説明

ユニット内蔵電気装置及びファンユニット

【課題】簡単な構成で、ラック内の側面に沿い且つ上方に向かって冷却用の風を流すことができるユニット内蔵電気装置を提供する。
【解決手段】ファンユニット7がケース17と、送風機19,20と一対の風向板21とを備えている。ケース17は一対の側壁部23及び25にそれぞれ設けられた吐き出し口35と、前方の側壁部27に設けられた吸い込み口37,38とを有する。送風機19及び20は吸い込み口37,38から空気を吸い込み、ケース17の側壁部23及び25にそれぞれ設けられた吐き出し口35から空気を吐き出すようにケースの内部に配置される。一対の風向板21はケース17に対してそれぞれ設けられて、一対の側壁部23及び25にそれぞれ設けられた吐き出し口35から吐き出された空気の流れを上方に向かわせる。風向板21がケース17をラック3に支持するための一対の支持部材を兼ねている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ラックの内部に発熱部品を有する少なくとも1つの発熱電気部品内蔵ユニットと、発熱電気部品内蔵ユニットを冷却するファンユニットとが配置されているユニット内蔵電気装置及びファンユニットに関するものである。
【背景技術】
【0002】
通信機器やサーバーなどIT産業に利用される電子機器を搭載するラックに設けて電子機器を冷却するためにファンユニットが採用されている。例えば特開2004−023036号公報(特許文献1)には、ラックと一体となった専用のダクトとノズルを通して、ラック下部に設置されたファンモータにより空気を冷却対象機器へ送るファンユニットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−023036号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、ラック内に配置される発熱電気部品内蔵ユニットの側面から吸気して反対の側面に排気する通信機器などが増えてきている。この場合、横に排気された暖かい空気は容易にラックから排出されることがない。またラック内に排出された熱気が、さらに別の発熱電気部品内蔵ユニットに冷却のために吸気されるため、ユニットの冷却に障害が出る可能性がある。
【0005】
特開2004−023036号公報による従来技術では、ラックと一体となったダクトやノズルを通してファンモータの空気を冷却対象機器へ送るものであり、冷却対象の電子機器の設置は専用の棚に限定される。ファンを内蔵した冷却装置本体の設置場所もラック下部に限定される。また、これはラック内の棚上の電子機器に直接風を当てるためのものであり、ラック内の側面にこもった熱気の排出は考慮されていない。さらに、ダクトを装備したラックや、ノズルを設置できる棚板など、特殊な設備が必要になる。
【0006】
本発明の目的は、簡単な構成で、ラック内の側面に沿い且つ上方に向かって冷却用の風を流すことができるユニット内蔵電気装置を提供することにある。
【0007】
本発明の他の目的は、ラック内に設置してラック内の側面に沿い且つ上方に向かって冷却用の風を流すことができるファンユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、ラックの内部に発熱部品を有する少なくとも1つの発熱電気部品内蔵ユニットと、発熱電気部品内蔵ユニットを冷却するファンユニットとが配置されているユニット内蔵電気装置を対象とする。本発明では、ファンユニットが、ケースと、1以上の送風機と、一対の風向板とを備えている。ケースは、一対の側壁部にそれぞれ設けられた1以上の吐き出し口と、該一対の側壁部以外の残りの一対の側壁部の少なくとも一方の側壁部に設けられた1以上の吸い込み口とを有する箱状のケースである。1以上の送風機は、1以上の吸い込み口から空気を吸い込み、一対の側壁部にそれぞれ設けられた1以上の吐き出し口から空気を吐き出すようにケースの内部に配置される。そして一対の風向板は、ケースに対してそれぞれ設けられて、一対の側壁部にそれぞれ設けられた1以上の吐き出し口から吐き出された空気の流れを上方に向かわせる。そして一対の風向板が、ケースをラックに支持するための一対の支持部材を兼ねている。
【0009】
本発明によれば、ファンユニットをラックに実装することにより、ラックの側面に沿って上方に向かう風の流れを簡単に作ることができる。そのためファンユニットの上に配置された発熱電気部品内蔵ユニットから排出される熱気を上方に向かって流すことができ、熱気が滞留することを防止できる。また一対の風向板がラックの内部にファンユニットを設置する際に使用する支持部材を兼ねているため、部品点数を少ないものとすることができる。
【0010】
吸い込み口はラックの前面から空気を吸い込むように少なくとも一方の側壁部に設けられている。このようにするとラックの前面側からファンユニットのケースの内部に空気を吸い込んで、ケースの側方から冷却用の空気を上方に送り出すことになる。そのためラックを室内の壁に押し付けた状態で設置しても、冷却に必要な空気を確実にラック内に送り込むことができる。
【0011】
本発明のファンユニットでは、風向板が、吐き出し口との間に間隙を形成するように側壁部と対向する第1の壁部と、この第1の壁部と連続し且つ間隙の下端を塞ぐ第2の壁部と、少なくとも第1の壁部の両端部と連続し且つ間隙の両端を塞ぐ第3及び第4の壁部とを備えている。風向板がこのような構造を有していると、ファンユニットの吐き出し口から間隙内に吐き出された冷却用の空気は、風向板によって上方のみに導かれる。従って最も効率よく冷却を行うことができる。
【0012】
ファンユニットの内部構造は任意であるが、例えばケースの内部は、電源が配置される第1の空間と、一対の送風機が配置される第2及び第3の空間とが、第1及び第2の仕切壁部により仕切られた構造とすることができる。そして残りの一対の側壁部の内の一つの側壁部には、第1の空間に対応する位置に電源スイッチを設け、第2の空間と対応する位置に第1の吸い込み口を設け、第3の空間と対応する位置に第2の吸い込み口を設けることができる。このようにすると1つの電源で一対の送風機を駆動することができる。また吸い込み口の設置面積をできるだけ大きくして、しかも電源スイッチの操作を容易に行うことができる。
【0013】
ケースの内部に配置する一対の送風機として、それぞれ遠心送風機を用いるのが好ましい。そして遠心送風機の吹き出し口をケースに設けた吐き出し口と連通させ、遠心送風機の吸い込み口とケースとの間に隙間を形成する。遠心送風機は、静圧が高く且つ風量が多い。そのためケースの厚みを薄くして、遠心送風機の吸い込み口とケースとの間の隙間が小さくなっても、必要十分な風量を確保することができる。したがってケースの厚みを薄くすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明のユニット内蔵電気装置の実施の形態の一例の主要部の構成を示す斜視図である。
【図2】実施の形態のユニット内蔵電気装置の概略正面図である。
【図3】実施の形態で使用するファンユニットの斜視図である。
【図4】ファンユニットから後述する一対の風向板を除いたファンユニットの斜視図である。
【図5】ケースの天板と一対の風向板を除いたファンユニットの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下図面を参照して本発明のユニット内蔵電気装置及びファンユニットの実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明のユニット内蔵電気装置の実施の形態の一例の主要部の構成を示す斜視図である。図2は、本実施の形態のユニット内蔵電気装置1の概略正面図である。ユニット内蔵電気装置1は、いわゆる19インチラックと呼ばれるラック3内に、発熱電気部品内蔵ユニット5A及び5Bと冷却が必要なほどに発熱しない非発熱電気部品内蔵ユニット5Cと、本実施の形態のファンユニット7とが収納されている。図2に示すように、ラック3は、図示の2本の縦フレーム9の他にファンユニット7等の後方に別の2本の縦フレームと、これら4本の縦フレーム9の両端をそれぞれ連結する枠体フレーム11と、前後に並ぶ2本の縦フレーム9に跨がって配置されてラック3の内部に発熱部品を有する少なくとも発熱電気部品内蔵ユニット5A及び5Bを支持する図示しない横フレームとを備えたフレーム構造体を有している。最下部の非発熱電気部品内蔵ユニット5Cは、下部の枠体フレーム11に支持されている。またフレーム構造体の前面側に位置する側面を除く3つの側面は側面パネル13によって塞がれており、またフレーム構造体の上面は、天板パネル15によって覆われている。天板パネル15には図示しない通気孔が形成されている。ラック3内を上昇する温風は、この図示しない通気孔を通してラック3の外部に出る。なおこの図示しない通気孔に排気用の送風機が配置されていてもよいのは勿論である。なお発熱電気部品内蔵ユニット5A及び5Bは、内部で発生した熱を排熱するための送風機の排気をケースの側面側に吐き出す構造を有している。
【0016】
図3は、本実施の形態で使用するファンユニット7の斜視図を示しており、図4は図3のファンユニット7から後述する一対の風向板21を除いたファンユニットの斜視図を示しており、図5は天板31と一対の風向板21を除いたファンユニットの平面図を示している。これらの図において、ファンユニット7は、ケース17と、一対の送風機19及び20(図5参照)と一対の風向板21とを備えている。ケース17は、ラック3の側面と対向する一対の側壁部23及び25と、該一対の側壁部23及び25とは異なり、ラック3の正面に向かう側壁部27及びラック3の背面と対向する側壁部29と、ラック3の天板パネル15側に位置する天板31と、ラックの下部の枠体フレーム側に位置する底板33とを備えた箱状を呈している。一対の側壁部23及び25には、それぞれ1つの吐き出し口35が設けられている。本実施の形態では、吐き出し口35が複数のスリットにより構成されている。またラック3の正面側に位置する側壁部27には、2つの吸い込み口37及び38が設けられている。ラック3の背面側に位置する側壁部29には、図5に示すように、電源コンセント39が配置されている。
【0017】
図5に示すように、ケース17の内部は、トランス41からなる電源45と制御回路43とが配置される第1の空間47と、一対の送風機19及び20が配置される第2及び第3の空間49及び51とが、第1及び第2の仕切壁部53及び55により仕切られた構造を有している。ケース17の正面側に位置する側壁部27には、第1の空間47に対応する位置に電源スイッチ57が設けられている。また側壁部27には、第2の空間49と対応する位置に第1の吸い込み口37が設けられ、第3の空間51と対応する位置に第2の吸い込み口38が設けられている。吸い込み口37及び38は、それぞれ多孔プレートによって覆われている。このような構造にすると、1つの電源45で一対の送風機19及び20を駆動することができる。また吸い込み口37及び38の設置面積をできるだけ大きくして、しかも電源スイッチ57の操作を容易に行うことができる。
【0018】
本実施の形態では、ケース17の内部に配置した一対の送風機19及び20としては、遠心送風機を用いている。本実施の形態では、送風機19及び20の吹き出し口を、ケース17に設けた吐き出し口35と連通させている。そして送風機19及び20の吸い込み口19A及び20Aとケース17の天板31との間には隙間が形成されている。遠心送風機は、静圧が高く且つ風量が多い。そのためケース17の厚みを薄くして、遠心送風機の吸い込み口19A及び20Aとケース17の天板31との間の隙間が小さくなっても、必要十分な風量を確保することができる。本実施の形態のように第1及び第2の仕切壁部53及び55により3つの空間47〜51を仕切っているので、電源45の存在の影響を受けることなく、2つの吐き出し口35から、ほぼ同量の空気が吐き出される。
【0019】
図1及び図3に示すように、ケース17の側壁部23及び25の前方部分には、取付プレート59がネジ留めされている。取付プレート59の前方端部には、貫通孔60が形成されている。図1に示すように、取付プレート59は、この貫通孔60を利用して、縦フレーム9にネジ留めされている。このネジ留めにより、ファンユニット7が振動でラック3から前方に滑り出ることを防止できる。
【0020】
本実施の形態では、一対の風向板21が、ケース17の側壁部23及び25に対してそれぞれスライド可能に設けられることになる。図1に示すように、一対の風向板21は縦フレーム9に図示しない固定手段(ネジ)を用いて固定されて、ファンユニット7をラック3に対してスライド可能に支持する支持部材を兼ねている。一対の風向板21は、一対の側壁部23及び25に設けられた2つの吐き出し口35から吐き出された空気の流れを上方に向かわせる。そこで一対の風向板21は、図3に示すように、吐き出し口35との間に間隙Gを形成するように側壁部23及び25と対向する第1の壁部21Aと、この第1の壁部21Aと連続し且つ間隙Gの下端を塞ぐ第2の壁部21Bと、少なくとも第1の壁部21Aの両端部と連続し且つ間隙Gの両端を塞ぐ第3及び第4の壁部21C及び21Dとを備えている。特に、間隙Gの下端を塞ぐ第2の壁部21Bは、ケース17の底板33と接触して、ケース17を下から支えている。風向板21がこのような構造を有していると、ファンユニット7の吐き出し口35から間隙G内に吐き出された冷却用の空気は、風向板21によって上方のみに導かれる。従って最も効率よく冷却を行うことができる。
【0021】
本実施の形態によれば、ファンユニット7をラック3に実装することにより、ラック3の側面に沿って上方に向かう風の流れを簡単に作ることができる。そのためファンユニット7の上に配置された発熱電気部品内蔵ユニット5A及び5Bから排出される熱気を上方に向かって流すことができて、熱気が滞留することを防止できる。また一対の風向板21がラック3の内部にファンユニット7を設置する際に使用する支持部材を兼ねているため、部品点数を少ないものとすることができる。
【0022】
また本実施の形態では、ラック3の前面側からファンユニット7のケース17の内部に空気を吸い込んで、ケース17の側方から冷却用の空気を上方に送り出すことになるため、ラック3を室内の壁に押し付けた状態で設置しても、冷却に必要な空気を確実にラック3内に送り込むことができる。
【0023】
ファンユニット7を専用のラックサポートレールとなる風向板21を使用してラック3内に配置し、側方または下部に吸い込み口を備えた発熱電気部品内蔵ユニット(電子機器)の下に設置すれば、発熱電気部品内蔵ユニット内に常に冷えた空気を冷却用空気として送り込むことが可能となる。
【0024】
上記実施の形態は、一対の送風機19及び20を用いたが、ケース17の大きさが許せば、必要に応じて送風機の台数を増やしてもよい。また送風機19及び20としては、軸流送風機等を使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0025】
本発明によれば、ファンユニットをラックに実装することにより、ラックの側面に沿って上方に向かう風の流れを簡単に作ることができる。そのためファンユニットの上に配置された発熱電気部品内蔵ユニットから排出される熱気を上方に向かって流すことができ、熱気が滞留することを防止できる。また一対の風向板がラックの内部にファンユニットを設置する際に使用する支持部材を兼ねているため、部品点数を少ないものとすることができる。
【符号の説明】
【0026】
1 ユニット内蔵電気装置
3 ラック
5A 発熱電気部品内蔵ユニット
5C 非発熱電気部品内蔵ユニット
7 ファンユニット
9 縦フレーム
11 枠体フレーム
13 側面パネル
15 天板パネル
17 ケース
19 送風機
19A 吸い込み口
20 送風機
21 風向板
23〜29 側壁部
35 吐き出し口
37,38 吸い込み口
45 電源
47〜51 空間
57 電源スイッチ
59 取付プレート
G 間隙

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ラックの内部に発熱部品を有する少なくとも1つの発熱電気部品内蔵ユニットと、前記発熱電気部品内蔵ユニットを冷却するファンユニットとが配置されているユニット内蔵電気装置であって、
前記ファンユニットが、
一対の側壁部にそれぞれ設けられた1以上の吐き出し口と、前記一対の側壁部以外の残りの一対の側壁部の少なくとも一方の側壁部に設けられた1以上の吸い込み口とを有する箱状のケースと、
前記1以上の吸い込み口から空気を吸い込み、前記一対の側壁部にそれぞれ設けられた前記1以上の吐き出し口から空気を吐き出すように前記ケースの内部に配置された1以上の送風機と、
前記ケースに対してそれぞれ設けられて、前記一対の側壁部にそれぞれ設けられた前記1以上の吐き出し口から吐き出された空気の流れを上方に向かわせる一対の風向板とを備えており、
前記一対の風向板が、前記ケースを前記ラックに支持するための一対の支持部材を兼ねていることを特徴とするユニット内蔵電気装置。
【請求項2】
前記吸い込み口は前記ラックの前面から空気を吸い込むように前記少なくとも一方の側壁部に設けられている請求項1に記載のユニット内蔵電気装置。
【請求項3】
一対の側壁部にそれぞれ設けられた1以上の吐き出し口と、前記一対の側壁部以外の残りの一対の側壁部の少なくとも一方の側壁部に設けられた1以上の吸い込み口とを有する箱状のケースと、
前記1以上の吸い込み口から空気を吸い込み、前記一対の側壁部にそれぞれ設けられた前記1以上の吐き出し口から空気を吐き出すように前記ケースの内部に配置された1以上の送風機と、
前記ケースに対してそれぞれ設けられて、前記一対の側壁部にそれぞれ設けられた前記1以上の吐き出し口から吐き出された空気の流れを上方に向かわせる一対の風向板とを備えているファンユニット。
【請求項4】
前記一対の風向板が、前記ケースをラックに支持するための一対の支持部材である請求項3に記載のファンユニット。
【請求項5】
前記風向板は、前記吐き出し口との間に間隙を形成するように前記側壁部と対向する第1の壁部と、前記第1の壁部と連続し且つ前記間隙の下端を塞ぐ第2の壁部と、少なくとも前記第1の壁部の両端部と連続し且つ前記間隙の両端を塞ぐ第3及び第4の壁部とを備えている請求項4に記載のファンユニット。
【請求項6】
前記ケースの内部には、その中央部に電源が配置され、前記電源の両側に一対の前記送風機が配置されている請求項3に記載のファンユニット。
【請求項7】
前記ケースの内部は、前記電源が配置される第1の空間と、前記一対の送風機が配置される第2及び第3の空間とが、第1及び第2の仕切壁部により仕切られており、
前記残りの一対の側壁部の内の一つの側壁部には、前記第1の空間に対応する位置に電源スイッチが設けられ、前記第2の空間と対応する位置に第1の吸い込み口が設けられ、前記第3の空間と対応する位置に第2の吸い込み口が設けられている請求項6に記載のファンユニット。
【請求項8】
前記一対の送風機は、それぞれ遠心送風機であり、
前記遠心送風機の吹き出し口が前記吐き出し口と連通しており、
前記遠心送風機の吸い込み口と前記ケースとの間には隙間が形成されている請求項7に記載のファンユニット。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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