JP5497590B2 - 着脱ダクト - Google Patents

Description

本発明は、サーバー室で用いられる着脱ダクトに関する。

従来、複数のサーバーを収容するサーバー室には、各サーバーから発生する熱によって各サーバーが過熱状態となって暴走しないように、空調機が設置されている。空調機は、サーバー室の室内の空気を天井から吸気し、吸気された空気を冷却し、冷却された空気を床から排気する空気循環冷却を行う。これにより、サーバー室内の温度を適切に維持し、サーバーの内部が過熱状態になりにくくしている。

しかし、各サーバーの熱負荷は、一年間を通じて大きく変化したり、一日を通じても大きく変化したりする。また、新たなサーバーがサーバー室に設置されたり、古いサーバーが撤去されたりする。さらに、サーバー室の内部に新たな設置物が設置されたり、設置されていた設置物が撤去されたりする。このため、サーバー室の熱の発生源が変動し、また、サーバー室の内部の空気の流れも変化するので、空気循環冷却による冷却の効率が低下し、場合によっては、サーバー室の内部において、局所的に発熱の密度が高いエリア（ホットスポット）が発生する場合がある。

このような場合、サーバー管理者は、送風の量、方向、温度の調整を行う必要があるが、従来の空調機では局所的な発熱の対応が困難であった。

そこで、天井下を沿うように、天井下取付用ダクトを吊り下げて、その天井下取付用ダクトを介して、ホットスポットの空気を吸引する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。天井下取付用ダクトは、天井下取付用ダクトの吸気開口部が、ホットスポットの上側に設置されるように、複数のボルト及びナットによって、取り付けられる。

特開２００８−０５１４７５号公報

通常、ホットスポットがサーバー室に存在していると、そのホットスポットにある空気をサーバーが吸引し、そのサーバーは過熱状態となりハードウェアトラブルなどのトリガとなりやすい。したがって、サーバー管理者は、ホットスポットを速やかに除去しようとする。

しかし、特許文献１に記載された天井下取付用ダクトは、サーバー室の天井に沿うように、吊り下げられている。このため、発熱が頻発するサーバーとは別のサーバーが発熱を頻発するようになると、まず、天井に沿うように設置された天井下取付用ダクトを一旦撤去し、次に、新たに発熱を始めたサーバーが設置されているサーバーラックの上側に、撤去した天井下取付用ダクトを新たに設置し直す必要がある。

したがって、特許文献１に記載の天井下取付用ダクトでは、移設も困難であり、サーバー室の内部で発生したホットスポットを簡易に解消させることができない。

本発明は、サーバー室の内部で発生したホットスポットを簡易に解消させる位置に容易に設置することができる着脱ダクトを提供することを目的とする。

本発明は、サーバー室に設けられかつ前記サーバー室内部の空気温度を調整する空調機の空気吸気用の複数の吸気開口部に着脱可能に取り付けられる着脱ダクトに関する。本発明に係る着脱ダクトは、前記複数の吸気開口部のうちの１以上の吸気開口部に取り外し可能に連結する連結部と、可撓性を有する筒状のダクト本体部とを備える。前記ダクト本体部の一方の開口は、前記連結部によって前記１以上の吸気開口部の近傍に配置されている。前記ダクト本体部の他方の開口は、前記サーバー室の内部において、前記複数のサーバーの少なくともいずれかによって加熱された空気が溜まっている近傍に向けられる。

本発明に係る着脱ダクトは、さらに、前記ダクト本体部の他方の開口又はその近傍に取り付けられている温度計を備えていることが好ましい。

前記連結部は、前記１以上の吸気開口部の面積の一部を覆うように、前記１以上の吸気開口部に取り外し可能に連結するように構成されていることが好ましい。

前記ダクト本体部の内径の断面積は、前記一方の開口から前記他方の開口に向かうに従って小さいことが好ましい。

前記連結部は、前記１以上の吸気開口部に変位可能に連結するように構成されていることが好ましい。

前記ダクト本体部は、形状を記憶できる素材で形成されていることが好ましい。

前記ダクト本体部は、不燃素材又は難燃性素材で形成されていることが好ましい。

前記連結部は、前記１以上の吸気開口部を挟む挟み部を有し、前記挟み部は、前記１以上の吸気開口部を挟む部分に滑り止め部を有していることが好ましい。

前記ダクト本体部の表面は、前記ダクト本体部の外側の周囲の温度に応じて色が変化する素材で形成されていることが好ましい。

本発明に係る着脱ダクトは、さらに、電源が内蔵された送風機を備え、前記送風機は、前記ダクト本体部の内部の空気が前記ダクト本体部の他方の開口から前記ダクト本体部の一方の開口に流れるように、前記ダクト本体部に取り付けられていることが好ましい。

本発明によれば、サーバー室の内部で発生したホットスポットを簡易に解消させる位置に着脱ダクトを容易に設置することができる。

本発明に係る着脱ダクトの斜視図である。 図１に示す着脱ダクトをサーバー室に適用した状態を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、本実施形態では、本発明の着脱ダクトをサーバー室で使用する場合を例にとって説明しているが、サーバー以外にネットワーク機器などが設置されたコンピュータ室で使用することも可能である。

図１に示すように、本発明に係る着脱ダクト１００は、図２に示すサーバー室３００に設けられた複数の吸気開口部３１０に着脱可能に取り付けられている。

図１に示すように、着脱ダクト１００は、複数の吸気開口部３１０のいずれかに着脱可能に取り付けられる連結部１１０と、連結部１１０に連結され可撓性を有する筒状のダクト本体部１０５とを備える。ダクト本体部１０５は、連結部１１０に連結している矩形状の接続部１２０と、接続部１２０に気密的に接続している中空の蛇腹部１３０とを備える。

連結部１１０は、吸気開口部３１０の枠部、メッシュ部、格子部などの部分を挟むクリップ形状の挟み部１１８と、挟み部１１８を支持する支持部１１２と、挟み部１１８の先端に形成された滑り止め部１１６とを備える。本実施形態においては、連結部１１０の数は、４つとして説明するがこれに限定されない。

挟み部１１８は、弾性体で形成されている。挟み部１１８は、挟み部１１８の一対の先端を常に互いに押し合うように弾性変形している。挟み部１１８は、吸気開口部３１０を挟む部分に滑り止め部１１６を有している。したがって、挟み部１１８は、接続部１２０の一方の開口１２２が吸気開口部３１０の近傍に配置されるように、吸気開口部３１０を挟むことができるように構成されている。
上述の如く連結部１１０を具備させた着脱ダクト１００では、着脱ダクト１００を天井３０２に簡便に設置することができるので、サーバー室３００における大掛かりな建築工事が不要になる。

接続部１２０は、中空部１２１を形成する筒形状を有し、その一方の開口１２２には、一方の開口１２２の周りの辺に沿って直動可能に支持部１１２を案内するレール部１２４を備える。一方の開口１２２が矩形状なので、レール部１２４も矩形状に形成されている。よって、レール部１２４は、一方の開口１２２を間において互いに対向する一対の部分を有する。これにより、接続部１２０は、吸気開口部３１０に対して、水平方向に変位可能に連結するように構成されている。接続部１２０の一方の開口１２２は、吸気開口部３１０の全体又はその面積の一部を覆うような大きさに形成されている。接続部１２０の他方の開口１２３には、蛇腹部１３０の一方の開口１３２が気密的に接続している。

蛇腹部１３０は、蛇腹部１３０の内径の断面積が一方の開口１３２から他方の開口１３４に向かうに従って小さくなるように、形成されている。蛇腹部１３０は、形状を記憶できる素材で蛇腹形状を形成している。蛇腹部１３０は、例えば、不燃素材や難燃性素材で形成されている。蛇腹部１３０の表面は、蛇腹部１３０の外側の周囲の温度に応じて色が変化する素材で形成されている。蛇腹部１３０は、例えば、挟み部１１８が吸気開口部３１０を挟んでいる状態において、他方の開口１３４をサーバー室３００の内部において発生したホットスポットＨＰの近傍に向けることができる長さを有する。

着脱ダクト１００は、温度計１３６を備える。温度計１３６は、例えば、他方の開口１３２の近傍の空気の温度を測定するように、蛇腹部１３０の他方の開口１３２又はその近傍に取り付けられている。

着脱ダクト１００は、電源が内蔵された送風機１３８を備える。送風機１３８は、ダクト本体部１０５の内部の空気が他方の開口１３４から一方の開口１２２に流れるように、ダクト本体部１０５に取り付けられている。これにより、ダクト本体部１０５の内部の空気は、強制的に、他方の開口１３４から一方の開口１２２に流れる。つまり、着脱ダクト１００は、他方の開口１３４の近傍の空気を、空調機４００による吸引と相まって、より強力に吸引する。すなわち、蛇腹部１３０の断面積を上述の如く構成させたことで、空調機４００による吸引力との相乗効果が高められ、ホットスポットをより効率的に解消させることができる。

以上の着脱ダクト１００は、図２に示すように、サーバー室３００のホットスポットＨＰの空気を吸気する為に用いられる。

図２に示すように、サーバー室３００には、複数のサーバーラック２００が収容されている。複数のサーバーラック２００は、それぞれが複数のサーバーラック２００の列を構成するように、複数のサーバーラック郡２１０に分けられている。各サーバーラック郡２１０は、複数のサーバーラック２００の前面２０１や背面２０２が互いに同じ側になるように、整列した状態で並んでいる。各サーバーラック２００には、複数のサーバー２０５が収容されている。

各サーバー２０５は、いわゆるブレードタイプのサーバーが用いられる。ブレードタイプのサーバー２０５は、一般に、多くの熱を発生するので、ブレードタイプのサーバー２０５には、吸気力が強い冷却用ファンが設けられている。ブレードタイプのサーバー２０５に設けられている冷却用ファンは、サーバー２０５がサーバーラック２００に収容された状態において、サーバー２０５の内部をサーバーラック２００の前面２０１から背面２０２に向けて空気が流れるように、サーバー２０５に設けられている。したがって、サーバーラック２００の前面２０１から背面２０２に向けて、サーバー２０５によって加熱された空気が流れる。

複数のサーバーラック郡２１０は、互い隣接する２つのサーバーラック郡２１０のサーバーラック２００の前面２０１又は背面２０２が向き合うように、サーバー室３００の床３０４に配置されている。空間３１１はコールドアイル（冷気通路）と呼ばれ、空間３１２はホットアイル（暖気通路）である。互い隣接する２つのサーバーラック郡２１０のサーバーラック２００の前面２０１が向き合う空間３１１の空気（サーバーの種類にもよるが、一般に、２０℃から２５℃の範囲内にあることが好ましい。）は、サーバー２０５の冷却用ファンによって吸い込まれる。また、互い隣接する２つのサーバーラック郡２１０のサーバーラック２００の背面２０２が向きあう空間３１２には、サーバー２０５によって加熱された空気（一般的に３０℃程度の空気）が排出される。

サーバー室３００は、空間３１２の上側の天井３０２に、複数の吸気開口部３１０を有する。サーバー室３００の天井３０２の上側（裏側）には、吸気ダクト３０３が設けられている。吸気ダクト３０３は、天井３０２に設けられた複数の吸気開口部３１０に気密的に接続している。また、吸気ダクト３０３の端部は、空調機４００の吸気口に気密的に接続している。したがって、空調機４００が作動すると、サーバー室３００の内部の空気は、複数の吸気開口部３１０及び吸気ダクト３０３を介して、空調機４００の吸気口に吸い込まれる。

空調機４００は、吸気口から吸気された空気を所定の温度（例えば、約１６℃から約２０℃程度）に冷却し、冷却された空気を排気口から送り出す。この吸気口から吸気される空気は、通常、暖気である。

空調機４００の排気口には、床３０４の下に配置されている排気ダクト３１４に気密的に接続している。空調機４００によって冷却された空気は、排気ダクト３１４を介して、排気開口部３２０より、サーバー室３００の内部に送り出される。排気開口部３２０の上側には、サーバーラック２００の前面２０１が向き合う空間３１１があるので、冷却された空気は、サーバー２０５に設けられている冷却用ファンによって、サーバー２０５の内部に送り込まれ、送り込まれた空気によってサーバー２０５が冷却される。

サーバーラック２００には、サーバー２０５が配置されていない空間や、隣接するサーバー２０５の間の空間があるので、空間３１２に排出された加熱された空気が、サーバーラック２００の空間を通って、再び、空間３１１に戻ることがある。このような空気の循環があると、空気は加熱されホットスポットＨＰ（約２８℃以上の温度の空気）となる場合がある。

サーバー管理者が、そのようなホットスポットＨＰがあると感じた場合、サーバー管理者は、以下のようにして、そのようなホットスポットＨＰの除去を行う。

まず、サーバー管理者は、天井３０２に設置された複数の吸気開口部３１０のうち、ホットスポットＨＰがあると感じた場所の近傍にある吸気開口部３１０を探す。
次に、サーバー管理者は、連結部１１０のクリップ形状の挟み部１１８を吸気開口部３１０の枠部、メッシュ部、格子部などに挟む。このとき、一方の開口１２２は、吸気開口部３１０の近傍に配置される。このため、サーバー室３００の内部の空気は、吸気開口部３１０から吸引されているので、蛇腹部１３０の内部の空気も、吸気開口部３１０及び接続部１２０の中空部１２１を介して、吸引されるようになる。

次に、サーバー管理者は、蛇腹部１３０弾性体で構成されているので、他方の開口１３４の開口方きや設置位置の調整を行う。ホットスポットＨＰにある空気は、熱い空気なので、サーバー管理者は、その空気を目視できない。しかし、サーバー管理者は、着脱ダクト１００に備えられている温度計１３６が示す温度に基づいて、ホットスポットにある空気を効率的に吸引することができるような向きに他方の開口１３４を向けることができる。

また、蛇腹部１３０の表面は、蛇腹部１３０の外側の周囲の温度に応じて色が変化する素材で形成されているので、サーバー管理者は、他方の開口１３４の近傍の温度だけでなく、一方の開口１３２と他方の開口１３４との間の空気の温度を把握することができる。このため、ホットスポットにある空気をより効率的に吸引することができるような向きに他方の開口１３４を向けることができる。

また、蛇腹部１３０は、形状を記憶できる素材で蛇腹形状を形成しているので、サーバー管理者が変更した他方の開口１３４の向きは、形状を記憶できる素材によって、維持される。

そして、サーバー管理者が着脱ダクト１００を吸気開口部３１０に取り付けると、吸気開口部３１０における空気の吸引によって、蛇腹部１３０の内部の空気は、吸気開口部３１０に流れ、他方の開口１３２の近傍にある空気は、蛇腹部１３０の内部に吸い込まれる。このとき、蛇腹部１３０の内部は、ホットスポットにある熱い空気が流れることになる。しかし、蛇腹部１３０は、不燃素材や難燃性素材で形成されているので、蛇腹部１３０は、熱い空気が内部に流れる状態に耐えられるし、また、通常サーバー室内に適用される防災基準にも適合し易い。

また、蛇腹部１３０は、蛇腹部１３０の内径の断面積が一方の開口１３２から他方の開口１３４に向かうに従って小さくなるように、形成されているので、他方の開口１３４から一方の開口１３２に向かう空気の流速は、一方の開口１３２から他方の開口１３４に向かうに従って速い。つまり、他方の開口１３４近傍では、空気の吸い込み速度が速いので、他方の開口１３４における広範囲の空気が蛇腹部１３０の内部に吸引される。

以上のように、サーバー管理者は、サーバー室３００の内部で発生したホットスポットＨＰを簡易に解消させる位置に着脱ダクトを容易に設置することができる。

上記実施形態では、着脱ダクト１００をサーバー室３００で使用する場合を例にとって説明しているが、これに限定されず、サーバー２０５以外にネットワーク機器などが設置されたコンピュータ室で使用することも可能である。

着脱ダクト１００は、複数の吸気開口部３１０のうちの１つの吸気開口部３１０に取り外し可能に連結するとして説明したが、これに限定されず、複数の吸気開口部３１０のうちの２以上の吸気開口部３１０に取り外し可能に連結するようにしてもよい。すなわち、着脱ダクト１００は、２以上の吸気開口部３１０の吸気力を利用して他方の開口１３４の近傍にある空気を吸気するように構成してもよい。

以上、本発明の実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。そのような変更又は改良を加えた形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

ＨＰ ホットスポット
１００ 着脱ダクト
１０５ ダクト本体部
１１０ 連結部
１１２ 支持部
１１６ 滑り止め部
１１８ 挟み部
１２０ 接続部
１２１ 接続部の中空部
１２２ 接続部の一方の開口（ダクト本体部の一方の開口）
１２３ 接続部の他方の開口
１２４ レール部
１３０ 蛇腹部
１３２ 蛇腹部の一方の開口
１３４ 蛇腹部の他方の開口（ダクト本体部の他方の開口）
１３６ 温度計
１３８ 送風機
２００ サーバーラック
２０１ サーバーラックの前面
２０２ サーバーラックの背面
２０５ サーバー
２１０ サーバーラック郡
３００ サーバー室
３０２ サーバー室の天井
３０３ サーバー室の天井の上側に配置された吸気ダクト
３０４ サーバー室の床
３１０ 吸気開口部
３１１ サーバーラックの前面が向き合う空間
３１２ サーバーラックの背面が向き合う空間
３１４ サーバー室の床の下側に配置された排気ダクト
３２０ 排気開口部
４００ 空調機

Claims (10)

1. サーバー室に設けられかつ前記サーバー室内部の空気温度を調整する空調機の空気吸気用の複数の吸気開口部に着脱可能に取り付けられる着脱ダクトであって、
   前記複数の吸気開口部のうちの１以上の吸気開口部に取り外し可能に連結する連結部と、
   可撓性を有する筒状のダクト本体部とを備え、
   前記ダクト本体部の一方の開口は、前記連結部によって前記１以上の吸気開口部の近傍に配置されており、
   前記ダクト本体部の他方の開口は、前記サーバー室の内部において、前記複数のサーバーの少なくともいずれかによって加熱された空気が溜まっている近傍に向けられる、着脱ダクト。
2. さらに、前記ダクト本体部の他方の開口又はその近傍に取り付けられている温度計を備えている、請求項１に記載の着脱ダクト。
3. 前記連結部は、前記１以上の吸気開口部の面積の一部を覆うように、前記１以上の吸気開口部に取り外し可能に連結する、請求項１又は２に記載の着脱ダクト。
4. 前記ダクト本体部の内径の断面積は、前記一方の開口から前記他方の開口に向かうに従って小さい、請求項１から３のいずれかに記載の着脱ダクト。
5. 前記連結部は、前記１以上の吸気開口部に変位可能に連結する、請求項１から４のいずれかに記載の着脱ダクト。
6. 前記ダクト本体部は、形状を記憶できる素材で形成されている、請求項１から５のいずれかに記載の着脱ダクト。
7. 前記ダクト本体部は、不燃素材又は難燃性素材で形成されている、請求項１から６のいずれかに記載の着脱ダクト。
8. 前記連結部は、前記１以上の吸気開口部を挟む挟み部を有し、
   前記挟み部は、前記１以上の吸気開口部を挟む部分に滑り止め部を有している、請求項１から７のいずれかに記載の着脱ダクト。
9. 前記ダクト本体部の表面は、前記ダクト本体部の外側の周囲の温度に応じて色が変化する素材で形成されている、請求項１から８のいずれかに記載の着脱ダクト。
10. さらに、電源が内蔵された送風機を備え、
    前記送風機は、前記ダクト本体部の内部の空気が前記ダクト本体部の他方の開口から前記ダクト本体部の一方の開口に流れるように、前記ダクト本体部に取り付けられている、請求項１から９のいずれかに記載の着脱ダクト。

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