JPH0458311A - 冷却ファン交換方式 - 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、電子機器の過熱を防止するための冷却ファン
交換方式に関する。

（従来の技術） 電子計算機等の電子機器の冷却ファンは、機器の安定動
作及び構成部品の熱による損失を防止するために設けら
れている。この冷却ファンにより機器の内部の温度が規
定の温度以上に上昇するのを防止している。冷却ファン
が停止すると、機器の誤動作や構成部品の故障を招き、
さらには、発煙、発火等の虞もある。従って、従来は、
冷却ファンが停止するか回転が低下した場合、安全のた
め電子機器への電源の供給を停止させていた。

第２図は、従来の冷却ファン制御方式を適用した装置の
構成図である。

図示の装置は、電源装置１と、発熱体３と、冷却ファン
７等から成る。

電源装置ｌは、冷却ファン７に電源を供給するためのも
のであり、内部にファン駆動制御部２を備えている。

ファン駆動制御部２は、冷却ファン７の起動及び停止を
制御する。

発熱体３は、冷却ファン７が冷却する対象とするもので
ある。即ち、発熱体３は、電子機器、例えば、電子計算
機から成る。発熱体３には、中央処理装置４の他、各種
の発熱要素５が含まれている。

中央処理装置４は、各種の入出力制御や通信制御等を行
なう。この中央処理装置４は、ファン駆動制御部２とラ
イン９で接続されている。

発熱要素５は、中央処理装置４と内部パスライン６で接
続されており、発熱要素５−１〜５−ＮまでのＮ個が存
在する。具体的には、これらは、磁気ディスク装置等の
入出力装置や通信制御装置等である。発熱体３は、電源
装置１と電源供給ライン１０で接続されている。

冷却ファン７は、７−１から７−ｎまでｎ個ある。

各冷却ファン７は、ファン駆動機構部７−１ａ〜７−ｎ
ａと、ファンアラーム発生手段７−１ｂ〜７−ｎｂとか
ら成る。また、これらの冷却ファン７には、電源を供給
する電源供給ライン１１−１から１１−ｎまでが接続さ
れている。そして、ファンアラーム信号発生手段７−１
ｂ〜７−ｎｂとファン駆動制御部２とを接続するファン
アラーム信号ライン８−１から８−ｎまでが接続されて
いる。

第３図は、ファンアラーム動作時のタイムチャートであ
る。

図において、（ａ）〜（ｆ）に示すように、ファン？−
１から７−ｎまでｎ個の冷却ファン７が正常に回転して
いる。

その後、（ｂ）に示すように、ファン７−ｎが時刻ｔ１
で回転を停止したとする。ファン７−ｎは、第２図に示
すように、ファンアラームライン８−ｎを通じて（Ｃ）
に示すように、ファンアラーム信号をファン駆動制御部
２に出力する。続いて、ファン駆動制御部２は、（ｄ）
に示すように、中央処理装置４に対してライン９を通し
て停止信号を出力する。

中央処理装置４は、停止信号を受付けると、電源供給停
止に備え、実行中の処理を閉塞状態に向かわせ、一定時
間（Ｔ１）後、停止状態となる。

また、電源装置１は、ファン駆動制御部２が停止信号を
出力した後、一定時間Ｔ２経過すると、冷却ファン７及
び発熱体３への電源の供給を停止する。

これにより、電源が供給されなくなるため、正常回転中
のファン７−１〜７−ｎ−１は回転を停止し、中央処理
装置４も動作を停止する。つまり、冷却ファン７に異常
が発生すると、電源装置１の電源供給機能を停止させる
ことにより、電子機器の誤動作や発熱体３の温度上昇に
よる発煙、発火事故を未然に防止している。

このため、冷却ファン７が寿命等で故障すると、電子機
器全体が運用中に動作を停止してしまうことになる。こ
の運用中の冷却ファン７の障害による電子機器の動作停
止を防止するため、従来は、定期保守時に冷却ファン７
の寿命に到達する前に電子機器の動作を停止させ、新し
い冷却ファンと交換していた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、近年、２４時間運転のシステムが増加し
ており、全くシステムを停止することができないように
なっている。従って、定期保守の時間がとれなくなって
いた。即ち、従来は、電子機器を停止させなければ、冷
却ファンを交換することができなかったので、冷却ファ
ンの予定交換ができないという問題があった。従来、シ
ステムの運転中に冷却ファンの一部を交換しようとすれ
ば、冷却ファンの回転の停止及び回転の低下によりアラ
ーム信号が発生し、システムが停止してしまった。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、２４時間
連続運転をするような電子機器おいても、冷却ファンの
交換をすることができるようにした冷却ファン交換方式
を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の冷却ファン交換方式は、中央処理装置及び複数
の発熱要素から成る発熱体と、当該発熱体を冷却する複
数の冷却ファンと、当該各冷却ファンに電源を供給する
電源装置と、前記複数の冷却ファンからのアラーム信号
をそれぞれ検出する複数のファンアラーム検出部と、当
該ファンアラーム検出部の検出したアラーム信号を所定
時に無効とする制御手段とを備えたことを特徴とするも
のである。

（作用） 本発明の冷却ファン交換方式においては、冷却ファンの
交換時は、冷却ファンの回転の停止及び回転の低下によ
り発生するアラーム信号が無効にされる。従って、複数
の冷却ファンの内の一部を交換しているときは、他の部
分の冷却ファンは、動作を継続する。このため、電子機
器を停止させなくても、冷却ファンの交換を行なうこと
ができる。以上のようにして、２４時間動作を継続する
システムにおいても、冷却装置の保守を行なうことがで
きる。

（実施例） 第１図は、本発明の冷却ファン交換方式の第１実施例の
ブロック図である。

図示の装置は、電源装置１と、発熱体３と、冷却ファン
７とから成る。

電源装置１は、ファン駆動制御部２と、ファン電圧供給
部１０６とを備えている。

ファン駆動制御部２は、ファンアラーム検出回路１０１
と、制御手段１０２と、ＡＮＤゲート１０３と、ＯＲゲ
ート１０４等から成る。

ファンアラーム検出回路１０１は、冷却ファン７からの
ファンアラーム信号を検出する。

制御手段１０２は、冷却ファン交換スイッチから成り、
保守員が冷却ファンの交換時に押下する。

ＡＮＤゲート１０３は、その入力端子に、ファンアラー
ム検出部１０１からのファンアラーム検出信号１０５と
、冷却ファン交換スイッチ１０２とが接続されている。

ＯＲゲート１０４は、各ＡＮＤゲート１０３の出力を入
力している。そして、このＯＲゲート１０４から中央処
理装置４への停止信号が出力される。

ファン電圧供給部１０６は、冷却ファン７へ電源を供給
する。

電源スィッチ１０７は、ファン電圧供給部からファン７
への電源ラインを投入／切断するスイッチである。

上述したファンアラーム検出部１０１、制御手段１０２
、ＡＮＤゲート１０３、電源スィッチ１０７は、冷却フ
ァン７の個数に対応し、複数存在する。

発熱体３は、冷却ファン７が冷却する対象とするもので
ある。即ち、発熱体３は、電子機器、例えば、電子計算
機から成る。発熱体３には、中央処理装置４の他、各種
の発熱要素５が含まれている。

中央処理装置４は、各種の入出力制御や通信制御等を行
なう。この中央処理装置４は、ファン駆動制御部２とラ
イン９で接続されている。

発熱要素５は、中央処理装置４と内部パスライン６で接
続されており、発熱要素５−１〜５−ＮまでのＮ個が存
在する。具体的には、これらは、磁気ディスク装置等の
入出力装置や通信制御装置等である。発熱体３は、電源
装置１と電源供給ライン１０で接続されている。

冷却ファン７は、　７−１から７−ｎまでｎ個ある。

各冷却ファン７は、ファン駆動機構部７−１ａ〜７−ｎ
ａと、ファンアラーム発生手段７−１ｂ〜７−ｎｂとか
ら成る。また、これらの冷却ファン７には、電源を供給
する電源供給ライン１１−１から１１−〇までが接続さ
れている。そして、ファンアラーム信号発生手段７−１
ｂ〜７−ｎｂとファン駆動制御部２とを接続するファン
アラーム信号ライン８−１から８−ｎまでが接続されて
いる。

次に、運用状態において、冷却ファン７−１を交換する
場合を例に動作を説明する。

保守員は、まず、制御手段１０２−１を押下する。

これにより、ＡＮＤゲート１０３−１への入力レベルは
、“０“となり、ＡＮＤゲート１０３−１の出力しベル
は、ファンアラーム信号１０５−１に関係なく、常に“
０”となる、従って、冷却ファン７−１からのファンア
ラーム信号は、発熱体３内の中央処理装置４への停止信
号とはならず、さらに電力供給停止信号にもならない。

電源スイッチ１０７−１は、制御手段１０２と連動して
おり、ファンアラーム検出信号を無効にした後、冷却フ
ァン７−１への電源供給を断つ。

次に、保守員は、冷却ファン７−１を交換した後、制御
手段１０２−１を押下する。制御手段１０２−１の押下
と連動し、電源スイッチ１０７−１が動作し、冷却ファ
ン７−１への電源供給が再開される。そして、一定時間
経過後、冷却ファン７−１の回転が正常となった後、フ
ァンアラーム信号が有効とされる。

尚、冷却ファン７−２〜７−ｎについても、対応する制
御手段１０２−２〜１０２−ｎの押下によって同様に行
なうことができる。

以上説明したように、冷却ファンからのアラーム信号を
無効にするファンアラーム制御手段を設けたため、冷却
ファンの交換時のファンアラーム信号が中央処理装置へ
の停止信号として伝わることがなく、システムの運用状
態においても、冷却ファンの交換が可能となる。

しかしながら、−Ｇに電子機器の冷却ファン交換方式で
は、設計の段階で発熱体を冷却するのに必要な冷却能力
を見積もり、発熱体を冷却するのに必要なファンの回転
数及びファンの個数を決定している。従って、運用状態
での冷却ファンの交換は、ファン交換完了までの間冷却
能力の低下により装置内部の温度の上昇さらに装置の誤
動作を引き起こすという問題が残っている。

第４図は、本発明の冷却ファン交換方式の第２実施例の
機能ブロック図である。

図示の装置は、運用状態における冷却ファンの交換時の
冷却能力の低下による電子機器の内部温度上昇による装
置の誤動作を防止するため、装置の基本機能以外の発熱
要素に対する電源供給を断ち、発熱量を低下させようと
するものである。

図においては、電源装置１の構成についてのみ説明し、
その他の構成については第１図の実施例と同様であるの
で、説明を省略する。

電源制御部２０２−１〜２０２−ｎは、各発熱要素への
電源供給を制御する。

中央処理装置４からの指示により発熱要素内のバスイン
タフェース部及び電源制御部以外への電源の供給を停止
させるとともに、バスインタフェース部に対して内部パ
スライン６と発熱要素内のバス２０３−１〜２０３−ｎ
との切り離しを指示する。

バスインタフェース部２０１−１〜２０１−ｎは、発熱
要素５−１〜５−ｎと内部パスライン６との接続／切り
離しを行なう。

記憶手段２０４は、冷却ファンの交換時、発熱体の発熱
量を抑えるため、電源の供給を停止する発熱要素を記憶
する。ここに、電源の供給を停止する発熱要素は、シス
テムの設計時に決定される。

発熱体制御手段２０５は、冷却ファンの交換時、保守員
等が制御手段１０２とともに押下する。

次に、上述した装置の動作を説明する。

運用状態において、冷却ファンを交換する場合、保守員
は、制御手段１０２を押下し、ファンアラーム信号を無
効にする。更に、保守員は、発熱体制御手段２０５を押
下することにより、中央処理装置４に対して冷却ファン
交換要求を通知する。

中央処理装置４は、電源の供給を停止する発熱要素を記
憶した記憶手段２０４を参照し、電源の供給を停止する
発熱要素を決定する。そして、その発熱要素に対して実
行中の処理を終了状態に向かわせ、停止状態にする。更
に、中央処理装置４は、電源制御部２０２に対し、電源
の供給停止を指示する。

電源制御部２０２は、バスインタフェース部２０１に対
し、内部パスライン６と発熱要素５内のバスとの切り離
しを指示するとともに、電源の供給を停止する。バスイ
ンタフェース部２０１は、電源供給を停止された発熱要
素内部のバスと内部パスライン６を切り離しているため
、装置の動作に影響を与えることはない。保守員は、冷
却ファンの交換の完了後、冷却ファン１０２の押下によ
りアラーム信号を有効にするとともに、発熱体制御手段
２０５を押下することにより中央処理装置４に冷却ファ
ンの交換終了を通知する。中央処理装置４は、記憶手段
２０４を参照し、発熱要素への電源供給の開始及び内部
パスライン６と発熱要素内のバスとの接続を指示し、電
子機器は元の状態に復帰する。

第５図は、本発明の冷却ファン交換方式の第３実施例の
機能ブロック図である。この図においては、第１図及び
第４図と同一構成の部分には、同じ番号が付与されてい
る。

供給電圧レベル切替手段３０１は、冷却ファンへの供給
電圧レベルを切替える。

図示の装置は、運用状態における冷却ファンの交換時に
冷却能力の低下による電子機器装置の内部温度上昇を防
止する。このため、冷却ファンの交換時にのみ他の冷却
ファンの回転数を増加させ、冷却能力をアップしようと
するものである。

直流駆動型冷却ファン（ＤＣファン）は、印加する電圧
により回転数を変えることができる。これにより、風量
の制御が可能である。

ＤＣファンにおいては、その印加電圧を上げると、電流
が増加し、このため、発熱量が増加する。この熱は、フ
ァンの寿命を短くするので、長期間に亘る高電圧でのフ
ァンの駆動は好ましくない。本発明においては、冷却フ
ァンの交換時にのみ、−時的に定格電圧の範囲内での高
電圧駆動を行なうものとする。

次に、上述した装置の動作を冷却ファン７−１を交換す
る場合を例に説明する。保守員は、第１図で説明したよ
うに、制御手段１０２−１を押下し、ファンアラーム検
出信号を無効にさらにファン７−１への電源供給を停止
する。さらに、制御手段１０２−１は、供給電圧レベル
切替手段３０１に対して、ファン７−２〜ファン？−ｎ
に対する供給電圧レベルを上げるよう指示する。

供給電圧レベル切替手段３０１は、電源装置１から出力
される電圧レベルから通常の電圧より高電圧を選択し、
冷却ファン７−２〜７−ｎに供給するように動作する。

これにより、冷却ファンの回転数が増加し、冷却能力が
アップされる。

保守員は、冷却ファン７−１を交換した後、制御手段１
０２を押下し、冷却ファン７−１への電源供給の再開及
びファンアラーム検出信号を有効にし、供給電圧レベル
切替手段３０１に対して供給電圧レベルを通常の電圧に
低下させるように指示する。

これにより、冷却ファン７−１〜？−ｎの回転数は、元
の状態に復帰する。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の冷却ファン交換方式によ
れば、冷却ファンのアラーム信号を所定時に無効とする
制御手段を備えたので、運用状態にある電子機器の動作
を停止することなく、冷却ファンの交換をすることが可
能となる。従って、２４時間動作を継続するシステムに
おいても、冷却装置の保守を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷却ファン交換方式の第１実施例の機
能ブロック図、第２図は従来の冷却ファン交換方式を示
す構成図、第３図はファンアラーム時の動作時のタイム
チャート、第４図は本発明の冷却ファン交換方式の第２
実施例の機能ブロック図、第５図は本発明の冷却ファン
交換方式の第３実施例の機能ブロック図である。 ｌ・・・電源装置、２・・・ファン駆動制御部、３・・
・発熱体、４・・・中央処理装置、５・・・発熱要素、
７・・・冷却ファン。 第２ｒ２１ ファンアラ ム時０動作時のライムチ〜 第３図 ト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中央処理装置及び複数の発熱要素から成る発熱体と
   、 当該発熱体を冷却する複数の冷却ファンと、当該各冷却
   ファンに電源を供給する電源装置と、 前記複数の冷却ファンからのアラーム信号をそれぞれ検
   出する複数のファンアラーム検出部と、当該ファンアラ
   ーム検出部の検出したアラーム信号を所定時に無効とす
   る制御手段とを備えたことを特徴とする冷却ファン交換
   方式。 ２、前記発熱体の複数の発熱要素のうちのいくつかを記
   憶する記憶手段と、 当該記憶手段に記憶された記憶内容に応じて、前記冷却
   ファンの交換時に前記複数の発熱体の複数の発熱要素の
   いくつかを停止状態に維持するようにしたことを特徴と
   する請求項１記載の冷却ファン交換方式。 ３、前記ファンアラーム検出部によるアラームの検出時
   に、検出された冷却ファン以外の他の冷却ファンへの供
   給電圧のレベルを高くすることを特徴とする請求項１記
   載の冷却ファン交換方式。