(57)【要約】【課題】本発明は電子装置のグリルに接続可能な空気ダクトを提供する。【解決手段】エアプロペラのパワーを増加することなく、気流を改善してシステム全体のインピーダンス／圧力降下を減少することができる電子装置のグリルに接続可能な空気ダクトであり、空気ダクトは気流を平滑化させるための壁構造を有し、同時により多い気流を電子設備（例えばサーバ）の内部の特定部分に輸送する電子装置のグリルに接続可能な空気ダクト。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気ダクトと電子装置を含む空気ダクトと電子装置の組み合わせであって、
前記空気ダクトは前記電子装置の外部に分離可能に接続され、
前記空気ダクトの形状は、前記電子装置の内部の特定部分に流れる気流を増加することができる空気ダクトと電子装置の組み合わせ。
【請求項２】
前記電子装置は、前記内部に設置された複数の発熱部材を更に含み、前記空気ダクトは前記発熱部材へ流れる気流を増加する請求項１に記載の空気ダクトと電子装置の組み合わせ。
【請求項３】
前記空気ダクトの形状は、四角形である請求項１に記載の空気ダクトと電子装置の組み合わせ。
【請求項４】
静電気を除去するように、前記空気ダクトは静電気防止材で形成される請求項１に記載の空気ダクトと電子装置の組み合わせ。
【請求項５】
前記空気ダクトは網状領域を有する請求項１に記載の空気ダクトと電子装置の組み合わせ。
【請求項６】
空気ダクトと電子装置を含む空気ダクトと電子装置の組み合わせであって、
前記電子装置は平坦な額縁を含み、複数のグリルを有し、前記空気ダクトは前記グリルの中の少なくとも１つに分離可能に接続され、
前記空気ダクトの形状は前記電子装置の内部の特定部分に流れる気流を増加することができる空気ダクトと電子装置の組み合わせ。
【請求項７】
前記空気ダクトの材料はプラスチック、金属、複合材料及びその組み合わせからなる群から選ばれる請求項６に記載の空気ダクトと電子装置の組み合わせ。
【請求項８】
材料がプラスチック、金属、複合材料及びその組み合わせからなる群から選ばれる空気ダクトであって、
それと一体に組み合わせられる少なくとも１つの素子を更に含み、前記少なくとも１つの素子が前記空気ダクトを電子装置のグリルに接続する空気ダクト。
【請求項９】
前記電子装置はサーバであり、少なくとも１つの発熱部材、及び前記発熱部材を有しない少なくとも１つの空白部分を含む請求項８に記載の空気ダクト。
【請求項１０】
前記空気ダクトのサイズと形状は、エアプロペラに必要なパワーを増加することなく、少なくとも７％の気流を増加し、且つシステム全体のインピーダンス／気圧を少なくとも７％減少させるように設定される請求項８に記載の空気ダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、気流のインピーダンスを増加することなく、且つサーバ又は電子設備を冷却することに必要なパワーを増加することなく、気流をサーバ又は他の電子装置に導入するための空気ダクトである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子設備（例えばサーバ、交換機及びストレージシステム）を冷却するシステムは、空気を通過させるための複数のグリルを含むフラットフロントベゼル（ｆｌａｔ  ｆｒｏｎｔ  ｂｅｚｅｌ）（パネル）を有し、図１（従来技術）に示すように、フロントパネルが平坦なもので、空気がフロントパネルを通過する時に受けられた制限により気流の突然の収縮を引き起こし、気流の損失によって、気圧下降が発生する可能性がある。このような影響によって進入気流（冷却気流）がシステムに入る流量を低くするようになり、又は追加のパワーでシステムにおけるエアプロペラを操作する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
幾つかの使用分野において、発熱部材はグリルの特定な部分の直後に接続される。このため、電子設備の他の部分（任意の部材がないか又は発熱部材がない）と比較すると、グリルは前記部材に発生した熱を冷却するより大きい空気流速を必要とする。従来の解決手段は部材がない空白部分の前のグリルの開口を減少して、より多くの気流を発熱部材の直前にあるグリルを通過させる。しかし、このような解決手段はより高いシステムインピーダンスを引き起こし、これにより追加のエアプロペラパワーの消費を引き起こす。
【０００４】
フロントパネルに１つの追加の空気ダクトを増設すると、空気を電子素子の特定な部分又は特定の発熱素子に輸送することに役立つ。空気ダクトのプロファイルは空気ダクトに進入した気流を平滑化させて気圧下降を減少し、且つ低いエアプロペラパワーで特定なグリルの空気流速を増加するように設計されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従来技術のフラットフロントパネルとグリルに関する問題を解決するために、本開示の一実施形態は、ダクトを通過した気流を平滑化させるだけでなく、気流をフロントパネルの特定な部分にガイドすることを目的とする曲面を有する空気ダクトを提供する。
【０００６】
本開示の別の一実施例によれば、気流を電子装置内の発熱部材に集中するか、又は空気が発熱部材のない部分に流れることを防止するように、空気ダクトを電子装置の従来フロントパネルの一部に設置してよい。
【０００７】
本開示の更に１つの実施例において、追加の空気が空気ダクトに流入することを許可し、より良い空気冷却効果を与え又は空気ダクトを通過する気流を増加するように、空気ダクト自身は壁の部分に追加の開口を設置してよい。
【０００８】
詳細な説明及び図面を組み合わせて読む場合、本開示の実施例をより良く理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
下記添付図面の説明は、本開示の前記と他の目的、特徴、メリット、実施例をより分かりやすくするためのものである。
【図１】（従来技術）従来技術の電子部材による、幾つかの空気を通過させるためのグリルを有するフロントパネルを示す概略図である。
【図２】本発明の一実施例の空気ダクトを示す概略図である。
【図３Ａ】グリルを有するパネルを示す、空気モデリングに用いられる簡略化システムを示す。
【図３Ｂ】図３Ａのグリルに類似したパネルを有するが、本開示の実施例による空気ダクトを含む、空気モデリングに用いられる簡略化システムを示す。
【図４】グリルを有する平坦なパネルにおける空気ダクトの別の実施例を示す概略図である。
【図５Ａ】空気ダクトがない時の気流プロファイルを示す。
【図５Ｂ】図５Ａと比較するために、本開示の一実施例による空気ダクトを有する気流プロファイルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
添付図面を参照して本発明を説明するが、すべての添付図面において同一の図面符号を使用して類似又は等しい素子を示す。添付図面は、比例して描かれたものではなく、単に本発明を説明するために提供される。以下の幾つかの例示を参照して、本発明の複数の態様を説明する。注意すべきなのは、本発明を全面的に理解させるために、数多くの具体的な細部、関係及び方法を述べる。しかしながら、当業者であれば、一つ又は複数の具体的な細部がなくても本発明を実施することもできることは分かる。本発明を不明確にしないように、常識的な構造や操作は詳しく示されていない。ある動作が異なる順序で発生し及び／又は他の動作や事件と同時に発生する場合があるため、本発明は、示された動作や事件の順序により制限されない。また、示された全ての動作や事件の何れも本発明の方法に基づいて実施されるわけでもない。
【００１１】
図１は電子装置１０の従来技術の例示であり、電子装置１０はグリル１１、１２、１３及び１４を有するフラットフロントパネル９を含む。電子装置１０内の発熱部材（未図示）を冷却するために、グリルは冷却空気が電子装置１０に流入することを許可する。電子装置１０はサーバ、スイッチ又は他の電子装置であってよい。電子装置１０内には、例えば中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｕｎｉｔ；ＣＰＵ）、グラフィック処理ユニット（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｕｎｉｔ；ＧＰＵ）及び類似部材のような１つ又は複数の発熱部材を有してよい。これらの発熱部材の位置決め又は配置は本開示の一部ではないが、空気ダクト２０（図２）の位置決めは気流をガイドしてこれらの発熱部材を冷却することに寄与することと同時に、空気が電子装置１０の空白部分（又は発熱部材を含まない部分）に流れることを避ける。このような方法によって、空気ダクト２０は気流を電子装置１０内の所望な位置にガイドする。
【００１２】
図２は空気ダクト２０を示す。空気ダクト２０は、金属、プラスチック（ポリマー）、複合材料及びそれらの組み合わせを含む多種の適切な材料で製造されてよい。プラスチックと複合材料は、重量が軽くて、且つプラスチックを形成するポリマーが空気ダクトを静電防止可能にさせるフィラーを含んでよいので、好ましい。適切なフィラーはカーボン、グラファイト、金属シート又は金属粉末及び他の静電気による電荷を消費する材料を含む。複合材料はポリマー及び幾つかのタイプの補強材、例えばシルク、天然繊維、合成／ガラス繊維、コットンパッド、織物／非織物、ロービング、テープ、金属ワイヤー、ガーゼ、メッシュメタル、メタライズドコーティング／フィルム、及び他の強化アセンブリを含んでよい。少なくとも１種の補強材は静電気防止材、例えばカーボン、グラファイト又は金属繊維を含む。又は、その中に一部の静電気防止材が充填されれば、一部の非静電気防止材を使用してよい。なお、静電気防止材を含まない空気ダクトを使用してもよいが、気流に吸入された塵又は他の空気に同伴される粒子は空気ダクト内に吸引される可能性がある。気流に同伴される粒子を濾過するように、単独な空気濾過装置を組み合わせて使用してもよい。ポリマーコーティングに被覆された金属フレーム又は補強部材は本発明の空気ダクトの形成に用いられてもよい。空気ダクト２０を通過した気流を平滑化させるように空気ダクトにはやや湾曲した内壁２２、２４、２５及び２６、又は他の構造を設置してもよい。
【００１３】
図３Ａは電子装置１０に流入した気流に熱シミュレーションを行う簡略化システム３０の一つの態様である。図３Ｂは電子装置１０に接続された空気ダクト２０の簡略化システム３２の他種の態様である。明らかに、図３Ａにおいて気流がグリル３１、３３、３５及び３７に入るようになる。図３Ｂにおいて気流が空気ダクト２０によってグリル３５に集中されるようになる。
【００１４】
図５Ａから分かるように、空気ダクトを有しない場合、電子装置１０を通過した気流は一般的に、空白又は任意の発熱部材（例えばＣＰＵ又はＧＰＵ）がない領域を含む電子装置１０の内部全体に均一に分布される。一方、図５Ｂは気流５２が気流集中領域５４に入った密度及び方向を示す。発熱部材（未図示）が気流集中領域５４の下流に位置すると、気流集中領域５４の役割を受ける。また、空白領域５６には基本的に冷却気流がない。このため、空白部分又は発熱部材がない部分は電子装置１０の空白領域５６に配置されることができ、電子装置１０を冷却する時に利用可能な空気流を浪費しない。本開示は、事前設置された部材配置を有する電子装置１０の冷却効率を増加するように１つ又は複数の空気ダクト２０を更に含む。図５Ｂのシミュレーション結果から分かるように、図５Ａに比べて、空気ダクトを有する場合の気流プロファイルは明らかに空気ダクトがない場合の結果よりも大幅平滑化になる。測定結果から分かるように、電子装置において空気ダクト付きの部分の気流速度が７．６％向上し、システム全体のインピーダンス／気圧が約７．１％減少した。これらの改善はエアプロペラのパワーを増加しない場合に実現されたものであり、これによって冷却効果の予想外の改善が得られる。本開示が指向する当業者であれば、電子装置１０に気流を製造するためのエアプロペラのパワー入力を増加することなく、電子装置１０内の部材の冷却効率を向上させるように１つ又は複数の空気ダクトを配置することができる。
【００１５】
図４は電子装置１０に設置された本開示の他種の態様による空気ダクト４０である。空気ダクト４０の左側及び底部にそれぞれ自立（ｓｅｌｆ−ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇ）網状領域４２と４４を有する。網状領域４２は空気ダクト４０を最初に製造する時に形成されてもよく、又は例えばパンチング、掘削、ブローチング又は類似の機械成形方法の任意の適切な機械作用によって、その後に空気ダクトを製作して加工してもよい。類似的に、網状領域４４は網状領域４２を製造する方法に類似するか又はそれと異なる方法で製造されてよい。例えば、網状領域４２は空気ダクト４０を最初に製造する時に形成されてよく、網状領域４４はその後に加工されてよく、又はその逆の方法で行ってもよい。自立網状領域４２及び４４はいずれも追加の空気が空気ダクト４０に入ることを許可し、そして空気を電子装置１０の内部に導入する。これは電子装置１０の内部が空白であるか又はグリル３１の下流の発熱部材がない時に特に有用である。これによって電子装置１０の内部はグリル３１を通過した気流の役割を受けないが、空気ダクト４０の自立網状領域４２を通過した追加の気流の役割を受ける。同様に、グリル３７の後の領域は空白であるか又は発熱部材がない領域である場合、追加の空気が網状領域４４を通過すると空気ダクト４０を通過した気流を有利に増加するようになる。
【００１６】
空気ダクトの異なる実施例の以上の説明において、電子装置１０のある内部部分に流入された空気流量を有利に増加するように電子装置１０の内部バッフル又はカテーテルと組み合わせて使用してもよい。例えば、素子４６と４８を電子装置１０の内部ダクト（未図示）の入力開口としてよい。優先的に空気を素子４６と４８にガイドすることによって、電子装置１０の内部に流れたある部分の気流を制御することができる。
【００１７】
以上の実施例の空気ダクトは任意の接着剤又は機械的な締め付け具（クリップ、ねじ、リベット又は他の機械又は化学機構を含むが、これらに限定されない）によって平坦なパネル又は電子装置１０に付設されることができる。例えば接着両面テープ、一時的かつ剥離可能な保護ストリップに予め加えられた接触接着剤、フレッシュな速乾性接着剤等である。機械的な締め付け具はねじ、クリップ又はリベットを含み、鉄又はその合金、アルミニウム又はその合金、銅又はその合金例えば真鍮で形成されてよい。ポリマー材料はナイロン６、ナイロン６６、フッ素化ポリマー、セラミック及び締め付け具に用いられる他の材料を含む。他のタイプの締め付け具はカラビナ等を含む。空気ダクト自身は１つ又は複数の締め付け装置とともに構成されることができ、前記締め付け装置はフック、治具、プライヤー、爪フック等と互いに組み合わせられてよい。空気ダクトはわずかに圧縮可能なものに製造されてもよく、例えば空気ダクトでの圧縮力を釈放する時に、電子装置との間の摩擦力によって形状を保持する。本発明の空気ダクトと電子装置（例えば電子装置１０）におけるグリルとの他の組み合わせ方法は当業者にとって明らかなものであり、本説明において例示する必要がない。
【００１８】
既に空気ダクトが中心開口を有する四角形構造であると例示したが、空気ダクトが４つの辺よりも少ないか又はそれよりも多く、又は辺がなく、例えば楕円形、卵形、円形又は他の湾曲形状のような異なる形状を有してよく、又は開口が中心位置からずれてもよく、本開示の教導から逸脱しないことを理解すべきである。
【００１９】
ここで説明された各種の実施例は単に例示的なものであり、制限的なものではなく、本出願が指向する当業者は本開示を読む時に他の修正方法及び実施例を考えて本発明に例示されない実施を実現することを明確的に理解することができる。
【符号の説明】
【００２０】
９  パネル
１０  電子装置
１１、１２、１３、１４、３１、３３、３５、３７  グリル
２０、４０  空気ダクト
２２、２４、２５、２６  内壁
３０、３２  簡略化システム
４２、４４  網状領域
４６、４８  素子
５２  気流
５４  気流集中領域
５６  空白領域
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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