JP4071949B2 - ファンユニット、マザーボードおよび電子装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所望の装置の強制空冷に供されるファンを有し、その装置の外部または所定の箇所の温度に所定の処理を施してその処理の結果を出力するファンユニットと、そのファンユニットが備えられたシェルフまたはラックの背面に備えられ、このファンユニットと所定のユニットとの間の布線が配線パターンとして形成されたマザーボードと、このようなファンユニットが複数備えられ、これらのファンユニットによって強制空冷が行われる電子装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信装置その他の電子機器は低廉化と小型化とが図られ、特に、波長分割多重伝送方式に適応するノードには、精密な温度制御に併せて、高密度実装が厳しく要求されるために、強制空冷が適用されている。
図１０は、強制空冷が適用されたノードの構成例を示す図である。
図において、フレーム１０１にはシェルフ１０２-1、１０２-2が形成され、これらのシェルフ１０２-1、１０２-2の各スロットには、所定の機能分散や負荷分散に基づいて作動するパッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29が実装される。シェルフ１０２-1の上部にはファンユニット１０４-11〜１０４-13 が配置され、かつシェルフ１０２-2の下部にはファンユニット１０４-21〜１０４-23が配置される。
【０００３】
このような構成のノードでは、ファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23は、定常的に与えられる電力に応じて作動し、これらのファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23の内、ファンユニット１０４-21〜１０４-23は、フレーム１０１の外部の空気をそのフレーム１０１（シェルフ１０２-1、１０２-2）の内部に吹き込む（図１０(a))。
【０００４】
このようにして吹き込まれた空気は、フレーム１０１（シェルフ１０２-1、１０２-2）の内部においてパッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29で発生した熱によって暖められ（図１０(b))、かつファンユニット１０４-11〜１０４-13によってこのフレーム１０１の外部に放出される（図１０(c))。したがって、パッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29は、ファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23の物理的な風量の総和が十分である限り、確度高く安定に強制空冷される。
【０００５】
また、ファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23は何れも共通のコネクタを介して着脱可能なモジュールとして構成されるので、構成が標準化され、かつ保守および運用の過程で確保されるべき予備部品の点数が削減される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来例では、ファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23に個別に備えられたファンの回転数は、強制空冷の対象となり得る全てのパッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29で発生し得る最大の熱量と、並行して作動し得る最小のファンユニットの数との比を上回る熱量の放出が可能な値に予め設定されていた。
すなわち、これらのファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23に備えられたファンの風量の総和は、パッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29の発熱量に対して十分な余裕度が確保されるが、過大である場合が多かった。
【０００７】
さらに、これらのファンは、物理的な可動機構を有するために、電子的な部品やパッケージに比べて信頼性が低く、かつパッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29で消費される電力が小さい状態であっても無用に大きなレベルの騒音を発生していた。
したがって、信頼性だけではなく、局舎の内部における作業環境が低下し、かつランニングコストの削減にかかわる制約が生じていた。
【０００８】
また、ファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23が個別に温度センサを有し、その温度センサによって検出された温度に応じて自立的にファンの回転数を可変する場合には、これらのファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23の内、ファンユニット１０４-11〜１０４-13は、それぞれの下方に位置するパッケージが放つ熱によって温度が上昇するために、ファンの回転数を自立的に増加させる。
【０００９】
しかし、このような一部のファンの回転数が増加しても、上述した温度の上昇が他のファンユニットに備えられた温度センサによって並行して検出され、かつ個々のファンの回転数が増加しない限り、適切な風量は必ずしも得られず、しかも複数のファンによって電力が無用に消費される可能性が高かった。
なお、このような風量の不足および電力の消費については、下記の温度センサと制御ユニットとが備えられることによって回避され得る。
【００１０】
・ 所望の箇所の温度を個別に計測する温度センサ
・ ファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23とは別体に構成され、これらのファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23に個別に備えられたファンの回転数をこれらの温度の組み合わせに適応した値に主導的に設定する制御ユニット
しかし、このような制御ユニットは、構成が複雑であり、かつハードウエアの規模が大きいために、ノードの総合的な信頼性および小型化が阻まれる要因となるために、実際には適用され難かった。
【００１１】
本発明は、構成が複雑化することなく、安価に、かつ確度高く分散処理に基づく好適な強制空冷が達成されるファンユニット、マザーボードおよび電子装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
図１は、本発明にかかかわるファンユニットの原理ブロック図である。
請求項１に記載の発明では、温度計測手段１３-1〜１３-Nは単一または複数の箇所の温度を計測し、報知手段１５は、このようにして計測された温度にこれらの温度の数以下の数ｎの組み合わせ毎に処理を施し、その数ｎ以下の線路１４-1〜１４-ｍを介して外部にこれらの処理の結果を報知する。制御手段１６は、線路１４-1〜１４-mを介して外部から報知された処理の結果に予め対応づけられた値に、部材１２を介して取り付けられたファン１１の回転数を維持する。
【００１３】
すなわち、本発明にかかわるファンユニットが搭載された装置では、このようなファンユニットの台数が複数である場合であっても、これらのファンユニットに個別に備えられた報知手段１５および制御手段１６は、同様に個別に備えられたファン１１の回転数を求める処理の対象となる温度の数ｎより少ない本数ｍの線路１４-1〜１４-mを介して連係することによって、この処理を分散処理として実現する。
【００１４】
また、このような分散処理は、複数のファンユニットとは線路１４-1〜１４-mに別体の能動回路が何ら介在することなく達成される。
したがって、個々のファンユニットに備えられたファンの回転数は、構成が複雑化することなく、これらのファンユニットで計測された温度の組み合わせに適応する値に維持される。
【００１５】
図２は、本発明にかかわるマザーボードの原理ブロック図である。
請求項２に記載の発明では、第一の布線２２は、配線パターンとして形成され、かつ請求項１に記載された複数のファンユニット２０-1〜２０-pと、これらのファンユニット２０-1〜２０-pによって強制空冷されるべきパッケージ２１-1〜２１-Pとの何れかに接続される。さらに、第二の布線２３は、第一の布線２２と共に配線パターンとして形成され、かつ上述した複数のファンユニット２０-1〜２０-pの内、特定のファンユニットに備えられた報知手段と、他の全てのファンユニットに個別に備えられた制御手段との間を結ぶバス状の線路１４-1〜１４-mに相当する。
【００１６】
すなわち、複数のファンユニット２０-1〜２０-pが備えられた装置では、これらのファンユニット２０-1〜２０-pに個別に備えられた報知手段１５と制御手段１６との連係は、配線パターンとして予め形成された第二の布線２３を介して達成される。
したがって、構成の標準化に併せて低廉化が図られ、かつ上述した第一の布線２２に接続されたパッケージ２１-1〜２１-Pの強制空冷が確度高く実現される。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、第一の布線２２は、配線パターンとして形成され、かつ請求項１に記載された複数のファンユニット２０-1〜２０-pと、これらのファンユニット２０-1〜２０-pによって強制空冷されるべきパッケージ２１-1〜２１-Pとの何れかに接続される。第二の布線２３ａは、第一の布線２２と共に配線パターンとして形成され、かつ上述した複数のファンユニット２０-1〜２０-pに個別に備えられた報知手段１５-1〜１５-pの内、特定の報知手段と、これらのファンユニット２０-1〜２０-pに個別に備えられた制御手段１６-1〜１６-pの全てまたは一部との間を結ぶバス状の線路１４-1〜１４-mに相当する。接続用部品２４は、報知手段１５-1〜１５-pの内、第二の布線２３ａに接続されるべき報知手段の選定に供される。
【００１８】
すなわち、複数のファンユニット２０-1〜２０-pが備えられた装置では、これらのファンユニット２０-1〜２０-pの内、線路１４-1〜１４-mを介して他のファンユニットに「ファンの回転数の決定にかかわる処理の結果」を分配すべきファンユニットの選定は、接続用部品２４の設定に応じて柔軟に達成される。
したがって、構成の標準化が図られ、かつ装置に搭載されるべきファンユニットおよびパッケージの多様な台数および配置に対する柔軟な適応が可能となる。
【００１９】
図３は、本発明にかかわる電子装置の原理ブロック図である。
請求項４に記載の発明では、複数のファンユニット３１-1〜３１-Pは、請求項１に記載され、かつバス状に敷設された布線３０を介して連係する。電子回路３２は、所定の機能を有し、かつ上述したファンユニット３１-1〜３１-Pの全てまたは一部によって強制空冷される。
【００２０】
すなわち、電子回路３２の強制空冷は、上述した布線３０を介して連係し、分散処理を行う複数のファンユニット３１-1〜３１-Pによって達成される。
したがって、ファンユニット３１-1〜３１-Pとは別体の能動回路が備えられることに起因する構成の複雑化が回避され、かつ構成の標準化に併せて低廉化が図られる。
【００２１】
請求項５に記載の発明では、電子回路３２ａは、所定の機能を有し、かつ請求項１に記載された単一または複数のファンユニット３１-1〜３１-qの全てまたは一部によって強制空冷される。付加温度計測手段３４は、これらのファンユニット３１-1〜３１-qと電子回路３２ａとが配置された筐体３３の内部と、その筐体の外部と、この電子回路３２ａに備えられた電子デバイス３２ｄの表面または近傍との全てまたは一部の温度を計測する。付加報知手段３５は、このようにして計測された温度にこれらの温度の数以下の数ｎの組み合わせ毎に処理を施し、これらのファンユニット３１-1〜３１-qに個別に備えられた報知手段１５と布線３０を介して連係する。
【００２２】
すなわち、ファンユニット３１-1〜３１-qに個別に備えられたファンの回転数は、個々の回転数の決定に際してこれらのファンユニット３１-1〜３１-q以外によって計測された温度が参照されるべき場合であっても、上述した布線３０を介して連係するファンユニット３１-1〜３１-qおよび付加報知手段３５によって行われる分散処理の下で適宜更新される。
【００２３】
したがって、ファンユニット３１-1〜３１-Pとは別体の能動回路が備えられることに起因する構成の複雑化が回避され、かつ構成の標準化に併せて低廉化が図られる。
請求項１に記載の発明の下位概念の発明では、制御手段１６は、温度計測手段１３-1〜１３-Nによって計測された温度の何れかが所定の下限値を下回ったときに、ファン１１の回転数を既定の値に設定する。
【００２４】
すなわち、ファン１１の回転数の維持が許容されない程度に低い下限値まで温度が低下した場合には、その回転数は既定の値に設定される。
したがって、上述した既定の値がファン１１の回転にかかわる機構の温度に対する特性に適合する値である限り、温度の低下に起因してその機構に無用なストレスが生じることが回避される。
【００２５】
請求１に記載の発明に関連した第一の発明では、報知手段１５は、制御手段１６によってファン１１の回転数が既定の値以下に設定される期間に亘って、線路１４-1〜１４-mの何れかを介して外部にその旨を通知する。
すなわち、線路１４-1〜１４-mを介して接続された他のファンユニットでは、本発明にかかわるファンユニットに備えられたファン１１の回転数の低下に起因して生じ、かつ所定の強制空冷に供されるべき風量の不足分が補われる。
【００２６】
したがって、このような強制空冷に必要な風量は、負荷分散に基づいて柔軟に確保される。
請求項１に記載の発明に関連した第二の発明では、接続切り替え手段１７は、報知手段１５と線路１４-1〜１４-mとの接続の断続にかかわる設定に供される。すなわち、本発明にかかわるファンユニットが備えられた装置において強制空冷に必要な送風を行うファンの回転数は、そのファンユニットに備えられた報知手段１５によって行われた処理の結果と、他の何らかの手段によって得られた処理の結果との何れに基づいても決定され得る。
【００２７】
したがって、構成の標準化が図られ、かつ上述した装置に搭載されるファンユニットおよび電子回路の多様な数および配置に対する柔軟な適応が可能となる。請求項１に記載の発明に関連した第三の発明では、報知手段１５と制御手段１６とは、線路１４-1〜１４-mに共に接続される。報知手段１５は、その報知手段１５の稼働の許否の設定に供される手段を含む。
【００２８】
すなわち、本発明にかかわるファンユニットが備えられた装置において強制空冷に必要な送風を行うファンの回転数は、そのファンユニットに備えられた報知手段１５によって行われた処理の結果と、他の何らかの手段によって得られた処理の結果との何れに基づいても決定され得る。
したがって、構成の標準化が図られ、かつ上述した装置に搭載されるファンユニットおよび電子回路の多様な数および配置に対する柔軟な適応が可能となる。
【００２９】
請求項１に記載の発明に関連した第四の発明では、報知手段１５は、組み合わせ毎に属する温度の和を求め、線路１４-1〜１４-mの内、対応する線路を介して外部に、その線路上で本発明にかかわるファンユニット以外のファンユニットによって並行して報知された温度の和との加算が行われる信号として報知する。
すわなち、本発明にかかわるファンユニットを含む複数のファンユニットが搭載された装置では、強制空冷に供される風量は、何れかのファンユニットにおいて計測された単一の温度のみによって一義的に定まらない場合であっても、線路１４-1〜１４-mを介して連係する複数のファンユニットによって適宜設定される。
【００３０】
したがって、本発明にかかわるファンユニットと共に共通の装置に搭載された全てのファンユニットは、負荷分散および機能分散に基づいて柔軟に連係することができる。
請求項１に記載の発明に関連した第五の発明では、報知手段１５は、組み合わせ毎に、予め決められた重みによる重み付けに基づいて温度の和を求める。
【００３１】
すなわち、本発明にかかわるファンユニットを含む複数のファンユニットが搭載された装置では、強制空冷に供される風量は、これらのファンユニットの一部もしくは全てによって測定された個々の温度に対する所望の変化率に基づいて適宜更新される。
したがって、本発明にかかわるファンユニットと共に共通の装置に搭載された全てのファンユニットは、負荷分散および機能分散に基づいて柔軟に連係することができる。
【００３２】
請求項１に記載の発明に関連した第六の発明では、故障検出手段１８は本発明にかかわるファンユニットの故障を検出し、報知手段１５はこのような故障が検出されたときに、線路１４-1〜１４-mの何れかを介して外部に通知される処理の結果に、その旨を示すステータスを付加する。
すなわち、本発明にかかわるファンユニットと共に共通の装置に搭載されたファンユニットでは、本発明にかかわるファンユニットが故障したことを識別することができる。
【００３３】
したがって、故障したファンユニットによって本来的に確保され、かつ所望の強制空冷に供されるべき風量は、正常に作動している他のファンユニットによって補われる。
請求項１に記載の発明に関連した第七の発明では、報知手段１５は、線路１４-1〜１４-mの何れかを介して外部に報知される処理の結果に、本発明にかかわるファンユニットが実装されていることを示す情報を付加する。
【００３４】
すなわち、保守、運用その他の作業の過程で本発明にかかわるファンユニットが実装されない状態となった場合には、そのファンユニットと共に共通の装置に搭載された他のファンユニットは、その旨を識別し、かつ風量の不足分を補うことができる。
請求項１に記載の発明に関連した第八の発明では、制御手段１６は、線路１４-1〜１４-mを介して接続されるべき何らかのファンユニットが実装されていることを意味し、これらの線路１４-1〜１４-mの何れかを介して報知されるべき処理の結果を識別できないときに、本発明にかかわるファンユニットに備えられたファン１１の回転数を所定の大きな値に設定する。
【００３５】
すなわち、本発明にかかわるファンユニットでは、そのファンユニットと共に共通の装置に搭載されたファンユニットの何れかが実装されない状態となったことが識別され、かつ強制空冷に供されるべき風量の不足分が補われる。
請求項１に記載の発明に関連した第九の発明では、温度計測手段１３-1〜１３-Nは、外気温度と、本発明にかかわるファンユニットが備えられた装置内の単一または複数の箇所の温度との内、計測の対象となり得る全ての温度をそれぞれ計測する。報知手段１５は、このようにして計測された温度の内、何らかの処理が施されるべき温度を選択してその処理を施す。
【００３６】
すなわち、温度計測手段１３-1〜１３-Nは、本発明にかかわるファンユニットが搭載され得る多様な装置の構成に適応して柔軟に温度を計測することができる。
したがって、構成の標準化がさらに図られる。
請求項１に記載の発明に関連した第十の発明では、温度計測手段１３-1〜１３-Nは、温度の計測の対象となる個々の箇所または方向との熱結合を維持し、これらの箇所または方向の物理的な切り替えに供される手段を有する。
【００３７】
すなわち、温度計測手段１３-1〜１３-Nは、本発明にかかわるファンユニットが搭載され得る装置の多様な構成に適応して柔軟に温度を計測することができる。
したがって、構成の標準化がさらに図られる。
請求項２または請求項３に記載の発明の下位概念の発明では、第二の布線２３、２３ａには、複数のファンユニット２０-1〜２０-pの何れにも備えられない温度計測手段２５との接続に供される布線が含まれる。
【００３８】
すなわち、ファンユニット２０-1〜２０-pによって強制空冷が行われるべき装置は、これらのファンユニット２０-1〜２０-pに個別に備えられた温度計測手段１３-1〜１３-Nによって計測された温度だけではなく、上述した温度計測手段２５によって計測された温度に応じてその強制空冷に必要な風量が定まる場合であっても、その温度計測手段２５との接続に供される布線が何ら追加されることなく構成される。
【００３９】
したがって、構成の標準化がさらに図られる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図４は、本発明の第一および第六の実施形態を示す図である。
図において、ファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23は、図１０に示すファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23に代えてシェルフ１０２-1の上部と、シエルフ１０２-2の下部とに配置される。これらのシェルフ１０２-1、１０２-2の背面には、図１０に示すパッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29の着脱に供されるコネクタ（図示されない。）が取り付けられ、これらのコネクタの相互間における主要な布線が配線パターンとして予め形成されたマザーボード４２が備えられる。
【００４１】
なお、このような布線については、本発明に関係がないので、図示および説明を省略する。
ファンユニット４１-11 には、ファンモータ４３-11と接栓４４-11とに併せて、下記の要素が備えられる。
・ 接栓４４-11 の第一のピンとファンモータ４３-11の駆動入力との間に縦続接続されたラインレシーバ４５-11およびファン制御部４６-11
・ 反転入力に所定の基準電圧Ｖref が入力され、かつヒステリシス特性を有するコンパレータ４７-11
・ 温度センサ４８-11
・ その温度センサ４８-11 の出力とコンパレータ４７-11 の非反転入力とに接続された電圧変換器４９-11
・ このコンパレータ４７-11 に縦属接続され、かつ出力が接栓４４-11 の第二のピンに接続された制御信号生成部５０-11
なお、ファンユニット４１-12、４１-13、４１-21〜４１-23の構成については、ファンユニット４１-11 の構成と同じであるので、以下では、対応する構成要素に添え番号「１２」、「１３」、「２１」〜「２３」がそれぞれ付加された同じ符号を付与し、ここでは、その説明を省略する。
【００４２】
マザーボード４２には、上述した接栓４４-11〜４４-13、４４-21〜４４-23とそれぞれ対をなし、かつファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23の着脱を可能とする接栓座５１-11〜５１-13、５１-21〜５１-23が備えられ、これらの接栓座５１-11〜５１-13、５１-21〜５１-23の全ての第一のピンと接栓座５１-21のみの第二のピンとの間を結ぶ配線パターン（以下、「ファン制御パターン」という。）５３が形成される。
【００４３】
以下、本実施形態の動作を説明する。
まず、以下では、ファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23に共通の事項については、第一の添え番号として「１」、「２」の何れにも該当し得ることを示す添え文字「Ｃ」を適用し、かつ第二の添え番号として「１」〜「３」の何れにも該当し得ることを示す添え文字「ｃ」を適用することによって記述する。
【００４４】
ファンユニット４１-21 では、温度センサ４８-21は、ノードの特定の箇所と、そのノードに熱結合する外部との何れか一方の温度（ここでは、簡単のため「外気温度」であると仮定する。）Ｔを計測する。
電圧変換器４９-21 はこのようにして計測された温度Ｔを電圧Ｖに変換し、コンパレータ４７-21はその電圧Ｖと上述した基準電圧Ｖref とを比較する。
【００４５】
制御信号生成部５０-21 は、ファンユニット４１-Cc に個別に備えられたラインレシーバ４５-Cc の入力インピーダンスに比べて大幅に小さな出力インピーダンスを有する。
さらに、制御信号生成部５０-21 は、接栓４４-21 および接栓座５１-21 の第２ピンと、ファン制御パターン５３と、接栓４４-Cc および接栓座５１-Cc の第１のピンとを介してファンユニット４１-Cc に、２値の電圧の瞬時値として上述した比較の結果を示す信号（以下、「ファン制御信号」という。）を分配する。
【００４６】
これらのファンユニット４１-Cc では、ファン制御部４６-Cc は、ラインレシーバ４５-Cc を介して与えられたファン制御信号の瞬時値に対して、例えば、図５に示すヒステリシス特性に基づいてファンの回転数を設定する。
したがって、上述した基準電圧Ｖref が、例えば、温度センサ４８-21 によって計測された４５度の外気温度に相当し、かつ温度に換算されたコンパレータ４７-21のヒステリシスの幅が５度である場合には、ファンユニット４１-Cc に個別に備えられたファンの回転数は、外気温度が４５度以上に増加した時点から４０度未満に低下する時点まで３５００ｒｐｍに設定され（図５(1))、さらに、その外気温度が４０度未満である期間には２５００ｒｐｍに維持される（図５(2))。
【００４７】
すなわち、温度に応じてファンユニット４１-Cc に備えられたファンに設定されるべき回転数の選定と、その回転数の切り替えにかかわる既述のヒステリシス特性とは、この温度を計測する温度センサ４８-2１ が搭載されたファンユニット４１-21 によって主導的に達成される。
したがって、本実施形態によれば、温度センサ４８-21 によって計測される温度が所望の箇所の温度である限り、ファンユニット４１-Cc に備えられたファンの回転数は、そのファンユニット４１-Cc とは別体の制御ユニットに代わって備えられ、マザーボード４２に配線パターンとして形成されたファン制御パターン５３を介して、容易にその温度に適応した値に維持される。
【００４８】
なお、本実施形態では、温度センサ４８-21 は、外気温度のみを計測している。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、温度センサ４８-21がその外気温度に併せて、何らかの箇所の温度を並行して計測する場合には、ファン制御信号の瞬時値は、これらの温度の組み合わせに応じて一義的に定まる限り、電圧変換器４９-21、コンパレータ４７-21および制御信号生成部５０-21、もしくはこれらに代替可能なハードウエアとソフトウエアとの双方もしくは何れか一方によって、下記の何れの演算によって求められてもよい。
【００４９】
・ 既定の重み付け（「１」であってもよい。）に基づく個々の温度の線形結合・ 各温度が計測された箇所と所望の回路やデバイスとの間における熱的な結合度に適合した算術演算（経験式に基づく算術演算を含む。）
・ 計測された複数の温度の内、外部から与えられた指示、局情報、これらの温度の値または組み合わせの何れかに基づいて一義的に定まる「一部の温度」の組み合わせに対して行われる上記の線形結合あるいは算術演算
また、本実施形態では、温度センサ４８-21 は、ファンユニット４１-21 の内部の特定の箇所に配置されることによって、外気温度のみを計測している。
【００５０】
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、温度センサ４８-21 によって温度が計測されるべき所望の箇所は、例えば、下記の機構または接栓が備えられることによって、自在に設定されてもよい。
・ 温度センサ４８-21 と所望の箇所以外の箇所との間の熱的な結合を阻止する機構
・ 所望の箇所となり得る全ての箇所に最寄りの箇所に予め実装され、かつ温度センサ４８-21 の端子（ピン）との接続の自在な切り替えを可能とする接栓
さらに、本実施形態では、接栓座５１-11〜５１-13、５１-21〜５１-23がマザーボード４２に実装され、かつファン制御パターン５３がそのマザーボード４２に配線パターンとして形成されている。
【００５１】
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、接栓座５１-11〜５１-13、５１-21〜５１-23はそれぞれシェルフ１０２-1の上部と、シェルフ１０２-2の下部とに直接取り付けられてもよく、かつファン制御パターン５３はこれらのシェルフ１０２-1、１０２-2の背面や側面に適宜束線された布線として構成されてもよい。
【００５２】
図６は、本発明の第二の実施形態を示す図である。
図において、本実施形態の特徴は、下記の点にある。
・ マザーボード４２の領域の内、特定のパッケージ（ここでは、簡単のため、図１０に符号「１０３-101」で示されると仮定する。）上の温度が検出されるべき箇所に最寄りの領域に、温度計測回路６０が配置される。
【００５３】
・ 接線座５１-21 の第１のピンに代えて、温度計測回路６０の出力がファン制御パターン５３に接続される。
なお、温度計測回路６０の構成については、ファンユニット４１-11 からラインレシーバ４５-11 、ファン制御部４６-11 、ファンモータ４３-11 および接栓４４-11が除かれたものに等しいので、以下では、簡単のため、温度センサ、電圧変換器、コンパレータおよび制御信号生成部にそれぞれ符号「６１」、「６２」、「６３」、「６４」を付与し、ここでは、その説明を省略する。
【００５４】
以下、本実施形態の動作を説明する。
温度計測回路６０がファン制御パターン５３にファン制御信号を送出する過程でその温度計測回路６０の各部によって行われる動作については、基本的に、既述の第一の実施形態においてファンユニット４１-21 に備えられた温度センサ４８-21、電圧変換器４９-21、コンパレータ４７-21 および制御信号生成部５０-21によって行われる動作と同じであるので、ここでは、その説明を省略する。
【００５５】
本実施形態では、温度計測回路６０に備えられた温度センサ６８は、上述した特定のパッケージ１０３-11 の所定の箇所に最寄りの領域においてその箇所の温度を計測する。
すなわち、ファン制御信号の生成に際して温度が参照されるべき箇所がファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23が実装される箇所から物理的に隔たっている場合であっても、これらのファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23に備えられたファンの回転数は、その温度に柔軟に適応した値に設定される。
【００５６】
したがって、本実施形態によれば、パッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29の部品配置と、シェルフ１０２-1、１０２-2におけるこれらのパッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29の配置とにかかわる制約が大幅に緩和され、かつファンの回転数は所望の箇所の温度に柔軟に適応した値に維持される。
【００５７】
なお、本実施形態では、ファン制御信号は、温度測定回路６０のみによってファン制御パターン５３に送出されている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、ファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23の何れかから並行して送出されたファン制御信号がファン制御パターン上において適正に加算（合成）され、その結果に応じてファンの回転数が好適な値に設定される場合には、これらのファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23の何れかと温度計測回路６０との双方によって並行したファン制御信号がファン制御パターン５３に送出されてもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、温度測定回路６０は、単一の箇所の温度を計測している。
しかし、このような温度測定回路６０によっで温度が計測されるべき箇所の数は、第一の実施形態においてファンユニット４１-21 によって温度が計測される箇所と同様に複数であってもよい。
【００５９】
さらに、本実施形態では、温度計測回路６０の最終段に配置された制御信号生成部６４は定常的に稼働し、温度計測回路６０またはマザーボード４２には、その制御信号生成部６４によって生成されたファン制御信号がファン制御パターン５３に送出されるべきか否かの設定が何ら行われていない。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、制御信号生成部６４の出力とファン制御パターン５３との間の接続の断続、あるいはその制御信号生成部６４の稼働の許否にかかわる設定がスイッチ、ショートピン、論理回路その他を介して行われることによって、構成の標準化に併せて柔軟性が図られてもよい。
【００６０】
図７は、本発明の第三の実施形態を示す図である。
図において、本実施形態の特徴は、ファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23に代えて備えられたファンユニット７０-11〜７０-13、７０-21〜７０-23と、マザーボード４２に代えて備えられたマザーボード７１との構成にある。
【００６１】
ファンユニット７０-11には、ピン数が「１」である接栓７２-11が接栓４４-11 に代えて備えられ、その接栓７２-11 のピンと、制御信号生成部５０-11 の出力とにそれぞれ接続された第一の接点および第二の接点を有するスイッチ７３-11が備えられる。
なお、ファンユニット７０-12、７０-13、７０-21〜７０-23の構成については、ファンユニット７０-11 の構成と同じであるので、以下では、対応する構成要素に添え文字「１２」、「１３」、「２１」〜「２３」がそれぞれ付加された同じ符号を付与し、ここでは、その説明および図示を省略する。
【００６２】
また、マザーボード７１には、ピン数が「１」であり、かつ上記の接栓７２-11〜７２-13、７２-21〜７２-23と対をなす接栓座７４-11〜７４-13、７４-21〜７４-23が接栓座５１-11〜５１-13、５１-21〜５１-23に代えて備えられ、かつ既述のファン制御パターン５３に代わるファン制御パターン７５が、これらの接栓座７４-11〜７４-13、７４-21〜７４-23のピンの全てに接続された配線パターンとして形成される。
【００６３】
以下、本実施形態の動作を説明する。
ファンユニット７０-21 に備えられた接栓７２-11 のピンは、スイッチ７３-21を介して制御信号生成部５０-11 に接続され、かつファンユニット７０-11〜７０-13、７０-22−７０-23にそれぞれ備えられた接栓７２-11〜７２-13、７２-22−７２-23のピンは、それぞれスイッチ７３-11〜７３-13、７３-22−７３-23を介してラインレシー４５-11〜４５-13、４５-22−４５-23の入力に定常的に接続される。
【００６４】
すなわち、ファンユニット７０-11〜７０-13、７０-21〜７０-23の間では、ピン数が「１」である接栓７２-11〜７２-13、７２-21〜７２-23および接栓座７４-11〜７４-13、７４-21〜７４-23および上述したファン制御パターン７５を介して、第一の実施形態と同様にファン制御信号が引き渡される。
したがって、マザーボード７１に実装される部品の物理的な寸法の削減が可能となり、かつファン制御パターン７５の配線パターンのレイアウトや幅の選定にかかわる柔軟性が高められる。
【００６５】
なお、本実施形態では、スイッチ７３-11〜７３-13、７３-21〜７３-23を介して接栓７２-11〜７２-13、７２-21〜７２-23に、制御信号生成部５０-11-11〜５０-13、５０-21〜５０-23の何れかの出力が接続されている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、図８に示すように、制御信号生成部５０-11-11〜５０-13、５０-21〜５０-23の稼働がスイッチ７６-11〜７６-13、７６-21〜７６-23の接点の状態に応じて許容され、あるいは規制されてもよい。
【００６６】
また、本実施形態では、上述したスイッチ７３-11〜７３-13、７３-21〜７３-23（７６-11〜７６-13、７６-21〜７６-23）は、接栓座７４-11〜７４-13、７４-21〜７４-23および接栓７２-11〜７２-13、７２-21〜７２-23のピン数が「２」であることが許容される場合には、マザーボード４２上に配置されてもよい。
さらに、これらのスイッチ７３-11〜７３-13、７３-21〜７３-23（７６-11〜７６-13、７６-21〜７６-23）は、機械的な接点を有するスイッチに限定されず、例えば、配線パターンとして予め形成されてもよく、ランドの間に付加される布線として形成され、あるいはショートピン、ゲート回路その他のディジタル回路として構成されてもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、ファンユニット７０-11〜７０-13、７０-21〜７０-23の間において、アナログ信号であるファン制御信号がファン制御パターン５３を介して引き渡されている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、ファン制御信号は、例えば、局電源が供給される状態と供給されない状態との２つの状態をとるディジタル信号として生成され、かつマザーボード７１が有する層の内、電源線に相当する配線パターンが形成されるべき内層を介して引き渡されることによって、そのファン制御信号の配線にかかわる自由度の確保とＳＮ比の向上とが図られてもよい。
【００６８】
図９は、本発明の第四および第五の実施形態を示す図である。
本実施形態の構成の特徴は、既述のファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23に代えてファンユニット８１-11〜８１-13、８１-21〜８１-23が備えられ、マザーボード４２に代えてマザーボード８２が備えられた点にある。
ファンユニット８１-11〜８１-13、８１-21〜８１-23（以下、これらのファンユニット８１-11〜８１-13、８１-21〜８１-23に共通の事項については、添え番号「１１」〜「１３」、「２１」〜「２３」の何れにも該当し得る添え文字「Ｃｃ」を適用して記述する。）には、下記の要素が備えられる。
【００６９】
・ 接栓７２-Cc に代えて備えられ、ピン数が「６」である接栓８３-Cc
・ 接栓８３-Cc の第三のピンに一方の接点が接続されたスイッチ８４-Cc
・ スイッチ８４-Cc の他方の接点と接栓８３-Cc の第四のピンとにそれぞれアノードとカソードとが接続されたフォトダイオードを一次側に有するフォトカプラ８５-Cc
・ このフォトカプラ８５-Cc の二次側に備えられ、かつエミッタが接地されたトランジスタのコレクタに反転入力が接続され、非反転入力に基準電圧Ｖ２が印加されると共に、出力がファンモータ４３-Cc の対応する制御入力に接続されたコンパレータ８６-Cc
・ 非反転入力に基準電圧Ｖ１が印加され、かつ出力がスイッチ８４-Cc の制御端子に接続されたコンパレータ８７-Cc
・ ファンモータ４３-Cc の監視出力に入力が接続され、かつ出力がコンパレータ８７-Cc の反転入力に接続されたＦ−Ｖ変換器８８-Cc
・ 接栓８３-Cc の第五のピンと第六のピンとにそれぞれ陰極および陽極が接続された直流電源８９-Cc
マザーボード８２には、上述した接栓８３-11〜８３-13、８３-21〜８３-23と対をなす接栓座９０-11〜９０-13、９０-21〜９０-23が取り付けられ、これらの接栓座９０-11〜９０-13、９０-21〜９０-23の第三ピンと第四ピンとに接続された下記の監視制御パターン９１が配線パターンとして形成される。
【００７０】
・ 接栓座９０-11 の第三のピン〜接栓座９０-21 の第六のピン
・ 接栓座９０-21 の第三のピン〜接栓座９０-11 の第四のピン
・ 接栓座９０-31 の第三のピン〜接栓座９０-21 の第四のピン
・ 接栓座９０-41 の第三のピン〜接栓座９０-31 の第四のピン
・ 接栓座９０-51 の第三のピン〜接栓座９０-41 の第四のピン
・ 接栓座９０-61 の第三のピン〜接栓座９０-51 の第四のピン
・ 接栓座９０-21 の第四のピン〜接栓座９０-21 の第五のピン
以下、図９を参照して本発明の第四の実施形態の動作を説明する。
【００７１】
Ｆ−Ｖ変換器８８-Cc はファンモータ４３-Cc の回転数を電圧（ここでは、簡単のため、ファンモータ４３-Cc の回転数が大きいほど小さな値となると仮定する。）に変換し、コンパレータ８７-Cc はその電圧が上述した閾値Ｖ１を上回っている（ファンモータ４３-Cc の回転数が低下していないことを意味する。）期間には、スイッチ８４-Cc の接点を閉設定し続ける。
【００７２】
このようにしてスイッチ８４-11〜８４-13、８４-21〜８４-23の全てが閉設定されている期間には、フォトカプラ８５-11〜８５-13、８５-21〜８５-23の二次側に個別に備えられたフォトトランジスタは、これらのスイッチ８４-11〜８４-13、８４-21〜８４-23に併せて、接栓８３-11〜８３-13、８３-21〜８３-23、接栓座９０-11〜９０-13、９０-21〜９０-23、監視制御パターン９１と、フォトカプラ８５-11〜８５-13、８５-21〜８５-23の一次側に個別に備えられた発光ダイオードとを介して形成される環状の直流回路を介して、直流電源８９-21から直流電力が供給されるために、飽和領域に維持される。
【００７３】
このような状態では、コンパレータ８６-11〜８６-13、８６-21〜８６-23は、上述した非反転入力の電位が既述の基準電圧Ｖ２より小さな値に設定されるために、ファンモータ４３-11〜４３-13、４３-21〜４３-23の回転数を通常の値に設定する。
しかし、ファンユニット８１-11〜８１-13、８１-21〜８１-23の何れか（ここでは、簡単のため、ファンユニット８１-11 であると仮定する。）に備えられたファンモータ４３-11 の回転数が何らかの原因によって低下し、その回転数に応じてＦ−Ｖ変換器８８-11 の出力に得られる電圧が基準電圧Ｖ１を下回ると、コンパレータ８７-11 は、両者の大小関係に応じてスイッチ８４-11 の接点を開設定する。
【００７４】
ファンユニット８１-11〜８１-13、８１-21〜８１-23では、スイッチ８４-11 によって上述した環状の直流回路が切断されるために、フォトカプラ８５-11〜８５-13、８５-21〜８５-23の全てに対する直流電力の供給が阻止される。
さらに、コンパレータ８６-11〜８６-13、８６-21〜８６-23は、個々の反転入力の電位が基準電圧Ｖ２より大きな値となるので、ファンモータ４３-11〜４３-13、４３-21〜４３-23の回転数を上述した通常の値より大きな値に設定する。
【００７５】
すなわち、ファンモータ４３-11〜４３-13、４３-21〜４３-23の何れかの回転数が既定の値を下回った時には、これらのファンモータ４３-11〜４３-13、４３-21〜４３-23の回転数は、その回転数が低下したファンモータの風量が補われる程度に大きな値に自動的に更新される。
したがって、本実施形態によれば、外部に制御ユニットが何ら備えられなくても、ファンモータ４３-11〜４３-13、４３-21〜４３-23による負荷分散が維持され、かつ低下した風量が他のファンモータによって自動的に補われる。
【００７６】
以下、図９を参照して本発明の第五の実施形態の動作を説明する。
上述した環状の直流回路は、ファンユニット８１-11〜８１-13、８１-21〜８１-23の何れかが実装されない状態となったときにも切断される。
このような状態で引き続き実装されている個々のファンユニットでは、ファンモータは、上述した第四の実施形態において特定のファンユニットに搭載されたファンモータの回転数が低下した場合と同様に、回転数が通常の値より大きな値に設定される。
【００７７】
したがって、本実施形態によれば、外部に制御ユニットが何ら備えられなくても、ファンモータ４３-11〜４３-13、４３-21〜４３-23による負荷分散が維持され、かつ実装されないファンモータの風量が他のファンモータによって自動的に補われる。
以下、図４を参照して本発明の第六の実施形態について説明する。
【００７８】
本実施形態の特徴は、図４に点線で示すように、ファン制御部４６-11〜４６-13、４６-21〜４６-23に代わるファン制御部５４-11〜５４-13、５４-21〜５４-23がに備えられ、これらのファン制御部５４-11〜５４-13、５４-21〜５４-23が有する制御端子に電圧変換器４９-11〜４９-13、４９-21〜４９-23の出力がそれぞれ接続された点にある。
【００７９】
以下、図４を参照して本発明の第六の実施形態の動作を説明する。
ファンユニット４１-Cc では、電圧変換器４９-Cc によって出力される直流電圧は、温度センサ４８-Cc によって計測された温度が低いほど小さな値となる。ファン制御部５４-Cc は、電圧変換器４９-Cc によって出力された直流電圧が既定の下限値を下回るか否かを定常的に判別し、その判別の結果が偽である場合には、既述の第一の実施形態と同様に、ラインレシーバ４５-Cc を介して与えられるファン制御信号の瞬時値に適応した値にファンモータの回転数を設定する。
【００８０】
しかし、上述した判別の結果が真である場合には、ファン制御部５４-Cc は、ラインレシーバ４５-Cc を介して与えられるファン制御信号の瞬時値の如何にかかわらず、ファンモータ４３-Cc の回転数を既定の小さな値に設定し、あるいはそのファンモータ４３-Cc の回転を規制する。
すなわち、温度センサ４３-Cc によって計測された温度が所定の低い温度（例えば、ファンモータ４３-Cc に備えられた回転機構部において潤滑油が有効に作用し得る温度）以下に低下した場合には、自動的にファンモータ４３-Cc の回転が規制され、あるいは通常の回転数による回転が抑制される。
【００８１】
したがって、本実施形態によれば、ファンモータ４３-Cc の回転数は、広い温度の範囲に亘ってそのファンモータ４３-Cc が有する回転機構の構成に柔軟に適応し、かつ適正な値に維持される。
なお、本実施形態では、既述の第一の実施形態に本発明が適用されている。
しかし、本発明は、このような第一の実施形態に限定されず、既述の第二ないし第五の何れの実施形態にも同様に適用可能である。
【００８２】
また、上述した各実施形態では、アナログの直流信号がファン制御パターン５３や監視制御パターン９１を介してファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23、７０-11〜７０-13、７０-21〜７０-23、８１-11〜８１-13、８１-21〜８１-23の間で引き渡されている。
しかし、本発明では、例えば、ファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23、８１-11〜８１-13、８１-21〜８１-23に個別に割り付けられ、かつ所定の多元接続方式に基づいて形成されるチャネルを介して上述したアナログの直流信号に代わる信号がアナログ領域あるいはディジタル領域で引き渡されてもよい。
【００８３】
さらに、このような信号は、必ずしも電気信号でなくてもよく、例えば、光信号であってもよい。
また、上述した各実施形態では、温度センサ４８-Cc として適用されるべきデバイスが具体的に示されていない。
しかし、このようなデバイスについては、所望の箇所の温度を精度よく十分な速度で計測できる限り、接触型温度センサ、抵抗型温度センサ、熱膨張型温度センサの何れであってもよく、さらに、単色型放射温度系のように、所望の箇所に熱的に直接結合することなくその箇所の温度を計測する非接触型温度センサであってもよい。
【００８４】
さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲において多様な形態による実施形態が可能であり、かつ構成要素の一部もしくは全てに如何なる改良が施されてもよい。
以下、上述した各実施形態に開示された発明の構成を階層的・多面的に整理し、かつ付記項として順次列記する。
【００８５】
（付記１） ファン１１の取り付けに供される部材１２と、
単一または複数の箇所の温度を計測する温度計測手段１３-1〜１３-Nと、
前記温度計測手段１３-1〜１３-Nによって計測された温度にこれらの温度の数以下の数ｎの組み合わせ毎に処理を施し、その数ｎ以下の線路１４-1〜１４-ｍを介して外部にこれらの処理の結果を報知する報知手段１５と、
前記線路１４-1〜１４-mを介して前記外部から報知された処理の結果に予め対応づけられた値に前記ファン１１の回転数を維持する制御手段１６と
を備えたことを特徴とするファンユニット。
【００８６】
（付記２） 付記１に記載のファンユニットにおいて、
前記制御手段１６は、
前記温度計測手段１３-1〜１３-Nによって計測された温度の何れかが所定の下限値を下回ったときに、前記ファン１１の回転数を既定の値に設定する
ことを特徴とするファンユニット。
【００８７】
（付記３） 付記２に記載のファンユニットにおいて、
前記報知手段１５は、
前記制御手段１６によって前記ファン１１の回転数が既定の値以下に設定される期間に亘って、前記線路１４-1〜１４-mの何れかを介して前記外部にその旨を通知する
ことを特徴とするファンユニット。
【００８８】
（付記４） 付記１ないし付記３の何れか１項に記載のファンユニットにおいて、
前記報知手段１５と前記線路１４-1〜１４-mとの接続の断続にかかわる設定に供される接続切り替え手段１７を備えた
ことを特徴とするファンユニット。
【００８９】
（付記５） 付記１ないし付記３の何れか１項に記載のファンユニットにおいて、
前記報知手段１５と前記制御手段１６とは、
前記線路１４-1〜１４-mに共に接続され、
前記報知手段１５は、
その報知手段１５の稼働の許否の設定に供される手段を含む
ことを特徴とするファンユニット。
【００９０】
（付記６） 付記１ないし付記５の何れか１項に記載のファンユニットにおいて、
前記報知手段１５は、
前記組み合わせ毎に属する温度の和を求め、前記線路１４-1〜１４-mの内、対応する線路を介して外部に、その線路上で前記ファンユニット以外のファンユニットによって並行して報知された温度の和との加算が行われる信号として報知する
ことを特徴とするファンユニット。
【００９１】
（付記７） 付記６に記載のファンユニットにおいて、
前記報知手段１５は、
前記組み合わせ毎に予め決められた重みによる重み付けに基づいて温度の和を求める
ことを特徴とするファンユニット。
【００９２】
（付記８） 付記１ないし付記７の何れか１項に記載のファンユニットにおいて、
故障を検出する故障検出手段１８を備え、
前記報知手段１５は、
前記故障検出手段１８によって前記故障が検出されたときに、前記線路１４-1〜１４-mの何れかを介して外部に通知される処理の結果に、その旨を示すステータスを付加する
ことを特徴とするファンユニット。
【００９３】
（付記９） 付記１ないし付記８の何れか１項に記載のファンユニットにおいて、
前記報知手段１５は、
前記線路１４-1〜１４-mの何れかを介して前記外部に報知される処理の結果に、前記ファンユニットが実装されていることを示す情報を付加する
ことを特徴とするファンユニット。
【００９４】
（付記１０） 付記１ないし付記９の何れか１項に記載のファンユニットにおいて、
前記制御手段１６は、
前記線路１４-1〜１４-mを介して接続されるべき何らかのファンユニットが実装されていることを意味し、これらの線路１４-1〜１４-mの何れかを介して報知されるべき処理の結果を識別できないときに、前記ファンの回転数を所定の大きな値に設定する
ことを特徴とするファンユニット。
【００９５】
（付記１１） 付記１ないし付記１０の何れか１項に記載のファンユニットにおいて、
前記温度計測手段１３-1〜１３-Nは、
外気温度と、前記ファンユニットが備えられた装置内の単一または複数の箇所の温度との内、計測の対象となり得る全ての温度をそれぞれ計測し、
前記報知手段１５は、
前記温度計測手段１３-1〜１３-Nによって計測された温度の内、何らかの処理が施されるべき温度を選択してその処理を施す
ことを特徴とするファンユニット。
【００９６】
（付記１２） 付記１ないして付記１０の何れか１項に記載のファンユニットにおいて、
前記温度計測手段１３-1〜１３-Nは、
温度の計測の対象となる個々の箇所または方向と熱結合を維持し、これらの箇所または方向の物理的な切り替えに供される手段を有する
ことを特徴とするファンユニット。
【００９７】
（付記１３） 配線パターンとして形成され、かつ付記１ないし付記１２の何れか１項に記載された複数のファンユニット２０-1〜２０-pと、これらのファンユニット２０-1〜２０-pによって強制空冷されるべきパッケージ２１-1〜２１-Pとの何れかに接続される第一の布線２２と、
前記第一の布線２２と共に配線パターンとして形成され、かつ前記複数のファンユニット２０-1〜２０-pの内、特定のファンユニットに備えられた報知手段と、他の全てのファンユニットに個別に備えられた制御手段との間を結ぶバス状の線路１４-1〜１４-mに相当する第二の布線２３と
を備えたことを特徴とするマザーボード。
【００９８】
（付記１４） 配線パターンとして形成され、かつ付記１ないし付記１２の何れか１項に記載された複数のファンユニット２０-1〜２０-pと、これらのファンユニット２０-1〜２０-pによって強制空冷されるべきパッケージ２１-1〜２１-Pとの何れかに接続される第一の布線２２と、
前記第一の布線２２と共に配線パターンとして形成され、かつ前記複数のファンユニット２０-1〜２０-pに個別に備えられた報知手段１５-1〜１５-pの内、特定の報知手段と、これらのファンユニット２０-1〜２０-pに個別に備えられた制御手段１６-1〜１６-pの全てまたは一部との間を結ぶバス状の線路１４-1〜１４-mに該当する第二の布線２３ａと、
前記報知手段１５-1〜１５-pの内、前記第二の布線２３ａに接続されるべき報知手段の選定に供される接続用部品２４と
を備えたことを特徴とするマザーボード。
【００９９】
（付記１５） 付記１３または付記１４に記載のマザーボードにおいて、
前記第二の布線２３、２３ａには、
前記複数のファンユニット２０-1〜２０-pの何れにも備えられない温度計測手段２５との接続に供される布線が含まれる
ことを特徴とするマザーボード。
【０１００】
（付記１６） 付記１ないし付記１２の何れか１項に記載され、かつバス状に敷設された布線３０を介して連係する複数のファンユニット３１-1〜３１-Pと、
所定の機能を有し、かつ前記複数のファンユニット３１-1〜３１-Pの全てまたは一部によって強制空冷される電子回路３２と
を備えたことを特徴とする電子装置。
【０１０１】
（付記１７） 付記１ないし付記１２の何れか１項に記載され、かつバス状に敷設された布栓３０を介して連係する単一または複数のファンユニット３１-1〜３１-qと、
所定の機能を有し、かつ前記単一または複数のファンユニット３１-1〜３１-qの全てまたは一部によって強制空冷される電子回路３２ａと、
前記単一または複数のファンユニット３１-1〜３１-qと前記電子回路３２ａとが配置された筐体３３の内部と、その筐体の外部と、この電子回路３２ａに備えられた電子デバイス３２ｄの表面または近傍との全てまたは一部の温度を計測する付加温度計測手段３４と、
前記付加温度計測手段３４によって計測された温度にこれらの温度の数以下の数ｎの組み合わせ毎に処理を施し、かつ前記ファンユニット３１-1〜３１-qに個別に備えられた報知手段１５と前記布栓３０を介して連係する付加報知手段３５と、
を備えたことを特徴とする電子装置。
【０１０２】
【発明の効果】
上述したように請求項１に記載の発明では、個々のファンユニットに備えられたファンの回転数は、構成が複雑化することなく、これらのファンユニットで計測された温度の組み合わせに適応する値に維持される。
また、請求項２に記載の発明では、構成の標準化に併せて低廉化が図られ、かつ個々のパッケージの強制空冷が確度高く実現される。
さらに、請求項３に記載の発明では、構成の標準化が図られ、かつ装置に搭載されるべきファンユニットおよびパッケージの多様な台数および配置に対する柔軟な適応が可能となる。
【０１０３】
また、請求項４および請求項５に記載の発明では、ファンユニットとは別体の能動回路が備えられることに起因する構成の複雑化が回避され、かつ構成の標準化に併せて低廉化が図られる。
さらに、請求項１に記載の発明の下位概念の発明では、ファンの回転にかかわる機構に温度の低下に起因して無用なストレスが生じることが回避される。
【０１０４】
また、請求１に記載の発明に関連した第一の発明では、強制空冷に必要な風量が負荷分散に基づいて柔軟に確保される。
さらに、請求項１に記載の発明に関連した第二および第三の発明では、構成の標準化が図られ、かつ搭載されるファンユニットおよび電子回路の多様な数および配置に対する柔軟な適応が可能となる。
【０１０５】
また、請求項１に記載の発明に関連した第四および第五の発明では、本発明にかかわるファンユニットと共に共通の装置に搭載されたファンユニットによって負荷分散と機能分散とが図られる。
さらに、請求項１に記載の発明に関連した第六の発明では、故障したファンユニットによって本来的に確保され、かつ強制空冷に供されるべき風量が正常に作動している他のファンユニットによって補われる。
【０１０６】
また、請求項１に記載の発明に関連した第七の発明では、保守、運用その他の作業の過程で本発明にかかわるファンユニットが実装されない状態となった場合には、そのファンユニットと共に共通の装置に搭載された他のファンユニットは、その旨を識別し、かつ風量の不足分を補うことができる。
さらに、請求項１に記載の発明に関連した第八の発明では、本発明にかかわるファンユニットと共に共通の装置に搭載されたファンユニットの何れかが実装されない状態となったことが識別され、かつ強制空冷に供されるべき風量の不足分が補われる。
【０１０７】
また、請求項１に記載の発明に関連した第九および第十の発明と、請求項２または請求項３に記載の発明の下位概念の発明とでは、構成の標準化がさらに図られる。
したがって、これらの発明が適用された機器では、低廉化および標準化に併せて信頼性の向上が安価に、かつ確度高く図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかかわるファンユニットの原理ブロック図である。
【図２】本発明にかかわるマザーボードの原理ブロック図である。
【図３】本発明にかかわる電子装置の原理ブロック図である。
【図４】本発明の第一および第六の実施形態を示す図である。
【図５】温度に応じて設定されるファンの回転数を示す図である。
【図６】本発明の第二の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の第三の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の第三の実施形態の他の構成を示す図である。
【図９】本発明の第四および第五の実施形態を示す図である。
【図１０】強制空冷が適用されたノードの構成例を示す図である。
【符号の説明】
１１ ファン
１２ 部材
１３，２５ 温度計測手段
１４ 線路
１５ 報知手段
１６ 制御手段
１７ 接続切り替え手段
１８ 故障検出手段
２０，３１，４１，７０，８１，１０４ ファンユニット
２１ パッケージ
２２ 第一の布線
２３ 第二の布線
２４ 接続用部品
３０ 布線
３２，３２ａ 電子回路
３２ｄ 電子デバイス
３３ 筐体
３４ 付加温度計測手段
３５ 付加報知手段
４２，７１，８２ マザーボード
４３ ファンモータ
４４，７２，８３ 接栓
４５ ラインレシーバ
４６ ファン制御部
４７，６３，８６，８７ コンパレータ
４８，６１ 温度センサ
４９，６２ 電圧変換器
５０，６４ 制御信号生成部
５１，７４，９０ 接栓座
６０ 温度計測回路
７３，７６，８４ スイッチ
７５ ファン制御パターン
８５ フォトカプラ
８８ Ｆ−Ｖ変換器
８９ 直流電源
９１ 監視制御パターン
１０１ フレーム
１０２ シェルフ
１０３ パッケージ
【発明の属する技術分野】
本発明は、所望の装置の強制空冷に供されるファンを有し、その装置の外部または所定の箇所の温度に所定の処理を施してその処理の結果を出力するファンユニットと、そのファンユニットが備えられたシェルフまたはラックの背面に備えられ、このファンユニットと所定のユニットとの間の布線が配線パターンとして形成されたマザーボードと、このようなファンユニットが複数備えられ、これらのファンユニットによって強制空冷が行われる電子装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信装置その他の電子機器は低廉化と小型化とが図られ、特に、波長分割多重伝送方式に適応するノードには、精密な温度制御に併せて、高密度実装が厳しく要求されるために、強制空冷が適用されている。
図１０は、強制空冷が適用されたノードの構成例を示す図である。
図において、フレーム１０１にはシェルフ１０２-1、１０２-2が形成され、これらのシェルフ１０２-1、１０２-2の各スロットには、所定の機能分散や負荷分散に基づいて作動するパッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29が実装される。シェルフ１０２-1の上部にはファンユニット１０４-11〜１０４-13 が配置され、かつシェルフ１０２-2の下部にはファンユニット１０４-21〜１０４-23が配置される。
【０００３】
このような構成のノードでは、ファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23は、定常的に与えられる電力に応じて作動し、これらのファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23の内、ファンユニット１０４-21〜１０４-23は、フレーム１０１の外部の空気をそのフレーム１０１（シェルフ１０２-1、１０２-2）の内部に吹き込む（図１０(a))。
【０００４】
このようにして吹き込まれた空気は、フレーム１０１（シェルフ１０２-1、１０２-2）の内部においてパッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29で発生した熱によって暖められ（図１０(b))、かつファンユニット１０４-11〜１０４-13によってこのフレーム１０１の外部に放出される（図１０(c))。したがって、パッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29は、ファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23の物理的な風量の総和が十分である限り、確度高く安定に強制空冷される。
【０００５】
また、ファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23は何れも共通のコネクタを介して着脱可能なモジュールとして構成されるので、構成が標準化され、かつ保守および運用の過程で確保されるべき予備部品の点数が削減される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来例では、ファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23に個別に備えられたファンの回転数は、強制空冷の対象となり得る全てのパッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29で発生し得る最大の熱量と、並行して作動し得る最小のファンユニットの数との比を上回る熱量の放出が可能な値に予め設定されていた。
すなわち、これらのファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23に備えられたファンの風量の総和は、パッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29の発熱量に対して十分な余裕度が確保されるが、過大である場合が多かった。
【０００７】
さらに、これらのファンは、物理的な可動機構を有するために、電子的な部品やパッケージに比べて信頼性が低く、かつパッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29で消費される電力が小さい状態であっても無用に大きなレベルの騒音を発生していた。
したがって、信頼性だけではなく、局舎の内部における作業環境が低下し、かつランニングコストの削減にかかわる制約が生じていた。
【０００８】
また、ファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23が個別に温度センサを有し、その温度センサによって検出された温度に応じて自立的にファンの回転数を可変する場合には、これらのファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23の内、ファンユニット１０４-11〜１０４-13は、それぞれの下方に位置するパッケージが放つ熱によって温度が上昇するために、ファンの回転数を自立的に増加させる。
【０００９】
しかし、このような一部のファンの回転数が増加しても、上述した温度の上昇が他のファンユニットに備えられた温度センサによって並行して検出され、かつ個々のファンの回転数が増加しない限り、適切な風量は必ずしも得られず、しかも複数のファンによって電力が無用に消費される可能性が高かった。
なお、このような風量の不足および電力の消費については、下記の温度センサと制御ユニットとが備えられることによって回避され得る。
【００１０】
・ 所望の箇所の温度を個別に計測する温度センサ
・ ファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23とは別体に構成され、これらのファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23に個別に備えられたファンの回転数をこれらの温度の組み合わせに適応した値に主導的に設定する制御ユニット
しかし、このような制御ユニットは、構成が複雑であり、かつハードウエアの規模が大きいために、ノードの総合的な信頼性および小型化が阻まれる要因となるために、実際には適用され難かった。
【００１１】
本発明は、構成が複雑化することなく、安価に、かつ確度高く分散処理に基づく好適な強制空冷が達成されるファンユニット、マザーボードおよび電子装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
図１は、本発明にかかかわるファンユニットの原理ブロック図である。
請求項１に記載の発明では、温度計測手段１３-1〜１３-Nは単一または複数の箇所の温度を計測し、報知手段１５は、このようにして計測された温度にこれらの温度の数以下の数ｎの組み合わせ毎に処理を施し、その数ｎ以下の線路１４-1〜１４-ｍを介して外部にこれらの処理の結果を報知する。制御手段１６は、線路１４-1〜１４-mを介して外部から報知された処理の結果に予め対応づけられた値に、部材１２を介して取り付けられたファン１１の回転数を維持する。
【００１３】
すなわち、本発明にかかわるファンユニットが搭載された装置では、このようなファンユニットの台数が複数である場合であっても、これらのファンユニットに個別に備えられた報知手段１５および制御手段１６は、同様に個別に備えられたファン１１の回転数を求める処理の対象となる温度の数ｎより少ない本数ｍの線路１４-1〜１４-mを介して連係することによって、この処理を分散処理として実現する。
【００１４】
また、このような分散処理は、複数のファンユニットとは線路１４-1〜１４-mに別体の能動回路が何ら介在することなく達成される。
したがって、個々のファンユニットに備えられたファンの回転数は、構成が複雑化することなく、これらのファンユニットで計測された温度の組み合わせに適応する値に維持される。
【００１５】
図２は、本発明にかかわるマザーボードの原理ブロック図である。
請求項２に記載の発明では、第一の布線２２は、配線パターンとして形成され、かつ請求項１に記載された複数のファンユニット２０-1〜２０-pと、これらのファンユニット２０-1〜２０-pによって強制空冷されるべきパッケージ２１-1〜２１-Pとの何れかに接続される。さらに、第二の布線２３は、第一の布線２２と共に配線パターンとして形成され、かつ上述した複数のファンユニット２０-1〜２０-pの内、特定のファンユニットに備えられた報知手段と、他の全てのファンユニットに個別に備えられた制御手段との間を結ぶバス状の線路１４-1〜１４-mに相当する。
【００１６】
すなわち、複数のファンユニット２０-1〜２０-pが備えられた装置では、これらのファンユニット２０-1〜２０-pに個別に備えられた報知手段１５と制御手段１６との連係は、配線パターンとして予め形成された第二の布線２３を介して達成される。
したがって、構成の標準化に併せて低廉化が図られ、かつ上述した第一の布線２２に接続されたパッケージ２１-1〜２１-Pの強制空冷が確度高く実現される。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、第一の布線２２は、配線パターンとして形成され、かつ請求項１に記載された複数のファンユニット２０-1〜２０-pと、これらのファンユニット２０-1〜２０-pによって強制空冷されるべきパッケージ２１-1〜２１-Pとの何れかに接続される。第二の布線２３ａは、第一の布線２２と共に配線パターンとして形成され、かつ上述した複数のファンユニット２０-1〜２０-pに個別に備えられた報知手段１５-1〜１５-pの内、特定の報知手段と、これらのファンユニット２０-1〜２０-pに個別に備えられた制御手段１６-1〜１６-pの全てまたは一部との間を結ぶバス状の線路１４-1〜１４-mに相当する。接続用部品２４は、報知手段１５-1〜１５-pの内、第二の布線２３ａに接続されるべき報知手段の選定に供される。
【００１８】
すなわち、複数のファンユニット２０-1〜２０-pが備えられた装置では、これらのファンユニット２０-1〜２０-pの内、線路１４-1〜１４-mを介して他のファンユニットに「ファンの回転数の決定にかかわる処理の結果」を分配すべきファンユニットの選定は、接続用部品２４の設定に応じて柔軟に達成される。
したがって、構成の標準化が図られ、かつ装置に搭載されるべきファンユニットおよびパッケージの多様な台数および配置に対する柔軟な適応が可能となる。
【００１９】
図３は、本発明にかかわる電子装置の原理ブロック図である。
請求項４に記載の発明では、複数のファンユニット３１-1〜３１-Pは、請求項１に記載され、かつバス状に敷設された布線３０を介して連係する。電子回路３２は、所定の機能を有し、かつ上述したファンユニット３１-1〜３１-Pの全てまたは一部によって強制空冷される。
【００２０】
すなわち、電子回路３２の強制空冷は、上述した布線３０を介して連係し、分散処理を行う複数のファンユニット３１-1〜３１-Pによって達成される。
したがって、ファンユニット３１-1〜３１-Pとは別体の能動回路が備えられることに起因する構成の複雑化が回避され、かつ構成の標準化に併せて低廉化が図られる。
【００２１】
請求項５に記載の発明では、電子回路３２ａは、所定の機能を有し、かつ請求項１に記載された単一または複数のファンユニット３１-1〜３１-qの全てまたは一部によって強制空冷される。付加温度計測手段３４は、これらのファンユニット３１-1〜３１-qと電子回路３２ａとが配置された筐体３３の内部と、その筐体の外部と、この電子回路３２ａに備えられた電子デバイス３２ｄの表面または近傍との全てまたは一部の温度を計測する。付加報知手段３５は、このようにして計測された温度にこれらの温度の数以下の数ｎの組み合わせ毎に処理を施し、これらのファンユニット３１-1〜３１-qに個別に備えられた報知手段１５と布線３０を介して連係する。
【００２２】
すなわち、ファンユニット３１-1〜３１-qに個別に備えられたファンの回転数は、個々の回転数の決定に際してこれらのファンユニット３１-1〜３１-q以外によって計測された温度が参照されるべき場合であっても、上述した布線３０を介して連係するファンユニット３１-1〜３１-qおよび付加報知手段３５によって行われる分散処理の下で適宜更新される。
【００２３】
したがって、ファンユニット３１-1〜３１-Pとは別体の能動回路が備えられることに起因する構成の複雑化が回避され、かつ構成の標準化に併せて低廉化が図られる。
請求項１に記載の発明の下位概念の発明では、制御手段１６は、温度計測手段１３-1〜１３-Nによって計測された温度の何れかが所定の下限値を下回ったときに、ファン１１の回転数を既定の値に設定する。
【００２４】
すなわち、ファン１１の回転数の維持が許容されない程度に低い下限値まで温度が低下した場合には、その回転数は既定の値に設定される。
したがって、上述した既定の値がファン１１の回転にかかわる機構の温度に対する特性に適合する値である限り、温度の低下に起因してその機構に無用なストレスが生じることが回避される。
【００２５】
請求１に記載の発明に関連した第一の発明では、報知手段１５は、制御手段１６によってファン１１の回転数が既定の値以下に設定される期間に亘って、線路１４-1〜１４-mの何れかを介して外部にその旨を通知する。
すなわち、線路１４-1〜１４-mを介して接続された他のファンユニットでは、本発明にかかわるファンユニットに備えられたファン１１の回転数の低下に起因して生じ、かつ所定の強制空冷に供されるべき風量の不足分が補われる。
【００２６】
したがって、このような強制空冷に必要な風量は、負荷分散に基づいて柔軟に確保される。
請求項１に記載の発明に関連した第二の発明では、接続切り替え手段１７は、報知手段１５と線路１４-1〜１４-mとの接続の断続にかかわる設定に供される。すなわち、本発明にかかわるファンユニットが備えられた装置において強制空冷に必要な送風を行うファンの回転数は、そのファンユニットに備えられた報知手段１５によって行われた処理の結果と、他の何らかの手段によって得られた処理の結果との何れに基づいても決定され得る。
【００２７】
したがって、構成の標準化が図られ、かつ上述した装置に搭載されるファンユニットおよび電子回路の多様な数および配置に対する柔軟な適応が可能となる。請求項１に記載の発明に関連した第三の発明では、報知手段１５と制御手段１６とは、線路１４-1〜１４-mに共に接続される。報知手段１５は、その報知手段１５の稼働の許否の設定に供される手段を含む。
【００２８】
すなわち、本発明にかかわるファンユニットが備えられた装置において強制空冷に必要な送風を行うファンの回転数は、そのファンユニットに備えられた報知手段１５によって行われた処理の結果と、他の何らかの手段によって得られた処理の結果との何れに基づいても決定され得る。
したがって、構成の標準化が図られ、かつ上述した装置に搭載されるファンユニットおよび電子回路の多様な数および配置に対する柔軟な適応が可能となる。
【００２９】
請求項１に記載の発明に関連した第四の発明では、報知手段１５は、組み合わせ毎に属する温度の和を求め、線路１４-1〜１４-mの内、対応する線路を介して外部に、その線路上で本発明にかかわるファンユニット以外のファンユニットによって並行して報知された温度の和との加算が行われる信号として報知する。
すわなち、本発明にかかわるファンユニットを含む複数のファンユニットが搭載された装置では、強制空冷に供される風量は、何れかのファンユニットにおいて計測された単一の温度のみによって一義的に定まらない場合であっても、線路１４-1〜１４-mを介して連係する複数のファンユニットによって適宜設定される。
【００３０】
したがって、本発明にかかわるファンユニットと共に共通の装置に搭載された全てのファンユニットは、負荷分散および機能分散に基づいて柔軟に連係することができる。
請求項１に記載の発明に関連した第五の発明では、報知手段１５は、組み合わせ毎に、予め決められた重みによる重み付けに基づいて温度の和を求める。
【００３１】
すなわち、本発明にかかわるファンユニットを含む複数のファンユニットが搭載された装置では、強制空冷に供される風量は、これらのファンユニットの一部もしくは全てによって測定された個々の温度に対する所望の変化率に基づいて適宜更新される。
したがって、本発明にかかわるファンユニットと共に共通の装置に搭載された全てのファンユニットは、負荷分散および機能分散に基づいて柔軟に連係することができる。
【００３２】
請求項１に記載の発明に関連した第六の発明では、故障検出手段１８は本発明にかかわるファンユニットの故障を検出し、報知手段１５はこのような故障が検出されたときに、線路１４-1〜１４-mの何れかを介して外部に通知される処理の結果に、その旨を示すステータスを付加する。
すなわち、本発明にかかわるファンユニットと共に共通の装置に搭載されたファンユニットでは、本発明にかかわるファンユニットが故障したことを識別することができる。
【００３３】
したがって、故障したファンユニットによって本来的に確保され、かつ所望の強制空冷に供されるべき風量は、正常に作動している他のファンユニットによって補われる。
請求項１に記載の発明に関連した第七の発明では、報知手段１５は、線路１４-1〜１４-mの何れかを介して外部に報知される処理の結果に、本発明にかかわるファンユニットが実装されていることを示す情報を付加する。
【００３４】
すなわち、保守、運用その他の作業の過程で本発明にかかわるファンユニットが実装されない状態となった場合には、そのファンユニットと共に共通の装置に搭載された他のファンユニットは、その旨を識別し、かつ風量の不足分を補うことができる。
請求項１に記載の発明に関連した第八の発明では、制御手段１６は、線路１４-1〜１４-mを介して接続されるべき何らかのファンユニットが実装されていることを意味し、これらの線路１４-1〜１４-mの何れかを介して報知されるべき処理の結果を識別できないときに、本発明にかかわるファンユニットに備えられたファン１１の回転数を所定の大きな値に設定する。
【００３５】
すなわち、本発明にかかわるファンユニットでは、そのファンユニットと共に共通の装置に搭載されたファンユニットの何れかが実装されない状態となったことが識別され、かつ強制空冷に供されるべき風量の不足分が補われる。
請求項１に記載の発明に関連した第九の発明では、温度計測手段１３-1〜１３-Nは、外気温度と、本発明にかかわるファンユニットが備えられた装置内の単一または複数の箇所の温度との内、計測の対象となり得る全ての温度をそれぞれ計測する。報知手段１５は、このようにして計測された温度の内、何らかの処理が施されるべき温度を選択してその処理を施す。
【００３６】
すなわち、温度計測手段１３-1〜１３-Nは、本発明にかかわるファンユニットが搭載され得る多様な装置の構成に適応して柔軟に温度を計測することができる。
したがって、構成の標準化がさらに図られる。
請求項１に記載の発明に関連した第十の発明では、温度計測手段１３-1〜１３-Nは、温度の計測の対象となる個々の箇所または方向との熱結合を維持し、これらの箇所または方向の物理的な切り替えに供される手段を有する。
【００３７】
すなわち、温度計測手段１３-1〜１３-Nは、本発明にかかわるファンユニットが搭載され得る装置の多様な構成に適応して柔軟に温度を計測することができる。
したがって、構成の標準化がさらに図られる。
請求項２または請求項３に記載の発明の下位概念の発明では、第二の布線２３、２３ａには、複数のファンユニット２０-1〜２０-pの何れにも備えられない温度計測手段２５との接続に供される布線が含まれる。
【００３８】
すなわち、ファンユニット２０-1〜２０-pによって強制空冷が行われるべき装置は、これらのファンユニット２０-1〜２０-pに個別に備えられた温度計測手段１３-1〜１３-Nによって計測された温度だけではなく、上述した温度計測手段２５によって計測された温度に応じてその強制空冷に必要な風量が定まる場合であっても、その温度計測手段２５との接続に供される布線が何ら追加されることなく構成される。
【００３９】
したがって、構成の標準化がさらに図られる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図４は、本発明の第一および第六の実施形態を示す図である。
図において、ファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23は、図１０に示すファンユニット１０４-11〜１０４-13、１０４-21〜１０４-23に代えてシェルフ１０２-1の上部と、シエルフ１０２-2の下部とに配置される。これらのシェルフ１０２-1、１０２-2の背面には、図１０に示すパッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29の着脱に供されるコネクタ（図示されない。）が取り付けられ、これらのコネクタの相互間における主要な布線が配線パターンとして予め形成されたマザーボード４２が備えられる。
【００４１】
なお、このような布線については、本発明に関係がないので、図示および説明を省略する。
ファンユニット４１-11 には、ファンモータ４３-11と接栓４４-11とに併せて、下記の要素が備えられる。
・ 接栓４４-11 の第一のピンとファンモータ４３-11の駆動入力との間に縦続接続されたラインレシーバ４５-11およびファン制御部４６-11
・ 反転入力に所定の基準電圧Ｖref が入力され、かつヒステリシス特性を有するコンパレータ４７-11
・ 温度センサ４８-11
・ その温度センサ４８-11 の出力とコンパレータ４７-11 の非反転入力とに接続された電圧変換器４９-11
・ このコンパレータ４７-11 に縦属接続され、かつ出力が接栓４４-11 の第二のピンに接続された制御信号生成部５０-11
なお、ファンユニット４１-12、４１-13、４１-21〜４１-23の構成については、ファンユニット４１-11 の構成と同じであるので、以下では、対応する構成要素に添え番号「１２」、「１３」、「２１」〜「２３」がそれぞれ付加された同じ符号を付与し、ここでは、その説明を省略する。
【００４２】
マザーボード４２には、上述した接栓４４-11〜４４-13、４４-21〜４４-23とそれぞれ対をなし、かつファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23の着脱を可能とする接栓座５１-11〜５１-13、５１-21〜５１-23が備えられ、これらの接栓座５１-11〜５１-13、５１-21〜５１-23の全ての第一のピンと接栓座５１-21のみの第二のピンとの間を結ぶ配線パターン（以下、「ファン制御パターン」という。）５３が形成される。
【００４３】
以下、本実施形態の動作を説明する。
まず、以下では、ファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23に共通の事項については、第一の添え番号として「１」、「２」の何れにも該当し得ることを示す添え文字「Ｃ」を適用し、かつ第二の添え番号として「１」〜「３」の何れにも該当し得ることを示す添え文字「ｃ」を適用することによって記述する。
【００４４】
ファンユニット４１-21 では、温度センサ４８-21は、ノードの特定の箇所と、そのノードに熱結合する外部との何れか一方の温度（ここでは、簡単のため「外気温度」であると仮定する。）Ｔを計測する。
電圧変換器４９-21 はこのようにして計測された温度Ｔを電圧Ｖに変換し、コンパレータ４７-21はその電圧Ｖと上述した基準電圧Ｖref とを比較する。
【００４５】
制御信号生成部５０-21 は、ファンユニット４１-Cc に個別に備えられたラインレシーバ４５-Cc の入力インピーダンスに比べて大幅に小さな出力インピーダンスを有する。
さらに、制御信号生成部５０-21 は、接栓４４-21 および接栓座５１-21 の第２ピンと、ファン制御パターン５３と、接栓４４-Cc および接栓座５１-Cc の第１のピンとを介してファンユニット４１-Cc に、２値の電圧の瞬時値として上述した比較の結果を示す信号（以下、「ファン制御信号」という。）を分配する。
【００４６】
これらのファンユニット４１-Cc では、ファン制御部４６-Cc は、ラインレシーバ４５-Cc を介して与えられたファン制御信号の瞬時値に対して、例えば、図５に示すヒステリシス特性に基づいてファンの回転数を設定する。
したがって、上述した基準電圧Ｖref が、例えば、温度センサ４８-21 によって計測された４５度の外気温度に相当し、かつ温度に換算されたコンパレータ４７-21のヒステリシスの幅が５度である場合には、ファンユニット４１-Cc に個別に備えられたファンの回転数は、外気温度が４５度以上に増加した時点から４０度未満に低下する時点まで３５００ｒｐｍに設定され（図５(1))、さらに、その外気温度が４０度未満である期間には２５００ｒｐｍに維持される（図５(2))。
【００４７】
すなわち、温度に応じてファンユニット４１-Cc に備えられたファンに設定されるべき回転数の選定と、その回転数の切り替えにかかわる既述のヒステリシス特性とは、この温度を計測する温度センサ４８-2１ が搭載されたファンユニット４１-21 によって主導的に達成される。
したがって、本実施形態によれば、温度センサ４８-21 によって計測される温度が所望の箇所の温度である限り、ファンユニット４１-Cc に備えられたファンの回転数は、そのファンユニット４１-Cc とは別体の制御ユニットに代わって備えられ、マザーボード４２に配線パターンとして形成されたファン制御パターン５３を介して、容易にその温度に適応した値に維持される。
【００４８】
なお、本実施形態では、温度センサ４８-21 は、外気温度のみを計測している。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、温度センサ４８-21がその外気温度に併せて、何らかの箇所の温度を並行して計測する場合には、ファン制御信号の瞬時値は、これらの温度の組み合わせに応じて一義的に定まる限り、電圧変換器４９-21、コンパレータ４７-21および制御信号生成部５０-21、もしくはこれらに代替可能なハードウエアとソフトウエアとの双方もしくは何れか一方によって、下記の何れの演算によって求められてもよい。
【００４９】
・ 既定の重み付け（「１」であってもよい。）に基づく個々の温度の線形結合・ 各温度が計測された箇所と所望の回路やデバイスとの間における熱的な結合度に適合した算術演算（経験式に基づく算術演算を含む。）
・ 計測された複数の温度の内、外部から与えられた指示、局情報、これらの温度の値または組み合わせの何れかに基づいて一義的に定まる「一部の温度」の組み合わせに対して行われる上記の線形結合あるいは算術演算
また、本実施形態では、温度センサ４８-21 は、ファンユニット４１-21 の内部の特定の箇所に配置されることによって、外気温度のみを計測している。
【００５０】
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、温度センサ４８-21 によって温度が計測されるべき所望の箇所は、例えば、下記の機構または接栓が備えられることによって、自在に設定されてもよい。
・ 温度センサ４８-21 と所望の箇所以外の箇所との間の熱的な結合を阻止する機構
・ 所望の箇所となり得る全ての箇所に最寄りの箇所に予め実装され、かつ温度センサ４８-21 の端子（ピン）との接続の自在な切り替えを可能とする接栓
さらに、本実施形態では、接栓座５１-11〜５１-13、５１-21〜５１-23がマザーボード４２に実装され、かつファン制御パターン５３がそのマザーボード４２に配線パターンとして形成されている。
【００５１】
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、接栓座５１-11〜５１-13、５１-21〜５１-23はそれぞれシェルフ１０２-1の上部と、シェルフ１０２-2の下部とに直接取り付けられてもよく、かつファン制御パターン５３はこれらのシェルフ１０２-1、１０２-2の背面や側面に適宜束線された布線として構成されてもよい。
【００５２】
図６は、本発明の第二の実施形態を示す図である。
図において、本実施形態の特徴は、下記の点にある。
・ マザーボード４２の領域の内、特定のパッケージ（ここでは、簡単のため、図１０に符号「１０３-101」で示されると仮定する。）上の温度が検出されるべき箇所に最寄りの領域に、温度計測回路６０が配置される。
【００５３】
・ 接線座５１-21 の第１のピンに代えて、温度計測回路６０の出力がファン制御パターン５３に接続される。
なお、温度計測回路６０の構成については、ファンユニット４１-11 からラインレシーバ４５-11 、ファン制御部４６-11 、ファンモータ４３-11 および接栓４４-11が除かれたものに等しいので、以下では、簡単のため、温度センサ、電圧変換器、コンパレータおよび制御信号生成部にそれぞれ符号「６１」、「６２」、「６３」、「６４」を付与し、ここでは、その説明を省略する。
【００５４】
以下、本実施形態の動作を説明する。
温度計測回路６０がファン制御パターン５３にファン制御信号を送出する過程でその温度計測回路６０の各部によって行われる動作については、基本的に、既述の第一の実施形態においてファンユニット４１-21 に備えられた温度センサ４８-21、電圧変換器４９-21、コンパレータ４７-21 および制御信号生成部５０-21によって行われる動作と同じであるので、ここでは、その説明を省略する。
【００５５】
本実施形態では、温度計測回路６０に備えられた温度センサ６８は、上述した特定のパッケージ１０３-11 の所定の箇所に最寄りの領域においてその箇所の温度を計測する。
すなわち、ファン制御信号の生成に際して温度が参照されるべき箇所がファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23が実装される箇所から物理的に隔たっている場合であっても、これらのファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23に備えられたファンの回転数は、その温度に柔軟に適応した値に設定される。
【００５６】
したがって、本実施形態によれば、パッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29の部品配置と、シェルフ１０２-1、１０２-2におけるこれらのパッケージ１０３-101〜１０３-113、１０３-21〜１０３-29の配置とにかかわる制約が大幅に緩和され、かつファンの回転数は所望の箇所の温度に柔軟に適応した値に維持される。
【００５７】
なお、本実施形態では、ファン制御信号は、温度測定回路６０のみによってファン制御パターン５３に送出されている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、ファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23の何れかから並行して送出されたファン制御信号がファン制御パターン上において適正に加算（合成）され、その結果に応じてファンの回転数が好適な値に設定される場合には、これらのファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23の何れかと温度計測回路６０との双方によって並行したファン制御信号がファン制御パターン５３に送出されてもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、温度測定回路６０は、単一の箇所の温度を計測している。
しかし、このような温度測定回路６０によっで温度が計測されるべき箇所の数は、第一の実施形態においてファンユニット４１-21 によって温度が計測される箇所と同様に複数であってもよい。
【００５９】
さらに、本実施形態では、温度計測回路６０の最終段に配置された制御信号生成部６４は定常的に稼働し、温度計測回路６０またはマザーボード４２には、その制御信号生成部６４によって生成されたファン制御信号がファン制御パターン５３に送出されるべきか否かの設定が何ら行われていない。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、制御信号生成部６４の出力とファン制御パターン５３との間の接続の断続、あるいはその制御信号生成部６４の稼働の許否にかかわる設定がスイッチ、ショートピン、論理回路その他を介して行われることによって、構成の標準化に併せて柔軟性が図られてもよい。
【００６０】
図７は、本発明の第三の実施形態を示す図である。
図において、本実施形態の特徴は、ファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23に代えて備えられたファンユニット７０-11〜７０-13、７０-21〜７０-23と、マザーボード４２に代えて備えられたマザーボード７１との構成にある。
【００６１】
ファンユニット７０-11には、ピン数が「１」である接栓７２-11が接栓４４-11 に代えて備えられ、その接栓７２-11 のピンと、制御信号生成部５０-11 の出力とにそれぞれ接続された第一の接点および第二の接点を有するスイッチ７３-11が備えられる。
なお、ファンユニット７０-12、７０-13、７０-21〜７０-23の構成については、ファンユニット７０-11 の構成と同じであるので、以下では、対応する構成要素に添え文字「１２」、「１３」、「２１」〜「２３」がそれぞれ付加された同じ符号を付与し、ここでは、その説明および図示を省略する。
【００６２】
また、マザーボード７１には、ピン数が「１」であり、かつ上記の接栓７２-11〜７２-13、７２-21〜７２-23と対をなす接栓座７４-11〜７４-13、７４-21〜７４-23が接栓座５１-11〜５１-13、５１-21〜５１-23に代えて備えられ、かつ既述のファン制御パターン５３に代わるファン制御パターン７５が、これらの接栓座７４-11〜７４-13、７４-21〜７４-23のピンの全てに接続された配線パターンとして形成される。
【００６３】
以下、本実施形態の動作を説明する。
ファンユニット７０-21 に備えられた接栓７２-11 のピンは、スイッチ７３-21を介して制御信号生成部５０-11 に接続され、かつファンユニット７０-11〜７０-13、７０-22−７０-23にそれぞれ備えられた接栓７２-11〜７２-13、７２-22−７２-23のピンは、それぞれスイッチ７３-11〜７３-13、７３-22−７３-23を介してラインレシー４５-11〜４５-13、４５-22−４５-23の入力に定常的に接続される。
【００６４】
すなわち、ファンユニット７０-11〜７０-13、７０-21〜７０-23の間では、ピン数が「１」である接栓７２-11〜７２-13、７２-21〜７２-23および接栓座７４-11〜７４-13、７４-21〜７４-23および上述したファン制御パターン７５を介して、第一の実施形態と同様にファン制御信号が引き渡される。
したがって、マザーボード７１に実装される部品の物理的な寸法の削減が可能となり、かつファン制御パターン７５の配線パターンのレイアウトや幅の選定にかかわる柔軟性が高められる。
【００６５】
なお、本実施形態では、スイッチ７３-11〜７３-13、７３-21〜７３-23を介して接栓７２-11〜７２-13、７２-21〜７２-23に、制御信号生成部５０-11-11〜５０-13、５０-21〜５０-23の何れかの出力が接続されている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、図８に示すように、制御信号生成部５０-11-11〜５０-13、５０-21〜５０-23の稼働がスイッチ７６-11〜７６-13、７６-21〜７６-23の接点の状態に応じて許容され、あるいは規制されてもよい。
【００６６】
また、本実施形態では、上述したスイッチ７３-11〜７３-13、７３-21〜７３-23（７６-11〜７６-13、７６-21〜７６-23）は、接栓座７４-11〜７４-13、７４-21〜７４-23および接栓７２-11〜７２-13、７２-21〜７２-23のピン数が「２」であることが許容される場合には、マザーボード４２上に配置されてもよい。
さらに、これらのスイッチ７３-11〜７３-13、７３-21〜７３-23（７６-11〜７６-13、７６-21〜７６-23）は、機械的な接点を有するスイッチに限定されず、例えば、配線パターンとして予め形成されてもよく、ランドの間に付加される布線として形成され、あるいはショートピン、ゲート回路その他のディジタル回路として構成されてもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、ファンユニット７０-11〜７０-13、７０-21〜７０-23の間において、アナログ信号であるファン制御信号がファン制御パターン５３を介して引き渡されている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、ファン制御信号は、例えば、局電源が供給される状態と供給されない状態との２つの状態をとるディジタル信号として生成され、かつマザーボード７１が有する層の内、電源線に相当する配線パターンが形成されるべき内層を介して引き渡されることによって、そのファン制御信号の配線にかかわる自由度の確保とＳＮ比の向上とが図られてもよい。
【００６８】
図９は、本発明の第四および第五の実施形態を示す図である。
本実施形態の構成の特徴は、既述のファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23に代えてファンユニット８１-11〜８１-13、８１-21〜８１-23が備えられ、マザーボード４２に代えてマザーボード８２が備えられた点にある。
ファンユニット８１-11〜８１-13、８１-21〜８１-23（以下、これらのファンユニット８１-11〜８１-13、８１-21〜８１-23に共通の事項については、添え番号「１１」〜「１３」、「２１」〜「２３」の何れにも該当し得る添え文字「Ｃｃ」を適用して記述する。）には、下記の要素が備えられる。
【００６９】
・ 接栓７２-Cc に代えて備えられ、ピン数が「６」である接栓８３-Cc
・ 接栓８３-Cc の第三のピンに一方の接点が接続されたスイッチ８４-Cc
・ スイッチ８４-Cc の他方の接点と接栓８３-Cc の第四のピンとにそれぞれアノードとカソードとが接続されたフォトダイオードを一次側に有するフォトカプラ８５-Cc
・ このフォトカプラ８５-Cc の二次側に備えられ、かつエミッタが接地されたトランジスタのコレクタに反転入力が接続され、非反転入力に基準電圧Ｖ２が印加されると共に、出力がファンモータ４３-Cc の対応する制御入力に接続されたコンパレータ８６-Cc
・ 非反転入力に基準電圧Ｖ１が印加され、かつ出力がスイッチ８４-Cc の制御端子に接続されたコンパレータ８７-Cc
・ ファンモータ４３-Cc の監視出力に入力が接続され、かつ出力がコンパレータ８７-Cc の反転入力に接続されたＦ−Ｖ変換器８８-Cc
・ 接栓８３-Cc の第五のピンと第六のピンとにそれぞれ陰極および陽極が接続された直流電源８９-Cc
マザーボード８２には、上述した接栓８３-11〜８３-13、８３-21〜８３-23と対をなす接栓座９０-11〜９０-13、９０-21〜９０-23が取り付けられ、これらの接栓座９０-11〜９０-13、９０-21〜９０-23の第三ピンと第四ピンとに接続された下記の監視制御パターン９１が配線パターンとして形成される。
【００７０】
・ 接栓座９０-11 の第三のピン〜接栓座９０-21 の第六のピン
・ 接栓座９０-21 の第三のピン〜接栓座９０-11 の第四のピン
・ 接栓座９０-31 の第三のピン〜接栓座９０-21 の第四のピン
・ 接栓座９０-41 の第三のピン〜接栓座９０-31 の第四のピン
・ 接栓座９０-51 の第三のピン〜接栓座９０-41 の第四のピン
・ 接栓座９０-61 の第三のピン〜接栓座９０-51 の第四のピン
・ 接栓座９０-21 の第四のピン〜接栓座９０-21 の第五のピン
以下、図９を参照して本発明の第四の実施形態の動作を説明する。
【００７１】
Ｆ−Ｖ変換器８８-Cc はファンモータ４３-Cc の回転数を電圧（ここでは、簡単のため、ファンモータ４３-Cc の回転数が大きいほど小さな値となると仮定する。）に変換し、コンパレータ８７-Cc はその電圧が上述した閾値Ｖ１を上回っている（ファンモータ４３-Cc の回転数が低下していないことを意味する。）期間には、スイッチ８４-Cc の接点を閉設定し続ける。
【００７２】
このようにしてスイッチ８４-11〜８４-13、８４-21〜８４-23の全てが閉設定されている期間には、フォトカプラ８５-11〜８５-13、８５-21〜８５-23の二次側に個別に備えられたフォトトランジスタは、これらのスイッチ８４-11〜８４-13、８４-21〜８４-23に併せて、接栓８３-11〜８３-13、８３-21〜８３-23、接栓座９０-11〜９０-13、９０-21〜９０-23、監視制御パターン９１と、フォトカプラ８５-11〜８５-13、８５-21〜８５-23の一次側に個別に備えられた発光ダイオードとを介して形成される環状の直流回路を介して、直流電源８９-21から直流電力が供給されるために、飽和領域に維持される。
【００７３】
このような状態では、コンパレータ８６-11〜８６-13、８６-21〜８６-23は、上述した非反転入力の電位が既述の基準電圧Ｖ２より小さな値に設定されるために、ファンモータ４３-11〜４３-13、４３-21〜４３-23の回転数を通常の値に設定する。
しかし、ファンユニット８１-11〜８１-13、８１-21〜８１-23の何れか（ここでは、簡単のため、ファンユニット８１-11 であると仮定する。）に備えられたファンモータ４３-11 の回転数が何らかの原因によって低下し、その回転数に応じてＦ−Ｖ変換器８８-11 の出力に得られる電圧が基準電圧Ｖ１を下回ると、コンパレータ８７-11 は、両者の大小関係に応じてスイッチ８４-11 の接点を開設定する。
【００７４】
ファンユニット８１-11〜８１-13、８１-21〜８１-23では、スイッチ８４-11 によって上述した環状の直流回路が切断されるために、フォトカプラ８５-11〜８５-13、８５-21〜８５-23の全てに対する直流電力の供給が阻止される。
さらに、コンパレータ８６-11〜８６-13、８６-21〜８６-23は、個々の反転入力の電位が基準電圧Ｖ２より大きな値となるので、ファンモータ４３-11〜４３-13、４３-21〜４３-23の回転数を上述した通常の値より大きな値に設定する。
【００７５】
すなわち、ファンモータ４３-11〜４３-13、４３-21〜４３-23の何れかの回転数が既定の値を下回った時には、これらのファンモータ４３-11〜４３-13、４３-21〜４３-23の回転数は、その回転数が低下したファンモータの風量が補われる程度に大きな値に自動的に更新される。
したがって、本実施形態によれば、外部に制御ユニットが何ら備えられなくても、ファンモータ４３-11〜４３-13、４３-21〜４３-23による負荷分散が維持され、かつ低下した風量が他のファンモータによって自動的に補われる。
【００７６】
以下、図９を参照して本発明の第五の実施形態の動作を説明する。
上述した環状の直流回路は、ファンユニット８１-11〜８１-13、８１-21〜８１-23の何れかが実装されない状態となったときにも切断される。
このような状態で引き続き実装されている個々のファンユニットでは、ファンモータは、上述した第四の実施形態において特定のファンユニットに搭載されたファンモータの回転数が低下した場合と同様に、回転数が通常の値より大きな値に設定される。
【００７７】
したがって、本実施形態によれば、外部に制御ユニットが何ら備えられなくても、ファンモータ４３-11〜４３-13、４３-21〜４３-23による負荷分散が維持され、かつ実装されないファンモータの風量が他のファンモータによって自動的に補われる。
以下、図４を参照して本発明の第六の実施形態について説明する。
【００７８】
本実施形態の特徴は、図４に点線で示すように、ファン制御部４６-11〜４６-13、４６-21〜４６-23に代わるファン制御部５４-11〜５４-13、５４-21〜５４-23がに備えられ、これらのファン制御部５４-11〜５４-13、５４-21〜５４-23が有する制御端子に電圧変換器４９-11〜４９-13、４９-21〜４９-23の出力がそれぞれ接続された点にある。
【００７９】
以下、図４を参照して本発明の第六の実施形態の動作を説明する。
ファンユニット４１-Cc では、電圧変換器４９-Cc によって出力される直流電圧は、温度センサ４８-Cc によって計測された温度が低いほど小さな値となる。ファン制御部５４-Cc は、電圧変換器４９-Cc によって出力された直流電圧が既定の下限値を下回るか否かを定常的に判別し、その判別の結果が偽である場合には、既述の第一の実施形態と同様に、ラインレシーバ４５-Cc を介して与えられるファン制御信号の瞬時値に適応した値にファンモータの回転数を設定する。
【００８０】
しかし、上述した判別の結果が真である場合には、ファン制御部５４-Cc は、ラインレシーバ４５-Cc を介して与えられるファン制御信号の瞬時値の如何にかかわらず、ファンモータ４３-Cc の回転数を既定の小さな値に設定し、あるいはそのファンモータ４３-Cc の回転を規制する。
すなわち、温度センサ４３-Cc によって計測された温度が所定の低い温度（例えば、ファンモータ４３-Cc に備えられた回転機構部において潤滑油が有効に作用し得る温度）以下に低下した場合には、自動的にファンモータ４３-Cc の回転が規制され、あるいは通常の回転数による回転が抑制される。
【００８１】
したがって、本実施形態によれば、ファンモータ４３-Cc の回転数は、広い温度の範囲に亘ってそのファンモータ４３-Cc が有する回転機構の構成に柔軟に適応し、かつ適正な値に維持される。
なお、本実施形態では、既述の第一の実施形態に本発明が適用されている。
しかし、本発明は、このような第一の実施形態に限定されず、既述の第二ないし第五の何れの実施形態にも同様に適用可能である。
【００８２】
また、上述した各実施形態では、アナログの直流信号がファン制御パターン５３や監視制御パターン９１を介してファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23、７０-11〜７０-13、７０-21〜７０-23、８１-11〜８１-13、８１-21〜８１-23の間で引き渡されている。
しかし、本発明では、例えば、ファンユニット４１-11〜４１-13、４１-21〜４１-23、８１-11〜８１-13、８１-21〜８１-23に個別に割り付けられ、かつ所定の多元接続方式に基づいて形成されるチャネルを介して上述したアナログの直流信号に代わる信号がアナログ領域あるいはディジタル領域で引き渡されてもよい。
【００８３】
さらに、このような信号は、必ずしも電気信号でなくてもよく、例えば、光信号であってもよい。
また、上述した各実施形態では、温度センサ４８-Cc として適用されるべきデバイスが具体的に示されていない。
しかし、このようなデバイスについては、所望の箇所の温度を精度よく十分な速度で計測できる限り、接触型温度センサ、抵抗型温度センサ、熱膨張型温度センサの何れであってもよく、さらに、単色型放射温度系のように、所望の箇所に熱的に直接結合することなくその箇所の温度を計測する非接触型温度センサであってもよい。
【００８４】
さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲において多様な形態による実施形態が可能であり、かつ構成要素の一部もしくは全てに如何なる改良が施されてもよい。
以下、上述した各実施形態に開示された発明の構成を階層的・多面的に整理し、かつ付記項として順次列記する。
【００８５】
（付記１） ファン１１の取り付けに供される部材１２と、
単一または複数の箇所の温度を計測する温度計測手段１３-1〜１３-Nと、
前記温度計測手段１３-1〜１３-Nによって計測された温度にこれらの温度の数以下の数ｎの組み合わせ毎に処理を施し、その数ｎ以下の線路１４-1〜１４-ｍを介して外部にこれらの処理の結果を報知する報知手段１５と、
前記線路１４-1〜１４-mを介して前記外部から報知された処理の結果に予め対応づけられた値に前記ファン１１の回転数を維持する制御手段１６と
を備えたことを特徴とするファンユニット。
【００８６】
（付記２） 付記１に記載のファンユニットにおいて、
前記制御手段１６は、
前記温度計測手段１３-1〜１３-Nによって計測された温度の何れかが所定の下限値を下回ったときに、前記ファン１１の回転数を既定の値に設定する
ことを特徴とするファンユニット。
【００８７】
（付記３） 付記２に記載のファンユニットにおいて、
前記報知手段１５は、
前記制御手段１６によって前記ファン１１の回転数が既定の値以下に設定される期間に亘って、前記線路１４-1〜１４-mの何れかを介して前記外部にその旨を通知する
ことを特徴とするファンユニット。
【００８８】
（付記４） 付記１ないし付記３の何れか１項に記載のファンユニットにおいて、
前記報知手段１５と前記線路１４-1〜１４-mとの接続の断続にかかわる設定に供される接続切り替え手段１７を備えた
ことを特徴とするファンユニット。
【００８９】
（付記５） 付記１ないし付記３の何れか１項に記載のファンユニットにおいて、
前記報知手段１５と前記制御手段１６とは、
前記線路１４-1〜１４-mに共に接続され、
前記報知手段１５は、
その報知手段１５の稼働の許否の設定に供される手段を含む
ことを特徴とするファンユニット。
【００９０】
（付記６） 付記１ないし付記５の何れか１項に記載のファンユニットにおいて、
前記報知手段１５は、
前記組み合わせ毎に属する温度の和を求め、前記線路１４-1〜１４-mの内、対応する線路を介して外部に、その線路上で前記ファンユニット以外のファンユニットによって並行して報知された温度の和との加算が行われる信号として報知する
ことを特徴とするファンユニット。
【００９１】
（付記７） 付記６に記載のファンユニットにおいて、
前記報知手段１５は、
前記組み合わせ毎に予め決められた重みによる重み付けに基づいて温度の和を求める
ことを特徴とするファンユニット。
【００９２】
（付記８） 付記１ないし付記７の何れか１項に記載のファンユニットにおいて、
故障を検出する故障検出手段１８を備え、
前記報知手段１５は、
前記故障検出手段１８によって前記故障が検出されたときに、前記線路１４-1〜１４-mの何れかを介して外部に通知される処理の結果に、その旨を示すステータスを付加する
ことを特徴とするファンユニット。
【００９３】
（付記９） 付記１ないし付記８の何れか１項に記載のファンユニットにおいて、
前記報知手段１５は、
前記線路１４-1〜１４-mの何れかを介して前記外部に報知される処理の結果に、前記ファンユニットが実装されていることを示す情報を付加する
ことを特徴とするファンユニット。
【００９４】
（付記１０） 付記１ないし付記９の何れか１項に記載のファンユニットにおいて、
前記制御手段１６は、
前記線路１４-1〜１４-mを介して接続されるべき何らかのファンユニットが実装されていることを意味し、これらの線路１４-1〜１４-mの何れかを介して報知されるべき処理の結果を識別できないときに、前記ファンの回転数を所定の大きな値に設定する
ことを特徴とするファンユニット。
【００９５】
（付記１１） 付記１ないし付記１０の何れか１項に記載のファンユニットにおいて、
前記温度計測手段１３-1〜１３-Nは、
外気温度と、前記ファンユニットが備えられた装置内の単一または複数の箇所の温度との内、計測の対象となり得る全ての温度をそれぞれ計測し、
前記報知手段１５は、
前記温度計測手段１３-1〜１３-Nによって計測された温度の内、何らかの処理が施されるべき温度を選択してその処理を施す
ことを特徴とするファンユニット。
【００９６】
（付記１２） 付記１ないして付記１０の何れか１項に記載のファンユニットにおいて、
前記温度計測手段１３-1〜１３-Nは、
温度の計測の対象となる個々の箇所または方向と熱結合を維持し、これらの箇所または方向の物理的な切り替えに供される手段を有する
ことを特徴とするファンユニット。
【００９７】
（付記１３） 配線パターンとして形成され、かつ付記１ないし付記１２の何れか１項に記載された複数のファンユニット２０-1〜２０-pと、これらのファンユニット２０-1〜２０-pによって強制空冷されるべきパッケージ２１-1〜２１-Pとの何れかに接続される第一の布線２２と、
前記第一の布線２２と共に配線パターンとして形成され、かつ前記複数のファンユニット２０-1〜２０-pの内、特定のファンユニットに備えられた報知手段と、他の全てのファンユニットに個別に備えられた制御手段との間を結ぶバス状の線路１４-1〜１４-mに相当する第二の布線２３と
を備えたことを特徴とするマザーボード。
【００９８】
（付記１４） 配線パターンとして形成され、かつ付記１ないし付記１２の何れか１項に記載された複数のファンユニット２０-1〜２０-pと、これらのファンユニット２０-1〜２０-pによって強制空冷されるべきパッケージ２１-1〜２１-Pとの何れかに接続される第一の布線２２と、
前記第一の布線２２と共に配線パターンとして形成され、かつ前記複数のファンユニット２０-1〜２０-pに個別に備えられた報知手段１５-1〜１５-pの内、特定の報知手段と、これらのファンユニット２０-1〜２０-pに個別に備えられた制御手段１６-1〜１６-pの全てまたは一部との間を結ぶバス状の線路１４-1〜１４-mに該当する第二の布線２３ａと、
前記報知手段１５-1〜１５-pの内、前記第二の布線２３ａに接続されるべき報知手段の選定に供される接続用部品２４と
を備えたことを特徴とするマザーボード。
【００９９】
（付記１５） 付記１３または付記１４に記載のマザーボードにおいて、
前記第二の布線２３、２３ａには、
前記複数のファンユニット２０-1〜２０-pの何れにも備えられない温度計測手段２５との接続に供される布線が含まれる
ことを特徴とするマザーボード。
【０１００】
（付記１６） 付記１ないし付記１２の何れか１項に記載され、かつバス状に敷設された布線３０を介して連係する複数のファンユニット３１-1〜３１-Pと、
所定の機能を有し、かつ前記複数のファンユニット３１-1〜３１-Pの全てまたは一部によって強制空冷される電子回路３２と
を備えたことを特徴とする電子装置。
【０１０１】
（付記１７） 付記１ないし付記１２の何れか１項に記載され、かつバス状に敷設された布栓３０を介して連係する単一または複数のファンユニット３１-1〜３１-qと、
所定の機能を有し、かつ前記単一または複数のファンユニット３１-1〜３１-qの全てまたは一部によって強制空冷される電子回路３２ａと、
前記単一または複数のファンユニット３１-1〜３１-qと前記電子回路３２ａとが配置された筐体３３の内部と、その筐体の外部と、この電子回路３２ａに備えられた電子デバイス３２ｄの表面または近傍との全てまたは一部の温度を計測する付加温度計測手段３４と、
前記付加温度計測手段３４によって計測された温度にこれらの温度の数以下の数ｎの組み合わせ毎に処理を施し、かつ前記ファンユニット３１-1〜３１-qに個別に備えられた報知手段１５と前記布栓３０を介して連係する付加報知手段３５と、
を備えたことを特徴とする電子装置。
【０１０２】
【発明の効果】
上述したように請求項１に記載の発明では、個々のファンユニットに備えられたファンの回転数は、構成が複雑化することなく、これらのファンユニットで計測された温度の組み合わせに適応する値に維持される。
また、請求項２に記載の発明では、構成の標準化に併せて低廉化が図られ、かつ個々のパッケージの強制空冷が確度高く実現される。
さらに、請求項３に記載の発明では、構成の標準化が図られ、かつ装置に搭載されるべきファンユニットおよびパッケージの多様な台数および配置に対する柔軟な適応が可能となる。
【０１０３】
また、請求項４および請求項５に記載の発明では、ファンユニットとは別体の能動回路が備えられることに起因する構成の複雑化が回避され、かつ構成の標準化に併せて低廉化が図られる。
さらに、請求項１に記載の発明の下位概念の発明では、ファンの回転にかかわる機構に温度の低下に起因して無用なストレスが生じることが回避される。
【０１０４】
また、請求１に記載の発明に関連した第一の発明では、強制空冷に必要な風量が負荷分散に基づいて柔軟に確保される。
さらに、請求項１に記載の発明に関連した第二および第三の発明では、構成の標準化が図られ、かつ搭載されるファンユニットおよび電子回路の多様な数および配置に対する柔軟な適応が可能となる。
【０１０５】
また、請求項１に記載の発明に関連した第四および第五の発明では、本発明にかかわるファンユニットと共に共通の装置に搭載されたファンユニットによって負荷分散と機能分散とが図られる。
さらに、請求項１に記載の発明に関連した第六の発明では、故障したファンユニットによって本来的に確保され、かつ強制空冷に供されるべき風量が正常に作動している他のファンユニットによって補われる。
【０１０６】
また、請求項１に記載の発明に関連した第七の発明では、保守、運用その他の作業の過程で本発明にかかわるファンユニットが実装されない状態となった場合には、そのファンユニットと共に共通の装置に搭載された他のファンユニットは、その旨を識別し、かつ風量の不足分を補うことができる。
さらに、請求項１に記載の発明に関連した第八の発明では、本発明にかかわるファンユニットと共に共通の装置に搭載されたファンユニットの何れかが実装されない状態となったことが識別され、かつ強制空冷に供されるべき風量の不足分が補われる。
【０１０７】
また、請求項１に記載の発明に関連した第九および第十の発明と、請求項２または請求項３に記載の発明の下位概念の発明とでは、構成の標準化がさらに図られる。
したがって、これらの発明が適用された機器では、低廉化および標準化に併せて信頼性の向上が安価に、かつ確度高く図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかかわるファンユニットの原理ブロック図である。
【図２】本発明にかかわるマザーボードの原理ブロック図である。
【図３】本発明にかかわる電子装置の原理ブロック図である。
【図４】本発明の第一および第六の実施形態を示す図である。
【図５】温度に応じて設定されるファンの回転数を示す図である。
【図６】本発明の第二の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の第三の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の第三の実施形態の他の構成を示す図である。
【図９】本発明の第四および第五の実施形態を示す図である。
【図１０】強制空冷が適用されたノードの構成例を示す図である。
【符号の説明】
１１ ファン
１２ 部材
１３，２５ 温度計測手段
１４ 線路
１５ 報知手段
１６ 制御手段
１７ 接続切り替え手段
１８ 故障検出手段
２０，３１，４１，７０，８１，１０４ ファンユニット
２１ パッケージ
２２ 第一の布線
２３ 第二の布線
２４ 接続用部品
３０ 布線
３２，３２ａ 電子回路
３２ｄ 電子デバイス
３３ 筐体
３４ 付加温度計測手段
３５ 付加報知手段
４２，７１，８２ マザーボード
４３ ファンモータ
４４，７２，８３ 接栓
４５ ラインレシーバ
４６ ファン制御部
４７，６３，８６，８７ コンパレータ
４８，６１ 温度センサ
４９，６２ 電圧変換器
５０，６４ 制御信号生成部
５１，７４，９０ 接栓座
６０ 温度計測回路
７３，７６，８４ スイッチ
７５ ファン制御パターン
８５ フォトカプラ
８８ Ｆ−Ｖ変換器
８９ 直流電源
９１ 監視制御パターン
１０１ フレーム
１０２ シェルフ
１０３ パッケージ
Claims (5)
- ファンの取り付けに供される部材と、
単一または複数の箇所の温度を計測する温度計測手段と、
前記温度計測手段によって計測された温度にこれらの温度の数以下の数ｎの組み合わせ毎に処理を施し、その数ｎ以下の線路を介して外部にこれらの処理の結果を報知する報知手段と、
前記線路を介して前記外部から報知された処理の結果に予め対応づけられた値に前記ファンの回転数を維持する制御手段と
を備えたことを特徴とするファンユニット。 - 配線パターンとして形成され、かつ請求項１に記載された複数のファンユニットと、これらのファンユニットによって強制空冷されるべきパッケージとの何れかに接続される布線と、
前記布線と共に配線パターンとして形成され、かつ前記複数のファンユニットの内、特定のファンユニットに備えられた報知手段と、他の全てのファンユニットに個別に備えられた制御手段との間を結ぶバス状の線路に相当する第二の布線と
を備えたことを特徴とするマザーボード。 - 配線パターンとして形成され、かつ請求項１に記載された複数のファンユニットと、これらのファンユニットによって強制空冷されるべきパッケージとの何れかに接続される第一の布線と、
前記第一の布線と共に配線パターンとして形成され、かつ前記複数のファンユニットに個別に備えられた報知手段の内、特定の報知手段と、これらのファンユニットに個別に備えられた制御手段の全てまたは一部との間を結ぶバス状の線路に該当する第二の布線と、
前記報知手段の内、前記第二の布線に接続されるべき報知手段の選定に供される接続用部品と
が備えられたことを特徴とするマザーボード。 - 請求項１に記載され、かつバス状に敷設された布線を介して連係する複数のファンユニットと、
所定の機能を有し、かつ前記複数のファンユニットの全てまたは一部によって強制空冷される電子回路と
を備えたことを特徴とする電子装置。 - 請求項１に記載された単一または複数のファンユニットと、所定の機能を有し、かつ前記単一または複数のファンユニットの全てまたは一部によって強制空冷される電子回路と、
前記単一または複数のファンユニットと前記電子回路とが配置された筐体の内部と、その筐体の外部と、この電子回路に備えられた電子デバイスの表面または近傍との全てまたは一部の温度を計測する付加温度計測手段と、
前記付加温度計測手段によって計測された温度にこれらの温度の数以下の数ｎの組み合わせ毎に処理を施し、かつ前記単一または複数のファンユニットの全てまたは一部との間に敷設され、これらのファンユニットに個別に備えられた報知手段との共通のインタフェースを可能とする布線を介して連係する付加報知手段と、
を備えたことを特徴とする電子装置。
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