(57)【要約】【課題】保守などの各種作業時の作業性を損なうこと無しに、複数の電子装置搭載ラックを冷却する際の冷却効率を向上させる。【解決手段】空調システム１０では、サーバラック１１とラック型空調機１２とが一体に連結されて１つのラック構造体１３が形成され、４つのラック構造体１３，…，１３は、４つの辺からなる正方形の各辺上に配置されている。正方形の各頂点毎に、各頂点に接続される２つの辺上の２つのラック構造体１３，１３のうち、一方のラック構造体１３は空調機側排気部３２を頂点に向けて配置され、他方のラック構造体１３は吸気部２１を頂点に向けて配置されている。４つのラック構造体１３，…，１３により形成される正方形状の流路で循環する空気は、各ラック構造体１３のサーバラック１１での温度上昇とラック型空調機１２での温度低下とを繰り返す。【選択図】図１
2012156174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置を搭載した電子装置搭載ラックと、該電子装置搭載ラックに連結可能かつ前記電子装置搭載ラックから排出される空気を冷却可能なラック型空調機とを備える空調システムであって、
前記電子装置搭載ラックは、外部から内部に冷却用の空気を吸気する吸気部と、該吸気部の吸気方向に平行な排気方向で前記内部の空気を外部に排気する排気部とを備え、
前記ラック型空調機は、外部から内部に空気を吸気する空調機側吸気部と、前記内部の空気を冷却する冷却部と、前記空調機側吸気部の吸気方向に平行な排気方向で前記内部の空気を外部に排気する空調機側排気部とを備え、
前記電子装置搭載ラックおよび前記ラック型空調機は、前記排気部と前記空調機側吸気部とが対向配置された状態で一体に連結されて１つのラック構造体を形成し、
少なくとも３つ以上の所定数の前記ラック構造体は、前記所定数の辺からなる多辺形の各辺上に配置され、
前記多辺形の各頂点毎に、前記頂点に接続される２つの前記辺上の２つの前記ラック構造体の一方は前記空調機側排気部を前記頂点に向けて配置され、他方は前記吸気部を前記頂点に向けて配置されていることを特徴とする空調システム。
【請求項２】
前記所定数は４つであり、前記多辺形は正方形であることを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
【請求項３】
前記ラック構造体は、前記空調機側吸気部に連結される空調機側送風機を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空調システム。
【請求項４】
前記ラック構造体は、前記排気部と前記空調機側吸気部との間に連結される送風機を備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の空調システム。
【請求項５】
前記ラック構造体は、前記送風機と前記排気部との間における前記空気の流れを整流する整流部材を備えることを特徴とする請求項４に記載の空調システム。
【請求項６】
前記多辺形の各頂点毎に、前記頂点に向かう前記空調機側排気部および前記吸気部の間の前記空気の流路を囲う部材を備えることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１つに記載の空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば前面側から吸気するとともに背面側から排気するサーバラックの背面側に、ラジエータユニットおよびファンユニットが一体的に接続されて成る冷却ユニットを配置して、ファンユニットによってサーバラックから高温の空気を強制的に排出させてラジエータユニットに導き、ラジエータユニットでの除熱後の低温の空気を冷却ユニットから排出する冷却システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この冷却システムでは、サーバラックの背面側に設けられた排気部および冷却ユニットの前面側に設けられた吸気部が接続されて１組の構造体とされ、複数の構造体は、互いの吸気部（つまり、サーバラックの前面側に設けられた吸気部）からの吸気および排気部（つまり、冷却ユニットの背面側に設けられた排気部）からの排気が直接的に干渉しないようにして、いわば並列に配列されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６７８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術に係る冷却システムによれば、各構造体の冷却ユニットによって除熱された低温の空気は、複数台の構造体が収容される室内の雰囲気中に排出され、各構造体の吸気部周辺の雰囲気がサーバラック内に取り込まれるようになっている。
このため、各サーバラックを冷却するためには、複数台の構造体が収容される室内全体の雰囲気温度を低下させる必要が生じ、冷却効率を向上させることが困難であるという問題が生じる。
また、例えば各構造体の吸気部周辺に熱源となる他の機器が配置されている場合には、冷却ユニットの運転が継続されたとしても、他の機器から排気される高温の空気がサーバラック内に取り込まれ続けることになり、サーバラックを冷却することができない虞がある。
【０００５】
これらの問題に対して、例えば各構造体の排気部と吸気部とを風洞体などによって接続して、冷却ユニットの排気部から排出された低温の空気をサーバラックの吸気部に循環させる循環路を形成する場合には、風洞体を各構造体の背面側から前面側へと配置する必要が有り、冷却システムの構成が複雑化かつ大型化してしまうという新たな問題が生じる。
【０００６】
また、例えば複数の構造体を、隣り合う構造体の一方の排気部と他方の吸気部とを対向させて、いわば１直線上に直列に配列して接続する場合には、各サーバラックおよび冷却ユニットに対して前面側および背面側から各種の保守や操作や修理などの作業を行なうことができず、利便性が損なわれてしまうという新たな問題が生じる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、保守などの各種作業時の作業性を損なうこと無しに、複数の電子装置搭載ラックを冷却する際の冷却効率を向上させることが可能な空調システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の空調システムは、電子装置を搭載した電子装置搭載ラックと、該電子装置搭載ラックに連結可能かつ前記電子装置搭載ラックから排出される空気を冷却可能なラック型空調機とを備える空調システムであって、前記電子装置搭載ラックは、外部から内部に冷却用の空気を吸気する吸気部と、該吸気部の吸気方向に平行な排気方向で前記内部の空気を外部に排気する排気部とを備え、前記ラック型空調機は、外部から内部に空気を吸気する空調機側吸気部と、前記内部の空気を冷却する冷却部と、前記空調機側吸気部の吸気方向に平行な排気方向で前記内部の空気を外部に排気する空調機側排気部とを備え、前記電子装置搭載ラックおよび前記ラック型空調機は、前記排気部と前記空調機側吸気部とが対向配置された状態で一体に連結されて１つのラック構造体を形成し、少なくとも３つ以上の所定数の前記ラック構造体は、前記所定数の辺からなる多辺形の各辺上に配置され、前記多辺形の各頂点毎に、前記頂点に接続される２つの前記辺上の２つの前記ラック構造体の一方は前記空調機側排気部を前記頂点に向けて配置され、他方は前記吸気部を前記頂点に向けて配置されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の空調システムによれば、多辺形の辺上に配置されて隣り合うラック構造体では、一方のラック構造体のラック型空調機から排気された空気が他方のラック構造体の電子装置搭載ラックに吸気されることから、多辺形状に配置された全てのラック構造体内を冷却用の空気が循環しており、例えばラック構造体が収容される室内の雰囲気や他の機器から排気される高温の空気が新たに電子装置搭載ラックに吸気されることを抑制して、冷却効率を向上させることができる。
しかも、多辺形の辺上に配置されて隣り合うラック構造体は、互いの吸排気方向が多辺形に起因する所定角度で交差することになり、一方のラック構造体の電子装置搭載ラックの吸気部と他方のラック構造体のラック型空調機の空調機側排気部とが一直線上で対向しないように配置されている。
これにより、電子装置搭載ラックの吸気部側から、あるいは、ラック型空調機の空調機側排気部側から、各種の保守や操作や修理などの作業を容易に行なうことができ、利便性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る空調システムの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る空調システムの構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る空調システムのラック構造体を分解して示す斜視図および平面図である。
【図４】本発明の実施の形態の変形例に係る空調システムの補助送風機を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態の第１変形例に係る空調システムの構成図である。
【図６】本発明の実施の形態の第２変形例に係る空調システムの構成図である。
【図７】本発明の実施の形態の第３変形例に係る空調システムのラック構造体の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の第４変形例に係る空調システムの構成を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態の第４変形例に係る空調システムの構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る空調システムについて添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による空調システム１０は、例えばサーバ装置を搭載したサーバラックをラック型空調機により空冷するサーバラック空調システムであって、例えば図１および図２に示すように、サーバラック１１とラック型空調機１２とが一体に連結されて１つのラック構造体１３が形成され、少なくとも３つ以上の所定数、例えば４つのラック構造体１３，…，１３を備えて構成されている。
【００１２】
サーバラック１１は、例えば図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、少なくとも１つ以上のサーバ装置１１ａを搭載しており、外部から内部に冷却用の空気を吸気する吸気部２１と、該吸気部２１の吸気方向ＩＮＡに平行な排気方向ＥＸＡで内部の空気を外部に排気する排気部２２とを備えている。
【００１３】
ラック型空調機１２は、サーバラック１１に連結可能かつサーバラック１１から排出される空気を冷却可能であって、例えば図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、外部から内部に空気を吸気する空調機側吸気部３１と、例えばラジエータ（図示略）およびファン（図示略）などを具備して、内部の空気を冷却および送風する冷却部１２ａと、空調機側吸気部３１の吸気方向ＩＮＢに平行な排気方向ＥＸＢで内部の空気を外部に排気する空調機側排気部３２とを備えている。
【００１４】
サーバラック１１およびラック型空調機１２は、例えば図１および図２に示すように、サーバラック１１の排気部２２とラック型空調機１２の空調機側吸気部３１とが対向配置された状態で一体に連結されて１つのラック構造体１３を形成している。
そして、例えば図２に示すように、４つのラック構造体１３，…，１３は、４つの辺Ｌ１〜Ｌ４からなる正方形Ｓの各辺Ｌ１〜Ｌ４上に配置されている。
【００１５】
そして、正方形Ｓの各頂点Ｐ１〜Ｐ４毎に、各頂点Ｐ１〜Ｐ４に接続される２つの辺上の２つのラック構造体１３，１３のうち、一方のラック構造体１３は空調機側排気部３２を正方形Ｓの頂点に向けて、他方のラック構造体１３は吸気部２１を正方形Ｓの頂点に向けて、これらの空調機側排気部３２と吸気部２１とを正方形Ｓの頂点に近接させて配置している。
【００１６】
例えば図２に示す正方形Ｓの頂点Ｐ１には、２つの辺Ｌ１，Ｌ２が接続されており、一方の辺Ｌ１上に配置されたラック構造体１３はラック型空調機１２の空調機側排気部３２を頂点Ｐ１に向けて配置され、他方の辺Ｌ２上に配置されたラック構造体１３はサーバラック１１の吸気部２１を頂点Ｐ１に向けて配置されている。そして、これらの空調機側排気部３２と吸気部２１とは、頂点Ｐ１に近接して配置されている。
【００１７】
すなわち、正方形Ｓの各辺Ｌ１〜Ｌ４上に配置された各ラック構造体１３は、各吸気方向および排気方向を正方形Ｓの辺上の所定周り方向（例えば図２に示す時計回り方向など）に一致させた状態で配置されている。
【００１８】
そして、正方形Ｓの４つの辺Ｌ１〜Ｌ４上に配置されたラック構造体１３，…，１３において、各頂点Ｐ１〜Ｐ４毎に隣り合う２つのラック構造体１３，１３は、互いの各吸気方向および排気方向が正方形Ｓに起因する角度９０°で交差している。
つまり、一方のラック構造体１３のラック型空調機１２の空調機側排気部３２と、他方のラック構造体１３のサーバラック１１の吸気部２１とが、一直線上で対向しないように配置されている。
【００１９】
本実施の形態による空調システム１０は上記構成を備えており、次に、この空調システム１０の動作について説明する。
【００２０】
サーバラック１１とラック型空調機１２とが一体に連結された各ラック構造体１３では、先ず、サーバラック１１の吸気部２１によってサーバラック１１の外部から内部に吸気された空気は、サーバラック１１の内部に搭載されたサーバ装置１１ａを冷却した後に、排気部２２によってサーバラック１１の内部から外部に排気される。
【００２１】
次に、サーバラック１１の排気部２２からサーバラック１１の外部に排気された空気は、ラック型空調機１２の空調機側吸気部３１によってラック型空調機１２の外部から内部に吸気される。
そして、ラック型空調機１２の外部から内部に吸気された空気は、ラック型空調機１２の内部に設けられた冷却部１２ａにおいて冷却された後に、空調機側排気部３２によってラック型空調機１２の内部から外部に排気される。
【００２２】
そして、正方形Ｓの各辺Ｌ１〜Ｌ４上に配置された４つのラック構造体１３，…，１３から成る空調システム１０では、隣り合うラック構造体１３，１３の一方のラック構造体１３のラック型空調機１２の空調機側排気部３２から排気された空気は、流通方向を角度９０°だけ変化させるようにして、この空調機側排気部３２の排気方向ＥＸＢに対して角度９０°を成す吸気方向ＩＮＡを有する他方のラック構造体１３のサーバラック１１の吸気部２１によって吸気される。
【００２３】
したがって、４つのラック構造体１３，…，１３により形成される正方形状の流路で循環する空気は、各ラック構造体１３のサーバラック１１での温度上昇とラック型空調機１２での温度低下とを繰り返す。
【００２４】
上述したように、本実施の形態による空調システム１０によれば、各ラック構造体１３はサーバラック１１とラック型空調機１２とが一体に連結されていることから、他のサーバラック１１や他の電子機器の有無にかかわらずに効率よくサーバラック１１の排気を冷却することができる。
【００２５】
さらに、正方形Ｓの各辺Ｌ１〜Ｌ４上に配置された４つのラック構造体１３，…，１３において、隣り合う２つのラック構造体１３，１３の一方のラック構造体１３のラック型空調機１２から排気された空気は、この排気方向ＥＸＢに対して角度９０°を成す吸気方向ＩＮＡを有する他方のラック構造体１３のサーバラック１１によって吸気される。
これにより、例えば他のサーバラック１１や他の電子機器から排気された高温の空気が、各ラック構造体１３のサーバラック１１に吸気されてしまうことを抑制することができ、サーバラック１１の冷却効率を向上させることができる。
したがって、例えば複数のラック構造体１３が収容される室内全体の雰囲気温度を低下させる必要は無く、例えばラック型空調機１２によって冷却された空気を長い距離で搬送する必要は無く、システム構成が複雑化かつ大型化してしまうことを防止して、サーバラック１１を効率よく冷却することができる。
【００２６】
しかも、隣り合う２つのラック構造体１３，１３は、互いの各吸気方向および排気方向が角度９０°で交差し、一方のラック構造体１３のラック型空調機１２の空調機側排気部３２と、他方のラック構造体１３のサーバラック１１の吸気部２１とが、一直線上で対向しないように配置されている。
これにより、正方形Ｓの各頂点Ｐ１〜Ｐ４の周辺に空間が設けられ、サーバラック１１の吸気部２１側から、あるいは、ラック型空調機１２の空調機側排気部３２側から、各種の保守や操作や修理などの作業を容易に行なうことができ、利便性を確保することができる。
【００２７】
また、各ラック構造体１３においては、ラック型空調機１２による吸気および排気動作を用いることで、例えばサーバラック１１のファン（図示略）を作動させる必要無しに、サーバラック１１の吸気および排気動作を行なうことができ、サーバラック１１のファン（図示略）の駆動に要するエネルギーを削減することができる。
【００２８】
なお、上述した実施の形態においては、例えば図４に示すような補助送風機４１を備えてもよい。
この補助送風機４１は、例えばサーバラック１１およびラック型空調機１２に連結可能に構成されている。
【００２９】
例えば図５に示す上述した実施の形態の第１変形例に係る空調システム１０では、サーバラック１１とラック型空調機１２と補助送風機４１とが一体に連結されて１つのラック構造体１３が形成され、正方形Ｓの各辺Ｌ１〜Ｌ４上に４つのラック構造体１３，…，１３が配置されている。
【００３０】
そして、各ラック構造体１３においては、サーバラック１１の排気部２２とラック型空調機１２の空調機側吸気部３１とが対向配置された状態で一体に連結され、ラック型空調機１２の空調機側排気部３２と補助送風機４１とが対向配置された状態で一体に連結されている。
【００３１】
この第１変形例によれば、例えばラック型空調機１２の静圧が低下した場合であっても補助送風機４１によってサーバラック１１の吸気および排気動作を補助することができ、さらには、サーバラック１１のファン（図示略）を作動させる必要無しにサーバラック１１の吸気および排気動作を行なうこともできる。
【００３２】
また、例えば図６に示す上述した実施の形態の第２変形例に係る空調システム１０では、サーバラック１１と補助送風機４１とラック型空調機１２とが一体に連結されて１つのラック構造体１３が形成され、正方形Ｓの各辺Ｌ１〜Ｌ４上に４つのラック構造体１３，…，１３が配置されている。
【００３３】
そして、各ラック構造体１３においては、サーバラック１１の排気部２２とラック型空調機１２の空調機側吸気部３１とが補助送風機４１を両側から挟み込むようにして対向配置された状態で一体に連結されている。
【００３４】
この第２変形例によれば、例えばラック型空調機１２の静圧が低下した場合であっても補助送風機４１によってサーバラック１１の吸気および排気動作を補助することができ、さらには、サーバラック１１のファン（図示略）を作動させる必要無しにサーバラック１１の吸気および排気動作を行なうこともできる。
【００３５】
なお、上述した実施の形態の第２変形例に係る空調システム１０においては、例えば図７（Ａ），（Ｂ）に示す第３変形例に係るラック構造体１３のように、サーバラック１１での空気の流れ（つまり、吸気および排気に加えて、サーバラック１１の内部での空気の流れ）を整流する整流部材として、例えばダクト４１ａなどを備えてもよい。
【００３６】
ダクト４１ａは、例えば、サーバラック１１と補助送風機４１との間で補助送風機４１に設けられ、サーバラック１１から補助送風機４１に向かうことに伴い拡径するテーパー状の周面を有する筒状などに形成されている。
そして、ダクト４１ａは、例えば、サーバラック１１に搭載されるサーバ装置１１ａ毎に設けられ、サーバラック１１の吸気部２１によって外部から吸気された空気のサーバラック１１の内部での流れが各サーバ装置１１ａに集中するように設定されている。
【００３７】
この第３変形例によれば、サーバラック１１の内部での気流が各サーバ装置１１ａに集中しており、例えば隣り合うサーバ装置１１ａ，１１ａ間やサーバラック１１の外周面を成すカバー（図示略）とサーバ装置１１ａとの間などに気流が集中してしまうことを防止し、サーバラック１１の冷却効率を向上させることができる。
【００３８】
なお、上述した実施の形態および第１〜第３変形例に係る空調システム１０においては、例えば図８および図９に示す上述した実施の形態の第４変形例に係る空調システム１０のように、正方形Ｓの各頂点Ｐ１〜Ｐ４毎に、各頂点Ｐ１〜Ｐ４の周辺を覆うようにして、各頂点Ｐ１〜Ｐ４に向かう空調機側排気部３２および吸気部２１の間の空気の流路を全体的あるいは部分的に囲う部材５１を備えてもよい。
【００３９】
この第４変形例によれば、空調システム１０の内部を遮蔽することができ、外部の雰囲気が空調システム１０の内部に流入することを防止あるいは抑制することができるとともに、空調システム１０の内部を循環する空気が外部に流出することを防止あるいは抑制することができ、サーバラック１１の冷却効率を向上させることができる。
しかも、空調システム１０の内部で空気を循環させるために要する電力を削減することができ、エネルギー効率を向上させることができる。
さらに、空調システム１０の作動に起因する外部における騒音を低減することができる。
【００４０】
なお、上述した実施の形態および第１〜第４変形例に係る空調システム１０においては、４つのラック構造体１３，…，１３を正方形Ｓの４つの辺Ｌ１〜Ｌ４上に配置するとしたが、これに限定されず、少なくとも３つ以上の所定数Ｎのラック構造体１３，…，１３を所定数Ｎの辺からなる多辺形（例えば、Ｎ＝３，…）の各辺上に配置してもよい。
【００４１】
この場合においても、多辺形の各頂点毎に、各頂点に接続される２つの辺上の２つのラック構造体１３，１３のうち、一方のラック構造体１３は空調機側排気部３２を頂点に向けて配置され、他方のラック構造体１３は吸気部２１を頂点に向けて配置される。
これにより、所定数Ｎのラック構造体１３，…，１３により形成される多辺形状の流路で循環する空気は、各ラック構造体１３のサーバラック１１での温度上昇とラック型空調機１２での温度低下とを繰り返す。
【００４２】
なお、上述した実施の形態および第１〜第４変形例に係る空調システム１０においては、サーバラック１１とラック型空調機１２とが一体に連結されて１つのラック構造体１３が形成されるとしたが、これに限定されず、サーバ装置１１ａを搭載したサーバラック１１の代わりに、他の電子装置を搭載する電子装置搭載ラックであってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０  空調システム
１１  サーバラック
１２  ラック型空調機
１３  ラック構造体
２１  吸気部
２２  排気部
３１  空調機側吸気部
３２  空調機側排気部
４１  補助送風機
５１  部材
【図１】
2012156174.tif 000003
【図２】
2012156174.tif 000004
【図３】
2012156174.tif 000005
【図４】
2012156174.tif 000006
【図５】
2012156174.tif 000007
【図６】
2012156174.tif 000008
【図７】
2012156174.tif 000009
【図８】
2012156174.tif 000010
【図９】
2012156174.tif 000011