JP2007158205A - 冷却ファンの逆流防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却ファンの逆流防止構造を提供する。
【解決手段】筐体２１、ファンホイール、及び二つ以上の遮断部材２３１、２３２を備え、該筐体は入口と出口を備えてなると共に、滑動部材２４２を摺動可能に設けた連動装置２４を筺体外側面に設けて、上方の遮断部材２３１を支持部材２７を介して滑動部材と連結し、下方の手段部材をコネクト部材２６を介して該滑動部材と連結する。冷却ファン運転時には、ファンによって送られる冷却流体の動圧によって遮断部材２３１は開放された状態にあるが、ファンの運転が停止すると他のファンによる内圧と重力作用とにより遮断部材２３１が出口を閉じる方向に回動し、それに伴なって支持部材２７を介して滑動部材２４２を押送し、コネクト部材を介して他方遮断部材２３２を引き上げて出口を閉じ、冷却流体の逆流を防止する。
【選択図】図３

Description

本発明は、高発熱の電子機器システム内で利用し、流入システム内の流体の逆流を防止するファン構造に関する。

科学技術の進歩、電子、情報製品技術の大幅な進歩に従い、コンピュータの処理速度は飛躍的に速くなり、特に工業用ホストコンピュータ及びサーバーは、日ごとにシャットダウンや停止させないことが要求され、機器が発する温度はより高くなり、機器内に発生する温度をシステム外へ効率的に放熱し、各部材の許容温度以下での動作を維持する為、放熱装置は必要不可欠な部材であり、一般的に放熱を補助する効果として使用される放熱装置は、冷却ファンであり、更には多くのファンを配列して冷却を補助するが、多数の冷却ファンの内一つが故障しても、非常に容易く工業コンピュータ及びサーバーの損壊を起こし、ファン故障時にシステム内の風圧を維持する為、オペレーターによる極めて短時間内の交換作業が必要となる。

図１、２に示すように、公知のシステム内の冷却ファンは、複数の並列に配列された冷却ファン１１をシステム１２の開口箇所に設置してなり、冷却ファン１１が運転している時、外部の流体をシステム１２内に吸い込み、システム１２内に発生する熱量の放熱を補助する。

但し上述の公知技術には問題があり、複数の並列に配列された冷却ファン１１は正常運転している時は、システム１２内の気体流体圧力はシステム外の圧力と等しいが（図１参照）、一つのファン１１が損壊し運転を停止した場合、圧力平衡が破壊され、システム１２内に流入するべき流体が損壊して運転を停止したファン１１箇所からシステム１２外へ流出し（図２参照）、流場に変動が発生し放熱効果が下がり、工業コンピュータ及びサーバー等のシステム１２は使用上長時間の停止が不可能である為（生産ラインが自動制御である場合、停止時間が損失に正比例する）、ファン１１の交換が間に合わない場合は更にシステム１２に対して致命的である。

特開２００２−３３５０９２号公報 特開２００３−３１６４７５号公報

上述の問題を解決する為、本発明が提供するパソコン或いはサーバー機等のシステム内のファンは、連動装置及び二つ以上の遮断部材を設けてなり、該遮断部材の内一つは該連動装置と連接してなり、ファンが運転を停止した時に、連動装置と未接続の遮断部材が筐体出口に張り合わさると共に該連動装置を押して滑動させ、該連動装置の遮断部材が出口に合わせられ、出口を閉じ、システム内の流体がシステム外に逆流し放熱効率が低下するのを防ぐことを目的とする。

上述の目的を達成する為、本発明の「冷却ファンの逆流防止構造」は、入口と出口を備える筐体を設けてなり、該筐体は連動装置、ファンホイール、及び二つ以上の遮断部材を設けてなり、該ファンホイールは該筐体内に設置されてホイール及びホイール周囲に沿って放射状に外に向かって延伸する複数の翼を設けてなり、該二つ以上の遮断部材は筐体の出口側に設置されてなり、内一つの遮断部材は連動装置と連接してなる。

冷却ファンが運転を停止した時に、連動装置と支持部材２７を介して連結された遮断部材が回動して筐体出口を閉塞動作すると共に該連動装置を押して滑動し、それに伴なって該連動装置の滑動部材２４２からコネクト部材２６に連結された遮断部材が引き上げられて出口を閉じるという簡単な構成により、確実にシステム内の流体がシステム外に逆流し放熱効率が低下するのを防ぎ、温度上昇による機器の損壊を防止する。

本発明の上述の目的及び構造と機能の特徴は、以下、図に示す実施例に従い詳細に説明する。

図３、図４、図５に示すように、本発明は、筐体２１、ファンホイール２１１（図４参照）、及び二つ以上の遮断部材２３１、２３２より構成され、該筐体２１は入口２１１（図４参照）及び出口２１２を備えてなると共に、筐体２１外縁は両側に相対する凹溝２１３を開設してなり、該凹溝２１３内には一つ以上の連動装置２４を設けてなり、該ファンホイール２２は該筐体２１内に設置されてなり、ホイール２２１及びホイール２２１の周囲に沿って放射状に設けられた複数の翼２２２を設けてなり、該二つ以上の遮断部材２３１、２３２は該筐体２１の出口２１２側に設置され、その内一つの遮断部材２３２は該連動装置２４と連結されてなる。

上述の該筐体２１外縁の四隅には通孔２５１を形成したフック２５を設け、該遮断部材２３１、２３２の一端縁両側には凸部２３１１、２３２１を設けて該フック２５の通孔２５１内（図３参照）に嵌入し、該遮断部材２３１、２３２を筐体２１の出口２１２側に結合させると共に該凸部を軸として回転することにより出口２１２を開閉可能にしている。

上述の連動装置２４は、該筐体２１の両側の凹溝２１３内に対称に設けら、スライドレール２４１及び滑動部材２４２からなる。該スライドレールは、断面凸状に形成されて該凸部で筐体２１の外側面に固定設置され、該滑動部材２４２を該凸部に摺動可能に嵌合される。該活動部材２４２は、レシーバー２４２１を備えて遮断部材２３２とコネクト部材２６を介して連結する（図５参照）。

上述の遮断部材２３１、２３２は極めて軽量に構成し、その内コネクト部材２６と接続されない遮断部材２３１は、支持部材２７によって該連動装置２４の滑動部材２４２と連結され、その数は該連動装置２４の滑動部材２４２と同数とし、該遮断部材２３１、２３２の面積の合計は少なくとも該筐体２１の出口２１２と同等の面積として遮断効果を図り、また、支持部材２７は上述の遮断部材２３１の回動によって連動装置２４の滑動部材２４２を押圧してスライド可能とする。

図６から図１１に示すように、工業用ホストコンピュータ及びサーバー機等の熱エネルギー発生量が極めて多く高発熱な電子機器にてなるシステム２８を設けてなり、本発明のファンは、複数個が該システム２８に対して並列に配列され、該ファンの筐体２１の入口２１１はシステム２８外部へ向かい、出口２１２はシステム２８内へ向かってなり、システム２８の運転中、内部は発熱のため極めて高温になるが、この時複数個のファンの駆動によりシステム２８外部の流体は筐体２１の入口２１１から流入し、筐体２１の出口２１２からシステム２８内へ流動して、熱交換作用によりシステム内の熱量を排出する。同時に入口２１１から出口２１２方向へ動く流体の流動により、出口２１２の遮断部材２３１、２３２が流体の流動を受けて開放状態にある（図６、９参照）。
その内一つのファンが損壊して運転を停止すると、直ちにそのファンの入口２１１から出口２１２方向の流動が停止し、システム２８内外の流体圧力均衡が崩れ、システム２８内の流体は運転を停止したファンの箇所へ流動する。そして、流体は逆流して停止したファンの筐体２１の出口２１２から入口２１１へ流動し、遮断部材２３１は逆流する流体及び重力の作用を受けて、筐体２１の出口２１２に対して下方に回動して入口２１１を閉じ（図７，１０参照）、同時に支持部材２７が該滑動部材２４２を押して、順にスライドレール２４１上を滑動し、該コネクト部材２６を引っ張って他の遮断部材２３２を出口２１２に向けて引き上げて出口２１２を閉じる。両遮断部材２３１、２３２が筐体２１の出口２１２を閉じて、流体がシステム外へ流出するのを遮断すると（図８,１１参照）、該遮断部材２３１、２３２はシステム内から外へ流出する流体の作用により筐体２１の出口２１２を更に密接に封じるため、システム２８内外の流体圧力が回復し、温度が過度に上昇して機器を損壊するのを防止するので、オペレーターは適当な時間を確保して修理交換作業を実施することができる。

本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

公知のファンをシステム内に応用し流体が正常に流動している断面図である。 公知のファンをシステム内に応用し運転停止により流体が回流している断面図である。 本発明の立体図である。 本発明の他の視覚よりの立体図である。 本発明の連動装置の立体図である。 本発明のファンをシステム内に応用し流体が正常に流動している断面図である。 本発明のファンをシステム内に応用し運転停止により流体がファンの筐体出口よりシステム外へ流動している断面図である。 本発明のファンをシステム内に応用し流体が支持部材の抑止を受けて停止し系統外へ流動している断面図である。 図６内のファンの側面図である。 図７内のファンの支持部材が運転停止により筐体の出口から移動している側面図である。 図８内のファンの支持部材が筐体の出口において閉じた後の側面図である。

符号の説明

１１ 冷却ファン
１２ システム
２１ 筐体
２１１ 入口
２１２ 出口
２１３ 凹溝
２２ ファンホイール
２２１ ホイール
２２２ 翼
２３１ 遮断部材
２３１１ 凸部
２３２ 遮断部材
２３２１ 凸部
２４ 連動装置
２４１ スライドレール
２４２ 滑動部材
２４２１ レシーバー
２５ フック
２５１ 通孔
２６ コネクト部材
２７ 支持部材
２８ システム

Claims (10)

1. ホイール外周に放射状に配置された冷却ファンを設けたファンホイールを冷却流体の入口と出口を備えた筺体内に収容し、
   ファンの駆動により送り込まれる冷却流体出口に上下一対をなして回動動作により出口を遮蔽する２つ以上の遮断部材を設け、
   冷却ファン運転時には、該ファンにより流動する流体の動圧によって上方の遮断部材を開放状態を保ち、該ファンの停止時には重力によって該遮断部材の閉じる動作により、連動して他方の該遮断部材の遮断動作をさせる連動装置を設けてなることを特徴とする、冷却ファンの逆流防止構造。
2. 前記連動装置は、筺体に固定されたスライドレール及び滑動部材からなり、該滑動部材は該スライドレールに摺動可能に嵌合されて、該滑動部材の摺動動作によりこれとコネクト部材により連結された上記他方の遮断部材の遮断動作を行わせることを特徴とする、請求項１に記載の冷却ファンの逆流防止構造。
3. 上記コネクト部材と接続されない上方の遮断部材は、支持部材を介して該滑動部材と連結され、その該遮断部材の遮断動作により連動装置の活動部材を押して滑動させることを特徴とする、請求項１に記載の冷却ファンの逆流防止構造。
4. 前記遮断部材と連動装置の滑動部材との間には一つ以上のコネクト部材を両者間に設けてなることを特徴とする、請求項２に記載の冷却ファンの逆流防止構造。
5. 前記筐体は、外側面に該スライドレールを収容設置する凹溝を設けてなることを特徴とする、請求項２に記載の冷却ファンの逆流防止構造。
6. 前記滑動部材は、フックを設けて該コネクト部材を連結させたことを特徴とする、請求項５に記載の冷却ファンの逆流防止構造。
7. 前記二つ以上の遮断部材の合計面積は、該筐体の出口面積と同等以上であることを特徴とする、請求項１に記載の冷却ファンの逆流防止構造。
8. 筺体外側に前記遮断部材に対応する複数のフックを設けてなることを特徴とする、請求項１に記載の冷却ファンの逆流防止構造。
9. 前記フックは通孔を設けてなることを特徴とする、請求項１に記載の冷却ファンの逆流防止構造。
10. 前期遮断部材の一端にはフックの通孔に嵌合して回動軸となる凸部を設けてなることを特徴とする、請求項９に記載の冷却ファンの逆流防止構造。

Images