JP2008198780A - Device for cooling electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、筐体内に収容された複数の電子機器ユニットを冷却する冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device that cools a plurality of electronic device units accommodated in a housing.
近年、サーバやスイッチングハブなどの通信機器等を含む電子機器は、処理能力の向上や電子部品の高密度実装化に伴い、熱密度が増大する傾向にある。
特に、このような電子機器を複数収容する筐体においては、筐体内の温度上昇が、各電子機器に重大な影響を及ぼすこともあり、筐体内の放熱・冷却対策が重要な課題となっている。
例えば、筐体内の温度が上昇すると、収容される電子機器の寿命を縮めるだけでなく、電子機器の動作不良を誘発することもある。
このような事態が生じないように、筐体内を適正な温度に保ち、放熱・冷却対策を行うことは、電子機器の適正な動作環境を確保するうえで、必要不可欠な手段となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices including communication devices such as servers and switching hubs have a tendency to increase in heat density as processing capacity improves and electronic components are mounted with higher density.
In particular, in a housing that houses a plurality of such electronic devices, the temperature rise in the housing may have a serious effect on each electronic device, and measures for heat dissipation and cooling in the housing are important issues. Yes.
For example, when the temperature in the housing rises, not only the life of the electronic device to be accommodated is shortened, but also malfunction of the electronic device may be induced.
In order to prevent such a situation from occurring, keeping the inside of the housing at an appropriate temperature and taking measures for heat radiation and cooling are indispensable means for securing an appropriate operating environment of the electronic device.
これに対して、熱交換器を用いて筐体内を冷却する技術がいくつか開示されている。
例えば、特許文献1には、電子機器と熱交換器の間に、冷却された空気を下方に導くための誘導版を備えた密封筐体の放熱機構が開示されており、これにより、電子機器により加熱された上昇空気と熱交換器により冷却された下降空気との衝突が避けられ、熱交換能力の低下を防止することができるようになっている。
On the other hand, several techniques for cooling the inside of the housing using a heat exchanger have been disclosed.
For example, Patent Document 1 discloses a heat dissipating mechanism of a sealed housing having an induction plate for guiding cooled air downward between an electronic device and a heat exchanger. Collision between the rising air heated by the air and the falling air cooled by the heat exchanger can be avoided, and a decrease in heat exchange capacity can be prevented.
また、特許文献2には、扉体とこれを開閉可能に支持する筐体からなる構造とするととともに、熱交換器の冷却装置による冷却風の風向を制御する制御手段(ブラシ等)を備える通信機器筐体の内部冷却方法が開示されている。これにより、冷却風の流路制御が容易になり、冷却風を筐体内で効率よく循環させることができるとしている。
また、特許文献3には、内部に電子部品が組み込まれた内筐体と外筐体からなる二重殻構造の電子機器筐体の放熱装置が開示されており、筐体天面に外筐体と内筐体に跨って熱交換器を設置するとともに、外筐体と内筐体の間の空隙を空気循環路とし、内筐体の下部に放熱後の内部空気を内筐体内に戻すための戻し口が設けられている。
これにより、電子部品からの加熱された空気が、上部の熱交換器により放熱され、空気循環路を経由して下降するとともに、下部に設けられた戻し口から再び内筐体に戻すことを繰り返すことにより電子部品が冷却されるようになっている。
Further,
As a result, the heated air from the electronic component is radiated by the upper heat exchanger, descends via the air circulation path, and is returned to the inner casing again from the return port provided in the lower part. As a result, the electronic components are cooled.
しかしながら、これまでに開示されている筐体型の電子機器冷却装置では、以下のような問題が生じるおそれがあった。
前述したいずれの技術においても、電子機器の冷却は、筐体内を下方から上方に向けて空気を循環させて冷却するものであるため、例えば、筐体内部に複数の電子機器ユニットを積層させて収容した場合には、最下層に位置する電子機器ユニットと最上層に位置する電子機器ユニットでは、最下層に位置する電子機器ユニットは最初に冷却させるため放熱が十分に行われるが、最上層に位置する電子機器ユニットは、最後に冷却させることとなるため放熱が不十分となり、この結果、内部温度に格差が生じ、均等に冷却することができなかった。
However, the case-type electronic device cooling apparatus disclosed so far may cause the following problems.
In any of the above-described techniques, the cooling of the electronic device is performed by circulating air from the bottom to the top in the case. For example, a plurality of electronic device units are stacked inside the case. When accommodated, the electronic device unit located in the lowermost layer and the electronic device unit located in the uppermost layer are cooled sufficiently because the electronic device unit located in the lowermost layer is cooled first, Since the electronic device unit located at the end was cooled lastly, the heat dissipation was insufficient. As a result, the internal temperature was disparate and could not be cooled uniformly.
特に、複数の電子機器ユニットを収容する場合において、これらの各ユニットにより加熱された空気は、当該ユニットに実装された放熱ファンによりユニット背面に排出されるため、筐体の特定の部位に熱溜り(HEAT SPOT)現象が起こり易くなり、熱による誤動作を生じさせる原因にもなっていた。 In particular, when accommodating a plurality of electronic device units, the air heated by each of these units is discharged to the back of the unit by a heat radiating fan mounted on the unit, so that heat is accumulated in a specific part of the housing. The (HEAT SPOT) phenomenon is likely to occur, and this may cause a malfunction due to heat.
また、特許文献1や特許文献3では、熱交換器が筐体上部に設けられ、特許文献2では、扉体に備えられているが、熱交換器の冷媒に液体を用いるような場合には、冷媒の漏出により、筐体内部の電子機器に不具合を生じさせる虞がある。
Moreover, in patent document 1 and
また、一般的には、筐体型の電子機器を冷却する装置には、外気を取り入れることで内部の電子機器を冷却する大型の熱交換器を備えた冷却装置が知られているが、このように外気を取り入れる熱交換器の場合は、以下のような問題が生じていた。
例えば、外気を取り入れる際に、外部の粉塵や湿気も同時に取り込んでしまうこともあり、そのために、収容した電子機器が不具合を生じる場合もあった。
また、外気を取り入れる代わりに、加熱された空気が当該冷却装置を設置した室内に排出されるため、室内の空調設備の能力を高めせざるを得ず、余計な電力を費やす必要があった。
さらに、外気と連通することにより、防音性が十分でないため、筐体に装着された冷却用ファンや発熱する電子機器ユニットに実装された放熱ファンの作動により、激しい騒音を伴うこととなり、騒音を軽減する必要性があった。
また、筐体外付けの大型の熱交換器を用いるような場合には、設置面積の増大や冷却のための消費電力の増加も問題となっていた。
In general, as a device for cooling a housing-type electronic device, a cooling device having a large heat exchanger that cools an internal electronic device by taking in outside air is known. In the case of a heat exchanger that takes in outside air, the following problems have occurred.
For example, when taking in the outside air, external dust and moisture may be taken in at the same time, so that the housed electronic device may be defective.
Moreover, since the heated air is discharged into the room where the cooling device is installed instead of taking in the outside air, it is necessary to increase the capacity of the air conditioning equipment in the room, and it is necessary to consume extra power.
In addition, since the soundproofing is not sufficient by communicating with the outside air, the operation of the cooling fan mounted on the housing or the heat dissipating fan mounted on the heat generating electronic device unit will cause severe noise, and noise will be reduced. There was a need to reduce.
In addition, when using a large heat exchanger external to the housing, an increase in installation area and an increase in power consumption for cooling have been problems.
本発明は、以上のような問題を解決するために提案されたものであり、筐体内部に収容された複数の電子機器を均等に冷却するとともに、コンパクトな密閉構造からなるため、筐体内での循環冷却が効率よく行われ、埃などの侵入や騒音を防止することができる電子機器冷却装置の提供を目的とする。 The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems, and evenly cools a plurality of electronic devices housed in the housing and has a compact sealed structure. It is an object of the present invention to provide an electronic device cooling apparatus that can efficiently cool and circulate the air and prevent entry of dust and noise.
上記目的を達成するため、本発明の電子機器冷却装置は、請求項1に記載するように、複数の電子機器ユニットを収容可能な筐体と、当該電子機器ユニットにより加熱された空気を冷却する熱交換器と、前記筐体内の空気を循環させる循環ファンと、を備える電子機器冷却装置であって、前記筐体の対向する二つの側壁に設けられた空気の流路となる一対のチャンバーを備え、一のチャンバーが、前記電子機器ユニットにより加熱された空気を吸込み当該チャンバー内に導く所定の間隔で設けられた複数の吸込口を有し、他のチャンバーが、前記熱交換器により冷却された空気を前記筐体内に吹出す所定の間隔で設けられた複数の吹出口を有し、前記熱交換器が、加熱された空気を吸入する熱吸口と、冷却された空気を排出する冷風口と、を備えるとともに、前記熱吸口と前記冷風口が、前記各チャンバーに連通するように設けられた構成としてある。 In order to achieve the above object, an electronic device cooling apparatus according to the present invention cools a casing capable of accommodating a plurality of electronic device units and air heated by the electronic device unit as described in claim 1. An electronic device cooling apparatus comprising a heat exchanger and a circulation fan that circulates air in the housing, wherein a pair of chambers serving as air flow paths provided on two opposing side walls of the housing One chamber has a plurality of suction ports provided at predetermined intervals for sucking air heated by the electronic device unit and guiding the air into the chamber, and the other chamber is cooled by the heat exchanger. A plurality of air outlets provided at predetermined intervals for blowing out the heated air into the casing, and a heat intake port through which the heat exchanger sucks heated air, and a cold air outlet through which the cooled air is discharged And With obtaining the heat mouthpiece and the cold air port, it is constituted that the provided so as to communicate with each chamber.
このような構成からなる本発明の電子機器冷却装置によれば、対向する二つの側壁に設けられた一対のチャンバーに、それぞれ複数の吸込口と吹出口が設けられているため、筐体内を並行した空気の流れが形成され、吸込口と吹出口の間に積層して収容されたような複数の電子機器ユニットを均等に冷却することができる。
また、筐体の側壁をチャンバー、吸込口、吹出口として利用するとともに、熱交換器を各チャンバーに連通するように設けることで、複雑な配管等をする必要がなく、シンプルでかつ効率的な空気の循環経路が形成される。
これにより、筐体内においては、収容される電子機器ユニットの収容スペースが十分確保することができるとともに、筐体自体はコンパクトな大きさに形成することができる。
また、熱交換器、循環ファン、チャンバー、吹出口、吸込口により筐体内部の空気を循環させて冷却することができる循環サイクルが形成される。
これにより、外気を取り入れる必要がなくなり、粉塵や湿気等から電子機器を保護することができる。
また、熱交換器を一体的に備えており、設置面積も必要最低限に抑えることができる。
According to the electronic device cooling device of the present invention having such a configuration, a plurality of suction ports and air outlets are provided in a pair of chambers provided on two opposing side walls, respectively. Thus, a plurality of electronic device units that are stacked and accommodated between the inlet and the outlet can be uniformly cooled.
In addition, the side walls of the housing are used as chambers, inlets, and outlets, and heat exchangers are provided so as to communicate with the respective chambers, thereby eliminating the need for complicated piping and the like, which is simple and efficient. An air circulation path is formed.
Thereby, in the housing | casing, while the accommodation space of the electronic device unit accommodated can fully be ensured, the housing | casing itself can be formed in a compact size.
Moreover, the circulation cycle which can circulate and cool the air inside a housing | casing with a heat exchanger, a circulation fan, a chamber, a blower outlet, and a suction inlet is formed.
Thereby, it becomes unnecessary to take in external air, and an electronic device can be protected from dust, moisture, and the like.
Moreover, the heat exchanger is integrally provided, and the installation area can be minimized.
また、本発明の電子機器冷却装置は、請求項2に記載するように、前記チャンバーが設けられた二つの側壁が、前記筐体に開閉可能に支持される扉体からなり、前記各扉体を閉じることで、前記熱吸口と前記冷風口が、前記各チャンバーに連通される構成とすることができる。
このような構成とすることにより、開閉可能な扉体を前後に設けることで、収容する電子機器ユニットの出し入れや各ユニットの配線接続や点検等の保守管理が容易になる。
また、サーバ装置等の電子機器ユニットは、一般的にユニット内部で加熱された空気をユニット背面側に排出する放熱ファンを内蔵している。さらに、扉体を備える筐体型の冷却装置に電子機器ユニットを収容する場合、電子機器ユニットの前面側を扉体の開口側に向けるように収容するのが通例である。このため本発明のように、電子機器ユニットを挟んで、吹出口と吸込口が電子機器ユニットの前後に対向する扉体に設けられることで、循環ファンにより生成される空気の流れが、各電子機器ユニットに内蔵する放熱ファンにより排出される空気の流れに逆らわないように各電子機器ユニットを筐体内に収容・配置することができ、筐体内で冷気と熱気を効率よく循環させることができる。
According to another aspect of the present invention, there is provided the electronic device cooling apparatus, wherein the two side walls provided with the chamber are door bodies supported to be openable and closable by the housing, and each door body is provided. By closing, the heat inlet and the cold air outlet can be communicated with the chambers.
By adopting such a configuration, the doors that can be opened and closed are provided at the front and rear, so that maintenance management such as taking in and out of the electronic device units to be accommodated and wiring connection and inspection of each unit becomes easy.
In addition, an electronic device unit such as a server device generally includes a heat dissipation fan that discharges air heated inside the unit to the back side of the unit. Further, when the electronic device unit is housed in a housing-type cooling device having a door body, it is usual to house the electronic device unit so that the front side of the electronic device unit faces the opening side of the door body. Therefore, as in the present invention, the air flow generated by the circulation fan is provided to each electronic device by providing the air outlet and the suction port on the door body facing the front and rear of the electronic device unit with the electronic device unit interposed therebetween. Each electronic device unit can be accommodated and arranged in the housing so as not to oppose the flow of air discharged by the heat dissipating fan built in the device unit, and cold air and hot air can be circulated efficiently in the housing.
また、本発明の電子機器冷却装置は、請求項3に記載するように、前記吸込口と前記吹出口が、対向した位置に設けられた構成とすることができる。
このような構成とすることにより、筐体内に直線的な空気の流れが形成されるため、収容する電子機器ユニットを効率的に冷却することができる。
Moreover, the electronic device cooling apparatus of this invention can be set as the structure by which the said suction inlet and the said blower outlet were provided in the position which faced, as described in
With such a configuration, since a linear air flow is formed in the housing, the electronic device unit to be accommodated can be efficiently cooled.
また、本発明の電子機器冷却装置は、請求項4に記載するように、前記吸込口と前記吹出口が、均等な間隔で設けられた構成とすることができる。
このような構成とすることにより、筐体内が均一に冷却され、収容する電子機器ユニットを均等に冷却することができる。
Moreover, the electronic device cooling apparatus of this invention can be set as the structure by which the said suction inlet and the said blower outlet were provided in the equal space | interval, as described in Claim 4.
With such a configuration, the inside of the housing is uniformly cooled, and the electronic device unit to be accommodated can be uniformly cooled.
また、本発明の電子機器冷却装置は、請求項5に記載するように、前記熱交換器が、前記筐体内の下部に設けられた構成とすることができる。
このような構成とすることにより、例えば、熱交換器を筐体内の上部に設けると、熱交換器に用いる液体の冷媒が漏出したときに、収容する各電子機器ユニットが、漏出した冷媒による被害を受けることとなるが、下部に設けることで、このような被害から、各電子機器ユニットを保護することができる。
また、筐体内に電子機器ユニットを上方に積層させて収容する縦長筐体の場合には、熱交換器を上部に設けず、下部に設けることで、熱交換器の保守管理が容易となる。
Moreover, the electronic device cooling apparatus of this invention can be set as the structure by which the said heat exchanger was provided in the lower part in the said housing | casing, as described in
By adopting such a configuration, for example, when a heat exchanger is provided in the upper part of the housing, when the liquid refrigerant used in the heat exchanger leaks, each electronic device unit to be accommodated is damaged by the leaked refrigerant. However, it is possible to protect each electronic device unit from such damage by providing it in the lower part.
In addition, in the case of a vertically long casing in which electronic device units are stacked and accommodated in the casing, the heat exchanger is not provided in the upper part but in the lower part, thereby facilitating maintenance management of the heat exchanger.
また、本発明の電子機器冷却装置は、請求項6に記載するように、前記筐体が、外気を遮断する密閉構造からなる構成とすることができる。
このような構成とすることにより、外気が入り込むことがないため、冷気を損失することがなく、筐体内部で効率よく循環冷却を行うことができる。
また、粉塵や湿気等の侵入を確実に排除することができるとともに、循環ファンや電子機器に装着されている放熱ファンの騒音を遮断し、防音効果を奏することができる。
Moreover, the electronic device cooling apparatus of this invention can be set as the structure which consists of a sealing structure in which the said housing | casing cuts off external air, as described in Claim 6.
With such a configuration, since outside air does not enter, cold air is not lost, and circulation cooling can be performed efficiently inside the housing.
Further, intrusion of dust, moisture and the like can be surely eliminated, and noise from the heat dissipating fan mounted on the circulation fan and the electronic device can be cut off, thereby providing a soundproof effect.
また、本発明の電子機器冷却装置は、請求項7に記載するように、前記吹出口と前記吸込口を開閉する開閉手段を備えた構成とすることができる。
このような構成とすることにより、当該電子機器冷却装置の筐体内に収容された複数の電子機器ユニットのうち所定の電子機器ユニットが取り外され、冷却の必要のないスペースが形成されたような場合は、当該スペースに対応する吹出口や吸込口を閉じたり、又は開口面積を縮小したりすることができ、これにより、冷却の必要な電子機器ユニットに相当するスペースを重点的に冷却することができ、筐体内の電子機器ユニットを効率的に冷却することができる。
Moreover, the electronic device cooling apparatus of this invention can be set as the structure provided with the opening-and-closing means which opens and closes the said blower outlet and the said suction inlet, as described in Claim 7. FIG.
By adopting such a configuration, when a predetermined electronic device unit is removed from a plurality of electronic device units accommodated in the casing of the electronic device cooling device, and a space that does not require cooling is formed. Can close the air outlet and the suction port corresponding to the space, or reduce the opening area, so that the space corresponding to the electronic device unit that needs to be cooled can be intensively cooled. It is possible to efficiently cool the electronic device unit in the housing.
また、本発明の電子機器冷却装置は、請求項8に記載するように、前記筐体内の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの数値に基づき所定の制御を行う制御手段と、を備える構成とすることができる。
このような構成とすることにより、この温度センサの数値に基づき、制御手段が作動し、例えば、熱交換器の冷却温度を調整したり、循環ファンに設けられたモータの回転速度を制御して風速を調節したり、前述した開閉手段を制御し、風量を調整したりすることもできる。これにより、筐体内の温度を自動的に調整し、温度上昇を抑えることができるとともに、筐体内の温度を適正な温度に保つことができる。
Moreover, the electronic device cooling apparatus of this invention is provided with the temperature sensor which detects the temperature in the said housing | casing, and the control means which performs predetermined | prescribed control based on the numerical value of the said temperature sensor as described in Claim 8. It can be configured.
With this configuration, the control means operates based on the numerical value of the temperature sensor, for example, adjusting the cooling temperature of the heat exchanger or controlling the rotational speed of the motor provided in the circulation fan. It is also possible to adjust the air speed by adjusting the wind speed or by controlling the aforementioned opening / closing means. Thereby, the temperature in the housing can be automatically adjusted to suppress the temperature rise, and the temperature in the housing can be kept at an appropriate temperature.
本発明の電子機器冷却装置によれば、筐体内部に収容された複数の電子機器を均等に冷却するとともに、筐体内で循環冷却を効率よく行うことができ、埃などの侵入や騒音を防止することができる。 According to the electronic device cooling device of the present invention, a plurality of electronic devices housed in the housing can be evenly cooled, and the circulating cooling can be efficiently performed in the housing, preventing entry of dust and noise. can do.
以下、本発明に係る電子機器冷却装置の好ましい実施形態について、図1〜図4を参照しつつ説明する。
[第一実施形態]
まず、図1〜図3を参照して、本発明に係る電子機器冷却装置の第一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る電子機器冷却装置を示す概略斜視図であり、図2は、本実施形態に係る電子機器冷却装置の扉体を開放した状態を示す概略斜視図である。さらに、図3は、本実施形態に係る電子機器冷却装置の空気の流れを示す概略断面図である。
Hereinafter, a preferred embodiment of an electronic device cooling apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[First embodiment]
First, with reference to FIGS. 1-3, 1st embodiment of the electronic device cooling device which concerns on this invention is described.
FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating an electronic device cooling apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic perspective view illustrating a state in which a door body of the electronic apparatus cooling apparatus according to the present embodiment is opened. Further, FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the air flow of the electronic device cooling apparatus according to the present embodiment.
まず、本実施形態における電子機器冷却装置の全体の構成について説明する。図1に示すように、本実施形態の電子機器冷却装置1は、対向して設けられた前面ドア2と後面ドア3の二つの扉体と各扉体を開閉可能に支持する筐体4から構成されている。
これらの材質は、筐体内に後述する複数の電子機器ユニットを積層させて収容するため、当該各ユニット動揺することなく保持することができるとともに、耐震性も考慮して、強固な鋼鉄などの金属で形成されている。
First, the overall configuration of the electronic device cooling apparatus in the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, an electronic device cooling apparatus 1 according to the present embodiment includes a
These materials are housed by laminating a plurality of electronic device units, which will be described later, in the housing, so that each unit can be held without shaking, and in consideration of earthquake resistance, a strong metal such as steel is used. It is formed with.
前面ドア2の裏面側には、図2に示すように、後述する後面ドア3の裏面側に設けられたチャンバー31と対をなすチャンバー21設けられている。このチャンバー21は底面が開口した箱状に形成されており、内側は、空気が循環する流路となるように空隙が設けられている。
チャンバー21の底面は、後述する熱交換器41で冷却された冷気7をチャンバー21内に取り入れるための送入口211が形成されている。この送入口211は、前面ドア2を閉じたときに熱交換器41に形成された冷気7が排出される冷風口411と連通するようになっている。
As shown in FIG. 2, a
On the bottom surface of the
また、チャンバー21には、等間隔で設けられた複数の吹出口212が形成されている。吹出口212は、前面ドア2を閉じたときに後述する筐体4内と連通するとともに、熱交換器41で冷却された冷気7が、エアチャンバー21を経て、筐体4内に吹出されるようになっている。
この吹出口212は、後述する後面ドア3に設けられた吸込口312と筐体4の内部空間を挟んで対向する位置に設けられているとともに、後述する各電子機器ユニット5前面の中央付近に冷気が当たるような位置に穿設されている。
The
The
一方、後面ドア3の裏面側にも、同図に示すように、前述した前面ドア2のチャンバー21と対をなすチャンバー31が設けられている。このチャンバー31は、底面が開口した箱状に形成されており、内側には、空気が循環する流路となるように空隙が設けられている。
チャンバー31には、等間隔で設けられた複数の吸込口312が形成されている。吸込口312は、後面ドア3を閉じたときに筐体4内と連通するとともに、筐体4内に設けられた複数の電子機器ユニット5の背面から排出される加熱された熱気6を、チャンバー31内に吸込むようになっている。
この吸込口312は、前述した前面ドア2の吹出口212と筐体4の内部空間を挟んで対向する位置に設けられているとともに、後述する各電子機器ユニット5背面の中央付近に相当する位置に穿設されている。
On the other hand, as shown in the figure, a
The
The
また、チャンバー31の底面には、当該チャンバー31内に吸込まれた熱気6を、後述する熱交換器41に送出するための送出口311が形成されており、後面ドア3を閉じたときに熱交換器41に形成された熱気6を吸入する熱吸口412と連通するようになっている。
Further, the bottom surface of the
次に、筐体4は、同図に示す例では、前述した前面ドア2と後面ドア3を図示しないヒンジを介して開閉可能に支持する箱状に形成された部材である。
筐体4の前面ドア2と後面ドア3に接する面には、パッキンゴム11が設けられており、これにより各ドアを閉めた状態で、電子機器冷却装置1が、外気を遮断する密閉状態となり、冷却された空気を損失することがなく、筐体4内を効率よく冷却することができる。また、粉塵の侵入や後述する循環ファン414や放熱ファン51の作動音が外部に漏出しないようにもなっている(図3参照)。
Next, in the example shown in the figure, the housing 4 is a member formed in a box shape that supports the
Packing
筐体4内部の中段には、発熱体である電子機器ユニット5が4台と、下段には、冷媒を用いて筐体内を強制冷却する熱交換器41が設けられている。
4台の電子機器ユニット5は、所定の電子部品が高密度に実装された基板を内蔵するとともに、当該ユニット内部で生成された熱気6を当該ユニット前面の設けられた通気口から背面に設けられた排気口に向けて排気するための放熱ファン51が設けられている(図3参照)。
各電子機器ユニット5は、筐体4の内部に設けられた図示しないラックレールに挿入されることで、筐体4内に収容されている。
Four
The four
Each
熱交換器41は、冷媒の漏出による各電子機器ユニット5の故障や保守管理の容易性を考慮して、筐体4の下段に設けられている。
熱交換器41は、屋外に設置されている図示しない室外機と配管接続されており、筐体内で熱交換された熱気6が、冷媒を介して屋外に排熱されるようになっている。
熱交換器41には、熱交換が行われる熱交換部413と、空気を循環するための循環ファン414が設けられており、前述した冷風口411と熱吸口412を介して、外気を取り入れることなく筐体4内の空気を強制的に循環させ、熱交換することができるようになっている。
The heat exchanger 41 is provided in the lower stage of the housing 4 in consideration of failure of each
The heat exchanger 41 is connected to an outdoor unit (not shown) installed outdoors by piping, and the hot air 6 heat-exchanged in the housing is exhausted to the outdoors via the refrigerant.
The heat exchanger 41 is provided with a heat exchanging unit 413 where heat is exchanged and a circulation fan 414 for circulating air, and takes in outside air through the
冷風口411は、熱交換器41の前面ドア2側の天面に穿設された開口部で、前面ドア2を閉じたときに、前述した前面ドア2の送入口211と連通するとともに、熱交換部413で冷却された冷気7が循環ファン414により強制的に吹出されるようになっている。
一方、熱吸口412は、熱交換器41の後面ドア3側の天面に穿設された開口部で、後面ドア3を閉じたときに、前述した後面ドア3の送出口311と連通するとともに、チャンバー31内の熱気6が循環ファン414により強制的に吸込まれるようになっている。
The
On the other hand, the
次に、電子機器冷却装置1の内部における空気の流れについて図3を参照しつつ説明する。
同図に示す例では、前面ドア2と後面ドア3を閉じた状態とし、収容された各電子機器ユニット5が作動しているとともに、この作動により熱気6が生じている状態を示すものである。
まず、この熱気6は、各電子機器ユニット5の放熱ファン51により当該ユニット背面側の設けられた図示しない排気口より筐体4内に排出される。
次に、この熱気6は、循環ファン414により強制的に後面ドア3側チャンバー31に形成された各吸込口312から均等に吸込まれ、チャンバー31内に取り込まれる。
取り込まれた熱気6は、チャンバー31内を下降して、後面ドア3の送出口311から熱交換器41の熱吸口412に送出される。
熱吸口412に送出された熱気6は、循環ファン414を経て、熱交換部413により熱交換されることで冷却され、冷気7となって、熱交換器41の冷風口411から、前面ドア2の送入口211に送出される。
送入口211に送出された冷気7は、前面ドア2のチャンバー21内を上昇するとともに、各前面ドア2側チャンバー21の各吹出口212から筐体4の内部に向けて均等に吹出される。
この吹出された冷気7は、各電子機器ユニット5の前面に当たるとともに、各電子機器ユニット5前面中央付近に設けられた図示しない通気口より前述した放熱ファン51の助力によりユニット5内に吸込まれることで、内蔵する基板等も含めて冷却されるようになっている。
Next, the flow of air in the electronic device cooling apparatus 1 will be described with reference to FIG.
In the example shown in the figure, the
First, the hot air 6 is discharged into the housing 4 from an exhaust port (not shown) provided on the back side of the unit by the heat radiating fan 51 of each
Next, the hot air 6 is forcibly sucked in from the
The taken-in hot air 6 descends in the
The hot air 6 sent to the
The cool air 7 sent to the
The blown-out cool air 7 strikes the front surface of each
このように、発熱体である複数の電子機器ユニット5を挟んだ状態で、冷気7を吹出す吹出口212と熱気6を吸込む吸込口312が、均等な間隔で、かつ、対向した位置に設けられることで、筐体4内に並行した均等な空気の流れが形成されるとともに、吹出口212と吸込口312が前面ドア2と後面ドア3に設けられているため、電気機器ユニット5の放熱ファン51により排出される空気の流れを利用した循環サイクルが形成することができ、各電子機器ユニット5を効率よく、かつ、均等に冷却することができる。
また、筐体4の側壁をチャンバー21,31、吹出口212、吸込口312として利用するとともに、熱交換器41を各チャンバー21,31に連通するように設けることで、シンプルでかつ効率的な空気の循環経路が形成される。
これにより、筐体4内においては、収容される電子機器ユニット5の収容スペースが十分確保することができるとともに、筐体4自体はコンパクトな大きさに形成することができる。
In this manner, the
Moreover, while using the side wall of the housing | casing 4 as the
Thereby, in the housing | casing 4, while the accommodation space of the
また、外気を取り入れることなく、循環ファン414、熱交換部413、前面ドア2側チャンバー21、吹出口212、吸込口312、後面ドア3側チャンバー31の各装置を介して筐体4内で空気を循環させて冷却することができる循環サイクルが形成されるとともに、パッキンゴム11を用いた密閉構造も加わることで、冷気を損失することがなく、筐体4内部を効率よく冷却することができる。
また、粉塵や湿気等から電子機器ユニット5を保護することができるとともに、外気を取り入れないため加熱された空気を直接室内に排出する必要がなくなり、当該電子機器冷却装置1を設置する室内の空調設備等の負担が軽減され、消費電力を削減することができる。
In addition, the air in the housing 4 can be passed through the circulation fan 414, the heat exchange unit 413, the
In addition, the
以上説明したように、本実施形態の電子機器冷却装置1によれば、筐体4内部に収容された複数の電子機器ユニット5を均等に冷却することで、複数の電子機器ユニット5を適正な温度環境のもとで動作させることができる。
また、筐体4がコンパクトに形成されることで、省スペース化を図るとともに、熱交換器41の冷媒の漏出による不具合を防止し、メンテナンスも容易にすることができる。
さらに、筐体4が密閉構造を有するため、冷気を損失することがなく、筐体4内部を効率よく循環冷却することができる。また、排熱を外部に直接行わないため、排熱から生じる空調に費やすコストの増大を抑えつつ、筐体4内への粉塵や埃などの侵入を排除し、循環ファン414や電子機器ユニット5の放熱ファン51の騒音を防止することができる。
As described above, according to the electronic device cooling apparatus 1 of the present embodiment, the plurality of
In addition, since the housing 4 is formed in a compact manner, it is possible to save space, prevent problems due to leakage of the refrigerant in the heat exchanger 41, and facilitate maintenance.
Furthermore, since the housing 4 has a sealed structure, the inside of the housing 4 can be efficiently circulated and cooled without loss of cool air. Further, since the exhaust heat is not directly performed to the outside, an increase in the cost of air conditioning caused by the exhaust heat is suppressed, and intrusion of dust, dust and the like into the housing 4 is eliminated, and the circulation fan 414 and the
[第二実施形態]
次に、本発明に係る電子機器冷却装置の第二実施形態について、図4を参照しつつ説明する。
図4は、本実施形態に係る電子機器冷却装置の内部を示す概略斜視図である。
同図に示す本実施形態に係る電子機器冷却装置1は、上述した第一実施形態の変形実施形態であり、筐体4内の風量を調整するシャッター213,313と、温度センサ214a及びこのセンサの数値に基づき循環ファン414の回転数を制御する制御装置214を備えた構成となっている。
従って、その他の構成部分は、第一実施形態と同様となっており、同様の構成部分については、図中で第一実施形態と同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the electronic device cooling apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a schematic perspective view showing the inside of the electronic device cooling apparatus according to the present embodiment.
The electronic device cooling apparatus 1 according to the present embodiment shown in the figure is a modified embodiment of the first embodiment described above, and includes shutters 213 and 313 for adjusting the air volume in the housing 4, a
Therefore, other components are the same as those in the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment in the drawing, and detailed description thereof is omitted.
同図に示すように、本実施形態では、電子機器ユニット5は、第一実施形態と異なり4台の内、下段2台を取り外した状態で、筐体4内に収容されている。
そして、前面ドア2側チャンバー21と後面ドア3側チャンバー31には、本発明に係る開閉手段として機能するように上下にスライド可能なシャッター213,313が各々設けられている。このシャッター213,313を上下にスライドすることで、前面ドア2の吹出口212、後面ドア3の吸込口312を開閉するとともに、開口面積を拡縮するような調整をすることができるようになっている。
これにより、電子機器ユニット5が挿入されていないスペースに対応する前面ドア2の吹出口212と後面ドア3の吸込口312を閉じることができ、その分の冷気7を上段2台の電子機器ユニット5に導くことができ、冷気7を効率よく循環させることができる。
As shown in the figure, in the present embodiment, unlike the first embodiment, the
The
Thereby, the
また、前面ドア2側チャンバー21の裏面には、温度センサ214aが装着された循環ファン414の回転数を制御する制御装置214が装着され、電気ケーブルを介して、図示しない循環ファン414と接続されている。
制御装置214は、本発明に係る制御手段であり、金属製の筐体から形成されるとともに、筐体に穿設された開口部から温度センサ214aが外部に露出されるように設けられている。
筐体内には、MPU,ROM,RAM,I/Oポート等の所定の電子部品が実装された制御基板が内蔵されている。そして、I/Oポートからの入力に基づき数値化された温度センサ214aの温度と実装されたROMに記録された所定の温度をMPUが比較判定することで、循環ファン414の回転数を制御する構成となっている。
A
The
A control board on which predetermined electronic components such as an MPU, ROM, RAM, and I / O port are mounted is built in the housing. Then, the MPU compares and determines the temperature of the
具体的には、温度センサ214aの数値が所定の温度を超えることで、制御装置214が循環ファン414の回転数を高める制御を行うとともに、その結果、温度センサ214aの数値が所定の温度に下がると、所定の回転数に戻る制御を行うようになっている。
これにより、筐体4内における空気の循環サイクル周期を制御することができ、筐体4内の温度を自動的に調整し、温度上昇を抑えることができるとともに、筐体4内の温度を適正な温度に保つことができる。
Specifically, when the numerical value of the
As a result, it is possible to control the air circulation cycle period in the housing 4, to automatically adjust the temperature in the housing 4, to suppress the temperature rise, and to adjust the temperature in the housing 4 appropriately. Temperature can be maintained.
なお、本実施形態では、制御装置214で制御する対象を循環ファン414としたが、熱交換器41の冷却温度を調整したり、シャッター213,313を上下にスライドさせる駆動手段としてのモータ等を制御したりすることもできる。
In this embodiment, the target to be controlled by the
以上、本発明の電子機器冷却装置について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る電子機器冷却装置は、上述の実施形態に限定されるものでなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、本実施形態では、チャンバーを扉体より突出するように形成したが、扉体を二重構造として、内部にチャンバーを設けることもできる。
The electronic device cooling apparatus according to the present invention has been described with reference to the preferred embodiment. However, the electronic apparatus cooling apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the present invention. It goes without saying that changes can be made.
For example, in the present embodiment, the chamber is formed so as to protrude from the door body, but the door body may have a double structure and the chamber may be provided inside.
本発明は、複数の電子機器などが収容された筐体内を冷却する装置として広く利用することができる。 The present invention can be widely used as a device for cooling the inside of a housing in which a plurality of electronic devices and the like are accommodated.
1 電子機器冷却装置
2 前面ドア
21 チャンバー
211 送入口
212 吹出口
213 シャッター
214 制御装置
214a 温度センサ
3 後面ドア
31 チャンバー
311 送出口
312 吸込口
313 シャッター
4 筐体
41 熱交換器
411 冷風口
412 熱吸口
413 熱交換部
414 循環ファン
5 電子機器ユニット
51 放熱ファン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic
Claims (8)
前記筐体の対向する二つの側壁に設けられた空気の流路となる一対のチャンバーを備え、
一のチャンバーが、前記電子機器ユニットにより加熱された空気を吸込み当該チャンバー内に導く所定の間隔で設けられた複数の吸込口を有し、
他のチャンバーが、前記熱交換器により冷却された空気を前記筐体内に吹出す所定の間隔で設けられた複数の吹出口を有し、
前記熱交換器が、
加熱された空気を吸入する熱吸口と、冷却された空気を排出する冷風口と、を備えるとともに、前記熱吸口と前記冷風口が、前記各チャンバーに連通するように設けられたことを特徴とした電子機器冷却装置。 An electronic device cooling apparatus comprising: a housing that can accommodate a plurality of electronic device units; a heat exchanger that cools air heated by the electronic device units; and a circulation fan that circulates air in the housing. And
A pair of chambers serving as air flow paths provided on two opposite side walls of the housing;
One chamber has a plurality of suction ports provided at predetermined intervals for sucking the air heated by the electronic device unit and guiding it into the chamber,
The other chamber has a plurality of outlets provided at predetermined intervals for blowing out the air cooled by the heat exchanger into the housing,
The heat exchanger is
A heat inlet for sucking heated air and a cold air outlet for discharging cooled air, and the heat inlet and the cold air outlet are provided so as to communicate with the respective chambers. Electronic equipment cooling device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007032131A JP2008198780A (en) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | Device for cooling electronic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011059948A (en) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Chuo Electronics Co Ltd | Storing rack storing electronic device and heat exchanger |
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CN108759219A (en) * | 2018-07-06 | 2018-11-06 | 北京汉能光伏投资有限公司 | A kind of cooling device |
CN117320387A (en) * | 2023-09-13 | 2023-12-29 | 东莞市奇海实业有限公司 | Liquid-cooled double-cooling-channel cabinet and monitoring system |
-
2007
- 2007-02-13 JP JP2007032131A patent/JP2008198780A/en active Pending
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