却装置は,他の制御ユニットと着脱自在に連結するための連結手段および連結された制御ユニットと電気的に接続するための第1のコネクタと,隣接する少なくとも2つの制御ユニットに冷却風を供給可能な位置にファン装置を装着するための装着手段および装着されたファン装置と電気的に接続するための第2のコネクタと,温度センサと,連結された他の制御ユニットと通信する通信手段と,当該制御ユニット又は少なくとも一方に隣接する他の制御ユニットにファン装置が接続されているかどうかを記憶する記憶手段と,前記温度センサの検出温度に基づき強制冷却の必要性を判断し,強制冷却が必要であると判断したときに,前記記憶手段の記憶に基づき,ファン装置を駆動するか,該一方に隣接する制御ユニットにファン装置の駆動依頼を通知するかを判定する制御手段とを備えるものである。 This cooling device sends cooling air to at least two adjacent control units and a connecting means for detachably connecting to another control unit and a first connector for electrically connecting to the connected control unit. A mounting means for mounting the fan device in a supplyable position, a second connector for electrically connecting to the mounted fan device, a temperature sensor, and a communication means for communicating with other connected control units. Based on the storage means for storing whether or not the fan device is connected to the control unit or at least one of the other control units adjacent to the control unit, and the temperature detected by the temperature sensor, the necessity of forced cooling is determined and forced cooling is performed. Is provided with a control means for determining whether to drive the fan device or notify the control unit adjacent to the fan device of the drive request of the fan device based on the storage of the storage means when it is determined that the device is necessary. It is a thing.
この発明によるさらに他の形態の冷却装置は,隣接する制御ユニットと電気的に接続するための第1のコネクタと,隣接する少なくとも2つの制御ユニットに冷却風を供給可能な位置に配置されたファン装置と電気的に接続するための第2のコネクタと,強制冷却の必要性を判断する判断手段と,隣接する制御ユニットと通信する通信手段と,当該制御ユニット又は少なくとも一方に隣接する他の制御ユニットにファン装置が接続されているかどうかを記憶する記憶手段と,前記判断手段が強制冷却の必要性を判断したときに,前記記憶手段の記憶に基づき,ファン装置を駆動するか,該一方に隣接する制御ユニットにファン装置の駆動依頼を通知するかを判定する制御手段とを備えるものである。ここで,第1,第2のコネクタは必ずしも着脱自在でなくてもよく,単なる固定的接続配線も含むものである。 Yet another form of cooling device according to the present invention is a first connector for electrically connecting to an adjacent control unit and a fan arranged at a position where cooling air can be supplied to at least two adjacent control units. A second connector for electrical connection to the device, a means of determining the need for forced cooling, a means of communication communicating with an adjacent control unit, and the control unit or other controls adjacent to at least one of them. A storage means for storing whether or not a fan device is connected to the unit, and a storage means for driving the fan device based on the storage of the storage means when the determination means determines the necessity of forced cooling, or one of them. It is provided with a control means for determining whether to notify the adjacent control unit of the drive request of the fan device. Here, the first and second connectors do not necessarily have to be detachable, and include simple fixed connection wiring.
図1は複数の制御ユニット(制御装置)を含む制御システムおよびそこに設けられた複数区画の冷却システムを含むシステム全体の電気的構成の一例を示すものである。制御ユニットの一例としては,一または複数台のモータを含むアクチュエータの制御システムであり,これらの制御を行う制御回路(CPUを含む)のみならずモータ等の駆動回路を内蔵していてもよい。 FIG. 1 shows an example of an electrical configuration of an entire system including a control system including a plurality of control units (control devices) and a cooling system of a plurality of partitions provided therein. As an example of the control unit, it is a control system of an actuator including one or a plurality of motors, and not only a control circuit (including a CPU) for controlling these but also a drive circuit such as a motor may be built in.
複数台の制御ユニットは隣接して,または隣り合って配置される。隣接する(隣り合う)制御ユニットは少なくとも相互に電気的に接続される。制御ユニットは,後述するように,物理的に(機械的に)連結または固定されていてもよいし,互いに離れて配置されていてもよい。 Multiple control units are placed next to each other or next to each other. Adjacent (adjacent) control units are at least electrically connected to each other. The control units may be physically (mechanically) connected or fixed, or may be spaced apart from each other, as described below.
記述の対象となる制御ユニットを符号10で示す。制御ユニット10を中心に記述が行なわれるので,隣りの制御ユニットと区別するために,制御ユニット10を当該制御ユニット,それ自身等で指し示すことがある。
The control unit to be described is indicated by
すべての制御ユニットは基本的に同じ構成である。ただし,端に位置する制御ユニットについては,一方に隣り合う制御ユニットが存在しないという理由で一部の部品,機能等を欠く場合があるが,そのことについては特に言及しない。したがって,複数台の制御ユニットおよびそれらにおける同一の構成部品(回路)等については同じ図面参照符号を付して表わすが,特に左側,右側に隣接する制御ユニットについて区別して言及する必要がある場合には,当該制御ユニット10の左側に隣接する制御ユニットについては,当該制御ユニット10における部品等と同一の部品等について同一の図面参照符号にLの添字を付して表わし,右側の隣接する制御ユニットについては同一図面参照符号にRの添字を付して表わす。
All control units have basically the same configuration. However, the control unit located at the end may lack some parts, functions, etc. because there is no adjacent control unit on one side, but this is not mentioned in particular. Therefore, multiple control units and the same components (circuits) in them are indicated with the same drawing reference reference numerals, but especially when it is necessary to distinguish and refer to the control units adjacent to the left and right sides. Indicates the control unit adjacent to the left side of the
制御ユニット10は回路基板(後述する)に装着された制御回路20を備え,この制御回路20はCPUとその周辺装置(インターフェイスなど)から構成される。制御回路20は,アクチュエータ等の制御機能を実現する手段を備えることに加え,強制冷却の必要性を判断する判断手段,ファン装置30および隣り合う制御ユニット10L,10Rと通信する通信手段,強制冷却を含む各種制御を行う制御手段を実現する。
The
制御回路20にはさらにメモリ(記憶手段)21が備えられている。メモリ21にはファン有無フラグとして用いられるエリアがある。ファン有無フラグは2種類あり,その一は当該制御ユニット10に強制冷却用のファン装置30が備えられているかどうかを示すフラグ,他の一は左側に隣り合う制御ユニット10Lに強制冷却用のファン装置が設けられているかどうかを示すものである。ファン装置の有無は通信手段による通信により判定する。
The
制御ユニット10は2種類のコネクタを備えている。第1のコネクタは,隣り合う制御ユニット10L,10Rの回路基板の制御回路と電気的に(通信可能に)接続するためのものであり,左側連結コネクタ24と右側連結コネクタ25を含む。これらのコネクタ24,25は制御回路20と当然接続されている。左側接続コネクタ24は左側の制御ユニット10Lの右側連結コネクタ25Lと着脱自在に接続可能である。右側連結コネクタ25は右側の制御ユニット10Rの左側連結コネクタ24Rと着脱自在に接続可能である。これらのコネクタ24,24R,25,25Lは電気的接続のみならず,隣接する制御ユニット同士の機械的連結にも役立つ。
The
第2のコネクタはファン装置(ファンユニット)30のコネクタ31と電気的に接続するためのファンコネクタ26である。これらのコネクタ26,31は,電源ライン,グランドライン,回転数信号ラインおよび装着検知用ラインの少なくとも4つのラインを接続する。電源ラインおよびグランドラインは,制御回路20からファン装置30のファン駆動モータに電源を供給するためのものである。制御回路20はスイッチ23をオン,オフ制御してファン装置30に電源を供給する。スイッチ23は有接点,無接点を問わず実現できる。回転数ラインは,ファン装置30に設けられた回転数検出器からの回転数信号を制御回路20に供給する。制御回路20は回転数信号によりファンの回転を確認する。必要ならば,制御回路20はファン装置30の駆動モータの回転数制御を行う。装着検知用ラインは電源ライン(またはグランドライン)とファン装置30内に閉回路を形成し,ファン装置30が制御ユニット10に装着されているかどうか(装着の有無,装着有の場合,動作停止か否か)を制御回路20が判断する(装着検知)ために用いられる。この機能もまた制御回路20とファン装置30との間の通信の概念に含まれるものとする。ファン装置30が装着されていると判断したときに(動作中か,動作停止かにかかわらず),当該ユニットについてファン有無フラグをオン(1)にする。
The second connector is a
後述するように,この実施例ではファン装置30は,制御ユニット10に装着されているときには,当該制御ユニット10のみならず右側の制御ユニット10Rも強制冷却できるように(冷却風を供給できるように)配置される。
As will be described later, in this embodiment, when the
制御ユニット10にはさらに温度センサ22が内蔵されている。温度センサ22は回路基板,もしくは回路基板に搭載された各種回路等,またはそれらの雰囲気の温度を検出し,検出温度を制御回路20に伝える。制御回路20は入力する検出温度に基づいて(たとえば,スレショールド温度との比較により)強制冷却が必要かどうかを判断する(判断手段)。
The
当該制御ユニット10と左側の制御ユニット10Lとの通信には,少なくとも次のものが含まれる。すなわち,当該ユニット10の制御回路20から左側の制御ユニット10Lの制御回路には,当該ユニット10にファン装置30が装着されていず(ファン有無フラグがオフ(0))かつ,左側制御ユニット10Lにファン装置が装着されており,強制冷却が必要な場合にファン駆動依頼を送る。左側の制御ユニット10Lからは,左側の制御ユニット10Lがファン装置の装着を検出したときに(左側制御ユニット10Lのファン有無フラグがオンのときに),(後述するように,一般には初期化時に)ファン接続検出信号(入力)が当該制御ユニット10に送られる。当該制御ユニット10はこの入力に応答して,左側制御ユニットについてのファンの有無フラグをオン(1)する。ファン駆動依頼とファン接続検出入力とは,制御回路(CPU)の入出力を,初期化時と動作時で切替えることにより,1本のラインで実現することができる。
Communication between the
当該ユニット10と右側の制御ユニット10Rとの通信には少なくとも次のものが含まれる。すなわち当該制御ユニット10がファン装置30の装着を検知したときに(当該制御ユニットのファン有無フラグがオン(1))(初期化時に),ファン接続検出信号(出力)が右側の制御ユニット10Rに送られる。また,右側の制御ユニット10Rからは,右側制御ユニット10Rにファン装置が装着されていず,かつ当該制御ユニット10にファン装置30が装着されている場合で,右側制御ユニット10Rで強制冷却が必要となったときにファン駆動依頼信号が送られ,当該制御ユニット10はこれを受付ける。ファン接続検出出力とファン駆動依頼も,1本のラインで実現することができる。
Communication between the
上述した複数の制御ユニットを含む制御システム(または冷却システム)の構械的構成の一例を,図5から図10を参照して説明する。 An example of the mechanical configuration of the control system (or cooling system) including the plurality of control units described above will be described with reference to FIGS. 5 to 10.
図5は単一の制御ユニットを右後方からみた斜視図であり,図6は左後方からみた斜視図である。 FIG. 5 is a perspective view of a single control unit as viewed from the rear right, and FIG. 6 is a perspective view of a single control unit as viewed from the rear left.
図7は4つの制御ユニットが連結された状態を右後方からみた斜視図であり,図8は左前方からみた斜視図である。 FIG. 7 is a perspective view of the state in which the four control units are connected from the right rear view, and FIG. 8 is a perspective view seen from the left front view.
図9(A),(B)は制御ユニット内に配置され,かつ固定された回路基板を取出して示す斜視図であり,(A)は右後方からみたもの(図5に対応),(B)は左後方からみたもの(図6に対応)である。これらの図ではコネクタのみが示され,制御回路や温度センサの図示が省略されている。 9 (A) and 9 (B) are perspective views showing the circuit board arranged and fixed in the control unit taken out, and (A) is a view from the right rear (corresponding to FIG. 5), (B). ) Is viewed from the rear left (corresponding to FIG. 6). In these figures, only the connector is shown, and the control circuit and temperature sensor are not shown.
図10(A),(B)はファン装置(ファンユニット)を示すものであり,(A) は斜め上方からみた斜視図,(B) は斜め下方からみた斜視図である。ここではファンそのもの,および駆動モータ,その駆動回路等の図示が省略されている。 FIGS. 10 (A) and 10 (B) show a fan device (fan unit), (A) is a perspective view seen from diagonally above, and (B) is a perspective view seen from diagonally below. Here, the illustration of the fan itself, the drive motor, its drive circuit, and the like is omitted.
特に図5,図6を参照して制御ユニット10のハウジング(ケース)の右側面の前半部分には4つの位置決めピン16とロック部材18が設けられ,それらに対応する位置において左側面の前半部分には4つの位置決め孔17とロック孔19とが設けられている。隣接する制御ユニット10の位置決めピン16を位置決め孔17内に入れ,かつロック部材18をロック孔19に入れて,操作板18Aを回転させると,ロック部材18がロック孔19内で回転し,2つの制御ユニット10が互いに連結される。これらの位置決めピン16,ロック部材18,位置決め孔17,ロック孔19が制御ユニット10を着脱自在に連結する連結手段である。
In particular, referring to FIGS. 5 and 6, four
制御ユニット10の右側面の後半部には多数の通気孔(通風孔,窓)14があけられ,左側面の後半部には2つの放熱フィン12が縦方向(上下方向)に形成され,それらの両側に通気(通風)溝13が形成されている。制御ユニット10の後面も放熱フィンの作用を行う。複数の制御ユニット10が連結されると,通気孔14が溝13に対向する。後述するように,隣接する2つの制御ユニット10の溝13の真上の位置にファン装置30が配置されるので,2つの隣接する制御ユニット10の放熱フィン12が冷却風により強制冷却される(放熱フィン12から放熱される)。冷却風は通気孔14を通して制御ユニット10の内部にも入り,内部の回路基板40を冷却する。制御ユニット10の前部の上面にも通気孔(通風孔,放熱窓)15があけられている。
A large number of ventilation holes (ventilation holes, windows) 14 are formed in the latter half of the right side surface of the
制御ユニット10内には図9に示す回路基板40が配置され,かつ固定される。回路基板40に設けられた左側連結コネクタ24,右側連結コネクタ25,ファンコネクタ26,各種設定スイッチ42,コネクタ43,44,45が,制御ユニット10の左側面,右側面,上面および前面にあけられた開口から外部に露出する。コネクタ43,44および45は,それぞれアクチュエータ(図示略)のモータ駆動用,エンコーダ信号用および駆動電源遮断回路用のコネクタである。
The
制御ユニット10はその後面において固定用レール50に固定することができる。制御ユニット10の後面の鉤部51をレール50に掛け,後面下部に上下動自在に設けられたロック爪52でレール50の下部を挟むことにより,制御ユニット10はレール50に着脱自在に固定される。
The
図10を参照して,ファン装置30にはファンコネクタ26と接続されるコネクタ31が設けられている。また,ファン装置30には,その前部に2つの位置決めピン32と,2つの係合爪33が設けられ,後部に1つの係合爪33が設けられている。
With reference to FIG. 10, the
ファン装置30は,隣接する2つの制御ユニット10にわたって設置される。すなわち,隣接する2つの制御ユニットの上面の中央部に設けられた位置決め孔34内に位置決めピン32がそれぞれ入り,同じく隣接する2つの制御ユニット10の上面の中央部の位置決め孔34よりも少し前方に設けられた係止穴35内に2つの係止爪33が挿入されて係止し,隣接する制御ユニット10の左側の制御ユニットの後面上部に形成された係止穴35に後部の係止爪33が係止して,ファン装置30は隣接する2つの制御ユニット10にまたがって着脱自在に装着される。これらの位置決めピン32,係止爪33,位置決め孔34,係止穴35が装着手段を構成する。
The
図7,図8から分るように,ファン装置30は隣接する2つの制御ユニット10の上面において,放熱フィン12の両側の通気(通風)溝13の上方開口を塞鎖するように配置され,ファン装置30のファンが回転することにより,隣接する2つの制御ユニットの溝13のすべてに冷却風が通り(上昇または下降),隣接する2つの制御ユニット10の回路基板40の強制冷却(空冷)が達成される。
As can be seen from FIGS. 7 and 8, the
当該制御ユニット10の制御回路20の動作(処理)を中心に,図2を参照して,初期化時における処理について説明する。これはファン装置の有無の確認およびその結果の相互通知(通信)の処理である。
The processing at the time of initialization will be described with reference to FIG. 2, focusing on the operation (processing) of the
当該制御ユニット10にファン装置30が装着されているかどうかをチェックし,ファン装置30が装着されていれば(S11でYES )(状態1,すなわち当該制御ユニット10と右側制御ユニット10Rを強制冷却できる位置にファン装置30が装着されている),当該制御ユニット10についてファン有無フラグをオンし,かつ右側制御ユニット10Rにファン有を通達する(ファン接続検出出力)(S12)。
It is checked whether the
当該制御ユニット10にファン装置30が装着されていない場合には(S11でNO)(左側制御ユニット10Lにファン装置が装着されている状態2か,または右側制御ユニット10Rにファン装置が装着されている状態3である),右側の制御ユニット10Rにファンが装着されていない旨を通知する(S13)。また,左側制御ユニット10Lからファン装置の装着の有無の通知が入力(ファン接続検出入力)するので,左側制御ユニット10Lについてのファン有無フラグをオンまたはオフのままに保つ(S14)。すなわち,左側制御ユニット10Lからファン装着有の入力があれば,左側制御ユニットについてのファンの有無フラグをオンする。この場合には,後述するように,左側制御ユニット10Lにファン装置30の駆動を依頼して強制冷却してもらうことが可能である。
If the
次に,図3を参照して,当該制御ユニット10において,温度センサ23の検出温度が所定のスレショールド温度を超えたことにより強制冷却が必要であると判断された場合の処理について説明する。
Next, with reference to FIG. 3, a process will be described when it is determined in the
まず,当該制御ユニット10についてのファン有無フラグの状態をみて,当該制御ユニット10にファン装置30が装着されているかどうかを判断して(S21),装着されていれば制御回路20は当該制御ユニット10に装着されているファン装置30を駆動する(S22)。
First, by looking at the state of the fan presence / absence flag for the
当該制御ユニット10にファン装置30が装着されていない場合には,左側制御ユニット10Lについてのファン有無フラグをみて,左側制御ユニット10Lにファン装置30が装着されているかどうかを判断する(S23)。左側制御ユニット10Lにファン装置が装着されていれば,左側制御ユニット10Lにそのファン装置の駆動を依頼する(S24)。この依頼に応答して左側制御ユニット10Lがそれに装着されているファン装置を駆動すれば,当該ユニット10にも冷却風が供給されるので,それによって強制冷却される。
If the
左側制御ユニット30にファン装置が装着されていない場合には,もはや強制冷却は不可能である(S25)。しかし,過熱エラー状態となるまで動作可能である。たとえば,温度センサ22の検出温度が過熱エラー温度を超えた場合には,過熱エラーの旨を表示,または過熱エラー信号を出力する。場合によっては,当該制御ユニット10の動作を停止する。
When the fan device is not attached to the
強制空冷において,当該制御ユニット10に装着されているファン装置30を駆動した場合に(S22),温度センサ22の検出温度に基づきファン装置30の駆動モータの回転数制御を行ってもよいし,左側の制御ユニット10Lによって強制冷却をしてもらっている場合には(S24),左側の制御ユニット10Lに検出温度を通知してもよい。
In forced air cooling, when the
温度センサ22による検出温度が所定のスレショールドレベルを下廻った場合には,ファン装置30の駆動を停止してもよいし(S22で駆動した場合),強制冷却を止めるように左側の制御ユニット10Lに通知してもよい(S24でファン駆動を依頼した場合)。
When the temperature detected by the
当該制御ユニット10の制御回路20が右側の制御ユニット10Rからファン装置の駆動を依頼された場合には,図4を参照して,当該制御ユニット10にファン装置30が装着されていることを確認した上で(S31),当該制御ユニット10のファン装置30を駆動する(S32)。右側制御ユニット10Rから停止依頼があれば,ファン装置30の駆動を停止する。
When the
10,10L,10R 制御ユニット
11 制御ユニットのハウジング(ケース)
12 放熱フィン
13 溝(通気)
14,15 通気孔(放熱窓)
16 位置決めピン(連結手段)
17 位置決め孔(連結手段)
18 ロック部材(連結手段)
18A 操作板
19 ロック孔(連結手段)
20 制御回路
21 メモリ(フラグ)
22 温度センサ
24,24R,25,25L 第のコネクタ
26 第2のコネクタ
30 ファン装置(ファンユニット)
31 コネクタ
32 位置決めピン(装着手段)
33 係止爪(装着手段)
34 位置決め孔(装着手段)
35 係止穴(装着手段)
40 回路基板
10, 10L, 10R control unit
11 Control unit housing (case)
12 Heat dissipation fins
13 Groove (ventilation)
14,15 Vents (heat dissipation window)
16 Positioning pin (connecting means)
17 Positioning hole (connecting means)
18 Lock member (connecting means)
18A operation plate
19 Lock hole (connecting means)
20 Control circuit
21 Memory (flag)
22 Temperature sensor
24, 24R, 25, 25L 1st connector
26 Second connector
30 Fan device (fan unit)
31 connector
32 Positioning pin (mounting means)
33 Locking claw (mounting means)
34 Positioning hole (mounting means)
35 Locking hole (mounting means)
40 Circuit board
Claims (15)
隣接する少なくとも2つの制御ユニットに冷却風を供給可能な位置に,かつ一つの制御ユニットに電気的に接続可能に,着脱自在に配置される少なくとも一つのファン装置とを備え,
各制御ユニットは,
温度センサと,
隣接する制御ユニットと通信する通信手段と,
当該制御ユニット又は少なくとも一方に隣接する制御ユニットにファン装置が接続さ れているかどうかを記憶する記憶手段と,
前記温度センサの検出温度に基づき強制冷却の必要性を判断し,強制冷却が必要であ ると判断したときに,前記記憶手段の記憶に基づき,ファン装置を駆動するか,該一方 に隣接する制御ユニットにファン装置の駆動依頼を通知するかを判定する制御手段とを 備え,
前記ファン装置は,当該制御ユニットおよび該一方に隣接する制御ユニットに冷却風を供給可能な位置に配置される,
複数区画の冷却システム。 Multiple control units that can be electrically connected to adjacent ones,
It is equipped with at least one fan device that is detachably arranged so that it can be electrically connected to one control unit at a position where cooling air can be supplied to at least two adjacent control units.
Each control unit
Temperature sensor and
A communication means that communicates with an adjacent control unit,
A storage means for storing whether or not a fan device is connected to the control unit or a control unit adjacent to at least one of them.
When the necessity of forced cooling is determined based on the detected temperature of the temperature sensor and it is determined that forced cooling is necessary, the fan device is driven or adjacent to one of them based on the storage of the storage means. It is equipped with a control means for determining whether to notify the control unit of the fan device drive request.
The fan device is arranged at a position where cooling air can be supplied to the control unit and a control unit adjacent to the control unit.
Multi-part cooling system.
請求項1に記載の冷却システム。 The communication means detects whether or not the fan device is connected to the control unit or at least one of the control units adjacent to the control unit by communication with the mounted fan device and the adjacent control unit, and stores the result as the storage means. Remember to
The cooling system according to claim 1.
隣接する少なくとも2つの制御ユニットに冷却風を供給可能な位置に配置され,かつ一つの制御ユニットに電気的に接続される少なくとも一つのファン装置とを備え,
各制御ユニットは,
強制冷却の必要性を判断する判断手段と,
隣接する制御ユニットと通信する通信手段と,
当該制御ユニット又は少なくとも一方に隣接する制御ユニットにファン装置が接続さ れているかどうかを記憶する記憶手段と,
前記判断手段が強制冷却の必要性を判断したときに,前記記憶手段の記憶に基づき, ファン装置を駆動するか,該一方に隣接する制御ユニットにファン装置の駆動依頼を通 知するかを判定する制御手段とを備え,
前記ファン装置は,当該制御ユニットおよび該一方に隣接する制御ユニットに冷却風を供給可能な位置に配置される,
複数区画の冷却システム。 Multiple control units that are electrically connected to adjacent ones,
It is equipped with at least one fan device that is arranged in a position where cooling air can be supplied to at least two adjacent control units and is electrically connected to one control unit.
Each control unit
Judgment means for determining the necessity of forced cooling,
A communication means that communicates with an adjacent control unit,
A storage means for storing whether or not a fan device is connected to the control unit or a control unit adjacent to at least one of them.
When the determination means determines the necessity of forced cooling, it is determined whether to drive the fan device or notify the control unit adjacent to the control unit of the fan device drive request based on the memory of the storage means. Equipped with control means to
The fan device is arranged at a position where cooling air can be supplied to the control unit and a control unit adjacent to the control unit.
Multi-part cooling system.
隣接する少なくとも2つの制御ユニットに冷却風を供給可能な位置にファン装置を装着するための装着手段および装着されたファン装置と電気的に接続するための第2のコネクタと,
温度センサと,
連結された他の制御ユニットと通信する通信手段と,
当該制御ユニット又は少なくとも一方に隣接する他の制御ユニットにファン装置が接続されているかどうかを記憶する記憶手段と,
前記温度センサの検出温度に基づき強制冷却の必要性を判断し,強制冷却が必要であると判断したときに,前記記憶手段の記憶に基づき,ファン装置を駆動するか,該一方に隣接する制御ユニットにファン装置の駆動依頼を通知するかを判定する制御手段とを備え,
前記ファン装置は,当該制御ユニットおよび該一方に隣接する制御ユニットに冷却風を供給可能な位置に装着される,
冷却装置。 A connecting means for detachably connecting to another control unit and a first connector for electrically connecting to the connected control unit.
A mounting means for mounting the fan device at a position where cooling air can be supplied to at least two adjacent control units, and a second connector for electrically connecting to the mounted fan device.
Temperature sensor and
A communication means that communicates with other connected control units,
A storage means for storing whether or not a fan device is connected to the control unit or at least one of the adjacent control units.
When the necessity of forced cooling is determined based on the detected temperature of the temperature sensor and it is determined that forced cooling is necessary, the fan device is driven or controlled adjacent to the fan device based on the storage of the storage means. It is equipped with a control means for determining whether to notify the unit of a fan device drive request.
The fan device is mounted at a position where cooling air can be supplied to the control unit and a control unit adjacent to the control unit.
Cooling system.
請求項5に記載の冷却装置。 The communication means detects whether or not the fan device is connected to the control unit or at least one of the control units adjacent to the control unit by communication with the mounted fan device and the adjacent control unit, and stores the result as the storage means. Remember to
The cooling device according to claim 5.
隣接する少なくとも2つの制御ユニットに冷却風を供給可能な位置に配置されたファン装置と電気的に接続するための第2のコネクタと,
強制冷却の必要性を判断する判断手段と,
隣接する制御ユニットと通信する通信手段と,
当該制御ユニット又は少なくとも一方に隣接する他の制御ユニットにファン装置が接続されているかどうかを記憶する記憶手段と,
前記判断手段が強制冷却の必要性を判断したときに,前記記憶手段の記憶に基づき,ファン装置を駆動するか,該一方に隣接する制御ユニットにファン装置の駆動依頼を通知するかを判定する制御手段とを備え,
前記ファン装置は,当該制御ユニットおよび該一方に隣接する制御ユニットに冷却風を供給可能な位置に配置される,
冷却装置。 A first connector for electrical connection to an adjacent control unit,
A second connector for electrical connection to a fan device located at a position where cooling air can be supplied to at least two adjacent control units.
Judgment means for determining the necessity of forced cooling,
A communication means that communicates with an adjacent control unit,
A storage means for storing whether or not a fan device is connected to the control unit or at least one of the adjacent control units.
When the determination means determines the necessity of forced cooling, it is determined whether to drive the fan device or notify the control unit adjacent to the fan device of the fan device drive request based on the storage of the storage means. Equipped with control means
The fan device is arranged at a position where cooling air can be supplied to the control unit and a control unit adjacent to the control unit.
Cooling system.
各制御ユニットが,温度センサの検出温度に基づき強制冷却の必要性を判断し,強制冷却が必要であると判断したときに,当該制御ユニット又は少なくとも一方に隣接する制御ユニットにファン装置が接続されているかどうかを記憶する記憶手段の記憶に基づき,ファン装置を駆動するか,該一方に隣接する制御ユニットにファン装置の駆動依頼を通知するかを判定し,
前記ファン装置を,当該制御ユニットおよび該一方に隣接する制御ユニットに冷却風を供給可能な位置に配置する,
複数区画の冷却方法。 A plurality of control units each equipped with a communication means that can be electrically connected to an adjacent object and communicate with the adjacent object, and at a position where cooling air can be supplied to at least two adjacent control units. In a multi-segment cooling system with at least one fan device that is electrically connectable to one control unit and is detachably arranged.
When each control unit determines the necessity of forced cooling based on the temperature detected by the temperature sensor and determines that forced cooling is necessary, a fan device is connected to the control unit or a control unit adjacent to at least one of them. Based on the storage of the storage means for storing whether or not the fan device is stored, it is determined whether to drive the fan device or notify the control unit adjacent to the fan device to drive the fan device.
The fan device is arranged at a position where cooling air can be supplied to the control unit and a control unit adjacent to the control unit.
How to cool multiple compartments.
請求項9に記載の冷却方法。 The communication means detects whether or not the fan device is connected to the control unit or at least one of the control units adjacent to the control unit by communication with the mounted fan device and the adjacent control unit, and stores the result as the storage means. Remember to
The cooling method according to claim 9.
各制御ユニットが,強制冷却の必要性の判断手段が強制冷却が必要であると判断したときに,当該制御ユニット又は少なくとも一方に隣接する制御ユニットにファン装置が接続されているかどうかを記憶する記憶手段の記憶に基づき,ファン装置を駆動するか,該一方に隣接する制御ユニットにファン装置の駆動依頼を通知するかを判定し,
前記ファン装置を,当該制御ユニットおよび該一方に隣接する制御ユニットに冷却風を供給可能な位置に配置する,
複数区画の冷却方法。 Multiple control units that are electrically connected to adjacent ones, and at least one fan that is located at a position where cooling air can be supplied to at least two adjacent control units and is electrically connected to one control unit. In a multi-compartment cooling system equipped with equipment
A memory in which each control unit stores whether or not a fan device is connected to the control unit or a control unit adjacent to at least one of the control units when the means for determining the necessity of forced cooling determines that forced cooling is necessary. Based on the memory of the means, it is determined whether to drive the fan device or notify the control unit adjacent to the fan device of the fan device drive request.
The fan device is arranged at a position where cooling air can be supplied to the control unit and a control unit adjacent to the control unit.
How to cool multiple compartments.
複数の回路基板を冷却することが可能な位置に,強制空冷用ファン装置が設けられ,かつ少なくとも一つの回路基板の制御回路によって駆動制御可能に接続され,
各回路基板に設けられた制御回路は,
隣りの少なくとも一つの回路基板と通信する通信手段と,
強制冷却の必要性を判断する判断手段と,
当該回路基板又は少なくとも一方に隣り合う回路基板にファン装置が接続されているかどうかを記憶する記憶手段と,
前記判断手段が強制冷却が必要であると判断したときに,前記記憶手段の記憶に基づき,ファン装置を駆動するか,該一方に隣り合う回路基板にファン装置の駆動依頼を通知するかを判定する制御手段とを備え,
前記ファン装置は,当該回路基板および該一方に隣り合う回路基板を冷却することが可能な位置に設けられる,
複数区画の冷却システム。 Multiple circuit boards are spaced apart and placed
A forced air cooling fan device is provided at a position where multiple circuit boards can be cooled, and is connected so that it can be driven and controlled by the control circuit of at least one circuit board.
The control circuit provided on each circuit board is
A communication means that communicates with at least one adjacent circuit board,
Judgment means for determining the necessity of forced cooling,
A storage means for storing whether or not a fan device is connected to the circuit board or a circuit board adjacent to at least one of them.
When the determination means determines that forced cooling is necessary, it is determined whether to drive the fan device or notify the circuit board adjacent to one of the fan device drive request based on the memory of the storage means. Equipped with control means to
The fan device is provided at a position where the circuit board and the circuit board adjacent to the circuit board can be cooled.
Multi-part cooling system.
請求項13に記載の冷却システム。 The communication means detects whether or not the fan device is connected to the circuit board or at least one of the adjacent circuit boards by communication with the fan device and the adjacent circuit boards, and stores the result in the storage means. , ,
The cooling system according to claim 13.
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JP2017226550A JP6989112B2 (en) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Multi-part cooling system, equipment and method |
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