JP4221749B2 - Server rack cooling system - Google Patents

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Description

本発明は、サーバーラック内に冷気を効率よく送風することでサーバーラック内の機器を均一に冷却するサーバーラック冷却装置に関するものである。   The present invention relates to a server rack cooling apparatus that uniformly cools equipment in a server rack by efficiently blowing cool air into the server rack.

従来、この種の冷却手段として、例えば特許文献1に記載された冷却手段が提案されている。この冷却手段によると、電子機器収納用ラックの前面扉と、ラック内に収納した電子機器との間に冷却用空気通路を形成し、換気扇の送風で、この冷却用空気通路からラックの後面方向に冷気を送ることで電子機器を冷却するものである。   Conventionally, as this type of cooling means, for example, the cooling means described in Patent Document 1 has been proposed. According to this cooling means, a cooling air passage is formed between the front door of the electronic device storage rack and the electronic device stored in the rack, and the ventilation fan blows the air from the cooling air passage toward the rear surface of the rack. The electronic equipment is cooled by sending cool air to the air.

特開2004−39675号公報JP 2004-39675 A

特許文献1のように、ラックの前面側から後面方向に冷気を送風する手段では、ラック内に収納したサーバー等の機器類を、平均に冷却することが困難になる不都合がある。すなわち、特許文献1では、冷気の吹き出し口をラック前面の下端部に設けていることで、吹き出た冷気が、吹き出し口に近いラック下部よりも上部に集中し、冷却能力が偏る傾向にある。このような傾向は、冷気の吹き出し口をラックの前面上部に設けた場合も同様で、送風される冷気は、冷気の吹き出し口に近いラック上部より下部に集中するので、ラックに収納したサーバーは、ラックの下部に近い程冷却されることになり、また、冷気の吹き出し口に近い程、冷却性能が劣るといった現象が生じていた(図6参照)。このように、ラックの上段と下段とでは、冷気吹き出し口の位置により冷却ムラが極めて生じ易く、十分に冷却されない位置では、機器類に支障が生じるおそれもある。   As in Patent Document 1, the means for blowing cool air from the front side of the rack toward the rear side has a disadvantage that it becomes difficult to cool the devices such as servers housed in the rack on average. That is, in Patent Document 1, since the cool air outlet is provided at the lower end of the front surface of the rack, the cool air blown out concentrates on the upper part of the rack lower than the outlet and the cooling capacity tends to be biased. This tendency is the same when a cool air outlet is provided at the top front of the rack. The cool air to be blown concentrates from the top of the rack close to the cool air outlet to the bottom. The closer to the bottom of the rack, the lower the temperature, and the closer to the cool air outlet, the worse the cooling performance (see FIG. 6). As described above, uneven cooling is extremely likely to occur at the upper and lower stages of the rack depending on the position of the cold air outlet, and there is a possibility that equipment may be hindered at a position where the rack is not sufficiently cooled.

更に、ラック内に収納したサーバーの数が少ない場合は、ショートサーキット現象と称する不具合も生じている(図9参照)。この現象は、例えば、ラック前面の上部から冷気を送風し、ラック後面の上部から排気するように構成し、ラックの下部にサーバーを収納し、ラックの上部が空いている場合に生じ易い。この場合、通常の冷気は、ラック下部のサーバーを冷やし暖気となってラックの後面に移動するが、このラック上部では、ラック上部は空いているので、冷気が後面に直接移動し、冷気のままで排気されることがある。このときの排気温度は当然低くなるので、排気温度を感知するセンサーは、ラック内が十分に冷却されたと誤って判断し、冷却運転を停止するものである。   Furthermore, when the number of servers stored in the rack is small, there is a problem called a short circuit phenomenon (see FIG. 9). This phenomenon is likely to occur when, for example, cool air is blown from the upper front part of the rack and exhausted from the upper rear part of the rack, the server is stored in the lower part of the rack, and the upper part of the rack is empty. In this case, normal cold air cools the server at the bottom of the rack and moves to the rear of the rack, but at the top of this rack, the upper part of the rack is empty, so the cold moves directly to the rear and remains cold. May be exhausted. Since the exhaust temperature at this time naturally becomes low, the sensor for detecting the exhaust temperature erroneously determines that the inside of the rack has been sufficiently cooled, and stops the cooling operation.

一方、ラックに収納されるラックマウント型のサーバーは、ラック内のマウントアングルに装着され、上下に積層した状態で収納されるので、上下に隣接するサーバーに妨げられないようにして電源周辺やCPUなどの半導体装置を冷却する必要がある。そのため、現在のラックマウント型のサーバーでは、サーバーの前面に空気取り入れ口を設け、サーバー内部に装着したファンを使用して電源周辺や半導体装置を強制的に冷却し、サーバーの背面に設けた排出口から冷却後の排熱を排出する構造になっている。このように、ラックマウント型のサーバーには、ラック内に装着された状態で冷却する冷却手段が備えられているものである。ところが、サーバーラック側では、これまで、ラック内部全体を冷却し、サーバー全体を冷却する手段が採用されていた。前記特許文献1においても、ラックの前面から後面に至るように、ラックの内部全体を冷却するように冷気を送風している。しかしながら、サーバーの冷却が必要な部分は、サーバー内部の電源周辺や前記半導体装置に限られており、その他の部品は比較的耐熱性に優れている。したがって、ラック内部全体に冷気を送り、サーバー全体を冷却する従来の手法は極めて無駄が多い冷却手段であるといえる。   On the other hand, rack-mounted servers that are stored in racks are mounted at mounting angles in the rack and stored in a stacked state, so that the servers around the power supply and CPU are not obstructed by the servers adjacent to the top and bottom. It is necessary to cool the semiconductor device. For this reason, in current rack mount servers, air intakes are provided on the front of the server, fans around the server are used to forcibly cool the power supply and semiconductor devices, and exhaust installed on the back of the server. The exhaust heat after cooling is discharged from the outlet. As described above, the rack mount type server is provided with a cooling means for cooling in a state where it is mounted in the rack. However, on the server rack side, until now, a means for cooling the entire rack and cooling the entire server has been adopted. Also in the said patent document 1, cold air is ventilated so that the whole inside of a rack may be cooled so that it may reach from the front surface of a rack to a rear surface. However, the portions that require cooling of the server are limited to the periphery of the power supply inside the server and the semiconductor device, and the other components are relatively excellent in heat resistance. Accordingly, it can be said that the conventional method of sending cool air to the entire inside of the rack and cooling the entire server is an extremely wasteful cooling means.

しかも、冷却の必要がない部分を冷却する冷気は、全くの無駄になるばかりでなく、暖気に変わった後で、有効な冷気の温度を上げてしまう不都合も生じる。すなわち、特許文献1の冷却手段では、ラックの前面からサーバー全体を冷却した冷気は、暖気となってラックの後面に循環し、その後、ラックの上端部等から排出されるように設けられている。ところが、暖気のラック外への排出が十分でない場合は、この暖気が再びラック前面に循環して冷気を暖めてしまうことになる(図4参照)。また、排気されない暖気の熱は、ラックの上部にこもり、当該位置に設置しているサーバーに悪影響を与えるおそれもある。   Moreover, the cool air that cools the portions that do not need to be cooled is not only completely wasted, but also has the disadvantage of raising the effective cool air temperature after changing to warm air. That is, in the cooling means of Patent Document 1, the cool air that has cooled the entire server from the front of the rack is circulated to the rear of the rack as warm air, and is then discharged from the upper end of the rack or the like. . However, when the warm air is not sufficiently discharged outside the rack, the warm air is circulated to the front of the rack again to warm the cool air (see FIG. 4). Further, the heat of the warm air that is not exhausted can be trapped in the upper part of the rack and adversely affect the server installed at that position.

そこで本発明は、上述の観点から従来の欠点を解消すべく創出されたもので、ラック内に収納したサーバーを極めて効率良く、且つ均一に冷却することが可能なサーバーラック冷却装置の提供を目的とするものである。   Therefore, the present invention was created to solve the conventional drawbacks from the above viewpoint, and an object of the present invention is to provide a server rack cooling device capable of cooling a server stored in a rack extremely efficiently and uniformly. It is what.

本発明は、ラックP内部の左右両側面にマウントアングルQを立設し、該マウントアングルQにラックマウント型のサーバーSを着脱自在に装着するサーバーラックにおいて、
サーバーSの前面とラックP前面の前面扉P1との間に冷気通路30を形成すると共に、サーバーSが装着されないマウントアングルQの前面に装着された仕切り板20でサーバーSから排出される暖気が冷気通路30に逆流しないように遮断し
前記ラックPの上部に、ラックPに連設したクーラーRからの冷気をラックPの前面上部から下方に向けて送風する給気ファン10を装着すると共に、前記ラックPの前面扉P1の内側に、前記給気ファン10から供給される冷気を受ける送風室50を装着し
該送風室50の後面に、前記冷気通路30に冷気を送風する送風孔51を長手方向に沿って複数開穿すると共に、各送風孔51からの冷気送風量を略均一に調整するフラップ52を送風室50の内部に設け
前記ラックPの後面上部に、サーバーSから排出された暖気をラックP外に排出する排気ファン40を装着すると共に、ラックPの後側面内側に、排気ファン40にて吸引される排気室60を設け
該排気室60の前面に、サーバーSから排出された排熱が通過する通気孔61を開穿すると共に、該排気ファン40から遠い通気孔61ほど通気孔61の径が大きくなるように設定し、排気室60内に排熱を均一に吸引するように設けたことを課題解消のための手段とする。
The present invention provides a server rack in which mount angles Q are erected on both the left and right side surfaces inside the rack P, and a rack mount type server S is detachably mounted on the mount angle Q.
The cool air passage 30 is formed between the front surface of the server S and the front door P1 on the front surface of the rack P, and the warm air discharged from the server S by the partition plate 20 mounted on the front surface of the mount angle Q where the server S is not mounted. Shut off to prevent backflow into the cold air passage 30 ;
An air supply fan 10 that blows cool air from the cooler R connected to the rack P downward from the front upper portion of the rack P is attached to the upper portion of the rack P, and inside the front door P1 of the rack P. The fan chamber 50 for receiving the cold air supplied from the air supply fan 10 is mounted ,
A plurality of blow holes 51 for blowing cool air into the cool air passage 30 along the longitudinal direction are formed on the rear surface of the blow chamber 50, and a flap 52 for adjusting the amount of cool air blown from each of the blow holes 51 substantially uniformly is provided. Provided inside the blower chamber 50 ;
An exhaust fan 40 that exhausts the warm air discharged from the server S to the outside of the rack P is mounted on the upper rear surface of the rack P, and an exhaust chamber 60 that is sucked by the exhaust fan 40 is disposed inside the rear side of the rack P. Provided ,
A vent hole 61 through which the exhaust heat exhausted from the server S passes is opened in the front surface of the exhaust chamber 60, and the vent hole 61 is set so that the diameter of the vent hole 61 becomes larger as the vent hole 61 is farther from the exhaust fan 40. The means for solving the problem is that exhaust heat is uniformly sucked into the exhaust chamber 60 .

本発明により、サーバーSから排出される暖気を仕切り板20で遮断し、該暖気が冷気通路30に逆流しないように設けたことにより、ラックP内に収納した各サーバーSは、冷気通路30内の冷気を取り込んで、必要な部位を効率良く冷却することができる。また、冷気通路30内の冷気は、サーバーSから排出される排熱や冷却後の暖気で暖められることがなくなった。この結果、ラックPに収納したサーバーSを極めて効率良く冷却することができるものである。   According to the present invention, the warm air discharged from the server S is blocked by the partition plate 20 so that the warm air does not flow back into the cool air passage 30, so that each server S housed in the rack P is placed in the cool air passage 30. The necessary air can be taken in and the necessary part can be efficiently cooled. Further, the cool air in the cool air passage 30 is no longer heated by exhaust heat exhausted from the server S or warm air after cooling. As a result, the server S stored in the rack P can be cooled extremely efficiently.

また、フラップ52を設けた送風室50により、冷気通路30に送風される冷気を均一にすることが可能になり、サーバーSを収納した位置によって冷却能力が偏るといった従来の不都合は解消された。 Further, the blower chamber 50 provided with the flap 52 makes it possible to make the cool air blown into the cool air passage 30 uniform, and the conventional inconvenience that the cooling capacity is uneven depending on the position where the server S is housed is solved.

更に排気室60により、サーバーSから排出された排熱や暖気を効率良くラックP外に排出するので、この暖気がラックP上部に残ってサーバーSに与える悪影響を防止することができるものである。   Further, exhaust heat and warm air exhausted from the server S are efficiently exhausted to the outside of the rack P by the exhaust chamber 60, so that the adverse effect of the warm air remaining on the rack P and exerted on the server S can be prevented. .

このように、本発明によると、ラック内に収納したサーバーを極めて効率良く、且つ均一に冷却することが可能になるなどといった優れた効果を奏するものである。   As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an excellent effect such that the server stored in the rack can be cooled extremely efficiently and uniformly.

本発明の最良の形態は、マウントアングルQに装着されたサーバーSの前面に冷気を供給する給気ファン10を設ける。サーバーSが装着されないマウントアングルQの前面に装着された仕切り板20で隔離して、サーバーSの前面とラックPの前面扉P1との間に冷気を保つ冷気通路30を設ける。サーバーSから排出される排熱や暖気を仕切り板20で遮断し、該暖気が冷気通路30に逆流しないように設けることで、当初の目的を達成するものである。   In the best mode of the present invention, an air supply fan 10 that supplies cold air to the front surface of the server S mounted on the mount angle Q is provided. A cold air passage 30 is provided between the front surface of the server S and the front door P1 of the rack P so as to keep the cold air by separating the partition plate 20 mounted on the front surface of the mount angle Q to which the server S is not mounted. Exhaust heat and warm air discharged from the server S are blocked by the partition plate 20 so as to prevent the warm air from flowing back into the cool air passage 30, thereby achieving the original purpose.

本発明装置は、ラックマウント型のサーバーSを着脱自在に装着するサーバーラックに使用する。このラックPは、ラックP内部の左右両側面にマウントアングルQを立設し、該マウントアングルQの間に、サーバーSを装着するように設けたラックPである。本発明では、特に、EIA(米国電子工業会)によって幅19インチ(482.6mm)に標準化された、所謂19インチラックの使用が好適であるが、JIS規格の「電子機器用ラック」を用いることも可能である。   The apparatus of the present invention is used for a server rack in which a rack mount type server S is detachably mounted. This rack P is a rack P provided with mount angles Q standing on both left and right side surfaces inside the rack P so that the server S is mounted between the mount angles Q. In the present invention, a so-called 19-inch rack standardized to a width of 19 inches (482.6 mm) by the EIA (American Electronic Industry Association) is particularly suitable. However, a JIS standard “electronic equipment rack” should be used. Is also possible.

本発明装置では、この種のラックPに、給気ファン10、仕切り板20、冷気通路30、排気ファン40を備えるものである。   In the apparatus of the present invention, this type of rack P is provided with an air supply fan 10, a partition plate 20, a cold air passage 30, and an exhaust fan 40.

給気ファン10は、マウントアングルQに装着されたサーバーSの前面に冷気を供給する。この給気ファン10は、ラックPの上部に装着し、ラックPに連設したクーラーRからの冷気を、ラックPの前面上部から下方に向けて送風する(図2参照)。送風された冷気は、収納したサーバーSの前面の冷気通路30に送られる。図示のクーラーRは、ラックPの側面に一体に設けてあり、冷気を給気ファン10方向に送風する冷気供給ダクトR1と、排気ファン40からの暖気をクーラーRに戻す循環ダクトR2とを備えている。更に、クーラーRの下部には、クーラーRから排出されるドレン水を蒸発せしめる蒸発処理ユニットR3も備えている。また、クーラーRの排熱は、図示しない排気用ダクトで室外に排出される。 The air supply fan 10 supplies cool air to the front surface of the server S attached to the mount angle Q. The air supply fan 10 is mounted on the upper part of the rack P and blows cool air from the cooler R connected to the rack P downward from the front upper part of the rack P (see FIG. 2). The blown cold air is sent to the cold air passage 30 on the front surface of the stored server S. The illustrated cooler R is integrally provided on the side surface of the rack P, and includes a cool air supply duct R1 that blows cool air toward the supply fan 10 and a circulation duct R2 that returns warm air from the exhaust fan 40 to the cooler R. ing. Further, an evaporation processing unit R3 for evaporating drain water discharged from the cooler R is also provided below the cooler R. Further, the exhaust heat of the cooler R is exhausted to the outside by an exhaust duct (not shown).

冷気通路30は、サーバーSの前面とラックPの前面扉P1との間に形成された空間で、この冷気通路30は、ラックPの後側と仕切り板20で隔離されている。この仕切り板20は、サーバーSが装着されないマウントアングルQの前面に装着するもので、ラックP後側の暖気が冷気通路30に逆流しないように設けている。すなわち、冷気通路30は、マウントアングルQに装着されたサーバーSの前面と、この仕切り板20とで、サーバーSの排熱側から送風される暖気が戻らない構造にしている(図3参照)。この仕切り板20は、サーバーSの前面と同様に、マウントアングルQに着脱自在に形成したものである(同図イ参照)。そして、サーバーSが装着されていないマウントアングルQの開口部に、この仕切り板20を装着する(同図ロ参照)。サーバーSは、ラックPのマウントアングルQに着脱自在に装着可能なラックマウント型のサーバーを装着する。この結果、マウントアングルQに開口部が残らないようにしている(同図ハ参照)。仕切り板20と装着したサーバーSとによって仕切られた冷気通路30の冷気は、サーバーSの前面に設けられた空気取り入れ口からサーバーS内部に取り込まれて必要な各部を冷却し、サーバーSの後面等の排気口から暖気が排出されるものである。一般に、サーバーSの稼動に適した環境は、サーバーS前面の吸気温度が17〜26度であると言われている。   The cool air passage 30 is a space formed between the front surface of the server S and the front door P1 of the rack P, and the cool air passage 30 is separated from the rear side of the rack P by the partition plate 20. The partition plate 20 is mounted on the front surface of the mount angle Q to which the server S is not mounted, and is provided so that warm air on the rear side of the rack P does not flow back into the cool air passage 30. That is, the cool air passage 30 has a structure in which the warm air blown from the exhaust heat side of the server S is not returned by the front surface of the server S mounted on the mount angle Q and the partition plate 20 (see FIG. 3). . The partition plate 20 is detachably formed on the mount angle Q as in the case of the front surface of the server S (refer to FIG. 4A). Then, the partition plate 20 is attached to the opening of the mount angle Q where the server S is not attached (see FIG. 7B). The server S is mounted with a rack mount type server that can be detachably mounted on the mount angle Q of the rack P. As a result, no opening remains on the mount angle Q (see FIG. 3C). The cold air in the cold air passage 30 partitioned by the partition plate 20 and the installed server S is taken into the server S from an air intake port provided on the front surface of the server S to cool necessary parts, and the rear surface of the server S Warm air is discharged from the exhaust port. In general, it is said that the environment suitable for the operation of the server S is that the intake air temperature on the front surface of the server S is 17 to 26 degrees.

図4は、仕切り板20を装着しない場合における、サーバーS冷却後の暖気の逆流現象を示している。すなわち、ラックPの上段において、サーバーSが収納されていないマウントアングルQの開口部分から冷気通路30に暖気が逆流して給気ファン10から送風される冷気の温度を高めてしまう現象である。この現象による温度変化を確認するために、図10に示す如く、ラックPの冷気通路30における、上段、中段、下段にセンサーTを配置し、各位置の温度分布を2秒毎に計測したところ、表1に示すデータが得られた。この結果、ラックPの下段では23度程度であるにもかかわらず、ラックP上段の温度は31度にも上昇しており、ラックの上段と下段とで平均8.06度の温度差が生じることが判明している。これは、送風室50の送風孔51から冷気通路30に送られた冷気を、冷気通路30に逆流した暖気が暖めることによる。尚、本発明における風流実験は、ドライアイスとスリオンテープを使用し、テープのなびく方向で風向や強弱を特定したものである。

Figure 0004221749
FIG. 4 shows the backflow phenomenon of warm air after cooling the server S when the partition plate 20 is not attached. That is, in the upper stage of the rack P, this is a phenomenon in which warm air flows backward from the opening portion of the mount angle Q in which the server S is not accommodated to the cool air passage 30 to raise the temperature of the cool air blown from the supply fan 10. In order to confirm the temperature change due to this phenomenon, as shown in FIG. 10, the sensors T are arranged in the upper, middle, and lower stages in the cool air passage 30 of the rack P, and the temperature distribution at each position is measured every 2 seconds. The data shown in Table 1 were obtained. As a result, the temperature of the upper stage of the rack P has risen to 31 degrees, although it is about 23 degrees at the lower stage of the rack P, and an average temperature difference of 8.06 degrees may occur between the upper and lower stages of the rack. It turns out. This is because the warm air that has flowed back into the cool air passage 30 from the cool air sent from the blow hole 51 of the blow chamber 50 to the cool air passage 30 warms up. Note that the wind flow experiment in the present invention uses dry ice and slion tape, and specifies the wind direction and strength in the direction of the tape.
Figure 0004221749

一方、図5は、本発明の仕切り板20を装着した場合における暖気の流れを示している。この場合、サーバーSから排出される暖気は、仕切り板20によって遮断されるので、冷気通路30側への逆流はなくなっている。この場合の温度変化を測定すると、表2に示すデータが得られた。この結果、上段の温度は下段の温度との温度差は平均0.06度となっており、上下段共、サーバーSの稼動に適した25度弱の冷気であることを示している。このように、仕切り板20によって暖気が遮断されることで、冷気通路30内の冷気は、給気ファン10で送風された温度のまま維持されていることがわかる。

Figure 0004221749
On the other hand, FIG. 5 shows the flow of warm air when the partition plate 20 of the present invention is mounted. In this case, the warm air discharged from the server S is blocked by the partition plate 20, so that the backflow to the cold air passage 30 side is eliminated. When the temperature change in this case was measured, the data shown in Table 2 were obtained. As a result, the average temperature difference between the upper temperature and the lower temperature is 0.06 degrees, indicating that the upper and lower stages are less than 25 degrees of cool air suitable for the operation of the server S. Thus, it can be seen that the cool air in the cool air passage 30 is maintained at the temperature blown by the air supply fan 10 by blocking the warm air by the partition plate 20.
Figure 0004221749

ラックPの前面に設けた前面扉P1の内側に、送風室50を装着している(図1参照)。この送風室50は、前記給気ファン10から供給される冷気を一旦受け止めて、送風室50の後面に設けた送風孔51から冷気通路30に冷気を送るものである。このとき、送風室50の内部にフラップ52を設け、各送風孔51からの冷気送風量を略均一にしている(図8参照)。図示のフラップ52は、側面略L字状を成し、送風室50における給気ファン10に近い送風孔51に対向する内側面に突設している。これは、給気ファン10に近い送風孔51程、冷気が急速に下降するので送風孔51を通過し難いことによる。そこで、給気ファン10に近い部分にフラップ52を設けると、冷気は、略L字状に突出したフラップ52に当たって風向を転換し、送風孔51から冷気通路30へ通過するものである。   A blower chamber 50 is mounted inside a front door P1 provided on the front surface of the rack P (see FIG. 1). The blower chamber 50 temporarily receives the cool air supplied from the air supply fan 10 and sends the cool air to the cool air passage 30 from the blow hole 51 provided on the rear surface of the blower chamber 50. At this time, a flap 52 is provided inside the blower chamber 50, and the amount of cool air blown from each blower hole 51 is made substantially uniform (see FIG. 8). The illustrated flap 52 has a substantially L-shaped side surface, and protrudes from the inner surface of the air blowing chamber 50 facing the air blowing hole 51 near the air supply fan 10. This is because the cooling air rapidly descends as the air blowing hole 51 is closer to the air supply fan 10, so that it is difficult to pass through the air blowing hole 51. Therefore, when the flap 52 is provided in a portion close to the air supply fan 10, the cold air strikes the flap 52 protruding in an approximately L shape, changes the air direction, and passes from the blow hole 51 to the cold air passage 30.

図7は、送風室50にフラップ52を装着したときの冷気の流れを示している。この実験も、ドライアイスを使用して風流実験を行い、スリオンテープのなびく方向で、風向や強弱を特定したものである。尚、マウントアングルQに装着するサーバーSを次の3パターン、「上半分に装着する」、「下半部に装着する」、「全体に装着する」、の3パターンで実験している。この結果、いずれのパターンでも各送風孔51における風量が均一になっていることが証明された。   FIG. 7 shows the flow of cool air when the flap 52 is attached to the blower chamber 50. This experiment was also conducted by using wind ice experiments using dry ice to identify the wind direction and strength in the direction in which the SLION tape flutters. The server S to be mounted on the mount angle Q is tested in the following three patterns: “attach to the upper half”, “attach to the lower half”, and “attach to the whole”. As a result, it was proved that the air volume in each blowing hole 51 was uniform in any pattern.

一方、図6は、本発明フラップ52を装着しない状態で冷気を送風した状態を示している。すなわち、給気ファン10から送風室50に送風された冷気は、送風孔51から冷気通路30方向に送られるが、給気ファン10近いラックPの上段では、送風孔51から送られる冷気の量が少なくなっている。これに対し、ラックPの下段では、冷気の量が多くなっており、風量が偏っていることがわかる。   On the other hand, FIG. 6 shows a state in which cool air is blown without wearing the flap 52 of the present invention. That is, the cool air blown from the air supply fan 10 to the air blowing chamber 50 is sent from the air blowing hole 51 toward the cold air passage 30, but in the upper stage of the rack P near the air supply fan 10, the amount of cold air sent from the air blowing hole 51. Is decreasing. On the other hand, in the lower stage of the rack P, it can be seen that the amount of cool air is large and the air volume is uneven.

ラックPの後面上部には、サーバーSから排出された暖気をラックP外に排出する排気ファン40を装着している。このとき、ラックPの後面内側に、排気ファン40にて吸引される排気室60を設け、この排気室60を介して暖気を排出するものである。排気室60の前面には、サーバーSから排出された排熱が通過する通気孔61を開穿している。この通気孔61は、排気ファン40から遠くなるほど通気孔61の径を大きく形成している(図12参照)。これは、排気ファン40による吸引力が、排気ファン40から離れるほど低下するので、排気ファン40から遠くなるほど通気孔61の径を大きくすることで、排気室60内に排熱を均一に吸引するように設けたものである。   An exhaust fan 40 that exhausts the warm air exhausted from the server S to the outside of the rack P is mounted on the upper rear surface of the rack P. At this time, an exhaust chamber 60 sucked by the exhaust fan 40 is provided inside the rear surface of the rack P, and warm air is exhausted through the exhaust chamber 60. A vent hole 61 through which exhaust heat exhausted from the server S passes is opened in front of the exhaust chamber 60. The vent hole 61 is formed such that the diameter of the vent hole 61 increases as the distance from the exhaust fan 40 increases (see FIG. 12). This is because the suction force by the exhaust fan 40 decreases as the distance from the exhaust fan 40 decreases. Therefore, the exhaust heat is uniformly sucked into the exhaust chamber 60 by increasing the diameter of the vent hole 61 as the distance from the exhaust fan 40 increases. It is provided as follows.

表3は、ラックPの背面における上段、中段、下段の夫々にセンサーTを設置し(図示せず)、図12に示す通気孔61を有する排気室60を使用したときの各段の温度を計測したデータである。この結果、ラックPの上下段の温度差はほとんど変わらず、平均0.22度となっており、サーバーSから排出された暖気が各段から均一に排出されていることがわかる。

Figure 0004221749
Table 3 shows the temperature of each stage when sensors T (not shown) are installed in the upper, middle, and lower stages on the back of the rack P, and the exhaust chamber 60 having the vent hole 61 shown in FIG. 12 is used. It is the measured data. As a result, the temperature difference between the upper and lower stages of the rack P is almost the same and is 0.22 degrees on average, which indicates that the warm air discharged from the server S is discharged uniformly from each stage.
Figure 0004221749

一方、表4は、図11に示す従来の通気孔61を有する排気室60を使用した場合の各段の温度を示している。各通気孔61は、いずれも同じ径で形成されている。この結果、ラックP上段や中段の温度が高くなっており、温度差は、平均2.18度も生じていることがわかる。これは、排気ファン40から離れるほど吸引力が落ちるので、同じ径の通気孔61では、下段の暖気を十分に吸い込むことができないことによる。このため、排出できなかった暖気はラックPの上方に逃げてしまい、ラックP中段や上段の温度を高めているものである。

Figure 0004221749
On the other hand, Table 4 shows the temperature at each stage when the exhaust chamber 60 having the conventional vent 61 shown in FIG. 11 is used. Each vent hole 61 is formed with the same diameter. As a result, it can be seen that the upper and middle temperatures of the rack P are high, and the temperature difference is 2.18 degrees on average. This is because the suction force decreases as the distance from the exhaust fan 40 increases, so that the lower-stage warm air cannot be sufficiently sucked by the vent holes 61 having the same diameter. For this reason, the warm air that could not be discharged escapes above the rack P, raising the temperature of the middle and upper stages of the rack P.
Figure 0004221749

このように、サーバーSから排出される暖気は、本発明の通気孔61によって効率よく排出できるようになり、排出できない暖気がラックPの上部に残留し、ラックP上部のサーバーSに悪影響を与えるおそれは解消された。   As described above, the warm air discharged from the server S can be efficiently discharged by the vent hole 61 of the present invention, and the warm air that cannot be discharged remains in the upper part of the rack P and adversely affects the server S on the upper part of the rack P. The fear has been resolved.

本発明冷却方法は、上述の装置を利用するもので、サーバーSが収納されていないマウントアングルQに装着する仕切り板20でマウントアングルQの開口部を閉塞し、ラックPの前面扉P1と仕切り板20との間に冷気を供給する冷気通路30を形成し、該冷気通路30の冷気をサーバーSの前面開口部からサーバーS内部に吸引させると共に、サーバーSから排出される排熱が冷気通路30に逆流しないように仕切り板20で遮断する冷却方法である。このとき、サーバーSは、自身に装着しているファン等で、サーバーSの前面開口部から冷気を取り入れ、サーバーS内のファン等にて、電源周辺やCPUなどの半導体装置を十分に冷却するものである。冷却後の暖気は、サーバーSの後面や側面等から排出され、冷気通路30に戻ることなくラックPから排出されるものである。この結果、サーバーSの前面に設けた冷気通路30には、常に冷気のみが供給され、サーバーSを冷却するのに好適な温度に保たれるものである。   The cooling method of the present invention uses the above-described apparatus. The opening of the mount angle Q is closed with a partition plate 20 attached to the mount angle Q in which the server S is not accommodated, and the front door P1 of the rack P is separated from the front door P1. A cold air passage 30 for supplying cold air to the plate 20 is formed, and the cold air in the cold air passage 30 is sucked into the server S from the front opening of the server S, and the exhaust heat discharged from the server S is cooled by the cold air passage. This is a cooling method in which the partition plate 20 blocks so that it does not flow back to 30. At this time, the server S takes in cool air from the front opening of the server S with a fan or the like attached to the server S, and sufficiently cools the semiconductor device such as a power source and a CPU with the fan in the server S. Is. The warm air after cooling is discharged from the rear surface or the side surface of the server S and is discharged from the rack P without returning to the cool air passage 30. As a result, only the cool air is always supplied to the cool air passage 30 provided in the front surface of the server S, and the temperature is maintained at a suitable temperature for cooling the server S.

尚、本発明における図示例の各構成は、本発明の一実施例に過ぎず、各構成部材の形状、寸法等の設計変更、形態の変更など、現在知られている技術範囲で自由に変更することができるものである。   In addition, each structure of the example of illustration in this invention is only one Example of this invention, and can change freely in the technical range currently known, such as a design change of the shape of each structural member, a dimension, change of a form, etc. Is something that can be done.

本発明の一実施例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one Example of this invention. 同じく側面から見た斜視図である。It is the perspective view similarly seen from the side. (イ)はマウントアングルと本発明の仕切り板とを示し、(ロ)はマウントアングルQへの装着前、(ハ)は同じく装着後の状態を示す斜視図である。(A) shows the mount angle and the partition plate of the present invention, (B) is a perspective view showing a state before mounting to the mount angle Q, and (C) is a perspective view showing the same state after mounting. 従来のラックにおける暖気の逆流状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the backflow state of the warm air in the conventional rack. 本発明における暖気の逆流状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the backflow state of the warm air in this invention. 従来のラックにおける冷気の流れを示す概略図である。It is the schematic which shows the flow of the cold air in the conventional rack. 本発明における冷気の流れを示す概略図である。It is the schematic which shows the flow of the cool air in this invention. 本発明のフラップを示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the flap of this invention. 従来のラックにおけるショートサーキット現象を示す概略図である。It is the schematic which shows the short circuit phenomenon in the conventional rack. ラックに装着したセンサーの位置を示す概略図である。It is the schematic which shows the position of the sensor with which the rack was mounted | worn. 従来のラックにおける排気室の通気孔を示す正面図である。It is a front view which shows the vent hole of the exhaust chamber in the conventional rack. 本発明における排気室の通気孔を示す正面図である。It is a front view which shows the vent hole of the exhaust chamber in this invention.

符号の説明Explanation of symbols

P ラック
P1 前面扉
Q マウントアングル
R クーラー
R1 冷気供給ダクト
R2 循環ダクト
R3 蒸発処理ユニット
S サーバー
10 給気ファン
20 仕切り板
30 冷気通路
40 排気ファン
50 送風室
51 送風孔
60 排気室
61 通気孔
P Rack P1 Front door
Q Mount angle R Cooler R1 Cold air supply duct R2 Circulation duct R3 Evaporation processing unit S Server 10 Air supply fan 20 Partition plate 30 Cold air passage 40 Exhaust fan 50 Air chamber 51 Air hole
60 exhaust chamber 61 vent hole

Claims (1)

ラック内部の左右両側面にマウントアングルを立設し、該マウントアングルにラックマウント型のサーバーを着脱自在に装着するサーバーラックにおいて、
サーバーの前面とラック前面の前面扉との間に冷気通路を形成すると共に、サーバーが装着されないマウントアングルの前面に装着された仕切り板でサーバーから排出される暖気が冷気通路に逆流しないように遮断し
前記ラックの上部に、ラックに連設したクーラーからの冷気をラックの前面上部から下方に向けて送風する給気ファンを装着すると共に、前記ラックの前面扉の内側に前記給気ファンから供給される冷気を受ける送風室を装着し
該送風室の後面に、前記冷気通路に冷気を送風する送風孔を長手方向に沿って複数開穿すると共に、各送風孔からの冷気送風量を略均一に調整するフラップを送風室の内部に設け
前記ラックの後面上部に、サーバーから排出された暖気をラック外に排出する排気ファンを装着すると共に、ラックの後側面内側に、排気ファンにて吸引される排気室を設け
該排気室の前面に、サーバーから排出された排熱が通過する通気孔を開穿すると共に、該排気ファンから遠い通気孔ほど通気孔の径が大きくなるように設定し、排気室内に排熱を均一に吸引するように設けたことを特徴とするサーバーラック冷却装置。
In a server rack in which mount angles are erected on both left and right sides inside the rack, and a rack mount type server is detachably attached to the mount angle,
A cool air passage is formed between the front of the server and the front door on the front of the rack, and a partition plate attached to the front of the mount angle where the server is not installed is used to block the warm air exhausted from the server from flowing back into the cool air passage. And
On top of the rack, the cold air from the cooler which is provided continuously to the rack from the top front of the rack with mounting the air supply fan for blowing air downward, inside the front door of the rack, supplied from the air supply fan Equipped with a blower chamber that receives the cold air
On the rear surface of the air blowing chamber, a plurality of air blowing holes for blowing the cold air into the cold air passage along the longitudinal direction are opened, and a flap for adjusting the amount of the cold air blown from each air blowing hole substantially uniformly is provided inside the air blowing chamber. Provided ,
An exhaust fan that exhausts the warm air exhausted from the server to the outside of the rack is mounted on the upper rear surface of the rack, and an exhaust chamber that is sucked by the exhaust fan is provided inside the rear side surface of the rack .
A vent hole through which the exhaust heat exhausted from the server passes is opened in the front of the exhaust chamber, and the vent hole is set to have a larger diameter as the vent hole is farther from the exhaust fan. The server rack cooling device is provided so as to suck the air uniformly .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102478926A (en) * 2010-11-25 2012-05-30 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 Server cabinet

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008269112A (en) * 2007-04-17 2008-11-06 Fujitsu Ltd Electronic equipment storage box
JP5183291B2 (en) * 2008-04-22 2013-04-17 株式会社Nttファシリティーズ Rack air conditioning system and operation method thereof, rack type air conditioner
JP5176702B2 (en) * 2008-06-05 2013-04-03 富士通株式会社 Storage device, information processing device, and cooling method
JP5136851B2 (en) * 2008-09-08 2013-02-06 日本フォームサービス株式会社 Rack cooling device for electronic equipment
WO2011108572A1 (en) * 2010-03-05 2011-09-09 日本ラッド株式会社 Computer storage-use rack, data center using same and operation method of same
JP5712693B2 (en) * 2011-03-10 2015-05-07 富士通株式会社 Rack cabinet and air conditioning control method
JP2014181832A (en) * 2013-03-18 2014-09-29 Fujitsu Ltd Container type data center and container type data center control method
WO2016167804A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Rack enclosure with perforations for cooling
JP6587429B2 (en) * 2015-06-23 2019-10-09 日東工業株式会社 Electrical and electronic equipment storage cabinet
TWI570365B (en) * 2015-07-03 2017-02-11 Ching Chao Tseng Air conditioning guide module and air conditioning guidance system
JP6786896B2 (en) * 2016-06-15 2020-11-18 日本電気株式会社 Electronic device support device
KR102006491B1 (en) * 2017-04-26 2019-08-01 주식회사 키프코전자항공 Equipment rac for for warship
JP6877039B2 (en) * 2017-07-05 2021-05-26 菱熱工業株式会社 Differential pressure cooling device
CN113453496B (en) * 2021-05-25 2022-06-28 广东培正学院 Gateway data storage server cabinet for big data platform

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102478926A (en) * 2010-11-25 2012-05-30 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 Server cabinet

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