(57)【要約】【解決手段】扉１３の内側に吸引ダクト１５を設ける。該吸引ダクト１５の下端部に外部の冷気を強制吸引する吸気ファン１６を装着する。吸引ダクト１５の棚板１４がわ側面に上下に連続する複数の供給口１７を設ける。ラック１０の上部にラック１０内部の暖気を強制排出する排気ファン２０を設ける。前記吸気ファン１６から離れた距離に基づいて吸引ダクト１５の開口断面積を順次変更し、吸気ファン１６で吸引した冷気を棚板１４各段に略均等に排出する。【効果】密集混載型のラック内部を効率良く冷却することができる。室内環境に影響を受けず、エネルギーロスが少ない。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックの上部を覆う天板と、ラックの左右側面を覆う側板と、ラックの前面又は前後面に装着される扉と、ラックの内部に配設された複数段の棚板とを有し、コンピュータ関連の機器類を上下の棚板に搭載するラックにおいて、いずれか一方の扉の内側に吸引ダクトを設け、該吸引ダクトの下端部に外部の冷気を強制吸引する吸気ファンを装着すると共に、吸引ダクトの棚板がわ側面に上下に連続する複数の供給口を設け、ラックの上部にラック内部の暖気を強制排出する排気ファンを設けたことを特徴とする空調ダクト付ラック。
【請求項２】
前記吸引ダクトは、前記吸気ファンから離れた距離に基づいて吸引ダクトの開口断面積が順次変更され、吸気ファンで吸引した冷気を各供給口から棚板各段に略均等に排出するようにした請求項１記載の空調ダクト付ラック。
【請求項３】
前記空調ダクト付ラックにおいて、他方の扉の内側に排気ダクトを設け、該排気ダクトの棚板がわ側面に上下に連続する複数の吸入口を設けると共に、排気ダクトの上端部にラック内部の暖気を強制排出する排気ファンを設け、排気ファンから離れた距離に基づいて排気ダクトの開口断面積が順次変更され、棚板各段の位置からラック内の暖気を略均等に吸引するようにした請求項１記載の空調ダクト付ラック。
【請求項４】
ラックの内部に複数段の棚板を有し、コンピュータ関連の機器類を上下の棚板に搭載する略箱体状を成したラック内部を冷却するラック冷却システムであって、空調機からフリーアクセスフロアーの床下に冷気を送り込み、該冷気をラックの下端部に設けた吸気ファンでフリーアクセスフロアーの開口部からラック内部に取り込み、ラックの上端部に設けた排気ファンでラック内部の暖気を強制排出し、排出された暖気を前記空調機で再冷却することを特徴とするラック冷却システム。
【請求項５】
前記ラック冷却システムにおいて、ラック内部の暖気をラックの上端部から天井裏へ排出する循環排気ダクトを設けると共に、天井裏から前記空調機につながる循環供給ダクトを設け、空調機からの冷気を床下からラックに取込んだ後、ラックからの暖気を天井裏から空調機に循環せしめる請求項４記載のラック冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば１９インチラックのような、密集混載型のラック内部を効率良く冷却する空調ダクト付ラック及びラック冷却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーバーなどの通信機器やネットワーク関連機器類等、種々のコンピュータ機器を多数搭載できるラックとして、ＥＩＡ規格の１９インチラックなどが使用されている。この１９インチラックでは、収納スペースの規格が統一されており、複数の搭載機器を合理的に搭載することができるので極めて需要が高いラックになっている。例えば、この１９インチラックの内部を冷却する場合、ラック天井に取り付けられた排気用ファンでラック内部の暖気を強制的に排出し、ラックの下端部から床面付近の冷気をラック内部に取り込んで冷却するようにしている。
【０００３】
一方、混載型ラックより多くのサーバー等を収納できるようにした移動式サーバーラックなども提案されている（特開平１１−２２５８３５　号公報）。この移動式サーバーラックは、移動自在なラックを継ぎ足すことで、機器の増加に対応し、搭載したサーバーの管理を、一括一元管理できるようにしたものである。この移動式サーバーラックによると、前記１９インチラックの積載能力が限界に達し、発熱への対応能力は限界に達しているとして、移動式サーバーラックの内部に独立した空調装置を備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前者の１９インチラックでは、近年、１Ｕサーバーやブレードサーバーなどを搭載することで、ラック内部が更に密集する傾向にある。そのため、ラック上部に装着した排気用ファンによる強制換気では、ラック下端部から内部全体に冷気を供給させることが困難になっている。
【０００５】
そこで、ラックの扉や側板にスリット状の換気口を設け、室内の空気をラック全体から取り入れて冷却する手段なども採用されている。ところが、室内の温度は、空調機からの送風経路によって冷却効果の高いところと低いところの差が激しいので、ラックを設置した室内の位置により、あるいは、同じラックでも高さによって冷却効果に大きな差が生じる。したがって、ラックの扉や側板に設けたスリット状の換気口では、ラックの内部を均一に冷却することは極めて困難であった。しかも、冷却効果が一定でない場合には、最も冷却され難い部分を冷却する温度設定が必要になるので、エネルギーロスが極めて高くなる不都合もある。
【０００６】
一方、後者の移動式サーバーラックでは、１９インチラックに比べてラック内部の容積を大きくすることで独立した空調装置をラックの内部に備えることができたものであり、最も需要の高い１９インチラックのように、密集混載型のラックを効率良く冷却することはできない。
【０００７】
そこで、本発明は上述の課題を解消すべく案出されたもので、１９インチラックのような、密集混載型のラック内部を効率良く冷却する空調ダクト付ラック及びラック冷却システムの提供を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成すべく本発明の第１の手段は、ラック１０の上部を覆う天板１１と、ラック１０の左右側面を覆う側板１２と、ラック１０の前面又は前後面に装着される扉１３と、ラック１０の内部に配設された複数段の棚板１４とを有し、コンピュータ関連の機器類を上下の棚板１４に搭載するラックにおいて、いずれか一方の扉１３の内側に吸引ダクト１５を設け、該吸引ダクト１５の下端部に外部の冷気を強制吸引する吸気ファン１６を装着すると共に、吸引ダクト１５の棚板１４がわ側面に上下に連続する複数の供給口１７を設け、ラック１０の上部にラック１０内部の暖気を強制排出する排気ファン２０を設けたことにある。
【０００９】
第２の手段において、吸引ダクト１５は、前記吸気ファン１６から離れた距離に基づいて吸引ダクト１５の開口断面積が順次変更され、吸気ファン１６で吸引した冷気を各供給口１７から棚板１４各段に略均等に排出するようにしている。
【００１０】
第３の手段は、前記空調ダクト付ラックにおいて、他方の扉１３の内側に排気ダクト１８を設け、該排気ダクト１８の棚板１４がわ側面に上下に連続する複数の吸入口１９を設けると共に、排気ダクト１８の上端部にラック１０内部の暖気を強制排出する排気ファン２０を設け、排気ファン２０から離れた距離に基づいて排気ダクト１８の開口面積が順次変更され、棚板１４各段の位置からラック１０内の暖気を略均等に吸引する。
【００１１】
第４の手段は、ラック１０の内部に複数段の棚板１４を有し、コンピュータ関連の機器類を上下の棚板１４に搭載する略箱体状を成したラック１０内部を冷却するラック冷却システムであって、空調機ＰからフリーアクセスフロアーＦの床下Ｑに冷気を送り込み、該冷気をラック１０の下端部に設けた吸気ファン１６でフリーアクセスフロアーＦの開口部Ｆ１からラック１０内部に取り込み、ラック１０の上端部に設けた排気ファン２０でラック１０内部の暖気を強制排出し、排出された暖気を前記空調機Ｐで再冷却する。
【００１２】
第５の手段は、前記ラック冷却システムにおいて、ラック１０内部の暖気をラック１０の上端部から天井裏Ｒへ排出する循環排気ダクト２１を設けると共に、天井裏Ｑから前記空調機Ｐにつながる循環供給ダクト２２を設け、空調機Ｐからの冷気を床下Ｑからラック１０に取込んだ後、ラック１０からの暖気を天井裏Ｒから空調機Ｐに循環せしめることを課題解消のための手段とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本発明の空調ダクト付ラックの基本構成は、ラック１０の扉１３の内側に設けた吸引ダクト１５、この吸引ダクト１５に下端に設けた吸気ファン１６、及びラック１０の上端に設けた排気ファン２０からなる（図１参照）。
【００１４】
ラック１０は、上部を覆う天板１１と、ラック１０の左右側面を覆う側板１２と、ラック１０の前面又は前後面に装着される扉１３と、ラック１０の内部に配設された複数段の棚板１４とを有するもので、所謂１９インチラックとして多く使用されている。１９インチラックを使用する場合は、棚板１４の位置や使用枚数を自由に変更することができる。また、このほかのタイプのラックを使用することも可能である。
【００１５】
ラック１０には、前面又は前後面に扉１３が装着されている（図１参照）。そして、この扉１３のいずれか一方の扉１３の内側に吸引ダクト１５を設ける（図２参照）。図示例では、前後面に一対の扉１３を設けたラック１０を示しているが、扉１３が１枚のラック１０でもよい。さらに、該吸引ダクト１５の下端部に外部の冷気を強制吸引する吸気ファン１６を装着する。外部の冷気とは、例えば床面付近に流れる室内で最も温度の低い冷気であり、あるいは、フリーアクセスフロアーＦの床下Ｑを流れる冷気である。このとき、床下Ｑの冷気を強制吸引する場合、フリーアクセスフロアーＦの開口部Ｆ１付近に吸気ファン１６を配置して吸引する（図４参照）。また、フリーアクセスフロアーＦに床起き型の吹出口を設置している場合は、この吹出口を吸気ファン１６として利用することもできる。
【００１６】
吸引ダクト１５の側面に、複数の供給口１７を開口している（図２参照）。この供給口１７は、棚板１４がわに面した側面に設けられており、複数の供給口１７が上下に連続する。そして、吸気ファン１６で吸引した冷気を供給口１７から棚板１４各段に略均等に排出するようにしている。そのため、吸引ダクト１５は、吸気ファン１６から離れた距離に基づいて吸引ダクト１５の断面積が順次変更されている。図示の吸引ダクト１５は、左右一対の吸引ダクト１５がそれぞれ吸気ファン１６から離れるほど開口断面積が狭くなるように設けている。尚、吸気ファン１６で吸引した冷気を供給口１７から棚板１４各段に略均等に排出する手段は、この例に限られるものではなく、他の手段を採用することができる。
【００１７】
ラック１０内に吸引された冷気は、ラック１０内を冷却した後、ラック１０の上部に設けた排気ファン２０から暖気となって強制排出されるものである（図１参照）。
【００１８】
図３に示す排気ダクト１８は、もう一方の扉１３の内側に設けたもので、前記の吸引ダクト１５と対を成している。前後に扉１３を設けないラック１０にあっては、排気ダクト１８を後側板に設ける。また、排気ダクト１８に代えて前記吸引ダクト１５を後側板に設けてもよい。この排気ダクト１８の棚板１４がわ側面に上下に連続する複数の吸入口１９を設けると共に、排気ダクト１８の上端部にラック１０内部の暖気を強制排出する排気ファン２０を設けてある。そして、排気ファン２０から離れた距離に基づいて排気ダクト１８の開口断面積が順次変更され、棚板１４各段の位置からラック１０内の暖気を略均等に吸引するようにしている。図示例では、左右一対の排気ダクト１８が排気ファン２０から離れるほど開口断面積が狭くなるように設けている。尚、棚板１４各段の位置からラック１０内の暖気を略均等に吸引する手段は、この例に限られるものではなく、他の手段を採用することができる。
【００１９】
本発明ラック冷却システムでは、空調機ＰからフリーアクセスフロアーＦの床下Ｑに送り込んだ冷気を直接ラック１０内に取り込んでラック１０内部を冷却するシステムである。すなわち、最初に空調機ＰからフリーアクセスフロアーＦの床下Ｑに冷気を送り込む。次に、ラック１０の下端部に設けた吸気ファン１６でフリーアクセスフロアーＦの開口部Ｆ１からラック１０内部に冷気を取り込む。そして、ラック１０の上端部に設けた排気ファン２０でラック１０内部の暖気を強制排出し、排出された暖気を前記空調機Ｐで再冷却するものである。このとき使用するラック１０は、少なくとも、ラック１０の内部に複数段の棚板１４を有し、コンピュータ関連の機器類を上下の棚板１４に搭載する略箱体状を成したタイプのラック１０であればどのようなラック１０であってもよい。
【００２０】
また、ラック１０内部の暖気をラック１０の上端部から天井裏Ｒへ排出する循環排気ダクト２１を設けると共に、天井裏Ｑから前記空調機Ｐにつながる循環供給ダクト２２を設けることで、室内の温度に全く影響されない冷却システムを実現できる。この冷却システムでは、空調機Ｐで発生した冷気を床下Ｑからラック１０に取込んだ後、ラック１０から暖気となって天井裏Ｒに放出し、この天井裏Ｒから空調機Ｐに循環させて再び冷却するシステムとなるので、室内の温度環境には全く影響されることがなくなる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、上述の如く構成したことにより当初の目的を達成する。すなわちいずれか一方の扉１３の内側に吸引ダクト１５を設け、該吸引ダクト１５の下端部に外部の冷気を強制吸引する吸気ファン１６を装着すると共に、吸引ダクト１５の棚板１４がわ側面に上下に連続する複数の供給口１７を設け、ラック１０の上部にラック１０内部の暖気を強制排出する排気ファン２０を設けたことにより、１９インチラックのような、密集混載型のラック内部を効率良く冷却することができる。
【００２２】
また、吸引ダクト１５は、前記吸気ファン１６から離れた距離に基づいて吸引ダクト１５の開口断面積が順次変更され、吸気ファン１６で吸引した冷気を各供給口１７から棚板１４各段に略均等に排出することで、ラック１０内がどのように密集していても、各棚板１４に冷気を均一に供給することが可能になった。
【００２３】
第３の手段は、前記空調ダクト付ラックにおいて、他方の扉１３の内側に排気ダクト１８を設け、該排気ダクト１８の棚板１４がわ側面に上下に連続する複数の吸入口１９を設けると共に、排気ダクト１８の上端部にラック１０内部の暖気を強制排出する排気ファン２０を設け、排気ファン２０から離れた距離に基づいて排気ダクト１８の開口断面積が順次変更され、棚板１４各段の位置からラック１０内の暖気を略均等に吸引する。
【００２４】
更に、前記空調ダクト付ラックにおいて、他方の扉１３の内側に排気ダクト１８を設け、該排気ダクト１８の棚板１４がわ側面に上下に連続する複数の吸入口１９を設けると共に、排気ダクト１８の上端部に排気ファン２０を設け、記排気ファン２０から離れた距離に基づいて排気ダクト１８の開口断面積が順次変更され、棚板１４各段の位置からラック１０内の暖気を略均等に吸引することで、吸引ダクト１５の供給口１７から供給された空気の流れを加速し、ラック１０内全体の冷却作用を安定化する。
【００２５】
また、請求項４に記載のラック冷却システムでは、空調機ＰからフリーアクセスフロアーＦの床下Ｑに冷気を送り込み、該冷気をラック１０の下端部に設けた吸気ファン１６でフリーアクセスフロアーＦの開口部Ｆ１からラック１０内部に取り込み、ラック１０の上端部に設けた排気ファン２０でラック１０内部の暖気を強制排出し、排出された暖気を前記空調機Ｐで再冷却するので、室内の温度に影響されずにラック１０内部を冷却することができる。この結果、室内のどの位置にラック１０を設置していても、均一な冷却が可能である。
【００２６】
更に、ラック１０内部の暖気をラック１０の上端部から天井裏Ｒへ排出する循環排気ダクト２１を設けると共に、天井裏Ｑから前記空調機Ｐにつながる循環供給ダクト２２を設け、空調機Ｐからの冷気を床下Ｑからラック１０に取込んだ後、ラック１０からの暖気を天井裏Ｒから空調機Ｐに循環せしめることによると、室内温度に全く影響されずに極めて効率良くラック１０を冷却できるので、エネルギーロスを極めて少なくすることができる。また、室内においても、ラック１０の冷却温度に影響されず、快適な温度に調整することができる。
【００２７】
このように、本発明によると、室内環境に影響を受けずに１９インチラックのような密集混載型のラック内部を効率良く冷却することが可能で、しかもエネルギーロスも少ないなどといった有益な種々の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明空調ダクト付ラックの一実施例を示す概略側面図である。
【図２】本発明空調ダクト付ラックの吸引ダクトを示す正面図である。
【図３】本発明空調ダクト付ラックの排気ダクトを示す正面図である。
【図４】本発明ラック冷却システムを示す概略図である。
【符号の説明】
Ｆ　フリーアクセスフロアー
Ｆ１　開口部
Ｐ　空調機
Ｑ　床下
Ｒ　天井裏
１０　ラック
１１　天板
１２　側板
１３　扉
１４　棚板
１５　吸引ダクト
１６　吸気ファン
１７　供給口
１８　排気ダクト
１９　吸入口
２０　排気ファン
２１　循環排気ダクト
２２　循環供給ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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