JP6696686B1 - 配管保護装置および冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サーバ等の冷却ユニットの配管のカプラを保護する。【解決手段】上下のカプラ１のいずれか一方は、該カプラ１の輪郭に沿った凹部２を有する供給側支持部３に支持され、また、前記カプラ１の他方は、該カプラ１の輪郭に沿った凹部２を有する排出側支持部４に支持されている。これら供給側支持部３と排出側支持部４とは一体に形成されて、二つのカプラ１を所定の位置関係に支持している。【選択図】図１

Description

本発明は、配管保護装置および冷却装置に関する。

サーバラックに収容された電子機器を水等の熱交換媒体によって冷却する冷却方式がある。この水冷冷却方式では、背面に冷却ユニットへの冷却水の供給、排出のためのホースが用いられる。
すなわち、発熱部品等に接触するタンク状の部品に供給管、排出管を接続した冷却ユニットが用いられている。

前記冷却ユニットに関連する技術として、特許文献１、２、３、４に記載されたものがある。

特開平０７−３５４５３号公報 特開２００７−３００１０７号公報 特開２０１２−５４４９８号公報 特表２０１５−５０１４８９号公報

ところで、冷却ユニットを用いるサーバにあっては、ラックに複数のサーバを多段状に収容する方式がされており、この場合、各段のサーバの背後から引き出された多数の供給管（ホース）、排出管（ホース）を供給側、排出側の集合管へ接続することが必要とされる。
この場合、サーバの引き出し、挿入に際して、背面側の供給管、排出管を直接目視することが難しいため、多数のホースが絡み合ったり、ホース先端のカプラ（配管を着脱可能に接続するコネクタ）が他の部材等に引っかかる、圧迫される等による損傷を防止しつつ前記引き出し、挿入作業を行うために、細心の注意を要する。

この発明は、電子機器の冷却に使用される冷却ユニットの供給管、排出管の絡み合い、過剰な引っ張り、あるいは、カプラの損傷を防止することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。本発明の第１態様にかかる配管保護装置は、熱交換ユニットへ熱交換媒体を供給する供給管の端部に設けられた供給側カプラと、この供給管から前記熱交換ユニットへ供給された熱交換媒体が排出される排出管の端部に設けられた排出側カプラとに設けられる配管保護装置であって、前記供給管の一部の輪郭に沿った凹部を備える供給側支持部と、前記排出管の一部の輪郭に沿った凹部を備える排出側支持部と、前記供給側支持部、排出側支持部を所定の間隔をおいて支持するとともに、サーバを構成する筐体に連結する連結部とを有する。

本発明によれば、配管およびその接続に使用されるカプラを所定位置に支持することにより、他の部材等との干渉による損傷を防止することができる。

本発明に係る配管保護装置の最小構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る保護装置を備えたサーバを示す斜視図である。 第１実施形態の保護装置の正面図、側面図である。 第１実施形態の保護装置の開放状態、セット状態、閉じた状態の側面図である。 第１実施形態の保護装置のラックへの取り付け状態を示す側面図である。 第１実施形態の保護装置を備えたサーバを背面側から見た斜視図である。 本発明の第２実施形態にかかる保護装置の斜視図である。 第２実施形態の保護装置を備えたサーバを背面側から見た斜視図である。 第２実施形態の保護装置の縦断面図である。

本発明に係る配管保護装置の最小構成を図１により説明する。符号１は、カプラであって、上下二つのカプラ１のいずれか一方は、例えば、所定の容積を持つタンク状の冷却ユニット（図示略）へ熱媒体を供給する供給管の一部としてその先端に設けられて熱媒体の供給側の集合管（図示略）に接続され、いずれか他方は、例えば、冷却ユニットで熱交換された熱媒体を排出する排出管の一部としてその先端に設けられた熱媒体の回収側の集合管（図示略）に接続される。
前記カプラ１の一方は、該カプラ１の輪郭に沿った凹部２を有する供給側支持部３に支持され、また、前記カプラ１の他方は、該カプラ１の輪郭に沿った凹部２を有する排出側支持部４に支持されている。これら供給側支持部３と排出側支持部４とは一体に形成されて、二つのカプラ１を所定の位置関係に支持している。なお図示例では、一体に形成された供給側支持部３と排出側支持部４との内、上部を供給側支持部３、下部を排出側支持部４と称するものとする。
また前記供給側支持部３と排出側支持部４とは、これらに一体に設けられた連結部５によってサーバ等の電子機器等の筐体（図示略）に取り付けられている。

上記構成の配管保護装置にあっては、二つのカプラ１が凹部２に嵌め込まれた状態で供給側支持部３と排出側支持部４とに収容されて、互いに一定の位置関係に固定することができる。また、これらに支持された状態で筐体に連結されているから、カプラ１を有する配管の位置を安定させることができ、筐体をラックに抜き差しする際等に、筐体の奥側に位置するカプラや配管がラックや筐体に引っかかり、あるいは押しつぶされて損傷を受けることが防止される。
なお前記カプラ１は、一般にホース等の配管材に取り付けられるから、前記供給側支持部３、排出側支持部４の凹部２は、カプラ１のみならず、これに付属する配管材の一部を収容することができるものを含むものとする。

図２〜図６を参照して本発明の第１実施形態について説明する。なお図２〜図６において図１と共通の構成には同一符号を付し、説明を簡略化する。
符号１０はサーバ（便宜上サーバを収容した筐体の外観を示す）であって、このサーバ１０には、回路基板等の電子機器が収容されている。さらに、前記電子機器に搭載された発熱部品、例えば半導体装置には、熱を吸収する熱媒体を収容する冷却ユニット（図示略）が設けられている。図２の符号２０は、前記冷却ユニットへ熱媒体を供給する供給管であって、この供給管２０は例えばゴムにより構成されて、屈曲可能とされている。また符号３０は、前記冷却ユニットから熱媒体を排出する排出管であって、この排出管３０は前記供給管２０と同様に例えばゴムにより構成されて、屈曲可能とされている。

前記供給管２０、排出管３０は、図２に示すようにサーバ１０の背面の開口部１１から引き出されている。図示例では、サーバ１０に４つの冷却ユニットが内蔵され、各冷却ユニットのそれぞれに並列に、供給管２０と排出管３０とが接続されている。前記供給管２０、排出管３０の先端には、これらを熱媒体の供給元となる供給側集合管（図示略）、回収元となる回収側集合管（図示略）等の他の配管に着脱可能に接続するためのカプラ１がそれぞれ取り付けられている。

前記供給管２０、排出管３０とカプラ１とを収容して保護する保護装置は、全体として、図３（ａ）の正面図、あるいは、図３（ｂ）の側面図に示すような外観をなしている。
すなわち保護装置は、互いに向かい合って組み合わせられる二つのキャップ片６１を有し、各キャップ片６１は、供給側支持部としての凹部６２と、排出側支持部としての凹部６３とを有する。また二つのキャップ片６１は、弾性変形可能な接続板６４によって互いに連結されている。

より詳細には、図４（ａ）に示すように、二つのキャップ片６１が線対称に配置され、これらの間を薄板状の接続板６４によって連結した構成が採用されている。なお図４（ａ）は、二つのキャップ片６１の合わせ面が同一平面上に並ぶように展開した状態を示し、前記接続板６４は、二つのキャップ片６１の間で平面状に延びた状態となっている。また前記接続板６４には、図４（ａ）の左右方向に向かう筋状をなして、同図の上下方向へ繰り返し凹凸が形成されていて、前記キャップ片６１を互いに向かい合わせる際の曲げ変形が容易になるよう成形されている。

前記凹部６２は、供給管としてのホースが収容されるホース収容部６２ａと、ホースの先端のカプラ１が収容されるカプラ収容部６２ｂとを有する。また前記凹部６３は、排出管としてのホースが収容されるホース収容部６３ａと、ホースの先端のカプラ１が収容されるカプラ収容部６３ｂとを有する。ここで、凹部６２、６３と供給管２０、排出管３０、およびカプラ１の外形（輪郭）との間のクリアランス（隙間）は、大きく設定するほど取り付け、取り外しの際の操作性が良く、また、小さく設定するほど、キャップ片６１を一体化して保持した際にガタつくことなく安定して保持することができる。

なお、これらの凹部６２、６３が形成された前記二つのキャップ片６１と、これらの間を繋ぐ接続板６４とは、例えば、軟質プラスチック、ゴム、あるいはこれらの混合物の一体成型により製作することができる。

図４（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照して、上記構成の保護装置の組み立て工程とともに、その作用を説明する。
図４（ａ）に示すように、保護装置のキャップ片６１、６１を広げた状態で準備する。ここで、二つの凹部６２、及び凹部６３は、互いに平行な状態に位置決めされることとなる。

図４（ｂ）に示すように、一方の（図示例では下側の）キャップ片６１の凹部６２、６３へ、供給管２０と排出管３０、およびこれらの先端のカプラ１を嵌め込んで収容する。このとき、凹部６２、６３は半割状に構成されているから、供給管２０、排出管３０、カプラ１の下半分が凹部６２、６３に収容される。詳細には、ホース収容部６２ａに供給管２０が収容され、カプラ収容部６２ｂにカプラ１が収容される。またホース収容部６３ａに排出管３０が収容され、カプラ収容部６３ｂにカプラ１が収容される。

図４（ｂ）に矢印で示すように、接続板６４を折り曲げながら、上側のキャップ片６１を下側のキャップ片６１に重ねると、図４（ｃ）に示すように、上側のキャップ片６１の凹部６２、６３と、下側キャップ片６１の凹部６２、６３とが互いに向かい合った状態で重なり合う。この結果、前記凹部６２、６３が一体の空間となり、この空間に供給管２０、排出管３０、およびこれらの先端のカプラ１が収容される。
この状態で連結部５を互いにかみ合わせることにより、あるいは、周囲にゴムベルト等を巻き付け、さらには、ボルト締め等の固着手段を用いることにより、二つのキャップ片６１を閉じた状態に維持することができる。

この図４（ｃ）の状態では、二つのキャップ片１、１の間に供給管２０、排出管３０および先端のカプラ１が収容されているので、全体が保護され、サーバの背面側等の線材や機器が混み合った領域で周辺の機器との干渉により損傷を受けることが少ない。また、図５、６に示すように連結部５を筐体１０の一部に引っかけることにより、供給管２０、排出管３０を構成するホースを所定の位置に整然とした状態で配置することができる。

このように第１実施形態の保護装置を用い、供給管２０、排出管３０を筐体１０の後部にまとめて支持した状態でラックへの出し入れを行い、筐体１０の着脱（挿入または引き出し）が終了した後、キャップ片６１を開いて供給管２０、排出管３０、およびカプラ１を凹部６２、６３から取り出し、所定の配管に接続して、熱媒体を供給、回収することにより、サーバ１０内の電子部品等を冷却することができる。

図７〜９は、第２実施形態を示すものである。図７〜９において、図１〜６と共通の構成要素には同一符号を付し、説明を簡略化する。
符号７０は、図８に示すようにサーバ１０の背面に取り付けられる連結部である。この連結部７０は、全体として板状をなし、上側（サーバ１０の上面側）の両端には、前後方向（サーバ１０の奥行き方向）に突出する突起７１が、例えば板金の一部を折り曲げることによって、形成されている。これらの突起７１の下面には、薄板状のバネ鋼を湾曲状に形成した構成の板バネ７２が設けられていて、突起７１の厚さ方向へ弾性変形することができるように取り付けられている。

また前記連結部７０の下側（サーバ１０の下面側）の両端には、前後方向（サーバ１０の奥行き方向）に突出する爪部７３が、例えば板金の一部を折り曲げることがよって、形成され、サーバ１０を構成する筐体の一部に引っかけられるようになっている。
すなわち前記連結部７０は、爪部７３を引っかけた状態で板バネ７２を弾性変形させることにより、サーバ１０の背面に取り付けられている。

前記連結部７０には、図９に示すように貫通孔７０ａが形成され、この貫通孔７０ａには、ゴム等の弾性体により形成されたグロメット７４が取り付けられている。このグロメット７４は、鍔部７４ａによって前記貫通孔７０ａの周囲の板金を挟むことで支持部７０に着脱可能に取り付けられている。またグロメット７４は、供給管２０、排出管３０を構成するホースの周囲で弾性変形することにより、前記連結部７０に供給管２０、排出管３０を固定している。
このように、グロメット７４によって、連結部７０に供給管２０、排出管３０が固定されていることから、前記連結部７０は、供給管２０、排出管３０、あるいはこれらと一体のカプラ（図７〜９において図示略）を所定の配置関係に維持しつつ筐体１０に連結する機能をも果たしている。

この第２実施形態にあっては、前記連結部７０によって供給管２０、排出管３０を支持することにより、図８に示すように、供給管２０、排出管３０を構成するホースをサーバ１０の背面の所定の位置に整然とした状態で取り付けることができる。

上記供給管、排出管の長さ、径、本数、カプラの径、構造、個数は、熱媒体が循環する配管系に用いられる管材、付属品の仕様に応じて適宜変更しても良いのはもちろんである。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明は、発熱部品を冷却する冷却ユニットへの冷却媒体の供給、排出を必要とするサーバ等の電子機器に利用することができる。

１ カプラ
２ 凹部
３ 供給側支持部
４ 排出側支持部
５ 連結部
１０ サーバ（筐体）
１１ 開口部
２０ 供給管
３０ 排出管
６１ キャップ片
６２ 凹部（供給側支持部）
６２ａ ホース収容部
６２ｂ カプラ収容部
６３ 凹部（排出側支持部）
６３ａ ホース収容部
６３ｂ カプラ収容部
６４ 接続板
７０ 連結部
７０ａ 貫通孔
７１ 突起
７２ 板バネ
７３ 爪部
７４ グロメット
７４ａ 鍔部

Claims (7)

1. 熱交換ユニットへ熱交換媒体を供給する供給管の端部に設けられた供給側カプラと、この供給管から前記熱交換ユニットへ供給された熱交換媒体が排出される排出管の端部に設けられた排出側カプラとに設けられる配管保護装置であって、
   前記供給管の一部の輪郭に沿った凹部を備える供給側支持部と、
   前記排出管の一部の輪郭に沿った凹部を備える排出側支持部と、
   前記供給側支持部、排出側支持部を所定の間隔をおいて支持するとともに、サーバを構成する筐体に連結する連結部と、
   を有する配管保護装置。
2. 前記供給側カプラの輪郭の一部に沿う半割状の供給側支持部と、
   前記排出側カプラの輪郭の一部に沿う半割状の排出側支持部と、
   が並列に配置された第１の支持部材と、
   前記供給側カプラの輪郭の他の部分に沿う半割状の供給側支持部と、
   前記排出側カプラの輪郭の他の部分に沿う半割状の排出側支持部と、
   が並列に配置された第２の支持部材と、
   を有し、
   前記第１の支持部材と第２の支持部材とを前記供給側支持部、排出側支持部が並列に並んだ状態で連結し、弾性変形自在に形成された接続板と、を有する
   請求項１に記載の配管保護装置。
3. 前記第１の支持部材と第２の支持部材との間に配置された前記接続板によって、前記第１の支持部材と第２の支持部材とが前記供給側支持部と、前記排出側支持部とを同一方向へ開口させた状態で互いに連結された請求項２に記載の配管保護装置。
4. 前記第１の支持部材の供給側支持部と第２の支持部材の供給側支持部とが、開口部を互いに向かい合わせた状態で組み合わせられた請求項３に記載の配管保護装置。
5. 前記供給側支持部と排出側支持部とは、前記連結部を貫通して、前記供給管、排出管の周囲に配置された弾性体である請求項１に記載の配管保護装置。
6. 前記供給側支持部、排出側支持部は、筐体に連結される板状の連結部に設けられた弾性変形可能な中空状の部材であって、前記供給管、排出管が貫通される、請求項１に記載の配管保護装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の配管保護装置と、
   前記供給管から熱媒体の供給を受ける収容部と、
   前記供給管の端部に設けられた供給側カプラと、
   前記収容部から熱交換媒体が排出される排出管と、
   この排出管の端部に設けられた排出側カプラと、
   を有する冷却装置。

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