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Title:
FAN NOISE REDUCTION DEVICE AND METHOD OF REDUCING FAN NOISE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/126253
Kind Code:
A1
Abstract:
A fan noise reduction device in a fan provided in a casing and a method of reducing fan noise are characterized in that a noise characteristic adjustment plate installed in a route for a fan suction air or a discharge air wind is made to be movable, and a ventilation resistance is controlled by moving the noise characteristic adjustment plate by an adjustment means. With such a constitution, the ventilation resistance can be made so as to generate less noise, whereby the noise generated in the fan can be effectively reduced by a compact structure.

Inventors:
FURUYA HIROYUKI (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/057104
Publication Date:
October 23, 2008
Filing Date:
March 30, 2007
Export Citation:
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Assignee:
FUJITSU LTD (JP)
FURUYA HIROYUKI (JP)
International Classes:
F04D29/66; F04D27/00; H05K7/20
Foreign References:
JP2000019931A2000-01-21
JPS53103906A1978-09-09
JPS6270789A1987-04-01
JPS58144693A1983-08-29
JP2003204183A2003-07-18
JP2002244514A2002-08-30
JP2003004261A2003-01-08
JP2004270577A2004-09-30
Attorney, Agent or Firm:
ITOH, Tadahiko (Yebisu Garden Place Tower20-3, Ebisu4-chome,,Shibuya-ku, Tokyo 32, JP)
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Claims:
 筐体の外部に配設されており、該筐体内に配設されたファンからの排気風が排出される排気口と対向するよう設置された騒音特性調整板と、
 該騒音特性調整板を移動することにより、該排気口から排出される前記排気風の通風抵抗を調整する調整手段とを有することを特徴とするファン騒音低減装置。
 前記調整手段は、前記騒音特性調整板の前記排気口に対する離間距離を調整可能としたことを特徴とする請求項1記載のファン騒音低減装置。
 前記調整手段は、前記騒音特性調整板の前記排気口に対する角度を調整可能としたことを特徴とする請求項1記載のファン騒音低減装置。
 前記調整手段は、前記騒音特性調整板の面積を調整可能としたことを特徴とする請求項1記載のファン騒音低減装置。
 前記騒音特性調整板の前記排気口側に吸音材を配設したことを特徴とする請求項1記載のファン騒音低減装置。
 筐体に形成された吸気口と該筐体内部に配設されたファンとの間における吸気風の吸気経路途中、及び/または前記ファンと前記筐体に形成された排気口との間における排気風の排気経路途中に配設される騒音特性調整板と、
 該騒音特性調整板を移動することにより、前記吸気風の通風抵抗及び/又は前記排気風の通風抵抗を調整する調整手段とを有することを特徴とするファン騒音低減装置。
 前記調整手段は、前記騒音特性調整板の前記ファンに対する離間距離を調整可能としたことを特徴とする請求項6記載のファン騒音低減装置。
 前記調整手段は、前記騒音特性調整板の前記ファンに対する角度を調整可能としたことを特徴とする請求項6記載のファン騒音低減装置。
 前記調整手段は、前記騒音特性調整板の面積を調整可能としたことを特徴とする請求項6記載のファン騒音低減装置。
 前記騒音特性調整板の前記ファン側に吸音材を配設したことを特徴とする請求項6記載のファン騒音低減装置。
 筐体内に配設されたファンが生成する吸気風の吸気経路及び/又は排気風の排気経路に設けられる騒音特性調整板と、
 該騒音特性調整板を移動することにより、前記吸気風及び/又は前記排気風の通風抵抗を調整する調整手段と、
 発生している騒音を計測する騒音計測手段と、
 該騒音計測手段で計測された騒音に応じて前記調整手段を駆動し、前記騒音特性調整板を騒音が低減されるよう移動させる制御手段と、
を有することを特徴とするファン騒音低減装置。
 前記騒音計測手段は、マイクロホンであることを特徴とする請求項11記載のファン騒音低減装置。
 前記ファンにより冷却される被冷却体の温度を計測する温度計測手段を設け、
 前記制御手段は、前記被冷却体に対する既定冷却温度範囲内で、前記前記騒音特性調整板を騒音が低減されるよう移動させることを特徴とする請求項11記載のファン騒音低減装置。
 筐体内に配設されたファンが生成する吸気風の吸気経路及び/又は排気風の排気経路に設けられる騒音特性調整板と、該騒音特性調整板を移動することにより前記吸気風及び/又は前記排気風の通風抵抗を調整する調整手段と、発生している騒音を計測する騒音計測手段とを有するファン騒音低減装置に適用され、前記騒音計測手段で計測された騒音に応じて前記調整手段により前記騒音特性調整板を移動させて騒音を低減させるファン騒音低減方法であって、
 前記調整手段により前記騒音特性調整板を移動範囲内で移動させるステップと、
 前記騒音特性調整板を移動範囲内で移動させた際の騒音を前記騒音計測手段により計測するステップと、
 前記騒音測定が行われた前記騒音特性調整板の位置と、当該位置における前記騒音計測手段により計測された騒音の値とを関係付けた騒音計測データを記憶するステップと、
 前記騒音計測データに基づき、最も騒音値の小さい前記騒音特性調整板の位置に、前記騒音特性調整板を移動させるステップと、
を有することを特徴とするファン騒音低減方法。
Description:
ファン騒音低減装置及びファン 音低減方法

 本発明はファン騒音低減装置及びファン 音低減方法に係り、特に省スペース化を図 つつ効果的にファン騒音の低減を図りうる ァン騒音低減装置及びファン騒音低減方法 関するものである。

 例えば,通信機器等の電子装置では、発熱 体となる半導体装置を多数搭載した回路基板 が筐体(キャビネット)内に多数収納される。 た、近年の電子装置の小型化及び高機能化 要求に対応するため、回路基板に対する半 体装置の搭載数は増大し、また回路基板も 体内に高密度に収納されるようになってき いる。

 このように回路基板を筐体内に高密度に 納すると、筐体内の温度が上昇するため、 般にこの種の電子装置の内部には冷却ファ (以下、単にファンという)が配設されてい 。このファンは、筐体に設けられた吸気口 ら空気を吸気し、この吸入空気を冷却風と て回路基板間に流し、これにより昇温した 気を排気風として排気口から筐体外部に排 する構成としている。

 また、冷却処理の効率化を図るためには ファンの出力を大きくしたり、また複数の ァンを配置したりすることが有効である。 かしながら、ファンは羽根を回転させて冷 風を生成する構成であるため、ファンの出 を大きくし、またファンの配置数を増大さ ると、ファンが発生する騒音も増大してし う。このため、従来では特許文献1に開示さ れているように、ダクトを用いてファンから 発生する騒音の低減を図っていた。

 図1は、吸気ダクト6a,排気ダクト6bを用い ファン3から発生する騒音の低減するよう構 成した電子装置10Aを示している。ファン3は 体2(キャビネット)の内部に配設されており また筐体2の内部には複数のシェルフ7が収納 されている。このシェルフ7は、発熱体とな 多数の半導体装置が搭載された回路基板と っている。

 ファン3が駆動すると、吸気ダクト6aの吸気 4bから吸入風aが吸気ダクト6a内に流入する この吸入風aは筐体2の底面に設けられた吸気 口4aから筐体2内に流入し、シェフ7を冷却す 。冷却処理により昇温した吸入風aは、ファ 3により付勢されて筐体2の排気口5aから排気 ダクト6bに排気され、排気ダクト6bの天井に 口した排気口5bから排出風bとして排出され 。排気ダクト6a、排気ダクト6bは、筐体2の背 面2aに配設されている。

特開2003-204183号公報

 しかしながら、吸気ダクト6a,排気ダクト6 bを用いてファン3で発生する騒音を低減する 法では、吸気ダクト6a,排気ダクト6bを筐体2 背面2aの全面に配設する必要があり、吸気 クト6a,排気ダクト6bの形状は大きくなる。こ のように形状の大きなダクト6を電子装置1に 設するため、従来のファン3の騒音を低減さ せる方法では、電子装置1が大型化してしま という問題点があった。

 また、ダクト6を筐体2の背面2aの全面に配 設することにより、電子装置1全体としての 量も増大してしまう。更に、大型のダクト6 設けることにより、電子装置1のコストも上 昇してしまうという問題点もあった。

 本発明は、上述した従来技術の問題を解 する、改良された有用なファン騒音低減装 及びファン騒音低減方法を提供することを 括的な目的とする。

 本発明のより詳細な目的は、省スペース を図りつつ効率よくファンで発生する騒音 低減するファン騒音低減装置及びファン騒 低減方法を提供することにある。

 この目的を達成するために、本発明に係 ファン騒音低減装置は、筐体の外部に配設 れており、該筐体内に配設されたファンか の排気風が排出される排気口と対向するよ 設置された騒音特性調整板と、該騒音特性 整板を移動することにより、該排気口から 出される前記排気風の通風抵抗を調整する 整手段とを有することを特徴とするもので る。

 また、上記発明において、前記調整手段 前記騒音特性調整板の前記排気口に対する 間距離を調整する構成としてもよい。

 また、上記発明において、前記調整手段 前記騒音特性調整板の前記排気口に対する 度を調整する構成としてもよい。

 また、上記発明において、前記調整手段 前記騒音特性調整板の面積を調整する構成 してもよい。

 また、上記発明において、前記騒音特性 整板の前記排気口側に吸音材を配設した構 としてもよい。

 また、上記の目的を達成するために、本 明に係るファン騒音低減装置は、筐体に形 された吸気口と該筐体内部に配設されたフ ンとの間における吸気風の吸気経路途中、 び/または前記ファンと前記筐体に形成され た排気口との間における排気風の排気経路途 中に配設される騒音特性調整板と、該騒音特 性調整板を移動することにより、前記吸気風 の通風抵抗及び/又は前記排気風の通風抵抗 調整する調整手段とを有することを特徴と るものである。

 また、上記発明において、前記調整手段 前記騒音特性調整板の前記ファンに対する 間距離を調整する構成としてもよい。

 また、上記発明において、前記調整手段 前記騒音特性調整板の前記ファンに対する 度を調整する構成としてもよい。

 また、上記発明において、前記調整手段 、前記騒音特性調整板の面積を調整可能と たことを特徴とする請求項6記載のファン騒 音低減装置。

 また、上記発明において、前記騒音特性 整板の前記ファン側に吸音材を配設した構 としもよい。

 また、上記の目的を達成するために、本 明に係るファン騒音低減装置は、筐体内に 設されたファンが生成する吸気風の吸気経 及び/又は排気風の排気経路に設けられる騒 音特性調整板と、該騒音特性調整板を移動す ることにより、前記吸気風及び/又は前記排 風の通風抵抗を調整する調整手段と、発生 ている騒音を計測する騒音計測手段と、該 音計測手段で計測された騒音に応じて前記 整手段を駆動し、前記騒音特性調整板を騒 が低減されるよう移動させる制御手段とを することを特徴とするものである。

 また、上記発明において、前記騒音計測 段をマイクロホンとしてもよい。

 また、上記発明において、前記ファンに り冷却される被冷却体の温度を計測する温 計測手段を設け、前記制御手段が前記被冷 体に対する既定冷却温度範囲内で、前記前 騒音特性調整板を騒音が低減されるよう移 させることとしてもよい。

 また、上記の目的を達成するために、本 明は、筐体内に配設されたファンが生成す 吸気風の吸気経路及び/又は排気風の排気経 路に設けられる騒音特性調整板と、該騒音特 性調整板を移動することにより前記吸気風及 び/又は前記排気風の通風抵抗を調整する調 手段と、発生している騒音を計測する騒音 測手段とを有するファン騒音低減装置に適 され、前記騒音計測手段で計測された騒音 応じて前記調整手段により前記騒音特性調 板を移動させて騒音を低減させるファン騒 低減方法であって、前記調整手段により前 騒音特性調整板を移動範囲内で移動させる テップと、前記騒音特性調整板を移動範囲 で移動させた際の騒音を前記騒音計測手段 より計測するステップと、前記騒音測定が われた前記騒音特性調整板の位置と、当該 置における前記騒音計測手段により計測さ た騒音の値とを関係付けた騒音計測データ 記憶するステップと、前記騒音計測データ 基づき、最も騒音値の小さい前記騒音特性 整板の位置に、前記騒音特性調整板を移動 せるステップとを有することを特徴とする のである。

 本発明によれば、吸入空気或いは排気風 経路途中に設置された騒音特性調整板を移 可能とし、調整手段によりこの騒音特性調 板を移動して吸入空気或いは排気風の通風 抗を調整する構成としたことにより、騒音 生の少ない通風抵抗とすることが可能とな 、コンパクトな構成でファンで発生する騒 を有効に低減することができる。

従来の一例であるファンファン騒音低 装置を設けた電子装置の概略構成図である 本発明の第1実施例であるファン騒音 減装置を設けた電子装置の概略構成を示す 視図である。 本発明の第1実施例であるファン騒音 減装置を設けた電子装置の概略構成を示す 断面図である。 本発明の第2実施例であるファン騒音低 減装置を設けた電子装置の概略構成を示す右 側面図である。 第2実施例の変形例であるファン騒音低 減装置を設けた電子装置の概略構成を示す斜 視図である。 本発明の第3実施例であるファン騒音低 減装置を設けた電子装置の排気口近傍を拡大 して示す右側面図である。 本発明の第4実施例であるファン騒音低 減装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の第4実施例であるファン騒音低 減装置の概略構成を示す縦断面図である。 本発明の第6実施例であるファン騒音低 減装置を設けた電子装置の筐体を透視した斜 視図である。 本発明の第6実施例であるファン騒音低 減装置を設けた電子装置の概略構成を示す平 面図である。 本発明の第7実施例であるファン騒音 減装置を設けた電子装置の概略構成を示す 視図である。 本発明の第7実施例であるファン騒音 減装置において制御装置が実施する騒音低 処理を示すフローチャートである。 本発明の第8実施例であるファン騒音 減装置を設けた電子装置の概略構成を示す 視図である。 本発明に係る騒音低減の原理を説明す るための図である。 本発明の効果を説明するための図であ る(その1)。 本発明の効果を説明するための図であ る(その2)。 本発明の効果を説明するための図であ る(その3)。 本発明の効果を説明するための図であ る(その4)。

符号の説明

10A~10G 電子装置
11 筐体
14 吸気口
15 排気口
16A,16B-1,16B-2,16C~16G 騒音特性制御板
17 距離調整装置
18 面積調整装置
19 角度調整装置
20 ファン
21 フィンガーガード
24 シェルフ
25 吸音材
26 マイクロホン
27 移動調整装置
28 制御装置
31,32 制御板調整装置
35 温度センサ

 以下、本発明の実施形態について図面を参 しつつ説明する。
図2A及び図2Bは、本発明の第1実施例であるフ ン騒音低減装置を適用した電子装置10Aを示 ている。図2Aは電子装置10Aの斜視図であり 図2Bは電子装置10Aの横断面図である。

 ファン騒音低減装置の説明に先立ち、先 電子装置10Aの構成について説明する。この 子装置10Aは通信機器として用いられるもの あり、発熱体となる半導体装置を多数搭載 たシェルフ24(図2A,2Bでは図示せず。尚、図8 照)がキャビネットを構成する筐体11内に多 収納されている。このシェルフ24は、発熱 となる多数の半導体装置が搭載された回路 板となっている。

 前記のように電子装置10Aは小型化及び高 能化が望まれており、よって本実施例にお てもシェルフ24に搭載される半導体装置の 載数は増大し、また筐体11内へのシェルフ24 収納密度も高密度化されている。

 このため、筐体内の温度が上昇するため 一般にこの種の電子装置の内部には冷却フ ン20(以下、単にファンという)が配設されて いる。このファン20は、筐体11に設けられた 気口14から吸入空気aを吸気し、この吸入空 aを冷却風としてシェルフ24間に流し、これ より昇温した空気を排出風bとして排気口15 ら筐体11の外部に排出する構成としとている 。

 本実施例に係るファン騒音低減装置は、 音特性制御板16Aと距離調整装置17とにより 成されている。騒音特性制御板16Aは、排気 15と対向するよう配設されている。よって、 ファン20により排気口15から排出された排出 bは、この排気口15に当接することとなる。 ち、騒音特性制御板16Aは、排出風bのファン2 0からの排気経路途中に設けられた構成とさ ている。尚、本実施例では騒音特性制御板16 Aの幅W1は、排気口15の幅W2よりも小さく設定 れている。

 距離調整装置17(請求項に記載の調整手段 相当する)は、筐体11の側面に配設されてい 。この距離調整装置17は、騒音特性制御板16 Aの両端部に配設されたアーム部30と係合して いる。そして、距離調整装置17はこのアーム 30を駆動することにより、騒音特性制御板16 Aを排気口15に対して近接離間する方向(図中 矢印X1,X2で示す方向)、上下方向(図中、矢印Z 1,Z2方向)、及び回転方向(図中、矢印R1,R2方向) に移動する構成とされている。

 このように、距離調整装置17を用いて騒 特性制御板16Aを移動させることにより、排 口15から排出される排出風bの通風抵抗を調 することが可能となる。具体的には、騒音 性制御板16Aを矢印X2方向に移動させて排気口 15に近接させると排出風bの通風抵抗は増大し 、逆に矢印X1方向に移動させて排気口15から 間させると排出風bの通風抵抗は減少する。

 また、騒音特性制御板16Aを上下方向(矢印 Z1,Z2方向)或いは矢印R1,R2方向に回転させるこ により、排気口15の中央位置に騒音特性制 板16Aを位置させた場合と、排気口15の上端部 或いは下端部に騒音特性制御板16Aを位置させ た場合とでは、排出風bの風抵抗は異なった のとなる。

 即ち、排気口15の中央位置に騒音特性制 板16Aを位置させた場合には排出風bの通風抵 は大きくなり、排気口15の上端部或いは下 部に騒音特性制御板16Aを位置させた場合は 出風bの通風抵抗は小さくなる。このように 距離調整装置17により騒音特性制御板16Aを 動することにより、排出風bの通風抵抗を調 することができる。

 続いて、図13を参照し、通風抵抗とファ 20で発生する騒音との関係について説明する 。図13は、ファン20の制圧-風量特性と、通風 抗(システムインピーダンス特性ともいう) 、騒音特性との相関系を示した図である。 軸は風量Qを示しており、縦軸は静圧P及び音 圧レベルSを示している。

 同図中、矢印Aで示す実線の特性はファン 20の制圧-風量特性(P-Q特性ともいう)であり、 の特性はファン固有のものである。同図に すように、ファン20は静圧P(ファン20の吸引 に対応する)が小さいとき、換言すると通風 抵抗が小さいときに風量Qは多くなり、逆に 圧Pが大きく(通風抵抗が大きく)なると風量Q 少なくなる特性を示す。

 また、矢印Bで示す一点鎖線の特性は第1 通風抵抗の特性であり、矢印Cで示す破線の 性は第2の通風抵抗の特性である。ここで、 第1の通風抵抗Bと第2の通風抵抗Cとを比較す と、図13では全風量Qの範囲において、(第1の 通風抵抗B)>(第2の通風抵抗C)である場合を している。この通風抵抗の一般的な特性と ては、風量Qが少ないほど小さく風量Qが多く なるに従い増大する。

 尚、説明の便宜上、図13には二つの通風 抗の特性のみを示しているが、この通風抵 は距離調整装置17により騒音特性制御板16Aを 移動させることにより、調整することが可能 な特性である。

 更に、矢印Dで示す二点差線の特性はファ ン20の音圧レベル特性である。この騒音特性 実測される値であり、音圧レベルSの値が大 きいほど騒音は大きくなる。この音圧レベル 特性も、各電子装置10Aに固有の特性である。

 いま、騒音特性制御板16Aによる通風抵抗が 13に破線で示す第2の通風抵抗Cであったとす る。この時、電子装置10Aの騒音特性は、第2 通風抵抗Cの特性線と、ファン20の制圧-風量 性Aの特性線の交わる点(以下、この点を第1 動作点P1という)により定まる。具体的には 第1の動作点P1では、風量Qは0.50m 3 /min、静圧Pは1.4Pa、音圧レベルS(騒音レベル) 45dB(A)となる。

 ここで、距離調整装置17を駆動して騒音 性制御板16Aによる通風抵抗を図13に破線で示 す第1の通風抵抗Bに可変した場合を想定する このように、距離調整装置17を用いて騒音 性制御板16Aを移動することにより、排出風b 通風抵抗を調整することができる。

 上記のように、通風抵抗が第2の通風抵抗C ら第1の通風抵抗Bに切り換わることにより、 電子装置10Aの騒音特性は、第1の通風抵抗Bの 性線とファン20の制圧-風量特性Aの特性線の 交わる点(以下、この点を動作点P2という)に り定まることとなる。具体的には、第2の動 点P2では、風量Qは0.40m 3 /min、静圧Pは2.3Pa、音圧レベルS(騒音レベル) 43dB(A)となる。

 このように、調整装置17を用いて騒音特 制御板16Aを移動して排出風bの通風抵抗を調 することにより、音圧レベルS(騒音レベル) δS=2dB(A)だけ低減することができた。また、 このように音圧レベルSを低減するためには 騒音特性制御板16Aと、これを移動する距離 整装置17のみがあればよいため、コンパクト な構成でファン20で発生する騒音を有効に低 することができる。これにより、電子装置1 0Aの大型化を及びコスト上昇を伴うことなく ファン20で発生する騒音を有効に低減する とができる。

 図14乃至図16は、第1実施例に係るファン 音低減装置の効果を示す図である。図14は、 ファン20への供給電圧を変化させた場合の、 れぞれにおけるファン騒音の低減効果を示 ている。

 同図に示す例では、ファン20に対する供 電圧の変化を40.5v、48.0v、57.0vの3種類とした また、図中白抜きで示す特性は本実施例に るファン騒音低減装置を設けた場合の音圧 ベル[V]を示しており、図中網掛けで示す特 は本実施例に係るファン騒音低減装置を設 ていない音圧レベル[V]を示している。同図 示すように、ファン20に対する供給電圧を 化させた場合、いずれの場合においても本 施例に係るファン騒音低減装置を設けたも の方が騒音が低減していることが判る。

 また、図15及び図16は、第1実施例に係る ァン騒音低減装置を設けた電子装置10Aに対 、発生する騒音を周波数分析した結果を示 ている。図15は1/3オクターブバンドによる周 波数分析結果を示しており、図16はFFTによる 波数分析結果を示している。尚、図15及び 16においてそれぞれ矢印Aで示す実線の特性 本実施例に係るファン騒音低減装置を設け ものの特性であり、それぞれ矢印Bで示す一 鎖線の特性は本実施例に係るファン騒音低 装置を設けていないものの特性である。

 各図に示すように、いずれの周波数分析 手法を用いても、本実施例に係るファン騒 低減装置を設けたものの特性Aが、本実施例 に係るファン騒音低減装置を設けていないも のの特性よりも音圧レベルが低減している。 よって、周波数分析の面からも、本実施例の 構成の有効性が実証された。

 尚、図15及び図16には、ファン20の回転に い発生する一次音(約、150Hz)と二次音(約500Hz )及び約1250Hz以上の高周波が騒音特性制御板16 Aにより低減されることが現れている。一般 、一次音,二次音は低周波のために対策が困 であり、これを低減するにはダクト6等の大 きなスペースを要する消音機が必要となって しまう。しかしながら、本実施例に係るファ ン騒音低減装置を用いることにより、1250Hz成 分は約4dB低減することができた。これにより 、騒音の低減及び耳障り感の低減に大きな効 果があることが実証された。

 次に、本発明の第2乃至第8実施例につい 説明する。尚、以下に説明する各実施例の 明に用いる図3乃至図12において、第1実施例 説明に用いた図2A,図2Bに示した構成と同一 成については、同一符号を付してその説明 省略するものとする。

 図3は、本発明の第2実施例であるファン 音低減装置を適用した電子装置10Bを示して る。本実施例に係るファン騒音低減装置は 2枚の騒音特性制御板16B-1,16B-2と面積調整装 18とにより構成されている。

 面積調整装置18は、第1の騒音特性制御板1 6B-1と、第2の騒音特性制御板16B-2とを独立に 印Z1,Z2方向に移動可能な構成としている。よ って、第1の騒音特性制御板16B-1が面積調整装 置18により矢印Z1方向の移動限度まで移動し これと同時に第2の騒音特性制御板16B-2が面 調整装置18により矢印Z2方向の移動限度まで 動すると、排気口15と対向する第1及び第2の 騒音特性制御板16B-1,16B-2の全面積は最大の面 となる(以下、この状態を最大面積状態とい う)。

 これに対し、第1の騒音特性制御板16B-1が 印Z1方向に移動し、これと同時に第2の騒音 性制御板16B-2が矢印Z2方向に移動し、第1及 第2の騒音特性制御板16B-1,16B-2が正面視で完 に重なり合う状態になると、第1及び第2の騒 音特性制御板16B-1,16B-2の全面積は最小の面積 なる(以下、この状態を最小面積状態という )。

 また、排気口15から排出される排出風bの 風抵抗は、第1及び第2の騒音特性制御板16B-1 ,16B-2が最大面積のとき最大(最大通風抵抗と う)となり、最小面積のときに最小(最小通風 抵抗という)となる。また、排気口15から排出 される排出風bの通風抵抗の値は、面積調整 置18により最大通風抵抗と最小通風抵抗との 間で調整することが可能である。

 このように本実施例でも排気口15から排 される排出風bの通風抵抗の値を調整できる め、図13で説明したと同様の理由により、 ァン20で発生する騒音を有効に低減すること ができる。また、本実施例に係るファン騒音 低減装置も第1及び第2の騒音特性制御板16B-1,1 6B-2と面積調整装置18とからなる簡単な構成で あるため、電子装置10Bの小型化を図ることが できる。

 尚、排気口15と対向するよう配設する騒 特性制御板は必ずしも排気口15の全体の面積 よりも小さくする必要はなく、例えば図4に す第2実施例の変形例のように、騒音特性制 板16Cの面積が、排気口15の全体の面積より 広く設定することも可能である。

 図5は、本発明の第3実施例であるファン 音低減装置を適用した電子装置10Dを示して る。本実施例に係るファン騒音低減装置は 騒音特性制御板16Dと角度調整装置19とにより 構成されている。

 騒音特性制御板16Dは、アーム部30に設け れた支軸Oに回転可能に軸承された構成とさ ている。また、角度調整装置19は、騒音特 制御板16Dを図中矢印T1,T2方向に支軸Oを中心 回転(移動)する構成とされている。

 騒音特性制御板16Dが角度調整装置19によ 矢印T1方向に回転した場合、騒音特性制御板 16Dの支軸Oより上部は排気口15に近接し、支軸 Oより下部は排気口15から離間する。また、騒 音特性制御板16Dが矢印T2方向に回転した場合 騒音特性制御板16Dの支軸Oより上部は排気口 15から離間し、支軸Oより下部は排気口15に近 する。

 前記のように、騒音特性制御板16Dが排気 15に近接すると排気口15から排出される排出 風bの通風抵抗は増大し、逆に離間すると排 口15から排出される排出風bの通風抵抗は減 する。よって、本実施例に係るファン騒音 減装置は、支軸Oの上部と下部とで通風抵抗 増減が逆の特性となり、複雑な通風抵抗の 定も可能となる。

 図6及び図7は、本発明の一実施例である ァン騒音低減装置を適用したファン20を示し ている。本実施例では、フィンガーガード21 騒音特性制御板として使用したことを特徴 している。

 フィンガーガード21は、回転する羽根20a 指が当たらないようファン20に装着されるも のである。このファン20は、前記のように指 羽根20aに接触しないようにするため、複数 線材を狭い間隔で配置した構成となってい 。このため、ファン20は吸入空気或いは排 風に通風抵抗を与え、よって前記した騒音 性制御板と等価の機能を奏することとなる

 本実施例では、この騒音特性制御板とし 機能するフィンガーガード21とファン20との 距離をスペーサ23により設定する構成として る。即ち、フィンガーガード21はネジ22によ りファン20に固定されるが、このネジ22にス ーサ23を挿通した上でフィンガーガード21を ァン20にネジ止めする。これにより、フィ ガーガード21とネジ22の離間距離L(図7に矢印 示す)は、スペーサ23により決められること なる。

 具体的には、スペーサ23の長さを短くし フィンガーガード21をファン20に近接させる 吸入空気或いは排出風の通風抵抗は増大し 逆にスペーサ23を長くしフィンガーガード21 をファン20から離間させると吸入空気或いは 出風の通風抵抗は減少する。

 このように本実施例でも吸入空気或いは 出風の通風抵抗の値を調整できるため、図1 3で説明したと同様の理由により、ファン20で 発生する騒音を有効に低減することができる 。また、ファン20に配設されているフィンガ ガード21を利用して騒音低減を図れるため 小型化、部品点数の削減、及びコスト低減 図ることができる。

 図8は、本発明の第5実施例であるファン 音低減装置を適用した電子装置10Eを示して る。前記した各実施例に係るファン騒音低 装置は、騒音特性制御板16A,16B-1,16B-2,16C,16Dを 筐体11の外部に配設した構成とされていた。 れに対して本実施例に係るファン騒音低減 置は、筐体11の内部に騒音特性制御板16F,16E 配置したことを特徴としている。

 ここで、本実施例に係るファン騒音低減 置が適用される電子装置10Eの構成について 単に説明する。電子装置10Eは、筐体11の底 部に吸気口14が形成されており、ファン20が 動することにより、吸入空気aはこの吸気口 14から筐体11の内部に進入する。

 発熱体となる多数の半導体素子が搭載さ たシェルフ24は、筐体11内の吸気口14と対向 る位置に配設されている。シェルフ24は所 の間隔で並設されており、吸入空気aは冷却 としてシェルフ24の間を流れてファン20に流 入する。

 この際、吸気口14とファン20との間には、 ファン騒音低減装置を構成する騒音特性制御 板16E及び制御板調整装置31が設けられている 即ち、騒音特性制御板16Eは、吸気口14と筐 11の内部に配設されたファン20との間におけ 吸気風aの吸気経路途中に配置された構成と されている。

 本実施例では、ファン20は8台設けられて る。このファン20に吸引された吸入空気aは ファン20で付勢されて排出風bとして排気口1 5から排出される。この際、吸気口14とファン 20との間には、ファン騒音低減装置を構成す 騒音特性制御板16F及び制御板調整装置32が けられている。即ち、騒音特性制御板16Fは ファン20と筐体11に形成された排気口15との における排気風bの排気経路途中に配設され いる。

 また、制御板調整装置31,32は、騒音特性 御板16E,16Fをファン20に対して図中矢印X1,X2方 向、Z1,Z2方向、及びT1,T2方向に移動する構成 されている。騒音特性制御板16E,16FをX1,X2方 に移動させた場合には、ファン20と騒音特性 制御板16E,16Fとの距離を調整することができ 。

 また、騒音特性制御板16E,16Fを矢印Z1,Z2方 に移動した場合には、ファン20と騒音特性 御板16E,16Fとの対向面積を調整することがで る。更に、騒音特性制御板16E,16Fを矢印T1,T2 向に移動(回転)させた場合には、回転中心 前後でファン20と騒音特性制御板16E,16Fとの 向面積を変化させるよう調整することがで る。

 このように、制御板調整装置31,32が騒音 性制御板16E,16Fを移動することにより、吸気 14から吸入される吸入空気aの通風抵抗、及 排気口15から排出される排出風bの通風抵抗 調整することが可能となる。

 このように本実施例では、吸入空気aの通 風抵抗及び排出風bの通風抵抗の双方を調整 きるため、図13で説明したと同様の理由によ り、ファン20で発生する騒音を更に有効に低 することができる。また、本実施例のよう 騒音特性制御板16E,16Fは必ずしも筐体11の外 に配設する必要はなく、筐体11の内部にも 設可能なものである。よって、本実施例の 成とすることにより、筐体11の外部に突出す る構成がなくなり、電子装置10Eの設置スペー スに自由度を持たせることができる。

 図9は、本発明の第6実施例であるファン 音低減装置を適用した電子装置10Fを示して る。本実施例に係るファン騒音低減装置は 基本的には図2A及び図2Bを用いて説明したフ ン騒音低減装置と同一構成とされている。 ち、本十知れに係るファン騒音低減装置も 音特性制御板16Aと距離調整装置17とにより 成されている。

 しかしながら、本実施例に係るファン騒 低減装置は、騒音特性制御板16Aの排気口15 対向する面に吸音材25を配設したことを特徴 としている。この吸音材25は、騒音特性制御 16Aの排気口15と対向する面の全面に配設し もよく、また部分的に配設することも可能 ある。このように、騒音特性制御板16Aに吸 材25を配設することにより、特にファン20で 生する騒音の内、高周波成分の騒音を有効 除去することが可能となる。

 図17は、本実施例に係るファン騒音低減 置を適用した電子装置10Fで発生する騒音と 吸音材25を設けない電子装置の騒音との1/3オ クターブバンドによる周波数分析結果を示し ている。尚、図中矢印Aで示す実線の特性は 音材25を設けた本実施例に係るファン騒音低 減装置の特性を示しており、矢印Bで示す一 鎖線の特性は吸音材25を設けてないものの特 性である。

 同図より、吸音材25を設けた場合、特に1k Hz以上の高周波成分で騒音が有効に低減して ることが判る。このように、吸音材25を設 ることにより、ファン20で発生する騒音の内 、特に高周波成分を有効に低減することがで きる。尚、本実施例では前記した第1実施例 係るファン騒音低減装置に吸音材25を配設し た構成を例に挙げて説明したが、他の実施例 に係るファン騒音低減装置においても騒音特 性制御板に吸音材25を配設することにより、 様の騒音低減効果を実現することができる

 図10は、本発明の第7実施例であるファン 音低減装置を適用した電子装置10Gを示して る。本実施例に係るファン騒音低減装置は 騒音特性制御板16G,マイクロホン26(請求項に 記載の騒音計測手段に相当する),移動調整装 27,及び制御装置28等により構成されている

 騒音特性制御板16Gは、前記した第1実施例 と同様に排気口15と対向するよう配置されて る。マイクロホン26は、電子装置10Gで発生 るファン20の騒音を計測するために設けられ ている。このマイクロホン26は制御装置28に 続されており、よってマイクロホン26で計測 されたファン20の騒音は制御装置28に送信さ る。

 移動調整装置27はアーム部30と接続されて おり、このアーム部30を介して騒音特性制御 16Gを移動する装置である。この移動調整装 27を駆動することにより、騒音特性制御板16 Gは、排気口15に対して図中矢印X1,X2方向、Z1,Z 2方向、及びR1,R2方向に移動する。よって、移 動調整装置27を駆動することにより、排気口1 5から排出される排出風bの通風抵抗を調整す ことが可能となる。

 制御装置28は、マイクロホン26により計測 した電子装置10Gの騒音に応じて移動調整装置 27を駆動し、騒音特性制御板16Gを騒音が低減 れる位置に移動させる処理を行う。図11は 制御装置28が実施するファン騒音の低減処理 を示している。以下、制御装置28が実施する ァン騒音の低減処理について説明する。

 図11に示すファン騒音の低減処理が起動 ると、制御装置28は初期化処理を実施する( テップ10。尚、図ではステップをSと略称し いる)。具体的には、騒音特性制御板16GのX方 向の座標H、Z方向の座標I、及び回転方向(R方 )の座標Jをそれぞれゼロとする(H=0,I=0,J=0)。

 次に、制御装置28は移動調整装置27を駆動 し、騒音特性制御板16Gを座標(H,I,J)へ移動さ る(ステップ12)。騒音特性制御板16Gの移動処 が終了すると、制御装置28はマイクロホン26 から電子装置10G(ファン20)が発生している騒 の値を入力する(ステップ14)。尚、以下の説 において、ステップ14で計測されるファン 音の値をマイク入力値Bという。

 次に、制御装置28は、予め内蔵された記 装置に格納されている基準騒音値Bと、ステ プ14で入力されたマイク入力値Bとの大きさ 比較する8ステップ16)。ここで、基準騒音値 Bとは予め設定された値であり、以下説明す ステップ18,24等の処理を実施することにより 学習が行われる値である(これについては後 する)。

 ステップ16において肯定処理が行われる 、換言すると今回入力したマイク入力値Bが 準騒音値A以下であると判断されると、処理 はステップ18に進み、今回入力さたれマイク 力値Bの値を新たに基準騒音値Aに設定する(A =B)。そして、このステップ18の処理が終了す と、処理はステップ20に進む。

 ステップ20では、制御装置28はステップ12 マイク入力値Bが測定されたときの騒音特性 制御板16Gの座標(H,I,J)と、マイク入力値Bの値 対応付けて制御装置28内に設けられている 憶装置内に格納する。

 一方、ステップ16でマイク入力値Bが基準 音値Aを超えていると判断された場合には、 ステップ18,20をバイパスして処理をステップ2 2に進める。ステップ22では、座標H,I,Jを所定 (α,β,γ)だけ変化させる。

 続くステップ24では、ステップ22で新たに 設定される座標に基づき、騒音特性制御板16G が移動する全範囲においてマイク入力値Bが 測されたかどうかを判断する。そして、騒 特性制御板16Gが移動する全範囲においてマ ク入力値Bが計測されていないと判断される 処理は再びステップ12に戻り、以下ステッ 24で肯定判断が行われるまで、ステップ12か ステップ24の処理を繰り返し実施する。

 このステップ24で肯定判断が行われるま 実施されるステップ12からステップ24の処理 おいて、基準騒音値A以下であるマイク入力 値Bが入力された場合、ステップ16,18の処理に より基準騒音値Aの書き換え処理が実施され 。このため、ステップ24で全計測が終了した ときの基準騒音値Aの値は、騒音特性制御板16 Aを種々の座標に移動させた中で、最もファ 騒音が小さくなったときのマイク入力値Bの が設定されている。

 一方、ステップ24で騒音特性制御板16Gが移 する全範囲においてマイク入力値Bの計測が われたと判断されると、制御装置28は記憶 置から基準騒音値Aと対応する座標(H L ,I L ,J L とする)の値を、換言すると騒音の発生が最 小さかったときの座標(H L ,I L ,J L とする)の値を読み出す。

 そして、制御装置28は移動調整装置27を駆動 することにより、騒音特性制御板16Gを基準騒 音値Aとなった位置(H L ,I L ,J L )へ騒音特性制御板16Gを移動させる。これに り、騒音特性制御板16Gはファン騒音を最低 しうる位置に位置決めされるため、電子装 10Gで発生するファン騒音を最も低くするこ が可能となる。

 図12は、本発明の第8実施例であるファン 音低減装置を示している。本実施例におい 、図9に示した構成と対応する構成には同一 符号を付してその説明を省略する。

 本実施例に係るファン騒音低減装置は、 記した第7実施例に係るファン騒音低減装置 の構成に、更に温度センサ35を設けたことを 徴とするものである。この温度センサ35は ファン20により冷却されるシェルフ24(被冷却 体)の温度を計測するものである。よって、 度センサ35はシェルフ24に直接配設するか、 いはシェルフ24を収納するシェルフに配設 る。この温度センサ35は28に接続されており よってシェルフ24の温度は制御装置28に送信 される。

 このように、被冷却体となるシェルフ24 温度を計測可能な構成とすることにより、 ェルフ24の冷却温度を既定冷却温度の範囲内 に維持した上で、ファン20が発生する騒音を 減させることができる。これについて、図1 3を再び用いて説明する。

 前記したように、動作点P1を動作点P2となる よう騒音特性制御板を移動させて通風抵抗を 変化させることにより、δSだけ音圧レベルを 低減でき、よってファン20で発生する騒音を 減することが可能となる。しかしながら、 作点P1を動作点P2とすることにより、ファン の風量は0.50m 3 /minから0.40m 3 /minに低減する。これは、ファンの騒音は低 できるが、ファンによる冷却効率が低下す ことを意味する。また、前記ようにシェル 24にはLSI29等の発熱体が多数搭載されており よって場合によっては騒音低減よりもシェ フ24の昇温からLSI29を保護することが優先す る必要がある場合も生じる。

 そこで、本実施例では温度センサ35を設 ることにより被冷却体となるシェルフ24の温 度を直接計測可能な構成とし、移動調整装置 27を駆動することにより騒音の低減は図れる のの、シェルフ24の温度がLSI29の適正な動作 を妨げる温度になったときは、移動調整装置 27を駆動を中止する構成としている。この構 とすることにより、シェルフ24に搭載され LSI29等の電子素子の適正動作を保障でき、電 子装置の信頼性を高めることができる。

 以上、本発明の好ましい実施例について 述したが、本発明は上記した特定の実施形 に限定されるものではなく、特許請求の範 に記載された本発明の要旨の範囲内におい 、種々の変形・変更が可能なものである。