JP2015165171A - Ventilation device for double floor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ファンにより床上空間に空気を供給する二重床用換気装置に関するものである。 The present invention relates to a double-floor ventilator that supplies air to a floor space by a fan.
例えばサーバーラックを多数収納したデータセンター等においては、床下を配線空間及び空調空間とした二重床構造が採用されている。冷却用空気は大型の冷却装置によって床下の空調空間に供給され、ラック周辺の床面に形成された通気口から床上空間に吹き出している。 For example, in a data center or the like in which a large number of server racks are stored, a double floor structure in which a wiring space and an air conditioning space are used under the floor is employed. The cooling air is supplied to the air conditioning space under the floor by a large cooling device, and is blown out from the vent formed on the floor surface around the rack to the space above the floor.
一般に、冷却装置はサーバルームの片側に配置されるので、冷却装置から遠い場所ほど床下の空調空間からの冷却用空気が十分に行き届かなくなり、熱溜まりが生じてしまうおそれがある。そこで特許文献1に示されるような二重床用換気装置が用いられる。二重床用換気装置は床下の空調空間に配置されるもので、ファンを備えているので空調空間内の冷却用空気を吸引し、上部の通気口から床上空間に吹き出す機能を有する。 In general, since the cooling device is arranged on one side of the server room, the cooling air from the air conditioning space under the floor cannot be sufficiently reached at a location farther from the cooling device, which may cause a heat accumulation. Therefore, a double floor ventilator as shown in Patent Document 1 is used. The double-floor ventilator is disposed in the air-conditioned space under the floor and has a function of sucking cooling air in the air-conditioned space and blowing it out from the upper vent to the floor space because it is provided with a fan.
しかし二重床用換気装置を用いた場合にも、床上に設置されたラックの上側まで冷却用空気が届きにくく、特にラックの上側に高負荷の機器を設置した場合には、その機器の冷却が十分に行えなくなる恐れがあった。 However, even when a double-floor ventilator is used, it is difficult for the cooling air to reach the upper side of the rack installed on the floor. Especially when high-load equipment is installed on the upper side of the rack, the cooling of the equipment is not possible. There was a risk that it could not be performed sufficiently.
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、ラックの上側まで冷却用空気を効率よく供給することができる二重床用換気装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a double floor ventilator capable of efficiently supplying cooling air to the upper side of the rack.
上記の課題を解決するためになされた本発明は、ファンにより床上空間に空気を供給する二重床用換気装置において、ファンの上側にファンからの空気を誘導する複数の流路を形成し、これらの流路は、空気の流れ方向に狭まる形状の先細流路と、空気の流れ方向に広がる形状の先太流路とを含むことを特徴とするものである。 The present invention made to solve the above problems, in a double floor ventilator for supplying air to the floor space by a fan, a plurality of flow paths for inducing air from the fan is formed on the upper side of the fan, These flow paths include a tapered flow path that narrows in the air flow direction and a thick flow path that widens in the air flow direction.
請求項2の発明は請求項1の発明において、前記先細流路を前記先太流路よりも、床上空間に配置されたラックから遠い側に配置したことを特徴とするものである。請求項3の発明は請求項2の発明において、前記先細流路の入口を、前記先太流路の入口よりも広くしたことを特徴とするものである。請求項4の発明は請求項3の発明において、前記流路はファンの上側に配置された風向板間に形成される空間であることを特徴とするものである。請求項5の発明は請求項4の発明において、前記先細流路と先太流路との間に、一定幅流路を垂直方向に向けて形成したことを特徴とするものである。請求項6の発明は請求項5の発明において、前記風向板の上面に、前記風向板によって支持される通気部材を配置したことを特徴とするものである。
The invention of
本発明によれば、流路の形状を先細流路と先太流路とすることにより二重床用換気装置から吹き出す風速を変えることができ、ラックの上側までファンからの冷却用空気を到達させることができる。 According to the present invention, the flow speed of the double floor ventilator can be changed by changing the shape of the flow path to a tapered flow path and a tapered flow path, and the cooling air from the fan reaches the upper side of the rack. Can be made.
請求項2の発明によれば、ラックから遠い側からより高速で冷却用空気を噴出させることによって、ラックに近い側から出たより低速の冷却用空気をもラックに向かわせることができる。 According to the second aspect of the present invention, the cooling air emitted from the side closer to the rack can also be directed to the rack by ejecting the cooling air at a higher speed from the side far from the rack.
請求項3の発明によれば、先細流路の入口を先太流路の入口よりも広くしたことにより、先細流路から吐出される風速を高めることができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、風向板の取付方を変更するだけで、先細流路や先太流路を簡単に形成することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to easily form the tapered channel or the tapered channel only by changing the way of attaching the wind direction plate.
請求項5の発明によれば、垂直方向に噴出させた冷却風を先細流路からの高速の冷却用空気と合流させ、ラックの上側にまで流すことができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the cooling air jetted in the vertical direction can be merged with the high-speed cooling air from the tapered flow path and can flow to the upper side of the rack.
請求項6の発明によれば、通気部材を風向板で支持したので、床面に位置する通気部材に荷重が作用しても変形したりするおそれがない。 According to the sixth aspect of the present invention, since the ventilation member is supported by the wind direction plate, there is no possibility of deformation even if a load acts on the ventilation member located on the floor surface.
以下に本発明の実施形態を示す。
図1は二重床用換気装置が配置されるサーバルームの斜視図であり、床面1は支柱2により支持された二重床になっている。床面1には通気孔を持つ床板パネル3が敷設されており、床面1上には多数のラック4が密着配置されてラック列を形成している。床下空間5は配線空間及び空調空間となっている。6はサーバルームの一端に配置された大型の冷却装置であり、床下空間5に冷却用空気を供給している。冷却用空気は床板パネル3に形成された通気孔から床上空間に流入し、ラック4の内部の機器を冷却している。前記したように冷却装置6から離れた位置のラック4には冷却用空気が十分に行き届かなくなるので、床下空間5内に本発明の二重床用換気装置が配置されている。図1にはその表面パネル7と通気部材8とが表われている。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a perspective view of a server room in which a double-floor ventilation device is arranged. The floor surface 1 is a double floor supported by a
図2は本発明の第1の実施形態の二重床用換気装置の断面図である。二重床用換気装置はファン10を備えたファンユニット11とその上側に配置された風向ユニット12とからなる。ファン10は床下空間5内の冷却用空気を吸引し上向きの空気流として吐出する軸流ファンである。13はファンユニット11の上部に形成された枠状の取付部材であり、その上に風向ユニット12が支持されている。この実施形態では二重床用換気装置のラック4側はラック4の基台にL字金具により固定され、反対側は支柱2に支持されている。しかし二重床用換気装置の取付方法は任意であり、支柱2に支持させても、床板パネル3に支持させても。床下空間5内に直接置いても差し支えない。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the double floor ventilator according to the first embodiment of the present invention. The double-floor ventilator includes a
風向ユニット12は図3に示されるように、ファン10から吐出される風を上向きにガイドする枠状フレーム14と、この枠状フレーム14の内側にネジ止め、リベット止め、または溶接によって取付けられた複数枚の風向板15とを備えている。また図2に示されるように、これらの風向板15の上面に通気部材8が支持されている。通気部材8は金網またはパンチングメタルのような多数の通気孔を備えた平板であり、その周囲は表面パネル7で覆われている。図1に示したように、表面パネル7と通気部材8は床面1とほぼ同一高さとなっている。通気部材8の上を人が歩いたりしたような場合にも、通気部材8は風向板15の上面及び枠状フレーム14によって支持されているので、変形したりすることはない。
As shown in FIG. 3, the
なお風向ユニット12を正方形としておき、枠状の取付部材13に対して90度単位で取付け方向を可変としておくことが好ましい。しかし以下の各実施形態で説明するように、風向板15から吹き出す冷却用空気がラック3の方向に向かうように、風向ユニット12をセットすることが好ましい。なお図3に示すように、本実施形態では2つの風向ユニット12が長方形の取付部材13にセットされているが、風向ユニット12の数は任意である。風向ユニット12を表面パネル7に取付けることも考えられるが、床面にネジ等が突出して外観が悪くなり、また安全上からも好ましくない。
It is preferable that the
なお、ラック4の下層だけに発熱機器が設置されている場合には、ラック4から遠い側のファン10を動作させる必要がない場合がある。本実施形態のように2つの風向ユニット12が長方形の取付部材13にセットされた構造とすれば、ラック4に近い側と遠い側のファン10の電源を分け、ラック4から遠い側のファン10を停止させるうえで好都合である。
If the heat generating device is installed only in the lower layer of the
図2、図3に示す第1の実施形態では、4枚の風向板15が枠状フレーム14の内部に固定されている。これらの風向板15は平面視するとラック4の前面に対して平行に配置されている。しかし図2に示されるように、中央の2枚の風向板15は垂直上向きであるが、両端の風向板15は上部がラック4に接近するように傾斜させて取付けられているこれらの風向板15の相互間には、ファン10からの空気を誘導する複数の流路が形成される。通気部材8は中央部が最も荷重に対して弱い部分であるが、その部分を垂直な2枚の風向板15で支えることができる。
In the first embodiment shown in FIGS. 2 and 3, four
このため、図2の右端の風向板15と右から2番目の風向板15との間に形成される流路は、空気の流れ方向に狭まる形状の先細流路16となる。また中央の2枚の風向板15、15間には、一定幅流路17が形成される。また左端の風向板15と左から2番目の風向板15との間に形成される流路は、空気の流れ方向に広がる形状の先太流路18となる。
Therefore, the flow path formed between the
図示のように、先細流路16の入口の幅は先太流路18の入口の幅よりも広くなっている。また先細流路16は先太流路18よりもラック4から遠い側に配置されている。ファン10は中央部にモータ等が位置するため、中心部よりも外側部で風量が多くなるという特性を持つ。このためファン10から吐出される風量の多くの部分は入口の幅が広い先細流路16に流入し、より高速の空気流となって床上空間に噴出し、ラック4の上部に向かう。
As illustrated, the width of the inlet of the tapered
他方、先太流路18は入口の幅が狭いうえに空気の流れ方向に広がる形状であるから、風量も少なく風速も遅い空気流となってラック4の下部に向かう。また中央の一定幅流路17は入口の幅は最も広いのであるが、ファン10から吐出される風量が多くはないため、風量、風速ともに中程度の空気流が垂直上向きに形成される。しかし中央部からの空気流も先細流路16からの高速で風量の多い空気流に巻き込まれるように合流し、全体としてラック4の方向に流れる。
On the other hand, the
この結果、本発明によれば従来の二重床用換気装置に比較して、ラック4の上部まで冷却用空気を到達させることができる。ラック4前面上部の190cmの高さ位置で風速を計測した結果、本発明の二重床用換気装置では1.7m/s、図4の従来例1では0.9m/s、図5の従来例2では0.7m/sとなった。なお従来例1は図4に示したように全ての風向板をラック側に同一角度(60度)で傾斜させたもの、従来例2は図5に示すように風向板の取付角度を左から順に、60度、70度、80度、90度としたものである。これらの従来例1,2には垂直上向きの空気流をラック4から遠い側に配置された先細流路16からの空気流で巻き込む構造がなく、高い位置での風速は本発明の約半分に落ちている。
As a result, according to the present invention, the cooling air can reach the upper portion of the
図6に示す第2の実施形態は、3枚の風向板15によって先細流路16と先太流路18とを形成したものである。この場合にも、先細流路16の入口の幅は先太流路18の入口の幅よりも広くなっている。また先細流路16は先太流路18よりもラック4から遠い側に配置されている。その作用効果は第1の実施形態と同様であり、ラック4の上部まで冷却用空気を到達させることができる。
In the second embodiment shown in FIG. 6, a tapered
図7に示す第3の実施形態は、風向ユニット12の枠状フレーム14を傾斜させ、風向板15と同様の機能を持たせたものである。図7では3枚の風向板15が設けられており、右端の風向板15と枠状フレーム14との間に先細流路16を形成している。また左側の2枚の風向板15、15の間に先太流路18が形成されている。さらに左端にはラック4に向かう一定幅流路17が形成され、右側の2枚の垂直な風向板15、15間には、一定幅流路17が形成される。
In the third embodiment shown in FIG. 7, the frame-
図8に示す第4の実施形態は風向板15を2枚としたもの、図9に示す第5の実施形態は風向板15を1枚としたものである。何れの場合にも、先細流路16は先太流路18よりもラック4から遠い側に配置されている。
The fourth embodiment shown in FIG. 8 has two
以上の説明では片側のラック4について説明したが、実際のデータセンター等においては通路を挟んだ左右両側にラック列が形成される。その場合に左右にそれぞれ二重床用換気装置を配置するほか、通路の中央部の床下に二重床用換気装置を配置し、左右の風向ユニット12の向きを変えて左右両側のラック4に向かって冷却用空気を吹き出すことも可能である。
In the above description, the
1 床面
2 支柱
3 床板パネル
4 ラック
5 床下空間
6 冷却装置
7 表面パネル
8 通気部材
10 ファン
11 ファンユニット
12 風向ユニット
13 取付部材
14 枠状フレーム
15 風向板
16 先細流路
17 一定幅流路
18 先太流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
ファンの上側にファンからの空気を誘導する複数の流路を形成し、
これらの流路は、空気の流れ方向に狭まる形状の先細流路と、空気の流れ方向に広がる形状の先太流路とを含むことを特徴とする二重床用換気装置。 In the double floor ventilator that supplies air to the space above the floor with a fan,
A plurality of flow paths for guiding the air from the fan are formed on the upper side of the fan,
These flow paths include a tapered flow path narrowed in the air flow direction and a tapered flow path shaped in the air flow direction, and a double floor ventilator.
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