JP2005005651A - ラックキャビネットの冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ラックキャビネット内部の任意部分の冷却が可能であり、冷風の吹き出し位置や吹き出し方向を自由に変更することができ、しかもコスト増加を招くこともないラックキャビネットの冷却構造を提供する。
【解決手段】筺体１の四方が側板２または扉で囲まれたラックキャビネットと、その内部に機器搭載ユニット５と並列に取付けられた冷却ユニット６とからなる。この冷却ユニット６はペルチェ素子を内蔵した電子冷却装置であり、側板２または扉３と冷却ユニット６との空間部Ｓの一つに冷風を上方向または下方向に導く着脱可能な風向ガイド１４を備え、空間部Ｓを介して上側または下側の機器搭載ユニット５を冷却する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器などを収納するラックキャビネットの冷却構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】実開平６−２８５７３号公報
【特許文献２】特表２００２−５０３０７１号公報
【０００３】
ラックキャビネットは、四方が側板または扉で囲まれた筺体内部にマウントレールを備え、機器搭載ユニットなどの各種ユニットを自由に取付けることができるものである。搭載された電子機器の発熱による内部温度の上昇を抑制するために、ラックキャビネットの内部を冷却する必要がある。このため従来は特許文献１に示すように、キャビネットの全体に冷却空気を循環させて冷却を行っていた。
【０００４】
しかし、ラックキャビネットの全体を冷却するためには冷却能力の大きい冷却装置が必要となり、また冷却装置のための特別な取付スペースが必要となるという問題があった。しかも電子機器には発熱量の大小や必要とする冷却温度の高低があるため、全体を均一に冷却する従来構造は合理性を欠く面があった。
【０００５】
そこで特許文献２に示されるように、筺体の側壁を二重構造として冷風の流路とし、必要な位置に吹き出しを設けて冷風を噴出させるようにしたラックキャビネットの冷却構造が提案されている。この構造は上記した全体冷却方式の欠点を解決できる利点がある。しかし筺体の側壁を二重構造とすることはキャビネットの大型化とコスト増加を招くうえ、冷風の吹き出し位置や吹き出し方向の異なる多種類のラックキャビネットを用意しなければならないという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、ラックキャビネット内部の任意部分の冷却が可能であり、冷風の吹き出し位置や吹き出し方向を自由に変更することができ、しかもコスト増加を招くこともないラックキャビネットの冷却構造を提供するためになされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、筺体の四方が側板または扉で囲まれたラックキャビネットと、その内部に機器搭載ユニットと並列に取付けられた冷却ユニットとからなり、この冷却ユニットが、側板または扉と冷却ユニットとの空間部の一つに冷風を上方向または下方向に導く着脱可能な風向ガイドを備えたものであることを特徴とするものである。
【０００８】
なお、冷却ユニットが幅寸法と奥行き寸法を略同一としたうえ、冷却ユニットの取付け方向を変更可能とする取付ブラケットを備えたものであることが好ましく、また冷却ユニットが、その内部を吸熱室と放熱室とに区画し、吸熱室と放熱室との吸気を同一面内で行うものであることが好ましい。さらに冷却ユニットが、底面から天井面にわたる垂直な複数の仕切り板を設け、これらの仕切り板にペルチェ素子を設けることにより吸熱室と放熱室とを交互に設けたものであることが好ましい。
【０００９】
本発明によれば、側板または扉と冷却ユニットとの空間部を冷風の通路として利用し、冷却ユニットの上方または下方の機器搭載ユニットを冷却することができる。しかも冷却ユニットは機器搭載ユニットの取付け位置に自由に取付けることができるので、任意の位置から冷風を吹き出すことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１〜図４は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１はラックキャビネットの内部構造を示す正面図、図２はその右側面図、図３，図４は平面図である。１はラックキャビネットの筺体であり、その四方は側板２または扉３により囲まれている。この筺体１の内部には４本のマウントレール４が垂直に設けられており、従来と同様にマウントレール４を利用して機器搭載ユニット５を自由に取付けることができる構造となっている。
【００１１】
本発明では、これらの機器搭載ユニット５と並列に冷却ユニット６が取付けられている。冷却ユニット６は冷却対象となる機器搭載ユニット５の直上または直下に配置する。機器搭載ユニット５は、冷却ユニット６より吹き出される冷風を側面の１つに設けられた吸気口から吸引し、他の側面に設けられた排気口から排出する構造を採用している。このような機器搭載ユニット５を冷却する冷却ユニット６は、図５に示すように内部にペルチェ素子７を備えた電子冷却型のものである。図５の例では冷却ユニット６の内部は、水平な隔壁８によって吸熱室１０と放熱室９とに区画されている。冷却ユニット６の側面の一つには吸引口１１が設けられており、ラックキャビネットの内部の空気を放熱室９と吸熱室１０とにそれぞれ吸引する。吸熱室１０にファン１２により吸引された空気はペルチェ素子７により冷却されて冷風となり、放熱室９にファン１３により吸引された空気はペルチェ素子７の排熱により温風となる。
【００１２】
図６に示すように、冷却ユニット６の側面のうち吸引口１１が形成された側面とは異なる側面に、着脱可能な風向ガイド１４が設けられている。この風向ガイド１４は、側板２または扉３と機器搭載ユニット５及び冷却ユニット６との間に形成される空間部Ｓの一つに、冷風を上方向または下方向に向かって吹き出すための部材である。この実施形態では吸引口１１は冷却ユニット６の前面に設けられており、風向ガイド１４は右側面に設けられて上向きに冷風を吹き出している。また温風が吹き出す別の側面（奥側側面）には、風向ガイド１４と同様の排気ダクト１５が設けられている。
【００１３】
これらの風向ガイド１４と排気ダクト１５は、図６に示すように上下面の一方を開口させその反対面を傾斜させた形状であり、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように上下を反転させて取付片１４ａが保持片１６と冷却ユニット６との間に差し込むように取付けることにより、風向を上下いずれにも設定することができるようになっている。なお、風向ガイド１４の取付方法としては、ねじや係止具を用いたものであってもよい。
この第１の実施形態では、機器搭載ユニット５はいずれも吸気口は右側面に位置し、排気口は奥側面に位置している。これに対応する冷却ユニット６は図１、図２に示すように上段の機器搭載ユニット５を冷却する冷却ユニット６は右側面から上向きに冷風を吹き出してその直上の機器搭載ユニット５を冷却しており、また中段の機器搭載ユニット５を冷却する冷却ユニット６は右側面から下向きに冷風を吹き出してその直下の機器搭載ユニット５を冷却している。また何れの冷却ユニット６も排気ダクト１５は奥側に設けられ、奥側の側板２と機器搭載ユニット５及び冷却ユニット６との間に形成される空間部Ｓに排熱している。
【００１４】
このように構成されたラックキャビネットの冷却構造によれば、側板２または扉３と冷却ユニット６との空間部の一つを冷風の流路として利用し、冷却ユニット６に隣接して並列に配置された機器搭載ユニット５を冷却することができる。このため特許文献２に記載されたように筺体の側壁を二重構造とする必要がなく、キャビネットの大型化やコスト増加を招くことがない。しかも冷却ユニット６を任意の位置に取付けることができるので、目的とする機器搭載ユニット５の局部冷却が可能である。
【００１５】
以上に説明した第１の実施形態では、風向ガイド１４を反転させて冷風の吹き出し方向を上下に変更可能としたが、冷風が吹き出す側面の位置は常に一定であった。しかし図８に示すように冷却ユニット６の幅寸法と奥行き寸法を略同一とし、冷却ユニット６をマウントレール４に取付けるための取付けブラケット１７を着脱自在としてその取付け位置を変更して、ラックキャビネットに対する冷却ユニット６の取付方向を変更することにより、冷風が吹き出す側面の位置を容易に変えることができる。
【００１６】
すなわち図８の中央を通常状態とすると、この状態では冷風は冷却ユニット６の左側面側から吹き出している。しかし冷却ユニット６を左右に９０度又は１８０度回転させることにより、冷風の吹き出し位置を奥側や正面側や右側に変更することができる。このほか、図９に示すように中心軸Ｏの回りに冷却ユニット６の上下を反転し、冷風が吹き出す側面を変えることができ、同時に風向ガイド１４の反転を組み合わせて風向きの上下を切り替えることもできる。
【００１７】
図１０は図６に示された冷却ユニット６を時計方向に９０度回転させ、冷風が吹き出す側面の位置を変更した状態を示す。すなわち、図６の冷却ユニット６は手前側から吸気して右側から冷風を吹き出す構造であるが、全体を時計方向に９０度回転させたうえ取付けブラケット１７の位置を変更して図１０のようにすれば、手前側から冷風が吹き出すようになる。なお、この冷却ユニット６の幅寸法と奥行き寸法は略同一としてある。
【００１８】
このように冷却ユニット６の取付け位置を変更できるようにしておけば、機器搭載ユニット５の吸気位置に合わせて、冷風の吹き出し位置を変更できるから、多種類の冷却ユニット６を製造する必要がない。
【００１９】
以上の実施形態においては、冷却ユニット６は吸熱室１０への吸引口１１と放熱室９への吸引口１１とを同一側面に形成した。この結果、吸気される空間部Ｓが１面に絞られ、同一のラックキャビネットの内部に複数の冷却ユニット６を配置した場合にも、排気面（放熱面）の選択の余地が拡がる利点がある。
【００２０】
図１１は冷却ユニット６の変形例を示す。この冷却ユニット６は底面から天井面にわたる垂直な複数の仕切り板１８を内部に設け、これらの仕切り板１８にペルチェ素子７を取付けたものである。図１１では２枚の仕切り板１８によって冷却ユニット６の内部は３つに区画され、中央が吸熱室１０、両側が放熱室９となっている。仕切り板１８の幅はペルチェ素子７の幅とほぼ同じ大きさとし、左右のペルチェ素子７は中央が吸熱面となるように逆向きに配置する。
【００２１】
このような構造とすれば、冷却ユニットの厚みをより薄く形成できるとともに、仕切り板１８の数を増加させることにより冷却能力を上昇させることができる。なお、冷風と温風が同一側面から吹き出すこととなるため、図１２に示すように、温風は上向きに冷風は下向きに吹き出すように、風向ガイド１４と排気ダクト１５とを組み合わせるものとする。
【００２２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のラックキャビネットの冷却構造によれば、側板または扉と冷却ユニットとの空間部を冷風の通路として利用し、冷却ユニットの上方または下方の機器搭載ユニットを集中的に冷却することができる。このためラックキャビネット内部の任意部分の冷却が可能であり、冷風の吹き出し位置や吹き出し方向を自由に変更することができ、しかもコスト増加を招くこともないなどの利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】ラックキャビネットの内部構造を示す正面図である。
【図２】ラックキャビネットの内部構造を示す右側面図である。
【図３】機器搭載ユニットの平面図である。
【図４】冷却ユニットの平面図である。
【図５】冷却ユニットの内部構造図である。
【図６】冷却ユニットの斜視図である。
【図７】風向ガイドの反転を示す正面図と側面図である。
【図８】冷却ユニットの回転の説明図である。
【図９】冷却ユニットの反転の説明図である。
【図１０】図６の冷却ユニットを回転させた状態の斜視図である。
【図１１】冷却ユニットの変形例を示す正面図と平面図である。
【図１２】図１１の冷却ユニットの風向ガイドと排気ダクトの斜視図である。
【符号の説明】
１ 筺体
２ 側板
３ 扉
４ マウントレール
５ 機器搭載ユニット
６ 冷却ユニット
７ ペルチェ素子
８ 隔壁
９ 放熱室
１０ 吸熱室
１１ 吸引口
１２ ファン
１３ ファン
１４ 風向ガイド
１５ 排気ダクト
１６ 保持部
１７ 取付けブラケット
１８ 仕切り板

Claims (4)

1. 筺体の四方が側板または扉で囲まれたラックキャビネットと、その内部に機器搭載ユニットと並列に取付けられた冷却ユニットとからなり、この冷却ユニットが、側板または扉と冷却ユニットとの空間部の一つに冷風を上方向または下方向に導く着脱可能な風向ガイドを備えたものであることを特徴とするラックキャビネットの冷却構造。
2. 冷却ユニットが、幅寸法と奥行き寸法を略同一としたうえ、冷却ユニットの取付け方向を変更可能とする取付ブラケットを備えたものである請求項１記載のラックキャビネットの冷却構造。
3. 冷却ユニットが、その内部を吸熱室と放熱室とに区画し、吸熱室と放熱室との吸気を同一面内で行うものである請求項１または２記載のラックキャビネットの冷却構造。
4. 冷却ユニットが、底面から天井面にわたる垂直な複数の仕切り板を設け、これらの仕切り板にペルチェ素子を設けることにより吸熱室と放熱室とを交互に設けたものである請求項１〜３の何れかに記載のラックキャビネットの冷却構造。

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