JP4461338B2 - 筐体用空冷装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気部品を内蔵した筐体、例えば、サーバ装置やコンピュータ或いはハードディスクドライブ等の筐体の内部に実装された電気部品を冷却する筐体用空冷装置の改良に関する。

吸気口を有する筐体に形成された複数の排気口毎に配置された軸流式の冷却ファンユニットを駆動して筐体の内部に吸気口から排気口に向かうエアフローを形成することによって筐体内部の電気部品を冷却するようにした筐体用空冷装置が既に公知である。

この種の筐体用空冷装置の一般的な構成例を図７に示す。

図７に示した筐体用空冷装置１００は、筐体１０１の前面１０１ａに図示しない吸気口を設ける一方、筐体１０１の背面１０１ｂの側に複数の排気口１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃを併設したもので、排気口１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ毎に配備された軸流式の冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃを一斉に駆動し、筐体１０１の内部に前述の吸気口から排気口１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃに向かうエアフロー、例えば、図７中の矢印で示されるようなエアフローＡ，Ｂ，Ｃを形成することによって、筐体１０１の内部の電気部品を冷却するように構成されている。

しかしながら、冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃには材料や製造上の都合で生じる個体差があり、耐用年数等が必ずしも同一というわけではないので、何れかの冷却ファンユニットが１つ或いは其れ以上故障して停止した状態のまま、他の冷却ファンユニットが作動を続けるといった場合が有り得る。

例えば、冷却ファンユニット１０３ｃが故障して停止した場合では、正常に動作を続ける他の冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂの吸引力によって筐体１０１内の気圧は外気圧よりも相対的に低くなっているので、冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂから送出された暖かい排気が、冷却ファンユニット１０３ｃの主要部であるファン１０４を成す複数の羽根１０５間の間隙１０６（図８参照）を縫って筐体１０１内に吸い込まれ、筐体１０１内に暖気からなるエアフローＤ（図７参照）が形成されることになる。

このような場合、冷却ファンユニット１０３ｃの故障によって筐体１０１の内部のエアフローＣが失われて冷却能力が低下した上、更に、冷却ファンユニット１０３ｃが有する間隙１０６を縫って外部からの暖気がエアフローＤとして筐体１０１内に持ち込まれることになるので、この状態を長時間に亘って放置すると、筐体１０１内の温度が過剰に上昇し、筐体１０１内部の電気部品に悪影響を及ぼすといった問題が生じる。

停止した冷却ファンユニットの間隙を介して他の冷却ファンユニットの排気が筐体内に吸い込まれるのを防止するための技術としては、例えば、特許文献１，２に開示されるような冷却装置や冷却ファンユニットが公知である。
これらのものは何れも冷却ファンユニットの外側上端部に板状の逆流防止弁を揺動自在に軸支して取り付けたもので、冷却ファンユニットが正常に動作する間は冷却ファンユニットの送風力を利用して逆流防止弁を押し上げることで排気を行う一方、冷却ファンユニットが故障して送風力が失われると、逆流防止弁の自重や逆流防止弁を揺動付勢する捩りコイルバネ等の力によって逆流防止弁が自動的に冷却ファンユニットの開口部を閉鎖する構成を採用している。

また、特許文献３では、クラークＹあるいは対称翼型の断面を有するシャッタの略中央部、但し、重心よりも前縁寄りの位置をダクトの中で揺動自在に軸支し、非換気時にはシャッタ自重を利用してシャッタの直立姿勢を保持してダクトを閉鎖する一方、換気時には空気の流れを利用してシャッタの姿勢を略水平状態としてダクトを開くようにした換気扇が提案されている。

しかしながら、特許文献１，２，３に開示されるシャッタの構成は、何れもファンの送風力を利用してシャッタを押し開く構成であるため、冷却や送風に利用されるべきファンの送風力の一部がシャッタの開放のために転用されることになり、冷却ファンユニットの能力を十分に生かした冷却や送風が行えないといった不都合がある。

特開２００１−２４２９６４号公報（図７，図８） 特開２００２−１７６２８１号公報（図１，図２） 特公平８−６９４７号公報（第４図）

そこで、本発明の課題は、冷却ファンユニットが正常に作動する間は冷却ファンユニットの能力を十分に生かして筐体の内部を冷却することができ、また、冷却ファンユニットが故障した場合においては、この冷却ファンユニットの取り付けられた排気口を確実に閉鎖して他の冷却ファンユニットから送出された排気すなわち暖気が筐体内に再び取り込まれることを防止することのできる筐体用空冷装置を提供することにある。

本発明の筐体用空冷装置は、吸気口を有する筐体に形成された複数の排気口毎に配置された軸流式の冷却ファンユニットを駆動して前記筐体の内部に前記吸気口から前記排気口に向かうエアフローを形成することによって前記筐体内部の電気部品を冷却するようにした筐体用空冷装置であり、前記課題を達成するため、
前記各排気口毎にシャッタを設け、各排気口とシャッタと冷却ファンユニットとの組み合わせにおいて、各シャッタの面に対して各冷却ファンユニットの軸流方向が略平行となるように各シャッタの一端部と各冷却ファンユニットの一端部とを突き合わせて冷却ファンユニットとシャッタとを一体的に接合し、各シャッタと各冷却ファンユニットとの相対的な位置関係において各排気口の内側方向に各シャッタが位置し且つ各排気口の外側方向に各冷却ファンユニットが位置するようにして、各シャッタと各冷却ファンユニットとの突き合わせ部の近傍を枢着箇所として、各シャッタおよび該シャッタと実質的に一体化された各冷却ファンユニットを各排気口の下端部に揺動自在に軸支したことを特徴とする構成を有する。

本発明の筐体用空冷装置によれば、冷却ファンユニットが正常に作動する間は冷却ファンユニットの能力を十分に生かして筐体の内部を冷却することができ、また、冷却ファンユニットが故障した場合においては、この冷却ファンユニットの取り付けられた排気口を確実に閉鎖して他の冷却ファンユニットから送出された排気すなわち暖気が筐体内に再び取り込まれることを防止することができる。

次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して具体的に説明する。

図１は本発明を適用した一実施形態の筐体用空冷装置１の構成について全体的な外観を示した斜視図である。

この筐体用空冷装置１は、サーバ装置やコンピュータ或いはハードディスクドライブ等のアウターケーシングを構成する筐体１０１の前面１０１ａに図示しない吸気口を設ける一方、筐体１０１の背面１０１ｂの側に複数の排気口１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃを併設したもので、排気口１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ毎に配備された軸流式の冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃを一斉に駆動し、筐体１０１の内部に前面１０１ａ側の吸気口から背面１０１ｂ側の排気口１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃに向かうエアフローを形成することによって、筐体１０１の内部の電気部品を冷却するように構成されている。

冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃが正常に動作しているときの冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの姿勢は、図７に示した冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの姿勢と同様であり、また、このときに筐体１０１内に形成されるエアフローの状態も図７に示したエアフローＡ，Ｂ，Ｃと同様である。

筐体用空冷装置１における排気口１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの構成および冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの構成は何れも同様であるので、ここでは、排気口１０２ｃと冷却ファンユニット１０３ｃを例にとって排気口１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃの周辺の構造について具体的に説明する。

図２は排気口１０２ｃに対する冷却ファンユニット１０３ｃの取付構造を示した斜視図である。

図２に示される通り、この実施形態においては、排気口１０２ｃには、冷却ファンユニット１０３ｃに加えて、排気口１０２ｃを塞ぐためのシャッタ２ｃが排気口１０２ｃの内部に配備されるようになっている。

シャッタ２ｃは排気口１０２ｃの断面積に相当する大きさ、言い方を換えれば、冷却ファンユニット１０３ｃと同等の面積を有する矩形状のプレートであり、その一端部つまり図２に示されるシャッタ２ｃの下端部の左右両側には、冷却ファンユニット１０３ｃをワンタッチで接合するための着脱機構として機能する断面略Ｕ字型のファンユニット挿抜枠３，３が、シャッタ２ｃのプレート面に対して直交するかたちで突設されている。

ファンユニット挿抜枠３，３とシャッタ２ｃはアルミニウム合金等の金属板に対して打ち抜きや曲げ等のプレス成形を施して形成された一体物であるから、ファンユニット挿抜枠３，３とシャッタ２ｃの製造コストは低廉であり、また、組み立て作業も容易である。

冷却ファンユニット１０３ｃは、例えば、図８に示されるような複数の羽根１０５から成るファン１０４（図２中では特に図示せず）と、このファン１０４を回転駆動するためのファン駆動モータ４を備える。

そして、冷却ファンユニット１０３ｃのケーシング５の下端部の一側つまり図２中における右側の端部には、ファン駆動モータ４に電力を供給するための電源端子６が固設され、着脱機構として機能するファンユニット挿抜枠３，３の間に冷却ファンユニット１０３ｃを差し込んで冷却ファンユニット１０３ｃをシャッタ２ｃに取り付けた際に、シャッタ２ｃの前記一端部つまりシャッタ２ｃの下端部の右側に固設された電力供給端子７と電源端子６とが電気的に接続されるようになっている。

ここでは、電源端子６や電力供給端子７として挿抜式のプラグインコネクタを利用しているので、冷却ファンユニット１０３ｃのケーシング５の下端部と此れに対向するシャッタ２ｃの上面側に電源端子６や電力供給端子７を取り付ける必要があるが、摺接式のコネクタ構造を適用した場合にあっては、冷却ファンユニット１０３ｃのケーシング５の側面と、此れに対向するファンユニット挿抜枠３の内側つまり着脱機構の側に、電源端子６や電力供給端子７を取り付けた構成を適用することができる。

ファンユニット挿抜枠３，３の間に冷却ファンユニット１０３ｃを差し込んで冷却ファンユニット１０３ｃをシャッタ２ｃに取り付けた状態では、例えば図３に示されるように、シャッタ２ｃの一端部すなわち図３中のシャッタ２ｃの右端部と冷却ファンユニット１０３ｃの一端部つまり図３中の冷却ファンユニット１０３ｃの下端部とが突き合わされた状態で冷却ファンユニット１０３ｃとシャッタ２ｃとが実質的に一体に接合され、シャッタ２ｃのプレート面に対する冷却ファンユニット１０３ｃの軸流方向が略平行となる。あるいは、冷却ファンユニット１０３ｃにおけるファン１０４の回転面がシャッタ２ｃのプレート面に対して直行する状態になるといってもよい。

このようにして実質的に一体化されたシャッタ２ｃと冷却ファンユニット１０３ｃは、図２に示されるように、シャッタ２ｃと冷却ファンユニット１０３ｃとの相対的な位置関係において、排気口１０２ｃの内側方向にシャッタ２ｃが位置し、且つ、排気口１０２ｃの外側方向に冷却ファンユニット１０３ｃが位置するようにして、シャッタ２ｃと冷却ファンユニット１０３ｃとの突き合せ部の近傍、より具体的には、ファンユニット挿抜枠３，３の下端部の外側に突設されたピン８，８を枢着箇所として、排気口１０２ｃの下端部に揺動自在に軸支される。

枢着箇所となるピン８，８の配設位置は、図３に示されるようにして冷却ファンユニット１０３ｃが排気口１０２ｃを塞いだ状態で、ピン８，８よりも排気口１０２ｃの内側方向に位置するシャッタ２ｃおよび冷却ファンユニット１０３ｃとファンユニット挿抜枠３，３の部分（Ｐ１）の重量（Ｇ１）によってピン８，８の周りに形成される左回りのモーメント（Ｍ１）が、ピン８，８よりも排気口１０２ｃの外側方向に位置するシャッタ２ｃおよび冷却ファンユニット１０３ｃとファンユニット挿抜枠３，３の部分（Ｐ２）の重量（Ｇ２）によってピン８，８の周りに形成される右回りのモーメント（Ｍ２）よりも小さくなり、且つ、この状態で冷却ファンユニット１０３ｃを駆動すると、ピン８，８よりも排気口１０２ｃの内側方向に位置するシャッタ２ｃおよび冷却ファンユニット１０３ｃとファンユニット挿抜枠３，３の部分（Ｐ１）の重量（Ｇ１）によってピン８，８の周りに形成される左回りのモーメント（Ｍ１）と冷却ファンユニット１０３ｃにおける送風力の反作用によってピン８，８の周りに形成される左回りのモーメント（Ｍ３）を併せた総和の左回りモーメント（Ｍ１＋Ｍ３）が、ピン８，８よりも排気口１０２ｃの外側方向に位置するシャッタ２ｃおよび冷却ファンユニット１０３ｃとファンユニット挿抜枠３，３の部分（Ｐ２）の重量（Ｇ２）によってピン８，８の周りに形成される右回りのモーメント（Ｍ２）よりも大きくなるように、設計段階で決められている。

図３に示されるようにして冷却ファンユニット１０３ｃが排気口１０２ｃを塞いだ状態で冷却ファンユニット１０３ｃを駆動した状況下では、ピン８，８の周りに形成される左回りのモーメント（Ｍ１＋Ｍ３）がピン８，８の周りに形成される右回りのモーメント（Ｍ２）よりも大きくなるので、ピン８，８を中心として図３中の反時計方向に冷却ファンユニット１０３ｃを転倒させようとする力が働くことになるが、冷却ファンユニット１０３ｃと実質的に一体に接合されたシャッタ２ｃが排気口１０２ｃの底面１０７ｃに当接して冷却ファンユニット１０３ｃを支えるので、図３に示される冷却ファンユニット１０３ｃの姿勢が其のまま保持される。

また、図４に示されるようにしてシャッタ２ｃが排気口１０２ｃを塞いだ状態では、ピン８，８よりも排気口１０２ｃの内側方向に位置するシャッタ２ｃおよび冷却ファンユニット１０３ｃとファンユニット挿抜枠３，３の部分（Ｐ１’）の重量（Ｇ１’）によってピン８，８の周りに形成される左回りのモーメント（Ｍ１’）が、ピン８，８よりも排気口１０２ｃの外側方向に位置するシャッタ２ｃおよび冷却ファンユニット１０３ｃとファンユニット挿抜枠３，３の部分（Ｐ２’）の重量（Ｇ２’）によってピン８，８の周りに形成される右回りのモーメント（Ｍ２’）よりも必然的に小さくなる。

枢着箇所となるピン８，８の配設位置に関わる条件は、排気口１０２ａに装着される冷却ファンユニット１０３ａとシャッタ２ａの場合、および、排気口１０２ｂに装着される冷却ファンユニット１０３ｂとシャッタ２ｂの場合も、上記と全く同様である。

従って、筐体用空冷装置１の排気口１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃに装着された冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの全てが正常に駆動されている状況下では、筐体用空冷装置１の冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの各々の姿勢は図３に示されるような状況、つまり、図７に示した冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの姿勢と全く同様となり、筐体１０１内に図７と同様のエアフローＡ，Ｂ，Ｃが形成されて筐体１０１内の電気部品が適切に冷却される。

この際、冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの送風力によってシャッタ２ａ，２ｂ，２ｃを押し開いたりシャッタ２ａ，２ｂ，２ｃの姿勢を変化させたりする必要はなく、冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの送風力の全てをエアフローＡ，Ｂ，Ｃの形成に利用することができるので、冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの能力を十分に生かして筐体１０１内の電気部品を効率よく冷却することができる。

ここで、仮に、筐体用空冷装置１の排気口１０２ｃに装着されている冷却ファンユニット１０３ｃが故障してファン１０４の回転が停止すると、図３に示されるピン８，８の周りの左回りのモーメントのうち冷却ファンユニット１０３ｃにおける送風力の反作用によってピン８，８の周りに形成される左回りのモーメント（Ｍ３）が失われ、排気口１０２ｃの内側方向に位置するシャッタ２ｃおよび冷却ファンユニット１０３ｃとファンユニット挿抜枠３，３の部分（Ｐ１）の重量（Ｇ１）によってピン８，８の周りに形成される左回りのモーメント（Ｍ１）と、ピン８，８よりも排気口１０２ｃの外側方向に位置するシャッタ２ｃおよび冷却ファンユニット１０３ｃとファンユニット挿抜枠３，３の部分（Ｐ２）の重量（Ｇ２）によってピン８，８の周りに形成される右回りのモーメント（Ｍ２）のみが作用することになり、前述した通り、左回りのモーメント（Ｍ１）は右回りのモーメント（Ｍ２）よりも小さいので、冷却ファンユニット１０３ｃとシャッタ２ｃはピン８，８を支点として図３中で時計方向に転倒する。

厳密に言えば、この時点で冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂは正常に作動しているので、筐体１０１内の気圧は外気圧に比べて僅かに低めになっているが、この圧力差はピン８，８の周りの左回りのモーメント（Ｍ１）と右回りのモーメント（Ｍ２）の絶対値の差分（Ｍ２−Ｍ１）に相当する力に比べれば遥かに小さいので、図３中における時計方向への冷却ファンユニット１０３ｃの転倒が筐体１０１の内外の圧力差によって阻まれることはない。

このようにして冷却ファンユニット１０３ｃが図３中の時計方向に揺動して転倒する結果、冷却ファンユニット１０３ｃに対して実質的に一体的に接合されたシャッタ２ｃが冷却ファンユニット１０３ｃと一体に揺動し、排気口１０２ｃの底面１０７ｃに対して略直交する状態で図４に示されるようにして立ち上がり、筐体用空冷装置１の排気口１０２ｃを塞ぐ。

排気口１０２ｃがシャッタ２ｃによって完全に閉鎖されることにより、停止状態にある冷却ファンユニット１０３ｃが排気口１０２ｃを塞いでいたときよりも筐体１０１内の気圧が僅かに低くなり、外気圧との偏差は増大するが、図４に示されるように、冷却ファンユニット１０３ｃが完全に転倒して排気口１０２ｃの底面１０７ｃと略平行となった状態では、ピン８，８よりも排気口１０２ｃの外側方向に位置するシャッタ２ｃおよび冷却ファンユニット１０３ｃとファンユニット挿抜枠３，３の部分（Ｐ２’）の重量（Ｇ２’）によってピン８，８の周りに形成される右回りのモーメント（Ｍ２’）が、ピン８，８よりも排気口１０２ｃの内側方向に位置するシャッタ２ｃおよび冷却ファンユニット１０３ｃとファンユニット挿抜枠３，３の部分（Ｐ１’）の重量（Ｇ１’）によってピン８，８の周りに形成される左回りのモーメント（Ｍ１’）に比べて著しく大きくなるので、筐体１０１の内外の気圧差によってシャッタ２ｃが排気口１０２ｃの内側に吸い込まれるといった問題は発生せず、排気口１０２ｃの完全閉鎖状態が確保される。

従って、排気口１０２ｃに配備された冷却ファンユニット１０３ｃが故障して停止した場合であっても、その時点で稼動を続けている排気口１０２ａ，１０２ｂの冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂから送出された暖気が排気口１０２ｃを介して筐体１０１内に再び取り込まれるといった不都合が解消され、筐体１０１内の過剰な温度上昇による電気部品の損傷等の問題が改善される。

これと同様、冷却ファンユニット１０３ａが故障して停止した場合にはシャッタ２ａが排気口１０２ａを完全閉鎖し、また、冷却ファンユニット１０３ｂが故障して停止した場合にはシャッタ２ｂが排気口１０２ｂを完全閉鎖して、他の排気口から排出された暖気が停止中の冷却ファンユニットの羽根の間隙を縫って筐体１０１の内部に侵入するといった不都合を解消する。

但し、１つの冷却ファンユニットの故障によって筐体１０１の冷却能力それ自体が低下するので、故障した冷却ファンユニットは早急に交換することが望ましい。

この実施形態では、図１あるいは図４に示されるように、故障を生じた冷却ファンユニットが転倒して排気口の外側に突出するので、故障した冷却ファンユニットの有無を外部からの目視によって極めて容易に確認することができ、故障の生じた冷却ファンユニットを早急に発見して交換作業を行うことができる。

図５および図６は故障した冷却ファンユニットの交換作業について示した側断面図である。

冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの構成は何れも同様であるので、ここでは、冷却ファンユニット１０３ｃが故障した場合の交換作業について説明する。

冷却ファンユニット１０３ｃは、着脱機構として機能する断面略Ｕ字型のファンユニット挿抜枠３，３の間に挾持されるようにして取り付けられているので、故障した冷却ファンユニット１０３ｃは、図５に示されるようにして、ファンユニット挿抜枠３，３の長さ方向に沿って引き出すだけでシャッタ２ｃから簡単に取り外すことができる。

特に、この実施形態では、冷却ファンユニット１０３ｃを取り外した状態であっても、ファンユニット挿抜枠３，３が図５のようにして完全に転倒した状況下では、ピン８，８よりも排気口１０２ｃの外側方向に位置するファンユニット挿抜枠３，３の部分（Ｐ２”）の重量（Ｇ２”）によってピン８，８の周りに形成される右回りのモーメント（Ｍ２”）が、ピン８，８よりも排気口１０２ｃの内側方向に位置するシャッタ２ｃおよびファンユニット挿抜枠３，３の部分（Ｐ１”）の重量（Ｇ１”）によってピン８，８の周りに形成される左回りのモーメント（Ｍ１”）に比べて大きくなるように設計しているので、故障した冷却ファンユニット１０３ｃの交換作業中に不用意にシャッタ２ｃが開かれるようなことはなく、冷却ファンユニット１０３ｃの交換作業を落ち着いて行うことができる。

また、新しい冷却ファンユニット１０３ｃをシャッタ２ｃに取り付ける際には、図６に示されるように、着脱機構として機能する断面略Ｕ字型のファンユニット挿抜枠３，３の間に冷却ファンユニット１０３ｃを差し込んでシャッタ２ｃの方向に向けて押し込むだけでよく、冷却ファンユニット１０３ｃの押し込み操作が完了して冷却ファンユニット１０３ｃがシャッタ２ｃに取り付けられた時点で、シャッタ２ｃ側に固設された電力供給端子７と冷却ファンユニット１０３ｃの電源端子６とが自動的に接続されてファン１０４の回転が始まる。また、新しい冷却ファンユニット１０３ｃをシャッタ２ｃに取り付けると、ファンユニット挿抜枠３，３の内側に突出している嵌合突起９（プレス成形されたディンプル）が冷却ファンユニット１０３ｃのケーシング５の両側の凹部（図示せず）と嵌合し、ファンの振動等による冷却ファンユニット１０３ｃの位置ずれを防止する。

従って、シャッタ２ｃに取り付けた新しい冷却ファンユニット１０３ｃを持ち挙げるようにしてシャッタ２ｃおよび冷却ファンユニット１０３ｃを揺動させ、再び図３に示されるような姿勢に戻せば、既に述べた左回りのモーメント（Ｍ１）と右回りのモーメント（Ｍ２）および既に当該時点で回転を再開している冷却ファンユニット１０３ｃの送風力の反作用によって生じる左回りのモーメント（Ｍ３）との関係によって、冷却ファンユニット１０３ｃの姿勢が図３の状態に保持され、適切に稼動する冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃによって、筐体１０１の内部を故障発生前と同様に適切に冷却することができる。

故障した冷却ファンユニット１０３ｃの交換作業のために筐体１０１を分解する必要は全くなく、交換作業のための工具も不要である。

しかも、故障した冷却ファンユニット１０３ｃの交換作業は、着脱機構として機能するファンユニット挿抜枠３，３を完全に転倒させたままの状態、つまり、シャッタ２ｃで排気口１０２ｃを完全に閉鎖したままの状態で行うことができ、また、故障した冷却ファンユニット１０３ｃを取り外した状態でファンユニット挿抜枠３，３から手を離しても不用意にシャッタ２ｃが開くこともないので、交換作業中に他の排気口１０２ａ，１０２ｂの冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂから送出される暖気が排気口１０２ｃを介して不用意に筐体１０１内に取り込まれるといった恐れは全くなく、筐体１０１つまりサーバ装置やコンピュータ或いはハードディスクドライブ等を運用しながらの冷却ファンユニット１０３ｃの交換作業が可能である。
他の冷却ファンユニット１０３ａ，１０３ｂに故障が生じた場合の措置も、冷却ファンユニット１０３ｃの場合と全く同様である。

本発明を適用した一実施形態の筐体用空冷装置の構成について全体的な外観を示した斜視図である。 排気口に対する冷却ファンユニットとシャッタの取付構造を示した斜視図である。 冷却ファンユニットが排気口を塞いだ状態でシャッタおよび冷却ファンユニットの姿勢を示した側断面図である。 シャッタが排気口を塞いだ状態でシャッタおよび冷却ファンユニットの姿勢を示した側断面図である。 故障した冷却ファンユニットの取り外し作業について示した側断面図である。 新たな冷却ファンユニットの取り付け作業について示した側断面図である。 複数の冷却ファンユニットを備えた筐体用空冷装置の一般的な構成例を示した斜視図である。 冷却ファンユニットに形成される間隙について示した正面図である。

符号の説明

１ 筐体用空冷装置
２ａ，２ｂ，２ｃ シャッタ
３ ファンユニット挿抜枠（着脱機構）
４ ファン駆動モータ
５ ケーシング
６ 電源端子
７ 電力供給端子
８ ピン（枢着箇所）
９ 嵌合突起
１００ 筐体用空冷装置
１０１ 筐体
１０１ａ 筐体の前面
１０１ｂ 筐体の背面
１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ 排気口
１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ 軸流式の冷却ファンユニット
１０４ ファン
１０５ 羽根
１０６ 間隙
１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ 排気口の底面

Claims (5)

1. 吸気口を有する筐体に形成された複数の排気口毎に配置された軸流式の冷却ファンユニットを駆動して前記筐体の内部に前記吸気口から前記排気口に向かうエアフローを形成することによって前記筐体内部の電気部品を冷却するようにした筐体用空冷装置であって、
   前記各排気口毎にシャッタを設け、各排気口とシャッタと冷却ファンユニットとの組み合わせにおいて、各シャッタの面に対して各冷却ファンユニットの軸流方向が略平行となるように各シャッタの一端部と各冷却ファンユニットの一端部とを突き合わせて冷却ファンユニットとシャッタとを一体的に接合し、
   各シャッタと各冷却ファンユニットとの相対的な位置関係において各排気口の内側方向に各シャッタが位置し且つ各排気口の外側方向に各冷却ファンユニットが位置するようにして、各シャッタと各冷却ファンユニットとの突き合わせ部の近傍を枢着箇所として、各シャッタおよび該シャッタと実質的に一体化された各冷却ファンユニットを各排気口の下端部に揺動自在に軸支したことを特徴とする筐体用空冷装置。
2. 各冷却ファンユニットが各排気口を塞ぐ姿勢で、各シャッタおよび各冷却ファンユニットにおいて前記枢着箇所よりも排気口の内側方向に位置する部分の重量によって前記枢着箇所の周りに形成されるモーメントが、各シャッタおよび各冷却ファンユニットにおいて前記枢着箇所よりも排気口の外側方向に位置する部分の重量によって前記枢着箇所の周りに形成されるモーメントよりも小さくなり、且つ、各冷却ファンユニットが各排気口を塞ぐ姿勢で各冷却ファンユニットを駆動した状態では、各シャッタおよび各冷却ファンユニットにおいて前記枢着箇所よりも排気口の内側方向に位置する部分の重量と冷却ファンユニットにおける送風力の反作用の総和によって前記枢着箇所の周りに形成されるモーメントが、各シャッタおよび各冷却ファンユニットにおいて前記枢着箇所よりも排気口の外側方向に位置する部分の重量によって形成される前記枢着箇所の周りのモーメントよりも大きくなるように、前記枢着箇所の位置が調整されていることを特徴とした請求項１記載の筐体用空冷装置。
3. 前記シャッタの前記一端部に、前記冷却ファンユニットをワンタッチで接合するための着脱機構を設けると共に、前記シャッタの前記一端部もしくは前記着脱機構に、前記冷却ファンユニットを接合した状態で前記冷却ファンユニットの電源端子と接続する電力供給端子を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２の何れか一項に記載の筐体用空冷装置。
4. 前記着脱機構が、前記シャッタの面に直交して前記シャッタの前記一端部の両側に突設された断面略Ｕ字型のファンユニット挿抜枠によって構成されていることを特徴とする請求項３記載の筐体用空冷装置。
5. 前記シャッタと前記ファンユニット挿抜枠が一体的にプレス成形されていることを特徴とする請求項４記載の筐体用空冷装置。

Images