(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調空間への送風を行う送風機と、
送風機の上流側に設けた給気チャンバと、
前記給気チャンバに屋外から外気を取り入れて所定の外気流入方向へ流入させる外気取入部と、
前記空調空間からの還気を前記給気チャンバへ前記外気と交差する方向で流入させる還流部と、
前記外気を前記外気流入方向に透過させて、当該外気中の夾雑物を捕集するフィルタと、
を備え、
前記フィルタの外気流入方向下流側の面に、前記還気の流入方向に長手の溝部を設け、当該溝部が前記還気の流入方向と直交する断面において前記外気流入方向上流側に向けて収束する形状である外気取入空調システム。
【請求項２】
前記フィルタの溝部を前記外気と前記還気の交差する位置に配置し、前記溝部内を通る還気と前記フィルタを透過した外気とが混合した空気を前記送風機で前記空調空間に送風する請求項１に記載の外気取入空調システム。
【請求項３】
前記フィルタの還気流入方向上流側の端面に、当該フィルタ内へ前記還気が流入するのを遮る遮蔽部材を設けた請求項１又は２に記載の外気取入空調システム。
【請求項４】
前記空調空間を経た空気を還気として前記還流部に導く還気流路と、
前記還気を屋外へ排出する排出部と、
前記外気取入部及び前記還流部にそれぞれ設けたダンパの開閉を制御して運転状態を選択的に制御する制御部と、を備え、
前記制御部が、外気の状態に応じて、
前記外気取入部のダンパを開、前記還流部のダンパを閉とし、前記外気取入部から取り入れた外気を前記送風機で前記空調空間に送風し、当該空調空間を経た空気を全て前記排出部から排出させる全外気運転と、
前記外気取入部のダンパを閉、前記還流部のダンパを開とし、外気を取り入れずに、前記還流部から前記給気チャンバに還流した還気を前記空調空間へ送風し、当該空調空間を経た還気を全て前記還気流路及び前記還流部を介して前記給気チャンバに還流させる全還気運転と、
前記外気取入部のダンパの開閉状態を調整して外気の取り入れ量を制限すると共に、前記還流部のダンパを閉とし、前記外気取入部から前記給気チャンバに取り入れた外気と前記還流部から前記給気チャンバに流入させた還気とが混合した空気を前記送風機で前記空調空間に送風する混気運転と、
の何れかを選択する請求項１から３の何れか一項に記載の外気取入空調システム。
【請求項５】
前記外気の絶対湿度が所定範囲内であり、前記外気の温度が所定範囲内である場合に、前記制御部が前記全外気運転を選択する請求項４に記載の外気取入空調システム。
【請求項６】
前記外気の絶対湿度が前記所定範囲を超えた場合、或いは前記外気の温度が前記所定範囲を超えた場合に、前記制御部が前記全還気運転を選択する請求項５に記載の外気取入空調システム。
【請求項７】
前記還気に加湿を行う加湿装置を備え、
前記外気の絶対湿度が前記所定範囲未満であり、前記外気の温度が前記所定範囲内である場合に、前記制御部が前記混気運転を選択し、前記加湿装置により前記還気に加湿させ
る請求項５又は６に記載の外気取入空調システム。
【請求項８】
前記溝部が、前記還気の流入方向と直交する断面において前記外気流入方向上流側に向けて、その幅が減少する凹形状である請求項１から７の何れか１項に記載の外気取入空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外気冷熱を利用した外気取入空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、データセンタのＩＴ機器室等では、空調機からの冷気を例えば床下からサーバが収納されたラックに送風し、ラックで温められて天井付近へ上昇した空気を空調機に還気してＩＴ機器室内の温湿度環境を調整している。
【０００３】
なお、ＣＰＵの処理能力の向上や、ブレードサーバーの普及等に伴って、ＩＴ機器室内の機器の発熱量が増加し、これを冷却するのに必要な冷却空気量が急激に増加しており、ＩＴ機器室内の機器を冷却するために多大なエネルギーを必要としていた。
【０００４】
このため、冬期等の低温外気を取り入れて外気冷房を行うことで、ＩＴ機器室内の機器を冷却するためのエネルギーを抑制することも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７７５号公報
【特許文献２】特開２００９−１２７９８７号公報
【特許文献３】特開２００４−３２５０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
外気冷房を行う場合、ＩＴ機器室への給気を全て屋外から取り入れた外気とする全外気運転の他、外気空気と還気空気とを混合してＩＴ機器室に供給する混気運転を行うが、外気空気と還気空気とが十分に混合されないままＩＴ機器室内に供給すると、温度分布が生じ、室内温度のバラツキが生じる。
【０００７】
特に、ＩＴ機器室の空調システムのように、外気と還気との温度差が大きい場合、前記室内温度のバラツキが顕著となる。
【０００８】
このため、取り入れる外気量を制限して室内温度のバラツキが大きくならない範囲で運用することになり、外気冷房による省エネ効果が減少するという問題点があった。
【０００９】
また、温度差が大きい外気空気と還気空気とを均質に混合させるために、床下チャンバやリターンダクト等の流路を長くとり、複数の気流変換部を配置することも考えられるが、システム構成の複雑化や大型化を招くといった問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、限られた空間内で効果的に外気空気と還気空気とを混合する技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の外気取入空調システムは、
空調空間への送風を行う送風機と、
送風機の上流側に設けた給気チャンバと、
前記給気チャンバに屋外から外気を取り入れて所定の外気流入方向へ流入させる外気取入部と、
前記空調空間からの還気を前記給気チャンバへ前記外気と交差する方向で流入させる還流部と、
前記外気を前記外気流入方向に透過させて、当該外気中の夾雑物を捕集するフィルタと、
を備え、
前記フィルタの外気流入方向下流側の面に、前記還気の流入方向に長手の溝部を設け、当該溝部が、前記還気の流入方向と直交する断面において前記外気流入方向上流側に向けてその幅が収束する（減少する）形状（凹形状）である。
【００１２】
前記外気取入空調システムは、前記フィルタの溝部を前記外気と前記還気の交差する位置の下流に配置し、前記溝部内を通る還気と前記フィルタを透過した外気とが混合する空気を前記送風機で前記空調空間に送風しても良い。
【００１３】
前記外気取入空調システムは、前記フィルタの還気流入方向上流側の端面に、当該フィルタ内側（ろ材からみて外気取入口側）へ前記還気が流入するのを遮る遮蔽部材を設けても良い。
【００１４】
前記外気取入空調システムは、前記空調空間を経た空気を還気として前記還流部に導く還気流路と、
前記還気を屋外へ排出する排出部と、
前記外気取入部及び前記還流部にそれぞれ設けたダンパの開閉を制御して運転状態を選択的に制御する制御部と、を備え、
前記制御部が、外気の状態に応じて、
前記外気取入部のダンパを開、前記還流部のダンパを閉とし、前記外気取入部から取り入れた外気を前記送風機で前記空調空間に送風し、当該空調空間を経た空気を全て前記排出部から排出させる全外気運転と、
前記外気取入部のダンパを閉、前記還流部のダンパを開とし、外気を取り入れずに、前記還流部から前記給気チャンバに還流した還気を前記空調空間へ送風し、当該空調空間を経た還気を全て前記還気流路及び前記還流部を介して前記給気チャンバに還流させる全還気運転と、
前記外気取入部のダンパの開閉状態を調整して外気の取り入れ量を制限すると共に、前記還流部のダンパを制限し、前記外気取入部から前記給気チャンバに取り入れた外気と前記還流部から前記給気チャンバに流入させた還気とが混合した空気を前記送風機で前記空調空間に送風する混気運転と、
の何れかを選択しても良い。
【００１５】
前記外気取入空調システムは、前記外気の絶対湿度が所定範囲内であり、前記外気の温度が所定範囲内である場合に、前記制御部が前記全外気運転を選択しても良い。
【００１６】
前記外気取入空調システムは、前記外気の絶対湿度が前記所定範囲を超えた場合、或いは前記外気の温度が前記所定範囲を超えた場合に、前記制御部が前記全還気運転を選択しても良い。
【００１７】
前記還気に加湿を行う加湿装置を備え、
前記外気の絶対湿度が前記所定範囲未満であり、前記外気の温度が前記所定範囲内である場合に、前記制御部が前記混気運転を選択し、前記加湿装置により前記還気に加湿させても良い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、限られた空間内で効果的に外気空気と還気空気とを混合する技術を提
供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第一実施形態に係る外気取入空調システムの構成を示す図である。
【図２】空気分配体兼用フィルタの模式斜視図である。
【図３】空気分配体兼用フィルタのｘ−ｚ断面図である。
【図４】空気分配体兼用フィルタの上部に換気の流入を遮る遮蔽部材を設けた例を示す図である。
【図５】空気分配体兼用フィルタを複数配置した例を示す図である。
【図６】空気分配体兼用フィルタを還気空気の流入方向(ｙ方向)に対して所定の角度をつけて配置した例を示す図である。
【図７】第一実施形態に係る外気取入空調システムの構成を示す図である。
【図８】外気取入空調システムにおける空調方法のフローを示す図である。
【図９】外気取入空調システムの各部を制御して図８の空調方法を実現する制御装置８０の機能ブロック図である。
【図１０】外気取入空調システムの制御系統を示す図である。
【図１１】変形例１の概略構成図である。
【図１２】変形例１の空調方法の説明図である。
【図１３】変形例１において、第一熱交換器を排気プレナムチャンバと給気プレナムチャンバとの仕切り部に設けた例を示すである。
【図１４】参考例の空調方法の説明図である。
【図１５】外気取入空調システムの第二実施形態を示す図である。
【図１６】外気取入空調システムの第二実施形態を示す図である。
【図１７】空気分配体兼用フィルタの溝部を還気流入領域全体にわたって設けた例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。以下に説明する実施形態は例示にすぎず、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００２１】
＜第一実施形態＞
[構成]
図１は、第一実施形態に係る外気取入空調システム１０の構成を示す。第一実施形態に係る外気取入空調システム１０は、平屋構造のデータセンタ３内に設けられたＩＴ機器室（空調空間）１内の空調を行うものであり、このＩＴ機器室１と隣接して空調機械室２を設けている。図１の例では、空調機械室２をＩＴ機器室１の一方に配置した例を示したが、ＩＴ機器室１の両側に空調機械室２を配置して、双方からＩＴ機器室１内の空調を行っても良い。
【００２２】
空調機械室２は、ＩＴ機器室１の天井１３とほぼ同じ高さで水平方向に仕切られ、上方の排気プレナムチャンバ２１と下方の給気プレナムチャンバ２２を有する。
【００２３】
空調機械室２の外壁３１には、外気空気を取り入れるための外気取入部２３が設けられ、外気取入部２３は外気取入ガラリ２４と外気制御ダンパ２５と外気取入部２３を区画するケーシングを有している。なお、図１では、外気取入ガラリ２４を外側、外気制御ダンパ２５を室内側（外気取り入れ方向下流側）に設けているが、外気制御ダンパ２５を外側、外気取り入れガラリ２４を室内側に設けても良い。
【００２４】
外気制御ダンパ２５は、取り入れる外気の量を制御するために開閉される。外気制御ダンパ２５は、例えば外気空気４１の取入方向（ｘ方向）と直交する方向（本例では水平方
向（ｚ方向））の回動軸２５１と、当該回動軸２５１を中心に回動する羽２５２とを複数備え、不図示のモータによって羽２５２を外気空気４１の取入方向と直交する位置に回動させることで開口を閉じ（全閉状態）、羽２５２を外気空気４１の取入方向と平行な位置へ回動させることで開口を開く（全開状態）、また、この全開状態と全閉状態の間で羽２５２の回動位置を調整することで開口面積を調整する。
【００２５】
外気取入部２３の室内側には、空気分配体兼用フィルタ５を接続している。外気取入部２３と空気分配体兼用フィルタ５とは気密に接続され、外気取入部から取り入れられた外気空気４１は、全て空気分配体兼用フィルタ５を介して給気プレナムチャンバ２２へ流入する。空気分配体兼用フィルタ５は、通過する外気空気４１の塵埃の除去、化学物質の吸着・分解などを行い、ＩＴ機器室１に送る空気の清浄度を所定範囲に維持する。なお、空気分配体兼用フィルタ５の構成は、後段で詳述する。
【００２６】
給気プレナムチャンバ２２と排気プレナムチャンバ２１の仕切り部分（還流部）、即ち給気プレナムチャンバ２２の上方には還気制御ダンパ２６が設けられている。還気制御ダンパは、ＩＴ機器室１からの還気空気を再度ＩＴ機器室１へ還流させる量を制御するために開閉される。還気制御ダンパ２６は、例えば還気空気を給気プレナムチャンバ２２へ取り入れる還気空気４２の流入方向（ｙ方向）と直交する方向（本例では水平方向（ｚ方向））の回動軸２６１と、当該回動軸２６１を中心に回動する羽２６２とを複数備え、不図示のモータによって羽２６２を還気空気４２の流入方向と直交する位置に回動させることで開口を閉じ（全閉状態）、羽２６２を還気空気４２の流入方向と平行な方向へ回動させることで開口を開く（全開状態）。即ち、外気制御ダンパ２５を閉じ、還気制御ダンパ２６を開ける方向へ調整することで還気量を増やす。一方、外気制御ダンパ２５を開ける方向へ調整し、還気制御ダンパ２６を閉じる方向へ調整することで還気量を減らす。
【００２７】
また、給気プレナムチャンバ２２とＩＴ機器室１とを仕切る壁に吹出口２７を設け、給気プレナムチャンバ２２内の吹出口２７近傍に循環ファン２８が設けられている。循環ファン２８は、常時稼働し、還気空気や外気空気を給気プレナムチャンバ２２から吹出口２７を介してＩＴ機器室１へ送風する。なお、循環ファン２８の上流側には整流体２９を設け、循環ファン２８へ流入する空気の流れを整えている。循環ファン２８の送風により、ＩＴ機器室１内は、陽圧に保たれ、循環ファン２８以外からの空気の流入や逆流が防止されている。
【００２８】
ＩＴ機器室１には、サーバやスイッチ、ルータ、交換機といった発熱する機器を収納したラック１１が設置されている。ラック１１は、図１の紙面と垂直方向に所定間隔をあけて設けられている。この複数のラック１１の間に吹出口２７から吹き出した低温の空気が流入し、各機器或いはラック１１に設けられたファンの動作によってラック１１内に低温の空気が引き込まれ、ラック１１内の機器を冷却する。機器の冷却により温められた空気は、ラック１１から排出され、ＩＴ機器室１の天井１３に設けられた吸込口１２へ吸い込まれる。ＩＴ機器室１の天井１３は、天井スラブ１５との間に所定の間隔をあけて、床スラブ１４と天井スラブ１５との間の空間を仕切り、この天井裏に還気流路６を形成している。
【００２９】
天井１３の吸込口１２に吸い込まれた空気は、還気流路６を通り、還気として空調機械室２の排気プレナムチャンバ２１に還流される。
【００３０】
排気プレナムチャンバ２１のＩＴ機器室１との仕切り部付近には、熱交換器７が設けられている。熱交換器７は、室外に設けた熱源８からの熱媒体を用いて、還気流路６から排気プレナムチャンバ２１へ流入する還気と熱交換することにより還気を冷却する。なお、図１では、便宜上熱源８をＩＴ機器室１の直上に図示したが、これはＩＴ機器室（空調エ
リア）１毎に熱源８を設ける構成に限定するものではなく、中央熱源（不図示）から複数の空調エリアの熱交換器７へ熱媒体を供給する構成であっても良い。また、熱源８は、冷凍機を用いる構成であっても、冷凍機を用いずに冷却塔等で熱媒体を冷却する所謂フリークーリングを行う構成であっても良い。本例では、熱交換器７と循環ファン２８とを垂直方向に並べて２段としたことにより、熱交換器７を循環ファン２８の前後に配置するよりもコンパクトに構成している。即ち、熱交換器７と循環ファン２８を垂直に投影して見た場合の占有面積（所謂フットプリント）をコンパクトにできる。また、熱交換器７を上段に配して天井裏を有効に利用でき、下段側のスペースを確保できる。
【００３１】
熱交換器７の還気流入方向上流側には、加湿装置９５が設けられている。加湿装置９５は、還気空気が所定の湿度を保つように、例えば気化式加湿器により還気空気に噴霧し加湿する。このように本例では、高温の還気空気に加湿するので、水分が速やかに蒸発し、ミストでＩＴ機器室１内を濡らす恐れが無い。
【００３２】
排気プレナムチャンバ２１の外壁側或いは天井側（本例では上方の天井スラブ１５側）には、排気を排出する排出部９が設けられている。排出部９は、天井スラブ１５に設けた開口１５１に嵌め込まれた排気制御ダンパ９１や、開口１５１の上方を覆う雨蓋９２、排気制御ダンパ９１の排気方向下流側に設けられて雨水や異物の進入を防止する排気ガラリ９３を有している。なお、本例では排気制御ダンパ９１の排気方向下流側に排気ガラリ９３を設けたが、排気ガラリ９３を上流側、排気制御ダンパ９１を下流側に設けても良い。
【００３３】
排気制御ダンパ９１は、排気する空気の量を制御する。排気制御ダンパ９１は、例えば排気方向９６と直交する回動軸９１１と、当該回動軸９１１を中心に回動する羽９１２とを複数備え、不図示のモータによって羽９１２を排気方向９６と直交する位置に回動させることで開口を閉じ（全閉状態）、羽９１２を排気方向９６と平行な方向へ回動させることで開口を開き（全開状態）、この全開状態と全閉状態の間で羽９１２の回動位置を調整することで開口面積を調整する。
【００３４】
排気プレナムチャンバ２１内には、ガイドベーン９４が設けられている。ガイドベーン９４は、水平に流入する還気空気を下方の給気プレナムチャンバ２２側へ導く湾曲した導風板を有し、還気が偏流を招くことなく給気プレナムチャンバ２２へ流れるようにガイドする。
【００３５】
なお、上記構成とは別に、保守作業員のため、全還気運転時に対人用新鮮外気を取り入れる外調機を設けても良い。この場合に取り入れる新鮮空気は、別系統から循環空気の１０％以下の量とするのが良い。
【００３６】
制御装置８０は、外気取入空調システム１０の各部を制御することにより、外気取入空調システム１０の運転状態を制御する。本実施形態において、制御装置８０は、外気制御ダンパ２５、還気制御ダンパ２６、排気制御ダンパ９１、循環ファン２８、熱交換器７，７０、冷却塔８、加湿装置９５等の各部を制御する。
【００３７】
特に、制御装置８０は、外気制御ダンパ２５、還気制御ダンパ２６、及び排気制御ダンパ９１の開閉制御を行うことで、全還気運転や、全外気運転、混気運転といった運転状態を切り替える。
【００３８】
例えば、制御装置８０は、以下の条件に応じて各ダンパ２５，２６，９１を制御する。なお、具体的な処理のフローについては後述する。
【００３９】
条件１:外気エンタルピが室内還気空気のエンタルピより高い又は外気湿度が所定温湿
度範囲の上限湿度より高い。ここで、室内還気空気のエンタルピは、例えば熱交換器７の上流側に温湿度センサを配置して検出する。また、外気エンタルピは、例えば屋外や外気取入部２３に温湿度センサを配置して検出する。
【００４０】
条件１を満たす場合には、外気制御ダンパ２５及び排気制御ダンパ９１を全閉状態とし、還気制御ダンパ２６を全開状態とする。
【００４１】
これにより、外気制御ダンパ２５からの外気の導入及び排気制御ダンパ９１からの排気は無く、循環ファン２８でＩＴ機器室１に送り出された空気が、還気流路６、排気プレナムチャンバ２１、そして全開の還気制御ダンパ２６を経て給気プレナムチャンバ２２に全て戻り、循環路途中の熱交換器７で冷却され循環ファン２８によって再循環されて、全還気運転が行われる。なお、所定温湿度範囲とは、ＩＴ機器室１に収容される機器の仕様によって許容或いは推奨される温湿度に基づいて予め設定された温湿度の範囲である。
【００４２】
条件２:外気の温度及び湿度が、所定温湿度範囲内である。
条件２を満たす場合、外気制御ダンパ２５及び排気制御ダンパ９１を全開状態とし、還気制御ダンパ２６を全閉状態とする。また、熱交換器７への冷却水の供給を停止し、熱交換は行わない。
【００４３】
これにより外気制御ダンパ２５を介して取り入れられた外気空気が、循環ファン２８でＩＴ機器室１に送られ、ＩＴ機器室内の冷却に寄与したのち、還気流路６を経て排気プレナムチャンバ２１に達する。そして、排気プレナムチャンバ２１の空気は、還気制御ダンパ２６が全閉であるので給気プレナムチャンバ２２へ戻らず、全て排気制御ダンパ９１を介して排出部９から排出され、全外気運転が行われる。
【００４４】
条件３:条件１,２以外
条件３の場合、例えば外気空気の湿度が所定温湿度範囲の下限湿度より低い場合、還気制御ダンパ２６を全開状態とし、外気制御ダンパ２５及び排気制御ダンパ９１の開閉度合いを調整する。即ち、外気制御ダンパ２５の開口面積を全開状態よりも小さくして、外気の取入量を制限し、排気制御ダンパ９１の開口面積を調整して排気プレナムチャンバ２１を陽圧に保ちつつ、外気取入部２３から取り入れた分の空気を排出する。また、加湿装置９５により還気空気に加湿し、還気空気の湿度を調節する。
【００４５】
そして、湿度が調整された還気空気が、全開の還気制御ダンパ２６を介して給気プレナムチャンバ２２へ送られ、外気空気と混合されて循環ファン２８によってＩＴ機器室１に供給され、混気運転が行われる。
【００４６】
［空気分配体兼用フィルタ５］
上記条件３の場合に、ＩＴ機器室１内を均一な温湿度に維持するためには、取り入れた外気空気と還気空気とを十分に混合させて均一な温湿度の給気を生成する必要がある。
【００４７】
そこで本実施形態の外気取入空調システム１０では、空気分配体兼用フィルタ５を給気プレナムチャンバ２２に配置した。
【００４８】
図２は、空気分配体兼用フィルタ５の模式斜視図、図３は空気分配体兼用フィルタ５のｘ−ｚ断面図である。空気分配体兼用フィルタ５は、外気空気４１の取入方向（ｘ方向）下流側の面に還気空気４２の流入方向（還気流入方向（本例ではｙ方向））に長手の溝部５１を有し、当該溝部５１が還気流入方向と直交する断面（ｘ−ｚ断面）において外気空気４１の取入方向上流側に向かってその幅が減少する（収束する）凹形状となっている。
【００４９】
そして、空気分配体兼用フィルタ５の溝部５１内を下降する還気空気４２と外気取入部２３から取り入れられた外気空気４１が直交する関係となっている。
【００５０】
このように、空気分配体兼用フィルタ５が溝部５１を有しているため、外気空気４１は、空気分配体兼用フィルタ５を通過する際、図３に示すように還気流入方向と直交する断面（ｘ−ｚ断面）においてフィルタ吹出面側部、例えば傾斜側部から溝部５１に分配され、溝部５１の内向きに偏向される。この場合に、溝部５１の或る面から内向きに流出した外気空気は、対向する面から流出した外気空気とぶつかり、循環ファン２８側へ移動する勢いが減衰する。このため、下降する還気空気４２と効率良く混合する。ここで、還気制御ダンパ２６から下降する還気空気４２が空気分配体兼用フィルタ５の谷部内へ流入するのを遮り、還気空気４２を溝部５１へ導くため、図４に示すように空気分配体兼用フィルタ５の上端面に空気を通さない蓋（遮蔽部材）５２を設けても良い。また、本実施形態では、図１に示したように空気分配体兼用フィルタ５の上端部から還気制御ダンパ２６側と循環ファン２８側とを隔てる塞板２２１を設け、還気空気４２を空気分配体兼用フィルタ５の溝部５１へ導く構成としている。
なお、図１７に示すように還気制御ダンパ２６の下方全域、即ち還気空気４２が流入する領域の全体にわたって空気分配体兼用フィルタ５の溝部５１を設けても良い。この場合、塞板２２１は設けなくてもよい。
【００５１】
図５は、空気分配体兼用フィルタ５を複数配置した例を示す図である。図５の例では、還気制御ダンパ２６の直下、即ち下降する還気空気４２と交わる位置に、外気空気４１の取入方向（ｘ方向）へ所定間隔を空けて空気分配体兼用フィルタ５を複数配置した。このように、空気分配体兼用フィルタ５を増やすこと、即ち溝部５１を増やすことで、外気空気４１の勢いを減衰させる箇所を増やし、外気空気４１と還気空気４２とを更に均質に混合することができる。
【００５２】
また、図６は空気分配体兼用フィルタ５を還気空気４２の流入方向(ｙ方向)に対して所定の角度をつけて配置した例を示す図である。
【００５３】
図６の例では、空気分配体兼用フィルタ５の上部（還気空気４２の流入方向）を外気空気４１の取入方向上流側に倒し、空気分配体兼用フィルタ５の溝部５１を設けた面５１Ａを斜め上方に向けて配置している。これにより空気分配体兼用フィルタ５と交わる還気空気４２が増え、溝部５１を通る還気空気４２が増えるので、更に効果的に外気空気４１と還気空気４２とが混合される。
【００５４】
また、図６の例では、還気空気４２が、空気分配体兼用フィルタ５の溝部５１を通る際、空気分配体兼用フィルタ５の傾斜に沿って吹出口２７側に導かれるため、還気空気４２の流れがスムーズになる。
【００５５】
還気流入方向(ｙ方向)に対する空気分配体兼用フィルタ５の傾斜角度αは、例えば、還気流入方向(ｙ方向)と循環ファン２８による吹出方向(ｘ方向)とのなす角βの１／２とする。図６の例では還気空気４２の取入方向(ｙ方向)と循環ファン２８による吹出方向(ｘ
方向)とのなす角βが、９０度であるので、空気分配体兼用フィルタ５の傾斜角度αを４
５度としている。なお、空気分配体兼用フィルタ５の傾斜角度αは、空気分配体兼用フィルタ５と循環ファン２８との位置関係や給気プレナムチャンバ２２内の構造等に応じて任意に設定できる。
【００５６】
なお、図２−図６の例では、溝部５１のｘ−ｚ断面がＶ字の例を示したが、これに限らず、空気分配体兼用フィルタ５の溝部５１の形状は、ｘ−ｚ断面において溝部５１の幅が外気空気４１の取入方向（ｘ方向）上流側に向けて減少する形状であれば良い。
【００５７】
図７は、溝部５１を他の形状とした例を示す空気分配体兼用フィルタ５の模式斜視図である。なお、図７ではｘ−ｚ断面の溝部５１の形状が図４のジグザグ状に替えてＵ字の例を示した。この場合でも前述の図２−図６の例と同様に、外気空気４１が溝部５１に向けて分配され、溝部５１内で外気空気がぶつかり、循環ファン２８側へ移動する外気空気の勢いが減衰するので、溝部５１を下降する還気空気４２と効率良く混合できる。
【００５８】
［空調方法］
図８は、上記構成の外気取入空調システム１０における空調方法のフローを示す図、図９は、外気取入空調システム１０の各部を制御して図８の空調方法を実現する制御装置８０の機能ブロック図、図１０は、外気取入空調システム１０の制御系統を示す図である。
【００５９】
図１０に示すように、制御装置８０は、外気取入空調システム１０の各部と電気的に接続している。図１０において、６１は外気取入部２３に設けた温湿度センサであり、外気の温度及び湿度を検出する。６２はＩＴ機器室１に設けた温湿度センサであり、ＩＴ機器室１内の温度及び湿度を検出する。６３は還気流路中に設けた温湿度センサであり、還気空気の温度及び湿度を検出する。
【００６０】
また、制御装置８０は、図９に示すように、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）８４やメインメモリ８５、記憶部８６、入出力部８３等を有する所謂コンピュータである。
【００６１】
入出力部８３は、外気取入空調システム１０の各部と電気的に接続するインターフェイスであり、温湿度センサ（検出部）６１，６２，６３からの検出値の入力、外気制御ダンパ２５、還気制御ダンパ２６、及び排気制御ダンパ９１に対する開閉制御信号の出力、循環ファン２８、熱交換器７、熱源８、加湿装置９５に対する動作制御信号の出力等を行う。また、入出力部８３には、ユーザの操作によって設定値等が入力される操作部や、運転状態等を表示する表示部も接続されている。
【００６２】
記憶部８６は、フラッシュメモリやハードディスク等の記憶手段（補助記憶装置）であり、演算処理のためのＯＳ（オペレーティングシステム）やファームウェア（空調制御プログラム）を記憶している。また、記憶部８６は、ＩＴ機器室内を目的の温湿度範囲に制御するための設定データ（外気温湿度の上限値や下限値等）を記憶している。
【００６３】
ＭＰＵ８４は、メインメモリ（主記憶装置）８５を介して前記ＯＳやソフトウェアを記憶部８６から適宜読み出して実行し、空調制御プログラムに従って入出力部８３から入力された情報や、記憶部８６から読み出した情報を演算処理することにより、温湿度情報取得部６５や、モード決定部６６、ダンパ制御部６７、加湿制御部６８、熱交換制御部６９としても機能する。
【００６４】
この温湿度情報取得部６５は、温湿度センサ６１，６２，６３による検出値に基づいて、外気の温湿度や、ＩＴ機器室内の温湿度、還気空気の温湿度を取得する。
【００６５】
モード決定部６６は、温湿度情報取得部６５で取得した温湿度の情報に基づいて、選択すべき運転状態（運転モード）を決定する。具体的には、所定の制御条件を満たしているか否かに応じて全還気運転や、全外気運転、混気運転といった運転モードを決定する。
【００６６】
ダンパ制御部６７は、モード決定部６６によって決定した運転モードに応じて外気制御ダンパ２５、還気制御ダンパ２６、及び排気制御ダンパ９１に対して開閉制御信号を送ることで各ダンパの開閉を制御する。
【００６７】
加湿制御部６８は、モード決定部６６によって決定した運転モードに応じて加湿装置９５へ加湿制御信号を送り、還気空気に対して加湿させ、ＩＴ機器室内の湿度が所定範囲内となるように制御する。
【００６８】
熱交換制御部６９は、熱交換器７への熱媒体の供給を制御して、熱交換器７による熱交換量を制御する。
【００６９】
図９に示した本実施形態の制御装置８０は、ＭＰＵ８４がソフトウェア（空調制御プログラム）に従って処理を実行するコンピュータであり、このソフトウェアで温湿度情報取得部６５や、モード決定部６６、ダンパ制御部６７、加湿制御部６８、熱交換制御部６９の機能を実現するが、これに限らず、温湿度情報取得部６５や、モード決定部６６、ダンパ制御部６７、加湿制御部６８、熱交換制御部６９の機能を専用のハードウェアで実現した装置であっても良い。
【００７０】
ここでハードウェアは、例えば、ＦＰＧＡ［Field Programmable Gate Array］、ＡＳ
ＩＣ［Application Specific Integrated Circuit］、ＬＳＩ［Large Scale Integration］といった回路で実現することも可能である。また、当該ハードウェアは、ＩＣ［Integrated Circuit］、ゲートアレイ、論理回路、信号処理回路、アナログ回路といった基本的な回路で実現することも可能である。
【００７１】
論理回路としては、例えば、ＡＮＤ回路（論理積回路）、ＯＲ回路（論理和回路）、ＮＯＴ回路（否定回路）、ＮＡＮＤ回路（否定的論理積回路）、ＮＯＲ回路（否定的論理和回路）、フリップフロップ回路、カウンタ回路がある。信号処理回路には、信号値に対し、例えば、加算、乗算、除算、反転、積和演算、微分、積分を実行する回路がある。アナログ回路には、例えば、信号値に対して、増幅、加算、乗算、微分、積分を実行する回路がある。
【００７２】
そして、管理者の操作によって電源が投入されると、制御装置８０は図８の処理を開始する。先ず、制御装置８０のＭＰＵ８４は、温湿度センサ６１からの検出値に基づいて外気空気の温度（乾球温度）ｔａと外気空気の絶対湿度ｔｗを取得する（Ｓ１０）。なお、絶対湿度は、温湿度センサ６１が絶対湿度を検出する構成であっても良いし、温湿度センサ６１が相対湿度を検出してＭＰＵ８４（温湿度情報取得部６５）が絶対湿度に換算する構成であっても良い。
【００７３】
次に、ＭＰＵ８４は、外気空気の絶対湿度ｔｗが上限値ｔｗＨ以下か否かを判定する（Ｓ２０）。なお、絶対湿度の上限値ｔｗＨとは、ＩＴ機器室内に設置されるＩＴ機器の仕様によって決定される値である。
【００７４】
外気空気の絶対湿度ｔｗが上限値ｔｗＨ以下であれば（Ｓ２０，Ｙｅｓ）、ＭＰＵ８４は、外気空気の温度ｔａが全外気運転の上限温度ｔａｆＨ以下か否かを判定する（Ｓ３０）。なお、全外気運転の上限温度ｔａｆＨとは、全外気運転を行った場合に、ＩＴ機器室１内の温度が、目的の温度範囲の上限値となる外気の温度であり、ＩＴ機器室１内に設置されるＩＴ機器の発熱量や循環ファン２８による送風量等に基づいて設定される。
【００７５】
外気空気の温度ｔａが全外気運転の上限温度ｔａｆＨ以下であれば（Ｓ３０，Ｙｅｓ）、ＭＰＵ８４は、外気空気の温度ｔａが全外気運転の下限温度ｔａｆＬ以上か否かを判定する（Ｓ４０）。なお、全外気運転の下限温度ｔａｆＬとは、全外気運転を行った場合に、ＩＴ機器室１内の温度が、目的の温度範囲の下限値となる外気の温度であり、ＩＴ機器室１内に設置されるＩＴ機器の発熱量や循環ファン２８による送風量等に基づいて設定される。
【００７６】
外気空気の温度ｔａが全外気運転の下限温度ｔａｆＬ以上であれば（Ｓ４０，Ｙｅｓ）、ＭＰＵ８４は、外気空気の絶対湿度ｔｗが下限値ｔｗＬ以上か否かを判定する（Ｓ５０）。なお、絶対湿度の下限値ｔｗＬとは、ＩＴ機器室内に設置されるＩＴ機器の仕様によって決定される値である。
【００７７】
そして、外気空気の絶対湿度ｔｗが下限値ｔｗＬ以上であれば（Ｓ５０，Ｙｅｓ）、ＭＰＵ８４は、モード決定部６６の機能により、前述の条件２を満たしたと判定して運転モードを全外気運転と決定し、ダンパ制御部６７の機能により、外気制御ダンパ２５及び排気制御ダンパ９１を全開状態、還気制御ダンパ２６を全閉状態とする（Ｓ６０）。また、ＭＰＵ８４は、熱交換器７への冷却水の供給を停止させ、熱交換を行わないよう制御する。
【００７８】
このように外気が所定の温湿度の範囲にあれば、取り入れた外気を循環ファン２８でＩＴ機器室１に供給することでＩＴ機器の冷却を行えるので、当該制御により外気冷房を行う。なお、ステップＳ６０の制御を行った後は、ステップＳ１０に戻って処理を繰り返す。
【００７９】
一方、ステップＳ２０で外気空気の絶対湿度が上限値ｔｗＨを超えていた場合、或いはステップＳ３０で外気空気の温度が上限値ｔａｆＨを超えていた場合、ＭＰＵ８４は、モード決定部６６の機能により、前述の条件１を満たしたと判定して運転モードを全還気運転と決定し、ダンパ制御部６７の機能により、外気制御ダンパ２５及び排気制御ダンパ９１を全閉状態とし、還気制御ダンパ２６を全開状態とする（Ｓ９０）。
【００８０】
また、ＭＰＵ８４は、温湿度情報取得部６５の機能により温湿度センサ６２,６３の検
出値を取得し、ＩＴ機器室１内が目的の温湿度範囲内となるように、熱交換制御部６９の機能により熱交換器７への熱媒体(冷却水)の供給量を調整して熱交換量を制御する（Ｓ１００）。なお、熱交換器７は、還気空気を冷却することにより、還気空気の除湿も行う。
【００８１】
このように外気温度ｔａが上限値ｔａｆＨを超えている場合、或いは外気の絶対湿度が上限値ｔｗＨを超えている場合、外気冷房を行えないので、全還気運転とし、熱交換器７で還気空気を冷却することによりＩＴ機器室１内を目的の温湿度範囲に制御する。なお、ステップＳ１００の制御を行った後は、ステップＳ１０に戻って処理を繰り返す。
【００８２】
また、ステップＳ４０で外気温度ｔａが下限値ｔａｆＬ未満の場合、或いはステップＳ５０で外気空気の絶対湿度ｔｗが下限値ｔｗＬ未満の場合、ＭＰＵ８４は、モード決定部６６の機能により、前述の条件３の場合であると判定して運転モードを混気運転と決定し、ダンパ制御部６７の機能により、還気制御ダンパ２６を全開状態とし、外気制御ダンパ２５及び排気制御ダンパ９１の開閉度合いを調整する（Ｓ７０）。この外気制御ダンパ２５と排気制御ダンパ９１の開閉度合いによって、ＩＴ機器によって暖められた還気空気と低温の外気空気との混合比が調整され、ＩＴ機器室内が目的の温度範囲に保たれる。
【００８３】
また、ＭＰＵ８４は、温湿度情報取得部６５の機能により温湿度センサ６２,６３の検
出値を取得し、ＩＴ機器室１内が目的の湿度範囲内となるように、加湿制御部６８の機能により、加湿装置９５を制御し、還気空気に加湿させる。
【００８４】
このように外気温度ｔａが下限値ｔａｆＬ未満、或いは外気空気の絶対湿度ｔｗが下限値ｔｗＬ未満であって、全外気運転に適さない状況であっても、外気空気と還気空気を混合することによって、ＩＴ機器室内を目的の温湿度範囲に空調することができ、外気冷房の適用期間を拡大することができる。
【００８５】
また、本実施形態では、空気分配体兼用フィルタ５を用いたことにより、限られた空間内で効果的に外気空気４１と還気空気４２とを混合することができ、空調エリア内の温湿度のバラツキを抑えることができる。また、外気空気４１と還気空気４２とを効率良く混合できることから、ＩＴ機器室１の床下空間にプレナムチャンバを形成する必要がなく外気取入空調システムをコンパクトに構成できる。
【００８６】
〈変形例１〉
図１１は、本変形例１の概略構成図、図１２は本変形例１の空調方法の説明図である。
【００８７】
本変形例１は、前述の実施形態１と比べ、熱交換器としてフリークーリングを行う第一熱交換器７Ａと、フリークーリングではない第二熱交換器７Ｂを設けた構成が異なり、その他の構成は同じである。このため、同一の要素に同符号を付すなどして重複する説明を省略した。
【００８８】
第一熱交換器７Ａは前述の熱交換器７と同様に、排気プレナムチャンバ２１のＩＴ機器室１との仕切り部に設けられ、還気空気を冷却する。なお、第一熱交換器７Ａは、冷却塔（不図示）で外気によって放熱させた熱媒体（冷却水）を用いて、還気流路６から排気プレナムチャンバ２１へ流入する還気空気と熱交換することにより、当該還気空気のフリークーリングを行う。
【００８９】
また、第二熱交換器７Ｂは、給気プレナムチャンバ２２において循環ファン２８の上流側に設けられ、冷凍機（不図示）で冷却した熱媒体を用いて、ＩＴ機器室１への給気空気を冷却する。
【００９０】
次に本変形例１の空調方法について、図１２を用いて説明する。なお、図１２に示す本変形例１の空調方法のフローは、図８と比べて全還気運転を行う場合のステップＳ１００以降の処理が異なり、その他は同じであるため、全還気運転についてのみ説明する。
【００９１】
ステップＳ２０で外気空気の絶対湿度が上限値ｔｗＨを超えていた場合、或いはステップＳ３０で外気空気の温度が上限値ｔａｆＨを超えていた場合、ＭＰＵ８４は、モード決定部６６の機能により、前述の条件１を満たしたと判定して運転モードを全還気運転と決定し、ダンパ制御部６７の機能により、外気制御ダンパ２５及び排気制御ダンパ９１を全閉状態とし、還気制御ダンパ２６を全開状態とする（Ｓ９０）。
【００９２】
また、ＭＰＵ８４は、温湿度情報取得部６５の機能により温湿度センサ６２,６３の検
出値、及び熱媒体(冷却水)の温度を取得し、当該温度の冷却水を用いて還気空気との熱交換を行った場合にＩＴ機器室１内が目的の温湿度範囲内となるように、熱交換制御部６９の機能により第一熱交換器７Ａへの冷却水の供給量を調整して熱交換量を制御する（Ｓ１００）。
【００９３】
更に、ＭＰＵ８４は、熱交換制御部６９の機能により、フリークーリングによる冷却が限界に達したか否かを判定する（Ｓ１１０）。なお、フリークーリングによる冷却が限界に達したか否かは、例えば冷却水の流量を１００％とした場合に温湿度センサ６２の検出値（ＩＴ機器室１内の温度）が上限を超えている場合や、冷却水の温度が、還気空気と熱交換してＩＴ機器室１内を目的温度範囲に保つ為に必要な温度の上限値を超えた場合に、限界に達したと判定する。
【００９４】
フリークーリングによる冷却が限界に達していないと判定した場合には（Ｓ１１０，Ｎｏ）、ステップＳ１０に戻って処理を繰り返し、限界に達したと判定した場合には（Ｓ１
１０，Ｙｅｓ）、第二熱交換器７Ｂへの熱媒体の供給する冷凍機（不図示）を制御し、第二熱交換器７Ｂによる還気空気との熱交換量を増減してＩＴ機器室１内を目的温度範囲に保つように制御する（Ｓ１２０）。ステップＳ１２０後は、ステップＳ１０に戻って処理を繰り返す。
【００９５】
上記のように本変形例１によれば、全還気運転を選択した場合にフリークーリングを行い、フリークーリングによる冷却が限界に達した場合にのみ冷凍機を用いた冷却を行うことにより、外気冷熱の利用期間を更に拡大でき、高い省エネルギー効果が得られる。例えば、外気の絶対湿度ｔｗが高く、全外気運転や混気運転が行えない場合であっても、外気温度ｔａが低ければフリークーリングによってＩＴ機器室内を目的温度範囲に保つことができる。
【００９６】
なお、図１２では、ステップＳ４０において、外気温度ｔａが下限値ｔａｆＬ以下と判定した場合に、運転モードを混気運転とする例を示したが、これに限らず、気温度ｔａが下限値ｔａｆＬ以下の場合に、運転モードを全還気運転とし、ステップＳ９０に移行しても良い。この場合、下限値ｔａｆＬは、フリークーリングによって全還気運転が可能になる外気温度の上限値としても良い。これにより外気温度ｔａが低く下限値ｔａｆＬ未満の場合には全還気運転を行い、中間期で外気温度ｔａが目的温度と近く、下限値ｔａｆＬ以上、上限値ｔａｆＨ以下の場合には全外気運転或いは混気運転を行う。
【００９７】
なお、本変形例１において、第一熱交換器７Ａは、図１１に示すように排気プレナムチャンバ２１のＩＴ機器室１との仕切り部に設けられたが、これに限らず還気空気と熱交換できる位置に設けられれば良い。例えば図１３は、第一熱交換器７Ａを排気プレナムチャンバ２１と給気プレナムチャンバ２２との仕切り部に設けた例を示す。
【００９８】
〈参考例〉
図１４は本参考例の空調方法の説明図である。本参考例は、前述の変形例１と比べ、運転モードを全外気運転又は全還気運転の何れかを選択する構成が異なり、その他の構成は同じである。例えば、本参考例の機器構成は、図１１，図１３に示した変形例１と同じである。但し、フィルタ５は、空気分配体兼用のものでなく粉塵や有害な化学物質を除去する一般的なフィルタを用いることができる。
【００９９】
管理者の操作によって電源が投入され、図１４の処理を開始すると、制御装置８０のＭＰＵ８４は、温湿度センサ６１からの検出値に基づいて外気空気の温度（乾球温度）ｔａと外気空気の絶対湿度ｔｗを取得する（Ｓ１０）。
【０１００】
次に、ＭＰＵ８４は、外気空気の絶対湿度ｔｗが所定範囲内か、即ち上限値ｔｗＨ以下で且つ下限値ｔｗＬ以上か否かを判定する（Ｓ２０Ａ）。
【０１０１】
外気空気の絶対湿度ｔｗが所定範囲内であれば（Ｓ２０Ａ，Ｙｅｓ）、ＭＰＵ８４は、外気空気の温度ｔａが所定範囲内か、即ち全外気運転の上限温度ｔａｆＨ以下で且つ下限温度ｔａｆＬか否かを判定する（Ｓ３０Ａ）。この場合、下限値ｔａｆＬは、フリークーリングによって全還気運転が可能になる外気温度の上限値とする。
【０１０２】
外気空気の温度ｔａが所定範囲内であれば（Ｓ３０Ａ，Ｙｅｓ）、ＭＰＵ８４は、モード決定部６６の機能により、運転モードを全外気運転と決定し、ダンパ制御部６７の機能により、外気制御ダンパ２５及び排気制御ダンパ９１を全開状態、還気制御ダンパ２６を全閉状態とする（Ｓ６０）。また、ＭＰＵ８４は、熱交換器７Ａ，７Ｂへの冷却水の供給を停止させ、熱交換を行わないよう制御する。
【０１０３】
このように外気が所定の温湿度の範囲にあれば、取り入れた外気を循環ファン２８でＩＴ機器室１に供給することでＩＴ機器の冷却を行えるので、当該制御により外気冷房を行う。なお、ステップＳ６０の制御を行った後は、ステップＳ１０に戻って処理を繰り返す。
【０１０４】
一方、ステップＳ２０Ａで外気空気の絶対湿度ｔｗが所定範囲から外れていた場合、或いはステップＳ３０Ａで外気空気の温度が所定範囲から外れていた場合、ＭＰＵ８４は、モード決定部６６の機能により、運転モードを全還気運転と決定し、ダンパ制御部６７の機能により、外気制御ダンパ２５及び排気制御ダンパ９１を全閉状態とし、還気制御ダンパ２６を全開状態とする（Ｓ９０）。
【０１０５】
また、ＭＰＵ８４は、温湿度情報取得部６５の機能により温湿度センサ６２,６３の検
出値、及び熱媒体(冷却水)の温度を取得し、当該温度の冷却水を用いて還気空気との熱交換を行った場合にＩＴ機器室１内が目的の温湿度範囲内となるように、熱交換制御部６９の機能により第一熱交換器７Ａへの冷却水の供給量を調整して熱交換量を制御し、フリークーリングを行う（Ｓ１００）。
【０１０６】
更に、ＭＰＵ８４は、熱交換制御部６９の機能により、フリークーリングによる冷却が限界に達したか否かを判定する（Ｓ１１０）。なお、フリークーリングによる冷却が限界に達したか否かは、例えば冷却水の流量を１００％とした場合に温湿度センサ６２の検出値（ＩＴ機器室１内の温度）が上限を超えている場合や、冷却水の温度が、還気空気と熱交換してＩＴ機器室１内を目的温度範囲に保つ為に必要な温度の上限値を超えた場合に、限界に達したと判定する。
【０１０７】
フリークーリングによる冷却が限界に達していないと判定した場合には（Ｓ１１０，Ｎｏ）、ステップＳ１０に戻って処理を繰り返し、限界に達したと判定した場合には（Ｓ１１０，Ｙｅｓ）、第二熱交換器７Ｂへの熱媒体の供給する冷凍機（不図示）を制御し、第二熱交換器７Ｂによる還気空気との熱交換量を調整してＩＴ機器室１内を目的温度範囲に保つように制御する（Ｓ１２０）。ステップＳ１２０後は、ステップＳ１０に戻って処理を繰り返す。
【０１０８】
上記のように本参考例によれば、外気温度ｔａが低く下限値ｔａｆＬ未満の場合にはフリークーリングを行い、中間期で外気温度ｔａが目的温度と近く、下限値ｔａｆＬ以上、上限値ｔａｆＨ以下の場合には全外気運転を行うので、フリークーリングが可能な期間に加えて、外気温度ｔａが目的温度と近い中間期においても全外気運転によって外気冷熱を利用できるので、高い省エネルギー効果が得られる。
【０１０９】
また、外気冷房により高い省エネルギー効果を得ながら、外気を取り入れる期間を最小限（中間期のみ）に抑えられる為、黄砂の飛来や、火山の噴火、台風等の影響によって、外気中に塵埃や、海塩、ガス物質が多く含まれる場合であっても影響が少ない。
【０１１０】
＜第二実施形態＞
図１５，図１６は、外気取入空調システム１０の第二実施形態を示す図である。本第二実施形態の外気取入空調システム１０は、多層階構造のデータセンタ３０に適用した例を示す。前述の第一実施形態では排出部９を空調機械室２の上方に設けたが、本第二実施形態では、外気に通じる排気シャフト側に設けた構成が異なっている。なお、前述の第一実施形態と同一の機能を有する要素には同符号を付すなどして重複する説明を省略し、前述の第一実施形態と異なる構成について主に説明する。
【０１１１】
本第二実施形態の外気取入空調システム１０では、ＩＴ機器室１の両側の端部に空調機
械室２を設け、ＩＴ機器室１の中間に外気に通じる排気シャフト９０を設けている。
【０１１２】
本第二実施形態の排出部９は、還気流路６の排気シャフト９０側に設けられている。排出部９は、排気ガラリ９３を排気方向下流側に有し、その上流側に排気制御ダンパ９１を有している。
【０１１３】
また、空調機械室２とＩＴ機器室１との仕切り部分、即ち熱交換器７の上流側或いは下流側近傍（図１５では下流側）に還気制御ダンパ２６を設けている。
【０１１４】
そして、データセンタ３０の屋上に複数階分の熱源（冷却塔等）８をまとめて配置している。
【０１１５】
循環ファン２８によってＩＴ機器室１に送出した空気はラック１１内の機器を冷却したのち、天井１３の吸込口１２へ吸い込まれ、還気流路６を介して空調機械室２へ戻る。空調機械室２に戻った還気空気は、熱交換器７そして還気制御ダンパ２６を介し、ガイドベーン９４で下向きに導風される。この下向きに導風された還気空気は、前述と同様に空気分配体兼用フィルタ５の溝部５１を下降し、外気取入部２３から取り入れた外気空気と効果的に混合される。なお、本第二実施形態では、還気制御ダンパ２６とガイドベーン９４が還気空気４２を外気空気４１と交差する方向で流入させる還流部を構成している。
【０１１６】
本第二実施形態では、空調機械室２の還気制御ダンパから下流側が給気プレナムチャンバ２２として機能する。
【０１１７】
全還気運転、全外気運転、外気取入量制御及び加湿制御運転に伴う各ダンパ２５，２６，９１の制御は、前述と同じである。
【０１１８】
図１５，図１６に示す多層階構造のデータセンタにおいて、図１に示した第一実施形態と同様に空調機械室２の上方に排気プレナムチャンバ２１を設けてその外壁側に排出部９を設けた場合、即ち外気取入部２３と排出部９を同一の外壁に垂直方向に並べて配置すると、下階の排出部９から排出した空気を上階の外気取入部２３から取り入れてしまい、排気空気のショートサーキットが生じる可能性がある。
【０１１９】
このため、本第二実施形態では、図１６に示すように、データセンタ３０の外壁に各階の外気取入部２３を配置し、排気シャフト９０側に各階の排出部９を配置してショートサーキットを防止している。
【０１２０】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明に係る冷却システムはこれらに限らず、可能な限りこれらの組合せを含むことができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１…ＩＴ機器室、
１０…外気取入空調システム、
１１…ラック、
１２…吸込口、
１３…天井、
１４…床スラブ
１５…天井スラブ、
１５１…開口、
２…空調機械室、
２１…排気プレナムチャンバ、
２２…給気プレナムチャンバ、
２３…外気取入部、
２４…外気取入ガラリ、
２５…外気制御ダンパ、
２５１…回動軸、
２５２…羽、
２６…還気制御ダンパ、
２６１…回動軸、
２６２…羽、
２７…吹出口、
２８…循環ファン、
２９…整流体、
３，３０…データセンタ、
３１…外壁、
４１…外気空気、
４２…還気空気、
５…空気分配体兼用フィルタ、
５１…溝部、
５２…蓋、
６…還気流路、
６１…温湿度センサ、
６２…温湿度センサ、
６５…温湿度情報取得部、
６６…モード決定部、
６７…ダンパ制御部、
６８…加湿制御部、
６９…熱交換制御部、
７…熱交換器、
７Ａ…第一熱交換器、
７Ｂ…第二熱交換器、
８…熱源、
８０…制御装置、
８３…入出力部、
８４…ＭＰＵ、
８５…メインメモリ、
８６…記憶部、
９…排出部、
９０…排気シャフト、
９１…排気制御ダンパ、
９１１…回動軸、
９１２…羽、
９２…雨蓋、
９３…排気ガラリ、
９４…ガイドベーン、
９５…加湿装置、
９６…排気方向、
【図１】
0005571603.tif 000002
【図２】
0005571603.tif 000003
【図３】
0005571603.tif 000004
【図４】
0005571603.tif 000005
【図５】
0005571603.tif 000006
【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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