(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1は、自動車用空気調和装置のドア本体上に配風リブを設ける技術を開示する。この技術では、係る配風リブにより、閉塞位置における密閉性を確保すると共にデフドアの配風リブは空気の流れを滑らかに変更することができるので、配風リブによって向きを変更された空気をデフダクトに効率よく導くことができる。しかしながら、特許文献1に記載された技術は、例え配風リブが複数設けられていたとしても、配風リブによって風の向きを変更するに留まり、一部の配風リブが遮蔽した場合の悪影響への対処方法等への言及はない。
【0006】
特許文献2は、複数個の電子回路パッケージの下方に設けられた冷却ファンと、代替用の冷却ファンとを有する強制空冷式電子装置を開示する。このような装置によれば、一方のファンが停止しても他方のファンによって当該装置内部を冷却し続けることができる。しかしながら、この装置は、ファンによる冷却風の向きを調整することができないので、一部のファンの停止による当該装置内部の環境変化が考慮されていない。
【0007】
特許文献3は、シャッタ部材付きのファン装置を開示する。このファン装置は、2枚の板形状のシャッタ部材を持ち、係るシャッタ部材はファンの風圧によって開口を開放すると共に、そのファンが起こした風を前方に送出する構造を有する。しかしながら、この構造では、風の方向を所望の方向に決めることはできず、例え複数のファンを有していたとしても、一部のファンの停止に起因する装置内部の冷却環境の劣化については言及されていない。
【0008】
そこで、本発明は、流入する風の一部が失われたとしても、筐体の内部に効率よく風を誘導することができ、且つ、係る筐体内部の冷却環境の劣化を極小化することが可能な筐体構造および筐体の冷却方法の提供を主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上述した目的を達成するために、本発明に係る筐体構造は、
筐体に設けられた少なくとも2つの開口に個別に設けられ、それら開口を個別に、実質的に遮蔽可能な大きさをなすプレートを有し、
前記個々のプレートは、
前記筐体の内側に向かって開くことが可能であり、且つ、自プレートが設けられた開口を実質的に遮蔽可能であり、その実質的に遮蔽した状態において前記筐体外側を向く主面には、前記筐体外部の該個々のプレートに対応する位置から流入する風の向きを変更可能なフィンが立設していることを特徴とする。
【0010】
また、同目的を達成する他の見知として、本発明に係る筐体の冷却方法は、
筐体に設けられた少なくとも2つの開口に、それら開口を個別に、実質的に遮蔽可能な大きさをなすプレートを個別に設け、
前記個々のプレートを、
前記筐体の内側に向かって開くことが可能であり、且つ、自プレートが設けられた開口を実質的に遮蔽可能に設け、
前記少なくとも2つの開口には、
前記開口を実質的に遮蔽した状態において前記筐体外側を向く主面に、前記筐体外部の該個々のプレートに対応する位置から流入する風の向きを変更可能なフィンを設ける
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、流入する風の一部が失われたとしても、筐体の内部に効率よく風を誘導することができ、且つ、係る筐体内部の冷却環境の劣化を極小化することができる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を、図面を参照して詳細に説明する。
【0014】
<第一の実施形態>
図1は、本発明の第一の実施形態に係る筐体構造を説明する斜視図である。即ち、
図1において、ファン3,4は、筐体1前面に設けられた2つの開口9,10の前面に、対向するように配置されている。換言すると、個々のファン(3,4)は、開口(9,10)に一対一に対応するように設けられている。即ち、ファン3は、開口9への送風を担い、ファン4は、開口10への送風を担う。
【0015】
本実施形態において、ファン3,4は、筐体1の内部に流入する風を生成する生成手段の一例である。この風は、筐体1の内部に設けられた発熱体2を主に冷却する冷却風として機能する。但し、本実施形態を例に説明する本発明において、生成手段は、ファンには限定されず、筐体1内に向かって一対一に対応するように送風できる手段であれば何れの手段であってもよい。また、係る生成手段が配置される位置は、開口(9,10)に向かって一対一に対応するように送風できれば、係る開口の前面において対向する位置に配置される必要はない(後述する各実施形態においても同様)。
【0016】
開口9(10)には、
図1に示すように、筐体1の内部に向かって開閉可能であると共に、開口9(10)を実質的に遮蔽可能な3枚(3段)のプレート5(7)が設けられている。ここで、開口9(10)を実質的に遮蔽とは、プレート5(7)が開口9(10)を閉じる状態が、当該開口を完全に閉め切る状態だけでなく、開口9(10)を介して空気が多少出入りする状態を含む(以下、本願において同様)。
【0017】
尚、開口9,10を実質的に遮蔽可能なプレートの枚数は、3枚には限定されず、当該個々の開口に少なくとも1枚ずつも設けられればよい。また、本実施形態において、プレート5,7を回動可能に筐体1に固定する方法、並びに、回動可能に固定する回転軸(不図示)の配設方向は、開口9,10を実質的に遮蔽可能な構造であれば、
図1に示すような水平方向には限定されず、例えば、垂直方向であってもよい(後述する各実施形態においても同様である)。また、本実施形態によれば、開口9を遮断することで、開口10から流入した風を筐体1内から漏らさない効果もあるので、冷却効果が上がる。
【0018】
図1は、3枚のプレート7が開いており、且つ、3枚のプレート5が閉じた状態を示している。即ち、3枚のプレート7は、ファン4によって押し出された風(冷却風)によって、筐体1の内側に向かって開いた状態である。このとき3枚のプレート7は、ファン4によって送り出された風によって筐体1の底面部と略平行な姿勢をとる。一方、3枚のプレート5は、ファン3が例えば故障することによって、風を生成しない、或いは本来の風量を起こせないために開かなくなった状態(即ち、実質的に遮蔽状態)である。係る実質的に遮蔽状態において、本実施形態に係る個々のプレート5は、例えば自重によって略垂直方向を向いている。個々のプレート5は、係る略垂直方向を向いた状態において開口9を実質的に遮蔽可能な大きさであれば、個々のプレートの縁部は重なっていても重なっていなくてもよい。3枚のプレート7が開口10を実質的に遮蔽可能な構造についても同様である。筐体1内の発熱体2は、開口9側に存在している。
【0019】
個々のプレート5の表面をなす2つの主面のうち、開口9に対向するファン3が起こす風が当たる主面(即ち、筐体1外側に向いた面)には、その風を導くフィン6が設けられている。換言すると、フィン6は、個々のプレート5の表面をなす2つの主面のうち、実質的に遮蔽した状態において筐体1の外側を向く方の主面に設けられている。ここで、当該各プレートに設けられているフィン6の数は限定されず、個々のプレート間で枚数が異なっていてもよい。また、プレート5にフィン6を設ける方法は限定されず、例えば一体成形であってもよい。プレート5に設けるフィン6の向き(角度)は、例えば、筐体1及びその内部に実装する各種物体の設計段階において、適当な向きを決定すればよい。また、このフィン6は、風がフィンによって向きを変えられればよいので、形状は翼状には限定されず、突起状等の形状であってもよい。本実施形態では、
図1に例示する如く一枚のプレート5にフィンは4つ設けられており、風がプレート5に当たり筐体1の底面と略平行な姿勢になった際に、フィン6は、風が筐体1内部に設けられた発熱体2に向かうように設計されていることとする(後述する各実施形態においても同様である)。
【0020】
上記プレート5とフィン8との構造と同様に、開口10には、対向するファン4が起こす風が当たる主面(即ち、実質的に遮蔽した状態において筐体1の外側を向く方の主面)にフィン8が設けられた3枚のプレート7が設けられている。プレート5に設けられたフィン8も、予め決定した方向に風を導くことができる。フィン8の枚数及び方向は、上述したフィン6と同様に限定されないが、本実施形態では、風がプレート7の主面に当たった際に、その風が殆ど筐体内1の発熱体2へ向かうような方向に設計されていることとする。そして、係る3枚のプレート7は、ファン4によって送り出された風により、筐体1の底面部と略平行な姿勢になり、筐体1内へ風を流入できる構造をなす(後述する各実施形態においても同様である)。
【0021】
図1に例示した斜視図では、ファン3が故障したことによって風を起こせない、或いは本来の風量を起こせないことに起因して、3枚のプレート5は開口9を実質的に遮蔽するシャッタとしての役割を果たしている。このような場合であっても、本実施形態に係る筐体構造によれば、正常に機能しているファン4が起こす風だけであっても、開口10に設けられているプレート7及びそれに設けられたフィン8によって風向が調整されるので、発熱体2に対して直接風を当てることができる。即ち、本実施形態によれば、ファン3が故障を起こした状況においてファン4だけが風を起こしている状況においても、発熱体2の冷却状態を維持することができる。
【0022】
即ち、本実施形態に係る筐体構造において、プレート5、7は、筐体1に設けられた少なくとも2つの開口9、10に個別に設けられており、それら開口9、10を個別に、実質的に遮蔽可能な大きさをなす。そして、個々のプレート5、7は、筐体1の内側に向かって開くことが可能であり、且つ、自プレートが設けられた開口を実質的に遮蔽可能である。そして、当該プレートには、開口9、10を実質的に遮蔽した状態において筐体1の外側を向く主面に、筐体1外部の該個々のプレート5,7に対応する位置から流入する風の向きを変更可能なフィン8が設けられている。
【0023】
そして係る筐体構造において、
図1に示すように、一例として、筐体1外部の開口9,10と個別に対応する位置に、その筐体1に流入する風を生成する生成手段(ファン3,4)が個別に設けられている。本実施形態では、その生成手段によって個々の開口9,10に向かって風を送ると共に、特定の開口に対応して第1の生成手段(
図1に示す例ではファン3)による風の生成が、停止または他方の開口と比較して弱められるのに応じて、その第1の生成手段に対応する位置に設けられたプレート5が開口9を実質的に遮蔽する。その際、第2の生成手段(
図1に示す例ではファン4)によって風を送り続けることにより、その第2の生成手段に対応する位置に設けられたプレート7の風が当たる主面(即ち、実質的に遮断した状態において筐体1の外を向く主面)に設けられたフィン8によって、当該第1の生成手段に対応するプレート5に設けられたフィン6によって風を送っていた筐体1内部の特定位置への風の流入を維持する。
【0024】
従って、本実施形態によれば、流入する風の一部が失われたとしても、筐体1の内部に効率よく風を誘導することができ、且つ、係る筐体内部の冷却環境の劣化を極小化できるという効果を享受できる。
【0025】
尚、上述した
図1では、筐体1に対して風を送るファンと、対応する開口等の構造が水平方向に2つ並ぶ構成を例に説明した。しかしながら、本発明は係る構成には限定されず、例えば、係る構造が水平方向に3つ以上配置された構成、垂直方向に配置された構成、或いは、筐体正面から見て三角形などの多角形に配置された構造等であってもよい(後述する各実施形態においても同様である)。このような構造によっても、少なくとも1箇所の開口から流入する風によって筐体内部の特定の箇所を冷却し続けることができるので、上述した効果を享受することができる。
【0026】
<第二の実施形態>
次に、上述した第一の実施形態を基本とする第ニの実施形態について説明する。
図2は、本発明の第ニの実施形態に係る筐体構造を説明する斜視図である。本実施形態においても、上述した第一の実施形態と同様に、筐体11前面に設けられた開口19,20の対向する位置には、ファン13,14が設けられている。そして、開口19,20には、一例として3枚のプレート15a〜15c,17a〜17cが回動(開閉)可能に設けられている。そして、個々のプレートには、フィン16a〜16c,18a〜18cが設けられている。
【0027】
より具体的に、
図2は、第ニの実施形態に係る筐体構造において、ファン13が故障してしまい、正常に動作しているファン14によって生成された風によってプレート18a〜18cが開口し、且つ、そのプレート17に設けられているフィン18によって方向が調整された風によって、発熱体12の冷却が維持されている状況を模式的に表している。このため、第一の実施形態と同様に、左側のファン13は故障又は十分に風が起こせない状態であることに起因して、3枚のプレート15(15a〜15c)がシャッタとして機能することにより、開口19は実質的に遮蔽した状態である。また、筐体11内に設けられた発熱体12は、開口19側に存在している。
【0028】
本実施形態においても、第一の実施形態と同様に、各プレート15a〜15c(17a〜17c)の一方の主面には、フィン16a〜16c(18a〜18c)が設けられている。但し、本実施形態では、
図2に示すように、プレート15a(17a)に設けられたフィン16a(18a)の方向と、プレート15b(17b)に設けられたフィン16b(18b)の方向とは逆方向を向いている。
【0029】
即ち、本実施形態において、複数枚のプレート15(17)において、第1のプレート(15a,17a)に設けられた複数のフィン(16a,18a)の向きと、その第1のプレートに隣接する第2のプレート(15b,17b)に設けられた複数のフィン(16b,18b)の向きとは互いに異なる。
【0030】
更に、本実施形態では、係る第2のプレート(15b,17b)に隣接する第3のプレート(15c,17c)に設けられた複数のフィン(16c,18c)の向きは、第1のプレート(15a,17a)に設けられた複数のフィン(16a,18a)の向きと同じである。
【0031】
このようなフィンの配置を採用することにより、本実施形態によれば、流入する風が発熱体12に直接向かうように設計する一方で、発熱体12の向きとは異なる方向に風の向きが調整されるので、筐体11内部における恣意的な風の循環を起こすことにより、そのような風によっても発熱体12、並びに当該筐体内部の冷却状態を維持するように設計さている。
【0032】
従って、本実施形態によれば、第一の実施形態と同様に、流入する風の一部が失われたとしても、筐体1の内部に効率よく風を誘導することができ、且つ、係る筐体内部の冷却環境の劣化を極小化できるという効果を享受できる。更に本実施形態に特有の効果として、発熱体12の向きとは異なる方向に風の向きを調整するフィン18bの作用により、
図2に例示する如くファン13が故障等を起こした場合において、ファン14が筐体11内部に恣意的に起こした風の循環によっても、発熱体12および筐体内部全体を効率よく冷却する機能を維持することができる。
【0033】
また、第二の実施形態の変形例としては、例えば、
図3に例示する如く、プレート107に設けられた複数のフィン108を、放射状に配列する構成が考えられる。このような構成(配置)に複数のフィン108を配設することにより、ファンが生成した風を、1枚のプレートで放射状(波状)に拡散すことができる。このような構成によれば、筐体内部に恣意的に起こした風の拡散を利用することにより、発熱体(
図3には不図示)および筐体内部全体を効率よく冷却する機能を維持することができる。
【0034】
<第三の実施形態>
次に、上述した第一及び第二の実施形態を基本とする第三の実施形態について説明する。
図4は、本発明の第三の実施形態に係る筐体構造を説明する斜視図である。
【0035】
図4において、ファン24によって生成された風によって、開口30に設けられたプレート27a〜27cは開いており、その風によって筐体21内に空気が流入している。そして、本実施形態においても、上述した第一及び第二の実施形態と同様に、向かって左側のファン23は故障している、又は十分な風を起こせない状態となっているため、プレート25aから25cは開口29を実質的に遮蔽している。また、本実施形態においても、発熱体22はファン24側に設けられていることとする。
【0036】
本実施形態において、開口29には、3段のプレート25a〜25cを有しており、これらのプレートには、フィン26a〜26cが設置されている。このフィン26a〜26cは、発熱体22が設けられた方向へ風を送るように設計されており、全て同じ方向を向いている。
【0037】
開口30には、プレート27a〜27cが設けられており、プレート27bとプレート27cには、それぞれフィン28bとフィン28cが設けられている。本実施形態では、プレート27aには、フィンが設けられておらず、フィン24が生成した風がそのまま筐体21内へ流入する。
【0038】
フィン28bとフィン28cは、同じ形状に配置されている。
図5は、プレート27bのフィン28bを上から見た図を示している。フィン28bの右側2枚は左斜め方向に傾いた状態に配置されており、左側2枚は右側方向に傾いた状態に配置されている。このようなフィンの配置を採用することで、風がプレート27bの中央付近に集まるので、筐体内部の特定の位置(例えば発熱体が設けられた位置)に、より強い風を送り出すことができる。
【0039】
従って、本実施形態によれば、第一及び第二の実施形態と同様に、流入する風の一部が失われたとしても、筐体1の内部に効率よく風を誘導することができ、且つ、係る筐体内部の冷却環境の劣化を極小化できるという効果を享受できる。更に本実施形態に特有の効果として、複数枚のプレートにおいて、少なくとも1枚のプレートにはフィンを設けない構造を採用したことにより、冷却状態を特に維持する必要のある筐体内部の特定の場所(
図4に示す例では発熱体22が設けられた位置)を効率よく冷却する機能を維持することができる。
【0040】
尚、上述した
図4に示す筐体構造では、ファン24に対応する開口30に設けられたプレート27a〜27cの一部にフィンを設けない構成について説明した。しかしながら、本発明は、係る構成には限定されず、
図4に示す筐体構造において、3枚のプレート27a〜27cにそれぞれフィンを設ける構成を採用してもよい。このような構成を採用するか否かは、筐体内部に配置する各種機器の設計に依存する。
【0041】
<第四の実施形態>
次に、上述した第一乃至第三の実施形態を基本とする第四の実施形態について説明する。
図6は、本発明の第四の実施形態に係る筐体構造を説明する斜視図である。即ち、
図6は、ファン34によって生成された風により、プレート37a〜37cが開き、筐体31内へ風が流入する様子を模式的に表している。本実施形態においても、上述した各実施形態と同様に、向かって左側のファン33は故障しているか、又は十分に風を送ることができない状態なので、プレート35a〜35cは開口40を閉じた状態である。発熱体32は、開口40側に設けられている。
【0042】
本実施形態において、開口39に設けられている、プレート35a〜35cには、フィン36a〜36cが設置されている。
図6に示すように、フィン36a〜36cは、全て同じ方向に設置されている。本実施形態において、これらのフィンの向きは、開口40側に設けられた発熱体32に風の流れが調整されるようにフィン36a〜36cに設置されている。
【0043】
一方、開口40に設けられているプレート37b及びプレート37cには、フィン38bおよびフィン38cが結合されているが、プレート37aには、フィンは設けられていない。
図7は、プレート37bを上面から見た図であり、フィン38bとフィン38cの取り付けられている向きは同じである。従って、ファン34によって当該各プレートが開いた際に、ファン34から送り出された風の流れる向きを、略平行に整流することができるように設置されている。
【0044】
従って、本実施形態によれば、第一乃至第三の実施形態と同様に、流入する風の一部が失われたとしても、筐体1の内部に効率よく風を誘導することができ、且つ、係る筐体内部の冷却環境の劣化を極小化できるという効果を享受できる。更に本実施形態に特有の効果として、上述した構成(
図6)を採用することにより、本実施形態によれば、両方のファン33,34が正常に動作している場合であっても、一方が不具合を起こした場合であっても、
図6に示すように開口40側に設けられた発熱体32を効率的に冷却することができる。
【0045】
尚、上述した
図6に示す筐体構造では、ファン34に対応する開口40に設けられたプレート37a〜37cの一部にフィンを設けない構成について説明した。しかしながら、本発明は、係る構成には限定されず、
図6に示す筐体構造において、3枚のプレート37a〜37cにそれぞれフィンを設ける構成を採用してもよい。このような構成を採用するか否かは、筐体内部に配置する各種機器の設計に依存する。