JPH03203518A - 電源装置の環境状態監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインバータ回路、チョッパ回路等の電力変換手
段を備えた電源装置に関し、特に使用環境状態の不良に
よる電源装置の故障を防止するために環境状態監視機能
を具備した電源装置に関する。

［従来の技術］ 一般に電源装置例えばスイッチング電源装置においては
、交流電源電圧を整流素子により脈流電圧に整流し、こ
の脈流電圧を大容量の電解コンデンサで平滑して直流入
力電圧を得、この平滑された直流入力電圧を半導体から
なるスイッチング素子に供給して任意の電圧を出力する
ように構成されており、フォワード型、フライバック型
、センタタップ型。

フル・ブリッジ型等各種のものが知られている。

ところで、電気部品に電気が流れることにより電気部品
は発熱し、高温になれば殆どの電気部品は破壊されるが
、特に電源装置においては熱に弱い電解コンデンサや半
導体を主回路の構成品として用いているので装置内の温
度が高温になると直ちに出力が不安定になったり電気部
品の破壊による電源装置の故障を生じたりする。このた
め電源装置においては冷却ファンによる強制空冷又は自
然空冷が一般に行われている。

［発明が解決しようとする課１！！！］しかし上記従来
技術においては、電源装置の周囲温度や装置内の温度上
昇などを監視する機能を備えていないため、許容範囲を
超えた高い周囲温度や冷却効果の劣悪な環境で使用され
、電源内部の温度が許容範囲を超えることがあり、この
結果使用環境状態の不良による電源装置の故障、並びに
この電源装置を用いているシステムの故障を回避するこ
とができなかった。

そこで本発明は使用環境状態を監視し得る電源装置の環
境状態監視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］ 本発明の電源装置の環境状態監視装置は冷却用空気の吸
気側又は排気側の温度を検出する温度検出手段と、この
検出温度に基づき環境状態を検出する環境状態検出手段
とを備えてなるものである。また本発明の電源装置の環
境状態監視装置は吸気側温度検出手段と、排気側温度検
出手段と、双方の検出温度に基づき装置内の上昇温度を
検出する演算手段と、この算出された上昇温度に基づき
環境状態を検出する環境状態検出手段とを備えてなるも
のである。

［作　用］ 本発明の電源装置の環境状態監視装置は上記構成によっ
て、吸気側温度又は排気側温度又は装置内の上昇温度に
基づき環境状態検出手段によって環境状態が検出される
。この結果使用者は電源装置が故障する前に電源装置の
環境状態を改善することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示すブロック図であり、
１は強制空冷用又は自然空冷用の冷却用空気の吸気口Ｉ
Ａ及び排気口ＩＢを備えたｔａ装置であり、この電源装
置１に環境状態監視装置２が内蔵されている。この環境
状態監視装置２は吸気側温度つまり吸気口ＩＡ付近の空
気温度を検出する吸気側温度検出手段３と、排気側温度
つまり排気口ＩＢ付近の空気温度を検出する排気側温度
検出手段３Ａと、前記温度検出手段３．３Ａの検出温度
に基づき装置内の上昇温度を算出する演算手段４と、こ
の算出された装置内の上昇温度と吸気側温度つまり装置
の周囲温度とに基づいて環境状態を検出する環境状態検
出手段５とを備えてなるものである。

第２図は本発明の第２実施例を示すブロック図であり、
第１図と同一部分に同一符号を付し同一箇所の説明を省
略して説明すると、この例では環境状態監視装置２Ａの
環境状態検出手段を温度表示手段５Ａにより構成したも
のであり、この温度表示手段５Ａに吸気側温度、排気側
温度、上昇温度の少なくとも１つの温度変化を逐次表示
するようにしたものである。

第３図は本発明の第３実施例を示すブロック図であり、
第１図と同一部分に同一符号を付し同一箇所の説明を省
略して説明すると、この例では環境状態監視装置２Ｂの
環境状態検出手段を判定手段５Ｂにより構成したもので
あり、この判定手段５Ｂは吸気ｌｌＩ！Ｉ温度と上昇温
度とをそれぞれに対応して予め設定された所定温度と比
較しこの比較結果に基づき環境状態が不良と判定された
とき検出信号を出力するようにしたものである。

第４図は本発明の第４実施例を示すブロック図であり、
第１図及び第３図と同一部分に同一符号を付し同一箇所
の説明を省略して説明すると、この例では環境状態監視
装置２Ｃの判定手段５Ｂと出力端子６とにより環境状態
検出手段５Ｃを構成したものであり、第３図で示した判
定手段５Ｂの検出信号を電源装置１に設けられた出力端
子６から装置１外へ送出し装置１外の報知手段（図示せ
ず）によって環境状態の不良を報知するようにしたもの
である。

第５図は本発明の第５実施例を示すブロック図であり、
第１図及び第３図と同一部分に同一符号を付し同一箇所
の説明を省略して説明すると、この例では環境状態監視
装置２Ｄの環境状態検出手段５Ｄを判定手段５Ｂと報知
手段７とにより構成したものであり、第３図で示した判
定手段５Ｂの検出信号により報知手段７を動作させて環
境状態の不良を報知するようにしたものである。

第６図は本発明の第６実施例を示すブロック図であり、
第１図と同一部分に同一符号を付し同一箇所の説明を省
略して説明すると、この例では演算手段４によって算出
された装置内の上昇温度に基づいて環境状態検出手段５
により環境状態を検出するように環境状態監視装置２Ｅ
を構成したものであり、第７図で示す本発明の第７実施
例では吸気側温度と排気側温度とに基づいて環境状態を
検出するように環境状態監視装置２Ｆを構成したもので
あり、第８図で示す本発明の第８実施例では吸気側温度
に基づいて環境状態を検出するように環境状態監視装置
２Ｇを構成したものであり、第９図で示す本発明の第９
実施例では排気側温度に基づいて環境状態を検出するよ
うに環境状態監視装置２Ｈを構成したものである。

第１０図は各実施例の電気的構成を示すブロック図であ
り、温度検出手段３，３Ａはサーミスタ等の温度センサ
からなり、温度検出手段３は電源装置１内の吸気口１人
の近傍つまり冷却空気の取入れ口付近に設けられ、温度
検出手段３Ａは排気口ＩＢの近傍つまり冷却用空気の吹
き出し口付近に設けられ、各箇所の空気温度を検出する
ようにしている。温度検出手段３，３Ａの出力信号は増
幅手段９゜９Ａによって増幅されＡ／Ｄ変換手段１０に
よってデジタル信号に変換されてマイクロコンピュータ
１１に入力される。マイクロコンピュータ１１はＣＰＵ
１２．タイマ手段１３．メモリ手段１４．入力手段１５
．出力子ｌ’ｉ１６等を有しており、第１図乃至第６図
で示す演算手段４、環境状態検出手段５例えば判定手段
５Ｂを構成している。また、前記Ａ／Ｄ変換手段１０の
出力信号及びデータ入力手段８から入力される許容温度
設定データは入力手段１５に入力される。また、出力手
段１６からの検出信号は第４図のように温度表示手段５
Ａにより温度表示を行ったり、又は第４図のように出力
端子６から装置１外へ送出されたり、又は第５図のよう
に報知手段７により報知を行ったりするものである。ま
た、温度表示手段５Ａは複数桁の７セグメント形ＬＥＤ
あるいはＬＣＤ等とこの駆動回路とで構成され、報知手
段７はブザー、ランプ等とこの駆動回路とで構成される
。

第１１図は実施例の電気的構成を示す他のブロック図で
あり、第１０図と同一部分に同一符号を付し同一箇所の
説明を省略して説明すると、この例ではメモリ手段１４
に予め設定データが書き込まれていると共に、マイクロ
コンピュータ１１Ａには第１０図で示した増幅手段９゜
９Ａ、Ａ／Ｄ変換手段１０が内蔵されているものである
。

第１２図は第１図乃至第６図で示した実施例において、
電源装置１内に温度検出手段３３Ａを設け、電源装置１
外に環境状態監視装置本体２°を装備し、双方を接続端
子１７を介して電気的に接続して使用した例を示してい
る。

次に上記構成につき、その作用を第１３図のフローチャ
ートを参照して説明する。

マイクロコンピュータ１１．１１Ａのメモリ手段１４に
は吸気側温度つまり装置１の周囲温度の許容限界を示す
設定温度ＴＩと装置内の上昇温度の許容限界を示す設定
温度Ｔ２とが書き込まれている。

まず、マイクロコンピュータ１１．１１Ａは温度検出手
段３，３Ａ、タイマ手段１３を介して一定時間毎に吸気
側温度ＴＡおよび排気側温度Ｔ＠を測定する（ステップ
１）０次にマイクロコンピュータ１１．１１Ａは演算手
段４を介して装置１内の上昇温度Ｔｃを次式により求め
逐次メモリ手段１４に書き替える（ステップ２〉。

Ｔ、−ＴＡ　＝ＴＣ 次にマイクロコンピュータ１１．１１Ａはステップ２に
て算出された上昇温度Ｔｃおよびステップ１にて検出さ
れた吸気側温度ＴＡ、排”気側温度Ｔ、を温度表示手段
５Ａにより表示すると共に〈ステップ３）、判定手段５
Ｂを介して吸気側温度ＴＡを設定された吸気側所定温度
ＴＩと比較しＴＡ≧ＴＩの条件を満足するか否かの判定
を行う（ステップ４）。条件が満足されない場合はステ
ップ５に移行して上昇温度Ｔｃを設定された所定上昇温
度Ｔ２と比較しＴｃ≧Ｔ２の条件を満足するか否かの判
定を行う（ステップ５）。そして条件が満足されない場
合はステップ１に戻り、ステップ１〜ステツプ５を反復
し、ステップ４又はステップ５の条件を満足したならば
ステップ６に移行して報知手段７によって環境状態が不
良であることを使用者に知らせるか、端子６から装置１
外に送出して装置１外の報知手段（図示せず）によって
報知する。この場合、第２図に示す第２実施例ではステ
ップ１〜ステツプ３までを行い表示された温度によって
使用者に環境状態の注意を促すものであり、第４図に示
す第４実施例ではステップ２からステップ４に移行しス
テップ４又はステップ５の条件を満足した時点でステッ
プ６において装置１外に検出信号を送出するものであり
、第５図に示す第５実施例ではステップ２からステップ
４に移行しステップ４又はステップ５の条件を満足した
時点でステップ６において報知手段７により報知するよ
うにしたものである。

このように上記実施例においては、環境状態の悪化によ
る電源装置の故障を防止するために電源装置に環境状態
監視ｍ能を具備したものであるため、環境状態が悪くな
りかけても電源装置の故障前に確実に環境状態を好まし
い条件下に保持することが可能となり、これによって従
来問題となっていた電源装置の周囲温度の上昇や冷却効
果の低下等の環境状態の不良による電源装置の故障、並
びにこの電源装置を用いているシステムの故障を回避す
ることが可能となり電源装置の信頼性を大幅に向上する
ことができる。

なお本発明は上記実施例に限定されるものではなく本発
明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である
。

［発明の効果コ 本発明は吸気側又は排気側の温度検出手段と環境状態検
出手段とを備えることにより、又は吸気測温度検出手段
及び排気側温度検出手段と演算手段と環境状態検出手段
とを備えることにより、使用環境状態を監視し得る電源
装置の環境状態監視装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すブロック図、第２図
は本発明の第２実施例を示すブロック図、第３図は本発
明の第３実施例を示すブロック図、第４図は本発明の第
４実總例を示すブロック図、第５図は本発明の第５実施
例を示すブロック図、第６図は本発明の第６実施例を示
すブロック図、第７図は本発明の第７実施例を示すブロ
ック図、第８図は本発明の第８実施例を示すブロック図
、第９図は本発明の第９実施例を示すブロック図、第１
０図及び第１１図は本発明の電気的構成を示すブロック
図、第１２図は本発明の他の例を示す概略説明図、第１
３図はフローチャート図である。 １・・・電源装置 ＩＡ・・・吸気口 １Ｂ・・・排気口 ２．２Ａ、２Ｂ、２０．２Ｄ、２Ｂ、２Ｆ。 ２Ｇ、２Ｈ・・・環境状態監視装置 ３・・・吸気側温度検出手段 ３Ａ・・・排気側温度検出手段 ヰ・・・演算手段 ５・・・環境状態検出手段

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷却用空気の吸気側又は排気側の空気温度を検出
   する温度検出手段と、この温度検出手段の検出温度に基
   づき環境状態を検出する環境状態検出手段とを備えてな
   ることを特徴とする電源装置の環境状態監視装置。
2. （２）吸気側空気温度を検出する吸気側温度検出手段と
   、排気側空気温度を検出する排気側温度検出手段と、双
   方の温度検出手段の検出温度に基づき装置内の上昇温度
   を算出する演算手段とを有し、この演算手段で算出され
   た上昇温度に基づき環境状態を検出する請求項１記載の
   電源装置の環境状態監視装置。
3. （３）前記環境状態検出手段が、温度表示手段を有しこ
   の温度表示手段に吸気側温度又は排気側温度又は装置内
   の上昇温度を表示することを特徴とする請求項１又は２
   記載の電源装置の環境状態監視装置。
4. （４）前記環境状態検出手段が、吸気側温度又は装置内
   の上昇温度を予め設定された所定温度と比較しこの比較
   結果に基づき環境状態が不良と判定されたとき検出信号
   を出力する判定手段を備えていることを特徴とする請求
   項１又は２記載の電源装置の環境状態監視装置。
5. （５）前記環境状態検出手段が、前記判定手段からの検
   出信号を電源装置の出力端子から装置外へ送出するもの
   であることを特徴とする請求項１又は２又は４記載の電
   源装置の環境状態監視装置。
6. （６）前記環境状態検出手段が、報知手段を有し、前記
   判定手段からの検出信号に基づき前記報知手段によって
   環境状態の不良を報知することを特徴とする請求項１又
   は２又は４記載の電源装置の環境状態監視装置。
7. （７）前記温度検出手段と演算手段と環境状態検出手段
   とを電源装置に内蔵してなることを特徴とする請求項２
   乃至６記載の電源装置の環境状態監視装置。
8. （８）前記温度検出手段が電源装置内に設けられ、演算
   手段と環境状態検出手段とが電源装置外に装備されてい
   ることを特徴とする請求項２乃至６記載の電源装置の環
   境状態監視装置。