JP2011142352A - ファン騒音低減装置及びファン騒音低減方法 - Google Patents

Abstract

【課題】省スペース化を図りつつ効率よくファンで発生する騒音を低減するファン騒音低減装置及びファン騒音低減方法を提供する。
【解決手段】筐体１１内に配設されたファン２０が生成する吸気風ａの吸気経路及び／又は排気風ｂの排気経路に設けられる騒音特性調整板１６Ｇと、この騒音特性調整板１６Ｇを移動することにより吸気風ａ及び／又は排気風ｂの通風抵抗を調整する調整手段２７と、発生している騒音を計測する騒音計測手段２６と、この騒音計測手段２６で計測された騒音に応じて調整手段２７を駆動し、騒音特性調整板１６Ｇを騒音が低減されるよう移動させる制御手段２８とを設ける。
【選択図】 図１０

Description

本発明はファン騒音低減装置及びファン騒音低減方法に係り、特に省スペース化を図りつつ効果的にファン騒音の低減を図りうるファン騒音低減装置及びファン騒音低減方法に関するものである。

例えば，通信機器等の電子装置では、発熱体となる半導体装置を多数搭載した回路基板が筐体（キャビネット）内に多数収納される。また、近年の電子装置の小型化及び高機能化の要求に対応するため、回路基板に対する半導体装置の搭載数は増大し、また回路基板も筐体内に高密度に収納されるようになってきている。

このように回路基板を筐体内に高密度に収納すると、筐体内の温度が上昇するため、一般にこの種の電子装置の内部には冷却ファン（以下、単にファンという）が配設されている。このファンは、筐体に設けられた吸気口から空気を吸気し、この吸入空気を冷却風として回路基板間に流し、これにより昇温した空気を排気風として排気口から筐体外部に排出する構成としている。

また、冷却処理の効率化を図るためには、ファンの出力を大きくしたり、また複数のファンを配置したりすることが有効である。しかしながら、ファンは羽根を回転させて冷却風を生成する構成であるため、ファンの出力を大きくし、またファンの配置数を増大させると、ファンが発生する騒音も増大してしまう。このため、従来では特許文献１に開示されているように、ダクトを用いてファンから発生する騒音の低減を図っていた。

図１は、吸気ダクト６ａ，排気ダクト６ｂを用いてファン３から発生する騒音の低減するよう構成した電子装置１０Ａを示している。ファン３は筐体２（キャビネット）の内部に配設されており、また筐体２の内部には複数のシェルフ７が収納されている。このシェルフ７は、発熱体となる多数の半導体装置が搭載された回路基板となっている。

ファン３が駆動すると、吸気ダクト６ａの吸気口４ｂから吸入風ａが吸気ダクト６ａ内に流入する。この吸入風ａは筐体２の底面に設けられた吸気口４ａから筐体２内に流入し、シェフ７を冷却する。冷却処理により昇温した吸入風ａは、ファン３により付勢されて筐体２の排気口５ａから排気ダクト６ｂに排気され、排気ダクト６ｂの天井に開口した排気口５ｂから排出風ｂとして排出される。排気ダクト６ａ、排気ダクト６ｂは、筐体２の背面２ａに配設されている。

特開２００３−２０４１８３号公報

しかしながら、吸気ダクト６ａ，排気ダクト６ｂを用いてファン３で発生する騒音を低減する方法では、吸気ダクト６ａ，排気ダクト６ｂを筐体２の背面２ａの全面に配設する必要があり、吸気ダクト６ａ，排気ダクト６ｂの形状は大きくなる。このように形状の大きなダクト６を電子装置１に配設するため、従来のファン３の騒音を低減させる方法では、電子装置１が大型化してしまうという問題点があった。

また、ダクト６を筐体２の背面２ａの全面に配設することにより、電子装置１全体としての重量も増大してしまう。更に、大型のダクト６を設けることにより、電子装置１のコストも上昇してしまうという問題点もあった。

本発明は、上述した従来技術の問題を解決する、改良された有用なファン騒音低減装置及びファン騒音低減方法を提供することを総括的な目的とする。

本発明のより詳細な目的は、省スペース化を図りつつ効率よくファンで発生する騒音を低減するファン騒音低減装置及びファン騒音低減方法を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明に係るファン騒音低減装置は、
筐体内に配設されたファンが生成する吸気風の吸気経路及び／又は排気風の排気経路に設けられる騒音特性調整板と、
該騒音特性調整板を移動することにより、前記吸気風及び／又は前記排気風の通風抵抗を調整する調整手段と、
発生している騒音を計測する騒音計測手段と、
該騒音計測手段で計測された騒音に応じて前記調整手段を駆動し、前記騒音特性調整板を騒音が低減されるよう移動させる制御手段とを有することを特徴とするものである。

また、上記の目的を達成するために、本発明では、
筐体内に配設されたファンが生成する吸気風の吸気経路及び／又は排気風の排気経路に設けられる騒音特性調整板と、該騒音特性調整板を移動することにより前記吸気風及び／又は前記排気風の通風抵抗を調整する調整手段と、発生している騒音を計測する騒音計測手段とを有するファン騒音低減装置に適用され、前記騒音計測手段で計測された騒音に応じて前記調整手段により前記騒音特性調整板を移動させて騒音を低減させるファン騒音低減方法であって、
前記調整手段により前記騒音特性調整板を移動範囲内で移動させるステップと、
前記騒音特性調整板を移動範囲内で移動させた際の騒音を前記騒音計測手段により計測するステップと、
前記騒音測定が行われた前記騒音特性調整板の位置と、当該位置における前記騒音計測手段により計測された騒音の値とを関係付けた騒音計測データを記憶するステップと、
前記騒音計測データに基づき、最も騒音値の小さい前記騒音特性調整板の位置に、前記騒音特性調整板を移動させるステップとを有することを特徴とするものである。

本発明によれば、吸入空気或いは排気風の経路途中に設置された騒音特性調整板を移動可能とし、調整手段によりこの騒音特性調整板を移動して吸入空気或いは排気風の通風抵抗を調整する構成としたことにより、騒音発生の少ない通風抵抗とすることが可能となり、コンパクトな構成でファンで発生する騒音を有効に低減することができる。

従来の一例であるファンファン騒音低減装置を設けた電子装置の概略構成図である。 本発明の第１実施例であるファン騒音低減装置を設けた電子装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の第１実施例であるファン騒音低減装置を設けた電子装置の概略構成を示す横断面図である。 本発明の第２実施例であるファン騒音低減装置を設けた電子装置の概略構成を示す右側面図である。 第２実施例の変形例であるファン騒音低減装置を設けた電子装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の第３実施例であるファン騒音低減装置を設けた電子装置の排気口近傍を拡大して示す右側面図である。 本発明の第４実施例であるファン騒音低減装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の第４実施例であるファン騒音低減装置の概略構成を示す縦断面図である。 本発明の第６実施例であるファン騒音低減装置を設けた電子装置の筐体を透視した斜視図である。 本発明の第６実施例であるファン騒音低減装置を設けた電子装置の概略構成を示す平面図である。 本発明の第７実施例であるファン騒音低減装置を設けた電子装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の第７実施例であるファン騒音低減装置において制御装置が実施する騒音低減処理を示すフローチャートである。 本発明の第８実施例であるファン騒音低減装置を設けた電子装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明に係る騒音低減の原理を説明するための図である。 本発明の効果を説明するための図である（その１）。 本発明の効果を説明するための図である（その２）。 本発明の効果を説明するための図である（その３）。 本発明の効果を説明するための図である（その４）。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の第１実施例であるファン騒音低減装置を適用した電子装置１０Ａを示している。図２Ａは電子装置１０Ａの斜視図であり、図２Ｂは電子装置１０Ａの横断面図である。

ファン騒音低減装置の説明に先立ち、先ず電子装置１０Ａの構成について説明する。この電子装置１０Ａは通信機器として用いられるものであり、発熱体となる半導体装置を多数搭載したシェルフ２４（図２Ａ，２Ｂでは図示せず。尚、図８参照）がキャビネットを構成する筐体１１内に多数収納されている。このシェルフ２４は、発熱体となる多数の半導体装置が搭載された回路基板となっている。

前記のように電子装置１０Ａは小型化及び高機能化が望まれており、よって本実施例においてもシェルフ２４に搭載される半導体装置の搭載数は増大し、また筐体１１内へのシェルフ２４の収納密度も高密度化されている。

このため、筐体内の温度が上昇するため、一般にこの種の電子装置の内部には冷却ファン２０（以下、単にファンという）が配設されている。このファン２０は、筐体１１に設けられた吸気口１４から吸入空気ａを吸気し、この吸入空気ａを冷却風としてシェルフ２４間に流し、これにより昇温した空気を排出風ｂとして排気口１５から筐体１１の外部に排出する構成としとている。

本実施例に係るファン騒音低減装置は、騒音特性制御板１６Ａと距離調整装置１７とにより構成されている。騒音特性制御板１６Ａは、排気口１５と対向するよう配設されている。よって、ファン２０により排気口１５から排出された排出風ｂは、この排気口１５に当接することとなる。即ち、騒音特性制御板１６Ａは、排出風ｂのファン２０からの排気経路途中に設けられた構成とされている。尚、本実施例では騒音特性制御板１６Ａの幅Ｗ１は、排気口１５の幅Ｗ２よりも小さく設定されている。

距離調整装置１７（請求項に記載の調整手段に相当する）は、筐体１１の側面に配設されている。この距離調整装置１７は、騒音特性制御板１６Ａの両端部に配設されたアーム部３０と係合している。そして、距離調整装置１７はこのアーム部３０を駆動することにより、騒音特性制御板１６Ａを排気口１５に対して近接離間する方向（図中、矢印Ｘ１，Ｘ２で示す方向）、上下方向（図中、矢印Ｚ１，Ｚ２方向）、及び回転方向（図中、矢印Ｒ１，Ｒ２方向）に移動する構成とされている。

このように、距離調整装置１７を用いて騒音特性制御板１６Ａを移動させることにより、排気口１５から排出される排出風ｂの通風抵抗を調整することが可能となる。具体的には、騒音特性制御板１６Ａを矢印Ｘ２方向に移動させて排気口１５に近接させると排出風ｂの通風抵抗は増大し、逆に矢印Ｘ１方向に移動させて排気口１５から離間させると排出風ｂの通風抵抗は減少する。

また、騒音特性制御板１６Ａを上下方向（矢印Ｚ１，Ｚ２方向）或いは矢印Ｒ１，Ｒ２方向に回転させることにより、排気口１５の中央位置に騒音特性制御板１６Ａを位置させた場合と、排気口１５の上端部或いは下端部に騒音特性制御板１６Ａを位置させた場合とでは、排出風ｂの風抵抗は異なったものとなる。

即ち、排気口１５の中央位置に騒音特性制御板１６Ａを位置させた場合には排出風ｂの通風抵抗は大きくなり、排気口１５の上端部或いは下端部に騒音特性制御板１６Ａを位置させた場合は排出風ｂの通風抵抗は小さくなる。このように、距離調整装置１７により騒音特性制御板１６Ａを移動することにより、排出風ｂの通風抵抗を調整することができる。

続いて、図１３を参照し、通風抵抗とファン２０で発生する騒音との関係について説明する。図１３は、ファン２０の制圧−風量特性と、通風抵抗（システムインピーダンス特性ともいう）と、騒音特性との相関系を示した図である。横軸は風量Ｑを示しており、縦軸は静圧Ｐ及び音圧レベルＳを示している。

同図中、矢印Ａで示す実線の特性はファン２０の制圧−風量特性（Ｐ−Ｑ特性ともいう）であり、この特性はファン固有のものである。同図に示すように、ファン２０は静圧Ｐ（ファン２０の吸引力に対応する）が小さいとき、換言すると通風抵抗が小さいときに風量Ｑは多くなり、逆に静圧Ｐが大きく（通風抵抗が大きく）なると風量Ｑは少なくなる特性を示す。

また、矢印Ｂで示す一点鎖線の特性は第１の通風抵抗の特性であり、矢印Ｃで示す破線の特性は第２の通風抵抗の特性である。ここで、第１の通風抵抗Ｂと第２の通風抵抗Ｃとを比較すると、図１３では全風量Ｑの範囲において、（第１の通風抵抗Ｂ）＞（第２の通風抵抗Ｃ）である場合を示している。この通風抵抗の一般的な特性としては、風量Ｑが少ないほど小さく風量Ｑが多くなるに従い増大する。

尚、説明の便宜上、図１３には二つの通風抵抗の特性のみを示しているが、この通風抵抗は距離調整装置１７により騒音特性制御板１６Ａを移動させることにより、調整することが可能な特性である。

更に、矢印Ｄで示す二点差線の特性はファン２０の音圧レベル特性である。この騒音特性は実測される値であり、音圧レベルＳの値が大きいほど騒音は大きくなる。この音圧レベル特性も、各電子装置１０Ａに固有の特性である。

いま、騒音特性制御板１６Ａによる通風抵抗が図１３に破線で示す第２の通風抵抗Ｃであったとする。この時、電子装置１０Ａの騒音特性は、第２の通風抵抗Ｃの特性線と、ファン２０の制圧−風量特性Ａの特性線の交わる点（以下、この点を第１の動作点Ｐ１という）により定まる。具体的には、第１の動作点Ｐ１では、風量Ｑは0.50m³/min、静圧Ｐは1.4Pa、音圧レベルＳ（騒音レベル）は45dB(A)となる。

ここで、距離調整装置１７を駆動して騒音特性制御板１６Ａによる通風抵抗を図１３に破線で示す第１の通風抵抗Ｂに可変した場合を想定する。このように、距離調整装置１７を用いて騒音特性制御板１６Ａを移動することにより、排出風ｂの通風抵抗を調整することができる。

上記のように、通風抵抗が第２の通風抵抗Ｃから第１の通風抵抗Ｂに切り換わることにより、電子装置１０Ａの騒音特性は、第１の通風抵抗Ｂの特性線とファン２０の制圧−風量特性Ａの特性線の交わる点（以下、この点を動作点Ｐ２という）により定まることとなる。具体的には、第２の動作点Ｐ２では、風量Ｑは0.40m³/min、静圧Ｐは2.3Pa、音圧レベルＳ（騒音レベル）は43dB(A)となる。

このように、調整装置１７を用いて騒音特性制御板１６Ａを移動して排出風ｂの通風抵抗を調整することにより、音圧レベルＳ（騒音レベル）をΔＳ＝2dB(A)だけ低減することができた。また、このように音圧レベルＳを低減するためには、騒音特性制御板１６Ａと、これを移動する距離調整装置１７のみがあればよいため、コンパクトな構成でファン２０で発生する騒音を有効に低減することができる。これにより、電子装置１０Ａの大型化を及びコスト上昇を伴うことなく、ファン２０で発生する騒音を有効に低減することができる。

図１４乃至図１６は、第１実施例に係るファン騒音低減装置の効果を示す図である。図１４は、ファン２０への供給電圧を変化させた場合の、それぞれにおけるファン騒音の低減効果を示している。

同図に示す例では、ファン２０に対する供給電圧の変化を40.5v、48.0v、57.0vの３種類とした。また、図中白抜きで示す特性は本実施例に係るファン騒音低減装置を設けた場合の音圧レベル［V］を示しており、図中網掛けで示す特性は本実施例に係るファン騒音低減装置を設けていない音圧レベル[V]を示している。同図に示すように、ファン２０に対する供給電圧を変化させた場合、いずれの場合においても本実施例に係るファン騒音低減装置を設けたものの方が騒音が低減していることが判る。

また、図１５及び図１６は、第１実施例に係るファン騒音低減装置を設けた電子装置１０Ａに対し、発生する騒音を周波数分析した結果を示している。図１５は1/3オクターブバンドによる周波数分析結果を示しており、図１６はFFTによる周波数分析結果を示している。尚、図１５及び図１６においてそれぞれ矢印Ａで示す実線の特性は本実施例に係るファン騒音低減装置を設けたものの特性であり、それぞれ矢印Ｂで示す一点鎖線の特性は本実施例に係るファン騒音低減装置を設けていないものの特性である。

各図に示すように、いずれの周波数分析の手法を用いても、本実施例に係るファン騒音低減装置を設けたものの特性Ａが、本実施例に係るファン騒音低減装置を設けていないものの特性よりも音圧レベルが低減している。よって、周波数分析の面からも、本実施例の構成の有効性が実証された。

尚、図１５及び図１６には、ファン２０の回転に伴い発生する一次音（約、150Hz）と二次音（約500Hz）及び約1250Hz以上の高周波が騒音特性制御板１６Ａにより低減されることが現れている。一般に、一次音，二次音は低周波のために対策が困難であり、これを低減するにはダクト６等の大きなスペースを要する消音機が必要となってしまう。しかしながら、本実施例に係るファン騒音低減装置を用いることにより、1250Hz成分は約４ｄＢ低減することができた。これにより、騒音の低減及び耳障り感の低減に大きな効果があることが実証された。

次に、本発明の第２乃至第８実施例について説明する。尚、以下に説明する各実施例の説明に用いる図３乃至図１２において、第１実施例の説明に用いた図２Ａ，図２Ｂに示した構成と同一構成については、同一符号を付してその説明を省略するものとする。

図３は、本発明の第２実施例であるファン騒音低減装置を適用した電子装置１０Ｂを示している。本実施例に係るファン騒音低減装置は、２枚の騒音特性制御板１６Ｂ−１，１６Ｂ−２と面積調整装置１８とにより構成されている。

面積調整装置１８は、第１の騒音特性制御板１６Ｂ−１と、第２の騒音特性制御板１６Ｂ−２とを独立に矢印Ｚ１，Ｚ２方向に移動可能な構成としている。よって、第１の騒音特性制御板１６Ｂ−１が面積調整装置１８により矢印Ｚ１方向の移動限度まで移動し、これと同時に第２の騒音特性制御板１６Ｂ−２が面積調整装置１８により矢印Ｚ２方向の移動限度まで移動すると、排気口１５と対向する第１及び第２の騒音特性制御板１６Ｂ−１，１６Ｂ−２の全面積は最大の面積となる（以下、この状態を最大面積状態という）。

これに対し、第１の騒音特性制御板１６Ｂ−１が矢印Ｚ１方向に移動し、これと同時に第２の騒音特性制御板１６Ｂ−２が矢印Ｚ２方向に移動し、第１及び第２の騒音特性制御板１６Ｂ−１，１６Ｂ−２が正面視で完全に重なり合う状態になると、第１及び第２の騒音特性制御板１６Ｂ−１，１６Ｂ−２の全面積は最小の面積となる（以下、この状態を最小面積状態という）。

また、排気口１５から排出される排出風ｂの通風抵抗は、第１及び第２の騒音特性制御板１６Ｂ−１，１６Ｂ−２が最大面積の時最大（最大通風抵抗という）となり、最小面積の時に最小（最小通風抵抗という）となる。また、排気口１５から排出される排出風ｂの通風抵抗の値は、面積調整装置１８により最大通風抵抗と最小通風抵抗との間で調整することが可能である。

このように本実施例でも排気口１５から排出される排出風ｂの通風抵抗の値を調整できるため、図１３で説明したと同様の理由により、ファン２０で発生する騒音を有効に低減することができる。また、本実施例に係るファン騒音低減装置も第１及び第２の騒音特性制御板１６Ｂ−１，１６Ｂ−２と面積調整装置１８とからなる簡単な構成であるため、電子装置１０Ｂの小型化を図ることができる。

尚、排気口１５と対向するよう配設する騒音特性制御板は必ずしも排気口１５の全体の面積よりも小さくする必要はなく、例えば図４に示す第２実施例の変形例のように、騒音特性制御板１６Ｃの面積が、排気口１５の全体の面積よりも広く設定することも可能である。

図５は、本発明の第３実施例であるファン騒音低減装置を適用した電子装置１０Ｄを示している。本実施例に係るファン騒音低減装置は、騒音特性制御板１６Ｄと角度調整装置１９とにより構成されている。

騒音特性制御板１６Ｄは、アーム部３０に設けられた支軸Ｏに回転可能に軸承された構成とされている。また、角度調整装置１９は、騒音特性制御板１６Ｄを図中矢印Ｔ１，Ｔ２方向に支軸Ｏを中心に回転（移動）する構成とされている。

騒音特性制御板１６Ｄが角度調整装置１９により矢印Ｔ１方向に回転した場合、騒音特性制御板１６Ｄの支軸Ｏより上部は排気口１５に近接し、支軸Ｏより下部は排気口１５から離間する。また、騒音特性制御板１６Ｄが矢印Ｔ２方向に回転した場合、騒音特性制御板１６Ｄの支軸Ｏより上部は排気口１５から離間し、支軸Ｏより下部は排気口１５に近接する。

前記のように、騒音特性制御板１６Ｄが排気口１５に近接すると排気口１５から排出される排出風ｂの通風抵抗は増大し、逆に離間すると排気口１５から排出される排出風ｂの通風抵抗は減少する。よって、本実施例に係るファン騒音低減装置は、支軸Ｏの上部と下部とで通風抵抗の増減が逆の特性となり、複雑な通風抵抗の設定も可能となる。

図６及び図７は、本発明の一実施例であるファン騒音低減装置を適用したファン２０を示している。本実施例では、フィンガーガード２１を騒音特性制御板として使用したことを特徴としている。

フィンガーガード２１は、回転する羽根２０ａに指が当たらないようファン２０に装着されるものである。このファン２０は、前記のように指が羽根２０ａに接触しないようにするため、複数の線材を狭い間隔で配置した構成となっている。このため、ファン２０は吸入空気或いは排出風に通風抵抗を与え、よって前記した騒音特性制御板と等価の機能を奏することとなる。

本実施例では、この騒音特性制御板として機能するフィンガーガード２１とファン２０との距離をスペーサ２３により設定する構成としている。即ち、フィンガーガード２１はネジ２２によりファン２０に固定されるが、このネジ２２にスペーサ２３を挿通した上でフィンガーガード２１をファン２０にネジ止めする。これにより、フィンガーガード２１とネジ２２の離間距離Ｌ（図７に矢印で示す）は、スペーサ２３により決められることとなる。

具体的には、スペーサ２３の長さを短くしてフィンガーガード２１をファン２０に近接させると吸入空気或いは排出風の通風抵抗は増大し、逆にスペーサ２３を長くしフィンガーガード２１をファン２０から離間させると吸入空気或いは排出風の通風抵抗は減少する。

このように本実施例でも吸入空気或いは排出風の通風抵抗の値を調整できるため、図１３で説明したと同様の理由により、ファン２０で発生する騒音を有効に低減することができる。また、ファン２０に配設されているフィンガーガード２１を利用して騒音低減を図れるため、小型化、部品点数の削減、及びコスト低減を図ることができる。

図８は、本発明の第５実施例であるファン騒音低減装置を適用した電子装置１０Ｅを示している。前記した各実施例に係るファン騒音低減装置は、騒音特性制御板１６Ａ，１６Ｂ−１，１６Ｂ−２，１６Ｃ，１６Ｄを筐体１１の外部に配設した構成とされていた。これに対して本実施例に係るファン騒音低減装置は、筐体１１の内部に騒音特性制御板１６Ｆ，１６Ｅを配置したことを特徴としている。

ここで、本実施例に係るファン騒音低減装置が適用される電子装置１０Ｅの構成について簡単に説明する。電子装置１０Ｅは、筐体１１の底面部に吸気口１４が形成されており、ファン２０が駆動することにより、吸入空気ａはこの吸気口１４から筐体１１の内部に進入する。

発熱体となる多数の半導体素子が搭載されたシェルフ２４は、筐体１１内の吸気口１４と対向する位置に配設されている。シェルフ２４は所定の間隔で並設されており、吸入空気ａは冷却風としてシェルフ２４の間を流れてファン２０に流入する。

この際、吸気口１４とファン２０との間には、ファン騒音低減装置を構成する騒音特性制御板１６Ｅ及び制御板調整装置３１が設けられている。即ち、騒音特性制御板１６Ｅは、吸気口１４と筐体１１の内部に配設されたファン２０との間における吸気風ａの吸気経路途中に配置された構成とされている。

本実施例では、ファン２０は８台設けられている。このファン２０に吸引された吸入空気ａは、ファン２０で付勢されて排出風ｂとして排気口１５から排出される。この際、排気口１５とファン２０との間には、ファン騒音低減装置を構成する騒音特性制御板１６Ｆ及び制御板調整装置３２が設けられている。即ち、騒音特性制御板１６Ｆは、ファン２０と筐体１１に形成された排気口１５との間における排気風ｂの排気経路途中に配設されている。

また、制御板調整装置３１，３２は、騒音特性制御板１６Ｅ，１６Ｆをファン２０に対して図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向、Ｚ１，Ｚ２方向、及びＴ１，Ｔ２方向に移動する構成とされている。騒音特性制御板１６Ｅ，１６ＦをＸ１，Ｘ２方向に移動させた場合には、ファン２０と騒音特性制御板１６Ｅ，１６Ｆとの距離を調整することができる。

また、騒音特性制御板１６Ｅ，１６Ｆを矢印Ｚ１，Ｚ２方向に移動した場合には、ファン２０と騒音特性制御板１６Ｅ，１６Ｆとの対向面積を調整することができる。更に、騒音特性制御板１６Ｅ，１６Ｆを矢印Ｔ１，Ｔ２方向に移動（回転）させた場合には、回転中心の前後でファン２０と騒音特性制御板１６Ｅ，１６Ｆとの対向面積を変化させるよう調整することができる。

このように、制御板調整装置３１，３２が騒音特性制御板１６Ｅ，１６Ｆを移動することにより、吸気口１４から吸入される吸入空気ａの通風抵抗、及び排気口１５から排出される排出風ｂの通風抵抗を調整することが可能となる。

このように本実施例では、吸入空気ａの通風抵抗及び排出風ｂの通風抵抗の双方を調整できるため、図１３で説明したと同様の理由により、ファン２０で発生する騒音を更に有効に低減することができる。また、本実施例のように騒音特性制御板１６Ｅ，１６Ｆは必ずしも筐体１１の外部に配設する必要はなく、筐体１１の内部にも配設可能なものである。よって、本実施例の構成とすることにより、筐体１１の外部に突出する構成がなくなり、電子装置１０Ｅの設置スペースに自由度を持たせることができる。

図９は、本発明の第６実施例であるファン騒音低減装置を適用した電子装置１０Ｆを示している。本実施例に係るファン騒音低減装置は、基本的には図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明したファン騒音低減装置と同一構成とされている。即ち、本実施例に係るファン騒音低減装置も騒音特性制御板１６Ａと距離調整装置１７とにより構成されている。

しかしながら、本実施例に係るファン騒音低減装置は、騒音特性制御板１６Ａの排気口１５と対向する面に吸音材２５を配設したことを特徴としている。この吸音材２５は、騒音特性制御板１６Ａの排気口１５と対向する面の全面に配設してもよく、また部分的に配設することも可能である。このように、騒音特性制御板１６Ａに吸音材２５を配設することにより、特にファン２０で発生する騒音の内、高周波成分の騒音を有効に除去することが可能となる。

図１７は、本実施例に係るファン騒音低減装置を適用した電子装置１０Ｆで発生する騒音と、吸音材２５を設けない電子装置の騒音との1/3オクターブバンドによる周波数分析結果を示している。尚、図中矢印Ａで示す実線の特性は吸音材２５を設けた本実施例に係るファン騒音低減装置の特性を示しており、矢印Ｂで示す一点鎖線の特性は吸音材２５を設けてないものの特性である。

同図より、吸音材２５を設けた場合、特に1kHz以上の高周波成分で騒音が有効に低減していることが判る。このように、吸音材２５を設けることにより、ファン２０で発生する騒音の内、特に高周波成分を有効に低減することができる。尚、本実施例では前記した第１実施例に係るファン騒音低減装置に吸音材２５を配設した構成を例に挙げて説明したが、他の実施例に係るファン騒音低減装置においても騒音特性制御板に吸音材２５を配設することにより、同様の騒音低減効果を実現することができる。

図１０は、本発明の第７実施例であるファン騒音低減装置を適用した電子装置１０Ｇを示している。本実施例に係るファン騒音低減装置は、騒音特性制御板１６Ｇ，マイクロホン２６（請求項に記載の騒音計測手段に相当する），移動調整装置２７，及び制御装置２８等により構成されている。

騒音特性制御板１６Ｇは、前記した第１実施例と同様に排気口１５と対向するよう配置されている。マイクロホン２６は、電子装置１０Ｇで発生するファン２０の騒音を計測するために設けられている。このマイクロホン２６は制御装置２８に接続されており、よってマイクロホン２６で計測されたファン２０の騒音は制御装置２８に送信される。

移動調整装置２７はアーム部３０と接続されており、このアーム部３０を介して騒音特性制御板１６Ｇを移動する装置である。この移動調整装置２７を駆動することにより、騒音特性制御板１６Ｇは、排気口１５に対して図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向、Ｚ１，Ｚ２方向、及びＲ１，Ｒ２方向に移動する。よって、移動調整装置２７を駆動することにより、排気口１５から排出される排出風ｂの通風抵抗を調整することが可能となる。

制御装置２８は、マイクロホン２６により計測した電子装置１０Ｇの騒音に応じて移動調整装置２７を駆動し、騒音特性制御板１６Ｇを騒音が低減される位置に移動させる処理を行う。図１１は、制御装置２８が実施するファン騒音の低減処理を示している。以下、制御装置２８が実施するファン騒音の低減処理について説明する。

図１１に示すファン騒音の低減処理が起動すると、制御装置２８は初期化処理を実施する（ステップ１０。尚、図ではステップをＳと略称している）。具体的には、騒音特性制御板１６ＧのＸ方向の座標Ｈ、Ｚ方向の座標Ｉ、及び回転方向（Ｒ方向）の座標Ｊをそれぞれゼロとする（Ｈ＝０，Ｉ＝０，Ｊ＝０）。

次に、制御装置２８は移動調整装置２７を駆動し、騒音特性制御板１６Ｇを座標（Ｈ，Ｉ，Ｊ）へ移動させる（ステップ１２）。騒音特性制御板１６Ｇの移動処理が終了すると、制御装置２８はマイクロホン２６から電子装置１０Ｇ（ファン２０）が発生している騒音の値を入力する（ステップ１４）。尚、以下の説明において、ステップ１４で計測されるファン騒音の値をマイク入力値Ｂという。

次に、制御装置２８は、予め内蔵された記憶装置に格納されている基準騒音値Ａと、ステップ１４で入力されたマイク入力値Ｂとの大きさを比較する８ステップ１６）。ここで、基準騒音値Ａとは予め設定された値であり、以下説明するステップ１８，２４等の処理を実施することにより学習が行われる値である（これについては後述する）。

ステップ１６において肯定処理が行われると、換言すると今回入力したマイク入力値Ｂが基準騒音値Ａ以下であると判断されると、処理はステップ１８に進み、今回入力さたれマイク入力値Ｂの値を新たに基準騒音値Ａに設定する（Ａ＝Ｂ）。そして、このステップ１８の処理が終了すると、処理はステップ２０に進む。

ステップ２０では、制御装置２８はステップ１２でマイク入力値Ｂが測定されたときの騒音特性制御板１６Ｇの座標（Ｈ，Ｉ，Ｊ）と、マイク入力値Ｂの値を対応付けて制御装置２８内に設けられている記憶装置内に格納する。

一方、ステップ１６でマイク入力値Ｂが基準騒音値Ａを超えていると判断された場合には、ステップ１８，２０をバイパスして処理をステップ２２に進める。ステップ２２では、座標Ｈ，Ｉ，Ｊを所定量（α，β，γ）だけ変化させる。

続くステップ２４では、ステップ２２で新たに設定される座標に基づき、騒音特性制御板１６Ｇが移動する全範囲においてマイク入力値Ｂが計測されたかどうかを判断する。そして、騒音特性制御板１６Ｇが移動する全範囲においてマイク入力値Ｂが計測されていないと判断されると処理は再びステップ１２に戻り、以下ステップ２４で肯定判断が行われるまで、ステップ１２からステップ２４の処理を繰り返し実施する。

このステップ２４で肯定判断が行われるまで実施されるステップ１２からステップ２４の処理において、基準騒音値Ａ以下であるマイク入力値Ｂが入力された場合、ステップ１６，１８の処理により基準騒音値Ａの書き換え処理が実施される。このため、ステップ２４で全計測が終了したときの基準騒音値Ａの値は、騒音特性制御板１６Ａを種々の座標に移動させた中で、最もファン騒音が小さくなったときのマイク入力値Ｂの値が設定されている。

一方、ステップ２４で騒音特性制御板１６Ｇが移動する全範囲においてマイク入力値Ｂの計測が行われたと判断されると、制御装置２８は記憶装置から基準騒音値Ａと対応する座標（Ｈ_Ｌ，Ｉ_Ｌ，Ｊ_Ｌとする）の値を、換言すると騒音の発生が最も小さかったときの座標（Ｈ_Ｌ，Ｉ_Ｌ，Ｊ_Ｌとする）の値を読み出す。

そして、制御装置２８は移動調整装置２７を駆動することにより、騒音特性制御板１６Ｇを基準騒音値Ａとなった位置（Ｈ_Ｌ，Ｉ_Ｌ，Ｊ_Ｌ）へ騒音特性制御板１６Ｇを移動させる。これにより、騒音特性制御板１６Ｇはファン騒音を最低としうる位置に位置決めされるため、電子装置１０Ｇで発生するファン騒音を最も低くすることが可能となる。

図１２は、本発明の第８実施例であるファン騒音低減装置を示している。本実施例において、図９に示した構成と対応する構成には同一符号を付してその説明を省略する。

本実施例に係るファン騒音低減装置は、前記した第７実施例に係るファン騒音低減装置の構成に、更に温度センサ３５を設けたことを特徴とするものである。この温度センサ３５は、ファン２０により冷却されるシェルフ２４（被冷却体）の温度を計測するものである。よって、温度センサ３５はシェルフ２４に直接配設するか、或いはシェルフ２４を収納するシェルフに配設さる。この温度センサ３５は２８に接続されており、よってシェルフ２４の温度は制御装置２８に送信される。

このように、被冷却体となるシェルフ２４の温度を計測可能な構成とすることにより、シェルフ２４の冷却温度を既定冷却温度の範囲内に維持した上で、ファン２０が発生する騒音を低減させることができる。これについて、図１３を再び用いて説明する。

前記したように、動作点Ｐ１を動作点Ｐ２となるよう騒音特性制御板を移動させて通風抵抗を変化させることにより、ΔＳだけ音圧レベルを低減でき、よってファン２０で発生する騒音を低減することが可能となる。しかしながら、動作点Ｐ１を動作点Ｐ２とすることにより、ファンの風量は0.50m³/minから0.40m³/minに低減する。これは、ファンの騒音は低減できるが、ファンによる冷却効率が低下することを意味する。また、前記ようにシェルフ２４にはＬＳＩ２９等の発熱体が多数搭載されており、よって場合によっては騒音低減よりもシェルフ２４の昇温からＬＳＩ２９を保護することが優先する必要がある場合も生じる。

そこで、本実施例では温度センサ３５を設けることにより被冷却体となるシェルフ２４の温度を直接計測可能な構成とし、移動調整装置２７を駆動することにより騒音の低減は図れるものの、シェルフ２４の温度がＬＳＩ２９の適正な動作を妨げる温度になったときは、移動調整装置２７を駆動を中止する構成としている。この構成とすることにより、シェルフ２４に搭載されたＬＳＩ２９等の電子素子の適正動作を保障でき、電子装置の信頼性を高めることができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。

１０Ａ〜１０Ｇ 電子装置
１１ 筐体
１４ 吸気口
１５ 排気口
１６Ａ，１６Ｂ−１，１６Ｂ−２，１６Ｃ〜１６Ｇ 騒音特性制御板
１７ 距離調整装置
１８ 面積調整装置
１９ 角度調整装置
２０ ファン
２１ フィンガーガード
２４ シェルフ
２５ 吸音材
２６ マイクロホン
２７ 移動調整装置
２８ 制御装置
３１，３２ 制御板調整装置
３５ 温度センサ

Claims (4)

1. 筐体内に配設されたファンが生成する吸気風の吸気経路及び／又は排気風の排気経路に設けられる騒音特性調整板と、
   該騒音特性調整板を移動することにより、前記吸気風及び／又は前記排気風の通風抵抗を調整する調整手段と、
   発生している騒音を計測する騒音計測手段と、
   該騒音計測手段で計測された騒音に応じて前記調整手段を駆動し、前記騒音特性調整板を騒音が低減されるよう移動させる制御手段と、
   を有することを特徴とするファン騒音低減装置。
2. 前記騒音計測手段は、マイクロホンであることを特徴とする請求項１記載のファン騒音低減装置。
3. 前記ファンにより冷却される被冷却体の温度を計測する温度計測手段を設け、
   前記制御手段は、前記被冷却体に対する既定冷却温度範囲内で、前記前記騒音特性調整板を騒音が低減されるよう移動させることを特徴とする請求項１記載のファン騒音低減装置。
4. 筐体内に配設されたファンが生成する吸気風の吸気経路及び／又は排気風の排気経路に設けられる騒音特性調整板と、該騒音特性調整板を移動することにより前記吸気風及び／又は前記排気風の通風抵抗を調整する調整手段と、発生している騒音を計測する騒音計測手段とを有するファン騒音低減装置に適用され、前記騒音計測手段で計測された騒音に応じて前記調整手段により前記騒音特性調整板を移動させて騒音を低減させるファン騒音低減方法であって、
   前記調整手段により前記騒音特性調整板を移動範囲内で移動させるステップと、
   前記騒音特性調整板を移動範囲内で移動させた際の騒音を前記騒音計測手段により計測するステップと、
   前記騒音測定が行われた前記騒音特性調整板の位置と、当該位置における前記騒音計測手段により計測された騒音の値とを関係付けた騒音計測データを記憶するステップと、
   前記騒音計測データに基づき、最も騒音値の小さい前記騒音特性調整板の位置に、前記騒音特性調整板を移動させるステップと、
   を有することを特徴とするファン騒音低減方法。

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