(57)【要約】【課題】高密度サーバの運転状況に合わせてタイムリーに空調機からの給気量の増減を可能とする。【解決手段】データセンター室は、給気チャンバーと、給気チャンバーに給気トンネルを介して連絡する高密度連結型サーバラック列と、高密度連結型サーバラック列の排気面側空間に形成される還気チャンバーとで構成され、高密度連結型サーバラック列は、情報処理機器をそれぞれ収容する２列のラック列をそれぞれの吸気面側を対向させて通路を介して配置され、給気トンネルは、高密度連結型サーバラック列の対向配置された吸気面の天井面及び吸気面の終端側とを封鎖して形成され、還気チャンバーは、給気トンネルの天井面側の空間と、還気スリットを設け、排気面側の空間とを封鎖する天井とで構成される。【選択図】    図１
2014190624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データセンターの床上に側壁を隔てて機械室とデータセンター室とを備え、前記データセンター室の上面側に前記側壁上部に設けた還気口に連通する天井空間を設け、
前記データセンター室からの排気を、前記天井空間を介して前記還気口から前記機械室へ機械室に配置するサーバラック列用空調機の送風機搬送力により還気する空調システムにおいて、
前記機械室は、前記サーバラック列用空調機により温調された空調空気を前記データセンター室側に横吹出しする給気部を前記側壁面床上部分に備え、
前記データセンター室は、
前記側壁に沿って設けられて前記給気部に連絡する給気チャンバーと、
前記給気チャンバーに自身の配置で形成される給気トンネルを介して連絡し、且つ情報処理機器を収容する２列のラック列からなり、２列のラック列を構成する情報処理装置であるラック毎に各情報処理機器の吸気面側を揃えて装着し、複数のラックを吸気面を揃えてラック列とした高密度連結型サーバラック列と、
前記高密度連結型サーバラック列の排気面側の空間に形成される還気チャンバーと
で構成される情報処理機器収納室を備え、
前記給気トンネルは、前記高密度連結型サーバラック列の対向配置された吸気面前面の上部天板面の縁を渡して覆う遮蔽体で天井面を封鎖し、且つ前記側壁に並行で最遠に位置する前記高密度連結型サーバラック列終端側壁面を終端パネルで封鎖して形成され、
前記還気チャンバーは、前記高密度連結型サーバラック列の排気面側の空間を、所定の間隔を隔ててそれぞれ前記側壁に直交する方向に還気チャンバー外側面壁を床からデータセンター室天井まで立設し、高密度連結型サーバラック列の背面上部天板面の縁上に還気チャンバー内側面壁をデータセンター室天井まで立設し、高密度連結型サーバラック列の２列のラック列のそれぞれ終端側壁面に沿って平行に、給気トンネル部分と連続した前記終端パネルを立設し、上部は還気スリットを設けた前記データセンター室天井を設置し、床及び側壁を含めてそれぞれで封鎖することによって形成され、
前記還気スリットから排出された排気は、前記天井空間を介して前記還気口から前記機械室へ還気される
ことを特徴とする空調システム。
【請求項２】
データセンターの床上に側壁を隔てて機械室とデータセンター室とを備え、前記データセンター室の上面側に前記側壁上部に設けた還気口に連通する天井空間を設け、
前記データセンター室からの排気を、前記天井空間を介して前記還気口から前記機械室へ機械室に配置するサーバラック列用空調機の送風機搬送力により還気する空調システムにおいて、
前記機械室は、前記サーバラック列用空調機により温調された空調空気を前記データセンター室側に横吹出しする給気部を前記側壁面床上部分に備え、
前記データセンター室は、
前記側壁に沿って設けられて前記給気部に連絡する給気チャンバーと、
前記給気チャンバーに自身の配置で形成される給気トンネルを介して連絡し、且つ情報処理機器を収容する２列のラック列からなり、２列のラック列を構成する情報処理装置であるラック毎に各情報処理機器の吸気面側を揃えて装着し、複数のラックを吸気面を揃えてラック列とした高密度連結型サーバラック列と、
前記高密度連結型サーバラック列の排気面側の空間に形成される還気チャンバーと
で構成される情報処理機器収納室を備え、
前記給気トンネルは、前記高密度連結型サーバラック列の対向配置された吸気面前面の上部天板面の縁を渡して覆う遮蔽体で天井面を封鎖し、且つ前記側壁に並行で最遠に位置する前記高密度連結型サーバラック列終端側壁面を圧力調整体を有する開口を持った終端パネルで封鎖して形成され、
前記還気チャンバーは、前記高密度連結型サーバラック列の排気面側の空間を、所定の間隔を隔ててそれぞれ前記側壁に直交する方向に還気チャンバー外側面壁を床からデータセンター室天井まで立設し、高密度連結型サーバラック列の背面上部天板面の縁上に還気チャンバー内側面壁をデータセンター室天井まで立設し、高密度連結型サーバラック列の２列のラック列のそれぞれ終端側壁面に沿って平行に、給気トンネル部分と連続した前記終端パネルを立設し、上部は還気スリットを設けた前記データセンター室天井を設置し、床及び側壁を含めてそれぞれで封鎖することによって形成され、
前記還気スリットから排出された排気は、前記天井空間を介して前記還気口から前記機械室へ還気される
ことを特徴とする空調システム。
【請求項３】
データセンターの二重床上に側壁を隔てて機械室とデータセンター室とを備え、前記データセンター室の上面側に前記側壁上部に設けた還気口に連通する天井空間を設け、
前記データセンター室からの排気を、前記天井空間を介して前記還気口から前記機械室へ機械室に配置するサーバラック列用空調機及び室全体用空調機の送風機搬送力により還気する空調システムにおいて、
前記機械室は、前記サーバラック列用空調機により温調された空調空気を前記データセンター室側に横吹出しする前記側壁床上部分に位置する第一の給気部と、
前記室全体用空調機により温調された空調空気を前記二重床の床下空間を経由して前記二重床に設けた穴あきパネルからデータセンター室側に吹き出す第二の給気部と
を備え、
前記データセンター室は、
前記側壁に沿って設けられて前記給気部に連絡する給気チャンバーと、
前記給気チャンバーに自身の配置で形成される給気トンネルを介して連絡し、且つ情報処理機器を収容する２列のラック列からなり、２列のラック列を構成する情報処理装置であるラック毎に各情報処理機器の吸気面側を揃えて装着し、複数のラックを吸気面を揃えてラック列とした高密度連結型サーバラック列と、
前記高密度連結型サーバラック列の排気面側の空間に形成される還気チャンバーと
で構成される情報処理機器収納室を備え、
前記給気トンネルは、前記高密度連結型サーバラック列の対向配置された吸気面前面の上部天板面の縁を渡して覆う遮蔽体で天井面を封鎖し、且つ前記側壁に並行で最遠に位置する前記高密度連結型サーバラック列終端側壁面を圧力調整体を有する開口を持った終端パネルで封鎖して形成され、
前記還気チャンバーは、前記高密度連結型サーバラック列の排気面側の空間を、所定の間隔を隔ててそれぞれ前記側壁に直交する方向に還気チャンバー外側面壁を床からデータセンター室天井まで立設し、高密度連結型サーバラック列の背面上部天板面の縁上に還気チャンバー内側面壁をデータセンター室天井まで立設し、高密度連結型サーバラック列の２列のラック列のそれぞれ終端側壁面に沿って平行に、給気トンネル部分と連続した前記終端パネルを立設し、上部は還気スリットを設けた前記データセンター室天井を設置し、床及び側壁を含めてそれぞれで封鎖することによって形成され、
前記第二の給気部は、前記情報処理機器収納室の前記側壁から離れた側の前記二重床に設けられ、前記第二の給気部からの空調空気は、前記給気トンネル内が減圧時に前記圧力調整体から前記給気トンネル内に流入し、前記還気スリットから排出された排気は、前記天井空間を介して前記還気口から前記機械室へ還気される
ことを特徴とする空調システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の空調システムにおいて、
前記サーバラック列用空調機からの給気温度を計測する給気温度計と、
前記還気チャンバー内の所定の還気温度を計測する還気温度計と、
各温度計の計測値に基づいて制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記還気温度計の計測値に基づいて前記サーバラック用空調機のファンの回転数をインバータ制御すると共に、前記給気温度計の計測値に基づいて前記サーバラック列用空調機の給気温度を、前記熱交換器への冷水量の調整により制御する
ことを特徴とする空調システム。
【請求項５】
請求項１又は請求項４記載の空調システムにおいて、
前記給気チャンバーは、前記高密度連結型サーバラック列の天板とほぼ同じ高さを有する略直方体状の空間で形成され、前記給気部に連絡する冷気導入口と、前記給気トンネルに連絡するトンネル冷気供給口とを備え、
前記高密度連結型サーバラック列は、前記情報処理機器をそれぞれ収容すると共にそれぞれの吸気面側を対向させて通路である前記給気トンネルを介して配置され、一端側が前記給気チャンバーの壁面に当接する２列のラック列と、前記２列のラック列の天板面同士を封鎖する遮蔽体と、前記２列のラック列の他端側を封鎖する前記終端パネルによって形成され、
前記還気チャンバーは、前記高密度連結型サーバラック列の背面側に排出される排気を集めて前記天井空間に導くために、前記高密度連結型サーバラック列の背面側に所定の間隔を隔ててそれぞれ前記側壁に直交する方向に、前記還気チャンバー外側面壁を前記床から前記データセンター室天井まで立設し、前記高密度連結型サーバラック列の背面の上部天板面の縁から上に、前記還気チャンバー内側面壁を前記データセンター室天井まで立設し、前記高密度連結型サーバラック列の２列のラック列のそれぞれ終端側壁面に沿って平行に、前記還気チャンバー外側面壁のそれぞれが前記側壁から最遠に位置する垂直端面まで渡される長さを有すると共に、高さが前記床から前記データセンター室天井までの高さを有する還気チャンバー終端壁面を立設し、前記側壁と平行な、前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面と前記還気チャンバー外側面壁との連結部、及び前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面と前記還気チャンバー内側面壁との連結部との間に、前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面の上縁から前記データセンター室天井まで第一始端壁を立設し、前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面と前記還気チャンバー外側面壁との連結部、及び前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面と前記還気チャンバー内側面壁との連結部との間に、前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面の上縁から前記データセンター室天井まで第二始端壁を立設して、前記高密度連結型サーバラック列の背面側で前記還気チャンバー内部である排熱捕捉空間を、前記データセンター室天井まで立ち上げて形成する
ことを特徴とする空調システム。
【請求項６】
請求項２乃至請求項４の何れか記載の空調システムにおいて、
前記給気チャンバーは、前記高密度連結型サーバラック列の天板とほぼ同じ高さを有する略直方体状の空間で形成され、前記給気部又は前記第一の給気部に連絡する冷気導入口と、前記給気トンネルに連絡するトンネル冷気供給口とを備え、
前記高密度連結型サーバラック列は、前記情報処理機器をそれぞれ収容すると共にそれぞれの吸気面側を対向させて通路である前記給気トンネルを介して配置され、一端側が前記給気チャンバーの壁面に当接する２列のラック列と、前記２列のラック列の天板面同士を封鎖する遮蔽体と、前記２列のラック列の他端側を封鎖する前記終端パネルとによって形成され、
前記給気トンネルは、前記高密度連結型サーバラック列の対向配置された吸気面前面の上部天板面の縁を渡して覆う前記遮蔽体で天井面を封鎖し、且つ前記側壁に並行で最遠に位置する前記高密度連結型サーバラック列終端側壁面を圧力調整体を有する開口を持った終端パネルで封鎖して形成され、
前記還気チャンバーは、前記高密度連結型サーバラック列の背面側に排出される排熱を集めて前記天井空間に導くために、前記高密度連結型サーバラック列の背面側に所定の間隔を隔ててそれぞれ前記側壁に直交する方向に、前記還気チャンバー外側面壁を前記床から前記データセンター室天井まで立設し、前記高密度連結型サーバラック列の背面の上部天板面の縁から上に、前記還気チャンバー内側面壁を前記データセンター室天井まで立設し、前記高密度連結型サーバラック列の２列のラック列のそれぞれ終端側壁面に沿って平行に、前記還気チャンバー外側面壁のそれぞれが前記側壁から最遠に位置する垂直端面まで渡される長さを有すると共に、高さが前記床から前記データセンター室天井までの高さを有する還気チャンバー終端壁面を立設し、前記側壁と平行な、前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面と前記還気チャンバー外側面壁との連結部、及び前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面と前記還気チャンバー内側面壁との連結部との間に、前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面の上縁から前記データセンター室天井まで第一始端壁４７ａを立設し、前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面と前記還気チャンバー外側面壁との連結部、及び前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面と前記還気チャンバー内側面壁との連結部との間に、前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面の上縁から前記データセンター室天井まで第二始端壁を立設して、前記高密度連結型サーバラック列の背面側で前記還気チャンバー内部である排熱捕捉空間を、前記データセンター室天井まで立ち上げて形成すると共に、前記給気トンネルの終端パネルには、前記給気チャンバーと対向する部位に開口を設け、前記開口に前記圧力調整体を備える
ことを特徴とする空調システム。
【請求項７】
請求項２乃至請求項４の何れか記載の空調システムにおいて、
前記圧力調整体は、バランシングダンパである
ことを特徴とする空調システム。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の何れか記載の空調システムにおいて、
前記給気チャンバーは、前記左右側壁部にメンテナンス用の扉を備え、
前記各情報処理機器は前記情報処理機器収納室内に前記左右側壁部から出し入れされる
ことを特徴とする空調システム。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れか記載の空調システムにおいて、
前記給気トンネル及び前記還気チャンバー内は、前記情報処理機器のメンテナンス用通路であり、人員が前記情報処理機器を持って出入りできるようになっている
ことを特徴とする空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データセンター等の情報処理機器の発熱が大きい空間における空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、サーバ、ルータ、ゲートウエイ、サーバの周辺機器であるネットワークデバイス等の情報処理機器が、例えば、ラック状の入れ物に設置されているデータセンターのサーバ室、或いは高度な通信機器をやはりラック状の入れ物に設置している通信電子機器設置室、或いは高度高速な計算が可能な高性能なスーパーコンピュータを設置した電算機室等において、電子情報処理機器の演算回路の集積のめざましい進化により、情報処理機器の発熱も増え、さらに情報処理機器が小型化したことによる情報処理機器の集積化が進み、室内の平面積当たりの発熱負荷が増大している。
これら情報処理機器の正常な動作環境を維持するために、室内は常に冷房されている。
【０００３】
上記の通り、集積化が進んだ電子情報処理機器の演算回路、例えば中央演算処理装置：ＣＰＵ機能を持つＭＰＵチップ等は、演算に多くの電力を必要としそのため発熱も多大であるにもかかわらず、その演算を実現するには一定の温度環境に保っておく必要があるので、発熱をいち早く演算回路の周囲から除去しなければならない。ＭＰＵチップには空冷の仕組みがあるとしても、ＭＰＵチップを実装している基板を保持する電子情報処理機器の筐体内には熱がこもりがちである。そのため、電子情報処理機器は空冷ファンを備えているのが常である。
【０００４】
これら情報処理機器が高温の空気を吸い込んだ場合、例えば、ＭＰＵチップの温度環境を逸脱しそうな温度になると、微細なＣＰＵ回路の熱による短絡事故等ハード破壊を防止するために、機器の緊急回避としてのシステム停止により熱上昇を回避する場合がある。ハード破壊は免れても、システム動作停止により演算処理のエラー停止などを引き起こし、演算処理や通信で儲ける情報処理の事業に多大な損失を起こしてしまう。このようなシステム停止などのトラブルは避けなければならない。
【０００５】
発熱量の増加及び集積化の密度増加により、空調機によりせっかく空気を冷却して室内へ送風しても、情報処理機器内の冷却空気の通りが悪くて冷気が機器内に供給できず、ＣＰＵ温度保護の緊急回避システム停止により、ラックに実装された情報処理機器が次々ダウンする問題が頻発し、室内の冷やすべきところへの冷気供給が課題となっている。また、例えば、サーバラック設置の部屋貸しを行うデータセンターの営業上、情報処理機器を設置できる室の建物割合を大きくするという機械室を除く建物のレンタブル比を向上させ、サーバ室の絶対的大きさも大きくさせるため、無駄に大風量の空調機を設置せず、最低限の空調機容量で機械室を小さくしたいとの要望もある。
【０００６】
一般には、従前の電算室空調と同じく、空調機により還気を冷却した給気として二重床下を経由して床吹出口を介し室内に冷気を導き、室内の情報処理機器の排熱を冷気により冷却し、温まった還気を天井吸込口を介して天井を経由して再び空調機へ戻す空気循環で冷却する空調システムが採用されている。この空調システムは、情報処理機器間で信号や電力の授受に必要なケーブル設置に必須な床下空間を利用し、冷たく重い空気を下から供給し、熱を帯びて軽くなった空気を上方の天井を介して空調機に戻すという、情報処理機器の集積度が小さい時代には理にはかなっている空調ではある。
【０００７】
特に、最近の情報処理機器は自身で小さな冷却ファンを備えており、空気冷却の通行方向が決まっている機器がある。このような情報処理機器を有し、これら情報処理機器の向きを揃えてラック状に複数段配置している情報処理装置を備え、二重床下から吹き出す室の場合、情報処理装置の前面同士、後面同士を互いに向かい合わせ、例えば、二重床下から吹き出された冷気が情報処理装置の前面から吸い込まれ、後面に熱気として排出される「コールドアイル・ホットアイル方式」が空調システムの主流となって採用されている。
なお、二重床吹き出し方式の電算室の場合、情報処理機器を搭載したラックは、大別して、前面から給気して背面や上面に排気しているものと、下面から給気して背面や上面に排気するものの２通りがある。集積度が上がってきた情報処理機器を搭載したラックでは、前者が主流である。
【０００８】
その一例を、特許文献１の記載に基づいて説明する。図１１は、特許文献１の記載に基づくデータセンター用の空調システムを示す。
データセンター１は、サーバ、ルーター、ネットワークデバイス等の情報処理機器１２をそれぞれ収容する複数台のラック１１の列をそれぞれの吸気面側を対向させてサーバ管理室２内に対向配置している。サーバ管理室２は、床側が床下空間５から冷気をラック１１の近傍に設けた穴あきパネル４を介して供給する二重床３で構成され、天井側がサーバ管理室２内の排熱を天井空間８内に照明付きの通気口７を介して排出する二重天井６で構成されている。
【０００９】
床下空間５と天井空間８とは、サーバ管理室２に隣接する機械室９に配置した空調機１０に繋がっている。
ラック１１は、内部の情報処理機器１２が個々に冷却フアンを持っていて前面１１ａから穴あきパネル４からサーバ管理室２内に供給される冷気を吸い込み、背面１１ｂから高温の排気を放出するように構成されている。そして、対向するラック１１の天井面には、アイルキャップ（遮蔽板）１３が設けられている。これにより、ラック１１の吸気面側にはコールドアイル（サーバ管理室２内の空間のうち、空調機１０が送り出して情報処理機器１２が吸引する冷気を集めた空間）Ａが、排気面側にはホットアイル（サーバ管理室２内の空間のうち、情報処理機器１２の排熱だけを集めた空間）Ｂがそれぞれ形成されている。
【００１０】
このように構成された空調システムでは、情報処理機器１２を収めたラック１１の列を並べて設置されたサーバ管理室２全体内に、空調機１０で生成された例えば１９℃の冷気を床下空間５から穴あきパネル４を介して供給し、ラック１１の前面１１ａが接する空間にコールドアイルＡを形成し、ラック１１の前面１１ａから内部に冷却ファンによって冷気を吸い込み、ラック１１内の情報処理機器１２を冷却し、排熱をラック１１の背面１１ｂからサーバ管理室２内に排出し、ラック１１の背面１１ｂ側のホットアイルＢから通気口７を介して天井空間８内に排熱を排出し、２７℃の還気を空調機１０に戻すことで空気を循環してサーバ管理室２内のコールドアイルＡを情報処理機器１２が十分に冷却される温度に保持するように運転されている。
【００１１】
図１１に示すデータセンター用の空調システムでは、複数のラック１１の列の吸気面側を向かい合わせると共にこれらの天井面にアイルキャップ（遮蔽板）１３を設けてコールドアイルＡを形成し、このコールドアイルＡをサーバ管理室２内で隔離された独立した領域としているので、ラック１１を通過した排気が再びラック１１の吸気口に回り込むことを防止し、空調機１０からの冷気のみがラック１１内を通るようにしている。
従って、サーバ管理室２内に分散配置された高密度（高負荷）サーバ等の情報処理機器１２からの排気の一部が他の情報処理機器１２の吸込面へ回り込み、吸込温度を上昇させる虞は無くなり、その上昇を緩和するために空調機１０からさらに大量の冷気を供給する必要も無い。
【００１２】
ただし、図１1に示すデータセンター用の空調システムでは、床下給気方式が採用されているので、サーバ管理室２内では平面視で穴あきパネル４がばらつきを持って分散して設けられ、無孔パネル設置部位でも空気漏れの多い床下チャンバーを介しても、サーバ管理室２の機械室９から距離のある中央部における穴あきパネル４での吹き上げ風速を面速１ｍ／ｓｅｃ程度に常に確保する必要があり、サーバ管理室２への空調機１０からの全供給量を負荷変動に応じて低減等することは、サーバ管理室２の中央部での給気不足による情報処理機器１２のダウンを引き起こす虞の回避を目的とした、室内給気風量分布の確保の面からできなかった。
【００１３】
また、情報処理機器１２の集積度の向上及びラック１１への情報処理機器１２の実装集積度の向上から生じている、ラックあたり４ｋｗ〜１０ｋｗの発熱への増加に対して、コールドアイルＡの床部分における穴あきパネル４の枚数を増やしても、床吹き上げ面速１ｍ／ｓｅｃの風量では、給気と還気との温度差をより多くつけなければならず、情報処理機器１２内部の発熱除去、特にラック上方に位置する情報処理機器１２の発熱除去に不利となる。
【００１４】
しかも、床下給気方式では、個々の装置の発熱量や必要風量に応じて冷気を分配できれば理想であるが、実情は、機械室からの距離の遠近等に起因する床送風抵抗に応じた穴あきパネル４の設置によって、室平面での室内給気風量分布を望んだ分布にせざるを得ず、それによる孔あきパネル４の設置レイアウト、つまり二重床グレーチングレイアウトと、室内のラック１１側の発熱分布とのアンバランスは避けようが無く、それによる室内空間での熱溜まり、高温排気の回り込みが発生している。また、グレーチング（穴あきパネル４）から吹き出す空気量はグレーチングの開口率だけでは決まらず、二重床内部の圧力が関係し、その圧力は二重床の高さや奥行きといった給気プレナム（床下空間をチャンバとみなして）の形状、あるいはここに敷設された電源・通信ケーブルの量、さらに部屋全体の開口面積や開口分布等によって変化する。このような複雑な要素が絡み合って吹き出し風量が決まるため、その設計には高度な技術が要求される。
【００１５】
そこで、二重床にして空調空気を供給するための床下空間を設けずに、データセンターの床上に空調機からの冷気を供給する空調システムが提案されている（例えば、特許文献２，３，４，５参照）。
特許文献２は、例えば、実施例８において、データセンターを、サーバラックを多数収容し、複数台の空調機が配設されたサーバ管理室を有し、サーバラックの排気口側を向かい合わせにして排気で満たされる領域（ホットアイル）を形成し、ホットアイルを、天井から連続して形成された壁で囲み、壁の一部はラック本体と扉で形成し、天井裏の排気プレナムに直接連通し、排気プレナムを、空調機の吸気口と直接連通し、サーバ管理室内の通路はすべて空調機からの冷気で満たされる領域とする技術を開示している。
【００１６】
特許文献２の空調システムでは、排熱による高温空気の領域（ホットアイル）と、空調機から吹出す低温空気の領域（コールドアイル）とを明確にゾーニング（区画）するようにそれぞれの領域が仕切られ、高温空気をコールドアイルに一切放出することがないので、コールドアイルの温度は均一になり、また、ホットアイルにおいては、変風量制御と相俟って、温度が均一になり、温度制御もしやすく、冷えすぎや熱だまりが起こることはない。
そして、ラック本体からの排気は確実にホットアイルを通り、空調機に還気されるので、排気がラック本体を回り込んで吸気口から再び吸気されることはない。
また、コールドアイルが管理者等の人の通行領域となるため、空調機からの冷気で満たされる領域の温度設定を常温（２５℃程度）にすることができ、ホットアイルの温度設定をラック内ＩＣＴ装置の環境条件の上限温度（例えば４０℃）より少し低い（安全を考慮した）温度（例えば３５℃）にすることができる。よって、空調機への還気温度が高い状態で運転できるので、空調機の運転効率を向上させることができる。
【００１７】
特許文献３は、実施の形態では、各組のラック群において、ラックの給気面と接する空間には、冷却ユニットから供給される空調空気（冷気）が主として存在（コールドアイル）し、ラックの排気面と接する空間には、各ラックから排気される排熱空気が主として存在（ホットアイル）するようにサーバールームを区画し、サーバールームには、冷却ユニットを配置した機械室が側壁面を介して対向は位置され、サーバールームの側壁面には、サーバールーム内に空調空気を吹き出すための複数の吹出口が設けられている。
特許文献３によれば、空調機構がラックの給気面と接する空間へ空調空気を直接的に供給する構造を採用するため、従来の構造のような空調機から床下空間への開口部及び床下空間から空調対象室への床面開口部での圧力損失が生じない。これにより、空調空気を供給するためのファン動力が少なくて済み、空調空気を空調対象室へ供給するために必要な空調機構の動力を低減できる。
【００１８】
特許文献４は、特許文献３と同様に、各組のラック群において、ラックの給気面と接する空間には、冷却ユニットから供給される空調空気（冷気）が主として存在（コールドアイル）し、ラックの排気面と接する空間には、各ラックから排気される廃熱空気が主として存在（ホットアイル）するようにサーバールームを区画し、サーバールームには、冷却ユニットを配置した機械室が側壁面を介して対向は位置され、サーバールームの側壁面には、サーバールーム内に空調空気を吹き出すための複数の吹出口が設けられている。さらに、ラックの上部をファンユニットを設けた遮蔽板により区画し、ラックから排出される廃熱空気をファンユニットにより、吸込口を通じて速やかに還気チャンバに搬送するように構成されている。
【００１９】
特許文献４によれば、特許文献３と同様の作用効果を奏すると共に、送風部によって効率よく廃熱空気を空調対象室から排出することができる。
以上のように、特許文献２〜４の空調システムでは、例えば、特許文献１記載の床下給気方式のように、二重床にして空調空気を供給するための床下空間を設けずに、データセンターの床上に空調機からの冷気を供給する空調システムを提案することができるので、空調システムを設置する際に要する施工工数を低減できる利点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特許第３８３５６１５号公報
【特許文献２】特開２００９−１４０４２１号公報
【特許文献３】特開２０１１−１９６６５６号公報
【特許文献４】特開２０１１−２２０６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、特許文献２〜４の空調システムでは、データセンター内においてホットアイルを局所的に設定し、残りの広い面積のコールドエリアを管理者等の人の作業領域兼通行領域設定している。サーバ管理室内には、新旧の情報処理機器が実装の集積度がまちまちでラック状に積層されているのが常であり、ラック毎にその発熱量が異なるのであるが、ＭＰＵチップ等のＣＰＵ回路温度保護の緊急回避設定温度はほぼ同じであり、その設定温度までの安全マージンを取った空調還気温度を空調システムで設定することとなるので、空調機の給気温度は、最大発熱のラックにおける情報処理機器の冷却ファン風量から導かれる温度差を還気温度から減じた給気温度となる。つまり、特許文献２ではコールドアイル領域の温度設定を２５℃程度としているが、最近の高集積情報処理機器実装のラックではもっと低い温度（例えば１９℃）で給気することとなる。このような低い温度の給気を、限定されたホットアイル以外のサーバ管理室の広い面積へ供給すると、外気温との温度差が熱貫流に影響する建屋負荷、室の仕切り隙間からの冷気漏れなどが多く生じて、空調エネルギーが無駄になる。また、空調システムの熱源における冷凍サイクルの蒸発温度を、給気温度に応じて低下させなければならないが、大風量の給気を常時低い温度で供給するために、熱源冷凍サイクルも常時蒸発温度は低くしなければならず、冷凍サイクルの成績係数：ＣＯＰも低下し、空調エネルギーが無駄である。
【００２２】
特許文献２〜４の空調システムに記載のように、広い範囲に冷気を供給する場合には、前述のように、様々な発熱量の異なるラックがあっても、最大発熱のラックにおける情報処理機器の冷却ファン風量から導かれる温度差を排気温度から減じた給気温度、例えば、１９℃として供給し、サーバの種類や、たとえ最大発熱ラックでもその演算量による時間変動での発熱変動があっても、全てのラック排熱温度の規定温度逸脱を防ぐように、給気温度一定が要求される。
【００２３】
また、負荷密度に応じた給気量は、各サーバの要求する最大値で決められ、サーバが入れ替えされる毎に見直しか、或いは給気量を設計最大量のまま運用されることが多い。
この結果、図１１や特許文献１のように、ラックを給気面同士を対向して配置しその狭い空間をコールドアイルにすることで、発熱量の多いラック列のみへ還気温度と温度差の大きな温度の給気を供給し、そのラックやラック列における演算量等による時間毎の発熱量に見合った給気量や給気温度を、タイムリーにきめ細かに制御することで省エネ運転することが、特許文献２〜４の空調システムではできないという問題がある。なお、図１１や特許文献１は、コールドアイルの形式上は制御追加が可能なように見えるが、床からの給気なので、前述のように給気量制御はできない。
【００２４】
また、特許文献２〜４の空調システムに記載のように、ホットアイルのみを囲い、高温還気を天井裏に逃がす方式では、還気チャンバー以外の天井下空間は、給気温度と同じ例えば１９℃で満たされる。この時、天井部では、給気冷気が天井裏還気と熱交換されて昇温し、その空気がサーバに給気され、サーバ経由で、還気されるという問題がある。
この結果、省エネ運転ができないという問題がある。
また、特許文献２〜４の空調システムでは、管理者等の人の通行領域が冷気（例えば１９℃）で満たされるが、長時間その中に滞在するには、低すぎる温度であり望ましくない。
【００２５】
本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、高密度サーバの運転状況に合わせてタイムリーに空調機からの給気量の増減が可能な空調システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
請求項１に係る発明は、データセンターの床上に側壁を隔てて機械室とデータセンター室とを備え、前記データセンター室の上面側に前記側壁上部に設けた還気口に連通する天井空間を設け、前記データセンター室からの排気を、前記天井空間を介して前記還気口から前記機械室へ機械室に配置するサーバラック列用空調機の送風機搬送力により還気する空調システムにおいて、前記機械室は、前記サーバラック列用空調機により温調された空調空気を前記データセンター室側に横吹出しする給気部を前記側壁面床上部分に備え、前記データセンター室は、前記側壁に沿って設けられて前記給気部に連絡する給気チャンバーと、前記給気チャンバーに自身の配置で形成される給気トンネルを介して連絡し、且つ情報処理機器を収容する２列のラック列からなり、２列のラック列を構成する情報処理装置であるラック毎に各情報処理機器の吸気面側を揃えて装着し、複数のラックを吸気面を揃えてラック列とした高密度連結型サーバラック列と、前記高密度連結型サーバラック列の排気面側の空間に形成される還気チャンバーとで構成される情報処理機器収納室を備え、前記給気トンネルは、前記高密度連結型サーバラック列の対向配置された吸気面前面の上部天板面の縁を渡して覆う遮蔽体で天井面を封鎖し、且つ前記側壁に並行で最遠に位置する前記高密度連結型サーバラック列終端側壁面を終端パネルで封鎖して形成され、前記還気チャンバーは、前記高密度連結型サーバラック列の排気面側の空間を、所定の間隔を隔ててそれぞれ前記側壁に直交する方向に還気チャンバー外側面壁を床からデータセンター室天井まで立設し、高密度連結型サーバラック列の背面上部天板面の縁上に還気チャンバー内側面壁をデータセンター室天井まで立設し、高密度連結型サーバラック列の２列のラック列のそれぞれ終端側壁面に沿って平行に、給気トンネル部分と連続した前記終端パネルを立設し、上部は還気スリットを設けた前記データセンター室天井を設置し、床及び側壁を含めてそれぞれで封鎖することによって形成され、前記還気スリットから排出された排気は、前記天井空間を介して前記還気口から前記機械室へ還気されることを特徴とする。
【００２７】
請求項２に係る発明は、データセンターの床上に側壁を隔てて機械室とデータセンター室とを備え、前記データセンター室の上面側に前記側壁上部に設けた還気口に連通する天井空間を設け、前記データセンター室からの排気を、前記天井空間を介して前記還気口から前記機械室へ機械室に配置するサーバラック列用空調機の送風機搬送力により還気する空調システムにおいて、前記機械室は、前記サーバラック列用空調機により温調された空調空気を前記データセンター室側に横吹出しする給気部を前記側壁面床上部分に備え、前記データセンター室は、前記側壁に沿って設けられて前記給気部に連絡する給気チャンバーと、前記給気チャンバーに自身の配置で形成される給気トンネルを介して連絡し、且つ情報処理機器を収容する２列のラック列からなり、２列のラック列を構成する情報処理装置であるラック毎に各情報処理機器の吸気面側を揃えて装着し、複数のラックを吸気面を揃えてラック列とした高密度連結型サーバラック列と、前記高密度連結型サーバラック列の排気面側の空間に形成される還気チャンバーとで構成される情報処理機器収納室を備え、前記給気トンネルは、前記高密度連結型サーバラック列の対向配置された吸気面前面の上部天板面の縁を渡して覆う遮蔽体で天井面を封鎖し、且つ前記側壁に並行で最遠に位置する前記高密度連結型サーバラック列終端側壁面を圧力調整体を有する開口を持った終端パネルで封鎖して形成され、前記還気チャンバーは、前記高密度連結型サーバラック列の排気面側の空間を、所定の間隔を隔ててそれぞれ前記側壁に直交する方向に還気チャンバー外側面壁を床からデータセンター室天井まで立設し、高密度連結型サーバラック列の背面上部天板面の縁上に還気チャンバー内側面壁をデータセンター室天井まで立設し、高密度連結型サーバラック列の２列のラック列のそれぞれ終端側壁面に沿って平行に、給気トンネル部分と連続した前記終端パネルを立設し、上部は還気スリットを設けた前記データセンター室天井を設置し、床及び側壁を含めてそれぞれで封鎖することによって形成され、前記還気スリットから排出された排気は、前記天井空間を介して前記還気口から前記機械室へ還気されることを特徴とする。
【００２８】
請求項３に係る発明は、データセンターの二重床上に側壁を隔てて機械室とデータセンター室とを備え、前記データセンター室の上面側に前記側壁上部に設けた還気口に連通する天井空間を設け、前記データセンター室からの排気を、前記天井空間を介して前記還気口から前記機械室へ機械室に配置するサーバラック列用空調機及び室全体用空調機の送風機搬送力により還気する空調システムにおいて、前記機械室は、前記サーバラック列用空調機により温調された空調空気を前記データセンター室側に横吹出しする前記側壁床上部分に位置する第一の給気部と、前記室全体用空調機により温調された空調空気を前記二重床の床下空間を経由して前記二重床に設けた穴あきパネルからデータセンター室側に吹き出す第二の給気部とを備え、前記データセンター室は、前記側壁に沿って設けられて前記給気部に連絡する給気チャンバーと、前記給気チャンバーに自身の配置で形成される給気トンネルを介して連絡し、且つ情報処理機器を収容する２列のラック列からなり、２列のラック列を構成する情報処理装置であるラック毎に各情報処理機器の吸気面側を揃えて装着し、複数のラックを吸気面を揃えてラック列とした高密度連結型サーバラック列と、前記高密度連結型サーバラック列の排気面側の空間に形成される還気チャンバーとで構成される情報処理機器収納室を備え、前記給気トンネルは、前記高密度連結型サーバラック列の対向配置された吸気面前面の上部天板面の縁を渡して覆う遮蔽体で天井面を封鎖し、且つ前記側壁に並行で最遠に位置する前記高密度連結型サーバラック列終端側壁面を圧力調整体を有する開口を持った終端パネルで封鎖して形成され、前記還気チャンバーは、前記高密度連結型サーバラック列の排気面側の空間を、所定の間隔を隔ててそれぞれ前記側壁に直交する方向に還気チャンバー外側面壁を床からデータセンター室天井まで立設し、高密度連結型サーバラック列の背面上部天板面の縁上に還気チャンバー内側面壁をデータセンター室天井まで立設し、高密度連結型サーバラック列の２列のラック列のそれぞれ終端側壁面に沿って平行に、給気トンネル部分と連続した前記終端パネルを立設し、上部は還気スリットを設けた前記データセンター室天井を設置し、床及び側壁を含めてそれぞれで封鎖することによって形成され、前記第二の給気部は、前記情報処理機器収納室の前記側壁から離れた側の前記二重床に設けられ、前記第二の給気部からの空調空気は、前記給気トンネル内が減圧時に前記圧力調整体から前記給気トンネル内に流入し、前記還気スリットから排出された排気は、前記天井空間を介して前記還気口から前記機械室へ還気されることを特徴とする。
【００２９】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の空調システムにおいて、前記サーバラック列用空調機からの給気温度を計測する給気温度計と、前記還気チャンバー内の所定の還気温度を計測する還気温度計と、各温度計の計測値に基づいて制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記還気温度計の計測値に基づいて前記サーバラック用空調機のファンの回転数をインバータ制御すると共に、前記給気温度計の計測値に基づいて前記サーバラック列用空調機の給気温度を、前記熱交換器への冷水量の調整により制御することを特徴とする。
【００３０】
請求項５に係る発明は、請求項１又は請求項４記載の空調システムにおいて、前記給気チャンバーは、前記高密度連結型サーバラック列の天板とほぼ同じ高さを有する略直方体状の空間で形成され、前記給気部に連絡する冷気導入口と、前記給気トンネルに連絡するトンネル冷気供給口とを備え、前記高密度連結型サーバラック列は、前記情報処理機器をそれぞれ収容すると共にそれぞれの吸気面側を対向させて通路である前記給気トンネルを介して配置され、一端側が前記給気チャンバーの壁面に当接する２列のラック列と、前記２列のラック列の天板面同士を封鎖する遮蔽体と、前記２列のラック列の他端側を封鎖する前記終端パネルによって形成され、前記還気チャンバーは、前記高密度連結型サーバラック列の背面側に排出される排気を集めて前記天井空間に導くために、前記高密度連結型サーバラック列の背面側に所定の間隔を隔ててそれぞれ前記側壁に直交する方向に、前記還気チャンバー外側面壁を前記床から前記データセンター室天井まで立設し、前記高密度連結型サーバラック列の背面の上部天板面の縁から上に、前記還気チャンバー内側面壁を前記データセンター室天井まで立設し、前記高密度連結型サーバラック列の２列のラック列のそれぞれ終端側壁面に沿って平行に、前記還気チャンバー外側面壁のそれぞれが前記側壁から最遠に位置する垂直端面まで渡される長さを有すると共に、高さが前記床から前記データセンター室天井までの高さを有する還気チャンバー終端壁面を立設し、前記側壁と平行な、前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面と前記還気チャンバー外側面壁との連結部、及び前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面と前記還気チャンバー内側面壁との連結部との間に、前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面の上縁から前記データセンター室天井まで第一始端壁を立設し、前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面と前記還気チャンバー外側面壁との連結部、及び前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面と前記還気チャンバー内側面壁との連結部との間に、前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面の上縁から前記データセンター室天井まで第二始端壁を立設して、前記高密度連結型サーバラック列の背面側で前記還気チャンバー内部である排熱捕捉空間を、前記データセンター室天井まで立ち上げて形成することを特徴とする。
【００３１】
請求項６に係る発明は、請求項２乃至請求項４の何れか記載の空調システムにおいて、前記給気チャンバーは、前記高密度連結型サーバラック列の天板とほぼ同じ高さを有する略直方体状の空間で形成され、前記給気部又は前記第一の給気部に連絡する冷気導入口と、前記給気トンネルに連絡するトンネル冷気供給口とを備え、前記高密度連結型サーバラック列は、前記情報処理機器をそれぞれ収容すると共にそれぞれの吸気面側を対向させて通路である前記給気トンネルを介して配置され、一端側が前記給気チャンバーの壁面に当接する２列のラック列と、前記２列のラック列の天板面同士を封鎖する遮蔽体と、前記２列のラック列の他端側を封鎖する前記終端パネルとによって形成され、前記給気トンネルは、前記高密度連結型サーバラック列の対向配置された吸気面前面の上部天板面の縁を渡して覆う前記遮蔽体で天井面を封鎖し、且つ前記側壁に並行で最遠に位置する前記高密度連結型サーバラック列終端側壁面を圧力調整体を有する開口を持った終端パネルで封鎖して形成され、前記還気チャンバーは、前記高密度連結型サーバラック列の背面側に排出される排熱を集めて前記天井空間に導くために、前記高密度連結型サーバラック列の背面側に所定の間隔を隔ててそれぞれ前記側壁に直交する方向に、前記還気チャンバー外側面壁を前記床から前記データセンター室天井まで立設し、前記高密度連結型サーバラック列の背面の上部天板面の縁から上に、前記還気チャンバー内側面壁を前記データセンター室天井まで立設し、前記高密度連結型サーバラック列の２列のラック列のそれぞれ終端側壁面に沿って平行に、前記還気チャンバー外側面壁のそれぞれが前記側壁から最遠に位置する垂直端面まで渡される長さを有すると共に、高さが前記床から前記データセンター室天井までの高さを有する還気チャンバー終端壁面を立設し、前記側壁と平行な、前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面と前記還気チャンバー外側面壁との連結部、及び前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面と前記還気チャンバー内側面壁との連結部との間に、前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面の上縁から前記データセンター室天井まで第一始端壁４７ａを立設し、前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面と前記還気チャンバー外側面壁との連結部、及び前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面と前記還気チャンバー内側面壁との連結部との間に、前記給気チャンバーの長辺側の垂直壁面の上縁から前記データセンター室天井まで第二始端壁を立設して、前記高密度連結型サーバラック列の背面側で前記還気チャンバー内部である排熱捕捉空間を、前記データセンター室天井まで立ち上げて形成すると共に、前記給気トンネルの終端パネルには、前記給気チャンバーと対向する部位に開口を設け、前記開口に前記圧力調整体を備えることを特徴とする。
【００３２】
請求項７に係る発明は、請求項２乃至請求項４の何れか記載の空調システムにおいて、前記圧力調整体は、バランシングダンパであることを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７の何れか記載の空調システムにおいて、 前記給気チャンバーは、前記左右側壁部にメンテナンス用の扉を備え、前記各情報処理機器は前記情報処理機器収納室内に前記左右側壁部から出し入れされることを特徴とする。
請求項９に係る発明は、請求項１乃至請求項８の何れか記載の空調システムにおいて、前記給気トンネル及び前記還気チャンバー内は、前記情報処理機器のメンテナンス用通路であり、人員が前記情報処理機器を持って出入りできるようになっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、データセンター室内に高密度サーバを分散配置していた方式に代えて、高密度サーバをそれぞれ収容する２列のラック列をそれぞれの吸気面側を対向させて通路を介して配置される高密度連結型サーバラック列とすることによって、高密度サーバを集中管理するので、全給気量の低減が可能となる。
しかも、高密度連結型サーバラック列の通路は、上面及び後端部を封鎖して給気トンネルを形成するので、冷気の建屋負荷として無駄に熱を逃がす熱交換面積を小さくすることが可能となる。
【００３４】
また、高密度連結型サーバラック列の通路は、上面及び後端部を封鎖して給気トンネルを形成するので、高密度サーバからの高温排気の他の高密度サーバへの回り込みの影響を低減することが可能となる。
本発明によれば、サーバラック列用空調機は、ファンインバータが設けられ、給気温度計、還気温度計からの計測値を制御装置で演算し、情報処理機器収納室内の情報処理機器運転状況に応じて、インバータ周波数を制御して、ファンの回転数を上げたり下げたりして風量を調整し、冷水の供給量を調整する二方弁を備えて、給気温度計及び還気温度計からの計測値をＰＶ値とし、そのＰＶ値に基づいて、予め制御装置に設定している幾つかの温度閾値を設定値として比較演算し、変風量単一ダクト方式のようにファンの送風量制御を行う。
【００３５】
そして、ファンの送風量を所定のインバータ周波数まで絞り込んだ後は、変風量単一ダクト方式における給気温度のリセット制御のように、送風量を絞らず送風温度を上昇させるよう二方弁を制御するようにすることができる。
高集積情報処理機器実装のラック列に特化した情報処理機器収納室を、ラック列の前面背面と連絡して、サーバラック列用空調機を備え、低い温度（例えば１９℃）の給気を小さく限定した給気トンネルにサイドフローで導入するようにした。このような低い温度の専用空調機からの給気を、限定されたコールドアイルだけに供給し、高温還気への冷熱リークも防止したので、建屋負荷の問題も、室の隙間からの冷気漏れの問題もクリアし、空調エネルギーを無駄にしない。また、高密度連結型サーバラック列以外のデータセンター室内空調の給気温度を上げることができ、熱源における冷凍サイクルの蒸発温度を上昇させることができ、冷凍サイクルの成績係数（ＣＯＰ）も向上できる。また、高密度連結型サーバラック列がある情報処理機器収納室の負荷が小さくなったら、負荷に応じて給気槽風量を減少でき、更に負荷が少なくなると、給気温度を上げることができ、熱源における冷凍サイクルの蒸発温度を上昇させることができ、冷凍サイクルの成績係数（ＣＯＰ）も向上させることができるので、空調エネルギーに無駄が無く、高密度サーバの運転状況に合わせてタイムリーに空調エネルギーの増減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第一実施形態に係る空調システムの概略平面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る空調システムを天井空間側から概略平面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る空調システムの天井及び床スラブを切り欠いて天井空間側から俯瞰した概略斜視図である。
【図４】図３のデータセンター室を天井空間側から俯瞰した概略斜視図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る空調システムの概略側面図である。
【図６】本発明の第一実施形態に係る空調システムの概略縦断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態に係る空調システムにおける空調機の給気温度及び給気量の制御フローを示す図である。
【図８】本発明の第二実施形態に係る空調システムのデータセンター室を天井空間側から俯瞰した概略斜視図である。
【図９】本発明の第三実施形態に係る空調システムの概略側面図である。
【図１０】本発明の第三実施形態に係る空調システムの概略平面図である。
【図１１】従来の空調システムの概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１〜図７は、本発明の第一実施形態に係る空調システムを示す。
本実施形態係る空調システムは、データセンター２０を側壁２２を介してデータセンター室２９と機械室５０とに分離し、データセンター室２９に情報処理機器収納室３０を配置している。なお、本実施形態において、データセンター室２９は、情報処理機器収納室３０以外の領域に、機械室５０に設置した別な図示しない空調機から温調された空調された空気が給気される給気系統（図示せず）を備えている。
【００３８】
データセンター２０の側壁２２には、機械室５０に配置される２台のサーバラック列用空調機（ＡＨＵ・エアハンドリングユニット）５１の冷気吐出口５４にそれぞれ連絡する２つの冷気供給口２３を形成している。
情報処理機器収納室３０は、データセンター２０の側壁２２に沿って設けた給気チャンバー３１と、この給気チャンバー３１に自身の配置で形成される給気トンネル４２を介して連絡する高密度連結型サーバラック列３６と、高密度連結型サーバラック列３６の周囲に形成される還気チャンバー４３とを備え、データセンター室２９の床２１上に設置されている。
【００３９】
給気チャンバー３１は、データセンター２０の側壁２２に沿って長いほぼ直方体形状を為し、それぞれの面を例えば鋼板サンドイッチパネル等で形成し、データセンター２０の側壁２２に設けた二つの冷気供給口２３から供給される冷気を貯留する空間を形成するように、データセンター室２９の床２１上に設置されている。
給気チャンバー３１には、データセンター２０の側壁２２とは反対側の長辺側の垂直壁面を構成するパネル３４に、給気トンネル４２に冷気を供給するトンネル冷気供給口３５を設けている。トンネル冷気供給口３５は、二つの向かい合った高密度連結型サーバラック列３６同士が隙間として形成する給気トンネル４２の断面（高さ方向も高密度サーバラック列３６の高さと略同じ）とほぼ同形状の断面ほぼ矩形状を為す開口で構成されている。
【００４０】
給気チャンバー３１の天井面を構成するパネル３１ａは、給気トンネル４２の天井面を構成する遮蔽体４１とほぼ同じ高さで設置されている。給気チャンバー３１の短手方向閉鎖壁を構成するパネル３１ｂ、３１ｃは、情報処理機器収納室３０における高密度連結型サーバラック列３６に平行に延設される後述の還気チャンバー４３の還気チャンバー外側面壁４４ａ，４５ａ同士の給気トンネル４２に直交する離れ寸法よりも長く離れて、データセンター２０の側壁２２とパネル３４の両端垂直部とを閉塞し、給気チャンバー３１の床面は、データセンター室２９の床２１で構成される。
給気チャンバー３１は、データセンター２０の側壁２２に設けた二つの冷気供給口２３と、給気トンネル４２に冷気を供給するトンネル冷気供給口３５とを除いて、閉じられた空間を構成している。２つの冷気供給口２３には、図１、図５に示すように、サーバラック列用空調機５１からの冷気の出口温度を逐次計測し、制御装置５５に測定値を送る給気温度計４９ａが設けられている。
【００４１】
給気チャンバー３１の短手方向閉鎖壁を構成するパネル３１ｂ、３１ｃには、図３，図４に示すように、メンテナンス時に作業者が給気チャンバー３１内に出入りするためのメンテナンス用扉３１ｆ、３１ｇが設けられている。
給気チャンバー３１の寸法は、給気トンネル４２に空調された冷気を所定の速度で導入するトンネル冷気供給口３５の寸法に対し、風路としての局所曲部抵抗を考慮した断面確保、及び情報処理機器３８の入れ替え等のためのメンテナンス通路幅の確保を考慮して決められる。
【００４２】
高密度連結型サーバラック列３６は、サーバ、ルータ、ネットワークデバイス等の情報処理機器３８をそれぞれ収容する２列のラック列３７でなり、２列のラック列３７については、それらを構成する情報処理装置であるラック毎に各情報処理機器３８の吸気面側を揃えて水平に差し込んで装着し、複数のラックを吸気面を揃えてラック列３７としている。高密度連結型サーバラック列３６は、２列のラック列３７のそれぞれの吸気面側を対向させて通路３６ａを挟んで平行に配置させることによって構成されている。情報処理機器３８には、演算処理の高速化などから消費電力が増加しているものが含まれ、このような情報処理機器３８を多段に装着する情報処理装置であるラックでは、それら情報処理機器３８の消費電力を合計して、４〜１０ＫＷ／ラックと高密度化されている。通路３６ａは作業者が情報処理機器３８の搬入、挿抜をするために出入りできる程度の広さにしてある。なお、ラック列３７の高さ及びラック列３７を構成するラックの数は異なる場合がある。
【００４３】
高密度連結型サーバラック列３６は、２列のラック列３７間の通路３６ａ上をラック列３７それぞれの吸気面を為す対向する前面の上部天板面３９の縁からパネル等でできた遮蔽体４１で覆い、２列のラック列３７の、それぞれが側壁２２に並行に最遠に位置する終端側壁面３６ｂ２面に沿って１枚で塞ぐように還気チャンバー終端壁面４６で封鎖することで、給気トンネル４２を形成している。高密度連結型サーバラック列３６は、給気トンネル４２によって各情報処理機器３８の吸気面側がコールドアイルを形成し、各情報処理機器３８の排気面側がホットアイル、つまり還気チャンバー４３に面している。
【００４４】
還気チャンバー４３は、高密度連結型サーバラック列３６の背面側に排出される排熱を集めて天井空間２４に導くために、高密度連結型サーバラック列３６の背面側に所定の間隔を隔ててそれぞれ側壁２２に直交する方向に、パネル等からなる還気チャンバー外側面壁４４ａ，４５ａを床２１からデータセンター室天井２６まで立設し、高密度連結型サーバラック列３６の背面の上部天板面３９の縁から上に、パネル等からなる還気チャンバー内側面壁４４ｂ，４５ｂをデータセンター室天井２６まで立設し、高密度連結型サーバラック列３６の２列のラック列３７のそれぞれ終端側壁面３６ｂに沿って平行に、還気チャンバー外側面壁４４ａ，４５ａのそれぞれが側壁２２から最遠に位置する垂直端面まで渡される長さを有すると共に、高さが床２１からデータセンター室天井２６までの高さを有するパネル等からなる還気チャンバー終端壁面４６を立設し、側壁２２と平行な、給気チャンバー３１の長辺側の垂直壁面３４と還気チャンバー外側面壁４４ａとの連結部３４ａ、及び給気チャンバー３１の長辺側の垂直壁面３４と還気チャンバー内側面壁４４ｂとの連結部３４ｂとの間に、第一始端壁４７ａを給気チャンバー３１の長辺側の垂直壁面３４の上縁からデータセンター室天井２６まで立設し、給気チャンバー３１の長辺側の垂直壁面３４と還気チャンバー外側面壁４５ａとの連結部３４ｃ、及び給気チャンバー３１の長辺側の垂直壁面３４と還気チャンバー内側面壁４５ｂとの連結部３４ｄとの間に、第二始端壁４７ｂを給気チャンバー３１の長辺側の垂直壁面３４の上縁からデータセンター室天井２６まで立設して、高密度連結型サーバラック列３６の背面側で還気チャンバー４３内部である排熱捕捉空間４３ａを、データセンター室天井２６まで立ち上げて形成する。
【００４５】
なお、還気チャンバー終端壁面４６は、給気トンネル４２部分の終端パネルを形成するように、２列のラック列３７の、それぞれが側壁２２に並行に最遠に位置する終端側壁面３６ｂ２面に沿って連続して封鎖しており、給気トンネル４２部分だけ高さが低くなっている。
還気チャンバー外側面壁４４ａ、還気チャンバー内側面壁４４ｂと還気チャンバー終端壁面４６及び第一始端壁４７ａ、データセンター室天井２６で囲われた排熱捕捉空間４３ａ、及び、還気チャンバー外側面壁４５ａ、還気チャンバー内側面壁４５ｂと還気チャンバー終端壁面４６及び第二始端壁４７ｂ、データセンター室天井２６で囲われた排熱捕捉空間４３ａは、各情報処理機器３８から排出される高温排気の通路（ダクト）として機能する。給気トンネル４２を構成する遮蔽体４１とデータセンター室天井２６との間の空間は、例えば、５００ｍｍ程度である。データセンター室天井２６の高さは床２１から例えば、２６００ｍｍ程度である。
【００４６】
還気チャンバー４３内の排熱は、データセンター室天井２６に設けた還気スリット４８を介して、機械室５０に配置するサーバラック列用空調機５１の送風機搬送力により、天井空間２４に還気される。
天井空間２４は、機械室５０と連通されてサーバラック列用空調機５１と他の空調機の送風機吸い込み側の吸引により陰圧となっている、いわゆる天井還気プレナムチャンバーとなっており、高温還気（例えば、２９℃）を、還気スリット４８やその他のエリアの天井吸込口から吸引して流している。
【００４７】
還気チャンバー４３には、還気チャンバー４３内の代表温度をモニターするための還気温度計４９ｂが設けられている。各還気温度計４９ｂは、図１、図５に示すように、制御装置５５に測定値を送る。図１には、還気温度計４９ｂが複数設けられているが、１点でも良く、また複数の還気温度計４９ｂからの測定値を制御装置５５内で平均処理して扱っても、比較演算して何らかの基準で代表温度置き換えを行って扱っても良い。
天井空間２４は、データセンター２０の側壁２２上端と、上階あるいは屋上床スラブ２８を支える梁２７との間の空間（例えば、その高さ寸法５００ｍｍ程度）で構成される還気口２５を介して機械室５０と連通している。
【００４８】
各情報処理機器３８から排出される高温排気つまり還気は、サーバラック列用空調機５１の設置された機械室５０へ、還気口２５を通して導かれる。
機械室５０は、熱交換器（コイル）５２と、熱交換器５２と熱交換させるための空気流を発生するプラグファン等のファン５３と、図示しない加湿器、エアフィルタ及びケーシングで構成される２つのサーバラック列用空調機５１が配置され、空調空気をデータセンター２０の側壁２２から床２１上に横吹出しする給気部を備えている。サーバラック列用空調機５１は、外部熱源設備から熱交換器５２へ供給される冷水等の熱媒と熱交換することで、空気の温度、湿度を調節して、例えば、１９℃、６５％ＲＨ等という状態の冷気を、給気チャンバー３１へ冷気吐出口５４を介して供給する。
【００４９】
天井空間４内を流れる高温還気と、データセンター室天井２６の板材を介して間接接触する空気とは、データセンター室２９の空調温度（例えば、２４℃〜２５℃）によって、データセンター室天井２６下において給気（例えば、１９℃）と還気（例えば、２９℃）の中間温度（例えば、２５℃〜２７℃）となり、給気トンネル４２上部の遮蔽体４１を介して、高温還気からの熱移動が緩和される。
サーバラック列用空調機５１は、ファン５３の電源にインバータ５３ａが設けられ、給気温度計４９ａ、還気温度計４９ｂからの計測値を制御装置５５で演算した結果の制御信号により、運転状況に応じてインバータ５３ａの出力周波数を制御して、ファン５３の回転数を上げたり下げたりして風量を調整する。
【００５０】
熱交換器（コイル）５２は、図示しない冷凍機（外部熱源）からの冷水往き管５２ａと冷水還り管５２ｂとが連絡し、冷水還り管５２ｂは冷水の供給量を調整する二方弁５２ｃを備える。
制御装置５５は、各給気温度計４９ａ及び還気温度計４９ｂからの計測値を、同種複数の計測値は、例えば平均処理しても、比較演算して何らかの基準で代表温度に置き換え処理しても良いが、あるＰＶ値と見なし、そのＰＶ値に基づいて、予め制御装置５５に設定している幾つかの温度閾値を設定値として比較演算し、変風量単一ダクト方式のように、ファン５３の送風量制御を行う。そして、ファン５３の送風量を所定のインバータ周波数まで絞り込んだ後は、変風量単一ダクト方式における給気温度のリセット制御のように、送風量をそれ以上絞らず、送風温度を上昇させるよう二方弁５２ｃを制御するようにする。
【００５１】
例えば、通常のデータセンター室２９の運転状態では、給気温度は制御装置５５に設定された設計値（例えば、１９℃）を基準として二方弁５２ｃを制御していても、還気温度計４９ｂの計測値から導かれる還気温度が、還気設定温（例えば、２９℃から所定差分引いた値）よりも低い値になることから、還気チャンバー４３に排出される排気温度から高密度連結型サーバラック列３６の負荷が少ないと判断される場合、まず予め制御装置５５に設定している幾つかの温度閾値の一つ目閾値を下回ると、サーバラック列用空調機５１のインバータ５３ａを制御して給気量を、定格１００％から８０％へ減少させ、さらに制御装置５５に設定している幾つかの温度閾値の２つ目閾値を下回ると、定格８０％から６０％へ減少して絞る。そして、データセンター室２９内の情報処理機器３８の運転負荷減少状態では、更に温度域値の３つめ閾値を下回ることで更に負荷が少ないと判断される場合は、サーバラック列用空調機５１の給気温度の設定値を、１９℃から２０℃へ上昇変更して二方弁５２ｃを制御する。
【００５２】
この制御装置５５に設定している幾つかの温度域値の代わりに、温度域値は１つとして、インバータの周波数情報を制御装置５５に返信させて温度域値と周波数情報の組合せを判断信号としても良い。制御装置５５は、モニターに各給気温度計４９ａ、還気温度計４９ｂからの測定値や給気量及び給気温度を表示させることができる。
図７は、その制御フローの一例を示す。
制御装置５５には、給気温度計４９ａから給気温度Ｔ１が計測値として、還気温度計４９ｂから雰囲気温度Ｔ２が計測値（代表温度処理後でよい）として、それぞれ入力され、給気温度設定値ｘ（＝ｘ１）とｘ２とが予め設定され、風量制御の温度閾値が雰囲気温度Ｔ２の設定値ｙとして設定されている。なお、設定値ｙは以下は一つだが、上記定格１００％、８０％、６０％、リセット制御をそれぞれ段階的に行うため３個など複数あっても良い。設定値ｘ２も複数あっても良い。上記のように、設定値ｙは以下は一つで、サーバラック列用空調機５１のインバータの周波数情報を制御装置５５に返信させて温度域値と周波数情報の組合せを判断信号としても良い。
【００５３】
先ず、制御装置５５は、サーバラック列用空調機５１からの給気温度Ｔ１を初期値１９℃とする。
次に、制御装置５５は、サーバラック列用空調機５１からの給気温度Ｔ１を初期値１９℃とする設定値ｘであるか否かを判定する（ステップＳ１）。
次に、制御装置５５は、給気温度Ｔ１が設定値ｘより高いと判断すると、サーバラック列用空調機５１の二方弁５２ｃの開度を上げて冷水の供給量を増やし、ステップＳ１に戻る（ステップＳ２）。
次に、制御装置５５は、給気温度Ｔ１が設定値ｘより低いと判断すると、サーバラック列用空調機５１の二方弁５２ｃの開度を下げて冷水の供給量を減らし、ステップＳ１に戻る（ステップＳ３）。
【００５４】
次に、制御装置５５は、サーバラック列用空調機５１からの給気温度Ｔ１を初期値１９℃とする設定値ｘであると判定すると、還気チャンバー４３の雰囲気温度Ｔ２を初期値２９℃とする設定値ｙであるか否かを判定する（ステップＳ４）。
次に、制御装置５５は、雰囲気温度Ｔ２が設定値ｙより高いと判断すると、サーバラック列用空調機５１のファン５３のインバータ（ＩＮＶ）５３ａの回転数を上げて冷風の供給量を増やす（ステップＳ５）。
次に、制御装置５５は、雰囲気温度Ｔ２が設定値ｙであると判断すると、ステップＳ４に戻る（ステップＳ６）。
【００５５】
次に、制御装置５５は、雰囲気温度Ｔ２が設定値ｙより低いと判断すると、サーバラック列用空調機５１のファン５３のインバータ（ＩＮＶ）５３ａの回転数を下げて冷風の供給量を減らす（ステップＳ７）。
次に、制御装置５５は、雰囲気温度Ｔ２が設定値ｙのままであると判断すると、ステップＳ４に戻る（ステップＳ８）。
そして、例えば図示しないタイマにより一定時間経過後、再度ステップＳ４の判断を行い、まだ雰囲気温度Ｔ２が設定値ｙのままなら、ステップＳ７に再び進み、更にサーバラック列用空調機５１のファン５３のインバータ周波数を更に下げて給気量を減少させる。
このステップＳ８にて、段階的に給気量を何度か減少させても、雰囲気温度Ｔ２が設定値ｙより小さくならないと判断したら、ステップＳ１３に進む。
【００５６】
ステップＳ１３では、対象の情報処理機器収納室３０の負荷が、サーバラック列用空調機５１の風量を所定量絞って、なおかつ充分すぎる小さな負荷であると、雰囲気温度Ｔ２から判断した場合、給気温度Ｔ１の設定値ｘを、例えば１９℃を２０℃として所定量の差分だけ、設定値変更する。これにより、新たな給気温度設定値ｘ２に基づいて、二方弁５２ｃの制御目標値をずらして制御するステップＳ１４へ進む。
次に、制御装置５５は、給気温度Ｔ１が設定値ｘ２より高いと判断すると、サーバラック列用空調機５１の二方弁５２ｃの開度を上げて冷水の供給量を増やし、ステップＳ１４に戻る（ステップＳ１５）。
【００５７】
次に、制御装置５５は、給気温度Ｔ１が設定値ｘ２より低いと判断すると、サーバラック列用空調機５１の二方弁５２ｃの開度を下げて冷水の供給量を減らし、ステップＳ１４に戻る（ステップＳ１６）。
そのような制御を行っているうちに、対象の情報処理機器収納室３０の負荷が増加してくると、以下のような制御に移行する。
すなわち、制御装置５５は、戻されたステップＳ４において雰囲気温度Ｔ２が設定値ｙよりも大きくなってきたと判断すると、ステップＳ６に進み、雰囲気温度Ｔ２が設定値ｙより大きいと判断して、給気温度Ｔ１の設定値ｘを、例えば２０℃を１９℃として所定量の差分だけ、設定値変更する。これにより、設定値ｘ２から新たな給気温度設定値ｘ１に基づいて、二方弁５２ｃの制御目標値をずらして制御するステップＳ１０へ進む（ステップＳ９）。
【００５８】
次に、制御装置５５は、給気温度Ｔ１が設定値ｘ１より高いと判断すると、サーバラック列用空調機５１の二方弁５２ｃの開度を上げて冷水の供給量を増やし、ステップＳ１０に戻る（ステップＳ１１）。
次に、制御装置５５は、給気温度Ｔ１が設定値ｘ１より低いと判断すると、サーバラック列用空調機５１の二方弁５２ｃの開度を下げて冷水の供給量を減らし、ステップＳ１０に戻る（ステップＳ１２）。
そして、例えば図示しないタイマにより一定時間経過後、再度ステップＳ４の判断を行い、まだ雰囲気温度Ｔ２が設定値ｙより大きいなら、ステップＳ５に進み、サーバラック列用空調機５１のファン５３のインバータ周波数を上げて給気量を増大させる。
このような動作を繰り返すことで、給気量も給気温度も、対象の情報処理機器収納室３０の負荷に応じてタイムリーに制御して、省エネルギーに貢献できる。
【００５９】
次に、本実施形態に係る空調システムの作用を説明する。
先ず、機械室５０の２台のサーバラック列用空調機５１にて生成された例えば１９℃の冷気は、２台のサーバラック列用空調機５１の冷気吐出口５４にそれぞれ連絡する２つの冷気供給口２３を介して給気チャンバー３１へ、例えば冷気供給口２３の面速で２．５ｍ／ｓｅｃの速度で供給される。
次に、給気チャンバー３１内に導入された例えば１９℃の冷気は、高密度連結型サーバラック列３６の給気トンネル４２に連絡するトンネル冷気供給口３５から給気トンネル４２内に、トンネル冷気供給口３５の面速で例えば６ｍ／ｓｅｃの速度で供給され、給気トンネル４２内を水平サイドフロー冷気によるコールドアイルとする。
【００６０】
次に、給気トンネル４２内に導入された例えば１９℃の冷気は、例えば図６に示すように、給気トンネル４２が、ラック列３７それぞれの吸気面をなす対向する前面の上部天板面３９の縁を遮蔽体４１で覆われ、情報処理機器３８を収納する２列のラック列３７の、それぞれが側壁２２に並行に最遠に位置する終端側壁面３６ｂ２面に沿って１枚で塞ぐように還気チャンバー終端壁面４６で封鎖されているので、給気トンネル４２内に導入された例えば１９℃の冷気は、高密度連結型サーバラック列３６の各情報処理機器３８の吸気面側から各情報処理機器３８内に流入する。
次に、高密度連結型サーバラック列３６の各情報処理機器３８の吸気面側から流入した１９℃の冷気は、流入各情報処理機器３８の発熱を奪って各情報処理機器３８の背面側の排熱捕捉空間（ダクト）４３ａへ暖められて排気される。
【００６１】
次に、各情報処理機器３８の背面側の排熱捕捉空間（ダクト）４３ａである還気チャンバー４３へ、各情報処理機器３８の冷却ファンから吹き出された暖められた排気は排出される。各情報処理機器３８の冷却に用いられる、吸い込まれた冷気は内部発熱で暖められるが、確実に各情報処理機器３８の外側の還気チャンバー４３へ排気することによって、各情報処理機器３８の発熱量に応じて適切な冷気を内部に供給でき、各情報処理機器３８の内部発熱により温まって、高密度連結型サーバラック列３６の背面側の排熱捕捉空間（ダクト）４３ａ内へ情報処理機器３８毎に温度の違う排気が集められ、還気チャンバー４３にてある程度混合される。
【００６２】
次に、高密度連結型サーバラック列３６の背面側の排熱捕捉空間（ダクト）４３ａに排気された還気空気（２９℃）は、排熱捕捉空間（ダクト）４３ａ内を上昇する。
次に、排熱捕捉空間（ダクト）４３ａ内を上昇する空気は、天井２６に設けた還気スリット４８から天井空間２４内に流入し、還気口２５を介して機械室５０内に換気する。
次に、機械室５０に換気した空気は、再び２台のサーバラック列用空調機５１によって例えば１９℃の冷気として給気チャンバー３１へ供給される。
【００６３】
以上のように、本実施形態に係る空調システムでは、機械室５０のサーバラック列用空調機５１により還気を冷却した給気を情報処理機器収納室３０の給気チャンバー３１に供給し、給気チャンバー３１のトンネル冷気供給口３５から給気トンネル４２に供給し、給気トンネル４２から高密度連結型サーバラック列３６の各情報処理機器３８の吸気面側から各情報処理機器３８内に流入し、各情報処理機器３８の発熱を奪って各情報処理機器３８の背面側から排熱を還気チャンバー４３から天井空間２４に導き、機械室５０のサーバラック列用空調機５１により還気を冷却した給気として再び情報処理機器収納室３０の給気トンネル４２へ供給する空調サイクルを構築する。
【００６４】
そして、本実施形態に係る空調システムでは、図７に示すように、サーバラック列用空調機５１からの給気温度を給気温度計４９ａで計測して、給気温度制御を熱交換器５２の二方弁５２ｃで行い、還気チャンバー４３における還気温度を還気温度計４９ｂで逐次計測して、情報処理機器収納室３０の熱負荷量を演算して、変風量単一ダクト方式のように、ファン５３の送風量制御を行う。そして、ファン５３の送風量を所定のインバータ周波数まで絞り込んだ後は、変風量単一ダクト方式における給気温度のリセット制御のように、送風量をそれ以上絞らず、送風温度を上昇させるよう二方弁５２ｃを制御するようにする。例えば、サーバラック列用空調機５１からの給気温度は制御装置５５に設定された設計値（例えば、１９℃）を基準として二方弁５２ｃを制御していても、還気温度計４９ｂの計測値から導かれる還気温度が、還気設定温（例えば、２９℃から所定差分引いた値）よりも低い値になることから、還気チャンバー４３に排出される排気温度から高密度連結型サーバラック列３６の負荷が少ないと判断される場合、まず予め制御装置５５に設定している幾つかの温度閾値の一つ目閾値（例えば、２９℃）を下回ると、サーバラック列用空調機５１のインバータ５３ａを制御して給気量を、定格１００％から８０％へ減少させ、更に制御装置５５に設定している幾つかの温度閾値の２つ目閾値（例えば、２７℃）を下回ると、定格８０％から６０％へ減少して絞る。そして、更に温度域値の３つめ閾値（例えば、２５℃）を下回る場合は、サーバラック列用空調機５１の給気温度の設定値を、１９℃から２０℃へ上昇変更して二方弁５２ｃを制御する。この制御装置５５に設定している幾つかの温度域値の代わりに、温度域値は１つとして、インバータの周波数情報を制御装置５５に返信させて温度域値と周波数情報の組合せを判断信号としても良い。
【００６５】
以上のように、本実施形態に係る空調システムによれば、サーバラック列用空調機５１にて生成された例えば１９℃の冷気は給気チャンバー３１に貯留され、高密度連結型サーバラック列３６の給気トンネル４２内に給気され、高密度連結型サーバラック列３６の各情報処理機器３８の前面側から各情報処理機器３８内に流入し、各情報処理機器３８の発熱を奪って各情報処理機器３８の背面側から暖められた空気として還気チャンバー４３の排熱捕捉空間（ダクト）４３ａ内に排気され、還気チャンバー４３内で捕捉されて還気スリット４８を介して天井空間２４内に流入し、天井空間２４を介して機械室５０へ還気することができるので、高密度連結型サーバラック列３６の各情報処理機器３８からの高温排気を他の情報処理機器３８へ回り込ませることが無く、効率的に運転することが可能となる。
【００６６】
また、本実施形態に係る空調システムでは、図７に示すように、サーバラック列用空調機５１からの給気温度を給気温度計４９ａで逐次計測し、還気チャンバー４３における温度を還気温度計４９ｂで逐次計測して、これらの計測値を制御装置５５へ送り、制御装置５５は算出された温度に基づいて、還気チャンバー４３の負荷を監視し、サーバラック列用空調機５１のインバータを制御するので、高密度連結型サーバラック列３６の各情報処理機器３８の運転状況に合わせてタイムリーにサーバラック列用空調機５１からの給気量の増減を操作することが可能となる。そして、還気チャンバー４３の負荷が少ないと判断すると、先ずサーバラック列用空調機５１の給気量を例えば１００％→８０％→６０％と段階的に絞り、更に負荷が少なければ、サーバラック列用空調機５１の給気温度を１９℃→２０℃と変更することができる。
【００６７】
また、本実施形態に係る空調システムでは、高密度連結型サーバラック列３６の各情報処理機器３８を集中管理することで、各情報処理機器３８を情報処理機器収納室３０内に分散配置していた場合に比べて全給気量の低減が可能となる。
なお、本実施形態では、１つの情報処理機器収納室３０を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限らず、データセンター２の側壁２１に沿って複数の上述した情報処理機器収納室３０を設けると共にサーバラック列用空調機５１を機械室５０に設けることによって複数の情報処理機器収納室３０を併設することが可能となる。
また、上記実施形態では、２つの冷気導入口３３にサーバラック列用空調機５１からの冷気の出口温度を逐次計測する給気温度計４９ａを設け、還気チャンバー４３に還気チャンバー４３内の代表温度をモニターするための還気温度計４９ｂを設けたが、本発明はこれに限らず、温度計４９ａ，４９ｂは２つの冷気導入口３３から還気チャンバー４３に至る流路であれば他の箇所に設置しても良い。また、給気温度計４９ａ、還気温度計４９ｂは何れか一方としても良い。
【００６８】
図８は、本発明の第二実施形態に係る空調システムを示す。
本実施形態に係る空調システムは、終端パネル４６に、給気トンネル４２と情報処理機器収納室３０の外部のデータセンター室２９とを連絡する開口６１を設け、この開口６１に圧力調整体６０を設けた点で、本発明の第一実施形態に係る空調システムとは相違する。その他の構成は同じであるから、これらの説明は省略する。
本実施形態において、圧力調整体６０は、例えば、バランシングダンパーがある。また、開口６１にビニールシートなどの可撓性樹脂シートを吊り下げて開口６１を封鎖し、減圧時に開口６１を開放するようにしても良い。
【００６９】
本実施形態では、情報処理機器３８付属の排気ファンの風量がサーバラック列用空調機５１からの給気量を上回った場合発生する、給気トンネル４２内が減圧になる場合、圧力調整体６０からデータセンター室２９内の空気を取り込んで給気トンネル４２内の圧力が安定するまで給気チャンネル４２内に流入させることができるので、給気トンネル４２内に供給された冷気の流れが途切れることなく高密度連結型サーバラック列３６の各情報処理機器３８に供給することとなる。
本実施形態においても、第一実施形態と同様の作用効果を奏することが可能である。
【００７０】
図９は、本発明の第三実施形態に係る空調システムを示す。
本実施形態に係る空調システムは、二重床構造として点で、本発明の第二実施形態に係る空調システムとは相違する。その他の構成は同じであるから、これらの説明は省略する。
本実施形態では、床２１の下部に形成される床下空間７０から、給気トンネル４２の側壁２２から遠い外側の床２１面に設けた穴あきパネル７１を介して、冷気を供給する二重床が形成されている。床下空間７０に冷気を供給する室全体空調機５１Ａが、２台のサーバラック列用空調機５１の間に新たに設けられる。
【００７１】
本実施形態においては、室全体空調機５１Ａからの例えば１９℃の冷気が床下空間７０を通って、穴あきパネル７１の穴を介して情報処理機器収納室３０の終端側パネル４６の、側壁２２から遠い外部側から供給される。サーバラック室天井２６に設けた図示しない吸込口から天井空間２４内に流入し、天井空間２４内ではサーバラック列用空調機５１の還気と共に機械室５０に還気が流れていく。情報処理機器収納室３０外側のデータセンター室２９の床２１近傍では、空気温度が１９℃＋〜２２℃となり、床２１から１５００ｍｍ高さでの室温が２５℃程度となるように、床吹出口の位置と個数を調整する。
本実施形態では、給気トンネル４２内が減圧になると、穴あきパネル７１から供給される１９℃の冷気を給気トンネル４２内の圧力が安定するまで圧力調整体６０を介して給気チャンネル４２内に流入させることができるので、給気トンネル４２内に供給された冷気の流れが途切れることなく高密度連結型サーバラック列３６の各情報処理機器３８に供給されることとなる。
【００７２】
本実施形態では、従来の二重床構造の空調システムのように、高密度連結型サーバラック列３６に床下から冷気を直接供給する方式ではないため、室全体空調機５１Ａからの冷気の供給を抑えることが可能となる。
従って、空調空気を供給するためのファン動力が少なくて済み、空調空気を空調対象室へ供給するために必要な空調機構の動力を低減できる。また、従来の二重床構造の空調システムに比べて穴あきパネル７１の設置が少なくてすむ。
本実施形態においても、第一実施形態と同様の作用効果を奏することが可能である。
【符号の説明】
【００７３】
２０  データセンター２０
２１  床
２２  側壁
２３  冷気供給口
２５  還気口
２６  データセンター室天井
２９  データセンター室
３０  情報処理機器収納室
３１  給気チャンバー
３１ｆ、３１ｇ  メンテナンス用扉
３４  垂直壁面
３５  トンネル冷気供給口
３６  高密度連結型サーバラック列
３６ａ  通路
３６ｂ  終端側壁面
３７  ラック列
３８  情報処理機器
３９  上部天板面
４１  遮蔽体
４２  給気トンネル
４３  還気チャンバー
４３ａ  排熱捕捉空間
４４ａ，４５ａ  還気チャンバー外側面壁
４４ｂ，４５ｂ  還気チャンバー内側面壁
４６  還気チャンバー終端壁面（終端パネル）
４７ａ  第一始端壁
４７ｂ  第二始端壁
４８  還気スリット
４９ａ  給気温度計
４９ｂ  還気温度計
５０  機械室
５１  サーバラック列用空調機（ＡＨＵ・エアハンドリングユニット）
５１Ａ  室全体空調機
５２  熱交換器（コイル）
５２ａ  冷水往き管
５２ｂ  冷水還り管
５２ｃ  二方弁
５３  ファン
５３ａ  インバータ
５４  冷気吐出口
５５  制御装置
６０  圧力調整体
６１  開口
７０  床下空間
７１  穴あきパネル
【図１】
2014190624.tif 000003
【図２】
2014190624.tif 000004
【図３】
2014190624.tif 000005
【図４】
2014190624.tif 000006
【図５】
2014190624.tif 000007
【図６】
2014190624.tif 000008
【図７】
2014190624.tif 000009
【図８】
2014190624.tif 000010
【図９】
2014190624.tif 000011
【図１０】
2014190624.tif 000012
【図１１】
2014190624.tif 000013