JP5347069B2 - 密閉用グロメット - Google Patents

Description

本発明は、データセンター等の電子機器に調和空気を供給するために設けられるような加圧空間において、ケーブル、ホース、導管等を開口に貫通させながらも、その開口を密閉するために使用されるグロメットや類似装置に関する。

特にデータセンターにおいて、また、その他の種々環境においても、床、壁、天井、キャビネット、パネル等の開口を効果的に密閉しかつ、随時要求される、ケーブル、導管、ホースやその他の貫通部品の効率的な追加、取り外し、再配置に対応しながら、これら貫通部品がその開口を通り抜ける通路を施す必要および要求がある。例えば、一般的なデータセンターは、ラックに配置されて他のサーバやネットワーク等とケーブルで接続された多数のコンピュータサーバを収納している。概して、ネットワークを拡張、再構築する際に機器が頻繁に追加、取り外され、再配置、再接続されているという意味で、データセンターは極めて動的である。

データセンターでは、サーバによって大量の熱が発生し、その熱がコンピュータの性能へ有害な影響を与えるため、たいてい調和空気を機器ラックに供給することで、サーバを冷却することが慣例となっている。そこで、一般的なデータセンターは、ケーブルやホース、導管、その他の引込部品に空間を提供し、また、調和空気を供給するためのプレナムとしても機能するフリーアクセスフロアで構成されている。フリーアクセスフロアの構成部品は一般に金属“タイル”であり、例えばサーバラックの前に調和空気を排出するために特別に配置された排気口が設けられている。データセンターの周囲空気よりも比較的高い圧力を受けている調和空気はラックの前面に沿って上向きに排出され、個々のサーバに、そのサーバが備える内部ブロワによって吸い込まれる。

また、サーバラックに関連し、ケーブルやその他の引込部品をサーバに接続するために、床下空間からフロアタイルに貫通させる１以上のフロア開口がある。本明細書では時としてこの開口をサービス用開口と称するが、先に記載した調和空気用の排気口とは異なるものである。このサービス用開口から放出された空気がデータセンターの周囲空気と簡単に混ざり、サーバを効率的または効果的に冷却できないため、このサービス開口を介して調和空気が漏れることを最小限に抑えることが重要である。同時に、サービス用開口において、容易かつ効率的に引込部品を設置、取り外し、再配置できることが求められる。したがって、このような開口に付随する密閉手段は、フリーアクセスフロアの下のプレナム空間から圧力下にある調和空気を不要に損失しない効果的な密閉を提供するとともに、上記のような再配置に対応していなければならない。

上記目的を達成するための特に有利な密閉形態が、センプリナー他の米国特許第６，６３２，９９９号（‘９９９号特許）に記載されているが、その開示全体を引用により本明細書に組み入れるものとする。上記‘９９９号特許は、フレームを備えたグロメットであって、サービス用開口内または上方に位置し、フレームの開口にわたって延在し加圧空間やプレナム空間からグロメットの反対側の周囲空気へ調和空気を流れにくくする１以上のブラシ状部品が設けられたグロメットの一形態を開示している。このブラシ状部品は、開口からの空気の流れを実質的に最小にしつつ、ケーブル、導管等の貫通部品の存在に対応するものである。また、この配置は、データセンターの動的環境に必要とされるような、貫通部品の設置、取り外しおよび再配置に対応し、それらを容易にしている。

本発明は、上記‘９９９号特許に開示される一般的なタイプの密閉用グロメットの改良形態に関するもので、いかなる動作条件下でも極めて効果的に密閉する不透過性および可撓性を有するエラストマー密閉部材の新規形態を採用している。貫通部品が存在しない場合はほぼ完全な密閉が得られ、１以上の貫通部品がグロメットを貫通している場合は、エラストマー密閉部材の特徴および構成により、貫通部品をしっかり囲んでその周辺に密閉を形成でき、貫通部品近傍の開放空間を実用最低限に減らすことができる。そのため、極めて効果的な密閉が得られる。

一有利な形態では、本発明のグロメットは、深いコルゲーションが形成され、対向する不透過性の弾性変形自在なエラストマー密閉部材を備えている。波形密閉部材は、グロメットを貫通するケーブルの有無に関係なく、非常に効率的な密閉を提供する。波形密閉部材の不透過性材料は、密閉部材の内部に空気を実質的には通過させない。波形密閉部材が邪魔されていない（すなわち、ケーブルや他の貫通部品によって変位していない）場合、対向する密閉部材のコルゲーションは、対向する密閉部材の遊端同士が当接し合い、それらの間に密閉を形成するように、好ましくは略“同位相に”配置する。ケーブルや他の貫通部品がグロメットを貫通している場合、コルゲーションの遊端は、“静止”位置から離れて変位する。しかしながら、開口幅に対して深いコルゲーションから得られる密閉部材の構成により、ケーブル（大ケーブルやケーブルの束を含む）がグロメットの中心から変位しても、可撓性エラストマー密閉部材がケーブルをしっかり囲み、密閉部材間の密閉線を略閉鎖した状態を維持できる。

密閉部材のコルゲーションは、好ましくは、半円頂部および谷部が概垂直側辺部によって相互に接続される反復波形状に配置する。正弦波、方形波、三角またはのこぎり波のような、他の反復波形および非反復（例えば、可変）波形も適している。

グロメットシールの特定の形態では、横方向コルゲーションを、詳細には密閉部材の遊端付近に形成することが有利である。横方向コルゲーションは、１以上の列に設けることができるが、密閉部材の遊端で軟化作用をもたらし、いかなる貫通部品をもしっかり囲み、その周囲に密閉を形成するという密閉部材の能力をさらに向上させることができる。横方向コルゲーションは、密閉部材の深い一次コルゲーションに比して、比較的浅いことが好ましい。

本発明のグロメットは、通常、比較的硬質の、好ましくは、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）等の硬質プラスチック材料の周辺フレームを備えている。フレームは、２つの概Ｕ字形片側部からなり、弾性変形自在な波形密閉部材が各片側部に取り付けられて２つの片側グロメットを形成してもよい。グロメットキットを構成する２つの片側グロメットは、設置する際に互いに接合して、完全なグロメットを形成する。単独の片側グロメットは、片側グロメットの開放側が突き当たって配置される境界として機能する壁または他の対向面にフロアまたはパネルの開口が当接する場合のような、特定の状況で利用してもよい。

密閉部材は、種々の方法でフレーム部材に固定してもよいが、好適かつ有利な方法は、密閉部材がフレーム部と強固な結合を形成するように、エラストマー密閉部材をフレームと一体成形することである。特に有利には、密閉部材のエラストマー材料は導電性を有し、一体成形工程は、導電材料の一部をフレームの内側からフレームの外側の１以上の位置へ流して、グロメットが取り付けられる表面（通常、金属タイル）と電気接触するように実施する。

本発明の上記およびその他の特徴および利点をさらに詳細に理解するために、以下の詳細な説明および添付の図面を参照されたい。

図１および図２はそれぞれ、本発明に係る密閉用グロメットの一好適な形態の“オス”および“メス”片側部の上方からの斜視図である。

図３は、本発明の特徴を組み込んだ密閉用グロメットの一形態の平面図である。

図４は、図３の４−４線の概略横断面図である。

図５は、図３の５−５線の概略横断面図である。

図６は、構造の詳細を示す、図５の円で囲んだ部分“図６”の拡大部分横断面図である。

図７は、図３の７−７線の概略横断面図である。

図８は、図７の円で囲んだ部分“図８”の拡大部分横断面図である。

図９は、図３の密閉用グロメットの底面図である。

図１０および図１１は、図３の密閉用グロメットの側面図および端面図である。

図１２は、図１０の１２−１２線の概略横断面図である。

図１３は、図１２の円で囲んだ部分Ｋの拡大部分横断面図である。

図１４は、図１の円で囲んだ部分“図１４”の拡大部分斜視図である。

図１５は、グロメットの構成をさらに詳細に示す、図３の７−７線の拡大部分概略横断面図である。

図１６は、フロアやパネル等の開口の一方の側辺が、その側辺に対して直角に配置された壁や他の表面により画定されている場合にその開口を密閉するために使用される本発明に係る片側グロメットの使用を示す簡易概略図である。

図１７は、引込部品に空間を提供し、選択開口を介して制御排気するために圧力下にある調和空気を供給するプレナムとの関連において、本発明に係る密閉用グロメットの使用を示す簡易概略図である。

図１８は、グロメットシールによって囲まれた貫通部品を示す、新規グロメットの別の形態の上面図である。

図１９Ａは、円形サービス用開口に使用される円形構造の本発明に係るグロメットの別の実施形態の側面図である。

図１９Ｂは、図１９Ａのグロメットの平面図である。

図１９Ｃおよび図１９Ｄはそれぞれ、図１９Ｂの１９Ｃ−１９Ｃ線および１９Ｄ−１９Ｄ線の概略横断面図である。

図１９Ｅは、図１９Ａのグロメットの端面図である。

図１９Ｆは、図１９Ａのグロメットの底面図である。

図１９Ｇは、図１９Ｂの１９Ｇ−１９Ｇ線の概略横断面図である。

図１９Ｈは、図１９Ｆの円で囲んだ部分に示されるグロメットの一部の拡大部分図である。

図２０Ａおよび図２０Ｂは、図１９Ａ〜図１９Ｇに示されるグロメットの底面斜視図および上面斜視図である。

図２１は、オスグロメット部品とメスグロメット部品の上面斜視図および前面斜視図と、斜視図の円で囲んだ部分の詳細を示す拡大部分図とから成る図１９の実施形態の集合図である。

図２２Ａおよび図２２Ｂは、エラストマーシールの個々の波形部品が環状に配列され、フロアタイル等に対して密閉する、本発明の別の実施形態の分解図および上面斜視図である。

図２３は、図２２の実施形態に組み込まれた密閉部品の底面図および側面図から成る集合図である。

図２４は、図２３の密閉部品の底面斜視図である。

発明の詳細な説明

これより図面を参照する。まず、図１〜図４を参照すると、１０は、本発明の一好適な実施形態に係る密閉用グロメットの全体を示している。このグロメットは、２つの概Ｕ字形片側部１１、１２からなる外部フレームを備えている。各フレーム部１１、１２は、後部６０と後部６０の両端から延出する対向側辺部６２、６４とを有する。後部および側辺部６０、６２、６４はそれぞれ、フレームを内部と外部とに分割する垂直壁１３、１４、１５（図７参照）によって画定される断面が逆Ｌ字形であることが好ましい。図示のグロメットは、大きさが約１５．２４×２０．３２ｃｍ（約６×８インチ）の概矩形サービス用開口（図示せず）内または上方に取り付けるよう意図されたものであるが、当然、本発明のグロメットは必要条件に応じて種々の形状、大きさを呈していてもよい。

図１および図２は、確実かつ取り外し自在に互いに接合されて閉矩形状フレームを形成するよう構成された個々の片側グロメット部を示す。そのために、一方の片側部１１は“オス”部で、側辺部６２、６４の遊端６６、６８には、垂直に延びる先細り舌片１９が設けられている。これら舌片１９は、反対側の“メス”片側部１２において対応する位置にある相補的形状の垂直溝２０に収容されるように配置されている。垂直溝２０は、底部が開放されて上部が閉鎖している。また、舌片１９の逓減に対応するよう先細りになっていて、両フレーム部１１、１２を接合したとき、取り外し自在の摩擦嵌合による接合をもたらす。図１２および図１３を参照のこと。グロメットの両フレーム部１１、１２は対称ではなく、両舌片１９がオスフレーム部１１に設けられ、両溝２０がメスフレーム部１２に形成されていることが望ましい。したがって、Ｕ字形メスフレーム部１２における側辺部６２、６４の遊端６６、６８は平坦で、外部の対向境界面と面一にまたは接近して突き合わせることができ、よって、グロメットの片側部を適切な環境で活用することが可能になる。

本発明の態様によると、各Ｕ字形フレーム部は、特異かつ有利な形状の空気バリアを形成する弾性変形自在な密閉部材２１を装着している。密閉部材は、比較的軟質で可撓性を有するクモの巣状の非通気性エラストマー材料からなり、密閉部材の幅および／または奥行きの少なくとも一部、さらに一般的には、フレームの一方の側辺部６２から他方の側辺部６４までとフレームの全奥行きとに伝搬する反復波形の波形部を有する。波形部は、波形遊端部と、遊端縁の反対側の基部とを備える。波形遊端部は基部に向かって弾性変形自在である。波形部が密閉部材の全奥行きにわたって延在する場合、基部はフレームの後部に位置することになる。

本発明の図示形態では、反復波形は、横断面が概半円状の頂部２３および谷部２４と、頂部および谷部を連絡する概垂直壁部２５とによって画定される一組の深いコルゲーション２２の性質をもっている。本発明の例示的かつ非限定的な例において、密閉部材の適切な形態は、コルゲーションが、水平伝搬軸（Ｘ）（図１）と平行に伝搬し、伝搬軸と直交する垂直振動軸（Ｙ）と平行に振動する波形を有する。１５．２４×２０．３２ｃｍ（６×８インチ）のフレーム開口を有する一般的なグロメットの大きさに対して、密閉部材の有利な形態は、図に示すように、約２．５４ｃｍ（約１インチ）の（伝搬軸Ｘに平行な）波長と約３．８１ｃｍ（約１．５インチ）の（振動軸Ｙに平行な）振幅（“振幅”は本明細書全体を通して使用するが、波形の頂点から谷部までの振幅を意味する）を有する深く波形をつけた形状である。波の頂部および谷部は、隣接した頂部および谷部が概垂直壁部２５によって連結された状態で、０．６３５ｃｍ（１／４インチ）の半径を有していてもよい。密閉部材２１は、少なくともフレーム１１、１２の後部６０に向かう方向、例えば、伝搬軸（Ｘ）と振動軸（Ｙ）の両方に直交する変形方向（Ｚ）に弾性変形自在である。上述した波形がとりわけ望ましいが、これまでに記載したように、その他多くの波形も適していると考えられる。

実用的な理由から、密閉部材２１の波形部の全幅にわたって一定の波長および一定の振幅である波形を利用することが好ましい。しかしながら、波の形状、振動数または振幅は、要望に応じて、密閉部材の幅（伝搬軸）または奥行き（Ｚ軸）に沿って変更してもよい。一般に、密閉部材２１の波形部の平面パターン長または弧長（Ｌ）は、波形部の幅（Ｗ）の約２〜約６倍であることが求められる。ここで、弧長（Ｌ）は、波形によって形成される弧の長さであり、幅（Ｗ）は、一般に伝搬軸（Ｘ）と平行に測定される。したがって、波形部がフレームの一方の側辺部６２から他方の側辺部６４までにおよぶ場合、幅（Ｗ）はそのような側辺部間の距離である。また、一般に、波形振幅と波長の比は、１より大きい数字であることが望ましい。よって、上記の一般的かつ非限定的な例において、２０．３２ｃｍ（８インチ）の開口を有するグロメットフレームの密閉部材は、各々の振幅が約３．８１ｃｍ（約１．５インチ）、波長が約２．５４ｃｍ（約１インチ）、弧長が約８．８９ｃｍ（約３．５インチ）の８つの全コルゲーションで形成されている。上記のような２０．３２ｃｍ（８インチ）の密閉部材の全弧長（Ｌ）は、約７１．１２ｃｍ（約２８インチ）で、弧長（Ｌ）と幅（Ｗ）の比は、約３．５である。弧長と幅の好ましい比は、密閉部材の性質、つまり、密閉部材２１の材質、形状および大きさ、貫通部品の形状および大きさ等によって、若干変動する。グロメット内に位置する貫通部品を囲み、その周辺を密閉できる密閉部材の能力は、貫通部品を取り囲む“余分”材料の量と実質的に相関関係があるため、弧長と幅の比は、そのような“余分”材料を所望の程度もたらすようなものでなければならない。一般に、比２が実用最低限だと考えられている。３．５より高い比は、コルゲーションの長さ（固定端から遊端まで）が、例えば本願記載の例より長い場合、または密閉部材の材料が可撓性に劣る場合、適切である。

密閉部材２１をフレーム１１、１２に取り付けるために、密閉部材は、一番端のコルゲーションから垂直に延びる側部フランジ２６、２７と、密閉部材の全幅に沿って延び、コルゲーション２２の後端と一体になった垂直後部フランジ２８とで形成されている。好ましくは、側部フランジ２６、２７は角部（図１２参照）で後部フランジ２８と接合され、密閉部材のための三面Ｕ字形支持部を形成している。密閉部材は、側部フランジおよび後部フランジ２６、２７、２８をそれぞれフレーム部の側壁および後壁１３、１４、１５に固定することで、フレーム部１１、１２に取り付けることができる。固定は締結具や接着剤等によって行えるが、好ましくは、本発明の特徴によれば、フランジ２６、２７、２８がフレーム壁１３、１４、１５に成形結合されるように、密閉部材をフレームに一体成形する。これにより、構成部品のはるかに優れた接合が得られ、加えて製造上の経済性も得られる。一体成形処理は、後述するが、フレームの材料と密閉部材の材料との間にある程度の適合性を必要とする。

図１および図２に示すように、コルゲーション２２は、後端が後部フランジ２８と一体固定され、後部フランジから、フレーム１１、１２の側辺部６２、６４の外端（フレーム１１の場合は、舌片１９を無視する）を連絡する密閉面３２を若干（例えば、約０．０２５４ｃｍ（約０．０１０インチ））超えた位置まで片持ち梁状に延出している。この配置は、両フレーム部１１、１２を上記の方法で接合すると、密閉部材の波形部が若干干渉して若干圧縮され、両密閉部材が当接する密閉面に沿って効果的な密閉を確保するものである。さらに、それぞれのグロメット部１０のコルゲーション２２は同位相に配置されているため、一方の密閉部材のコルゲーション外端縁が他方の密閉部材のコルゲーション外端縁に追随し直接当接する。

本発明の特に有利な実施形態では、密閉部材２１の波形遊端部は、コルゲーションの端面を広げる端部フランジ２９が形成されている。したがって、密閉部材の一部が貫通部品によって変位するまたは貫通部品を再配置または取り外したために一時的にずれが生じて変位する場合のように、対向するコルゲーションが使用中に若干位相がずれても、対向する密閉部材の端部フランジは密閉接触した状態を維持することができる。図示の実施形態では、端部フランジ２９は、平坦な外端部２９ａで終端する弓状部の形であることが好ましい。端部フランジ２９は下向きに曲がっていて、外端部２９ａは密閉部材のクモの巣状材料に対して略直角かつ、一次コルゲーションの端部を含む密閉面３２に略平行に配置されている。コルゲーション２２を形成する材料の厚さは、その固定端から波形遊端部まで効果的に若干先細りになっている。例示的かつ非限定的な例として、材料は、固定端が厚さ約０．１９０５ｃｍ（約０．０７５インチ）を有し、波形遊端部に向かって徐々にまたは段階的に、先細り、最終的な厚さが端部フランジ２９で約０．１１４３ｃｍ（約０．０４５インチ）になるまで漸減する。

図１、図２および図１５に詳細に示すように、本発明のある態様によれば、コルゲーション２２の外端部は、有利には、１以上の比較的浅い二次（または“横方向”）コルゲーション３０、３１一式が形成されている。この一式の二次（または“横方向”）コルゲーション３０、３１は、貫通部品が存在することで生じる一次コルゲーション２２の移動を容易にする。また、貫通部品以外の場所では対向する密閉部材間の密閉面３２に沿って閉鎖した状態を維持しながら、貫通部品を囲みその周辺を密閉するという密閉部材の能力を向上させる。図１、図２および図１５に示される本発明の形態では、密閉部材２１は、第１（外側）二次コルゲーション３０と第２（内側）二次コルゲーション３１とを備える。二次コルゲーションの振幅は、内側二次コルゲーションから外側二次コルゲーションに向かって減少していてもよい。例えば、外側二次コルゲーション３０は、約０．１２７ｃｍ（約０．０５０インチ）の振幅を有する一方、内側二次コルゲーション３１は、さらに小さい振幅の、約０．０６３５ｃｍ（約０．０２５インチ）を有していてもよい。二次コルゲーションの波長は、約１．７０１８ｃｍ（約０．６７インチ）で一定であってもよい。本発明の実用的な実施形態では、二次コルゲーションの振幅と波長との比は、約１：１３．５〜約１：２７の範囲内であってもよい。二次コルゲーションの振幅は、一次コルゲーション２２の一般的な振幅である３．８１ｃｍ（１．５インチ）よりも相当小さい。

二次コルゲーション３０、３１は、好ましくは、一次コルゲーションの伝搬軸（Ｘ）と振動軸（Ｙ）とに直交する二次伝搬軸（Ｚ）に平行に伝搬する。二次コルゲーションは、一次コルゲーション一式の表面に対して直角に（すなわち、垂直に）振動する。

本発明の一好適な実施形態では、波形密閉部材２１は、密閉部材をフレーム部１１、１２と一体成形することで形成される。一体成形工程は、予め形成したフレーム部を金型に配置し、その後、密閉部材の材料を金型に射出することを含む。同時に、一体成形工程により、密閉部材を形成して、その側部フランジ２６、２７および後部フランジ２８をフレーム部の側壁および後壁１３、１４、１５に結合する。そこで、フレームと密閉部材との間に所望の分子結合を得るために、フレーム部と密閉部材のそれぞれの材料は適合性がなければならない。フレーム部は、望ましくは、ポリカーボネートと、ＡＢＳ等のスチレン系材料との混合物からなる。このような材料はフレームに求められる強度と剛性を有し、また、目的とするサービスに必要な耐火等級も有する。密閉部材２１に適切に適合する材料は、米国ミネソタ州ウィノナのＲＴＰ社から市販されている熱可塑性エラストマーである。特に望ましい熱可塑性エラストマーは、本願提出日現在で、ＲＴＰ社によりＲＴＰ ２０９９ Ｅ ｘ １２３１５５Ａという品名で提供されている。上記の材料は、ショアデュロメーター硬さが約４７Ａで可撓性があり柔軟で、必要な耐火等級（ＵＬ９４−４０）を有し、重要なことには、データセンターの通常稼動で発生する静電気の帯電を散逸することができるように、静電散逸的（ＥＳＤ）である。

熱可塑性エラストマー材料は、本発明のグロメットにおける使用に特に望ましいが、許容範囲の性能を有する他の材料も効果的に使用することができる。例えば、フレームと密閉部材との間の分子結合が必要条件でない場合、非熱可塑性エラストマーや適合性がないエラストマーを利用してもよい。その場合、密閉部材は、適当な接着剤および／または機械的締結具でフレームに固定してもよい。

熱可塑性エラストマーのＥＳＤ特性を十分に活用するために、成形形成される接触領域３６がグロメットをサービス用開口に取り付ける際にフロアタイルや他のグロメット支持構造体と電気接触するであろう位置にエラストマーの一部が成形工程中に流れるようにしておく。例えば、グロメットを導電性フロアタイル（データセンターで一般に使用されている）や他の導電面に設置するとき、密閉部材２１の材料がフロアタイルと電気的に連結して、密閉部材からの１以上の静電気放電用導電路を提供するように、エラストマーは、外方に延出する水平フレームフランジ１６、１７の下に流してもよい。水平フレームフランジ１６、１７の下に位置する接触領域３６は、グロメットを定位置に固定するために水平フレームフランジに形成されたネジ孔３３等の締結具開口を完全または部分的に効果的に取り囲むか、締結具開口に効果的にしっかり結合される。グロメットフレームを設置してネジや他の締結具（図示せず）で固定したとき、下に位置するエラストマー接触領域３６は圧縮されて、その下の導電性支持面と良好な電気接触をする。

水平フレームフランジ１６、１７の下にエラストマーを流すために種々の仕組みを設けることができる。例えば、側壁または後壁１３、１４、１５の上部に１以上のゲート開口を設ける。しかしながら、一好適な仕組みは、側壁１３、１４の底部の切欠き部３４（図１１）と、側壁１３、１４の外側面の流路溝３５とからなる１以上の流路を設け、好ましくはエラストマー材料からなる幅狭帯材形状の相互接続部３８を側壁１３、１４の下に、そして、それらの外側面に沿って上向きに、そして、水平フレームフランジの下を外向きに巡らせる。切欠き部３４および流路溝３５はネジ孔３３と整列していることが好ましい。チャネリング手段を水平フレームフランジの下および／または金型内に設けて、導電性エラストマーを水平フレームフランジの底部に沿って外向きに流し、好ましくは、図６と図９に３６で示すようにネジ孔３３を完全にまたは部分的に取り囲ませる。グロメットをサービス用開口に設置するとき、水平フレームフランジ１６、１７が最初にエラストマーの包囲接触領域３６で載るように、エラストマーの包囲接触領域３６は、ネジ孔３３を囲んでいる水平フランジ材料３７の底部より下方に短く（例えば、約０．０３８１〜０．０６３５ｃｍ（約０．０１５〜０．２５インチ））突出していることが好ましい。グロメットをネジや他の締結具で締め付けると、包囲接触領域３６が圧縮されて所望レベルの良好な電気接触を確立する。

好ましくは、相互接続部３８が波形部を接触領域３６と連結するように、接触領域、相互接続部および波形部を成形工程で一体形成して、密閉部材からフロアまたは他のグロメット支持構造体までの電荷放電用連続電気路を形成する。

本発明の図示した好適な実施形態では、フレーム１１、１２の側壁１３、１４には、端壁に沿って垂直に延びる導電性エラストマーの帯材形状の相互接続部３８に隣接した位置から突出する垂直フィン３９が形成されている。垂直フィン３９はとりわけ、グロメットをサービス用開口に位置決めし、帯材により設けられる導電経路を劣化または遮断させるであろう他の表面との磨耗接触から導電性帯材を保護する役割を果たす。

図１および図２のグロメット部の典型的な用法には、２つの片側フレームを組み付け、閉構造のグロメットを形成することが含まれるが、単独のＵ字形グロメットフレームの方が好まれる状況が様々ある。そのような状況の１つを図１６に示す。ここでは、フロア、キャビネット、パネルまたは他の支持表面構造体４１のサービス用開口４０を密閉することが求められる。このサービス用開口４０は、一部が表面構造体４１で画定され、一部が表面構造体４１に例えば直角に配置されて対向境界面を形成する壁等の隣接した境界構造体４２で画定される。そのような場合、密閉部材２１の波形部の露出した外端縁を境界構造体４２に合わせた状態でグロメットの１片側部をサービス用開口に設置することが可能であり、場合によっては好ましい。この構成には、オス部１１を形成した片側グロメット部よりメスフレーム部１２を形成したものを選ぶことで、フレーム部１２の側辺部６２、６４の端部を境界構造体４２と面一に位置付けることできる。

好ましくは、グロメット片側部１２をサービス用開口４０に設置するとき、フレーム側壁１３、１４の端部を境界構造体４２により画定される対向面に合わせる。密閉部品波形部の波形遊端部はフレーム壁の端部より僅かに突出しているため、コルゲーションの端部が若干（例えば、０．０２５４ｃｍ（０．０１０インチ））圧縮されて、良好な密閉が確保される。

本発明に係る密閉用グロメットは種々の方法で利用することができるが、一般的な用法は、データセンターで通常採用されるタイプのフリーアクセスフロア構造体に関連している。このフリーアクセスフロアは、データセンターに収容されたサーバや他の電子機器に接続される配線や他の引込部品に床下空間を提供し、また、機器を冷却するために圧力下にある調和空気を供給するためのプレナム空間を形成する。一般的なそのような仕組みを概略的に図１７に示す。図１７は、一般に離間した垂直支持体（図示せず）によってベースフロア４４の上部に支持されるフリーアクセスフロア構造体４３を示している。フリーアクセスフロア４３上には機器ラック４５が支持され、通常、２４時間稼動している多数の機器（図示せず）を収容している。

フロア４３には、機器ラック４５に近接した１以上の排気口４６が設けられている。この排気口４６により、ベースフロア４４とフリーアクセスフロア４３との間のプレナム空間４７を介して供給される調和空気をプレナム空間から流出させることができる。排気口４６は、適切な大きさ、形状、数量および配置になっていて、所望レベルの冷却空気流をラック４５に、一般的にはラックの前面に沿って上向きに提供する。そして、機器が冷却空気を内部ファンによって吸い込むことができる。また、サービス用開口４８がラック４５に隣接している。このサービス用開口４８を介して、ワイヤ、ケーブルおよび他の引込部品４９、５０が貫通する。引込部品４９、５０はプレナム空間４７を貫通して、サービス用開口４８から抜け出る。サービス用開口４８は、排気口４６とは異なるもので、排気口４６から少し離間していてもよい。特定のデータセンターの配置に応じて、任意のサービス用開口を貫通する部品を１以上のラックに接続してもよい。

図１７の配置では、一対のグロメット片側部１１、１２からなる密閉用グロメット１０がサービス用開口４８内に設置され、調和空気の周辺空間への好ましくない損失に抗してサービス用開口を実質的に密閉しながら、引込部品４９、５０をサービス用開口に貫通させることができる。両片側部は、現場で組み付けてもよく、既存の引込部品を抜く必要なしにグロメットを設置することが可能である。同様に、新しく引込部品を取り付けるまたは、すでに取り付けてある部品を再配置するために、グロメット部は必要であれば容易に分解でき、サービス用開口４８へ、また、サービス用開口４８からアクセスしやすくなる。

図１８は、本発明の態様に係る密閉用グロメットの別の簡略化した形態を示している。ここでは、グロメットシールの波形は、横方向（二次）コルゲーションもコルゲーションの遊端にあるフランジも備えていない。図１８の図には、２つの対向する波形密閉部材によって密閉される標準的な１５．２４×２０．３２ｃｍ（６×８インチ）のグロメット開口を貫通する比較的大きい（例えば、２．５４ｃｍ（１インチ）より大きい）直径の引込部品が示されている。図１８から分かるように、波形密閉部材は、相当変位して歪んでいるが、引込部品をしっかり密閉して囲み、中央の密閉線に沿って実質的に合わさっている。したがって、本発明の密閉用グロメットは、周知タイプの密閉用グロメットの他の有利な特徴を保持または向上させながら、周知の密閉用グロメットより極めて優れた遮空気密閉を提供する。

本発明の原則を組み込んだグロメットおよび他のシールは、本明細書に図示した特定の形態である必要がないことは明らかである。例えば、グロメット部は、延長した長さで形成してもよく、必要に応じて、現場で所望の長さに切断したり、他の部分と接合するように構成してもよい。また、シールは、フロアや壁等の２つの広範なパネル部との間に密閉を形成する場合のように、貫通部品を収容する以外の目的で使用してもよい。

さらに、本発明の密閉部材は成形加工によって、詳細にはフレーム部に一体成形することによって製造してもよいが、密閉部材の所望の形態を得るために他の手段を採用してもよい。

波形密閉部材の図示形態は、効率的かつ製造しやすい。しかしながら、他の反復または非反復（例えば、可変）波形（または他の形状）を波形密閉部材のデザイン製作に利用してもよい。波形部の波形は、波形部（またはグロメットフレーム側辺部間の開口の）の幅（Ｗ）を大幅に上回る弧長（Ｌ）を有することが有利である。ＬとＷの比は、貫通部品がグロメットに収容されているとき、密閉部材波形部の実質的に“余分な”弧長によって、密閉部材の縁部が貫通部品の位置で部分的に広がって、貫通部品を部分的に取り囲むことができ、貫通部品の周辺を密閉するとともに一対の密閉部材が接触する密閉線を閉鎖できるように、約２：１〜約６：１であることが好ましい。

閉構造のグロメットを一対の対向片側部を用いて組み立てる場合、それぞれの密閉部材が接触する密閉線は直線である必要はない。この点で、貫通部品がない場合に波形遊端部が密閉線の全長にわたり互いに接触するように一対の密閉部材の縁部形状が相補的でありさえすれば、波形遊端部は、（上から見ると）弓状、波状または他の形状にすることができる。

本発明のグロメットは、２つの互いに係合自在な片側部で最適に製作され、２つの部分で製作されると最も有用ではあるが、本発明の利点の多くは、１以上の波形密閉部材を閉構造の一体型フレームに組み込んだ構造において実現してもよい。

上記に示した本発明の種々形態は、平坦形に構成されて一次コルゲーションの伝搬軸が直線である波形部を備えたグロメットに関するが、当然のことながら、グロメットの波形部は、弧や円筒、または波形として形成してもよい。例えば、その場合、一次コルゲーションの伝搬軸は、それに対応して、弓状、円筒状または波状等で直線ではない。例えば、そのような非線形伝搬軸は、（Ｘ）軸と（Ｙ）軸とによって画定される平面に平行な平面において弧またはスプラインとなる。あるいは、波形部は、伝搬軸が（Ｘ）軸と（Ｚ）軸とに画定される平面に平行な平面において弧形の扇形になり得る。このようなグロメットの機能は、非線形波形部の波形遊端部が、例えば（平面またはそうでない）境界面や、類似または相補的非線形の構成の別のグロメット部分と連係して密閉を形成する点や、弓形に構成された密閉部品の嵌合対を対応する弓形状の単独閉フレームに取り付けることができるという点において上記と同様である。

図１９〜図２１は、図１〜図１７に示す一般的なタイプの波形密閉部材７０、７１が、２つの半円片側部７３、７４によって形成された円形フレーム７２に取り付けられるよう構成された本発明の一実施形態を示している。密閉部材のコルゲーション７５は、両密閉部材７０、７１間に延びる密閉面７６に垂直な同一方向に配置されている。各密閉部材の波形遊端部は、相手側の密閉部材がなければ、上記密閉面より若干突出している。したがって、密閉部材はフレーム部が組み付けられると圧縮する。この密閉部品の特性は、幅と弧長の有効比、振幅と波長の有効比、好ましい材料等については上記したようなものであることが好ましい。主要または一次コルゲーション７５には、図１〜図１７の実施形態に関して先に記載したような二次または横方向コルゲーション８３が有利に形成されている。

両波形密閉部材７０、７１は、図２０に最適に示すように、それぞれの波形部が同位相の状態で互いに当接するよう配置される。密閉部材のコルゲーション７５も好ましくは、対向するコルゲーションが使用中に若干位置ずれを起こしても効果的な密閉を維持する下向きに曲がったフランジ７７を備える。

図２０および図２１に詳細に示すように、密閉部材７０、７１には、それぞれがコルゲーション７５と一体化して垂直に延びる概半円フランジ８１、８２が形成されている。半円フランジ８１、８２は、先に記載した実施形態の後部フランジおよび側部フランジの役割を果たす。この点で、特に好適な実施形態では、密閉部材をフレーム７３、７４と一体成形して、フレームと密閉部材との間に極めて強固な結合を提供することができる。さらに、側壁および／またはフレーム７３、７４の外方に延出する水平フランジに開口（図示せず）を設け、密閉部材の材料（例えば、熱可塑性エラストマー）が外方に延出する水平フランジの下に流れるようにしてもよい。それにより、材料は、多少導電性を有することが好ましいが、フロアタイルと良好に接触し、密閉部材から静電気の帯電を放電するための経路を提供する。

グロメットフレームの両片側部７３、７４にそれぞれ、溝７９と舌片８０とを設け、組み付けた両片側部をすでにサービス用開口の定位置にある引込部品（図示せず）の周囲に合わせる。

図１９〜図２１の円形グロメットは、“工具不要”の設置を目的としている。グロメットは、手工具類を使用することなく、フロアタイル、キャビネット、パネル等（図示せず）の開口内に、スナップばめまたは摩擦ばめすることができ、あるいは別の方法で確実に配置することができる。そこで、クリップ部品７８をフレーム７３、７４の外部壁に形成して、フレームに挿入するときフロアタイルと係合させる。適宜、固定部品（図示せず）を使用してグロメットのフランジをその下にある支持表面に固定してもよい。

図２２〜図２４に示す本発明の別の好適な実施形態では、密閉部材９０は、波形９７の伝搬軸が円を描き、振動軸が放射状に配置される円筒形状である。密閉部材は、受け板９２と一体成形されるか、粘着または別の方法で接合された一体型環状上部フランジ９１を備える。受け板９２には、環状上部フランジ９１の開口９４を貫通するように配置された２以上のスペーサー柱部９３が設けられている。作業中に、グロメットをフロアタイルまたは他のパネル９６のサービス用開口９５の上方に位置させ、スペーサー柱部を介して誘導される適切なネジまたは他の締結具（図示せず）によって固定する。スペーサー柱部の長さは、コルゲーション９７の下端がタイルまたはパネル９６の表面に若干圧縮されるような長さが有利である。好適な形態では、コルゲーション９７は、上記実施形態と同様に外側に曲がったフランジ９８が形成されている。

図２２〜図２４のグロメットの作用では、グロメットの密閉部材９０がサービス用開口９５を取り囲んで密閉を形成する。ケーブルおよび他の引込部品（図示せず）は、開口に貫通させて、コルゲーション９７のフランジ付き下端とタイルまたはパネル９６の表面との間に通すことができる。密閉部材の深いコルゲーションにより、その材料が引込部品をしっかり囲み、最低限の調和空気の漏れで、極めて効果的な形で、引込部品の周囲を密閉することが可能になる。円形グロメット形態の機能は、密閉部材が壁等の境界面と対向する図１６に示す片側グロメットのそれとほぼ同じである。円形グロメットの場合、対向境界面はタイルやパネルである。

図２２〜図２４のグロメットのコルゲーション９７は、必要に応じて、図示円筒形状の代わりに、切頭円錐形状で上部から下部まで外向きに裾広がりにすることができる。

図２２〜図２４に示す一般的なタイプのグロメットはまた、図示しない円柱の一部（すなわち、弧）として形成してもよい。この円柱の一部（弧）は、コルゲーションのフランジ付き端部が、対向境界面と、外部にあるかグロメットフレームまたは密閉部材の構造体に組み込まれるかのどちらかで、弧の弦にわたって延びる閉鎖面（図示せず）とに接触して位置した状態で、配置されている。

本発明の原則、特徴および利点の多くは、図示しない円形状のグロメットに組み込むことも可能である。ここでは、密閉部材は、円形フレーム内に取り付けられると共に、グロメットの中央を中心に円をなして伝搬する一次コルゲーションが形成されて円形フレームから放射状に内向きに突出する波形部を備えている。この一次コルゲーションは、グロメットの外側から内側に漸減する波長を有している。二次または横方向コルゲーションを利用するのであれば、二次または横方向コルゲーションは、放射状に配置されたコルゲーションに対して放射状に伝搬する。

上記のように、密閉用グロメットは一般に、水平フロアパネルのサービス用開口に使用される。したがって、以上の記載において、グロメットの特徴のいくつかは、水平および垂直方向、または上向きおよび下向き方向等を基準にして定義されている。しかしながら、グロメットは、他の向き、例えば、垂直方向の壁パネル、上下逆さの天井パネルまたは他の何らかの向きのサービス用開口に設置して使用することができるため、そのような定義は単に便宜のためであることは理解されよう。よって、水平／垂直方向または上向き／下向き方向等を基準にしたグロメットの特徴の定義は、絶対的な向きではなく、グロメットの他の特徴と比較しているだけに過ぎない。

したがって、当然のことながら、本明細書に図示記載した本発明の特定の形態は、代表的なものであって本発明を制限するものではない。また、本発明の完全かつ公正な範囲を特定するにあたり、以下添付の特許請求の範囲を参照されたい。

Claims (17)

1. １又は２以上のフレーム部を有するフレームと、
   前記フレームに連結され、それぞれが空気バリアを形成しかつ、波形部を有する第１および第２密閉部材とを備え、
   各波形部は、一式のコルゲーションと、基部と、前記基部の反対側に波形遊端部とを有し、
   各密閉部材の前記波形遊端部は前記対応する基部に向かって弾性変形自在であり、
   前記第１および第２密閉部材は、それらの前記波形遊端部が接近して当接しかつ、それらの前記一式のコルゲーションが同位相に配置された状態で配置されるように構成されたことを特徴とする密閉用グロメット。
2. 各密閉部材は、前記波形部の基部に沿って延び一体接合された後部フランジが形成され、
   前記フレームは、前記第１および第２密閉部材の後部フランジがそれぞれ連結する第１および第２後部を備えるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の密閉用グロメット。
3. 各密閉部材は、その両側に一体型側部フランジが形成され、
   前記フレームは、離間した側辺部を備え、
   前記密閉部材の側部フランジは、前記フレームの側辺部に固定支持されるよう構成されたことを特徴とする請求項２に記載の密閉用グロメット。
4. 各密閉部材は、静電散逸性エラストマー材料からなり、
   前記フレームは、少なくとも一方の密閉部材に連結する内部と、導電性グロメット支持表面に係合するようなされた外部とを備え、
   前記フレームの外部には、静電散逸性エラストマー材料からなる接触部が配置され、
   静電散逸性エラストマー材料の相互接続部が、前記密閉部材を前記接触部と一体接合させて、前記一方の密閉部材から前記接触部までの連続電気路を提供するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の密閉用グロメット。
5. 前記一方の密閉部材、前記接触部および前記相互接続部は、一体成形構造であり、
   前記フレームは、エラストマー材料が前記一方の密閉部材から前記接触部へ流れる流路を画定するよう構成されたことを特徴とする請求項４に記載の密閉用グロメット。
6. 前記フレームは、その外部に外方に延出するフランジを備え、
   前記接触部は、前記外方に延出するフランジの下面に配置されて、前記外方に延出するフランジの底部より下に突出し、それにより、前記外方に延出するフランジが前記導電性グロメット支持表面に固定されると、前記接触部が圧縮されて配置されるよう構成されたことを特徴とする請求項５に記載の密閉用グロメット。
7. 各密閉部材は、成形構造であり、薄く、可撓性を有するクモの巣状エラストマー材料からなることを特徴とする請求項１に記載の密閉用グロメット。
8. 各密閉部材の前記波形部は、その前記基部から前記波形遊端部へ狭くなる先細りの厚みになっていることを特徴とする請求項７に記載の密閉用グロメット。
9. 前記エラストマー材料は熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項８に記載の密閉用グロメット。
10. 前記コルゲーションは、波長と、前記波長以上の振幅とを有することを特徴とする請求項１に記載の密閉用グロメット。
11. 前記振幅と前記波長との比は、約１：１〜約２：１の範囲内であることを特徴とする請求項１０に記載の密閉用グロメット。
12. 各波形部は、伝搬軸に沿った幅と、弧長とを有し、
    前記弧長と前記幅との比は、約２：１〜約６：１の範囲内であることを特徴とする請求項１０に記載の密閉用グロメット。
13. 前記フレームは、２つの後部と、離間した両側辺部とを有し、
    各密閉部材の前記波形部は、略一方の側辺部から他方の側辺部までと、前記波形遊端部から略前記フレームの対応する後部までとに延在するよう構成されたことを特徴とする請求項１２に記載の密閉用グロメット。
14. 前記一式のコルゲーションは、一次コルゲーションからなり、
    各密閉部材の前記波形部は、前記一次コルゲーションの伝搬軸に直交して伝搬する一式の二次コルゲーションを備え、
    前記二次コルゲーションは、前記一式の一次コルゲーションの表面に垂直に振動するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の密閉用グロメット。
15. 前記第１および第２密閉部材の波形部は相対して圧縮状態になるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の密閉用グロメット。
16. 第１および第２グロメット部品を備え、
    前記各グロメット部品は、フレームと、前記フレームに連結され、空気バリアを形成し、波形部を有する密閉部材とを備え、
    前記波形部は、一式のコルゲーションと、基部と、前記基部の反対側に波形遊端部とを有し、
    前記波形遊端部は前記基部に向かって弾性変形自在であり、
    前記第１および第２グロメット部品は、それらの前記波形部の波形遊端部が接近して当接しかつ、それらの前記一式のコルゲーションが同位相に配置された状態で位置するよう構成されたことを特徴とする密閉用グロメットキット。
17. 密閉用グロメット、表面構造体および境界構造体の組み合わせにおいて、
    前記密閉用グロメットは、フレームと、前記フレームに連結され、空気バリアを形成し、波形部を有する密閉部材とを備え、
    前記波形部は、一式のコルゲーションと、基部と、前記基部の反対側に波形遊端部とを有し、
    前記波形遊端部は前記基部に向かって弾性変形自在であり、
    前記表面構造体の開口は、前記表面構造体と前記境界構造体とに境界を接し、
    前記表面構造体および前記境界構造体は互いに固定位置にあり、
    前記密閉用グロメットは、前記開口に対して密閉関係で配置され、前記密閉部材の波形部の波形遊端部は、前記境界構造体と接触してまたは近接して配置されるよう構成されたことを特徴とする密閉用グロメット、表面構造体および境界構造体の組み合わせ。
    

Images