(57)【要約】      （修正有）【課題】筐体に対する吸気、排気または内部で、効率よく送風可能なファン装置を提供する。【解決手段】ファン装置１０は、電子機器１２を収容する筐体１１に設けられた取付面に垂直に回転軸を向けて前記取付面に平行に２次元に配列される複数の第１軸流ファンと、前記取付面に平行に２次元に配列され、前記複数の第１軸流ファンの前記回転軸と回転軸が一致するとともに、前記複数の第１軸流ファンにそれぞれ近接する複数の第２軸流ファンと、を備え、前記複数の第１軸流ファンが、第１の回転方向に回転して前記筐体へのエアの導入、排出または前記筐体内部での送風を行い、前記複数の第２軸流ファンが、前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向に回転して前記複数の第１の軸流ファンと同方向のエアの流れを発生し、前記複数の第１軸流ファンの複数の第１ハウジングが、連結されている。【選択図】図２
2011040693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器を収容する筐体に設けられた取付面に垂直に回転軸を向けて前記取付面に平行に２次元に配列される複数の第１軸流ファンと、
前記取付面に平行に２次元に配列され、前記複数の第１軸流ファンの前記回転軸と回転軸が一致するとともに、前記複数の第１軸流ファンにそれぞれ近接する複数の第２軸流ファンと、
を備え、
前記複数の第１軸流ファンが、第１の回転方向に回転して前記筐体へのエアの導入、排出または前記筐体内部での送風を行い、前記複数の第２軸流ファンが、前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向に回転して前記複数の第１の軸流ファンと同方向のエアの流れを発生し、
前記複数の第１軸流ファンの複数の第１ハウジングが、連結されている、または、１つながりの部材であり、前記複数の第２軸流ファンの複数の第２ハウジングが、連結されている、または、１つながりの部材である、ファン装置。
【請求項２】
前記複数の第１軸流ファンの集合体が、前記筐体に対して前記取付面に平行な方向に挿脱可能であり、前記複数の第２軸流ファンの集合体も、同方向に脱可能である、請求項１に記載のファン装置。
【請求項３】
電子機器を収容する筐体に設けられた取付面に垂直に回転軸を向けて前記取付面に平行に２次元に配列される複数の第１軸流ファンと、
前記取付面に平行に２次元に配列され、前記複数の第１軸流ファンの前記回転軸と回転軸が一致するとともに前記複数の第１軸流ファンにそれぞれ近接する複数の第２軸流ファンと、
を備え、
前記複数の第１軸流ファンが、第１の回転方向に回転して前記筐体へのエアの導入、排出または前記筐体内部での送風を行い、前記複数の第２軸流ファンが、前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向に回転して前記複数の第１の軸流ファンと同方向のエアの流れを発生し、
前記複数の第１軸流ファンの各第１軸流ファンのハウジングと、前記各第１軸流ファンに近接する第２軸流ファンのハウジングとが、連結されている、または、１つながりの部材であり、
前記複数の第１軸流ファンおよび前記複数の第２軸流ファンの集合体が、前記筐体に対して前記取付面に平行な方向に挿脱可能である、ファン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器を収容する筐体に取り付けられるファン装置に関連する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子機器を収容する筐体に、複数のファンを備える様々なファン装置が取り付けられる。例えば、特開２００８−１４０４０６号公報の明細書段落００３３ないし００３５、００４０、並びに、図６および図８では、ファン／ＬＡＮトレイスロット２３を備えるラック装着システム１０が開示される。ファン／ＬＡＮトレイスロット２３は８個の空気移動装置を備える。
【０００３】
特開２００８−２５１０６７号公報の明細書段落００６８〜００７０、並びに、図１４（ａ）および（ｂ）では、ディスクアレイ装置に用いられる電源モジュール４０が開示される。電源モジュール４０のファン部４２では、前後方向に２つ（二重）のファン４３を縦列（タンデム）構成、すなわち、同一構成のファンを軸方向に並べた構成で備える。
【特許文献１】特開２００８−１４０４０６号公報
【特許文献２】特開２００８−２５１０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電子機器の高性能化および高密度化に伴い、電子機器を収容する筐体では、さらなる換気効率が求められる。本発明の目的は、筐体に対する吸気、排気または内部で、効率よく送風可能なファン装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る例示的なファン装置は、電子機器を収容する筐体に設けられた取付面に垂直に回転軸を向けて前記取付面に平行に２次元に配列される複数の第１軸流ファンと、前記取付面に平行に２次元に配列され、前記複数の第１軸流ファンの前記回転軸と回転軸が一致するとともに、前記複数の第１軸流ファンにそれぞれ近接する複数の第２軸流ファンと、を備え、前記複数の第１軸流ファンが、第１の回転方向に回転して前記筐体へのエアの導入、排出または前記筐体内部での送風を行い、前記複数の第２軸流ファンが、前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向に回転して前記複数の第１の軸流ファンと同方向のエアの流れを発生し、前記複数の第１軸流ファンの複数の第１ハウジングが、連結されている、または、１つながりの部材であり、前記複数の第２軸流ファンの複数の第２ハウジングが、連結されている、または、１つながりの部材である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る例示的なファン装置によれば、電子機器を収容する筐体に対して、吸気、排気または内部で効率よく送風可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るラック型電子システムの正面図である。
【図２】図２は、ラック型電子システムの右側面図である。
【図３】図３は、第１ファントレイの平面図である。
【図４】図４は、第２ファントレイの平面図である。
【図５】図５は、第１ファントレイの他の例を示す平面図である。
【図６】図６は、第２の実施形態に係るラック型電子システムの正面図である。
【図７】図７は、ラック型電子システムの右側面図である。
【図８】図８は、二重反転ファンを示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の例示的な第１の実施形態に係るラック型電子システム１を示す正面図である。図２は、ラック型電子システム１の右側面図である。ラック型電子システム１は、筐体１１、電子機器１２、電源ユニット１３、第１ファントレイ１４および第２ファントレイ１５を備える。
【０００９】
筐体１１の外形は直方体である。筐体１１は、それぞれ複数個の、電子機器１２、電源ユニット１３、第１ファントレイ１４および第２ファントレイ１５を収容する。電子機器１２は、略板状のいわゆるブレードサーバである。電子機器１２は、起立姿勢にて水平方向に配列される。電子機器１２の配列は、上下方向の３箇所に設けられる。図２に示すように、電源ユニット１３は、電子機器１２の配列の後方に配置される。電源ユニット１３の近くには、制御機器や通信機器等の他の構成が適宜配置される。
【００１０】
電子機器１２の配列の上側および下側の４箇所には、第１ファントレイ１４および第２ファントレイ１５が配置される。第２ファントレイ１５は、第１ファントレイ１４の上に重ねられる。換言すれば、第１ファントレイ１４および第２ファントレイ１５により、ファン装置１０が構成される。このファン装置１０が、ラック型電子システム１の４箇所に配置される。図２に示すように、第１ファントレイ１４および第２ファントレイ１５は、それぞれ筐体１１の正面から筐体１１に対して水平方向に挿脱可能となっている。
【００１１】
図３は、第１ファントレイ１４の平面図である。図３において、下側が筐体１１の正面に対応する。第１ファントレイ１４では、左右方向に３個、奥行き方向に４個の合計１２個の第１軸流ファン２が配列される。各第１軸流ファン２は、モータ、インペラ２１およびハウジング２２を備える。第１軸流ファン２の回転軸Ｊ２は、上下方向に配置される。モータは直流ブラシレスモータである。インペラ２１は、中央のカップ部２１１および複数の翼２１２を備える。翼２１２は、カップ部２１１の外側面から径方向外方に突出する。モータはカップ部２１１内に位置する。ハウジング２２はインペラ２１の外周を囲む。図３において、インペラ２１は、矢印Ｒ２にて示すように反時計回りに回転する。
【００１２】
図４は、第２ファントレイ１５の平面図である。図４において、下側が筐体１１の正面に対応する。第２ファントレイ１５は、各第２軸流ファン３の回転方向が異なるという点を除いて、第１ファントレイ１４と同様の構造である。すなわち、各第２軸流ファン３は、モータ、インペラ３１およびハウジング３２を備える。第２軸流ファン３の回転軸Ｊ３は上下方向を向く。図４において、インペラ３１は、矢印Ｒ３にて示す時計回りに回転する。インペラ３１は、中央のカップ部３１１および複数の翼３１２を備える。
【００１３】
第１ファントレイ１４のフレーム１４１を筐体１１における第１軸流ファン２用の水平な取付面と捉えた場合、複数の第１軸流ファン２は、取付面に垂直に回転軸Ｊ２を向けて取付面に平行に２次元に配列される。同様に、第２ファントレイ１５のフレーム１５１を、筐体１１における第２軸流ファン３用の水平な取付面と捉えた場合、複数の第２軸流ファン３は、取付面に垂直に回転軸Ｊ３を向けて取付面に平行に２次元に配列される。複数の第１軸流ファン２の回転軸Ｊ２と複数の第２軸流ファン３の回転軸Ｊ３とが、それぞれ一致するように、第１ファントレイ１４と第２ファントレイ１５とが重ねられる。また、複数の第１軸流ファン２と複数の第２軸流ファン３とは、回転軸方向において近接する。
【００１４】
なお、「第１軸流ファン２と第２軸流ファン３とが近接する」とは、吸気側の軸流ファンからのエアの回転成分が、排気側の軸流ファンによるエアの送出効率を向上する状態を指し、ファントレイ同士を重ねて筐体１１にセットした際の距離だけ離間している状態を含む。相互作用が得られるのであれば、第１軸流ファン２と第２軸流ファン３とは、さらに離れていてもよい。
【００１５】
第１軸流ファン２のハウジング２２は、第１ファントレイ１４のフレーム１４１に取り付けられることにより、実質的に水平方向に連結される。第２軸流ファン３のハウジング３２も、フレーム１５１に取り付けられることにより、実質的に水平方向に連結される。これにより、図２を参照して説明したように、複数の第１軸流ファン２の集合体が、筐体１１に対して取付面に平行な方向に挿脱可能となっている。複数の第２軸流ファン３の集合体も、筐体１１に対して取付面に平行な同方向に挿脱可能となっている。
【００１６】
第１軸流ファン２では、インペラ２１が反時計回りに回転することにより、下方から上方に向かうエアの流れが生じる。第２軸流ファン３では、インペラ３１が時計回りに回転することにより、第１軸流ファン２と同方向のエアの流れが生じる。筐体１１は上部および下部に開口を有する。最も下のファン装置１０により、筐体１１の下部から筐体１１内へとエアが導入される。下から２段目および３段目のファン装置１０により、筐体１１内部にて送風され、エアがさらに上方へと導かれる。そして、最も上のファン装置１０により、筐体１１からエアが排出される。
【００１７】
ラック型電子システム１では、互いに反対方向に回転する第１軸流ファン２と第２軸流ファン３とを中心軸方向に並べることにより、ファン装置１０の静圧−風量特性を向上できる。その結果、密集する電子機器を収容する筐体１１に対して、吸気、排気および内部で適切に送風できる。また、第１軸流ファン２を連結する構造であるフレーム１４１と、第２軸流ファン３を連結する構造であるフレーム１５１と、を共通化することにより、ファン装置１０の製造コストを削減できる。
【００１８】
図５は、第１ファントレイ１４の他の例を示す平面図である。第１ファントレイ１４では、第１軸流ファン２のハウジングが、１つながりの部材であるハウジング２２ａとなっている。第１ファントレイ１４の他の構成は、図３と同様である。第２ファントレイ１５においても、同様に、第２軸流ファン３のハウジングが、１つながりの部材となっていてもよい。
【００１９】
＜第２の実施形態＞
図６は、本発明の例示的な第２の実施形態に係るラック型電子システム１ａを示す正面図である。図７は、ラック型電子システム１ａの右側面図である。ラック型電子システム１ａは、筐体１１、電子機器１２、電源ユニット１３、ファントレイ１６を備える。ラック型電子システム１ａは、図１および図２に示すラック型電子システム１において、第１ファントレイ１４と第２ファントレイ１５とを実質的に結合したものである。すなわち、ラック型電子システム１ａでは、ファントレイ１６が、図１のファン装置１０に対応する。他の構成は同様である。以下、図１および図２と同様の構成には、同符号を付して説明する。
【００２０】
各ファントレイ１６では、下段に複数の第１軸流ファン２が配列され、上段に複数の第２軸流ファン３が配列される。第１軸流ファン２および第２軸流ファン３の水平方向の配列は、図３および図４と同様である。ファントレイ１６では、第１軸流ファン２のハウジング２２と第２軸流ファン３のハウジング３２とが、上下に連結される。これにより、いわゆる二重反転ファンが構成される。
【００２１】
図８は、１つの二重反転ファン４を示す部分断面図である。第１軸流ファン２は、モータ２３、インペラ２１およびハウジング２２を備える。ただし、図３の第１軸流ファン２とはインペラとモータとの上下関係が逆転しており、インペラ２１が、モータ２３の下方に位置する。第２軸流ファン３は、モータ３３、インペラ３１およびハウジング３２を備える。図８では、ハウジング２３とハウジング３２とを連結する構造の図示を省略している。二重反転ファン４では、モータ２３をハウジング２２に対して支持するリブ２４と、モータ３３をハウジング３２に対して支持するリブ３４とが、上下に当接または近接する。
【００２２】
ファントレイ１６においても、複数の第１軸流ファン２の回転軸Ｊ２と複数の第２軸流ファン３の回転軸Ｊ３とは、それぞれ一致する。また、複数の第１軸流ファン２と複数の第２軸流ファン３とは、回転軸方向において近接する。なお、「近接」には、「当接」が含まれる。第１軸流ファン２のインペラ２１は、平面視において反時計回りに回転する。これにより、下方から上方に向かうエアの流れが生じる。第２軸流ファン３のインペラ３１は、平面視において時計回りに回転する。これにより、第１軸流ファン２と同方向のエアの流れが生じる。
【００２３】
ファントレイ１６のフレーム１６１を、筐体１１における第１軸流ファン２用の水平な取付面と捉えた場合、複数の第１軸流ファン２は、取付面に垂直に回転軸Ｊ２を向けて取付面に平行に２次元に配列される。複数の第２軸流ファン３も、取付面に垂直に回転軸Ｊ３を向けて取付面に平行に２次元に配列される。
【００２４】
１つの第１軸流ファン２と１つの第２軸流ファン３との組立体は、フレーム１６１に取り付けられることにより、実質的に水平方向に連結される。その結果、図７に示すように、複数の第１軸流ファン２および複数の第２軸流ファン３の集合体が構成され、この集合体が筐体１１に対して取付面に平行な方向に挿脱可能となっている。
【００２５】
ラック型電子システム１ａでは、最も下のファントレイ１６により、筐体１１の下部から筐体１１内へとエアが導入される。下から２段目および３段目のファントレイ１６により、筐体１１内部にて送風が行われ、エアがさらに上方へと導かれる。そして、最も上のファントレイ１６により、筐体１１からのエアが排出される。
【００２６】
ラック型電子システム１ａにおいても、密集する電子機器を収容する筐体１１に対して、吸気、排気および内部で適切に送風できる。また、ファントレイ１６は二重反転ファン４を単位とする構造を有するため、ファントレイ１６の製造コストを削減できる。
【００２７】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、第２の実施形態に係るファントレイ１６において、２つのハウジング２２，３２が１つながりの部材として構成されてもよい。第１および第２の実施形態において、複数のハウジングの中心軸に垂直な方向における連結は、ファントレイのフレームにより行われず、ハウジング同士により直接行われてもよい。
【００２８】
第１および第２の実施形態において、モータとインペラとの上下関係は、第１軸流ファン２および第２軸流ファン３において適宜変更されてよい。さらに、ハウジング同士の中心軸に垂直な方向における連結は、例えば、ハウジングの側面に連結具が別途設けられることにより行われてもよい。
【００２９】
第１軸流ファン２および第２軸流ファン３が取り付けられる取付面は、筐体１１の内部だけでなく表面に設けられてもよい。また、取付面は水平でなくてもよく、例えば、垂直であってもよい。取付は、筐体１１に対して間接的であってもよい。ファン装置により、筐体に対する吸気、排気または内部での送風のいずれかのみが行われてもよい。筐体は、様々な電子機器を収容する筐体であってよく、筐体が電子機器の一部と捉えられてもよい。筐体が収容する電子機器は、パーソナルコンピュータやディスク駆動装置等であってもよい。すなわち、ファン装置は、トレイ型でなくてもよい。また、電子機器は、電源や光源等のように、電子機器システムの一部であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、電子機器を収容する様々な筐体に取り付けられるファン装置として利用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
２    第１軸流ファン
３    第２軸流ファン
１１    筐体
１２    電子機器
２２，２２ａ，２３    ハウジング
１４１，１５１，１６１    フレーム
Ｊ２，Ｊ３    回転軸
【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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