(57)【要約】【課題】  冷却ファンの故障時に当該冷却ファンから電子装置内に空気が流入するのを防止可能な逆流風防止具付きファン及び逆流風防止具付きファンを備えた電子装置を提供する。【解決手段】  本発明の逆流風防止具付きファンは、電子装置に搭載される冷却ファンであって、冷却ファンと冷却ファンの排気側の流路を開放又は閉鎖可能な逆流風防止具と当該逆流風防止具を冷却ファンに取り付ける取付け手段を備えたものである。逆流風防止具は、冷却ファンの動作時には電子装置外に排出される風によって冷却ファンの排気側を開放し、前記冷却ファンの不動作時には自重又は排気側からの吸気による風の流れによって冷却ファンの排気側を閉鎖するように構成されている。本発明の電子装置は、冷却ファンとして前記逆流風防止具付きファンを備えたものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置に搭載される冷却ファンにおいて、
冷却ファンと、当該冷却ファンの排気側の流路を開放又は閉鎖可能な逆流風防止具と、当該逆流風防止具を冷却ファンに取り付ける取付け手段を備え、
前記逆流風防止具は、前記冷却ファンの動作時には電子装置外に排出される風によって冷却ファンの排気側を開放し、前記冷却ファンの不動作時には自重又は排気側からの吸気による風の流れによって冷却ファンの排気側を閉鎖する、
ことを特徴とする逆流風防止具付きファン。
【請求項２】
請求項１記載の逆流風防止具付きファンにおいて、
逆流風防止具が平板状のシャッター部材であり、
前記シャッター部材は取付け手段によって冷却ファンの排気側の回動可能な位置に取り付けられ、
前記シャッター部材は、前記冷却ファンの動作時には電子装置外に排出される風によって上がって冷却ファンの排気側を開放し、冷却ファンの不動作時にはシャッター部材の自重又は排気側からの吸気による風の流れによって下がって冷却ファンの排気側を閉鎖する、
ことを特徴とする逆流風防止具付きファン。
【請求項３】
請求項２記載の逆流風防止具付きファンにおいて、
平板状のシャッター部材の外周に、当該シャッター部材の周囲からの外気の流入を防止する外周壁を備えた、
ことを特徴とする逆流風防止具付きファン。
【請求項４】
請求項１記載の逆流風防止具付きファンにおいて、
逆流風防止具が可撓性を備えた可撓性開閉具であり、
前記可撓性開閉具は取付け手段によって冷却ファンの排気側を開閉可能な位置に取り付けられ、
前記可撓性開閉具は前記冷却ファンの動作時には電子装置外に排出される風によって広がって冷却ファンの排気側を開放し、冷却ファンの不動作時には閉じて冷却ファンの排気側を閉鎖する、
ことを特徴とする逆流風防止具付きファン。
【請求項５】
複数の冷却ファンを備えた電子装置において、
前記複数の冷却ファンが請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の逆流風防止具付きファンであり、
前記逆流風防止具付きファンの逆流風防止具は、当該逆流風防止具が取り付けられた冷却ファンの動作時には電子装置外に排出される風によって冷却ファンの排気側を開放し、当該逆流風防止具が取り付けられた冷却ファンの不動作時には自重又は排気側からの吸気による風の流れによって冷却ファンの排気側を閉鎖する、
ことを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高出力増幅器や信号処理装置等の各種ＣＡＴＶ機器用の電子装置に設けられた冷却ファンの外側に取り付けて、冷却ファンの故障時に当該冷却ファンから電子装置内に空気が流入するのを防止する電子装置用の逆流風防止具付きファン及び当該逆流風防止具付きファンを備えた電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子装置の高機能化が進み、電子装置内部に実装される電子部品の点数が多くなる傾向にある。電子部品は限られたスペースに実装する必要があるため、電子部品の増加は電子部品の高密度化を招くこととなる。また、高密度化によって電子装置の発熱量の増加を引き起こすことにもなる。通信機器のように２４時間３６５日連続運転が求められる装置は、装置内部が発熱し続けるため、特に高温化しやすい。電子装置内部の高温化は電子部品の寿命を短縮させるなど、装置の故障につながるため、電子装置には内部を冷却するための冷却ファンが複数設けられている。冷却ファンが設けられた電子装置では、電子装置前面の開口部から吸引される外気が電子装置内を通過し、電子装置後面の冷却ファンから排気することで、電子装置の内部が冷却される。
【０００３】
しかし、複数の冷却装置を備えた電子装置では、一部の冷却ファンが故障すると、冷却ファンが無回転又は回転数低下の状態となり、故障した冷却ファンの開口部から逆流風が流入して流入経路が乱れる。この結果、冷却効果の低下を招き、電子装置内部の温度が上昇し、電子部品の故障や装置寿命を短縮させるといった弊害をもたらすことがある。
【０００４】
例えば、冷却ファンが正常に動作している状態では、図８（ａ）のように、電子装置Ａの前面側から流入した風が電子装置Ａ内を通過し、電子装置Ａの後面側の冷却ファンＢから電子装置Ａ外に排気される。一方、図８（ｂ）のように、冷却ファンＢの一部（図８（ｂ）では右から二番目の冷却ファン）が故障した場合、故障した冷却ファンＢの開口部から破線矢印のように逆流風が電子装置Ａ内に流入し、排気効率が低下してしまう。
【０００５】
前記図８（ａ）（ｂ）の状況を概念的に示すと、図９（ａ）（ｂ）のようになる。すべての冷却ファンＢが正常に動作している場合（図８（ａ）の場合）、図９（ａ）に示すように、吸気量を１００％とすると、五つの冷却ファンのそれぞれから２０％ずつ排気される。一方、冷却ファンの一つが故障した場合（図８（ｂ）の場合）、図９（ｂ）に示すように、装置前面側からの吸気量を１００％とすると、四つの冷却ファンのそれぞれから２５％ずつ排気されるとともに、故障した一つの冷却ファンから、例えば、３０％の逆流風が電子装置内部に流入する。この結果、装置前面側からの吸気量が装置後面側からの逆流風の吸気量で打ち消され、正常動作時に１００％だった吸気量が７０％まで低下することとなり、電子装置内部を十分に冷却することができなくなる。
【０００６】
このような課題を解決するため、近年では、逆流防止機能を備えた風圧式のシャッターが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２３１９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１記載のシャッターは、無風状態ではフラップが空気の流路と略平行になるようにバランスして流路を開放し、逆流風が発生したときにのみフラップで逆流流路を閉鎖する構造を採用しているため、不動作時に電子装置内に粉塵が入り込む可能性がある。また、逆流風自体が非常に弱い場合には、流路を完全に閉鎖することができない可能性がある。
【０００９】
本発明の解決課題は、冷却ファンの故障時に当該冷却ファンから電子装置内に空気が流入するのを確実に防止することができる逆流風防止具付きファン及びその逆流風防止具付きファンを備えた電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
［逆流風防止具付きファン］
本発明の逆流風防止具付きファンは、電子装置に搭載される冷却ファンであって、冷却ファンと、当該冷却ファンの排気側の流路を開放又は閉鎖可能な逆流風防止具と、当該逆流風防止具を冷却ファンに取り付ける取付け手段を備えたものである。逆流風防止具は、冷却ファンの動作時には電子装置外に排出される風によって冷却ファンの排気側を開放し、前記冷却ファンの不動作時には自重又は排気側からの吸気による風の流れによって冷却ファンの排気側を閉鎖するように構成されている。
【００１１】
前記逆流風防止具付きファンの逆流風防止具には、平板状のシャッター部材を備えたものを用いることもできる。この場合、シャッター部材を取付け手段によって冷却ファンの排気側の回動可能な位置に取り付け、冷却ファンの動作時には電子装置外に排出される風によって上がって冷却ファンの排気側を開放し、冷却ファンの不動作時にはシャッター部材の自重又は排気側からの吸気による風の流れによって下がって冷却ファンの排気側を閉鎖するように構成することができる。シャッター部材の外周にはシャッター部材の周囲からの外気の流入を防止する外周壁を設けることもできる。
【００１２】
前記逆流風防止具付きファンの逆流風防止具には、可撓性開閉具を備えたものを用いることもできる。この場合、可撓性開閉具を取付け手段によって冷却ファンの排気側を開閉可能な位置に取り付け、冷却ファンの動作時には電子装置外に排出される風によって広がって冷却ファンの排気側を開放し、冷却ファンの不動作時には閉じて冷却ファンの排気側を閉鎖するように構成することができる。
【００１３】
［逆流風防止具付きファンを備えた電子装置］
本発明の逆流風防止具付きファンを備えた電子装置は、複数の冷却ファンを備えた電子装置であって、冷却ファンとして前記いずれかの逆流風防止具付きファンを備えたものである。逆流風防止具付きファンの逆流風防止具は、当該逆流風防止具が取り付けられた冷却ファンの動作時には電子装置外に排出される風によって冷却ファンの排気側を開放し、当該逆流風防止具が取り付けられた冷却ファンの不動作時には自重又は排気側からの吸気による風の流れによって冷却ファンの排気側を閉鎖するように構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の逆流風防止具付きファン及び逆流風防止具付きファンを備えた電子装置は、次の効果を奏する。
（１）冷却ファンの不動作時（無風時）には逆流風防止具がその自重又は排気側からの吸気による風の流れによって下がり、排気側が閉鎖されるため、逆流風が電子装置内に流入することによる流入経路の乱れを防止することができる。
（２）逆流風が電子装置内に流入することによる流入経路の乱れを防止することができるため、電子装置内が適切に冷却され、電子装置内の高温化による不具合が生じにくい。
（３）無風時には逆流風防止具がその自重又は排気側からの吸気による風の流れによって下がり、冷却ファンの排気側が閉鎖されるため、装置後面側から粉塵を吸い込むことがなく、粉塵による電子装置内の内部部品のトラブルを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】逆流風防止具付きファンを備えたＣＡＴＶ用機器の一例を示す斜視図。
【図２】（ａ）は逆流風防止具付きファンの一例を示す斜視図、（ｂ）は逆流風防止具付きファンの他例を示す斜視図。
【図３】（ａ）は図２（ａ）に示す逆流風防止具付きファンのシャッター部材の説明図、（ｂ）は図２（ａ）に示す逆流風防止具付きファンの取付け手段の説明図。
【図４】（ａ）は図２（ａ）に示す逆流風防止具付きファンのシャッター部材が閉じた状態を示す斜視図、（ｂ）は図２（ａ）に示す逆流風防止具付きファンのシャッター部材が開いた状態を示す斜視図。
【図５】（ａ）は図２（ｂ）に示す逆流風防止具付きファンのシャッター部材が閉じた状態を示す斜視図、（ｂ）は図２（ｂ）に示す逆流風防止具付きファンのシャッター部材が開いた状態を示す斜視図。
【図６】（ａ）は逆流風防止具付きファンの他例を示すものであって、可撓性開閉具が開いた状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の可撓性開閉具が閉じた状態を示す斜視図。
【図７】本発明の逆流風防止具付きファンを備えた電子装置の動作時の吸排気量の概念説明図であって、（ａ）はすべての冷却ファンが正常に動作している場合の説明図、（ｂ）は複数ある冷却ファンの一つが故障した場合の説明図。
【図８】従来の電子装置（ＣＡＴＶ用機器）の吸排気量の説明図であって、（ａ）はすべての冷却ファンが正常に動作している場合の説明図、（ｂ）は複数ある冷却ファンの一つが故障した場合の説明図。
【図９】従来の電子装置（ＣＡＴＶ用機器）の吸排気量の概念説明図であって、（ａ）はすべての冷却ファンが正常に動作している場合の説明図、（ｂ）は複数ある冷却ファンの一つが故障した場合の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施形態１）
本発明の逆流風防止具付きファン及び逆流風防止具付きファンを備えた電子装置の実施形態の一例を、図面を参照して説明する。図１において、１は電子装置本体、２は当該電子装置本体１に設けられた冷却ファン、３は当該冷却ファン２に設けられた逆流風防止具である。電子装置本体１は、高出力増幅器や信号処理装置等の各種ＣＡＴＶ装置である。この電子装置本体１には、後面側に五つの冷却ファン２が設けられている。冷却ファン２は電子装置本体１の内部を冷却するためのものである。それぞれの冷却ファン２の外側（排気側）には、逆流風防止具３が取り付けられている。
【００１７】
一例として図２（ａ）及び図３（ａ）に示す逆流風防止具３は、平板状のシャッター部材３ａと当該シャッター部材３ａの後面側に突設された二枚の突設片３ｂを備えている。図２（ａ）及び図３（ａ）に示す逆流風防止具３のシャッター部材３ａは下端側が円弧状に成形されているが、シャッター部材３ａは下端側が円弧状に成形されていない四角形状などであってもよい。
【００１８】
シャッター部材３ａの形状はこれ以外であってもよく、例えば、図２（ｂ）のように、シャッター部材３ａの外周に外周壁３ｃを設けて、その外周壁３ｃで冷却ファン２の外周を覆うようにすることもできる。外周壁３ｃを設けて冷却ファン２の外周を覆うようにすることで、冷却ファン２の排気方向だけでなくその周囲からの吸気も防止することができる。
【００１９】
シャッター部材３ａの材質はアルミニウムやステンレスなどの金属のほか、樹脂等を用いることができる。アルミニウム等の軽い材質を用いた場合、シャッター部材３ａを開閉する際の負荷が小さいため、冷却ファン２の排気効率を落とすことなく使用することができる。
【００２０】
前記逆流風防止具３は取付け手段４（図３（ｂ））を介して冷却ファン２に取り付けられている。具体的には、逆流風防止具３の突設片３ｂが冷却ファン２の上面に設けられた取付け手段４のシャッター取付け片４ａの外側に宛がわれ、それら突設片３ｂとシャッター取付け片４ａとをビス４ｂで固定することで、冷却ファン２に回動可能に軸支されている。取付け手段４は、逆流風防止具３を冷却ファン２に回動可能に取り付けられる限りこれ以外の構造であってもよい。
【００２１】
冷却ファン２に取り付けられた逆流風防止具３のシャッター部材３ａは、図４（ａ）（ｂ）及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、ビス４ｂで軸支された部分を回転軸として上下方向に回動するようにしてある。シャッター部材３ａは冷却ファン２の排気風や吸気風によって上下に回動するようにしてある。具体的には、シャッター部材３ａは、冷却ファン２の不動作時（無風状態）ではその自重又は排気側からの吸気による風の流れによって図４（ａ）や図５（ａ）のように下がり、冷却ファン２の動作時（通風状態）では冷却ファン２の排気風によって図４（ｂ）や図５（ｂ）のように上がるようにしてある。シャッター部材３ａは、冷却ファン２の後面に対して９０度程度（９０度以上でも以下でもよい）上がるようにしてある。
【００２２】
この実施形態では、突設片３ｂをシャッター部材３ａの上方に設け、その突設片３ｂを冷却ファン２の上端側に設けられたシャッター取付け片４ａに取り付けることで、シャッター部材３ａが自重又は排気側からの吸気による風の流れで自然と下向きになり、冷却ファン２の後面側を閉鎖できるようにしてある。
【００２３】
逆流風防止具３は他の方法で冷却ファン２の後面に設けることもできる。例えば、冷却ファン２の取り付けねじ部を利用して、既存の電子装置にもあとから簡単に取り付けることができる。
【００２４】
（実施形態２）
本発明の逆流風防止具付きファン及び逆流風防止具付きファンを備えた電子装置の実施形態の他例を、図面を参照して説明する。以下では、実施形態１と異なる事項について説明し、共通する事項については説明を省略する。
【００２５】
図６（ａ）（ｂ）は，逆流風防止具３が可撓性開閉具３の場合の例であり、いわゆる吹き流し式の場合の例である。可撓性開閉具３ｘは樹脂フィルムや布など、変形可能な素材で構成されている。この実施形態の可撓性開閉具３ｘは両端開口の筒状であり、その一端側を冷却ファン２の外周に被せて固定できるようにしてある。また、固定方法は、冷却ファン２に直接取付けてもよい。
【００２６】
冷却ファン２が正常に動作している場合には、図６（ａ）に示すように、可撓性開閉具３ｘが筒状に広がって空気の流路が開放される。一方、冷却ファン２が正常に動作していない場合（無風状態の場合）には、図６（ｂ）に示すように、可撓性開閉具３ｘが閉じて下向きに垂れ下がり、空気の流路が閉鎖される。
【００２７】
なお、図６（ａ）（ｂ）に示す可撓性開閉具３ｘは筒状であるが、可撓性開閉具３ｘは、冷却ファン２の動作時に空気の流路を開放でき、不動作時に冷却ファン２の外側に垂れ下がって空気の流路を閉鎖できる形状であれば、これ以外の形状とすることもできる。
【００２８】
（作用）
本発明の逆流風防止具付きファンの作用について、図面を参照して説明する。図７（ａ）は動作時の吸排気量の概念説明図、図７（ｂ）は故障時の吸排気量の概念説明図である。図７（ａ）のようにすべての冷却ファン２が正常に動作している場合には、それぞれの冷却ファン２から均等に排気が行われる。同等の冷却ファン２が五つ設けられた図７（ａ）は、例えば、吸気量を１００％としたときに、五つの冷却ファン２のそれぞれから２０％ずつ排気される。
【００２９】
例えば、図７（ｂ）のように複数ある同等の冷却ファン２のいずれか一つ（図７（ｂ）の例では右から２番目の冷却ファン４）が故障した場合、当該冷却ファン２に取り付けられた逆流風防止具３によって当該冷却ファン２の後面側が閉塞され、それ以外の冷却ファン２から均等に排気が行われる。図７（ｂ）の例では、吸気量を１００％としたときに、四つの冷却ファン２のそれぞれから２５％ずつ排気される。逆流風防止具３によって冷却ファン２の後面が閉鎖されているため、従来技術（図９（ｂ）参照）のように故障した冷却ファン２の開口部から逆流風が流入することはなく、装置後面側からの吸気が発生しない。したがって、冷却ファン２の故障時であっても、装置前面側からの１００％の吸気量に対して１００％の排気量が実現される。
【００３０】
前記実施形態では、電子装置の前面を吸気、後面を排気としたが、冷却ファン２の取り付けられる状態によっては、電子装置の前面を吸気、後面を排気としなくてもよい。また、吸気および排気の組み合わせは、前面・後面に限定されるものではなく、上面・側面・底面などでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の逆流風防止具３は、ＣＡＴＶ機器用の電子装置の冷却ファン２に限らず、冷却が必要な各種電子装置の冷却ファンに取り付けて利用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１    電子装置本体
２    冷却ファン
３    逆流風防止具
３ａ  シャッター部材
３ｂ  突設片
３ｃ  外周壁
３ｘ  可撓性開閉具
４    取付け手段
４ａ  シャッター取付け片
４ｂ  ビス
Ａ    電子装置
Ｂ    冷却ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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