JP2020197193A - 冷却ファンシステム、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却ファンの羽根の構造によらず、逆流を抑制することが可能な冷却ファンシステム、電子機器を提供する。
【解決手段】冷却ファンシステム１０Ａは、電子機器１Ａの筐体２Ａに並べて設けられる複数の冷却ファン２０と、各冷却ファン２０に接続された逆流抑制弁３０Ａと、を備え、逆流抑制弁３０Ａは、筒状のハウジング３１と、回動軸３２と、ハウジング３１内に設けられ、回動軸３２から一方向Ｄ１に延びる開状態Ｖ１と開状態Ｖ１よりも一方向Ｄ１と逆方向に回動してハウジング３１内を塞ぐ閉状態Ｖ２との間で、回動軸３２周りに回動自在に設けられた弁板３３と、ストッパ３４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷却ファンシステム、電子機器に関する。

各種の電子機器を構成する電子部品には、作動時に発熱するものがある。このような電子部品を冷却するため、電子機器は、冷却ファンを備える場合がある。冷却ファンは、電子機器の筐体の外部から内部に空気を送り込んだり、筐体の内部の空気を筐体の外部に排出したりする。冷却ファンが故障等によって作動を停止した場合、電子部品の冷却が行えなくなる。そこで、電子機器に、複数の冷却ファンを備え、冗長性を高めることが行われている。

複数の冷却ファンを備える場合、複数の冷却ファンのうちの一部が、故障等により作動を停止すると、他の冷却ファンからの冷却風が、作動を停止した冷却ファンを通って逆流してしまうことがある。作動を停止した冷却ファンで逆流が生じると、冷却効率の低下に繋がる。

特許文献１には、羽根支持ボスの周囲に複数の羽根を配した羽根車を備えた逆流防止機構付き軸流ファンの構成が開示されている。この構成において、各羽根は、羽根間の隙間が増減するよう、角度可変に設けられている。各羽根は、羽根車の駆動回転時に、回転による空気抵抗を受けて角度が変位し、羽根間の隙間が増大する。各羽根は、羽根車の非駆動状態において送風方向と逆方向の風圧を受けた時に、その風圧により羽根間の隙間が小さくなるよう、角度が変位する。このような構成では、軸流ファンが故障等により停止した場合、空気の逆流を羽根自身によって遮断する。

特開２００５-２０１１９８号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたような逆流防止機構では、羽根間の隙間が増減可能なように、各羽根の角度が可変である構造が必要となる。
このため、冷却ファンの羽根の構造によっては、逆流を抑制することが難しいことがある。

本発明の目的は、上述した課題のいずれを解決する冷却ファンシステム、電子機器を提供することにある。

本発明の冷却ファンシステムは、電子機器の筐体に並べて設けられ、それぞれ一方向に向かって冷却風を送る複数の冷却ファンと、前記各冷却ファンに、前記一方向に並べて接続された逆流抑制弁と、を備え、前記逆流抑制弁は、前記冷却ファンに接続されて前記一方向に延びる筒状のハウジングと、前記ハウジング内に設けられて前記一方向と交差する方向に延びる回動軸と、前記ハウジング内に設けられ、前記回動軸から前記一方向に延びる開状態と前記開状態よりも前記一方向と逆方向に回動して前記ハウジング内を塞ぐ閉状態との間で、前記回動軸周りに回動自在に設けられた弁板と、前記閉状態において、前記逆方向への前記弁板の回動角度を規制するストッパと、を備える。

本発明の電子機器は、上記冷却ファンシステムを備える。

本発明の冷却ファンシステム、電子機器は、冷却ファンの羽根の構造によらず、逆流を抑制することが可能である。

第１の実施形態による冷却ファンシステムの最小構成を示す図である。 図１の冷却ファンシステムにおいて、一つの冷却ファンの作動が停止した状態を示す図である。 第２の実施形態による電子機器の最小構成を示す図である。 図３の電子機器において、一つの冷却ファンの作動が停止した状態を示す図である。 第３の実施形態による電子機器の構成を示す斜視図である。 第３の実施形態による冷却ファンシステムを構成する冷却ファン、および逆流抑制弁を示す断面図である。 第３の実施形態による冷却ファンシステムを構成する冷却ファン、および逆流抑制弁を示す斜視図である。 第３の実施形態による冷却ファンシステムを構成する複数の冷却ファンが作動している状態を示す断面図である。 第３の実施形態による冷却ファンシステムを構成する複数の冷却ファンのうちの一つが、作動を停止している状態を示す断面図である。

本発明の複数の実施形態に関して図面を参照して以下に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態による冷却ファンシステムの最小構成を示す図である。図２は、図１の冷却ファンシステムにおいて、一つの冷却ファンの作動が停止した状態を示す図である。

（構成）
図１が示すように、冷却ファンシステム１０Ａは、複数の冷却ファン２０と、逆流抑制弁３０Ａと、を備える。

複数の冷却ファン２０は、電子機器１Ａの筐体２Ａに並べて設けられる。各冷却ファン２０は、それぞれ一方向Ｄ１に向かって冷却風Ｗを送る。
以降、一方向Ｄ１とは、冷却ファン２０（作動している冷却ファン２０の送風方向）の上流から下流に向かう方向である。
例えば、各冷却ファン２０は、下方から上方に向かって冷却風Ｗを送ってもよい。

逆流抑制弁３０Ａは、ハウジング３１と、回動軸３２と、弁板３３と、ストッパ３４と、を備える。

逆流抑制弁３０Ａは、各冷却ファン２０に一方向Ｄ１に並べて接続される。
例えば、複数の逆流抑制弁３０Ａの各々が、対応する冷却ファン２０に接続されてもよい。
例えば、逆流抑制弁３０Ａは、各冷却ファン２０上に接続されてもよい。

ハウジング３１は、冷却ファン２０に接続されて一方向Ｄ１に延びる筒状のハウジングである。
例えば、ハウジング３１は、冷却ファン２０に接続されて上下方向に延びる筒状のハウジングであってもよい。

回動軸３２は、ハウジング３１内に設けられる。
回動軸３２は、一方向Ｄ１と交差する方向に延びる。
例えば、回動軸３２は、水平方向に延びていてもよい。
弁板３３は、ハウジング３１内に設けられる。
弁板３３は、開状態Ｖ１と閉状態Ｖ２との間で、回動軸３２周りに回動自在に設けられる。開状態Ｖ１では、弁板３３は、回動軸３２から一方向Ｄ１に延びる。閉状態Ｖ２では、弁板３３は、開状態Ｖ１よりも一方向Ｄ１と逆方向に回動してハウジング３１内を塞ぐ。
ストッパ３４は、閉状態Ｖ２において弁板３３の一方向Ｄ１と逆方向への回動角度を規制する。
例えば、ストッパ３４は、閉状態Ｖ２において弁板３３の下方への回動角度を規制してもよい。

（作用）
この冷却ファンシステム１０Ａでは、冷却ファン２０が作動しているときには、弁板３３が開状態Ｖ１となる。
例えば、この冷却ファンシステム１０Ａでは、冷却ファン２０からの冷却風Ｗによって弁板３３が一方向Ｄ１に押圧されることで、弁板３３が開状態Ｖ１となる。
これにより、冷却ファン２０からの冷却風Ｗがハウジング３１内を通過し、冷却ファン２０による筐体２Ａ内の冷却が行われる。

図２に示すように、複数の冷却ファン２０のうち、一部の冷却ファン２０（例えば、図２における右側の冷却ファン２０）が作動を停止すると、冷却ファン２０からの冷却風Ｗが止まる。
すると、作動を停止した冷却ファン２０に接続された逆流抑制弁３０Ａでは、冷却風Ｗによる弁板３３を上方に押圧する力がなくなる。

さらに、他の冷却ファン２０（例えば、図２における左側の冷却ファン２０）の作動により、作動を停止した冷却ファン２０に接続された逆流抑制弁３０Ａには、一方向Ｄ１と逆方向の負圧が作用する。
すると、作動を停止した冷却ファン２０に接続された逆流抑制弁３０Ａでは、弁板３３を一方向Ｄ１と逆方向に押圧する力Ｐ１が作用する。

このような力が弁板３３に作用すると、弁板３３が一方向Ｄ１と逆方向に回動してストッパ３４に突き当たる。

これにより、弁板３３は、ハウジング３１内を塞ぎ、閉状態Ｖ２となる。
したがって、隣接する他の冷却ファン２０からの冷却風Ｗの一部がハウジング３１を通って逆流するのを抑える。

加えて本実施形態の一例では、開状態Ｖ１から閉状態Ｖ２に移行する際、弁板３３が下方に回動するときには、弁板３３の自重による力Ｆ１がさらに作用する。

（効果）
本実施形態では、逆流抑制弁３０Ａが、各冷却ファン２０に一方向Ｄ１に並べて接続される。
このため、冷却ファン２０の羽根の構造によらず、各冷却ファン２０に逆流抑制弁３０Ａを取り付けることが可能である。
したがって、本実施形態では、冷却ファン２０の羽根の構造によらず、逆流を抑制することが可能である。

本実施形態では、開状態Ｖ１から閉状態Ｖ２に移行する際、弁板３３が一方向Ｄ１と逆方向に回動するときには、他の冷却ファン２０からの冷却風Ｗの一部がハウジング３１内に流れ込むことで弁板３３を一方向Ｄ１と逆方向に押圧する力Ｐ１が作用する。
加えて本実施形態の一例では、開状態Ｖ１から閉状態Ｖ２に移行する際、弁板３３が下方に回動するときには、弁板３３の自重による力Ｆ１がさらに作用する。
このため、弁板３３は、速やかに開状態Ｖ１から閉状態Ｖ２へと移行する。
したがって、冷却ファン２０が停止してから、逆流が遮断されるまでに時間が掛かり、冷却効率が低下してしまうことを抑制できる。

＜第２の実施形態＞
図３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。図４は、図３の電子機器において、一つの冷却ファンの作動が停止した状態を示す図である。

（構成）
図３が示すように、電子機器１Ｂは、冷却ファンシステム１０Ｂを、備える。
冷却ファンシステム１０Ｂは、複数の冷却ファン２０と、逆流抑制弁３０Ｂと、を備える。

複数の冷却ファン２０は、電子機器１Ｂの筐体２Ｂに並べて設けられる。
各冷却ファン２０は、一方向Ｄ１に向かって冷却風Ｗを送る。
例えば、各冷却ファン２０は、下方から上方に向かって冷却風Ｗを送ってもよい。

逆流抑制弁３０Ｂは、ハウジング３１と、回動軸３２と、弁板３３と、ストッパ３４と、を備える。

逆流抑制弁３０Ｂは、各冷却ファン２０に一方向Ｄ１に並べて接続される。
例えば、複数の逆流抑制弁３０Ｂの各々が、対応する冷却ファン２０に接続されてもよい。
例えば、逆流抑制弁３０Ｂは、各冷却ファン２０上に接続されてもよい。

ハウジング３１は、冷却ファン２０に接続されて一方向Ｄ１に延びる筒状のハウジングである。
例えば、ハウジング３１は、冷却ファン２０に接続されて上下方向に延びる筒状のハウジングであってもよい。

回動軸３２は、ハウジング３１内に設けられる。
回動軸３２は、一方向Ｄ１と交差する方向に延びる。
弁板３３は、ハウジング３１内に設けられる。
弁板３３は、開状態Ｖ１１と閉状態Ｖ１２との間で、回動軸３２周りに回動自在に設けられる。
回動軸３２は、例えば、水平方向に延びていてもよい。

開状態Ｖ１１では、弁板３３は、回動軸３２から一方向Ｄ１に延びる。
閉状態Ｖ１２では、弁板３３は、開状態Ｖ１１よりも一方向Ｄ１と逆方向に回動してハウジング３１内を塞ぐ。
例えば、開状態Ｖ１１では、弁板３３は、回動軸３２から上方に延び、閉状態Ｖ１２では、弁板３３は、開状態Ｖ１１よりも下方に回動してハウジング３１内を塞いでもよい。

ストッパ３４は、閉状態Ｖ１２において一方向Ｄ１と逆方向への弁板３３の回動角度を規制する。
例えば、ストッパ３４は、閉状態Ｖ１２において下方への弁板３３の回動角度を規制してもよい。

（作用）
この電子機器１Ｂは、冷却ファンシステム１０Ｂの冷却ファン２０が作動しているときには、弁板３３が開状態Ｖ１１となる。
例えば、この電子機器１Ｂは、冷却ファン２０からの冷却風Ｗによって弁板３３が一方向Ｄ１に押圧されることで、弁板３３が開状態Ｖ１１となる。
これにより、冷却ファン２０からの冷却風Ｗがハウジング３１内を通過し、冷却ファン２０による筐体２Ｂ内の冷却が行われる。

図４に示すように、複数の冷却ファン２０のうち、一部の冷却ファン２０（例えば、図４における右側の冷却ファン２０）が作動を停止すると、冷却ファン２０からの冷却風Ｗが止まる。
すると、作動を停止した冷却ファン２０に接続された逆流抑制弁３０Ｂでは、冷却風Ｗによる弁板３３を一方向Ｄ１に押圧する力がなくなる。

さらに、他の冷却ファン２０（例えば、図４における左側の冷却ファン２０）の作動により、作動を停止した冷却ファン２０に接続された逆流抑制弁３０Ｂには、一方向Ｄ１と逆方向の負圧が作用する。
すると、作動を停止した冷却ファン２０に接続された逆流抑制弁３０Ｂでは、弁板３３を一方向Ｄ１と逆方向に押圧する力Ｐ２が作用する。

このような力が弁板３３に作用すると、弁板３３は、閉状態Ｖ１２において一方向Ｄ１と逆方向に回動してストッパ３４に突き当たる。

これにより、弁板３３は、ハウジング３１内を塞ぎ、閉状態Ｖ１２となる。
したがって、隣接する他の冷却ファン２０からの冷却風Ｗの一部がハウジング３１を通って逆流するのを抑える。

加えて本実施形態の一例では、開状態Ｖ１１から閉状態Ｖ１２に移行する際、弁板３３が下方に回動するときには、弁板３３の自重による力Ｆ２がさらに作用する。

（効果）
本実施形態では、逆流抑制弁３０Ｂが、各冷却ファン２０に一方向Ｄ１に並べて接続される。
このため、冷却ファン２０の羽根の構造によらず、各冷却ファン２０に逆流抑制弁３０Ａを取り付けることが可能である。
したがって、本実施形態では、冷却ファン２０の羽根の構造によらず、逆流を抑制することが可能である。

さらに、弁板３３は、第１の実施形態と同様に、速やかに開状態Ｖ１１から閉状態Ｖ１２へと移行する。
したがって、冷却ファン２０が停止してから、逆流が遮断されるまでに時間が掛かり、冷却効率が低下してしまうことを抑制できる。

＜第３の実施形態＞
（構成）
図５は、本実施形態による電子機器の構成を示す斜視図である。
図５に示すように、本実施形態の電子機器１Ｃは、電子機器本体３と、冷却ファンシステム１０Ｃと、を備える。

電子機器本体３は、例えば中空箱状の筐体２Ｃと、筐体２Ｃ内に組み込まれた複数の電子部品（図示無し）と、を備える。本実施形態において、筐体２Ｃは、その一部に、筐体２Ｃの天面２ｔよりも低い位置に形成された段差面（一方向Ｄ１を向く面）２ｄを有する。
例えば、段差面２ｄは、上方を向く面であってもよい。
以下本実施形態では、一方向Ｄ１が上方向である場合について説明するが、一方向Ｄ１は上方向に限らない。

段差面２ｄは、筐体２Ｃの上部に設けられている。筐体２Ｃは、水平面内に位置し、鉛直上方を向いて形成されている。

冷却ファンシステム１０Ｃは、筐体２Ｃの段差面２ｄ上に設けられている。冷却ファンシステム１０Ｃは、通風性を有したカバー９により覆われている。冷却ファンシステム１０Ｃは、複数の冷却ファン２０Ｃ、および逆流抑制弁３０Ｃを備えている。冷却ファン２０Ｃ、および逆流抑制弁３０Ｃは、本実施形態では、例えば６組が、段差面２ｄ上に水平方向に並べて設けられている。

図６は、本実施形態による冷却ファンシステムを構成する冷却ファン、および逆流抑制弁を示す断面図である。
図６に示すように、各冷却ファン２０Ｃは、ファンケース２１と、ファン本体２２と、を備えている。

ファンケース２１は、ケース本体２１ａと、下部フランジ２１ｂと、上部フランジ（一方向Ｄ１を向くフランジ）２１ｃと、を一体に有している。ケース本体２１ａは、上下方向に延びる筒状で、その内側にファン本体２２を収容する。ケース本体２１ａは、筐体２Ｃの段差面２ｄに形成されて筐体２Ｃの内外を連通するファン開口４に連通するよう配置される。下部フランジ２１ｂは、ケース本体２１ａの下端から径方向外側に延びている。下部フランジ２１ｂは、ファン開口４の径方向外側で段差面２ｄ上に載置される。下部フランジ２１ｂは、図示しないボルト等により段差面２ｄに固定される。上部フランジ２１ｃは、ケース本体２１ａの上端から径方向外側に延びている。

ファン本体２２は、ファンケース２１のケース本体２１ａ内に設けられている。ファン本体２２は、ケース本体２１ａ内で、モータ（図示無し）によって鉛直軸周りの所定方向に回転駆動される。

このような冷却ファン２０Ｃは、ファン本体２２がモータ（図示無し）によって回転駆動されることで、下方から上方に向かう冷却風Ｗ（図８参照）を生成する。冷却ファン２０Ｃは、ファン本体２２によって生成される冷却風Ｗにより、筐体２Ｃ内の雰囲気（空気）を、ファン開口４、ケース本体２１ａを通して筐体２Ｃの外部に排出する。この冷却ファンシステム１０Ｃでは、冷却ファン２０Ｃを複数備えることで、その一部が故障等により作動を停止した場合にも、筐体２Ｃ内の冷却を図り、冗長性を確保している。

図７は、本実施形態による冷却ファンシステムを構成する冷却ファン、および逆流抑制弁を示す斜視図である。
図６、図７に示すように、逆流抑制弁３０Ｃは、それぞれの冷却ファン２０Ｃ上に接続される。逆流抑制弁３０Ｃは、ハウジング５１と、回動軸５２と、弁板５３Ａ、５３Ｂと、ストッパ５４(図６参照）と、を備える。

ハウジング５１は、円筒状部５１ａと、取付フランジ５１ｂと、を一体に備える。円筒状部５１ａは、上下方向に延びる円筒状で、冷却ファン２０Ｃのケース本体２１ａに連通している。円筒状部５１ａは、その内側に、冷却ファン２０Ｃによって生成される冷却風Ｗの流路部５１ｒを形成する。取付フランジ５１ｂは、円筒状部５１ａの下端から径方向外側に延びている。取付フランジ５１ｂは、冷却ファン２０Ｃの上部フランジ２１ｃ上に載置される。取付フランジ５１ｂは、上部フランジ２１ｃに、ボルト（図示無し）等によって接続される。このようなハウジング５１は、冷却ファン２０Ｃに接続されて上下方向に延びる筒状である。
例えば、ハウジング５１は、冷却ファン２０Ｃの一方向Ｄ１側の開口２０Ｃａ全体を覆ってもよい。

回動軸５２は、ハウジング５１内に設けられる。回動軸５２は、水平方向に延びる。回動軸５２は、ハウジング５１の円筒状部５１ａの中心を通る位置に配置されている。回動軸５２は、その両端がハウジング５１の円筒状部５１ａに支持されている。

弁板５３Ａ、５３Ｂは、ハウジング５１内に設けられる。弁板５３Ａ、５３Ｂは、二枚一対で、回動軸５２を挟んで一方の側と他方の側とに設けられている。図７に示すように、弁板５３Ａ、５３Ｂは、それぞれ、板状部５５と、支持金具取付部５６と、逃げ凹部５７と、を有している。

板状部５５は、平板状で、略半円弧状をなしている。
支持金具取付部５６は、略半円弧状の板状部５５から、回動軸５２を挟んで反対側に延びている。支持金具取付部５６は、回動軸５２の軸方向に間隔をあけて複数個所（例えば２個所）に設けられている。支持金具取付部５６上には、支持金具５８が設けられている。支持金具５８は、回動軸５２を挟んだ両側に、支持金具取付部５６にビス、リベット、溶接、接着剤等によって固定された固定部５８ａを有する。支持金具５８は、両側の固定部５８ａの間で回動軸５２を跨ぐように湾曲した湾曲部５８ｂを有する。弁板５３Ａ、５３Ｂは、それぞれ、支持金具５８の湾曲部５８ｂと支持金具取付部５６との間に回動軸５２が挿通されることで、回動軸５２周りに回動自在に設けられている。

逃げ凹部５７は、略半円弧状の板状部５５において、回動軸５２から窪むように形成されている。逃げ凹部５７は、回動軸５２の軸方向に間隔をあけて複数個所（例えば２個所）に設けられている。回動軸５２を挟んで設けられる弁板５３Ａ，５３Ｂは、弁板５３Ａおよび弁板５３Ｂの一方の支持金具取付部５６が、他方の逃げ凹部５７内に入り込むよう設けられている。

図６に示すように、ストッパ５４は、弁板５３Ａ、５３Ｂの下方への回動角度を規制する。ストッパ５４は、円環状で、円筒状部５１ａの内周面に固定されている。ストッパ５４は、円筒状部５１ａの内周面から径方向内側に突出している。弁板５３Ａ、５３Ｂは、閉状態Ｖ２２において、ストッパ５４に上方から突き当たることで、下方への回動角度が規制される。弁板５３Ａ、５３Ｂは、ストッパ５４に突き当たった状態で、略水平面内に位置する。

図８は、本実施形態による冷却ファンシステムを構成する複数の冷却ファンが作動している状態を示す断面図である。
図６、図８に示すように、上記逆流抑制弁３０Ｃにおいて、弁板５３Ａ、５３Ｂは、それぞれ、開状態Ｖ２１と閉状態Ｖ２２との間で、回動軸５２周りに回動自在に設けられている。
図８に示すように、開状態Ｖ２１では、弁板５３Ａ、５３Ｂは、回動軸５２から上方に延びる。このとき、弁板５３Ａと弁板５３Ｂとは、回動軸５２から略鉛直上方に延び、板状部５５どうしが互いに平行となるように配置される。
これにより、弁板５３Ａ、５３Ｂが開状態Ｖ２１であるとき、ハウジング５１の円筒状部５１ａの内側に形成される冷却風Ｗの流路部５１ｒは、その開口面積を最大限に確保し、圧力損失を抑える。
図６に示すように、閉状態Ｖ２２では、弁板５３Ａ、５３Ｂは、ストッパ５４に上方から突き当たって水平状態となり、ハウジング５１の円筒状部５１ａの内側に形成される流路部５１ｒを閉塞する。

（作用）
図８に示すように、このような電子機器１Ｃは、冷却ファンシステム１０Ｃの各冷却ファン２０Ｃが正常に作動しているときには、各冷却ファン２０Ｃに接続された逆流抑制弁３０Ｃが、それぞれ開状態Ｖ２１となる。各逆流抑制弁３０Ｃでは、逆流抑制弁３０Ｃが接続された冷却ファン２０Ｃからの冷却風Ｗが下方から弁板５３Ａ、５３Ｂに当たることで、弁板５３Ａ、５３Ｂが上方に押圧される。
これにより、弁板５３Ａ、５３Ｂが回動軸５２周りに回動し、開状態Ｖ２１となる。すると、冷却ファン２０Ｃからの冷却風Ｗがハウジング５１内を通過し、冷却ファン２０Ｃによる筐体２Ｃ内の冷却が行われる。

図９は、本実施形態による冷却ファンシステムを構成する複数の冷却ファンのうちの一つが、作動を停止している状態を示す断面図である。
図９に示すように、電子機器１Ｃは、複数の冷却ファン２０Ｃのうちの少なくとも一つ（例えば、図９において右側の冷却ファン２０Ｃ）が作動を停止すると、作動を停止した冷却ファン２０Ｃからの冷却風Ｗが止まる。
すると、作動を停止した冷却ファン２０Ｃに接続された逆流抑制弁３０Ｃは、閉状態Ｖ２２となる。閉状態Ｖ２２となる逆流抑制弁３０Ｃでは、逆流抑制弁３０Ｃが接続された冷却ファン２０から弁板５３Ａ、５３Ｂに下方から当たる冷却風Ｗが止まると、弁板５３Ａ、５３Ｂを上方に押圧する力がなくなる。

このような力が弁板５３Ａ、５３Ｂに作用すると、弁板５３Ａ、５３Ｂが下方に回動して、ストッパ５４に上方から突き当たる。

これにより、弁板５３Ａ、５３Ｂは、ハウジング５１内を塞いで閉状態Ｖ２２となり、隣接する他の冷却ファン２０Ｃからの冷却風Ｗの一部がハウジング５１を通って筐体２Ｃ内に逆流するのを抑える。

加えて本実施形態では、開状態Ｖ２１から閉状態Ｖ２２に移行する際、弁板５３Ａ、５３Ｂが下方に回動するとき、弁板５３Ａ、５３Ｂの自重による力Ｆ３がさらに作用する。

（効果）
本実施形態では、逆流抑制弁３０Ｃが、各冷却ファン２０Ｃに一方向Ｄ１に並べて接続される。
このため、冷却ファン２０Ｃの羽根の構造によらず、各冷却ファン２０Ｃに逆流抑制弁３０Ｃを取り付けることが可能である。
したがって、本実施形態では、冷却ファンの羽根の構造によらず、逆流を抑制することが可能である。

本実施形態では、逆流抑制弁３０Ｃは、上下方向に延びる筒状のハウジング５１内に設けられて水平方向に延びる回動軸５２と、ハウジング５１内に設けられた弁板５３Ａ、５３Ｂと、を備える。
弁板５３Ａ、５３Ｂは、回動軸５２から上方に延びる開状態Ｖ２１と、開状態Ｖ２１よりも下方に回動してハウジング５１内を塞ぐ閉状態Ｖ２２との間で、回動軸５２周りに回動自在に設けられる。
このような冷却ファンシステム１０Ｃ、電子機器１Ｃによれば、冷却ファン２０Ｃが作動を停止すると、弁板５３Ａ、５３Ｂが、ハウジング５１内を塞ぎ、閉状態Ｖ２２となる。
したがって、隣接する他の冷却ファン２０Ｃからの冷却風Ｗの一部がハウジング５１を通って逆流するのを抑えることができる。
弁板５３Ａ、５３Ｂが下方に回動するときには、他の冷却ファン２０Ｃからの冷却風Ｗの一部がハウジング５１内に流れ込むことで弁板５３Ａ、５３Ｂを下方に押圧する力Ｐ３が作用する。
加えて本実施形態では、弁板５３Ａ、５３Ｂが下方に回動するときには、弁板５３Ａ、５３Ｂの自重による力Ｆ３がさらに作用する。

このため、弁板５３Ａ、５３Ｂは、速やかに開状態Ｖ２１から閉状態Ｖ２２へと移行する。
したがって、冷却ファン２０Ｃが停止してから、逆流が遮断されるまでに時間が掛かり、冷却効率が低下してしまうことを抑制できる。

本実施形態では、弁板５３Ａ、５３Ｂは、ハウジング５１内に二枚一対で設けられている。
このため、各弁板５３Ａ、５３Ｂを軽量なものとすることができる。
したがって、冷却ファン２０Ｃからの冷却風Ｗによって弁板５３Ａ、５３Ｂが押圧されることで開状態Ｖ２１となるとき、冷却ファン２０Ｃが停止して、弁板５３Ａ、５３Ｂが下方に回動することで閉状態Ｖ２２となるときの応答性が向上する。

本実施形態では、複数の冷却ファン２０Ｃおよび逆流抑制弁３０Ｃは、筐体２Ｃにおいて上方を向く段差面２ｄに設けられている。
このため、筐体２Ｃ内に設けられた電子機器１Ｃで発生する熱は、対流により筐体２Ｃ内の上部に集まる。
したがって、冷却ファン２０Ｃおよび逆流抑制弁３０Ｃを筐体２Ｃの上部に設けられた段差面２ｄに設けることで、筐体２Ｃ内の上部に集まった熱を効率良く排出し、その冷却性能を高めることができる。

本実施形態では、開状態Ｖ２１において、板状部５５どうしが互いに平行となるまで弁板５３Ａと弁板５３Ｂが開く。
このため、開状態Ｖ２１において冷却ファン２０Ｃの開口面積に相当する開口を維持できる。
したがって、開状態Ｖ２１における圧力損失を抑制することができる。

本実施形態では、ハウジング５１は、冷却ファン２０Ｃの一方向Ｄ１側の開口２０Ｃａ全体を覆っている。
このため、開状態Ｖ２１において冷却ファン２０Ｃの開口面積に相当する開口を維持できる。
したがって、開状態Ｖ２１における圧力損失を抑制することができる。

ところで、上記各実施形態で示した冷却ファンシステム１０Ａ〜１０Ｃは、既設の冷却ファン２０、２０Ｃに、逆流抑制弁３０Ａ〜３０Ｃを追設することで実現することもできる。

また、上記各実施形態で示した冷却ファンシステム１０Ａ〜１０Ｃを備える電子機器１Ａ〜１Ｃは、筐体２Ａ〜２Ｃ内に、作動時に発熱する電子部品を備えているのであれば、その具体的な外形形状、内部構成については、いかなるものであってもよい。

さらに、電子機器１Ａ〜１Ｃは、その用途を何ら限定するものではない。このような電子機器１Ａ〜１Ｃは、例えば、サーバ装置、衛星管制装置、監視装置、医療用機材、船舶搭載機材等に用いることができる。

例えば、通信用途やレーダ用途の送信機といった電子機器では、電力増幅機能を満足するため半導体素子を用いることで、その機能を得ることができる。
半導体素子は、小型・大容量化しており性能が向上してきているが、性能を満足するためには半導体素子の冷却が必要である。
このため、放熱器を用いて発生する熱を放熱し、必要な電気性能を得ている。

一方で、製品の安全性・冗長性についてもすでに強化が進んでおり、システムの運用を停止しない工夫を求められている。
例えば、送信・受信に必要なアンテナを２系統準備し、片方ずつ運用することで、一方が故障し運用が不可の状態に陥ったとしても、全体の運用への影響を受けないようにすることが挙げられる。

このような冗長系は設備の二重化が必要となり、費用が単純計算で倍になることを意味する。
そこで冗長系についてはできる限り、信頼性の高い製品を用いて故障を発生させないか、故障が発生しても運用が可能の状態に抑える工夫が必要になる。
これまでは、冗長系の冷却ファンを搭載したものでも、冷却ファンの静圧によっては停止しているファンの羽が逆回転し、流路に入り込むことで冷却が必要な放熱器への冷却風の供給が十分に得られないケースがある。
半導体素子の性能が向上するにつれ、冷却ファンについても静圧・風量と言う観点で、高性能化してきている。
このため、冷却ファン停止時の逆流現象が発生しやすい状況が増加してきている。

これに対し、上述の各実施形態では、冷却ファンで故障が発生した際の逆流を抑制できる。
これにより、複数の冷却ファンを有するシステムであれば、冷却ファンに逆流抑制弁を取り付ける程度の費用にて、冷却ファンの冗長化が図れる。
したがって、システム全体を２重化するのに比べ有利にすることができ、製品価値の向上に寄与することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。

例えば、上述の各実施形態において、冷却ファンシステムは、冷却ファン２０が作動しているときには、冷却ファン２０からの冷却風Ｗによって弁板が一方向Ｄ１に押圧されることで、弁板が開いて開状態となるが、冷却ファン２０が作動にかかわらず、弁板は開く状態を保っていてもよい。
変形例として、弁板が開く状態を保つため、スプリング等により弁板に付勢を与えてもよい。
これにより、一方向Ｄ１が上方向か否かにかかわらず、冷却ファンシステムは、開状態を維持できる。

１Ａ 電子機器
１Ｂ 電子機器
１Ｃ 電子機器
２Ａ 筐体
２Ｂ 筐体
２Ｃ 筐体
２ｄ 段差面（一方向を向く面）
２ｔ 天面
３ 電子機器本体
４ ファン開口
９ カバー
１０Ａ 冷却ファンシステム
１０Ｂ 冷却ファンシステム
１０Ｃ 冷却ファンシステム
２０ 冷却ファン
２０Ｃ 冷却ファン
２０Ｃａ 開口（一方向側の開口）
２１ ファンケース
２１ａ ケース本体
２１ｂ 下部フランジ
２１ｃ 上部フランジ（一方向を向くフランジ）
２２ ファン本体
３０Ａ 逆流抑制弁
３０Ｂ 逆流抑制弁
３０Ｃ 逆流抑制弁
３１ ハウジング
３２ 回動軸
３３ 弁板
３４ ストッパ
５１ ハウジング
５１ａ 円筒状部
５１ｂ 取付フランジ
５１ｒ 流路部
５２ 回動軸
５３Ａ 弁板
５３Ｂ 弁板
５４ ストッパ
５５ 板状部
５６ 支持金具取付部
５７ 凹部
５８ 支持金具
５８ａ 固定部
５８ｂ 湾曲部
Ｄ１ 一方向
Ｆ１ 自重による力
Ｆ２ 自重による力
Ｆ３ 自重による力
Ｐ１ 押圧する力
Ｐ２ 押圧する力
Ｐ３ 押圧する力
Ｖ１ 開状態
Ｖ２ 閉状態
Ｖ１１ 開状態
Ｖ１２ 閉状態
Ｖ２１ 開状態
Ｖ２２ 閉状態
Ｗ 冷却風

Claims (7)

1. 電子機器の筐体に並べて設けられ、それぞれ一方向に向かって冷却風を送る複数の冷却ファンと、
   前記各冷却ファンに、前記一方向に並べて接続された逆流抑制弁と、を備え、
   前記逆流抑制弁は、
   前記冷却ファンに接続されて前記一方向に延びる筒状のハウジングと、
   前記ハウジング内に設けられて前記一方向と交差する方向に延びる回動軸と、
   前記ハウジング内に設けられ、前記回動軸から前記一方向に延びる開状態と前記開状態よりも前記一方向と逆方向に回動して前記ハウジング内を塞ぐ閉状態との間で、前記回動軸周りに回動自在に設けられた弁板と、
   前記閉状態において前記逆方向への前記弁板の回動角度を規制するストッパと、を備える冷却ファンシステム。
2. 前記冷却ファンは、前記一方向を向くフランジをさらに備え、
   前記ハウジングは、前記フランジに取り付け可能な取付フランジをさらに備える請求項１に記載の冷却ファンシステム。
3. 前記弁板は、
   前記ハウジングが接続された前記冷却ファンからの冷却風によって前記弁板が押圧されることで前記開状態となり、
   前記冷却ファンが停止した場合、他の前記冷却ファンから前記ハウジング内で逆流する冷却風によって前記弁板が押圧されるとともに、前記弁板の自重によって、前記弁板が前記回動軸周りに前記一方向と逆方向に回動することで前記閉状態となる
   請求項１または２に記載の冷却ファンシステム。
4. 前記弁板は、前記ハウジング内に二枚一対で設けられている
   請求項１から３のいずれか一項に記載の冷却ファンシステム。
5. 前記ハウジングは、前記冷却ファンの前記一方向側の開口全体を覆っている
   請求項１から４のいずれか一項に記載の冷却ファンシステム。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の冷却ファンシステムを備える電子機器。
7. 複数の前記冷却ファンおよび前記逆流抑制弁は、前記筐体において前記一方向を向く面に設けられている
   請求項６に記載の電子機器。

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