JP5998365B2 - 電気電子機器収納用箱のダクト及びダクト組み付け方法 - Google Patents

電気電子機器収納用箱のダクト及びダクト組み付け方法 Download PDF

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Description

本発明は、電気電子機器収納用箱のダクト及びダクト組み付け方法に関するものである。
サーバー等、熱を放出する機器ユニットが収納された電気電子機器収納用箱(以下、背景技術欄において、キャビネットという)内における温度上昇を抑制する技術として、キャビネット内に冷却装置を配置した上で、冷却装置から吹き出される冷気と、機器ユニットから排出される暖気が、キャビネット内で混じりあわないように、キャビネット内に隔壁を設ける技術が開示されている(特許文献1)。
特許文献1記載の技術は、縦・横・奥行フレームで外枠フレームが形成され、キャビネット内には4本のマウントアングルが垂直に立設されているキャビネットにおいて、マウントアングルと略同一長さで、マウントアングルから隣接するキャビネットの側壁までの長さと略同一幅を有する隔壁を、マウントアングルのうち2本に取り付けて、キャビネットの内部空間を2分するものである。
しかし、機器ユニットのサイズには様々なものがあるところ、特許文献1記載の隔壁でキャビネットの内部空間を2分してしまうと、同一のキャビネット内に収納可能な機器ユニットのタイプが限定されてしまい不便であるという問題があった。
具体的には、特許文献1記載の技術は、機器ユニットの前後左右が4本のマウントアングルで固定されることを前提とするものであり、例えば、左右側面に冷気吸気口および暖気排気口を有する機器ユニットに対応すべく、特許文献1の図3のように、隔壁の一方を前方のマウントアングルに設け、他方を後方のマウントアングルに設けてもキャビネットの内部空間を2分した場合であっても、機器ユニットの奥行長さが前後に配置されたマウントアングル間の距離よりも小さい場合には、前方2本のマウントアングル側に取り付けられた機器ユニットの背面は、後方2本のマウントアングルまで届かないため、冷気と暖気の混じりあいが生じてしまう問題があった。
特開2008−117876号公報
本発明の目的は前記の問題を解決し、各種タイプやサイズの機器ユニットに対応自在な電気電子機器収納用箱のダクト及びダクト組み付け方法に関する技術を提供することである。
上記課題を解決するためになされた本発明の電気電子機器収納用箱のダクトは、左右側面に冷気吸気口および暖気排気口を有する機器ユニットを、筐体内部に立設されたマウントアングルに取り付けて収納する電気電子機器収納用箱内で、筐体の前面あるいは背面方向の何れか一方から、機器ユニットの冷気吸気口へと向かう冷気の流路を形成するダクトであって、該ダクトは、垂直断面が略コ字形状の箱形状からなり、該コ字形状の開口側を機器ユニットの冷気吸気口に向けて配置され、該ダクトの前面あるいは背面の少なくとも何れか一方は、冷気供給口として開口し、該ダクト内部には、前後方向に移動自在の仕切り板を備えることを特徴とするものである。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の電気電子機器収納用箱のダクトにおいて、更に、機器ユニットの暖気排気口から排出される暖気の流路を、断面略コ字形状のダクトによって形成するダクトも備え、該コ字形状の開口側を機器ユニットの暖気排気口に向けて配置したことを特徴とするものである。
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の電気電子機器収納用箱のダクトにおいて、該ダクトは、各々、別部品である上部水平面部材と下部水平面部材と垂直面部材とを、組み付けて構成したことを特徴とするものである。
請求項4記載の発明は、請求項1または2記載の電気電子機器収納用箱のダクトにおいて、該ダクトの上部水平面部材と下部水平面部材には、ダクトをマウントアングルへ固定する固定部を備え、マウントアングルに固定されたダクトの垂直面部材と該マウントアングルとの間に形成される開口部を閉鎖する閉鎖部を備えることを特徴とするものである。
請求項5記載の発明は、請求項4記載の電気電子機器収納用箱のダクトにおいて、該閉鎖部を、ダクトの垂直面部材の前後何れかの端部に延設したことを特徴とするものである。
請求項6記載のダクト組み付け方法は、左右側面に冷気吸気口および暖気排気口を有する機器ユニットを、筐体内部に立設されたマウントアングルに取り付けて収納する電気電子機器収納用箱内で空気の流れを形成する断面略コ字形状のダクトを筐体内部に組み付けるダクト組み付け方法であって、該ダクトは、上部水平面部材と下部水平面部材と垂直面部材を、断面略コ字形状に配置して構成されるとともに、内部には、前後方向に移動自在の仕切り板を備え、別部品として形成された上部水平面部材と下部水平面部材とを、各々、面が垂直となるように立てながら、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入した後、上部水平面部材と下部水平面部材とを、各々、面が水平となるように回動してマウントアングルに固定し、その後、垂直面部材を、面が垂直となるように立てながら、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入して、上部水平面部材と下部水平面部材とに組み付けることを特徴とするものである。
請求項7記載のダクト組み付け方法は、左右側面に冷気吸気口および暖気排気口を有する機器ユニットを、筐体内部に立設されたマウントアングルに取り付けて収納する電気電子機器収納用箱内で空気の流れを形成する断面略コ字形状のダクトを筐体内部に組み付けるダクト組み付け方法であって、該ダクトは、上部水平面部材と下部水平面部材と垂直面部材を、断面略コ字形状に配置して構成されるとともに、内部には、前後方向に移動自在の仕切り板を備え、別部品として形成された下部水平面部材を、面が垂直となるように立てながら、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入した後、下部水平面部材を面が水平となるように回動してマウントアングルに固定し、次に、垂直面部材を、面が垂直となるように立てながら、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入して、垂直面部材下部水平面部材に組み付け、その後、別部品として形成された上部水平面部材を、面が垂直となるように立てながら、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入した後、上部水平面部材を、面が水平となるように回動して垂直面部材と上部水平板部を組み付けるとともに、上部水平面部材をマウントアングルに固定することを特徴とするものである。
本発明では、左右側面に冷気吸気口および暖気排気口を有するタイプの機器ユニットへの冷気循環構造として、筐体の前面あるいは背面方向の何れか一方から、機器ユニットの冷気吸気口へと向かう冷気の流路を形成するダクトとして、垂直断面が略コ字形状の箱形状を採用し、該コ字形状の開口側を機器ユニットの冷気吸気口に向けて配置し、該ダクトの前面あるいは背面の少なくとも何れか一方は、冷気供給口として開口し、該ダクト内部には、前後方向に移動自在の仕切り板を備える構成とすることにより、空気流路となる空間を、機器ユニットの奥行長さごとに自在に調整可能としている。したがって、本発明によれば、同一の筐体内に収納される機器ユニットの奥行長さが異なる場合でも、各ユニットごとに前記構成のダクトを取り付けて使用することができ、各々の機器ユニットに、効率良く冷気を供給することができる。
請求項2記載の発明によれば、更に、機器ユニットの暖気排気口から排出される暖気の流路を、断面略コ字形状のダクトによって形成するダクトも備え、該コ字形状の開口側を機器ユニットの暖気排気口に向けて配置した構成とすることにより、更に的確に吸排気の流れを制御することができ、熱効率に優れた空気循環を行うことができる。
請求項3および6記載の発明によれば、各々、別部品である上部水平面部材と下部水平面部材と垂直面部材とを、組み付けてダクトを構成することにより、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間が狭い場合にも、別部品として形成された上部水平面部材と下部水平面部材とを、各々、面が垂直となるように立てながら、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入した後、上部水平面部材と下部水平面部材とを、各々、面が水平となるように回動してマウントアングルに固定し、その後、垂直面部材を、面が垂直となるように立てながら、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入して、上部水平面部材と下部水平面部材とに支持させることにより、新たな機器ユニットが追加された場合等に、筐体に収納済みの機器ユニットを外すことなく、ダクトの組み付けを行うことができる。
請求項4記載の発明によれば、該ダクトの上部水平面部材と下部水平面部材には、ダクトをマウントアングルへ固定する固定部を備え、マウントアングルに固定されたダクトの垂直面部材と該マウントアングルとの間に形成される開口部を閉鎖する閉鎖部を備える構成により、更に的確に吸排気の流れを制御することができ、熱効率に優れた空気循環を行うことができる。
請求項5記載の発明は、該閉鎖部を、ダクトの垂直面部材の前後何れかの端部に延設することにより、ダクトの構成部品点数を少なくすることができる。
請求項7載の発明によれば、各々、別部品である上部水平面部材と下部水平面部材と垂直面部材とを、組み付けてダクトを構成することにより、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間が狭くマウントアングルの支持部材がある場合にも、別部品として形成された下部水平面部材を、面が垂直となるように立てながら、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入した後、下部水平面部材を面が水平となるように回動してマウントアングルに固定し、次に、垂直面部材を、面が垂直となるように立てながら、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入して、垂直面部材下部水平面部材に組み付け、その後、別部品として形成された上部水平面部材を、面が垂直となるように立てながら、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入した後、上部水平面部材を、面が水平となるように回動して垂直面部材と上部水平板部を組み付けるとともに、上部水平面部材をマウントアングルに固定することにより、新たな機器ユニットが追加された場合等に、筐体に収納済みの機器ユニットを外すことなく、マウントアングルの支持部材を避けてダクトの組み付けを行うことができる。
電気電子機器収納用箱の内部を説明する全体斜視図である。 図1の要部を拡大図である。 図2を背面側から見た図である。 ダクトの全体斜視図である。 ダクトの構成部材のうち、垂直面部材を除いた状態図である。 図5の上部水平面部材の上面図である。 図5のB−B断面図である。 図2のA−A断面図である。 仕切り板の調整手段の説明図である。 ダクトの組み付け方法の説明図である。 ダクトの組み付け方法の説明図である。 ダクトの組み付け方法の説明図である。 電気電子機器収納用箱の水平断面で冷気および暖気の流路を説明する図である。 変形例のダクトの組み付け方法の説明図である。 変形例のダクトの組み付け方法の説明図である。 変形例のダクトの組み付け方法の説明図である。 第2の実施形態のダクトを機器ユニットに取り付けた状態を示す図である。 第2の実施形態の機器ユニットを取り外した状態を示す図である。 第2の実施形態の電気電子機器収納用箱の水平断面で冷気および暖気の流路を説明する図である。
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
(第1の実施形態)
図1に示すように、電気電子機器収納用箱1は横フレーム2、奥行きフレーム3、縦フレーム4でフレーム枠体が形成され、フレーム枠体の縦フレーム4より内部に機器ユニット6を取り付けるマウントアングル5が4本垂直に立設されている。機器ユニット6は、通常、図1および図2に示すように、マウントアングル5の下から上に順に取り付けられ、上部は空きスペースとなっていることもある。
機器ユニット6は、左右側面に冷気吸気口および暖気排気口を有するタイプのものである。本実施形態の機器ユニット6は、図1および図2の紙面右側から吸気、左側から排気を行うものであり、機器ユニット6の左右両側面で冷気吸気口および暖気排気口を覆うように、垂直断面が略コ字形状のダクト7が配置されている。
ダクト7は、図4に示すように、別部品である上部水平面部材8と下部水平面部材9と垂直面部材10とを組み付けて構成されている。ただし、上部水平面部材8と下部水平面部材9は、上下前後反転させることで、部品を共用することができる。
図5に示すように、上部水平面部材8と下部水平面部材9には、固定部11が形成され、該固定部11がマウントアングル5にネジ止めされている。
また、上部水平面部材8と下部水平面部材9には、固定部11に隣接して、マウントアングル5を受ける切欠き部14が形成されている。
更に、上部水平面部材8と下部水平面部材9には、垂直面部材10を嵌め込む溝状レール部15を備えている。
本実施形態では、図6に示すように、上部水平面部材8と下部水平面部材9を、各々、前側ピース81、91および後側ピース82、92から構成される2分割構造としている。
図6に示すように、後側ピース82、92には、前側ピース81、91に設けたスライド軸12をスライド自在に受ける長孔13が形成されている。
前記の溝状レール部15は、図7に示すように、後側ピース82、92には、前側ピース81、91の各々の側面端部に垂直片16を折り曲げた上で、後側ピース82、92および前側ピース81、91の各々にL字状レール部材17を溶接して形成されている。
本実施形態では、図1に示すように、機器ユニット6の奥行長さが前後に配置されたマウントアングル間の距離よりも小さくなっているが、図8に示すように、機器ユニットの冷気吸気口側(紙面右側)に設けたダクト7の内部には、前後方向に移動自在の仕切り板18を備えているため、この仕切り板18を機器ユニットの背面位置に調整して冷気吸気口へ向かう冷気の流路を最適に調整することができる。
本実施形態では、図9に示すように、L字状レール部材17の垂直壁部19に、仕切り板18に設けたねじ21をスライド自在に受ける長孔20が形成され、水平断面がL字状の仕切り板18のねじ21の調節によって、仕切板を前後方向に自在に移動させることができる。仕切り板18を移動自在に保持する機構は、本実施形態に限定されず、例えば、上部水平面部材8や下部水平面部材9または垂直面部材10に、仕切り板18に設けたねじ21をスライド自在に受ける長孔20を形成することもできる。
本実施形態は、マウントアングル5に機器ユニット6を取り付けた後に、ダクト7を取り付けることを想定したものであり、図10に示すように、上部水平面部材8と下部水平面部材9とを、各々、上部水平面22および下部水平面23が垂直となるように立てながら、マウントアングル5と縦フレーム4との間に形成される空間から筐体内に挿入した後、図5に示すように、上部水平面22および下部水平面23が、各々、水平となるように90°回動してマウントアングル5に固定し、その後、図11に示すように、垂直面部材10を、上部水平面部材8と下部水平面部材9の各々に設けた溝状レール部15に挿入することにより、ダクト7を取り付けることができる。
本実施形態では、図12に示すように、垂直面部材10も2分割構造としている。また、暖気排気口側(図1の紙面左側)の垂直面部材10の前端部および冷気吸気口側(図1の紙面右側)の垂直面部材10の後端部には、各端部を機器ユニット6方向に向けて折り曲げて閉鎖部25が形成されており、該閉鎖部25はダクト7の垂直面とマウントアングルとの間に形成される開口部24を閉鎖する機能を奏している。閉鎖部25は、直面部材10とは独立した別部材を取り付ける構造とすることもできる。
垂直面部材10を溝状レール部15に挿入後、閉鎖部25は、上部水平面部材8および下部水平面部材9の固定部11にネジ止めされている。
上部水平面部材8および下部水平面部材9の設置高さ位置は、機器ユニットの吸排気孔に対応した位置とすることが好ましいが、機器ユニット全体の高さにしたものでよい。
本実施形態では、図13に示すように、冷気吸気口側(図13の紙面右側)に設けたダクト7の前面は開口部24として冷気の導入路とし、仕切り板18の位置を機器ユニット6の背面位置と揃えて外部からの暖気混入防止を図っている。また、暖気排気口側(図13の紙面左側)に設けたダクト7の前面は閉鎖部25で閉鎖されて、後面のみを開口させているため、暖気排気口から排出された暖気を確実に背面側に排出することができる。
実施形態1の変形例を図14から図16を用いて説明する。上記の実施形態1では上部水平面部材8と下部水平面部材9をマウントアングル5に固定した後に垂直面部材10を溝状レール15に挿入してダクトを組み付けていたが、マウントアングル5の支持部材29が邪魔になることがあるので、変形例では、図14に示すように、下部水平面部材9をマウントアングル5に固定した後に、垂直面部材10を支持部材29を避けてマウントアングル5と筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入し、図15に示すように、下部水平面部材9に固定具30によって組み付け、垂直面部材10と上部水平面部材8、下部水平面部材9とはワンタッチの係止部材で係止している。その後、上部水平面部材8をマウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入して垂直面部材10に固定部30によって組み付けるとともに、上部水平面部材8をマウントアングル5に固定し、図16に示す状態とする。このようなものでは、マウントアングル5の支持部材29があっても作業の邪魔にならず、固定具30とワンタッチの係止部材を用いて固定するだけなので、L字状レール部材が不要となり部品点数が減り溶接作業もないので製作が容易になる。
(第2の実施形態)
第1の実施形態は、マウントアングル5に機器ユニット6を取り付けた後に、ダクト7を取り付けることを想定したものであったが、本実施形態では、機器ユニットを取り付ける前や、取り付けた機器ユニットを一旦取り外した後に、ダクト7を取り付けることを想定したものである。
図17に示すように、垂直面部材10は上下、前後に4分割されており、機器ユニットの前後方向や上下方向の寸法によって、大きさを調整できるようになっている。具体的には、各々の分割ピースに2列の長孔13を設けてスライド自在になっている。
図18に示すように、ダクト7の内部空間には空気がスムーズに流れるように垂直方向に斜めの仕切板18がスライド自在に取り付けられており、前記した分割ピースの上下方向の長さ調整に対応できるように、仕切板18も上下方向に長さ調整できるようになっている。本実施形態では、仕切板18をスライドさせる長孔26を、分割された垂直面部材10を前後方向でスライド自在とする長孔13と兼用させた構造としている。なお、複数の機器ユニットを一つのダクトによって対応するようにしてもよい。
機器ユニット6は前面側2本のマウントアングル5、若しくは前後4本のマウントアングル5に取り付けられ、右側部分の吸気側では、仕切板18の端部が機器ユニットの吸気孔よりも後側に位置するようにスライド調整して位置するようにしてある。
この仕切板は、図19に示すように、前側から吸気された空気が機器ユニットの吸気孔にスムーズに流れるように位置をスライド調節して配置されている。左側の排気側では、仕切板の端部が機器ユニットの排気孔よりも前側に位置するようにスライド調整して配置され、機器ユニットの排気孔からの空気がスムーズにキャビネット後側に流れるように構成されている。
図19に示す実施形態では、機器ユニット6内のファンによって空気が吸い込まれることによって、キャビネット前側から導かれた空気はダクト7内に入り、仕切板18に案内されてスムーズに機器ユニットの吸気孔27に吸い込まれる。また機器ユニットの排気孔28から排気された空気は仕切板18によって案内されてダクト7によってキャビネット後側にスムーズに排気される。このときキャビネット後側に排気された暖かい空気は前記した吸気側のダクトの仕切板18に封じ込められて再び機器ユニットの吸気孔に入ることがなく、ショートサーキットが起こらないので効率がよいものである。また、上下に積載される各々の機器ユニット間にはダクトの上板部と下板部により風が混ざらず各々の機器ユニットの吸い込み能力によってキャビネット前側から各々吸い込むことができるものである。
また、ダクトは上下、前後に4つの分割ピースを組み合わせて大きさをスライド自在に構成できるので、上下に積載される機器ユニットの大きさが違う場合や、機器ユニットが空になる場合などでも自在に対応できるものである。そして、機器ユニットにより吸気孔や排気孔の位置が異なる場合でも、仕切板を前後方向でスライド自在としてあるので、対応できるものである。
なお、上記何れの実施形態でも、仕切板をスライド自在とするために長孔構造を用いているが、長孔構造の他、列状の複数の孔を設けた構造や、面テープなどで任意の位置で固定できるようにした構造とすることもできる。ダクトを構成する各分割ピースについても同様である。
上記何れの実施形態でも、ダクト7をマウントアングル5に取り付けたもので説明を行ったが、ダクト7は縦フレーム2に取り付けてもよい。
1 電気電子機器収納用箱
2 横フレーム
3 奥行きフレーム
4 縦フレーム
5 マウントアングル
6 機器ユニット
7 ダクト
8 上部水平面部材
9 下部水平面部材
81、91 前側ピース
82、92 後側ピース
10 垂直面部材
11 固定部
12 スライド軸
13 長孔
14 切欠き部
15 溝状レール部
16 垂直片
17 L字状レール部材
18 仕切り板
19 垂直壁部
20 長孔
21 ねじ
22 上部水平面
23 下部水平面
24 開口部
25 閉鎖部
26 長孔
27 吸気孔
28 排気孔
29 支持部材
30 固定具

Claims (7)

  1. 左右側面に冷気吸気口および暖気排気口を有する機器ユニットを、筐体内部に立設されたマウントアングルに取り付けて収納する電気電子機器収納用箱内で、筐体の前面あるいは背面方向の何れか一方から、機器ユニットの冷気吸気口へと向かう冷気の流路を形成するダクトであって、
    該ダクトは、垂直断面が略コ字形状の箱形状からなり、該コ字形状の開口側を機器ユニットの冷気吸気口に向けて配置され、
    該ダクトの前面あるいは背面の少なくとも何れか一方は、冷気供給口として開口し、
    該ダクト内部には、前後方向に移動自在の仕切り板を備えることを特徴とする電気電子機器収納用箱のダクト。
  2. 更に、機器ユニットの暖気排気口から排出される暖気の流路を、断面略コ字形状のダクトによって形成するダクトも備え、
    該コ字形状の開口側を機器ユニットの暖気排気口に向けて配置したことを特徴とする請求項1記載の電気電子機器収納用箱のダクト。
  3. 該ダクトは、各々、別部品である上部水平面部材と下部水平面部材と垂直面部材とを、組み付けて構成したことを特徴とする請求項1または2記載の電気電子機器収納用箱のダクト。
  4. 該ダクトの上部水平面部材と下部水平面部材には、ダクトをマウントアングルへ固定する固定部を備え、
    マウントアングルに固定されたダクトの垂直面部材と該マウントアングルとの間に形成される開口部を閉鎖する閉鎖部を備えることを特徴とする請求項1または2記載の電気電子機器収納用箱のダクト。
  5. 該閉鎖部を、ダクトの垂直面部材の前後何れかの端部に延設したことを特徴とする請求項4記載の電気電子機器収納用箱のダクト。
  6. 左右側面に冷気吸気口および暖気排気口を有する機器ユニットを、筐体内部に立設されたマウントアングルに取り付けて収納する電気電子機器収納用箱内で空気の流れを形成する断面略コ字形状のダクトを筐体内部に組み付けるダクト組み付け方法であって、
    該ダクトは、上部水平面部材と下部水平面部材と垂直面部材を、断面略コ字形状に配置して構成されるとともに、内部には、前後方向に移動自在の仕切り板を備え、
    別部品として形成された上部水平面部材と下部水平面部材とを、各々、面が垂直となるように立てながら、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入した後、上部水平面部材と下部水平面部材とを、各々、面が水平となるように回動してマウントアングルに固定し、
    その後、垂直面部材を、面が垂直となるように立てながら、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入して、上部水平面部材と下部水平面部材とに組み付けることを特徴とするダクト組み付け方法。
  7. 左右側面に冷気吸気口および暖気排気口を有する機器ユニットを、筐体内部に立設されたマウントアングルに取り付けて収納する電気電子機器収納用箱内で空気の流れを形成する断面略コ字形状のダクトを筐体内部に組み付けるダクト組み付け方法であって、
    該ダクトは、上部水平面部材と下部水平面部材と垂直面部材を、断面略コ字形状に配置して構成されるとともに、内部には、前後方向に移動自在の仕切り板を備え、
    別部品として形成された下部水平面部材を、面が垂直となるように立てながら、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入した後、下部水平面部材を面が水平となるように回動してマウントアングルに固定し、
    次に、垂直面部材を、面が垂直となるように立てながら、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入して、垂直面部材下部水平面部材に組み付け、その後、別部品として形成された上部水平面部材を、面が垂直となるように立てながら、マウントアングルと筐体側壁との間に形成される空間から筐体内に挿入した後、上部水平面部材を、面が水平となるように回動して垂直面部材と上部水平板部を組み付けるとともに、上部水平面部材をマウントアングルに固定することを特徴とするダクト組み付け方法。
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