JPH09126191A - 冷却ファンの構造 - Google Patents

冷却ファンの構造

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JPH09126191A
JPH09126191A JP28020395A JP28020395A JPH09126191A JP H09126191 A JPH09126191 A JP H09126191A JP 28020395 A JP28020395 A JP 28020395A JP 28020395 A JP28020395 A JP 28020395A JP H09126191 A JPH09126191 A JP H09126191A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fan
air
unit
blades
rotary
Prior art date
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Pending
Application number
JP28020395A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Maruta
信行 丸田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 故障したファンの開口部の通風抵抗を高める
ことにより、外部空気のファン内への逆流を防ぐととも
に、ユニット内パッケージから空気を均等に引き、パッ
ケージやデバイスの故障を防止する。 【解決手段】 ファン1の回転軸3の外周に複数の羽根
4がそれぞれヒンジ部4−2を介して設けられている。
各羽根の背面側には、ファンの運転中に羽根の受ける空
気の抵抗力に抗して羽根をファンの回転方向に付勢する
ためのバネ5がそれぞれ設けられている。また、回転軸
の外周には、各羽根の回動の範囲を制限するストッパ6
が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は通信機などに使用さ
れる冷却ファンの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】本項で説明する従来技術を用いたファン
は市販品として市場に出回り、種々のシステムおよび装
置に使用されているものであり、公知の技術といえる。
【0003】近年通信装置では使用するユニットの高速
高密度化が進み、それに伴い消費電力も増加してきたた
め、従来使用されていた空気の対流を利用した自然空冷
方式では十分な冷却ができず、ユニットに実装された電
子回路パッケージ(以下PKGとする)の発熱により、
ユニット内の温度がPKG上のデバイスの動作保証温度
範囲を超え、誤動作や故障の原因となるなどの影響を与
えるため、ファンを実装しそのファンの回転により起き
る空気の流れでPKG上のデバイスのユニットを冷却す
る強制空冷方式を使用している例が増加してきた。
【0004】従来通信装置で用いられているファン構造
は、ファン回転軸の周囲に回転することで空気を効率良
く送ることが出来るよう最適な角度で羽根が複数枚固定
されその羽根を囲み保護するように外枠が形成されてい
る。
【0005】このファンをシステムに使用する時は、P
KG上に実装されているデバイスの発熱を十分冷却でき
るよう、また1個のファンが故障しても他のファンで冷
却可能なようにファンを複数個使用し、多重化したファ
ンユニットとして発熱ユニットの上部に実装し、ユニッ
トで暖められた空気を吸い込み外へ排出する方式をとっ
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ユニットに実装されて
いるPKG間の実質間隙は、PKGの実装ピッチからプ
リント基板の厚さとPKG上の実装部品の高さを差し引
いた寸法で、ごくわずかしかないため通風抵抗が高く風
が通りにくくなっているが、間隙が均等に配置されてい
れば通風抵抗が多少高くても風はPKG間を均等に通
り、PKG上のデバイスを冷却することができる。
【0007】第一の問題点は、この発熱ユニット上部に
多重化されたファンユニットを実装する方式をとった
時、複数のファンのうち1個が故障し回転が停止した場
合、故障したファンの羽根と羽根の間隙が開口部となる
ことである。
【0008】その理由は、図4に示すように、この開口
部はユニット内PKG間間隙部より広く通風抵抗が低い
ため、正常なファンがこの開口部の空気排出側から空気
吸い込み側に外部の空気を吸い込む逆流現象を起こし、
ユニット内のPKG間隙から空気を引かなくなり、ユニ
ット内のPKG間に熱がこもってPKGに実装されてい
るデバイスの動作不良や故障を引き起こすおそれがあ
る。
【0009】第二の問題点は、ユニット温度上昇のアラ
ーム発生方法として、ファンの吸気側にバイメタルを設
置しファンが引いたPKGの発熱を感知する方法と、フ
ァン回転数の変化を検出する方法があるが、バイメタル
を使用しユニットの温度のみ感知しファンの回転数の変
化を検出していない場合である。
【0010】その理由は、ファンが故障し停止してもフ
ァン停止アラームが発生しないだけでなく、正常なファ
ンが停止しているファン側の開口部から外部の空気を取
り入れるため、故障したファンの吸気側も温度が上昇せ
ずバイメタル感知によるアラームが発生しない現象が起
こり、上昇した温度でPKGが誤動作するかPKG上の
デバイスが破壊するまでファンの故障に気付かず、ユニ
ットがダメージを受けると云う問題がある。
【0011】本発明は、故障したファン側開口部を水平
に倒した羽根で塞ぎ、通風抵抗を高めることでこの部分
からの外部の空気の流入を防ぎ、正常な方のファンでユ
ニット内PKG部全体から均等に空気を引き、空気滞留
によるユニット内の温度上昇を抑え温度上昇によるPK
Gの故障やデバイスの動作不良や破壊を防ぐ構造を提供
することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明のファンは、回転
軸とヒンジで連結され、回転軸から独立して自由に角度
を変化させるバネを具備した複数の羽根と、前記回転軸
を支持し羽根を囲むよう設置された外枠から構成されて
いる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の冷却ファンの構造におい
ては、ファンの羽根が羽根自身に具備されているバネで
ファン回転軸から独立して角度を変化させることができ
る。
【0014】このため、ファンが故障し停止した時ファ
ン回転軸に連結された羽根がバネで押され水平になって
ファン開口部を塞ぎ、この開口部から外部の空気を吸い
込むことができなくなるため、ファン開口部直下のバイ
メタルによってユニット内の温度上昇を感知することが
でき、このバイメタルによる温度アラーム発生機能によ
りユニット内PKG上のデバイスの故障や破壊を防ぐこ
とができる。
【0015】
【実施例】次に本発明について、図面を参照し説明す
る。図1(A)は本発明のファンが正常に回転している
時の外観を、図1(B)はファンが正常回転している時
の回転羽根とバネの状態を、図2(A)は本発明のファ
ンが故障して停止した時の外観を、図2(B)はファン
が故障して停止した時のファンの回転羽根とバネの状態
を、図3は本発明のファンユニットを被冷却ユニットに
組み込んだ状態で、一方のファンが故障した時の風の流
れを各々示す。
【0016】図3に示すように、被冷却ユニット8に実
装されたPKG9の動作を正常に保つため、発熱したP
KG9を冷却するファンユニット7が被冷却ユニット8
上部に実装され、PKG9の発熱で暖められたユニット
内の空気を複数のファン1で引き、ユニット外部へ吹き
出す構造がとられている。
【0017】図1(A),(B)に示すように、ファン
1の回転羽根4は回転軸3とヒンジ部4−2によって連
結され、バネ5の反発力Bで回転羽根背面側4−1から
常時押しているが、バネ5の反発力Bは回転羽根4がC
方向に回転している時にかかる空気抵抗により発生する
力Aより弱く設定してあるため、バネ5の反発力Bは回
転羽根4にかかる空気抵抗に押され、回転羽根4はヒン
ジ部4−2を支点にして垂直に立とうとする。しかし回
転羽根4には回転している時に最大送風量を実現するた
めの適正な角度があり、ファン1が正常回転数で回転し
ている時にその角度が得られるよう回転軸にストッパ6
が設けられ、回転羽根4は適正な角度で停止するように
なっている。
【0018】このファンユニット7に実装されている複
数のファン1のうち1個が故障し停止した時、回転羽根
4にかかっていた空気抵抗が弱まり前記回転羽根背面4
−1のバネ5の反発力Bが空気抵抗を上回って回転羽根
を押すように働くため、図2に示すように回転羽根4が
水平になる。この時回転羽根4がバネ5に押されても、
回転軸の回転方向に具備されている回転羽根に当たり水
平位置で停止する。この回転羽根4はファン1に複数枚
取り付けられ、さらに各々の回転羽根背面4−1にバネ
5が具備されており、これらの回転羽根4がバネ5に押
されすべて水平になるとファン開口部2を塞ぐように広
がって空気が通りにくくなり通風の妨げになる。
【0019】このため正常なファン1はこの故障側のフ
ァン開口部2から空気を吸引することが困難となり、ユ
ニット内から空気を均等に吸引するため、正常なファン
側のPKG部だけでなく故障したファン側のPKG部か
らも空気を吸引することになり、ユニット内のPKG部
全体から発生する熱全部がユニット内にこもることなく
正常なファンに引かれ、PKG部全体の温度上昇を抑え
ることができ温度上昇に起因するデバイスの故障や破壊
を防ぐことができる。
【0020】
【発明の効果】第一の効果は、ファンが故障し停止した
時に複数の羽根をファン回転軸から独立して水平に角度
を変化させることができることである。これにより、P
KG上のデバイスの誤動作や故障の発生を防ぐことがで
きる。
【0021】その理由は、水平になったファンの羽根で
ファン開口部を塞ぎファンの羽根と羽根の隙間からのユ
ニット外部の空気吸い込みを防ぐことで、発熱したユニ
ット内PKGの隙間から空気を吸い込み、PKG上のデ
バイスを冷却することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)本発明のファンが正常に回転している時
の外観を示す。 (B)ファンが正常に回転している時の回転羽根とバネ
の状態を示す。
【図2】(A)本発明のファンが故障して停止した時の
外観を示す。 (B)ファンが故障して停止した時のファンの回転羽根
とバネの状態を示す。
【図3】本発明のファンユニットを被冷却ユニットに組
み込んだ状態で、一方のファンが故障した時の風の流れ
を示す。
【図4】従来のファンユニットを被冷却ユニットに組み
込んだ状態で、一方のファンが故障した時の風の流れを
示す。
【符号の説明】
1 ファン 2 ファン開口部 3 回転軸 4 回転羽根 4−1 回転羽根の背面 4−2 ヒンジ部 5 バネ 6 ストッパ 7 ファンユニット 8 被冷却ユニット 9 PKG(パッケージ) 10 故障ファン 11 外枠 A 空気抵抗が回転羽根を押す力 B バネの反発力で回転羽根を押す力 C 回転羽根の回転方向 D ファンが引く空気の流れ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ファンの回転軸と、 前記回転軸の外周に、それぞれヒンジ部を軸として回動
    自在に支持された複数の回転羽根と、 前記回転羽根がファンの回転中に受ける空気の抵抗力に
    抗して、各回転羽根を、その背面側から付勢するバネ
    と、 前記回転軸を支持固定し回転羽根を囲むように設けられ
    た外枠とからなる冷却ファン。
  2. 【請求項2】 回転軸の外周に、空気抵抗による回転羽
    根の回動を一定の範囲に限定するためのストッパを各回
    転羽根に対して設けてある請求項1記載の冷却ファン。
JP28020395A 1995-10-27 1995-10-27 冷却ファンの構造 Pending JPH09126191A (ja)

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JP28020395A JPH09126191A (ja) 1995-10-27 1995-10-27 冷却ファンの構造

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JP28020395A JPH09126191A (ja) 1995-10-27 1995-10-27 冷却ファンの構造

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JPH09126191A true JPH09126191A (ja) 1997-05-13

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JP28020395A Pending JPH09126191A (ja) 1995-10-27 1995-10-27 冷却ファンの構造

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