JP6318379B2 - 二重床用換気装置 - Google Patents

Description

本発明は、フリーアクセスフロアなどの二重床に設置される二重床換気装置に関するものである。

フリーアクセスフロアなどの二重床では、床下が、配線空間や空調空間として利用されている。例えば、サーバーラックを多数収納したデータセンタでは、大型の冷却装置から送り出される大量のラック冷却用空気を、まず、床下の空調空間に送り込み、床下の空調空間を伝って冷却対象であるサーバーラック近傍まで送風した後、再度、二重床を構成する床材に形成された通風孔を介して室内に供給して、冷却対象であるサーバーラック内に送り込み、ラック内の機器（サーバー等）の冷却を行っている。

床下の空調空間を流れるラック冷却用空気は、順次、冷却対象であるサーバーラック内に送り込まれていくため、一般に、冷却装置から離れるにつれてラック冷却用空気の量が減少し、冷却効率が低下していく傾向があるが、冷却装置から離れた箇所に、特に発熱量の多いサーバーラックが配置されている場合や、データセンタ全体をまんべんなく冷却したい等の需要がある場合には、適宜の位置に「二重床用換気装置」を配置して、冷却空気の流れを制御する手法が採用されている（特許文献１）。

特許文献１の「二重床用換気装置」は、パンチングメタル等からなる床板パネルの四隅に支柱を備えた床材ユニットが敷き詰められた二重床に組み込んで使用されるもので、床材ユニットを取り外した空間に設置することができるように、その外形寸法は、床材ユニットの四隅の支柱と干渉することなく嵌め込めるように設定されるものであり、四隅に支脚を備えた本体部の下部に、複数の換気扇を上向きに配置し、本体部の上面パネルには、換気扇の上部に位置する箇所に通気孔を形成した構造を有している。

なお、従来技術では、「二重床用換気装置」を二重床に組み込んだ後、その上面を、床板パネルで被覆する構造が一般に採用されている。床板パネルは、前記のように、パンチングメタル等で構成されるが、作業者等の荷重に耐えられるように、所定の厚みを持たせて強度を確保した構造を有しており、このため、床板パネルの存在によって、二重床用換気装置から排気された空気の流れが一部遮られるため、冷却効率の観点から好ましくないという問題があった。

その他、「二重床用換気装置」を二重床に組み込んだ後、その上面を、床板パネルで被覆せず、「二重床用換気装置」の上面パネルを、二重床の床面に露出させたまま使用するケースもあるが、このようなケースでは、「二重床用換気装置」の上面パネルに形成された通気孔が床面に露出するため、作業者は「二重床用換気装置」の上を避けて歩行せざるを得ず不都合であるという問題があった。

さらに、「二重床用換気装置」の上面パネルを、二重床の床面に露出させたまま使用する際、通気孔を目の細かい金網で覆ったり、通気孔部分に風向を制御するルーバーを取り付けるケースもあるが、金網部分もルーバー部分も、作業者が歩けるレベルの固定強度は有しておらず、上記同様、作業者は「二重床用換気装置」の上を避けて歩行せざるを得ず不都合であるという問題があった。

特開２０１０−１０１５５０号公報

本発明の目的は前記の問題を解決し、床材ユニットが敷き詰められた二重床に組み込んで使用される「二重床用換気装置」において、二重床用換気装置から排気される冷却空気を、より効率よく冷却対象であるサーバーラックに導くことができ、かつ、作業者が「二重床用換気装置」の上面を、他の床面と同様に、歩行可能と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二重床用換気装置は、床下に空調空間を設けた二重床に配置されて、床下の空気を床上空間に導く二重床用換気装置であって、換気扇と、該換気扇の上面を被覆するとともに、二重床の他の床面と略同一高さに配置される上面パネルと、該上面パネルと換気扇の間に配置されて、前記換気扇から排出される空気を特定の方向に誘導する風向板を備え、前記上面パネルには通気孔が形成され、前記風向板は、該風向板を枠形状のフレーム部の内側に固定して構成された風向ユニットとして、前記位置に配置され、該フレーム部が、前記風向板と共に、前記通気孔を覆う網目部材を、下方から支持す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記載の二重床用換気装置において、前記風向ユニット内には、複数の風向板を備え、前記網目部材を下方から支持する風向板が、該複数の風向板の内、前記フレーム部の中央寄りに固定された風向板である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２記載の二重床用換気装置において、前記網目部材を下方から支持する風向板とフレーム部の上端位置を、略同一高さに揃えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、「二重床用換気装置」を二重床に組み込んだ後、その上面を、直接床面として使用することができる。このため、「二重床用換気装置」を二重床に組み込んだ後、その上面を、床板パネルで被覆する従来技術のように、床板パネルの存在によって、二重床用換気装置から排気された空気の流れが一部遮られる現象が生じないため、より効率よく冷却対象であるサーバーラックに導くことができる。また、本発明によれば、「二重床用換気装置」の上面パネルに形成した通気孔を覆う網目部材部分の耐荷重性を向上させることができるため、作業者は「二重床用換気装置」の上面を、他の床面と同様に歩行することが可能となる。

また本発明によれば、前記風向板は、該風向板を枠形状のフレーム部の内側に固定して構成された風向ユニットとして、前記位置に配置され、該フレーム部が、前記風向板と共に、前記通気孔を覆う網目部材を、下方から支持する構成とすることより、更に、耐荷重性を向上させることができる。

請求項２記載の発明のように、前記風向ユニット内には、複数の風向板を備え、複数の風向板の内、前記フレーム部の中央寄りに固定された風向板で前記網目部材を下方から支持する構成とすることより、通気孔を覆う網目部材において耐荷重性が最も低い中央部分を効果的に補強することができる。

請求項３記載の発明のように、前記網目部材を下方から支持する風向板とフレーム部の上端位置を、略同一高さに揃えることにより、風向板とフレーム部とで、同時に、網目部材を下方から支持することがきるため、更に、耐荷重性を向上させることができる。

本発明の二重床用換気装置を二重床に組み込んだ状態の斜視図である。 本発明の二重床用換気装置を二重床に組み込んだ状態の垂直断面図である。 二重床用換気装置の分解斜視図である。 換気ユニットの分解斜視図である。 二重床用換気装置の垂直断面図である。 風向ユニットの取り付け方向変更を説明する図である。 換気ユニットの上面図である。 換気ユニットの取り付け方向変更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。
本発明の二重床用換気装置は、図１に示すように、床下に空調空間を設けた二重床に配置されて、冷却装置１７から床下に送り出された大量のラック冷却用空気を、床上空間に導く機能を有するものである。二重床は、一辺が５００ｍｍまたは６００ｍｍ等の正方形の床材ユニット１により構成されており、各床材ユニットの四隅の支柱２により一定の高さに支持されている。なお、二重床用換気装置には、床材ユニット１の下部の床３に直接置く載置タイプのものと、床材ユニット１に組み込むタイプのものなどがあり、本実施形態では、後者のタイプで説明を行うが、本発明は前者のタイプにも適用可能である。

本発明の二重床用換気装置は、図２に示すように、冷却対象となるサーバーラック１４側の端部は、サーバーラック１４の基台１５に、Ｌ字金具１６で固定され、他端部は、床材ユニットの支柱２によって支えられている。

本実施形態の二重床用換気装置は、図３に示すように、換気扇４と、換気扇４を上向きに収容するカバー部５と、換気扇４の上面を被覆するとともに、二重床の他の床面である床材ユニット１と略同一高さに配置される上面パネル６と、上面パネル６と換気扇４の間に配置されて、換気扇４から排出される空気を特定の方向に誘導する風向板７を備えている。上面パネル６には通気孔８が形成され、通気孔８は、網目部材９で覆われている。また、本実施形態では、上面パネル６に後述する換気ユニット１３とカバー部５を取付けるが、カバー部５に換気ユニット１３と上面パネル６を取付ける構造や、換気ユニット１３にカバー部５と上面パネル６を取付ける構造としてもよい。

カバー部５は、換気扇４への配線が剥き出しになるのを防ぐ機能も有している。また、図３に示すように、カバー部５の底部には、冷却装置１７から床下に送り出されたラック冷却用空気を、換気扇４に向けて送り込む通気口１８が形成されている。なお、カバー部５がない構造としてもよい。

本実施形態では、網目部材９として金網を使用しているが、その他、パンチングメタルなど、複数の通風口を有する薄い板状部材を使用することもできる。このように、換気扇４の上方を、通気孔があって薄い網目部材９で被覆することにより、換気扇４からの空気の流れを大きく妨げることなく、換気扇の保護効果を得ることができる。

本実施形態では、網目部材９を、上面パネル６の裏面に溶接により固定しているが、その他、ネジで取り付けたり、上面パネル６と後述の風向ユニット１１で挟持したり、断面コ字状などに形成して風向ユニット１１に嵌め込むなどの方法を採用することもできる。

本実施形態では、上面パネル６の通気孔８を、各換気扇４の上方に形成し、各通気孔８ごとに、個別の網目部材９を配置しているが、一枚の大きな網目部材９で複数の通気孔８を纏めて覆うものとすることもできる。その他、通気孔８は、複数の換気扇からの排気をまとめて通気させる大きな通気孔とすることもできる。

風向板７は、図４に示すように、風向板を枠形状のフレーム部１０の内側に固定して構成された風向ユニット１１として、前記位置（上面パネル６と換気扇４の間）に配置されている。本実施形態では、風向板７とフレーム部１０をネジ固定しているが、その他、溶接やリベットにより固定とすることもできる。本実施形態では、４枚の風向板７を一つのフレーム部１０の内側に固定しているが、風向板７の枚数は、複数であればよい。

本発明では、図５に示すように、風向板７の上端で網目部材９を、下方から支え、フレーム部１０の上端で、網目部材９および上面パネル６を、下方から支えることにより、網目部材９および上面パネル６の耐荷重性の向上を実現している。網目部材９の耐荷重性の向上を実現することにより、網目部材９を、別途補強部材を用いることなく薄肉化することができる。網目部材９を薄肉化することにより、通気性の向上を図ることができる。フレーム部１０の上端で、網目部材９と上面パネル６の溶接部を下方から支えることにより、溶接剥がれを防止することもできる。また、本実施形態では、４つの風向ユニット１１を２行２列で取付けられている。これにより、２行２列に形成された風向ユニット１１の中央付近にフレーム部１０の角が集まり、上面パネル６において耐荷重性が最も低い中央部分を支えることができる。

本実施形態では、図５に示すように、４枚の風向板７のうち、両外側の２枚は傾斜を持たせて固定させ、中央寄りの２枚は傾斜させずに固定させている。中央寄りの２枚の風向板７を傾斜させずに固定させることにより、網目部材９において耐荷重性が最も低い中央部分を、より効果的に支えることができる。また、冷却対象となるサーバーラック１４に最も近い位置に配置される風向板７をサーバーラック１４方向に傾斜させることにより、換気扇から排気されるラック冷却用空気を、サーバーラック１４の下層に効果的に送りこむことができ、中央寄りの２枚の風向板７は傾斜させず、冷却対象となるサーバーラック１４に最も遠い位置に配置される風向板７をサーバーラック１４方向に傾斜させることにより、換気扇から排気されるラック冷却用空気を、サーバーラック１４の中央部分〜上層に効果的に送りこむことができ、サーバーラック１４全体に、まんべんなくラック冷却用空気を行き渡らせることができる。

本実施形態では、図５に示すように、４枚の風向板７の上端位置と、フレーム部１０の上端位置を、略同一高さに揃えて配置しているが、少なくとも、中央寄りの２枚の風向板７と、フレーム部１０の上端位置を、略同一高さに揃えて配置することで、網目部材９において耐荷重性が最も低い中央部分の耐荷重性の向上、および上面パネル６の耐荷重性の向上を実現することができる。

風向ユニット１１は、前記のように、上面パネル６と換気扇４の間に配置されているが、本実施形態では、図６に示すように、風向ユニット１１の取付け方向を、カバー部５と上面パネル６に対して９０度単位で変更可能とする構成を採用している。風向ユニット１１の取付け方向を変更させることにより、換気扇４から排気される空気の送風方向を、前後左右で自在に変更することができる。例えば、ラック冷却用空気を、冷却装置１７と向きあう奥側の床上空間に送りたい場合は、風向板７が奥側を向くように風向ユニット１１の取付け方向を変更することができる。

本実施形態では、図４に示すように、換気扇４と風向ユニット１１を２つずつ、取付部材１２に取り付けて、換気ユニット１３を構成している。他の実施形態として、取付部材１２を用いず、換気扇４と風向ユニット１１を直接取り付けて換気ユニット１３を構成することもできる。

取付部材１２には、複数の取付孔１９が形成されている。本実施形態では、図７に示すように、これらの取付孔１９を用いて、風向ユニット１１の取付け方向を、９０度単位で変更することができる。

本実施形態では、図８に示すように、カバー部５に、２つの換気ユニット１３を収容させる構造とし、更に、取付部材１２と共に各換気ユニット１３の取付け方向を、カバー部５と上面パネル６に対して１８０度単位で変更可能な構造としている。また、換気ユニット１３ごとに電源を分けて、必要箇所だけ運電することができる構造としている。これらの構造によれば、冷却が必要な箇所を、過不足なく、効率よく冷却することができる。また、例えば、二重床用換気装置の両サイドにサーバーラックが設置されている場合、片側のサーバーラック１４にのみ冷気を送ることも、一方の換気ユニット１３を１８０度方向を変更させて、両サイドのラックに冷気を送ることもできる。

１ 床材ユニット
２ 支柱
３ 床
４ 換気扇
５ カバー部
６ 上面パネル
７ 風向板
８ 通気孔
９ 網目部材
１０ フレーム部
１１ 風向ユニット
１２ 取付部材
１３ 換気ユニット
１４ サーバーラック
１５ 基台
１６ Ｌ字金具
１７ 冷却装置
１８ 通気口
１９ 取付孔

Claims (3)

1. 床下に空調空間を設けた二重床に配置されて、床下の空気を床上空間に導く二重床用換気装置であって、換気扇と、該換気扇の上面を被覆するとともに、二重床の他の床面と略同一高さに配置される上面パネルと、該上面パネルと換気扇の間に配置されて、前記換気扇から排出される空気を特定の方向に誘導する風向板を備え、前記上面パネルには通気孔が形成され、前記風向板は、該風向板を枠形状のフレーム部の内側に固定して構成された風向ユニットとして、前記位置に配置され、該フレーム部が、前記風向板と共に、前記通気孔を覆う網目部材を、下方から支持することを特徴とする二重床用換気装置。
2. 前記風向ユニット内には、複数の風向板を備え、前記網目部材を下方から支持する風向板が、該複数の風向板の内、前記フレーム部の中央寄りに固定された風向板であることを特徴とする請求項１記載の二重床用換気装置。
3. 前記網目部材を下方から支持する風向板とフレーム部の上端位置を、略同一高さに揃えたことを特徴とする請求項２記載の二重床用換気装置。