JPH09250497A

JPH09250497A - 機器の冷却方法及び冷却装置

Info

Publication number: JPH09250497A
Application number: JP8084654A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Furukawa; 達也古川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-03-13
Filing date: 1996-03-13
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】同じ構造のファンを多数用いて冷却する場
合、全体としてのファンの騒音値を最小にして待期時に
静かになるようにする。【解決手段】ＰＰＣでは、図２に示すように、複数個
の同じ型のァンＭ１，Ｍ２，Ｍ３でそれぞれの発熱源を
冷却することが多いが、その時、それぞれのファンの
（単位時間当りの回転数）×（羽根枚数）を等しくしな
いように回転数を変えて駆動する。具体的には、直列に
抵抗Ｒ２，Ｒ３を入れることにより、それぞれのファン
モータにかかる直流電圧を異ならしめ、ＤＣモータの回
転数が同じにならず、それぞれ異なったものとなる。そ
うすると、騒音のピーク周波数がずれるので全体として
の騒音値は低下する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機器の冷却方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＰＣ（Plain Poper Copien）等ＯＡ機
器は性能向上のため、ますます回路系が多くなり、また
小型化するために、熱が内部にこもりやすくなってお
り、冷却ファンを複数個つけて発熱部分それぞれを冷却
する構造になってきている。ファン騒音自体はそれほど
大きな騒音ではないが、待期時にはうるさく感じられ
る。

【０００３】特開昭６０−１６２６８０号公報には、オ
フィスコンピュータ等の事務機器の騒音低減装置が開示
されているが、この騒音低減装置は、ダクトにより騒音
の位相をずらせるものであり、複数のファンを用いたこ
れらのファンの位相を調整することにより、騒音を低減
しようとすることは何ら考慮されていない。

【０００４】また、特開平４−４６９号公報には、現像
器ユニットの隣接部に設けられたギャの発生音を低減さ
せることが開示されているが、この消音装置は、ヘルム
ホルツ型の共鳴器による消音であり、単一のファンには
効果があるが、複数のファンへの適用は難しい。

【０００５】更に、特開平５−１５８４８７号公報に
は、自動車の車室や航空機の客室等の騒音を能動的に低
減する能動型騒音制御装置が開示されているが、この制
御装置は、アクティブノイズコントロールによる消音で
あり、スピーカから音を発生させて音を下げるものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明では、複数のフ
ァンがある場合、特に同じ構造のファンが多数ある場合
に、全体としてのファンの騒音値を最小にして待期時に
静かになるようにするもので、スピーカではなく、ファ
ン同志の音を重ね合わせて消音するようにして、余分な
音源を不要としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
のファンにより機器の冷却を行う冷却装置において、そ
れぞれのファンの（単位時間当り回転数）×（羽根枚
数）を等しくしないことを特徴とするものである。

【０００８】請求項２の発明は、複数のファンにより機
器の冷却を行う冷却装置において、（単位時間当り回転
数）×（羽根枚数）が同じであるファンの騒音位相が等
しくならないように駆動することを特徴とするものであ
る。

【０００９】請求項３の発明は、複数のファンにより機
器の冷却を行う機器において、（単位時間当り回転数）
×（羽根枚数）が同じであるファンのうち、少なくとも
一つのファンを他のファンに対して逆位相の騒音が発生
するように駆動することを特徴とするものである。

【００１０】請求項４の発明は、複数のファンにより冷
却を行う機器において、騒音を検知する手段と、少くと
も一つのファンの位相を制御する手段とを有し、検知し
た騒音が最小となるように前記位相制御手段によりファ
ンの位相を制御することを特徴とするものである。

【００１１】請求項５の発明は、複数のファンにより冷
却を行う機器において、少くとも二つのファンの振動を
検知する手段と、少くとも一方のファンの位相を制御す
る手段を有し、該一方のファンの位相を予め決められた
位相遅れとなるように制御することを特徴とするもので
ある。

【００１２】請求項６の発明は、請求項２ないし５の発
明において、ファン駆動モータをステッピングモータと
することを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、市販のＤＣ小型ファンの
騒音の周波数分析結果を示す図で、図示のように、周波
数ｆ−ｆanの倍数の騒音が強いスペクトルを持つ。ここ
で、（ｆ−ｆan）＝（単位時間当りの回転数）×（羽根枚
数）である。

【００１４】（請求項１の発明）図２は、請求項１の発
明の実施例を説明するための図で、同図は、複数のファ
ンＭ１，Ｍ２，Ｍ３を用いて機器を冷却する場合の回路
構成図である。ＰＰＣでは、図２に示すように、複数個
のファンＭ１，Ｍ２，Ｍ３でそれぞれの発熱源を冷却す
ることが多いが、同じ型のファンを用いることも多い。
その時は、それぞれのファンの（単位時間当りの回転
数）×（羽根枚数）が等しくならないように回転数を変
えてやると良い。具体的には、図２に示すように、抵抗
Ｒ２，Ｒ３を直列に入れることにより、それぞれのファ
ンモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３にかかる直流電圧が異なるの
でＤＣモータの回転数が同じにならず、図１に示したｆ
−ｆanはそれぞれ異なったものとなる。そうすると、騒
音のピーク周波数がずれるので全体としての騒音値は低
下する。なお、ファンそれぞれを別電源とし、電圧を変
えても良い。

【００１５】（請求項２の発明）図３は、請求項２の発
明の実施例を説明するための図で、ＤＣモータＭ１，Ｍ
２，Ｍ３それぞれに電流検出器Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を設
け、ブラシの切替時の電流変化を制御回路１１で検出
し、制御回路１１内のマイクロコンピュータにて、それ
ぞれのモータの切替間隔を一定とし、かつ、３つのモー
タの位相が１２０°づつずれるように可変抵抗Ｒ２，Ｒ
３を変化させて制御するようにしたもので、これによ
り、騒音の位相が１２０°づつずれ、全体で相互に打ち
消し合うようにしたものである。

【００１６】（請求項３の発明）請求項３の発明は、図
３と同じ構成であるが、あらかじめ２つのファン（例え
ば、Ｍ２とＭ３）の騒音が、図４（Ａ），（Ｂ）に示す
ように逆位相となるモータ駆動の位相差を測定して、そ
の位相差をメモリーに入れておくことにより、マイクロ
コンピュータにて指定された位相差となるように可変抵
抗Ｒ２，Ｒ３を変化させて制御すると、これら２つのフ
ァンから発生された騒音は、図４（Ｃ）に示すように、
相殺されて０となる。なお、位相差を検出する手段とし
て、ロータリーエンコーダーをモータ軸上に組み込んで
その出力を用いてもよい。

【００１７】（請求項４の発明）図５は、請求項４の発
明の実施例を説明するための図で、ＯＡ機器上で、複数
のファン全体の騒音が測定できる場所にマイクロフォン
１２を配設し、図６（Ａ）に示すように、例えば、ファ
ンＭ１の抵抗Ｒ１を一瞬変えて、該ファンＭ１の回転を
一瞬遅くすると、ファンＭ１の騒音の位相が変化する。
制御回路１１にて順次ファンＭ１の位相を変化させてマ
イク１２にてひろったファン全体の騒音が最低となる位
相でファンＭ１を駆動する。この調整を、時々行えば騒
音が最低となるレベルが保たれ、静かになる。

【００１８】（請求項５の発明）図７は、請求項５の発
明の実施例を説明するための図で、この実施例は、ファ
ンＭ１とファンＭ２近傍に加速度ピックアップ等の振動
検出器Ｖ１，Ｖ２を配置したもので、予めファンＭ１と
ファンＭ２の振動位相差を変化させて全体の騒音を測定
しておき、騒音が最小となる振動位相差を制御回路１１
のメモリーに記憶させ、ファンの実際の稼動時には決め
られた位相差になるように、図６に示したように、抵抗
Ｒ１を一瞬変化させて調整するものである。

【００１９】（請求項６の発明）以上、ＯＡ機器等で使
用されているＤＣファンでの実施例を示してきたが、Ｄ
Ｃモータの場合、電圧を変化させて位相を調整する必要
があり、少し制御が難しい。そこで、パルスモータにて
ファンを構成すれば、パルス間隔を変化させることによ
り容易に位相を変えることができる。

【００２０】

【発明の効果】請求項１の発明によると、複数のファン
により機器の冷却を行う冷却装置において、それぞれの
ファンの（単位時間当り回転数）×（羽根枚数）を等し
くしないようにしたので、複数のファンを用いた機器に
おいて、突出したピーク騒音をなくし、騒音全体のレベ
ルを低下させることができる。

【００２１】請求項２の発明によると、複数のファンに
より機器の冷却を行う冷却装置において、（単位時間当
り回転数）×（羽根枚数）が同じファンの騒音位相が等
しくならないように駆動するようにしたので、複数のフ
ァンのピーク騒音が重なってより大きな音になることが
なくなり、騒音全体のレベルを低下させることができ
る。

【００２２】請求項３の発明によると、複数のファンに
より機器の冷却を行う機器において、（単位時間当り回
転数）×（羽根枚数）が同じファンのうち、少なくとも
一つのファンを他のファンに対して逆位相の騒音が発生
するように駆動するようにしたので、複数のファンの騒
音が逆位相となって互いに打ち消し合う働きをし、騒音
のレベルを低下させることができる。

【００２３】請求項４の発明によると、複数のファンに
より冷却を行う機器において、騒音を検知する手段と、
少くとも一つのファンの位相を制御する手段とを有し、
検知した騒音が最小となるように前記位相制御手段によ
りファンの位相を制御するようにしたので、騒音を直接
的に測定して位相を制御することにより、騒音値が最小
となるように制御することができる。

【００２４】請求項５の発明によると、複数のファンに
より冷却を行う機器において、少くとも二つのファンの
振動を検知する手段と、少くとも一方のファンの位相を
制御する手段を有し、該一方のファンの位相を予め決め
られた位相遅れとなるように制御するようにしたので、
振動を検知することにより、容易かつ独立に騒音が最小
となるように制御できる。

【００２５】請求項６の発明によると、請求項２ないし
５の発明において、前記ファン駆動モータをステッピン
グモータとするようにしたので、ファン騒音の制御をよ
り容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】市販のＤＣ小型ファンの騒音の周波数分析結果
を示す図である。

【図２】請求項１の発明の実施例を説明するための構成
図である。

【図３】請求項２，３の発明の実施例を説明するための
構成図である。

【図４】請求項３の発明の実施例を説明するための波形
図である。

【図５】請求項４の発明の実施例を説明するための構成
図である。

【図６】請求項４の発明のモータの制御を説明するため
の波形図である。

【図７】請求項５の発明の実施例を説明するための構成
図である。

【符号の説明】

Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３…ファン、Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３…電流検
出器、Ｖ１，Ｖ２…振動検出器、１０，１０₁，１０₂，
１０₃…直流電源、１１…制御回路、１２…マイク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のファンにより機器の冷却を行う冷
却装置において、それぞれのファンの（単位時間当り回
転数）×（羽根枚数）を等しくしないことを特徴とする
機器の冷却方法。
【請求項２】複数のファンにより機器の冷却を行う冷
却装置において、（単位時間当り回転数）×（羽根枚
数）が同じファンの騒音位相が等しくならないように駆
動することを特徴とする機器の冷却方法。
【請求項３】複数のファンにより機器の冷却を行う機
器において、（単位時間当り回転数）×（羽根枚数）が
同じファンのうち、少なくとも一つのファンを他のファ
ンに対して逆位相の騒音が発生するように駆動すること
を特徴とする機器の冷却方法。
【請求項４】複数のファンにより冷却を行う機器にお
いて、騒音を検知する手段と、少くとも一つのファンの
位相を制御する手段とを有し、検知した騒音が最小とな
るように前記位相制御手段によりファンの位相を制御す
ることを特徴とする機器の冷却方法。
【請求項５】複数のファンにより冷却を行う機器にお
いて、少くとも二つのファンの振動を検知する手段と、
少くとも一方のファンの位相を制御する手段を有し、該
一方のファンの位相を予め決められた位相遅れとなるよ
うに制御することを特徴とする機器の冷却方法。
【請求項６】前記ファン駆動モータをステッピングモ
ータとすることを特徴とする請求項２ないし５に記載の
機器の冷却方法。