(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機器が載置された複数台のラックを二重床上に設置するとともに、その二重床の内部空間を通して室内に冷却用空気を供給する空調システムにおいて、
前記二重床の内部空間の前記複数台のラックと対応する位置にそれぞれ設けられ、その二重床の内部空間の冷却用空気を前記複数台のラックの高温部にそれぞれ供給する複数の給気側ファンユニットと、
前記複数台のラックまたはその近傍に設けられ、対応するラックの高温部の空気を前記冷却用空気の供給源である空調機のレタンルートにそれぞれ供給する複数の排気側ファンユニットと、
を具備し、
前記各給気側ファンユニットは、前記二重床の内部空間に設けられた給気側ユニット本体と、この給気側ユニット本体内の空気を対応するラックの高温部に導くための給気側ダクトと、前記二重床の内部空間の冷却用空気を前記給気側ユニット本体内に吸い込みその吸い込み空気を前記給気側ダクトに供給する給気側ファンとを備え、
前記各排気側ファンユニットは、排気側ユニット本体と、対応するラックの高温部の空気を前記排気側ユニット本体内に導くための第１の排気側ダクトと、前記排気側ユニット本体内の空気を前記冷却用空気の供給源である空調機のレタンルートに導くための第２の排気側ダクトと、前記第１の排気側ダクトを通して前記排気側ユニット本体内に空気を吸い込みその吸い込み空気を前記第２の排気側ダクトに供給する排気側ファンとを備える、
ことを特徴とするファンユニット装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、二重床の内部空間を利用した空調システムに使用されるファンユニット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信装置や情報処理装置用の空調設備は、空調機から二重床の内部空間いわゆる二重床下チャンバに冷気を送風する方式が多い。
【０００３】
冷気を、例えば幅６００ミリ、奥行き６００ミリ、高さ１８００ミリの大きさのラック（架、キャビネット）内へ適切に導入し、ラックの持つ冷却性能（空気分配性能）により、ラックに載置された機器（基板）の許容温度環境以下にラック内温度を維持し、機器（基板）の性能低下や部品破壊を防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
半導体技術およびソフト技術の向上に伴い、機器が小型化され、また、インターネットの進展により、多様の小形で高性能で高発熱の情報処理・通信装置等が市販され、これら高発熱機器が１つのラックに混載される事態が生じている。各機器はそれぞれ独自に冷却用ファンを内蔵しているものの、その取り付け位置や送風方向は多様である。
【０００５】
そのため、混載型ラックでは、ラックの冷却性能を標準的に規定することができず、その結果、機器冷却のための給気温度を許容温度以下に維持することができず、機器における性能低下、警報発生、部品破壊等が起こるリスクがある。
【０００６】
また、ラックの冷却性能を標準的に規定することができないことから、機器を冷却した後の排気が滞留し、空調のレタンに乗らず、その部分の温度がだんだんと高温となり、周囲の他の機器の給気に悪影響を与えることがある。この面でも、機器における性能低下、警報発生、部品破壊等が起こるリスクがある。
【０００７】
この発明は上記の事情を考慮したもので、その目的とするところは、ラックに複数の高発熱機器が混載された場合でも、ラックでの適切かつ効率の良い冷却性能を確保して各機器の安全を保つことができるファンユニット装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明のファンユニット装置は、複数の機器が載置された複数台のラックを二重床上に設置するとともに、その二重床の内部空間を通して室内に冷却用空気を供給する空調システムにおいて、前記二重床の内部空間の前記複数台のラックと対応する位置にそれぞれ設けられ、その二重床の内部空間の冷却用空気を前記複数台のラックの高温部にそれぞれ供給する複数の給気側ファンユニットと、前記複数台のラックまたはその近傍に設けられ、対応するラックの高温部の空気を前記冷却用空気の供給源である空調機のレタンルートにそれぞれ供給する複数の排気側ファンユニットと、を備えている。そして、各給気側ファンユニットは、前記二重床の内部空間に設けられた給気側ユニット本体と、この給気側ユニット本体内の空気を対応するラックの高温部に導くための給気側ダクトと、前記二重床の内部空間の冷却用空気を前記給気側ユニット本体内に吸い込みその吸い込み空気を前記給気側ダクトに供給する給気側ファンとを備える。各排気側ファンユニットは、排気側ユニット本体と、対応するラックの高温部の空気を前記排気側ユニット本体内に導くための第１の排気側ダクトと、前記排気側ユニット本体内の空気を前記冷却用空気の供給源である空調機のレタンルートに導くための第２の排気側ダクトと、前記第１の排気側ダクトを通して前記排気側ユニット本体内に空気を吸い込みその吸い込み空気を前記第２の排気側ダクトに供給する排気側ファンとを備える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１において、１は機械室で、基礎床面（スラブ）１ａ、壁面１ｂ、および天井面１ｃで囲まれている。基礎床面１ａには後述の多数本の支持脚６を介して床面２が支持され、いわゆる二重床が形成されている。この二重床の内部空間（以下、二重床下チャンバと称する）３に、空調用空気（冷却用空気）を通したり、機器の配線ケーブルを通すことが可能となっている。
【００１６】
床面２には、空調機４および複数台のラック５が設置されている。空調機４は、機械室１内の空気を上部吸込口から吸い込んで冷却し、その冷却後の空気（冷気）を冷却用空気として下部吹出口から送出する。この空調機４の下部吹出口から送出される冷却用空気は、床面２を通して二重床下チャンバ３に供給される。二重床下チャンバ３に供給された冷却用空気は、二重床下チャンバ３内を流れ、床面２の通気孔２ａを通して機械室１内に供給される。
【００１７】
各ラック５は、機器載置用の複数段の棚板を上下方向に配設したもので、側壁は無く、機械室１の空間に対する良好な通気性を有している。
【００１８】
これらラック５の棚板に、図２に示すように、多数台の電気機器Ａが載置されている。各電気機器Ａは、回路基板Ｂ、この回路基板Ｂに装着された電子部品Ｃ、この電子部品Ｃに風を送る冷却用ファンＦを備えている。冷却用ファンＦの取付位置および送風方向については、機器ごとに多様である。
【００１９】
なお、図２は各ラック５およびその周辺部の構成を正面側から見たもので、その図２を側方から見た構成が図３である。
【００２０】
したがって、二重床下チャンバ３から機械室１内に供給される冷却用空気は、機械室１の空間を冷却するとともに、各ラック５における各電気機器Ａに取り込まれて回路基板Ｂおよび電子部品Ｃを冷却する。冷却後の空気は、冷却用空気の供給源である空調機４の上部吸込口に吸い込まれる。この空調機４の上部吸込口に向かう空気の流路を一般にレタンルートと称している。
【００２１】
このような空調システムにおいて、二重床下チャンバ３に給気側ファンユニットが設けられ、機械室１に排気側ファンユニットが設けられている。
【００２２】
まず、給気側ファンユニットは、二重床下チャンバ３の冷却用空気をラック５の所定個所に供給するもので、図２および図３に示すように、支持脚６にブラケット７を介して支持された給気側ユニット本体１０と、この給気側ユニット本体１０内の空気をラック５の所定個所に導くための給気側ダクト１１と、二重床下チャンバ３の冷却用空気を給気側ユニット本体１０内に吸い込みその吸い込み空気を給気側ダクト１１に供給する給気側ファン１２とを備えている。
【００２３】
給気側ダクト１１は、床面２を通り、連接状態の各ラック５のうち、１つのラック５の所定個所まで延設されている。所定個所として、ラック５内の熱気が滞留し易くて高温状態となる個所（以下、高温部と称する）Ｘが選定される。
【００２４】
給気側ダクト１１とラック５との間には、支持用の複数のブラケット８が設けられている。
【００２５】
一方、排気側ファンユニットは、ラック５の所定個所の空気を空調機４のレタンルートに供給するためのもので、連接状態の各ラック５のうち１つのラック５の天井面に設けられた排気側ユニット本体２０と、ラック５の所定個所の空気を排気側ユニット本体２０内に導くための排気側ダクト（第１の排気側ダクト）２２と、排気側ユニット本体２０内の空気を空調機４のレタンルートに導くための排気側ダクト（第２の排気側ダクト）２１と、排気側ダクト２２を通して排気側ユニット本体２０内に空気を吸い込みその吸い込み空気を排気側ダクト２１に供給する排気側ファン２３とを備えている。
【００２６】
排気側ダクト２２の給気口は、ラック５の所定個所として、ラック５内の熱気が滞留し易くて高温状態となる個所、たとえば上記給気側ダクト１１の延設位置と同じ高温部Ｘに対向されている。
【００２７】
つぎに、上記の構成の作用について説明する。
【００２８】
各ラック５に載置された各電気機器Ａは、二重床下チャンバ３から機械室１に導かれる冷却用空気をそれぞれの冷却用ファンＦの運転によって吸い込み、回路基板Ｂおよび電子部品Ｃを冷却する。この冷却後の高温空気がラック５の空間を介して機械室１の空間に放出される。放出された高温空気は、機械室１の空間を流れて空調機４に吸い込まれ、そこで再び冷却されて二重床下チャンバ３に供給される。
【００２９】
この場合、各電器機器Ａから放出される高温空気の一部がラック５の所定個所に滞留してそこに高温部Ｘが形成されることがある。
【００３０】
ただし、二重床下チャンバ３の冷却用空気が給気側ユニット本体１０に吸い込まれ、それが給気側ダクト１１を通ってその先端１１ａから高温部Ｘに向け吹き出される。吹き出された冷却用空気は、高温部Ｘの滞留空気を冷却および攪拌するとともに、高温部Ｘの付近の電器機器Ａに吸い込まれる。
【００３１】
こうして、二重床下チャンバ３の冷却用空気がラック５の高温部Ｘに対して直接的に供給されることにより、高温部Ｘの温度を強制的に下げることができる。
【００３２】
したがって、ラック５における適切かつ効率の良い冷却性能が確保され、高温部Ｘの付近の電気機器Ａはもちろん、全ての電気機器Ａにおける回路基板Ｂおよび電子部品Ｃの異常温度上昇を防ぐことができる。これにより、各電気機器Ａにおける性能低下、警報発生、部品破壊等を回避することができる。
【００３３】
また、ラック５の高温部Ｘの空気は排気側ユニット本体２０に吸い込まれ、その吸い込み空気が排気側ダクト２１によって空調機４のレタンルートに直接的に供給される。この強制排気により、高温部Ｘの温度が低下する。空調機４の冷房能力を有効に活用することにもなり、空調機４の運転効率が向上する。
【００３４】
仮に、上記給気側ファンユニットによる強制空気が無い場合でも、この排気側ファンユニットの強制排気により、ラック５における適切かつ効率の良い冷却性能が確保され、高温部Ｘの付近の電気機器Ａはもちろん、全ての電気機器Ａにおける回路基板Ｂおよび電子部品Ｃの異常温度上昇を防ぐことができる。これにより、各電気機器Ａにおける性能低下、警報発生、部品破壊等の不具合を回避することができる。
【００３５】
なお、排気側ダクト２２の給気口の対向位置は、給気側ダクト１１の延設位置に一致させる必要はなく、各ラック５における熱気の滞留状況を考慮して適宜に選定すればよい。
【００３６】
図４の例では、各ラック５のうち、中央位置のラック５の高温部Ｘに排気側ダクト２２の給気口が対向され、左側位置のラック５の高温部Ｘまで給気側ダクト１１が延設されている。この場合、中央位置のラック５の高温部Ｘは、排気側ファンユニットによって強制的に冷却される。左側位置のラック５の高温部Ｘは、給気側ファンユニットによって強制的に冷却される。
【００３７】
排気側ユニット本体２０の取り付け位置については、ラック５の天井面に限らず、ラック５の近傍の例えば床面２上であってもよく、要はラック５内の熱気が滞留し易い個所の空気を取り込むことができればどこでもよい。
【００３８】
また、上記実施形態では、空調機４を各ラック５と同じ機械室１に設置したが、二重床下チャンバ３および機械室１を通して空気の循環経路が形成されるのであれば、機械室１とは別の場所に空調機４を設置してもよい。
床面２において、各ラック５の真下位置にも通気孔２ａを形成し、二重床下チャンバ３の冷却用空気を各ラック５の底部に導く構成としてもよい。
冷却用空気を給気側ユニット本体１０の側面部から取り込んで上方に供給する構成としたが、図５に示すように、冷却用空気を給気側ユニット本体１０の下面部から取り込んで上方に供給する構成としてもよい。
排気側ユニット本体２０の形状については、箱形に限らず、図６に示すように、ダクト２１，２２と連なって屈曲するダクト形としてもよい。
その他、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたように、ラックに複数の高発熱機器が混載された場合でも、ラックでの適切かつ効率の良い冷却性能を確保して各機器の安全を保つことができるファンユニット装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係る機械室の構成を断面して示す図。
【図２】同実施形態の構成を正面から見た図。
【図３】図２の構成を側方から見た図。
【図４】同実施形態の変形例の構成を示す図。
【図５】同実施形態における給気側ユニット本体の変形例を示す図。
【図６】同実施形態における排気側ユニット本体の変形例を示す図。
【符号の説明】
１…機械室、２…床面、３…二重床下チャンバ（二重床の内部空間）、４…空調機、５…ラック、Ａ…電気機器、Ｂ…回路基板、Ｃ…電子部品、Ｆ…送風用ファン、１０…給気側ユニット本体、１１…給気側ダクト、１２…給気側ファン、２０排気側ユニット本体、２１，２２…排気側ダクト、２３…排気側ファン
【図１】
0004275838.tif 000002
【図２】
0004275838.tif 000003
【図３】
0004275838.tif 000004
【図４】
0004275838.tif 000005
【図５】
0004275838.tif 000006
【図６】
0004275838.tif 000007