JP2002299874A - 情報処理装置架収容箱 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 情報処理装置の冷却効果を高め、情報処理装
置架の設置自由度を増すことを課題とする。 【解決手段】 直方体形状を有する収容箱本体１と、こ
の収容箱本体内に冷気を供給し排熱を回収する空調機２
と、前記収容箱本体内に配列設置され下部から冷気を導
入し上部から排熱を放出する情報処理装置架４とを具有
する情報処理装置架収容箱であって、前記空調機２の冷
気吹き出し口７を前記収容箱本体１内一側の床面に近い
下方位置に開口するとともに排熱吸入口８を収容箱本体
の内部上方位置に開口し、前記情報処理装置架４は、下
部に前記床面から所要高さ位置に該装置架を浮上支持し
一側から他側に冷気を流通させ得る架台１３を備え、こ
れら架台１３を前記空調機２の冷気吹き出し口７から吹
き出される冷気ａの流動域に順次配列設置し、前記情報
処理装置架４の架台１３を通過した気流を収容箱本体の
他側の側壁内面から天井部へ導き、各情報処理装置架４
の上部から放出される排熱を伴って前記空調機の排熱吸
入口８へ導く循環流を形成するようにしたことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は通信機器類の情報処
理装置を収容する収容箱に係り、特に高密度実装で高発
熱の情報処理装置を効率よく冷却し、冷却後の排気を循
環使用可能とするとともに収容箱内における情報処理装
置架のレイアウトの自由度を高めることができる情報処
理装置架収容箱に関する。

【０００２】

【従来の技術】通信機器類の情報処理装置は、通常高さ
１７００mm程度の情報処理装置架（以下装置架と略称す
る）に積層状に搭載され、その装置架を収容箱内に複数
配列して収納するようになされている。

【０００３】上記情報処理装置は高密度実装であるため
稼働により高熱を発生し、したがって架内の情報処理装
置を冷却する必要がある。

【０００４】上記の冷却手段としては、収容箱内に空調
機を設け、この空調機から供給される冷気により情報処
理装置の冷却を図ることが一般に行われている。

【０００５】その具体的な手段としては、架下部分に冷
気を通す送風ダクトを設置し、このダクトの上面に冷気
の吹き出し口を設け、この吹き出し口の真上に装置架を
設置して送風ダクト内に供給される冷気を吹き出し口か
ら装置架の下部に供給し、装置架内の情報処理装置を冷
却するようにしたもの（特許第３０７１７８５号）、あ
るいは収容箱の天井部分に空調機を装置架の架数、吸気
口の位置、情報処理装置の発熱量等を勘案して取り付
け、装置架の前面側に床面に吹き下ろすように吹き出し
口を設け、他側に排熱を回収する吸入口を設けるように
したものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかして上記の前者に
よるものでは、収容箱内に送風ダクトを設置する必要が
あることから収容箱の構造が複雑になるとともにコスト
高になるという問題点のほか、送風ダクトの上面所定位
置に予め形成された冷気の吹き出し口の真上に装置架を
設置しなければならないので、装置架の設置数に制約を
受けるばかりでなく、設置位置が限定されるので装置架
の配置上のレイアウトの自由度が得られないという問題
がある。

【０００７】前記の後者によるものでは、収容箱の天井
部に取り付けられる空調機の冷気の吹き出し口と装置架
の冷気の吸入口との位置を適正に配置しないと冷却効率
が悪く、そのため前記の従来技術による場合と同様に装
置架の設置台数や設置位置に制約を受け、装置架のレイ
アウトが著しく限定されるという問題点がある。

【０００８】また空調機の一側に冷気の吹き出し口が、
他側に排熱を回収する吸入口が設けられるので、吹き出
し口と吸入口との間の距離が短いものとなり、その結果
ショートサイクルを生じて装置架への冷気の供給が十分
に行われず、冷却効率の低下を招くという問題点があっ
た。

【０００９】さらに空調機を複数基設置する場合には、
複数の空調機の協調動作と空調機のＯＮ−ＯＦＦ動作頻
度を少なくする運転制御とが必要となり、勢い高精度の
冷却を維持させるためにはコストの大幅な負担が必要と
なるという問題点がある。

【００１０】本発明は上記従来の技術が有する諸問題を
解消することを課題としてなされたもので、収容箱自体
で冷却用空気の循環路を構成し、装置架の配置に自由度
を与えるとともに各装置架内の情報処理装置の冷却効率
を高めることができる情報処理装置架収容箱を提供する
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として本発明は、直方体形状を有する収容箱本体と、こ
の収容箱本体内に冷気を供給し排熱を回収する空調機
と、前記収容箱本体内に配列設置され下部から冷気を導
入し上部から排熱を放出する情報処理装置架を具有する
情報処理装置架収容箱であって、前記空調機の冷気吹き
出し口を前記収容箱本体内一側の床面に近い下方位置に
開口するとともに排熱吸入口を収容箱本体の内部上方位
置に開口し、前記情報処理装置架は、下部に前記床面か
ら所要高さ位置に該装置架を浮上支持し一側から他側に
冷気を流通させ得る架台を備え、これら架台を前記空調
機の冷気吹き出し口から吹き出される冷気の流動域に順
次配列設置し、前記情報処理装置架の架台を通過した気
流を収容箱本体の他側の側壁内面から天井部へ導き、各
情報処理装置架の上部から放出される排熱を伴って前記
空調機の排熱吸入口へ導く循環流を形成するようにした
ことを特徴とする。

【００１２】こうしたことにより、空調機の冷気吹き出
し口から吹き出される冷気は、収容箱本体の床面にそっ
て情報処理装置架の架台に向かって流れ、各架台内を流
れる際にそれぞれの情報処理装置架の下部から該装置架
内に導入されて情報処理装置を冷却し、冷却後の排熱は
情報処理装置架の上部から上方へ排出される。

【００１３】一方、すべての架台を通過した空気は収容
箱本体の他側の側壁の内側面にそって上昇し、さらに天
井部にそって空調機の吸入口へ向けて還流する。その際
に各情報処理装置架の上部から排出される排熱と合流
し、この排熱を伴って空調機の吸入口に吸い込まれ、再
び冷却されて吹き出し口から吹き出すよう循環する。

【００１４】収容箱本体の天井部に空気搬送用ファン
（好ましくはクロスフローファン）を設置すれば、空調
機へ還流する空気流の形成を助長し、一層良好な循環流
を形成することができる。

【００１５】また情報処理装置架の架台の冷気の入側ま
たは出側に冷気の流量を調整乃至は偏向させて該装置架
内の情報処理装置に対する冷気を配分する冷気調整板を
設ければ冷却効果をさらに向上させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態を参照して説明する。

【００１７】図１は本発明による情報処理装置架収容箱
の一実施形態の内部構成を示す略示断面図で、横長の直
方体形状を有する収容箱本体１と、この収容箱本体１内
に冷気を供給し排熱を回収する空調機２と、情報処理装
置３，３…を積層状に搭載する複数基の情報処理装置架
４，４…（以下の説明では装置架と略称する）とを備え
ている。

【００１８】前記収納箱本体１は、通常の収納箱と同様
に鋼板製のパネルによる組み立て構造のもので、床板１
ａと、天井部１ｂと、四周を囲む側壁１ｃとで構成さ
れ、その長手方向一側の側壁１ｃには出入口５が開設さ
れ、この出入口５は扉６により開閉されるようになって
いる。

【００１９】前記空調機２は、図示の実施形態では前記
出入口５とは反対側の側壁１ｃ’に近い収容箱本体１内
に設置され、その冷気吹き出し口７は収容箱本体１の床
面１ａに近い低い位置で略水平方向に吹き出すように開
口され、同じく排熱を回収する排熱吸入口８は前記装置
架４の上端と略同高位置で上方に向けて開口されてい
る。

【００２０】なおこの場合、空調機２の本体部分は収容
箱本体１外に設置し、冷気吹き出し口７および排熱吸入
口８を収容箱本体１内の前述の位置に開口させるように
してもよい。

【００２１】前記装置架４は、従来と同様に図２に示す
ように架下枠９と架上枠１０とが四隅の柱材１１，１１
…により結合された縦長直方体形の枠状のもので、前記
柱材１１，１１…に上下方向に列設された係止孔１２を
選択して棚枠（図示省略）を取り付け、その上に情報処
理装置３を搭載するようになっている。

【００２２】本発明においては、上記装置架４の前記架
下枠９の下部に、装置架４を床板１ａの上面から所要高
さに浮上した状態に支持し前記空調機２の冷気吹き出し
口７から吹き出される冷気ａが流通し得る架台１３が設
けられている。そして各装置架４，４…は前記冷気ａの
流動域にそって配列設置される。

【００２３】前記架台１３の具体的な構造としては、図
２に示しているように装置架４の架下枠９と略同大の上
枠１４と下枠１５との四隅部を柱材１６，１６…で結合
した構造を基本型としている。このほか４本の脚１７，
１７…で構成する４本脚構造（図３（Ａ））、冷気ａの
流動方向に対し両側を柱材１８と板材１９とで塞いだ構
造（図３（Ｂ））、上記板材１９に通気孔２０をあけた
構造（図３（Ｃ））などがあり、これらは装置架４に搭
載される情報処理装置３等の重量や大きさを勘案して適
宜選択することができる。

【００２４】図４は装置架４に搭載される情報処理装置
３の冷却の仕方を例示している。

【００２５】図４（Ａ）は架上吸い出しタイプのもの
で、２個の情報処理装置３，３を１組として装置架４内
に３組が積層され、各組の上側の情報処理装置３の直上
位置に吸引装置２１（ファン）が設けられ、中段および
下段の組の吸引装置２１の上部には該吸引装置２１から
出た排熱を装置架４の背部側の排熱通路部２２へ導くよ
う傾斜した誘導板２３が設けられている。

【００２６】したがって空調機２の冷気吹き出し口７か
ら吹き出されて収容箱本体１の床板１ａの上面にそって
流れる冷気ａ（７〜１５℃）は、床板１ａ上に配列設置
されている装置架４の下部の架台１３内を流通し、その
一部は最下段の組の吸引装置２１に吸引されて上昇し、
その冷気により最下段の情報処理装置３が冷却される。

【００２７】最下段と下から２段目の組の排熱は誘導板
２３にそって排熱通路部２２へ流出して対流作用により
上昇し、最上段と２段目の組は収容箱本体１内に拡散す
る冷気が上記誘導板２３の上面を通って吸引装置２１に
より吸引され、最上段と２段目の組の情報処理装置３，
３を冷却して架上枠１０の上方へ排熱される。

【００２８】図４（Ｂ）は吸引装置２１と誘導板２３の
位置関係を上下に逆にした排熱押し出しタイプのもので
あり、図４（Ｃ），（Ｄ）は架背面吹き出しタイプ、図
４（Ｅ）はプッシュプルタイプである。これらの冷気の
流れは矢印で示すに留める。このほか吸引装置を用いな
い自然対流による冷却タイプも含まれる。

【００２９】いずれの場合も、架台１３内を流れる冷気
ａの一部は装置架４の下端から装置架４内に導入され
て、もしくは収容箱本体１内に拡散する冷気が情報処理
装置３の誘導板２３の上面を通って装置架４内の情報処
理装置３を冷却し、冷却後の排熱は対流作用によって装
置架４の上部から収容箱本体１の天井部１ｂへ向けて放
出される。

【００３０】図示の実施形態では、上記各装置架４，４
…の上部から放出される排熱を空調機２の排熱吸入口８
へ効率よく向かわせるため、収容箱本体１の天井部１ｂ
に空気搬送用ファン２４が取り付けられている。

【００３１】この空気搬送用ファン２４は、好ましい形
態としてはエアカーテン用のクロスフローファンを収容
箱本体１の幅方向（図１の紙面に対し表裏方向）全域に
わたるように配置し、空気流ｂが空調機２の排熱吸入口
８へ向けて形成されるようにするのがよい。これにより
上記空気流ｂに各装置架４，４から放出される排熱ｃ，
ｃ…を乗せて排熱吸入口８から空調機２へ効率よく吸い
込ませることができ、収容箱本体１の内面全域で空気の
循環経路が形成されるものとなる。

【００３２】したがって空調機２の冷気吹き出し口７か
ら吹き出される冷気ａ（７〜１５℃）は、収容箱本体１
の床板１ａの上面にそって装置架４，４…の下部の架台
１３，１３…に向かって流れ、各架台１３内を流れる際
にそれぞれの装置架４，４…の下部から装置架４内に吸
引されて、もしくは情報処理装置３の誘導板２３から収
容箱本体１内に拡散する冷気を吸引して情報処理装置３
を冷却し、冷却後高温となった空気（排熱ｃ）は対流作
用によって装置架４の上部から上方へ向けて放出され
る。

【００３３】すべての架台１３，１３…を通過した空気
は、収容箱本体１の側壁１ｃの内面にそって上昇し、天
井部１ｂに至った空気は空気搬送用ファン２４による気
流ｂに乗って空調機２の排熱吸入口８へ向かう。その天
井部１ｂにそって流れる気流ｂに各装置架４，４…の上
部から放出される排熱ｃが合流し、この排熱ｃを伴って
排熱吸入口８へ流れ込み、排熱ｃ（３０〜４０℃）が回
収される。

【００３４】このように空調機２の冷気吹き出し口７か
ら収容箱本体１の床板１ａの上面、側壁１ｃの内面、天
井部１ｂの下面を経て空調機２の排熱吸入口８へ戻るよ
う収容箱本体１自体が還流路を形成して空気の循環流を
生成することになる。

【００３５】なお図１において符号３０は、空調機２が
故障等によりダウンした場合に作動する緊急用の換気扇
である。

【００３６】図５は、装置架４内の情報処理装置の冷却
タイプの如何により冷気ａを配分する必要がある場合に
冷気ａの流量調整、流路偏向をなさしめるようにした形
態の一例を示している。

【００３７】図５（Ａ）は装置架４の前面側に冷気の取
り入れ口を有するタイプの場合で、この場合には架台１
３の冷気入側の上部から板状材からなる冷気調整板２５
を垂設し、架台１３内に進入する冷気ａの流量を制限し
て装置架４の前面にそって上昇させるようにし、冷気ａ
が前記取り入れ口へ向かうようにしたものである。

【００３８】図５（Ｂ）は装置架４の下部のみから冷気
ａを吸入するタイプの場合で、この場合には架台１３の
冷気出側の上部から冷気調整板２６を垂設し、架台１３
から流出する冷気ａを絞って装置架４の下端に向かう冷
気量を増大させるようにしたものである。

【００３９】図５（Ｃ）は装置架４の背面側に冷気の取
り入れ口を有するタイプの場合で、この場合には架台１
３の冷気出側に断面Ｌ形状に屈曲した冷気調整板２７を
取り付け、架台１３内を通過した冷気ａの一部を装置架
４の背面にそって上昇するよう偏向させ、冷気ａが前記
取り入れ口へ向かうようにしたものである。

【００４０】このように装置架４の下部に架台１３を設
けてあることにより、装置架４内の情報処理装置３の冷
却の仕方の如何にかかわらず冷気を効果的に配分して冷
却効果を高めることが簡単な構成の冷気調整板を付加す
るだけで直ちに実現させることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、空
調機の冷気吹き出し口から吹き出されて収容箱本体の床
面にそって流れる冷気を装置架の下部に設けた架台内を
流動させ、その冷気を装置架内に導入して情報処理装置
を冷却するようにしたので、収容箱本体の床面上の任意
所望の位置に装置架を配列設置しても装置架に冷気を確
実に供給することができ、装置架の配列装置時に制約を
受けることがなく、設置の自由度を得ることができる。

【００４２】特に収容箱本体自体により冷気の吹き出し
口から床面、側壁、天井部を経て空調機の排熱吸入口へ
戻る循環経路を形成するので、ショートサイクルを生じ
ることがなく、冷気を情報処理装置の冷却のために最大
限使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による情報処理装置架収容箱の一実施形
態を示す略示断面図。

【図２】図１における情報処理装置架および架台を示す
斜め下方からみた斜視図。

【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は架台の変形例を示す斜め下方
からみた斜視図。

【図４】情報処理装置架内の情報処理装置の冷却の仕方
を示し、（Ａ）は架上吸い出しタイプ、（Ｂ）は排熱押
し出しタイプ、（Ｃ）、（Ｄ）は架背面吹き出しタイ
プ、（Ｅ）はプッシュプルタイプを示す略示断面図。

【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は架台に付設する冷気調整板の
種類を示す略示断面図。

【符号の説明】

１ 収容箱本体 ２ 空調機 ３ 情報処理装置 ４ 情報処理装置架 ７ 冷気吹き出し口 ８ 排熱吸入口 １３ 架台 ２１ 吸引装置 ２２ 排熱通路部 ２３ 誘導板 ２４ 空気搬送用ファン（クロスフローファン） ２５，２６，２７ 冷気調整板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E322 BA01 BA04 BB08 EA05 EA11

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直方体形状を有する収容箱本体と、この収
   容箱本体内に冷気を供給し排熱を回収する空調機と、前
   記収容箱本体内に配列設置され下部から冷気を導入し上
   部から排熱を放出する情報処理装置架とを具有する情報
   処理装置架収容箱であって、前記空調機の冷気吹き出し
   口を前記収容箱本体内一側の床面に近い下方位置に開口
   するとともに排熱吸入口を収容箱本体の内部上方位置に
   開口し、前記情報処理装置架は、下部に前記床面から所
   要高さ位置に該装置架を浮上支持し一側から他側に冷気
   を流通させ得る架台を備え、これら架台を前記空調機の
   冷気吹き出し口から吹き出される冷気の流動域に順次配
   列設置し、前記情報処理装置架の架台を通過した気流を
   収容箱本体の他側の側壁内面から天井部へ導き、各情報
   処理装置架の上部から放出される排熱を伴って前記空調
   機の排熱吸入口へ導く循環流を形成するようにしたこと
   を特徴とする情報処理装置架収容箱。
2. 【請求項２】前記収容箱本体の天井部に前記循環流を助
   成する空気搬送用ファンを有している請求項１記載の情
   報処理装置架収容箱。
3. 【請求項３】前記情報処理装置架の架台の冷気入側また
   は出側に冷気の流量調整または偏向して該装置架内の情
   報処理装置に対する冷気を配分する冷気調整板を有して
   いる請求項１または２記載の情報処理装置架収容箱。