冷却機構を備えた装置、および冷却機構
【課題】ファンが故障等して動作停止した場合であっても装置内部を冷却可能であるとともに、当該ファンの交換等が行われる場合であっても装置の運用を継続することができる冷却機構を備えた装置を提供する。
【解決手段】複数のファンは、装置に脱着可能に設置された複数のファンユニットのいずれかに搭載されている。ファンによって吸引された内部の空気が通過する開口部が複数のファンに対応してそれぞれ設けられている。気流制御手段は、開口部を空気が通過しない閉状態から空気が通過する開状態に遷移可能である。ファン制御手段は、複数のファンの回転速度をそれぞれ制御する。そして、気流制御手段は、複数のファンに対応してそれぞれ設置され、対応するファンの動作中には閉状態から開状態に遷移して開口部の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には開状態から閉状態に遷移して開口部の空気の通過を妨げる。
【解決手段】複数のファンは、装置に脱着可能に設置された複数のファンユニットのいずれかに搭載されている。ファンによって吸引された内部の空気が通過する開口部が複数のファンに対応してそれぞれ設けられている。気流制御手段は、開口部を空気が通過しない閉状態から空気が通過する開状態に遷移可能である。ファン制御手段は、複数のファンの回転速度をそれぞれ制御する。そして、気流制御手段は、複数のファンに対応してそれぞれ設置され、対応するファンの動作中には閉状態から開状態に遷移して開口部の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には開状態から閉状態に遷移して開口部の空気の通過を妨げる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置内部の部品を冷却可能な冷却機構を備えた装置、および冷却機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
発熱する部品が設置された複数の基板を内蔵する装置がある。図７は、そのような装置１１の一例を示す斜視図である。
【０００３】
図７に示すように、装置１１の内部には部品設置面の向きが水平になるように複数の基板をそれぞれ搭載するための空間として基板搭載部１１ｂが設けられている。図７に示す例では、装置１１の内部には５箇所に基板搭載部１１ｂが設けられている。
【０００４】
基板搭載部１１ｂの側面は、基板の左右の端部に向かい合い、コネクタを介して基板が接続されるバックプレーン１３ｂ（図７において図示せず）、基板が設置される（基板を基板搭載部１１ｂの内部に保持する）正面板１３ａ（図７において図示せず）、および基板の両面にそれぞれ向かい合う側面板によって覆われ、外部からの空気の流入を防ぐ。
【０００５】
また、装置１１の底面には、外部から空気を流入させるための穴である吸気口１１ａが設けられている。吸気口１１ａには、ほこり等が装置１１の内部に侵入することを防ぐための集じんフィルタ１２（図７において図示せず）が設置されている。そして、基板搭載部１１ｂの上部には装置１１の内部の空気を外部に排出する冷却用ファンを収納する空間であるファン収納部１４ａが設けられている。
【０００６】
そして、冷却ファン収納部１４ａには、複数のファン１６ａ〜１６ｆによって構成されるファンユニットが収納されている（図７において、ファン１６ａ〜１６ｄを図示し、ファン１６ｅ，１６ｆを図示せず）。なお、ファンユニットには、ファン搭載部１１ｃを介して電力が供給される。
【０００７】
図７に示す例では、ファンユニットは、６個のファン１６ａ〜１６ｆを含む一体型のユニットである。そして、６個のファン１６ａ〜１６ｆが基板搭載部１１ｂの上部を覆い、装置１１の内部の空気（具体的には、吸気口１１ａから装置１１の内部（より具体的には、基板搭載部１１ｂの内部）に流入した空気）を外部に排出する。つまり、６個のファン１６ａ〜１６ｆは、基板搭載部１１ｂの内部を空気の吸引側とし、装置１１の外部を空気の排出側として、基板搭載部１１ｂの上部を覆うように並べて設置される。
【０００８】
図８は、図７に示す装置１１の内部の空気の流れを示す説明図である。図７に示すように、ファンユニットを構成する６個のファン１６ａ〜１６ｆは、吸気口１１ａから集じんフィルタ１２を通って流入し、基板搭載部１１ｂを通過した空気を外部に排出する。ファン１６ａ〜１６ｆは、基板搭載部１１ｂを空気を通過させることにより、基板に設置された部品を冷却する。
【０００９】
なお、基板搭載部１１ｂの上面とファンユニットの下面との間には、ファンユニットを構成する各ファン１６ａ〜１６ｆによって吸引される空気が流れる空間である通風ダクト１４ｂが設けられている。
【００１０】
通風ダクト１４ｂが設けられていることにより、ファンユニットを構成する各ファン１６ａ〜１６ｆのいずれかが故障等により動作を停止しても、動作停止したファンの直下の基板搭載部１１ｂの内部の空気を当該ファンに隣接して設置されているファンが排出する。
【００１１】
引用文献１および引用文献２には、ファンが動作中には当該ファンが排出する空気の流れによって通風口を開状態とし、ファンが動作停止中には通風口を閉状態とする装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−１７６２８１（段落００１６〜００２７、図１）
【特許文献２】特開平１１−２２６９８（段落００２３〜００３５、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図７に示す装置１１は、ファンユニットを構成する各ファン１６ａ〜１６ｆのいずれかが故障等により動作を停止した場合に、動作中の他のファンが、動作停止したファンの開口部分を通って装置１１の外部の空気を吸引することになる。そうすると、基板搭載部１１ｂを通る空気の量が減少するので、基板に設置された部品を充分に冷却することができなくなるという問題がある。
【００１４】
そして、各ファン１６ａ〜１６ｆの回転速度が一定である場合には、各ファン１６ａ〜１６ｆのいずれかのファンの動作停止により基板搭載部１１ｂを通る空気の量が減少するので、基板を充分に冷却することができなくなるという問題がある。
【００１５】
また、ファンユニットを構成する各ファン１６ａ〜１６ｆのいずれかが故障等により動作を停止した場合に、ファンユニットを含む冷却ファン収容部１４ａを交換のため抜去しなければならない。ファンユニットを含む冷却ファン収容部１４ａを抜去すると、吸気口１１ａから空気が流入しなくなり、基板に設置された部品の温度が急激に上昇し、当該部品が故障する可能性がある。
【００１６】
また、特許文献１または特許文献２に記載されている装置は、複数のファンのうち一のファンの交換時や点検時に他のファンの動作を停止させたり、装置の運用を停止させたりしなければならないという問題がある。
【００１７】
そこで、本発明は、ファンが故障等して動作停止した場合であっても装置内部を冷却可能であるとともに、当該ファンの交換等が行われる場合であっても装置の運用を継続することができる冷却機構を備えた装置、および冷却機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明による冷却機構を備えた装置は、部品が設置された基板を内蔵可能であって、内部の空気を吸引して排出する複数のファンを含む冷却機構を備えた装置であって、脱着可能に設置され、１個以上のファンによって構成される複数のファンユニットを備え、複数のファンは複数のファンユニットのいずれかに搭載され、ファンによって吸引された内部の空気が通過する開口部が複数のファンに対応してそれぞれ設けられ、開口部を空気が通過しない閉状態から空気が通過する開状態に遷移可能な気流制御手段と、複数のファンの回転速度をそれぞれ制御するファン制御手段とを備え、気流制御手段は、複数のファンに対応してそれぞれ設置され、対応するファンの動作中には閉状態から開状態に遷移して開口部の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には開状態から閉状態に遷移して開口部の空気の通過を妨げることを特徴とする。
【００１９】
本発明による冷却機構は、部品が設置された基板を内蔵する装置を複数のファンで冷却する冷却機構であって、装置に脱着可能に設置され、１個以上のファンによって構成される複数のファンユニットを備え、複数のファンは複数のファンユニットのいずれかに搭載され、ファンによって吸引された内部の空気が通過する開口部が複数のファンに対応してそれぞれ設けられ、開口部を空気が通過しない閉状態から空気が通過する開状態に遷移可能な気流制御手段と、複数のファンの回転速度をそれぞれ制御するファン制御手段とを備え、気流制御手段は、複数のファンに対応してそれぞれ設置され、対応するファンの動作中には閉状態から開状態に遷移して開口部の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には開状態から閉状態に遷移して開口部の空気の通過を妨げることを特徴とする
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、気流制御手段が、いずれかのファンが動作中でない場合にはそのファンに対応する開口部を閉状態とするので、一旦排出された空気が他のファンによって再度装置内部に流入することを防ぎ、装置内部を冷却することができる。また、ファン制御手段が、複数のファンの回転速度をそれぞれ制御し、ファンは複数のファンユニットのいずれかにそれぞれ搭載されているので、一部のファンの交換等が行われる場合であっても、当該ファンを含むファンユニットのみを取り外して、他のファンを動作させて装置内部を冷却し、装置の運用を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による冷却機構を備えた装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す装置の内部の空気の流れを示す説明図である。
【図３】フラッパの斜視図である。
【図４】ウィングの斜視図である。
【図５】冷却機構を備えた装置におけるファンの回転制御を行う部分の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の概要を示すブロック図である。
【図７】本発明に関連する装置の一例を示す斜視図である。
【図８】図７に示す装置の内部の空気の流れを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明による冷却機構を備えた装置の一例を示す斜視図である。図１に示すように冷却機構を備えた装置（以下、装置という。）１には、装置１の内部に部品設置面の向きが水平になるように基板を搭載するための空間として基板搭載部１ｂが設けられている。図１に示す例では、装置１の内部に５箇所に基板搭載部１ｂが設けられている。なお、図１に示す例では、装置１は、基板搭載部１ｂのそれぞれに複数の基板を内蔵可能である。
【００２３】
なお、装置１は、ファンを搭載し、基板搭載部１ｂに内蔵する基板に設置された部品に従って動作する装置である。具体的には、例えば、交換機等の通信装置である。また、冷却機構を除く部分が装置１の本体部分である。
【００２４】
装置１の底面には、外部から空気を流入させるための穴である吸気口１ａが設けられている。吸気口１ａには、ほこり等が装置１の内部に侵入することを防ぐための集じんフィルタ２が設置される。そして、基板搭載部１ｂの上部には装置１の内部の空気を外部に排出する冷却用ファンを設置するためのファン収納部４ａが設けられている。
【００２５】
ファン収納部４ａには、複数のファンによって構成されるファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが収納される（図１において、ファンユニット５ａ〜５ｃを図示し、ファンユニット５ｄを図示せず）。
【００２６】
ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄには、それぞれ３個のファンが設置される。具体的には、ファンユニット５ａにはファン６ａ，６ｂ，６ｃが設置され、ファンユニット５ｂにはファン６ｄ，６ｅ，６ｆが設置され、ファンユニット５ｃにはファン６ｇ，６ｈ，６ｉが設置され、ファンユニット５ｄにはファン６ｊ，６ｋ，６ｌが設置される。
【００２７】
図１に示す例では、ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄには、それぞれ３個のファンが設置された一体型のユニットである。そして、４個のファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ（つまり、１２個のファン６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ，６ｈ，６ｉ，６ｊ，６ｋ，６ｌ）が基板搭載部１ｂの上部を覆い、装置１の内部の空気（具体的には、吸気口１ａから装置１の内部（より具体的には、基板搭載部１ｂの内部）に流入した空気）を外部に排出する。つまり、４個のファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを構成する１２個のファン６ａ〜６ｌは、基板搭載部１ｂの内部を空気の吸引側とし、装置１の外部を空気の排出側として、基板搭載部１ｂの上部を覆うように並列に並べて設置されている。
【００２８】
なお、ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、それぞれ、冷却ファン搭載部（ファン制御手段）１ｃに接続されている。そして、冷却ファン搭載部（例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって実現される）１ｃは、ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを構成する１２個のファン６ａ〜６ｌの回転速度をそれぞれ制御する。なお、ファン６ａ〜６ｌの回転速度は、基板搭載部１ｂに搭載される基板に設置された部品（例えば、ＣＰＵ）によって制御されてもよいし、ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに搭載された部品（例えば、ＣＰＵ）によって制御されてもよい。
【００２９】
具体的には、冷却ファン搭載部１ｃは、基板搭載部１ｂの内部に設置された温度センサ（温度測定手段）が検出した温度に応じて（例えば、所定の温度以上であった場合に）、各ファンの回転速度を速くしたりする。また、各ファンは、通常動作時には所定の時間間隔で所定の信号を冷却ファン搭載部１ｃに送信する。そして、冷却ファン搭載部１ｃには、各ファンが送信した所定の信号を受信する信号検出部（動作停止検出手段）が設けられ、信号検出部が一のファンから所定の信号を受信しない場合に、当該一のファンが故障したと判断して、当該一のファンに隣接するファンの回転速度を速くしたりする。なお、ファンの通常動作（回転動作）とは、ファンを構成する羽根が回転して、一方の空気を吸引して他方に排出することである。
【００３０】
また、冷却ファン搭載部１ｃは、信号検出部が一のファンユニットを構成するファンから所定の信号を受信しない場合に、当該一のファンユニットに隣接するファンユニットを構成するファンの回転速度を速くしたりする。なお、ファンユニットが設置されているか否かを検出する設置検出部（設置検出手段）が設けられ、当該設置検出部がファンユニットが設置されていないことを検出した場合に、冷却ファン搭載部１ｃが、他のファンユニットを構成するファンの回転速度を速くするように構成されていてもよい。
【００３１】
図２は、図１に示す装置１の内部の空気の流れを示す説明図である。図２に示すように、４個のファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを構成する１２個のファン６ａ〜６ｌは、吸気口１ａから流入し、基板搭載部１ｂを通過した空気を外部に排出する。つまり、基板搭載部１ｂの内部において、下部から上部への空気の流れを発生させる。そして、空気が基板搭載部１ｂを通過することにより、基板に設置された部品が冷却される。なお、本例では、部品設置面の向きが水平になるように基板が搭載されるので、基板が空気の流れを妨げることはない。
【００３２】
なお、基板搭載部１ｂの側面は、基板の左右の端部に向かい合い、コネクタを介して基板が接続されるバックプレーン３ｂ、基板が設置される（基板を基板搭載部１ｂの内部に保持する）正面板３ａ、および基板の両面にそれぞれ向かい合う側面板（図示せず）によって覆われ、外部からの空気の流入を防ぐ。
【００３３】
なお、基板搭載部１ｂの上面とファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの下面との間において、ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを構成する各ファン６ａ〜６ｌに対応する位置（具体的には、各ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの直下）に、フラッパ４ｂがそれぞれ設置されている。つまり、フラッパ４ｂは、４個のファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに対応して４個設置されている。なお、図２に示すように、フラッパ４ｂは、真上に設置される各ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにおいて、ファンが設置される範囲に応じた形状である。
【００３４】
図３は、フラッパ４ｂの斜視図である。図３に示すようにフラッパ４ｂは、軽量薄板に成型された複数のウィング（気流制御手段）７ａと、ウィング７ａを回転可能に保持するフラッパ枠７ｂとを含み、フラッパ枠７ｂにおいてウィング７ａが設置される箇所に対応する位置には、丸穴８ｂがそれぞれ設けられている。
【００３５】
フラッパ枠７ｂは、真上に設置されるファンの位置に対応する位置に長方形状の開口部が設けられた横長の直方体形状である。各開口部は、各ファンが吸入する空気を通過させるために設けられている。本例では、各ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにはそれぞれ３個のファンが設置されるので、フラッパ枠７ｂにはそれぞれ３個の開口部が設けられている。そして、フラッパ枠７ｂにおける長手方向における各開口部に対応する位置に、複数の丸穴８ｂがそれぞれ設けられ、各開口部に複数のウィング７ａがそれぞれ設置される。なお、丸穴８ｂは、横長形状のウィング７ａの両端を軸にそれぞれ回転可能に保持するために、設置されるウィング７ａの数に応じた数だけ設けられる。
【００３６】
図４は、ウィング７ａの斜視図である。ウィング７ａは、凸形状の突起部８ａが左右の端部に設けられた横長の直方体形状の板である。
【００３７】
突起部８ａは、丸穴８ｂに嵌合されてウィング７ａがフラッパ枠７ｂに回転可能に保持されるために設けられた凸部である。よって、突起部８ａの幅は、丸穴８ｂの内径よりも狭い。また、突起部８ａは、ウィング７ａの短手方向における一端に近い位置に設けられる。
【００３８】
また、ウィング７ａの突起部８ａを除く長手方向の長さは、フラッパ枠７ｂの開口部におけるフラッパ４ｂの短手方向の長さよりも短い。なお、ウィング７ａの突起部８ａを除く長手方向の長さは、フラッパ枠７ｂの開口部におけるフラッパ４ｂの短手方向の長さに近いことが好ましい。
【００３９】
また、ウィング７ａの短手方向の長さは、フラッパ枠７ｂの開口部に設置された場合に、隣接する他のウィング７ａに接しうる長さであって、フラッパ枠７ｂの厚さよりも短い長さである。そして、図３に示すように、ウィング７ａは、フラッパ枠７ｂの開口部に設置されると、対応する位置に設置されているファンが動作していない場合に、重力により一方の面が上方を向いた状態に倒れ、隣接する他のウィング７ａに接して開口部を覆う（閉状態）。
【００４０】
そして、ウィング７ａは、対応する位置に設置されているファンが動作して空気を吸引すると、当該ファンに吸引される空気の流れによって長手方向の両端の突起部８ａを軸に９０°回転する。具体的には、ウィング７ａにおける突起部８ａに遠い方の長辺が上になる方向に回転する。そして、ファンに吸引される空気の流れを妨げることを防ぐ（開状態）。
【００４１】
つまり、ウィング７ａは、対応する位置に設置されているファンが動作中にはフラッパ枠７ｂの開口部を通過する空気の流れを妨げない。そして、対応する位置に設置されているファンが動作停止中にはフラッパ枠７ｂの開口部を覆い、動作中の他のファンに吸引されて装置１の外部の空気（具体的には、例えば、他のファンによって基板搭載部１ｂから一旦排出された空気）が当該開口部を通過し、基板搭載部１ｂに流入することを防ぐ。
【００４２】
なお、各ファンは、対応する開口部を通過した空気のみを吸入し、他の開口部を通過した空気を吸入しないように構成されている。具体的には、例えば、フラッパ４ｂの上面に、各ファンおよび対応する各開口部毎に空気の流れをそれぞれ区切る区切り板（図示せず）が設けられている。
【００４３】
基板搭載部１ｂの上面とフラッパ４ｂの下面との間には、各ファンユニットを構成する各ファン６ａ〜６ｌによって吸引される空気が流れる空間である通風ダクト４ｃが設けられている。
【００４４】
通風ダクト４ｃが設けられていることにより、各ファンユニットを構成する各ファン６ａ〜６ｌのいずれかが故障等により動作を停止しても、動作停止したファンの直下の基板搭載部１ｂの内部の空気を当該ファンに隣接して設置されているファンが排出することができる。
【００４５】
図５は、本発明による冷却機構を備えた装置１におけるファン６ａ〜６ｌの回転制御を行う部分の構成を示すブロック図である。図５に示すように、装置１は、ファンの回転制御を行う部分として、検出部３０とファン制御部（ファン制御手段）２０とを含み、ファン制御部２０は、ファン６ａ〜６ｌに接続されている。
【００４６】
検出部３０は、例えば、前述した温度センサや、信号検出部、設置検出部である。ファン制御部２０は、冷却ファン搭載部１ｃであり、検出部３０の検出結果に応じて、ファン６ａ〜６ｌの回転速度をそれぞれ制御する。
【００４７】
ファン制御部２０は、装置１に電力が供給されると、各ファン６ａ〜６ｌに回転動作を開始させる。すると、各ファンの回転動作によって基板搭載部１ｂの内部の空気が装置１の外部に排出されるとともに、吸気口１ａから集じんフィルタ２を通過した空気が装置１の内部に流入する。つまり、基板搭載部１ｂの内部において、下部から上部への空気の流れが発生する。この空気の流れによって、基板搭載部１ｂに搭載された基板に設置された部品が冷却される。
【００４８】
フラッパ４ｂの各ウィング７ａは、各ファン６ａ〜６ｌが回転動作をしていない場合に、重力により一方の面が上方を向いた状態に倒れ、隣接する他のウィング７ａに接してフラッパ枠７ｂの開口部を覆っている。そして、フラッパ４ｂの各ウィング７ａは、各ファン６ａ〜６ｌが回転動作を開始すると、各ファン６ａ〜６ｌによって吸引される空気の流れによって突起部８ａを軸に一方の長辺が上になる方向に回転し、ファンに吸引される空気の流れを妨げることを防ぐ。
【００４９】
よって、装置１に電力が供給されると、各ファン６ａ〜６ｌが回転動作を開始し、装置１の外部の空気は、吸気口１ａから集じんフィルタ２を通過して基板搭載部１ｂの内部に流入して基板に設置された部品を冷却し、フラッパ４ｂのフラッパ枠７ｂの開口部を通過して、各ファン６ａ〜６ｌによって装置１の外部に排出される。
【００５０】
また、ファン６ａ〜６ｌのいずれかが故障等により動作停止すると、動作停止したファンによる空気の流れが停止し、当該ファンに対応する位置に設置されたウィング７ａは、重力により一方の面が上方を向いた状態に倒れ、隣接する他のウィング７ａに接して当該ファンに対応する開口部を覆う。当該ファンに対応する開口部を覆うことにより、動作中の他のファンによって基板搭載部１ｂから一旦排出された空気が当該開口部を通過し、基板搭載部１ｂに流入することを防ぐ。
【００５１】
また、検出部３０が、ファン６ａ〜６ｌのいずれかが故障等により動作停止したことを検出すると、ファン制御部２０は、他のファンの回転速度を速くする。具体的には、例えば、故障したファンと同じファンユニットのファンの回転速度を速くする。
【００５２】
また、検出部３０が、ファンユニット５ａ〜５ｄのいずれかが設置されていないことを検出した場合（具体的には、例えば、修理や点検、交換等のために、ファンユニット５ａ〜５ｄのいずれかが装置１から抜去されている場合）、ファン制御部２０は、他のファンユニットを構成するファンの回転速度を速くする。他のファンユニットを構成するファンの回転速度を速くすることにより、抜去されているファンユニットに対応する位置の直下の基板搭載部１ｂの内部の空気は、通風ダクト４ｃを通過して他のファンユニットを構成するファンによって装置１の外部に排出され、当該基板搭載部１ｂに搭載された基板に設置された部品が冷却される。
【００５３】
なお、ファン制御部２０は、ファンの回転速度を速くする場合に、段階的に速くするように構成されていてもよい。
【００５４】
なお、ファンユニット５ａ〜５ｄのいずれかが設置されていない場合には、当該ファンユニットを構成するファンに対応する位置に設置されたウィング７ａは、重力により一方の面が上方を向いた状態に倒れ、隣接する他のウィング７ａに接して開口部を覆う。開口部を覆うことにより、動作中の他のファンによって基板搭載部１ｂから一旦排出された空気が当該開口部を通過し、基板搭載部１ｂに流入することを防ぐ。
【００５５】
以上に述べたように、本実施形態によれば、フラッパ４ｂが、いずれかのファンが動作中でない場合にはそのファンに対応する開口部を閉状態とするので、一旦排出された空気が他のファンによって再度装置１の内部に流入することを防ぎ、装置１の内部を冷却することができる。また、ファン制御部２０が、複数のファンの回転速度をそれぞれ制御し、ファンは複数のファンユニットのいずれかにそれぞれ搭載されているので、一部のファンの交換等が行われる場合であっても、他のファンを動作させて装置１の内部を冷却し、装置１の運用を継続したり、ファンを交換するための作業時間を長くしたりすることができる。
【００５６】
なお、以上に述べた実施形態では、フラッパ４ｂは、各ファンの真下に設置されるように構成されているが、各ファンの真上に設置されてもよい。また、ファンの数、およびファンによって構成されるファンユニットの数は多いこと（または、ファンユニットが細分化されていること）が好ましい。
【００５７】
次に、本発明の概要について説明する。図６は、本発明の概要を示すブロック図である。本発明による冷却機構を備えた装置（以下、装置という。）１００は、ファン制御部２００と気流制御部３００と複数のファン６ａ〜６ｌとファンユニット５ａ〜５ｄとを備える。
【００５８】
ファン６ａ〜６ｌは、ファンユニット５ａ〜５ｄのいずれかに搭載される。ファン制御部２００は、複数のファンの回転速度をそれぞれ制御する。ファン６ａ〜６ｌによって吸引された内部の空気は、開口部４００を通過する。
【００５９】
気流制御部３００は、開口部を空気が通過しない閉状態から空気が通過する開状態に遷移可能であり、ファン６ａ〜６ｌに対応してそれぞれ設置され、対応するファンの動作中には閉状態から開状態に遷移して開口部４００の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には開状態から閉状態に遷移して開口部４００の空気の通過を妨げる。
【００６０】
そのような構成によれば、気流制御部３００が、いずれかのファンが動作中でない場合にはそのファンに対応する開口部４００を閉状態とするので、一旦排出された空気が他のファンによって再度装置１００の内部に流入することを防ぎ、装置１００の内部を冷却することができる。また、ファン制御部２００が、複数のファンの回転速度をそれぞれ制御し、ファンは複数のファンユニットのいずれかにそれぞれ搭載されているので、一部のファンやファンユニットの交換等が行われる場合であっても、他のファンを動作させて装置１００の内部を冷却し、装置１００の運用を継続したり、ファンを交換するための作業時間を長くしたりすることができる。
【００６１】
また、上記の実施形態には、気流制御部３００が、回転可能に保持され、対応するファンの動作中にはファンによって吸引された空気の流れによって回転して閉状態から開状態に遷移して開口部４００の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には自重によって回転して開状態から閉状態に遷移して開口部４００の空気の通過を妨げることが開示されている。そのような構成によれば、気流制御部３００の駆動源を用いることなく、開口部４００を開状態から閉状態に遷移させることができる。
【００６２】
また、上記の実施形態には、気流制御部３００が、閉状態で、装置１００の外部の空気が内部に流入することを妨げることが開示されている。そのような構成によれば、一のファンが動作停止中である場合に、当該ファンに対応する開口部４００から空気が流入することを防ぐことができる。
【００６３】
また、上記の実施形態には、複数のファンのうちいずれかのファンが動作停止したことを検出する動作停止検出手段を備え、ファン制御部２００が、動作停止検出手段がいずれかのファンが動作停止したことを検出した場合に、他のファンの回転速度を速めることが開示されている。そのような構成によれば、一のファンが動作停止した場合であっても、他のファンの回転速度を速め、装置１００の内部を冷却することができる。
【００６４】
また、上記の実施形態には、複数のファンのうちいずれかのファンが設置されていないことを検出する設置検出手段を備え、ファン制御２００が、設置検出手段がいずれかのファンが設置されていないことを検出した場合に、他のファンの回転速度を速めることが開示されている。そのような構成によれば、一のファンが修理や交換等により設置されていない場合であっても、他のファンの回転速度を速め、装置１００の内部を冷却することができる。
【００６５】
また、上記の実施形態には、装置１００の内部温度を測定する温度測定手段を備え、ファン制御部２００が、温度測定手段が検出した内部温度が所定の温度以上である場合に、他のファンの回転速度を速めることが開示されている。そのような構成によれば、装置１００の内部温度が所定の温度以上である場合に、他のファンの回転速度を速め、装置１００の内部を冷却することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、通信装置等に適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１，１００ 冷却機構を備えた装置
１ａ 吸気口
１ｂ 基板搭載部
１ｃ 冷却ファン搭載部
２ 集じんフィルタ
３ａ 正面版
３ｂ バックプレーン
４ａ ファン収納部
４ｂ フラッパ
４ｃ 通風ダクト
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ ファンユニット
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ，６ｈ，６ｉ，６ｊ，６ｋ，６ｌ ファン
７ａ ウィング
７ｂ フラッパ枠
８ａ 突起部
８ｂ 丸穴
２０，２００ ファン制御部
３０ 検出部
３００ 気流制御部
４００ 開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置内部の部品を冷却可能な冷却機構を備えた装置、および冷却機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
発熱する部品が設置された複数の基板を内蔵する装置がある。図７は、そのような装置１１の一例を示す斜視図である。
【０００３】
図７に示すように、装置１１の内部には部品設置面の向きが水平になるように複数の基板をそれぞれ搭載するための空間として基板搭載部１１ｂが設けられている。図７に示す例では、装置１１の内部には５箇所に基板搭載部１１ｂが設けられている。
【０００４】
基板搭載部１１ｂの側面は、基板の左右の端部に向かい合い、コネクタを介して基板が接続されるバックプレーン１３ｂ（図７において図示せず）、基板が設置される（基板を基板搭載部１１ｂの内部に保持する）正面板１３ａ（図７において図示せず）、および基板の両面にそれぞれ向かい合う側面板によって覆われ、外部からの空気の流入を防ぐ。
【０００５】
また、装置１１の底面には、外部から空気を流入させるための穴である吸気口１１ａが設けられている。吸気口１１ａには、ほこり等が装置１１の内部に侵入することを防ぐための集じんフィルタ１２（図７において図示せず）が設置されている。そして、基板搭載部１１ｂの上部には装置１１の内部の空気を外部に排出する冷却用ファンを収納する空間であるファン収納部１４ａが設けられている。
【０００６】
そして、冷却ファン収納部１４ａには、複数のファン１６ａ〜１６ｆによって構成されるファンユニットが収納されている（図７において、ファン１６ａ〜１６ｄを図示し、ファン１６ｅ，１６ｆを図示せず）。なお、ファンユニットには、ファン搭載部１１ｃを介して電力が供給される。
【０００７】
図７に示す例では、ファンユニットは、６個のファン１６ａ〜１６ｆを含む一体型のユニットである。そして、６個のファン１６ａ〜１６ｆが基板搭載部１１ｂの上部を覆い、装置１１の内部の空気（具体的には、吸気口１１ａから装置１１の内部（より具体的には、基板搭載部１１ｂの内部）に流入した空気）を外部に排出する。つまり、６個のファン１６ａ〜１６ｆは、基板搭載部１１ｂの内部を空気の吸引側とし、装置１１の外部を空気の排出側として、基板搭載部１１ｂの上部を覆うように並べて設置される。
【０００８】
図８は、図７に示す装置１１の内部の空気の流れを示す説明図である。図７に示すように、ファンユニットを構成する６個のファン１６ａ〜１６ｆは、吸気口１１ａから集じんフィルタ１２を通って流入し、基板搭載部１１ｂを通過した空気を外部に排出する。ファン１６ａ〜１６ｆは、基板搭載部１１ｂを空気を通過させることにより、基板に設置された部品を冷却する。
【０００９】
なお、基板搭載部１１ｂの上面とファンユニットの下面との間には、ファンユニットを構成する各ファン１６ａ〜１６ｆによって吸引される空気が流れる空間である通風ダクト１４ｂが設けられている。
【００１０】
通風ダクト１４ｂが設けられていることにより、ファンユニットを構成する各ファン１６ａ〜１６ｆのいずれかが故障等により動作を停止しても、動作停止したファンの直下の基板搭載部１１ｂの内部の空気を当該ファンに隣接して設置されているファンが排出する。
【００１１】
引用文献１および引用文献２には、ファンが動作中には当該ファンが排出する空気の流れによって通風口を開状態とし、ファンが動作停止中には通風口を閉状態とする装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−１７６２８１（段落００１６〜００２７、図１）
【特許文献２】特開平１１−２２６９８（段落００２３〜００３５、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図７に示す装置１１は、ファンユニットを構成する各ファン１６ａ〜１６ｆのいずれかが故障等により動作を停止した場合に、動作中の他のファンが、動作停止したファンの開口部分を通って装置１１の外部の空気を吸引することになる。そうすると、基板搭載部１１ｂを通る空気の量が減少するので、基板に設置された部品を充分に冷却することができなくなるという問題がある。
【００１４】
そして、各ファン１６ａ〜１６ｆの回転速度が一定である場合には、各ファン１６ａ〜１６ｆのいずれかのファンの動作停止により基板搭載部１１ｂを通る空気の量が減少するので、基板を充分に冷却することができなくなるという問題がある。
【００１５】
また、ファンユニットを構成する各ファン１６ａ〜１６ｆのいずれかが故障等により動作を停止した場合に、ファンユニットを含む冷却ファン収容部１４ａを交換のため抜去しなければならない。ファンユニットを含む冷却ファン収容部１４ａを抜去すると、吸気口１１ａから空気が流入しなくなり、基板に設置された部品の温度が急激に上昇し、当該部品が故障する可能性がある。
【００１６】
また、特許文献１または特許文献２に記載されている装置は、複数のファンのうち一のファンの交換時や点検時に他のファンの動作を停止させたり、装置の運用を停止させたりしなければならないという問題がある。
【００１７】
そこで、本発明は、ファンが故障等して動作停止した場合であっても装置内部を冷却可能であるとともに、当該ファンの交換等が行われる場合であっても装置の運用を継続することができる冷却機構を備えた装置、および冷却機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明による冷却機構を備えた装置は、部品が設置された基板を内蔵可能であって、内部の空気を吸引して排出する複数のファンを含む冷却機構を備えた装置であって、脱着可能に設置され、１個以上のファンによって構成される複数のファンユニットを備え、複数のファンは複数のファンユニットのいずれかに搭載され、ファンによって吸引された内部の空気が通過する開口部が複数のファンに対応してそれぞれ設けられ、開口部を空気が通過しない閉状態から空気が通過する開状態に遷移可能な気流制御手段と、複数のファンの回転速度をそれぞれ制御するファン制御手段とを備え、気流制御手段は、複数のファンに対応してそれぞれ設置され、対応するファンの動作中には閉状態から開状態に遷移して開口部の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には開状態から閉状態に遷移して開口部の空気の通過を妨げることを特徴とする。
【００１９】
本発明による冷却機構は、部品が設置された基板を内蔵する装置を複数のファンで冷却する冷却機構であって、装置に脱着可能に設置され、１個以上のファンによって構成される複数のファンユニットを備え、複数のファンは複数のファンユニットのいずれかに搭載され、ファンによって吸引された内部の空気が通過する開口部が複数のファンに対応してそれぞれ設けられ、開口部を空気が通過しない閉状態から空気が通過する開状態に遷移可能な気流制御手段と、複数のファンの回転速度をそれぞれ制御するファン制御手段とを備え、気流制御手段は、複数のファンに対応してそれぞれ設置され、対応するファンの動作中には閉状態から開状態に遷移して開口部の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には開状態から閉状態に遷移して開口部の空気の通過を妨げることを特徴とする
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、気流制御手段が、いずれかのファンが動作中でない場合にはそのファンに対応する開口部を閉状態とするので、一旦排出された空気が他のファンによって再度装置内部に流入することを防ぎ、装置内部を冷却することができる。また、ファン制御手段が、複数のファンの回転速度をそれぞれ制御し、ファンは複数のファンユニットのいずれかにそれぞれ搭載されているので、一部のファンの交換等が行われる場合であっても、当該ファンを含むファンユニットのみを取り外して、他のファンを動作させて装置内部を冷却し、装置の運用を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による冷却機構を備えた装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す装置の内部の空気の流れを示す説明図である。
【図３】フラッパの斜視図である。
【図４】ウィングの斜視図である。
【図５】冷却機構を備えた装置におけるファンの回転制御を行う部分の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の概要を示すブロック図である。
【図７】本発明に関連する装置の一例を示す斜視図である。
【図８】図７に示す装置の内部の空気の流れを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明による冷却機構を備えた装置の一例を示す斜視図である。図１に示すように冷却機構を備えた装置（以下、装置という。）１には、装置１の内部に部品設置面の向きが水平になるように基板を搭載するための空間として基板搭載部１ｂが設けられている。図１に示す例では、装置１の内部に５箇所に基板搭載部１ｂが設けられている。なお、図１に示す例では、装置１は、基板搭載部１ｂのそれぞれに複数の基板を内蔵可能である。
【００２３】
なお、装置１は、ファンを搭載し、基板搭載部１ｂに内蔵する基板に設置された部品に従って動作する装置である。具体的には、例えば、交換機等の通信装置である。また、冷却機構を除く部分が装置１の本体部分である。
【００２４】
装置１の底面には、外部から空気を流入させるための穴である吸気口１ａが設けられている。吸気口１ａには、ほこり等が装置１の内部に侵入することを防ぐための集じんフィルタ２が設置される。そして、基板搭載部１ｂの上部には装置１の内部の空気を外部に排出する冷却用ファンを設置するためのファン収納部４ａが設けられている。
【００２５】
ファン収納部４ａには、複数のファンによって構成されるファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが収納される（図１において、ファンユニット５ａ〜５ｃを図示し、ファンユニット５ｄを図示せず）。
【００２６】
ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄには、それぞれ３個のファンが設置される。具体的には、ファンユニット５ａにはファン６ａ，６ｂ，６ｃが設置され、ファンユニット５ｂにはファン６ｄ，６ｅ，６ｆが設置され、ファンユニット５ｃにはファン６ｇ，６ｈ，６ｉが設置され、ファンユニット５ｄにはファン６ｊ，６ｋ，６ｌが設置される。
【００２７】
図１に示す例では、ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄには、それぞれ３個のファンが設置された一体型のユニットである。そして、４個のファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ（つまり、１２個のファン６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ，６ｈ，６ｉ，６ｊ，６ｋ，６ｌ）が基板搭載部１ｂの上部を覆い、装置１の内部の空気（具体的には、吸気口１ａから装置１の内部（より具体的には、基板搭載部１ｂの内部）に流入した空気）を外部に排出する。つまり、４個のファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを構成する１２個のファン６ａ〜６ｌは、基板搭載部１ｂの内部を空気の吸引側とし、装置１の外部を空気の排出側として、基板搭載部１ｂの上部を覆うように並列に並べて設置されている。
【００２８】
なお、ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、それぞれ、冷却ファン搭載部（ファン制御手段）１ｃに接続されている。そして、冷却ファン搭載部（例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって実現される）１ｃは、ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを構成する１２個のファン６ａ〜６ｌの回転速度をそれぞれ制御する。なお、ファン６ａ〜６ｌの回転速度は、基板搭載部１ｂに搭載される基板に設置された部品（例えば、ＣＰＵ）によって制御されてもよいし、ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに搭載された部品（例えば、ＣＰＵ）によって制御されてもよい。
【００２９】
具体的には、冷却ファン搭載部１ｃは、基板搭載部１ｂの内部に設置された温度センサ（温度測定手段）が検出した温度に応じて（例えば、所定の温度以上であった場合に）、各ファンの回転速度を速くしたりする。また、各ファンは、通常動作時には所定の時間間隔で所定の信号を冷却ファン搭載部１ｃに送信する。そして、冷却ファン搭載部１ｃには、各ファンが送信した所定の信号を受信する信号検出部（動作停止検出手段）が設けられ、信号検出部が一のファンから所定の信号を受信しない場合に、当該一のファンが故障したと判断して、当該一のファンに隣接するファンの回転速度を速くしたりする。なお、ファンの通常動作（回転動作）とは、ファンを構成する羽根が回転して、一方の空気を吸引して他方に排出することである。
【００３０】
また、冷却ファン搭載部１ｃは、信号検出部が一のファンユニットを構成するファンから所定の信号を受信しない場合に、当該一のファンユニットに隣接するファンユニットを構成するファンの回転速度を速くしたりする。なお、ファンユニットが設置されているか否かを検出する設置検出部（設置検出手段）が設けられ、当該設置検出部がファンユニットが設置されていないことを検出した場合に、冷却ファン搭載部１ｃが、他のファンユニットを構成するファンの回転速度を速くするように構成されていてもよい。
【００３１】
図２は、図１に示す装置１の内部の空気の流れを示す説明図である。図２に示すように、４個のファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを構成する１２個のファン６ａ〜６ｌは、吸気口１ａから流入し、基板搭載部１ｂを通過した空気を外部に排出する。つまり、基板搭載部１ｂの内部において、下部から上部への空気の流れを発生させる。そして、空気が基板搭載部１ｂを通過することにより、基板に設置された部品が冷却される。なお、本例では、部品設置面の向きが水平になるように基板が搭載されるので、基板が空気の流れを妨げることはない。
【００３２】
なお、基板搭載部１ｂの側面は、基板の左右の端部に向かい合い、コネクタを介して基板が接続されるバックプレーン３ｂ、基板が設置される（基板を基板搭載部１ｂの内部に保持する）正面板３ａ、および基板の両面にそれぞれ向かい合う側面板（図示せず）によって覆われ、外部からの空気の流入を防ぐ。
【００３３】
なお、基板搭載部１ｂの上面とファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの下面との間において、ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを構成する各ファン６ａ〜６ｌに対応する位置（具体的には、各ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの直下）に、フラッパ４ｂがそれぞれ設置されている。つまり、フラッパ４ｂは、４個のファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに対応して４個設置されている。なお、図２に示すように、フラッパ４ｂは、真上に設置される各ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにおいて、ファンが設置される範囲に応じた形状である。
【００３４】
図３は、フラッパ４ｂの斜視図である。図３に示すようにフラッパ４ｂは、軽量薄板に成型された複数のウィング（気流制御手段）７ａと、ウィング７ａを回転可能に保持するフラッパ枠７ｂとを含み、フラッパ枠７ｂにおいてウィング７ａが設置される箇所に対応する位置には、丸穴８ｂがそれぞれ設けられている。
【００３５】
フラッパ枠７ｂは、真上に設置されるファンの位置に対応する位置に長方形状の開口部が設けられた横長の直方体形状である。各開口部は、各ファンが吸入する空気を通過させるために設けられている。本例では、各ファンユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにはそれぞれ３個のファンが設置されるので、フラッパ枠７ｂにはそれぞれ３個の開口部が設けられている。そして、フラッパ枠７ｂにおける長手方向における各開口部に対応する位置に、複数の丸穴８ｂがそれぞれ設けられ、各開口部に複数のウィング７ａがそれぞれ設置される。なお、丸穴８ｂは、横長形状のウィング７ａの両端を軸にそれぞれ回転可能に保持するために、設置されるウィング７ａの数に応じた数だけ設けられる。
【００３６】
図４は、ウィング７ａの斜視図である。ウィング７ａは、凸形状の突起部８ａが左右の端部に設けられた横長の直方体形状の板である。
【００３７】
突起部８ａは、丸穴８ｂに嵌合されてウィング７ａがフラッパ枠７ｂに回転可能に保持されるために設けられた凸部である。よって、突起部８ａの幅は、丸穴８ｂの内径よりも狭い。また、突起部８ａは、ウィング７ａの短手方向における一端に近い位置に設けられる。
【００３８】
また、ウィング７ａの突起部８ａを除く長手方向の長さは、フラッパ枠７ｂの開口部におけるフラッパ４ｂの短手方向の長さよりも短い。なお、ウィング７ａの突起部８ａを除く長手方向の長さは、フラッパ枠７ｂの開口部におけるフラッパ４ｂの短手方向の長さに近いことが好ましい。
【００３９】
また、ウィング７ａの短手方向の長さは、フラッパ枠７ｂの開口部に設置された場合に、隣接する他のウィング７ａに接しうる長さであって、フラッパ枠７ｂの厚さよりも短い長さである。そして、図３に示すように、ウィング７ａは、フラッパ枠７ｂの開口部に設置されると、対応する位置に設置されているファンが動作していない場合に、重力により一方の面が上方を向いた状態に倒れ、隣接する他のウィング７ａに接して開口部を覆う（閉状態）。
【００４０】
そして、ウィング７ａは、対応する位置に設置されているファンが動作して空気を吸引すると、当該ファンに吸引される空気の流れによって長手方向の両端の突起部８ａを軸に９０°回転する。具体的には、ウィング７ａにおける突起部８ａに遠い方の長辺が上になる方向に回転する。そして、ファンに吸引される空気の流れを妨げることを防ぐ（開状態）。
【００４１】
つまり、ウィング７ａは、対応する位置に設置されているファンが動作中にはフラッパ枠７ｂの開口部を通過する空気の流れを妨げない。そして、対応する位置に設置されているファンが動作停止中にはフラッパ枠７ｂの開口部を覆い、動作中の他のファンに吸引されて装置１の外部の空気（具体的には、例えば、他のファンによって基板搭載部１ｂから一旦排出された空気）が当該開口部を通過し、基板搭載部１ｂに流入することを防ぐ。
【００４２】
なお、各ファンは、対応する開口部を通過した空気のみを吸入し、他の開口部を通過した空気を吸入しないように構成されている。具体的には、例えば、フラッパ４ｂの上面に、各ファンおよび対応する各開口部毎に空気の流れをそれぞれ区切る区切り板（図示せず）が設けられている。
【００４３】
基板搭載部１ｂの上面とフラッパ４ｂの下面との間には、各ファンユニットを構成する各ファン６ａ〜６ｌによって吸引される空気が流れる空間である通風ダクト４ｃが設けられている。
【００４４】
通風ダクト４ｃが設けられていることにより、各ファンユニットを構成する各ファン６ａ〜６ｌのいずれかが故障等により動作を停止しても、動作停止したファンの直下の基板搭載部１ｂの内部の空気を当該ファンに隣接して設置されているファンが排出することができる。
【００４５】
図５は、本発明による冷却機構を備えた装置１におけるファン６ａ〜６ｌの回転制御を行う部分の構成を示すブロック図である。図５に示すように、装置１は、ファンの回転制御を行う部分として、検出部３０とファン制御部（ファン制御手段）２０とを含み、ファン制御部２０は、ファン６ａ〜６ｌに接続されている。
【００４６】
検出部３０は、例えば、前述した温度センサや、信号検出部、設置検出部である。ファン制御部２０は、冷却ファン搭載部１ｃであり、検出部３０の検出結果に応じて、ファン６ａ〜６ｌの回転速度をそれぞれ制御する。
【００４７】
ファン制御部２０は、装置１に電力が供給されると、各ファン６ａ〜６ｌに回転動作を開始させる。すると、各ファンの回転動作によって基板搭載部１ｂの内部の空気が装置１の外部に排出されるとともに、吸気口１ａから集じんフィルタ２を通過した空気が装置１の内部に流入する。つまり、基板搭載部１ｂの内部において、下部から上部への空気の流れが発生する。この空気の流れによって、基板搭載部１ｂに搭載された基板に設置された部品が冷却される。
【００４８】
フラッパ４ｂの各ウィング７ａは、各ファン６ａ〜６ｌが回転動作をしていない場合に、重力により一方の面が上方を向いた状態に倒れ、隣接する他のウィング７ａに接してフラッパ枠７ｂの開口部を覆っている。そして、フラッパ４ｂの各ウィング７ａは、各ファン６ａ〜６ｌが回転動作を開始すると、各ファン６ａ〜６ｌによって吸引される空気の流れによって突起部８ａを軸に一方の長辺が上になる方向に回転し、ファンに吸引される空気の流れを妨げることを防ぐ。
【００４９】
よって、装置１に電力が供給されると、各ファン６ａ〜６ｌが回転動作を開始し、装置１の外部の空気は、吸気口１ａから集じんフィルタ２を通過して基板搭載部１ｂの内部に流入して基板に設置された部品を冷却し、フラッパ４ｂのフラッパ枠７ｂの開口部を通過して、各ファン６ａ〜６ｌによって装置１の外部に排出される。
【００５０】
また、ファン６ａ〜６ｌのいずれかが故障等により動作停止すると、動作停止したファンによる空気の流れが停止し、当該ファンに対応する位置に設置されたウィング７ａは、重力により一方の面が上方を向いた状態に倒れ、隣接する他のウィング７ａに接して当該ファンに対応する開口部を覆う。当該ファンに対応する開口部を覆うことにより、動作中の他のファンによって基板搭載部１ｂから一旦排出された空気が当該開口部を通過し、基板搭載部１ｂに流入することを防ぐ。
【００５１】
また、検出部３０が、ファン６ａ〜６ｌのいずれかが故障等により動作停止したことを検出すると、ファン制御部２０は、他のファンの回転速度を速くする。具体的には、例えば、故障したファンと同じファンユニットのファンの回転速度を速くする。
【００５２】
また、検出部３０が、ファンユニット５ａ〜５ｄのいずれかが設置されていないことを検出した場合（具体的には、例えば、修理や点検、交換等のために、ファンユニット５ａ〜５ｄのいずれかが装置１から抜去されている場合）、ファン制御部２０は、他のファンユニットを構成するファンの回転速度を速くする。他のファンユニットを構成するファンの回転速度を速くすることにより、抜去されているファンユニットに対応する位置の直下の基板搭載部１ｂの内部の空気は、通風ダクト４ｃを通過して他のファンユニットを構成するファンによって装置１の外部に排出され、当該基板搭載部１ｂに搭載された基板に設置された部品が冷却される。
【００５３】
なお、ファン制御部２０は、ファンの回転速度を速くする場合に、段階的に速くするように構成されていてもよい。
【００５４】
なお、ファンユニット５ａ〜５ｄのいずれかが設置されていない場合には、当該ファンユニットを構成するファンに対応する位置に設置されたウィング７ａは、重力により一方の面が上方を向いた状態に倒れ、隣接する他のウィング７ａに接して開口部を覆う。開口部を覆うことにより、動作中の他のファンによって基板搭載部１ｂから一旦排出された空気が当該開口部を通過し、基板搭載部１ｂに流入することを防ぐ。
【００５５】
以上に述べたように、本実施形態によれば、フラッパ４ｂが、いずれかのファンが動作中でない場合にはそのファンに対応する開口部を閉状態とするので、一旦排出された空気が他のファンによって再度装置１の内部に流入することを防ぎ、装置１の内部を冷却することができる。また、ファン制御部２０が、複数のファンの回転速度をそれぞれ制御し、ファンは複数のファンユニットのいずれかにそれぞれ搭載されているので、一部のファンの交換等が行われる場合であっても、他のファンを動作させて装置１の内部を冷却し、装置１の運用を継続したり、ファンを交換するための作業時間を長くしたりすることができる。
【００５６】
なお、以上に述べた実施形態では、フラッパ４ｂは、各ファンの真下に設置されるように構成されているが、各ファンの真上に設置されてもよい。また、ファンの数、およびファンによって構成されるファンユニットの数は多いこと（または、ファンユニットが細分化されていること）が好ましい。
【００５７】
次に、本発明の概要について説明する。図６は、本発明の概要を示すブロック図である。本発明による冷却機構を備えた装置（以下、装置という。）１００は、ファン制御部２００と気流制御部３００と複数のファン６ａ〜６ｌとファンユニット５ａ〜５ｄとを備える。
【００５８】
ファン６ａ〜６ｌは、ファンユニット５ａ〜５ｄのいずれかに搭載される。ファン制御部２００は、複数のファンの回転速度をそれぞれ制御する。ファン６ａ〜６ｌによって吸引された内部の空気は、開口部４００を通過する。
【００５９】
気流制御部３００は、開口部を空気が通過しない閉状態から空気が通過する開状態に遷移可能であり、ファン６ａ〜６ｌに対応してそれぞれ設置され、対応するファンの動作中には閉状態から開状態に遷移して開口部４００の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には開状態から閉状態に遷移して開口部４００の空気の通過を妨げる。
【００６０】
そのような構成によれば、気流制御部３００が、いずれかのファンが動作中でない場合にはそのファンに対応する開口部４００を閉状態とするので、一旦排出された空気が他のファンによって再度装置１００の内部に流入することを防ぎ、装置１００の内部を冷却することができる。また、ファン制御部２００が、複数のファンの回転速度をそれぞれ制御し、ファンは複数のファンユニットのいずれかにそれぞれ搭載されているので、一部のファンやファンユニットの交換等が行われる場合であっても、他のファンを動作させて装置１００の内部を冷却し、装置１００の運用を継続したり、ファンを交換するための作業時間を長くしたりすることができる。
【００６１】
また、上記の実施形態には、気流制御部３００が、回転可能に保持され、対応するファンの動作中にはファンによって吸引された空気の流れによって回転して閉状態から開状態に遷移して開口部４００の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には自重によって回転して開状態から閉状態に遷移して開口部４００の空気の通過を妨げることが開示されている。そのような構成によれば、気流制御部３００の駆動源を用いることなく、開口部４００を開状態から閉状態に遷移させることができる。
【００６２】
また、上記の実施形態には、気流制御部３００が、閉状態で、装置１００の外部の空気が内部に流入することを妨げることが開示されている。そのような構成によれば、一のファンが動作停止中である場合に、当該ファンに対応する開口部４００から空気が流入することを防ぐことができる。
【００６３】
また、上記の実施形態には、複数のファンのうちいずれかのファンが動作停止したことを検出する動作停止検出手段を備え、ファン制御部２００が、動作停止検出手段がいずれかのファンが動作停止したことを検出した場合に、他のファンの回転速度を速めることが開示されている。そのような構成によれば、一のファンが動作停止した場合であっても、他のファンの回転速度を速め、装置１００の内部を冷却することができる。
【００６４】
また、上記の実施形態には、複数のファンのうちいずれかのファンが設置されていないことを検出する設置検出手段を備え、ファン制御２００が、設置検出手段がいずれかのファンが設置されていないことを検出した場合に、他のファンの回転速度を速めることが開示されている。そのような構成によれば、一のファンが修理や交換等により設置されていない場合であっても、他のファンの回転速度を速め、装置１００の内部を冷却することができる。
【００６５】
また、上記の実施形態には、装置１００の内部温度を測定する温度測定手段を備え、ファン制御部２００が、温度測定手段が検出した内部温度が所定の温度以上である場合に、他のファンの回転速度を速めることが開示されている。そのような構成によれば、装置１００の内部温度が所定の温度以上である場合に、他のファンの回転速度を速め、装置１００の内部を冷却することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、通信装置等に適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１，１００ 冷却機構を備えた装置
１ａ 吸気口
１ｂ 基板搭載部
１ｃ 冷却ファン搭載部
２ 集じんフィルタ
３ａ 正面版
３ｂ バックプレーン
４ａ ファン収納部
４ｂ フラッパ
４ｃ 通風ダクト
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ ファンユニット
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ，６ｈ，６ｉ，６ｊ，６ｋ，６ｌ ファン
７ａ ウィング
７ｂ フラッパ枠
８ａ 突起部
８ｂ 丸穴
２０，２００ ファン制御部
３０ 検出部
３００ 気流制御部
４００ 開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品が設置された基板を内蔵可能であって、内部の空気を吸引して排出する複数のファンを含む冷却機構を備えた装置であって、
脱着可能に設置され、１個以上の前記ファンによって構成される複数のファンユニットを備え、
前記複数のファンは前記複数のファンユニットのいずれかに搭載され、
前記ファンによって吸引された内部の空気が通過する開口部が前記複数のファンに対応してそれぞれ設けられ、
前記開口部を空気が通過しない閉状態から空気が通過する開状態に遷移可能な気流制御手段と、
前記複数のファンの回転速度をそれぞれ制御するファン制御手段とを備え、
前記気流制御手段は、前記複数のファンに対応してそれぞれ設置され、対応するファンの動作中には前記閉状態から前記開状態に遷移して前記開口部の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には前記開状態から前記閉状態に遷移して前記開口部の空気の通過を妨げる
ことを特徴とする冷却機構を備えた装置。
【請求項２】
気流制御手段は、回転可能に保持され、対応するファンの動作中には前記ファンによって吸引された空気の流れによって回転して閉状態から開状態に遷移して前記開口部の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には自重によって回転して前記開状態から前記閉状態に遷移して前記開口部の空気の通過を妨げる
請求項１記載の冷却機構を備えた装置。
【請求項３】
気流制御手段は、閉状態で、装置の外部の空気が内部に流入することを妨げる
請求項１または請求項２記載の冷却機構を備えた装置。
【請求項４】
複数のファンのうちいずれかのファンが動作停止したことを検出する動作停止検出手段を備え、
ファン制御手段は、前記動作停止検出手段が前記いずれかのファンが動作停止したことを検出した場合に、他のファンの回転速度を速める
請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の冷却機構を備えた装置。
【請求項５】
複数のファンのうちいずれかのファンが設置されていないことを検出する設置検出手段を備え、
ファン制御手段は、前記設置検出手段が前記いずれかのファンが設置されていないことを検出した場合に、他のファンの回転速度を速める
請求項１から請求項４のうちいずれか１項記載の冷却機構を備えた装置。
【請求項６】
装置の内部温度を測定する温度測定手段を備え、
ファン制御手段は、前記温度測定手段が検出した前記内部温度が所定の温度以上である場合に、他のファンの回転速度を速める
請求項１から請求項５のうちいずれか１項記載の冷却機構を備えた装置。
【請求項７】
部品が設置された基板を内蔵する装置を複数のファンで冷却する冷却機構であって、
前記装置に脱着可能に設置され、１個以上の前記ファンによって構成される複数のファンユニットを備え、
前記複数のファンは前記複数のファンユニットのいずれかに搭載され、
前記ファンによって吸引された内部の空気が通過する開口部が前記複数のファンに対応してそれぞれ設けられ、
前記開口部を空気が通過しない閉状態から空気が通過する開状態に遷移可能な気流制御手段と、
前記複数のファンの回転速度をそれぞれ制御するファン制御手段とを備え、
前記気流制御手段は、前記複数のファンに対応してそれぞれ設置され、対応するファンの動作中には前記閉状態から前記開状態に遷移して前記開口部の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には前記開状態から前記閉状態に遷移して前記開口部の空気の通過を妨げる
ことを特徴とする冷却機構。
【請求項８】
気流制御手段は、回転可能に保持され、対応するファンの動作中には前記ファンによって吸引された空気の流れによって回転して閉状態から開状態に遷移して前記開口部の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には自重によって回転して前記開状態から前記閉状態に遷移して前記開口部の空気の通過を妨げる
請求項７記載の冷却機構。
【請求項１】
部品が設置された基板を内蔵可能であって、内部の空気を吸引して排出する複数のファンを含む冷却機構を備えた装置であって、
脱着可能に設置され、１個以上の前記ファンによって構成される複数のファンユニットを備え、
前記複数のファンは前記複数のファンユニットのいずれかに搭載され、
前記ファンによって吸引された内部の空気が通過する開口部が前記複数のファンに対応してそれぞれ設けられ、
前記開口部を空気が通過しない閉状態から空気が通過する開状態に遷移可能な気流制御手段と、
前記複数のファンの回転速度をそれぞれ制御するファン制御手段とを備え、
前記気流制御手段は、前記複数のファンに対応してそれぞれ設置され、対応するファンの動作中には前記閉状態から前記開状態に遷移して前記開口部の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には前記開状態から前記閉状態に遷移して前記開口部の空気の通過を妨げる
ことを特徴とする冷却機構を備えた装置。
【請求項２】
気流制御手段は、回転可能に保持され、対応するファンの動作中には前記ファンによって吸引された空気の流れによって回転して閉状態から開状態に遷移して前記開口部の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には自重によって回転して前記開状態から前記閉状態に遷移して前記開口部の空気の通過を妨げる
請求項１記載の冷却機構を備えた装置。
【請求項３】
気流制御手段は、閉状態で、装置の外部の空気が内部に流入することを妨げる
請求項１または請求項２記載の冷却機構を備えた装置。
【請求項４】
複数のファンのうちいずれかのファンが動作停止したことを検出する動作停止検出手段を備え、
ファン制御手段は、前記動作停止検出手段が前記いずれかのファンが動作停止したことを検出した場合に、他のファンの回転速度を速める
請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の冷却機構を備えた装置。
【請求項５】
複数のファンのうちいずれかのファンが設置されていないことを検出する設置検出手段を備え、
ファン制御手段は、前記設置検出手段が前記いずれかのファンが設置されていないことを検出した場合に、他のファンの回転速度を速める
請求項１から請求項４のうちいずれか１項記載の冷却機構を備えた装置。
【請求項６】
装置の内部温度を測定する温度測定手段を備え、
ファン制御手段は、前記温度測定手段が検出した前記内部温度が所定の温度以上である場合に、他のファンの回転速度を速める
請求項１から請求項５のうちいずれか１項記載の冷却機構を備えた装置。
【請求項７】
部品が設置された基板を内蔵する装置を複数のファンで冷却する冷却機構であって、
前記装置に脱着可能に設置され、１個以上の前記ファンによって構成される複数のファンユニットを備え、
前記複数のファンは前記複数のファンユニットのいずれかに搭載され、
前記ファンによって吸引された内部の空気が通過する開口部が前記複数のファンに対応してそれぞれ設けられ、
前記開口部を空気が通過しない閉状態から空気が通過する開状態に遷移可能な気流制御手段と、
前記複数のファンの回転速度をそれぞれ制御するファン制御手段とを備え、
前記気流制御手段は、前記複数のファンに対応してそれぞれ設置され、対応するファンの動作中には前記閉状態から前記開状態に遷移して前記開口部の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には前記開状態から前記閉状態に遷移して前記開口部の空気の通過を妨げる
ことを特徴とする冷却機構。
【請求項８】
気流制御手段は、回転可能に保持され、対応するファンの動作中には前記ファンによって吸引された空気の流れによって回転して閉状態から開状態に遷移して前記開口部の空気の通過を妨げず、対応するファンが動作中でない場合には自重によって回転して前記開状態から前記閉状態に遷移して前記開口部の空気の通過を妨げる
請求項７記載の冷却機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２３２３２７（Ｐ２０１０−２３２３２７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７６９０３（Ｐ２００９−７６９０３）
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００２２２０６０）東北日本電気株式会社 (16)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００２２２０６０）東北日本電気株式会社 (16)
【Ｆターム（参考）】
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