(57)【要約】【課題】  効率よく、低コストの空調システムを提供する。【解決手段】  機器を上下に搭載したラックＬが整列したラック列Ｌを複数並べて設置した機器室１１等を空調機１により空調する空調システムＡＳにおいて、空調機１により送風されるラック通過前空気Ａｃを有する機器室１１内の第１エリア１１ａと、ラック通過前空気ＡｃがラックＬを通過し温められたラック通過後空気Ａｈを有する機器室１１内の第２エリア１１ｂと、第１エリア１１ａと第２エリア１１ｂとを区分けする区分け手段３０，４０と、を備えることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器を上下に搭載したラックが整列したラック列を複数並べて設置した機器室等を空調機により空調する空調システムにおいて、
空調機により送風されるラック通過前空気を有する前記機器室内の第１エリアと、
前記ラック通過前空気が前記ラックを通過し温められたラック通過後空気を有する前記機器室内の第２エリアと、
前記第１エリアと前記第２エリアとを区分けする区分け手段と、
を備える
ことを特徴とする空調システム。
【請求項２】
前記機器室は、天井を有し、
前記区分け手段は、前記天井から前記ラックに設置される垂れ壁からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
【請求項３】
前記第１エリア又は前記第２エリアの少なくとも１つは、隣接する前記ラックの間に形成され、
前記区分け手段は、前記第１エリア又は前記第２エリアの上方を覆うように設けられたダクトからなる
ことを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーバ等による発熱密度の高い部屋の空調システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、サーバ等の機器は、ラック内に多段に収容され、このラックはラック列として並べられ、機器室内に設置されている。
【０００３】
近年、インターネット等の普及により、通信・情報設備が充実するにつれて、サーバの電力・熱負荷密度は、約５〜６ＫＷ／ｍ2に急速に上昇し、ブレード型サーバでは更に１０〜１１ＫＷ／ｍ2程度となっている。
【０００４】
このような電力・熱負荷密度が高い部屋の空調システムとして、機器配電盤の管理する機器の電流値からラック毎の機器発熱量の予測値を演算し、その予測値により空調機を制御することで、省エネルギで効率よく活用できるものが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００８−２６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の空調システムは、制御装置により省エネルギで効率よく活用するものであり、部屋自体の構造によって効率が変化する場合があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決し、効率よく、低コストの空調システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するものであって、機器を上下に搭載したラックが整列したラック列を複数並べて設置した機器室等を空調機により空調する空調システムにおいて、空調機により送風されるラック通過前空気を有する前記機器室内の第１エリアと、前記ラック通過前空気が前記ラックを通過し温められたラック通過後空気を有する前記機器室内の第２エリアと、前記第１エリアと前記第２エリアとを区分けする区分け手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記機器室は、天井を有し、前記区分け手段は、前記天井から前記ラックに設置される垂れ壁からなることを特徴とする。
【０００９】
また、前記第１エリア又は前記第２エリアの少なくとも１つは、隣接する前記ラックの間に形成され、前記区分け手段は、前記第１エリア又は前記第２エリアの上方を覆うように設けられたダクトからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、効率よく、低コストの空調システムを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の空調機について説明する。
【００１２】
以下、図面を参照して空調システムの実施形態を説明する。図１は第１実施形態である空調システムの概念を表す平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面からラック側を見た図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図、図４はダンパを示す図である。
【００１３】
図中、１は空調機、４は吹出口、５はダンパ、６は排気手段の一例としての排気ファン、１１は機器室、１１ａは第１エリアとしてのクールコリドー、１１ｂは第２エリアとしてのホットコリドー、１２はレタンチャンバ、１３は床下チャンバ、１４は天井チャンバ、１６は壁面、１７は床面、１８は天井面、２１は第１開口部、２２は床面開口部、２３は天井面開口部、３０は区分け手段としての垂れ壁、ＡＳは空調システム、Ａｃはラック通過前空気、Ａｈはラック通過後空気、Ｌはラック、Ｌ1〜Ｌ4はラック列である。
【００１４】
第１実施形態の空調システムＡＳの室１０の構造を説明する。ラックＬが設置される機器室１１は、壁面１６を隔てて、空調機１が設置されているレタンチャンバ１２が形成されると共に、二重床構造となっており、床面１７の下は床下チャンバ１３が形成されている。レタンチャンバ１２と床下チャンバ１３との間には第１開口部２１が設けられている。機器室１１と床下チャンバ１３との間の床面１７には、床面開口部２２が設けられており、床面開口部２２には、吹出口４が設置されている。機器室１１の天井面１８の上には天井チャンバ１４が形成されている。機器室１１と天井チャンバ１４との間の天井面１８には、天井面開口部２３が設けられており、天井面開口部２３には、排気ファン６が設置されている。
【００１５】
吹出口４は、図４に示すように、床スラブＳｆ上に設けた支柱Ｍに支持されており、また、開閉自在なダンパ５を有し、床下チャンバ１３から機器室１１へ、量を調整しながら、ラック通過前空気Ａｃを通過させている。
【００１６】
吹出口４の設置されていない床面１７の下方には、床スラブＳｆ上に設けた支柱Ｍに支持された強電用ケーブルラック２６が形成されている。強電用ケーブルラック２６の設置されたラック上方床面１７ａは、開閉自在に形成され、メンテナンスが容易にできるようになっている。
【００１７】
また、天井スラブＳｃからは、弱電用ケーブルラック２７が吊されている。弱電用ケーブルラック２７は、天井面１８の下方に形成され、メンテナンスが容易にできるようになっている。なお、弱電用ケーブルラック２７は、天井チャンバ１４内に形成してもよい。
【００１８】
機器室１１には、床面１７に通信・情報処理機器を搭載したラックＬの列が設置され、本実施形態ではＬ1〜Ｌ4の４列が設置されている。ラックＬは、サーバ等の機器を多段に積層し、前面又は後面に保守点検用の開口を有しており、ラック通過前空気Ａｃが前面から入り、ラック通過後空気Ａｈが後面から出るようになっている。ラック列は１列ごとにラックＬの前面又は後面同士が向かい合うように並べられており、本実施形態では、第１ラック列Ｌ1に対して第２ラック列Ｌ2の反対側、第２ラック列Ｌ2と第３ラック列Ｌ3との間、及び、第４ラック列Ｌ4に対して第３ラック列Ｌ3の反対側がラックＬの前面となり、第１ラック列Ｌ1と第２ラック列Ｌ2との間、及び、第３ラック列Ｌ3と第４ラック列Ｌ4との間がラックＬの後面となっている。
【００１９】
第１ラック列Ｌ1に対して第２ラック列Ｌ2の反対側の床面には吹出口４1が形成され、同様に、第２ラック列Ｌ2と第３ラック列Ｌ3との間の床面１７には吹出口４2，４3が形成され、第４ラック列Ｌ4に対して第３ラック列Ｌ3の反対側には吹出口４4が形成されており、第１ラック列Ｌ1に対して第２ラック列Ｌ2の反対側には、ラックＬ内の機器を冷却するためのラック通過前空気Ａｃが通過するクールコリドー１１ａ1、第２ラック列Ｌ2と第３ラック列Ｌ3との間にはクールコリドー１１ａ23、第４ラック列Ｌ4に対して第３ラック列Ｌ3の反対側にはクールコリドー１１ａ4が形成されている。
【００２０】
また、吹出口４の無い第１ラック列Ｌ1と第２ラック列Ｌ2との間の天井面開口部２３には排気ファン６12が形成され、同様に、吹出口４の無い側の第３ラック列Ｌ3と第４ラック列Ｌ4との間の天井面開口部２３には、排気ファン６34が形成されており、第１ラック列Ｌ1と第２ラック列Ｌ2との間には、ラックＬ内の機器を冷却した後に温まったラック通過後空気Ａｈが通過するホットコリドー１１ｂ12、第３ラック列Ｌ3と第４ラック列Ｌ4との間にはホットコリドー１１ｂ34が形成されている。
【００２１】
なお、第１実施形態ではラック列Ｌ1〜Ｌ4を４列設置したが、ラック列は４列に限らず、何列設置してもよい。その際、吹出口４を設置したクールコリドー１１ａと、排気ファン６を設置したホットコリドー１１ｂとは１つおきにすることが好ましい。
【００２２】
第１実施形態では、天井面１８から各ラックＬにアクリル等で形成された区分け手段としての垂れ壁３０が設置される。垂れ壁３０は、上方を天井面１８に固定され、下方をラックＬの天板部Ｌｃに横揺れ防止用アングルでゆるく固定され、クールコリドー１１ａを囲むように設置されている。ラックＬの無い部分は、ラックＬの天板部Ｌｃの高さまで、天井面１８から垂れ壁３０を設置している。
【００２３】
第１ラック列Ｌ1のクールコリドー１１ａ1側には、第１ラック列垂れ壁３０1が設置され、第１ラック列垂れ壁３０1は、第１ラック列第１端部Ｌ1ａ及び第１ラック列第２端部Ｌ1ｂに沿ってクールコリドー１１ａ1を囲むように延出する第１ラック列第１垂れ壁端部３０1ａ及び第１ラック列第２垂れ壁端部３０1ｂが設置される。
【００２４】
また、第２ラック列Ｌ2のクールコリドー１１ａ23側には、第２ラック列垂れ壁３０2が設置され、第３ラック列Ｌ3のクールコリドー１１ａ23側には、第３ラック列垂れ壁３０3が設置される。第２ラック列垂れ壁３０2と第３ラック列垂れ壁３０3とは、一方で、第２ラック列第１端部Ｌ2ａ及び第３ラック列第１端部Ｌ3ａに沿ってクールコリドー１１ａ23を囲むように延出する第２第３ラック列第１垂れ壁端部３０23ａで連結され、他方で、第２ラック列第２端部Ｌ2ｂ及び第３ラック列第２端部Ｌ3ｂに沿ってクールコリドー１１ａ23を囲むように延出する第２第３ラック列第２垂れ壁端部３０23ｂで連結されている。
【００２５】
また、第４ラック列Ｌ4のクールコリドー１１ａ4側には、第４垂れ壁３０4が設置され、第４垂れ壁３０4は第４ラック列第１端部Ｌ4ａ及び第４ラック列第２端部Ｌ4ｂに沿ってクールコリドー１１ａ4を囲むように延出する第４ラック列第１垂れ壁端部３０4ａ及び第４ラック列第２垂れ壁端部３０4ｂが設置される。
【００２６】
なお、垂れ壁３０は、クールコリドー１１ａを囲むように、ラックＬの天板部Ｌｃのクールコリドー１１ａ側に設置されているが、これに限らず、ラックＬの天板部Ｌｃのホットコリドー１１ｂ側に設置してもよい。
【００２７】
次に、本実施形態の空調システムＡＳの空気の流れを説明する。まず、機器室１１と壁面１６を隔てたレタンチャンバ１２に設置した空調機１から、新鮮なラック通過前空気Ａｃを排出する。排出されたラック通過前空気Ａｃは第１開口部２１を通過し、機器室１１の床面１７の下部に設けた床下チャンバ１３へ供給される。床下チャンバ１３から機器室１１へは、ダンパ５により流量を調整しながら吹出口４からラック通過前空気Ａｃを通過させている。吹出口４を通過したラック通過前空気Ａｃは、機器室１１のクールコリドー１１ａへ吹き出す。その後、ラック通過前空気Ａｃは通信・情報処理機器を搭載したラックＬを通過し、機器を冷却した後にラック通過後空気Ａｈとなり、ホットコリドー１１ｂへ流れる。次に、ラック通過後空気Ａｈは天井面１８に設置した排気ファン６により機器室１１から天井チャンバ１４へ流れ、レタンチャンバ１２へ戻る。
【００２８】
このように、ラック通過前空気Ａｃが通過するクールコリドー１１ａと、ラック通過後空気Ａｈが通過するホットコリドー１１ｂとを垂れ壁３０で区分することにより、ほぼ機器により温められたラック通過後空気Ａｈのみを空調機１へ戻すことが可能となるので、空調機１の効率を向上させることが可能となる。
【００２９】
次に、第２実施形態の空調システムＡＳを説明する。図５は第２実施形態である空調システムの概念を表す平面図、図６は図１のＣ−Ｃ断面からラック側を見た図、図７は図５のＤ−Ｄ断面図を示す。
【００３０】
第２実施形態の空調システムＡＳの構造を説明する。ラックＬが設置される機器室１１は、壁面１６を隔てて、空調機１が設置されているレタンチャンバ１２が形成されると共に、二重床構造となっており、床面１７の下は床下チャンバ１３が形成されている。レタンチャンバ１２と床下チャンバ１３との間には第１開口部２１が設けられている。機器室１１と床下チャンバ１３との間の床面１７には、床面開口部２２が設けられており、床面開口部２２には、吹出口４が設置されている。
【００３１】
吹出口４は、図４に示すように、床スラブＳｆ上に設けた支柱Ｍに支持されており、また、開閉自在なダンパ５を有し、床下チャンバ１３から機器室１１へ、量を調整しながら、ラック通過前空気Ａｃを通過させている。
【００３２】
吹出口４の設置されていない床面１７の下方には、床スラブＳｆ上に設けた支柱Ｍに支持された強電用ケーブルラック２６が形成されている。強電用ケーブルラック２６の設置されたラック上方床面１７ａは、開閉自在に形成され、メンテナンスが容易にできるようになっている。
【００３３】
また、天井スラブＳｃからは、弱電用ケーブルラック２７が吊されている。
【００３４】
機器室１１には、床面１７に通信・情報処理機器を搭載したラックＬの列が設置され、本実施形態ではＬ1〜Ｌ4の４列が設置されている。ラックＬは、サーバ等の機器を多段に積層し、前面又は後面に保守点検用の開口を有しており、ラック通過前空気Ａｃが前面から入り、ラック通過後空気Ａｈが後面から出るようになっている。ラック列は１列ごとにラックＬの前面又は後面同士が向かい合うように並べられており、本実施形態では、第１ラック列Ｌ1に対して第２ラック列Ｌ2の反対側、第２ラック列Ｌ2と第３ラック列Ｌ3との間、及び、第４ラック列Ｌ4に対して第３ラック列Ｌ3の反対側がラックＬの前面となり、第１ラック列Ｌ1と第２ラック列Ｌ2との間、及び、第３ラック列Ｌ3と第４ラック列Ｌ4との間がラックＬの後面となっている。
【００３５】
第１ラック列Ｌ1に対して第２ラック列Ｌ2の反対側の床面には吹出口４1が形成され、同様に、第２ラック列Ｌ2と第３ラック列Ｌ3との間の床面１７には吹出口４2，４3が形成され、第４ラック列Ｌ4に対して第３ラック列Ｌ3の反対側には吹出口４4が形成されており、第１ラック列Ｌ1に対して第２ラック列Ｌ2の反対側には、ラックＬ内の機器を冷却するためのラック通過前空気Ａｃが通過するクールコリドー１１ａ1、第２ラック列Ｌ2と第３ラック列Ｌ3との間にはクールコリドー１１ａ23、第４ラック列Ｌ4に対して第３ラック列Ｌ3の反対側にはクールコリドー１１ａ4が形成されている。
【００３６】
また、第１ラック列Ｌ1と第２ラック列Ｌ2との間には、ラックＬ内の機器を冷却した後に温まったラック通過後空気Ａｈが通過するホットコリドー１１ｂ12、第３ラック列Ｌ3と第４ラック列Ｌ4との間にはホットコリドー１１ｂ34が形成されている。
【００３７】
なお、第２実施形態ではラック列Ｌ1〜Ｌ4を４列設置したが、ラック列は４列に限らず、何列設置してもよい。その際、吹出口４を設置したクールコリドー１１ａと、排気ファン６を設置したホットコリドー１１ｂとは１つおきにすることが好ましい。
【００３８】
第２実施形態では、図８に示すように、一部のラックＬ間にアクリル等で形成された区分け手段としてのダクト４０が設置される。ダクト４０は、断面コの字又はＵ字型に形成され、ホットコリドー１１ｂを挟んだ隣接するラックＬの天板部Ｌｃに横揺れ防止用アングル５０でゆるく固定され、ホットコリドー１１ｂを覆うようにコの字又はＵ字型の開口部分を下に向けて設置されている。ラックＬの無い部分は、ラックＬの天板部Ｌｃの高さまで、ダクト４０を設置している。
【００３９】
図５に示すように、ダクト４０の壁面１６側は、ホットコリドー１１ｂの幅から斜め側方に拡張する拡張部４０ａを有する。拡張部４０ａの端部は壁面１６に設置されている。ダクト４０の壁面１６と反対側は、ラック列端部Ｌｂとホットコリドー１１ｂを挟んで隣接するラック列端部Ｌｂに沿ってホットコリドー１１ｂを囲むように延出するラック列ダクト端部４０ｂを有する。また、上方には、ダクト天井部４０ｃを有する。
【００４０】
第１ラック列Ｌ1と第２ラック列Ｌ2との間には、第１第２ラック列ダクト４０12が設置され、第１第２ラック列ダクト４０12は、壁面１６側に、ホットコリドー１１ｂ12の幅から斜め側方に拡張する第１ラック列ダクト第１端部４０1ａと第２ラック列ダクト第１端部４０2ａを有する。第１ラック列ダクト第１端部４０1ａと第２ラック列ダクト第１端部４０2ａは壁面１６に設置されている。また、第１第２ラック列ダクト４０12は、壁面１６と反対側に、第１ラック列第２端部Ｌ1ｂと第２ラック列第２端部Ｌ2ｂに沿ってホットコリドー１１ｂ12を囲むように延出する第１第２ラック列ダクト第２端部４０12ｂを有する。また、上方には、第１第２ラック列ダクト天井部４０12ｃを有する。
【００４１】
第３ラック列Ｌ3と第４ラック列Ｌ4との間には、第３第４ラック列ダクト４０34が設置され、第３第４ラック列ダクト４０34は、壁面１６側に、ホットコリドー１１ｂ34の幅から斜め側方に拡張する第３ラック列ダクト第１端部４０3ａと第４ラック列ダクト第１端部４０4ａを有する。第３ラック列ダクト第１端部４０3ａと第４ラック列ダクト第１端部４０4ａは壁面１６に設置されている。また、第３第４ラック列ダクト４０34は、壁面１６と反対側に、第３ラック列第２端部Ｌ3ｂと第４ラック列第２端部Ｌ4ｂに沿ってホットコリドー１１ｂ34を囲むように延出する第３第４ラック列ダクト第２端部４０34ｂを有する。また、上方には、第３第４ラック列ダクト天井部４０34ｃを有する。
【００４２】
なお、ダクト４０には、以下の様な構成が考えられる。なお、クールコリドー１１ａを覆うように設置する際、ダクト４０は、壁面１６側に拡張部４０ａを設ける必要はなく、ラック列ダクト端部４０ｂのように、壁面１６側もラック列端部Ｌａに沿って、端部を形成してもよい。
（１）図５に示すように、ラックＬの天板部Ｌｃを含めずにホットコリドー１１ｂを覆うように、ラックＬの天板部Ｌｃのホットコリドー１１ｂ側に設置され、壁面１６側に拡張部４０ａを有するダクト４０。
（２）ホットコリドー１１ｂ及びラックＬの天板部Ｌｃを覆うように、ラックＬの天板部Ｌｃのクールコリドー１１ａ側に設置され、壁面１６側に拡張部４０ａを有するダクト４０。
（３）ラックＬの天板部Ｌｃを含めずにクールコリドー１１ａを覆うように、ラックＬの天板部Ｌｃのクールコリドー１１ａ側に設置されるダクト４０。
（４）クールコリドー１１ａ及びラックＬの天板部Ｌｃを覆うように、ラックＬの天板部Ｌｃのホットコリドー１１ｂ側に設置されるダクト４０。
【００４３】
次に、本実施形態の空調システムＡＳの空気の流れを説明する。まず、機器室１１と壁面１６を隔てたレタンチャンバ１２に設置した空調機１から、新鮮なラック通過前空気Ａｃを排出する。排出されたラック通過前空気Ａｃは第１開口部２１を通過し、機器室１１の床面１７の下部に設けた床下チャンバ１３へ供給される。床下チャンバ１３から機器室１１へは、ダンパ５により流量を調整しながら吹出口４からラック通過前空気Ａｃを通過させている。吹出口４を通過したラック通過前空気Ａｃは、機器室１１のクールコリドー１１ａへ吹き出す。その後、ラック通過前空気Ａｃは通信・情報処理機器を搭載したラックＬを通過し、機器を冷却した後にラック通過後空気Ａｈとなり、ホットコリドー１１ｂへ流れる。次に、ラック通過後空気Ａｈはダクト４０内を通過し、機器室１１からレタンチャンバ１２へ戻る。
【００４４】
このように、ラック通過前空気Ａｃが通過するクールコリドー１１ａと、ラック通過後空気Ａｈが通過するホットコリドー１１ｂとをダクト４０で区分することにより、機器により温められたラック通過後空気Ａｈのみを空調機１へ戻すことが可能となるので、空調機１の効率を向上させることが可能となる。
【００４５】
なお、このような構造を特許文献１に示した従来技術と組み合わせることにより、省エネルギ制御をより効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１実施形態である空調システムの概念を表す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面からラック側を見た図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】ダンパを示す図である。
【図５】第２実施形態である空調システムの概念を表す平面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ断面からラック側を見た図である。
【図７】図５のＤ−Ｄ断面図である。
【図８】ダクトの拡大図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…空調機、４…吹出口、５…ダンパ、６…排気ファン(排気手段)、１０…室、１１…機器室、１１ａ…クールコリドー、１１ｂ…ホットコリドー、１２…レタンチャンバ、１３…床下チャンバ、１４…天井チャンバ、１６…壁面、１７…床面、１８…天井面、２１…第１開口部、２２…床面開口部、２３…天井面開口部、３０…垂れ壁（区分け手段）、４０…ダクト（区分け手段）、ＡＳ…空調システム、Ａｃ…ラック通過前空気、Ａｈ…ラック通過後空気、Ｌ…ラック、Ｌ1〜Ｌ4…ラック列
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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