JPH06274248A - 冷却ファンの監視・制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子装置の多数の冷却ファン４のうち、故障
が起きても、その故障した数だけでは、重大故障警報を
送出せず、その故障が実質的に重大である場合にのみ、
重大故障警報を送出する冷却ファンの監視・制御装置を
提供する。 【構成】 分散配置した多数のファン４に番号を付けて
おき、どの番号のファン４が故障したらどう対策すべき
かをメモリー７にテーブルとして格納しておき、アラー
ム検出回路９が故障したファンを検出すると、その報告
を受けたマイクロプロセッサ６が、メモリー７を参照し
て対策を決定し、アラーム送出回路８又はファン制御回
路１０にその実行を指示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子装置に対する冷却
ファンの監視・制御装置に関するものであり、更に詳し
くは、動作速度の高速化、電子回路の高密度実装化によ
り、高発熱化する傾向にある電子装置システムに対し
て、多数の冷却ファンを該システム内の適宜の位置に分
散配置して冷却する場合における、該冷却ファンの運転
状態の監視・制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来通信機器等では、多数の電子回路パ
ッケージを搭載する、少なくとも１つ以上のシェルフ
を、少なくとも１段以上多段積みし、これらシェルフを
電子装置きょう体（架）に実装するとともに、シェルフ
の上下等に複数個の冷却ファンを設けて装置を冷却する
構成が採られている。

【０００３】冷却ファンは、その軸受の寿命等によって
故障することがあるが、その際に従来技術では、冷却フ
ァンの故障数のみをベースにその緊急度に応じて、別の
言い方をすれば、ファンが１個故障し停止した場合には
マイナーアラームを、２個以上故障した場合にはメジャ
ーアラームを監視装置に送出することが一般的に行なわ
れていた。即ち複数の冷却ファンからは、自らが故障し
たというアラームのみを送出するため、これをもとに監
視装置へアラームを送出するアラーム送出回路では、冷
却ファン故障数のみを基にアラーム信号を生成してい
た。

【０００４】しかしこのような方法では、２個以上ファ
ンが停止すると、全てメジャー故障として監視装置に通
知されてしまい、例えば複数のファンを搭載したファン
ユニットを、電子回路パッケージの上下に設けた構成の
場合、故障したファン位置によっては冷却性能に影響を
及ぼさないケースでも、メジャーアラーム（重大故障警
報）を送出してしまい、本来必要でない故障対策を採ら
なければならず、無駄が多いという問題があった。

【０００５】例えば情報処理を行なう電子装置等では、
メジャーアラームが送出されると、メモリーに蓄積され
た内容を保護するため、データを保存するための退避処
理が行なわれ、システムへのダメージを軽減する措置が
しばしば採られているが、上記のように、ファンの故障
数のみを基にしたアラーム送出では、本来装置運転に問
題を引き起こさない箇所のファンが故障しても、退避処
理を行なう必要性を生じ、その結果システムの稼働率を
低下させてしまうという問題があったわけである。

【０００６】またファン停止に伴い、残りの正常な冷却
ファンの回転数を上げて、装置の動作を保証すること
が、主にノンストップの運用が必須なコンピュータシス
テムなどで採用されているが、この場合何個のファンが
停止しているか否かのみの判断で回転数制御しているた
め、ファンが停止しても、それらの相対実装位置によっ
ては、冷却性能に問題を起こさない装置部分に対して
も、ファン回転数が上がるため、過剰な空気が送風さ
れ、装置の運用コストを増大させるとともに、装置騒音
を増加させ、特にオフィスなどには設置しにくくなる等
の問題があった。また場合によっては、過剰空気で冷却
されている部分は、装置動作が不安定となってしまうこ
ともあり、システムの信頼性を低下させてしまうという
問題もあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題点を解決し、装置の冷却をつかさどる冷
却ファンが、その軸受寿命等によって停止した場合で
も、故障を起こした、かかる冷却ファンの数だけでは、
メジャーアラーム（重大故障警報）を送出せず、その故
障が、冷却中の電子装置に対する冷却性能に真に影響を
及ぼすものか否かを実質的に判断して、影響を及ぼす場
合にのみ、メジャーアラームを送出して必要な対策を講
じ得るようにした冷却ファンの監視・制御装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、多数の電子回路パッケージを搭載する、少な
くとも１つ以上のシェルフを少なくとも１段以上多段積
みし、これを、少なくとも１つ以上冷却ファンを搭載し
た少なくとも１つ以上のファンユニットにて冷却する構
成の電子装置において、

【０００９】装置内又は外に制御部を設け、制御部内に
はデータバスを設け、ファンユニットに搭載されたファ
ン動作が異常となった場合、各ファンは、ファン搭載位
置情報を伴ったアラームを発行できるようにするととも
に、アラーム信号は、データバス上に接続されたアラー
ム検出回路に送出され、その結果はデータバス上のマイ
クロプロセッサに報告され、マイクロプロセッサは、そ
の報告を受けると、データバス上に接続され、かつファ
ン実装位置と冷却性能の関係をデータとしてあらかじめ
記憶しているメモリー装置内の該データと比較すること
により、その緊急度を判定し、それに応じて、同じくデ
ータバス上に接続されたアラーム送出回路よりアラーム
信号を送出できるようにした。

【００１０】また本発明では、制御部内のデータバス上
に、ファン制御回路をも接続しておき、各ファンより発
行されたアラーム信号に基づき、マイクロプロセッサ
は、データバス上に接続され、かつ故障ファン実装位置
と、その際にそれに対応させて回転数制御（冷却能力の
向上）を行なうべきファン実装位置と、の関係をもデー
タとしてあらかじめ記憶しているメモリー装置内の該デ
ータと比較することにより、正常動作を行なっているフ
ァンで、かつ回転数を増やすべき（冷却能力の向上を図
るべき）ファン位置を特定し、その結果を基に、ファン
制御回路を通じて、ファン電源に、当該特定位置の冷却
ファンの回転数を増やすよう、ファン制御信号を発行で
きるようにした。

【００１１】

【作用】本発明によれば、故障で停止した冷却ファン位
置が、本来システム（電子装置）の運用に支障をきたさ
ないような場合には、マイナーなアラームを発行し、シ
ステムの運用上必要不可欠な場合に限って、メジャーア
ラームを発行することが可能となるため、よりきめ細か
な装置監視ができる。更にきめ細かなアラーム発行によ
って、データ処理中の退避処理を行う回数を減じること
ができ、その結果装置の稼働率を向上させることができ
る。

【００１２】また故障でファンが停止しても、その相対
実装位置によっては、冷却性能に問題を起こさない装置
部分があり、かかる装置部分に対しては、ファン回転数
が上がらないため、過剰な空気が供給されることもな
く、このため装置動作が安定化できる。更に必要な冷却
ファンのみ回転数制御（冷却能力の向上）をするため、
装置の運用コストを低減できるとともに、装置騒音を低
減でき、特にオフィス環境などにも設置しやすくなるな
ど柔軟にシステム設置ができる。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明による第１の実施例を、通信
装置架へ適用した実装イメージを示した説明図である。

【００１４】図１において、１は電子回路パッケージ、
２はパッケージ搭載シェルフ、３はファンユニット、４
は冷却ファン、５は制御部、である。制御部５の内部構
成は、一点鎖線で囲んだブロック内に改めて示している
が、そのブロック内で、６はマイクロプロセッサ、７は
メモリー、８はアラーム送出回路、９はアラーム検出回
路、１０はファン制御回路、１１はファン用電源、１２
はデータバス、１３はファンアラームおよびファン実装
情報転送ライン、である。そのほか、１４はアラーム
線、１５は監視装置、１６は架、１７はファン電源供給
ケーブである。

【００１５】また図２は、図１に示す第１の実施例をわ
かりやすく説明するため、図１における電子回路パッケ
ージ１とファンユニット３の関係を模式的に示した分解
斜視図であり、ここで２０は冷却空気の流れ方向を示し
ている。

【００１６】本実施例では、図１において、制御部５内
にデータバス１２を設け、そのデータバス１２上には、
マイクロプロセッサ６、メモリー装置７、外部の監視装
置１５へアラームを送出するアラーム送出回路８、各冷
却ファン４からファンアラーム信号およびファン実装位
置情報を検出するアラーム検出回路９、ファン制御回路
１０が、接続されている。

【００１７】まず各冷却ファン４が故障した場合には、
ファンアラームおよびファン実装情報転送ライン１３を
経由して、ファン４のアラーム信号と停止したファン４
の実装位置情報をアラーム検出回路９に転送する。

【００１８】ファンアラーム検出回路９が作動すると、
マイクロプロセッサ６は、故障したファン４の実装位置
情報を獲得し、一方メモリー装置７内にあらかじめテー
ブルとして蓄積された、ファン実装位置と冷却性能の関
係を基に比較を行ない、そのテーブルサーチにより該当
するアラームのレベルを算出する。そしてその結果は、
データバス１２上に接続されたアラーム送出回路８を介
して監視装置１５へアラームとして送出される。

【００１９】以上の動作をわかりやすく示すために、図
２に示すように、上下各６個の冷却ファン４（ファン番
号が上の６個では、４０１〜４０６、下の６個では、４
１１〜４１６）にて装置冷却が行なわれる場合を例にと
り説明する。

【００２０】図３は、メモリー装置７内にあらかじめ蓄
積してあるデータテーブルを示した説明図である。故障
は最初に或るファンが故障すると、次に別のファンが故
障するという具合に、２度故障が起きることを想定して
いる。そして、データテーブルは、最初に故障したファ
ン番号と２度目に故障したファン番号の組み合わせと、
それに対する故障の緊急性の関係を示したものであり、
×の位置は物理的に存在しない。

【００２１】図３のデータテーブルにおいて、最初に故
障したファン番号（縦列）と２度目に故障したファン番
号（横列）の組み合わせ（交点）の欄に１と記した部
分、つまりそのファン番号の組み合わせ、は緊急性が高
く、メジャーアラームを送出すべきことを表しており、
２と記してある部分は、つまりそのファン番号の組み合
わせは（冷却性能上その２個のファン停止でもあまり運
用に影響を与えないため）マイナーアラームを送出すべ
きことを表している。

【００２２】このため例えば、番号４０１のファンが初
めに停止し、番号４０２のファンが次に故障した場合、
メジャーアラームを送出するが、番号４０６のファンが
故障しても、初めに故障したファン位置とは離れている
ため、マイナーアラームを送出することを、図３のテー
ブルはあらわしている。

【００２３】以上からわかるように、真にシステム運用
上問題を生じる場合のみ緊急性の高いアラームを送出で
きるため、よりきめ細かな装置が監視できる。更にきめ
細かなアラーム発行によって、データ処理中の退避処理
を行なう回数を減じることができるため、装置の稼働率
を向上できるようになる。なお図３のテーブルの内容は
一例であり、本発明の権利範囲を限定するものでないこ
とを付記しておく。

【００２４】図４は、本発明による第２の実施例を説明
するための、メモリー装置７内のテーブル情報を示した
説明図である。なお第２の実施例の実装イメージは、図
１に示したそれと同様であるが、データバス１２上に、
図１の一点鎖線のブロック内に見られるように、ファン
制御回路１０を接続し、かつその先に各冷却ファン４の
電源を供給するファン電源１１を接続し、その制御によ
って冷却ファン４の回転数を制御できるようにしてい
る。ここで回転数の制御は、冷却能力の制御を意味して
いる。

【００２５】本構成の場合、停止した冷却ファン４の実
装情報をもとに、どこの位置に搭載されている冷却ファ
ン４の回転数を増加させれば（冷却能力を向上させれ
ば）、システムの運用に支障をきたさないかといった情
報を、メモリー装置７に蓄積しておくことによって、冷
却ファン４が停止したことを検知すると、メモリー装置
７内のテーブルと比較し、そこに蓄えられているファン
実装位置情報を基に、ファン制御回路１０を介して、フ
ァン電源１１に、必要な冷却ファン４のみ回転数を増加
させるよう制御することができる。

【００２６】図４は、図２に示す構成（配置した冷却フ
ァンの番号）を採用した際に、冷却ファン４の故障位置
と、回転数を増加すべきファン位置の関係を示した説明
図である。なおテーブル内の数値は、ファンの番号を示
している。この例では、番号４０１のファンが初めに停
止し、番号４０２のファンが次に故障した場合、番号４
１１と４１２のファン回転数を制御すべきことを示して
おり、番号４０１のファンが初めに停止し、４０６番の
ファンが２度目に故障した場合には、４１１と４１６番
のファン回転数を制御すべきことを表している。

【００２７】このため、冷却ファン４が停止しても、そ
れらの相対実装位置によっては、冷却性能に問題を起こ
さない装置部分に対しては、ファン回転数が上がらない
ため、過剰な空気が供給されることもなく、このため装
置動作が安定化できる。さらに必要な冷却ファンのみ回
転数制御するため、装置の運用コストを低減できるとと
もに、装置騒音を低減でき、特にオフィス環境などにも
設置しやすくなる。なお図４のテーブル内容は一例であ
り、本発明の権利範囲を限定するものでないことを付記
しておく。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
故障で停止した冷却ファン位置が、本来システム（電子
装置）の運用に支障をきたさないような場合には、マイ
ナーなアラームを発行し、システムの運用上必要不可欠
な場合に限ってメジャーアラームを発行することが可能
となり、よりきめ細かな装置の監視ができる利点があ
る。更にきめ細かなアラーム発行によって、データ処理
中の退避処理を行なう回数を減じることができ装置の稼
働率を向上できるという利点がある。

【００２９】また本発明によれば、冷却ファンが故障で
停止しても、それらの相対実装位置によっては、冷却性
能に問題を起こさない装置部分に対しては、他の正常フ
ァンの回転数が上がらないため、過剰な空気が供給され
ることもなく、このため装置動作が安定化できるという
利点がある。更に必要な冷却ファンのみ回転数制御する
ため、装置の運用コストを低減できるとともに、装置騒
音を低減でき、特にオフィス環境などにも設置しやすく
なるなど柔軟にシステム設置ができるという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を通信機器架へ適用した
際の実装イメージを示す説明図である。

【図２】図１における電子回路パッケージとファンユニ
ットの関係を模式的に示した分解斜視図である。

【図３】図１におけるメモリー７内のテーブル情報の一
例を示した説明図である。

【図４】図１におけるメモリー７内のテーブル情報の他
の例を示した説明図である。

【符号の説明】

１…電子回路パッケージ、２…パッケージ搭載シェル
フ、３…ファンユニット、４…冷却ファン、５…制御
部、６…マイクロプロセッサ、７…メモリー、８…アラ
ーム送出回路、９…アラーム検出回路、１０…ファン制
御回路、１１…ファン用電源、１２…データバス、１３
…ファンアラームおよびファン実装情報転送ライン、１
４…アラーム線、１５…監視装置、１６…架、１７…フ
ァン電源供給ケーブル、２０…冷却空気の流れ方向。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子回路パッケージを搭載する１つ又は
   １つ以上のシェルフを１段又は１段以上多段積みし、こ
   れを、前記シェルフの近傍適宜の位置に分散して実装し
   た複数の冷却ファンにより冷却する構成の電子装置にお
   いて、 マイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサに対し
   バスを介してそれぞれ接続されたアラーム検出回路、メ
   モリー装置及びアラーム送出回路と、を少なくとも含む
   制御部を設けて成り、 前記冷却ファンの各々が動作異常となったとき、各々の
   冷却ファンから、動作異常である旨と当該冷却ファンの
   実装位置情報とが送信されてくるのを前記アラーム検出
   回路が受信すると、そのことの報告を前記バスを介して
   受けた前記マイクロプロセッサは、各冷却ファン毎の実
   装位置と冷却性能との関係を予め記憶している前記メモ
   リー装置を参照して、当該冷却ファンの動作異常のもた
   らす緊急度を判定し、それに応じたアラームを前記アラ
   ーム送出回路から監視装置に向けて送出せしめることを
   特徴とする冷却ファンの監視・制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の冷却ファンの監視・制
   御装置において、前記制御部内で前記マイクロプロセッ
   サに対し、前記バスを介して更にファン制御回路を接続
   しておき、前記メモリー装置には、どの実装位置にある
   ファンが故障したとき、それに対応させて、どの実装位
   置にある正常ファンの冷却能力の向上、制御を行なうべ
   きか、の対応関係をも記憶させておき、 前記マイクロプロセッサは、前記アラーム検出回路か
   ら、動作異常を起こした冷却ファンの実装位置の報告を
   受けたとき、前記メモリー装置を参照して、どの実装位
   置にある正常ファンの冷却能力の向上、制御を行なうべ
   きか、を知り、前記ファン制御回路にその旨指示して、
   制御を行わせることを特徴とする冷却ファンの監視・制
   御装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の冷却ファンの監視・制
   御装置において、前記メモリー装置には、前記シェルフ
   に搭載したパッケージの中で、各冷却ファンの受け持つ
   パッケージ範囲と、そのパッケージ範囲の消費電力と、
   についての情報をも記憶させておき、前記マイクロプロ
   セッサは、動作異常となった冷却ファンのもたらす緊急
   度の判定に際し、前記情報をも勘案するようにしたこと
   を特徴とする冷却ファンの監視・制御装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の冷却ファンの監視・制
   御装置において、前記メモリー装置には、前記シェルフ
   に搭載したパッケージの中で、各冷却ファンの受け持つ
   パッケージ範囲と、そのパッケージ範囲の消費電力と、
   についての情報をも記憶させておき、前記マイクロプロ
   セッサは、動作異常となった冷却ファンに対応して、ど
   の実装位置にある正常ファンの冷却能力の向上、制御を
   行なうべきか、の判定に際し、前記情報をも勘案するよ
   うにしたことを特徴とする冷却ファンの監視・制御装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の冷却ファンの監視・制
   御装置において、前記マイクロプロセッサが、動作異常
   を起こした冷却ファンの、その動作異常のもたらす緊急
   度を判定し、それに応じたアラームを前記アラーム送出
   回路から送出させる際、該アラームに続いて、動作異常
   を起こした当該冷却ファンの実装位置情報をも送出させ
   ることを特徴とする冷却ファンの監視・制御装置。