(57)【要約】  冷却システム２は、少なくとも２列に並べて設置された複数の発熱筐体７０により吸気される気流と排気される気流とが、分離あるいは略分離されるように、遮蔽部材８０の外面形状をなす複数面のうちの少なくともいずれかと、複数の発熱筐体７０の外面形状をなす複数面のうち吸気面あるいは排気面とによって、囲まれた空間が形成されている場合に、複数の発熱筐体７０のうちの特定の発熱筐体７１により吸気あるいは排気される第一の気流と、特定の発熱筐体７１を除く他の前記発熱筐体７０により吸気あるいは排気される第二の気流とを、分離あるいは略分離可能に形成されたダクト５０と、第一の気流に作用することによって、特定の発熱筐体７１に対する冷却力を強化する冷却強化部６０と、を備えることにより、アイルキャッピングのような空調環境が構築されたシステムにおいて、発熱量が高い発熱筐体の存在によるホットスポットの発生を、効率的に回避する。
2019049241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２列に並べて設置された複数の発熱筐体により吸気される気流と前記複数の発熱筐体により排気される気流とが、分離あるいは略分離されるように、遮蔽部材の外面形状をなす複数面のうちの少なくともいずれかと、前記複数の発熱筐体の外面形状をなす複数面のうち吸気が行なわれる吸気面あるいは排気が行なわれる排気面とによって、囲まれた空間が形成されている場合に、
前記複数の発熱筐体のうちの特定の発熱筐体により吸気あるいは排気される第一の気流と、前記特定の発熱筐体を除く他の前記発熱筐体により吸気あるいは排気される第二の気流とを、分離あるいは略分離可能に形成されたダクトと、
前記第一の気流に作用することによって、前記特定の発熱筐体に対する冷却力を強化する冷却強化手段と、
を備える冷却システム。
【請求項２】
前記ダクトは、ダクト形成部材を有し、前記ダクト形成部材に含まれる面と、前記特定の発熱筐体に含まれる吸気面あるいは排気面とによって囲むことによって、前記第一の気流が通る空間を形成する、
請求項１に記載の冷却システム。
【請求項３】
前記遮蔽部材をさらに備え、
前記遮蔽部材は、前記特定の発熱筐体の上方から、前記ダクト形成部材を吊り下げ可能な構造を有する、
請求項２に記載の冷却システム。
【請求項４】
前記ダクト形成部材の材質は、布、あるいは、ビニール、あるいはプラスティック、あるいは金属である、
請求項２または請求項３に記載の冷却システム。
【請求項５】
前記冷却強化手段は、前記第一の気流と冷媒または水との間で熱交換を行なう熱交換器である、
請求項１に記載の冷却システム。
【請求項６】
前記熱交換器は、前記冷媒または水が流れる冷却管とフィンとを格子状に形成し、前記フィンに接した前記第一の気流が進む方向を変更可能な回転機構を備える、
請求項５に記載の冷却システム。
【請求項７】
前記冷却強化手段に供給される前記冷媒または水が流れる、柔軟性を有する供給管をさらに備える、
請求項５または請求項６に記載の冷却システム。
【請求項８】
前記供給管は、樹脂管、あるいはゴム管、あるいは金属フレキ管である、
請求項７に記載の冷却システム。
【請求項９】
前記冷却強化手段は、前記第一の気流が前記ダクトの内部を循環することを支援する送風機である、
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項１０】
前記冷却強化手段は、前記ダクトの内部における複数の場所の少なくともいずれかに設置可能である、
請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項１１】
前記冷却強化手段の移動を支援するガイドレールをさらに備える、
請求項１０に記載の冷却システム。
【請求項１２】
前記ガイドレールは、前記遮蔽部材に取り付けられている、
請求項１１に記載の冷却システム。
【請求項１３】
少なくとも２列に並べて設置された複数の発熱筐体により吸気される気流と前記複数の発熱筐体により排気される気流とが、分離あるいは略分離されるように、遮蔽部材の外面形状をなす複数面のうちの少なくともいずれかと、前記複数の発熱筐体の外面形状をなす複数面のうち吸気が行なわれる吸気面あるいは排気が行なわれる排気面とによって、囲まれた空間が形成されている場合に、
前記複数の発熱筐体のうちの特定の発熱筐体により吸気あるいは排気される第一の気流と、前記特定の発熱筐体を除く他の前記発熱筐体により吸気あるいは排気される第二の気流とを、分離あるいは略分離可能にダクトを形成し、
冷却強化手段が前記第一の気流に作用することによって、前記特定の発熱筐体に対する冷却力を強化する、
冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、並べて設置された複数の発熱筐体によって吸気される気流と複数の発熱筐体によって排気される気流とが、分離あるいは略分離されるように、吸気アイルまたは排気アイルをキャッピングした空調環境において、発熱筐体を冷却する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模な情報処理システムを構築したデータセンターや通信局舎内では、通常、電子機器が高密度に搭載された多数のラック（発熱筐体）が設置されている。これらの電子機器から発せられる熱量は膨大であるので、電子機器を効率的に冷却可能な冷却（空調）システムが求められている。このような冷却システムを実現する技術の一つとして、アイルキャッピング（登録商標）が知られている。アイルキャッピングは、空調機から提供される冷気と電子機器から排出される暖気とが混合しないように、吸気アイルあるいは排気アイルをキャッピング（気流を遮断可能な部材により空間を囲む）する技術である。但し、吸気アイルは、吸気面が同一方向を向くように並べて設置された複数の電子機器の吸気面とキャッピングする部材とによって囲まれた空間（２列のラック群に囲まれた保守作業用のaisle（通路））である。排気アイルは、排気面が同一方向を向くように並べて設置された複数の電子機器の排気面とキャッピングする部材とによって囲まれた空間（２列のラック群に囲まれた保守作業用のaisle（通路））である。【０００３】
このようなアイルキャッピングに関連する技術として、特許文献１には、ラックに収納された機器の排熱のために流れる気流の経路を制御するため、ラックの頂部からラックの前面方向又は背面方向に突出するようにスライドバーを固定した装置が開示されている。この装置は、気流を遮断する材質からなるアイルカーテンを、冷気の導入口（又は暖気の排出口）とラックの前面又は背面とを囲むために、スライドバーに着脱可能に装着する。【０００４】
また、特許文献２には、並んで配置された複数のラックに収容された電子機器から排出された排出空気を吸入して冷却し、冷却した空調空気を電子機器に供給する空調機を備えた空調システムが開示されている。この空調システムは、複数のラックが配置される機器室と当該機器室の外に配置された当該空調機との間の空間のうち、少なくとも複数のラックに挟まれた空間であって電子機器が冷却に用いる空気を吸入する吸入空間と対向する位置に配置され、空調機から空調空気が流入するチャンバ部を有する。そして、そのチャンバ部は、機器室との仕切りとなる側壁における吸入空間と対向する位置に、空調空気を吸入空間が延びる方向に向かって吹き出させる吹出部を有する。【０００５】
また、特許文献３には、空気を２列の機器ラックの間に封じ込めて冷房するための冷房システムが開示されている。この冷房システムは，２列の機器ラックにより区画されたホットアイルを封止するように構成されたキャノピーアセンブリと，そのキャノピーアセンブリ内に埋設した冷却手段とを含んでいる。この冷却手段は，ホットアイル内に封じ込めた空気を冷却するように構成されている。【０００６】
また、特許文献４には、機器収容ラックと、ホットアイルと、コールドアイルと、空調装置と、ダクトを有する空調システムが開示されている。ホットアイルは、機器収容ラックにおける排気側に隣り合う状態で形成され、内部収容空間と連通する。コールドアイルは、ホットアイルと区画されると共に、機器収容ラックにおける排気側とは反対側の吸気側に隣り合う状態で形成され、内部収容空間と連通する。ダクトは、ホットアイルから空調装置への空気還気路、及び、空調装置からコールドアイルへの空気供給路の少なくとも何れか一方が、ホットアイル又はコールドアイルにおいて平面視した場合に機器収容ラックの長手方向に沿って延びるように形成される。そしてそのダクトは、通気性及び可撓性を有する柔軟性シートによって構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2012-084700号公報
【特許文献２】特開2017-015341号公報
【特許文献３】特表2012-516570号公報
【特許文献４】特開2017-003219号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したアイルキャッピングのような空調環境が構築されたシステムにおいて、他の発熱筐体と比較して発熱量が特に高い発熱筐体（高発熱筐体）が存在する場合、以下のような問題が発生する。即ち、高発熱筐体が備えるファンの回転数は、通常、他の発熱筐体が備えるファンの回転数よりも高いので、高発熱筐体が吸気あるいは排気する風量は、当該他の発熱筐体よりも多くなる。この場合、アイルキャッピングによって形成された吸気アイルのような密閉空間において、高発熱筐体の周辺に位置する他の発熱筐体は、冷却に必要な空気を高発熱筐体に奪われる。また、高発熱筐体から排気された高温の排気が、他の発熱筐体の吸排気の循環と混合することが、当該他の発熱筐体の温度が上昇する要因となる。【０００９】
このように、高発熱筐体の周辺に位置する他の発熱筐体は、高発熱筐体による吸排気の影響を受けることにより、必要な冷却を十分に行なうことができなくなるので、温度が上昇する。即ち、当該他の発熱筐体において、ホットスポットが発生する。また、このようなホットスポットの発生を回避するために、例えば、空調機が吸気アイルの内部に対して冷気を過剰に供給した場合、空調のための電力が増加することになる。【００１０】
したがって、アイルキャッピングのような空調環境が構築されたシステムにおいて、高発熱筐体が存在する場合、ホットスポットの発生を効率的に回避することが課題である。特許文献１乃至４は、このような課題について言及していない。本願発明の主たる目的は、この問題を解決する冷却システム等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明の一態様に係る冷却システムは、少なくとも２列に並べて設置された複数の発熱筐体により吸気される気流と前記複数の発熱筐体により排気される気流とが、分離あるいは略分離されるように、遮蔽部材の外面形状をなす複数面のうちの少なくともいずれかと、前記複数の発熱筐体の外面形状をなす複数面のうち吸気が行なわれる吸気面あるいは排気が行なわれる排気面とによって、囲まれた空間が形成されている場合に、前記複数の発熱筐体のうちの特定の発熱筐体により吸気あるいは排気される第一の気流と、前記特定の発熱筐体を除く他の前記発熱筐体により吸気あるいは排気される第二の気流とを、分離あるいは略分離可能に形成されたダクトと、前記第一の気流に作用することによって、前記特定の発熱筐体に対する冷却力を強化する冷却強化手段と、を備える。【００１２】
上記目的を達成する他の見地において、本願発明の一態様に係る冷却方法は、少なくとも２列に並べて設置された複数の発熱筐体により吸気される気流と前記複数の発熱筐体により排気される気流とが、分離あるいは略分離されるように、遮蔽部材の外面形状をなす複数面のうちの少なくともいずれかと、前記複数の発熱筐体の外面形状をなす複数面のうち吸気が行なわれる吸気面あるいは排気が行なわれる排気面とによって、囲まれた空間が形成されている場合に、前記複数の発熱筐体のうちの特定の発熱筐体により吸気あるいは排気される第一の気流と、前記特定の発熱筐体を除く他の前記発熱筐体により吸気あるいは排気される第二の気流とを、分離あるいは略分離可能にダクトを形成し、冷却強化手段が前記第一の気流に作用することによって、前記特定の発熱筐体に対する冷却力を強化する。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明は、アイルキャッピングのような空調環境が構築されたシステムにおいて、発熱量が高い発熱筐体の存在によるホットスポットの発生を、効率的に回避することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本願発明の第１の実施形態に係る冷却システム１の斜視図である。
【図２】本願発明の第１の実施形態に係る冷却システム１をＹ軸の正方向に見たＸＺ平面図（熱交換器２０がラック３０−４（高発熱ラック）における吸気面側の上部に設置されている場合）である。
【図３】本願発明の第１の実施形態に係る冷却システム１をＸ軸の負方向に見たＹＺ平面図である。
【図４】図２における熱交換器２０の周辺部分を拡大した斜視図である。
【図５】図４に示す熱交換器２０をＺ軸の負方向に見たＸＹ平面図である。
【図６】本願発明の第１の実施形態に係る冷却システム１をＹ軸の正方向に見たＸＺ平面図（熱交換器２０がラック３０−４（高発熱ラック）における排気面側の上部に設置されている場合）である。
【図７】図６における熱交換器２０の周辺部分を拡大した斜視図である。
【図８】本願発明の第２の実施形態に係る冷却システム２の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本願発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。尚、以下の説明においては、説明の便宜上、図面中に３次元（Ｘ−Ｙ−Ｚ）座標を適宜示して説明することとする。以下に説明する各実施形態では、Ｘ軸方向及びＹ軸方向が水平方向であり、Ｚ軸方向が垂直方向である。
【００１６】
＜第１の実施形態＞
以下、図１乃至図４を参照して、本願発明の第１の実施の形態に係る冷却システム１を説明する。
【００１７】
図１は、本願発明の第１の実施の形態に係る冷却システム１の斜視図である。図２は、本実施形態に係る冷却システム１をＹ軸の正方向に見たＸＺ平面図である。図２に示す冷却システム１では、熱交換器２０がラック３０−４における吸気面側の上部に設置されている。図３は、本実施形態に係る冷却システム１をＸ軸の負方向に見たＹＺ平面図である。図４は、図２における熱交換器２０の周辺部分を拡大した斜視図である。
【００１８】
図１乃至図４に示す冷却システム１は、アイルキャッピングによる空調環境を構築したシステムである。冷却システム１は、カーテンダクト１０、熱交換器２０、ガイドレール２１、ラック（発熱筐体）３０−１乃至３０−６、及び、遮蔽部材４１−１及び４１−２を含んでいる。
【００１９】
ラック３０−１乃至３０−６は、電子機器を搭載している。尚、本願では以降、「ラック」という記載には、搭載されている電子機器を含むこととする。また、冷却システム１に含まれるラックの台数は、６台に限定されない。図１に示す通り、ラック３０−１乃至３０−３は、Ｙ軸方向に一列に並べて設置されている。同様に、ラック３０−４乃至３０−６は、Ｙ軸方向に一列に並べて設置されている。
【００２０】
ラック３０−１乃至３０−３は、その外面形状をなす複数面のうち、吸気が行なわれる吸気面がＸ軸の正方向に向き、排気が行なわれる排気面がＸ軸の負方向に向くように搭載されている。これに対して、ラック３０−４乃至３０−６は、その吸気面がＸ軸の負方向に向き、その排気面がＸ軸の正方向に向くように搭載されている。即ち、ラック３０−１乃至３０−３と、ラック３０−４乃至３０−６とは、それらの吸気面同士が空間（通路）をはさんで向かい合うように設置されている。尚、図１及び図２に記載された矢印は、ラック３０−１乃至３０−６によって吸気あるいは排気される気流の方向を表す（後述する図６及び図８も同様）。
【００２１】
図１に示すように、ラック３０−１乃至３０−３を含む列と、ラック３０−４乃至３０−６を含む列との間に形成された空間（通路）における、天井を含む上部部分には、外部との間で気流を遮断あるいは略遮断可能に、遮蔽部材４１−１が取り付けられている。そして、当該通路の２ヶ所の出入口となる部分には、外部との間で気流を遮断あるいは略遮断可能に、遮蔽部材４１−２がそれぞれ取り付けられている。尚、本願では以降、遮蔽部材４１−１及び４１−２をまとめて遮蔽部材４１と称する場合がある。遮蔽部材４１の材質は、例えば、プラスティックやビニール、あるいは金属等である。
【００２２】
そして、図１に例示する斜視図に表す如く、遮蔽部材４１−１と２ヶ所の遮蔽部材４１−２とは、例えば一体形成、溶着、融着などによって、それぞれ一端が繋がった形態をなしている。尚、図１に例示するアイルキャッピングによる空調環境は一例であり、冷却システム１は、例えば、遮蔽部材４１−１のみを使用した、より簡易的なアイルキャッピングによる空調環境を構築してもよい。
【００２３】
このように、ラック３０−１乃至３０−３の吸気面と、ラック３０−４乃至３０−６の吸気面と、遮蔽部材４１の外面形状をなす複数面のうちの少なくともいずれかとによって囲まれた空間である吸気アイル４０が形成されている。そして、空調機（不図示）から冷却システム１に対して提供された冷気は、例えば床下を経由して、吸気アイル４０の内部に送出される。
【００２４】
本実施形態では、ラック３０−１乃至３０−６のうち、ラック３０−４が、発熱量が特に高い電子機器を搭載した高発熱ラック（高発熱筐体）であることとする。この場合、ラック３０−４の近傍にカーテンダクト１０が取り付けられるとともに、カーテンダクト１０の内部に熱交換器２０が設置される。カーテンダクト１０は、ラック３０−４から吸気あるいは排気される気流（第一の気流）と、ラック３０−１乃至３０−３とラック３０−５及び３０−６とによって吸気あるいは排気される気流（第二の気流）とを、分離あるいは略分離可能に形成したダクトである。したがって、第一の気流は、カーテンダクト１０の内部を流れ、第二の気流は、カーテンダクト１０の外部を流れる。
【００２５】
図１に示すカーテンダクト１０は、図２及び図３に示す複数のカーテン（ダクト形成部材）１１−１乃至１１−３を含んでいる。尚、本願では以降、カーテン１１−１乃至１１−３を、まとめてカーテン１１と称する場合がある。カーテン１１の材質は、第一及び第二の気流を分離あるいは略分離可能な材質であればよく、例えば、織り目が細かい布、あるいはビニール、あるいはプラスティック、あるいは金属等である。
【００２６】
冷却システム１は、図１乃至図３に示す通り、カーテン１１−１乃至１１−３とラック３０−４の排気面とによって、カーテンダクト１０を形成している。カーテン１１は、図４に示す通り、取付機構１１０によって、ガイドレール２１（図１及び図２における太線部分）から吊り下げた態様で、ガイドレール２１に取り付けられている。本実施形態では、ガイドレール２１は、詳細には、４本のガイドレール２１−１乃至２１−４により構成されている。尚、ガイドレール２１の構成は、図４に示す構成とは異なってもよい。ガイドレール２１は、カーテン１１及び熱交換器２０をラック３０−４の近傍に取り付けられるようにするための構造であり、例えば、図２及び図３に示す通り、ラック３０−４の上部に位置する遮蔽部材４１−１に、Ｘ軸に平行あるいは略平行に取り付けられている。
【００２７】
カーテン１１−１は、図２及び図３に示す通り、ラック３０−４の排気面からＸ軸の正方向に所定の長さ分、突き出した状態で、ＸＺ平面に平行あるいは略平行になるようにガイドレール２１に取り付けられている。カーテン１１−１は、Ｚ軸方向において、ガイドレール２１から床付近までの長さを有している。カーテン１１−１は、図３に示す通り２つあり、それぞれ、Ｙ軸方向におけるラック３０−４の両側の境界近傍に形成されるように、ガイドレール２１−１及び２１−２に取り付けられている。
【００２８】
カーテン１１−２は、図２及び図３に示す通り、ラック３０−４の上部を囲むとともに、ラック３０−４の吸気面からＸ軸の負方向に所定の長さ分、突き出した状態で、ＸＺ平面に平行あるいは略平行位置するように、ガイドレール２１に取り付けられている。カーテン１１−２は、Ｚ軸方向において、ガイドレール２１−１及び２１−２からラック３０−４の天板付近までの長さを有している。カーテン１１−２は、図３に示す通り２つあり、それぞれ、Ｙ軸方向におけるラック３０−４の両側の境界近傍に形成されるように、ガイドレール２１−１及び２１−２に取り付けられている。
【００２９】
カーテン１１−３は、図２及び図３に示す通り、ラック３０−４の排気面からＸ軸の正方向に所定の長さの位置に、ＹＺ平面に平行あるいは略平行に、ガイドレール２１−１及び２１−２に取り付けられている。カーテン１１−３は、Ｚ軸方向において、ガイドレール２１から床付近までの長さを有している。
【００３０】
カーテン１１は、その部材が、布、あるいはビニール等である場合、気流による揺れが減少するように、例えば、その下部に錘が取り付けられてもよい。
【００３１】
図１及び図４に示す熱交換器２０は、カーテンダクト１０の内部を流れる第一の気流と冷媒あるいは水を用いる熱交換を行なうことによって、第一の気流を冷却する機能を有する。
【００３２】
熱交換器２０は、図４に示す通り、可動機構２２によって、ガイドレール２１−１乃至２１−４に取り付けられている。熱交換器２０は、可動機構２２を介して、ガイドレール２１に沿ってスライドすることによって、その設置位置をＸ軸方向に変更可能である。尚、図４に記載された矢印は、熱交換器２０が可動可能な方向を表す（後述する図７も同様）。
【００３３】
図５は、図４に示す熱交換器２０をＺ軸の負方向に見たＸＹ平面図であり、熱交換器２０の詳細を示す図である。熱交換器２０は、冷却管２００及び２０１と、フィン２０２とを含んでいる。
【００３４】
冷却管２００及び２０１は、冷媒あるいは水を流す管である。冷却管２００は、Ｙ軸方向に平行（略平行）に形成された、２本の管である。冷却管２００の一方は、２本の供給管２３の一方を通って流れてきた冷媒または水を、冷却管２０１に流す。冷却管２００のもう一方は、冷却管２０１を通って流れてきた冷媒または水を、供給管２３のもう一方に流す。
【００３５】
供給管２３は、冷却された冷媒または水を熱交換器２０に供給する装置（図１乃至図５には不図示）と、熱交換器２０との間で、冷媒または水を流す管である。供給管２３は、熱交換器２０の位置に応じて経路を柔軟に変更できるように、柔軟性を有する素材により構成されている。供給管２３は、例えば樹脂管、あるいはゴム管、あるいは金属フレキ管等である。
【００３６】
熱交換器２０は、Ｘ軸方向に平行（略平行）に形成された複数の冷却管２０１と、Ｙ軸方向に平行（略平行）に形成された複数のフィン２０２とが、格子状に配置されている。フィン２０２は、冷却管２０１を流れる冷媒または水との間で熱交換を行なうことが可能な、例えば金属板である。熱交換器２０は、フィン２０２を介して、フィン２０２に接しながら熱交換器２０を通過した第一の気流と、冷却管２０１を流れる冷媒または水との間で熱交換を行なう。
【００３７】
熱交換器２０は、また、図４及び図５に示す通り、回転機構２４を有している。回転機構２４は、Ｙ軸に平行あるいは略平行な軸を中心として、熱交換器２０を回転可能な機構である。回転機構２４の構造自体は、一般的な技術を採用できるので、その詳細な説明を省略する。
【００３８】
熱交換器２０は、図２に示す通りラック３０−４における吸気面側の上部に設置されている場合、回転機構２４によって、図２及び図４に示す通り、ＸＺ平面において傾きがマイナスとなる態様に設置された状態にある。この場合、図２に示す通り、ラック３０−４の排気面側からラック３０−４の上部をＸ軸の負方向に向けて流れる第一の気流は、熱交換器２０におけるフィン２０２と接することによって、Ｚ軸の負方向に向きを変える。
【００３９】
熱交換器２０は、あるいは、図６に示す通りラック３０−４における排気面側の上部に設置されている場合、回転機構２４によって、図６及び図７に示す通り、ＸＺ平面において傾きがプラスとなる態様に設置された状態にある。この場合、図６に示す通り、ラック３０−４の排気面側をＺ軸の正方向に向けて流れる第一の気流は、熱交換器２０におけるフィン２０２と接することによって、Ｘ軸の負方向に向きを変える。
【００４０】
このように、回転機構２４は、熱交換器２０が設置された位置に応じて、第一の気流がカーテンダクト１０の内部を乱れることなく円滑に循環するように、熱交換器２０の向きを変更することができる。
【００４１】
本実施形態に係る冷却システム１は、アイルキャッピングのような空調環境が構築されたシステムにおいて、発熱量が高い発熱筐体の存在によるホットスポットの発生を、効率的に回避することができる。その理由は、冷却システム１は、発熱量が高い発熱筐体により吸排気される第一の気流と、その他の発熱筐体により吸排気される第二の気流とを分離あるいは略分離可能なダクトを形成するとともに、第一の気流に作用することによって、発熱量が高い発熱筐体に対する冷却力を強化する冷却強化部（熱交換器）を備えるからである。
【００４２】
以下に、本実施形態に係る冷却システム１によって実現される効果について、詳細に説明する。
【００４３】
アイルキャッピングのような空調環境が構築されたシステムにおいて、高発熱筐体が存在する場合、高発熱筐体の周辺に位置する他の発熱筐体は、高発熱筐体による吸排気の影響を受けて、必要な冷却を効率的に行なうことができなくなる可能性が高いので、当該他の発熱筐体において、ホットスポットが発生する場合がある。即ち、高発熱筐体が備えるファンの回転数は、通常、他の発熱筐体が備えるファンの回転数よりも高いので、アイルキャッピングによって形成された密閉空間において、高発熱筐体の周辺に位置する他の発熱筐体は、冷却に必要な空気を高発熱筐体に奪われる。また、高発熱筐体から排気された高温の排気が、アイルキャッピングによって形成された密閉空間において、他の発熱筐体の吸排気の循環と混ざることが、ホットスポットが発生する要因となる。したがって、アイルキャッピングのような空調環境が構築されたシステムにおいて、高発熱筐体が存在する場合、ホットスポットの発生を効率的に回避することが課題である。
【００４４】
このような問題に対して、本実施形態に係る冷却システム１は、アイルキャッピングのような空調環境が構築されたシステムであって、カーテンダクト１０と、熱交換器２０とを備え、例えば図１乃至図７を参照して上述した通り構成されている。即ち、カーテンダクト１０は、複数の電子機器（ラック３０−１乃至３０−６）のうちの高発熱電子機器（ラック３０−４）により吸気あるいは排気される第一の気流と、ラック３０−４を除く他のラックにより吸気あるいは排気される第二の気流とを、分離あるいは略分離可能に形成されている。熱交換器２０は、第一の気流に作用することによって、ラック３０−４に対する冷却力を強化する。
【００４５】
即ち、本実施形態に係る冷却システム１は、カーテンダクト１０によって、高発熱電子機器に対する局所的な空調環境を構築するので、高発熱電子機器の周辺に位置する他の電子機器が受ける、高発熱電子機器による吸排気の影響を低減する。そして、冷却システム１は、熱交換器２０によって、高発熱電子機器に対する冷却力を強化することができるので、他の電子機器が受ける、高発熱電子機器による影響をさらに低減する。これにより、本実施形態に係る冷却システム１は、アイルキャッピングのような空調環境が構築されたシステムにおいて、発熱量が高い電子機器の存在によるホットスポットの発生を、効率的に回避することができる。
【００４６】
また、本実施形態に係るカーテンダクト１０は、第一の気流と第二の気流とを分離あるいは略分離する効果が期待できるのであれば、その形状は、上述したカーテン１１−１乃至１１−３により形成される形状に限定されない。例えば、カーテンダクト１０は、カーテン１１−３を使用しない、より簡易的な形状を有してもよい。カーテンダクト１０は、あるいは、ラック３０−４の吸気面側に、Ｚ軸方向において、ガイドレール２１から床付近までの長さを有するカーテンを有するようにしてもよい。
【００４７】
また、本実施形態に係る熱交換器２０が設置される場所は、ガイドレール２１を介して変更可能であるので、配線されたケーブル等、システム内に設置された部材に干渉しない位置に熱交換器２０を設置することができる。尚、冷却システム１は、ガイドレール２１を備える代わりに、熱交換器２０をカーテンダクト１０の内部における複数の場所の少なくともいずれかに設置可能な、より簡易的な構造を備えてもよい。その一例として、例えば、遮蔽部材４１が、熱交換器２０を複数の場所のいずれかにねじ止め可能な構造を備えてもよい。
【００４８】
また、本実施形態に係る熱交換器２０は、冷媒または水が流れる冷却管２０１とフィン２０２とを格子状に形成し、フィン２０２に接した第一の気流が進む方向を変更可能な回転機構２４を備える。したがって、本実施形態に係る冷却システム１は、熱交換器２０が設置された位置に応じて、回転機構２４を用いて熱交換器２０の向きを適切に変更することによって、カーテンダクト１０の内部における第一の気流の循環を円滑にすることができる。
【００４９】
また、本実施形態に係る熱交換器２０に冷媒または水を供給する供給管２３は、柔軟性を有する素材により構成されているので、熱交換器２０の位置に応じて経路を柔軟に変更することができる。
【００５０】
また、本実施形態に係る冷却システム１は、熱交換器２０の代わりに、あるいは、熱交換器２０に追加して、高発熱電子機器による第一の気流がカーテンダクト１０の内部を循環することを支援する送風機を、備えてもよい。この送風機は、第一の気流に対して作用可能な位置に設置されればよい。より具体的には、この送風機は、例えば、図２あるいは図６に示す熱交換器２０と同様に、ラック３０−４の上部に位置するカーテンダクト１０の内部におけるＸ軸方向のいずれかの位置に設置されてもよい。この送風機は、あるいは、ラック３０−４の排気面側に位置するカーテンダクト１０に連通する床下等に設置されてもよい。
【００５１】
また、本実施形態に係るラック３０−１乃至３０−６に搭載される機器は、電子機器に限定されない。ラック３０−１乃至３０−６は、例えばエンジン等の動力源（内燃機関）が内部に設置された発熱する機器であって、空調により冷却される必要がある機器を搭載してもよい。
【００５２】
＜第２の実施形態＞
図８は、本願発明の第２の実施形態に係る冷却システム２の斜視図である。本実施形態に係る冷却システム２では、複数の発熱筐体７０が、少なくとも２列に並べて設置されている。そして、冷却システム２では、遮蔽部材８０の外面形状をなす複数面のうちの少なくともいずれかと、複数の発熱筐体７０の外面形状をなす複数面のうち吸気が行なわれる吸気面７００あるいは排気が行なわれる排気面７０１とによって、囲まれた空間が形成されている。これにより、冷却システム２では、複数の発熱筐体７０により吸気される気流と複数の発熱筐体７０により排気される気流とが、分離あるいは略分離される。
【００５３】
また、本実施形態に係る冷却システム２は、ダクト５０と、冷却強化部６０とを備える。
【００５４】
ダクト５０は、複数の発熱筐体７０のうちの発熱量が高い特定の発熱筐体７１により吸気あるいは排気される第一の気流７１０と、特定の発熱筐体７１を除く他の前記発熱筐体７０により吸気あるいは排気される第二の気流７１１とを、分離あるいは略分離可能に形成されている。
【００５５】
冷却強化部６０は、第一の気流７１０に作用することによって、特定の発熱筐体７１に対する冷却力を強化する。
【００５６】
本実施形態に係る冷却システム２は、アイルキャッピングのような空調環境が構築されたシステムにおいて、発熱量が高い発熱筐体７０の存在によるホットスポットの発生を、効率的に回避することができる。その理由は、冷却システム２は、発熱量が高い発熱筐体７０により吸排気される第一の気流と、その他の発熱筐体により吸排気される第二の気流とを分離可能なダクト５０を形成するとともに、第一の気流に作用することによって、発熱量が高い発熱筐体７０に対する冷却力を強化する冷却強化部６０を備えるからである。
【００５７】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本願発明を説明した。しかしながら、本願発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本願発明は、本願発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【００５８】
尚、上述した各実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。しかしながら、上述した各実施形態により例示的に説明した本願発明は、以下には限られない。
【００５９】
（付記１）
少なくとも２列に並べて設置された複数の発熱筐体により吸気される気流と前記複数の発熱筐体により排気される気流とが、分離あるいは略分離されるように、遮蔽部材の外面形状をなす複数面のうちの少なくともいずれかと、前記複数の発熱筐体の外面形状をなす複数面のうち吸気が行なわれる吸気面あるいは排気が行なわれる排気面とによって、囲まれた空間が形成されている場合に、
前記複数の発熱筐体のうちの特定の発熱筐体により吸気あるいは排気される第一の気流と、前記特定の発熱筐体を除く他の前記発熱筐体により吸気あるいは排気される第二の気流とを、分離あるいは略分離可能に形成されたダクトと、
前記第一の気流に作用することによって、前記特定の発熱筐体に対する冷却力を強化する冷却強化手段と、
を備える冷却システム。
【００６０】
（付記２）
前記ダクトは、ダクト形成部材を有し、前記ダクト形成部材に含まれる面と、前記特定の発熱筐体に含まれる吸気面あるいは排気面とによって囲むことによって、前記第一の気流が通る空間を形成する、
付記１に記載の冷却システム。
【００６１】
（付記３）
前記遮蔽部材をさらに備え、
前記遮蔽部材は、前記特定の発熱筐体の上方から、前記ダクト形成部材を吊り下げ可能な構造を有する、
付記２に記載の冷却システム。
【００６２】
（付記４）
前記ダクト形成部材の材質は、布、あるいは、ビニール、あるいはプラスティック、あるいは金属である、
付記２または付記３に記載の冷却システム。
【００６３】
（付記５）
前記冷却強化手段は、前記第一の気流と冷媒または水との間で熱交換を行なう熱交換器である、
付記１に記載の冷却システム。
【００６４】
（付記６）
前記熱交換器は、前記冷媒または水が流れる冷却管とフィンとを格子状に形成し、前記フィンに接した前記第一の気流が進む方向を変更可能な回転機構を備える、
付記５に記載の冷却システム。
【００６５】
（付記７）
前記冷却強化手段に供給される前記冷媒または水が流れる、柔軟性を有する供給管をさらに備える、
付記５または付記６に記載の冷却システム。
【００６６】
（付記８）
前記供給管は、樹脂管、あるいはゴム管、あるいは金属フレキ管である、
付記７に記載の冷却システム。
【００６７】
（付記９）
前記冷却強化手段は、前記第一の気流が前記ダクトの内部を循環することを支援する送風機である、
付記１乃至付記４のいずれか一項に記載の冷却システム。
【００６８】
（付記１０）
前記冷却強化手段は、前記ダクトの内部における複数の場所の少なくともいずれかに設置可能である、
付記１乃至付記９のいずれか一項に記載の冷却システム。
【００６９】
（付記１１）
前記冷却強化手段の移動を支援するガイドレールをさらに備える、
付記１０に記載の冷却システム。
【００７０】
（付記１２）
前記ガイドレールは、前記遮蔽部材に取り付けられている、
付記１１に記載の冷却システム。
【００７１】
（付記１３）
少なくとも２列に並べて設置された複数の発熱筐体により吸気される気流と前記複数の発熱筐体により排気される気流とが、分離あるいは略分離されるように、遮蔽部材の外面形状をなす複数面のうちの少なくともいずれかと、前記複数の発熱筐体の外面形状をなす複数面のうち吸気が行なわれる吸気面あるいは排気が行なわれる排気面とによって、囲まれた空間が形成されている場合に、
前記複数の発熱筐体のうちの特定の発熱筐体により吸気あるいは排気される第一の気流と、前記特定の発熱筐体を除く他の前記発熱筐体により吸気あるいは排気される第二の気流とを、分離あるいは略分離可能にダクトを形成し、
冷却強化手段が前記第一の気流に作用することによって、前記特定の発熱筐体に対する冷却力を強化する、
冷却方法。
【符号の説明】
【００７２】
１    冷却システム
１０    カーテンダクト
１１    カーテン
１１０    取付機構
２０    熱交換器
２１    ガイドレール
２２    可動機構
２３    供給管
２４    回転機構
２００及び２０１    冷却管
２０２    フィン
３０−１乃至３０−６    ラック
４０    吸気アイル
４１    遮蔽部材
４１−１及び４１−２    遮蔽部材
２    冷却システム
５０    ダクト
６０    冷却強化部
７０    発熱筐体
７００    吸気面
７０１    排気面
７１    特定の発熱筐体
７１０    第一の気流
７１１    第二の気流
８０    遮蔽部材
【図１】
2019049241.tif 000003
【図２】
2019049241.tif 000004
【図３】
2019049241.tif 000005
【図４】
2019049241.tif 000006
【図５】
2019049241.tif 000007
【図６】
2019049241.tif 000008
【図７】
2019049241.tif 000009
【図８】
2019049241.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月12日(2020.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２列に並べて設置された複数の発熱筐体により吸気される気流と前記複数の発熱筐体により排気される気流とが、分離あるいは略分離されるように、遮蔽部材の外面形状をなす複数面のうちの少なくともいずれかと、前記複数の発熱筐体の外面形状をなす複数面のうち吸気が行なわれる吸気面あるいは排気が行なわれる排気面とによって、囲まれた空間が形成されている場合に、
前記複数の発熱筐体のうちの特定の発熱筐体により吸気あるいは排気される第一の気流と、前記特定の発熱筐体を除く他の前記発熱筐体により吸気あるいは排気される第二の気流とを、分離あるいは略分離可能に形成されたダクトと、
前記第一の気流に作用することによって、前記特定の発熱筐体に対する冷却力を強化する冷却強化手段と、
を備える冷却システム。
【請求項２】
前記ダクトは、ダクト形成部材を有し、前記ダクト形成部材に含まれる面と、前記特定の発熱筐体に含まれる吸気面あるいは排気面とによって囲むことによって、前記第一の気流が通る空間を形成する、
請求項１に記載の冷却システム。
【請求項３】
前記遮蔽部材をさらに備え、
前記遮蔽部材は、前記特定の発熱筐体の上方から、前記ダクト形成部材を吊り下げ可能な構造を有する、
請求項２に記載の冷却システム。
【請求項４】
前記ダクト形成部材の材質は、布、あるいは、ビニール、あるいはプラスティック、あるいは金属である、
請求項２または請求項３に記載の冷却システム。
【請求項５】
前記冷却強化手段は、前記第一の気流と冷媒または水との間で熱交換を行なう熱交換器である、
請求項１に記載の冷却システム。
【請求項６】
前記熱交換器は、前記冷媒または水が流れる冷却管とフィンとを格子状に形成し、前記フィンに接した前記第一の気流が進む方向を変更可能な回転機構を備える、
請求項５に記載の冷却システム。
【請求項７】
前記冷却強化手段に供給される前記冷媒または水が流れる、柔軟性を有する供給管をさらに備える、
請求項５または請求項６に記載の冷却システム。
【請求項８】
前記供給管は、樹脂管、あるいはゴム管、あるいは金属フレキ管である、
請求項７に記載の冷却システム。
【請求項９】
前記冷却強化手段は、前記第一の気流が前記ダクトの内部を循環することを支援する送風機である、
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の冷却システム。
【請求項１０】
少なくとも２列に並べて設置された複数の発熱筐体により吸気される気流と前記複数の発熱筐体により排気される気流とが、分離あるいは略分離されるように、遮蔽部材の外面形状をなす複数面のうちの少なくともいずれかと、前記複数の発熱筐体の外面形状をなす複数面のうち吸気が行なわれる吸気面あるいは排気が行なわれる排気面とによって、囲まれた空間が形成されている場合に、
前記複数の発熱筐体のうちの特定の発熱筐体により吸気あるいは排気される第一の気流と、前記特定の発熱筐体を除く他の前記発熱筐体により吸気あるいは排気される第二の気流とを、分離あるいは略分離可能にダクトを形成し、
冷却強化手段が前記第一の気流に作用することによって、前記特定の発熱筐体に対する冷却力を強化する、
冷却方法。
【国際調査報告】
2019049241.tif 000011
2019049241.tif 000012
2019049241.tif 000013