(57)【要約】【課題】  外気冷房を有効に利用して、サーバーを配置した電算室において省エネが図れるようにした電算室用空気調和機を提供する。【解決手段】  上流からフィルター、冷却コイル、送風ファンと、冷却コイルの上流又は下流に加湿器とが順次配置される電算室用空気調和機において、戸外から外気を取り入れ冷却コイル或いは加湿器で空調するとともに、外気が電算室に適する雰囲気の場合にはそのまま電算室に導入し戸外に排出し、外気の温度が所定値よりも低い場合であって外気のエンタルピーが所定値よりも大きい場合、及び、外気の温度が所定値よりも高い場合であって外気のエンタルピーが所定値よりも大きい場合以外は外気を導入する電算室用空気調和機。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流からフィルター、冷却コイル、送風ファンと、冷却コイルの上流又は下流に加湿器とが順次配置される電算室用空気調和機において、
戸外から外気を取り入れ冷却コイル或いは加湿器で空調するとともに、外気が電算室に適する雰囲気の場合にはそのまま電算室に導入し戸外に排出することを特徴とする電算室用空気調和機。
【請求項２】
戸外から外気を取り入れ独立して制御可能な開閉ダンパをダクト経路に有する外気ダクトと、電算室から還気を循環させる独立した制御可能な開閉ダンパをダクト経路に有する第１還気ダクト及び第２還気ダクトと、還気を戸外に排気する独立して制御可能な開閉ダンパをダクト経路に有する排気ダクトとを配置し、
前記外気ダクトと第１還気ダクトとの開口は前記フィルターの上流に配置されるとともに、前記の第２還気ダクトの開口は前記加湿器の下流に配置してフィルター、冷却コイル、加湿器をバイパスする経路を形成することを特徴とする請求項１に記載の電算室用空気調和機。
【請求項３】
上流からフィルター、冷却コイル、冷却コイルの上流又は下流に加湿器のユニットが２系統設けられ、該２系統のユニットは上端側が互いに接近し下端側が離れたハの字状に配置され、それぞれの空気通路の上流は互いに隔てられ、それぞれ戸外から外気を取り入れ独立して制御可能な開閉ダンパをダクト経路に有する外気ダクトが接続されるとともに、電算室から還気を循環させて独立した制御可能な開閉ダンパをダクト経路に有する第１還気ダクト及び第２還気ダクトとが接続され、前記２系統のユニットの下流の下端にはファンが接続され電算室に送風し、電算室には還気を戸外に排気する独立した制御可能な開閉ダンパをダクト経路に有する排気ダクトとを配置したことを特徴とする請求項１に記載の電算室用空気調和機。
【請求項４】
外気の温度が所定値よりも低い場合であって外気のエンタルピーが第１所定値よりも大きい場合、及び、外気の温度が所定値よりも高い場合であって外気のエンタルピーが第２所定値よりも大きい場合以外は外気を導入することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電算室用空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電算室のように、サーバーやルータなどのＩＣＴ（Information and Communication Technology）装置等の発熱体を有する高発熱の電子装置が設置され、冷房空気を循環させる電算室における電算室用空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電算室(データセンターのコンピュータ室)では、特許文献１に開示されているように、空気調和機からの冷気を床下からサーバー等のラックに送風し、天井からラックからの排気を空気調和機に還気している。ＣＰＵの処理能力の向上、ブレードサーバーの普及に伴い、これらサーバーやルータなどのＩＣＴ装置のような高発熱を伴う装置も急激に高性能・大容量化し、コンピュータシステムが必要とする冷却空気量が急激に増加しており、サーバーの動作環境、特に温熱環境を維持しサーバーの発熱を冷却するために熱源機を運転してサーバー室である電算室の年間冷房を行うために多大なエネルギーを必要としていた。
【０００３】
この従来のデータセンターでの冷房空調システムを、図１に示して説明する。電算室aに隣接して、冷熱源として、フィルターｂ冷却コイルｃと送風ファンｄからなる冷水型冷凍機や直膨型室外機等の冷房空調装置ｅを配置し冷房を行うものであるが、図１において、冷房空調装置ｅからの冷気Cをグリル床ｆからサーバーg2等のラックｇの前面パネルg1に送風し、サーバーg2の発熱を処理したラックｇで暖まった暖気Ｈは、サーバー内蔵ファンg3によってラックｇの背面パネルg4から排気され、この暖機Hは天井吸込口ｈから通風路ｉを介して空気調和機eに還気する循環冷却システムである。
ところで、近時、エネルギーの使用量を改善するために、サーバーの動作温熱環境が長時間３０℃近くでも連続稼働が可能なサーバーに改良され、年間を通じて大部分の期間を熱源での冷却運転を行わないで、外気そのものでサーバーが設置された電算室の冷房が可能なようになってきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３２３１２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来の電算室における循環冷却システムにおいて、サーバー等は年間を通して非常に大きな発熱があり、サーバー等の熱負荷を処理するため、莫大なエネルギーが消費されるため、冷却するための空調エネルギーの削減が求められていた。
本発明の空気調和機は、サーバーの動作温熱環境の向上に伴い、外気そのものでサーバーが設置された電算室の冷房が可能であることに着目して、従来、電算室では行われなかった外気冷房を有効に利用して、サーバーを配置した電算室において省エネが図れるようにした電算室用空気調和機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、上流からフィルター、冷却コイル、送風ファンと、冷却コイルの上流又は下流に加湿器とが順次配置される電算室用空気調和機において、戸外から外気を取り入れ冷却コイル或いは加湿器で空調するとともに、外気が電算室に適する雰囲気の場合には、そのまま電算室に導入し戸外に排出することを特徴とする電算室用空気調和機である。すなわち、空気線図(図３)でのエリアＤでは外気をそのまま電算室の冷却に使用することを特徴とする。
上記課題を解決するために、請求項２の発明は、請求項１の上流からフィルター、冷却コイル、加湿器、送風ファンとが順次配置される電算室用空気調和機において、戸外から外気を取り入れ、独立して制御可能な開閉ダンパをダクト経路に有する外気ダクトと、電算室から還気を循環させる独立して制御可能な開閉ダンパをダクト経路に有する第１還気ダクト及び第２還気ダクトと、還気を戸外に排気する独立して制御可能な開閉ダンパをダクト経路に有する排気ダクトとを配置し、前記外気ダクトと第１還気ダクトとの開口は前記フィルターの上流に配置されるとともに、前記の第２還気ダクトの開口は前記加湿器の下流に配置してフィルター、冷却コイル、加湿器をバイパスする経路を形成する電算室用空気調和機である。
上記課題を解決するために、請求項３の発明は、請求項１の上流からフィルター、冷却コイル、送風ファンと、冷却コイルの上流又は下流に加湿器とが順次配置される電算室用空気調和機において、上流からフィルター、冷却コイル、冷却コイルの上流又は下流に加湿器のユニットが２系統設けられ、該２系統のユニットは上端側が互いに接近し下端側が離れたハの字状に配置され、それぞれの空気通路の上流は互いに隔てられ、それぞれ戸外から外気を取り入れ独立して制御可能な開閉ダンパをダクト経路に有する外気ダクトが接続されるとともに、電算室から還気を循環させて独立した制御可能な開閉ダンパをダクト経路に有する第１還気ダクト及び第２還気ダクトとが接続され、前記２系統のユニットの下流の下端にはファンが接続され電算室に送風し、電算室には還気を戸外に排気する独立した制御可能な開閉ダンパをダクト経路に有する排気ダクトとを配置した電算室用空気調和機である。
請求項４の発明は、請求項２または請求項３に記載の電算室用空気調和機においては、外気の温度が所定値よりも低い場合であって外気のエンタルピーが第１所定値よりも大きい場合、及び、外気の温度が所定値よりも高い場合であって外気のエンタルピーが第２所定値よりも大きい場合以外は外気を導入することを特徴とする。
すなわち、実施例の空気線図(図３)でのエリアＦの範囲であって、導入外気温度ＯＡが還気ＲＡ或いは排気ＥＡの温度の上限値（「所定値」：本実施例では３５℃）よりも低い場合であって、サーバーの動作温度環境から許容される還気のエンタルピーの上限値（「第１所定値」：本実施例では、外気ＯＡのエンタルピーが６３[kJ/kg(ＤＡ)]）よりも大きい場合、及び、導入外気温度ＯＡの前記上限値(本実施例では３５℃)よりも高い場合であって、サーバーの動作温度環境の室内温度のエンタルピーの上限値（「第２所定値」：エリアＤのエンタルピーの上限値：本実施例では、外気ＯＡのエンタルピーが５３[kJ/kg(ＤＡ)]）よりも大きい場合には、外気ＯＡを導入しないことを特徴とする。  
【発明の効果】
【０００７】
請求項１、２、４の発明の電算室用空気調和機によれば、外気そのものでサーバーが設置された電算室の冷房を可能とし、従来、電算室では行われなかった外気冷房を有効に利用して、サーバーを配置した電算室にて大幅に省エネが図れるようになる。
請求項３、４の発明の電算室用空気調和機によれば、外気そのものでサーバーが設置された電算室の冷房を可能とし、従来、電算室では行われなかった外気冷房を有効に利用して、サーバを配置した電算室にて大幅な省エネが図れるようになるとともに、フィルター、冷却コイル、加湿器のユニットを２系統備えているので、１方の冷房系統が故障した場合には、もう１方の冷房系統を駆動させ、その間に故障を修理することができ、本来のバックアップ用の冷房系統を有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来の電算室における空調システムの説明図、
【図２】本発明の実施例１の電算室における空調機及びそのシステムの説明図、
【図３】外気の状態と電算室で必要とする空気線図のエリアを示す空気線図、
【図４】図３の空気線図で外気がエリアＤである場合の実施例１の空調機の稼働状態を説明する図、
【図５】図３の空気線図で外気がエリアＣである場合の実施例１の空調機の稼働状態を説明する図、
【図６】図３の空気線図で外気がエリアＥである場合の実施例１の空調機の稼働状態を説明する図、
【図７】図３の空気線図で外気がエリアＦである場合の実施例１の空調機の稼働状態を説明する図、
【図８】図３の空気線図で外気がエリアＢである場合の実施例１の空調機の稼働状態を説明する図、
【図９】図３の空気線図で外気がエリアＡである場合の実施例１の空調機の稼働状態を説明する図、
【図１０】図３の空気線図で外気がエリアＧである場合の実施例１の空調機の稼働状態を説明する図、
【図１１】本発明の実施例２の電算室における空調機及びそのシステムの説明図である。
【図１２】図３の空気線図で外気がエリアＤである場合の実施例２の空調機の稼働状態を説明する図、
【図１３】図３の空気線図で外気がエリアＣである場合の実施例２の空調機の稼働状態を説明する図、
【図１４】図３の空気線図で外気がエリアＥである場合の実施例２の空調機の稼働状態を説明する図、
【図１５】図３の空気線図で外気がエリアＦである場合の実施例２の空調機の稼働状態を説明する図、
【図１６】図３の空気線図で外気がエリアＢである場合の実施例２の空調機の稼働状態を説明する図、
【図１７】図３の空気線図で外気がエリアＡである場合の実施例２の空調機の稼働状態を説明する図、
【図１８】図３の空気線図で外気がエリアＧである場合の実施例２の空調機の稼働状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
先ず、本発明の実施例１を説明するが、電算室(データーセンター)用空調機において、外気を制御可能に取り入れる開閉ダンパを設け、電算室の許容された空調範囲に空調機を稼働するようにして、本発明の省エネを実現した。
【実施例１】
【００１０】
本発明の好適な電算室用空気調和機およびそのシステムの実施例１を、図面に沿って説明する。
図２は、本発明の電算室或いはデーターセンターにおける空気調和機の概要を示す図である。
電算室１(データーセンター）と隣接して冷房空調施設２が配置され、電算室１の内部は、発熱体を有するＩＣＴ（Information and Communication Technology）装置等の電子装置を収納した複数のラック列(図２では４列を図示)が並列に配置され、ラック３には上下に高発熱の電子装置であるサーバー３１が配置され、各サーバー３１の前面パネル３１１には冷気Ｃを吸い込む吸込孔が設けられ、背面パネル３１２には内蔵ファン３１３が設けられており、対向するラック３列間の空間が冷却空間領域Ｃ１と排熱空間領域Ｈ１とに交互に配置されており、冷却空間領域Ｃが存在するラック３列間の床には貫通した長孔を有するグリル床４が敷き詰められ、グリル床４の床下空間４１は互いに連結されていてチャンバー（空気通路）を形成している。
また、冷却空間領域Ｃ１の天井５１はラック３の上部３２と密接しており、排熱空間領域Ｈ１の天井５２はチャンバー(空気通路)５３が形成され、還気ダクト６１、共通還気吸込口６１１と排気ダクト６３の排気吸込口６３１に連通している。
【００１１】
次に、冷房空調施設２を説明するが、図２に示すように、冷房空調施設２には空調機７が配置され、これに戸外から外気を取り入れる外気ダクト６４を接続し、電算室からの還気を循環させる第１還気ダクト６１及び第２還気ダクト６２を接続し、還気を戸外に排気する排気ダクト６３を接続している。各経路中にはそれぞれ独立して風量が制御可能な第１還気開閉ダンパ６１２、第２還気開閉ダンパ(ＭＤＲ2)６２２、外気開閉ダンパ(ＭＤＯ)６４２が設けられている。
また、第１還気ダクト６１の上流側には共通還気吸込口６１１が、下流側には第１還気開口６１３が設けられ、第２還気ダクト６２の上流側には共通還気吸込口６１１の下流側には第２還気開口６２３が設けられ、排気ダクト６３の上流側には排気吸入口６３１が、下流側には戸外に向けて排気口６３３が設けられ、外気ダクト６４の上流側には戸外に向けて外気取入口６４１が、下流側にはフィルター７１に向けて外気開口６４３が設けられている。
【００１２】
また、実施例１の電算室の空調機７の特徴は、冷房運転ができなくなるとサーバーの冷却に重大な支障をきたすので、バックアップ機能をもたせるために熱源・配管・冷却コイルを２系統にしてあること、外気を取り入れてそのまま電算室を通過させて排出すること、電算室１内は居住空間ではないので、通常のフィルターは必要なく、還気をフィルターやコイルや加湿器をバイパスして直接電算室に循環させることである。このため、空調機の冷却コイルは２系統分の２台を空気の流れに直列に配置・装備し、電算室への空調運転をしていた系統に支障が生じた場合には、系統(ＡからＢ)を切り替えて運転を行い、長時間の空調停止することを防いでいる。
【００１３】
空調機７は、上流から順次にフィルター７１、第１冷却コイル７２、第２冷却コイル７３、水気化式加湿器７４、送風ファン７５が配置されている。そして、送風ファン７５は吹き出し口７５１が床下空間４１に接続され、外気ダクト６４は外気取入口６４１から連通する外気開口６４３と、第１還気ダクト６１の共通換気吸込口６１１と連通する第１還気開口６１３とはフィルター７１の上流に配置して、第１冷却コイル７２，第２冷却コイル７３に供給する経路を形成し、第２還気ダクト６２の第２還気開口６２３は水気化式加湿器７４の下流に配置して、フィルター７１、冷却コイル７２，７３、水気化式加湿器７４をバイパスする経路を形成している。
熱源のＡ系統の第１冷水配管(Ａ系統)８１は第１冷却コイル７２に接続され、熱源のＢ系統の第２冷水配管(Ｂ系統)８２は第２冷却コイル７３に接続され、加湿のための加湿水配管８３は水気化式加湿器７４に、それぞれバルブ811(V2A),821(V2B),831(VM)を介して接続している。
【００１４】
電算室での空調の範囲は、余りにも熱くなるとサーバー３１に支障が生じるので換気が３５度以下になるようにしなければならず、湿度が高すぎると結露や電気回路の短絡といった問題があり、余り乾くと静電気が生じるようになり好ましくなく、電算室１に給気する送風状態の空気の温度と湿度は、図３の空気線図のエリアＤ内にあるようにすることが好ましいとされている。したがって、外気がエリアＤ以外のエリアＡ,Ｂ,Ｃ,Ｅ,Ｆである場合には、供給空気はエリアＤ内になるように空調機７で調整する必要がある。
【００１５】
実施例１では、外気ＯＡが図３の空気線図上において、エリアＡ乃至Ｆに分けて、次に述べるように空調機を稼働する。
【００１６】
[外気状態がエリアＤの場合]
外気ＯＡがエリアＤ内である場合は、外気をそのまま電算室１へ給気し、暖まった空気Ｈは全てそのまま戸外に排気する。図３のＤに示すように、このエリアＤの外気ＯＡの雰囲気が電算室１の最適状態で、湿度６０％以下で、温度が約１８℃乃至２６℃で、絶対湿度0.006乃至0.010[kJ/kg(ＤＡ)]で囲まれる範囲である。
この場合の空調機の稼働状態を図４で説明する。
図４において、外気を取り入れるため外気開閉ダンパ(ＭＤＯ)６４２と、排気開閉ダンパ(ＭＤＥ)６３２とを開にし、他の全て閉とする。すなわち、冷水や加湿の供給は必要がなく、戸外の外気ＯＡは外気取入口６４１から取り込まれ、空調機７に連通する外気開口６４３からフィルター７１を通過し、送風ファン７５により吹き出し口７５１から床下空間４１及びグリル床４から電算室１のサーバー３１を冷却する。冷却後の暖まった空気Ｈは天井５２の開口から天井のチャンバー５３を通過して全てが排気吸込口６３１から排気ダクト６３を介して、排気ＥＡを排気開口６３３から戸外に放出される。
この状態では、電算室１に供給する全ての空気ＳＡは外気ＯＡをそのまま給気するので、稼働するのは送風ファン７５だけである。
【００１７】
[外気状態がエリアＣの場合]
エリアＣの外気ＯＡの雰囲気は、図３のＣに示すように、絶対湿度0.010[kJ/kg(ＤＡ)]以下で温度が約１８℃以上の場合には湿度６０％以上で、温度が約１８℃以下の場合には0.010[kJ/kg(ＤＡ)]以上で囲まれる範囲である。このように、外気ＯＡがエリアＣ内の場合は、外気ＯＡはエリアＤに比べて、概略には、温度が低く湿度が高いので、温度を上げる必要がある。すなわち、温度が上がれば湿度は低くなる。
この場合に、外気はそのままで、電算室１内からバイパスを通して送風ファン７５の経路を形成する第２還気開閉ダンパ(ＭＤＲ2)６２２を開にして、還気ＲＡと外気ＯＡとの混合割合を調整することで、エリアＤ内と同じ空気の状態にできる。また、還気の一部は排気ＥＡとして排気開口６３３から戸外に放出する。
この場合の空調機の稼働状態を図５で説明する。
図５において、外気を取り入れるため外気開閉ダンパ(ＭＤＯ)６４２と、排気開閉ダンパ(ＭＤＥ)６３２と、第２還気開閉ダンパ(ＭＤＲ2)６２２とを開にし、他の全て閉とする。すなわち、冷水や加湿の供給は必要がなく、戸外の外気ＯＡは外気取入口６４１から取り込まれ、空調機７に連通する外気開口６４３からフィルター７１を通過し、第２還気開閉ダンパ(ＭＤＲ2)６２２からのバイパスされた還気とを混合し、送風ファン７５により吹き出し口７５１から床下空間４１及びグリル床４から電算室１のサーバー３１を冷却する。冷却後の暖まった空気Ｈは天井５２の開口から天井のチャンバー５３を通過して一部は還気ＲＡとなって循環し、一部は排気吸込口６３１から排気ダクト６３を介して、排気開口６３３から戸外に放出される。
この状態でも、電算室１に供給する空気ＳＡは、外気ＯＡと還気ＲＡの混合で賄うので、稼働するのは送風ファン７５だけである。
【００１８】
[外気状態がエリアＥの場合]
エリアＥの外気ＯＡの雰囲気は、図３のＥに示すように、絶対湿度0.010[kJ/kg(ＤＡ)]以下で、温度が約３５℃以下であり、エンタルピーが５３kJ/kg(ＤＡ)よりも大きい範囲である。このように外気ＯＡがエリアＥ内の場合は、外気ＯＡの温度が還気ＲＡの上限(３５℃)より低いので外気ＯＡを第１冷却コイル７２（又は、バックアップの第２冷却コイル７３）で冷却し給気する。冷却コイル７２には冷水量を制御する制御弁８１１(又は、８２１）が介在しており、この制御弁８１１により給気ＳＡの空気の状態をエリアＤ内と同じに調整する。
この場合の空調機の稼働状態を図６で説明する。
図６において、外気ＯＡを取り入れるための外気開閉ダンパ(ＭＤＯ)６４２と、排気ＥＡのための排気開閉ダンパ(ＭＤＥ)６３２と、前記の冷水量を制御する制御弁８１１(又は、８２１）を開にして、他の全てを閉にする。
すなわち、戸外の外気ＯＡは外気取入口６４１から取り込まれ、空調機７に連通する外気開口６４３からフィルター７１を冷却コイル７２を通過し、送風ファン７５により吹き出し口７５１から床下空間４１及びグリル床４から電算室１のサーバー３１を冷却する。冷却後の暖まった空気Ｈは天井５２の開口から天井のチャンバー５３を通過して排気吸込口６３１から排気ダクト６３を介して、排気ＥＡを排気開口６３３から戸外に放出される。
この状態は、冷却コイル７２(又は７３)が稼働するが、還気ＲＡよりも外気ＯＡの温度が低いのでこの外気ＯＡを利用することで、冷却コイル７２（又は第２冷却コイル７３)の負荷が軽減される。
【００１９】
[外気状態がエリアＦの場合]
外気ＯＡがエリアＦの場合は、図３のＦに示すように、外気ＯＡの温度が３５℃(所定値)よりも低い場合であって、外気のエンタルピーが６３[kJ/kg(ＤＡ)](第１所定値)よりも大きい場合、及び、外気ＯＡの温度が所定値(３５℃)よりも高い場合で外気ＯＡのエンタルピーが５３kJ/kg(ＤＡ))(第２所定値)よりも大きい場合には外気ＯＡを導入しない。
すなわち、実施例の空気線図(図３)でのエリアＦの範囲であって、導入外気温度ＯＡが還気ＲＡ或いは排気ＥＡの温度の上限値（「所定値」：本実施例では３５℃）よりも低い場合であって、サーバーの動作温度環境から許容される還気のエンタルピーの上限値（「第１所定値」：本実施例では、外気ＯＡのエンタルピーが６３[kJ/kg(ＤＡ)]）よりも大きい場合、及び、導入外気ＯＡ温度の前記上限値(本実施例では３５℃)よりも高い場合であって、サーバーの動作温度環境の室内温度のエンタルピーの上限値（「第２所定値」：エリアＤのエンタルピーの上限値：本実施例では、外気のエンタルピーが５４[kJ/kg(ＤＡ)]）よりも大きい場合には、外気ＯＡを導入せず、外気ＯＡの導入をやめ還気ＲＡのみを循環させ冷却コイル７２(又は７３)で冷却して、エリアＤの空気の状態にして給気する。
この場合の空調機の稼働状態を図７で説明する。
図７において、外気ＯＡを取り入れるための外気開閉ダンパ(ＭＤＯ)６４２と排気ＥＡのための排気開閉ダンパ(ＭＤＥ)６３２とは閉じる。そして、前記の冷水量を制御する制御弁８１１(又は、８２１）を開にするとともに、第１還気開閉ダンパ(ＭＤＲ1)６１２を開にし、空調機７に連通する第１還気開口６１３からフィルター７１を冷却コイル７２(又は７３)を通過させて所定温度に冷房して、送風ファン７５により吹き出し口７５１から床下空間４１及びグリル床４から電算室１のサーバー３１を冷却する。冷却後の暖まった空気Ｈは天井５２の開口から天井のチャンバー５３を通過して再び全部が還気となって循環する。
この状態だけは、従来の電算室１の冷房と同じであり、空調エネルギーも変わらない。
【００２０】
[外気状態がエリアＢの場合]
エリアＢの外気ＯＡの雰囲気は、図３のＢに示すように、エンタルピーが約３３kJ/kg(ＤＡ)以上から５３kJ/kg(ＤＡ)以下で、絶対湿度0.006[kJ/kg(ＤＡ)]以下で囲まれる範囲と、室温が約２６℃以上でエンタルピーが約５３kJ/kg(ＤＡ)以下で囲まれる範囲である。
外気ＯＡがエリアＢの場合は、空気が乾燥しすぎているので、冷却コイルは稼働させないが、外気ＯＡを水気化式加湿で加湿冷却する。このように、加湿量を制御することで、給気する空気の状態をエリアＤ内と同じに調整する。なお、外気ＯＡの温度が所定値(３５℃)よりも高い場合であっても、乾燥していれば、すなわち、外気のエンタルピーが６３kJ/kg(ＤＡ)(所定値)よりも小さい場合には、水気化式加湿器７４が稼働するので、電算室１の温度を低下させることができるからである。
この場合の空調機の稼働状態を図８で説明する。
図８において、外気ＯＡを取り入れるための外気開閉ダンパ(ＭＤＯ)６４２と排気ＥＡのための排気開閉ダンパ(ＭＤＥ)６３２を開け、更に、水気化式加湿器７４の制御弁８３１を開け、他のダンパや制御弁等は全て閉じる。
すなわち、戸外の外気ＯＡは外気取入口６４１から取り込まれ、空調機７に連通する外気開口６４３からフィルター７１と冷却コイル７２を通過し、これに水気化式加湿器７４により所望の湿気が付与されて、送風ファン７５により吹き出し口７５１から床下空間４１及びグリル床４から電算室１のサーバー３１を冷却する。冷却後の暖まった空気Ｈは天井５２の開口から天井のチャンバー５３を通過して排気吸込口６３１から排気ダクト６３を介して、排気ＥＡを排気開口６３３から戸外に放出される。
この状態でも、電算室１に供給する全ての給気ＳＡは、外気ＯＡを加湿して給気するので、稼働するのは水気化式加湿器７４と送風ファン７５だけである。
【００２１】
[外気状態がエリアＡの場合]
エリアＡの外気ＯＡの雰囲気は、図３のＡに示すように、低温の場合でエンタルピーが約３３kJ/kg(ＤＡ)以下で、絶対湿度0.006[kJ/kg(ＤＡ)]以下で囲まれる範囲である。
外気ＯＡがエリアＡの場合は、外気ＯＡと還気ＲＡとを混合して、その混合割合を調整し、水気化式加湿を通過する前の空気の状態をエリアＢ内の状態にし、外気ＯＡと還気ＲＡを混合した空気を水気化式加湿器７４で加湿冷却することで、加湿後の空気の状態をエリアＤ内の空気の状態に調整する。
この場合の空調機の稼働状態を図９で説明する。
図９において、外気ＯＡを取り入れるための外気開閉ダンパ(ＭＤＯ)６４２と排気ＥＡのための排気開閉ダンパ(ＭＤＥ)６３２とは開け、更に、水気化式加湿器７４の制御弁８３１と第１還気開閉ダンパ(ＭＤＲ1)６１２とを開け、他のダンパや制御弁等は全て閉じる。
すなわち、戸外の外気ＯＡは外気取入口６４１から取り込まれ、空調機７に連通する外気開口６４３と電算室１からの第１還気開口６１３とで外気ＯＡと還気ＲＡを所定比率で混合して、フィルター７１と冷却コイル７２を通過させ、これに水気化式加湿器７４により所望の湿気が付与されて、送風ファン７５により吹き出し口７５１から床下空間４１及びグリル床４から電算室１のサーバー３１を冷却する。冷却後の暖まった空気Ｈは天井５２の開口から天井のチャンバー５３を通過して、一部は還気ＲＡとなって循環し、一部は排気吸込口６３１から排気ダクト６３を介して、排気ＥＡを排気開口６３３から戸外に放出される。
この状態でも、電算室１に供給する空気ＳＡは、外気ＯＡと還気ＲＡとを混合し、加湿して給気するので、稼働するのは水気化式加湿器７４と送風ファン７５だけである。
【００２２】
[外気状態がエリアＧの場合]
エリアＧの外気ＯＡの雰囲気は、図３のＧに示すように、エンタルピーが約６４kJ/kg(ＤＡ)以下で、絶対湿度0.010[kJ/kg(ＤＡ)]以上で囲まれる範囲である。
外気ＯＡがエリアＧの場合は、外気ＯＡのエンタルピーが還気ＲＡの上限より小さいので、外気ＯＡを冷却コイル７２(又は７３)で冷却湿減した空気とバイパス路の還気ＲＡとを混合して給気する。外気ＯＡを冷却湿減することでエリアＣ内と同じ空気の状態に調整し、バイパス還気ＲＡとの混合割合を調整することでエリアＤ内と同じ空気の状態にする。
この場合の空調機の稼働状態を図１０で説明する。
図１０において、外気ＯＡを取り入れるための外気開閉ダンパ(ＭＤＯ)６４２を開き、冷却コイル７２(又は７３)で冷却減湿してエリアＣ内の状態にし、還気バイパス路の第２還気ダクト６２での第２還気開閉ダンパ(ＭＤＲ2)６２２を開いて還気ＲＡと混合して、エリアＤ内と同じ空気の状態にして、送風ファン７５により吹き出し口７５１から床下空間４１及びグリル床４から電算室１のサーバー３１を冷却する。冷却後の暖まった空気Ｈは天井５２の開口から天井のチャンバー５３を通過して、一部は還気ＲＡとなって循環し、一部は排気吸込口６３１から排気ダクト６３を介して、排気ＥＡを排気開口６３３から戸外に放出される。
この状態でも、外気ＯＡを有効に利用して、冷却コイル７２（又は第２冷却コイル７３)の負荷を軽減している。
【００２３】
以上のように、本実施例の空調機は、以下の利点を有する。
(１)外気ＯＡの状態が図３の空気線図上のエリアＤにある場合には、外気ＯＡで電算室の冷房が出来るので省エネである。
(２)外気ＯＡの状態が水気化式加湿器７４で加湿冷却するエリアＡ，Ｂにある場合には、熱源の冷却水を使用せずに外気ＯＡで電算室１の冷房が出来るので省エネを図ることが出来る。
(３）外気ＯＡの状態がバイパス回路の還気ＲＡを使用するエリアＣ，Ｇにある場合には、冷却コイル７２(又は７３)、水気化式加湿器７４を通過する空気量を減らし空気側の抵抗を減少することが出来る。したがって、同量の空気を電算室１に送風していても空気側の抵抗が減少するので送風機動力の削減が図れ省エネとなる。
したがって、外気ＯＡの状態が図３の空気線図のエリアＡ、Ｂ，Ｃ、Ｄにある場合には熱源の運転は不要である。外気ＯＡの状態がエリアＣ，Ｇにある場合にはバイパス回路の還気を使用して送風機動力の削減が出来る。
ところで、東京近郊では、年間を通じた外気の状態の大部分がエリアＡ、Ｂ，Ｃ，Ｄ、Ｇにあるので、本発明の空調機を使用することにより、外気ＯＡの状態がエリアＡ，Ｂ、Ｃ、Ｄ，Ｇにある場合には省エネが図れることから、年間を通じた省エネは極めて大きくなる。
【００２４】
次に、本発明の本実施例２を説明するが、電算室用空調機において、従来のバックアップ用の冷却コイル系統を有効に活用して、外気取り入れダクトも２系統として、各ダクト経路中に制御可能に取り入れる開閉ダンパを設け、電算室の許容された空調範囲に空調機を稼働するようにして、本発明の省エネを実現した。
【実施例２】
【００２５】
本発明の好適な電算室用空気調和機およびそのシステムの実施例２を、図面に沿って説明する。
図１１は、本発明の電算室或いはデーターセンターにおける空気調和機の概要を示す図である。
電算室１(データーセンター）と隣接して冷房空調施設２が配置され、電算室１の内部は、発熱体を有する電子装置を収納した複数のラック３の列が並列に配置され、ラック３には上下に電子装置であるサーバ３１が配置され、各サーバ３１の前面パネル３１１には冷気Ｃを吸い込む吸込孔が設けられ、背面パネル３１２には内蔵ファン３１３が設けられており、対向するラック３列間の空間が冷却空間領域Ｃ１と排熱空間領域Ｈ１とに交互に配置されており、冷却空間領域Ｃ１が存在するラック３列間の床には貫通した長孔を有するグリル床４が敷き詰められ、グリル床４の床下空間４１は互いに連結されていてチャンバー（空気通路）を形成している。
また、冷却空間領域Ｃ１の天井５１はラック３の上部３２と密接しており、排熱空間領域Ｈ１の天井５２はチャンバー(空気通路)５３が形成され、第一還気ダクト６１還気吸込口６１１と排気ダクト６３の排気吸込口６３１に連通している。
【００２６】
次に、冷房空調施設２を説明するが、図１１に示すように、冷房空調施設２には空調機７が配置され、この空調機７は、上流からフィルター71a,71b、第１冷却コイル７２(Ａ系)，第２冷却コイル７３(Ｂ系)、水気化式加湿器７４ａ,７４bのユニットの２系統が設けられ、この２系統のユニットの上端側が互いに接近し下端側が離れたハの字状に配置され、それぞれの空気通路の上流は隔壁７６で互いに隔てられ、それぞれの２系列には、外気取入口６４１を介して、戸外から外気を取り入れる外気ダクト６４を接続し、この外気ダクト６４を分岐して独立してそれぞれ制御可能な第１外気開閉ダンパ(ＭＤＯ1)６５２と第２外気開閉ダンパ(ＭＤＯ2)６６２をダクト経路に有し、空調機７にそれぞれ第１外気開口６５３と第２外気開口６６３に接続している。
また、電算室１から還気を循環させる経路として第１還気ダクト６１及び第２還気ダクト６２を接続し、還気を戸外に排気する排気ダクト６３を接続している。各経路中にはそれぞれ独立して風量が制御可能な第１還気開閉ダンパ(ＭＤＲ1)６１２、第２還気開閉ダンパ(ＭＤＲ2)６２２、還気開閉ダンパ(ＭＤＥ)６３２が設けられている。
さらに、第１還気ダクト６１の上流側には共通還気吸込口６１１が、下流側には第１還気開口６１３が設けられ、第２還気ダクト６２の下流側には第２還気開口６２３が設けられ、排気ダクト６３の上流側には排気吸入口６３１に下流側には戸外に向けて排気口６３３が設けられている。
【００２７】
また、実施例２の電算室１の空調機７の特徴は、冷房運転ができなくなるとサーバの冷却に重大な支障をきたすので、バックアップ機能をもたせるために熱源・配管・冷却コイルを２系統（Ａ系,Ｂ系）にしてあること、外気を取り入れてそのまま電算室１を通過させて排出すること、電算室１内は居住空間ではないので、通常のフィルターは必要なく、還気をフィルターやコイルや加湿器をバイパスで繋いで直接電算室１に循環させることである。このため、空調機７の冷却コイルは２系統分の２台を空気の流れに並列に配置・装備し、この２系列を後述する外気を取り入れる場合には２系列を稼働させるが、電算室１への空調運転をしていたどちらかの系統に支障が生じた場合には、系統(ＡからＢ)を切り替えて運転を行い、長時間の空調停止を防いでいる。
【００２８】
空調機７は、上流から順次にフィルター７１a,７１b、第１冷却コイル７２、第２冷却コイル７３、水気化式加湿器７４a,７４ｂ、送風ファン７５が配置されている。そして、送風ファン７５は吹き出し口７５１が床下空間４１に接続され、外気ダクト６４は外気取入口６４１から連通する第１外外気開口６５３と、第１還気ダクト６１の共通還気吸込口６１１と連通する第１還気開口６１３とはフィルター７１aの上流に配置して、第１冷却コイル７２，水気化加湿器７４aに供給する経路を形成している。また。第２外気開口６６３と第２還気ダクト６２の第２還気開口６２３とをフィルター７１bの上流に配置して、冷却コイル７３、水気化式加湿器７４bに供給する経路を形成している。
熱源のＡ系統の第１冷水配管８１は第１冷却コイル７２に接続され、熱源のＢ系統の第２冷水配管８２は第２冷却コイル７３に接続され、加湿のための加湿水配管８３は加湿器７４a,７４bに、それぞれ制御弁（バルブ）811,821,831a,831bを介して接続している。
ここで、Ａ系統の冷水が冷却コイル７２に供給される場合は、フィルター７１b、水気化式加湿器７４b、冷却コイル７３より形成される経路がバイパス経路となり、また、Ｂ系列の冷水が冷却コイル７３に供給される場合は、フィルター７１a、水気化式加湿器７４a、冷却コイル７２より形成される経路がバイパス経路となる。
【００２９】
電算室１での空調の範囲は、余りにも熱くなるとサーバ３１に支障が生じるので３５℃以下になるように換気しなければならず、湿度が高すぎると結露や電気回路の短絡といった問題があり、又、逆に余り乾くと静電気が生じるようになり好ましくなく、従来より電算室１に給気する送風状態の空気の温度と湿度は、図３の空気線図のエリアＤ内であることが好ましいとされている。したがって、外気がエリアＤ以外のエリアＡ,Ｂ,Ｃ,Ｅ,Ｆの場合には、供給空気はエリアＤ内になるように空調機７で調整する必要がある。
【００３０】
実施例２では、外気ＯＡが図３の空気線図上において、エリアＡ乃至Ｆに分けて、次に述べるように空調機を稼働する。
【００３１】
[外気状態がエリアＤの場合]
外気ＯＡがエリアＤ内である場合は、外気をそのまま電算室１へ給気し、暖まった空気Ｈは全てそのまま戸外に排気する。
この場合の空調機の稼働状態を図１２で説明する。
図１２において、外気を取り入れるための２系列の第１外気開閉ダンパ(ＭＤＯ1)６５２及び第２外気開閉ダンパ(ＭＤＯ2)６６２、排気開閉ダンパ(ＭＤＥ)６３２とを開にし、他の全て閉とする。すなわち、冷水や加湿の供給は必要がなく、戸外の外気ＯＡは外気取入口６４１から取り込まれ、空調機７に連通する第１外気開口６５３及び第２外気開口６６３からフィルター７１a,７１bを通過し、送風ファン７５により吹き出し口７５１から床下空間４１及びグリル床４から電算室１のサーバ３１を冷却する。冷却後の暖まった空気Ｈは天井５２の開口から天井のチャンバー５３を通過して全てが排気吸込口６３１から排気ダクト６３を介して、排気ＥＡを排気開口６３３から戸外に放出される。
この状態では、電算室１に供給する全ての空気ＳＡを外気ＯＡで賄うので、送風ファン７５の稼働だけである。また、２系統の第１外気開閉ダンパ(ＭＤＯ1)６５２、第２外気開閉ダンパ(ＭＤＯ2)６６２、及び、２つのフィルター７１a,７１bを使用するので、空気の搬送抵抗が少なくなり、送風ファン７５の負荷も軽減される。
【００３２】
[外気状態がエリアＣの場合]
外気ＯＡがエリアＣ内の場合は、外気ＯＡはエリアＤに比べて、概略には、温度が低く湿度が高いので、温度を上げる必要がある。そして、温度が上がれば湿度は低くなる。
この場合に、外気ＯＡはそのままで、還気ＲＡとの混合割合を調整することで、エリアＤ内と同じ空気の条件にできる。還気ＲＡの一部は排気ＥＡとして排気開口６３３から戸外に排出する。
この場合の空調機の稼働状態を図１３で説明する。
図１３において、外気を取り入れるための２系列の第１外気開閉ダンパ(ＭＤＯ1)６５２及び第２外気開閉ダンパ(ＭＤＯ2)６６２と、排気開閉ダンパ(ＭＤＥ)６３２と、第１還気開閉ダンパ(ＭＤＲ1)６１２及び第２還気開閉ダンパ(ＭＤＲ2)６２２とを開にし、他の全て閉とする。すなわち、冷水や加湿の供給は必要がなく、戸外の外気ＯＡは外気取入口６４１から取り込まれ、空調機７に連通する第１外気開口６５３及び第２外気開口６６３、更に、フィルター７１a,７１bを通過し、やはり２系統の第１還気開閉ダンパ(ＭＤＲ1)６１２及び第２還気開閉ダンパ(ＭＤＲ2)６２２からの換気とを混合し、送風ファン７５により吹き出し口７５１から床下空間４１及びグリル床４から電算室１のサーバ３１を冷却する。冷却後の暖まった空気Ｈは天井５２の開口から天井のチャンバー５３を通過して一部は還気ＲＡとなって循環し、一部は排気吸込口６３１から排気ダクト６３を介して、排気ＥＡを排気開口６３３から戸外に放出される。
この状態でも、電算室１に供給する空気ＳＡは、外気ＯＡと還気ＲＡとを混合して給気するので、稼働するのは送風ファン７５だけである。また、２系統の第１外気開閉ダンパ(ＭＤＯ1)６５２、第２外気開閉ダンパ(ＭＤＯ2)６６２、及び、２つのフィルター７１a,７１bを使用し、更に、２系統の第１還気ダクト６１及び第２還気ダクト６２と第１還気開閉ダンパ(ＭＤＲ1)６１２及び第２還気開閉ダンパ(ＭＤＲ2)６２２を使用するので、空気の搬送抵抗が少なくなり、送風ファン７５の負荷も軽減される。
【００３３】
[外気状態がエリアＥの場合]
外気ＯＡがエリアＥ内の場合は、外気ＯＡの温度が還気ＲＡの上限(３５℃)より低いので外気ＯＡを第１冷却コイル７２（又は、バックアップの第２冷却コイル７３）で冷却し給気する。冷却コイル７２には冷水量を制御する制御弁８１１(又は、８２１）が介在しており、この制御弁８１１により給気ＳＡする空気の状態をエリアＤ内と同じに調整する。
この場合の空調機の稼働状態を図１４で説明する。
図１４において、外気ＯＡを取り入れるための第１外気開閉ダンパ(ＭＤＯ1)６５２(又は、第２外気開閉ダンパ(ＭＤＯ2)６６２)と、排気ＥＡのための排気開閉ダンパ(ＭＤＥ)６３２と、前記の冷水量を制御する制御弁８１１(又は、８２１）を開にして、他の全てを閉とする。
すなわち、戸外の外気ＯＡは外気取入口６４１から取り込まれ、空調機７に連通する第１外気開口６５３(又は、第２外気開口６６３)からフィルター７１a(又は、フィルター７１b)を冷却コイル７２(又は、第２冷却コイル７３)を通過し、送風ファン７５により吹き出し口７５１から床下空間４１及びグリル床４から電算室１のサーバ３１を冷却する。冷却後の暖まった空気Ｈは天井５２の開口から天井のチャンバー５３を通過して排気吸込口６３１から排気ダクト６３を介して、排気ＥＡを排気開口６３３から戸外に放出される。
この状態は、冷却コイル７２(又は７３)が稼働するが、還気ＲＡよりも外気ＯＡの温度が低いのでこの外気ＯＡを利用するので、冷却コイル７２（又は、第２冷却コイル７３)の負荷が軽減される。
ただし、エリアＥ内でも外気温がそれほど高くない場合には、外気の一部を使用していない冷却コイル(この場合は第２冷却コイル７３)で冷却し、エリアＣの状態にしたものと外気をバイパス(第２外気開閉ダンパ(ＭＤＯ2)６６２)にしたものを、
混合してエリアＤ内と同じになるように調整してもよい。
【００３４】
[外気状態がエリアＦの場合]
外気ＯＡがエリアＦの場合(図３：外気ＯＡの温度が３５℃(所定値)よりも低い場合であって、外気のエンタルピーが６３[kJ/kg(ＤＡ)](第１所定値)よりも大きい場合、及び、外気ＯＡの温度が所定値(３５℃)よりも高い場合であって外気のエンタルピーが６３kJ/kg(ＤＡ))(第２所定値)よりも大きい場合）は、外気ＯＡの温度が還気ＲＡの上限より高いか、且つ、外気ＯＡのエンタルピーが還気ＲＡの上限より大きいので外気ＯＡの導入をやめ、還気ＲＡのみを循環させ冷却コイル７２(又は７３)で冷却して、エリアＤの空気の状態にして給気する。
この場合の空調機の稼働状態を図１５で説明する。
図１５において、外気ＯＡを取り入れるための第１外気開閉ダンパ(ＭＤＯ1)６５２及び第２外気開閉ダンパ(ＭＤＯ2)６６２と排気ＥＡのための排気開閉ダンパ(ＭＤＥ)６３２とは閉じる。そして、前記の冷水量を制御する制御弁８１１(又は、８２１）を開にするとともに、第１還気開閉ダンパ(ＭＤＲ1)６１２(又は第２還気開閉ダンパ(ＭＤＲ2)622)を開にし、空調機７に連通する第１還気開口６１３からフィルター７１a(又は71b)を冷却コイル７２(又は７３)を通過させて所定温度に冷房して、送風ファン７５により吹き出し口７５１から床下空間４１及びグリル床４から電算室１のサーバ３１を冷却する。冷却後の暖まった空気Ｈは天井５２の開口から天井のチャンバー５３を通過して再び全部が還気となって循環する。
この状態だけは、従来の電算室１の冷房と同じであり、空調エネルギーも変わらない。
【００３５】
[外気状態がエリアＢの場合]
外気ＯＡがエリアＢの場合は、空気が乾燥しすぎているので、冷却コイルは稼働させないが、外気ＯＡを水気化式加湿で加湿冷却する。このように、加湿量を制御することで、給気する空気の状態をエリアＤ内と同じに調整する。
この場合の空調機の稼働状態を図１６で説明する。
図１６において、外気ＯＡを取り入れるための第１外気開閉ダンパ(ＭＤＯ1)６５２(又は、第２外気開閉ダンパ(ＭＤＯ2)６６２)と排気ＥＡのための排気開閉ダンパ(ＭＤＥ)６３２とは開け、更に、水気化式加湿器７４a(又は、７４b)の制御弁８３１a(又は、８３１b)を開け、他のダンパや制御弁等は全て閉じる。
すなわち、戸外の外気ＯＡは外気取入口６４１から取り込まれ、空調機７に連通する第１外気開口６５３からフィルター７１aと冷却コイル７２を通過し、これに水気化式加湿器７４aにより所望の湿気が付与されて、送風ファン７５により吹き出し口７５１から床下空間４１及びグリル床４から電算室１のサーバ３１を冷却する。冷却後の暖まった空気Ｈは天井５２の開口から天井のチャンバー５３を通過して排気吸込口６３１から排気ダクト６３を介して、排気ＥＡを排気開口６３３から戸外に放出される。
この状態でも、電算室１に供給する空気ＳＡは、外気ＯＡを加湿して給気するので、稼働するのは水気化式加湿器７４と送風ファン７５だけである。
【００３６】
[外気状態がエリアＡの場合]
外気ＯＡがエリアＡの場合は、外気ＯＡと還気ＲＡとを混合して、その混合割合を調整し、水気化式加湿を通過する前の空気の状態をエリアＢ内の状態にし、水気化式加湿器７４a(又は、７４b)で加湿冷却することで、加湿後の空気の状態をエリアＤ内の空気の状態に調整する。
この場合の空調機の稼働状態を図１７で説明する。
図１７において、外気ＯＡを取り入れるための第１外気開閉ダンパ(ＭＤＯ１)６５２(又は第２外気開閉ダンパ(ＭＤＯ２)662)と排気ＥＡのための排気開閉ダンパ(ＭＤＥ)６３２とは開け、更に、水気化式加湿器７４a(又は74b)の制御弁８３１ａ(又は831b)と第１還気開閉ダンパ(ＭＤＲ1)６１２(又は第２還気開閉ダンパ(ＭＤＲ２)662)とを開け、他のダンパや制御弁等は全て閉じる。
すなわち、戸外の外気ＯＡは外気取入口６４１から取り込まれ、空調機７に連通する第１外気開口６５３(又は第２外気開口663)と電算室１からの第１還気開口６１３(又は第２還気開口623)とで外気ＯＡと還気ＲＡを所定比率で混合して、フィルター７１a(又は71b)と冷却コイル７２(又は73)を通過させ、これに水気化式加湿器７４a(又は74b)により所望の湿気が付与されて、送風ファン７５により吹き出し口７５１から床下空間４１及びグリル床４から電算室１のサーバ３１を冷却する。冷却後の暖まった空気は天井５２の開口から天井のチャンバー５３を通過して、一部は還気ＲＡとなって循環し、一部は排気吸込口６３１から排気ダクト６３を介して、排気ＥＡを排気開口６３３から戸外に放出される。
この状態でも、電算室１に供給する空気ＳＡは、外気ＯＡと還気ＲＡを混合し加湿して給気するので、稼働するのは水気化式加湿器７４a(又は74b)と送風ファン７５だけである。
【００３７】
[外気状態がエリアＧの場合]
外気ＯＡがエリアＧの場合は、外気ＯＡのエンタルピーが還気ＲＡの上限より小さいので、外気ＯＡを冷却コイル７２(又は７３)で冷却減湿した空気とバイパス路の還気ＲＡとを混合して給気する。外気ＯＡを冷却減湿することでエリアＣ内と同じ空気の状態に調整し、バイパス還気ＲＡとの混合割合を調整することでエリアＤ内と同じ空気の状態にする。
この場合の空調機の稼働状態を図１８で説明する。
図１８において、外気ＯＡを取り入れるため第１外気開閉ダンパ(ＭＤＯ1)６５２(又は、第２外気開閉ダンパ(ＭＤＯ2)６６２)を開き、冷却コイル７２(又は７３)で冷却減湿してエリアＣ内の状態にし、第２還気ダクト６２での第２還気開閉ダンパ(ＭＤＲ2)６２２を開いて還気ＲＡと混合して、エリアＤ内と同じ空気の状態にして、送風ファン７５により吹き出し口７５１から床下空間４１及びグリル床４から電算室１のサーバ３１を冷却する。冷却後の暖まった空気Ｈは天井５２の開口から天井のチャンバー５３を通過して、一部は還気ＲＡとなって循環し、一部は排気吸込口６３１から排気ダクト６３を介して、排気ＥＡを排気開口６３３から戸外に放出される。
この状態でも、外気ＯＡを有効に利用して、冷却コイル７２（又は第２冷却コイル７３)の負荷を軽減している。
【００３８】
以上のように、本実施例の空調機は、以下の利点を有する。
(１)外気ＯＡの状態が図３の空気線図上のエリアＤにある場合には、外気ＯＡで電算室１の冷房が出来るので省エネである。
(２)外気ＯＡの状態が水気化式加湿器７４で加湿冷却するエリアＡ，Ｂにある場合には、熱源の冷却水を使用せずに外気ＯＡで電算室１の冷房が出来るので省エネを図ることが出来る。
(３)外気ＯＡの状態がエリアＣにある場合は、熱源の冷却水を使用せずに、外気ＯＡとバイパス還気ＲＡの混合で電算室１の冷房が出来るので省エネとなる。また、還気ＲＡは、冷却コイル７２(又は７３)、水気化式加湿器７４aを通過する空気量を減らし空気側の抵抗を減少することが出来る。したがって、同量の空気を電算室１に送風していても空気側の抵抗が減少するので送風機動力の削減が図れ省エネとなる。
(４)外気ＯＡの状態がエリアＧにある場合には、外気ＯＡのみを熱源の冷却水を使用して冷却し、バイパス還気ＲＡと混合するため、冷却コイル７２(又は７３)、水気化式加湿器７４aを通過する空気量を減らし空気側の抵抗を減少させることが出来る。したがって、同量の空気を電算室１に送風していても空気側の抵抗が減少するので送風機動力の削減が図れ省エネとなる。
以上のように、外気ＯＡの状態が図３の空気線図のエリアＡ、Ｂ，Ｃ、Ｄにある場合には熱源の運転は不要である。外気ＯＡの状態がエリアＣ，Ｇにある場合にはバイパス回路の還気を使用して送風機動力の削減が出来る。
ところで、東京近郊では、年間を通じた外気の状態の大部分がエリアＡ、Ｂ，Ｃ，Ｄ、Ｇにあるので、本発明の空調機を使用することにより、外気ＯＡの状態がＡ、Ｂ，Ｃ，Ｄ、Ｇにある場合には、省エネが図ることが可能であることから、年間を通じた省エネは極めて大きくなる。
(５)冷房空気の流れが第１冷却コイル７２と第２冷却コイル７３の２系統あるので、１方の冷房系統(Ａ系統８１)が故障した場合には、空気駆動動力が増えるが、もう１方の冷房系統(Ｂ系統８２)を駆動させ、その間に故障を修理することができ、バックアップ用の冷房系統を有効に活用することができる。
【００３９】
なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、上記の実施例に限定されるものでないことは勿論である。
例えば、実施例１及び２において、第１還気ダクト６１と第２還気ダクト６２の電算室１の還気吸込口は、共通の共通還気吸込口６１１としたが、それぞれ別々に設けてもよいことは勿論であり、同様に、実施例２において、第１外気開閉ダンパ６５２と第２外気開閉ダンパ６６２のダクトの外気取入口６４１を共通としたが、それぞれ別々に設けてもよいことは勿論である。
また、実施例１ではフィルターや加湿器を冷却コイルの下流に配置したが、実施例２のように上流に配置してもよく、逆に、実施例２では冷却コイルの下流に配置してもよい。更に、実施例２でのバイパスは稼働していない冷却コイルを意味するが、実施例１のように冷却コイルの下流に開口を配置するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
Ｃ・・冷気、Ｃ１・・冷却空間領域、
Ｈ・・暖気、Ｈ１・・排熱空間領域
１・・ 電算室（データーセンター)、
２・・冷房空調施設、
３・・ラック、３１・・サーバー、
３１１・・サーバー前面パネル、３１２・・サーバー背面パネル、
３１３・・サーバー内蔵ファン、３２・・ラック上部
４・・グリル床、４１・・床下空間(チャンバー）
５１、５２・・天井、５３・・チャンバー(空気通路)
６１・・第１還気ダクト、６１１・・共通還気吸込口、
６１２・・第１還気開閉ダンパ(ＭＤＲ1)、６１３・・第１還気開口、
６２・・第２還気ダクト、６２２・・第２還気開閉ダンパ(ＭＤＲ2)、
６２３・・第２還気開口、
６３・・排気ダクト、６３１・・排気吸込口、
６３２・・排気開閉ダンパ(ＭＤＥ)、６３３・・排気開口、
６４・・外気ダクト、６４１・・外気取入口、
６４２・・外気開閉ダンパ(ＭＤＯ)、６４３・・外気開口、
６５２・・第１外気開閉ダンパ(ＭＤＯ1)、６５３・・第１外気開口、
６６２・・第２外気開閉ダンパ(ＭＤＯ2)、６６３・・第２外気開口、
７・・空調機、７１,７１a、７１ｂ・・フィルター、
７２・・第１冷却コイル、７３・・第２冷却コイル、
７４（74a，74b）・・水気化式加湿器、
７５・・送風ファン、７５１・・吹き出し口、７６・・隔壁、
８１・・第１冷水配管(Ａ系統)、８１１・・制御弁(Ｖ２Ａ)、
８２・・第２冷水配管(Ｂ系統)、８２１・・制御弁(Ｖ２Ｂ)、
８３・・加湿水配管、８３１・・制御弁(ＶＭ)、
８３１ａ,８３１b・・制御弁(ＶＭＢ)
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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