JP4094906B2 - ラック冷却構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、側板同士が当接するように配設されたラックの内部を冷却するラック冷却構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は従来のラックの構成図である。(a)図は正面図、(b)図は(a)図の側面図である。これらの図において、ラック1内には、サーバやネットワーク機器等の機器3が搭載され、前扉5には、ラック1内にラック1外の冷風を取り込む小穴3が複数形成されている。
【0003】
又、ラック1の天板には、ラック1内の機器3によって温められた空気をラック1外へ排出するためのファン7が設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図5に示すようなラック1の場合、内部に搭載される機器3の発熱量は低く、又、空調が完全になされる専用の部屋におかれているので、ラック1内の冷却は充分であった。
【0005】
しかし、
(1)近年、サーバやネットワーク機器等の機器の高性能化により、ラック1内に搭載される機器3の発熱量が高くなってきている。
(2)図5に示すようなラック1を複数並べて使用する場合も増えてきている。この場合、各ラック1の周囲も発熱するので、各ラック1の周囲温度が上昇する。
(3)インターネット等の普及により、空調が完全に行なわれないオフィス等にも図1に示すようなラックが配置されるようになってきている。
【0006】
(1)〜(3)のいずれの場合も、図1に示すようなラック1では、内部に搭載されている機器3の冷却能力が不足し、ラック1内に熱だまりが発生し、機器3の安定稼動ができない問題点が発生する。
【0007】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、効率良くラック内の機器の冷却を行なえるラック冷却構造を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
図1は、請求項1に係る発明の原理図であり、(a)図は、ラックが複数の場合の正面図、(b)図はラックが一つの場合の正面図である。
【0009】
(a)図では、各ラック11は側板13同士が当接するように配設されている。各ラック11の側板13の下部には、開閉可能な給気口15が設けられている。各ラックの側板13の上部には、開閉可能な排気口17が設けられている。19は空調ユニット、21はラック11内に搭載された機器である。
【0010】
そして、複数のラック11のうちの一方の端部側のラック11′の外部に露出する側板13′の給気口15′、排気口17′は閉じられ、それ以外の給気口15、排気口17は開かれている。
【0011】
複数のラック11のうちの他方の端部側のラック11″の外部に露出する側板13″の給気口15″と、空調ユニット19の吐出口19aとは、ダクト25で接続され、複数のラック11のうちの他方の端部側のラック11″の外部に露出する側板13″の排気口17″と、空調ユニット19の吸込口19bとはダクト23で接続されている。
(a)に示す構成の作動を説明する。複数のラック11のうちの一方の端部側のラック11′の外部に露出する側板13′の給気口15′、排気口17′は閉じられ、それ以外の給気口15、排気口17は開かれているので、給気口15″から給気口15′に至る流路Aと、排気口17′から排気口17″に至る流路Bとが形成される。
【0012】
空調ユニット19の吐出口19aから吐出される冷気は、ダクト25、ラック11″の給気口15″を介してラック11″内に入る。ラック11″内に入った冷気は、流路Aに沿って流れ、すべてのラック11に供給され、各ラック11内の機器21を冷却し、暖められた空気は上昇し、流路Bに沿って流れ、排気口17″、ダクト23を介して空調ユニット19の吸込口19bへ戻され、空調ユニット19で冷却されて、再びラック11へ供給される。
【0013】
上記構成によれば、各ラック11の機器21はラック11の側板13、正面の扉、背板により形成される筒内に配置されている状態である。
そして、空調ユニット19で発生した冷気が、前記筒の下部から供給され、機器21を暖めた空気は、前記筒の上部へ移動することにより、冷気が機器21の隅々までいきわたり、熱だまりが起こりにくくなる。
【0014】
また、冷気はラック11の下部から供給され、機器21を冷却して暖められた空気はラック11の上部から排出されるので、空気の自然循環も利用していることとなる。
【0015】
従って、効率的にラック内の機器を冷却することができる。
(b)図では、ラック11が一つの場合である。ラック11の一方の側の側板13′の給気口15′、排気口17′は閉じられている、そして、ラック11の他方の側の側板13″の給気口15″と、空調ユニット19の吐出口19aとをダクト25で接続し、ラック11の他方の端部側側の側板13″の排気口17″と、空調ユニット19の吸込口19bとをダクト23で接続している。
【0016】
(b)に示す構成の作動を説明する。空調ユニット19の吐出口19aから吐出される冷気は、ダクト25、ラック11″の給気口15″を介してラック11″内に入る。ラック11″内に入った冷気は、ラック11内の機器21を冷却し、暖められた空気は上昇し、排気口17″、ダクト23を介して空調ユニット19の吸込口19bへ戻され、空調ユニット19で冷却されて、再びラック11へ供給される。
【0017】
上記構成によれば、ラック11の機器21はラック11の側板13、正面の扉、背板により形成される筒内に配置されている状態である。
そして、空調ユニット19で発生した冷気が、前記筒の下部から供給され、機器21を暖めた空気は、前記筒の上部へ移動することにより、冷気が機器21の隅々までいきわたり、熱だまりが起こりにくくなる。
【0018】
また、冷気はラック11の下部から供給され、機器21を冷却して暖められた空気はラック11の上部から排出されるので、空気の自然循環も利用していることとなる。
【0019】
従って、効率的にラック内の機器を冷却することができる。
尚、図1(a)において、空調ユニット19の吐出口19a、吸込口19bと、ラック11″の給気口15″、排気口17″とは、ダクト25、ダクト23を介して接続したが、例えば、空調ユニット19をラック11″と同じ大きさとし、空調ユニット19の吐出口19a、吸込口19bと、ラック11″の給気口15″、排気口17″とを直接接続するようにしてもよい。
【0020】
同様に、図1(b)において、空調ユニット19の吐出口19a、吸込口19bと、ラック11の給気口15″、排気口17″とは、ダクト25、ダクト23を介して接続したが、例えば、空調ユニット19をラック11と同じ大きさとし、空調ユニット19の吐出口19a、吸込口19bと、ラック11の給気口15″、排気口17″とを直接接続するようにしてもよい。
【0021】
請求項2に係る発明は、前記ラックの底面、及び側板以外の箇所に設けられ、開閉可能なバイパス給気口と、
前記ラックの底面、及び側板以外の箇所に設けられ、前記バイパス給気口より上部に位置し、開閉可能なバイパス排気口と、一方の端部側が前記ラックの前記バイパス給気口に接続され、他方の端部側が前記ラックと異なる他のラックのバイパス給気口、前記空調ユニットの吐出口のいずれか一方に接続されるバイパス給気ダクトと、一方の端部側が前記ラックの前記バイパス排気口に接続され、他方の端部側が前記ラックと異なる他のラックのバイパス排気口、前記空調ユニットの吸込口のいずれか一方に接続されるバイパス給気ダクトと、を具備することを特徴とする請求項1記載のラック冷却構造である。
【0022】
複数あるラックのうちの一部のラックの機器を停止して保守等を行なう際に、機器を停止するラックの2つの側板の給気口、排気口を閉じる。又は、機器を停止するラックの両隣の2つのラックの機器を停止するラックの側板と対向する側板の給気口及び排気口を閉じる。
【0023】
前記2つのラックのバイパス給気口、バイパス排気口を開き、2つのラックのバイパス給気口同士をバイパス給気ダクトで接続し、2つのラックのバイパス排気口同士をバイパス排気ダクトで接続することにより、機器を停止するラックをバイパスして他のラック内の機器の冷却を行なうことができる。
【0024】
請求項3に係る発明は、ラック内に、一方の側の側板の給気口と、他方の側の側板の給気口とを接続する給気ダクトを設け、該給気ダクトに、開口率が調整可能な開口を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載のラック冷却構造である。
【0025】
給気ダクトに設けた開口の開口率を調整することにより、各ラック内の機器の発熱量に応じた冷気を各ラックに供給することができ、更に効率よくラック内の機器を冷却することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
次に図面を用いて本発明の実施の形態例を説明する。図2は本発明の実施の形態例のラック冷却機構が設けられたラック群を正面から見た構成図、図3は図1の上面図である。
【0027】
各ラック111は側板113同士が当接するように配設されている。各ラック111の側板113の下部には、開閉可能な給気口115が設けられている。各ラックの側板113の上部には、開閉可能な排気口117が設けられている。119は空調ユニット、121はラック111内に搭載された機器である。
【0028】
そして、複数のラック111のうちの一方の端部側のラック111′の外部に露出する側板113′の給気口115′、排気口117′は閉じられ、それ以外の給気口115、排気口117は開かれている。
【0029】
複数のラック111のうちの他方の端部側のラック111″の外部に露出する側板113″の給気口115″と、空調ユニット119の吐出口119aとは、ダクト125で接続され、複数のラック111のうちの他方の端部側のラック111″の外部に露出する側板113″の排気口117″と、空調ユニット119の吸込口119bとはダクト123で接続されている。
【0030】
又、本実施の形態例では、ラック111内に、一方の側の側板113の給気口115と、他方の側の側板113の給気口115とを接続する給気ダクト131が設けられ、給気ダクト131に、開口率が調整可能な開口133が設けられている。
【0031】
更に、ラック111の底面、及び側板以外の箇所、本実施の形態例ではラック111の背板141の下部に、開閉可能なバイパス給気口143が設けられている。又、ラック111の底面、及び側板以外の箇所であって、バイパス給気口143より上部に位置する箇所には、本実施の形態例では、背板141の上部に開閉可能なバイパス排気口145が設けられている。
【0032】
複数のラック111のうちの一方の端部側のラック111′の外部に露出する側板113′の給気口115′、排気口117′は閉じられ、それ以外の給気口115、排気口117は開かれているので、給気ダクト131内には、給気口115″から給気口115′に至る流路Cが形成され、更に、排気口117′から排気口117″に至る流路Dが形成されている。
【0033】
空調ユニット119の吐出口119aから吐出される冷気は、ダクト125、ラック111″の給気口115″を介してラック111″内に入る。ラック111″内に入った冷気は、給気ダクト(流路A)131に沿って流れる。そして、開口率が調整可能な開口133を介して、すべてのラック111に供給され、各ラック111内の機器21を冷却し、暖められた空気は上昇し、流路Bに沿って流れ、排気口117″、ダクト123を介して空調ユニット119の吸込口119へ戻され、空調ユニット119で冷却されて、再びラック111へ供給される。
【0034】
上記構成によれば、各ラック111の機器121はラック111の側板113、正面の扉、背板により形成される筒内に配置されている状態である。
そして、空調ユニット119で発生した冷気が、前記筒の下部から供給され、機器121を暖めた空気は、前記筒の上部へ移動することにより、冷気が機器121の隅々までいきわたり、熱だまりが起こりにくくなる。
【0035】
また、冷気はラック111の下部から供給され、機器121を冷却して暖められた空気はラック111の上部から排出されるので、空気の自然循環も利用していることとなる。
【0036】
従って、効率的にラック内の機器を冷却することができる。
更に、給気ダクト131に設けた開口133の開口率を調整することにより、各ラック111内の機器121の発熱量に応じた冷気を各ラック111に供給することができ、更に効率よくラック111内の機器121を冷却することができる。
【0037】
又、複数あるラック111のうちの一部のラックの機器を停止して保守等を行なう際に、例えば、真ん中のラック111の機器121を停止して保守等を行なう場合、本実施の形態例では以下のような処置を行なう。
【0038】
機器を停止するラック111の2つの側板113の給気口115、排気口117を閉じる(図2において、二点鎖線で示す)。又は、機器121を停止するラック111の両隣の2つのラック111′、ラック111″の機器121を停止するラックの側板と対向する側板113の給気口115及び排気口117を閉じる。
【0039】
機器121を停止するラック111の両隣の2つのラック111′、ラック111のバイパス給気口143、バイパス排気口145を開き、2つのラックのバイパス給気口143同士をバイパス給気ダクト151で接続し、機器121を停止するラック111の両隣の2つのラック111′、ラック111のバイパス排気口145同士をバイパス排気ダクト153で接続する(図3参照)。このようにして、機器を停止するラック111をバイパスして他のラック内の機器の冷却を行なうことができる。
【0040】
尚、本発明は、上記実施の形態例に限定するものではない。
図2において、空調ユニット119の吐出口119a、吸込口119bと、ラック111″の給気口115″、排気口117″とは、ダクト125、ダクト123を介して接続したが、例えば、空調ユニット119をラック111″と同じ大きさとし、空調ユニット119の吐出口119a、吸込口119bと、ラック111″の給気口115″、排気口117″とを直接接続するようにしてもよい。
【0041】
又、上記実施の形態例では、ラック111の側板113の下部に、開閉可能な給気口115を設け、側板113の上部に、開閉可能な排気口117を設け、ラック111の上部と下部とは流路として利用した。
【0042】
しかし、ラック111の高さに制限がある場合は、図4に示すような構成であってもよい。図4はラックの側面図である。ラック211の側板213の下部の正面側には、給気口215が設けられ、ラック211の側板213の上部の背面側には排気口217が設けられている。
【0043】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項1に係る発明によれば、各ラックの機器はラックの側板、正面の扉、背板により形成される筒内に配置されている状態である。
【0044】
そして、空調ユニットで発生した冷気が、前記筒の下部から供給され、機器を暖めた空気は、前記筒の上部へ移動することにより、冷気が機器の隅々までいきわたり、熱だまりが起こりにくくなる。
【0045】
また、冷気はラックの下部から供給され、機器を冷却して暖められた空気はラックの上部から排出されるので、空気の自然循環も利用していることとなる。
従って、効率的にラック内の機器を冷却することができる。
【0046】
請求項2に係る発明によれば、複数あるラックのうちの一部のラックの機器を停止して保守等を行なう際に、機器を停止するラックの2つの側板の給気口、排気口を閉じる。又は、機器を停止するラックの両隣の2つのラックの機器を停止するラックの側板と対向する側板の給気口及び排気口を閉じる。
【0047】
前記2つのラックのバイパス給気口、バイパス排気口を開き、2つのラックのバイパス給気口同士をバイパス給気ダクトで接続し、2つのラックのバイパス排気口同士をバイパス排気ダクトで接続することにより、機器を停止するラックをバイパスして他のラック内の機器の冷却を行なうことができる。
【0048】
請求項3に係る発明によれば、給気ダクトに設けた開口の開口率を調整することにより、各ラック内の機器の発熱量に応じた冷気を各ラックに供給することができ、更に効率よくラック内の機器を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1に係る発明の原理図である。
【図2】実施の形態例のラック冷却機構が設けられたラック群を正面から見た構成図である。
【図3】図1の上面図である。
【図4】他の実施の形態例を説明する図である。
【図5】従来のラックの構成図である。
【符号の説明】
11 ラック
13 側板
15 給気口
17 排気口
19 空調ユニット
Claims (3)
- 側板同士が当接するように配設されたラックの内部を冷却するラック冷却構造において、
前記ラックの側板の下部に設けられた開閉可能な給気口と、
前記ラックの側板の上部に設けられた開閉可能な排気口と、
を有し、
複数のラックの側板同士が当接するように配設される場合には、
複数のラックのうちの一方の端部側のラックの外部に露出する側板の給気口、排気口を閉じ、それ以外の給気口、排気口を開き、
複数のラックのうちの他方の端部側のラックの外部に露出する側板の給気口と、前記空調ユニットの吐出口とを接続し、
複数のラックのうちの他方の端部側のラックの外部に露出する側板の排気口と、前記空調ユニットの吸込口とを接続し、
ラックが一つの場合には、
ラックの一方の側の側板の給気口、排気口を閉じ、
ラックの他方の側の側板の給気口と、空調ユニットの吐出口とを接続し、
ラックの他方の側の側板の排気口と、前記空調ユニットの吸込口とを接続することを特徴とするラック冷却構造。 - 前記ラックの底面、及び側板以外の箇所に設けられ、開閉可能なバイパス給気口と、
前記ラックの底面、及び側板以外の箇所に設けられ、前記バイパス給気口より上部に位置し、開閉可能なバイパス排気口と、
一方の端部側が前記ラックの前記バイパス給気口に接続され、他方の端部側が前記ラックと異なる他のラックのバイパス給気口、前記空調ユニットの吐出口のいずれか一方に接続されるバイパス給気ダクトと、
一方の端部側が前記ラックの前記バイパス排気口に接続され、他方の端部側が前記ラックと異なる他のラックのバイパス排気口、前記空調ユニットの吸込口のいずれか一方に接続されるバイパス給気ダクトと、
を具備することを特徴とする請求項1記載のラック冷却構造。 - ラック内に、一方の側の側板の給気口と、他方の側の側板の給気口とを接続する給気ダクトを設け、
該給気ダクトに、開口率が調整可能な開口を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載のラック冷却構造。
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