JP4075820B2 - Rack cooling structure and method - Google Patents
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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。 The present invention relates to a rack cooling structure and method, and more particularly to a cooling structure and method for cooling a mounting unit accommodated in a rack by airflow.
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。 Since a large number of servers are installed in a data center or the like, a machine room is often built on the assumption of underfloor air conditioning that allows easy control of the temperature and humidity of the cold air. Therefore, the rack installed here is a so-called network equipment rack that has openings on the base and top surfaces of the rack so that under-floor intake and top-plate exhaust are possible, and there are no openings on the front and rear surfaces of the rack. There are many. Installation of a standard rack for atmospheric air conditioning is not permitted for reasons such as the inability of people to stand around the rack and the difficulty in controlling temperature and humidity. The front and rear surfaces of the rack are passages and maintenance areas for people to pass through, and the maximum depth of the rack is defined. Therefore, as racks installed in such places, only racks that are currently used for underfloor air conditioning and in which the base surface and top surface of the rack are open can be selected.
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。
On the other hand, the majority of units such as servers and disk devices are designed to be cooled by front intake and rear exhaust so that the atmosphere can be air-conditioned. FIG. 2 is a perspective view showing a case where a unit which is designed to be cooled by front intake and rear exhaust is mounted on a rack for underfloor air conditioning. The
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。
In order to solve this problem, as shown in FIG. 3, a rack in which the front door is made into a duct 130 is used (see, for example, Patent Document 1). The
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。 As described above, when the atmosphere air conditioning unit is mounted on the underfloor air conditioning rack, there is a problem that the depth of the rack becomes large in order to obtain a satisfactory air volume. Further, when the front door is made into a duct, there is a problem that the door interferes with the adjacent rack, and the door cannot be completely opened.
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。 An object of the present invention is to provide a rack cooling structure and method for ensuring air volume by suppressing expansion of the depth of the rack and popping out of the front door even when an atmosphere air conditioning unit is mounted in a rack for underfloor air conditioning. There is to do.
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。
The rack cooling structure of the present invention is a rack cooling structure for cooling the mounting unit accommodated in the rack,
A duct is provided between a position where the mounting unit is mounted and a side plate of the rack,
The duct has an air inlet at a lower portion thereof, and has a duct opening in the vicinity of a position where the mounting unit of the duct is mounted so as to exhaust air to the front surface of the mounting unit.
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。 The rack cooling structure of the present invention may be characterized in that an intake fan is provided in the intake port.
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。 The rack cooling structure of the present invention may be characterized in that the duct opening is provided in accordance with the mounting position of the mounting unit.
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。 The rack cooling structure of the present invention may be characterized in that a partition plate is provided inside the rack, and the duct is configured using the partition plate and a side plate of the rack.
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。 The rack cooling structure according to the present invention may be characterized in that the duct is configured as a single unit, and the configured duct is installed inside the rack.
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。 The rack cooling structure of the present invention may be characterized in that the duct is provided on both the left and right sides of the rack.
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。
The rack cooling method of the present invention is a rack cooling method for cooling a mounting unit housed in a rack,
Intake from the intake port at the bottom of the duct provided between the position where the mounting unit is mounted and the side plate of the rack,
The duct is exhausted from the duct opening provided in the vicinity of the position where the mounting unit is mounted to the front surface of the mounting unit.
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。 The rack cooling method of the present invention may be characterized in that air is sucked from the air inlet using an air intake fan.
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。 The rack cooling method of the present invention may be characterized in that the duct opening is provided in accordance with the mounting position of the mounting unit.
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。 The rack cooling method of the present invention may be characterized in that the duct is configured using a partition plate inside the rack and a side plate of the rack.
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。 The method for cooling a rack according to the present invention may be characterized in that the single duct is installed inside the rack.
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。 The rack cooling method of the present invention may be characterized in that the duct is provided on both the left and right sides of the rack.
本発明によれば、下記の効果がある。 The present invention has the following effects.
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。 Since the gaps on the sides of the rack are used, the front door can be prevented from popping out to the minimum and the machine room passage and maintenance area are not obstructed.
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。 Since the ventilation area of the duct can be greatly expanded, the ventilation volume of the cold air is increased, and the restriction on the volume of air that is restricted to the mounted unit and, in turn, the heating value of the mounted unit can be greatly relaxed.
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。 The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention. In this embodiment, a unit designed for a 19-inch rack, which is a standard rack, is assumed as an object to be cooled.
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。 The rack 10 is an underfloor air-conditioning rack for network equipment, which is wider than a 19-inch rack. The rack 10 has a structure in which cold air is sucked from under the floor and exhausted to the top plate.
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。
The mounted
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。
Since the underfloor air-conditioning rack 10 has a wide width, a 19-inch-wide mounting column (not shown) is installed inside the rack 10 in order to mount a unit designed for a 19-inch rack. Accordingly, the gap between the mounting column and the side plate of the rack 10 is a space, and the
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。
An
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。
The
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。
Next, the operation will be described. The cold air blown up from under the floor is first pushed into the
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。 By making both side surfaces into ducts, the duct ventilation area can be secured large, and the fan increases the ventilation speed, so that the amount of air that can pass through the duct can be significantly secured. For this reason, the temperature and humidity controlled under-floor cold air can be reliably sucked into the mounted unit, and it can be realized without increasing the depth of the rack and without protruding the door to the passage side. Become.
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
10
Claims (12)
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。 A rack cooling structure for cooling the mounting unit accommodated in the rack,
A duct is provided between a position where the mounting unit is mounted and a side plate of the rack,
A cooling structure for a rack, comprising an air inlet at a lower portion of the duct, and a duct opening in the vicinity of a position where the mounting unit of the duct is mounted so as to exhaust air to a front surface of the mounting unit.
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。 A method of cooling a rack for cooling a mounting unit housed in a rack,
Intake from the intake port at the bottom of the duct provided between the position where the mounting unit is mounted and the side plate of the rack,
A method for cooling a rack, comprising exhausting air from a duct opening provided in the vicinity of a position where the mounting unit of the duct is mounted to the front surface of the mounting unit.
The rack cooling method according to claim 7, wherein the duct is provided on both left and right sides of the rack.
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