風圧式シャッターおよび冷却ファンシステム
【課題】複数個の冷却ファンを有する電子機器において任意のファンが故障した際、故障ファンを通過して装置内への流れ込む逆流風を防止する構造において、電動式シャッターを用いれば低コストでの実現が難しく、風圧式シャッターを用いると風圧損失やファンの設置方向に制限があるなどの課題があった。
【解決手段】風圧式シャッターが有している複数個のフラップを流路の方向とほぼ平行に位置させ、つまり流路を開いた状態にしておくことで、ファン通常稼働時、シャッターを通過する冷却風の風圧損失を殆ど無くすことができる。ファン故障によって排気口からの逆流風が発生すると、流路の方向から若干傾いているフラップは、逆流風の風圧を面で受け、支軸を支点に回転し流路を閉鎖する。
【解決手段】風圧式シャッターが有している複数個のフラップを流路の方向とほぼ平行に位置させ、つまり流路を開いた状態にしておくことで、ファン通常稼働時、シャッターを通過する冷却風の風圧損失を殆ど無くすことができる。ファン故障によって排気口からの逆流風が発生すると、流路の方向から若干傾いているフラップは、逆流風の風圧を面で受け、支軸を支点に回転し流路を閉鎖する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風圧式シャッターおよび冷却ファンシステムに係り、特に複数の冷却ファンを有する電子機器用の風圧式シャッターおよび冷却ファンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の急速な情報化に伴って、通信機器、コンピュータ、サーバー等の電子機器は、２４時間連続長期運転が当たり前となっている。この結果、万一、装置が制御不能となると顧客に多大な迷惑をかけることになる。
【０００３】
一方、電子機器筺体は、小型化、省スペース化の傾向にある。その結果、筺体内に発熱部品が高密度に実装されている。筺体内の温度上昇が要因の動作不良でサービスが停止しないよう、多くの電子機器は、冷却ファンを複数個搭載し、その冗長性を確保している。
【０００４】
図１（ａ）は、電子機器において、冷却ファン１を複数個有する場合を示している。装置の設置向きは水平、垂直どちらでもかまわない。通常時、冷却風は、吸気口２から装置筺体３に入り冷却対象電子部品４を冷却し、排気口５から排気される。すなわち矢印Ａに示すような冷却風が流れている。しかし、図１（ｂ）に示すように冷却ファン１−２が故障などの要因で停止すると、冷却風は、矢印Ａ′の他に矢印Ｂのような冷却対象電子部品４を通過しない流れが発生する。この結果、風量が半減したうえ、１台単独の風量としても矢印Ａ＞矢印Ａ′となり、装置全体の冷却能力をさらに低下させてしまう。そのため、矢印Ｂのような排気口５からの吸い込みによる逆流風、回り込み風を防止する必要がある。
【０００５】
この対策として、図２（ａ）のようにファンの前に逆止弁の機能をもつ逆流防止シャッター７を設置し、ファン通常稼働時の冷却風Ａは通すが、図２（ｂ）に示すように、冷却ファン１−２が故障した際には、故障ファン１−２の前に設置された逆流防止シャッター７−２が閉じた状態となり、排気口からの逆流風を通過させない技術がある。その結果、矢印Ａ″のような冷却風が流れ、風量としては矢印Ａよりは少なくなるが、矢印Ａ′よりは多く、ファン故障時でも装置の冷却能力低下を軽減する（Ａ＞Ａ″＞Ａ′）。なお、逆流防止シャッター７は、冷却ファン１の後ろに設けてもよい。
【０００６】
具体的には、特許文献１のようにファンの故障を検知し電動式シャッターにて故障ファンの流路を塞ぐ。しかし、電動式のシャッターは低コストでの実現が難しい。
特許文献２は、風圧損失を改善するためフラップの質量を支軸の前後で等しくし、面積を支軸の前後で差を設けることでフラップを持ち上げるための風圧損失を低減させた風圧式シャッターを開示する。この風圧式シャッターは、ファン故障時は、フラップの自重で元の位置に戻り、逆流流路を閉鎖する。しかし、フラップを持ち上げたあと、フラップの形状が屈曲しているため風圧損失が生じる。またファンの設置方向も垂直方向のみと制限がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３６４９６３号公報
【特許文献２】特開２００３−１３０４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の逆流防止技術によれば、電動式シャッターは、低コストでの実現が難しかった。一方、風圧式シャッターは、風圧損失およびファンの設置方向の制限などの課題があった。本発明は、低コストで実現可能で且つ、風圧損失が殆どなくファンの設置方向も垂直方向と水平方向の両方に設置可能な風圧式シャッターおよび冷却ファンシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明が提供する逆流防止機能を備えた風圧式シャッターおよび冷却ファンシステムは、装置起動前の無風状態では流路を塞がない。風圧式シャッターが有している複数個のフラップを流路の方向とほぼ平行に位置させ、流路を開いた状態にしておく。これによって、ファン通常稼働時、シャッターを通過する冷却風の風圧損失を殆ど無くすことができる。
【００１０】
さらに風圧損失の軽減を考慮するとフラップの材質は樹脂や金属箔など軽いものが望ましい。同様に風圧損失軽減のため、支軸と軸受は摩擦係数の低い材料を用い、接触面は互いに対して滑らかな形状にする。また、フラップと支軸を樹脂成形や金属成形などで一体部品とすれば部品点数の低減とコストダウンを図ることができる。
【００１１】
装置起動前、フラップは流路の方向とほぼ平行だが、完全に平行ではなく若干の傾きを持たせてある。ファン故障によって排気口からの逆流風が発生すると、流路の方向から若干傾いているフラップは、逆流風の風圧を面で受け、支軸を支点に回転し、流路を閉鎖する。
【発明の効果】
【００１２】
装置起動前の状態でフラップが流路を塞がない角度に位置しているためファン通常稼働時に、シャッターを通過する冷却風の風圧損失を殆ど無くすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ファン通常稼動時とファン故障時を説明する複数個の冷却ファンを有する電子装置の平面図または正面図である。
【図２】ファン通常稼動時とファン故障時を説明する複数個の冷却ファンとシャッターを有する電子装置の平面図または正面図である。
【図３】無風状態の風圧式シャッターの斜視図である。
【図４】無風状態の風圧式シャッターの側面図である。
【図５】無風状態のフラップの側面図である。
【図６】フラップがある程度回転した状態を説明するフラップの側面図である。
【図７】ファン稼働時、冷却風を受けるときのフラップの側面図である。
【図８】ファン稼働時、冷却風を受けて回転したフラップの側面図である。
【図９】ファン故障時、逆流風を受けるときのフラップの側面図である。
【図１０】ファン故障時、逆流風を受けて回転したフラップの側面図である。
【図１１】ファン故障時、逆流風を受ける面と逆流風から受ける力を説明する斜視図である。
【図１２】を冷却ファンの軸方向に対して垂直に設置する場合の無風状態の風圧式シャッターの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【００１５】
本実施例は上述の問題を解決するため低コストで実現可能で且つ、風圧損失が殆どなくファンの設置方向も垂直方向と水平方向の両方に設置可能な風圧式シャッターを提供する。
【００１６】
上述した課題は、例えば、複数個の冷却ファン全てに取り付け、逆流風を遮る風圧式シャッターにおいて、冷却ファンの排気方向に対して垂直な支軸と、この支軸に対し回転可能で、排気側に長く吸気側に短いフラップとを有し、任意の冷却ファンが停止したときに発生する逆流風によってフラップを回転させ、該故障冷却ファンの流路を閉鎖する風圧式シャッターにより、解決できる。
【００１７】
また、冷却ファンと該冷却ファンに取り付けた逆流風の通過を遮るシャッターからなる冷却ファンシステムにおいて、シャッターは、冷却ファンの排気方向に対して実質的に垂直な支軸と、この支軸に対し回転可能で、排気側が吸気側より長いフラップとを有してもよい。このとき、シャッターは、冷却ファンが停止したときに発生する逆流風によってフラップを回転させ、冷却ファンの流路を閉鎖する。
【００１８】
まず、図３を参照して、風圧式シャッターの基本構成を説明する。図３において、風圧式シャッター１０は、並列に配置された３枚のフラップ９ａと外枠フレーム８ａから構成されている。フラップ９ａの両端には円筒状の支軸９ｂがついており、支軸９ｂは外枠フレーム８ａにある凹円筒状の軸受８ｂに入り込むように、且つ回転自在に取り付けられている。なお、ここではフラップ９ａは、３枚で構成されているが冷却ファンの大きさや風量により多数個としても良い。
【００１９】
図４を参照して、装置起動前の無風状態におけるフラップ９ａの状態を説明する。図４において、無風状態のフラップ９ａは、流路を閉鎖しておらず流路の方向Ａとほぼ平行な小角度θ０でバランスしている。以後、図４で示したフラップ９ａと流路の方向Ａとが成す角度をθと定義する。また図中のｇ方向は重力方向で、流路の方向Ａは水平方向とする。後に詳しく説明するが、無風状態のフラップ９ａは、どれほど回転させられても必ずθ０の位置に戻る。
【００２０】
フラップ９ａがθ０の位置でバランスするのは、その形状に理由がある。図５を参照して、フラップ９ａの具体的な形状を説明する。図５は、装置起動前の無風状態にθ０の位置でバランスするフラップ９ａの側面図である。図中の点線は、支軸９ｂ中心を通って、且つフラップ９ａの回転に関わらず常に垂直にあるものとすると、フラップ９ａを点線の左側と右側に分けて考えた場合、
左側の部分と右側の部分の重心をそれぞれｇウ、ｇエとする。
重心から支軸９ｂ中心までの距離をそれぞれｌウ、ｌエとする。
側部分、右側部分に働く重力のうち、モーメントとして作用する、つまりｌウ、ｌエに対して垂直な成分をそれぞれＦｖウ、Ｆｖエとする。
支軸９ｂを支点としてフラップ９ａを回転させようとするそれぞれのモーメントが等しい状態、つまり式で表すと
【００２１】
【数１】
【００２２】
(式１）となる形状にしてあるのでフラップ９ａは小角度θ０の位置でバランスする。
次にフラップ９ａが回転したとき元の角度θ０に戻ろうとする理由を説明する。装置起動前の無風状態時に小角度θ０で釣り合っている図５のフラップ９ａが図６の状態に回転すると、フラップ９ａに働くそれまで釣り合っていたモーメントが変化するため不釣り合いとなる。図６の状態に回転したときにフラップ９ａに働くモーメントを以下に説明する。
【００２３】
点線から左側の部分と右側の部分の重心をそれぞれｇ’ウ、ｇ’エとする。
重心から支軸９ｂ中心までの距離をそれぞれｌ’ウ、ｌ’エとする。
左側部分、右側部分に働く重力のうち、モーメントとして作用する、つまりｌ’ウ、ｌ’エに対して垂直な成分をそれぞれｆｖウ、ｆｖエとすると、
フラップ９ａを回転させようとするモーメントはそれぞれｆｖウ・ｌ’ウ、ｆｖエ・ｌ’エとなる。
【００２４】
ここでモーメントｆｖウ・ｌ’ウ、ｆｖエ・ｌ’エの大小関係を明確にするため、フラップ９ａが図５から図６の状態に回転するときにモーメントの因子がどのように変化するかを考える。回転によって、左側部分は質量が減少し、右側部分は質量が増加することになる。さらに、フラップ９ａが回転しｌ’ウ、ｌ’エそれぞれが重力方向と平行になるにつれて、左側部分、右側部分に働く重力からｌ’ウ、ｌ’エに対して垂直な成分：ｆｖウ、ｆｖエに分解される割合が減少するが、ｌ’ウの方がｌ’エに比べ重力方向と平行になりやすいため、Ｆｖウからｆｖウへの減少分はＦｖエからｆｖエへの減少分に比べて大きい。またｌ’ウ、ｌ’エもフラップ９ａの回転によりｌウ、ｌエ、から増減しているが、先に述べたＦｖウ、Ｆｖエからｆｖウ、ｆｖエへの増減に比べてはるかに小さいためモーメントへの影響も小さい。以上のことから、
【００２５】
【数２】
【００２６】
(式２）が成り立ち、
【００２７】
【数３】
【００２８】
（式３）のモーメントＭｏで図６の状態のフラップ９ａは、元の角度θ０の位置、つまり図５の状態に戻ろうとする。また図５の状態から図６の状態へ回転する向きと逆に回転したとしても同様で、図５の状態に戻ろうとする。
【００２９】
次に装置を起動させ、冷却ファンによって冷却風、逆流風が発生したときのフラップ９ａの動作を説明する。図７において、ファン通常稼働時、矢印Ａの向きに冷却風が流れる。冷却風により、フラップ９ａを押し上げるための力、つまり揚力の分だけ風圧損失が発生する。しかし、θ０は、小角度であるため風圧損失は小さい。また、ア面は、イ面より冷却風の風圧を受ける面積を広くしてあるため発生する揚力もＬアの方がＬイより大きい。この結果、フラップ９ａは、図８の位置になるように時計回りに回転し、冷却風に対してほぼ平行に位置する。
【００３０】
図９において、冷却ファン故障時または冷却ファン交換時、矢印Ｂの向きに逆流風が流れる。逆流風を受ける際、フラップ９ａは風の流れに対して完全に平行ではないためフラップ９ａのウ面、エ面で逆流風の風圧を受ける。また、逆流風の風圧を受ける面はウ面の方がエ面より面積を広くしてある。このため、フラップ９ａは、図１０の位置になるように回転する。フラップ９ａが流路を塞いだ後でも装置内と装置外で圧力差が生じるため、フラップ９ａは圧力差によって流路を塞いだ状態を維持する。また、フラップ９ａは、外枠フレーム８ａに設けてあるストッパー８ｃにより流路を閉鎖した状態（本実施例ではθ＝９０°）以上に回転しない。
【００３１】
なお、ストッパー８ｃは、フラップ９ａが流路を閉鎖した状態以上に回転することを防止できるのであれば外枠フレーム８ａに付いていなくとも良い。ストッパーは、フラップ９ａと一体化させてストッパー部分が外枠フレーム８ａに当たってフラップ９ａの回転が止まる構造でも良い。
【００３２】
フラップの形状について、本実施例では、支軸９ｂの前後で肉厚が異なる、いわゆるティアドロップ型を表記した。しかし、支軸９ｂの前後で支軸９ｂを支点としたモーメントがθ０の位置で釣り合い、図７に示したア面がイ面より面積が広くなり、さらに図９に示したウ面がエ面より面積が広くなるのであれば他の形状でも問題ない。
【００３３】
モーメントの釣り合いを計算する上で必要な重心位置についてだが、計算や法則を用いても算出できるが、フラップが単純な形状ではない場合は構造系ＣＡＤソフトを使えば容易に求められる。
【００３４】
またフラップ厚み方向に対する支軸９ｂの位置について、以下説明する。本実施例では支軸９ｂはフラップ９ａの上端についている。しかし、図５に示したフラップ９ａの中心９ｂ′側に寄せても問題ない。ただ支軸９ｂをフラップ９ａの中心９ｂ′側に寄せると、フラップ９ａを回転させたとき元の角度に戻ろうとする力が弱くなる。これは、ｌウとｌエが同一直線上に近付くため、先述した（式２）の両辺の値が近くなるためである。
【００３５】
さらに、支軸９ｂの位置を完全にフラップ９ａの重心９ｂ′にするとｌウとｌエが同一直線上に位置するため（式２）が成り立たなくなり、フラップ９ａを回転させても元の角度に戻らなくなる。また、支軸９ｂがフラップ９ａの下端側９ｂ″にあると装置起動前の状態でフラップ９ａを小角度θ０の位置でバランスさせることは出来ない。上記はフラップが余程複雑な形状でない限り成り立つ。
【００３６】
上述した説明を更に簡単にする。無風状態において、支軸９ｂは、フラップ９ａの重心９ｂ′の鉛直線上上部に、Rだけ離れた位置とする。支軸９ｂは、鉛直線上下部に重心９ｂ′がある位置で安定する。フラップ９ａが支軸９ｂを中心に回転すれば、重心９ｂ′が支点９ｂの鉛直線上下部から外れ、フラップ９ａに逆向きの回転力を与える訳である。
【００３７】
θ０の値は、冷却ファンの送風能力や、支軸９ｂと軸受８ｂの摩擦、風圧損失をどれくらい押さえたいかによって角度を設定すれば良い。本実施例では風圧損失が殆ど無い風圧式シャッターを実現するため、θ０を小さくするためにはどうすれば良いかを理論的に考え、以下に説明する。いずれの場合も境界条件は、「逆流風によってフラップ９ａが回転し、流路を閉鎖すること」とした。
【００３８】
ここで、逆流風によってフラップ９ａが流路を閉鎖するために回転するとき、フラップ９ａに掛かる力についてだが、大きく分けて３種類ある。厳密に言及すれば更に存在するがここでは省略する。
（１）逆流風がフラップに与える力
図９に示したように逆流風がフラップ９ａに当たると力Ｌウ、Ｌエがフラップ９ａに対して働く。
【００３９】
【数４】
【００４０】
ここで、Ｌ：力（揚力）（Ｎ）
ＣＬ：受圧体の抵抗係数
ρ：空気の密度（ｋｇ／ｍ３）
ｖ：風速（ｍ／ｓ）
Ｓ：受圧面積（ｍ２）
逆流風を受けるウ面の面積をＳウ、エ面の面積をＳエ（図１１参照）、
ウ面、エ面が逆流風から受ける力をＬウ、Ｌエ（図１１参照）とすると、
θ０を小さくしても境界条件「逆流風によってフラップ９ａが回転し、流路を閉鎖すること」を満たすためにはＬウをＬエより出来るだけ大きくする必要がある。つまりウ面の面積：Ｓウをエ面の面積：Ｓエより出来るだけ広くすれば良い。
（２）フラップ９ａが回転したときθ０に戻ろうとするモーメント
先述した通り、フラップ９ａが回転したときには元の角度に戻ろうとするモーメント
ｆｖエ・ｌ’エ−ｆｖウ・ｌ’ウが働く。θ０を小さく設定し、且つ境界条件「逆流風によってフラップ９ａが回転し、流路を閉鎖すること」も満たすためにはｆｖエ・ｌ’エ−ｆｖウ・ｌ’ウは、極力小さい方が良い。何故ならば元の角度に戻ろうとするモーメントが大きいと逆流風の風圧でフラップ９ａが流路を閉鎖する状態（本実施例ではθ＝９０°）まで回転しないため、θ０を大きくしなければならないからである。先述した通りモーメントｆｖエ・ｌ’エ−ｆｖウ・ｌ’ウの大きさはフラップ厚み方向の支軸９ｂ位置によって調整可能なので装置の流路構成やファンの送風能力によって最適値を決定することが望ましい。但しフラップ９ａが元の角度θ０の位置に戻るためにはｆｖエ・ｌ’エ−ｆｖウ・ｌ’ウ＞０でなくてはならない。
（３）フラップ９ａが回転するときに発生する支軸９ｂと軸受８ｂの摩擦モーメント
次にフラップ９ａが回転する際に発生する動摩擦モーメントＭだが、以下の様になる。
【００４１】
【数５】
【００４２】
ここで、Ｍ：動摩擦モーメント（ｍＮ・ｍ）
μ：摩擦係数
Ｗ：軸受けに作用する荷重（Ｎ）
ｄ：呼び内径（ｍｍ）
θ０を小さくしても境界条件「逆流風によってフラップ９ａが回転し、流路を閉鎖すること」を満たすためには動摩擦モーメントＭを小さくすれば良い。軸受８ｂに作用する荷重Ｗを小さくするためにはフラップ９ａの質量を小さくすれば良く、また、支軸９ｂは径を小さくして、支軸９ｂと軸受８ｂは例えばポリアセタールやフッ素樹脂などの摩擦係数が小さく摺動特性の優れた材料を用いると良い。
【００４３】
以上、ファンの軸方向が水平になる様に設置する実施例を説明した。次に、図１２を参照して、風圧式シャッター１０を冷却ファンの軸方向を垂直に設置する実施例を説明する。図１２において、風圧式シャッター１０Ａは、並列に配置された３枚のフラップ９ａと外枠フレーム８ａから構成されている。フラップ９ａの両端には円筒状の支軸９ｂがついており、支軸９ｂは外枠フレーム８ａにある凹円筒状の軸受８ｂに入り込むように、且つ回転自在に取り付けられている。なお、ここではフラップ９ａは、３枚で構成されているが冷却ファンの大きさや風量により多数個としても良い。また支軸9ｂの位置についてだが、ファン軸方向が水平設置の場合とは異なる。
【００４４】
風圧式シャッター１０Ａは、図１２に示すように垂直な冷却風の流れとほぼ平行な小角度θ０を維持するようフラップ９ａの形状を支軸９ｂの前後で調整されている。基本的に、水平方向設置の場合と同様で、装置起動前の状態でフラップ９ａは流路を閉鎖しておらず冷却風の風圧損失を小さくしている。また逆流風が発生すれば逆流風の風圧を利用して逆流流路を閉鎖する。
無風状態において、支軸９ｂは、フラップ９ａの重心９ｂ′の鉛直線上上部に、Rだけ離れた場所に位置する。すなわち支軸９ｂとフラップ９ａの重心９ｂ′との距離Rは、ファン軸方向が水平設置の場合と同一である。
【００４５】
実施例いずれにおいても、風圧式シャッターの取付け位置は、冷却ファンの前後どちらにでも設置可能である。冷却ファンにシャッターを取り付けたシステムを冷却ファンシステムと呼ぶ。
【００４６】
上述した実施例に拠れば、装置起動前の状態でフラップが流路を塞がない角度に位置しているためファン通常稼働時に、シャッターを通過する冷却風の風圧損失を殆ど無くすことが可能な風圧式シャッターおよび冷却ファンシステムを提供することができる。またフラップの材質は軽いものを選定し、支軸と軸受の摩擦が小さくなるような材質、形状にすることでも風圧損失を軽減できる。更にフラップと軸は樹脂成形や金属成形などで一体部品とすることにより部品点数の軽減とコストダウンを図ることができる。
【００４７】
逆流流路を閉鎖する際には逆流風の風圧を利用するので、ファンの設置方向は垂直方向のみではなく水平方向にも設置可能である。
また、ファン故障時やファン交換時のみではなく、消費電力の低減を目的に故意にファンを停止させることができる点も本実施例の効果と言える。例えば使用環境によってシステムを追加増設するタイプの装置においてシステム構成が少ないときや、駆動状態によって発熱量が変化する電子機器において発熱量が小さい状態のときには、複数個のファンのうち一部のファンを制御し停止させファン駆動の電力を低減させることができる。また、温度センサーなどを用いて発熱部品の温度を検知し上限仕様温度から十分にマージンがある場合も、同様に一部のファンを停止して消費電力を低減することができる。
さらに本実施例の逆流防止シャッターは風圧式シャッターのため電動式シャッターと異なりシャッター制御に電力を使用せず省電力化を図ることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…冷却ファン、２…吸気口、３…装置筺体、４…冷却対象電子部品、５…排気口、７…逆流防止シャッター、８ａ…外枠フレーム、８ｂ…軸受、８ｃ…ストッパー、９ａ…フラップ、９ｂ…支軸、９ｂ′…支軸の位置（フラップの重心）、９ｂ″…支軸の位置（フラップの下端側）、１０…風圧式シャッター。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風圧式シャッターおよび冷却ファンシステムに係り、特に複数の冷却ファンを有する電子機器用の風圧式シャッターおよび冷却ファンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の急速な情報化に伴って、通信機器、コンピュータ、サーバー等の電子機器は、２４時間連続長期運転が当たり前となっている。この結果、万一、装置が制御不能となると顧客に多大な迷惑をかけることになる。
【０００３】
一方、電子機器筺体は、小型化、省スペース化の傾向にある。その結果、筺体内に発熱部品が高密度に実装されている。筺体内の温度上昇が要因の動作不良でサービスが停止しないよう、多くの電子機器は、冷却ファンを複数個搭載し、その冗長性を確保している。
【０００４】
図１（ａ）は、電子機器において、冷却ファン１を複数個有する場合を示している。装置の設置向きは水平、垂直どちらでもかまわない。通常時、冷却風は、吸気口２から装置筺体３に入り冷却対象電子部品４を冷却し、排気口５から排気される。すなわち矢印Ａに示すような冷却風が流れている。しかし、図１（ｂ）に示すように冷却ファン１−２が故障などの要因で停止すると、冷却風は、矢印Ａ′の他に矢印Ｂのような冷却対象電子部品４を通過しない流れが発生する。この結果、風量が半減したうえ、１台単独の風量としても矢印Ａ＞矢印Ａ′となり、装置全体の冷却能力をさらに低下させてしまう。そのため、矢印Ｂのような排気口５からの吸い込みによる逆流風、回り込み風を防止する必要がある。
【０００５】
この対策として、図２（ａ）のようにファンの前に逆止弁の機能をもつ逆流防止シャッター７を設置し、ファン通常稼働時の冷却風Ａは通すが、図２（ｂ）に示すように、冷却ファン１−２が故障した際には、故障ファン１−２の前に設置された逆流防止シャッター７−２が閉じた状態となり、排気口からの逆流風を通過させない技術がある。その結果、矢印Ａ″のような冷却風が流れ、風量としては矢印Ａよりは少なくなるが、矢印Ａ′よりは多く、ファン故障時でも装置の冷却能力低下を軽減する（Ａ＞Ａ″＞Ａ′）。なお、逆流防止シャッター７は、冷却ファン１の後ろに設けてもよい。
【０００６】
具体的には、特許文献１のようにファンの故障を検知し電動式シャッターにて故障ファンの流路を塞ぐ。しかし、電動式のシャッターは低コストでの実現が難しい。
特許文献２は、風圧損失を改善するためフラップの質量を支軸の前後で等しくし、面積を支軸の前後で差を設けることでフラップを持ち上げるための風圧損失を低減させた風圧式シャッターを開示する。この風圧式シャッターは、ファン故障時は、フラップの自重で元の位置に戻り、逆流流路を閉鎖する。しかし、フラップを持ち上げたあと、フラップの形状が屈曲しているため風圧損失が生じる。またファンの設置方向も垂直方向のみと制限がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３６４９６３号公報
【特許文献２】特開２００３−１３０４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の逆流防止技術によれば、電動式シャッターは、低コストでの実現が難しかった。一方、風圧式シャッターは、風圧損失およびファンの設置方向の制限などの課題があった。本発明は、低コストで実現可能で且つ、風圧損失が殆どなくファンの設置方向も垂直方向と水平方向の両方に設置可能な風圧式シャッターおよび冷却ファンシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明が提供する逆流防止機能を備えた風圧式シャッターおよび冷却ファンシステムは、装置起動前の無風状態では流路を塞がない。風圧式シャッターが有している複数個のフラップを流路の方向とほぼ平行に位置させ、流路を開いた状態にしておく。これによって、ファン通常稼働時、シャッターを通過する冷却風の風圧損失を殆ど無くすことができる。
【００１０】
さらに風圧損失の軽減を考慮するとフラップの材質は樹脂や金属箔など軽いものが望ましい。同様に風圧損失軽減のため、支軸と軸受は摩擦係数の低い材料を用い、接触面は互いに対して滑らかな形状にする。また、フラップと支軸を樹脂成形や金属成形などで一体部品とすれば部品点数の低減とコストダウンを図ることができる。
【００１１】
装置起動前、フラップは流路の方向とほぼ平行だが、完全に平行ではなく若干の傾きを持たせてある。ファン故障によって排気口からの逆流風が発生すると、流路の方向から若干傾いているフラップは、逆流風の風圧を面で受け、支軸を支点に回転し、流路を閉鎖する。
【発明の効果】
【００１２】
装置起動前の状態でフラップが流路を塞がない角度に位置しているためファン通常稼働時に、シャッターを通過する冷却風の風圧損失を殆ど無くすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ファン通常稼動時とファン故障時を説明する複数個の冷却ファンを有する電子装置の平面図または正面図である。
【図２】ファン通常稼動時とファン故障時を説明する複数個の冷却ファンとシャッターを有する電子装置の平面図または正面図である。
【図３】無風状態の風圧式シャッターの斜視図である。
【図４】無風状態の風圧式シャッターの側面図である。
【図５】無風状態のフラップの側面図である。
【図６】フラップがある程度回転した状態を説明するフラップの側面図である。
【図７】ファン稼働時、冷却風を受けるときのフラップの側面図である。
【図８】ファン稼働時、冷却風を受けて回転したフラップの側面図である。
【図９】ファン故障時、逆流風を受けるときのフラップの側面図である。
【図１０】ファン故障時、逆流風を受けて回転したフラップの側面図である。
【図１１】ファン故障時、逆流風を受ける面と逆流風から受ける力を説明する斜視図である。
【図１２】を冷却ファンの軸方向に対して垂直に設置する場合の無風状態の風圧式シャッターの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【００１５】
本実施例は上述の問題を解決するため低コストで実現可能で且つ、風圧損失が殆どなくファンの設置方向も垂直方向と水平方向の両方に設置可能な風圧式シャッターを提供する。
【００１６】
上述した課題は、例えば、複数個の冷却ファン全てに取り付け、逆流風を遮る風圧式シャッターにおいて、冷却ファンの排気方向に対して垂直な支軸と、この支軸に対し回転可能で、排気側に長く吸気側に短いフラップとを有し、任意の冷却ファンが停止したときに発生する逆流風によってフラップを回転させ、該故障冷却ファンの流路を閉鎖する風圧式シャッターにより、解決できる。
【００１７】
また、冷却ファンと該冷却ファンに取り付けた逆流風の通過を遮るシャッターからなる冷却ファンシステムにおいて、シャッターは、冷却ファンの排気方向に対して実質的に垂直な支軸と、この支軸に対し回転可能で、排気側が吸気側より長いフラップとを有してもよい。このとき、シャッターは、冷却ファンが停止したときに発生する逆流風によってフラップを回転させ、冷却ファンの流路を閉鎖する。
【００１８】
まず、図３を参照して、風圧式シャッターの基本構成を説明する。図３において、風圧式シャッター１０は、並列に配置された３枚のフラップ９ａと外枠フレーム８ａから構成されている。フラップ９ａの両端には円筒状の支軸９ｂがついており、支軸９ｂは外枠フレーム８ａにある凹円筒状の軸受８ｂに入り込むように、且つ回転自在に取り付けられている。なお、ここではフラップ９ａは、３枚で構成されているが冷却ファンの大きさや風量により多数個としても良い。
【００１９】
図４を参照して、装置起動前の無風状態におけるフラップ９ａの状態を説明する。図４において、無風状態のフラップ９ａは、流路を閉鎖しておらず流路の方向Ａとほぼ平行な小角度θ０でバランスしている。以後、図４で示したフラップ９ａと流路の方向Ａとが成す角度をθと定義する。また図中のｇ方向は重力方向で、流路の方向Ａは水平方向とする。後に詳しく説明するが、無風状態のフラップ９ａは、どれほど回転させられても必ずθ０の位置に戻る。
【００２０】
フラップ９ａがθ０の位置でバランスするのは、その形状に理由がある。図５を参照して、フラップ９ａの具体的な形状を説明する。図５は、装置起動前の無風状態にθ０の位置でバランスするフラップ９ａの側面図である。図中の点線は、支軸９ｂ中心を通って、且つフラップ９ａの回転に関わらず常に垂直にあるものとすると、フラップ９ａを点線の左側と右側に分けて考えた場合、
左側の部分と右側の部分の重心をそれぞれｇウ、ｇエとする。
重心から支軸９ｂ中心までの距離をそれぞれｌウ、ｌエとする。
側部分、右側部分に働く重力のうち、モーメントとして作用する、つまりｌウ、ｌエに対して垂直な成分をそれぞれＦｖウ、Ｆｖエとする。
支軸９ｂを支点としてフラップ９ａを回転させようとするそれぞれのモーメントが等しい状態、つまり式で表すと
【００２１】
【数１】
【００２２】
(式１）となる形状にしてあるのでフラップ９ａは小角度θ０の位置でバランスする。
次にフラップ９ａが回転したとき元の角度θ０に戻ろうとする理由を説明する。装置起動前の無風状態時に小角度θ０で釣り合っている図５のフラップ９ａが図６の状態に回転すると、フラップ９ａに働くそれまで釣り合っていたモーメントが変化するため不釣り合いとなる。図６の状態に回転したときにフラップ９ａに働くモーメントを以下に説明する。
【００２３】
点線から左側の部分と右側の部分の重心をそれぞれｇ’ウ、ｇ’エとする。
重心から支軸９ｂ中心までの距離をそれぞれｌ’ウ、ｌ’エとする。
左側部分、右側部分に働く重力のうち、モーメントとして作用する、つまりｌ’ウ、ｌ’エに対して垂直な成分をそれぞれｆｖウ、ｆｖエとすると、
フラップ９ａを回転させようとするモーメントはそれぞれｆｖウ・ｌ’ウ、ｆｖエ・ｌ’エとなる。
【００２４】
ここでモーメントｆｖウ・ｌ’ウ、ｆｖエ・ｌ’エの大小関係を明確にするため、フラップ９ａが図５から図６の状態に回転するときにモーメントの因子がどのように変化するかを考える。回転によって、左側部分は質量が減少し、右側部分は質量が増加することになる。さらに、フラップ９ａが回転しｌ’ウ、ｌ’エそれぞれが重力方向と平行になるにつれて、左側部分、右側部分に働く重力からｌ’ウ、ｌ’エに対して垂直な成分：ｆｖウ、ｆｖエに分解される割合が減少するが、ｌ’ウの方がｌ’エに比べ重力方向と平行になりやすいため、Ｆｖウからｆｖウへの減少分はＦｖエからｆｖエへの減少分に比べて大きい。またｌ’ウ、ｌ’エもフラップ９ａの回転によりｌウ、ｌエ、から増減しているが、先に述べたＦｖウ、Ｆｖエからｆｖウ、ｆｖエへの増減に比べてはるかに小さいためモーメントへの影響も小さい。以上のことから、
【００２５】
【数２】
【００２６】
(式２）が成り立ち、
【００２７】
【数３】
【００２８】
（式３）のモーメントＭｏで図６の状態のフラップ９ａは、元の角度θ０の位置、つまり図５の状態に戻ろうとする。また図５の状態から図６の状態へ回転する向きと逆に回転したとしても同様で、図５の状態に戻ろうとする。
【００２９】
次に装置を起動させ、冷却ファンによって冷却風、逆流風が発生したときのフラップ９ａの動作を説明する。図７において、ファン通常稼働時、矢印Ａの向きに冷却風が流れる。冷却風により、フラップ９ａを押し上げるための力、つまり揚力の分だけ風圧損失が発生する。しかし、θ０は、小角度であるため風圧損失は小さい。また、ア面は、イ面より冷却風の風圧を受ける面積を広くしてあるため発生する揚力もＬアの方がＬイより大きい。この結果、フラップ９ａは、図８の位置になるように時計回りに回転し、冷却風に対してほぼ平行に位置する。
【００３０】
図９において、冷却ファン故障時または冷却ファン交換時、矢印Ｂの向きに逆流風が流れる。逆流風を受ける際、フラップ９ａは風の流れに対して完全に平行ではないためフラップ９ａのウ面、エ面で逆流風の風圧を受ける。また、逆流風の風圧を受ける面はウ面の方がエ面より面積を広くしてある。このため、フラップ９ａは、図１０の位置になるように回転する。フラップ９ａが流路を塞いだ後でも装置内と装置外で圧力差が生じるため、フラップ９ａは圧力差によって流路を塞いだ状態を維持する。また、フラップ９ａは、外枠フレーム８ａに設けてあるストッパー８ｃにより流路を閉鎖した状態（本実施例ではθ＝９０°）以上に回転しない。
【００３１】
なお、ストッパー８ｃは、フラップ９ａが流路を閉鎖した状態以上に回転することを防止できるのであれば外枠フレーム８ａに付いていなくとも良い。ストッパーは、フラップ９ａと一体化させてストッパー部分が外枠フレーム８ａに当たってフラップ９ａの回転が止まる構造でも良い。
【００３２】
フラップの形状について、本実施例では、支軸９ｂの前後で肉厚が異なる、いわゆるティアドロップ型を表記した。しかし、支軸９ｂの前後で支軸９ｂを支点としたモーメントがθ０の位置で釣り合い、図７に示したア面がイ面より面積が広くなり、さらに図９に示したウ面がエ面より面積が広くなるのであれば他の形状でも問題ない。
【００３３】
モーメントの釣り合いを計算する上で必要な重心位置についてだが、計算や法則を用いても算出できるが、フラップが単純な形状ではない場合は構造系ＣＡＤソフトを使えば容易に求められる。
【００３４】
またフラップ厚み方向に対する支軸９ｂの位置について、以下説明する。本実施例では支軸９ｂはフラップ９ａの上端についている。しかし、図５に示したフラップ９ａの中心９ｂ′側に寄せても問題ない。ただ支軸９ｂをフラップ９ａの中心９ｂ′側に寄せると、フラップ９ａを回転させたとき元の角度に戻ろうとする力が弱くなる。これは、ｌウとｌエが同一直線上に近付くため、先述した（式２）の両辺の値が近くなるためである。
【００３５】
さらに、支軸９ｂの位置を完全にフラップ９ａの重心９ｂ′にするとｌウとｌエが同一直線上に位置するため（式２）が成り立たなくなり、フラップ９ａを回転させても元の角度に戻らなくなる。また、支軸９ｂがフラップ９ａの下端側９ｂ″にあると装置起動前の状態でフラップ９ａを小角度θ０の位置でバランスさせることは出来ない。上記はフラップが余程複雑な形状でない限り成り立つ。
【００３６】
上述した説明を更に簡単にする。無風状態において、支軸９ｂは、フラップ９ａの重心９ｂ′の鉛直線上上部に、Rだけ離れた位置とする。支軸９ｂは、鉛直線上下部に重心９ｂ′がある位置で安定する。フラップ９ａが支軸９ｂを中心に回転すれば、重心９ｂ′が支点９ｂの鉛直線上下部から外れ、フラップ９ａに逆向きの回転力を与える訳である。
【００３７】
θ０の値は、冷却ファンの送風能力や、支軸９ｂと軸受８ｂの摩擦、風圧損失をどれくらい押さえたいかによって角度を設定すれば良い。本実施例では風圧損失が殆ど無い風圧式シャッターを実現するため、θ０を小さくするためにはどうすれば良いかを理論的に考え、以下に説明する。いずれの場合も境界条件は、「逆流風によってフラップ９ａが回転し、流路を閉鎖すること」とした。
【００３８】
ここで、逆流風によってフラップ９ａが流路を閉鎖するために回転するとき、フラップ９ａに掛かる力についてだが、大きく分けて３種類ある。厳密に言及すれば更に存在するがここでは省略する。
（１）逆流風がフラップに与える力
図９に示したように逆流風がフラップ９ａに当たると力Ｌウ、Ｌエがフラップ９ａに対して働く。
【００３９】
【数４】
【００４０】
ここで、Ｌ：力（揚力）（Ｎ）
ＣＬ：受圧体の抵抗係数
ρ：空気の密度（ｋｇ／ｍ３）
ｖ：風速（ｍ／ｓ）
Ｓ：受圧面積（ｍ２）
逆流風を受けるウ面の面積をＳウ、エ面の面積をＳエ（図１１参照）、
ウ面、エ面が逆流風から受ける力をＬウ、Ｌエ（図１１参照）とすると、
θ０を小さくしても境界条件「逆流風によってフラップ９ａが回転し、流路を閉鎖すること」を満たすためにはＬウをＬエより出来るだけ大きくする必要がある。つまりウ面の面積：Ｓウをエ面の面積：Ｓエより出来るだけ広くすれば良い。
（２）フラップ９ａが回転したときθ０に戻ろうとするモーメント
先述した通り、フラップ９ａが回転したときには元の角度に戻ろうとするモーメント
ｆｖエ・ｌ’エ−ｆｖウ・ｌ’ウが働く。θ０を小さく設定し、且つ境界条件「逆流風によってフラップ９ａが回転し、流路を閉鎖すること」も満たすためにはｆｖエ・ｌ’エ−ｆｖウ・ｌ’ウは、極力小さい方が良い。何故ならば元の角度に戻ろうとするモーメントが大きいと逆流風の風圧でフラップ９ａが流路を閉鎖する状態（本実施例ではθ＝９０°）まで回転しないため、θ０を大きくしなければならないからである。先述した通りモーメントｆｖエ・ｌ’エ−ｆｖウ・ｌ’ウの大きさはフラップ厚み方向の支軸９ｂ位置によって調整可能なので装置の流路構成やファンの送風能力によって最適値を決定することが望ましい。但しフラップ９ａが元の角度θ０の位置に戻るためにはｆｖエ・ｌ’エ−ｆｖウ・ｌ’ウ＞０でなくてはならない。
（３）フラップ９ａが回転するときに発生する支軸９ｂと軸受８ｂの摩擦モーメント
次にフラップ９ａが回転する際に発生する動摩擦モーメントＭだが、以下の様になる。
【００４１】
【数５】
【００４２】
ここで、Ｍ：動摩擦モーメント（ｍＮ・ｍ）
μ：摩擦係数
Ｗ：軸受けに作用する荷重（Ｎ）
ｄ：呼び内径（ｍｍ）
θ０を小さくしても境界条件「逆流風によってフラップ９ａが回転し、流路を閉鎖すること」を満たすためには動摩擦モーメントＭを小さくすれば良い。軸受８ｂに作用する荷重Ｗを小さくするためにはフラップ９ａの質量を小さくすれば良く、また、支軸９ｂは径を小さくして、支軸９ｂと軸受８ｂは例えばポリアセタールやフッ素樹脂などの摩擦係数が小さく摺動特性の優れた材料を用いると良い。
【００４３】
以上、ファンの軸方向が水平になる様に設置する実施例を説明した。次に、図１２を参照して、風圧式シャッター１０を冷却ファンの軸方向を垂直に設置する実施例を説明する。図１２において、風圧式シャッター１０Ａは、並列に配置された３枚のフラップ９ａと外枠フレーム８ａから構成されている。フラップ９ａの両端には円筒状の支軸９ｂがついており、支軸９ｂは外枠フレーム８ａにある凹円筒状の軸受８ｂに入り込むように、且つ回転自在に取り付けられている。なお、ここではフラップ９ａは、３枚で構成されているが冷却ファンの大きさや風量により多数個としても良い。また支軸9ｂの位置についてだが、ファン軸方向が水平設置の場合とは異なる。
【００４４】
風圧式シャッター１０Ａは、図１２に示すように垂直な冷却風の流れとほぼ平行な小角度θ０を維持するようフラップ９ａの形状を支軸９ｂの前後で調整されている。基本的に、水平方向設置の場合と同様で、装置起動前の状態でフラップ９ａは流路を閉鎖しておらず冷却風の風圧損失を小さくしている。また逆流風が発生すれば逆流風の風圧を利用して逆流流路を閉鎖する。
無風状態において、支軸９ｂは、フラップ９ａの重心９ｂ′の鉛直線上上部に、Rだけ離れた場所に位置する。すなわち支軸９ｂとフラップ９ａの重心９ｂ′との距離Rは、ファン軸方向が水平設置の場合と同一である。
【００４５】
実施例いずれにおいても、風圧式シャッターの取付け位置は、冷却ファンの前後どちらにでも設置可能である。冷却ファンにシャッターを取り付けたシステムを冷却ファンシステムと呼ぶ。
【００４６】
上述した実施例に拠れば、装置起動前の状態でフラップが流路を塞がない角度に位置しているためファン通常稼働時に、シャッターを通過する冷却風の風圧損失を殆ど無くすことが可能な風圧式シャッターおよび冷却ファンシステムを提供することができる。またフラップの材質は軽いものを選定し、支軸と軸受の摩擦が小さくなるような材質、形状にすることでも風圧損失を軽減できる。更にフラップと軸は樹脂成形や金属成形などで一体部品とすることにより部品点数の軽減とコストダウンを図ることができる。
【００４７】
逆流流路を閉鎖する際には逆流風の風圧を利用するので、ファンの設置方向は垂直方向のみではなく水平方向にも設置可能である。
また、ファン故障時やファン交換時のみではなく、消費電力の低減を目的に故意にファンを停止させることができる点も本実施例の効果と言える。例えば使用環境によってシステムを追加増設するタイプの装置においてシステム構成が少ないときや、駆動状態によって発熱量が変化する電子機器において発熱量が小さい状態のときには、複数個のファンのうち一部のファンを制御し停止させファン駆動の電力を低減させることができる。また、温度センサーなどを用いて発熱部品の温度を検知し上限仕様温度から十分にマージンがある場合も、同様に一部のファンを停止して消費電力を低減することができる。
さらに本実施例の逆流防止シャッターは風圧式シャッターのため電動式シャッターと異なりシャッター制御に電力を使用せず省電力化を図ることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…冷却ファン、２…吸気口、３…装置筺体、４…冷却対象電子部品、５…排気口、７…逆流防止シャッター、８ａ…外枠フレーム、８ｂ…軸受、８ｃ…ストッパー、９ａ…フラップ、９ｂ…支軸、９ｂ′…支軸の位置（フラップの重心）、９ｂ″…支軸の位置（フラップの下端側）、１０…風圧式シャッター。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆流風を遮る風圧式シャッターにおいて、
冷却ファンの排気方向に対して垂直な支軸と、この支軸に対し回転可能で、排気側に長く吸気側に短いフラップとを有し、
任意の冷却ファンが停止したときに発生する逆流風によって前記フラップを回転させ、前記の停止した冷却ファンの流路を閉鎖することを特徴とする風圧式シャッター。
【請求項２】
請求項１に記載の風圧式シャッターであって、
無風状態において、前記フラップは、前記排気側に対して、前記の停止した冷却ファンの流路を閉鎖する方向に傾いていることを特徴とする風圧式シャッター。
【請求項３】
請求項１に記載の風圧式シャッターであって、
無風状態において、前記フラップの重心は、前記支軸の鉛直下にあることを特徴とする風圧式シャッター。
【請求項４】
請求項１に記載の風圧式シャッターであって、
無風状態において、前記フラップの重心は、前記支軸の鉛直下面内にあることを特徴とする風圧式シャッター。
【請求項５】
請求項３に記載の風圧式シャッターであって、
無風状態において、前記フラップの重心は、前記支軸の支軸円の中心から予め定めた値だけ離れていることを特徴とする風圧式シャッター。
【請求項６】
冷却ファンとこの冷却ファンを通過する逆流風を遮るシャッターとからなる冷却ファンシステムであって、
前記シャッターは、前記冷却ファンの排気方向に対してほぼ垂直な支軸と、この支軸に対し回転可能で、排気側に長く吸気側に短いフラップとを有し、
前記シャッターは、前記冷却ファンが停止したときに発生する逆流風によって前記フラップを回転させ、前記冷却ファンの流路を閉鎖することを特徴とする冷却ファンシステム。
【請求項７】
前記シャッターは、前記冷却ファンが停止したとき、他の冷却ファンによる逆流風によって前記フラップを回転させ、停止した前記冷却ファンの流路を閉鎖することを特徴とする請求項６に記載の冷却ファンシステム。
【請求項１】
逆流風を遮る風圧式シャッターにおいて、
冷却ファンの排気方向に対して垂直な支軸と、この支軸に対し回転可能で、排気側に長く吸気側に短いフラップとを有し、
任意の冷却ファンが停止したときに発生する逆流風によって前記フラップを回転させ、前記の停止した冷却ファンの流路を閉鎖することを特徴とする風圧式シャッター。
【請求項２】
請求項１に記載の風圧式シャッターであって、
無風状態において、前記フラップは、前記排気側に対して、前記の停止した冷却ファンの流路を閉鎖する方向に傾いていることを特徴とする風圧式シャッター。
【請求項３】
請求項１に記載の風圧式シャッターであって、
無風状態において、前記フラップの重心は、前記支軸の鉛直下にあることを特徴とする風圧式シャッター。
【請求項４】
請求項１に記載の風圧式シャッターであって、
無風状態において、前記フラップの重心は、前記支軸の鉛直下面内にあることを特徴とする風圧式シャッター。
【請求項５】
請求項３に記載の風圧式シャッターであって、
無風状態において、前記フラップの重心は、前記支軸の支軸円の中心から予め定めた値だけ離れていることを特徴とする風圧式シャッター。
【請求項６】
冷却ファンとこの冷却ファンを通過する逆流風を遮るシャッターとからなる冷却ファンシステムであって、
前記シャッターは、前記冷却ファンの排気方向に対してほぼ垂直な支軸と、この支軸に対し回転可能で、排気側に長く吸気側に短いフラップとを有し、
前記シャッターは、前記冷却ファンが停止したときに発生する逆流風によって前記フラップを回転させ、前記冷却ファンの流路を閉鎖することを特徴とする冷却ファンシステム。
【請求項７】
前記シャッターは、前記冷却ファンが停止したとき、他の冷却ファンによる逆流風によって前記フラップを回転させ、停止した前記冷却ファンの流路を閉鎖することを特徴とする請求項６に記載の冷却ファンシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２３１９５４（Ｐ２０１１−２３１９５４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１００８７１（Ｐ２０１０−１００８７１）
【出願日】平成２２年４月２６日（２０１０．４．２６）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２６日（２０１０．４．２６）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]