(57)【要約】【課題】ラックの上側まで冷却用空気を効率よく供給することができる二重床用換気装置を提供する。【解決手段】ファン１０により床上空間に空気を供給する二重床用換気装置であって、ファン１０の上側に配置される風向板１５によって、空気の流れ方向に狭まる形状の先細流路１６と、空気の流れ方向に広がる形状の先太流路１８とを形成した。先細流路１６を先太流路１８よりもラック４から遠い側に配置し、先細流路１６の入口を先太流路１８の入口よりも広くすることが好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンにより床上空間に空気を供給する二重床用換気装置において、
ファンの上側にファンからの空気を誘導する複数の流路を形成し、
これらの流路は、空気の流れ方向に狭まる形状の先細流路と、空気の流れ方向に広がる形状の先太流路とを含むことを特徴とする二重床用換気装置。
【請求項２】
前記先細流路を前記先太流路よりも、床上空間に配置されたラックから遠い側に配置したことを特徴とする請求項１記載の二重床用換気装置。
【請求項３】
前記先細流路の入口を、前記先太流路の入口よりも広くしたことを特徴とする請求項２記載の二重床用換気装置。
【請求項４】
前記流路はファンの上側に配置された風向板間に形成される空間であることを特徴とする請求項３記載の二重床用換気装置。
【請求項５】
前記先細流路と先太流路との間に、一定幅流路を垂直方向に向けて形成したことを特徴とする請求項４記載の二重床用換気装置。
【請求項６】
前記風向板の上面に、前記風向板によって支持される通気部材を配置したことを特徴とする請求項５記載の二重床用換気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンにより床上空間に空気を供給する二重床用換気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばサーバーラックを多数収納したデータセンター等においては、床下を配線空間及び空調空間とした二重床構造が採用されている。冷却用空気は大型の冷却装置によって床下の空調空間に供給され、ラック周辺の床面に形成された通気口から床上空間に吹き出している。
【０００３】
一般に、冷却装置はサーバルームの片側に配置されるので、冷却装置から遠い場所ほど床下の空調空間からの冷却用空気が十分に行き届かなくなり、熱溜まりが生じてしまうおそれがある。そこで特許文献１に示されるような二重床用換気装置が用いられる。二重床用換気装置は床下の空調空間に配置されるもので、ファンを備えているので空調空間内の冷却用空気を吸引し、上部の通気口から床上空間に吹き出す機能を有する。
【０００４】
しかし二重床用換気装置を用いた場合にも、床上に設置されたラックの上側まで冷却用空気が届きにくく、特にラックの上側に高負荷の機器を設置した場合には、その機器の冷却が十分に行えなくなる恐れがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１０１５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、ラックの上側まで冷却用空気を効率よく供給することができる二重床用換気装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、ファンにより床上空間に空気を供給する二重床用換気装置において、ファンの上側にファンからの空気を誘導する複数の流路を形成し、これらの流路は、空気の流れ方向に狭まる形状の先細流路と、空気の流れ方向に広がる形状の先太流路とを含むことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は請求項１の発明において、前記先細流路を前記先太流路よりも、床上空間に配置されたラックから遠い側に配置したことを特徴とするものである。請求項３の発明は請求項２の発明において、前記先細流路の入口を、前記先太流路の入口よりも広くしたことを特徴とするものである。請求項４の発明は請求項３の発明において、前記流路はファンの上側に配置された風向板間に形成される空間であることを特徴とするものである。請求項５の発明は請求項４の発明において、前記先細流路と先太流路との間に、一定幅流路を垂直方向に向けて形成したことを特徴とするものである。請求項６の発明は請求項５の発明において、前記風向板の上面に、前記風向板によって支持される通気部材を配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、流路の形状を先細流路と先太流路とすることにより二重床用換気装置から吹き出す風速を変えることができ、ラックの上側までファンからの冷却用空気を到達させることができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、ラックから遠い側からより高速で冷却用空気を噴出させることによって、ラックに近い側から出たより低速の冷却用空気をもラックに向かわせることができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、先細流路の入口を先太流路の入口よりも広くしたことにより、先細流路から吐出される風速を高めることができる。
【００１２】
請求項４の発明によれば、風向板の取付方を変更するだけで、先細流路や先太流路を簡単に形成することができる。
【００１３】
請求項５の発明によれば、垂直方向に噴出させた冷却風を先細流路からの高速の冷却用空気と合流させ、ラックの上側にまで流すことができる。
【００１４】
請求項６の発明によれば、通気部材を風向板で支持したので、床面に位置する通気部材に荷重が作用しても変形したりするおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】二重床用換気装置が配置されるサーバルームの斜視図である。
【図２】第１の実施形態の二重床用換気装置の断面図である。
【図３】風向ユニットの斜視図である。
【図４】従来例１を示す概略的な断面図である。
【図５】従来例２を示す概略的な断面図である。
【図６】第２の実施形態を示す概略的な断面図である。
【図７】第３の実施形態を示す概略的な断面図である。
【図８】第４の実施形態を示す概略的な断面図である。
【図９】第５の実施形態を示す概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施形態を示す。
図１は二重床用換気装置が配置されるサーバルームの斜視図であり、床面１は支柱２により支持された二重床になっている。床面１には通気孔を持つ床板パネル３が敷設されており、床面１上には多数のラック４が密着配置されてラック列を形成している。床下空間５は配線空間及び空調空間となっている。６はサーバルームの一端に配置された大型の冷却装置であり、床下空間５に冷却用空気を供給している。冷却用空気は床板パネル３に形成された通気孔から床上空間に流入し、ラック４の内部の機器を冷却している。前記したように冷却装置６から離れた位置のラック４には冷却用空気が十分に行き届かなくなるので、床下空間５内に本発明の二重床用換気装置が配置されている。図１にはその表面パネル７と通気部材８とが表われている。
【００１７】
図２は本発明の第１の実施形態の二重床用換気装置の断面図である。二重床用換気装置はファン１０を備えたファンユニット１１とその上側に配置された風向ユニット１２とからなる。ファン１０は床下空間５内の冷却用空気を吸引し上向きの空気流として吐出する軸流ファンである。１３はファンユニット１１の上部に形成された枠状の取付部材であり、その上に風向ユニット１２が支持されている。この実施形態では二重床用換気装置のラック４側はラック４の基台にＬ字金具により固定され、反対側は支柱２に支持されている。しかし二重床用換気装置の取付方法は任意であり、支柱２に支持させても、床板パネル３に支持させても。床下空間５内に直接置いても差し支えない。
【００１８】
風向ユニット１２は図３に示されるように、ファン１０から吐出される風を上向きにガイドする枠状フレーム１４と、この枠状フレーム１４の内側にネジ止め、リベット止め、または溶接によって取付けられた複数枚の風向板１５とを備えている。また図２に示されるように、これらの風向板１５の上面に通気部材８が支持されている。通気部材８は金網またはパンチングメタルのような多数の通気孔を備えた平板であり、その周囲は表面パネル７で覆われている。図１に示したように、表面パネル７と通気部材８は床面１とほぼ同一高さとなっている。通気部材８の上を人が歩いたりしたような場合にも、通気部材８は風向板１５の上面及び枠状フレーム１４によって支持されているので、変形したりすることはない。
【００１９】
なお風向ユニット１２を正方形としておき、枠状の取付部材１３に対して９０度単位で取付け方向を可変としておくことが好ましい。しかし以下の各実施形態で説明するように、風向板１５から吹き出す冷却用空気がラック３の方向に向かうように、風向ユニット１２をセットすることが好ましい。なお図３に示すように、本実施形態では２つの風向ユニット１２が長方形の取付部材１３にセットされているが、風向ユニット１２の数は任意である。風向ユニット１２を表面パネル７に取付けることも考えられるが、床面にネジ等が突出して外観が悪くなり、また安全上からも好ましくない。
【００２０】
なお、ラック４の下層だけに発熱機器が設置されている場合には、ラック４から遠い側のファン１０を動作させる必要がない場合がある。本実施形態のように２つの風向ユニット１２が長方形の取付部材１３にセットされた構造とすれば、ラック４に近い側と遠い側のファン１０の電源を分け、ラック４から遠い側のファン１０を停止させるうえで好都合である。
【００２１】
図２、図３に示す第１の実施形態では、４枚の風向板１５が枠状フレーム１４の内部に固定されている。これらの風向板１５は平面視するとラック４の前面に対して平行に配置されている。しかし図２に示されるように、中央の２枚の風向板１５は垂直上向きであるが、両端の風向板１５は上部がラック４に接近するように傾斜させて取付けられているこれらの風向板１５の相互間には、ファン１０からの空気を誘導する複数の流路が形成される。通気部材８は中央部が最も荷重に対して弱い部分であるが、その部分を垂直な２枚の風向板１５で支えることができる。
【００２２】
このため、図２の右端の風向板１５と右から２番目の風向板１５との間に形成される流路は、空気の流れ方向に狭まる形状の先細流路１６となる。また中央の２枚の風向板１５、１５間には、一定幅流路１７が形成される。また左端の風向板１５と左から２番目の風向板１５との間に形成される流路は、空気の流れ方向に広がる形状の先太流路１８となる。
【００２３】
図示のように、先細流路１６の入口の幅は先太流路１８の入口の幅よりも広くなっている。また先細流路１６は先太流路１８よりもラック４から遠い側に配置されている。ファン１０は中央部にモータ等が位置するため、中心部よりも外側部で風量が多くなるという特性を持つ。このためファン１０から吐出される風量の多くの部分は入口の幅が広い先細流路１６に流入し、より高速の空気流となって床上空間に噴出し、ラック４の上部に向かう。
【００２４】
他方、先太流路１８は入口の幅が狭いうえに空気の流れ方向に広がる形状であるから、風量も少なく風速も遅い空気流となってラック４の下部に向かう。また中央の一定幅流路１７は入口の幅は最も広いのであるが、ファン１０から吐出される風量が多くはないため、風量、風速ともに中程度の空気流が垂直上向きに形成される。しかし中央部からの空気流も先細流路１６からの高速で風量の多い空気流に巻き込まれるように合流し、全体としてラック４の方向に流れる。
【００２５】
この結果、本発明によれば従来の二重床用換気装置に比較して、ラック４の上部まで冷却用空気を到達させることができる。ラック４前面上部の１９０ｃｍの高さ位置で風速を計測した結果、本発明の二重床用換気装置では１．７ｍ/ｓ、図４の従来例１では０．９ｍ/ｓ、図５の従来例２では０．７ｍ/ｓとなった。なお従来例１は図４に示したように全ての風向板をラック側に同一角度（６０度）で傾斜させたもの、従来例２は図５に示すように風向板の取付角度を左から順に、６０度、７０度、８０度、９０度としたものである。これらの従来例１，２には垂直上向きの空気流をラック４から遠い側に配置された先細流路１６からの空気流で巻き込む構造がなく、高い位置での風速は本発明の約半分に落ちている。
【００２６】
図６に示す第２の実施形態は、３枚の風向板１５によって先細流路１６と先太流路１８とを形成したものである。この場合にも、先細流路１６の入口の幅は先太流路１８の入口の幅よりも広くなっている。また先細流路１６は先太流路１８よりもラック４から遠い側に配置されている。その作用効果は第１の実施形態と同様であり、ラック４の上部まで冷却用空気を到達させることができる。
【００２７】
図７に示す第３の実施形態は、風向ユニット１２の枠状フレーム１４を傾斜させ、風向板１５と同様の機能を持たせたものである。図７では３枚の風向板１５が設けられており、右端の風向板１５と枠状フレーム１４との間に先細流路１６を形成している。また左側の２枚の風向板１５、１５の間に先太流路１８が形成されている。さらに左端にはラック４に向かう一定幅流路１７が形成され、右側の２枚の垂直な風向板１５、１５間には、一定幅流路１７が形成される。
【００２８】
図８に示す第４の実施形態は風向板１５を２枚としたもの、図９に示す第５の実施形態は風向板１５を１枚としたものである。何れの場合にも、先細流路１６は先太流路１８よりもラック４から遠い側に配置されている。
【００２９】
以上の説明では片側のラック４について説明したが、実際のデータセンター等においては通路を挟んだ左右両側にラック列が形成される。その場合に左右にそれぞれ二重床用換気装置を配置するほか、通路の中央部の床下に二重床用換気装置を配置し、左右の風向ユニット１２の向きを変えて左右両側のラック４に向かって冷却用空気を吹き出すことも可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１  床面
２  支柱
３  床板パネル
４  ラック
５  床下空間
６  冷却装置
７  表面パネル
８  通気部材
１０  ファン
１１  ファンユニット
１２  風向ユニット
１３  取付部材
１４  枠状フレーム
１５  風向板
１６  先細流路
１７  一定幅流路
１８  先太流路
【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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【図９】
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