(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器に装着されて、その内部の空気を外部へ放出するようにした冷却ファンであって、ケーシングと、このケーシング内に回転自在に装着された回転体と、この回転体に装着された複数の回転羽根とからなり、これらの回転羽根が、前記回転体に、その回転半径方向に摺動可能に取り付けられ、前記回転体が、中空状に形成されているとともに、前記各回転羽根が、前記回転体の周壁を摺動自在に貫通して設けられていることを特徴とする電気機器における冷却ファン。
【請求項２】
前記各回転羽根の、前記回転体内に位置する部位には、この回転体の内面に当接させられることにより、前記各回転羽根の、前記回転体からの突出位置を規制するストッパが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気機器における冷却ファン。
【請求項３】
前記回転体には、前記各回転羽根を回転体の内側へ引き込むように作用する弾性部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気機器における冷却ファン。
【請求項４】
前記電気機器が、通信機であることを特徴とする請求項１に記載の電気機器における冷却ファン。
【請求項５】
前記電気機器が、パーソナルコンピュータであることを特徴とする請求項１に記載の電気機器における冷却ファン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気機器、たとえば、通信機やパーソナルコンピュータ等に用いられて、内部の暖められた空気を外部へ排出することにより、機器の冷却を行うようにした冷却ファンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、通信機やパーソナルコンピュータ等の電気機器においては、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、冷却ファンを実装し、その冷却ファンの回転により起きる空気の流れでＰＫＧ上のデバイスを冷却する強制空冷方式を使用する例が増加してきた。
従来、このような電気機器で用いられている冷却ファンは、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でき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ケーシングが形成されている。
この冷却ファンをシステムに使用する時は、ＰＫＧ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、電気機器の外部へ排出する方式を採っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、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。
そして、このような従来の冷却ファンにおける第一の問題点は、この発熱ユニット上部にファンユニットを実装する方式をとった時、ファンが故障し回転が停止した場合、故障したファンの羽根が通風を妨げ発熱ユニット内に熱がこもってしまい、ユニット内の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でてくることである。
【０００４】
本発明は、冷却ファンが故障した場合にあっても、電気機器内に実装された電子回路パッケージの熱を発散させ、電子回路パッケージ上のデバイスの誤動作および破壊を防ぐ構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の電気機器における冷却ファンは、前述した目的を達成するために、電気機器に装着されて、その内部の空気を外部へ放出するようにした冷却ファンであって、ケーシングと、このケーシング内に回転自在に装着された回転体と、この回転体に装着された複数の回転羽根とからなり、これらの回転羽根が、前記回転体に、その回転半径方向に摺動可能に取り付けられ、前記回転体が、中空状に形成されているとともに、前記各回転羽根が、前記回転体の周壁を摺動自在に貫通して設けられていることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の電気機器における冷却ファンは、請求項１に記載の前記各回転羽根の、前記回転体内に位置する部位には、この回転体の内面に当接させられることにより、前記各回転羽根の、前記回転体からの突出位置を規制するストッパが設けられていることを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の電気機器における冷却ファンは、請求項１に記載の前記回転体には、前記各回転羽根を回転体の内側へ引き込むように作用する弾性部材が設けられていることを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の電気機器における冷却ファンは、請求項１に記載の前記電気機器が、通信機であることを特徴とする。
本発明の請求項５に記載の電気機器における冷却ファンは、請求項１に記載の前記電気機器が、パーソナルコンピュータであることを特徴とする電気機器における冷却ファン。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係わるの冷却ファンが正常に回転している状態を示す縦断面図であり、この図において符号Ｆで示す冷却ファンは、電気機器（図示略）に取り付けられる円筒状のケーシング１と、このケーシング１内に同軸上にかつ回転自在に装着され、前記ケーシング１のない壁面との間に空気通路２を形成する回転体３と、この回転体３に、回転半径方向に沿って摺動可能に装着され、前記空気通路２に対して進退可能に設けられた複数の回転羽根４とを備えた概略構成となっている。
【０００７】
次いで、これらの詳細について説明すれば、前記回転体３は、本実施形態においては中空状に形成されており、その軸芯位置には、前記ケーシング１に回転自在に支持されたスピンドル軸５が設けられ、このスピンドル軸５を介して前記回転体３がケーシング１に回転自在に支持されている。
【０００８】
また、前記回転体３の周壁部には、回転半径方向に沿った貫通孔６が放射状に形成されており、これらの各貫通孔６に、前記回転羽根４が摺動可能に装着されている。
【０００９】
前記回転羽根４は、前記回転体３の内側に位置する端部に、前記回転体３の内面に当接させられることにより、前記回転羽根４の突出位置を規制するストッパ７が一体に設けられている。
【００１０】
さらに、前記回転体３の内部には、前記各回転羽根４と前記スピンドル軸５とを連結し、前記各回転羽根４を前記回転体３の内部へ引き込む方向に付勢する弾性部材８が設けられている。
【００１１】
そして、前記スピンドル軸５には、図示しないモータが接続されて、このスピンドル軸５とともに、前記回転体３および回転羽根４を回転させるようになっている。
さらに、図２に矢印Ａで示す前記弾性部材８の付勢力は、前記回転体３の回転に伴って前記各回転羽根４に作用する遠心力（図１に矢印Ｂで示す）よりも小さく設定されている。
【００１２】
ついで、このように構成された本実施形態に係わる冷却ファンＦの作用について説明する。
まず、冷却ファンＦが正常に動作している場合にあっては、回転体３が回転駆動させられて、この回転体３に装着されている各回転羽根４に遠心力が作用し、この遠心力によって、各回転羽根４が、弾性部材８の付勢力に抗して、前記回転体３の外部へ突出するように移動させられる。
そして、これらの回転羽根４の突出位置は、これらの回転羽根４に取り付けられているストッパ７が、前記回転体３の内面に当接させられることにより、図１に示すように規制される。
このようにして所定位置に突出させられた各回転羽根４は、前記回転体３の回転に伴って回転移動させられることにより、図示せぬ機器内部の空気を前記ケーシング１内に取り込んだ後に、このケーシング１から外部へ放出する。
これによって、機器内部の温度上昇が抑制される。
【００１３】
一方、冷却ファンＦが故障等により停止した場合には、回転体３および回転羽根４の回転が停止させられる。
このように回転羽根４の回転移動が停止されると、これらの回転羽根４に作用していた遠心力Ｂが消滅するため、これらの回転羽根４は、前記弾性部材８の付勢力Ａによって回転体３内へ引き込まれる。
この結果、前記ケーシング１と回転体３との間に形成されている空気通路２が、図２に示すように開放される。
この結果、冷却ファンＦ直下の、機器内で暖められた空気が、回転羽根４に邪魔されることなく前記空気通路２を介して外部へ流れ出し、したがって、機器内のＰＫＧ部全体から発生する熱全部がユニット内にこもらず、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。
【００１４】
なお、前記実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、冷却ファンが正常に動作させられている際には、回転羽根が空気通路内に突出させられて、強制排気を行い、また、故障等によって冷却ファンが停止した場合にあっては、回転羽根が回転体内に収納可能であることにより、前記空気通路を大きく開放することができ、これによって、自然対流による排気を可能にする。
したがって、正常運転時や故障時等の何れにあっても、機器内部の温度上昇を抑制することができ、機器内部の電子素子等の健全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すもので、正常な動作状態を示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すもので、停止様態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  ケーシング
２  空気通路
３  回転体
４  回転羽根
５  スピンドル軸
６  貫通孔
７  ストッパ
８  弾性部材
Ｆ  冷却ファン
【図１】
0003552643.tif 000002
【図２】
0003552643.tif 000003