(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱機器を収容する列状の収容部が複数並んだ発熱機器収容室の空調を行う発熱機器収容室用空調システムであって、
前記収容部の両端部に対向して設けられ、二つの収容部に挟まれた通路のうち、前記発熱機器から排出される排熱が通る排熱通路から吸気した空気を冷やして前記排熱通路の隣の通路である冷気通路へ送気する空調機と、
前記排熱通路を覆う遮断部であって、該遮断部で覆われた内部空間の外へ前記排熱通路の排熱が流れ込むのを遮断する遮断部と、
前記発熱機器収容室内の圧力である発熱機器収容室圧力を検知する発熱機器収容室圧検知部と、
前記排熱通路内の圧力である通路圧力を検知する通路圧検知部と、
前記発熱機器収容室圧力と前記通路圧力との差圧が一定化するよう空調機の風量調整を行う空調制御部と、を備え、
前記空調機の吸気面は、列状の収容部に沿って配置され、
前記空調制御部は、前記発熱機器収容室圧力と前記通路圧力が同じか、前記通路圧力が前記発熱機器収容室圧力を下回るよう空調機の風量調整を行う、発熱機器収容室用空調システム。
【請求項２】
前記遮断部は、前記排熱通路の端部を遮断する端部遮断部と、前記排熱通路の上部を遮断する上部遮断部とを有する請求項１に記載の発熱機器収容室用空調システム。
【請求項３】
前記遮断部は、前記排熱通路の端部を遮断する端部遮断部と、前記排熱通路の上部を遮断する上部遮断部とを有し、
前記端部遮断部は、該端部遮断部の一方又は両方に扉を有し、
前記発熱機器収容室用空調システムは、前記扉の開閉を検知する開閉検知部を更に備え、
前記空調制御部は、前記開閉検知部による検知結果に基づき、前記扉の開放中は該扉が開放中であると判断された際における空調機の運転状態を保持する請求項１又は２に記載の発熱機器収容室用空調システム。
【請求項４】
前記空調機は、前記収容部の高さよりも高く、更に前記排熱を吸気する吸気口の上端が該収容部の高さよりも高く、該吸気口の面積は、前記列状の収容部を構成する一の収容部単体における、収容する前記発熱機器から排出される排熱を排出する排出口であって、前記排熱通路に面する排出口の面積よりも大きい、請求項１から３の何れか１項に記載の発熱機器収容室用空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱機器収容室用空調システムの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、サーバなどのＩＴ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）機器を積載したラックが設置されるデータセンターでは、ＩＴ機器の発熱の高密度化から発熱量が増加し、データセンターの消費電力が増加している。そこで、データセンターの運用においては、データセンター内の空調を十分に整える必要がある。
【０００３】
データセンターにおける冷却技術として、コールドアイルとホットアイルを区分けする技術がある（図１を参照）。コールドアイルとは、ＩＴ機器を収容するラックの列で区切られた空間のうち、空調機からの冷気が通る空間であり、ホットアイルとは、ラックの列で区切られた空間のうち、ラックに収容されるＩＴ機器からの排熱が通る空間である。また、コールドアイルとホットアイルを区分けすると共に、更に、ＩＴ機器を収容するラックの列の任意の位置に空調機を配置する技術がある（図２を参照）。係る技術は、ＩｎＲｏｗ方式とも称されるものであり、ラックの列に配置された空調機が、ホットアイルの空気を吸い込んで冷却し、冷却した空気をコールドアイルに供給する。
【０００４】
また、例えば、特許文献１には、通路を挟んだ両側のラック群の上面間に遮断体を脱着可能に設け、ラック群の上面又は背面から排出された空気の前面側への回りこみを抑制する技術が開示されている。また、特許文献２には、床下に形成された給気チャンバ内の冷気の静圧や風速を計測し、計測された静圧や風速に基づいて、計測値が閾値以下の領域付近の吹き出し装置を動作させて給気チャンバ内の冷気を室内空間に吹き出させる技術が開示されている。また、特許文献３には、室内の下部空間から吸い込んだ空気を上部空間において吹き出す送風装置を電算機室に設ける技術が開示されている。また、特許文献４には、電子装置を収納したラックを直線状に配置し、そのラックの列中に送風ラックを配置する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８３５６１５号公報
【特許文献２】特開２００８−１８５２７１号公報
【特許文献３】特開２００５−１７２３０９号公報
【特許文献４】特開２００９−１０９０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
データセンターにおける冷却技術として、コールドアイルとホットアイルを区分けする技術が知られているが、係る技術では、ラックに収容されるＩＴ機器（例えばサーバ）から出た排熱がコールドアイルへ流れ込むことによる熱汚染の防止が重要な課題となっている。排熱がコールドアイルへ流れ込む要因の一つとして、コールドアイルに供給される冷気の空気量と、ＩＴ機器のファンによってホットアイルへ排出される排熱の空気量とのアンバランスによる空気流動が挙げられる。空気流動を抑え排熱がコールドアイルへ流れ込みことを抑制する技術として、例えばラック群の上面間に遮断体を脱着可能に設ける技術が知られている。しかしながら、係る技術は、排熱の一部がコールドアイルへ流れ込むことを抑制するにすぎず、より効果的にコールドアイルへの排熱の流れ込みを抑制する技術が求められている。また、空気流動を抑え排熱がコールドアイルへ流れ込みことを抑制す
る他の技術として、ＩＴ機器を収容するラックの列の任意の位置に空調機を配置する技術も知られている。しかしながら、係る技術も、排熱の一部がコールドアイルへ流れ込むことを抑制するにすぎない。また、係る技術は、空調機の運転の制御方法を工夫することで更なる効果的な空調が期待できる。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑み、発熱機器を収容する収容部が配置された発熱機器収容室の空調を行う空調の技術に関し、発熱機器をより効果的に冷却可能な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するため、発熱機器を収容する列状の収容部（例えば、ラック群）の端部に空調機を設けると共に、発熱機器から排出される排熱が通る空間を囲むことで排熱が通る空間を収容部が設置される発熱機器収容室と分断することとした。
【０００９】
詳細には、本発明は、発熱機器を収容する列状の収容部が複数並んだ発熱機器収容室の空調を行う発熱機器収容室用空調システムであって、前記収容部の一端部又は両端部に設けられ、二つの収容部に挟まれた通路のうち、前記発熱機器から排出される排熱が通る排熱通路から吸気した空気を冷やして前記排熱通路の隣の通路である冷気通路へ送気する空調機と、前記排熱通路を覆う遮断部であって、該遮断部で覆われた内部空間へ前記排熱通路の排熱が流れ込むのを遮断する遮断部と、を備える。
【００１０】
本発明では、遮断部が排熱通路を覆うことで、排熱通路が収容部が設けられる発熱機器収容室から分断されている。換言すると、遮断部で覆われた排熱通路は、内部空間として、収容部が設けられる発熱機器収容室から独立している。その結果、本発明によれば、排熱通路の排熱の発熱機器収容室内へ流れ込みを確実に遮断することができる。つまり、冷気通路には、空調機によって冷却された空気（冷気）が流れるので、従来よりも発熱機器を効果的に冷却することができる。また、空調機が列状の端部に設けられることで、排熱通路内における排熱の流動方向が安定化し、効率よく吸気することが可能となる。
【００１１】
収容部には、例えばサーバなどのＩＴ機器を含む発熱機器を収容するラックが列状に配置されたラック群や、内部にサーバやストレージなど通常ラックに個々に積載されるものが予めパッケージされているメインフレームと呼ばれる汎用機器が列状に配置された汎用機器群が含まれる。
【００１２】
ここで、本発明において、遮断部は、排熱通路の端部を遮断する端部遮断部と、排熱通路の上部を遮断する上部遮断部によって構成することができる。端部遮断部は、換言すると、排熱通路の前後を遮断する。端部遮断部には、端部の一方又は両方に、排熱通路への行き来を行う開閉自在な扉を設けることができる。排熱通路の前とは、排熱通路の長手方向の手前側（一端）を意味し、排熱通路の後とは、排熱通路の長手方向の奥側（他端）を意味する。
【００１３】
また、本発明は、前記発熱機器収容室内の圧力である発熱機器収容室圧力を検知する発熱機器収容室圧検知部と、前記排熱通路内の圧力である通路圧を検知する通路圧検知部と、前記発熱機器収容室圧と前記通路圧との差圧が一定化するよう空調機の風量調整を行う空調制御部を更に備える構成とすることができる。排熱通路内の圧力が発熱機器収容室内の圧力よりも高くなると、排熱通路内の排熱が排熱通路の外部へ流れ出しやすくなる。空調制御部を設け、発熱機器収容室圧と通路圧とを一定化することで、排熱を排熱通路内により確実に閉じ込めることが可能となる。
【００１４】
また、本発明において、前記遮断部は、前記排熱通路の端部を遮断する端部遮断部と、
前記排熱通路の上部を遮断する上部遮断部とを有し、前記端部遮断部は、該端部遮断部の一方又は両方に扉を有し、前記空調システムは、前記扉の開閉を検知する開閉検知部を更に備え、前記空調制御部は、前記開閉検知部による検知結果に基づき、前記扉の開放中は該扉が開放中であると判断された際における空調機の運転状態を保持するようにしてもよい。これにより、扉を閉めた際における、内部空間の急激な圧力の上昇を抑制することができる。
【００１５】
ここで、本発明において、前記空調機は、前記収容部の高さよりも高いと共に、前記排熱を吸気する吸気口の上端が該収容部の高さよりも高く、該吸気口の面積は、前記列状の収容部を構成する一の収容部単体における、収容する前記発熱機器から排出される排熱を排出する排出口であって、前記排気排熱通路に面する排出口の面積よりも大きくしてもよい。これにより、偏流や、排熱通路における空気のよどみを防止することができる。また、遮断部を例えば空調機の天板に載せて形成することができ、遮断部の支持を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、発熱機器を収容する収容部が配置された発熱機器収容室の空調を行う空調の技術に関し、発熱機器をより効果的に冷却可能な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の空調システムの構成の一例を示す。
【図２】従来の空調システムの構成の他の例を示す。
【図３】第一実施形態に係る空調システムの構成の斜視図を示す。
【図４】第一実施形態に係る空調システムの構成の平面図を示す。
【図５】第一実施形態に係る空調システムの構成の側面図を示す。
【図６】第一実施形態に係る空調システムの構成の正面図を示す。
【図７】第一実施形態に係る空調システムの空調制御部の機能ブロック図を示す。
【図８】第一差圧制御のフロー図を示す。
【図９】第二差圧制御のフロー図を示す。
【図１０】第二実施形態に係る空調システムの構成の側面図を示す。
【図１１】第二実施形態に係る空調システムの構成の正面図を示す。
【図１２】第二実施形態に係る空調システムの構成の断面図を示す。
【図１３】第三実施形態に係る空調システムの構成の斜視図を示す。
【図１４】第三実施形態に係る空調システムの構成の正面図を示す。
【図１５】第三実施形態の変形例に係る空調システムの構成の正面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明について実施形態について図面に基づいて説明する。以下の説明では、本発明の発熱機器収容室用空調システムを、サーバなどのＩＴ機器を積載したラックが設置されるデータセンターに適用する場合を例に説明する。
【００１９】
[第一実施形態]
＜構成＞
図３から図６に示すように、第一実施形態に係る空調システム１００は、マシンルーム１、ラック群２、ホットアイル３、コールドアイル４、空調機５、上部遮断部６、端部遮断部７、扉８を備える。
【００２０】
マシンルーム１は、本発明の発熱機器収容室に相当し、床１１、天井１２、壁１３からなり、内側に空間を有する。この空間、すなわちマシンルーム１には、床１１上に設置されたラック群２（本発明の収容部に相当する）が設置されている。図３、図４では、ラッ
ク群２が４列設けられているが、ラック群２の数は限定されない。
【００２１】
ラック群２は、サーバを収容する。第一実施形態では、一つのラック群２が、１０基のラックが列状に接続されることで構成されている。但し、ラック群２を構成するラックの数は、マシンルーム１の規模に応じて適宜設計可能である。また、ラック群２を構成する各ラックは、同形状、同寸法である。各ラックの列方向の寸法は、適宜変更することができるが、奥行きの寸法（列方向と直交する方向の寸法）は同一寸法とすることが好ましい。奥行きの寸法を同一とすることでホットアイル３やコールドアイル４に露出する面が面一となり、空気の流れを円滑にすることができる。第一実施形態では、ラック群２は、サーバを収容するが、一方から冷気を吸気し他方から排熱を排出する発熱機器（ＩＴ機器類）を収容可能である。ラック群２は、ホットアイル３において、隣接するラック群２の排気面同士が対向するように設置されている。換言すると、コールドアイル４では、ラック群２の吸気面同士も対向している。ラック群２は、コールドアイル４側に面する一方の側面から冷気を取り込み（吸気）、ホットアイル３側に面する他方の側面から排熱を排気可能なメッシュ式によって構成することができる。なお、冷却ファンを有するサーバと異なり、ラックに収容される発熱機器が冷却ファンを有していない場合には、冷気の給気と排熱の排出を促すためのファンを別途設置するにようにしてもよい。
【００２２】
ホットアイル３は、本発明の排熱通路に相当し、隣接するラック群２の排気面同士の間に形成され、サーバからの排熱が流れる。第一実施形態に係る空調システム１００は、このホットアイル３の周囲が、ラック群２、床１１、端部遮断部７、上部遮断部６によって覆われており、ホットアイル３がマシンルーム１とは分断された閉ざされた空間となっている。この閉ざされた空間は、本発明の内部空間に相当し、以下の説明では遮断排気路９と称する。遮断排気路９の詳細については、後述する。
【００２３】
コールドアイル４は、本発明の冷気通路に相当し、隣接するラック群２の吸気面同士の間に形成され、空調機５から送気される冷気が流れる。
【００２４】
空調機５は、ラック群２の両端部に設けられ、サーバから排出される排熱をホットアイル３から吸気し、冷却してコールドアイル４へ送気する。空調機５をラック群２の両端部に配置することで、空調機をラック群２の中央部に配置する場合と比較して、ホットアイル３における排熱の流動方向が安定化し、効率よく吸気することが可能となる。空調機５は、ホットアイル３側に吸気口を有し、コールドアイル４側に吹出口を有する。吸気口を上方に向け、吹出口を下方に向けることで温度勾配を良好にすることができる。なお、第一実施形態では、空調機５の高さ及び幅は、ラック群２の高さ及び幅とほぼ同じである。空調機５には、冷媒を圧縮・膨張させて相変化させることで空気を冷却するパッケージ型空気調和機が例示される。この場合、冷媒は、フロン冷媒、水冷媒いずれでもよい。なお、空調機５は、排熱を冷却できるものであればよく、上記空調機に換えて既存の技術を適宜用いることができる。
【００２５】
上部遮断部６は、ホットアイル３の上部を覆い、ホットアイル３の上部から排熱がコールドアイル４へ流れ込むのを遮断する。図３では、空調機５の高さとラック群２の高さとが同じであり、上部遮断部６は、ホットアイル３を挟んで対向する２列のラック群２及び空調機５の上面間に板状部材を渡して固定することで構成されている。すなわち、第一実施形態では、上部遮断部６は、隣接するラック群２の上面同士と接続されている。また、上部遮断部６は、端部に設けられた空調機５の上面まで延出しており、ホットアイル３の一端から他端に至るまでホットアイル３の上部を完全に覆っている。
【００２６】
端部遮断部７は、ホットアイル３の両端部を覆い、ホットアイル３の両端部から排熱がコールドアイル４へ流れ込むのを遮断する。第一実施形態では、ラック群２の両端部に空
調機５が設置されており、端部遮断部７は、隣接する空調機５の側面同士と接続されている。また、第一実施形態では、ホットアイル３内へ人が行き来するための扉８が端部遮断部７に設けられている。扉８は、端部遮断部７に設けられたヒンジによって回動自在である。
【００２７】
遮断排気路９は、上述した上部遮断部６、端部遮断部７、床１１、及びラック群２の排気面によって囲まれた閉ざされた空間である。第一実施形態に係る空調システム１００では、サーバから排出される排熱が、この閉ざされた空間である遮断排気路９に閉じ込められることから、排熱のコールドアイル４への流れ込みが遮断される。
【００２８】
（差圧制御システム）
第一実施形態に係る空調システム１００は、上述した構成に加えて、遮断排気路９内の圧力（本発明の通路圧に相当する。）とマシンルーム１内の圧力（本発明の発熱機器収容室圧に相当する。）との差圧を一定化させる差圧制御システム１５０を備える（図７参照）。差圧制御システム１５０は、遮断排気路圧力センサ２０６、マシンルーム圧力センサ２０７、開閉センサ２０８、空調制御部２００を有する。
【００２９】
遮断排気路圧力センサ２０６は、遮断排気路９内に設置され、遮断排気路９内の圧力を検知する。遮断排気路圧力センサ２０６は、空調制御部２００と電気的に接続されており、遮断排気路圧力センサ２０６によって検知された遮断排気路内の圧力に関する遮断排気路圧力情報は、空調制御部２００へ送られる。
【００３０】
マシンルーム圧力センサ２０７は、マシンルーム１内に設置され、マシンルーム１内の圧力を検知する。マシンルーム圧力センサ２０７は、空調制御部２００と電気的に接続されており、マシンルーム圧力センサ２０７によって検知されたマシンルーム内の圧力に関するマシンルーム圧力情報は、空調制御部２００へ送られる。なお、遮断排気路圧力センサ２０６及びマシンルーム圧力センサ２０７に換えて、遮断排気路９内とマシンルーム１内との圧力差を検知する差圧センサを用いるようにしてもよい。差圧センサには、既存のものを用いることができ、差圧センサは、例えば遮断排気路９とマシンルーム１との境界である上部遮断部６に設けることができる。
【００３１】
開閉センサ２０８は、端部遮断部７に設置された扉８付近に設置され、扉８の開閉状態を検知する。開閉センサ２０８は、空調制御部２００と電気的に接続されており、開閉センサ２０８によって検知された扉の開閉状態に関する開閉情報は、空調制御部２００へ送られる。
【００３２】
空調制御部２００は、遮断排気路圧力情報、マシンルーム圧力情報、開閉情報に基づいて空調機５を制御し、遮断排気路９内の圧力とマシンルーム１内の圧力との差圧を一定化させる。具体的には、空調制御部２００は、遮断排気路９内の圧力とマシンルーム１内の圧力がほぼ同じか、若しくは、遮断排気路９内の圧力がマシンルーム１内の圧力を幾分下回るよう、空調機５を制御する。空調制御部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、メモリ２０２を有するコンピュータと、コンピュータ上で実行されるプログ
ラムによって実現される（図７参照）。より具体的には、空調制御部２００は、遮断排気路圧力情報、マシンルーム圧力情報、開閉情報を取得する情報取得部２０３、判断部２０４、実行部２０５を含む機能部を備え、これらの機能部がコンピュータによって実行されることで空調機５から送気される冷気の風量調整が実現され、その結果差圧が一定に保持される。遮断排気路９が複数存在する場合には、複数の遮断排気路９内の圧力とマシンルーム１内の圧力との差圧を一定化するよう空調機５を並行して制御する。
【００３３】
（第一差圧制御）
ここで、図８は、差圧制御システム１５０で実行される第一差圧制御フローを示す。ステップＳ０１では、情報取得部２０３は、遮断排気路圧力情報及びマシンルーム圧力情報を取得する。続いて、ステップＳ０２では、判断部２０４が、遮断排気路圧力情報及びマシンルーム圧力情報に基づいて、遮断排気路９内の圧力とマシンルーム１内の圧力との圧力差が所定の範囲内にあるか判断する。所定の範囲は、マシンルームの規模、サーバの設置台数、サーバから排出される排熱量等に基づいて予め求めることができる。差圧が所定の範囲内であれば、再度ステップＳ０１の処理が実行される。一方、差圧が所定の範囲外である場合には、ステップＳ０３へ進む。
【００３４】
ステップＳ０３では、実行部２０５は、圧力差が所定の範囲内となるよう空調機５を制御する。遮断排気路９内の圧力が高い場合、実行部２０５は、例えば空調機５の出力を低減し、マシンルーム１へ送気される冷気の風量を低下させる。また、マシンルーム１内の圧力が高い場合、実行部２０５は、例えば空調機５の出力を増加させ、マシンルーム１へ送気される冷気の風量を増加させる。また、空調機５の制御が完了すると、再度ステップＳ０１へ戻る。
【００３５】
（第二差圧制御）
図９は、差圧制御システム１５０で実行される第二差圧制御フローを示す。第二差圧制御は、上述した第一差圧制御と共に実行することができる。ステップＳ１１では、情報取得部２０３は、開閉情報を取得する。続いて、ステップＳ１２では、判断部２０４が、開閉情報に基づいて、扉８が開放中であるか否か判断する。扉８が開放中の場合、ステップＳ１３へ進む。一方、扉８が閉じている場合には、ステップＳ１４へ進む。
【００３６】
ステップＳ１３では、実行部２０５は、扉８が開放中であると判断された際における空調機の運転状態を保持する。ここで、第一差圧制御の実行が継続されると扉８が開放状態の場合、遮断排気路９の圧力が低くなり（マシンルーム１内の圧力が高くなる）、空調機５の出力が増加される。空調機５の出力が増加された状態で扉８が閉められると、遮断排気路９内の圧力が急激に上昇することが懸念される。第一実施形態では、扉８が開放中は、扉８が開放中であると判断された際における空調機の運転状態を保持することで、扉８を閉めた際の急激な圧力の上昇を抑制することができる。空調機５の運転状態保持後、再度ステップＳ１１へ進む。
【００３７】
一方、ステップＳ１４では、実行部２０５は、第一差圧制御を実行する。すなわち、既に第一差圧制御を実行中の場合には、第一差圧制御を継続し、扉８が開放中であると判断された際における空調機の運転状態を保持している場合には、第一差圧制御を再開する。その後、再度ステップＳ１１の処理が実行される。
【００３８】
＜作用効果＞
以上説明した第一実施形態に係る空調システム１００では、上部遮断部６、端部遮断部７、隣接するラック群２、床１１によって覆われた閉ざされた空間としての遮断排気路９が形成され、排熱はこの遮断排気路９内を流れる。すなわち、遮断排気路９は、マシンルーム１内に存在するものの、閉ざされた空間として存在していることから、遮断排気路９内を流れる排熱のマシンルーム１内へ流れ込みを確実に遮断することができる。つまり、コールドアイル４には、空調機５によって冷却された空気（冷気）のみが流れるので、サーバの冷却を従来よりも効果的に行うことができる。また、空調機５は、列状のラック群２の端部に設けられているので、遮断排気路９内における排熱の流動方向が安定化し、効率よく吸気することが可能となる。また、第一実施形態に係る空調システム１００は、差圧制御システム１５０を備え、遮断排気路９内の圧力とマシンルーム１内の圧力の差圧が一定化されることから、遮断排気路９内を流れる排熱を遮断排気路９内により確実に閉じ込めることが可能である。すなわち、遮断排気路９内を流れる排熱のコールドアイル４へ
の流れ込みをより効果的に抑えることができる。更に、従来では、床を二重床にするなどの設備が必要となるが、第一実施形態に係る技術では、二重床を設ける必要もなく設備投資を抑えることができる。また、二重床を設ける必要がないことから、階高を抑えることができる。
【００３９】
[第二実施形態]
次に、第二実施形態について説明する（図１０から図１２を参照）。図面は、ラック群２の側面図、正面図、断面図を開示するが、第二実施形態に係る空調システムも第一実施形態と同様にマシンルーム１内に設置可能である。図１２の断面図は、ホットアイル３の長手方向中央付近における断面図である。なお、既に説明した構成と同様の構成については、同一符号を付すことでその説明は省略する。以下、他の実施形態についても同様とする。
【００４０】
第二実施形態は、空調機５１の高さとラック群２の高さが異なる場合の態様を示す。図１０から図１２は、空調機５の高さがラック群２の高さよりも高い例を示す。第二実施形態に係る空調システムでは、隣接するラック群２の吸気面の上部に、天井１２まで達する吸気面側遮断部６１が設けられている。吸気面側遮断部６１は、ラック群２の吸気面と同一面上に、板体が垂直に起立するよう設けられている。そして、吸気面側遮断部６１は、ラック群２の長手方向の一端から他端まで連続して設けられている。これにより、第二実施形態に係る空調システムでは、ラック群２の上面と天井１２との間に排気熱が流れるエアチャンバ６５が形成される。
【００４１】
また、第二実施形態に係る空調システムでは、閉ざされた空間を形成するための構成の一部としてマシンルーム１の天井１２を利用し、上記エアチャンバ６５を流れる排熱を効果的に吸気し、かつ遮断排気路９を閉ざされた空間とするため、空調機５１は、第一実施形態の空調機５よりもその高さが高く設計され、マシンルーム１の天井１２に達している。そして、空調機５１は、ラック群２の高さよりも高く、更に、排熱を吸気する吸気口５１ａの上端がラック群２の高さよりも高く、また、吸気口５１ａの面積は、ラック群２を構成する一つのラック単体における排熱を排出する排出口の面積よりも大きく設計されている。空調機５１の高さを高くし、更に、吸気口５１ａの面積を大きくすることで、空調機５１の吸気効率を高めることができる。すなわち、空調機５１にラック群２の長手方向中央付近に位置する空調機５１と離れたラックからの排熱も効果的に吸い込むことが可能となる。
【００４２】
第二実施形態に係る空調システムは、吸気面側遮断部６１の設置位置や空調機５１の高さが第一実施形態に係る空調システム１００と異なるものの、第一実施形態に係る空調システム１００と同じく、マシンルーム１の天井１２、吸気面側遮断部６１、端部遮断部７、隣接するラック群２、床１１によって閉ざされた空間として遮断排気路９が形成される。そして、排熱は、マシンルーム１内に存在するものの、閉ざされた空間として存在する遮断排気路９内を流れることから、遮断排気路９内を流れる排熱のマシンルーム１内へ流れ込みを確実に遮断することができる。また、温度が高い排熱は、ラック群２の上方に形成されるエアチャンバ６５を流れることから、サーバの排気面側が温度が高い排熱と接することが低減され、ラック群２に収容されるサーバをより効果的に冷却することが可能となる。なお、第二実施形態においても、空調機５１は、列状のラック群２の端部に設けられているので、遮断排気路９内における排熱の流動方向が安定化し、効率よく吸気することが可能となる。また、差圧制御システム１５０を備えることで、遮断排気路９内を流れる排熱を遮断排気路９内により確実に閉じ込めることが可能である。
【００４３】
[第三実施形態]
次に第三実施形態について説明する（図１３から図１５を参照）。第三実施形態に係る
空調システム１０２は、ラック群２の端部に設けられる空調機５の冷却力を補う補助空調機５９、床吸込口１１ｂ、床下チャンバ１１ｃが設けられている。また、第二実施形態に係る空調システム１０２では、第一実施形態と同じく、ラック群２と空調機５の高さは同じであるが、閉ざされた空間としての遮断排気路９を形成するため、隣接するラック群２の排気面の上部には、上部遮断部が設けられている。そして、第三実施形態では、この上部遮断部が、遮断排気路９の天井を形成する遮断排気路天井６２と遮断排気路天井６２まで延びる吸気面側遮断部６３とによって構成されている。より具体的には、吸気面側遮断部６３は、ラック群２の吸気面と同一面上に、板体が垂直に起立するよう設けられている。そして、吸気面側遮断部６３は、ラック群２の長手方向の一端から他端まで連続して設けられている。そして、対向する吸気面側遮断部６３の上端同士を渡すように遮断排気路天井６２が設けられている。従って、第三実施形態においても、ラック群２の上方には、エアチャンバ６５が形成され、温度の高い排熱は、このエアチャンバ６５を流れる。エアチャンバ６５とマシンルーム１の天井１２との間には、空間が形成され、この空間を補助空調機５９から送気される冷気が流れる。
【００４４】
なお、第三実施形態では、上部遮断部を遮断排気路９の天井を形成する遮断排気路天井６２と遮断排気路天井６２まで延びる吸気面側遮断部６１とによって構成したが、上部遮断部は、第一実施形態のように、隣接するラック群２の上面同士と接続するようにしてもよい（図１５参照。）。このような態様とした場合でも上部遮断部６とマシンルーム１の天井１２との間には、空間が形成され、この空間を補助空調機５９から送気される冷気が流れることになる。
【００４５】
床吸込口１１ｂは、ホットアイル３の下方の二重床１１ａに設けられている。つまり、床吸込口１１ｂは、遮断排気路９と連通しており、遮断排気路９を流れる排熱を吸い込む。吸い込まれた排熱は、床下吸込口１１ｂと連通する床下チャンバ１１ｃを通って、補助空調機５９へ導かれる。補助空調機５９に吸い込まれた排熱は、補助空調機５９で冷却され、マシンルーム１（遮断排気路９以外の空間領域）に送気される。床吸込口１１ｂは、マシンルーム１の二重床１１ａを開口し、開口部にグレーチングを設置することで構成することができる。床吸込口１１ｂのホットアイル３の長手方向の長さは、空調機５の吸気面の幅と同じか、若しくは空調機５の吸気面の幅よりも長くすればよい。空調機５の吸気面の幅よりも長くする場合、ホットアイル３の中央寄りに長くすればよい。補助空調機５９は、空調機５を補うものであり、ホットアイル３の二重床１１ａの全面を開口する必要は無い。なお、床吸込口１１ｂがホットアイル３の二重床１１ａの全面に渡って予め設けられている場合には、利用してもよい。なお、上記のように、冷却は主として空調機５で行い、補助空調機５９は余剰熱の処理を行う能力を有していればよいため、床下チャンバ１１の通気容量は、少なくてもよい。従って、床下チャンバ１１の高さ、換言すると床下空間の高さは、従来よりも低く設計することができる。その結果、階高を抑えることが可能となる。
【００４６】
床下チャンバ１１ｃは、二重床１１ａの床下空間に形成され、床吸込口１１ｂから吸込まれた排熱を補助空調機５９へ導く。
【００４７】
補助空調機５９は、床下チャンバ１１ｃを介して送られる排熱を冷却し、冷却した空気をマシンルーム１に対して送り出す。第三実施形態では、補助空調機５９は、マシンルーム１の外側に設けられている。補助空調機５９には、例えば冷媒を圧縮・膨張させて相変化させることで空気を冷却するパッケージ型空気調和機が例示される。この場合、冷媒は、フロン冷媒、水冷媒いずれでもよい。補助空調機５９に供給される冷媒は、図示しない冷却機で冷やされた冷媒であり、補助空調機５９と冷却機との間を循環する冷媒循環系により供給される。なお、補助空調機５９を構成する電動ファンは、サーバのファンの運転状態に比例して風量調整をすることができる。なお、データセンターやマシンルームの規
模が大きい場合には、上記パッケージ型空気調和機に換えて、熱源装置を不要とし、データセンター内に予め設けられている熱源から供給される冷媒を用いて空気を冷却するエアハンドリングユニットを用いてもよい。補助空調機５９は、排熱を冷却できるものであればよく、上記補助空調機に換えて既存の技術を適宜用いることができる。
【００４８】
以上、説明した第三実施形態に係る空調システム１０２は、補助空調機５９、床吸込口１１ｂ、床下チャンバ１１ｃを備えることで、ラック群２の端部に設けられた空調機５の冷却能力を補うことができる。なお、従来のマシンルームには、パッケージエアコン、床吸込口又は床吹出口、床下チャンバを備えるものも多く存在することから、このような既存の設備を利用することができる。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明に係る空調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】
【００５０】
１・・・マシンルーム
２・・・ラック群
３・・・ホットアイル
４・・・コールドアイル
５・・・空調機
６・・・上部遮断部
７・・・端部遮断部
８・・・扉
９・・・遮断排気路
１００、１０２・・・空調システム
１５０・・・空調制御システム
２００・・・空調制御部
２０１・・・ＣＰＵ
２０２・・・メモリ
２０３・・・情報取得部
２０４・・・判断部
２０５・・・実行部
２０６・・・遮断排気路圧力センサ
２０７・・・マシンルーム圧力センサ
２０８・・・開閉センサ
【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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