JP5600303B2

JP5600303B2 - 排気ファンの取付構造

Info

Publication number: JP5600303B2
Application number: JP2011014675A
Authority: JP
Inventors: 隆博前田
Original assignee: Hitachi Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Systems Ltd
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2014-10-01
Anticipated expiration: 2031-01-27
Also published as: JP2012156342A

Description

本発明は、コンピュータシステムにおけるサーバラックに取り付けられる排気ファンの取付構造に係り、特にサーバラック内の暖気の還流を防止してラック内の電子機器を効率良く冷却することができる排気ファンの取付構造に関する。

一般にコンピュータシステムのデータセンタではサーバラック内に収容されたサーバ等の電子機器を効率良く冷却するため、サーバラック列の前面または背面同士を向い合せに設置し、サーバラック前面側を空調機から排出される冷気を集めた空間であるコールドアイルとし、サーバラック背面側をサーバの排熱を集めた空間であるホットアイルとして設定し、サーバラック内に収容された電子機器がサーバラック前面側のコールドアイルから冷気を吸気し、背面側のホットアイルに暖気を排気するように構成することによって、データセンタ内の冷却効率を向上し、空調機の消費電力を削減することが行われている。

前記サーバラック前面及び背面の扉は、一般的にはパンチングメタル加工が施されているが、（１）サーバラックに収容されている搭載機器間に隙間があり、ブランクパネルで塞がれていないこと又はケーブル通線スペースの隙間やサーバラック内の構造として隙間がある場合、（２）サーバラックに収容される搭載機器が前面から吸気し、背面に排気する構造となっていない場合、（３）サーバラックに収容される搭載機器に排気用ファンが搭載されていない又は排気能力が低い場合、（４）サーバラックに収容される搭載機器がラックマウント仕様ではなく、タワー型等の自立型の機器で機器の周辺に隙間ができてしまう場合、（５）サーバラック背面側が収容される搭載機器のケーブル等で塞がれており、排気効率が悪い場合、（６）サーバラックの扉の開口率が低い場合に、サーバラック内で暖気が還流する可能性がある。

なお、前記のサーバラックの冷却に関する技術が記載された文献としては、下記の特許文献が挙げられ、特許文献１には冷却用の排気ファンを異なる形式の排気ファンに交換した場合であっても排気ファン位置が電子機器と干渉しない排気ファンの取付構造技術が記載され、特許文献２にはラックに対する着脱を容易に行うことができる冷却用排気ファンの取付構造技術が記載されている。

特開平０６−１８０１７０号公報特開平０６−２４１５７９号公報

前述の特許文献に記載された技術は、冷却用排気ファンの他の電子機器に対する干渉を防止することや着脱を容易にすることができるものの、前述した原因によってサーバラック内に暖気が還流することは考慮されておらず、サーバラック内で暖気が還流し、サーバラック内に収容された電子機器が十分に冷気を吸込む事ができず、搭載機器が温度異常となり、ハード障害を招く不具合や、還流した暖気がコールドアイルに逆流し、隣接するサーバラックの吸気に影響するという不具合があった。

このサーバラック内の暖気の還流を防止する方法として、サーバラック背面側に排気用のファンを設置し強制排気することも考えられるが、一般的には搭載機機器と同様にラックマウントするタイプのものであり、搭載する排気ファンの容積によって設置スペースを消費してしまい、その余分な容積分、他の電子機器を搭載することができない不具合と、サーバラック扉から離れた位置に排気ファンを設置すると排気効率が低下する不具合を招く可能性があった。

本発明の目的は、前述の従来技術による課題を解決しようとするものであり、サーバラック内の暖気の還流を防止することができる排気ファンの取付構造を提供することである。

前記目的を達成するために請求項１記載の本発明は、ファンの回転によって空気を排気するファン本体及び該ファン本体の排気側に所定間隔を空けたファン用カバーとを備える排気ファンをパンチングメタル加工されたラック背面扉に固定する排気ファンの取付構造であって、前記所定間隔の段差を有して一端片及び他端片が延び、前記一端片にファン本体又はファン用カバーにネジ止めするために開口されたネジ孔、前記他端片にパンチングメタル加工の孔にネジ止めするために開口されたネジ孔を有する取付金具を用い、前記ファン本体とファン用カバーとの間に隙間に前記取付金具の一端片を挿入し、前記他端片を前記ファン用カバーとパンチングメタル加工されたラック背面扉とが隙間なく接するようにパンチングメタル加工面に固定することを第１の特徴とし、この排気ファンの取付構造において、前記取付金具の他端片に開口されたネジ孔が、前記パンチングメタル加工の隣接する孔間隔を越える長さの長円形状に開口したことを第２の特徴とする。

本発明による排気ファンの取付構造は、一端片が挿入され、該一端片と段差をもって延びる他端片を有する段差付きの取付金具をファン本体とファン用カバーとの間に挿入してネジ止めすることによって、前記ファン用カバーとパンチングメタル加工された背面扉とが隙間なく接するように固定するため、ラック内部の暖気が隙間から内部に戻って還流することを防止することができる。

本発明の実施形態による排気ファンの取付構造を適用したサーバラックを示す図。本発明の実施形態による排気ファンの取付構造を説明するための図。本発明の実施形態による排気ファンの取付構造を説明するための図。

以下、本発明による排気ファンの取付構造の一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
まず、本実施形態による排気ファンの取付構造が適用されるコンピュータシステムにおけるサーバラックは、図１に示す如く、複数の電子機器を搭載する箱型の筐体であり、背面の背面扉１１に多数孔を開口するパンチングメタル加工１２が施されたサーバラック本体１０と、前記背面扉１１に取り付けられた冷却用の複数の排気用ファン２０と、該複数の排気用ファン２０に電力を供給するための電源ボックス１４及びコンセントボックス１５とを備え、前記背面扉１１はラック稼働時には閉じられるように構成されている。

ここで本発明の原理を説明すると、発明者は、前述したサーバラックの背面扉１１から離れた位置に排気ファンを設置した際の不具合を考慮し、サーバラックの背面側の背面扉１１に排気用ファン２０を設置する方法が最も冷却効率が良いことを発見した。しかしながら、前記のパンチングメタル加工１２が施された背面扉１１に排気用ファン２０を固定するためにパンチングメタル加工１２の開孔を利用した場合、サーバラックメーカによってパンチメタルの口径やピッチが異なり、ファンの固定用ネジ穴の位置が合わないために取り付けが困難な課題と、単純に取付金具を使用した場合には、図２（ａ）に示す如く、ファン本体２３に取付金具３０を固定するビスが露出し、サーバラックの背面扉１１と排気用ファン２０との間に前記ビスによる隙間ができて暖気がラック内に戻る排気流が発生し、排気効率が低下する更なる課題を発見した。

そこで発明者は、一般に排気用ファン２０として使用される汎用ファンには指やケーブル等の巻込みを防止するためのファン用カバーを有し、このファン本体とファン用カバーを固定するタイプのビスが露出しない形状であり、ファン本体とファン用カバー間には隙間が存在する点に着目し、ファン本体とファン用カバー間の前記隙間に取付金具を挟む形で固定し、更にサーバラック扉とファンが密着するよう取付け金具を段差を持って折曲した形状とする本発明を成した。以下、本発明の実施形態を図２及び図３を参照して説明する。

本実施形態による排気ファンの取付構造は、図２（ｂ）に示す如く、前記隙間と同一寸法の段差を有して延びる一端片及び他端片を有し、前記一端片にファン本体又はファン用カバーにネジ止めするために開口されたネジ孔及び他端片にパンチングメタル加工の孔にネジ止めするために開口されたネジ孔を有する折曲形状の取付金具３０を用意し、この取付金具３０の段差一片をファン本体２３とファン用カバー２１の間に挿入し、この取付金具３０の他辺を背面扉１１のパンチングメタル加工１２の孔にネジ止めすることによって、ファン本体２３を背面扉１１に対して密着固定し、暖気がラック内に戻る排気流の発生を防止するように構成されている。

また、本実施形態による段差をもった折曲形状の取付金具３０は、ファン本体２３への固定用孔は真円形状とし、パンチングメタル加工１２の孔にネジ止め用のネジ孔はパンチングメタル加工の隣接する孔間隔を越える長さの長円形状に開口された長円孔とすることによって、図３（ａ）に示したパンチングメタル加工１２の孔の位置が取付金具３０の孔と一致する場合に加え、図３（ｂ）に示す如く、パンチングメタル加工１２の孔の位置が取付金具３０の孔と一致しない場合であっても、取付金具３０を回転させて開口部が一致する回転位置においてネジ止めすることによって排気ファンを固定することができる。

このように本実施形態による排気ファンの取付構造は、ファン本体と該ファン本体のファン用カバーとの間に隙間を有する排気ファンをパンチングメタル加工された背面扉に固定するとき、所定間隔の段差を有して延びる一端片及び他端片を有する段差付き取付金具を用い、ファン本体と該ファン本体のファン用カバーとの間に隙間に前記折曲形状の取付金具の一端片を挿入し、他端片をファン用カバーとパンチングメタル加工された背面扉とが隙間なく接するように取り付けるため、ファン用カバーと背面扉との隙間によってサーバラック内に暖気が還流することを防止することができる。

１０：サーバラック本体、１１：ラックの背面扉、１２：パンチングメタル加工、
１４：電源ボックス、１５：コンセントボックス、２０：排気用ファン、
２１：ファン用カバー、２３：ファン本体、３０：取付金具

Claims

ファンの回転によって空気を排気するファン本体及び該ファン本体の排気側に所定間隔を空けたファン用カバーとを備える排気ファンをパンチングメタル加工されたラック背面扉に固定する排気ファンの取付構造であって、
前記所定間隔の段差を有して一端片及び他端片が延び、前記一端片にファン本体又はファン用カバーにネジ止めするために開口されたネジ孔、前記他端片にパンチングメタル加工の孔にネジ止めするために開口されたネジ孔を有する取付金具を用い、前記ファン本体とファン用カバーとの間に隙間に前記取付金具の一端片を挿入し、前記他端片を前記ファン用カバーとパンチングメタル加工されたラック背面扉とが隙間なく接するようにパンチングメタル加工面に固定したことを特徴とする排気ファンの取付構造。
前記取付金具の他端片に開口されたネジ孔が、前記パンチングメタル加工の隣接する孔間隔を越える長さの長円形状に開口されたことを特徴とする排気ファンの取付構造。