JP3784674B2 - 電子機器装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、マイクロプロセッサ、メモリ等の電子部品で構成されるユニットからなる電子機器装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図7は従来の電子機器装置100の断面図である。図において、2は電子機器装置100の装置筐体であり、内部にユニット化した電子部品やその他の部品を収納している。3aは下段のユニット、3bは中段のユニット、3cは上段のユニットであり、3段構造のユニットを下から順に示したものである。4a、4b、4cはマイクロプロセッサ、メモリ等の電子部品である。5は吸気口であり、装置筐体2の前面または一方の側面に、例えば通風性を考慮したよろい戸状に設けられている。6は排気口であり、吸気口5に対面する装置筐体2の後面または他方の側面に、吸気口5と同様の形状で設けられている。これら吸気口5、ユニット3a、3b、3c、排気口6により、通風路を形成し、外部から空気を取り込んで通風させ、ユニット内の電子部品が高温のままにならないようにしている。7a、7b、7cは第一温度検知センサであり、装置筐体2内のユニット毎に、このユニットの吸気口側付近に設けられている。第一温度検知センサ7a、7b、7cは吸気口5から取り込まれた空気の温度を監視し、電子部品4a、4b、4cを冷却するのに適した温度以下ならば動作を続行し、所定の温度を超えている場合は、アラームを鳴動させて警告したり、運転動作を停止させたりする。8a、8b、8cは各ユニット3a、3b、3c内の排気口側(以下、後方ともいう。)に設けられた第二温度検知センサである。第二温度検知センサ8a、8b、8cは、ユニット内を通り電子部品を冷却して排気口に向かう空気の温度を監視しており、同様に所定の温度を超えていない場合は運転動作を続行し、所定の温度を超えている場合はアラームを鳴動させたり運転動作を停止させたりする。9a、9b、9cは冷却ファンであり、ユニット毎に、これらユニットの吸気口側(以下、前方ともいう。)に設けられている。冷却ファン9a、9b、9cを動作させることにより、外部から各ユニット内部に空気を取り込んで通風させる。
【0003】
電子機器装置100は、最大の処理量を予測して、これに見合った処理能力を持つ各ユニットと、この場合の発熱量でも各電子部品を冷却することが可能な冷却ファン等を備えるようにしている。
電子機器装置100は、事務所等の職場において、さらにラック等に収納されて設置されるのが一般的である。
【0004】
次に動作について説明をする。
電子機器装置100において、ユニット3a、3b、3cのそれぞれが動作することにより、所定の処理を行っている。これらのユニット3a、3b、3c内の電子部品4a、4b、4cは、通電および動作により、発熱する。この発熱量は、ユニット3a、3b、3cの処理量に比例して変化する。
ユニット3a、3b、3cの動作と並行して、以下のように発熱した電子部品4a、4b、4cを常時冷却している。外部の空気、例えば通常の室温の空気、あるいは空調により冷却された空気(以下、外部空気ともいう)を、冷却ファン9a、9b、9cを動作させることにより吸気口5から取り込み、各ユニット3a、3b、3cに送り込む。送り込まれた空気(以下、内部空気ともいう)は電子部品4a、4b、4cを冷却しながらその上側を通過してそのまま排気口から排気される。この一連の動作は第一温度検知センサ7a、7b、7c、および第二温度検知センサ8a、8b、8cが監視している。具体的には、各温度検知センサ付近を通過する空気の温度を検知し、電子部品を冷却するのに適した温度である場合は通風、冷却を続行する。しかし、何らかの原因により外部空気、またはユニット内を通過している内部空気の温度が電子部品4a、4b、4cを冷却するのに適していないと判断された場合、アラームを鳴動させて警告したり、冷却動作を停止させたりする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電子機器装置は、以上のように構成され、一定量の空気を常に各ユニット内に送風している。
一般的に、電子機器装置は常に処理能力を最大限に使って動作しているわけではなく、処理能力に対し充分余裕を持った処理量で動作する。また、装置によっては夜間等の特定の時間帯は非常に低い処理量で動作している場合もあり、そのようなときは、当然電子部品の発熱量も少ない。しかし、電子機器装置の処理量に合わせて冷却ファンの動作が変化するわけではなく、常に一定量の空気を各ユニット内に送風している。例えば、電子機器装置の周囲の空気の温度が40℃程度の高温であったとしても、装置が正常な動作を継続するための冷却風量を供給することが可能な機能を持つ冷却ファンが用いられているが、実際は、平均的な室温は25℃程度であるため、冷却ファンは必要以上の多量の空気を各ユニットに送風しているという課題があった。
【0006】
また、一般的に電子機器装置が設置されるような、事務所等の職場では、空気中に多量の埃が混じっている。したがって、各ユニット内に取り込む空気の量が多いと、空気中の埃もそれだけ多く取り込んでしまうことになる。このため、この埃がユニット内部に付着し、電気的な接触不良の原因になったり、あるいは電子部品に付着して冷却効果の低下の原因になったりするという課題があった。
また、取り入れる空気の量が多いと、同時に排気される空気の量も多くなるため、装置の排気口付近にいる人に多量の風が当たり、不快であるという課題があった。
また、このような電子機器装置はラック等に収納した上で設置されていることが多いが、ラック内で装置が取り込むことができる空気の量は限られているため、多くの冷却用の空気を必要とする装置では、ラック内に収納できる台数も少ないという課題があった。
【0007】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、電子部品を冷却するために取り込む空気の量を必要最小限に抑えることができる電子機器装置を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電子機器装置は、装置筐体内の吸気口に隣接して設けられ、吸気口から吸気される空気量を調節する吸気空気量調節手段と、第一のユニットから排気された空気の通風方向を制御する通風方向制御手段と、通風方向制御手段により案内された空気を、第二のユニットの吸気口側に導く空気通路とを備えたものである。
【0009】
この発明に係る電子機器装置は、空気通路を、排気口側から吸気口側へ逆行する空気の流れを作る冷却ファンを備えて構成したものである。
【0010】
この発明に係る電子機器装置は、空気通路を、第一のユニットと第二のユニットとの間に位置する中間のユニットからなるようにしたものである。
【0011】
この発明に係る電子機器装置は、中間のユニットから排気された内部空気の温度が、第二のユニットの吸気温度範囲外であるとき、吸気空気量調節手段を動作させて吸気口から外部空気を取り込み、内部空気と混合させることにより、第二のユニットの吸気温度範囲内とするようにしたものである。
【0012】
この発明に係る電子機器装置は、中間のユニットから排気された内部空気の温度が、第二のユニットの吸気温度範囲内であるとき、吸気空気量調節手段を動作させて吸気口を遮蔽し、内部空気を第二のユニットへ送りこむようにしたものである。
【0013】
この発明に係る電子機器装置は、空気通路を、第一のユニットと第二のユニットとの間に位置するダクトからなるように構成したものである。
【0014】
この発明に係る電子機器装置は、ダクトから排気された内部空気の温度が、第二のユニットの吸気温度範囲外であるとき、吸気空気量調節手段を動作させて吸気口から外部空気を取り込み、内部空気と混合させることにより、第一のユニットの吸気温度範囲内とするようにしたものである。
【0015】
この発明に係る電子機器装置は、ダクトから排気された内部空気の温度が、第二のユニットの吸気温度範囲内であるとき、吸気空気量調節手段を動作させて吸気口を遮蔽し、内部空気のみを第二のユニットへ送りこむようにしたものである。
【0016】
この発明に係る電子機器装置は、吸気空気量調節手段を、第一の温度検知手段により制御されるようにしたものである。
【0017】
この発明に係る電子機器装置は、通風方向制御手段を、第二の温度検知手段により制御されるようにしたものである。
【0018】
この発明に係る電子機器装置は、装置筐体内の吸気口に隣接して設けられ、吸気口から吸気される空気量を調節する吸気空気量調節手段と、ユニットから排気された空気の通風方向を制御する通風方向制御手段と、通風方向制御手段により案内された空気を、ユニットの吸気口側に導く空気通路とを備えたものである。
【0019】
この発明に係る電子機器装置は、空気通路を、排気口側から吸気口側へ逆行する空気の流れを作る冷却ファンを備えて構成したものである。
【0020】
この発明に係る電子機器装置は、空気通路を、ユニットに隣接するダクトからなるように構成したものである。
【0021】
この発明に係る電子機器装置は、ダクトから排気された内部空気の温度が、ユニットの吸気温度範囲外であるとき、吸気空気量調節手段を動作させて吸気口から外部空気を取り込み、内部空気と混合させることにより、ユニットの吸気温度範囲内とするようにしたものである。
【0022】
この発明に係る電子機器装置は、吸気空気量調節手段を、第一の温度検知手段により制御されるようにしたものである。
【0023】
この発明に係る電子機器装置は、通風方向制御手段を、第二の温度検知手段により制御されるようにしたものである。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による電子機器装置1の構成を示す斜視図であり、一部を切り欠いて示してある。図2は、ユニットを含んで前後方向に切ったときの電子機器装置1の断面図である。図1および図2において、矢印は空気の流れを示す。2は電子機器装置1の装置筐体であり、内部にユニット化した電子部品やその他の部品を収納している。3aは下段のユニット(第一のユニット)、3bは中段のユニット(中間のユニット)、3cは上段のユニット(第二のユニット)であり、3段構造のユニットを下から順に示したものである。このうち、中段のユニット3bは、同時に、下段のユニット3aから上段のユニット3cへと内部空気を導く空気通路としても働く。4a、4b、4cはマイクロプロセッサ、メモリ等の電子部品であり、ユニット3a、3b、3c内のそれぞれに対応して設けられている。5は吸気口であり、装置筐体2の前面または一方の側面に、よろい戸状に設けられている。6は排気口であり、吸気口5に対面する装置筐体2の後面または他方の側面に、吸気口5と同様の形状で設けられている。7a、7b、7cは第一温度検知センサ(第一の温度検知手段)であり、装置筐体2内のユニット3a、3b、3c毎に、各ユニットの吸気口5側付近に設けられている。第一温度検知センサ7a、7b、7cはここを通過する空気の温度を監視する。8a、8b、8cは各ユニット内の排気口側(後方)に設けられた第二温度検知センサ(第二の温度検知手段)である。第二温度検知センサ8a、8b、8cは、ユニット内を通り電子部品を冷却して排気口に向かう空気の温度を監視している。9a、9b、9cは冷却ファンであり、ユニット3a、3b、3c毎に、各ユニットの吸気口側(前方)に設けられている。冷却ファン9a、9b、9cを動作させることにより、ユニット3a、3b、3c外部から各ユニット内部に空気を取り込んで通風させる役割をする。10は調節シャッター(吸気空気量調節手段)であり、装置筐体2内の吸気口5に隣接して設けられている。調節シャッター10は、複数枚の羽根板からなり、その羽根板の大きさは吸気口5の各々の開口部よりも大きい。そして、吸気口5の開口部の開閉を段階的に変えるように動作し、吸気口5から取り入れる空気の量を調節する。11a、11b、11cは制御弁(通風方向制御手段)であり、ユニット3a、3b、3cの後方の外側の装置筐体2内に設けられている。ここでは中心に回転軸を有する一枚の羽根板で構成されている。制御弁11a、11bは上下方向に回転し、これらユニット3a、3b、から排気された空気の流れる方向を決定する。
【0025】
次に動作について説明をする。
電子機器装置1において、ユニット3a、3b、3cのそれぞれが動作することにより、所定の処理を行っている。これらのユニット3a、3b、3c内の電子部品4a、4b、4cは、通電および動作により、発熱する。この発熱量は、ユニット3a、3b、3cの処理量に比例して変化する。
ユニット3a、3b、3cの動作と並行して、以下のように発熱した電子部品4a、4b、4cを常時冷却している。この冷却動作について、この実施の形態でケース1、ケース2、ケース3の三つの場合に分けて説明をする。ここでは、第一のユニットである、下段のユニット3aから順に冷却を行う場合についての説明である。
【0026】
(ケース1)
下段のユニット3aに対応する部分の調節シャッター10を開いて、吸気口5から冷却ファン9aを動作させることにより外部空気を取り込む。第一温度検知センサ7aが取り込まれた空気の温度を検知し、所定の吸気温度範囲内であれば、動作を続行させる。取り込まれた外部空気は下段のユニット3aに送り込まれる。送り込まれた空気は下段のユニット3a内部で電子部品4aを冷却する。電子部品4aの発熱により暖められた内部空気は、第二温度検知センサ8aで温度検知される。検知された温度が中段のユニット3bの所定の吸気温度範囲内であるとき、第二温度検知センサ8aからの信号を受けて、制御弁11aおよび11bが回転軸を中心に回転し、下段のユニット3aの後方から装置筐体2内に排気される空気が排気口6に向かわずに中段のユニット3bの後方に流れるような羽根板の位置で止まる。下段のユニット3aの後方から装置筐体2内に排気された内部空気は制御弁11aおよび11bに案内されて中段のユニット3bの後方に達する。冷却ファン9bは、内部空気を前方から後方に送り込むときと逆方向に羽根を回転させることにより、中段のユニット3bの後方に達した内部空気は、内部に引き込まれて電子部品4bを冷却して前方に引き寄せられ、中段のユニット3bの前方から装置筐体2内に排気される。
【0027】
このように、中段のユニット3bを兼ねる空気通路を、後方から前方へ逆行する空気の流れを作る冷却ファン9bを備えて構成したため、制御弁11aにより案内された空気を、容易に上段のユニット3cの前方に導くことができるという効果が得られる。
また、空気通路を、下段のユニット3aと上段のユニット3cとの間に位置する中段のユニット3bからなるように構成したため、内部空気を下段のユニット3aから上段のユニット3cに導きながら、同時にユニット内の電子部品も冷却することができ、空気の有効利用が可能であるという効果が得られる。
【0028】
次に、中段のユニット3bの前方から装置筐体2内に排気された内部空気は、第一温度検知センサ7bにより温度検知される。この温度が上段のユニット3cの吸気温度範囲外になっているとき、第一温度検知センサ7bからの信号を受けて、ユニット3bおよび3cに対応する部分の調節シャッター10が開き、吸気口5から必要な量の外部空気を取り込んで、内部空気と混合させる。このことにより、上段のユニット3cの吸気温度範囲内となった混合空気は、第一温度検知センサ7cに温度検知される。第一温度検知センサ7cからの信号を受けて、冷却ファン9cにより、上段のユニット3cの前方より内部に引き込まれ、電子部品4cを冷却して後方に送られ、上段のユニット3cの後方から排気される。制御弁11cは、羽根板が水平になるように動作し、上段のユニット3cの後方から排気された混合空気の流れを妨げないようにする。この結果、混合空気は制御弁11cと平行に流れて通過し、排気口6から排気される。
【0029】
このように、中段のユニットから排気された内部空気の温度が、上段のユニットの吸気温度範囲外であるとき、調節シャッターを動作させて吸気口から外部空気を取り込み、内部空気と混合させることにより、上段のユニットの吸気温度範囲内となるように構成したため、冷却用に新たに外部から空気を取り込む際にも、その空気の量を必要最小限に抑えることが可能であるという効果が得られる。
【0030】
(ケース2)
ケース2として、中段のユニット3bの前方から排気された内部空気の温度が、上段のユニット3cの吸気温度範囲内であった場合の動作について説明する。それまでの動作はケース1と同様であるため、説明を省略する。
中段のユニット3bの前方から排気された内部空気は、第一温度検知センサ7bが上段のユニット3cの吸気温度範囲内であることを検知される。第一温度検知センサ7bからの信号を受けて、ユニット3bおよび3cに対応する部分の調節シャッター10が閉じ、吸気口5を遮蔽する。内部空気は、冷却ファン9cにより、上段のユニット3cの前方より内部に引き込まれ、電子部品4cを冷却して後方に送られ、上段のユニット3cの後方から排気される。第二温度検知センサ8cの信号を受けた制御弁11cは、羽根板が水平になるように動作し、ユニット3cの後方から排気された内部空気の流れを妨げないようにする。この結果、内部空気は制御弁11cと平行に流れて通過し、排気口6から排気される。
【0031】
このように、中段のユニット3bから排気された内部空気の温度が、上段のユニット3cの吸気温度範囲内であるとき、調節シャッター10を動作させて吸気口5を遮蔽し、内部空気を上段のユニット3cへ送りこむように構成したので、電子部品4aおよび4cの冷却に利用された空気を、装置筐体2外に排気することなく、再利用することが可能であるという効果が得られる。
【0032】
(ケース3)
ケース3として、下段のユニット3aの後方に達した内部空気が、中段のユニット3bの吸気温度範囲外になっているときの動作について説明する。それまでの動作はケース1と同様であるため、説明を省略する。
下段のユニット3a内部で電子部品4aの発熱により暖められた内部空気は、第二温度検知センサ8aで所定の吸気温度範囲外であることを検知される。第二温度検知センサ8aからの信号を受けて、制御弁11aは、羽根板が水平になるように動作し、下段のユニット3aの後方から排気された空気の流れを妨げないようにする。この結果、内部空気は制御弁11aと並行に流れて通過し、排気口6から排気される。
【0033】
中段のユニット3bは、後方から内部空気が供給されないので、中段のユニット3bに対応する部分の調節シャッター10を開いて、外部空気を吸気口5から冷却ファン9bを動作させることにより取り込む。第一温度検知センサ7bが取り込まれた空気の温度を検知し、所定の吸気温度範囲内であれば、動作を続行させる。取り込まれた外部空気は中段のユニット3bに送り込まれて内部空気となる。内部空気は中段のユニット3b内部で電子部品4bを冷却する。電子部品4bの発熱により暖められた内部空気は中段のユニット3bの後方から排気される。制御弁11bは、羽根板が水平になるように動作し、中段のユニット3bの後方から排気された空気の流れを妨げないようにする。この結果、内部空気は制御弁11bと平行に流れて通過し、排気口6から排気される。
【0034】
上段のユニット3cは、中段のユニット3bの前方から内部空気が排気されないので、上段のユニット3cに対応する部分の調節シャッター10を開いて、外部空気を吸気口5から冷却ファン9cを動作させることにより取り込む。そして、中段のユニット3bの場合と同様に、電子部品4cの発熱により暖められた内部空気は、上段のユニット3cの後方から排気される。この結果、内部空気は制御弁11cと平行に流れて通過し、排気口6から排気される。
【0035】
以上のように、この実施の形態1によれば、調節シャッター10と、下段のユニット3aから排気された空気の通風方向を制御する制御弁11aおよび11bと、制御弁11aおよび11bにより案内された空気を、上段のユニット3cの吸気口5側に導く空気通路(ここでは中段のユニット3b)とを備えるように構成したので、電子部品を冷却するための空気を、下段のユニットから上段のユニットに至るまで、可能な限り再利用することができ、電子機器装置が取り込む空気を必要最小限に抑えることができるという効果が得られる。
【0036】
また、この実施の形態1によれば、調節シャッター10を、第一温度検知センサ7a、7b、7cにより制御されるように構成したので、正確で容易な制御を行うことが可能であるという効果が得られる。
また、この実施の形態1によれば、制御弁11aおよび11bを、第二温度検知センサ8aおよび8bにより制御されるように構成したので、正確で容易な制御を行うことが可能であるという効果が得られる。
【0037】
実施の形態2.
実施の形態2では、実施の形態1と同様に下段のユニットから上段のユニットに至るまで、電子部品を冷却する空気を可能な限り再利用するが、中段のユニットの代わりにダクトを設けてこれを空気通路とした場合について説明をする。
【0038】
図3はこの発明の実施の形態2による電子機器装置21の構成を示す断面図であり、ユニットを含んで前後方向に切って示してある。図3において、30bはダクト(空気通路)であり、下段のユニット3aと上段のユニット3cの中間に位置する。ダクト30bは中空であり、下段のユニット3aから流れてきた空気を、上段のユニット3cへ導く働きをする。ダクト30b内には電子部品は存在しない。このように、空気通路を、下段のユニット3aと上段のユニット3cとの間に位置するダクト30bからなるように構成したので、第一のユニットを通過した空気が高温になった場合も、装置筐体2外に排気することなくダクト30bに取り入れ、さらに外部から空気を取り入れることにより上段のユニット3cの冷却に再利用することが可能であるという効果が得られる。
その他の構成要素は実施の形態1と同様のため、詳細な説明は省略する。
【0039】
次に動作について説明をする。
電子機器装置21における、下段のユニット3a、上段のユニット3c内の電子部品4a、4cの冷却動作について、ケース1、ケース2の二つの場合に分けて説明する。
【0040】
(ケース1)
下段のユニット3a内を冷却するための外部空気を、下段のユニット3aに対応する部分の調節シャッター10を開き、吸気口5から冷却ファン9aを動作させることにより取り込む。第一温度検知センサ7aが取り込まれた空気の温度を検知し、所定の吸気温度範囲内であれば、動作を続行させる。取り込まれた外部空気は下段のユニット3aに送り込まれる。送り込まれた空気は下段のユニット3a内部で電子部品4aを冷却する。
【0041】
電子部品4aの発熱により暖められた内部空気は、第二温度検知センサ8aでその温度を検知され、外部空気と混合させることにより上段のユニット3cの所定の吸気温度範囲内とすることが可能であるとき、第二温度検知センサ8aからの信号を受けて、制御弁11aおよび11bが回転軸を中心に回転し、下段のユニット3aの後方から排気される空気が、外部空気と混合させることにより上段のユニット3cの所定の吸気温度範囲内とするのに必要な分だけダクト30bの後方に流れるような羽根板の位置で止まる。そして、下段のユニット3aの後方から排気される内部空気のうち不要な分は、制御弁11aを迂回して、排気口6から排気される。そして、必要な量の内部空気が制御弁11aおよび11bに案内されてダクト30bの後方に達する。冷却ファン9bは、内部空気を前方から後方に送り込むときと逆方向に羽根を回転させることにより、ダクト30bの後方に達した内部空気は、内部に引き込まれて前方に引き寄せられ、ダクト30bの前方から排気される。
【0042】
ダクト30bの前方から排気された内部空気は、第一温度検知センサ7bにより温度検知される。この温度が上段のユニット3cの吸気温度範囲外になっているため、第一温度検知センサ7bからの信号を受けて、ダクト30bおよび上段のユニット3cに対応する部分の調節シャッター10が開き、吸気口5から外部空気を取り込んで、内部空気と混合させる。このことにより、上段のユニット3cの吸気温度範囲内であり、かつ適切な風量となった混合空気は、第一温度検知センサ7cにより温度検知され、冷却ファン9cにより、ユニット3cの前方より内部に引き込まれる。上段のユニット3c内に入った混合空気は、電子部品4cを冷却して後方に送られ、上段のユニット3cの後方から排気される。制御弁11cは、羽根板が水平になるように動作し、上段のユニット3cの後方から排気された混合空気の流れを妨げないようにする。この結果、混合空気は制御弁11cと平行に流れて通過し、排気口6から排気される。
【0043】
このように、ダクト30bから排気された内部空気の温度が、上段のユニット3cの吸気温度範囲外であるとき、調節シャッター10を動作させて吸気口5から外部空気を取り込み、内部空気と混合させることにより、上段のユニットの吸気温度範囲内とするように構成したので、冷却用に新たに外部から空気を取り込む際にも、その空気の量を必要最小限に抑えることが可能であるという効果が得られる。
【0044】
(ケース2)
ケース2として、下段のユニット3a内を冷却した内部空気の温度が上段のユニット3cの吸気温度範囲内であるときの動作について説明する。それまでの動作はケース1と同様であるため、説明を省略する。
【0045】
下段のユニット3a内を冷却した内部空気の温度が、上段のユニット3cの吸気温度範囲内であるとき、第二温度検知センサ8aからの信号を受けて、制御弁11aおよび11bが回転軸を中心に回転し、下段のユニット3aの後方から排気される空気が、上段のユニット3cに取り込まれる最適な風量とするのに必要な分だけダクト30bの後方に流れるような羽根板の位置で止まる。そして、下段のユニット3aの後方から排気される内部空気のうち不要な分は、制御弁11aを迂回して、排気口6から排気される。そして、必要な量の内部空気が制御弁11aおよび11bに案内されてダクト30bの後方に達する。冷却ファン9bは、内部空気を前方から後方に送り込むときと逆方向に羽根を回転させることにより、ダクト30bの後方に達した内部空気は、内部に引き込まれて前方に引き寄せられ、ダクト30bの前方から排気される。
【0046】
ダクト30bの前方から排気された内部空気は、第一温度検知センサ7bにより温度検知される。この温度が上段のユニット3cの吸気温度範囲内であるため、第一温度検知センサ7bからの信号を受けて、ダクト30bおよび上段のユニット3cに対応する部分の調節シャッター10が閉じ、吸気口5を遮蔽する。そして、上段のユニット3cの吸気温度範囲内であり、かつ適切な風量である内部空気は、第一温度検知センサ7cにより温度検知され、冷却ファン9cにより、上段のユニット3cの前方より内部に引き込まれる。上段のユニット3c内に入った内部空気は、電子部品4cを冷却して後方に送られ、上段のユニット3cの後方から排気される。制御弁11cは、羽根板が水平になるように動作し、上段のユニット3cの後方から排気された内部空気の流れを妨げないようにする。この結果、内部空気は制御弁11cと平行に流れて通過し、排気口6から排気される。
【0047】
このように、ダクト30bから排気された内部空気の温度が、上段のユニット3cの吸気温度範囲内であるとき、調節シャッター10を動作させて吸気口5を遮蔽し、内部空気のみを上段のユニット3cへ送りこむように構成したので、電子部品4aの冷却に利用された空気を、装置筐体2外に排気することなく、再利用することが可能であるという効果が得られる。
【0048】
以上のように、この実施の形態2によれば、調節シャッター10と、下段のユニット3aから排気された空気の通風方向を制御する制御弁11aおよび11bと、制御弁11aおよび11bにより案内された空気を、上段のユニット3cの吸気口5側に導く空気通路(ここではダクト30b)とを備えるように構成したので、実施の形態1と同様の効果が得られる。
【0049】
また、この実施の形態2によれば、調節シャッター10を、第一温度検知センサ7a、7b、7cにより制御されるように構成したので、実施の形態1と同様の効果が得られる。
また、この実施の形態2によれば、制御弁11aおよび11bを、第二温度検知センサ8aおよび8bにより制御されるように構成したので、実施の形態1と同様の効果が得られる。
【0050】
実施の形態3.
実施の形態3では、空気通路が各ユニット毎に隣接して設けてあり、ユニット毎に内部空気を再利用する場合について説明する。
【0051】
図4はこの発明の実施の形態3による電子機器装置51の断面図であり、ユニットを含んで前後方向に切って示してある。図5および図6は電子機器装置51における第一のユニットの内部を上面から見た図である。図4、図5、図6において、矢印は空気の流れを示す。51は電子機器装置である。52は電子機器装置51の装置筐体であり、内部にユニット化した電子部品やその他の部品を収納している。3aは下段のユニット(第一のユニット)、3bは中段のユニット(中間のユニット)、3cは上段のユニット(第二のユニット)であり、3段構造のユニットを下から順に示したものである。4a、4b、4cはそれぞれマイクロプロセッサ、メモリ等の電子部品であり、ユニット3a、3b、3c内のそれぞれに対応して設けられている。31はダクト(空気通路)であり、ユニット3a、3b、3cの各々の長手方向の一方の側面に隣接して設けられている。ダクト31は各ユニットの内部空気を再利用する際の通路となる。
【0052】
このように、空気通路をダクト31からなるように構成したので、各ユニット3a、3b、3cを通過した空気が高温になった場合も、装置筐体2外に排気することなくダクト31に取り入れ、さらに外部から空気を取り入れることにより各ユニット3a、3b、3cの冷却に再利用することが可能であるという効果が得られる。
【0053】
55は吸気口であり、装置筐体52の一方の側面の、設置されたユニットに対応する部分に、よろい戸状に設けられている。56は排気口であり、吸気口55に対面する装置筐体52の他方の側面の、設置されたユニットに対応する部分に、吸気口55と同様の形状で設けられている。7a、7b、7cは第一温度検知センサ(第一の温度検知手段)であり、装置筐体52内のユニット毎に、これらユニットの吸気口側付近に設けられている。8a、8b、8cは各ユニット内の排気口側に設けられた第二温度検知センサ(第二の温度検知手段)である。9a、9b、9c、9dは冷却ファンである。9a、9b、9cはユニット毎に、このユニットの前方に設けられている。また、図5および図6で示される9dは、ダクト31の前方に各々設けられている。60は調節シャッター(吸気空気量調節手段)であり、装置筐体52内の吸気口55に隣接して設けられている。61a、61b、61c、61dは制御弁(通風方向制御手段)であり、61a、61b、61cはユニット3a、3b、3cの後方の装置筐体52内に設けられている。ここでは中心に回転軸を有する一枚の羽根板からなる。制御弁61a、61b、61cは左右方向に回転し、これらユニット3a、3b、3cから排気された空気の流れる方向を決定する。また、61dは、ダクト31の後方に位置し、同時に制御弁61a、61b、61cのそれぞれに並んだ位置に設けられている。制御弁61dは左右方向に回転し、各ユニットで内部空気を再利用する際には、各ユニットから排気された内部空気をダクト31の後方に案内し、再利用しない場合には、ダクト31の方に内部空気が回らないように遮蔽するように動作する。
【0054】
次に動作について説明をする。
電子機器装置51における、ユニット内の電子部品の冷却動作について、ケース1、ケース2、ケース3の三つの場合に分けて説明をする。
【0055】
(ケース1)
図4および図5を用いて、ケース1の動作の説明をする。各ユニットで同様の動作をするため、ここでは下段のユニット3aの動作について説明をする。
【0056】
下段のユニット3a内を冷却するために、下段のユニット3aに対応する部分の調節シャッター60を開いて、吸気口55から冷却ファン9aを動作させることにより外部空気を取り込む。第一温度検知センサ7aが取り込まれた空気の温度を検知し、所定の吸気温度範囲内であれば、動作を続行させる。取り込まれた外部空気は第一の下段のユニット3aに送り込まれる。送り込まれた空気は下段のユニット3a内部で電子部品4aを冷却する。
【0057】
電子部品4aの発熱により暖められた内部空気は、第二温度検知センサ8aでその温度を検知される。この温度が、下段のユニット3a自身の吸気温度範囲内であるとき、第二温度検知センサ8aからの信号を受けて制御弁61aおよび61dが左右方向に回転し、下段のユニット3aの後方から排気される内部空気が、必要なだけダクト31の後方に流れるような羽根板の位置で止まる。下段のユニット3aの後方から排気された内部空気のうち、不要な分は、制御弁61を迂回して排気口56から排気される。そして、再利用に必要な量の内部空気は、制御弁61aおよび61dに案内されて、ダクト31の後方に達する。冷却ファン9dは、内部空気を前方から後方に送り込むときと逆方向に羽根を回転させることにより、ダクト31の後方に達した内部空気は、ダクト31の内部に引き込まれて引き寄せられ、ダクト31の前方から装置筐体52内に排気される。
【0058】
このように、ダクト31を、後方から前方へ逆行する空気の流れを作る冷却ファン9dを備えて構成したため、制御弁61aおよび61dにより案内された空気を、容易にユニット3aの前方に導くことができるという効果が得られる。
【0059】
ダクト31の前方から装置筐体52内に排気された内部空気は下段のユニット3aの前方に流れ、第一温度検知センサ7aにより検知される。この温度が下段のユニット3aの吸気温度範囲内であるため、第一温度検知センサ7aからの信号を受けて、下段のユニット3aに対応する部分の調節シャッター60を閉じ、吸気口55を遮蔽される。そして、下段のユニット3aの吸気温度範囲内であり、かつ、適切な風量である内部空気は、冷却ファン9aにより再び下段のユニット3a内に引き込まれる。
【0060】
(ケース2)
ケース1と同様、下段のユニット3aに空気が取り込まれ、電子部品4aを冷却しながら後方に送られる。第二温度検知センサ8aで検知された下段のユニット3aの内部空気の温度が、外部空気と混合させることにより下段のユニット3a自身の吸気温度範囲内となると判断されたとき、第二温度検知センサ8aからの信号を受けて、制御弁61aおよび61dが左右方向に回転し、下段のユニット3aの後方から排気される内部空気が、必要な分だけダクト31の後方に流れるような羽根板の位置で止まる。下段のユニット3aの後方から排気される内部空気のうち不要な分は、制御弁61aを迂回して、排気口56から排気される。そして、再利用に必要な量の内部空気が制御弁61aおよび61dに案内されてダクト31の後方に達する。冷却ファン9dは、内部空気を前方から後方に送り込むときと逆方向に羽根を回転させることにより、ダクト31の後方に達した内部空気は、ダクト31の内部に引き込まれて前方に引き寄せられ、ダクト31の前方から装置筐体52内に排気される。
【0061】
ダクト31の前方から装置筐体52内に排気された内部空気は、下段のユニット3aの吸気温度範囲外になっているため、第一温度検知センサ7aからの信号を受けて、下段のユニット3aに対応する部分の調節シャッター60が開き、吸気口55から外部空気を取り込んで、内部空気と混合させる。このことにより、下段のユニット3aの吸気温度範囲内であり、かつ適切な風量となった混合空気は、第一温度検知センサ7aにより温度検知され、冷却ファン9aにより再び下段のユニット3aに引き込まれる。
【0062】
このように、ダクト31から排気された内部空気の温度が、ユニット3aの吸気温度範囲外であるとき、調節シャッター60を動作させて吸気口55から外部空気を取り込み、内部空気と混合させることにより、ユニット3aの吸気温度範囲内とするように構成したので、冷却用に新たに外部から空気を取り込む際にも、その空気の量を必要最小限に抑えることが可能であるという効果が得られる。
【0063】
(ケース3)
図6を用いて、ケース3の説明をする。ケース1およびケース2と同様の動作を経て、下段のユニット3a内に引き込まれた内部空気が、第二温度検知センサ8aにより、吸気温度範囲の上限の限界域であることを検知されたとき、第二温度検知センサ8aからの信号を受けて、制御弁61aおよび61dは羽根板が水平になるように動作し、下段のユニット3aの後方から装置筐体52内に排気された空気がそのまま排気口に向かい、ダクト31側には流れないようにする。この結果、内部空気は制御弁61aおよび61dと平行に流れて通過し、排気口56から排気される。
【0064】
以上のように、この実施の形態3によれば、調節シャッター60と、ユニット3a、3b、3cの各々から排気された空気の通風方向を制御する制御弁61a、61b、61cの各々および61dと、これら制御弁により案内された空気を、各ユニットの吸気口側に導く空気通路(ここではダクト31)とを備えるように構成したので、実施の形態1と同様の効果が得られる。
【0065】
また、この実施の形態3によれば、調節シャッター60を、第一温度検知センサ7a、7b、7cにより制御されるように構成したので、実施の形態1と同様の効果が得られる。
また、この実施の形態3によれば、制御弁61a、61b、61c、61dを、第二温度検知センサ8a、8b、8cにより制御されるように構成したので、実施の形態1と同様の効果が得られる。
【0066】
なお、実施の形態1および2においては、三段構造の電子機器装置の下のユニットから順に冷却用の空気を再利用する場合について説明したが、上から順であっても良い。
また、実施の形態3では、三段構造の電子機器装置51について説明をしたが、ユニットは三段でなくても良い。
また、各実施の形態において、吸気空気量調節手段は、その役割を果たすものであれば、どのような形状をしていても良いし、また、どのように取り付けられているものでも良い。
【0067】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、装置筐体内の吸気口に隣接して設けられ、吸気口から吸気される空気量を調節する吸気空気量調節手段と、第一のユニットから排気された空気の通風方向を制御する通風方向制御手段と、通風方向制御手段により案内された空気を、第二のユニットの吸気口側に導く空気通路とを備えるように電子機器装置を構成したので、電子部品を冷却するための空気を、第一のユニットから第二のユニットに至るまで、可能な限り再利用することができ、取り込む空気を必要最小限に抑えることが可能な電子機器装置が得られるという効果がある。
【0068】
この発明によれば、空気通路を、排気口側から吸気口側へ逆行する空気の流れを作る冷却ファンを備えるように電子機器装置を構成したので、通風方向制御手段により案内された空気を、容易に第二のユニットの吸気口側に導くことが可能な電子機器装置が得られるという効果がある。
【0069】
この発明によれば、空気通路を、第一のユニットと第二のユニットとの間に位置する中間のユニットからなるように電子機器装置を構成したので、空気通路とユニットを兼ねているため、通風方向制御手段から案内された空気を第二のユニットの吸気口側に導きながら、同時にユニットの電子部品の冷却も行うことができるため、空気の有効利用が可能な電子機器装置が得られるという効果がある。
【0070】
この発明によれば、中間のユニットから排気された内部空気の温度が、第二のユニットの吸気温度範囲外であるとき、吸気空気量調節手段を動作させて吸気口から外部空気を取り込み、内部空気と混合させることにより、第二のユニットの吸気温度範囲内とするように電子機器装置を構成したので、冷却用に新たに外部から空気を取り込む際にも、その空気の量を必要最小限に抑えることが可能な電子機器装置が得られるという効果がある。
【0071】
この発明によれば、中間のユニットから排気された内部空気の温度が、第二のユニットの吸気温度範囲内であるとき、吸気空気量調節手段を動作させて吸気口を遮蔽し、内部空気を第二のユニットへ送りこむように電子機器装置を構成したので、電子部品の冷却に利用された空気を、装置筐体外に排気することなく、再利用することが可能な電子機器装置が得られるという効果がある。
【0072】
この発明によれば、空気通路を、第一のユニットと第二のユニットとの間に位置するダクトからなるように電子機器装置を構成したので、第一のユニットを通過した空気が高温になった場合も、装置筐体外に排気することなくダクトに取り入れ、さらに外部から空気を取り入れることにより第二のユニットの冷却に再利用することが可能な電子機器装置が得られるという効果がある。
【0073】
この発明によれば、ダクトから排気された内部空気の温度が、第二のユニットの吸気温度範囲外であるとき、吸気空気量調節手段を動作させて吸気口から外部空気を取り込み、内部空気と混合させることにより、第二のユニットの吸気温度範囲内とするように電子機器装置を構成したので、冷却用に新たに外部から空気を取り込む際にも、その空気の量を必要最小限に抑えることが可能な電子機器装置が得られるという効果がある。
【0074】
この発明によれば、ダクトから排気された内部空気の温度が、第二のユニットの吸気温度範囲内であるとき、吸気空気量調節手段を動作させて吸気口を遮蔽し、内部空気のみを第二のユニットへ送りこむように電子機器装置を構成したので、電子部品の冷却に利用された空気を、装置筐体外に排気することなく、再利用することが可能な電子機器装置が得られるという効果がある。
【0075】
この発明によれば、通風方向制御手段を、第一の温度検知手段により制御されるように電子機器装置を構成したので、正確で容易な制御を行うことが可能な電子機器装置が得られるという効果がある。
【0076】
この発明によれば、通風方向制御弁を、第二の温度検知手段により制御されるように電子機器装置を構成したので、正確で容易な制御を行うことが可能な電子機器装置が得られるという効果がある。
【0077】
この発明によれば、装置筐体内の吸気口に隣接して設けられ、吸気口から吸気される空気量を調節する吸気空気量調節手段と、ユニットから排気された空気の通風方向を制御する通風方向制御手段と、通風方向制御手段により案内された空気を、ユニットの吸気口側に導く空気通路とを備えて電子機器装置を構成したので、電子部品を冷却するための空気を可能な限り再利用することができ、取り込む空気を必要最小限に抑えることが可能な電子機器装置が得られるという効果がある。
【0078】
この発明によれば、空気通路を、排気口側から吸気口側へ逆行する空気の流れを作る冷却ファンを備えて電子機器装置を構成したので、通風方向制御手段により案内された空気を、容易にユニットの吸気口側に導くことが可能な電子機器装置が得られるという効果がある。
【0079】
この発明によれば、空気通路を、ユニットに隣接するダクトからなるように電子機器装置を構成したので、ユニット内の電子部品の冷却に一度利用された空気を、装置筐体外に排気することなく、再利用することが可能な電子機器装置が得られるという効果がある。
【0080】
この発明によれば、ダクトから排気された内部空気の温度が、ユニットの吸気温度範囲外であるとき、吸気空気量調節手段を動作させて吸気口から外部空気を取り込み、内部空気と混合させることにより、ユニットの吸気温度範囲内とするように電子機器装置を構成したので、冷却用に新たに外部から空気を取り込む際にも、その空気の量を必要最小限に抑えることが可能な電子機器装置が得られるという効果がある。
【0081】
この発明によれば、吸気空気量調節手段を、第一の温度検知手段により制御されるように電子機器装置を構成したので、正確で容易な制御を行うことが可能な電子機器装置が得られるという効果がある。
【0082】
この発明によれば、通風方向制御手段を、第二の温度検知手段により制御されるように電子機器装置を構成したので、正確で容易な制御を行うことが可能な電子機器装置が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による電子機器装置の構成を示す斜視図である。
【図2】 この発明の実施の形態1による電子機器装置の構成を示す断面図である。
【図3】 この発明の実施の形態2による電子機器装置の構成を示す断面図である。
【図4】 この発明の実施の形態3による電子機器装置の構成を示す断面図である。
【図5】 この発明の実施の形態3による電子機器装置の第一のユニットの構成を真上から見た図である。
【図6】 この発明の実施の形態3による電子機器装置の第一のユニットの構成を真上から見た図である。
【図7】 従来の電子機器装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1,21,51,100 電子機器装置、2,52 装置筐体、3a 下段のユニット(第一のユニット)、3b 中段のユニット(中間のユニット、空気通路)、3c 上段のユニット(第二のユニット)、4a,4b,4c 電子部品、5,55 吸気口、6,56 排気口、7a,7b,7c 第一温度検知センサ(第一の温度検知手段)、8a,8b,8c 第二温度検知センサ(第二の温度検知手段)、9a,9b,9c,9d 冷却ファン、10,60 調節シャッター(吸気空気量調節手段)、11a,11b,11c,61a,61b,61c,61d 制御弁(通風方向制御手段)、30b,31 ダクト(空気通路)。
Claims (16)
- 電子部品を有する第一および第二のユニットと、該第一および第二のユニットを上下に配置して収納する装置筐体と、該装置筐体の前面または一方の側面に設けられた吸気口および後面または他方の側面に設けられた排気口とを備え、さらにユニット毎に、該ユニットの上記吸気口側に隣接して設けられた冷却ファンと、上記装置筐体内の上記吸気口付近に設けられた第一の温度検知手段と、上記ユニット内の上記排気口側に設けられた第二の温度検知手段とを備えた電子機器装置において、
上記装置筐体内の上記吸気口に隣接して設けられ、上記吸気口から吸気される空気量を調節する吸気空気量調節手段と、上記第一のユニットから排気された空気の通風方向を制御する通風方向制御手段と、上記通風方向制御手段により案内された空気を、上記第二のユニットの上記吸気口側に導く空気通路とを備えたことを特徴とする電子機器装置。 - 空気通路は、排気口側から吸気口側へ逆行する空気の流れを作る冷却ファンを備えたことを特徴とする請求項1記載の電子機器装置。
- 空気通路は、第一のユニットと第二のユニットとの間に位置する中間のユニットからなることを特徴とする請求項1記載の電子機器装置。
- 中間のユニットから排気された内部空気の温度が、第二のユニットの吸気温度範囲外であるとき、吸気空気量調節手段を動作させて吸気口から外部空気を取り込み、該外部空気と上記内部空気とを混合させることにより、上記第二のユニットの吸気温度範囲内とすることを特徴とする請求項3記載の電子機器装置。
- 中間のユニットから排気された内部空気の温度が、第二のユニットの吸気温度範囲内であるとき、吸気空気量調節手段を動作させて吸気口を遮蔽し、上記内部空気を上記第二のユニットへ送りこむことを特徴とする請求項3記載の電子機器装置。
- 空気通路は、第一のユニットと第二のユニットとの間に位置するダクトからなることを特徴とする請求項1記載の電子機器装置。
- ダクトから排気された内部空気の温度が、第二のユニットの吸気温度範囲外であるとき、吸気空気量調節手段を動作させて吸気口から外部空気を取り込み、該外部空気と上記内部空気とを混合させることにより、上記第二のユニットの吸気温度範囲内とすることを特徴とする請求項6記載の電子機器装置。
- ダクトから排気された内部空気の温度が、第二のユニットの吸気温度範囲内であるとき、吸気空気量調節手段を動作させて吸気口を遮蔽し、上記内部空気のみを上記第二のユニットへ送りこむことを特徴とする請求項6記載の電子機器装置。
- 吸気空気量調節手段は、第一の温度検知手段により制御されることを特徴とする請求項1記載の電子機器装置。
- 通風方向制御手段は、第二の温度検知手段により制御されることを特徴とする請求項1記載の電子機器装置。
- 電子部品を有するユニットと、該ユニットを収納する装置筐体と、該装置筐体の前面または一方の側面に設けられた吸気口および後面または他方の側面に設けられた排気口とを備え、さらに上記ユニットに、該ユニットの上記吸気口側に隣接して設けられた冷却ファンと、上記装置筐体内の上記吸気口付近に設けられた第一の温度検知手段と、上記ユニット内の上記排気口側に設けられた第二の温度検知手段とを備えた電子機器装置において、
上記装置筐体内の上記吸気口に隣接して設けられ、上記吸気口から吸気される空気量を調節する吸気空気量調節手段と、上記ユニットから排気された空気の通風方向を制御する通風方向制御手段と、上記通風方向制御手段により案内された空気を、上記ユニットの上記吸気口側に導く空気通路とを備えたことを特徴とする電子機器装置。 - 空気通路は、排気口側から吸気口側へ逆行する空気の流れを作る冷却ファンを備えたことを特徴とする請求項11記載の電子機器装置。
- 空気通路は、ユニットに隣接するダクトからなることを特徴とする請求項11記載の電子機器装置。
- ダクトから排気された内部空気の温度が、ユニットの吸気温度範囲外であるとき、吸気空気量調節手段を動作させて吸気口から外部空気を取り込み、上記内部空気と混合させることにより、上記ユニットの吸気温度範囲内とすることを特徴とする請求項11記載の電子機器装置。
- 吸気空気量調節手段は、第一の温度検知手段により制御されることを特徴とする請求項11記載の電子機器装置。
- 通風方向制御手段は、第二の温度検知手段により制御されることを特徴とする請求項11記載の電子機器装置。
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