JP5347638B2 - サブラック構造体及びラック構造体 - Google Patents

Description

本発明は、プリント回路板を搭載するラックの内部に搭載されるサブラック構造体に関して、特に、プリント回路板の放熱性を改善するサブラック構造体に関する。

近年、光伝送装置等の強制空冷装置としてのラックにサブラックを数段搭載する構成において、背面部分に放熱領域が無いラックは、強制空冷により内部を下から上へ放熱する放熱方法が主流となっている。また、プリント板ユニット(以下、PIU）搭載部の上側に操作領域としての操作部があるサブラックは、サブラック自体に対流誘導板(RAD)を設置できるスペースがない為、装置の複雑化に伴い年々増加するPIUの消費電力に対応することが困難になってきている。

従来のサブラック構造体は、ラック及びサブラックの一体型の対流誘導板を用いて、ラックの背面や側面へ排気向きを可変させる技術がある（例えば、特許文献１参照）。また、ラックの対流誘導板の高さ寸法を可変させる構造により排気経路を誘導する技術がある（例えば、特許文献２参照）。

実開平５―６８９０号公報 特開２０００―２６１１７６号公報

しかし、従来のサブラック構造体は、背面部分に放熱領域が無いラックに適用する場合、排気が遮断され、十分な放熱が行えないという課題を有する。

本発明は、前記課題を解消するためになされたもので、対流誘導板(RAD)を着脱自在に設置して放熱経路を確保するサブラック構造体により、放熱効率の高いサブラック構造体の提供を目的とする。

本願に開示するサブラック構造体は、ラックに対して着脱自在であり、底部に空冷用ファン体を配設され、内部の対流誘導板ユニット体が、内部を仕切り板により上部及び下部の２つの空間に分割され、当該空間の各々における開口部を前面部及び底面部に有する。

本願に開示するサブラック構造体は、サブラック単位に放熱を行えることとなり、ラック全体を貫通する気流のみによる放熱の場合よりも高い放熱効率が得られる。

本発明の第１の実施形態に係るサブラック構造体を含むラックの全体概要図 本発明の第１の実施形態に係るサブラック構造体を含むラックの側面概要図 本発明の第１の実施形態に係るサブラック構造体の全体概要図 本発明の第１の実施形態に係るサブラック構造体の対流誘導板ユニットの構造図 本発明の第１の実施形態に係るサブラック構造体の気流の説明図 本発明の第１の実施形態に係るサブラック構造体のサブラック搭載の一例 本発明のその他の実施形態に係るサブラック構造体の対流誘導板ユニットの説明図

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係るサブラック構造体を、図１から図６に基づいて説明する。

この図１は本発明の第１の実施形態に係るサブラック構造体を含むラックの全体概要図、図２は図１に記載されたサブラック構造体を含むラックの側面概要図、図３は図１に記載されたサブラック構造体の全体概要図を示す。また、図４は図３に記載されたサブラック構造体の対流誘導板ユニットの構造図、図５は図１に記載されたサブラック構造体の気流の説明図、図６は図１に記載されたサブラック構造体のサブラック搭載の一例を示す。

図１において、本実施形態に係るサブラック構造体を含むラックは、サブラック１０と、ラック１００とを備える。このサブラック１０は、ファン部１と、PIU搭載部２と、操作部３とを備える。この操作部３は、ケーブル接続部３１と、モニタ用ケーブル３２とを備える。また、このサブラック１０は、図２に示すように、このラック１００に複数格納することができる。

このファン部１は、前記気流発生手段として機能し、このサブラック１０の底部に空冷用ファンを配設されたもので、この空冷用ファン体の回転により上昇方向の気流を発生させる。また、このPIU搭載部２は、前記回路板搭載手段として機能し、このファン部１の上部に配設され、プリント回路板（PIU）を搭載する。

また、この操作部３は、前記操作受付手段として機能し、このPIU搭載部２の上部に配設され、外部から前記プリント回路板への操作を受付け、１又は複数の対流誘導板ユニット（RAD-U）を装着自在に取付けられる。この操作部３は、図３に示すように、網状開口部３a及びRAD-U挿入用レールを備え、RAD-U（タイプA)３３a及びRAD-U（タイプB)３３bの着脱を可能とする。このRAD-U（タイプB)３３bは、このRAD-U（タイプA)３３aを１８０度上下反転したものである。

このRAD-U（タイプA)３３aは、図４（ａ）に示すように、開口部３３１と、前面板３３２と、つまみネジ３３３と、RAD-U固定ネジ３３４と、ＰＴ板（プリント板）３３５と、ＰＴ固定板３３６と、傾斜面３３７を備える。この開口部３３１は、下面及び前面の上部に通風用に配設され、このRAD-U（タイプA)３３aと外部との気流の排気口及び吸気口となる。また、この前面板３３２は、着脱可能であり、除去した場合には、内部コネクタにモニタ用ケーブル３２を接続することができる。

また、このつまみネジ３３３は、この前面板３３２を固定するネジである。また、このRAD-U固定ネジ３３４は、このRAD-U（タイプA)３３aをこの操作部３に固定するネジである。また、このＰＴ板（プリント板）３３５は、プリント回路板である。また、このＰＴ固定板３３６は、このＰＴ板（プリント板）３３５を固定する。また、この傾斜面３３７は、テーパー状の傾斜面であり、このRAD-U（タイプA)３３aの内部空間を上下に２分する。

このRAD-U（タイプB)３３bは、同図（ｂ）に示すように、このRAD-U（タイプA)３３aを１８０度上下反転したものである。また、このＰＴ板（プリント板）３３５は、同図（ｃ）に示すように、コネクタ付きのプリント板であり、コネクタ３３５ａと、スペーサ３３５ｂとを備える。

このコネクタ３３５ａは、このRAD-U（タイプA)３３a又はRAD-U（タイプB)３３bとＰＴ板（プリント板）３３５との端部の接点となる。また、このスペーサ３３５ｂは、４箇所を貫通した孔であり、このＰＴ板（プリント板）３３５との固定時に使用される。

以下、前記構成に基づく本実施形態のサブラック構造体の動作について説明する。
まず、図３に示すように、サブラック１０に前記RAD-U（タイプA)３３aを挿入する（Ｓ１）。この挿入により、図５（ａ）に示すように、前記ファン部１のファンにより、下面から前面上側への風の流れＷ１が発生し、前記PIU搭載部２にて生じた熱を前記傾斜面３３７に沿って、サブラック１０の前面へ放出することができる。

このように、サブラック１０は、サブラック１０単位で、前記PIU搭載部２にて生じた熱を放出することから、前記ラック１００の内部に蓄積する熱を都度放出できることとなり、前記ラック１００の内部を均一的かつ効率的に放熱を行うことができる。

また、前記RAD-U（タイプA)３３aの内部には,両端にコネクタ３３５ａ付きのＰＴ板（プリント板）３３５が実装できる。このため、前記RAD-U（タイプA)３３aは、前記操作部３の奥側のコネクタ３３５ａへプラグインさせることで、操作用信号を中継し、前記RAD-U（タイプA)３３aの前面部分の前面板をつまみネジ３３３で外すことでモニタ用ケーブルを接続することができる。

さらに、図３に示すように、前記RAD-U（タイプA)３３aを１８０°回転させて前記RAD-U（タイプB)３３bとし、サブラック１０に前記RAD-U（タイプB)３３bを挿入する（Ｓ２）。この挿入により、図５（ｂ）に示すように、前記ファン部１のファンにより、前記サブラック１０の前面から前記傾斜面３３７に沿って吸入される風の流れＷ２が発生し、前記PIU搭載部２にて生じた熱を冷却することができる。

このように、サブラック１０は、サブラック１０単位で新鮮な外気を吸入できることから、前記ラック１００の内部に蓄積する熱を都度冷却できることとなり、前記ラック１００の内部を均一的かつ効率的に放熱を行うことができる。

また、前記RAD-U（タイプB)３３bの場合にも、前記ＰＴ板（プリント板）３３５を取付可能な金具の斜め部分の切欠きにより、前記ＰＴ板（プリント板）３３５を貫通させて固定することができる。このため、前記RAD-U（タイプB)３３bは、前記操作部３の奥側のコネクタ３３５ａへプラグインさせることで、操作用信号を中継し、前記RAD-U（タイプA)３３aの前面部分の前面板をつまみネジ３３３で外すことでモニタ用ケーブルを接続することができる。

また、前記RAD-U（タイプA)３３a及びRAD-U（タイプB)３３bをサブラック１０の操作部３に搭載した一例としては、図６に示すように、RAD-U前面側上下にネジ固定され、サブラック１０側にもネジ穴が設けられている。前記RAD-U（タイプA)３３a及びRAD-U（タイプB)３３bの水平方向の搭載位置は、下部に搭載される任意のPIUの幅に合わせている。サブラック１０は、図では前記RAD-U（タイプA)３３a及びRAD-U（タイプB)３３bが搭載されているが、搭載してない部分はふさぎ板が取付けられる。

前記RAD-U（タイプA)３３a及びRAD-U（タイプB)３３bが隣接した場合には、前記RAD-U（タイプA)３３aの排気口が、RAD-U（タイプB)３３bの吸気口の上側にあることから、排気が吸気に回り込まないこととなり、放熱性の阻害を防止することができる。

このように、前記RAD-U（タイプA)３３aを前記操作部３に挿入することにより、任意のPIUの放熱効果を高めることとなり、上部のサブラック１０への温度の煽りを低減することができる。また、前記RAD-U（タイプB)３３bを前記操作部３に挿入することにより、上部のサブラック１０が冷却されることとなり、PIUの温度上昇を低減することが可能となる。

また、前記RAD-U（タイプA)３３a及びRAD-U（タイプB)３３bは、任意の位置、任意の数量でサブラック１０に挿入することができることから、挿入パターンに自由度が担保されることとなり、汎用性を阻害せずにPIUの放熱に応じた搭載が可能となる。また、前記RAD-U（タイプA)３３a及びRAD-U（タイプB)３３bは、操作部３へ挿入され、ＰＴ板（プリント板）３３５のコネクタ３３５ａを操作部３の奥側のコネクタとを接続させることにより、ラック１００の前面でケーブル接続によるモニタが容易となる。ここで、仮に一体型の対流誘導板で複数PTを固定し、操作部の奥側のコネクタと接続させる場合には、複数コネクタをかん合させる為の複雑構造、例えば、フローティングが必要となることから、操作・コスト面での不利益が大きいという問題を解決できる。

（本発明のその他の実施形態）
本発明のその他の実施形態を、図７に従い説明する。
この図７は、本発明のその他の実施形態に係るサブラック構造体の対流誘導板ユニットの説明図を示す。

本発明のその他の実施形態としては、図７に示すように、前記RAD-U（タイプA)３３a及びRAD-U（タイプB)３３bの前記傾斜面３３７が、吸気側及び排気側の相対する面である表面３３７ａ及び裏面３３７ｂをペルティエ素子により形成することができる。

この場合、前記傾斜面３３７は、ペルティエ素子の吸熱側を吸気側である表面３３７ａとし、ペルティエ素子の放熱側を排気側である裏面３３７ｂとすることができる。このように、前記傾斜面３３７が、前記傾斜面３３７の吸気側をペルティエ素子の吸熱側により形成されることから、前記ファン部１により冷却された気体による気流がサブラック１０の内部に発生することとなり、冷却効率を高めることができる。また、前記傾斜面３３７が、前記傾斜面３３７の排気側をペルティエ素子の放熱側により形成されることから、前記ファン部１による気流が加熱されてサブラック１０内の上昇気流を促進し、下部からの気流を誘引することとなり、排気を促進することができる。

１ ファン部
２ PIU搭載部
３ 操作部
３１ ケーブル接続部
３２ モニタ用ケーブル
３３a RAD-U（タイプA)
３３b RAD-U（タイプB)
３３１ 開口部
３３２ 前面板
３３３ つまみネジ
３３４ RAD-U固定ネジ
３３５ ＰＴ板（プリント板）
３３５ａ コネクタ
３３５ｂ スペーサ
３３６ ＰＴ固定板
３３７ 傾斜面
３３７ａ 表面
３３７ｂ 裏面
１０ サブラック
１００ ラック

Claims (4)

1. 背面部の通気を遮断され、当該背面部に対向する前面部が空間的に開放されるラック体の内部に複数重畳して格納されるサブラック体であって、当該サブラック体内部の気流によりラック体の強制空冷を行うサブラック体において、
   底部に空冷用ファン体を配設され、当該空冷用ファン体の回転により上昇方向の気流を発生させる気流発生手段と、
   前記気流発生手段の上部に配設され、上下方向に連通される向きでプリント回路板を搭載する回路板搭載手段と、
   前記回路板搭載手段の上部に隣接して配設され、前記サブラック体の内部で左右方向に複数連接される対流誘導板ユニット体であって、当該対流誘導板ユニット体の内部が、傾斜面を有する仕切り板により上部及び下部の２つの空間に分割され、当該２つの空間のうちいずれかにより形成される開口部が、前記複数連接された状態において前記前面部及び上部側、並びに前記前面部及び下部側となる２種類の対流誘導板ユニット体とを備え、
   前記対流誘導板ユニット体が、前記２種類のそれぞれを、少なくとも１つ含んで前記ラック体の左右方向に複数連接されることを特徴とする
   サブラック体。
2. 請求項１に記載のサブラック体において、
   前記２種類の対流誘導板ユニット体が、各々、１８０度上下反転したものであることを特徴とする
   サブラック体。
3. 請求項１または２に記載のサブラック体において、
   前記対流誘導板ユニット体の前記仕切り板が、吸熱側を前記仕切り板の上面の吸気側とし、放熱側を前記仕切り板の下面の排熱側として相対する面をペルティエ素子により形成されることを特徴とする
   サブラック体。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のサブラック体を複数重畳して格納し、当該サブラック体間を貫通する気流により強制空冷を行う
   ラック体。

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