JP2005236181A - ラックの冷却構造および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 雰囲気空調用のユニットを床下空調用のラックに搭載した場合にも、ラックの奥行き寸法拡大や前面扉の飛び出しを抑制して風量を確保する。
【解決手段】 搭載ユニット２０を搭載する位置とラック１０の側板との間に備えたダクト３０の下部の吸気口３１から吸気し、搭載ユニット２０を搭載する位置の近傍に設けたダクト開口３３から搭載ユニット２０の前面に排気する。吸気口３１に吸気ファン３２を設ける。ダクト開口３３は搭載ユニット２０の搭載位置に合わせて設けられる構造とする。ラック１０内部の仕切り板とラック１０の側板とを使用してダクト３０を構成しても、単体で構成したダクト３０をラック１０内部に設置してもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明はラックの冷却構造および方法に関し、特に、ラックに収容した搭載ユニットをエアフローにより冷却するための冷却構造および方法に関する。

データセンター等は大量のサーバを設置するため、冷気の温湿度の制御が容易な床下空調を前提としたマシン室を構築する場合が多い。したがって、ここに設置されるラックは床下吸気、天板排気ができるようにラックのベース面とトップ面に開口があり、ラックの前後面には開口がない、いわゆるネットワーク機器向けのラックである場合が多い。雰囲気空調用の標準ラックを設置することは、ラックの周囲に人が立てない、温湿度の制御が困難である等の理由により認められていない。また、ラックの前面、後面は人が通る通路や、保守エリアとなっており、ラックの最大奥行き寸法が規定されている。したがって、このような場所に設置されるラックは、現在のところ床下空調用に用いられる、ラックのベース面とトップ面が開口されているラックしか選択できない。

一方、大多数のサーバやディスク装置などのユニットは、雰囲気空調できるようにフロント吸気、リア排気で冷却設計されている。図２は、フロント吸気、リア排気で冷却設計されているユニットを床下空調用のラックに搭載した場合を示す斜視図である。エアフロー１５０は図に示すようになる。双方の風向きが異なるため、前面扉が搭載ユニットの吸気開口を塞いで、いわゆる窒息状態となり、塞がなくとも、吸気エリアがほとんどなくなる。従って、ユニットに必要な吸気風量が得られなくなるため、ユニットが高温状態となる問題が生じる。

そこで、この問題を解決するために図３に示すように、前面扉をダクト１３０化したラックが使用されている（例えば特許文献１参照）。エアフロー１５０は図のようになる。しかし、前面扉をダクト化する場合でも、先に述べたようにラック１１０の最大奥行き寸法が規定されているため、ラック１１０からあまり飛び出したダクト１３０は設置できない。また、ラック１１０は横方向に連結して設置されるために、前面扉をダクト化した場合は、扉を開けて中の搭載ユニット１２０を引き出して保守する場合に、扉が隣のラックと干渉してしまい、扉が完全に開ききれないという制約もある。このため、ダクト通風面積が確保できなくなり、搭載ユニット１２０に風量制限、ひいては発熱量の制限をしなければならない。

特開２０００−２７７９５６号公報（第３−４頁、図１）

上述したように、雰囲気空調用のユニットを床下空調用のラックに搭載すると、満足な風量を得るためには、ラックの奥行き寸法が大きくなるという問題点がある。また、前面扉をダクト化した場合は、扉が隣のラックと干渉してしまい、扉が完全に開ききれないという問題点がある。

本発明の目的は、雰囲気空調用のユニットを床下空調用のラックに搭載した場合にも、ラックの奥行き寸法拡大や前面扉の飛び出しを抑制して風量を確保するラックの冷却構造および方法を提供することにある。

本発明のラックの冷却構造は、ラックに収容した搭載ユニットを冷却するためのラックの冷却構造であって、
前記搭載ユニットを搭載する位置と前記ラックの側板との間にダクトを備え、
前記ダクトの下部に吸気口を有し、前記搭載ユニットの前面に排気するように前記ダクトの前記搭載ユニットを搭載する位置の近傍にダクト開口を有することを特徴とする。

本発明のラックの冷却構造は、前記吸気口に吸気ファンを備えたことを特徴としてもよい。

本発明のラックの冷却構造は、前記ダクト開口を前記搭載ユニットの搭載位置に合わせて設ける構造であることを特徴としてもよい。

本発明のラックの冷却構造は、前記ラックの内部に仕切り板を設け、前記仕切り板と前記ラックの側板とを使用して前記ダクトを構成したことを特徴としてもよい。

本発明のラックの冷却構造は、前記ダクトを単体で構成し、構成した前記ダクトを前記ラック内部に設置したことを特徴としてもよい。

本発明のラックの冷却構造は、前記ダクトを前記ラックの左右両側に備えたことを特徴としてもよい。

本発明のラックの冷却方法は、ラックに収容した搭載ユニットを冷却するためのラックの冷却方法であって、
前記搭載ユニットを搭載する位置と前記ラックの側板との間に備えたダクトの下部の吸気口から吸気し、
前記ダクトの前記搭載ユニットを搭載する位置の近傍に設けたダクト開口から前記搭載ユニット前面に排気することを特徴とする。

本発明のラックの冷却方法は、吸気ファンを用いて前記吸気口から吸気することを特徴としてもよい。

本発明のラックの冷却方法は、前記ダクト開口を前記搭載ユニットの搭載位置に合わせて設けることを特徴としてもよい。

本発明のラックの冷却方法は、前記ラックの内部の仕切り板と前記ラックの側板とを使用して前記ダクトを構成することを特徴としてもよい。

本発明のラックの冷却方法は、単体で構成した前記ダクトを前記ラック内部に設置することを特徴としてもよい。

本発明のラックの冷却方法は、前記ダクトを前記ラックの左右両側に備えることを特徴としてもよい。

本発明によれば、下記の効果がある。

ラックのサイドの隙間を利用するものであるため、前面扉の飛び出しを最小限に抑えられ、マシン室の通路や保守エリアを妨げることがない。

ダクトの通風面積を大幅に拡大することができるために、冷気の通風風量が増え、搭載ユニットに制限される風量、ひいては搭載ユニットの発熱量の制限を大幅に緩和できる。

本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態の概略構成を示す斜視図である。本実施の形態では、冷却する対象として、標準ラックである１９インチラック用に設計されたユニットを想定している。

ラック１０は、１９インチラックよりも横幅の広い、ネットワーク機器向けの床下空調用ラックである。ラック１０は、床下から冷気を吸気し、天板に排気する構造となっている。

搭載ユニット２０は、サーバやディスクなどである。搭載ユニット２０は、標準ラックである１９インチラックに搭載されることを想定しているため、前面吸気、後面排気で冷却できるように設計されている。

床下空調用のラック１０は横幅が広いため、１９インチラック用に設計されたユニットを搭載するために、ラック１０の内部に１９インチ幅の搭載柱（図示せず）が設置されている。従って、搭載柱とラック１０の側板までの隙間は空間となっており、ここにダクト３０を設置する。つまり、ダクト３０は搭載ユニット２０とラック１０の側板との空間に設置されることになる。

ダクト３０の下部には吸気口３１を設ける。吸気口３１には、床下からの冷気をダクト３０内に流入させるファン３２を設置する。吸気口３１とファン３２とは、図１に示すように、ダクト３０の搭載ユニット２０側、つまり、ラック１０の側板とは反対側に設ける。吸気口３１とファン３２とは、１個でも複数でもよい。また、ダクト３０には、搭載ユニット２０の実装位置に合わせて冷気を噴出すように、その位置にダクト３０のダクト開口３３が自由に空けられる構造となっている。図１に示すように、搭載ユニット２０の前面近傍にダクト開口３３を設け、搭載ユニット２０の前面に冷気を噴出すようにする。搭載ユニット２０が複数であれば、それぞれの搭載ユニット２０に冷気を噴出すように、適宜の数のダクト開口３３を空けられる構造とする。

ダクト３０は、ラック１０の内部に仕切り板を設け、この仕切り板とラック１０の側板とを利用して構成することができる。ダクト３０を単体で用意し、ラック１０内部に設置する構造でも本質は変わらない。

次に、動作について説明する。床下から吹き上げた冷気は、エアフロー５０に示すように、まずダクト３０に設置されたファン３２によって、ダクト３０内部へと押し込まれる。ダクト３０には搭載ユニット２０の実装位置に合わせて冷気を吹き出すダクト開口３３が空けられている。冷気はこのダクト開口３３から搭載ユニット２０の前面に噴出する。ダクト３０内部はファン３２によって、冷気の圧力を上げているため、前面扉と搭載ユニット２０との距離が少なくても、通風風速が速い分、搭載ユニット２０に必要十分な吸気風量を提供することができる。

両サイド面をダクト化することにより、ダクト通風面積が大きく確保できる上に、ファンが通風速度を上げるため、ダクトを通過できる風量を大幅に確保できる。このため温湿度制御された床下の冷気を、確実に搭載ユニットに吸気させることができ、しかもラックの奥行き寸法を大きくすることなく、かつ扉を通路側に飛び出すこともなく実現することが可能となる。

本発明の実施の形態の概略構成を示す斜視図である。 従来技術を示す斜視図である。 従来技術を示す斜視図である。

符号の説明

１０ ラック
２０ 搭載ユニット
３０ ダクト
３１ 吸気口
３２ ファン
３３ ダクト開口
５０ エアフロー

Claims (12)

1. ラックに収容した搭載ユニットを冷却するためのラックの冷却構造であって、
   前記搭載ユニットを搭載する位置と前記ラックの側板との間にダクトを備え、
   前記ダクトの下部に吸気口を有し、前記搭載ユニットの前面に排気するように前記ダクトの前記搭載ユニットを搭載する位置の近傍にダクト開口を有することを特徴とするラックの冷却構造。
2. 前記吸気口に吸気ファンを備えたことを特徴とする請求項１記載のラックの冷却構造。
3. 前記ダクト開口を前記搭載ユニットの搭載位置に合わせて設ける構造であることを特徴とする請求項１または２記載のラックの冷却構造。
4. 前記ラックの内部に仕切り板を設け、前記仕切り板と前記ラックの側板とを使用して前記ダクトを構成したことを特徴とする請求項１、２または３記載のラックの冷却構造。
5. 前記ダクトを単体で構成し、構成した前記ダクトを前記ラック内部に設置したことを特徴とする請求項１、２または３記載のラックの冷却構造。
6. 前記ダクトを前記ラックの左右両側に備えたことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載のラックの冷却構造。
7. ラックに収容した搭載ユニットを冷却するためのラックの冷却方法であって、
   前記搭載ユニットを搭載する位置と前記ラックの側板との間に備えたダクトの下部の吸気口から吸気し、
   前記ダクトの前記搭載ユニットを搭載する位置の近傍に設けたダクト開口から前記搭載ユニット前面に排気することを特徴とするラックの冷却方法。
8. 吸気ファンを用いて前記吸気口から吸気することを特徴とする請求項７記載のラックの冷却方法。
9. 前記ダクト開口を前記搭載ユニットの搭載位置に合わせて設けることを特徴とする請求項７または８記載のラックの冷却方法。
10. 前記ラックの内部の仕切り板と前記ラックの側板とを使用して前記ダクトを構成することを特徴とする請求項７、８または９記載のラックの冷却方法。
11. 単体で構成した前記ダクトを前記ラック内部に設置することを特徴とする請求項７、８または９記載のラックの冷却方法。
12. 前記ダクトを前記ラックの左右両側に備えることを特徴とする請求項７、８、９、１０または１１記載のラックの冷却方法。
    

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