JP6589104B1 - ラック用排熱ドア、ラック及びラック用パネル - Google Patents

Abstract

【課題】ラック一面側の作業スペースを確保しながら、ラック内排熱を効率よくラックの上側に排気するラック用排熱ドア、ラック及びラック用パネルを提供する。【解決手段】ラックにおいて、ラック用排熱ドアＲＰは、パネル本体Ｂと、当該パネル本体Ｂの上側に設けられ、且つ、上方に排気口が形成された排気ダクトＤと、を備える。当該排気ダクトＤは、縦断面において、上方に向かって広がるように傾斜している。【選択図】図３

Description

本発明は、ラック用排熱ドア、ラック及びラック用パネルに関する。

サーバルームや、データセンタ等においてサーバ等の発熱機器を設置するラックが用いられている。ラックの設置フロアでは、フロア全体（もしくはラック前面側エリア）がクーラー等により温度管理がされており、ラック前面側から確実に冷気が吸気される環境となっている。一般的なサーバ等の搭載機器は機器搭載のファン等により機器前面から冷気を吸気して機器内部回路を冷却し機器背面より排熱を機器搭載の内部ファン等にて排熱する。

特開２００５−１９８５６号公報

ラックの背面ドアからの排熱方法としてドアパネル面に通風孔を設けて、排熱させる構造が一般的である。この場合、直接ラックの背面側に温められた暖気が排熱される為にラック背面側の作業スペースが高温になり作業環境が悪化する問題がある。また、ラックを複数列に並べた場合はラックの背面側からの排熱によって背面側に立架された別のラックやラック搭載機材が、高温にさらされる（あぶられる）問題がある。

この問題を解決するために、ラックの天板から排熱することが考えられる。ラックの天板から効率よく排熱する場合、ラック内の機材とラック背面の間のスペースを十分確保する必要があり、奥行方向のラックサイズが大型化する問題がある。ラックの奥行サイズが大型化することで、ラックを複数並べた際のラック背面側の作業スペースが狭くなるか、もしくは、より広いラック設置スペースが必要になる問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ラック一面側（例えばラック背面側）の作業スペースを確保しながら、ラック内排熱を効率よくラックの上側に排気することを可能とするラック用排熱ドア、ラック及びラック用パネルを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係るラック用排熱ドアは、ラック用排熱ドアであって、パネル本体と、前記パネル本体の上側に設けられ、且つ上方に排気口が形成された排気ダクトと、を備え、前記排気ダクトは、縦断面において、上方に向かって広がるように傾斜している。

この構成によれば、ラック内の搭載機器（例えば、サーバ等）から排出された暖気が、排気ダクトをつたって、上方の排気口から外部へ効率良く自然排出される。また排気ダクトが、縦断面において上方に向かって広がるように傾斜しているので、ラックの奥行サイズを拡張することなく、パネル本体間（例えば、ラック背面側）の作業スペースを確保することができる。このように、ラックの設置スペースを抑制しつつ、ラック内に溜まった機器排熱の排気を向上させることができる。したがって、ラック一面側（例えばラック背面側）の作業スペースを確保しながら、ラック内排熱を効率よくラックの上側に排気することができる。

本発明の第２の態様に係るラック用排熱ドアは、第１の態様に係るラック用排熱ドアであって、前記排気ダクトは、上から見た場合において、前記パネル本体から離れるに従って、先が絞られる形状を有する。

この構成によれば、複数のラックが隣り合わせで設置されている場合において、当該パネル本体に設けられた排気ダクトが、隣りのラックのパネル本体に設けられた排気ダクトに当たらずに、パネル本体を所望の角度、開くことができる。その結果、作業員は、ラック内部の搭載機器の出し入れやメンテナンスに支障をきたすことなく作業することができる。したがって、ラック一面側（例えばラック背面側）の作業スペースを確保しながら、ラック内排熱を効率よくラックの上側に排気することができ、且つラック用排熱ドアの解放時に、隣接するラックと干渉することを回避することができる。

本発明の第３の態様に係るラックは、パネル本体と、前記パネル本体の上側に設けられ、且つ上方に排気口が形成された排気ダクトと、を備え、前記排気ダクトは、縦断面において、上方に向かって広がるように傾斜している。

この構成によれば、ラック内の搭載機器（例えば、サーバ等）から排出された暖気が、排気ダクトをつたって、上方の排気口から外部へ効率良く自然排出される。また排気ダクトが、縦断面において上方に向かって広がるように傾斜しているので、ラックの奥行サイズを拡張することなく、パネル本体間（例えば、ラック背面側）の作業スペースを確保することができる。このように、ラックの設置スペースを抑制しつつ、ラック内に溜まった機器排熱の排気を向上させることができる。

本発明の第４の態様に係るラック用パネルは、ラック用パネルであって、パネル本体と前記パネル本体の上側に設けられ、且つ上方に排気口が形成された排気ダクトを備え、前記排気ダクトは、縦断面において、上方に向かって広がるように傾斜している。

この構成によれば、ラック内の搭載機器（例えば、サーバ等）から排出された暖気が、排気ダクトをつたって、上方の排気口から外部へ効率良く自然排出される。また排気ダクトが、縦断面において上方に向かって広がるように傾斜しているので、ラックの奥行サイズを拡張することなく、パネル本体間（例えば、ラック背面側）の作業スペースを確保することができる。このように、ラックの設置スペースを抑制しつつ、ラック内に溜まった機器排熱の排気を向上させることができる。

本発明の一態様によれば、ラック内の搭載機器（例えば、サーバ等）から排出された暖気が、排気ダクトをつたって、上方の排気口から外部へ効率良く自然排出される。また排気ダクトが、縦断面において上方に向かって広がるように傾斜しているので、ラックの奥行サイズを拡張することなく、パネル本体間（例えば、ラック背面側）の作業スペースを確保することができる。このように、ラックの設置スペースを抑制しつつ、ラック内に溜まった機器排熱の排気を向上させることができる。したがって、ラック一面側（例えばラック背面側）の作業スペースを確保しながら、ラック内排熱を効率よくラックの上側に排気することができる。

本実施形態に係るラック背面図である。 本実施形態に係るラックの列を上から見た図である。 本実施形態に係るラックを二列並べた場合におけるラックの縦断面図である。 比較例１に係るラック背面図である。 比較例１に係るラックの列を上から見た図である。 比較例１に係るラックを二列並べた場合におけるラックの縦断面図である。 比較例２に係るラック背面図である。 比較例２に係るラックの列を上から見た図である。 比較例２に係るラックを二列並べた場合におけるラックの縦断面図である。 比較例３に係るラックの列を上から見た図である。 比較例４に係るラックの列を上から見た図である。 比較例４に係るラックを二列並べた場合におけるラックの縦断面図である。 比較例５に係るラックの列を上から見た図である。

以下、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

本実施形態に係るラックが解決する課題及びラックの構成をより理解しやすいように、まず比較例に係るラックの構成について説明する。
＜比較例１＞
まず比較例１について説明する。図４は、比較例１に係るラック背面図である。図５は、比較例１に係るラックの列を上から見た図である。図６は、比較例１に係るラックを二列並べた場合におけるラックの縦断面図である。

図４に示すように、比較例１に係るラック１０１の背面パネルＲＰ１は、開閉可能なリアドアである。背面パネルＲＰ１には、開口が設けられており、ラック１０１内の排熱を背面パネルＲＰ１を通して外部へ逃がす構造となっている。その一例として背面パネルＲＰ１は、パンチングパネルである。

図５に示すように、ラック１０１は、前面パネルＦＰと、それぞれが前面パネルＦＰの側面それぞれに連結された２枚の側面パネルＳＰと、２枚の側面パネルＳＰに連結された背面パネルＲＰ１とを備える。図５に示すように、背面パネルＲＰ１は開閉可能である。図６に示すように、比較例１に係るラック１０１は、更に前面パネルＦＰ、２枚の側面パネルＳＰ及び背面パネルＲＰ１を下から支持する底板ＢＰと、前面パネルＦＰ、２枚の側面パネル及び背面パネルＲＰ１の上に設けられた天板ＵＰとを備える。図６に示すように、前面パネルを介して冷気が外部からラック１０１内に流入し、破線で囲まれたラック内の搭載機器ＡＰ（例えば、サーバ等）から排出された暖気が、背面パネルＲＰ１を介して外部へ排出される。

比較例１では、ラック背面側に直接ラックの排熱を排気するため、ラック背面側の作業スペースの温度が上がり、作業環境が高温となってしまうという問題がある。また、ラック背面側に設置された別のラックが、当該ラック背面からの排気熱で煽られ、高温となる場合があるという問題がある。

＜比較例２＞
次に比較例２について説明する。図７は、比較例２に係るラック背面図である。図８は、比較例２に係るラックの列を上から見た図である。図９は、比較例２に係るラックを二列並べた場合におけるラックの縦断面図である。

図７に示すように、比較例２に係るラック１０２の背面パネルＲＰ２は、開閉可能なリアドアであって、開口が設けられていないプレーン構造となっている。図８に示すように、ラック１０２の天板ＵＰに複数のスリットＣＳが設けられている。これにより、ラック内の排熱をラックの天板から外部へ逃がす構造となっている。図９に示すように、前面パネルＦＰを介して冷気が外部からラック１０２内に流入し、破線で囲まれたラック内の搭載機器ＡＰ（例えば、サーバ等）から排出された暖気が、天板ＵＰに設けられたスリットＣＳから排出される。

比較例２に係るラックでは、ランク内搭載機器の背面側のスペース（空気の通り道）の確保が難しく、効率良く天井まで排気熱を排気できないという問題がある。また、排熱が滞ることによって、ラック内部の温度が上がり、ラック内の搭載機器の故障等のトラブルに繋がる可能性が高いという問題がある。

＜比較例３＞
次に比較例３について説明する。図１０は、比較例３に係るラックの列を上から見た図である。図１０に示すように、比較例３に係るラックは、比較例２に係るラックに対して、天板ＵＰに設けられたスリットＣＳがファンＣＦに変更されたものになっている。すなわち、背面パネルＲＰ２は、開閉可能なリアドアであって、開口が設けられていないプレーン構造となっており、天板ＵＰに設けられたファンＣＦによって排熱を強制的にラックの天板から逃がす構造となっている。

比較例３に係るラックでは、ランクの天板ＵＰに排気ファンを取り付けるため、構成部品点数が増え、更にラック内の配線等の構造が必要となるため、コストが増加してしまうという問題がある。また、排熱量に応じて、排気ファンの数量や回転数を増やす必要があり、その際、騒音や電力が増えてしまう問題がある。また排気ファンが故障等で止まってしまった場合、排気ができなくなってしまうという問題もある。

＜比較例４＞
次に比較例４について説明する。図１１は、比較例４に係るラックの列を上から見た図である。図１２は、比較例４に係るラックを二列並べた場合におけるラックの縦断面図である。

比較例４において、比較例２及び比較例３と同様に、ラックの背面パネルは、開閉可能なリアドアであって、開口が設けられていないプレーン構造となっている（図７参照）。
図１１に示すように、比較例２と比べて、ラックの奥行きを延長しており、スリットＣＳの水平位置が、ラック内の搭載機器ＡＰの水平位置から離れている。これにより、図１２に示すように、ラック内部において、ラック内の搭載機器ＡＰの背面側の排気スペースを確保することができる。そして、ラック内の搭載機器ＡＰから排出される排熱は、ラックの天板ＵＰに設けられたスリットから自然排気される。

＜比較例５＞
次に比較例５について説明する。図１３は、比較例５に係るラックの列を上から見た図である。図１３に示すように、比較例５に係るラックは、比較例４に係るラックに対して、天板ＵＰに設けられたスリットＣＳがファンＣＦに変更されたものになっている。すなわち、背面パネルＲＰ２は、開閉可能なリアドアであって、開口が設けられていないプレーン構造となっており、天板ＵＰに設けられたファンＣＦによって排熱を強制的にラックの天板から逃がす構造となっている。

比較例４及び比較例５の場合、ラック奥行サイズを大きくする必要があり、設置スペースが増えてしまうという問題がある。また、大型化する前と同じ設置スペースでラックを複数列並べた場合、図１２に示すように、ラック背面側の作業スペースが狭くなるという問題がある。

＜本実施形態＞
続いて、上述した比較例１〜５に係る問題を解決する本実施形態に係るラックについて説明する。

図１は、本実施形態に係るラック背面図である。図２は、本実施形態に係るラックの列を上から見た図である。図３は、本実施形態に係るラックを二列並べた場合におけるラックの縦断面図である。

ラック１の構造としてメンテナンス性やセキュリティ性を考慮すると、ラック１の背面パネルＲＰはドアにすることが好ましい。図１に示すように、本実施形態に係るラック１の背面パネルＲＰは一例として、開閉可能なドア（ラック用排熱ドアともいう）である。背面パネルＲＰは、パネル本体Ｂと、パネル本体Ｂの上側に設けられた排気ダクトＤとを備える。図２に示すように排気ダクトＤは、上方に排気口ＯＬが形成されている。

図３に示すように、排気ダクトＤは、縦断面において、上方に向かって広がるように傾斜している。これにより、図３に示すように、前面パネルを介して冷気が外部からラック１内に流入し、破線で囲まれたラック内の搭載機器ＡＰ（例えば、サーバ等）から排出された暖気が、排気ダクトＤをつたって、上方の排気口ＯＬから効率良く外部へ自然排出される。また、排気ダクトＤが、縦断面において上方に向かって広がるように傾斜しているので、ラックの奥行サイズを拡張することなく、パネル本体間（例えば、ラック背面側）の作業スペースを確保することができる。

図２に示すように、ラック１は、前面パネルＦＰと、それぞれが前面パネルＦＰの側面それぞれに連結された２枚の側面パネルＳＰと、２枚の側面パネルＳＰに連結された背面パネルＲＰとを備える。図２に示すように、背面パネルＲＰは開閉可能である。また図３に示すように、本実施形態に係るラック１は、更に前面パネルＦＰ、２枚の側面パネルＳＰ及び背面パネルＲＰを下から支持する底板ＢＰと、前面パネルＦＰ、２枚の側面パネルＳＰ及び背面パネルＲＰの上に設けられた天板ＵＰとを備える。

背面パネルＲＰに排気ダクトを設けることで、ラック上部方向に排気することが考えられる。この場合、スクエア形状でダクト構造にしてしまうと、ラックを横方向に連結して立架した状態だと、背面パネルＲＰをドアとしての解放時に隣接するラックと干渉してしまう問題がある。その問題に対して、本実施形態では図２に示すように、排気ダクトＤは、上から見た場合において、パネル本体Ｂから離れるに従って、先が絞られる形状を有する。この構成により、図２に示すように複数のラックが隣り合わせで設置されている場合において、当該パネル本体Ｂに設けられた排気ダクトＤが、隣りのラックのパネル本体Ｂに設けられた排気ダクトＤに当たらずに、パネル本体Ｂを所望の角度（ここでは一例として９０°）開くことができる。その結果、作業員は、ラック内部の搭載機器の出し入れやメンテナンスに支障をきたすことなく作業することができる。したがって、ラック一面側（例えばラック背面側）の作業スペースを確保しながら、ラック内排熱を効率よくラックの上側に排気することができ、且つラック用排熱ドアの解放時に、隣接するラックと干渉することを回避することができる。

以上、本実施形態に係る背面パネルＲＰは、ラック用排熱ドアであって、パネル本体Ｂと、パネル本体Ｂの上側に設けられ、且つ上方に排気口ＯＬが形成された排気ダクトＤと、を備える。排気ダクトＤは、縦断面において、上方に向かって広がるように傾斜している。

この構成によれば、ラック内の搭載機器ＡＰ（例えば、サーバ等）から排出された暖気が、排気ダクトＤをつたって、上方の排気口ＯＬから外部へ効率良く自然排出される。また排気ダクトＤが、縦断面において上方に向かって広がるように傾斜しているので、ラックの奥行サイズを拡張することなく、パネル本体間（例えば、ラック背面側）の作業スペースを確保することができる。このように、ラックの設置スペースを抑制しつつ、ラック内に溜まった機器排熱の排気を向上させることができる。したがって、ラック一面側（例えばラック背面側）の作業スペースを確保しながら、ラック内排熱を効率よくラックの上側に排気することができる。

なお、本実施形態では、排気ダクトＤを背面パネルＲＰのパネル本体Ｄに設けたが、これに限らず、排気ダクトＤを前面パネルに設けてもよい。この構成であっても、ラック内の搭載機器ＡＰ（例えば、サーバ等）から排出された暖気が、排気ダクトＤをつたって、上方の排気口ＯＬから外部へ効率良く自然排出される。また排気ダクトＤが、縦断面において上方に向かって広がるように傾斜しているので、ラックの奥行サイズを拡張することなく、パネル本体間（例えば、ラック背面側）の作業スペースを確保することができる。このように、ラックの設置スペースを抑制しつつ、ラック内に溜まった機器排熱の排気を向上させることができる。

以上、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１、１０１、１０２ ラック
ＡＰ 搭載機器
Ｂ パネル本体
ＢＰ 底板
ＣＦ ファン
ＣＳ スリット
Ｄ 排気ダクト
ＦＰ 前面パネル
ＯＬ 排気口
ＲＰ、ＲＰ１、ＲＰ２ 背面パネル
ＳＰ 側面パネル
ＵＰ 天板

Claims (3)

1. ラック用排熱ドアであって、
   パネル本体と
   前記パネル本体の上側に設けられ、且つ上方に排気口が形成された排気ダクトを備え、
   前記排気ダクトは、縦断面において、上方に向かって広がるように傾斜しており、
   前記排気ダクトは、上から見た場合において、前記パネル本体から離れるに従って、先が絞られる形状を有し、
   前記排気ダクトは、上方に行くに従って、横断面において前記パネル本体と間隔を空けて対向する辺の幅が狭まっている
   ラック用排熱ドア。
2. パネル本体と、
   前記パネル本体の上側に設けられ、且つ上方に排気口が形成された排気ダクトと、
   を備え、
   前記排気ダクトは、縦断面において、上方に向かって広がるように傾斜しており、
   前記排気ダクトは、上から見た場合において、前記パネル本体から離れるに従って、先が絞られる形状を有し、
   前記排気ダクトは、上方に行くに従って、横断面において前記パネル本体と間隔を空けて対向する辺の幅が狭まっているラック。
3. ラック用パネルであって、
   パネル本体と
   前記パネル本体の上側に設けられ、且つ上方に排気口が形成された排気ダクトを備え、
   前記排気ダクトは、縦断面において、上方に向かって広がるように傾斜しており、
   前記排気ダクトは、上から見た場合において、前記パネル本体から離れるに従って、先が絞られる形状を有し、
   前記排気ダクトは、上方に行くに従って、横断面において前記パネル本体と間隔を空けて対向する辺の幅が狭まっているラック用パネル。