(57)【要約】      （修正有）【課題】既存のデータセンターにおいて、新たに収容される装置の高発熱化と既存設備の冷却能力とのギャップをリーズナブルな投資コストにて埋め、改造や改築を極力抑えつつ、冷却を要する場所に対して効果的に冷却作用を及ぼすことが可能な天井取付送風ダクトを提供する。【解決手段】天井取付送風ダクトを、透明な非通気性シートで周面を構成する管状体０１０１と、管状体０１０１を天井に取付けるための取付部０１０２と、管状体０１０１に設けられ、管状体内０１０１のエアーを管状体外に通すためのエアー通気部０１０３と、から構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な非通気性シートで周面を構成する管状体と、
管状体を天井に取付けるための取付部と、
管状体の周面の一部に設けられ、管状体内のエアーを管状体外に通すためのエアー通気部と、からなる天井取付送風ダクト。
【請求項２】
前記管状体は、横断面形状が略長方形である請求項１に記載の天井取付送風ダクト。
【請求項３】
前記エアー通気部は、網構造とすることでなる請求項１又は２に記載の天井取付送風ダクト。
【請求項４】
前記網構造は、開口５００μｍから２０００μｍで線径が５００μｍから１５００μｍのメッシュである請求項３に記載の天井取付送風ダクト。
【請求項５】
エアー通気部には、管状体内のエアーを強制的に排出するためのファンを有する請求項１から４のいずれか一に記載の天井取付送風ダクト。
【請求項６】
管状体に空気を送り込む送風機をさらに有し、
この送風機からの送風圧は、管状体の周面を構成する非通気性シートに所定の張力を与え管状体の横断面積を増大させる送風圧である請求項１から５のいずれか一に記載の天井取付送風ダクト。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一又は二以上の天井取付送風ダクトが取付けられた天井構造であって、
天井面に天井裏と室内との通気のための通気口が備わる天井構造。
【請求項８】
天井面に天井裏と送風機の吸入口との通気口が備わる請求項６に記載の天井取付送風ダクトが取付けられた請求項７に記載の天井構造。
【請求項９】
天井面は、上階スラブに吊られる吊り天井構造で、
天井取付送風ダクトの取付部は、
前記天井面を貫通し、吊り天井の骨組みに取付けられる
請求項７又は８に記載の天井構造。
【請求項１０】
請求項７から９のいずれか一に記載の天井構造を有するデータセンター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天井に取付ける送風ダクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
多数のサーバ装置やストレージ装置などを設置するデータセンターにおいて、最も重要な事項はそれら各装置の冷却である。そこで、床を二重とし床下から冷却用空気を室内に送出するとともに、各装置からの発熱により温められた空気を室外に排出する空調システムなどを導入している。また、サーバ装置やストレージ装置などを収納するラックの配置などを含めた室内構造についても、コールドアイルとホットアイルとを分離するよう工夫がなされている。装置の高集積化及び高発熱化にともない、データセンターの設計には様々な技術が次々に採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１８４０７０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、比較的設計年次の古い既存のデータセンターに高発熱化した新たなサーバ装置等を設置するにあたり、高発熱化に応じた冷却機能の強化が必要になる。そのために空調装置の更新や追加とともに送風ダクトを新たに配設しなければならない。一般的な送風ダクトは亜鉛鉄板製で重いため、これを配設するためには新たなダクト支持具を取付けなければならず、そのために天井の改造や照明の付け替えなど多くの作業を要し、高コストであるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための手段として、以下の発明などを提供する。すなわち、透明な非通気性シートで周面を構成する管状体と、管状体を天井に取付けるための取付部と、管状体の周面の一部に設けられ、管状体内のエアーを管状体外に通すためのエアー通気部と、からなる天井取付送風ダクトなどを提供する。
【０００６】
また、前記天井取付送風ダクトが取付けられた天井構造や、当該天井構造を備えるデータセンターなどを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、既存のデータセンターの改造や改築を極力抑えつつ、低コストで送風ダクトの配設を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態１の天井取付送風ダクトの一例を示す概念図
【図２】取付部をベルトで構成した天井取付送風ダクトの一例を示す概念図
【図３】天井取付送風ダクトを取付けた装置収容室を横から視て示す概念図
【図４】エアー通気部にファンを有する天井取付送風ダクトの一例を示す概念図
【図５】図５は天井取付送風ダクトを横方向から視た概念図
【図６】実施形態２の天井構造を有するデータセンターの装置収容室の一例を示す概念図
【図７】図６に示したデータセンターの装置収容室を天井側から示した概念図
【図８】データ装置収容室の他の例を示す概念図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明は、これらの実施形態に何ら限定されるべきものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。
＜実施形態１＞
＜概要＞
【００１０】
本実施形態の天井取付送風ダクトは、透明な非通気性シートで送風ダクトを形成するとともに、天井に取付けることができるように構成することを特徴とする。軽量なシートにより送風ダクトを形成すると共に、後述するようにデータセンターなどの建築物における一般的な天井構造を利用して取付け可能にすることで、既存建築物に対して最低限の改造で送風ダクトを設置することができる。
【００１１】
また、透明なシートを用いることにより、既存の照明設備の照明効果を妨げることがほとんどなく、本送風ダクトの設置に伴い照明の新設や移設などの必要がほとんど生じない。
＜構成＞
【００１２】
図１は、本実施形態の天井取付送風ダクトの一部を示す概念図である。本実施形態の天井取付け送風ダクトは、管状体０１０１と、取付部０１０２と、エアー通気部０１０３と、からなる。なお、図示する管状体の長手方向（図中の矢印）が送風の方向である。また、管状体は、送風機の送風口などと接続され送風機から送られるエアーが管状体の中を流れる。
【００１３】
管状体０１０１は、透明な非通気性シートで周面を構成する。このシートの材料として、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、などを用いることができる。また、既設の照明効果を妨げない観点から光透過性は高い方が好ましいが、本発明の「透明」とは照明効果が奏される半透明程度も含む趣旨である。
【００１４】
また、防火の観点から難燃性であることが好ましく、リン化合物、臭素化合物、塩素化合物などの難燃剤を上述した樹脂に加えることが好ましい。このような難燃剤として、例えば、リン酸エステルなどがある。さらに、ガラスクロス（ガラスヤーンの織布）を基材としポリ塩化ビニルなどでラミネートして透明な非通気性シートとすることも好ましい。
【００１５】
自身で形状を維持し得る程度の硬さを備えるシートを用いる場合には、そのようなシートのみによって周面を構成してもよい。また、自身で形状を維持し得ない柔軟なシートを用いる場合には、周面を構成するための骨組みに当該シートを張って周面を構成するようにしてもよい。
【００１６】
取付部０１０２は、管状体を天井に取付けるための機能を果たす。本図では、取付部として、管状体を対象に吊り下げるためのフック部材を、矩形の横断面形状を維持するための枠体０１０４に接合している。吊り下げるための対象としては、天井面を構成する天井ボードの骨組みなどである。取付部は、図示したようなフック部材を天井ボードの骨組みに引っかけることで、天井取付送風ダクトを天井に取付けることができる。
【００１７】
また、取付部は、図２に示すようにベルトで構成してもよい。図示するように、管状体０２０１の周面にベルト０２０２が着けられている。このベルトを天井ボードの骨組みに結ぶなどして取付けることができる。また、ベルトの一部を面ファスナーとすることでより簡易に取付けることができる。例えば、管状体の周面を横断方向にベルトをめぐらせ管状体を支持するとともに、ベルトの両端側に面ファスナーのフック面とループ面とを設けておき、天井ボードの骨組みなどに面ファスナーを巡らせフック面とループ面とを接合することで取付けを行うことができる。また、ベルトに換えて紐を同様に用いてもよい。
【００１８】
また、管状体はシートで形成することにより軽量であるため、天井ボードに直接取付けてもよい。例えば、上述したようにベルトを管状体に巡らせて支持するとともに、そのベルトを天井ボードに画鋲やネジなどで止めることによっても天井に取付けることができる。この場合には、天井ボードの骨組みに取付けるための天井ボードの開口すら設ける必要もない。また、紐やベルトで取付部を構成することにより、天井取付送風ダクトそのものの軽量化を図ることもできる。
【００１９】
取付部をフック、ベルト、紐などで構成することで、それらの取付部が天井面を貫通し得る程度の開口を設けることで足り、広く天井面を開けたり外したりする必要がなく、既存の建築物への改造や加工を最小限に済ませることができ、また、取付けや取外しも容易に行える。
【００２０】
エアー通気部０１０３は、管状体内のエアーを管状体外に通すための機能を果たす。エアーは、例えば、空調装置から送出される冷気である。また、外気を導入してエアーとしてもよい。エアー通気部は、単に管状体の周面を構成する透明な非通気性シートの一部を開口することで構成してもよいし、図示するように網を設けて通気可能とする網構造としてもよい。
【００２１】
また、網構造とすることでエアー通気部からダクト外へ流出するエアーの流れが均一になるためダクト内を通るエアーに乱流が生じにくくなる。したがって、エアー供給元からの距離の如何にかかわらずいずれのエアー通気部からもおよそ一定量でエアーが流出される。これにより、必要な場所に必要な量のエアーを供給するという制御を行うことができ、無駄なエネルギーを消費することがない。
【００２２】
ダクト内を通るエアーの乱流を生じにくくするためには、微細かつ均一な網目が形成されている網を用いることが好ましい。具体的には、開口（目開き）が５００μｍから２０００μｍで線径が５００μｍから１５００μｍの網を用いることが好ましい。例えば、スクリーン印刷用のメッシュには、このような条件を満たすものが存在する。かかるメッシュをエアー通気部として用いることで、上述した効果が得られやすい。かかる範囲よりも大きな網目の場合、乱流が生じやすくなり好ましくない。また、かかる範囲よりも小さな網目の場合、空気抵抗が大きくなりエアーの供給で得られる効果に対するコストが高くなりすぎ好ましくない。
【００２３】
図３は、天井取付送風ダクトを取付けたデータセンターの装置収容室の一部を横から視た概念図である。図示するように、室内には装置を収めるラック０３０１の前面０３０２が、隣接するラック０３０３の前面０３０４と向き合うように設置されている。さらに、このラック０３０３と隣接するラック０３０５とは互いの後面０３０６、０３０７が向き合うように複数設置されている。また、後面同士が向き合ったラックの上面にパネル０３１２が渡されている。
【００２４】
そして、天井ボードの骨組み０３０８には天井取付送風ダクト０３０９が、一端を送風機０３１３と接続されて取付けられている。そして、管状体内からエアー通気部を通った冷気０３１０、０３１１が、前面同士が向き合ったラック間に送られるように構成されている。そして、ラックに収容される装置のファン０３１４により冷気を吸引するとともに温気を後面側へ排出する。このような構成とすることにより、隣接するラックの前面同士が向かい合っているラック間をコールドアイルとし、隣接するラックの後面同士が向かい合っているラック間をホットアイルとすることができる。ホットアイルの温気は、室内や床下に冷気と混合させないための流路等を形成し、その流路から送風機の吸引口や室外に排気する。このように構成することにより、適所に冷気を効果的に送ることが容易にできる。
【００２５】
管状体の横断面形状は、図示するような略長方形に限られず、円形、楕円形、三角形、などであってもよい。天井につるした状態で水平方向が垂直方向に対して長い略長方形とする場合には、ラックの上面と天井面との距離が短い場合であっても相応の送風量を確保できると共に、直下方向に送風するためのエアー通気部の面積を広く確保することができるという利点がある。
【００２６】
また、図４に示すように、エアー通気部０４０１には、管状体内のエアーを強制的に排出するためのファン０４０２を備えてもよい。ファンはすべてのエアー通気部に備えてもよいし、一部のエアー通気部に備えてもよい。ファン備えたエアー通気部は、ファンを備えないエアー通気部に対して送出する風量が多くなる。すなわち、ファンの有無によりエアー通気部から送出される風量を調整することが可能となる。また、ファンの回転数を変更可能にしておけばそれによっても風量の調整が可能となる。したがって、場所により必要とする冷気の量が異なる場合に、場所ごとに必要な冷気を供給することが可能となる。
【００２７】
また、それぞれの開口や網構造を個別に開閉自在に構成してもよい。係る構成とすることにより、場所ごとに必要な冷気を容易に供給することが可能となる。図５は天井取付送風ダクトを横方向から視た概念図である。
【００２８】
図示するように、天井取付ダクト０５０１は、天井ボードの骨組み０５０２に取付けらており、管状体の内部を図に向かって左から右へエアー０５０３が送られている。エアー通気部は３つ備わりそれぞれには開閉自在の蓋が備わりエアー通気部の開口度合いを調節可能としている。
【００２９】
中央に位置するエアー通気部０５０４の蓋０５０５を全開とすることでエアー（白塗り矢印）が流出する。その右に位置するエアー通気部０５０６では蓋０５０７を半開とすることでエアーの流出量を抑制している。一方、ファン０５０８を備えるエアー通気０５０９においては、蓋０５１０を全開にして併せてファンを駆動することでエアーの流出量をより一層増大させることができる。
【００３０】
本実施形態の天井取付送風ダクトは送風機よりエアーを供給されるが、この送風機からの送風圧は、管状体の周面を構成する非通気性シートに所定の張力を与えその横断面積を増大させる送風圧とすることが好ましい。
【００３１】
管状体に内面が受ける送風圧はエアー供給元となる送風機に近いほど強いが、非通気性シートはその送風圧を受けて伸張することで管状体の横断面積が大きくなり、それによりにより送風圧は低下する。送風機に近いほど送風圧は高いがその分横断面積が大きくなることで送付圧を下げる。これにより送風機からの距離の違いにより生じる管状体内の圧力の差異を小さくすることができ、箇所が違ってもエアー通気部から流出するエアーの量の均一化が図られる。
【００３２】
送風機は、既存の空調装置に備わる送風機であってもよいし、既存の空調装置から供給される冷気などを送風するために新たに備えてもよい。また、空調装置から供給される冷気などに加え、外気を取り入れて送風するものであってもよい。そして、新設する空調装置に備わる送風機であってもよい。
＜効果＞
【００３３】
本実施形態の天井取付送風ダクトにより、既存のデータセンターの改造や改築を極力抑えつつ、とくに冷却を要する場所に対して効果的に冷却作用を及ぼすことが可能となる。
＜実施形態２＞
＜概要＞
【００３４】
本実施形態は、実施形態１の天井取付送風ダクトが取付けられた天井構造であって、サーバなどにより加熱された室内の空気を天井裏の空間に通すための通気口を備えることなどを特徴とする。
＜構成＞
【００３５】
図６は、本実施形態の天井構造を有するデータセンターの装置収容室の一例を示す概念図である。図示するように、ラック０６０１の後面０６０２が隣接するラック０６０３の後面０６０４と向き合うように設置され、他のラックについても同様に隣接するラック間の前面同士あるいは後面同士が向き合うように設置されている。そして、天井取付送風ダクト０６０５のエアー通気部を通った冷気（図中白塗矢印）は前面同士が向き合ったラック間に送られる。そして、ラックに収容される装置のファン０６０９により冷気を吸引するとともに温気を後面側へ排出する。
【００３６】
一方、後面同士が向き合ったラック間（ホットアイル）からは、装置の発熱による温気（黒塗点線矢印）が、天井面に設けられる通気口０６０６から天井裏の空間に流れる。同様に他のホットアイル応じた場所に適宜通気口が設けられている。ここで、後面同士が向き合ったラックの上面にパネル０６０７を渡している場合には、パネルの一部を開口し、その開口と通気口とをダクトやパイプ０６０８などで接続すると好ましい。なお、このダクト又はパイプと天井取付送風ダクトとは互いに干渉しないように設けられる。
【００３７】
このように構成することで、冷気と温気との混合を防止するとともにホットアイルの温気を効果的に天井裏に排出することができる。また、天井面を挟み室内側に天井取付送風ダクトにより冷気の流路を形成するとともに天井裏空間を温気の流路とすることができ、既存の天井面を活用してあたかも冷温分離のための簡易二重天井を構成することができる。
【００３８】
図７は、図６に示したデータセンターの装置収容室を天井側から示した概念図である。図示するように、ラック０７０１の前面０７０２が隣接するラック０７０３の前面０７０４と向き合うように設置される。この隣接するラック０７０３の後面は、後面側で隣接するラック０７０５の後面と向き合うようになっている。他のラックについても同様に前面同士、後面同士が向き合うように設置される。
【００３９】
そして、前面同士が向き合っているラック間の上方の天井に天井取付送風ダクト０７０６が取付けられている。この天井取付ダクトには送風機の送風口０７０７から送られる冷気（図中白塗矢印）が流れラック間に冷気を供給する。また、後面同士が向き合うラックの上面の間には、天井取付送風ダクトから流出する冷気との混合を避けるためのパネル０７０８が渡されている。天井面には、このパネルの上方の位置に通気口０７０９が備わりラックに収容されている装置の発熱による温気が（黒塗点線矢印）天井裏に排気される。また、ラック間以外であってもラック０７１０の後面０７１１付近などのように温気が滞留しがちな場所に応じて通気口０７１２を設ける。このように構成することにより、必要な場所に効率よく冷気を送ることができると共に、装置からの温気を天井裏に逃がすことができる。
【００４０】
さらに、送風機の吸入口０７１３の上方に位置する天井面を開口し、吸引口との通気口０７１４としてもよい。このような構成とすることで、天井裏の温気が効率よく吸引口から吸引され、吸引した温気を冷気として再び送出することができる。なお、送風機は室外にあってもよい。
【００４１】
また、複数のラックのすべてが前面同士及び後面同士が向かい合って設置されるとは限らず、隣接するラックの前面と後面とが向き合って設置される場合もある。このような場合であってもエアー通気部と通気口とを適宜設けることにより必要な箇所への冷気の供給とラックから生じる温気の天井への排出とを有効に行うことができる。
【００４２】
図８は、前面と後面とが向き合って設置されるラックを含むデータセンターを例示する概念図である。図中の各要素は図６におけるものに準じる。図示するように、一のラック０８０１の前面０８０２と隣接するラック０８０３の後面０８０４とが向き合って配置されている。ここで、一のラックの前面に冷気を供給し得るよう管状体０８０５にエアー通気部を設け、隣接するラックの後面側の天井に通気口０８０６設ける。このように構成することで、冷気の供給と温気の排出とを行うことができる。さらに、前面と後面が向き合うラック間に冷気と温気との混合を抑制するためのカーテン０８０７を設けることで、より効率的に冷気供給と温気排出とを行うことができる。
【００４３】
上に例示したような天井構造などは、多数のサーバ装置やストレージ装置などを設置するデータセンターに採用する天井構造として好適である。
＜効果＞
【００４４】
本実施形態の天井構造により、既存の天井を大きく改造したり改築することなく簡易な加工で、必要な場所に冷気等を送ることができると共に、温気の室外への排出効率を向上することができる。
【符号の説明】
【００４５】
０１０１  管状体
０１０２  取付部
０１０３  エアー通気部
【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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