(57)【要約】【課題】コールドゾーンとホットゾーンを設けるサーバー冷却装置では、冷気の流れは、ホットゾーンに配置した空調装置と、ケーシングのサイズによって決まる。しかし、空調装置およびケーシングの能力およびサイズは、ある程度規定があり、まったく自由に設計できるものではない。【解決手段】チャンバー内を実質的に２分し、一方にコールドアイルを形成し、他方にホットアイルを形成し、前記コールドアイルと前記ホットアイルの境界上にサーバーラックを配置したサーバー冷却システムであって、前記ホットアイル側に設けられた空調装置（パッケージエアコン）と、前記空調装置から前記コールドアイルまで配置された循環路と、前記サーバーラック以外の前記境界上に設けられた遮蔽手段を有し、前記遮蔽手段には、前記コールドアイルから前記ホットアイルに通風可能なギャラリーが設けられたことを特徴とするサーバー冷却システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバー内を実質的に２分し、一方にコールドアイルを形成し、他方にホットアイルを形成し、前記コールドアイルと前記ホットアイルの境界上にサーバーラックを配置したサーバー冷却システムであって、
前記ホットアイル側に設けられた空調装置（パッケージエアコン）と、
前記空調装置から前記コールドアイルまで配置された循環路と、
前記サーバーラック以外の前記境界上に設けられた遮蔽手段を有し、
前記遮蔽手段には、前記コールドアイルから前記ホットアイルに通風可能なギャラリーが設けられたことを特徴とするサーバー冷却システム。
【請求項２】
前記ホットアイル側には、蒸発器と凝縮器からなるサーモサイフォンが配置され、
前記蒸発器は前記サーバーラックのホットアイル側に配置され、
前記凝縮器は、前記チャンバー外に配置されたことを特徴とする請求項１に記載されたサーバー冷却システム。
【請求項３】
前記ホットアイル側には、前記ホットアイルの空気を排気する排気手段と、
外気を取り込み前記循環路に供給する外気取り込み手段とからなる外気冷却手段を有することを特徴とする請求項１または２のいずれかの請求項に記載されたサーバー冷却システム。 
【請求項４】
前記空調装置は、サーバーラック消費電力に基づいて、運転状態が変更されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかの請求項に記載されたサーバー冷却システム。 
【請求項５】
前記サーモサイフォンは、動作係数が算出され、前記空調装置の動作係数（ＣＯＰ）との比較に基づいて作動の有無が決められることを特徴とする請求項１乃至４の何れかの請求項に記載されたサーバー冷却システム。 
【請求項６】
前記サーモサイフォンは、外気温度に基づいて作動の有無が決められることを特徴とする請求項１乃至５の何れかの請求項に記載されたサーバー冷却システム。 
【請求項７】
外気のエンタルピーが前記ホットアイル中の空気のエンタルピーより小さく、
外気の乾球温度が前記ホットアイル中の乾球温度より低く、
前記コールドアイル中に供給される冷気の相対湿度が予め決められた上限値より低い場合は、
前記外気冷却手段を使用することを特徴とする請求項１乃至６の何れかの請求項に記載されたサーバー冷却システム。 
【請求項８】
前記コールドアイル中に供給される冷気を加湿する加湿器をさらに有し、
前記冷気の相対湿度が予め決められた相対湿度より低い場合は、前記加湿器を作動させることを特徴とする請求項７に記載されたサーバー冷却システム。 
【請求項９】
前記パッケージエアコンが圧縮器油戻し制御を行う際は、前記サーモサイフォンと前記外気冷却手段を停止することを特徴とする請求項２乃至８の何れかの請求項に記載されたサーバー冷却システム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数のサーバーを設置するサーバーセンターにおいて、複数のサーバーをサーバーラックに収納し、そのサーバーラックを冷却用のチャンバー内に配置し、チャンバー内にホットアイルとコールドアイルを設けてサーバーを冷却するサーバー冷却システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
クラウドシステム等の提案により、多くのサーバーを集めたデータセンターの需要が高くなってくる。サーバーは大きな電流を消費するために、熱を発生する。そのため、多数のサーバーをまとめて冷却する冷却システムが必要となる。このような冷却システムとしては、ケーシング内に、ホットゾーンとコールドゾーンを設けて、その境界上にサーバーラックを配置し、コールドゾーンからの冷気でサーバーラックを冷却し、熱交換で暖気となった空気をホットゾーン内の冷却器で冷やし、再びコールドゾーンに供給するシステムが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
このような冷却システムを採用すると、サーバーはケーシング毎にまとめられる。ケーシングをコンテナ型とすることで、輸送が簡便となる、各ユニットが事前に最適設計されるので、省エネルギー性に優れる、複数並設することだけでデータセンターの早期構築、早期稼働が可能になる、屋外型のデータセンターとすることができる、といったメリットがあるとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−９８７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のような冷却システムでは、コールドゾーンからホットゾーンに流れる冷気の流れ方で冷却効率が決まる。この冷気の流れは、ホットゾーンに配置した空調装置と、ケーシングのサイズによって決まる。しかし、空調装置およびケーシングの能力およびサイズは、ある程度規定があり、まったく自由に設計できるものではない。
【０００６】
例えば、ある大きさのケーシングを使用しなければならない場合、その大きさに最適な空調装置が常に存在するとは限らない。つまり、冷却能力の効率は、たまたま適合する空調装置とケーシングの組み合わせがなければ、最適化されていなかった。
【０００７】
一方、サーバー自体が消費する電力と、冷却系を含めた全システム消費電力の比であるＰＵＥという指標によって、データシステムの省エネ度が求められている。サーバーは冷却が必要であるが、冷却のために多くの電力を使用するのは、コスト高を招き好ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑み想到されたものであり、チャンバー（ケーシング）内にホットアイル（ホットゾーン）とコールドアイル（コールドゾーン）を設け、その境界上にサーバーラックを配置したサーバー冷却システムであって、冷却効率を高くできるものである。
【０００９】
より具体的に本発明に係るサーバー冷却システムは、
チャンバー内を実質的に２分し、一方にコールドアイルを形成し、他方にホットアイルを形成し、前記コールドアイルと前記ホットアイルの境界上にサーバーラックを配置したサーバー冷却システムであって、
前記ホットアイル側に設けられた空調装置（パッケージエアコン）と、
前記空調装置から前記コールドアイルまで配置された循環路と、
前記サーバーラック以外の前記境界上に設けられた遮蔽手段を有し、
前記遮蔽手段には、前記コールドアイルから前記ホットアイルに通風可能なギャラリーが設けられたことを特徴とする。 
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るサーバー冷却システムは、コールドアイルとホットアイルの境界にサーバーラックとチャンバーの内壁との隙間に冷気を通過させない遮蔽手段を配置し、その遮蔽手段に開度を調整できるギャラリーを設けたので、チャンバーと空調装置とのサイズや能力に関わらず、コールドアイルからホットアイルに向かう冷気の流れを調整することができる。そのため、サーバーラックを効率よく冷却することができるという効果を奏する。
【００１１】
また、本発明に係るサーバー冷却システムは、空調装置、サーモサイフォン、外気冷却手段の３種の冷却手段を有しており、それぞれの冷却処理熱量および動作係数を求めることで、各冷却手段を切り替えて運転するので、必要とされる冷却処理熱量を確保し、なおかつ消費電力を最小化できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】サーバー冷却システム１の構成を示す図である。
【図２】サーバー冷却システム１のチャンバーの平面図である。
【図３】サーバーラックの背面から見た図である。
【図４】サーバーラックの平面図で、熱効率が良好でない場合の空気の流れを示す図である。
【図５】サーバーラックの背面から見た図である。
【図６】サーバーラックの平面図で、熱効率が良好な場合の空気の流れを示す図である。
【図７】外気温度とＣＯＰの関係より、サーモサイフォンを使用するか否かの境界点を求めたところを示すグラフである。
【図８】パッケージエアコンとサーモサイフォンの運転負担の割合を示す図である。
【図９】サーバー冷却システム１の処理フローを表す図である。
【図１０】サーバー冷却システム１の処理フローを表す図である。
【図１１】サーバー冷却システム１の処理フローを表す図である。
【図１２】サーバー冷却システム１の処理フローを表す図である。
【図１３】パッケージエアコンとサーモサイフォンのデータベースを示す図である。
【図１４】各都市毎の外気温、相対湿度のデータベースである。
【図１５】各データベースを用いたシミュレーションの結果例を示す図である。
【図１６】サーバー冷却システム２の構成を示す図である。
【図１７】サーバー冷却システム２でのサーモサイフォンの使用の要否を決める点を求めるグラフを示す図である。
【図１８】サーバーラックの使用電力に応じて、パッケージエアコンの冷却能力を変更する様子を示すタイミングチャートである。
【図１９】サーバー冷却システム２の処理フローを示す図である。
【図２０】サーバー冷却システム２の処理フローを示す図である。
【図２１】サーバー冷却システム２の処理フローを示す図である。
【図２２】サーバー冷却システム２の処理フローを示す図である。
【図２３】サーバー冷却システム３の構成を示す図である。
【図２４】サーバー冷却システム３の処理フローを示す図である。
【図２５】サーバー冷却システム３の処理フローを示す図である。
【図２６】サーバー冷却システム３の処理フローを示す図である。
【図２７】サーバー冷却システム３の処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明に係るサーバー冷却システムについて図面を参照しながら説明を行う。しかし、以下の説明は本発明の実施形態を例示するのであり、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、以下の実施形態は変更することができる。
【００１４】
（実施の形態１）
＜構成の説明＞
図１に本発明のサーバー冷却システムの構成図を示す。本発明のサーバー冷却システム１は、チャンバー１０とチャンバー１０の床下に設けられた循環路１２と、循環路１２中に配置された加湿器１３と、チャンバー１０の天井裏に設けられた外気通路１４と、チャンバー１０の略中央付近に配置されたサーバーラック２０と、サーバーラック２０の背面側に配置されたサーモサイフォン２４と、チャンバー１０においてサーモサイフォン２４が配置された側に配置される空調装置（パッケージエアコン）２２とを有する。
【００１５】
また、空調装置２２の上部には、外気ダンパ２７ａと外気ファン２７ｂからなる外気取り込み手段２７と、チャンバー１０内と外気通路１４とを連通させる排気ダンパ２８ａおよび外気通路１４に設けられた排気ファン２８ｂからなる排気手段２８からなる外気冷却手段２６が設けられる。
【００１６】
また、チャンバー１０の外側には、全体を制御する制御装置３０が設けられる。チャンバー１０の各ヶ所には、給気温度センサＴＳＡ、給気湿度センサＨＳＡ、還気温度センサＴＲＥ、還気湿度センサＨＲＥ、外気温度センサＴＯＡ、外気湿度センサＨＯＡ、サーモサイフォン蒸発器入口温度センサＴＴＳ１、サーモサイフォン蒸発器出口温度センサＴＴＳ２、パッケージエアコン電力モニタＷＨＰＡＣ、サーモサイフォン電力モニタＷＨＴＳ、サーバー電力モニタＷＨＲＡＣ、受電電力モニタＷＨＲＣＶが設けられ、それぞれ制御装置３０と接続されている。また、制御装置３０は空調装置２２、外気ダンパ２７ａ、外気ファン２７ｂ、排気ダンパ２８ａ、排気ファン２８ｂとも接続されている。
【００１７】
図２には、チャンバー１０の平面図を示す。チャンバー１０の略中央にはサーバーラック２０が並べて配置されている。サーバーラック２０とチャンバー１０の側面との間には、仕切壁１６が設けられている。この仕切壁１６には、ギャラリー１８が設けられている。
【００１８】
再度図１を参照して、サーバーラック２０とチャンバー１０の天上との間にも仕切壁１６が設けられている。この仕切壁１６にギャラリー１８（図２参照）を設けても良い。
【００１９】
＜構成の詳細および接続関係＞
チャンバー１０は、断熱材で覆われた直方体形状をしている。しかし、内部を実質的に２分できれば、直方体形状でなくてもよい。ここで実質的に２分とは、チャンバー１０内を冷気が充満するコールドアイル１０ｃとサーバーで熱交換され暖かくなった暖気が充満するホットアイル１０ｈの２つの領域に分けるということである。すなわち、コールドアイル１０ｃとホットアイル１０ｈができれば、チャンバー１０内を２分割以上の分割にしてもよい。具体的な例示を上げると、チャンバー１０内を３分割し、真ん中をコールドアイル１０ｃとし、両端の空間をホットアイル１０ｈとする等である。
【００２０】
ホットアイル１０ｈとコールドアイル１０ｃとの境界にはサーバーラック２０が配置される。サーバーラック２０は、正面（コールドアイル１０ｃ側）から背面（ホットアイル１０ｈ側）に向けて貫通し、貫通部分にＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｕｎｉｔ）とメモリを有するサーバーユニット２０ｕ（図３参照）を配置する段板が設けられている棚である。サーバーラック２０は複数個配置してよく、全てのサーバーラック２０は、正面をコールドアイル１０ｃに向け、背面はホットアイル１０ｈを向ける。なお、「サーバーラック消費電力」は、全てのサーバーユニット２０ｕの消費する電力の事である。
【００２１】
サーバーラック２０とチャンバー１０との間には、チャンバー１０との間で、サーバーラック２０の側面側と上面側に隙間ができる。この隙間を遮蔽するのが遮蔽手段である。ここでは遮蔽手段は仕切壁１６とする。遮蔽手段は、コールドアイル１０ｃからホットアイル１０ｈ側に、冷気を通さないようにできれば、仕切壁１６以外の方法であってもよい。
【００２２】
なお、仕切壁１６には、ギャラリー１８が設けられる（図２参照）。ギャラリー１８は、ブラインド状の通気口で、短冊状のスラットの角度を変えることで、通気口の開度を変更することができる。つまり、ギャラリー１８を通過する空気の流量を調節することができる。ギャラリー１８は、コールドアイル１０ｃからホットアイル１０ｈへ流れる冷気の一部を、温度を変えずにそのまま通過させるために設ける。つまり、ギャラリー１８は、仕切壁１６に、コールドアイル１０ｃからホットアイル１０ｈへ通風可能に設けられている。圧力を調整しサーバーラック２０中を流れる風量を調整するからである。
【００２３】
ホットアイル１０ｈ側のチャンバー１０の内壁には、空調装置（パッケージエアコン）２２が配置される。空調装置２２は上面に還気吸い込み口２２ｉｎが設けられ、下面に冷気吹出し口２２ｏｕｔが設けられている。また、空調装置２２は、冷却能力を多段階に変更することができるのが望ましい。冷却能力を変更することができれば、不要な電力を節約することができるからである。空調装置２２が制御装置３０からの要求指示（冷却能力レベル要求指示）Ｃｑを受信することで、冷却能力レベルは変更される。
【００２４】
また空調装置２２では、冷却能力を低くして運転していると、内部の圧縮器（図示せず）の潤滑オイルが送られなくなる。そのため、空調装置２２自身が、一定時間毎に油戻し制御を行う。油戻し制御では、冷却能力を最大にする運転が行われる。この油戻し制御が行われる際には、空調装置２２から制御装置３０に対して、油戻し運転通知信号Ｓａが送信される。 
【００２５】
チャンバー１０の床下には、循環路１２が設けられている。循環路１２は、空調装置２２の冷気吹出し口２２ｏｕｔからの冷気をコールドアイル１０ｃの冷気供給口１０ｃｔまで送る移送路である。そのため、チャンバー１０の床面のホットアイル１０ｈ側とコールドアイル１０ｃ側には、貫通孔が設けられている。ホットアイル１０ｈ側の貫通孔は、空調装置２２から冷気を循環路１２に送り出し、コールドアイル１０ｃ側の貫通孔は、送られてきた冷気をチャンバー１０内に送り出す。コールドアイル１０ｃ側の貫通孔を冷気供給口１０ｃｔと呼ぶ。冷気供給口１０ｃｔには、循環路１２への落下防止のため、グレーチングなどを配するのが好ましい。
【００２６】
冷気供給口１０ｃｔのコールドアイル１０ｃ側若しくは循環路１２側に、加湿器１３が配置される。加湿器１３は冷気（給気）に湿度を付与するためのものである。冷気が乾燥しすぎると、サーバーラック２０内に静電気が発生し、電子機器を破損するおそれがある。加湿器１３はそのような状態を回避するために配置される。なお、加湿器１３は、制御装置３０からの指示Ｃｈで動作を制御される。
【００２７】
なお、ここでは循環路１２を床下に配置する場合を示したが、ホットアイル１０ｈに配置した空調装置２２からの冷気をコールドアイル１０ｃまで移送できれば、循環路１２は床下でなくてもよい。
【００２８】
チャンバー１０の天井裏には、外気通路１４が設けられる。外気通路１４は、通気ファン１４ｆが設けられた外気の通路であり、入口１４ａと出口１４ｂを有するダクトである。図１では、通気ファン１４ｆは入口１４ａ側に設けられた例を示す。出口１４ｂも外気に向かって開口している。なお、図１では、出口１４ｂには、排気ダンパ２８ａ、排気ファン２８ｂが設けられている。
【００２９】
外気通路１４中には、チャンバー１０との間に開口する排気ダンパ２８ａと、外気通路１４と外部との間に設けられた排気ファン２８ｂが設けられる。これらは、排気手段２８を構成する。また、チャンバー１０のホットアイル１０ｈ側の空調装置２２の上方には、外気と連通する外気ダンパ２７ａと外気ファン２７ｂが設けられる。これらは、外気取り込み手段２７を構成する。排気手段２８と外気取り込み手段２７で外気冷却手段２６が構成されている。
【００３０】
外気ダンパ２７ａ、外気ファン２７ｂ、排気ダンパ２８ａ、排気ファン２８ｂは、それぞれ制御装置３０と接続されている。そして、制御装置３０からの指示によって運転動作する。制御装置３０は、外気ダンパ２７ａに対して指示Ｃｏｄ、外気ファン２７ｂに対してＣｏｆ、排気ダンパ２８ａに対して指示Ｃｅｄ、排気ファン２８ｂに対して指示Ｃｅｆを送信し制御することができる。
【００３１】
なお、排気ダンパ２８ａが開くと、ホットアイル１０ｈ中の還気は空調装置２２の還気吸い込み口２２ｉｎへは供給されない。したがって、同様の機能を実現する態様として、ホットアイル１０ｈと還気吸い込み口２２ｉｎの間に別途ダンパを設ける場合は、排気ダンパ２８ａと連動させて動作させてもよいし、別々に動作させてもよい。このダンパは還気ダンパ２９と呼ぶことができる。
【００３２】
サーバーラック２０の背面（ホットアイル１０ｈ）側には、サーモサイフォン２４が配置される。サーモサイフォン２４は蒸発器２４ａで溶媒を蒸発させる。気化した溶媒は、冷却パイプ２４ｃを通って凝縮器２４ｂに移動する。凝縮器２４ｂは溶媒を液化させる。溶媒の液化の際に潜熱分の熱を放出する。液化した溶媒は重力で冷却パイプ２４ｃを通り、蒸発器２４ａに戻る。サーモサイフォン２４は、圧縮器を用いないので効率はよい。しかし、外部気温に性能が左右される。
【００３３】
サーモサイフォン２４の蒸発器２４ａは、サーバーラック２０の背面を覆うように設ける。サーバーラック２０を通過した冷気は熱交換によって温度が上昇しており、その温度によって媒体を蒸発させるためである。つまり、ホットアイル１０ｈ側から見れば、サーバーラック２０の背面はサーモサイフォン２４の蒸発器２４ａで覆われているように見えるように配置するのが望ましい。
【００３４】
また、凝縮器２４ｂは、外気通路１４に配置される。凝縮器２４ｂはサーモサイフォン２４の構造上、蒸発器２４ａの重力上方に配置するのが望ましいからである。凝縮器２４ｂはファンとラジエターを有し、気化した媒体を冷却することで液化する。
【００３５】
制御装置３０は、ＭＰＵとメモリで構成されたコンピュータである。表示画面および入力手段といったマンマシン装置３０ｍを有し、サーバー冷却システム１の状態を容易に監視できるのが望ましい。また、制御装置３０はサーバー冷却システム１の各部に設けたセンサと接続されている。
【００３６】
サーバーラック２０の前面（冷気供給口１０ｃｔとサーバーラック２０の間）には、給気温度センサＴＳＡと給気湿度センサＨＳＡが設けられる。これらのセンサからの信号は給気乾球温度ＴｄｂＳＡおよび給気相対湿度ＲＨＳＡとして、制御装置３０に送信される。
【００３７】
また、空調装置２２の還気吸い込み口２２ｉｎの手前（還気吸い込み口２２ｉｎとサーモサイフォン２４の蒸発器２４ａとの間）には、還気温度センサＴＲＥと還気湿度センサＨＲＥが設けられる。これらの信号は、還気乾球温度ＴｄｂＲＥおよび還気相対湿度ＲＨＲＥとして、制御装置３０に送られる。
【００３８】
また、外気通路１４の入口１４ａには、外気温度センサＴＯＡと外気湿度センサＨＯＡが設けられる。これらの信号は、外気乾球温度ＴｄｂＯＡおよび外気相対湿度ＲＨＯＡとして制御装置３０に送られる。
【００３９】
また、サーモサイフォン２４の蒸発器２４ａの入口には、サーモサイフォン蒸発器入口温度センサＴＴＳ１が配置され、サーモサイフォン２４の蒸発器２４ａの出口には、サーモサイフォン蒸発器出口温度センサＴＴＳ２が配置される。これらの信号は、蒸発器入口温度ＴｄＥＶ１および蒸発器出口温度ＴｄＥＶ２として制御装置３０に送られる。
【００４０】
また、空調装置２２への電力配線にはパッケージエアコン電力モニタＷＨＰＡＣが配置され、サーモサイフォン２４への電力配線にはサーモサイフォン電力モニタＷＨＴＳが配置され、サーバーへの電力配線には、サーバー電力モニタＷＨＲＡＣが配置され、サーバー冷却システム１およびサーバーを含めた全受電電力をモニタする受電電力モニタＷＨＲＣＶが設けられる。これらの信号は、パッケージエアコン消費電力ＷＨ＿ＰＡＣ、サーモサイフォン消費電力ＷＨ＿ＴＳ、サーバーラック消費電力ＷＨ＿ＲＡＣ、受電電力ＷＨ＿ＲＣＶとして制御装置３０に送られる。また、制御装置３０は、加湿器１３とも接続されており、加湿器１３の稼働を制御する。これらのセンサと信号は図１に列挙した。 
【００４１】
＜ギャラリー開度の決定＞
上記のような関係を有する各構成部分によって本実施の形態のサーバー冷却システム１は形成される。しかし、サーバー冷却システム１は、実際に動作させる前に、ギャラリー１８の開度を決定する必要がある。
【００４２】
上述したように、サーバー冷却システム１は、チャンバー１０内に、コールドアイル１０ｃとホットアイル１０ｈを設け、コールドアイル１０ｃからホットアイル１０ｈに向かう冷気によってコールドアイル１０ｃとホットアイル１０ｈの境界上に配置したサーバーラック２０を冷却する。したがって、コールドアイル１０ｃからホットアイル１０ｈへ向かう冷気（給気）の流れが冷却の効率を決定する。
【００４３】
図３には、サーバーラック２０の背面から見た図（ホットアイル１０ｈ側から見た図）を示す。なお、サーバーラック２０の背面にはサーモサイフォン２４が配置されるが、この図では省略している。サーバーラック２０に隣接して、仕切壁１６が設けられている。また仕切壁１６は、サーバーラック２０の上方にも設けられている。サーバーラック２０に隣接する仕切壁１６には、ギャラリー１８が設けられている。ギャラリー１８は、スラット１８ａの角度を変えることで開口１８ｂの大きさを変更することができる。
【００４４】
サーバーラック２０には、サーバーユニット２０ｕが複数台縦方向に配置される。１台のサーバーユニット２０ｕはＭＰＵが搭載される中央部２０ｃと周辺機器が配置される周辺部２０ｐから構成されている。サーバーユニット２０ｕは、中央部２０ｃと周辺部２０ｐが一応に高温になるのではなく、中央部２０ｃが最も高温になり、周辺部２０ｐはそれほど発熱しない。
【００４５】
コールドアイル１０ｃからホットアイル１０ｈに向けて大きな風速で還気が流れると、中央部２０ｃを通過する給気は熱交換によって温度が上がる。しかし、周辺部２０ｐを通過する還気は、温度が上がることなくサーバーラック２０を通過してしまう。すなわち、給気に対して行われる熱交換の効率が低くなる。図３では、温度の高い給気の部分を符号２１ｈ、給気の温度が冷気のままの部分を符号２１ｂとした。なお、ギャラリー１８からも冷気が流れ出る。
【００４６】
図４には、サーバーラック２０とサーモサイフォン２４の蒸発器２４ａの平面図を示す。給気の風速が早いと、中央部２０ｃだけで熱交換が行われる。サーモサイフォン２４の蒸発器２４ａから見ると、蒸発器２４ａの一部分だけで熱交換が行われることになり、熱回収の効率は低下する。
【００４７】
一方、コールドアイル１０ｃからホットアイル１０ｈに向かう還気の風速が低いと、サーバーユニット２０ｕが発生する熱を十分に冷却できない。サーバーラック２０中にＭＰＵの発生する熱が充満し、それを適度な給気（冷気）で置き換えるようにすれば、最も効率がよくなる。つまり、サーバーラック２０の背面から出てくる給気の熱分布が一様に近くすることで、冷却効率は高くすることができる。図５を参照して、符号２１ｃの部分は給気の温度が一様の部分を示す。なお、ここで一様とは、サーバーラック２０の全面にわたって、最高温度と最低温度の差が１０℃以内であることを言う。
【００４８】
サーバーラック２０の背面の熱分布を一様にするために、本発明に係るサーバー冷却システム１では、サーバーラック２０とチャンバー１０の内壁との隙間を仕切壁１６で塞ぐ。そして、仕切壁１６に給気が通過可能なギャラリー１８を設ける。つまり、ギャラリー１８は、コールドアイル１０ｃからホットアイル１０ｈの間の差圧を調整して、サーバーラック２０を通過する給気の流れを調整する。
【００４９】
ギャラリー１８は、スラット１８ａの角度を変えることで、開口１８ｂを変化させることができる。そこで開口１８ｂを変化させて、給気の流れを調節し、サーバーラック２０の冷却を最も効率よくする。なお、ギャラリー１８を、仕切壁１６のどこに、どの程度の面積に設けるかについては、チャンバー１０の大きさと、サーバーラック２０の幅によって変わる設計事項となる。
【００５０】
また、設置したギャラリー１８の開口１８ｂの開度は、サーバーラック２０をホットアイル１０ｈ側からサーモグラフィで観察し、サーバーラック２０の背面内での最高温度と最低温度の差が１０℃以内になるようにスラット１８ａの角度を変えることで調節する。
【００５１】
図６には、サーバーラック２０とサーモサイフォン２４の蒸発器２４ａの平面図を示す。冷気の風速をギャラリー１８で調整することにより、中央部２０ｃからの温度の上がった給気が、サーモサイフォン２４の蒸発器２４ａの全面に広がる。このようにすることでサーモサイフォン２４での熱交換の効率は向上する。 
【００５２】
また、サーバーラック２０の背面（ホットアイル１０ｈ）側にサーモサイフォン２４を配置する場合は、サーモサイフォン２４の動作係数ＣＯＰ＿ＴＳをギャラリー１８の開口１８ｂの開度を決める指針とすることができる。サーモサイフォン２４の動作係数ＣＯＰ＿ＴＳが最大になるようにギャラリー１８の開口１８ｂの開度を設定することで、冷却の効率化を実現できるからである。その場合のギャラリー１８の開口１８ｂの開度は以下の手順で決定する。 
【００５３】
（１）蒸発器２４ａの扉を開き、サーモグラフィにより、サーバーラック２０の背面の各部の排気温度分布状況を画像で確認し、各部の温度を記録する。例えば、サーバーユニット２０ｕが２０ユニット配設されるサーバーラック２０の場合、１６点の温度を記録し平均値を計算する。
【００５４】
（２）蒸発器２４ａの扉を閉じ、サーモグラフィにより、サーバーラック２０の背面の各部の排気温度分布状況を画像で確認し、各部の温度を記録する。例えば、サーバーユニット２０ｕが２０ユニット配設されるサーバーラック２０の場合、１６点の温度を記録し平均値を計算する。
【００５５】
（３）蒸発器２４ａの扉を閉じ、サーバーラック２０の背面の各部の風速を風速計で記録する。例えば、サーバーユニット２０ｕが２０ユニット配設されたサーバーラック２０の場合、１６点の風速を記録し平均値を計算する。
【００５６】
（４）サーモサイフォン２４の消費電力ＷＨ＿ＴＳをサーモサイフォン電力モニタＷＨＴＳで計測する。（５）蒸発器２４ａの熱交換器の面積をＳ、（３）で計算した風速の平均値をｖ、通過風量をｑｔｓとすると、サーモサイフォン２４の動作係数ＣＯＰ＿ＴＳを次のようにして求める。
【００５７】
通過風量ｑｔｓを、ｑｔｓ＝ｖ×Ｓ［ｍ／ｓ］で求める。
（１）で計算したサーバー背面温度の平均値をＴ１とし、
（２）で計算した蒸発器２４ａの出口温度の平均値をＴ２とし、
（３）で計測したサーモサイフォン２４の電力をＷＨ＿ＴＳ、とし、
空気密度を１．２９３［ｋｇ／ｍ３］とすると、
蒸発器２４ａの冷却処理熱量Ｑは、Ｑ＝１．２９３×ｑｔｓ×（Ｔ１−Ｔ２）［ＫＪ］である。よってサーモサイフォン２４のＣＯＰは、ＣＯＰ＿ＴＳ＝Ｑ／ＷＨ＿ＴＳと算出できる。
【００５８】
差圧調整用のギャラリー１８の開口１８ｂの開度を変えて、（１）〜（４）の処理を行ない、最も動作係数ＣＯＰ＿ＴＳが高くなるスラット１８ａの状態を決定する。基本的には、サーモグラフィで確認した画像で、高温部の排気領域が広く均一な場合に動作係数ＣＯＰ＿ＴＳが最も高くなる。なお、このようにして求めた動作係数を「設置ＣＯＰ＿ＴＳ」とする。
【００５９】
以上のように、仕切壁１６に設けたギャラリー１８の開度を決定することで、サーバー冷却システム１の構成は完了する。 
【００６０】
＜全体動作＞
次にサーバー冷却システム１の動作を概説する。なお、より詳しくは、後述する＜処理フロー１＞にて説明する。また、下記の説明におけるエンタルピーや動作係数ＣＯＰの算出の具体的な方法や数式については、この＜全体動作＞の後半若しくは後述する＜各算出値の求め方＞に詳細を説明する。
【００６１】
サーバーラック２０に配置されたサーバーには、電力配線を介して電力が供給される。サーバーでは主としてＭＰＵにおいて大きな電力が消費される。したがって、ＭＰＵチップの部分が主として発熱源となる。
【００６２】
再度図１を参照して、サーバーラック２０の前面には、コールドアイル１０ｃが設けられ、冷気供給口１０ｃｔから冷気が吹き出す。冷気（給気）は黒矢印で表した。冷気はサーバーラック２０の前面から背面に通過する際に、ＭＰＵなどの発熱部分で熱交換を行い、サーバーラック２０内を冷却する。したがって、サーバーラック２０の背面から出た空気は熱交換によって冷気より温度の上がった暖気（給気）となって流れ出る。
【００６３】
次に暖気はサーモサイフォン２４の蒸発器２４ａを通過する際に、熱交換を行う。暖気の熱は蒸発器２４ａの溶媒を蒸発させる。気化された溶媒は、凝縮器２４ｂに上り熱を放出することで、液体に戻る。なお、サーモサイフォン２４を通過した暖気を還気と呼ぶ。還気は白矢印で表した。
【００６４】
サーモサイフォン２４で熱を奪われた還気は、ホットアイル１０ｈに流れ出す。ホットアイル１０ｈでは、空調装置２２が備えられている。還気は、空調装置２２の還気吸い込み口２２ｉｎから空調装置２２に吸い込まれ、さらに熱交換を行って再び冷気となる。冷気は空調装置２２の冷気吹出し口２２ｏｕｔから循環路１２に吹出される。冷気吹出し口２２ｏｕｔから循環路１２に吹出された冷気を給気とも呼ぶ。給気は循環路１２を通って、再び冷気供給口１０ｃｔからコールドアイル１０ｃへ吹出す。
【００６５】
また、外気が十分に低いといった条件がそろう場合は、外気を用いて冷却を行う。なお、サーバー冷却システム１では、外気を用いる場合、後述する＜処理フロー１＞に示す複数の条件を用いる。外気冷却手段２６を用いる場合は、空調装置２２の冷却能力をゼロとし、送風ファン（図示せず）だけを運転させる。これによって、空調装置２２の還気吸い込み口２２ｉｎから吸入された外気はそのまま冷気吹出し口２２ｏｕｔから吹出される。この場合は、空調装置２２を通過する外気は熱交換を受けない。
【００６６】
一方、排気ダンパ２８ａを開くと同時に、ホットアイル１０ｈから空調装置２２の還気吸い込み口２２ｉｎへの通路を塞ぐ。また、排気ファン２８ｂも駆動する。さらに、外気ダンパ２７ａが開き、外気ファン２７ｂが駆動する。これらの動作によって、まずサーモサイフォン２４を通過してきた還気は、排気ダンパ２８ａを通過し、排気ファン２８ｂによって外部に排出される。次に、外気が外気ファン２７ｂによって外気ダンパ２７ａを通過し、空調装置２２の還気吸い込み口２２ｉｎに供給される。外気は空調装置２２を通って、循環路１２に入り、コールドアイル１０ｃに供給される。このように外気冷却手段２６を利用すると空調装置２２での使用電力は送風ファンだけとなり消費電力を節約できる。
【００６７】
制御装置３０は、外気温度センサＴＯＡ、外気湿度センサＨＯＡ、還気温度センサＴＲＥ、還気湿度センサＨＲＥ、および外気ファン２７ｂより、外気乾球温度ＴｄｂＯＡ、外気相対湿度ＲＨＯＡ、還気乾球温度ＴｄｂＲＥ、還気相対湿度ＲＨＲＥおよび外気導入量ｑを測定し、これらの値より外気エンタルピーＥＯＡと還気エンタルピーＥＲＥを求め（２６、２７式参照）、その他の条件を判断し、外気冷却手段２６を利用するか否かを決定する。また、外気エンタルピーＥＯＡと還気エンタルピーＥＲＥから外気によって冷却することができる熱量である外気冷却処理熱量Ｑ＿ＯＡを求めることができる（２８式参照）。
【００６８】
また、制御装置３０は、還気温度センサＴＲＥ、還気湿度センサＨＲＥ、外気温度センサＴＯＡより還気乾球温度ＴｄｂＲＥ、還気相対湿度ＲＨＲＥ、外気乾球温度ＴｄｂＯＡを計測し、空調装置２２の動作係数（実ＣＯＰ＿ＰＡＣ）を求める（７式参照）。
【００６９】
また、制御装置３０は、外気温度センサＴＯＡとサーモサイフォン蒸発器入口温度センサＴＴＳ１と補正係数αから実際に設置された状態で稼働するサーモサイフォン２４の動作係数（修正ＣＯＰ＿ＴＳ）を求める（１６式参照）。そして、実ＣＯＰ＿ＰＡＣと修正ＣＯＰ＿ＴＳの大小を比較することで、サーモサイフォン２４を使用するか否かを決定する。
【００７０】
サーモサイフォン２４の使用の有無について、図７を参照し説明する。縦軸は動作係数ＣＯＰであり、横軸は外気温度（℃）である。黒丸はサーモサイフォン蒸発器入口温度が４０℃の時の基準ＣＯＰ＿ＴＳ（１４式参照）であり、黒四角は補正後の修正ＣＯＰ＿ＴＳ（１６式参照）である。また、黒三角はパッケージエアコン２２の動作係数実ＣＯＰ＿ＰＡＣ（７式参照）である。
【００７１】
この時、修正ＣＯＰ＿ＴＳと実ＣＯＰ＿ＰＡＣが交差する点の動作係数ＣＯＰＡがサーモサイフォン２４を使用するか停止するかの境界となる。制御装置３０は、このＣＯＰＡより修正ＣＯＰ＿ＴＳが大きければ、サーモサイフォン２４を起動させ、ＣＯＰＡより修正ＣＯＰ＿ＴＳが小さければ、サーモサイフォン２４を停止する。 
【００７２】
なお、実ＣＯＰ＿ＰＡＣとパッケージエアコン電力モニタＷＨＰＡＣで検知したパッケージエアコン消費電力ＷＨ＿ＰＡＣから空調装置２２による冷却処理熱量Ｑ＿ＰＡＣ（１３式参照）を、そして修正ＣＯＰ＿ＴＳとサーモサイフォン電力モニタＷＨＴＳで検知したサーモサイフォン消費電力ＷＨ＿ＴＳからサーモサイフォン２４による冷却処理熱量Ｑ＿ＴＳ（２０式参照）を、求めることができる。
【００７３】
また、制御装置３０は、サーバー電力モニタＷＨＲＡＣからサーバーラック消費電力ＷＨ＿ＲＡＣを検知し、サーバーラック消費電力ＷＨ＿ＲＡＣに応じた冷却レベルを空調装置２２に対して要求することができる。これは、サーバーラック２０の消費電力に応じてパッケージエアコン２２の冷却能力を変更することである。
【００７４】
図８を参照する。パッケージエアコン２２の冷却能力が１００％、７０％、４０％およびゼロの４段階に変更可能であるとする。もちろん、冷却能力の変更が複数レベルあれば、４段階でなくてもよい。制御装置３０は、空調装置２２の冷却処理熱量Ｑ＿ＰＡＣと、サーモサイフォン２４の冷却処理熱量Ｑ＿ＴＳを求める。
【００７５】
また、制御装置３０は、サーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣを検知するので、消費電力ＷＨ＿ＲＡＣからサーモサイフォン２４の冷却処理熱量Ｑ＿ＴＳを差し引き、パッケージエアコン２２の冷却負担熱量（Ｑ＿ＰＡＣ２）を求める。この負担分がパッケージエアコン２２の冷却能力の１００〜７０％であれば、制御装置３０はパッケージエアコン２２への冷却能力要求レベル（図１の指示Ｃｑ）を「ゼロ」とする。これは、パッケージエアコン２２の冷却能力を１００％（定格）で運転することを要求する。
【００７６】
また、パッケージエアコン２２の冷却負担熱量（Ｑ＿ＰＡＣ２）が冷却能力の７０〜４０％であれば、制御装置３０はパッケージエアコン２２への冷却能力要求レベル（図１の指示Ｃｑ）を「１」とする。これは、パッケージエアコン２２の冷却能力を７０％で運転することを要求する。
【００７７】
また、パッケージエアコン２２の冷却負担熱量（Ｑ＿ＰＡＣ２）が冷却能力の４０％以下であれば、制御装置３０はパッケージエアコン２２への冷却能力要求レベル（図１の指示Ｃｑ）を「２」とする。これは、パッケージエアコン２２の冷却能力を４０％で運転することを要求する。
【００７８】
また、パッケージエアコン２２の負担分（Ｑ＿ＰＡＣ２）がない場合であれば、制御装置３０はパッケージエアコン２２への冷却能力要求レベル（図１の指示Ｃｑ）を「３」とする。これは、パッケージエアコン２２の冷却能力を０％（送風ファンだけを回す）で運転することを要求する。このように、制御装置３０は、サーモサイフォン２４およびパッケージエアコン２２の運転を制御する。 
【００７９】
また、制御装置３０は、受電電力モニタＷＨＲＣＶからの受電電力（全消費電力）ＷＨ＿ＲＣＶを、サーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣで除算することで、ＰＵＥ（Ｐｏｗｅｒ  Ｕｓａｇｅ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ）を求める（１式参照）。ＰＵＥは１．０に近いほどサーバー以外に電力を使用していないことを示す。
【００８０】
また、サーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣを冷却関係の総電力で除算することで、トータルＣＯＰを求める（２式参照）。このトータルＣＯＰは、冷却関係で使用する電力が小さいほど大きな値となる。そのため、サーバー冷却システム１をできるだけ省電力で運転する際の指針となる値である。
【００８１】
以上のように制御装置３０は、空調装置２２、サーモサイフォン２４、外気冷却手段２６の冷却処理熱量や動作係数を、各部の温度および湿度の値から求め、冷却に係る消費電力を最小にするようにサーバー冷却システム１を動作させる。このようにすることで、ＰＵＥを１．０に近づける。
【００８２】
＜処理フロー１＞
上記に説明したサーバー冷却システム１の制御装置３０が行う制御フローについて図９乃至１２のフロー図に基づいて詳説する。予め、サーバーは稼働状態であり、空調装置２２やサーモサイフォン２４も立ち上がっているものとする。 
【００８３】
図９を参照して、制御装置３０の電源が投入されると、実行プログラムが起動する（Ｓ１００）。次に初期処理が行われる（Ｓ１０１）。初期処理は、サーバー冷却システム１を動作させるための、さまざまな初期設定が行なわれる。特に、予め求められたパッケージエアコン２２及びサーモサイフォン２４の動作係数ＣＯＰ特性式の定数（図１３で説明する）及び補正係数（１７、１８、１９式等参照）などがメモリ上にロードされる。
【００８４】
初期処理が終了すると、外気温度センサＴＯＡ、外気湿度センサＨＯＡ、還気温度センサＴＲＥ、還気湿度センサＨＲＥ、給気温度センサＴＳＡ、給気湿度センサＨＳＡより計測データを入手する（Ｓ１０２）。また、サーモサイフォン蒸発器入口温度センサＴＴＳ１およびサーモサイフォン蒸発器出口温度センサＴＴＳ２より計測データを入手する（Ｓ１０３）。また、受電電力モニタＷＨＲＣＶ、パッケージエアコン電力モニタＷＨＰＡＣ、サーモサイフォン電力モニタＷＨＴＳ、サーバー電力モニタＷＨＲＡＣより計測データを入手する（Ｓ１０４）。
【００８５】
次にサーバー負荷通知機能を利用できるか否かを判断する（Ｓ１０５）。これは制御装置３０からサーバーラック２０にリクエストを出すことで、サーバーラック２０自身が現在の消費電力を通知してくれる場合に利用できる。この機能が利用できる場合（Ｓ１０５のＹ分岐）は、ネットワーク経由でサーバー負荷通知機能により取得した負荷率を換算してサーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣを得る（Ｓ１０６）。サーバー負荷通知機能が使用できない場合（Ｓ１０５のＮ分岐）は、サーバー電力モニタＷＨＲＡＣによる消費電力データをサーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣとする（Ｓ１０７）。
【００８６】
図１０に移って、外気温度と蒸発器入口温度の２変数による近似特性式によりサーモサイフォン２４の動作係数（修正ＣＯＰ＿ＴＳ）を算出する（Ｓ１０８）。なお、この算出の詳細は後述する（１６式参照）。また、還気乾球温度ＴｄｂＲＥ及び還気相対湿度ＲＨＲＥから還気湿球温度ＴｗｂＲＥを換算し、外気温度と還気湿球温度の２変数による近似特性式によりパッケージエアコン２２の動作係数実ＣＯＰ＿ＰＡＣ（１７式参照）を算出する（Ｓ１０９）。
【００８７】
そして、サーモサイフォン２４の動作係数（修正ＣＯＰ＿ＴＳ）がパッケージエアコン２２の動作係数実ＣＯＰ＿ＰＡＣ以上の場合（Ｓ１１０のＹ分岐）は、サーモサイフォン２４を起動する（Ｓ１１１）。サーモサイフォン２４の動作係数（修正ＣＯＰ＿ＴＳ）がパッケージエアコン２２の動作係数実ＣＯＰ＿ＰＡＣ未満の場合（Ｓ１１０のＮ分岐）は、サーモサイフォン２４を停止する（Ｓ１１２）。
【００８８】
すなわち、サーモサイフォン２４の利用の有無は、空調装置２２との動作係数の大小によって決定される。サーモサイフォン２４の動作係数（修正ＣＯＰ＿ＴＳ）が空調装置２２の動作係数実ＣＯＰ＿ＰＡＣより小さい場合は、サーモサイフォン２４は冷却に寄与せず、電力だけ消費する状態と判断できるからである。
【００８９】
次に、パッケージエアコン２２の消費電力ＷＨ＿ＰＡＣに動作係数（実ＣＯＰ＿ＰＡＣ）を乗算してパッケージエアコン２２の冷却処理熱量Ｑ＿ＰＡＣ（１３式参照）を算出する（Ｓ１１３）。また、サーモサイフォン２４の消費電力ＷＨ＿ＴＳに動作係数（修正ＣＯＰ＿ＴＳ）を乗算してサーモサイフォン２４の冷却処理熱量Ｑ＿ＴＳ（２０式参照）を算出する（Ｓ１１４）。 
【００９０】
次に、受電電力ＷＨ＿ＲＣＶをサーバーラック消費電力ＷＨ＿ＲＡＣで除算した数値をＰＵＥ（１式参照）とする。また、外気冷却を行なう場合に用いる前記外気ファン２７ｂ及び排気ファン２８ｂの定格電力を条件設定し、パッケージエアコン消費電力ＷＨ＿ＰＡＣに、サーモサイフォン消費電力ＷＨ＿ＴＳを加算し、外気冷却が可能と判断した場合には、さらに、外気ファン２７ｂ及び排気ファン２８ｂの電力を合算した数値でサーバーラック消費電力ＷＨ＿ＲＡＣを除算することでトータルＣＯＰ（３式参照）を算出する（Ｓ１１５）。 
【００９１】
冷却負荷Ｑ＿Ｌすなわちサーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣからサーモサイフォン冷却処理熱量Ｑ＿ＴＳを減算した熱量を、パッケージエアコン２２の冷却負担熱量Ｑ＿ＰＡＣ２とする（Ｓ１１６）。そして、パッケージエアコン２２の冷却負担熱量Ｑ＿ＰＡＣ２に対応した冷却能力要求レベルをパッケージエアコン２２に指令する（Ｓ１１７）。
【００９２】
図１１に移って、乾球温度及び相対湿度から外気及び還気のエンタルピー（２６式、２７式参照）を算出する（Ｓ１１８）。この算出の詳細も後述する。また、外気エンタルピーＥＯＡと還気エンタルピーＥＲＥの差分値と、外気導入量ｑと、空気密度ρから、外気冷却処理熱量Ｑ＿ＯＡ（２８式参照）を算出する（Ｓ１１９）。そして、以下のいくつかの条件に基づいて外気冷却手段２６を利用するか否かを決定する。 
【００９３】
外気エンタルピーＥＯＡが還気エンタルピーＥＲＥ未満の場合（Ｓ１２０のＹ分岐）で、かつ外気乾球温度ＴｄｂＯＡが還気乾球温度ＴｄｂＲＥ未満の場合（Ｓ１２１のＹ分岐）であり、なおかつ、給気相対湿度ＲＨＳＡが上限設定値未満の場合（Ｓ１２２のＹ分岐）は、外気ファン２７ｂ及び排気ファン２８ｂを起動し、外気ダンパ２７ａ及び排気ダンパ２８ａを開く（Ｓ１２３）。なお、還気ダンパ２９を別途設けた場合は、還気ダンパ２９も閉じる。これは外気冷却手段２６を利用することを意味する。また、ここで「上限設定値」は予め定められた値である。給気相対湿度ＲＨＳＡが高い場合に冷たい外気を導入すると、サーバーラック２０内で結露が生じる可能性があるからである。
【００９４】
また、給気相対湿度ＲＨＳＡが一定時間、下限設定値未満の場合（Ｓ１２４のＹ分岐）は、加湿器１３を起動する（Ｓ１２５）。静電気が発生し、サーバー内の部品が破損しないようにするためである。給気相対湿度ＲＨＳＡが一定時間、下限設定値以上の場合（Ｓ１２４のＮ分岐）は加湿器１３を停止する（Ｓ１２６）。
【００９５】
なお、外気冷却手段２６を利用した場合は、空調装置２２の冷却レベルはゼロとし、送風ファンだけを回転させる。この場合は、空調装置２２の圧縮器などを停止できるので、空調装置２２の消費電力は著しく低くできる。 
【００９６】
一方ステップＳ１２０に戻って、外気エンタルピーＥＯＡが還気エンタルピーＥＲＥ以上の場合（Ｓ１２０のＮ分岐）、あるいは、外気乾球温度ＴｄｂＯＡが還気乾球温度ＴｄｂＲＥ以上の場合（Ｓ１２１のＮ分岐）、あるいは、給気相対湿度ＲＨＳＡが上限設定値以上の場合（Ｓ１２２のＮ分岐）は、外気ファン２７ｂ及び排気ファン２８ｂを停止し、外気ダンパ２７ａ及び排気ダンパ２８ａを閉じる。還気ダンパ２９が設けられている場合は、還気ダンパ２９を開く（Ｓ１２７）。この状態は外気冷却手段２６を利用しないということである。 
【００９７】
図１２を参照して、ステップＳ１２８では、パッケージエアコン２２の圧縮器における油戻し制御の場合の処理を行う。パッケージエアコン２２から圧縮器油戻し制御実行状態を示す油戻し運転通知信号Ｓａを受けた場合は、前記制御実行状態信号が解除されるまで、サーモサイフォン２４を強制停止し、パッケージエアコン２２に対する冷却能力要求信号を解除し、外気冷却手段２６による冷却を停止する（Ｓ１２８）。
【００９８】
圧縮器油戻し制御が実行されると、一時的にパッケージエアコン２２の冷却能力が最大となる。これは熱源の温度が上がったためでもないし、外気温度が上がったためでもない。そのため、冷気の温度が下がりすぎることになる。そのため、冷却能力要求信号が有効になっていると、その状況を検知したパッケージエアコン２２は温度を上げる。このようにして、パッケージエアコン２２の冷却能力のレスポンスに対して、温度変化の検知速度が速いので、ハンチングが生じてしまう。そこで、圧縮器油戻し運転通知信号Ｓａを受信した場合は、冷却機能を一度停止する。
【００９９】
また、パッケージエアコン２２において圧縮器油戻し制御が実行されたと判断するのは、パッケージエアコン２２の消費電力ＷＨ＿ＰＡＣが瞬時に最高消費電力に達した場合であってもよい。この場合は、一定時間経過後まで、サーモサイフォン２４を強制停止し、パッケージエアコン２２に対する冷却能力要求信号を解除し、外気冷却手段２６による冷却を停止する。 
【０１００】
次に、ＰＵＥおよびトータルＣＯＰを算出する（Ｓ１２９）。より具体的には、ＰＵＥは、受電の消費電力ＷＨ＿ＲＣＶ、サーバーラックの消費電力ＷＨ＿ＲＡＣより、（１）式で演算する。
ＰＵＥ＝ＷＨ＿ＲＣＶ／ＷＨ＿ＲＡＣ    ・・・（１）
【０１０１】
また、トータルＣＯＰのＣＯＰ＿ＴＯＴＡＬは、
サーバーラックの消費電力ＷＨ＿ＲＡＣ、パッケージエアコンの消費電力をＷＨ＿ＰＡＣ、
サーモサイフォンの消費電力をＷＨ＿ＴＳ、外気ファンの定格電力をＷＨ＿ＦＭＯＡ、
排気ファンの定格電力をＷＨ＿ＦＭＥＸとして、次のように演算する。 
【０１０２】
まず、外気冷却の比較演算において外気冷却が可能と判断した場合は、（２）式で求める。
ＣＯＰ＿ＴＯＴＡＬ＝ＷＨ＿ＲＡＣ
／（ＷＨ＿ＰＡＣ＋ＷＨ＿ＴＳ＋ＷＨ＿ＦＭＯＡ＋ＷＨ＿ＦＭＥＸ）
・・・（２）
【０１０３】
また、外気冷却の比較演算において外気冷却が不可能と判断した場合は、（３）式で求める。
ＣＯＰ＿ＴＯＴＡＬ＝ＷＨ＿ＲＡＣ
／（ＷＨ＿ＰＡＣ＋ＷＨ＿ＴＳ）    ・・・（３）
【０１０４】
次に、制御装置３０にはマンマシン装置３０ｍ（例えば表示装置やキーボード）が接続され、データ入力及び表示を行なう（Ｓ１３０）。データ入力としては、機種に該当するパッケージエアコン２２の動作係数実ＣＯＰ＿ＰＡＣ特性式定数と、サーモサイフォン２４の動作係数修正ＣＯＰ＿ＴＳ特性式定数及び補正係数と、都市に該当する月別の外気温湿度データ等（図１３、図１４で説明する。）を入力する。入力された情報は制御装置３０内の記憶部に記憶され、演算実行処理において参照される。
【０１０５】
機器状態の表示としては、パッケージエアコン２２、サーモサイフォン２４、外気ファン２７ｂ及び外気ダンパ２７ａ、排気ファン２８ｂ及び排気ダンパ２８ａ（還気ダンパ２９を追加してもよい）、加湿器１３の、各機器状態をグラフィックで視覚的にわかりやすく表示する。
【０１０６】
データ表示としては、給気乾球温度ＴｄｂＳＡ、給気相対湿度ＲＨＳＡ、還気乾球温度ＴｄｂＲＥ、還気相対湿度ＲＨＲＥ、外気乾球温度ＴｄｂＯＡ、外気相対湿度ＲＨＯＡ、サーモサイフォン２４の蒸発器入口温度ＴｄＥＶ１及び蒸発器出口温度ＴｄＥＶ２、パッケージエアコン２２の消費電力ＷＨ＿ＰＡＣ、サーモサイフォン２４の消費電力ＷＨ＿ＴＳ、サーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣの各計測データの現在値を数値表示する。また、履歴トレンドグラフを表示し、傾向把握を行なえるようにしてもよい。
【０１０７】
演算表示としては、パッケージエアコン２２の動作係数（実ＣＯＰ＿ＰＡＣ）及び冷却処理熱量Ｑ＿ＰＡＣ、サーモサイフォン２４の動作係数（修正ＣＯＰ＿ＴＳ）及び冷却処理熱量Ｑ＿ＴＳ、外気エンタルピーＥＯＡ、還気エンタルピーＥＲＥ、外気冷却処理熱量Ｑ＿ＯＡ、さらに、冷却エネルギー効率の指標であるＰＵＥ及びトータルＣＯＰの現在値、平均値、最小値、最大値を数値表示する。また、履歴トレンドグラフを表示しエネルギー効率の傾向分析を行なえるようにしてもよい。このような傾向分析は、より高いエネルギー効率を可能にする要因の抽出と各種動作係数であるＣＯＰ特性式の定数の見直しを行なうことが可能となる。 
【０１０８】
また、サーバー冷却システム１の設置する場所によって、どれくらいのＰＵＥを発揮することができるかをシミュレーションできるようにしてもよい（ステップＳ１３１のＹ分岐）。上述したように、サーバー冷却システム１は、空調装置２２とサーモサイフォン２４と外気冷却手段２６によってサーバーラック２０を冷却する。そして、これらの冷却方法の使用の有無は、サーバーラック２０の発熱量と、外気温度および外気湿度によって決まるといってよい。
【０１０９】
したがって、サーバー冷却システム１を設置する場所の年間平均気温および湿度のデータがあれば、年間を通じてどれくらいのＰＵＥを発揮するかをシミュレーションすることができる（Ｓ１３２）。なお、このシミュレーションの詳細は後述する。シミュレーションを終了した場合若しくは、シミュレーションを行わなかった場合は、停止判定を行い（Ｓ１３３）、停止する場合（Ｓ１３３のＹ分岐）は処理フロー１を停止させる（Ｓ１３４）。続行する場合（Ｓ１３３のＮ分岐）は、制御を図９のステップＳ１０２の直前に戻す。なお、処理フロー１の停止は、他の割り込みによって強制的に停止できるようにされていてもよい。
【０１１０】
以上のように、本実施の形態のサーバー冷却システム１は、外気温度および湿度と、ホットアイル１０ｈ中の還気温度および湿度と、コールドアイル１０ｃ中の給気温度および湿度と、空調装置２２の消費電力およびサーモサイフォン２４の消費電力からそれぞれの冷却処理熱量および動作係数を求め、サーバーラック２０を最小の電力で冷却できるように適宜選択・調整を行う。 
【０１１１】
＜シミュレーション＞
制御装置３０の処理フロー１におけるステップＳ１３２で行うＰＵＥのシミュレーションについて説明する。シミュレーションの方法は、制御装置３０の処理フロー１とほぼ同じで、計測値にあたる部分をデータベースに記録された値を用いる。
【０１１２】
データベースとして、機種に該当する前記パッケージエアコン２２及び前記サーモサイフォン２４の特性式の定数と、都市別に月別の外気温湿度を制御装置３０に記憶する。図１３にサーモサイフォン２４のデータベース（図１３（ａ））と、パッケージエアコン２２のデータベース（図１３（ｂ））を例示する。機種毎に後述する冷却処理熱量を算出する際のパラメータ（ａ１、ａ２、ｂ、Ｃ）が記載されている。
【０１１３】
また、図１４に各都市別に月別外気温湿度のデータベースを例示する。図１４（ａ）は地域コードで分別された都市名が、地域名、国名と共に記録され、それぞれの地域コード毎に図１４（ｂ）で示す月別のデータが記録されている。月別のデータには、温度および湿度の最大値、平均値、最小値が含まれていてよい。 
【０１１４】
シミュレーションの条件設定として、月別の冷却負荷すなわちサーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣの最大値、最小値、平均値と、サーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣに対応したサーモサイフォン２４蒸発器入口温度ＴｄＥＶ１と、サーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣに対応した還気乾球温度ＴｄｂＲＥ及び還気相対湿度ＲＨＲＥと、外気導入量ｑと、外気ファン２７ｂ及び排気ファン２８ｂの定格消費電力と、照明等の付帯設備の消費電力を条件設定する。
【０１１５】
パッケージエアコン２２及びサーモサイフォン２４の機種と、都市を選択して、シミュレーションを実行すると、機種に該当する特性式の定数と、都市に対応する月別の外気温湿度データを抽出し、抽出された月別の外気温度を変数とし、抽出した定数を用いて特性式により月別のサーモサイフォン２４の基準ＣＯＰ＿ＴＳ（１４式参照）を演算する。
【０１１６】
そして、条件設定したサーモサイフォン２４の蒸発器入口温度ＴｄＥＶ１で基準ＣＯＰ＿ＴＳからサーモサイフォン２４の実ＣＯＰ＿ＴＳを求める。この実ＣＯＰ＿ＴＳはサーモサイフォン２４自体の実力である。ただし、サーモサイフォン２４は設置のされ方で動作係数が変わる。そのため、実際に稼働している状態のサーモサイフォン２４の動作係数を補正値を使って求める。これを修正ＣＯＰ＿ＴＳとする（１６式参照）。サーモサイフォン２４の定格消費電力に修正ＣＯＰ＿ＴＳを乗算した数値がサーモサイフォン２４の冷却処理熱量Ｑ＿ＴＳである（２０式参照）。
【０１１７】
または、サーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣに対応したサーモサイフォン２４の蒸発器入口温度ＴｄＥＶ１で基準ＣＯＰ＿ＴＳを補正して実ＣＯＰ＿ＴＳとし、抽出された月別の外気温度を変数とし、抽出した定数を用いて特性式により月別のパッケージエアコン２２の基準ＣＯＰを演算し、サーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣに対応した還気乾球温度ＴｄｂＲＥ及び還気相対湿度ＲＨＲＥから演算した還気湿球温度ＴｗｂＲＥで基準ＣＯＰ＿ＰＡＣを補正して実ＣＯＰ＿ＰＡＣとしてもよい。
【０１１８】
月別の外気温度及び外気相対湿度ＲＨＯＡ、還気乾球温度ＴｄｂＲＥ及び還気相対湿度ＲＨＲＥを変数に、外気エンタルピーＥＯＡ及び還気エンタルピーＥＲＥを演算し、外気エンタルピーＥＯＡと還気エンタルピーＥＲＥの差分値に外気導入量ｑと空気密度ρを乗算して外気冷却処理熱量Ｑ＿ＯＡ（２８式参照）とする。
【０１１９】
冷却負荷Ｑ＿Ｌすなわちサーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣからサーモサイフォン２４の冷却処理熱量Ｑ＿ＴＳを減算する。外気乾球温度ＴｄｂＯＡが還気乾球温度ＴｄｂＲＥよりも低く、かつ、前記演算した外気エンタルピーＥＯＡが前記演算した還気エンタルピーＥＲＥより低く、かつ、給気相対湿度ＲＨＳＡが予め設定した上限設定値より低い場合は、外気冷却が可能と判断して外気冷却処理熱量Ｑ＿ＯＡを減算し、残りの熱量がパッケージエアコン２２の冷却負担熱量Ｑ＿ＰＡＣ２とする。
【０１２０】
前記演算したパッケージエアコン２２の冷却処理熱量Ｑ＿ＰＡＣを前記演算したパッケージエアコン２２の実ＣＯＰ＿ＰＡＣで除算した電力値がパッケージエアコン２２の消費電力ＷＨ＿ＰＡＣとする。
【０１２１】
サーモサイフォン２４の定格消費電力にパッケージエアコン２２の消費電力ＷＨ＿ＰＡＣを加算し、外気冷却の比較演算において外気冷却が可能と判断した場合は外気ファン２７ｂ及び排気ファン２８ｂの定格電力を加算し、さらに、照明等の付帯設備の消費電力を加算した消費電力を設備消費電力合計とする。
【０１２２】
データセンターにおける冷却エネルギー効率の指標であるＰＵＥは（４）式で求める。
ＰＵＥ＝（設備消費電力合計＋サーバーラック消費電力）
／サーバーラック消費電力    ・・・（４）
【０１２３】
また、サーバー冷却システム１としてのトータルＣＯＰは次のように演算する。
【０１２４】
外気冷却の比較演算において外気冷却が可能と判断した場合は、（５）式で求める。
トータルＣＯＰ＝サーバーラック消費電力
／（パッケージエアコン消費電力＋サーモサイフォン消費電力
＋外気ファン定格電力＋排気ファン定格電力）
・・・（５）
【０１２５】
外気冷却の比較演算において外気冷却が不可能と判断した場合は、（６）式で求める。
トータルＣＯＰ＝サーバーラック消費電力
／（パッケージエアコン消費電力＋サーモサイフォン消費電力）
・・・（６）
【０１２６】
以上のようにして、月別、年間のＰＵＥ及びトータルＣＯＰの最大値及び最小値と平均値を求める。これは、サーモサイフォン２４とパッケージエアコン２２の機種を選択し、サーバー冷却システム１の設置場所（都市名）を指定することで、どの程度のＰＵＥを実現することができるかをシミュレートできることを意味する。従って、計算上予定されるＰＵＥと現在実現できているＰＵＥを比較することができ、ＰＵＥがシミュレーション通りに実現できていない場合の原因の分析に役立つ。
【０１２７】
図１５にシミュレーション結果の例を示す。縦軸には外気温度、動作係数ＣＯＰ、ＰＵＥであり、横軸は月である。黒丸実線はＰＵＥの月平均値であり、黒丸点線はＰＵＥ月最小値である。なお、ＰＵＥ年間平均値とＰＵＥ年間最小値をグラフに示した。
【０１２８】
上記のように、サーバー冷却システム１においては、外気の温湿度に影響される要因が多く、いたずらにＰＵＥを下げようとするのは意味がない。現在の装置と設置場所の環境でどこまでＰＵＥを下げることができるのかの目安をシミュレートできれば、コストと省エネのバランスを取ることもできる。 
【０１２９】
＜各算出値の求め方＞
制御装置３０の処理フロー１の説明において、空調装置２２、サーモサイフォン２４、外気冷却手段２６の動作係数や冷却処理熱量を用いた。これらの値は、サーバー冷却システム１の各所に設けた温度センサおよび湿度センサからの値と公知の関係式を用いて算出する。以下にその算出方法の詳細な説明を行う。 
【０１３０】
＜動作係数の算出＞
動作係数は、消費電力あたりの冷却処理熱量であるが、外気温、還気温といった、測定可能な観測値から算出することができる。これによって、冷却処理熱量を算出することができ、必要とする冷却処理熱量に対して、どの冷却手段を用いれば最も効率よく（消費電力が少なく）制御することができるかを決定することができる。以下に各冷却手段の動作係数の算出について詳説する。
【０１３１】
＜空調装置の動作係数ＣＯＰ＿ＰＡＣと冷却処理熱量Ｑ＿ＰＡＣ＞
空調装置２２の動作係数実ＣＯＰ＿ＰＡＣは、基準となる還気湿球温度ＴｗｂＲＥが２０℃の場合の動作係数をＣＯＰ＿ＰＡＣ２０（基準ＣＯＰ＿ＰＡＣ）とし、（７）式で近似する。
実ＣＯＰ＿ＰＡＣ＝ｂ×ＴｗｂＲＥ／２０×ＣＯＰ＿ＰＡＣ２０      ・・・（７）
「ｂ」は比例定数であり、実験などによって予め求めておく数値である。
【０１３２】
還気湿球温度ＴｗｂＲＥは直接観測できれば、その値を用いればよい。しかし、一般に還気湿球温度ＴｗｂＲＥは直接観測しにくい。そこで、還気乾球温度ＴｄｂＲＥと還気相対湿度ＲＨＲＥから演算して求める。 
【０１３３】
まず飽和水蒸気圧Ｐｗｓは、Ｗｅｘｌｅｒ−Ｈｙｌａｎｄの式より、以下のように算出する。
【０１３４】
（１）還気乾球温度ＴｄｂＲＥが水の三重点（０．０１℃）以上で、かつ、水の三重点（０．０１℃）で氷結しない場合
絶対温度Ｋ＝ＴｄｂＲＥ＋２７３．１５［Ｋ］として、
Ｐｗｓ＝ｅｘｐ（−５８００．２２０６／ＴｄｂＲＥ
＋１．３９１４９９３−０．０４８６４０２３９×Ｋ
＋０．４１７６４７６８×１０−４×Ｋ２
−０．１４４５２０９３×１０−７×Ｋ３
＋６．５４５９６７３×Ｌｎ（Ｋ））
／１０００［ｋＰａ］      ・・・（８）
【０１３５】
（２）乾球温度Ｔｄｂが水の三重点（０．０１℃）未満の場合、あるいは、氷結した状態の場合
Ｐｗｓ＝ｅｘｐ（−５６７４．５３５９／ＴｄｂＲＥ
＋６．３９２５２４７−０．９６７７８４３×１０−２×Ｋ
＋０．６２２１５７０１×１０−６×Ｋ２
＋０．２０７４７８２５×１０−８×Ｋ３
＋０．９４８４０２４×１０−１２×Ｋ４  
＋４．１６３５０１９×Ｌｎ（Ｋ））
／１０００［ｋＰａ］      ・・・（９）
なお、Ｌｎは自然対数を表す。
【０１３６】
水蒸気分圧Ｐｗｄは上記で求めた飽和水蒸気圧Ｐｗｓ（ｋＰａ）と還気相対湿度ＲＨＲＥ（℃ＷＢ）から（１０）式にて演算する。
水蒸気分圧Ｐｗｄ＝Ｐｗｓ×ＲＨＲＥ／１００［ｋＰａ］    ・・・（１０） 
【０１３７】
露点温度Ｔｄｐは、水蒸気分圧Ｐｗｄ（ｋＰａ）を変数として（１１）式で求める。
露点温度Ｔｄｐ＝２７３．３
／（（７．５／（Ｌｎ（Ｐｗｄ／６．１１）／Ｌｎ（１０）））−１）      ・・・（１１）
【０１３８】
還気湿球温度ＴｗｂＲＥは、［ｓｐｒｕｎｇ］の式より、以下の定数及び変数としてニュートン法で収束演算する。
湿球温度計算バッファ変数Ｔｗｂ１、Ｔｗｂ２、水蒸気圧計算バッファ変数Ｐｗｄ１、
大気圧Ｐ０＝１０１．３２５［ｋＰａ］、還気乾球温度ＴｄｂＲＥ、水蒸気分圧Ｐｗｄ、露点温度Ｔｄｐを変数として、以下の収束計算を行い、収束した時点のＴｗｂＲＥを求める湿球温度とする。
初期設定
Ｔｗｂ１＝−２７３．１５
Ｔｗｂ２＝ＴｄｂＲＥ
収束演算ループ
ＴｗｂＲＥ＝（Ｔｗｂ１＋Ｔｗｂ２）／２
Ｔｄｐ＝６．１１×１０＾（７．５×ＴｗｂＲＥ／（２３７．３＋ＴｗｂＲＥ））
Ｐｗｄ１＝Ｔｄｐ−０．０００８×Ｐ０×１０×（ＴｄｂＲＥ−ＴｗｂＲＥ）
Ｐｗｄ＞＝Ｐｗｄ１超の場合、Ｔｗｂ１＝ＴｗｂＲＥ
Ｐｗｄ＜Ｐｗｄ１未満の場合、Ｔｗｂ２＝ＴｗｂＲＥ
｜Ｐｗｄ−Ｐｗｄ１｜＞０．０００００００１の場合、収束演算ループへ戻る
収束演算ループ終了
【０１３９】
また、ＣＯＰ＿ＰＡＣ２０（基準ＣＯＰ＿ＰＡＣ）は、外気乾球温度ＴｄｂＯＡを変数として（１２）式で近似する。
ＣＯＰ＿ＰＡＣ２０＝ａ１×ＴｄｂＯＡ２＋ａ２×ＴｄｂＯＡ＋ａ３    ・・・（１２）
なお、ａ１、ａ２、ａ３は、図１３でも例示した予め実験などで求めておく比例定数である。 
【０１４０】
以上のようにして、収束計算で湿球温度ＴｗｂＲＥを求め、外気乾球温度ＴｄｂＯＡからＣＯＰ＿ＰＡＣ２０を求めることができる。これらの値を（７）式に代入することで実ＣＯＰ＿ＰＡＣを算出することができる。なお、空調装置２２の消費電力をＷＨ＿ＰＡＣとすれば、空調装置２２の冷却処理熱量Ｑ＿ＰＡＣは以下の１３式から求められる。
Ｑ＿ＰＡＣ＝ＷＨ＿ＰＡＣ×実ＣＯＰ＿ＰＡＣ      ・・・（１３） 
【０１４１】
＜サーモサイフォンの動作係数ＣＯＰ＿ＴＳと冷却処理熱量Ｑ＿ＴＳ＞
サーモサイフォン２４自体のＣＯＰである実ＣＯＰ＿ＴＳは、基準となる蒸発器入口温度ＴｄＥＶ１が４０℃の場合のＣＯＰをＣＯＰ＿ＴＳ４０とし、次の（１４）式で近似する。
実ＣＯＰ＿ＴＳ＝ｂ’×ＴｄＥＶ１／４０×ＣＯＰ＿ＴＳ４０      ・・・（１４）
ここで、「ｂ’」は、予め実験などで求めておく比例定数である。なお、１４式で求めた動作係数を「実ＣＯＰ＿ＴＳ」と呼ぶ。 
【０１４２】
また、ここでＣＯＰ＿ＴＳ４０は、外気乾球温度ＴｄｂＯＡを変数として１５式で近似する。
ＣＯＰ＿ＴＳ４０＝ａ１’×ＴｄｂＯＡ２＋ａ２’×ＴｄｂＯＡ＋ａ３’・・・（１５）
なお、ここでａ１’、ａ２’、ａ３’は予め実験などで求めておく比例定数である。 
【０１４３】
以上のようにして、サーモサイフォン２４自体の動作係数（実ＣＯＰ＿ＴＳ）を求める。ところで、サーモサイフォン２４の効率は、蒸発器２４ａを通過する空気の流れに大きく依存する。従って、設置した状態でのサーモサイフォン２４の実動作係数を求めるのが望ましい。サーモサイフォン２４を運転するか否かをサーモサイフォン２４の動作係数で判断するからである（＜処理フロー１＞のステップＳ１１０参照）。
【０１４４】
（１４）式で求めた実ＣＯＰ＿ＴＳは、サーモサイフォン２４自体の実力であるため、ホットアイル１０ｈとコールドアイル１０ｃの境界上に設置しても、実ＣＯＰ＿ＴＳで稼働するとは限らない。むしろ、一般的には、実際の稼働状態の動作係数は実ＣＯＰ＿ＴＳより小さくなる。そこで、補正値αを使って、実ＣＯＰ＿ＴＳを稼働状態の動作係数に修正する。これを「修正ＣＯＰ＿ＴＳ」とする。
【０１４５】
修正ＣＯＰ＿ＴＳは、（１６）式のように、実ＣＯＰ＿ＴＳに補正係数を乗算することで求める。
修正ＣＯＰ＿ＴＳ＝α×実ＣＯＰ＿ＴＳ      ・・・（１６）
【０１４６】
補正係数αの求め方はいくつかの方法が考えられる。例えば、図６のように良好なサーバーラック２０の排気温度分布の場合の蒸発器入口温度ＴｄＥＶ１を予め求めておき、図４のようにＣＯＰが低下するような場合のサーバーラック２０の排気温度分布の場合の蒸発器入口温度ＴｄＥＶ１を測定する。なお、温度の求め方は蒸発器入口の複数の点の温度の平均値とする。そして、補正係数α１を（１７）式で求める。
α１＝ＴｄＥＶ２／ＴｄＥＶ１    ・・・（１７）
【０１４７】
また、サーバー負荷率が変化した場合に低温排気の混合度合いが大きく異なる場合は、図６のような良好なサーバーラック２０の排気温度分布の蒸発器入口温度ＴｄＥＶ１を予め求めておき、サーバー負荷率を変化させた場合の蒸発器入口温度ＴｄＥＶ３を測定する。そして、補正係数α２を（１８）式で求める。
α２＝ＴｄＥＶ３／ＴｄＥＶ１    ・・・（１８）
【０１４８】
また、＜ギャラリー開度の決定＞で求めた「設置ＣＯＰ＿ＴＳ」と実ＣＯＰ＿ＴＳから補正係数α３を求めておくのが好ましい。設置ＣＯＰ＿ＴＳは、まさにサーモサイフォン２４を設置した状態で最も高い値になるようにギャラリー１８の開口１８ｂの開度を調整して求めた値だからである。また、シミュレーションを行う場合は、補正係数αがあるものとしてフローを作成するからである。ここで補正係数α３は（１９）式で求める。
α３＝設置ＣＯＰ＿ＴＳ／実ＣＯＰ＿ＴＳ    ・・・（１９）
【０１４９】
上記の補正係数α１乃至α３を補正係数αとし（１６）式で修正ＣＯＰ＿ＴＳを求める。サーモサイフォン２４の消費電力をＷＴ＿ＴＳとすると、上記のように求めた修正ＣＯＰ＿ＴＳを使って、冷却処理熱量をＱ＿ＴＳは、（２０）式で求められる。
Ｑ＿ＴＳ＝ＷＨ＿ＴＳ×修正ＣＯＰ＿ＴＳ    ・・・（２０） 
【０１５０】
＜外気冷却手段の冷却処理熱量Ｑ＿ＯＡ＞
（８）式若しくは（９）式において、還気乾球温度ＴｄｂＲＥの代わりに外気乾球温度ＴｄｂＯＡを用い、外気飽和水蒸気圧ＰｗｓＯＡを求める。そして、（１０）式において、飽和水蒸気圧Ｐｗｓと還気相対湿度ＲＨＲＥを外気飽和水蒸気圧ＰｗｓＯＡと外気相対湿度ＲＨＯＡとして、外気水蒸気分圧ＰｗｄＯＡを求める。以下具体的に記載する。 
【０１５１】
まず外気飽和水蒸気圧ＰｗｓＯＡは、Ｗｅｘｌｅｒ−Ｈｙｌａｎｄの式より、以下のように算出する。
【０１５２】
（１）外気乾球温度ＴｄｂＯＡが水の三重点（０．０１℃）以上で、かつ、水の三重点（０．０１℃）で氷結しない場合
絶対温度Ｋ＝ＴｄｂＯＡ＋２７３．１５［Ｋ］として、
ＰｗｓＯＡ＝ｅｘｐ（−５８００．２２０６／ＴｄｂＯＡ
＋１．３９１４９９３−０．０４８６４０２３９×Ｋ
＋０．４１７６４７６８×１０−４×Ｋ２
−０．１４４５２０９３×１０−７×Ｋ３
＋６．５４５９６７３×Ｌｎ（Ｋ））
／１０００［ｋＰａ］  ・・・（２１）
【０１５３】
（２）乾球温度Ｔｄｂが水の三重点（０．０１℃）未満の場合、あるいは、氷結した状態の場合
ＰｗｓＯＡ＝ｅｘｐ（−５６７４．５３５９／ＴｄｂＯＡ
＋６．３９２５２４７−０．９６７７８４３×１０−２×Ｋ
＋０．６２２１５７０１×１０−６×Ｋ２
＋０．２０７４７８２５×１０−８×Ｋ３
＋０．９４８４０２４×１０−１２×Ｋ４  
＋４．１６３５０１９×Ｌｎ（Ｋ））
／１０００［ｋＰａ］  ・・・（２２）
なお、Ｌｎは自然対数を表す。
【０１５４】
外気水蒸気分圧ＰｗｄＯＡは上記で求めた外気飽和水蒸気圧ＰｗｓＯＡ（ｋＰａ）と外気相対湿度ＲＨＯＡ（℃ＷＢ）から（２３）式にて演算する。
外気水蒸気分圧ＰｗｄＯＡ＝ＰｗｓＯＡ×ＲＨＯＡ／１００［ｋＰａ］  ・・・（２３）
【０１５５】
露点温度Ｔｄｐは、外気水蒸気分圧ＰｗｄＯＡ（ｋＰａ）を変数として（２４）式で求める。
露点温度Ｔｄｐ＝２７３．３
／（（７．５／（Ｌｎ（ＰｗｄＯＡ／６．１１）／Ｌｎ（１０）））−１）
・・・（２４）
【０１５６】
外気湿球温度ＴｗｂＯＡは、［ｓｐｒｕｎｇ］の式より、以下の定数及び変数として以下のニュートン法で収束演算する。湿球温度計算バッファ変数Ｔｗｂ１、Ｔｗｂ２、水蒸気圧計算バッファ変数Ｐｗｄ１、大気圧Ｐ０＝１０１．３２５［ｋＰａ］、外気乾球温度ＴｄｂＯＡ、外気水蒸気分圧ＰｗｄＯＡ、露点温度Ｔｄｐを変数として、
初期設定
Ｔｗｂ１＝−２７３．１５
Ｔｗｂ２＝ＴｄｂＯＡ
収束演算ループ
ＴｗｂＯＡ＝（Ｔｗｂ１＋Ｔｗｂ２）／２
Ｔｄｐ＝６．１１×１０＾（７．５×ＴｗｂＯＡ／（２３７．３＋ＴｗｂＯＡ））
Ｐｗｄ１＝Ｔｄｐ−０．０００８×Ｐ０×１０×（ＴｄｂＲＥ−ＴｗｂＯＡ）
ＰｗｄＯＡ＞＝Ｐｗｄ１超の場合、Ｔｗｂ１＝ＴｗｂＯＡ
ＰｗｄＯＡ＜Ｐｗｄ１未満の場合、Ｔｗｂ２＝ＴｗｂＯＡ
｜Ｐｗｄ−Ｐｗｄ１｜＞０．０００００００１の場合、収束演算ループへ戻る
収束演算ループ終了 
【０１５７】
次に外気絶対湿度ＸＯＡを以下の（２５）式で算出する。
外気絶対湿度ＸＯＡ＝（Ｍｖ／Ｍａ）×ＰｗｄＯＡ／（Ｐ０−ＰｗｄＯＡ）［ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）］    ・・・（２５）
Ｍａは、乾き空気の相当分子量（２８．９６４５［ｋｇ／ｋｍｏｌ］）である。
Ｍｖは、水蒸気の分子量（１８．０１５３４［ｋｇ／ｋｍｏｌ］）である。
Ｐ０は大気圧（１０１．３２５［ｋＰａ］）である。 
【０１５８】
外気エンタルピーＥＯＡは外気絶対湿度ＸＯＡを用いて以下の（２６）式で求める。
外気エンタルピーＥＯＡ＝Ｃｐ×Ｔｄｂ＋（Ｃｗ×ＴｄｂＯＡ＋Ｑｗ）×ＸＯＡ／４．１８６［ｋＪ／ｋｇ（ＤＡ）］  ・・・（２６）
Ｃｐは、乾き空気の定圧比熱（１．００６［ｋＪ／ｋｇ・Ｋ］）である。
Ｃｗは、水蒸気の定圧比熱（１．８４６［ｋＪ／ｋｇ・Ｋ］）である。
Ｑｗは、水の蒸発潜熱（２５０１［ｋＪ／ｋｇ］）である。 
【０１５９】
一方、還気乾球温度ＴｄｂＲＥを外気乾球温度ＴｄｂＯＡに置き換えて、還気水蒸気分圧ＰｗｄＲＥを求め、還気全体温度ＸＲＥを求め、還気エンタルピーＥＲＥを以下の（２７）式で求める。
還気エンタルピーＥＲＥ＝Ｃｐ×Ｔｄｂ＋（Ｃｗ×ＴｄｂＲＥ＋Ｑｗ）×ＸＲＥ／４．１８６［ｋＪ／ｋｇ（ＤＡ）］    ・・・（２７） 
【０１６０】
外気導入量をｑ［ｍ３／ｈ］及び空気密度ρ［ｋｇ／ｍ３］を乗算した熱量が外気冷却処理熱量Ｑ＿ＯＡで、（２８）式で演算する。
Ｑ＿ＯＡ＝１．２９３×ｑ×（ＨＯＡ−ＨＲＥ）［ｋＪ／ｈ］  ・・・（２８）
【０１６１】
また、外気冷却処理熱量Ｑ＿ＯＡを消費電力で換算すると、消費電力ＷＨ＿ＯＡは（２９）式で演算する。
ＷＨ＿ＯＡ＝Ｑ＿ＯＡ／３６００［ｋＷ］  ・・・（２９） 
【０１６２】
＜ＰＵＥ＞
サーバー冷却システム１のＰＵＥは、受動電力（ＷＨ＿ＲＣＶ）とサーバーラック２０の消費電力（ＷＨ＿ＲＡＣ）の比である。ＰＵＥは２５式で求める。なお、（３０）式は１式と同じである。
ＰＵＥ＝ＷＨ＿ＲＣＶ／ＷＨ＿ＲＡＣ        ・・・（３０）
受動電力（ＷＨ＿ＲＣＶ）はサーバーラック２０の消費電力（ＷＨ＿ＲＡＣ）と、冷却システムその他の消費電力の和であるから、ＰＵＥは１．０になるのが理想的である。
【０１６３】
サーバー冷却システム１には、外気冷却手段２６と空調装置２２とサーモサイフォン２４の３種類の冷却手段を有する。しかし、冷却システムの消費電力をできるだけ少なくするには、全ての冷却手段を常に使用するのは、効率が悪い。そこで、ＰＵＥが少なくなるように、それぞれの冷却システムを稼働させる。
【０１６４】
冷却システムによって除去できる熱量を冷却処理熱量（Ｑ＿Ｌ）とする。これはサーバーラック２０の消費電力（ＷＨ＿ＲＡＣ）と同じである。またここでは、冷却処理熱量は冷却負荷といってもよい。
Ｑ＿Ｌ＝ＷＨ＿ＲＡＣ            ・・・（３１） 
【０１６５】
冷却処理熱量は、空調装置２２、サーモサイフォン２４、外気冷却手段２６の３つの冷却手段による。それぞれの冷却処理熱量をＱ＿ＰＡＣ、Ｑ＿ＴＳ、Ｑ＿ＯＡとすると、冷却処理熱量Ｑ＿Ｌは（３２）式のように表される。
Ｑ＿Ｌ＝Ｑ＿ＰＡＣ＋Ｑ＿ＴＳ＋Ｑ＿ＯＡ    ・・・（３２）
【０１６６】
また、Ｑ＿ＰＡＣ、Ｑ＿ＴＳ、Ｑ＿ＯＡのそれぞれは、空調装置２２の消費電力をＷＨ＿ＰＡＣ、動作係数を実ＣＯＰ＿ＰＡＣ、サーモサイフォン２４の消費電力をＷＨ＿ＴＳ、動作係数を修正ＣＯＰ＿ＴＳ、外気冷却手段２６の消費電力をＷＨ＿ＯＡ、動作係数をＣＯＰ＿ＯＡとすると、以下の式のように表される。
Ｑ＿ＰＡＣ＝ＷＴ＿ＰＡＣ×実ＣＯＰ＿ＰＡＣ      ・・・（３３）
Ｑ＿ＴＳ＝ＷＨ＿ＴＳ×修正ＣＯＰ＿ＴＳ          ・・・（３４）
Ｑ＿ＯＡ＝ＷＨ＿ＯＡ×ＣＯＰ＿ＯＡ              ・・・（３５） 
【０１６７】
消費電力を定格とすれば、外気温度等の影響による動作係数を求めることができれば、それぞれの冷却手段の冷却処理熱量を算出することができる。すると、現在必要とされる冷却処理熱量に対して、どの冷却手段を用いれば、最も消費電力が少なくなるかを求めることができる。 
【０１６８】
（実施の形態２）
本実施の形態に係るサーバー冷却システム２の構成を図１６に示す。実施の形態１と同じ部分については同じ符号をつけ、説明も省略する。サーバー冷却システム２はサーバー冷却システム１と比べて、パッケージエアコン２２の消費電力ＷＨ＿ＰＡＣをモニタするパッケージエアコン電力モニタＷＨＰＡＣと、サーモサイフォン２４の消費電力ＷＨ＿ＴＳをモニタするサーモサイフォン電力モニタＷＨＴＳと、サーモサイフォン蒸発器入口温度センサＴＴＳ１とサーモサイフォン蒸発器出口温度センサＴＴＳ２が省略されている。
【０１６９】
サーバー冷却システム１の（７）式で示したように、パッケージエアコン２２の実ＣＯＰ＿ＰＡＣは、外気温度を変数とする近似特性式にサーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣにより変わる還気湿球温度ＴｗｂＲＥで補正する。また、式（１１）、式（１２）、式（１７）に示すように、サーモサイフォン２４の修正ＣＯＰ＿ＴＳは、外気温度を変数とする近似特性式にサーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣにより変わるサーモサイフォン２４の蒸発器入口温度ＴｄＥＶ１と、サーバーラック２０の背面温度分布で補正する。
【０１７０】
そこで、パッケージエアコン２２の実ＣＯＰ＿ＰＡＣとサーモサイフォン２４の修正ＣＯＰ＿ＴＳが等しくなるサーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣを外気乾球温度ＴｄｂＯＡを変数とした（３６）式の近似特性式として求める。
ＷＨ＿ＲＡＣ＝ｃ１×ＴｄｂＯＡ２＋ｃ２×ＴｄｂＯＡ＋ｃ３    ・・・（３６）
【０１７１】
この結果は図１７に示すようになる。図１７は、縦軸はサーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣ（％）で横軸が外気乾球温度ＴｄｂＯＡ（℃）である。
【０１７２】
サーバー冷却システム２の処理としては、サーモサイフォン２４の使用の判断において、サーバー負荷が変動し実際のサーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣが、（３１）式で演算した数値未満の場合は、サーモサイフォン２４の修正ＣＯＰ＿ＴＳがパッケージエアコン２２の実ＣＯＰ＿ＰＡＣ未満としてサーモサイフォン２４を停止する。
【０１７３】
サーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣが、（３１）式で演算した数値以上の場合は、サーモサイフォン２４の修正ＣＯＰ＿ＴＳがパッケージエアコン２２の実ＣＯＰ＿ＰＡＣ以上と判断してサーモサイフォン２４を起動する。
【０１７４】
図１７のグラフで例示すると、外気温度が２１．０℃の時には、サーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣが約４７％以上であれば、サーモサイフォン２４を起動し、４７％未満であればサーモサイフォン２４を停止する。
【０１７５】
サーバー冷却システム２は、サーバー冷却システム１に比べて、制御の精度が劣り、パッケージエアコン２２の消費電力ＷＨ＿ＰＡＣ及びサーモサイフォン２４の消費電力ＷＨ＿ＴＳ、サーモサイフォン蒸発器入口温度ＴｄＥＶ１及びサーモサイフォンの蒸発器出口温度ＴｄＥＶ２を監視できない。しかし、理論的及び経験的スキルを必要とすることなく、現場導入時における調整を簡易にして適正なエネルギーコントロールを行なうことが可能となる。
【０１７６】
また、サーバー冷却システム１に比べて、構成機器が削減され、制御装置３０も単純計算のためグレードの低い装置でよく、全体的に低コストで標準展開できるシステム構築を図ることができる。 
【０１７７】
＜パッケージエアコンの冷却能力の適正化＞
次に、パッケージエアコン２２の冷却能力の適正化について説明する。実施の形態１でも行っていたが、データセンター向けのパッケージエアコン２２は給気温度制御を行なう。しかし、制御の追随性はあまりよくない。そのため、冷却負荷すなわちサーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣに対応して、冷却能力の要求レベルを制御装置３０からパッケージエアコン２２に指令して冷却能力の適正化を図る。
【０１７８】
図１８ではパッケージエアコン２２の冷却能力が４段階ある場合を示す。要求レベルオフは、定格運転、要求レベル１は定格の７０％、要求レベル２は定格の４０％、要求レベル３は循環ファンのみの運転で冷却処理しないということをそれぞれ示す。つまり、４段階の要求レベルを設定できる。
【０１７９】
実証データより、サーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣと外気乾球温度ＴｄｂＯＡの関係において最も制御性の面において安定できる方法として、サーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣの範囲毎に外気乾球温度ＴｄｂＯＡに応じて要求レベルを変えるようにしている。図１８では、サーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣの範囲は、７０％〜１００％、４０％〜７０％、０％〜４０％の３つの範囲に分けた。また、サーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣの範囲毎に設定された外気乾球温度ＴｄｂＯＡで４段階の要求レベルを変更するようにする。このようにしてパッケージエアコン２２の冷却能力の適正化を図り、かつ、良好な給気温度制御の状況を得ている。
【０１８０】
但し、何らかの要因で、給気乾球温度ＴｄｂＳＡが一定時間、設定値以上になると、パッケージエアコン２２の冷却能力が不足していると判断し、パッケージエアコン２２に対して冷却能力を上げるよう要求レベル信号を指令する。 
【０１８１】
＜処理フロー２＞
次にサーバー冷却システム２の処理フロー２について図面を用いて説明する。予め、サーバーは稼働状態であり、空調装置２２やサーモサイフォン２４も立ち上がっているものとする。
【０１８２】
図１９を参照して、制御装置３０の電源を投入すると実行プログラムが起動する（Ｓ２００）。次に初期処理が行なわれる（Ｓ２０１）。初期処理には以下の処理が含まれる。
【０１８３】
図１３（ａ）で示すサーモサイフォン運転特性式データベースより特性式の定数及び補正係数と、図１３（ｂ）で示すパッケージエアコン冷却能力特性データベースよりサーバーラックの消費電力範囲及び冷却能力要求レベルの変更時点に対応する外気温度をメモリ上にロードする（Ｓ２０１）。
【０１８４】
次に、外気温湿度センサ、還気温湿度センサ、給気温湿度センサより計測したデータを取得する（Ｓ２０２）。また、サーバーラック電力モニタより計測データを取得する（Ｓ２０３）。
【０１８５】
サーバー負荷通知機能により消費電力データを入力する場合（Ｓ２０４のＹ分岐）は、ネットワーク経由でサーバーの負荷通知機能により取得した負荷率を換算してサーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣを算出する（Ｓ２０５）。サーバー負荷通知機能により消費電力データを入力しない場合（Ｓ２０４のＮ分岐）は、サーバーラック電力モニタより計測したデータを取得する（Ｓ２０６）。
【０１８６】
図２０に移って、外気温度に対するサーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣが、外気温度を変数とするサーモサイフォン運転特性式で演算された数値以上の場合（Ｓ２０７のＹ分岐）は、サーモサイフォン２４を起動する（Ｓ２０８）。一方、外気温度を変数とするサーモサイフォン運転特性式で演算された数値未満の場合（Ｓ２０７のＮ分岐）は、サーモサイフォン２４を停止する（Ｓ２０９）。
【０１８７】
以下は実施の形態１と同じ処理フローとなる。具体的には、実施の形態１と同様の方法で、冷却能力要求レベルをパッケージエアコン２２に指令する（Ｓ２１０）。外気冷却制御を行なう（Ｓ２１１）〜（Ｓ２２０）（図２１参照）。パッケージエアコン２２の圧縮器の油戻し制御に対する処理を行なう（Ｓ２２１）（図２２参照）。
【０１８８】
ＰＵＥ及びトータルＣＯＰを演算する（Ｓ２２２）。マンマシン処理を行なう。ただし、演算表示を行なうことはできない（Ｓ２２３）。また、シミュレーションを行なう場合（Ｓ２２４のＹ分岐）は、実施の形態１と同様の方法で、ＰＵＥ及びトータルＣＯＰのシミュレーションを実行する（Ｓ２２５）。終了判断を行い（Ｓ２２６）（Ｓ２２７）、ステップＳ２０２の直前に戻る。 
【０１８９】
以上のようにサーバー冷却システム２は、動作係数を収束演算を行わず、近似計算だけで求めるため、機器構成が簡便となり、また制御装置３０の負荷も軽い。 
【０１９０】
（実施の形態３）
図２３に本実施の形態に係るサーバー冷却システム３の構成を示す。サーバー冷却システム３では、制御装置３０とパッケージエアコン２２をＬＯＮ（Ｌｏｃａｌ  Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信で接続する。パッケージエアコン２２が、給気温湿度（ＴｄｂＳＡ、ＲＨＳＡ）、還気温湿度（ＴｄｂＲＥ、ＲＨＲＥ）、外気温湿度（ＴｄｂＯＡ、ＲＨＯＡ）を測定するセンサを有している。そして、制御装置３０はパッケージエアコン２２からこれらの値をＬＯＮ通信経由を取得する。
【０１９１】
後の処理は実施の形態２と同じにする。すなわち、（３６）式によってサーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣを求め、（３１）式で求めた冷却処理熱量Ｑ＿Ｌとの大小関係によって、サーモサイフォン２４の運転の停止を決定する。
【０１９２】
＜処理フロー３＞
次にサーバー冷却システム３の処理フロー３について図面を用いて説明する。予め、サーバーは稼働状態であり、空調装置２２やサーモサイフォン２４も立ち上がっているものとする。
【０１９３】
図２４を参照して、制御装置３０の電源を投入すると実行プログラムを起動する（Ｓ３００）。次に初期処理が行われる（Ｓ３０１）。初期処理には以下の処理が含まれる。
【０１９４】
図１３（ａ）で示すサーモサイフォン運転特性式データベースより特性式の定数及び補正係数と、図１３（ｂ）で示すパッケージエアコン冷却能力特性データベースよりサーバーラックの消費電力範囲及び冷却能力要求レベルの変更時点に対応する外気温度をメモリ上にロードする（Ｓ３０１）。
【０１９５】
次に、パッケージエアコン２２が測定した外気温湿度、還気温湿度、給気温湿度のデータを制御装置３０に読み込む（Ｓ３０２）。これは、ＬＯＮ通信を介して行われる。また、サーバー電力モニタＷＨＲＡＣより計測したデータを読み込む（Ｓ３０３）。 
【０１９６】
サーバー負荷通知機能によりサーバーラック２０の消費電力データを入力する場合（Ｓ３０４のＹ分岐）は、ネットワーク経由でサーバーの負荷通知機能により入力した負荷率を換算してサーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣを取得する（Ｓ３０５）。サーバー負荷通知機能が使えない場合（Ｓ３０４のＮ分岐）は、サーバー電力モニタＷＨＲＡＣより計測したデータを取得する（Ｓ３０６）。
【０１９７】
図２５に移動して、実施の形態２と同様の方法で、サーバーラック２０の消費電力ＷＨ＿ＲＡＣと、外気乾球温度ＴｄｂＯＡを変数とするサーモサイフォン運転特性式で演算される数値（３６式）と比較して、サーモサイフォン２４を運転するか否かを決定する（Ｓ３０７）〜（Ｓ３０９）。そして、実施の形態１と同様の方法で、冷却能力要求レベルをパッケージエアコン２２に指令する（Ｓ３１０）。
【０１９８】
図２６に移動して、実施の形態１と同様の方法で、外気冷却制御を行なう（Ｓ３１１）〜（Ｓ３２０）。図２７に移って、実施の形態１と同様の方法で、パッケージエアコン２２の圧縮器の油戻し制御に対する処理を行なう（Ｓ３２１）。そして、実施の形態１と同様の方法で、ＰＵＥ及びトータルＣＯＰを演算（Ｓ３２２）する。その後、実施の形態１と同様の方法で、マンマシン処理を行なう。しかし、演算表示は行なうことができない（Ｓ３２３）。
【０１９９】
また、シミュレーションを行なう場合（Ｓ３２４のＮ分岐）は、実施の形態１と同様の方法で、ＰＵＥ及びトータルＣＯＰのシミュレーションを実行（Ｓ３２５）する。最後に終了判断を行い（Ｓ３２６）（Ｓ３２７）、ステップＳ３０２の直前に戻る。以上のように、パッケージエアコン２２自身が温湿度のセンサを有する場合は、より構成としては簡潔にすることができる。 
【産業上の利用可能性】
【０２００】
本発明は、サーバー冷却システムに好適に利用することができる。特にサーモサイフォンと空調装置を直列で使用する冷却システムにおいて、有用に利用することができる。 
【符号の説明】
【０２０１】
１、２、３  サーバー冷却システム
１０  チャンバー
１０ｃ  コールドアイル
１０ｈ  ホットアイル
１０ｃｔ  冷気供給口
１２  循環路
１３  加湿器
１４  外気通路
１４ａ  入口
１４ｂ  出口
１４ｆ  通気ファン
１６  仕切壁（遮蔽手段）
１８  ギャラリー
１８ａ  スラット
１８ｂ  （ギャラリーの）開口
２０  サーバーラック
２０ｕ  サーバーユニット
２０ｃ  中央部
２０ｐ  周辺部
２１ｈ  温度の高い還気の部分
２１ｂ  冷気のままの還気の部分
２２  空調装置（パッケージエアコン）
２２ｉｎ  還気吸い込み口
２２ｏｕｔ  冷気吹出し口
２４  サーモサイフォン
２４ａ  蒸発器
２４ｂ  凝縮器
２６  外気冷却手段
２７  外気取り込み手段
２７ａ  外気ダンパ
２７ｂ  外気ファン
２８  排気手段
２８ａ  排気ダンパ
２８ｂ  排気ファン
２９  還気ダンパ
３０  制御装置
ＴＳＡ  給気温度センサ
ＨＳＡ  給気湿度センサ
ＴＲＥ  還気温度センサ
ＨＲＥ  還気湿度センサ
ＴＯＡ  外気温度センサ
ＨＯＡ  外気湿度センサ
ＴＴＳ１  サーモサイフォン蒸発器入口温度センサ
ＴＴＳ２  サーモサイフォン蒸発器出口温度センサ
ＷＨＰＡＣ  パッケージエアコン電力モニタ
ＷＨＴＳ  サーモサイフォン電力モニタ
ＷＨＲＡＣ  サーバー電力モニタ
ＷＨＲＣＶ  受電電力モニタ
ＴｄｂＳＡ  給気乾球温度
ＲＨＳＡ  給気相対湿度
ＴｄｂＲＥ  還気乾球温度
ＲＨＲＥ  還気相対湿度
ＴｄｂＯＡ  外気乾球温度
ＲＨＯＡ  外気相対湿度
ＴｄＥＶ１  蒸発器入口温度
ＴｄＥＶ２  蒸発器出口温度
ＷＨ＿ＰＡＣ  パッケージエアコン消費電力
ＷＨ＿ＴＳ  サーモサイフォン消費電力
ＷＨ＿ＲＡＣ  サーバーラック消費電力
ＷＨ＿ＲＣＶ  受電電力
ＥＯＡ  外気エンタルピー
ＥＲＥ  還気エンタルピー
Ｑ＿ＰＡＣ  （パッケージエアコンの）冷却処理熱量
Ｑ＿ＰＡＣ２  （パッケージエアコンの）冷却負担熱量
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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