JP5004301B2

JP5004301B2 - 電気電子機器収納用キャビネットの冷却構造

Info

Publication number: JP5004301B2
Application number: JP2008112156A
Authority: JP
Inventors: 友広片山; 範幸伊佐治
Original assignee: Nitto Kogyo Corp
Current assignee: Nitto Kogyo Corp
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2008-04-23
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2028-04-23
Also published as: JP2009266914A

Description

本発明は、電気電子機器収納用キャビネットの内部に搭載した電気・電子機器ユニットを効率よく冷却する電気電子機器収納用キャビネットの冷却構造に関するものである。

従来の電気電子機器収納用キャビネット内に搭載した電気・電子機器ユニットを冷却するものとしては、冷却空気をキャビネットの床下に設けたダクト等より導入して二重壁構造の前扉内で上方に向け吹き上げて、前扉の内壁に上下に配設した空気流出開口から電気・電子機器ユニットの前面に供給するものが知れている（例えば、特許文献１参照）。

このような冷却構造は、冷却空気を下方から上方に向け吹き上げるためのファンやファンニット等をキャビネットの下部に設けておくだけでよく、簡単な構造で冷却空気を供給できる利点がある。しかし、これは吹き上げられ冷却空気は上方に達するに従い風速が強くなり、上方に設置したサーバ等の電気・電子機器ユニットは下方に設置したものに比べ冷却空気を十分に供給できない場合もあるため冷えにくく、キャビネットに上下に渡って搭載したサーバ等が均一に冷却されないという問題がある。

前記のような問題を解消するものとして、電気電子機器収納用キャビネットの横に冷却装置を配置して、この冷却装置の横方向から冷却空気をキャビネットの前面に上部から下部に亘り均一に供給するものがある（例えば、特許文献２参照）。ところが、これは１台の冷却装置を２台の電気電子機器収納用キャビネットの間に設置して２台のキャビネットを冷却できるものとしても、データセンター等で多数の電気電子機器収納用キャビネットを連結した場合には、冷却装置の分だけ幅が広くなり、その幅分に応じた電気電子機器収納用キャビネットを削減しなければならないという問題がある。
特開２００３−０６１２１６公報特表２００７−５２２５６９公報

本発明は前記のような問題点を解決して、単一の電気電子機器収納用キャビネット内において冷却空気を水平方向に上下に亘って均一に供給可能であり、かつ、電気電子機器収納用キャビネット同士を連結した場合の横幅の広がりを防ぐ構造とした電気電子機器収納用キャビネットの冷却構造を提供する。

本発明の電気電子機器収納用キャビネットの冷却構造は、内部に電気・電子機器ユニットを搭載した電気電子機器収納用キャビネットにおいて、前面又は後面に設けた扉に設置した冷却装置により供給される冷風を、電気・電子機器ユニットとキャビネットの側板との間を該冷風を水平方向に導く送風ダクトの通風口から電気・電子機器ユニットに供給したことを基本の構成とする。

そして、前記の基本の構成において、送風ダクトの通風口を、冷却装置を設置した前面又は後面に設けた扉と対向する後面又は前面に設けた扉に臨む電気・電子機器ユニットの前面に冷風を供給するように、又は電気・電子機器ユニットの側面に冷風を供給するように、どちらかに変更可能に設けるものとしてもよい。

また、前記の基本の構成において、送風ダクトを上下に複数設けて、各送風ダクトの通風口を、冷却装置を設置した前面又は後面に設けた扉と対向する後面又は前面に設けた扉に臨む電気・電子機器ユニットの前面に冷風を供給するように、又は電気・電子機器ユニットの側面に冷風を供給するように、変更可能に設けたものとしてもよい。

前記のような本発明は、電気電子機器収納用キャビネットの内部に搭載した電気・電子機器ユニットに冷風が電気・電子機器ユニットとキャビネットの側板との間を水平方向に導く送風ダクトの通風口から供給されるので、冷風はキャビネットの上下方向において均一の温度で供給されることとなり、上下に段積したサーバ、ネットワーク機器等の電気・電子機器ユニットは均一に冷却されるものである。また、冷却装置を前面又は後面に設けた扉に設置したものであるので、冷却装置によりキャビネットの幅方向のサイズが大きくする必要がないので、データセンター等で多数の電気電子機器収納用キャビネットを連結した場合にも横幅が広くなることがないものである。

また、送風ダクトの通風口を、冷却装置を設置した前面又は後面に設けた扉と対向する後面又は前面に設けた扉に臨む電気・電子機器ユニットの前面に冷風を供給するように、又は電気・電子機器ユニットの側面に冷風を供給するように、どちらかに変更可能に設けるものとしたものとすると、通風口を変更することにより前面から又は側面から冷風を吸い込む２種類の電気・電子機器ユニットに対応できるものである。

さらに、送風ダクトを上下に複数設けて、各送風ダクトの通風口を、冷却装置を設置した前面又は後面に設けた扉と対向する後面又は前面に設けた扉に臨む電気・電子機器ユニットの前面に冷風を供給するように、又は電気・電子機器ユニットの側面に冷風を供給するように、どちらかに変更可能に設けるものとすれば、キャビネットに前面から又は側面から冷風を吸い込む２種類の電気・電子機器ユニットであるサーバとネットワーク機器等を上下に混在させて搭載しても、上下に複数設けた送風ダクトの通風口をそれぞれの段に対応する電気・電子機器ユニットの冷風吸込口に応じたものとすることができるものである。

次に、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づき説明する。
１は電気電子機器収納用キャビネットである。この電気電子機器収納用キャビネット１は２つの四角状フレーム１０ａ、１０ａを前後に配置してその上下の四隅を４本の幅広の奥行きフレーム１０ｂで連結してなる直方体状の枠フレーム１０の両側面を側板１１で上下面を天板と底板で覆い前面と後面に扉２、３を設けてなるものである。

そして、前記奥行きフレーム１０の前後の内側にマウントレール１２を４本取り付けて、該マウントレール１２にサーバ等の電気・電子機器ユニット４を上下に段積するように取り付けて、キャビネット１の内部に電気・電子機器ユニット４を側板１１の間に空間部を形成して搭載するものとしている。

また、電気電子機器収納用キャビネット１の前面の扉２と後面の扉３のどちらか一方すなわち後面の扉３には冷却装置５が設置されている。この冷却装置５により供給される冷風は、電気・電子機器ユニット４とキャビネット１の側板１１との間を水平方向に導く送風ダクト６の通風口６１から電気・電子機器ユニット４に供給するものとしている。これにより、冷風はキャビネット１の上下方向において均一の温度で供給されることとなり、上下に段積したサーバ、ネットワーク機器等の電気・電子機器ユニットは均一に冷却されるものである。

また、冷却装置５は前記したとおり前面の扉２と後面の扉３のどちらか一方に設置したものであるので、冷却装置５によりキャビネット１の幅方向のサイズが大きくする必要がないので、データセンター等で多数の電気電子機器収納用キャビネットを連結した場合にもその分の場所を広くする必要がないものである。

なお、前記冷却装置５は、図２、図３に示すようにシロッコファンよりなるファン５１と水冷式冷却器５２よりなる熱交換ユニット５０を後面の扉３に一体に組み込んだものである。図示のものは熱交換ユニット５０を扉３の上下に２個組み込んでいる。また、冷却装置５を設置した扉の内面には送風ダクト６の通風口６１より供給される冷風を電気電子機器収納用キャビネットに導くガイド片７を扉の上下に渡って設置することが好ましい。また、送風ダクト６を設けた側面と反対側の側面の側板とマウントレールとの間に遮蔽板を上下に渡って設けたものとしてもよい。

すなわち、冷却装置５は、扉３を内壁３１と外壁３２よりなる二重構造としてその間に冷却機器組込空間３０を形成したものとして、内壁３１にキャビネット１の廃熱を吸引する吸気口３ａと冷風をキャビネット１内に循環させる排気口３ｂを前記２個の熱交換ユニット５０に対応させて上下に２個づつ設けたものである。

また、前記水冷式冷却器５２は縦長のラジエータ５２ａにファン５１により吸引されて送風される廃熱を上下均一に冷却して該縦長のラジエータ５２ａと同じ縦寸法としたは縦長四角状の排気口３ｂから冷風をキャビネット１内に循環させるものである。

また、キャビネット１内への冷風の循環は図２の矢印で示すように前記したとおり、電気・電子機器ユニット４とキャビネット１の側板１１との間を水平方向に導く送風ダクト６の通風口６１から電気・電子機器ユニット４に供給するものである。

前記送風ダクト６は図４、５に示すように扉３の内壁３１に設けた縦長四角状の排気口３ｂに連結する吸入ダクト部６ａと電気・電子機器ユニット４とキャビネット１の側板１２との間に配置する縦長扁平四角状の水平送風用ダクト部６ｂを連結したものである。そして、水平送風用ダクト部６ｂの先端と内側面のどちらか一方に電気・電子機器ユニット４に冷風を供給する通風口６１を設けるための開口を形成して、一方を閉塞して通風口６１を水平送風用ダクト部６ｂの先端と内側面のどちらか一方に変更して形成できるものとしている。

すなわち、図５に示すように送風ダクト６を、水平送風用ダクト部６ｂの先端を開口させるとともに内側面に開口を設けて、内側面に開口をブラインドパネル６２で覆い先端の開口を開口させた状態で通風口６１として、また、先端の開口を閉塞して側面の開口を覆うブラインドパネル６２を外して該内側面の開口を通風口６１とすることができるものとしている。

そうすると、送風ダクト６の通風口６１を、水平送風用ダクト部６ｂの先端の開口により形成して、冷却装置５を設置した前面又は後面に設けた扉２、３と対向する後面又は前面に設けた扉３、２に臨む電気・電子機器ユニット６の前面に冷風を供給するようにすれば、前面から冷風を吸い込む電気・電子機器ユニットであるサーバを効率よく冷却できるものである。

また、送風ダクト６の通風口６１を、水平送風用ダクト部６ｂの側面の開口により形成して、電気・電子機器ユニット４の側面に冷風を供給するように設けたものとすると、側面から冷風を吸い込む電気・電子機器ユニット４であるネットワーク機器等を効率よく冷却できるものである。

さらに、通風口６１を水平送風用ダクト部６ｂの先端と内側面のどちらか一方に変更して形成できる送風ダクト６を、上下に複数すなわち図１に示すように２つ設ける。そして、上方の送風ダクト６の通風口６１を水平送風用ダクト部６ｂの先端の開口により形成して、冷却装置６を設置した前面又は後面に設けた扉２、３と対向する後面又は前面に設けた扉３、２に臨む電気・電子機器ユニット４の前面に冷風を供給するものとする。また、下方の送風ダクト６の通風口６１を水平送風用ダクト部６ｂの側面の開口により形成して、電気・電子機器ユニット４の側面に冷風を供給するものとする。

このよう通風口６１の異なる送風ダクト６を混在するように変更できるように設けるものとすれば、前面から又は側面から冷風を吸い込む２種類の電気・電子機器ユニット４であるサーバとネットワーク機器を上下に混在させて搭載しても、上下に設けた送風ダクト６の通風口６１をそれぞれの段に対応する電気・電子機器ユニット４の冷風吸込口に応じたものとすることができ効率のよい冷却ができるものである。なお、上記実施形態では、熱交換ユニットを２個設けたものとしたが、１個のみとしても、３個以上としてもよい。

また、この実施形態の電気・電子機器キャビネットは、冷却装置５を組み込んだ後面の扉３を内壁３１と外壁３２よりなる二重構造としてその間に冷却機器組込空間３０を形成して、内壁３１にキャビネット１の廃熱を吸引する吸気口３ｂと冷風をキャビネット１内に循環させる排気口３ｂを前記２個の熱交換ユニット５０に対応させて上下に２個づつ設けて、図６に示すように外壁３２に前記排気口３ｂと対応させた窓孔３２ａを設けて覆板３２ｂで閉塞した構成で、廃熱をキャビネット内で冷却して循環させる所謂密閉型としたものである。

このように、図７に示すように外壁３２に窓孔３２ａを設けて覆板３２ｂで閉塞した構成であるので、該覆板３２ｂを外して窓孔３２ａを開放させて前記排気口３ｂを閉塞して、また、前面の扉２をパンチングメタル、網板等の空気流通可能な扉に変更すれば、データセンター等の空気設備にて冷却された空気を、前面の扉２から吸入してキャビネット１内部に搭載した電気・電子機器ユニット４を冷却し、その廃熱をキャビネット１内の冷却装置で冷却した空気を窓孔３２ａから外部に排出する所謂開放型としても使用できるものである。

本発明の実施形態を天板、側板及び前面の扉を外して示す斜視図。本発明の実施形態を示す横断図。本発明の実施形態の冷却装置を後面の扉に組み込んだ状態を示す概略斜視図。本発明の実施形態に使用する後面の扉の内壁を示す斜視図。本発明の実施形態に使用する送風ダクトを示す斜視図。本発明の実施形態を後面側から示す斜視図。本発明の実施形態に使用するキャビネットを開放型に転用して示す横断図。

符号の説明

１電気電子機器収納用キャビネット
11 側板
２前面の扉
３後面の扉
４電気・電子機器ユニット
５冷却装置
６送風ダクト
61 通風口

Claims

内部に電気・電子機器ユニットを搭載した電気電子機器収納用キャビネットにおいて、前面又は後面に設けた扉に設置した冷却装置により供給される冷風を、電気・電子機器ユニットとキャビネットの側板との間を該冷風を水平方向に導く送風ダクトの通風口から電気・電子機器ユニットに供給した電気電子機器収納用キャビネットの冷却構造であって、送風ダクトの通風口を、冷却装置を設置した前面又は後面に設けた扉と対向する後面又は前面に設けた扉に臨む電気・電子機器ユニットの前面に冷風を供給するように、又は電気・電子機器ユニットの側面に冷風を供給するように、どちらかに変更可能に設けるものとしたことを特徴とする電気電子機器収納用キャビネットの冷却構造。
内部に電気・電子機器ユニットを搭載した電気電子機器収納用キャビネットにおいて、前面又は後面に設けた扉に設置した冷却装置により供給される冷風を、電気・電子機器ユニットとキャビネットの側板との間を該冷風を水平方向に導く送風ダクトの通風口から電気・電子機器ユニットに供給した電気電子機器収納用キャビネットの冷却構造であって、送風ダクトを上下に複数設けて、各送風ダクトの通風口を、冷却装置を設置した前面又は後面に設けた扉と対向する後面又は前面に設けた扉に臨む電気・電子機器ユニットの前面に冷風を供給するように、又は電気・電子機器ユニットの側面に冷風を供給するように、どちらかに変更可能に設けるものとしたことを特徴とする電気電子機器収納用キャビネットの冷却構造。