(57)【要約】【課題】ラック外に排出した排熱による室内の温度上昇を抑え、ラック内の電子機器類を均一に冷却することが可能になる電子機器用ラック冷却装置を提供する。【解決手段】床下チャンバＱから取入れた冷気をラックＰ底面から電子機器Ｓの前面に設けた冷気通路１に供給する給気ファン２を設ける。電子機器Ｓの発熱によって暖められた暖気をラックＰの上部から外部に排出する排気ファン３を設ける。電子機器Ｓの前面と電子機器Ｓの発熱部と仕切るように装着された仕切り板４で発熱側の暖気が冷気通路１に逆流しないように設ける。電子機器Ｓの発熱部側のラックＰ底面に、床下チャンバＱからの冷気をラックＰ内の発熱側に供給する冷気開口部５を設ける。排気ファン３にて排出される暖気の温度を床下チャンバＱからの冷気で下げてから排出するように設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラック内部に装着された電子機器の前面に床下チャンバから取入れた冷気をラック底面から電子機器の前面に設けた冷気通路に供給する給気ファンと、
電子機器の発熱によって暖められた暖気をラックの上部から外部に排出する排気ファンと、
電子機器の前面と電子機器の発熱部と仕切るように装着された仕切り板で発熱側の暖気が冷気通路に逆流しないように設けた電子機器用ラック冷却装置において、
電子機器の発熱部側のラック底面に、床下チャンバからの冷気をラック内の発熱側に供給する冷気開口部を設け、排気ファンにて排出される暖気の温度を床下チャンバからの冷気で下げてから排出するように設けたことを特徴とする電子機器用ラック冷却装置。
【請求項２】
前記電子機器の発熱部側の後方で、且つ前記排気ファンの鉛直下方に暖気排出通路を形成し、前記冷気開口部を暖気排出通路の鉛直下方のラック底面に設けた請求項１記載の電子機器用ラック冷却装置。
【請求項３】
前記電子機器の発熱部側のラック底面に、前記床下チャンバからの冷気を取り入れる冷気取り入れ口と、取り入れた冷気の向きを調整するルーバーとを設けた吸気パネルを着脱自在に設置し、発熱部側の底部を補助冷却するように設けた請求項１又は２記載の電子機器用ラック冷却装置。
【請求項４】
前記給気ファンで、前記吸気パネルの冷気取り入れ口に、床下チャンバからの冷気を供給するように設けた請求項１乃至３いずれか記載の電子機器用ラック冷却装置。
【請求項５】
前記仕切り板にケーブル挿通用の開口部を開穿し該開口部を毛材状物で封止して発熱部側の暖気を遮断しながらケーブルを挿通せしめるブラシ状仕切り板を形成し、該ブラシ状仕切り板を前記電子機器の前面側に設置し、ラック内部に装着された電子機器の前面から電子機器の発熱部側に配線されるケーブルを挿通するように設けた請求項１記載の電子機器用ラック冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラック内に収納している電子機器類が排出する排熱に冷気を混合することで、ラック外に排出した排熱による室内の温度上昇を抑えると共に、ラック内の電子機器類を均一に冷却する電子機器用ラック冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
床下チャンバからの冷風を利用してラック内の電子機器類を冷却し、更にラックから室内に排出される排熱を冷却する手段が特許文献１の通信・情報機器室等の空調システムに記載されている。このシステムによると、室内に排出される排熱を直接冷却する局所冷却装置を室内に備えるものである。
【０００３】
一方、ラック内の電子機器の冷却を効率良く行う手段として、例えば特許文献２に記載された冷却手段が提案されている。この冷却手段によると、電子機器収納用ラックの前面扉と、ラック内に収納した電子機器との間に冷却用空気通路を形成し、換気扇の送風で、この冷却用空気通路からラックの後面方向に冷気を送ることで電子機器を冷却するものである。
【０００４】
また、特許文献３において、ラック内部の空気の流れを分ける平板状の熱遮熱板を取付けたキャビネットラックが提案されている。このキャビネットラックによると、電気機器から排出された排熱が電気機器を冷却する冷気通路に逆流しないようにしたものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６６７２９号公報
【特許文献２】特開２００４−３９６７５号公報
【特許文献３】特開２００５−１９８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の如く、室内に排出される排熱を直接冷却する局所冷却装置を室内に備えるものでは、室内のラックの数が増えるごとに局所冷却装置を増設する必要があり、使用電力が増大する不都合があった。しかも、ラックから排熱が排出される位置にめがけて局所冷却装置を設置する必要があるので、ラックを収納する室内のスペースを狭める不都合もある。
【０００７】
一方、特許文献２のように、ラックの前面側から後面方向に冷気を送風する手段では、電子機器を冷却した後の暖気は、ラックから室内に排出される。この暖気は室内の温度を高めることになるので、その分室内を冷房している冷房装置の使用電力が増大するものになる。
【０００８】
しかも、電子機器を冷却した冷気が暖気に変わった後、この暖気が冷却前の冷気の温度を上げてしまう不都合が生じる。すなわち、特許文献２の冷却手段では、ラックの前面からサーバー全体を冷却した冷気は、暖気となってラックの後面に循環し、その後、ラックの上端部等から排出されるように設けられている。ところが、暖気のラック外への排出が十分でない場合は、この暖気が再びラック前面に循環して冷却前の冷気を暖めることになり、十分な冷却ができなくなる不都合が生じる。
【０００９】
また、特許文献３のキャビネットラックでは、熱遮熱板により、電気機器から排出された排熱の逆流を防止することはできても、キャビネットラックから室内に排出される排熱が室内の温度を高めることは特許文献２と同様である。
【００１０】
しかも、サーバー前面からサーバー内部に冷気を供給するタイプのサーバーラックなどでは、特許文献３のように冷気通路に排熱の逆流を防止する熱遮熱板を設けると、サーバー前面に設ける冷気通路とサーバー配設側との間を熱遮熱板で仕切ることになる。そうすると、この熱遮熱板がサーバー前面から後部に配線する各種のコードの妨げになる不都合が生じるものであった。
【００１１】
そこで本発明は上述の観点から従来の欠点を解消すべく創出されたもので、ラック外に排出した排熱による室内の温度上昇を抑えると共に、ラック内の電子機器類を均一に冷却することが可能になり、しかも、ラック内に収納したサーバーの配線も自由になる電子機器用ラック冷却装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の手段は、ラックＰ内部に装着された電子機器Ｓの前面に床下チャンバＱから取入れた冷気をラックＰ底面から電子機器Ｓの前面に設けた冷気通路１に供給する給気ファン２と、電子機器Ｓの発熱によって暖められた暖気をラックＰの上部から外部に排出する排気ファン３と、電子機器Ｓの前面と電子機器Ｓの発熱部と仕切るように装着された仕切り板４で発熱側の暖気が冷気通路１に逆流しないように設けた電子機器用ラック冷却装置において、電子機器Ｓの発熱部側のラックＰ底面に、床下チャンバＱからの冷気をラックＰ内の発熱側に供給する冷気開口部５を設け、排気ファン３にて排出される暖気の温度を床下チャンバＱからの冷気で下げてから排出するように設けたことにある。
【００１３】
第２の手段は、前記電子機器Ｓの発熱部側の後方で、且つ前記排気ファン３の鉛直下方に暖気排出通路６を形成し、前記冷気開口部５を暖気排出通路６の鉛直下方のラックＰ底面に設けている。
【００１４】
第３の手段は、前記電子機器Ｓの発熱部側のラックＰ底面に、前記床下チャンバＱからの冷気を取り入れる冷気取り入れ口８Ａと、取り入れた冷気の向きを調整するルーバー８Ｂとを設けた吸気パネル８を着脱自在に設置し、発熱部側の底部を補助冷却するように設けている。
【００１５】
第４の手段は、前記給気ファン２で、前記吸気パネル８の冷気取り入れ口８Ａに、床下チャンバＱからの冷気を供給するように設けたものである。
【００１６】
第５の手段は、前記仕切り板４にケーブル挿通用の開口部を開穿し該開口部を毛材状物で封止して発熱部側の暖気を遮断しながらケーブルを挿通せしめるブラシ状仕切り板４Ａを形成し、該ブラシ状仕切り板４Ａを前記電子機器Ｓの前面側に設置し、ラックＰ内部に装着された電子機器Ｓの前面から電子機器Ｓの発熱部側に配線されるケーブルＳ１を挿通するように設けたことを課題解消のための手段とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１により、電子機器Ｓの発熱部側のラックＰ底面に、床下チャンバＱからの冷気をラックＰ内に供給する冷気開口部５を設け、排気ファン３にて排出される暖気の温度を冷気で下げてから排出するように設けたことで、ラック外に排出した排熱による室内の温度上昇を抑えることができる。しかも、ラック外に排出する排熱の温度低下は、床下チャンバＱからの冷気によるものなので、室内を冷房する冷房機等を備える必要はない。この結果、電気消費量が極めて少なくなり、優れた省エネ効果を奏するものである。
【００１８】
請求項２の如く、前記電子機器Ｓの発熱部側の後面で、且つ前記排気ファン３の鉛直下方に暖気排出通路６を形成し、前記冷気開口部５を暖気排出通路６の鉛直下方のラックＰ底面に設けたことにより、排気ファン３で排気する暖気に、床下チャンバＱから冷気開口部５を通って供給される冷気が直接混合されるので、極めて効率良く排熱の温度を下げることができる。したがって、特許文献１の如く、局所的に冷却する冷却装置を備えなくとも室内の温度を高めずに済む。しかも、床下チャンバＱの冷気を有効利用するものであるから、優れた省エネ効果を得ることができる。
【００１９】
請求項３、４のように、前記電子機器Ｓの発熱部側のラックＰ底面に、冷気取り入れ口８Ａとルーバー８Ｂとを設けた吸気パネル８を着脱自在に設置し、該吸気パネル８から前記床下チャンバＱからの冷気を取り入れて冷気の向きを調整すること、前記給気ファン２で、前記吸気パネル８の冷気取り入れ口８Ａに、床下チャンバＱからの冷気を供給するように設けたことにより、床下チャンバＱからの冷気を利用して電子機器Ｓの発熱部側に生じる冷却ムラを解消することができる。
【００２０】
請求項５の如く、ケーブル挿通用のブラシ状仕切り板４Ａを前記電子機器Ｓの前面側に設置し、ラックＰ内部に装着された電子機器Ｓの前面から電子機器Ｓの発熱部側に配線されるケーブルＳ１を挿通することにより、ラックＰ内に収納した電子機器Ｓの配線も自由に行えるものである。特に、サーバー前面からサーバー内部に冷気を供給するタイプのサーバーラックなどにおいて、サーバー前面から後部に各種のコードを配線するのに好適である。
【００２１】
このように、本発明によると、ラックＰ外に排出した排熱による室内の温度上昇を抑えると共に、ラックＰ内の電子機器Ｓを均一に冷却することが可能になり、しかも、ラックＰ内に収納したサーバーの配線も自由になるなどといった優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の最良の形態は、電子機器Ｓの発熱部側の後面で、且つ排気ファン３の鉛直下方に暖気排出通路６を形成する。電子機器Ｓの発熱部側のラックＰ底面に、床下チャンバＱからの冷気をラックＰ内に供給する冷気開口部５を設ける。該冷気開口部５は、暖気排出通路６の鉛直下方のラックＰ底面に設けている。排気ファン３にて排出される暖気の温度を床下チャンバＱの冷気で下げてから排出するように設ける。電子機器Ｓの発熱部側のラックＰ底面に、略帯状を成した複数の床パネル７と冷気取り入れ口８Ａを設けた吸気パネル８とを着脱自在に設置する。該吸気パネル８から前記床下チャンバＱからの冷気を取り入れる。吸気パネル８の冷気取り入れ口８Ａ近傍に、取り入れた冷気の向きを調整するルーバー８Ｂを設ける。給気ファン２で、前記吸気パネル８の冷気取り入れ口８Ａに、床下チャンバＱからの冷気を供給するように設ける。仕切り板４と共に、前記電子機器Ｓの前面側にブラシ状仕切り板４Ａを設置し、ラックＰ内部に装着された電子機器Ｓの前面から電子機器Ｓの発熱部側に配線されるケーブルＳ１を挿通するように設けることで、当初の目的を達成するものである。
【実施例】
【００２３】
本発明装置は、ラックＰに収納された電子機器Ｓの前面側と電子機器Ｓの発熱部側とを仕切るように装着された仕切り板４で、電子機器Ｓの発熱部にて暖められる暖気が前面側に逆流しないように設けた電子機器用ラックの冷却装置に関する。
【００２４】
本発明装置では、このようなサーバー等の電子機器Ｓを収納するラックＰに、冷気通路１、給気ファン２、排気ファン３、仕切り板４、冷気開口部５、暖気排出通路６等を備えるものである。
【００２５】
冷気通路１は、ラックＰ底面の開口部１Ａから電子機器Ｓの前面に通じており、床下チャンバＱからラックＰ内部に取入れた冷気を給気ファン２にて送り込むように設けている。図示の冷気通路１は、電子機器Ｓの前面とラックＰの前面扉Ｐ１との間に設けた送風室９に形成している（図１参照）。この冷気通路１は、前記給気ファン１０から供給される冷気を一旦受け止めて、送風室９の後面に設けた送風孔９Ａから電子機器Ｓの前面に冷気を送るものである。
【００２６】
給気ファン２は、ラックＰの下端部に設置されるもので、図示例では、ラックＰの底面を上げ底状に支持する略筒状の脚部Ｐ２の内部に設置している。そして、床下チャンバＱの開口部Ｑ１上に給気ファン２を設置し、冷気通路１に床下チャンバＱからの冷気を供給するように設けている。
【００２７】
排気ファン３は、電子機器Ｓの発熱によって暖められた暖気をラックＰの上部からラックＰ外部に排出するもので、給気ファン２より大型のファンを使用している。これは、給気ファン２とは別系統で、床下チャンバＱの冷気をラックＰの発熱側に取り込めるようにするためである。すなわち、電子機器Ｓの発熱部側のラックＰ底面に、床下チャンバＱからの冷気を供給する冷気開口部５を設け、この排気ファン３にて排出される暖気の温度を、床下チャンバＱからの冷気で下げてから排出するように設けるものである。
【００２８】
排気ファン３の鉛直下方に位置するラックＰ内部には暖気排出通路６が形成されている。この暖気排出通路６は、電子機器Ｓの発熱部側の後方で、且つ排気ファン３の鉛直下方に位置する。更に、暖気排出通路６の鉛直下方のラックＰ底面に前記冷気開口部５を設け、床下チャンバＱの冷気を暖気排出通路６に直接取り込むように設けている。排気ファン３から排出される暖気の温度が４０℃であった場合、床下チャンバＱからの冷気で暖気を直接冷却すると、およそ３０℃前後で排出することが可能になった。
【００２９】
更に、排気ファン３の排出力を吸引力に利用して、床下チャンバＱの冷気を電子機器Ｓの発熱部側に取り入れることができる。この場合、ラックＰ底面に冷気を通す吸気パネル８を配置する。該吸気パネル８は、冷気取り入れ口８Ａを設けた板体で、取り入れた冷気の向きを調整するルーバー８Ｂを設けることも可能で、ラックＰの電子機器Ｓの発熱部側底面に着脱自在に設置する（図４、図５参照）。この吸気パネル８によると、排気ファン３の吸引力にて冷気取り入れ口８Ａから取り入れられた冷気は、ルーバー８Ｂの向きに送風されることで、発熱部側の底部を補助冷却することができる。図示例では、電子機器Ｓの左右両側に冷気を送り込むために、ラックＰ底面左右に一対の側面開口部１０を開口している。この側面開口部１０により、電子機器Ｓの発熱部側の左右両側を効率良く冷却することが可能になる（図４、図８参照）。
【００３０】
更に、吸気パネル８には、給気ファン２を利用して冷気を供給することも可能である。このとき、吸気パネル８の冷気取り入れ口８Ａを、排気ファン３の近傍に設置し、給気ファン２を介して床下チャンバＱからの冷気をラックＰの電子機器Ｓの発熱部側底面に供給するものである。この場合、床下チャンバＱの冷気は、給気ファン２と排気ファン３とにより供給されることになる。
【００３１】
仕切り板４は、電子機器Ｓ発熱側の暖気が冷気通路１に逆流しないように設けている。図示例では、電子機器Ｓが装着されないマウントアングルＲに装着している。そして、電子機器Ｓが装着されていないマウントアングルＱの開口部に、この仕切り板４を着脱自在に装着する。このとき電子機器Ｓは、ラックＰのマウントアングルＱに着脱自在に装着可能なラックマウント型のサーバーを装着する。この結果、冷気通路１の冷気は、サーバーの前面に設けられた空気取り入れ口からサーバー内部に取り込まれて必要な各部を冷却し、サーバーの後面等の排気口から暖気が排出されるものである。このとき、仕切り板４からも冷気を取り入れる取入口４Ｂaを設けた補助仕切り板４Ｂを併設している（図６参照）。
【００３２】
仕切り板４は、暖気を遮断すると共に、電子機器Ｓの前面から電子機器Ｓの発熱部分に掛けて配線するケーブルＳ１の妨げになる。そこで、配線可能な仕切り板４として、ブラシ状仕切り板４Ａを使用する。図示例のブラシ状仕切り板４Ａは、縦長の仕切り板４にケーブルＳ１挿通用の開口部４Ａａを開穿し、該開口部を毛材状物４Ａｂで封止したもので、毛材状物４Ａｂの間からケーブルＳ１を通すことができる（図８参照）。したがって、ブラシ状仕切り板４Ａを仕切り板４と併設することで、発熱部側の暖気を遮断しながらケーブルＳ１の配線が可能になる。図示例では、ブラシ状仕切り板４ＡをマウントアングルＲの左右に装着している（図６、図７参照）。
【００３３】
ラックＰは、電子機器Ｓを収納するラックＰであればどのようなものでも良いが、特に、ラックマウント型のサーバーＳを着脱自在に装着するサーバーラックが好適である。この種のラックＰは、ラックＰ内部の左右両側面にマウントアングルＲを立設し、該マウントアングルＱの間に、サーバーＳを装着するように設けたラックＰである。本発明では、特に、ＥＩＡ（米国電子工業会）によって幅１９インチ（482.6mm）に標準化された、所謂19インチラックの使用が好適であるが、ＪＩＳ規格の「電子機器用ラック」を用いることも可能である。
【００３４】
尚、本発明における図示例の各構成は、本発明の一実施例に過ぎず、各構成部材の形状、寸法等の設計変更、形態の変更など、現在知られている技術範囲で自由に変更することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の使用状態の一実施例を示す側断面図である。
【図３】本発明のラックの底部を示す要部断面図である。
【図４】本発明のラックの底部を示す平面図である。
【図５】本発明における吸気パネルの一実施例を示す側断面図である。
【図６】本発明における仕切り板を示す要部斜視図である。
【図７】本発明の使用状態の一実施例を示す要部正面図である。
【図８】本発明におけるブラシ状仕切り板を示す要部平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｐ  ラック
Ｐ１  前面扉
Ｑ  床下チャンバ
Ｑ１  開口部
Ｒ  マウントアングル
Ｓ  電子機器
Ｓ１  ケーブル
１  冷気通路
１Ａ  開口部
２  給気ファン
３  排気ファン
４  仕切り板
４Ａ  ブラシ状仕切り板
４Ａａ  開口部
４Ａｂ  毛材状物
４Ｂ  補助仕切り板
４Ｂa  取入口
５  冷気開口部
６  暖気排出通路
７  床パネル
８  吸気パネル
８Ａ  冷気取り入れ口
８Ｂ  ルーバー
９  送風室
９Ａ  送風孔
１０  側面開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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