JP2005268546A - 筐体ユニット収納ラック - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の筐体ユニットを効率良く冷却でき、塵埃が問題となる環境下での使用に適した筐体ユニット収納ラックを提供する。
【解決手段】筐体ユニット2を上下方向に複数収納可能な筐体ユニット収納ラック1であって、内部に筐体ユニットを収納可能に構成され、放熱口8aが開口された収納室9と、放熱口によって収納室と連通する導風室10とがそれぞれ上下方向に段状に配置され、導風室は上下に連通し、最上段の流出口には送風ファンが設置され、最下段の導風室には排気ファンを備えた排気ダクト接続口が形成されており、導風室の内部には、放熱口からの温排風と流入口からの排風とを流出口または排気ダクト接続口までそれぞれ案内する整風板15が導風室において流出口等における流入口からの排風の通過面積に対する放熱口からの温排風の通過面積の比が上段側から下段側に順次小さくなり、各収納室における排風量が略等しくなるように配置した。
【選択図】図1
【解決手段】筐体ユニット2を上下方向に複数収納可能な筐体ユニット収納ラック1であって、内部に筐体ユニットを収納可能に構成され、放熱口8aが開口された収納室9と、放熱口によって収納室と連通する導風室10とがそれぞれ上下方向に段状に配置され、導風室は上下に連通し、最上段の流出口には送風ファンが設置され、最下段の導風室には排気ファンを備えた排気ダクト接続口が形成されており、導風室の内部には、放熱口からの温排風と流入口からの排風とを流出口または排気ダクト接続口までそれぞれ案内する整風板15が導風室において流出口等における流入口からの排風の通過面積に対する放熱口からの温排風の通過面積の比が上段側から下段側に順次小さくなり、各収納室における排風量が略等しくなるように配置した。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えば半導体工場等で使用される筐体ユニット収納ラックについて、特に収納した複数の筐体ユニットを効率良く冷却できる筐体ユニット収納ラックに関する。
従来から、電子機器を内蔵した筐体ユニットをラック等に収納して上下方向に並設し、各筐体ユニット内に配置された電子機器を効率よく冷却する方法が各種提案されている。例えば、特許文献1には、複数の筐体ユニットを斜めに傾けて上下方向に並設し、各筐体ユニット内に配置された電子機器の放熱を上方に逃がす構成が開示されている。
特開平6−69675号公報 図2
しかし、例えば半導体工場などのように塵埃が問題となる環境下では、特許文献1のように筐体ユニットの放熱を上方に逃がす構成では塵埃を巻き上げてしまうので好ましくない。そのため、上記の環境下で用いられる収納ラック(例えば、半導体露光装置のステージ駆動用モータのアンプユニットを収納するラック)では、空気の流れを下方に集約して排気ダクトで工場の外に排気する構成が望ましい。
また、上記の収納ラックにおいては、複数のアンプユニットからの空気をそれぞれ均等に排気ダクトへ案内し、ラック内部での熱の滞留や温風の逆流などが極力発生しないように設計する必要がある。
本発明は上記従来技術の欠点を除くためにされたものであり、その目的は、収納した複数の筐体ユニットを効率良く冷却でき、特に塵埃が問題となる環境下での使用に適した筐体ユニット収納ラックを提供することである。
本発明は上記従来技術の欠点を除くためにされたものであり、その目的は、収納した複数の筐体ユニットを効率良く冷却でき、特に塵埃が問題となる環境下での使用に適した筐体ユニット収納ラックを提供することである。
請求項1の発明は、電子機器を内蔵し、背面に放熱ファンを備えた筐体ユニットを上下方向に複数収納可能な筐体ユニット収納ラックであって、
正面側が外部に開放されて内部に前記筐体ユニットを収納可能に構成され、前記筐体ユニット収納時の前記放熱ファンに対応する位置に放熱口が開口された収納室と、前記収納室の背面側に配置され、前記放熱口によって前記収納室と連通する導風室とがそれぞれ上下方向に段状に配置され、前記導風室は上段側の前記導風室の空気を流入する流入口または下段側の前記導風室に空気を流出する流出口によって上下に連通し、最上段の前記流出口には下段側に送風する送風ファンが設置され、かつ最下段の前記導風室には空気をラック外部に排出する排気ファンを備えた排気ダクト接続口が形成されており、
前記導風室の内部には、前記放熱口からの排風と前記流入口からの排風とを前記流出口または前記排気ダクト接続口までそれぞれ案内する整風板が配置され、前記整風板の配置は、前記流出口または前記排気ダクト接続口における前記流入口からの排風の通過面積に対する前記放熱口からの排風の通過面積の比が上段側から下段側に順次小さくなるように設定されていることを特徴とする。
正面側が外部に開放されて内部に前記筐体ユニットを収納可能に構成され、前記筐体ユニット収納時の前記放熱ファンに対応する位置に放熱口が開口された収納室と、前記収納室の背面側に配置され、前記放熱口によって前記収納室と連通する導風室とがそれぞれ上下方向に段状に配置され、前記導風室は上段側の前記導風室の空気を流入する流入口または下段側の前記導風室に空気を流出する流出口によって上下に連通し、最上段の前記流出口には下段側に送風する送風ファンが設置され、かつ最下段の前記導風室には空気をラック外部に排出する排気ファンを備えた排気ダクト接続口が形成されており、
前記導風室の内部には、前記放熱口からの排風と前記流入口からの排風とを前記流出口または前記排気ダクト接続口までそれぞれ案内する整風板が配置され、前記整風板の配置は、前記流出口または前記排気ダクト接続口における前記流入口からの排風の通過面積に対する前記放熱口からの排風の通過面積の比が上段側から下段側に順次小さくなるように設定されていることを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記排気ダクト接続口に向けて送風する補助ファンが前記流出口に設置されていることを特徴とする。
本発明では整風板の配置によって全ての筐体ユニットからの温排風が均等に近い状態で排気ダクト接続口に吸引され、上下に並列配置した筐体ユニットの効率よい冷却が可能となる。また、本発明では整風板によって、上段の導風室からの温排風が下段の収納室に逆流するおそれや、収納室からの温排風が上段の導風室に逆流するおそれが著しく低減する。さらに、本発明では、最下段の排気ダクト接続口からラック内の温排風を排気するので、ラック内の空気の流れは塵埃を巻き上げにくくなっている。
以下、図面に基づいて本発明の実施形態における筐体ユニット収納ラックを詳細に説明する(請求項1および請求項2の筐体ユニット収納ラックに対応する)。
(筐体ユニット収納ラックの構成)
本実施形態の筐体ユニット収納ラック1は、例えば半導体工場等において半導体露光装置のステージ駆動用モータのアンプユニット(筐体ユニット)2を複数収納するのに使用される。
(筐体ユニット収納ラックの構成)
本実施形態の筐体ユニット収納ラック1は、例えば半導体工場等において半導体露光装置のステージ駆動用モータのアンプユニット(筐体ユニット)2を複数収納するのに使用される。
ここで、アンプユニット2はモータ駆動回路を有するアンプ(電子機器)3と、このアンプ3を内蔵する直方体状の筐体4とから構成される。筐体4の正面には、筐体4の内部に外気を取り入れるための通気口5と、ハンドリングを容易にするための取っ手6とが形成されている。また筐体4の背面には、アンプ3で発生した熱を外部に放出するための放熱ファン7が取り付けられている。
筐体ユニット収納ラック1は、平行に配置された天板1aおよび底板1bの両側面に側板1cを取り付け、背面側を背板1dで塞いで構成され、その正面側は外部に開放されている。そして、天板1aおよび底板1bの間には両端が側板1cに支持された棚板1eが3枚配置され、筐体ユニット収納ラックの内部が棚板1eによって上下方向へ4段に仕切られている。筐体ユニット収納ラック1の内部には、棚板1eに対して垂直に立設し、かつラック幅方向に延長する仕切り板8が各段ごとに同位置に配置されている。
仕切り板8で区切られたラック正面側の空間はそれぞれ収納室9を構成する。また、仕切り板8で区切られたラック背面側の空間は、一部が導風室10を構成し、その他の空間が図示しないケーブルボックスを構成する。仕切り板8には放熱口8aが開口されており、放熱口8aによって収納室9と導風室10とが連通している。
なお、本実施形態では、ラック最上段の第1収納室9aおよび第1導風室10aからラック最下段の第4収納室9dおよび第4導風室10dまで、上下方向に収納室9および導風室10が4つ並設されている。
なお、本実施形態では、ラック最上段の第1収納室9aおよび第1導風室10aからラック最下段の第4収納室9dおよび第4導風室10dまで、上下方向に収納室9および導風室10が4つ並設されている。
上記の各収納室9の大きさはアンプユニット2の大きさよりも若干大きく設定されている。各収納室9の正面側は開放されて外部に連絡しており、アンプユニット2を収納室9に収納できるように構成されている。なお、各収納室9における仕切り板8の放熱口8aの位置および大きさは、アンプユニット2の収納時の放熱ファン7の位置および大きさに対応している。
上記の各導風室10の棚板1eには同一サイズの開口11が同位置に設けられて、上下に隣接する導風室10がそれぞれ相互に連通し、第1導風室10aの空気が第4導風室10dまで到達するようになっている。なお、各導風室10において上面の開口は上段側の導風室10の空気を流入する流入口となり、下面の開口は下段側の導風室10に空気を流出する流出口となる。
また、第1導風室10aの流出口には、下段側に空気を送風する送風ファン12が設置されている。さらに、第4導風室10dには背面側に排気ダクト接続口13が形成されている。排気ダクト接続口13の内側面にはラック外部に空気を排出する排気ファン14が取り付けられている。
各導風室10の内部には、導風室10の幅に合わせて成形された整風板15がそれぞれ配置されている。各整風板15の一端は放熱口8aの上側に取り付けられ、その他端は流出口(最下段の場合は排気ダクト接続口13)の位置までラック背面側に張り出している。すなわち、整風板15の一端側は放熱口8aを覆っており、他端側が流出口(または排気ダクト接続口13)への入口を2つの領域に間仕切りしている。
各導風室10の内部には、導風室10の幅に合わせて成形された整風板15がそれぞれ配置されている。各整風板15の一端は放熱口8aの上側に取り付けられ、その他端は流出口(最下段の場合は排気ダクト接続口13)の位置までラック背面側に張り出している。すなわち、整風板15の一端側は放熱口8aを覆っており、他端側が流出口(または排気ダクト接続口13)への入口を2つの領域に間仕切りしている。
この整風板15の他端で仕切られた流出口(または排気ダクト接続口13)の一方の領域には流入口からの排風が通過し、他方の領域には放熱口8aからの排風が通過する。そのため、放熱口8aから流入する収納室9の温排風は整風板15によって流出口(または排気ダクト接続口13)に案内され、上段の導風室10と連通する流入口側に流れ難くなっている。一方、流入口から流入する上段の導風室10の温排風は整風板15によって流出口(または排気ダクト接続口13)に案内され、放熱口8a側に流れ難くなっている。
また、流出口等において、整風板15で仕切られた一方の領域の面積(流入口の流れの通過面積)に対する他方の領域の面積(放熱口8aの流れの通過面積)の比は、上段側から下段側に順次小さくなるように設定されている。
例えば、図2の例において、第1導風室10aでは整風板15の他端が流出口の背面側に位置し、放熱口8aからの温排風は流出口の全域を通過できる。第2導風室10bでは整風板15の他端が流出口のほぼ中央に位置し、一方の領域の面積と他方の領域の面積との比が1:1に設定される。また、第3導風室10cでは整風板15の他端が第2導風室10bよりもラック正面側寄りに配置され、一方の領域の面積と他方の領域の面積との比が2:1に設定される。さらに、第4導風室10dでは整風板15の他端は排気ダクト接続口13の正面に配置され、一方の領域の面積と他方の領域の面積との比は3:1に設定されている。
例えば、図2の例において、第1導風室10aでは整風板15の他端が流出口の背面側に位置し、放熱口8aからの温排風は流出口の全域を通過できる。第2導風室10bでは整風板15の他端が流出口のほぼ中央に位置し、一方の領域の面積と他方の領域の面積との比が1:1に設定される。また、第3導風室10cでは整風板15の他端が第2導風室10bよりもラック正面側寄りに配置され、一方の領域の面積と他方の領域の面積との比が2:1に設定される。さらに、第4導風室10dでは整風板15の他端は排気ダクト接続口13の正面に配置され、一方の領域の面積と他方の領域の面積との比は3:1に設定されている。
(筐体ユニット収納ラックの作用、効果)
本実施形態の筐体ユニット収納ラック1は上記のように構成され、以下、第1収納室9aから第4収納室9dにアンプユニット2を収納した状態における作用、効果を説明する。
各収納室9のアンプユニット2は電源の投入に伴ってそれぞれ放熱ファン7が回転し、各アンプユニット2の内側に通気口5から放熱ファン7に向けて空気の流れが発生する。通気口5から筐体4の内側に流入した空気はアンプ3の熱を奪い、放熱ファン7によって筐体4の外側に放出される。そして、放熱ファン7の温排風は各収納室9の放熱口8aから各導風室10にそれぞれ流入する。
本実施形態の筐体ユニット収納ラック1は上記のように構成され、以下、第1収納室9aから第4収納室9dにアンプユニット2を収納した状態における作用、効果を説明する。
各収納室9のアンプユニット2は電源の投入に伴ってそれぞれ放熱ファン7が回転し、各アンプユニット2の内側に通気口5から放熱ファン7に向けて空気の流れが発生する。通気口5から筐体4の内側に流入した空気はアンプ3の熱を奪い、放熱ファン7によって筐体4の外側に放出される。そして、放熱ファン7の温排風は各収納室9の放熱口8aから各導風室10にそれぞれ流入する。
筐体ユニット収納ラック1の内部では、第1導風室10aの送風ファン12と、排気ダクト接続口13の排気ファン14とによって、第1導風室10aから第4導風室10dに向けて下向きの空気の流れが発生する。したがって、ラック内の空気の流れが塵埃を巻き上げにくくなっている。
第1導風室10aに流入した放熱口8aからの温排風は整風板15に案内されて下面の流出口に導かれ、送風ファン12によって第2導風室10bの流入口に送り出される。
第1導風室10aに流入した放熱口8aからの温排風は整風板15に案内されて下面の流出口に導かれ、送風ファン12によって第2導風室10bの流入口に送り出される。
第2導風室10bおよび第3導風室10cでは、上面の流入口からの排風は整風板15によって下面の流出口の一方の領域に導かれ、放熱口8aからの温排風は整風板15によって下面の流出口の他方の領域に導かれて、それぞれ下段の導風室に流入する。
また、第4導風室10dでは、上面の流入口からの排風は整風板15によって排気ダクト接続口13の一方の領域に導かれ、放熱口8aからの温排風は整風板15によって排気ダクト接続口13の他方の領域に導かれ、排気ダクト接続口13に接続された排気ダクト16から工場の外に排出される。
また、第4導風室10dでは、上面の流入口からの排風は整風板15によって排気ダクト接続口13の一方の領域に導かれ、放熱口8aからの温排風は整風板15によって排気ダクト接続口13の他方の領域に導かれ、排気ダクト接続口13に接続された排気ダクト16から工場の外に排出される。
したがって、整風板15が放熱口8aからの温排風と流入口からの排風とを、それぞれ流出口等まで案内するので、上段の導風室10からの排風が下段の収納室9に逆流するおそれや、収納室9からの温排風が上段の導風室10に逆流するおそれも著しく低減する。
また、上段側から下段側にかけて、流入口等の一方の領域の面積に対する他方の領域の面積の比が順次小さく設定されているので、排気ダクト接続口13からの距離が遠ざかるにつれて収納室9の温排風が吸引され易くなるように設定されている。したがって、すべてのアンプユニット2からの温排風が均等に近い状態で排気ダクト接続口13に吸引され、上下に並列配置したアンプユニット2の効率よい冷却が可能となる。すなわち、排気ダクト接続口13から離れた上段側の収納室9および導風室10で熱の滞留が発生するおそれは著しく低減する。
また、上段側から下段側にかけて、流入口等の一方の領域の面積に対する他方の領域の面積の比が順次小さく設定されているので、排気ダクト接続口13からの距離が遠ざかるにつれて収納室9の温排風が吸引され易くなるように設定されている。したがって、すべてのアンプユニット2からの温排風が均等に近い状態で排気ダクト接続口13に吸引され、上下に並列配置したアンプユニット2の効率よい冷却が可能となる。すなわち、排気ダクト接続口13から離れた上段側の収納室9および導風室10で熱の滞留が発生するおそれは著しく低減する。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上記の実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の筐体ユニット収納ラックは、半導体露光装置のモータのアンプに限定されることはなく、半導体工場やクリーンルーム等で使用される他の電子機器(パーソナルコンピュータの本体等)の収納にも使用することができる。
以上、本発明を上記の実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の筐体ユニット収納ラックは、半導体露光装置のモータのアンプに限定されることはなく、半導体工場やクリーンルーム等で使用される他の電子機器(パーソナルコンピュータの本体等)の収納にも使用することができる。
また、上記実施形態では収納室9および導風室10が上下方向に4段形成されている例を説明したが、収納ラックの段数は上記実施形態に限定されることはない。さらに、上記実施形態での一方の領域の面積と他方の領域の面積との比はあくまで一例であって、設計により適宜変更してもかまわない。
また、上記実施形態において必要に応じて開口(流出口)にも補助ファンを設けても良い。さらに、筐体と収納室とのすき間から収納室の前側に温風が逆流することを防止するために、放熱ファンの吐出口およびラックの放熱口を筒状に形成されたフード等で連結してもよい(いずれも図示を省略する)。
また、上記実施形態において必要に応じて開口(流出口)にも補助ファンを設けても良い。さらに、筐体と収納室とのすき間から収納室の前側に温風が逆流することを防止するために、放熱ファンの吐出口およびラックの放熱口を筒状に形成されたフード等で連結してもよい(いずれも図示を省略する)。
本発明は、例えば、半導体工場においてモータのアンプユニット等を収納するラックに使用できる。
1 筐体ユニット収納ラック
1a 天板
1b 底板
1c 側板
1d 背板
1e 棚板
2 アンプユニット(筐体ユニット)
3 アンプ(電子機器)
4 筐体
5 通気口
6 取っ手
7 放熱ファン
8 仕切り板
8a 放熱口
9,9a〜9d 収納室
10,10a〜10d 導風室
11 開口(流出口、流入口)
12 送風ファン
13 排気ダクト接続口
14 排気ファン
15 整風板
16 排気ダクト
1a 天板
1b 底板
1c 側板
1d 背板
1e 棚板
2 アンプユニット(筐体ユニット)
3 アンプ(電子機器)
4 筐体
5 通気口
6 取っ手
7 放熱ファン
8 仕切り板
8a 放熱口
9,9a〜9d 収納室
10,10a〜10d 導風室
11 開口(流出口、流入口)
12 送風ファン
13 排気ダクト接続口
14 排気ファン
15 整風板
16 排気ダクト
Claims (2)
- 電子機器を内蔵し、背面に放熱ファンを備えた筐体ユニットを上下方向に複数収納可能な筐体ユニット収納ラックであって、
正面側が外部に開放されて内部に前記筐体ユニットを収納可能に構成され、前記筐体ユニット収納時の前記放熱ファンに対応する位置に放熱口が開口された収納室と、前記収納室の背面側に配置され、前記放熱口によって前記収納室と連通する導風室とがそれぞれ上下方向に段状に配置され、前記導風室は上段側の前記導風室の空気を流入する流入口または下段側の前記導風室に空気を流出する流出口によって上下に連通し、最上段の前記流出口には下段側に送風する送風ファンが設置され、かつ最下段の前記導風室には空気をラック外部に排出する排気ファンを備えた排気ダクト接続口が形成されており、
前記導風室の内部には、前記放熱口からの排風と前記流入口からの排風とを前記流出口または前記排気ダクト接続口までそれぞれ案内する整風板が配置され、前記整風板の配置は、前記流出口または前記排気ダクト接続口における前記流入口からの排風の通過面積に対する前記放熱口からの排風の通過面積の比が上段側から下段側に順次小さくなるように設定されていることを特徴とする筐体ユニット収納ラック。 - 前記排気ダクト接続口に向けて送風する補助ファンが前記流出口に設置されていることを特徴とする請求項1に記載の筐体ユニット収納ラック。
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- 2004-03-18 JP JP2004079045A patent/JP2005268546A/ja active Pending
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