(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に間隔をおいて配置して電子機器を載置する複数の棚板を有し且つ上部に換気口を有する電子機器収納ラックが冷却装置を備えており、冷却装置は、ラックの上下方向に設けたダクトと、冷気を取り込んでダクトに送風するファンと、各棚板毎に配置され空気吹出口が形成されたノズルとを備え、ノズルはダクトに連通されており、ダクトは上下方向に沿って設けたガイドレールを備え、ノズルはガイドレールに係合して上下方向にスライド可能な係合部を備え、ガイドレールに係合部をスライドすることにより、ノズルを上下方向の任意の位置に調整可能であり且つ各ノズルはフレキシブルホースによりダクトに連通されていることを特徴とする電子機器収納ラック。
【請求項２】
上下方向に間隔をおいて配置して電子機器を載置する複数の棚板を有し且つ上部に換気口を有する電子機器収納ラックが冷却装置を備えており、冷却装置は、ラックの上下方向に設けたダクトと、冷気を取り込んで送風するファンと、各棚板毎に配置され空気吹出口が形成されたノズルとを備え、送風ファンは複数の送風口を備え、ダクトは上下方向に沿って設けたガイドレールを備え、ノズルはガイドレールに係合して上下方向にスライド可能な係合部を備え、ガイドレールに係合部をスライドすることにより、ノズルを上下方向の任意の位置に調整可能であり、各ノズルはフレキシブルホースによりファンの送風口に接続されており、且つダクト内に各フレキシブルホースを収納していることを特徴とする電子機器収納ラック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ機器などの電子機器を冷却する冷却装置を備えた電子機器収納ラックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、サーバなどの電子機器（またはＩＴ機器）は、複数の電子機器を接続して用いるため各電子機器をラックに収納して相互に接続している。かかる電子機器収納ラックにおいて、各電子機器が稼動すると熱が発生してラック内が高温になるおそれがある。電子機器は熱弱く、高温状態のまま稼動すると故障や寿命の低減の原因になるため、ラック内を冷却する必要がある。
【０００３】
このような電子機器収納ラック内の冷却方法として、例えば、特開平５−１５４２３号公報には、ラック後部に仕切りを設けてラック内に排気通路を形成し、排気通路の上部に設けた排気ファンによりラック内を減圧にして冷気（ラックの外の空気であり、例えば室内空気）を静圧によりラック内に導入するとともに、冷気が各棚の電子機器と熱交換し、熱交換された空気を排気通路からラック外に排出する技術が開示されている。
【０００４】
また、実開昭６２−２０１９９５号公報には、電子機器を配置した各棚板にフレキシブルダクトの一端を接続し、フレキシブルダクトの他端を上下方向に配置したダクトに連通し、ダクトの上部に設けた排気ファンからラック内の空気を排気するとともに、各フレキシブルダクトには各棚板の電子機器の発熱量に応じて通風量を制御する絞りを設けた技術が開示されている。尚、この公報には、従来技術として各棚毎にファンを設けることが開示されており、このように各棚毎にファンを設けたのではラックの大型化を招くとともにコストが増加するという不都合があることが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した前者の従来技術では、排気ファンにより排気通路内を減圧にすることにより各棚における空気の移動を図っているので、各棚に載置される電子機器の種類や大きさ等により各棚における空気抵抗が異なる場合、通風性の高い棚と通風性の低い棚とが生じ、棚によって電子機器の冷却状態が異なるとともに電子機器の冷却が充分にされないという不都合がある。特に、電子機器が載置されていない棚では通気抵抗がほとんどないので、このような棚のみに冷気が流れるという冷却風のショートサッキットが生じるという不都合がある。
【０００６】
更に、ラック内に排気通路を形成するため、ラックの構造が複雑になるという不都合がある。
【０００７】
一方、後者の技術では、上述した技術と同様な問題点があるとともに、各棚に連通するフレキシブルダクトには絞りを設けているので、冷却風のショートサーキットは防止できるものの各棚毎に絞りの調整が必要な為、構成が複雑になるとともに各棚毎の絞りの調整が面倒になるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、各棚毎に載置した電子機器の冷却を満遍なくでき、簡易な構成で且つ調整に手間のかからない電子機器収納ラックの提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、上下方向に間隔をおいて配置して電子機器を載置する複数の棚板を有し且つ上部に換気口を有する電子機器収納ラックが冷却装置を備えており、冷却装置は、ラックの上下方向に設けたダクトと、冷気を取り込んでダクトに送風するファンと、各棚板毎に配置され空気吹出口が形成されたノズルとを備え、ノズルはダクトに連通されており、ダクトは上下方向に沿って設けたガイドレールを備え、ノズルはガイドレールに係合して上下方向にスライド可能な係合部を備え、ガイドレールに係合部をスライドすることにより、ノズルを上下方向の任意の位置に調整可能であり且つ各ノズルはフレキシブルホースによりダクトに連通されていることを特徴とする。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
この請求項１に記載の発明では、ノズルは各棚毎に設けられており、各棚毎にノズルから冷風を送風するので、各棚板に載置された電子機器を漏れなく冷却できる。
【００１３】
このように、冷風を各棚毎にノズルから送風する（動圧で送風する）ことにより、従来のような通風路やラック内を減圧(静圧)にして冷気を送風する場合に比較して、ショートサーキットや電子機器の大きさによる通気抵抗の影響がなく、各電子機器を満遍なく冷却することができるものである。
【００１４】
また、冷却装置はラックとは別体にしてラック内に配置するので、ラックの構成を複雑にすることがなく、しかも既存のラックにも容易に装着できる。
【００１５】
各棚に設けたノズルに冷却風を送風するファンを共通とし、各棚毎にファンを設けていないから、部品点数の削減とラックの小型化及び省力化を図ることができる。
【００１６】
【００１７】
各棚板に載置する電子機器の大きさが異なる場合には、ノズルの係合部をガイドレールに沿って移動してその上下方向の位置を調整する。これにより、各電子機器の位置に合わせてノズルの位置を簡単に調整することができる。この場合、ノズルはフレキシブルホースによりダクトに接続されているので、ノズルの位置を変更しても冷気の吹出しに影響しない。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、上下方向に間隔をおいて配置して電子機器を載置する複数の棚板を有し且つ上部に換気口を有する電子機器収納ラックが冷却装置を備えており、冷却装置は、ラックの上下方向に設けたダクトと、冷気を取り込んで送風するファンと、各棚板毎に配置され空気吹出口が形成されたノズルとを備え、送風ファンは複数の送風口を備え、ダクトは上下方向に沿って設けたガイドレールを備え、ノズルはガイドレールに係合して上下方向にスライド可能な係合部を備え、ガイドレールに係合部をスライドすることにより、ノズルを上下方向の任意の位置に調整可能であり、各ノズルはフレキシブルホースによりファンの送風口に接続されており、且つダクト内に各フレキシブルホースを収納していることを特徴とする。
【００１９】
この請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様な作用効果を奏すると共に、各ノズルは送風ファンの送風口にフレキシブルホースを介して直接接続されているので、送風ファンの動圧で各ノズルに冷風を吹出すことができる。また、フレキシブルホースはダクト内に収納しているので、邪魔にならず外観も良い。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明するが、まず、図１〜図３を参照して本発明の第１実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１実施の形態にかかる電子機器収納ラック内の概略的構成を示す斜視図であり、図２は図１に示す冷却装置を抜き出して示す斜視図であり、図３は図１に示す電子機器収納ラック内の風の流れを示す縦断面図である。尚、図１では、ラックの正面側にある扉及び扉に隣接する一側面壁を省略して示している。
【００３５】
本発明の第１実施の形態に係る電子機器収納ラック１は、ラック３と、ラック３内に装着される冷却装置５とから構成されており、複数の電子機器７を収納するとともに収納された電子機器７から発生する熱をラック３の外に排出するようになっている。
【００３６】
ラック３は、底板９、天板１１、左右側板１３、１５、背板１７、及び正面に設けた扉（図中省略する）で構成されており、ラック３の内側には上下方向に複数の棚板１９が取り付けられている。棚板１９は、背面板１７及び支柱２１に取り付けられており、各棚板１９は上下方向における任意の位置で固定できるようになっている。
各棚板１９上には、それぞれ電子機器７が載置されており、各電子機器７には必要な電気接続がなされている。
ラック３には、側板１５の上部に換気口２３が設けてあり、本実施の形態ではこの喚起口２３に排気ファン２５が取り付けられており、ラック３内の排気を促している。
【００３７】
冷却装置５は、ラック３内の底部に設けた送風箱２７と、ダクト２９と、ダクト２９に連通したノズル３１とから構成されており、各棚板１９上に載置している電子機器７に各ノズル３１からそれぞれ冷気を直接吹き付けるようになっている。
【００３８】
送風箱２７には、複数の送風ファン３３が収納されており、ラック３が置かれている室内の床側から冷気（室内の空気）を取り込んでダクト２９に送るようになっている。
【００３９】
ダクト２９はラック３内の背板１７側角部に配置されており、その下端は送風箱２７に連通されている。ダクト２９はラック３内の側部に通風空間Ｓとして通常設けてあるスペースに配置されて、既存のラック３に収納されるものである。ダクト２９の上端はキャップ３４により封止されており、送風箱２７から送風された冷却用空気をダクトから分岐されているノズル３１から吹出すようになっている。ダクト２９及び後述するノズル３１は、それぞれアルミ合金の押型形材でできており、軽量である。
【００４０】
ノズル３１は、略円筒形状であり軸線を水平にしてダクト２９に取り付けられている。ノズル３１は棚の段数に対応した本数が設けてあり、各棚板１９に載置された電子機器７に向けてそれぞれ個別に送風するようになっている。
ノズル３１の一端はダクト２９に連通されており、ダクト２９から離れた他端は封止されている。ノズル３１の側面には複数の吹出孔３５が列状に形成されており、ラック内の左右方向に亘って冷風を送風する。
【００４１】
次に、本実施の形態における冷却装置の装着及び作用について説明する。ラック３は既存のものであり、室内に設置されるものである。ラック３内には、冷却装置５を装着するが、冷却装置５の装着はダクト２９の下端を接続した送風箱２７をラック３の底部に配置し、ラック３内の背面側にノズル３１とともにダクト２９を設置する。そして、ダクト２９及びノズル３１をラック３の内側に固定する。このように、冷却装置５は既存のラック３に容易に装着できる。
【００４２】
一方、冷却装置５の稼動は、送風箱２７内の送風ファン３３を駆動する。これにより、送風箱２７は床に沿って冷気（室内空気）を取り込み、ダクト２９を介して各ノズル３１から冷気を送風する。ノズル３１から吹出した冷風（図中破線で示す）は、棚板１９に載置された電子機器７に直接吹き付けるので、電子機器７周囲の雰囲気にある熱気を吹き飛ばし、あるいは熱交換して、電子機器７及びその周囲を冷却する。
【００４３】
電子機器７の周囲から吹き飛ばされた熱気あるいは熱交換された空気は、送風空気とともにラック３の通風空間Ｓを上昇して、換気口２３から排気ファン２５を介して排気される。
【００４４】
本実施の形態では、各棚毎に設けたノズル３１から送風して電子機器７を棚毎に個別に冷却しているので、冷却風のショートサッキットや送風されない電子機器７が生じることなく、ラック３に収納されている電子機器７を満遍なく冷却することができる。
しかも、各電子機器７には、各ノズル３１から空気を吹き付けている（動圧を作用させている）ので、冷気による冷却効果が高い。
【００４５】
以下に、図４〜図１１を参照して本発明の他の実施の形態について説明するが、以下の説明において、上述した第１実施の形態と同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することにより、その部分の詳細な説明を省略し、主に第１実施の形態と異なる点を説明する。
【００４６】
図４及び図５は、本発明の第２実施の形態を示したものである。この第２実施の形態では、ダクト２９の一側面にノズル３１を上下にスライド可能に設け、ノズル３１の上下方向の位置を変更可能にしている。
即ち、ノズル３１にはダクト２９との係合部３９を設けるとともに、ダクトには上下方向に係合部３９を摺動可能に案内するガイドレール４１が設けられている。また、ノズル３１にはダクト２９に連通したフレキシブルホース４３が接続されて、ダクト２９から冷気の送風を受けるようになっている。
【００４７】
また、第２実施の形態では、ノズル３１の吹出孔３５は、ノズル３１の側面の長手方向に沿って溝状に形成されているとともに、ノズル３１は、周方向に沿って回転可能に設けており、吹出口３５からの冷風の吹出方向を調整可能である。
この第２実施の形態では、各棚板１９に載置される電子機器７の種類や大きさが異なる場合に、各棚板１９の高さを変えたり、各電子機器７の発熱箇所に応じて、ノズル３１の吹出位置及び吹出方向を個別に設定でき、効率良く電子機器７の冷却を図ることができる。
【００４８】
図６及び図７に示す第３実施の形態では、上述した第２実施の形態において、各フレキシブルホース４３を送風ファン３３の送風口４５に直接接続するとともに、フレキシブルホース４３はダクト２９内に収納して外から見えないようにしている。即ち、この第３実施の形態では、上述した第２実施の形態と異なり、送風ファン３３はダクト２９に送風せずに、直接フレキシブルホース４３に送風する。また、ダクト２９には、フレキシブルホースの抜き出し穴を形成してあるカバー３０を設けて、ダクト２９を開閉自在な構成とし、カバー３０を閉じることによりダクト２９に収納したフレキシブルホース３０が外から見えないようにしている。
【００４９】
この第３実施の形態によれば、各フレキシブルホース４３は直接送風ファンの送風口４５に接続しているので、所定の棚板１９には電子機器７を載置しない場合に、その棚に設けたノズル３１にはフレキシブルホース４３を接続しないで且つ余った送風口４５には栓４７をすることにより、必要なフレキシブルホース４３のみに効率良く送風することができる。
【００５０】
図８に第４実施の形態を示す。この第４実施の形態では、ラック３の棚板１９には、その背面側に下方に凹んだ凹部４９を形成しており、この凹部４９にノズル３１を配置するものである。凹部４９の上部には電子機器７の後端を載せる載置部５０が形成されており、凹部４９は略コ字形状を形成している。
凹部４９の両側にはノズル３１の保持部５１が設けられており、ノズル３１はコ字形状の凹部４９内に収納されその両端を保持部５１に固定されている。その他の構成は、上述した第３実施の形態と略同様である。
【００５１】
この第４実施の形態によれば、棚板１９に載置された電子機器７は、その底面に向け且つ後方から前方に冷気を送風するので、主に電子機器７の下面側を冷却できる。したがって、底面に回路基板等の発熱部を搭載している電子機器７においては冷却効果が高い。
【００５２】
図９は、第４実施の形態の変形例を示すものであり、棚板１９の前面側の下面にもノズル３１の保持部５３を設けてあり、棚板１９においてラック３の背面側及び前面側の２箇所にノズル３１を配置して、下の棚板１９上に載置されている電子機器７の下側のみならず上側からも送風を図り、下にある電子機器７の上下面を同時に冷却しようとするものである。この変形例においては、棚板１９の前面側の下面にノズル保持部５３を設けているが、全ての棚板１９の前面側にノズル３１を設けることに限らず、必要に応じて設ければよい。
【００５３】
図１０及び図１１は、第５実施の形態を示すものであり、第３実施の形態において、棚板１９の載置面に多数の通気孔５５を形成しているとともに、棚板１９の左右両側部にノズル保持部５６を設け、ノズル保持部５６にはノズル３１の案内溝５７が形成されている。この案内溝５７は前後方向に長い長溝であり、この案内溝５７にノズル３１の両端を係止すると東京都ともに、ノズル３１を前後方向に移動してノズル３１の位置を調整可能になっている。
【００５４】
この第５実施の形態によれば、棚板１９に載置する電子機器７の種類（発熱位置が異なっている）や大きさ又は棚板１９への載置位置に応じて、ノズル３１を棚板１９の前後方向に沿って移動して位置を調整することにより、電子機器７の冷却を更に効果的におこなうことができる。
尚、ノズル３１は吹出孔３５の位置が回転可能であるから、吹出孔３５を上方に向けて吹出し、電子機器７の底面側を棚板１９の通気孔５５を介しておこなってもよいし、ノズル３１の吹出孔３５を下に向けて、下の棚板１９に載置された電子機器をその上方から送風して冷却を図るものであってもよく、いずれの方向に送風することも可能である。更に、図１１に示されるように、一つの棚板１９に複数のノズル３１を設けてもよい。
また、各棚板１９に通気孔５５を形成することにより、ラック３内に空気が対流しやすく、ラック全体における冷却効果を高めることができる。
【００５５】
図１２及び図１３は、第６実施の形態を示すものであり、この実施の形態では、ダクト２９がラック３のフレーム６１を構成する柱を兼ねている。ダクト２９は図１３に断面を示すように中空６３となっており、この中空６３に送風ファン３３から送風するとともに、ダクト２９に設けた取付口６５にノズル３１を装着して、ダクト２９からノズル３１に送風するようになっている。取付口６５はダクト２９の上下方向に沿って所定間隔をあけて設けてあり、ノズル３１を装着しない箇所ではキャップ６７で栓がされている。尚、ラック３のフレーム６１の外側には、天板１１、左右側板１３、１５、背板１９、及び扉２０が取り付けられる。
また、ダクト２９において、取付口６５の隣の面には棚板１９に係合して棚板をガイドするガイドレール６９が設けられており、棚板１９に設けた係合片７０がガイドレール６９に移動可能に係合してあり、棚板１９は任意の位置で固定される。
【００５６】
この第６実施の形態によれば、ダクト２９がフレーム６１の柱を兼ねているから、フレーム６１の構成を簡易にできる。
図１４は、上述した第６実施の形態における変形例を示すものであり、図５の第２実施の形態と同様にノズル３１のガイドレール４１を設け、ノズル３１をダクト２９に沿って上下に移動自在としている。
【００５７】
本発明は、上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
例えば、棚板１９は、第１〜第４実施の形態においても、第５実施の形態と同様に通気孔５５を形成したものを用いてもよい。
換気ファン２５はなくてもよく、換気口２３のみを形成するものであってもよい。また、換気口２３及び換気ファン２５は、背板１７や天板１１に設けるものであってもよい。
棚板１９に形成した通気孔５５は、板に孔を形成することに限らず、メッシュであってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ノズルは各棚毎に設けられており、各棚毎にノズルから冷風を送風するので、各棚板に載置された電子機器を漏れなく冷却できる。
また、冷却装置のダクトやノズルはラックとは別体にしてラック内に配置するので、ラックの構成を複雑にすることがなく、しかも既存のラックにも容易に装着できる。
各棚に設けたノズルに冷却風を送風するファンを共通とし、各棚毎にファンを設けていないから、部品点数の削減とラックの小型化及び省力化を図ることができる。
【００５９】
ノズルはダクトに沿って上下方向にスライド可能とし且つノズルはフレキシブルホースによりダクトに連通されているから、ノズルの位置を簡単に調整することができる。
【００６０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様な効果を奏するとともに各ノズルは送風ファンの送風口にフレキシブルホースを介して直接接続されているので、送風ファンの動圧で各ノズルに冷風を吹出すことができる。また、フレキシブルホースはダクト内に収納しているので、邪魔にならず外観も良い。
【００６１】
【００６２】
【００６３】
【００６４】
【００６５】
【００６６】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施の形態にかかる電子機器収納ラック内の概略的構成を示す斜視図である。
【図２】  図１に示す冷却装置を抜き出して示す斜視図である。
【図３】  図１に示す電子機器収納ラック内の風の流れを示す縦断面図である。
【図４】  第２実施の形態にかかる電子機器収納ラック内の概略的構成を示す斜視図である。
【図５】  図４に示すダクトとノズルとの連結部分を示す斜視図である。
【図６】  第３実施の形態にかかるダクトとノズルとの連結部分を示す斜視図である。
【図７】  第３実施の形態におけるファンとフレキシブルホースとの接続部分及びダクト内を示す斜視図である。
【図８】  第４実施の形態にかかる電子機器収納ラック内の概略的構成を示す斜視図である。
【図９】  第４実施の形態の変形例を示し、棚板及びノズルの関係を示す斜視図である。
【図１０】  第５実施の形態にかかる電子機器収納ラック内の概略的構成を示す斜視図である。
【図１１】  図１０に示す棚板を下側から見た斜視図である。
【図１２】  第６実施の形態にかかる電子機器収納ラック内の概略的構成を示す斜視図である。
【図１３】  図１２に示すＦ部分を切断して示す分解斜視図である。
【図１４】  第６実施の形態の変形例であり、図１３に対応する部分を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１    電子機器収納ラック
３    ラック
５    冷却装置
７    電子機器
１９  棚板
２３  換気口
２９  ダクト
３１  ノズル
３３  送風ファン
３５  吹出口
３９  係合部
４１  ガイドレール
４３  フレキシブルホース
４９  凹部
５１  ノズル保持部
５５  通気孔
５７  案内溝
【図１】
0003682692.tif 000002
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003682692.tif 000013
【図１３】
0003682692.tif 000014
【図１４】
0003682692.tif 000015