JP2007518193A - 空気分配装置を備えるコンピュータ装置用キャビネット - Google Patents

Abstract

内部空気分配システムを含むコンピュータ装置を収容するためのキャビネット。キャビネットは、少なくとも１つの前壁部を有する側壁部配置構成が形成する内部チャンバを含む。キャビネットは、コンピュータ装置用の支持構造を含む。この場合、支持構造はキャビネットの内部チャンバ内に位置する。空気分配装置は、空気を分配するための通路を形成している細長いダクトを備える。ダクトは内部チャンバ内に位置していて、通路と流体連通している複数の調整可能な排気ポートを有する。空気分配装置は、さらに、通路と流体連通している入口ファンを含む。コンピュータ装置の前部に冷気を正確に向けることにより、空気分配装置は、キャビネット内の温度勾配およびコンピュータ装置の動作中キャビネット内に蓄積する熱の量を低減する。
【選択図】図１

Description

（関連出願への相互参照）
なし
（連邦による後援調査または開発）
なし
本発明は、コンピュータ装置を配置するための、内部空気分配装置を備えるキャビネットに関する。より詳細に説明すると、本発明は、コンピュータ装置の配置構成に周囲の室内の空気を選択的に供給する内部空気分配装置を備えるキャビネットに関する。

コンピュータ装置のスタック用のキャビネットは、コンピュータ・アクセサリ業界においては周知のものである。従来のキャビネットは、複数のコンピュータを収容し、支持するためのラックを含む内部領域を有するほぼ矩形の構造である。通常、ラックは、垂直に配置されているコンピュータまたはサーバを収容し、支持する多数のスロットを含む。大部分の既存のキャビネットは、ラックおよびコンピュータを含むキャビネットの内部にアクセスするための少なくとも１つのドアを含む。

既存のキャビネットは、コンピュータの稼働中に発生する熱の過度の蓄積または累積を含む多くの問題を抱えている。熱は上昇するので、コンピュータの稼働中、キャビネットの上の部分に過度の量の熱が溜まり、一方、キャビネットの下部の熱の量はもっと少ない。その結果、キャビネットの上部から下部に向かってキャビネット内に温度勾配ができる。大部分のキャビネット内においては、ラックの表面すなわち前部およびラックの後部に沿って温度勾配ができる。熱が、キャビネット内のコンピュータ構成要素の故障の主な原因であることは周知である。キャビネットの上部には大量の熱が蓄積するので、ラックの上部に位置するコンピュータの故障率は、ラックの下部に位置するコンピュータの故障率より高い。キャビネットの上部に位置するコンピュータの故障率は高い傾向にあるが、キャビネットの下部に位置するコンピュータも、特に大量の熱が蓄積すると故障する場合がある。これらの問題および他の問題を解決するために、多数の従来のキャビネットは、キャビネット内に蓄積する熱の量を低減するための冷却装置を含む。しかし、これらのキャビネットの冷却装置は、キャビネット全体を通して冷却空気の均一な流れを供給しないので、装置の効率が低減する。さらに、これらの冷却装置は、寸法が大きく嵩張っているために設置についての多くの問題が発生する。

冷却装置を含む従来のキャビネットは、ＡｉｒＦｌｏｗ Ｅｎｈａｎｃｅｒという商品名で、オハイオ州コロンバス所在のＬｉｅｂｅｒｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社が市販している。この冷却装置は、キャビネットの後部ドアの外面に装着する大型の外部装置である。また、この装置は、キャビネットの前部ドア、ラックおよびコンピュータ、および後部ドアを通して空気を循環させるように設計されている多数のファンを含む。ファンの配置のために、この装置はキャビネット内の特定の場所に冷気を供給することができず、その結果、上記の温度勾配を解決しない。さらに、この装置は寸法が大きく、ホスト・キャビネットおよび近くのキャビネットの位置決めに悪影響を与える恐れがある。ＲａｃｋＣｏｏｌｅｒという商品名で市販されているＬｉｅｂｅｒｔ社のもう１つのキャビネットおよび冷却装置も類似の問題を抱えている。この冷却装置は、キャビネットの後部ドアに装着する多数のファンを含む外部装置である。前の装置とは異なり、ＲａｃｋＣｏｏｌｅｒは、冷却ユニットに取り付けるためのホースを備える冷却コイルを含む複雑な装置である。上記の制限の他に、この装置は、コストが高く、冷却ユニットへの追加接続が必要になる。

米国特許第６，１８６，８９０号は、キャビネットの下部領域内に開口部を有し、キャビネットの頂壁部に通気孔を備えるコンピュータ・キャビネットを開示している。同様に、米国特許第６，５５７，３５７号；第６，４１２，２９２号および第６，５７４，９７０号は、それぞれ、キャビネットの底壁部内に入口開口部を有し、キャビネットの頂壁部内に通気孔を備えるコンピュータ・キャビネットを開示している。全体的に、これらのコンピュータ・キャビネットは、温度勾配を解決するためにキャビネット内で冷気を均一に分配することができず、その結果、上記問題を効果的に解決しない。

それ故、温度勾配を解決するために、ラック内のコンピュータに冷い周囲の空気を正確に選択的に供給する空気分配装置を備えるキャビネットへの需要は大きい。さらに、キャビネットの占有面積または外部構成を増大しない内部空気分配装置を備える手頃なキャビネットも求められている。

本発明はこれらおよび他の問題を解決するためのものである。

本発明は、コンピュータ装置またはサーバを収容するためのキャビネットに関する。このキャビネットは、周囲の室内の空気を吸い込み、コンピュータ装置の前部領域へ選択的に分配する少なくとも１つの空気分配装置を備える内部チャンバを有する。大部分の設置の場合、キャビネットは空調環境内に設置され、そのため周囲の空気は冷気である。キャビネットは、さらに、コンピュータ装置を支持する内部支持構造またはラックを含む。キャビネットは、通気性の前壁部、通気性の後壁部、第１の側壁部、および第２の側壁部を含む側壁部配置構成が形成する内部チャンバを有する。好適には、前壁部および／または後壁部は、キャビネットにヒンジで接続することができるドアであることが好ましい。

本発明によれば、内部空気分配装置は、１つの細長いダクト、複数の排気ポート、１つの入口ファンおよび１つのプレナムを含む。ダクトは、空気を分配するための通路を形成する。ダクトは、キャビネット内の側壁部配置構成と支持構造との間にほぼ垂直に位置する。内部空気分配装置のダクトは、通路と流体連通していて、空気を通路から内部チャンバに送る少なくとも１つの排気ポートを含む。好適には、排気ポートは、空気の流れの量および方向を制御するために選択的に変更することができる調整可能なノズルであることが好ましい。ノズルは、装置の前面および隣接する側部を含むコンピュータ装置の前部領域に冷たい周囲の空気を供給するために、支持構造内のコンピュータ装置と協力するように配置されている。入口ファンは、ダクトの通路と流体連通している。入口ファンは、キャビネットの内部チャンバの下部領域から空気を吸い込むように構成されている。入口ファンは、空気が吸い込まれ、通路と連通している開口部を有する。プレナムは、入口ファンにより空気が通路に吸い込まれる内部チャンバの領域である。細長いダクトの下部は、プレナム内に延びる。

さらに本発明によれば、動作中、空気分配装置は、周囲の空気をキャビネット内に吸い込み、次に、この空気を支持構造内に配列されているコンピュータ装置の前部領域に分配する。排気ポートは選択的に調整することができるので、空気分配装置は、正確に空気をコンピュータ装置に分配する。分配装置により送られた空気は、コンピュータ装置内に吸い込まれ、その結果、装置が発生し、凹部の内部チャンバ内に残る熱の量が低減する。これによりキャビネット内の温度勾配が低減する。

さらに本発明は、２つの異なる内部チャンバを有する拡大キャビネットを提供する。各内部チャンバは、少なくとも１つの空気分配装置および側壁部配置構成を有する。好適には、拡大キャビネットは４つの空気分配装置を有することが好ましい。しかし、この組立体は、もっと多くのまたはもっと少ない分配装置を備えることができる。

本発明の他の特徴および利点は、下記の図面を参照しながら下記の明細書を読めば理解することができるだろう。

本発明は多くの種々の形で実施することができるし、また本発明の好ましい実施形態を図面に示し以下に詳細に説明するが、この開示は本発明の原理の例示としてのものに過ぎないもので、本発明の広い態様をこの実施形態に限定するものでないことを理解されたい。

図１を参照すると、この図は、コンピュータ装置またはサーバ１２を収容するためのキャビネット１０である。キャビネット１０は、コンピュータ装置１２の前部１６に周囲の空気を選択的に分配するように構成されている少なくとも１つの内部空気分配装置１４を有する。大部分の設置の場合、キャビネット１０は、空調データ・センターのような空調環境内に設置されるので、周囲の空気は一般的に冷気である。コンピュータ装置１２の前部１６は、装置１２の前面および隣接する側壁部の前部を含む。図１にはコンピュータ装置１２は１つしか示していないが、キャビネット１０内には複数のコンピュータ装置１２を設置することができることを理解されたい。キャビネット１０は、さらに、ほぼ水平にまたは積み重ねた状態でコンピュータ装置１２を支持することができる内部支持構造またはラック１８を含む。

図１および図３に示すように、キャビネット１０は、側壁部配置構成２２が形成する内部チャンバ２０を含む。側壁部配置構成２２は、キャビネット１０の周辺部Ｐｅｒ．１を形成する。側壁部配置構成２２は、前壁部２４、後壁部２６、第１の側壁部２８および第２の側壁部３０を含む。好ましい実施形態の場合には、前壁部２４および／または後壁部２６は、キャビネット１０の内部チャンバ２０にアクセスするための開位置と閉位置との間を移動することができるように、キャビネット１０にヒンジにより接続しているドアである。前壁部２４は、上部セグメント３２および通気性の下部セグメント３４を含む。通気性であるということは、空気がセグメント３４を通過し、内部チャンバ２０に入ることができることを意味する。下部セグメント３４は、格子であっても、スクリーンであっても、または複数の開口部を含むパネルであってもよい。隙間はないが、下部セグメント３４は、冷気をキャビネット１０に送り込むことができる。別の方法の場合には、上部および下部セグメント３２、３４を含む全前壁部２４は、確実に通気性を有するように格子状になっている。下部セグメント３４のように、後壁部２６は格子構成を有する。それ故、後壁部２６は、キャビネット１０から暖かい空気を排出するように構成されている。

コンピュータ装置支持構造またはラック１８は、キャビネット１０の内部チャンバ２０内に位置する。支持構造１８は、通常、キャビネット１０の高さを延びる複数の垂直なポストまたはコラム３６を備える。各ポスト３６は 装置１２を水平に支持するため、コンピュータ装置１２の一部と係合するための手段３８を有する。例えば、係合手段３８は、支持構造１８内に挿入した場合に、コンピュータ装置１２とスライド自在に係合するためのポスト３６を横切って延びる棚部および／またはブラケットの集合体である。通常、係合手段３８は、スロットまたはベイを形成するためにポスト３６に沿って間隔を置いて位置する。この場合、各スロットは、コンピュータ装置１２を収容する。４本のポスト３６は、支持構造１８の周辺部Ｐｅｒ．２を形成し、好適には、支持構造１８の周辺部Ｐｅｒ．２は、キャビネット１０の周辺部Ｐｅｒ．１より短いことが好ましい。その結果、支持構造１８とキャビネット１０の側壁部装置２２の間に凹部または隙間Ｃができる。別の言い方をすれば、支持構造１８のポスト３６とキャビネット１０の側壁部装置２２との間に隙間ができる。図２を参照すると、凹部Ｃは、上から見た場合、ほぼ矩形状である。好適には、凹部Ｃは、キャビネット１０の高さ全体を延びることが好ましい。当業者であれば、凹部Ｃの寸法は、支持構造１８およびキャビネット１０の設計パラメータにより異なることを理解することができるだろう。キャビネット１０においては、電力コードを含む柔軟なケーブルまたはリード線が凹部Ｃ内に位置していて、それにより凹部Ｃはケーブルに対してダクトになる。キャビネット１０は、頂壁部４０および底壁部４２を含む。好適には、頂壁部および底壁部４０、４２は中空でないパネルであることが好ましい。別の方法としては、頂壁部４０は、キャビネット１０を通しての空気の流れをさらに助長するために、換気ファン（図示せず）を含むことができる。同様に、底壁部４２は、キャビネット１０内への空気の流れを増大するために開口部（図示せず）を含むことができる。図示していないが、キャビネット１０は、床の支持面から離すためにキャビネット１０を高くする脚部組立体（図示せず）を含むことができる。

図１〜図５に示すように、内部空気分配装置１４は、細長いダクト５０と、複数の排気ポート６２と、１つの入口ファン７０と、１つのプレナム８０とを含む。ダクト５０は、空気を分配するための通路５２を形成する。ダクト５０は、キャビネット１０内にほぼ垂直に位置するが、ダクト５０および結果として得られる通路５２は、キャビネット１０内である角度を有することができる。ダクト５０は、前壁部５４と、後壁部５６と、第１の側壁部５８と、第２の側壁部６０とを有する。ダクト５０は、また、頂壁部５７および底壁部５９を含む。断面図においては、ダクト５０は、ほぼ矩形状である。好適には、ダクト５０は、キャビネット１０の頂壁部４０および底壁部４２間を延びることが好ましい。別の方法の場合には、ダクト５０の上部は、キャビネット１０の頂壁部４０の下に位置していて、それによりその間に隙間ができる。ダクト５０は、一般的に、シートメタルまたは類似の金属材料でできている硬質構造である。しかし、ダクト５０は、柔軟な材料から作ることもできる。好適には、ダクト５０は、第１または第２の側壁部２８、３０の内面に隣接して位置することが好ましい。しかし、ダクト５０は、内面から間隔を置いて設置することもできる。別の方法としては、ダクト５０を、側壁部２８、３０と一体に形成することもできる。このようにして、側壁部２８、３０は通路５２の範囲を形成し、ダクトは断面で見た場合、ほぼＵ字形をしている。比較すると、図１〜図５のダクト５０は、断面で見た場合、ほぼ矩形状である。当業者であれば、ダクト５０の構成は、キャビネット１０の設計パラメータにより変えることができることを理解することができるだろう。例えば、ダクト５０は、断面が円形または楕円形のチューブであってもよい。他の実施形態の場合には、側壁部２８、３０の寸法は小さくなっていて、この場合、側壁部３０は、側壁部装置２２を形成するために、ダクト５０に接続している（またキャビネット１０の隅ではない）。

内部空気分配装置１４のダクト５０は、少なくとも１つの排気ポート６２を含む。排気ポート６２は、ダクト５０の通路５２と流体連通していて、通路５２からの空気を内部チャンバ２０内に送るように構成されている。図１〜図５を参照すると、排気ポート６２は第２の側壁部６０内に位置する。しかし、ポート６２は、ダクト５０の後壁部５６内に位置することもでき、または第２の側壁部６０および後壁部５６の両方内に位置することもできる。ポート６２が後壁部５６内に位置している場合には、空気は一般的にキャビネット１０の側壁部２８、３０に沿って分配される。好適には、排気ポート６２は、空気の流れの量および方向を制御するために選択的に変えることができる調整可能なノズル６４であることが好ましい。図６に示すように、調整可能なノズル６４は、ダクト５０の第２の側壁部６０内の開口部内に固定されている基部６６を含む。基部６６は、ダクト５０の内部に延びる。ノズル６４は、さらに、基部６６に対して移動することができる中央部６７を含む。中央部６７は、空気がノズル６４から出る出口開口部または通気孔６８を有する。図では冷気の出口流路ＦＰ４は、出口開口部６８と接続している（図３および図６参照）。調整可能なダンパまたは羽根６９は、中央部６７内に位置する。ダンパ６９は、出口開口部６８を介してノズル６４から出る空気の方向および／または量を制御するために調整することができる。それ故、出口流路ＦＰ４の方向および量は、中央部６７またはダンパ６９を調整することにより変えることができる。各ノズル６４は、空気を送るためにノズル６４が開いている第１の位置Ｐ１と、ノズル６４が閉まり、送風することができない第２の位置Ｐ２（図示せず）との間で、選択的に調整することができる。さらに、ノズル６４は、ノズル６４が少ない量の空気を送る中間位置Ｐ３（図示せず）に移動することができる。それ故、ノズル６４は、ノズル６４を通る空気の流れを選択的に制御するために、第１の位置、中間位置、および第２の位置の間で絞ったりまたは調整したりすることができる。

図１に示すように、ノズル６４は、コンピュータ装置１２の前部１６に空気を送るために、支持構造１８内のコンピュータ装置１２と連携して位置している。それ故、ノズル６４は、ダクト５０の第２の側壁部６０の前部６０ａ内に配置されている（図１、図２および図５参照）。第２の側壁部６０内のノズル６４の正確な位置は、異なるサイズの支持構造１８およびコンピュータ装置１２を収容することができるように変えることができる。ノズル６４は、ダクト５０の範囲に沿って位置する。しかし、ノズル６４の正確な数および位置は、空気分配装置１４およびキャビネット１０の設計パラメータにより異なる。他の実施形態の場合には、ノズル６４を使用していないで、排気ポート６２が１つのスロットまたは一連のスロットを備える。この構成の場合には、スロットは排気ポート６２を通る空気の流れを制御するために調整することができる内部ダンパを有する。

入口ファン７０は、ダクト５０の通路５２と流体連通している。入口ファン７０は、キャビネット１０の内部チャンバ２０の下部領域から空気を吸い込むように構成されている。入口ファン７０は、垂直ダクト５０に隣接して位置するダクト・ハウジング７２内に装着される。それ故、入口ファン７０、ハウジング７２および通路５２は流体連通している。入口ファン７０は、空気が吸い込まれ、通路５２と連通している開口部７４を有する。入口流路ＦＰ２（図３参照）は、開口部７４を通して通路５２の方向に吸い込まれる空気を表す。入口ファン７０の位置により、入口流路ＦＰ２は、キャビネット１０の側壁部２８、３０を横切る。別の方法の場合には、入口ファン７０は、入口流路ＦＰ２が、キャビネット１０の前壁部および後壁部２４、２６を横切るように配置される。図１〜図６を参照すると、入口ファン７０は、ノズル６４の排出軸に平行な入口軸を有する。この場合、入口軸は入口領域の軸であり、排気軸は、排気領域の軸である。別の方法の場合には、入口ファン７０は、入口軸がノズル６４の排気軸にほぼ垂直になるようにもとの位置に戻される。

図では、入口ファン７０は垂直ダクト５０に隣接して位置するが、入口ファン７０はダクト５０の下部セグメントに内蔵することもできる。この構成の場合には、入口ファン７０は、ダクト５０および通路５２と整合している。図１の場合には、入口ファン７０は、支持構造１８の一対の垂直ポスト３６のほぼ中間に位置する。しかし、入口ファン７０は、ポスト３６の前または外部に配置することもできる。例えば、入口ファン７０は、前部ポスト３６および側壁部配置構成２２の前壁部２４の間、または後部ポスト３６と後部壁部２６との間に設置することもできる。入口ファン７０は、電源への接続のためのリード線（図示せず）を有する。空気分配装置１４は、入口ファン７０を含む空気分配装置１４の動作を監視し、制御するためにプログラマブル制御盤を含むことができる。好適には、入口ファン７０は、分数馬力電動機を備えるベーン軸流ファンであることが好ましい。しかし、当業者であれば、遠心ファンのような多数の異なるファンを入口ファン７０として使用することができることを理解することができるだろう。

図１、図３および図５を参照すると、キャビネット１０の内部チャンバ２０はプレナム８０を含む。この場合、プレナム８０は、入口ファン７０により通路５２内に空気が吸い込まれる内部チャンバ２０の下部領域である。プレナム８０は、キャビネット１０の水平隔壁８２、後部隔壁８４、底部壁部４２、および前壁部２４の下部セグメント３４により形成される。好適には、水平隔壁８２は、調整可能なノズル６４の下に位置することが好ましい。後部隔壁８４は、隙間を形成するために側壁部装置２２の後壁部２６から間隔を置いて位置する。垂直ダクト５０の下部はプレナム８０内に位置する。好適には、入口ファン７０全体が、プレナム８０内に位置することが好ましい。しかし、入口ファン７０およびプレナム８０の設計パラメータにより、入口ファン７０の範囲はプレナム８０を越えて延びることができる。別の方法の場合には、プレナム８０は内部チャンバ２０の上部領域内に位置する。この構成の場合には、中間ダクト（図示せず）は、ダクト５０のプレナム、入口ファン７０および通路５２と流体連通している。

図１および図３〜図５に示すように、空気分配装置１４はキャビネット１０の凹部Ｃ内に位置する。このことは、空気分配装置１４がキャビネット１０の支持構造１８と側壁部装置２２のほぼ中間に位置することを意味する。他の言い方をすれば、空気分配装置１４は、支持構造１８の周辺部Ｐｅｒ．２の前で、キャビネット１０の周辺部Ｐｅｒ．１内に位置する。その結果、空気分配装置１４は、支持構造１８内に配置されているコンピュータ装置１２の動作と干渉を起こさない。また、空気分配装置１４は、コンピュータ装置１２のケーブル、リード線および／または電力コードの動作と干渉を起こさない。さらに、空気分配装置１４は、下部セグメント３４を含む前壁部および後壁部２４、２６の開閉と干渉を起こさない。空気分配装置１４は、支持構造１８の再設計または再構成を必要としない。これらの理由により、空気分配装置１４を支持構造を有する従来のコンピュータ・キャビネット内に設置することができ、それにより空気分配装置１４は改装アプリケーションになる。その結果、空気分配装置１４の有用性および商業的実行可能性が増大する。

図１に示すように、キャビネット１０は、内部チャンバ２０内に位置する一対の空気分配装置１４を有する。当業者であれば、空気分配装置１４が類似の寸法および構成を有することを理解することができるだろう。当業者であれば、さらに、分配装置１３の正確な数をキャビネット１０の設計パラメータに従って変えることができることを理解することができるだろう。例えば、キャビネット１０は、１つの空気分配装置１４を有し、入口ファン７０を含む構成要素は、支持構造１８内のコンピュータ装置１２の冷却要件に適合するサイズを有する。

動作中、空気分配装置１４は、周囲の空気をキャビネット１０内に吸い込み、次に、その空気を支持構造１８内に配置されているコンピュータ装置１２の前部１６に分配する。排気ポート６２は選択的に調整することができるので、空気分配装置１４は、正確で高度に制御された方法で空気をコンピュータ装置１２に分配するように調整することができる。当業者であれば、コンピュータ装置１２は、動作中かなりの量の熱を発生することを理解することができるだろう。過度の熱は構成要素を故障させるので、従来のコンピュータ装置１２は、内部構成要素を横切って装置へ冷気を吸い込み、次に、装置１２から暖かい空気を排気する内部冷却ファンを含む。空気分配装置１４は、空気の均一な流れを、支持ラック１８内に位置するコンピュータ装置１２の前部１６に供給する。支持構造１８の高さに沿ってコンピュータ装置１２に空気の均一な流れを供給することにより内部チャンバ２０内の温度勾配が低減する。さらに、複数の装置１２が運ぶ熱量が増大し、キャビネット１０の内部チャンバ２０内に残る熱量が低減する。

もっと特種な用語で、図３〜図６を参照すると、入口流路ＦＰ１として表す空気の量は、前壁部２４の下部セグメント３４を通して吸い出され、入口ファン７０によりプレナム４２内に送られる。次に、入口ファン７０は、流路ＦＰ２で表すファン７０を通してプレナム４２から空気を吸い出す。次に、流路ＦＰ３で表すように、空気はダクト５０の通路５２内に吸い込まれる。ここから流路ＦＰ３の空気は、通路５２を通して種々のノズル６４に移動する。流路ＦＰ３の空気がノズル６４に流れると、この空気は流路ＦＰ４としてのノズル６４を通してキャビネット１０の内部チャンバ２０内に排出される。内部チャンバ２０内の空気分配装置１４およびコンピュータ装置１２の位置により、流路ＦＰ４の排出空気は、コンピュータ装置１２の前部１６の方向に向かう。ここで、装置１２の内部冷却ファンが、内部構成要素を冷却するために装置１２の前部１６を通して空気を送り、次に、装置１２の後部内のポートを通して暖かい空気を排出する。コンピュータ装置１２により排出された暖かい空気は、通気性の後壁部２６を通過してキャビネット１０から出ていく。それ故、選択的に調整することができるノズル６４により、空気分配装置１４は、装置１２を均一に冷却することができるコンピュータ装置１２に正確に空気を供給し、それにより、装置１２の内部温度およびキャビネット１０を通して排出される空気の温度の両方を下げる。

ノズル６４は、開位置Ｐ１、閉位置Ｐ２および中間位置Ｐ３の間で選択的に調整することができるので、空気分配装置１４は、支持構造１８内のコンピュータ装置１２の特定の数および位置に冷気を送るように調整することができる。例えば、支持構造１８が多数のコンピュータ装置１２を含んでいる場合には、空気分配装置１４は空気をすべての装置１２に供給する。このことは、すべてのノズル６４が開いて、ほぼ水平の流路ＦＰ４（図３参照）内の空気をコンピュータ装置１２の前部１６に放出することを意味する。他の例の場合には、もっと少ない数のコンピュータ装置１２が構造１８により支持されていて、少ない数の装置１２に空気を供給するために空気分配装置１４が調整される。このことは、装置１２に近いノズル６４が、ほぼ水平の流路ＦＰ４内の空気を供給し、装置１２に近い種々のノズル６４が、全体的に角度を有する流路ＦＰ４内の空気をある方向に向けるために調整されることを意味する。さらに他の例の場合には、１つのコンピュータ装置１２が、支持構造１８の中央に位置する。装置１２に効率的に空気を供給するために、空気分配装置１４は下記の方法により調整される。装置１２に近いノズル６４はほぼ水平な流路ＦＰ４内の空気を装置の前部１６に供給する。装置１２の上および下を意味する近くのノズル６４は、全体的にある角度を有する流路ＦＰ４内の冷気を前部１６の方向に向けるように調整される。装置１２から遠いところに位置するノズル６４は閉位置Ｐ２に調整される。それ故、調整可能なノズル６４により、空気分配装置１４は正確に選択的にコンピュータ装置１２の前部１６にかなりの量の空気を供給することができ、これによりコンピュータ装置１２は、大量の熱を放出することができる。それ故、調整可能なノズル６４は、空気分配装置１４の効率を増大し、コンピュータ装置１２の動作中、キャビネット１０内に蓄積する熱の量を低減する。別の言い方をすると、調整可能なノズル６４により、空気分配装置１４は、上記温度勾配を低減することができる。

図７〜図１１は、全体を参照番号１１０で示す本発明のキャビネットの他の実施形態である。キャビネット１１０は、コンピュータ装置１２用の２つの異なる支持構造１１８ａ、ｂを収容する内部チャンバ１２０を有する。キャビネット１０と比較すると、キャビネット１１０は、キャビネット１１０がもっと多い数のコンピュータ装置１２を収容することができるように拡大構成を有する。キャビネット１１０は、一対の前部ドア１２４ａ、ｂ（説明のために前部ドア１２４ｂは取り外してある）および一対の後部ドア１２６ａ、ｂを有する。当業者であれば、キャビネット１１０の頂壁部１４０および底壁部１４２の寸法が、もっと大きな内部チャンバ１２０を収容するために大きくなっていることを理解することができるだろう。

図７に示すように、キャビネット１１０は、４つの空気分配装置１１４を含む。しかし、装置１１４の数は、もっと多くてももっと少なくてもよい。例えば、内部チャンバ１２０の（第１の支持構造１１８ａと同じものである）第１の部分１２０ａは、２つの空気分配装置１１４を有し、内部チャンバ１２０の（第２の支持構造１１８ｂと同じものである）第２の部分１２０ｂは、キャビネット１１０の冷却要件に適合する１つの空気分配装置１１４を有する。空気分配装置１１４の位置により、空気分配装置１１４間には隙間１２９ができる。しかし、分配装置１１４の寸法の増大、または装置１１４の位置の変更を含む多くの方法により隙間１２９をなくすことができる。

図１１は、全体を参照番号２１０で示す本発明のキャビネットの他の実施形態である。キャビネット２１０は、入口ファン２７０を収容する細長い水平なダクト２７２を含む少なくとも１つの空気分配装置２１４を隙間。水平ダクト２７２は、水平ダクト２７２が垂直ダクト２５０の通路２５２と流体連通するように、垂直ダクト２５０の第２の側壁部２６０とダクト２７２が連結することができるようにするエルボ２７３を含む。別の方法の場合には、エルボ２７３を使用しないで、水平ダクト２７２が垂直ダクト２５０の後壁部２５６と連結している。入口ファン２７０は、ファン２７０の開口部２７４を通る入口流路ＦＰが、キャビネット２１０の前壁部および後壁部２２４、２２６をほぼ横切るように、プレナム２８０内である方向を向いている。別の言い方をすれば、ファン２７０の開口部２７４を通る入口流路ＦＰは、キャビネット２１０の側壁部２２８、２３０にほぼ平行である。図１のキャビネット１０と比較すると、入口ファン内に冷気が吸い込まれる場所である入口ファン２７０の入口点は、後壁部２２６に近くなっている。

本発明は、さらに多数のステップを含むキャビネット１０内のコンピュータ装置１２の配置構成に空気を分配するための方法を提供する。すでに説明したように、キャビネット１０は、支持構造１８および空気分配装置１４を含む。周囲の室内の空気は、入口ファン７０により前部ドア２４の通気性の下部セグメント３４を通してプレナム８０内に吸い込まれる。次に、入口ファン７０により、空気はダクト５０の通路５２に送られる。次に、空気は、排気ポート６２を通して通路５２から排出され、コンピュータ装置１２の前部１６に均一に分配される。ノズル６４により、空気分配装置１４は空気を正確に選択的に分配することができる。そのため、支持構造１８がコンピュータ装置１２で完全に満杯になっていない場合には、空気分配装置１４がコンピュータ装置を冷却するために空気を選択的にまた正確に供給するようにノズル６４を調整することができる。

特定の実施形態を図示し、説明してきたが、本発明の精神から有意に逸脱することなしに多くの修正を思い付くことができるだろう。保護の範囲は、添付の特許請求の範囲によってだけ制限される。

内部空気分配装置およびコンピュータ装置用の支持構造を示す本発明のキャビネットの斜視図である。 キャビネットから取り外した空気分配装置を示す図１の本発明の斜視図である。 空気分配装置および取り外したキャビネットの前壁部を示す図１のキャビネットの前部平面図である。 キャビネット内の空気分配装置を示す図３の４−４線に沿って切断した図１のキャビネットの頂部平面図である。 キャビネット内の空気分配装置を示す図３の５−５線に沿って切断した図１のキャビネットの側部平面図である。 図１のキャビネットの空気分配装置のダクトから延びるノズルの側部平面図である。 複数の空気分配装置を備える一対の内部チャンバを有する拡大キャビネットを示す本発明の別のキャビネットの斜視図である。 キャビネットから取り外した空気分配装置を示す図７の本発明の斜視図である。 ２つの空気分配装置および取り外した各キャビネットの前壁部を示す図７のキャビネットの前部平面図である。 キャビネット内の空気分配装置を示す図９の１０−１０線に沿って切断した図７のダブル・キャビネットの頂部平面図である。 内部空気分配装置およびコンピュータ装置用の支持構造を示す本発明の別のキャビネットの斜視図である。

Claims (17)

1. コンピュータ装置を支持し、前記コンピュータ装置に冷気を供給する内部空気分配装置を有する内部ラックを有するキャビネットであって、
   床、前部ドア、後部ドア、第１の側壁部および第２の側壁部により形成されている内部チャンバであって、前記ドアおよび前記側壁部が全体でチャンバの周縁部を形成している内部チャンバと、
   垂直なスタック内に複数のコンピュータ装置を支持し、前記チャンバの床から上に延びる細長い垂直な部材の組立体により形成されている支持ラックであって、前記垂直な部材が全体で前記チャンバの周縁部より短い支持ラック周縁部を形成し、前記支持ラックが前記支持ラック周縁部と前記チャンバ周縁部の間に凹部を形成するために前記チャンバ内に位置する支持ラックと、
   前記凹部内の前記支持ラックと前記第１の側壁部の間に位置する垂直ダクトであって、前記ダクトが、前記第１の側壁部の内面に隣接し、また前記前部ドアに隣接している外壁部を有し、前記ダクトが、第１の流路を形成し、前記支持ラック周縁部の前縁部に空気を向ける少なくとも１つの排出ポートを含む内壁部をさらに有し、前記排出ポートが前記凹部の前部セグメント内および前記支持ラック周縁部の前縁部の前方の両方に位置する垂直ダクトと、
   前記チャンバの下部に位置し、上壁部と交差する後壁部を含む壁部配置構成により形成されているプレナムであって、前記後壁部が前記チャンバの床から上に延び、前記上壁部が前部ドアから前記支持ラック周縁部の前縁部を通って後方に前記装置ラックの中間部内に延びるプレナムと、
   前記垂直ダクトおよび前記プレナムと流体連通している入口ファンであって、前記入口ファンが、動作中、前記チャンバ外部の供給源から前記垂直ダクトに分配するためのプレナム内に冷気を供給する入口ファンとを備えるキャビネット。
2. 前記凹部が、前記支持ラックの前部に関連する前記前部セグメントと、前記支持ラックの後部に関連する後部セグメントと、前記支持ラックの第１の側部に関連する第１の側部セグメントと、前記支持ラックの第２の側部に関連する第２の側部セグメントとからなる請求項１に記載のキャビネット。
3. 前記垂直ダクトが、空気を前記支持ラックの中央部の方に向ける補助流路を形成する少なくとも１つの補助排出ポートを含む後壁部を有する請求項１に記載のキャビネット。
4. 前記垂直ダクトの後壁部および前記補助排出ポートの両方が、前記支持ラック周縁部の前縁部と支持ラック周縁部の後縁部との間に位置する請求項３に記載のキャビネット。
5. 前記垂直ダクトの後壁部が、前記支持ラック周縁部の前縁部と前記支持ラック周縁部の後縁部との間に位置する請求項１に記載のキャビネット。
6. 前記垂直ダクトの後壁部が、前記支持ラック周縁部の前縁部の後方に位置する請求項１に記載のキャビネット。
7. 前記プレナムの後壁部が、前記支持ラック周縁部の後縁部の前および前記入口ファンの後に位置する請求項１に記載のキャビネット。
8. 前記キャビネットの床が、前記プレナムの底壁部を形成している請求項１に記載のキャビネット。
9. 前記後部ドアが、通気性セグメントを有し、前記コンピュータ装置から排出された空気が、前記後部ドアの前記通気性セグメントから排出される請求項１に記載のキャビネット。
10. 前記前部ドアが、前記入口ファンが前記プレナム内に冷気を供給する下部通気性セグメントを有し、前記下部通気性セグメントが前記プレナムと整合している請求項１に記載のキャビネット。
11. 前記垂直ダクトが、前記キャビネットの床上に位置し、前記キャビネットの頂壁部の方向に上方に延びる請求項１に記載のキャビネット。
12. 前記入口ファンが、前記排出ポートの排出軸に平行な入口軸を有する請求項１に記載のキャビネット。
13. 前記入口ファンが、前記チャンバの床および前記垂直ダクトの基部上に位置する請求項１に記載のキャビネット。
14. 前記入口ファンが、前記プレナムおよび前記垂直ダクトと流体連通している水平ダクト内に位置し、前記水平ダクトが前記垂直ダクトの後壁部に隣接して位置する請求項１に記載のキャビネット。
15. 前記排出ポートが、ノズルを流れる空気の量および方向を制御するために選択的に調整することができる調整可能なノズルを備える請求項１に記載のキャビネット。
16. 前記凹部内の前記支持ラックと前記第２の側壁部との間に位置する第２の垂直ダクトであって、前記ダクトが、前記第２の側壁部の内面に隣接し、前記前部ドアに隣接している外壁部を有し、前記ダクトが、前記支持ラック周縁部の前記前縁部に空気を向ける第２の流路を形成する少なくとも１つの排出ポートを含む内壁部をさらに有し、前記排出ポートが、前記凹部の前部セグメント内および前記支持ラック周縁部の前記前縁部の前方の両方に位置する第２の垂直ダクトと、
    前記第２の垂直ダクトおよび前記プレナムと流体連通している入口ファンであって、前記第２の入口ファンが、動作中、冷気を前記チャンバ外部の供給源から前記第２の垂直ダクトに分配するための前記プレナム内に供給する入口ファンとをさらに備える請求項１に記載のキャビネット。
17. 前記第２の垂直ダクトの後壁部が、前記支持ラック周縁部の前縁部と前記支持ラック周縁部の後縁部との間に位置する請求項１６に記載のキャビネット。

Images