JP6951020B2 - シャッター装置、電子機器 - Google Patents
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Description
[第1の実施形態]
図1は、本実施形態によるシャッター装置の最小構成を示す斜視図である。図2は、本実施形態によるシャッター装置の一対の扉本体の開状態を示す正面図である。図3は、本実施形態によるシャッター装置の一対の扉本体の中開状態を示す平面図である。
これらの図が示すように、シャッター装置10Aは、一対の扉本体11A、12Aと、支持軸部13A、14Aと、を少なくとも備えていればよい。
図2に示すように、支持軸部13A、14Aが下方から上方に向かって流路幅方向Dw内側に傾斜している。このため、扉本体11A、12Aが開状態であるとき、扉本体11A、12Aには、自重による重力方向の力F1によって、扉本体11A、12Aが閉じる方向への分力Faが発生している。風Wの流れが弱まると、扉本体11A、12Aに発生している分力Faにより、扉本体11A、12Aが支持軸部13A、14Aを中心として閉じる方向に回動し、閉状態となる。
図3に示すように、扉本体11A、12Aは、流路幅方向Dwで互いに対向する一対で設けられている。このため、風Wによって扉本体11A、12Aが全開状態となっておらず、風Wの流れ方向Dfに対して傾斜した中開状態では、流れ方向Df上流側から下流側に向かって、一対の扉本体11A、12Aの間隔が漸次狭くなっている。
このとき、風Wは、流路幅方向Dw両側の、傾斜した扉本体11A、12Aに当たることで、流路幅方向Dw内側に流れの向きが変わる。さらに、流路幅方向Dw一方側の扉本体11A、12Aに当たった風Wの流れと、流路幅方向Dw他方側の扉本体11A、12Aに当たった風Wの流れとが交錯する。
その結果、これらの扉本体11A、12Aの下流側における風Wの流れが、流路部17Aにおける風Wの流れ方向Dfに沿ったものとなり、ファン4Aによる風Wが、冷却対象物に流れやすい。
また、一対の扉本体11A、12Aの間隔が、流れ方向Df上流側から下流側に向かって漸次狭くなることで、扉本体11A、12Aの間で、風Wの流速が高まる。
図4は、本実施形態によるシャッター装置の最小構成を示す斜視図である。図5は、本実施形態によるシャッター装置の一対の扉本体の開状態を示す側面図である。図6は、本実施形態によるシャッター装置の一対の扉本体の中開状態を示す平面図である。
これらの図が示すように、シャッター装置10Bは、一対の扉本体11B、12Bと、支持軸部13B、14Bと、を少なくとも備えていればよい。
図5に示すように、支持軸部13B、14Bが下方から上方に向かって風Wの流れ方向Df上流側に傾斜している。このため、扉本体11B、12Bの開状態では、扉本体11B、12Bには、自重による重力方向の力F2によって、扉本体11B、12Bが閉じる方向への分力Fbが発生している。風Wの流れが弱まると、扉本体11B、12Bに発生している分力Fbにより、扉本体11B、12Bが支持軸部13B、14Bを中心として閉方向に回動し、閉状態となる。
図6に示すように、扉本体11B、12Bは、流路幅方向Dwで互いに対向する一対で設けられている。このため、扉本体11B、12Bが全開状態となっておらず、風Wの流れ方向Dfに対して傾斜した中開状態では、流れ方向Df上流側から下流側に向かって、一対の扉本体11B、12Bの間隔が漸次狭くなっている。
このとき、風Wは、流路幅方向Dw両側の、傾斜した扉本体11B、12Bに当たることで、流路幅方向Dw内側に流れの向きが変わる。さらに、流路幅方向Dw一方側の扉本体11B、12Bに当たった風Wの流れと、流路幅方向Dw他方側の扉本体11B、12Bに当たった風Wの流れとが交錯する。
その結果、これらの扉本体11B、12Bの下流側における風Wの流れが、流路部17Bにおける風Wの流れ方向Dfに沿ったものとなり、ファン4Bによる風Wが、冷却対象物に流れやすい。
また、一対の扉本体11B、12Bの間隔が、流れ方向Df上流側から下流側に向かって漸次狭くなることで、扉本体11B、12Bの間で、風Wの流速が高まる。
図7は、本実施形態による電子機器の最小構成を示す図である。
この図が示すように、電子機器1Cは、筐体2Cと、ファン4Cと、シャッター装置10Cと、電子部品3Cと、を少なくとも備えていればよい。
このとき、流路幅方向Dw一方側の扉本体11C、12Cに当たった風Wの流れと、流路幅方向Dw他方側の扉本体11C、12Cに当たった風Wの流れとが交錯する。
その結果、これらの扉本体11C、12Cの下流側における風Wの流れが、流路部17Cにおける風Wの流れ方向Dfに沿ったものとなり、ファン4Cによる風Wが、冷却対象物に流れやすい。
また、一対の扉本体11C、12Cの間隔が、流れ方向Df上流側から下流側に向かって漸次狭くなることで、扉本体11C、12Cの間で、風Wの流速が高まる。
このため、ファン4Cによる風Wが冷却対象物に流れやすいシャッター装置10Cを備えた電子機器1Cを提供することができる。
図8は、本実施形態による電子機器の全体構成を示す平面図である。
この図が示す本実施形態の電子機器1Dは、例えば、サーバーをはじめとする各種のコンピュータ装置、各種の電化製品等、発熱性を有する電子部品を備えた電子機器1Dである。電子機器1Dは、筐体2Dと、ファン4Dと、シャッター装置10Dと、電子部品3Dと、を少なくとも備えている。
以下の説明において、ファン4Dによる風Wが流れる方向を流れ方向Df、水平面内で流れ方向Dfに直交する方向を流路幅方向Dw、流れ方向Dfおよび流路幅方向Dwに直交する方向を上下方向Dvとする。
筐体2Dは、ファン4D、シャッター装置10D、および電子部品3Dを収容する。
これらの図が示すように、シャッター装置10Dは、ファン4Dからの風Wが流れる流路部17Dに設けられている。シャッター装置10Dは、一対の扉本体11D、12Dと、支持軸部13D、14Dと、ケース部16Dと、を備えている。
図10に示すように、扉本体11D、12Dが閉状態であるときに、流路幅方向Dw内側の端部11e、12eは、上下方向Dvに沿って延びている。扉本体11D、12Dの流路幅方向Dw外側の端部11f、12fは、支持軸部13D、14Dに沿って、上下方向Dvに対して傾斜して延びている。
図11、図12に示すように、支持軸部13D、14Dは、下方から上方に向かって、流路幅方向Dw内側、および風Wの流れ方向Df上流側に傾斜している。このため、扉本体11D、12Dが開状態であるとき、扉本体11D、12Dには、自重による重力方向の力F4によって、扉本体11D、12Dが閉じる方向への分力Fdが発生している。風Wの流れが弱まると、扉本体11D、12Dに発生している分力Fdにより、扉本体11D、12Dが支持軸部13D、14Dを中心として閉方向に回動し、閉状態となる。
図14に示すように、扉本体11D、12Dが、全開状態ではなく、閉状態と開状態との間の中開状態であるとき、扉本体11D、12Dは、風Wの流れ方向Dfおよび流路幅方向Dwの双方に対して傾斜する。この場合、一対の扉本体11D、12Dの間隔は、流れ方向Df上流側から下流側に向かって漸次狭くなっている。このため、風Wは、流路幅方向Dw両側の、傾斜した扉本体11D、12Dに当たることで、流路幅方向Dw内側に流れの向きが変わる。流路幅方向Dw一方側の扉本体11D、12Dに当たった風Wの流れと、流路幅方向Dw他方側の扉本体11D、12Dに当たった風Wの流れとは、互いに交錯する。これによって、扉本体11D、12Dの下流側における風Wの流れが、流路部17Dにおける風Wの流れ方向Dfに沿ったものとなりやすい。
また、一対の扉本体11D、12Dの間隔が、流れ方向Df上流側から下流側に向かって漸次狭くなることで、扉本体11D、12Dの間で、風Wの流速が高まる。
この構成では、扉本体11D、12Dは、流路幅方向Dwで互いに対向する一対で設けられている。
このため、扉本体11D、12Dが全開状態となっていない状態であっても、ファン4Dによる風Wが斜めに案内されにくい。
その結果、ファン4Dの風力が、冷却対象物に流れやすい。
また、扉本体11D、12Dが開状態であるときには、扉本体11D、12Dの重心により扉本体11D、12Dが閉じる方向への分力Fdが発生している。これにより、風Wの流れが弱まると、扉本体11D、12Dに発生している分力Fdにより、扉本体11D、12Dが支持軸部13D、14Dを中心として回動し、自動的に閉状態となる。
この構成では、支持軸部13D、14Dが下方から上方に向かって流路幅方向Dw内側に向かって傾斜しているのに加え、風Wの流れ方向Df上流側にも傾斜しているので、扉本体11D、12Dが開状態のときに発生する分力Fdが、より大きくなる。これにより、風Wの流れが弱まったときに、扉本体11D、12Dが、より一層閉じやすくなる。
この構成では、扉本体11D、12Dは、ファン4Dによる風Wの流れ方向Df下流側に位置することになる。したがって、ファン4Dの動作により風Wが生じたときの扉本体11D、12Dの開動作、ファン4Dの動作が停止したときの扉本体11D、12Dの閉動作が、レスポンスよく行われる。
また、ケース部16Dにファン4Dを収容することで、ファン4Dとシャッター装置10Dとを一体のユニット化することができ、ファン4Dおよびシャッター装置10Dを電子機器1D等に組み込む際の作業性が向上する。
この構成では、ファン4Dによる風Wが冷却対象物に流れやすいシャッター装置10Dを備えた電子機器1Dを提供することができる。
図15は、本実施形態によるシャッター装置の第1変形例の構成を示す正面図である。
この図が示すように、一対の扉本体11D、12Dの一方の扉本体11Dに設けられた支持軸部13Dと、他方の扉本体12Dに設けられた支持軸部14Dとで、上下方向Dvに対する傾斜角度θwの少なくとも一方を、互いに異ならせるようにしてもよい。
扉本体11D、12Dが開状態であるとき、扉本体11D、12Dを閉じる方向に付勢する分力Fd(図11参照)は、
分力Fd=扉本体11D、12Dの自重による重力方向の力×sin(傾斜角度)
である。
一方の扉本体11Dに設けられた支持軸部13Dの傾斜角度θw(θw1)を4°、他方の扉本体12Dに設けられた支持軸部14Dの傾斜角度θw(θw2)を7°とした場合、扉本体12Dに生じる分力Fdは、扉本体11Dに生じる分力Fdの約1.7倍となる。
すると、一方の扉本体11Dよりも他方の扉本体12Dが速く回動して閉じることになる。
図16は、本実施形態によるシャッター装置の第2変形例の構成を示す要部拡大図である。
この図が示すように、一対の扉本体11D、12Dは、閉状態において、一方の扉本体11Dの流路幅方向Dw内側の端部11eと、他方の扉本体12Dの流路幅方向Dw内側の端部12eとが、流れ方向Dfで互いに重なり合うようにしてもよい。
上記第4の実施形態では、流路幅方向Dwで互いに対向する一対の扉本体11D、12Dを備えるようにしたが、流路幅方向Dwで互いに対向して、扉本体を設けるのであれば、二枚以上を一対にして設けてもよい。
図17は、本実施形態によるシャッター装置の他の変形例の構成を示す斜視図である。
例えば、図17に示すように、シャッター装置10Eは、流路幅方向Dwの一方の側に設けた二枚の扉本体11E、11Fと、流路幅方向Dwの他方の側に設けた二枚の扉本体12E、12Fと、を一対にして設けるようにしてもよい。支持軸部13E、13F、14E、14Fは、扉本体11E、11F、12E、12Fの流路幅方向Dw外側の端部にそれぞれ設けられ、下方から上方に向かって、上下方向Dvに対し、流路幅方向Dw内側、および風Wの流れ方向Df上流側の少なくとも一方に傾斜している。
2C、2D 筐体
3C、3D 電子部品
4A〜4D ファン
10A〜10E シャッター装置
11A〜11F、12A〜12F 扉本体
11e、11f、12e、12f 端部
13A〜13F、14A〜14F 支持軸部
16D ケース部
17A〜17D 流路部
18D 流入口
19D 吐出口
Df 流れ方向
Dv 上下方向
Dw 流路幅方向
W 風
θf、θw、θw1、θw2 傾斜角度
Claims (8)
- 水平方向に風が流れる流路部に、前記流路部を開閉可能に設けられ、水平面内で前記流路部における前記風の流れ方向に直交する流路幅方向で互いに対向して設けられた一対の扉本体と、
一対の前記扉本体の前記流路幅方向外側の端部にそれぞれ設けられ、上下方向に延びて前記扉本体を回動可能に支持する支持軸部と、を備え、
前記支持軸部は、下方から上方に向かって前記流路幅方向内側に傾斜している
シャッター装置。 - 前記支持軸部は、下方から上方に向かって前記風の流れ方向上流側に傾斜している
請求項1に記載のシャッター装置。 - 一対の前記扉本体の一方の前記扉本体に設けられた前記支持軸部と、他方の前記扉本体に設けられた前記支持軸部とは、上下方向に対する傾斜角度が互いに異なる
請求項1又は2に記載のシャッター装置。 - 一対の前記扉本体は、前記流路部を閉塞した状態で、一方の前記扉本体の前記流路幅方向内側の端部と、他方の前記扉本体の前記流路幅方向内側の端部とが、前記風の流れ方向で互いに重なり合っている
請求項1から3のいずれか一項に記載のシャッター装置。 - 水平方向に風が流れる流路部に、前記流路部を開閉可能に設けられ、水平面内で前記流路部における前記風の流れ方向に直交する流路幅方向で互いに対向して設けられた一対の扉本体と、
一対の前記扉本体の前記流路幅方向外側の端部にそれぞれ設けられ、上下方向に延びて前記扉本体を回動可能に支持する支持軸部と、を備え、
前記支持軸部は、下方から上方に向かって前記風の流れ方向上流側に傾斜し、
一対の前記扉本体の一方の前記扉本体に設けられた前記支持軸部と、他方の前記扉本体に設けられた前記支持軸部とは、上下方向に対する傾斜角度が互いに異なる
シャッター装置。 - 水平方向に風が流れる流路部に、前記流路部を開閉可能に設けられ、水平面内で前記流路部における前記風の流れ方向に直交する流路幅方向で互いに対向して設けられた一対の扉本体と、
一対の前記扉本体の前記流路幅方向外側の端部にそれぞれ設けられ、上下方向に延びて前記扉本体を回動可能に支持する支持軸部と、を備え、
前記支持軸部は、下方から上方に向かって前記風の流れ方向上流側に傾斜し、
一対の前記扉本体は、前記流路部を閉塞した状態で、一方の前記扉本体の前記流路幅方向内側の端部と、他方の前記扉本体の前記流路幅方向内側の端部とが、前記風の流れ方向で互いに重なり合っている
シャッター装置。 - 前記流路部に前記風を送り込むファンを囲い、前記ファンによる前記風の流入口、および前記風の吐出口を備えたケース部をさらに備え、
前記扉本体および前記支持軸部は、前記ケース部の前記吐出口に設けられている
請求項1から6のいずれか一項に記載のシャッター装置。 - 前記風を水平方向に送るファンと、
前記ファンからの前記風が流れる流路部に設けられた、請求項1から6のいずれか一項に記載のシャッター装置と、
前記ファンに対して、前記ファンによる前記風の流れ方向下流側に設けられた電子部品と、
前記ファン、前記シャッター装置、および前記電子部品を収容する筐体と、を備える
電子機器。
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