JP2006165312A - Cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば電子機器等の被冷却対象を冷却する冷却装置に関するものである。 The present invention relates to a cooling device that cools an object to be cooled such as an electronic device.
従来、冷却風路内に隣接して配設され夫々ほぼ平行な同方向の冷却風を生起する複数台の冷却ファンを有する冷却装置は、例えば特開2003−130439号公報(特許文献1)に見られるように、各冷却ファンの出力側に個別に配置された各逆流防止シャッターが、作動中の対応冷却ファンの風力によって出力風の方向と平行な状態に開き、冷却ファンの停止時には出力方向と略垂直な状態に閉まるように構成されている。 Conventionally, a cooling device having a plurality of cooling fans that are arranged adjacent to each other in a cooling air passage and generate substantially parallel cooling air in the same direction is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-130439 (Patent Document 1). As can be seen, each backflow prevention shutter arranged individually on the output side of each cooling fan opens in parallel with the direction of the output wind by the wind of the corresponding cooling fan in operation, and the output direction when the cooling fan is stopped It is comprised so that it may close in a substantially perpendicular state.
従来の冷却装置は前述のように構成されているため、冷却ファンが作動している時にはその出力である冷却風の風力の一部を常に逆流防止シャッターを開けるために振り向ける必要があり、冷却ファン単独(つまり、逆流防止シャッターを設けてない状態)よりも出力冷却風の風量が低下し、電子機器等の被冷却対象を冷却する能力が落ちるという問題点があった。 Since the conventional cooling device is configured as described above, when the cooling fan is operating, it is necessary to always direct a part of the wind of the cooling air that is the output to open the backflow prevention shutter. The amount of the output cooling air is lower than that of a fan alone (that is, a state where no backflow prevention shutter is provided), and there is a problem in that the ability to cool an object to be cooled such as an electronic device is reduced.
また、複数台の冷却ファンのうちの一部の冷却ファンが故障等により停止した場合には、停止した冷却ファンの逆流防止シャッターが出力冷却風の方向とほぼ垂直な状態に閉まるために、動作中の冷却ファンの出力冷却風が前記停止した冷却ファンの出力側に流れにくく、被冷却対象を均一に冷却できなくなるという問題点があった。この被冷却対象を均一に冷却できなくなるという問題点を、3個の冷却ファンが並列に配設されている場合について図10により説明する。 Also, when some of the cooling fans stop due to a failure, the backflow prevention shutter of the stopped cooling fans closes in a state almost perpendicular to the direction of the output cooling air. There is a problem that the output cooling air of the cooling fan inside does not easily flow to the output side of the stopped cooling fan, and the object to be cooled cannot be uniformly cooled. The problem that the object to be cooled cannot be uniformly cooled will be described with reference to FIG. 10 when three cooling fans are arranged in parallel.
即ち、図10は、3個の冷却ファン11a,11b,11cから冷却風の下流側に所定距離隔てた被冷却対象の冷却領域における冷却風量を、中央の冷却ファン11bが停止しその両側の冷却ファン11a,11cが動作中の場合について例示したものである。この図10に示してあるように、被冷却対象の一点鎖線で示す冷却領域CAにおいて、動作中の冷却ファン11a,11c(逆流防止シャッター12a,12a,12c,12cが開いている)の直下流部分に比べ、停止中の冷却ファン11b(逆流防止シャッター12b,12bが閉じている)の直下流部分は、冷却風量Pwが可成り少なくなるので、冷却領域が均一に冷却されなくなる。なお、矢印は、冷却領域CAにおける等間隔の多数の点の各々での冷却風の方向と冷却風量とをベクトル的に例示したもので、冷却風量が大きいほど矢印の長さを長くしてあり、これら多数の矢印の各先端を結ぶ二点鎖線が前記冷却風量Pwである。
That is, FIG. 10 shows the amount of cooling air in the cooling area to be cooled, which is separated from the three
従って、冷却風路内に隣接して配設され夫々ほぼ平行な同方向の冷却風を生起する複数台の冷却ファンを有する冷却装置においては、逆流防止シャッターを設けた場合、逆流防止シャッターに起因する前記冷却能力の低下を少なくするようにすることが好ましい。また、複数台の冷却ファンのうちの一部の冷却ファンが故障等により停止した場合においても、被冷却対象の冷却領域が極力均一に冷却されるようにすることが好ましい。 Therefore, in a cooling device having a plurality of cooling fans that are arranged adjacent to each other in the cooling air passage and generate substantially parallel cooling air in the same direction, when the backflow prevention shutter is provided, it is caused by the backflow prevention shutter. It is preferable to reduce the decrease in the cooling capacity. Further, even when some of the plurality of cooling fans are stopped due to a failure or the like, it is preferable that the cooling area to be cooled is cooled as uniformly as possible.
この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、冷却風路内に隣接して配設され夫々ほぼ平行な同方向の冷却風を生起する複数台の冷却ファンを有する冷却装置において、逆流防止シャッターに起因する冷却ファンの冷却能力の低下を少なくし、しかも複数台の冷却ファンのうちの一部の冷却ファンが停止した場合においても被冷却対象の冷却領域が極力均一に冷却されるようにすることを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is provided in a cooling device having a plurality of cooling fans that are arranged adjacent to each other in a cooling air passage and generate substantially parallel cooling air in the same direction. The cooling area of the cooling fan caused by the backflow prevention shutter is reduced and the cooling area to be cooled is cooled as evenly as possible even when some of the cooling fans are stopped. The purpose is to make it.
この発明に係る冷却装置は、被冷却対象への冷却風路内に隣接して配設され夫々ほぼ平行な同方向の冷却風を生起する複数台の冷却ファン、および前記冷却風路内における前記隣接する冷却ファンの間に当該冷却ファン側が枢着された逆流防止シャッタ−を備え、前記逆流防止シャッタ−は、前記隣接する冷却ファンが何れも動作している場合は当該隣接する冷却ファンに生起される冷却風と平行をなし、当該隣接する冷却ファンの何れか一の停止時は動作中の冷却ファンに生起される冷却風の力によって枢動し前記停止冷却ファン側に傾斜して前記動作中の冷却ファンに生起される冷却風の上流側から下流側へ面積が漸次拡大する冷却風路を形成する動作をするものである。 The cooling device according to the present invention includes a plurality of cooling fans that are arranged adjacent to each other in the cooling air passage to the object to be cooled and generate substantially parallel cooling air in the same direction, and the cooling air passage in the cooling air passage. A backflow prevention shutter having a cooling fan side pivotally mounted between adjacent cooling fans is provided, and the backflow prevention shutter is generated in the adjacent cooling fan when all the adjacent cooling fans are operating. Parallel to the cooling air to be operated, when any one of the adjacent cooling fans is stopped, it is pivoted by the force of the cooling air generated in the operating cooling fan and tilted toward the stopped cooling fan to operate An operation is performed to form a cooling air passage whose area gradually increases from the upstream side to the downstream side of the cooling air generated in the cooling fan inside.
この発明は、被冷却対象への冷却風路内に隣接して配設され夫々ほぼ平行な同方向の冷却風を生起する複数台の冷却ファン、および前記冷却風路内における前記隣接する冷却ファンの間に当該冷却ファン側が枢着された逆流防止シャッタ−を備え、前記逆流防止シャッタ−は、前記隣接する冷却ファンが何れも動作している場合は当該隣接する冷却ファンに生起される冷却風と平行をなし、当該隣接する冷却ファンの何れか一の停止時は動作中の冷却ファンに生起される冷却風の力によって枢動し前記停止冷却ファン側に傾斜して前記動作中の冷却ファンに生起される冷却風の上流側から下流側へ面積が漸次拡大する冷却風路を形成する動作をするようにしたので、冷却風路内に隣接して配設され夫々ほぼ平行な同方向の冷却風を生起する複数台の冷却ファンを有する冷却装置において、逆流防止シャッターに起因する冷却ファンの冷却能力の低下を少なくし、しかも複数台の冷却ファンのうちの一部の冷却ファンが停止した場合においても被冷却対象の冷却領域が極力均一に冷却されるようにすることができる効果がある。 The present invention relates to a plurality of cooling fans that are arranged adjacent to each other in a cooling air passage to be cooled and generate substantially parallel cooling air in the same direction, and the adjacent cooling fans in the cooling air passage. A reverse flow prevention shutter pivotally mounted on the side of the cooling fan, and the reverse flow prevention shutter includes cooling air generated in the adjacent cooling fan when any of the adjacent cooling fans is operating. The cooling fan that is in operation is tilted toward the stop cooling fan and is pivoted by the force of the cooling air generated in the operating cooling fan when any one of the adjacent cooling fans is stopped. The cooling air flow generated in the cooling air passage is formed so that the area gradually increases from the upstream side to the downstream side. Multiple cooling air In a cooling device having multiple cooling fans, the cooling fan's cooling capacity decreases due to the backflow prevention shutter, and even if some of the multiple cooling fans are stopped, the cooling target There is an effect that the cooling region can be cooled as uniformly as possible.
実施の形態1.
以下この発明の実施の形態1を図1〜図4により説明する。図1は夫々ほぼ平行な同方向の冷却風を生起する3台(複数台)の冷却ファンが電子機器等の被冷却対象に取り付けられた状態の冷却装置の事例を正面側から見た斜視図、図2は図1に示される3台の冷却ファンが全て動作している場合の逆流防止シャッタ−の状態を示す正面図、図3は図1に示される3台の冷却ファンのうち中央の1台が停止し両側の2台が動作している場合の逆流防止シャッタ−の状態を示す正面図、図4は図2に示される冷却装置を鉛直方向下側から見た平面図である。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。
図1において、冷却装置1は、3台(複数台)の軸流式の冷却ファン11a,11b,11cと、逆流防止シャッタ−12ab,12bcと、ストッパ−13と、通風ダクト14とから構成されている。前記冷却装置1は、電子機器等の被冷却対象2の外箱21に取り付けられ、当該外箱21内の発熱電子機器(図示省略)に熱的に結合された放熱フィン22を冷却する冷却風を発生する。
In FIG. 1, the
前記冷却ファン11a,11b,11cは、前記放熱フィン22の羅列方向と同方向に羅列して隣接して配設され夫々ほぼ平行な同方向の冷却風を生起する。前記隣接した冷却ファン11a,11b,11cの外壁面は、相隣る冷却ファンの外壁面との間に隙間が実質的に生じないように隣接し、また、前記通風ダクト14内に形成された冷却風路141の内壁面142との間に隙間が実質的に生じないように前記冷却風路141の内壁面142に面した状態に、前記冷却ファン11a,11b,11cは、前記通風ダクト14内に配設され固定される。なお、前記冷却ファン11a,11b,11cの各々は、図1の事例では、前記放熱フィン22の鉛直方向真上に配設され、その出力冷却風は何れも前記放熱フィン22の方向へ向けて鉛直方向下向きに生起する。
The
前記逆流防止シャッタ−12ab,12bcは、何れも矩形板状部121と、当該矩形板状部121の枢動中心となる軸122とで構成されている。前記逆流防止シャッタ−12ab,12bcの矩形板状部121は、何れもその両側の側面に、前記冷却ファン11a,11b,11cの出力冷却風の風力を受け易くする凹凸が形成されるように、前記冷却ファン11a,11b,11cの出力冷却風とほぼ直交する相離間した棒状の突起部1211,1212を有している。前記逆流防止シャッタ−12ab,12bcの軸122は、何れも対応する前期矩形板状部121の鉛直方向上端部(換言すれば前記冷却ファン11a,11b,11c側の端部)に一体に設けられ、前記被冷却対象2に設けられた軸受23に内端側が支承されている。
Each of the backflow prevention shutters 12ab and 12bc is composed of a
前記軸受23に前記軸122を介して可枢動に支承された前記逆流防止シャッタ−12abは、その軸122が、前記冷却ファン11a,11b間に両冷却ファン11a,11bに近接して配設されている。この構成により、前記逆流防止シャッタ−12abの重心を、前記枢動の中心より前記冷却風の下流側としてある。
The backflow prevention shutter 12ab pivotally supported on the
前記軸受23に前記軸122を介して可枢動に支承された前記逆流防止シャッタ−12bcは、その軸122が、前記冷却ファン11b,11c間に両冷却ファン11b,11cに近接して配設されている。この構成により、前記逆流防止シャッタ−12bcの重心を、前記枢動の中心より前記冷却風の下流側としてある。
The backflow prevention shutter 12bc pivotally supported on the
前記逆流防止シャッタ−12ab,12bcは何れも、前述の構成により、定常時は常時、図1および図2に示すように、重力により前記軸受23を支点に鉛直方向下方に(前記各冷却ファン11a,11b,11cによって生起される各冷却風の方向Wa,Wb,Wcと平行に)、前記軸122が上側(前記冷却風の上流側)および前記矩形板状部121が下側(前記冷却風の下流側)の状態で、垂下している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the backflow prevention shutters 12ab and 12bc are always vertically lowered with the
前記ストッパ−13は、前記垂下状態の前記逆流防止シャッタ−12ab,12bc間の中央で且つ各前記矩形板状部121の先端部(前記冷却風の下流側の端部)に対向した位置に配設され前記被冷却対象2側に固定されている。
The
前記通風ダクト14は、前記被冷却対象2の外箱21に取り付けられ、その鉛直方向上端部(前記冷却風の上流側の端部)に空気吸込口143(前記冷却風路141の入り口)を、鉛直方向下端部(前記冷却風の下流側の端部)に空気吹出口144(前記冷却風路141の入り口)を、それぞれ有している。
The
前記外箱21内の発熱電子機器(図示省略)に熱的に結合された前記放熱フィン22は、前記冷却ファン11a,11bによって生起される冷却風により冷却される冷却領域CAであり、その冷却風上流側端CAEは、前記垂下状態の前記逆流防止シャッタ−12ab,12bcの各矩形板状部121の先端部(前記冷却風の下流側の端部)から所定距離L1だけ前記冷却風の下流側に離れた位置に在る(図2参照)。
The radiating
前記逆流防止シャッタ−12ab,12bcの前記冷却風が流れる方向(鉛直方向)の長さL2と前記各冷却ファン11a,11b,11cの前記冷却風と直交する方向の長さL3との関係は、L2>L3としてある(図2参照)。
The relationship between the length L2 of the backflow prevention shutters 12ab and 12bc in the direction in which the cooling air flows (vertical direction) and the length L3 of each of the cooling
次に、図2および図3によって動作の説明をする。 Next, the operation will be described with reference to FIGS.
図2は冷却ファン11a,11b,11cが何れも正常動作している状態(定常時)における逆流防止シャッタ−12ab,12bcの状態を示してある。この定常時の状態においては、図示のように逆流防止シャッタ−12ab,12bcは何れも、その重心を、その枢動中心より前記冷却風の下流側としてあるので、重力により軸受23を支点に鉛直方向下方に(各冷却ファン11a,11b,11cによって生起される各冷却風の方向Wa,Wb,Wcと平行に)、前記軸122が上側(冷却風の上流側)および矩形板状部121が下側(冷却風の下流側)の状態で、垂下している。
FIG. 2 shows the state of the backflow prevention shutters 12ab and 12bc when the cooling
逆流防止シャッタ−12ab,12bcの状態は、その重心を、その枢動中心より前記冷却風の下流側としてあるので、冷却ファン11a,11b,11cの運転開始前(定常時)や、定期点検時の冷却ファン11a,11b,11cの運転停止時(定常時)においても、図2に示すように、前述と同じく、重力により軸受23を支点に鉛直方向下方に(各冷却ファン11a,11b,11cによって生起される各冷却風の方向Wa,Wb,Wcと平行に)、前記軸122が上側(冷却風の上流側)および矩形板状部121が下側(冷却風の下流側)の状態で、垂下している。換言すれば、逆流防止シャッタ−12ab,12bcは、自力開放機能を持たせる構成にしてある。
The backflow prevention shutters 12ab and 12bc are in the state where the center of gravity is located downstream of the cooling air from the pivot center. Therefore, before the cooling
前述のように、逆流防止シャッタ−12ab,12bcの状態は、冷却ファン11a,11b,11cの運転開始前(定常時)や、定期点検時の冷却ファン11a,11b,11cの運転停止時(定常時)においても、図2に示すように、前述と同じく、重力により軸受23を支点に鉛直方向下方に(各冷却ファン11a,11b,11cによって生起される各冷却風の方向Wa,Wb,Wcと平行に)、前記軸122が上側(冷却風の上流側)および矩形板状部121が下側(冷却風の下流側)の状態で垂下しているので、冷却ファン11a,11b,11cの定常運転時においては、冷却ファン11a,11b,11cによって生起される各冷却風は、その風力で逆流防止シャッタ−12ab,12bcを開く必要がない。従って、前述の図10に例示した従来装置に比べ改善されて、冷却領域CA(図1における放熱フィン22の占有領域)の冷却風上流側端CAEの全域に亘って、各冷却ファン11a,11b,11cによって生起される各冷却風の方向と冷却風量Pwは、矢印で示してあるように殆ど同じであり、しかも、当該冷却風量Pwは、逆流防止シャッタ−12ab,12bcが無い状態の場合と殆ど同じである。従って、逆流防止シャッターに起因する冷却ファンの冷却能力の低下を、図10に例示した従来装置に比べて極めて僅少に抑えることができ、効率的に冷却領域CA(図1の放熱フィン22)を冷却できる。なお、前述の図2および後述の図3における各冷却風の方向と冷却風量Pwは、図10と同様にベクトル量として矢印で図示してある。
As described above, the backflow prevention shutters 12ab and 12bc are in a state before the cooling
図3は冷却ファン11a,11b,11cのうち中央の冷却ファン11bが停止し両端の冷却ファン11a,11cが何れも正常動作している状態(非定常時)における逆流防止シャッタ−12ab,12bcの状態を示してある。このような非定常時の状態下では、停止中の中央の冷却ファン11bによる冷却風の風量は0となるので、動作中の前記両端の冷却ファン11a,11cによって生起されている冷却風が逆流防止シャッタ−12ab,12bcの突起部1211,1212を停止中の中央の冷却ファン11b側に押し、停止中の中央の冷却ファン11b側からは冷却風が突起部1211,1212を押さなくなる。従って、逆流防止シャッタ−12ab,12bcが軸受23中心を支点にして枢動し、停止冷却ファン11b側に傾斜して、図3に示すように動作中の冷却ファン11a,11cによって生起される冷却風の上流側から下流側へ面積が漸次拡大する冷却風路を、動作中の冷却ファン11a,11cの各々の下流側に形成する。この場合、軸受23中心を支点にして枢動して傾斜する逆流防止シャッタ−12ab,12bcは、何れもその先端部(冷却風下流側の端部)がストッパ−13に当接し、当該当接により前記枢動による前記傾斜の角度がストッパ−13により制限される。換言すれば、動作中の冷却ファン11a,11cによって生起される各冷却風の風力に多少強弱があっても、各逆流防止シャッタ−12ab,12bcの前記傾斜の角度θab,θbcは、ストッパ−13によって、同じ角度に保たれる。これにより、各逆流防止シャッタ−12ab,12bcは、動作中の冷却ファン11a,11cから停止した冷却ファン11bへの冷却風の逆流Rwを抑えるとともに、作動中の冷却ファン11a,11cが出力した冷却風Wa,Wcを、停止した冷却ファン11bの出力側の下流に向けて前記傾斜に沿って導き、各逆流防止シャッタ−12ab,12bcの下流側端部から冷却風の方向に所定距離L1離間した位置の冷却領域(図1の放熱器2)の冷却風上流側端の全域に亘って均一な空気の流れ(前記ベクトル量である矢印)Pwを作り、冷却領域(図1の放熱器2)を均一に冷却することができる。
FIG. 3 shows the backflow prevention shutters 12ab and 12bc when the
この発明の実施の形態1によれば、前述のように、被冷却対象2への冷却風路141内に隣接して配設され夫々ほぼ平行な同方向の冷却風を生起する複数台の冷却ファン11a,11b,11cおよび前記冷却風路141内における前記隣接する冷却ファンの間に当該冷却ファン側が枢着された逆流防止シャッタ−12ab,12bcを備え、前記逆流防止シャッタ−12ab,12bcは、前記隣接する冷却ファンが双方(冷却ファン11aと11b、あるいは冷却ファン11bと11c)とも動作している場合は当該隣接する冷却ファンに生起される冷却風と平行をなし、当該隣接する冷却ファンの何れか一方の停止時は動作中の冷却ファンに生起される冷却風の力によって枢動し前記停止冷却ファン側に傾斜して前記動作中の冷却ファンに生起される冷却風の上流側から下流側へ面積が漸次拡大する冷却風路を形成する動作をする。従って、定常時には逆流防止シャッタ−12ab,12bcは、自力で開放し、冷却ファン11a,11b,11cの出力冷却風の風力を開放に利用しないので、冷却ファンの冷却能力の低下を少なくし、しかも複数台の冷却ファンのうちの一部の冷却ファンが停止した場合においても被冷却対象の冷却領域が極力均一に冷却されるようにすることができる。
According to
また、この発明の実施の形態1によれば、前述のように、逆流防止シャッタ−12ab,12bcの重心を、逆流防止シャッタ−12ab,12bcの枢動中心より冷却風の下流側としたので、例えばバネ等の動力を使用しなくても、逆流防止シャッタ−12ab,12bcは定常時に自力で開放する。 Further, according to the first embodiment of the present invention, as described above, the center of gravity of the backflow prevention shutters 12ab and 12bc is on the downstream side of the cooling air from the pivot center of the backflow prevention shutters 12ab and 12bc. For example, the backflow prevention shutters 12ab and 12bc are opened by themselves during normal operation without using power such as a spring.
また、この発明の実施の形態1によれば、前述のように、前記逆流防止シャッタ−12ab,12bcは、前記隣接する冷却ファンが双方(冷却ファン11aと11b、あるいは冷却ファン11bと11c)とも動作している場合は、当該隣接する冷却ファンに生起される冷却風と、重力によって平行をなし、当該隣接する冷却ファンの何れか一方が停止している場合は動作中の冷却ファンに生起される冷却風が、前記重力に抗して前記逆流防止シャッタ−12ab,12bcを枢動させるので、故障等により冷却ファンの何れか一方が停止している場合は殆ど無いことから、冷却ファン11a,11b,11cに生起される冷却風を、非冷却対象2の冷却に極めて効率的に利用することができる。
Further, according to
また、この発明の実施の形態1によれば、前述のように、前記逆流防止シャッタ−12ab,12bcは、隣接する冷却ファンの側の面に突起部1211,1212で形成された凹凸を有しているので、冷却ファンの何れか一方が停止した場合、動作中の冷却ファンの出力冷却風により、早く確実に枢動し、早く確実に停止冷却ファンの側へ傾斜し、非冷却対象2の均一冷却を、冷却ファンの何れか一方の停止直後も確実に継続できる。
Further, according to the first embodiment of the present invention, as described above, the backflow prevention shutters 12ab and 12bc have the unevenness formed by the
また、この発明の実施の形態1によれば、前述のように、前記逆流防止シャッタ−12ab,12bcの下流側中間部にストッパ−13を設け、前記逆流防止シャッタ−12ab,12bcの前記枢動による傾斜の角度θab,θbcが当該ストッパ−13により制限されるようにしてあるので、停止冷却ファンの両側の冷却ファンの出力冷却風の強さに多少の差異があっても、各逆流防止シャッタ−12ab,12bcの前記傾斜の角度θab,θbcを同じにすることができ、従って、一の冷却ファンが停止しても非冷却対象2の均一冷却を保持できる。
Further, according to the first embodiment of the present invention, as described above, the
また、この発明の実施の形態1によれば、前記逆流防止シャッタ−12ab,12bcの前記冷却風と平行をなす方向の長さL2は、前記隣接する冷却ファンから前記被冷却対象までの距離(L1+L2+α)より短く、前記隣接する冷却ファンの前記冷却風と直角をなす方向の長さL3より長い構成としてあり、このような構成により、冷却ファン11a,11b,11cの何れの冷却ファンが停止しても、動作中の冷却ファンから停止冷却ファンへの冷却風の逆流を防止でき、しかも非冷却対象2の均一冷却を保持できる。
According to the first embodiment of the present invention, the length L2 of the backflow prevention shutters 12ab and 12bc in the direction parallel to the cooling air is the distance from the adjacent cooling fan to the object to be cooled ( L1 + L2 + α), which is longer than the length L3 of the adjacent cooling fan in the direction perpendicular to the cooling air. With such a configuration, any of the cooling
即ち、前述の説明では、中央の冷却ファン11bが停止した場合について例示したが、例えば、冷却ファン11aが停止した場合は、前述の中央の冷却ファン11bが停止した場合と同じ原理で、前記逆流防止シャッタ−12abが、前記通風ダクト14の前記逆流防止シャッタ−12ab側の内壁面142aに当接する方向に枢動して該内壁面142aに当接あるいは当接に近い状態になり、動作中の冷却ファン11b,11cから冷却ファン11aへの逆流は防止され、更に、他の逆流防止シャッタ−12bcは整流板の機能を呈し、動作中の冷却ファン11b,11cによる非冷却対象2の均一冷却が保持される。
That is, in the above description, the case where the
同様に、冷却ファン11cが停止した場合も、前述の反対側の冷却ファン11aが停止した場合と同じ原理で、前記逆流防止シャッタ−12bcが、前記通風ダクト14の前記逆流防止シャッタ−12bc側の内壁面142cに当接する方向に枢動して該内壁面142cに当接あるいは当接に近い状態になり、動作中の冷却ファン11a,11bから冷却ファン11cへの逆流は防止され、更に、他の逆流防止シャッタ−12abは整流板の機能を呈し、動作中の冷却ファン11a,11bによる非冷却対象2の均一冷却が保持される。
Similarly, when the cooling
なお、前記内壁面142a,142cは、図示のように前記逆流防止シャッタ−12ab,12bcの枢動平面と略垂直に交わり且つ冷却風と略平行を成す面である。
The
実施の形態2.
前述の図1〜図4においては、軸受23およびストッパ−13を非冷却対象2側に取り付けた場合を例示したが、図5に示すように、軸受23およびストッパ−13を通風ダクト14側に取り付けても、前述の図1〜図4と同じ効果を奏する。また、図5の構成の場合は、冷却ファン11a,11b,11cも通風ダクト14側に取り付ける構成とすることにより、冷却装置の組み立てを、通風ダクト14を含めて冷却装置側だけで行うことができ、前述の図1〜図4の構成の場合に比べて、組立工程を簡略化できる。なお、この発明の実施の形態2を例示する図5においては、前述の軸受23およびストッパ−13の取り付け形態以外の構成は、前述の図1〜図4と同じであり、従って、図5については、代表的な部品だけに図1〜図4と同一または相当部分に同一符号を付し、説明を割愛する。
1 to 4 exemplify the case where the
実施の形態3.
前述の図1〜図5の事例は何れも、冷却ファン11a,11b,11cの出力冷却風の方向を鉛直方向の下向きにし、冷却ファン11a,11b,11cの鉛直方向の下側に逆流防止シャッタ−12ab,12bcを配設した場合を例示したが、図6および図7に例示してあるように、逆流防止シャッタ−12ab,12bcに、軸122より冷却ファン11a,11b,11c側(冷却風上流側)に位置して、矩形板状部121よりわずかに質量が大きいウェイト123を設けて逆流防止シャッタ−12ab,12bcの重心を、その枢動中心より前記冷却風の上流側とすれば、冷却ファン11a,11b,11cの出力冷却風の方向を鉛直方向の上向きにし、冷却ファン11a,11b,11cの鉛直方向の上側に逆流防止シャッタ−12ab,12bcを配設する構成とすることができる。
Embodiment 3 FIG.
In all of the cases shown in FIGS. 1 to 5 described above, the direction of the output cooling air from the cooling
換言すれば、前述の図1〜図5の事例は何れも、冷却装置1は、冷却装置より鉛直方向の下側にある被冷却対象を冷却する場合に適するが、この発明の実施の形態3を例示する図6および図7では、冷却装置1は、冷却装置より鉛直方向の上側にある被冷却対象を冷却する場合に適する。
In other words, any of the cases shown in FIGS. 1 to 5 described above is suitable when the
この発明の実施の形態3においては、前述のように、ウェイト123を設けて逆流防止シャッタ−12ab,12bcの重心をその枢動中心より前記冷却風の上流側としてあるので、前述の定常時には、重力により図6に示すように逆流防止シャッタ−12ab,12bcは何れも鉛直方向上向きになる。また、この発明の実施の形態3の場合も、前述のこの発明の実施の形態1の事例と同様に、中央の冷却ファン11bが故障等により停止し、両端の冷却ファン11a,11cが作動中である場合は、前述のこの発明の実施の形態1の事例の場合と同じ原理、作用、動作をし、逆流防止シャッタ−12ab,12bcは、前述のこの発明の実施の形態1の事例の場合と実質的に同じ図6に示す状態となり、前述のこの発明の実施の形態1と同じ効果が得られる。
In the third embodiment of the present invention, as described above, the
なお、この発明の実施の形態3を例示する図6および図7においては、前述の逆流防止シャッタ−12ab,12bcの構成、および前述の冷却ファン11a,11b,11cと逆流防止シャッタ−12ab,12bcと被冷却対象との相対的な配置関係以外の構成は、前述の図1〜図4と同じであり、従って、図6および図7については、代表的な部品だけに図1〜図4と同一または相当部分に同一符号を付し、説明を割愛する。
6 and 7 illustrating the third embodiment of the present invention, the configuration of the backflow prevention shutters 12ab and 12bc described above, and the cooling
実施の形態4.
前述の図1〜図5の事例は何れも、冷却ファン11a,11b,11cの出力冷却風の方向を鉛直方向の下向きにし、前述の図6および図7の事例は冷却ファン11a,11b,11cの出力冷却風の方向を鉛直方向の上向きにした場合を例示してあるが、図8および図9に例示してあるように、各逆流防止シャッタ−12ab,12bcの先端部に引っ張りバネ124を連結し、前述の定常時に、当該引っ張りバネ等の動力124により、冷却ファン11a,11b,11cの出力冷却風の方向と平行な状態に各逆流防止シャッタ−12ab,12bcを維持する構成にすれば、冷却ファン11a,11b,11cの出力冷却風の方向は、鉛直方向の下向きや鉛直方向の上向きに特定されず、任意の方向にすることができる。従って、冷却装置と被冷却対象の相対的位置関係を、鉛直方向の上下関係に特定されることなく、例えば水平方向や斜めの方向など任意の位置関係とすることができる。
Embodiment 4 FIG.
In each of the cases shown in FIGS. 1 to 5, the direction of the output cooling air from the cooling
なお、この発明の実施の形態4の場合も、前述のこの発明の実施の形態1の事例と同様に、中央の冷却ファン11bが故障等により停止し、両端の冷却ファン11a,11cが作動中である場合は、前述のこの発明の実施の形態1の事例の場合と同じ原理、作用、動作をし、逆流防止シャッタ−12ab,12bcは、前述のこの発明の実施の形態1の事例の場合と実質的に同じ図9に示す状態となり、前述のこの発明の実施の形態1と同じ効果も得られる。
In the case of the fourth embodiment of the present invention, as in the case of the first embodiment of the present invention described above, the
なお、この発明の実施の形態4を例示する図8および図9においては、前述の逆流防止シャッタ−12ab,12bcを冷却風と平行に維持する構成以外の構成は、前述の図1〜図4と同じであり、従って、図8および図9については、代表的な部品だけに図1〜図4と同一または相当部分に同一符号を付し、説明を割愛する。 8 and 9 exemplifying Embodiment 4 of the present invention, the configurations other than the configuration for maintaining the above-described backflow prevention shutters 12ab and 12bc in parallel with the cooling air are the same as those described above with reference to FIGS. Accordingly, in FIGS. 8 and 9, only the representative parts are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4, and the description thereof is omitted.
前述の図1では放熱フィン22及び通風ダクト14は、機器本体等の被冷却対象2の外面に設けられているが、機器本体等の被冷却対象2の内面に設けられていてもよい。また、図1では機器本体等の被冷却対象2は密封されているが、開放されていてもよい。
In FIG. 1 described above, the radiating
図1では冷却ファン11a,11b,11cは、軸流式冷却ファンを使用しているが、風力を出力する機能を有していれば他の方式の冷却ファン、例えば遠心式冷却ファンを用いてもよい。
In FIG. 1, the cooling
図1ではストッパー13が設けられているが、冷却ファン11a,・・・の個数が2個の場合、ストッパー13を設ける必要ない。
In FIG. 1, the
図1では放熱フィン22は、冷却ファン11a・・・の出力側に設けられているが、冷却ファン11a・・・の入力側に設けられていても良い。また、放熱フィン22は、冷却ファン11a・・・の出力側と入力側の両方に設けられていてもよい。
In FIG. 1, the
図1において、放熱フィン22は電子機器等の非冷却対象における電源、CPU、パワ−モジュ−ルなどの発熱源に熱的に結合されたヒートシンク上に設けられるが、発熱源の熱を強制空冷等により放出する機能を有していればヒートシンク以外のものが設けられていてもよい。
In FIG. 1, the radiating
図6では逆流防止シャッタ−12ab,12bcは、引っ張りバネ等の動力124によって冷却ファン11a,11b,11cの出力冷却風の流れと平行な状態に維持されているが、逆流防止シャッタ−12ab,12bcを冷却ファン11a,11b,11cの出力冷却風の流れと平行な状態に維持する機能を有していれば引っ張りバネ124以外の動力を用いてもよい。
In FIG. 6, the backflow prevention shutters 12ab and 12bc are maintained in a state parallel to the flow of the output cooling air from the cooling
図1〜図9では、逆流防止シャッタ−12ab,12bcの前記出力冷却風に面する側面に棒状の突起部1211,1212を設けて当該側面に凹凸を形成してあるが、棒状の突起部を設けずに、例えば単なる窪みを設けるなど、当該側面の凹凸の形状は、当該側面に前記出力冷却風の風力が作用し易い形状であればどのような形状であってもよい。
1 to 9, rod-
1 冷却装置、
11a,11b,11c 冷却ファン、
12ab,12bc 逆流防止シャッタ−、
121 矩形板状部、
122 軸、
123 ウェイト、
124 引っ張りバネ(動力)、
1211,1212 突起部(凹凸)、
13 ストッパ−、
14 通風ダクト、
141 冷却風路、
142 内壁面、
143 空気吸込口、
144 空気吹出口、
2 被冷却対象、
21 外箱、
22 放熱フィン、
23 軸受、
θab 逆流防止シャッタ−12abの傾斜角度、
θbc 逆流防止シャッタ−12bcの傾斜角度、
CA 冷却風により冷却される冷却領域、
CAE 冷却風上流側端、
Pw 空気の流れ(冷却風の風量)、
Rw 冷却風の逆流、
Wa,Wb,Wc 出力冷却風。
1 cooling device,
11a, 11b, 11c cooling fan,
12ab, 12bc Backflow prevention shutter,
121 Rectangular plate-shaped part,
122 axes,
123 weights,
124 tension spring (power),
1211, 1212 Protrusion (unevenness),
13 Stopper,
14 Ventilation duct,
141 cooling air passage,
142 inner wall surface,
143 Air inlet,
144 Air outlet,
2 Object to be cooled,
21 Outer box,
22 radiating fins,
23 bearings,
θab Inclination angle of backflow prevention shutter-12ab,
θbc Inclination angle of backflow prevention shutter-12bc,
CA cooling area cooled by cooling air,
CAE Cooling air upstream end,
Pw Air flow (cooling air volume),
Rw Backflow of cooling air,
Wa, Wb, Wc Output cooling air.
Claims (8)
および前記冷却風路内における前記隣接する冷却ファンの間に当該冷却ファン側が枢着された逆流防止シャッタ−を備え、
前記逆流防止シャッタ−は、前記隣接する冷却ファンが何れも動作している場合は当該隣接する冷却ファンに生起される冷却風と平行をなし、当該隣接する冷却ファンの何れか一の停止時は動作中の冷却ファンに生起される冷却風の力によって枢動し前記停止冷却ファン側に傾斜して前記動作中の冷却ファンに生起される冷却風の上流側から下流側へ面積が漸次拡大する冷却風路を形成する動作をする
冷却装置。 A plurality of cooling fans that are arranged adjacent to each other in the cooling air passage to the object to be cooled and generate cooling air in the same direction, which are substantially parallel to each other
And a backflow prevention shutter having the cooling fan side pivoted between the adjacent cooling fans in the cooling air passage,
The backflow prevention shutter is parallel to the cooling air generated in the adjacent cooling fan when any of the adjacent cooling fans is in operation, and when any one of the adjacent cooling fans is stopped. The area is gradually increased from the upstream side to the downstream side of the cooling air generated by the cooling fan that is pivoted by the force of the cooling air generated in the operating cooling fan and inclined toward the stop cooling fan. A cooling device that operates to form a cooling air passage.
前記逆流防止シャッタ−の重心を、前記枢動中心より前記冷却風の下流側とした
ことを特徴とする冷却装置。 The cooling device according to claim 1, wherein
The cooling apparatus according to claim 1, wherein the backflow prevention shutter has a center of gravity downstream of the cooling air from the pivot center.
前記逆流防止シャッタ−の重心を、その枢動中心より前記冷却風の上流側とした
ことを特徴とする冷却装置。 The cooling device according to claim 1, wherein
The cooling apparatus according to claim 1, wherein a center of gravity of the backflow prevention shutter is located upstream of the cooling air from the pivot center.
前記逆流防止シャッタ−は、前記隣接する冷却ファンが何れも動作している場合は、当該隣接する冷却ファンに生起される冷却風と、重力によって平行をなし、
当該隣接する冷却ファンの何れか一が停止している場合は動作中の冷却ファンに生起される冷却風が、前記重力に抗して前記逆流防止シャッタ−を枢動させる
ことを特徴とする冷却装置。 The cooling device according to claim 1, wherein
When the adjacent cooling fan is operating, the backflow prevention shutter is parallel to the cooling air generated by the adjacent cooling fan by gravity,
When any one of the adjacent cooling fans is stopped, the cooling air generated by the cooling fan in operation pivots the backflow prevention shutter against the gravity. apparatus.
前記逆流防止シャッタ−は、前記隣接する冷却ファンが何れも動作している場合は、当該隣接する冷却ファンに生起される冷却風と、動力によって平行をなし、
当該隣接する冷却ファンの何れか一が停止している場合は、動作中の冷却ファンに生起される冷却風が、前記動力に抗して前記逆流防止シャッタ−を枢動させる
ことを特徴とする冷却装置。 The cooling device according to claim 1, wherein
When the adjacent cooling fans are operating, the backflow prevention shutter is parallel to the cooling air generated in the adjacent cooling fans by the power,
When any one of the adjacent cooling fans is stopped, the cooling air generated in the operating cooling fan pivots the backflow prevention shutter against the power. Cooling system.
前記逆流防止シャッタ−は、前記隣接する冷却ファンの側の面に凹凸を有している
ことを特徴とする冷却装置。 In the cooling device according to any one of claims 1 to 5,
The cooling device according to claim 1, wherein the backflow prevention shutter has irregularities on the surface of the adjacent cooling fan.
前記逆流防止シャッタ−の前記枢動による前記傾斜の角度がストッパ−により制限される
ことを特徴とする冷却装置。 In the cooling device according to any one of claims 1 to 6,
The cooling device according to claim 1, wherein the angle of the inclination due to the pivot of the backflow prevention shutter is limited by a stopper.
前記逆流防止シャッタ−の前記冷却風と平行をなす方向の長さは、前記隣接する冷却ファンから前記被冷却対象までの距離より短く、前記隣接する冷却ファンの前記冷却風と直角をなす方向の長さより長いことを特徴とする冷却装置。 In the cooling device according to any one of claims 1 to 7,
The length of the backflow prevention shutter in the direction parallel to the cooling air is shorter than the distance from the adjacent cooling fan to the object to be cooled, and is the direction perpendicular to the cooling air of the adjacent cooling fan. A cooling device characterized by being longer than the length.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004355360A JP2006165312A (en) | 2004-12-08 | 2004-12-08 | Cooling device |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010170181A (en) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Hitachi Ltd | Cooling structure of heating element and computer to which the structure is applied |
WO2013088582A1 (en) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | 富士通株式会社 | Cooling apparatus and electronic apparatus |
JP2021082698A (en) * | 2019-11-19 | 2021-05-27 | Necプラットフォームズ株式会社 | Shutter device and electronic device |
-
2004
- 2004-12-08 JP JP2004355360A patent/JP2006165312A/en active Pending
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