電算室の空調システム
【課題】 本発明の目的は、空調機の冷却効率を向上させることが可能な電算室の空調システムを提供することにある。
【解決手段】 本発明の電算室の空調システムは、電子機器と、電子機器からの排気を冷却する空調機と、排気の気流を空調機へと導く第１のガイドとを備える。第１のガイドは、空調機側が高くなるような勾配を有し、空調機および電子機器よりも高い位置に配置されていることを特徴とする。
【解決手段】 本発明の電算室の空調システムは、電子機器と、電子機器からの排気を冷却する空調機と、排気の気流を空調機へと導く第１のガイドとを備える。第１のガイドは、空調機側が高くなるような勾配を有し、空調機および電子機器よりも高い位置に配置されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電算室の空調システムに関し、特に、空調機の冷却効率を向上させることが可能な電算室の空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術として、電算室における吸気および排気を分離することで空調機の冷却効率を向上させる技術が知られている。図１２に関連技術における電算室１２００の断面図を示す。
【０００３】
電算室１２００には、空調機１２−１と４台のラック１２−２〜５とフロアタイル１２−６とが設置されている。ラック１２−２〜５の中には、図示しないが、サーバが格納されている。空調機１２−１はサーバからの暖かい排気（暖気）を冷却する機能を備える。矢印は気流を示す。実線の矢印は暖気の流れを示し、点線の矢印は冷気の流れを示す。
【０００４】
４台のラック１２−２〜５は、排気面同士もしくは吸気面同士が向かい合わせになるように設置されている。具体的には、ラック１２−２の排気面とラック１２−３の排気面とが向かい合わせになっている。ラック１２−３の吸気面とラック１２−４の吸気面とが向かい合わせになっている。ラック１２−４の排気面とラック１２−５の排気面とが向かい合わせになっている。
【０００５】
よって、空調機１２−１とラック１２−２との間、ラック１２−３とラック１２−４との間、および、ラック１２−５の右側には冷気が集まる。一方、ラック１２−２とラック１２−３との間、ラック１２−４とラック１２−５との間には暖気が集まる。そして、暖気は上昇して天井伝いに空調機１２−１の吸気口へ送られ、空調機１２−１で冷却される。そして、床下伝いにフロアタイル１２−６まで送られる。
【０００６】
フロアタイル１２−６は、ラック１２−２〜５の吸気面が向かい合わせになっているエリアの床に設置される。具体的には、空調機１２−１およびラック１２−２の間、ラック１２−３およびラック１２−４の間、および、ラック１２−５の右側の床に設置される。フロアタイル１２−６からは、空調機１２−１で冷却された冷気が排出される。
【０００７】
よって、本関連技術では、ホットアイルとコールドアイルが交互に形成され、フロアタイル１２−６から供給される冷気はラックから排気された暖気と混ざることなくラック内のサーバへ供給される。なお、ホットアイルとは暖気の通り道のことであり、コールドアイルとは冷気の通り道のことである。
【０００８】
しかしながら、ラックの発熱密度の上昇により、ラックからの暖かい排気（暖気）が空調機へ送られる途中で、冷気と混合してしまう場合がある。この場合、空調機よる冷却効率が落ちてしまうという問題がある。
【０００９】
これに対し、特許文献１は、床に対して平行にダクトを天井に設置し、ラックから吹き上げられる排熱をダクトを介して空調機まで送る技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−５１４７５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、ダクトが床に対して平行に設置されている場合には、ラックからの排気（暖気）が空調機の吸気口にスムーズに戻ることができないという問題がある。特に、空調機から離れたラックであり、かつ、サーバの発熱量が多い場合には、ラックからの暖かい排気（暖気）がラックの前面に回りこみ、床下からの冷気と混合することで、熱たまりが発生してしまう場合がある。すなわち、ダクトからの排熱を空調機の吸気口にスムーズに戻すことができず、空調機の冷却効率が低下してしまう。
【００１２】
本発明の目的は、空調機の冷却効率を向上させることが可能な電算室の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】
【００１３】
本発明の電算室の空調システムは、電子機器と、電子機器からの排気を冷却する空調機と、排気の気流を空調機へと導く第１のガイドとを備え、第１のガイドは、空調機側が高くなるような勾配を有し、空調機および電子機器よりも高い位置に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、サーバからの排気（暖気）を効率的に空調機へ送り込むことが可能となり、その結果、空調機の冷却効率を向上させることができるという顕著な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態における電算室１００の断面図である。
【図２】電算室１００における気流を示す図である。
【図３】電算室のシュミレーションモデルの斜視図である。
【図４】第１の実施形態の変形例における電算室４００の断面図である。
【図５】電算室４００における気流を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における電算室６００の断面図である。
【図７】電算室６００における気流を示す図である。
【図８】第２の実施形態の変形例における電算室８００の断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態における電算室９００の断面図である。
【図１０】電算室９００における気流を示す図である。
【図１１】第３の実施形態の変形例における電算室１１００の断面図である。
【図１２】関連技術における電算室１２００の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本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。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における電算室１００の断面図である。
【００１８】
電算室１００には、２台の空調機１−０、１−１と８台のラック１−２〜９とフロアタイル１−１０と６枚の勾配を有する吊り天井１−１１〜１６が設置されている。ラック１−２〜９の中には、図示しないが、サーバが格納されている。空調機１−１はサーバからの暖かい排気（暖気）を冷却する機能を備え、電算室の両端に設置されている。
【００１９】
８台のラック１−２〜９は、排気面同士もしくは吸気面同士が向かい合わせになるように設置されている。具体的には、ラック１−２の排気面とラック１−３の排気面とが向かい合わせになっている。ラック１−３の吸気面とラック１−４の吸気面とが向かい合わせになっている。ラック１−４の排気面とラック１−５の排気面とが向かい合わせになっている。ラック１−５の吸気面とラック１−６の吸気面とが向かい合わせになっている。ラック１−６の排気面とラック１−７の排気面とが向かい合わせになっている。ラック１−７の吸気面とラック１−８の吸気面とが向かい合わせになっている。ラック１−８の排気面とラック１−９の排気面とが向かい合わせになっている。なお、図１に示されたように、ラック１−２〜９の間には、排気および吸気のための空間が設けられている。
【００２０】
フロアタイル１−１０は、ラックの吸気面が向かい合わせになっているエリア、ラック１−２の吸気面のあるエリア（空調機１−１とラック１−２との間）、および、ラック１−９の吸気面のあるエリア（空調機１−０とラック１−９との間）の床に設置されている。フロアタイル１−１０は空調機１−０、１−１で冷やされた冷気を排出する。空調機１−０、１−１で冷やされた冷気は床下伝いにフロアタイル１−１０に送られる。
【００２１】
ラックの排気面同士が向かい合わせになるエリアは暖気が集まるエリアである。なぜなら、ラック内のサーバの排気には排熱が含まれるからである。一方、吸気面同士が向かい合わせになるエリアは冷気が集まるエリアである。なぜなら、空調機１−０、１−１で冷却された冷気がフロアタイル１−１０から排出され、ラックは吸気面からその冷気を吸気するからである。
【００２２】
図２に、気流の流れを示す。実線の矢印は暖気の流れを示し、点線の矢印は冷気の流れを示す。
【００２３】
ラック１−２〜５内のサーバからの暖かい排気（暖気）は上昇し、吊り天井１−１１〜１３に導かれながら天井伝いに空調機１−１の吸気口へ送られ、空調機１−１で冷却される。また、ラック１−６〜９内のサーバからの暖かい排気（暖気）は上昇し、吊り天井１−１４〜１６に導かれながら天井伝いに空調機１−０の吸気口へ送られ、空調機１−０で冷却される。そして、電算機１−０、１−１で冷却された冷気は、床伝いにフロアタイル１−１０まで送られる。
【００２４】
吊り天井１−１１〜１６は、図１および図２に示されるように、天井に対して勾配をつけて設置される。勾配は、距離的に空調機１−０に近い吊り天井１−１４〜１６については、空調機１−０側が高くなるようにする。また、距離的に空調機１−１に近い吊り天井１−１１〜１３については、空調機１−１側が高くなるようにする。なお、吊り天井１−１１〜１６の高さの最高値と天井との間には空間があるように吊り天井１−１１〜１６を設置する。なぜなら、図２に示されたように、暖気がその空間を通って空調機１−０、１−１に送られるからである。
【００２５】
なお、吊り天井１―１１〜１６は、空調機１−０、１−１に近づくほど勾配を小さくし、吊り天井１−１１〜１６と天井との間の空間を大きくするような構成にしても良い。なぜなら、空調機１−０、１−１に近づくほど、暖気の量が増えるためである。具体的には、吊り天井１−１１の勾配は吊り天井１−１２の勾配よりも小さく、天井との間の空間もより大きくなっている。そして、吊り天井１−１２の勾配は吊り天井１−１３の勾配よりも小さく、天井との間の空間もより大きくなっている。
【００２６】
ラック１−２〜９内のサーバから排出された暖気は、吊り天井の勾配に沿って斜めに上昇し、空調機１−０、１−１の吸気口に導かれる。よって、フロアタイル１−１０からの冷気とラック１−２〜９内のサーバからの暖気とが混合しにくくなり、熱たまりの発生を防ぐことができる。
【００２７】
なお、本実施形態の吊り天井の枚数は６枚としているが、これに限定されるものではない。また、吊り天井は部屋の両端に達するようにしても良いし、熱たまりのある一部にのみ設置するようにしても良い。また吊り天井の角度は必要に応じて変更することができる。
【００２８】
また、本実施形態では、吊り天井を用いているが、これに限定されるものではない。吊り天井はサーバからの暖かい排気（暖気）を空調機まで効率的に送り込むガイドの一例であり、同様の機能を有するものであれば何でも良い。例えば、吊り天井の代わりにシート等を用いても良い。また、天井の形状が空調機の側が高くなるような勾配をもつ構成でも良い。
【００２９】
また、本実施形態では、空調機１−０、１−１で冷却された冷気の排出口としてフロアタイル１−１０を使用しているが、これに限定されるものではない。空調機１−０〜１で冷却された冷気がラックの吸気口で吸い込まれる構成であれば何でも良い。
【００３０】
図３に、電算室のシュミレーションモデルの斜視図を示す。
【００３１】
電算室は、空調機１と３つのラック２と吊り天井３とフロアタイル４とを備える。左側のラック２と真ん中のラック２との間がコールドアイル、真ん中のラック２と右側のラック２との間がホットアイルとなっている。
【００３２】
吊り天井３は、複数枚設置され、電算室の中央から隅にある空調機１に向かって高くなるような勾配を有する。
【００３３】
ホットアイルを形成している暖気は、吊り天井３に沿って上昇し、空調機へ送られる。そして、空調機１が暖気を冷却する。
【００３４】
このように、本発明の本実施形態では、電算室の天井に空調機側が高くなるような勾配を有する吊り天井を備えるため、ラックからの暖かい排気（暖気）が吊り天井に沿って対流を起こし、その暖気を空調機の吸気口にスムーズに戻すことができる。よって、空調機の冷却効率を向上させることができるという顕著な効果を有する。また、本実施形態では、複数枚の板で気流を挟むことにより、ガイドとしての性能を落とすことなく、ダクトに比べて手軽に吊り天井を設置することができる。さらに、吊り天井は、天井から板を吊るすといったシンプルな構成のため、サーバなどの電子機器の移動に対応させて容易に位置変更できるという効果も有する。
【００３５】
（第１の実施形態の変形例）
次に第１の実施形態の変形例について説明する。
【００３６】
図４は、本変形例の電算室４００の断面図を示す図である。
【００３７】
電算室４００は、空調機４−１とサーバが格納されたラック４−２と吊り天井４−３とを備える。吊り天井４−２は空調機４−１の方が高くなるような勾配を有している。そして、吊り天井４−２は、空調機４−１とラック４−２との間の領域の上空を含むように、電算機４−１およびラック４−２よりも高い位置に配置されている。なお、実線の矢印は暖気の気流を示し、点線の矢印は冷気の気流を示す。
【００３８】
図５は、本変形例における電算室４００の気流を示す図である。サーバからの暖かい排気（暖気）は上昇し、吊り天井に導かれて、空調機４−１に送られる。そして、空調機４−１が暖気を冷却する。
【００３９】
本変形例においても、第１の実施形態と同様、ラックからの暖かい排気（暖気）が吊り天井に沿って対流を起こし、その暖気を空調機の吸気口にスムーズに戻すことができるため、空調機の冷却効率を向上させることができるという顕著な効果を有する。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
【００４１】
図６に本実施形態における電算室６００の断面図を示す。
【００４２】
電算室６００は、空調機１−１とサーバが格納された８台のラック１−２〜９とダクト６−１とフロアタイル１−１０とから構成される。空調機１−１とラック１−２〜９とフロアタイル１−１０は第１の実施形態と同じであるので詳細な説明は省略する。
【００４３】
ダクト６−１は、排気グリル６−２を備えている。ダクト６−１は、ラック１−２〜９からの排気（暖気）を空調機１−１の吸気口に効率的に戻すために、空調機１−１側が高くなるような勾配を有する。
【００４４】
図７は、本実施形態における気流の状態を示す。実線の矢印は暖気の流れを示し、点線の矢印は冷気の流れを示す。
【００４５】
本実施形態では、ダクト６−１に勾配をつけたので、排気グリル６−２からダクト６−１に入った暖気はダクト６−１に沿って上昇し、空調機１−１に送られる。そして、空調機１−１で冷却された冷気は、フロアタイル１−１０を介してラックの吸気口の近くに排出される。
【００４６】
このように、本発明の本実施形態では、空調機側が高くなるような勾配を有するダクトを備えるため、ラックからの暖かい排気（暖気）がダクトに沿って対流を起こし、その暖気を空調機の吸気口にスムーズに戻すことができる。さらに、本実施形態では、一度ダクト内に入った暖気はダクト外の気流とは遮断されるため、ダクト内に入った暖気と床下からの冷気との混合を防ぐことができる。その結果、本実施形態では、第１の実施形態と比べてさらに空調機の冷却効率を向上させることができるという顕著な効果を有する。
【００４７】
（第２の実施形態の変形例）
次に、第２の実施形態の変形例について説明する。
【００４８】
図８は、本変形例の電算室８００を示す断面図である。
【００４９】
電算室８００は、空調機８−１とサーバが格納されたラック８−２とダクト８−３とを備える。実線の矢印は暖気の流れを示し、点線の矢印は冷気の流れを示す。
【００５０】
ダクト８−３は、第２の実施形態と同様、空調機８−１側が高くなるような勾配を有する。サーバ８−２からの排気（暖気）は、図８に示されたように、上昇してダクト８−３の中に入り、そして、ダクト８−３に沿って上昇し、空調機８−１に送られる。
【００５１】
本変形例は、第２の実施形態と同様の効果を有する。すなわち、空調機側が高くなるような勾配を有するダクトを備えるため、ラックからの暖かい排気（暖気）がダクトに沿って対流を起こし、その暖気を空調機の吸気口にスムーズに戻すことができる。さらに、本変形例では、一度ダクト内に入った暖気はダクト外の気流とは遮断されるため、ダクト内に入った暖気と床下からの冷気との混合を防ぐことができる。その結果、本変形例では、第１の実施形態と比べてさらに空調機の冷却効率を向上させることができるという顕著な効果を有する。
【００５２】
なお、第２の実施形態およびその変形例では、暖気を空調機へ効率的に送るための導管の一例としてダクトを用いて説明したが、これに限定されるものではなく、同様の機能を有するものであれば何でも良い。
【００５３】
（第3の実施形態）
次に第３の実施形態について説明する。
【００５４】
図９に、本実施形態における電算室９００の断面図を示す。
【００５５】
電算室９００は、空調機１−１とサーバが格納されたラック１−２〜９と４枚の吊り天井９−１〜４とフロアタイル１−１０とを備える。空調機１−１とラック１−２〜９とフロアタイル１−１０は第１の実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００５６】
吊り天井９−１〜４は、図９のように、空調機１−１側が高くなるような勾配を有する。また、吊り天井９−１〜４は、空調機１−１に近い吊り天井ほど勾配が小さくなるように配置されている。また、吊り天井９−１〜４は、空調機１−１に近くなるほど、吊り天井の高さの最高点と天井との間の空間が大きくなるように配置されている。
【００５７】
本実施形態では、分離板９−５を介して、ラック１−２〜９の存在するエリア（以下、第１のエリアという）と吊り天井９−１〜４および空調機の存在するエリア（以下、第２のエリア）とに分離される。分離板９−５は、ホットアイルの位置に排気グリル９−２を備える。分離板９−５で第１のエリアと第２のエリアとが分離されているため、一度第２のエリアに入った暖気が空調機１−１で冷却されることなく第１のエリアに戻ることはない。よって、第２のエリアに入ったサーバからの排気（暖気）とフロアタイルから排出される冷気との混合を確実に防ぐことができる。
【００５８】
図１０に本実施形態における気流の状態を示す。
【００５９】
サーバからの排気（暖気）は排気グリル９−２を介して第２のエリアに入り、吊り天井に沿って上昇し、空調機１−１の吸気口に送られる。そして、空調機１−１で冷却された冷気がフロアタイル１−１０から排出される。
【００６０】
なお、本実施形態では、第１のエリアと第２のエリアを分離するのは分離板１１−３としているが、これに限定されるものではなく、第１のエリアと第２のエリアを分離する機能を有するものであれば何でも良い。
【００６１】
本実施形態では、空調機１−１側が高くなるような勾配を有する吊り天井９−１〜４を備えることによって、サーバからの排気（暖気）の対流を起こし空調機１−１の吸気口へスムーズに暖気を戻すという顕著な効果を有する。さらに、本実施形態では、ラック１−２〜９の存在するエリア（第１のエリア）と吊り天井９−１〜４および空調機の存在するエリア（第２のエリア）とを分離しているため、第２のエリアに入ったサーバからの排気（暖気）と冷気との混合を確実に防ぐことができる。よって、本実施形態では、第１の実施形態と比べてさらに空調機の冷却効率を向上させることができる。
【００６２】
（第３の実施形態の変形例）
次に、第３の実施形態の変形例について説明する。
【００６３】
図１１は、第３の実施形態の変形例における電算室１１００の断面図を示す。第１の実施形態の変形例の電算室４００の構成に、分離板１１−４が追加されている。分離板１１−４が追加された以外は第１の実施形態の変形例と同様であるため、詳細な説明は省略する。実線の矢印は暖気の流れを示し、点線の矢印は冷気の流れを示す。
【００６４】
本変形例では、分離板１１−４が、ラック１１−２が存在するエリア（第１のエリア）と空調機１１−１および吊り天井１１−３が存在するエリア（第２のエリア）とを分離している。よって、第２のエリアに入ったサーバからの排気（暖気）とフロアタイルから排出される冷気との混合を確実に防ぐことができる。
【００６５】
本変形例は、第３の実施形態と同様の効果を有する。すなわち、空調機１１−１側が高くなるような勾配を有する吊り天井１１−３を備えることによって、サーバからの排気（暖気）の対流を起こし空調機１１−１の吸気口へスムーズに暖気を戻すという顕著な効果を有する。さらに、本実施形態では、ラック１１−２の存在するエリア（第１のエリア）と吊り天井１１−３および空調機１１−１の存在するエリア（第２のエリア）とを分離しているため、第２のエリアに入ったサーバからの排気（暖気）と冷気との混合を確実に防ぐことができる。よって、本実施形態では、第１の実施形態と比べてさらに空調機の冷却効率を向上させることができる。
【００６６】
なお、上述した実施形態では、ラック内のサーバから暖気が排出されているが、これに限定されるものではなく、ラックを有さない電子機器から暖気が排出されている場合も含まれる。
【００６７】
また、上述した実施形態では、サーバが格納されたラックと空調機とが平行に配置されているが、ラックと空調機との配置はこれに限定されるものではない。図３のように、ラック同士が平行に配置されたラック群と空調機とが垂直になるような構成でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、電算室の空調システムに関し、特に、空調機の冷却効率を向上させることが可能な電算室の空調システムに関する。
【符号の説明】
【００６９】
１００ 電算室
１−０ 空調機
１−１ 空調機
１−２〜９ ラック
１−１０ フロアタイル
１−１１〜１６ 吊り天井
１ 空調機
２ ラック
３ 吊り天井
４ フロアタイル
４００ 電算室
４−１ 空調機
４−２ ラック
４−３ 吊り天井
６００ 電算室
６−１ ダクト
６−２ 排気グリル
８００ 電算室
８−１ 空調機
８−２ ラック
８−３ ダクト
９００ 電算室
９−１〜４ 吊り天井
９−２ 排気グリル
９−５ 分離版
１１００ 電算室
１１−１ 空調機
１１−２ ラック
１１−３ 吊り天井
１１−４ 分離板
１２００ 電算室
１２−１ 空調機
１２−２〜５ ラック
１２−６ フロアタイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電算室の空調システムに関し、特に、空調機の冷却効率を向上させることが可能な電算室の空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術として、電算室における吸気および排気を分離することで空調機の冷却効率を向上させる技術が知られている。図１２に関連技術における電算室１２００の断面図を示す。
【０００３】
電算室１２００には、空調機１２−１と４台のラック１２−２〜５とフロアタイル１２−６とが設置されている。ラック１２−２〜５の中には、図示しないが、サーバが格納されている。空調機１２−１はサーバからの暖かい排気（暖気）を冷却する機能を備える。矢印は気流を示す。実線の矢印は暖気の流れを示し、点線の矢印は冷気の流れを示す。
【０００４】
４台のラック１２−２〜５は、排気面同士もしくは吸気面同士が向かい合わせになるように設置されている。具体的には、ラック１２−２の排気面とラック１２−３の排気面とが向かい合わせになっている。ラック１２−３の吸気面とラック１２−４の吸気面とが向かい合わせになっている。ラック１２−４の排気面とラック１２−５の排気面とが向かい合わせになっている。
【０００５】
よって、空調機１２−１とラック１２−２との間、ラック１２−３とラック１２−４との間、および、ラック１２−５の右側には冷気が集まる。一方、ラック１２−２とラック１２−３との間、ラック１２−４とラック１２−５との間には暖気が集まる。そして、暖気は上昇して天井伝いに空調機１２−１の吸気口へ送られ、空調機１２−１で冷却される。そして、床下伝いにフロアタイル１２−６まで送られる。
【０００６】
フロアタイル１２−６は、ラック１２−２〜５の吸気面が向かい合わせになっているエリアの床に設置される。具体的には、空調機１２−１およびラック１２−２の間、ラック１２−３およびラック１２−４の間、および、ラック１２−５の右側の床に設置される。フロアタイル１２−６からは、空調機１２−１で冷却された冷気が排出される。
【０００７】
よって、本関連技術では、ホットアイルとコールドアイルが交互に形成され、フロアタイル１２−６から供給される冷気はラックから排気された暖気と混ざることなくラック内のサーバへ供給される。なお、ホットアイルとは暖気の通り道のことであり、コールドアイルとは冷気の通り道のことである。
【０００８】
しかしながら、ラックの発熱密度の上昇により、ラックからの暖かい排気（暖気）が空調機へ送られる途中で、冷気と混合してしまう場合がある。この場合、空調機よる冷却効率が落ちてしまうという問題がある。
【０００９】
これに対し、特許文献１は、床に対して平行にダクトを天井に設置し、ラックから吹き上げられる排熱をダクトを介して空調機まで送る技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−５１４７５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、ダクトが床に対して平行に設置されている場合には、ラックからの排気（暖気）が空調機の吸気口にスムーズに戻ることができないという問題がある。特に、空調機から離れたラックであり、かつ、サーバの発熱量が多い場合には、ラックからの暖かい排気（暖気）がラックの前面に回りこみ、床下からの冷気と混合することで、熱たまりが発生してしまう場合がある。すなわち、ダクトからの排熱を空調機の吸気口にスムーズに戻すことができず、空調機の冷却効率が低下してしまう。
【００１２】
本発明の目的は、空調機の冷却効率を向上させることが可能な電算室の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】
【００１３】
本発明の電算室の空調システムは、電子機器と、電子機器からの排気を冷却する空調機と、排気の気流を空調機へと導く第１のガイドとを備え、第１のガイドは、空調機側が高くなるような勾配を有し、空調機および電子機器よりも高い位置に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、サーバからの排気（暖気）を効率的に空調機へ送り込むことが可能となり、その結果、空調機の冷却効率を向上させることができるという顕著な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態における電算室１００の断面図である。
【図２】電算室１００における気流を示す図である。
【図３】電算室のシュミレーションモデルの斜視図である。
【図４】第１の実施形態の変形例における電算室４００の断面図である。
【図５】電算室４００における気流を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における電算室６００の断面図である。
【図７】電算室６００における気流を示す図である。
【図８】第２の実施形態の変形例における電算室８００の断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態における電算室９００の断面図である。
【図１０】電算室９００における気流を示す図である。
【図１１】第３の実施形態の変形例における電算室１１００の断面図である。
【図１２】関連技術における電算室１２００の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本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。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における電算室１００の断面図である。
【００１８】
電算室１００には、２台の空調機１−０、１−１と８台のラック１−２〜９とフロアタイル１−１０と６枚の勾配を有する吊り天井１−１１〜１６が設置されている。ラック１−２〜９の中には、図示しないが、サーバが格納されている。空調機１−１はサーバからの暖かい排気（暖気）を冷却する機能を備え、電算室の両端に設置されている。
【００１９】
８台のラック１−２〜９は、排気面同士もしくは吸気面同士が向かい合わせになるように設置されている。具体的には、ラック１−２の排気面とラック１−３の排気面とが向かい合わせになっている。ラック１−３の吸気面とラック１−４の吸気面とが向かい合わせになっている。ラック１−４の排気面とラック１−５の排気面とが向かい合わせになっている。ラック１−５の吸気面とラック１−６の吸気面とが向かい合わせになっている。ラック１−６の排気面とラック１−７の排気面とが向かい合わせになっている。ラック１−７の吸気面とラック１−８の吸気面とが向かい合わせになっている。ラック１−８の排気面とラック１−９の排気面とが向かい合わせになっている。なお、図１に示されたように、ラック１−２〜９の間には、排気および吸気のための空間が設けられている。
【００２０】
フロアタイル１−１０は、ラックの吸気面が向かい合わせになっているエリア、ラック１−２の吸気面のあるエリア（空調機１−１とラック１−２との間）、および、ラック１−９の吸気面のあるエリア（空調機１−０とラック１−９との間）の床に設置されている。フロアタイル１−１０は空調機１−０、１−１で冷やされた冷気を排出する。空調機１−０、１−１で冷やされた冷気は床下伝いにフロアタイル１−１０に送られる。
【００２１】
ラックの排気面同士が向かい合わせになるエリアは暖気が集まるエリアである。なぜなら、ラック内のサーバの排気には排熱が含まれるからである。一方、吸気面同士が向かい合わせになるエリアは冷気が集まるエリアである。なぜなら、空調機１−０、１−１で冷却された冷気がフロアタイル１−１０から排出され、ラックは吸気面からその冷気を吸気するからである。
【００２２】
図２に、気流の流れを示す。実線の矢印は暖気の流れを示し、点線の矢印は冷気の流れを示す。
【００２３】
ラック１−２〜５内のサーバからの暖かい排気（暖気）は上昇し、吊り天井１−１１〜１３に導かれながら天井伝いに空調機１−１の吸気口へ送られ、空調機１−１で冷却される。また、ラック１−６〜９内のサーバからの暖かい排気（暖気）は上昇し、吊り天井１−１４〜１６に導かれながら天井伝いに空調機１−０の吸気口へ送られ、空調機１−０で冷却される。そして、電算機１−０、１−１で冷却された冷気は、床伝いにフロアタイル１−１０まで送られる。
【００２４】
吊り天井１−１１〜１６は、図１および図２に示されるように、天井に対して勾配をつけて設置される。勾配は、距離的に空調機１−０に近い吊り天井１−１４〜１６については、空調機１−０側が高くなるようにする。また、距離的に空調機１−１に近い吊り天井１−１１〜１３については、空調機１−１側が高くなるようにする。なお、吊り天井１−１１〜１６の高さの最高値と天井との間には空間があるように吊り天井１−１１〜１６を設置する。なぜなら、図２に示されたように、暖気がその空間を通って空調機１−０、１−１に送られるからである。
【００２５】
なお、吊り天井１―１１〜１６は、空調機１−０、１−１に近づくほど勾配を小さくし、吊り天井１−１１〜１６と天井との間の空間を大きくするような構成にしても良い。なぜなら、空調機１−０、１−１に近づくほど、暖気の量が増えるためである。具体的には、吊り天井１−１１の勾配は吊り天井１−１２の勾配よりも小さく、天井との間の空間もより大きくなっている。そして、吊り天井１−１２の勾配は吊り天井１−１３の勾配よりも小さく、天井との間の空間もより大きくなっている。
【００２６】
ラック１−２〜９内のサーバから排出された暖気は、吊り天井の勾配に沿って斜めに上昇し、空調機１−０、１−１の吸気口に導かれる。よって、フロアタイル１−１０からの冷気とラック１−２〜９内のサーバからの暖気とが混合しにくくなり、熱たまりの発生を防ぐことができる。
【００２７】
なお、本実施形態の吊り天井の枚数は６枚としているが、これに限定されるものではない。また、吊り天井は部屋の両端に達するようにしても良いし、熱たまりのある一部にのみ設置するようにしても良い。また吊り天井の角度は必要に応じて変更することができる。
【００２８】
また、本実施形態では、吊り天井を用いているが、これに限定されるものではない。吊り天井はサーバからの暖かい排気（暖気）を空調機まで効率的に送り込むガイドの一例であり、同様の機能を有するものであれば何でも良い。例えば、吊り天井の代わりにシート等を用いても良い。また、天井の形状が空調機の側が高くなるような勾配をもつ構成でも良い。
【００２９】
また、本実施形態では、空調機１−０、１−１で冷却された冷気の排出口としてフロアタイル１−１０を使用しているが、これに限定されるものではない。空調機１−０〜１で冷却された冷気がラックの吸気口で吸い込まれる構成であれば何でも良い。
【００３０】
図３に、電算室のシュミレーションモデルの斜視図を示す。
【００３１】
電算室は、空調機１と３つのラック２と吊り天井３とフロアタイル４とを備える。左側のラック２と真ん中のラック２との間がコールドアイル、真ん中のラック２と右側のラック２との間がホットアイルとなっている。
【００３２】
吊り天井３は、複数枚設置され、電算室の中央から隅にある空調機１に向かって高くなるような勾配を有する。
【００３３】
ホットアイルを形成している暖気は、吊り天井３に沿って上昇し、空調機へ送られる。そして、空調機１が暖気を冷却する。
【００３４】
このように、本発明の本実施形態では、電算室の天井に空調機側が高くなるような勾配を有する吊り天井を備えるため、ラックからの暖かい排気（暖気）が吊り天井に沿って対流を起こし、その暖気を空調機の吸気口にスムーズに戻すことができる。よって、空調機の冷却効率を向上させることができるという顕著な効果を有する。また、本実施形態では、複数枚の板で気流を挟むことにより、ガイドとしての性能を落とすことなく、ダクトに比べて手軽に吊り天井を設置することができる。さらに、吊り天井は、天井から板を吊るすといったシンプルな構成のため、サーバなどの電子機器の移動に対応させて容易に位置変更できるという効果も有する。
【００３５】
（第１の実施形態の変形例）
次に第１の実施形態の変形例について説明する。
【００３６】
図４は、本変形例の電算室４００の断面図を示す図である。
【００３７】
電算室４００は、空調機４−１とサーバが格納されたラック４−２と吊り天井４−３とを備える。吊り天井４−２は空調機４−１の方が高くなるような勾配を有している。そして、吊り天井４−２は、空調機４−１とラック４−２との間の領域の上空を含むように、電算機４−１およびラック４−２よりも高い位置に配置されている。なお、実線の矢印は暖気の気流を示し、点線の矢印は冷気の気流を示す。
【００３８】
図５は、本変形例における電算室４００の気流を示す図である。サーバからの暖かい排気（暖気）は上昇し、吊り天井に導かれて、空調機４−１に送られる。そして、空調機４−１が暖気を冷却する。
【００３９】
本変形例においても、第１の実施形態と同様、ラックからの暖かい排気（暖気）が吊り天井に沿って対流を起こし、その暖気を空調機の吸気口にスムーズに戻すことができるため、空調機の冷却効率を向上させることができるという顕著な効果を有する。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
【００４１】
図６に本実施形態における電算室６００の断面図を示す。
【００４２】
電算室６００は、空調機１−１とサーバが格納された８台のラック１−２〜９とダクト６−１とフロアタイル１−１０とから構成される。空調機１−１とラック１−２〜９とフロアタイル１−１０は第１の実施形態と同じであるので詳細な説明は省略する。
【００４３】
ダクト６−１は、排気グリル６−２を備えている。ダクト６−１は、ラック１−２〜９からの排気（暖気）を空調機１−１の吸気口に効率的に戻すために、空調機１−１側が高くなるような勾配を有する。
【００４４】
図７は、本実施形態における気流の状態を示す。実線の矢印は暖気の流れを示し、点線の矢印は冷気の流れを示す。
【００４５】
本実施形態では、ダクト６−１に勾配をつけたので、排気グリル６−２からダクト６−１に入った暖気はダクト６−１に沿って上昇し、空調機１−１に送られる。そして、空調機１−１で冷却された冷気は、フロアタイル１−１０を介してラックの吸気口の近くに排出される。
【００４６】
このように、本発明の本実施形態では、空調機側が高くなるような勾配を有するダクトを備えるため、ラックからの暖かい排気（暖気）がダクトに沿って対流を起こし、その暖気を空調機の吸気口にスムーズに戻すことができる。さらに、本実施形態では、一度ダクト内に入った暖気はダクト外の気流とは遮断されるため、ダクト内に入った暖気と床下からの冷気との混合を防ぐことができる。その結果、本実施形態では、第１の実施形態と比べてさらに空調機の冷却効率を向上させることができるという顕著な効果を有する。
【００４７】
（第２の実施形態の変形例）
次に、第２の実施形態の変形例について説明する。
【００４８】
図８は、本変形例の電算室８００を示す断面図である。
【００４９】
電算室８００は、空調機８−１とサーバが格納されたラック８−２とダクト８−３とを備える。実線の矢印は暖気の流れを示し、点線の矢印は冷気の流れを示す。
【００５０】
ダクト８−３は、第２の実施形態と同様、空調機８−１側が高くなるような勾配を有する。サーバ８−２からの排気（暖気）は、図８に示されたように、上昇してダクト８−３の中に入り、そして、ダクト８−３に沿って上昇し、空調機８−１に送られる。
【００５１】
本変形例は、第２の実施形態と同様の効果を有する。すなわち、空調機側が高くなるような勾配を有するダクトを備えるため、ラックからの暖かい排気（暖気）がダクトに沿って対流を起こし、その暖気を空調機の吸気口にスムーズに戻すことができる。さらに、本変形例では、一度ダクト内に入った暖気はダクト外の気流とは遮断されるため、ダクト内に入った暖気と床下からの冷気との混合を防ぐことができる。その結果、本変形例では、第１の実施形態と比べてさらに空調機の冷却効率を向上させることができるという顕著な効果を有する。
【００５２】
なお、第２の実施形態およびその変形例では、暖気を空調機へ効率的に送るための導管の一例としてダクトを用いて説明したが、これに限定されるものではなく、同様の機能を有するものであれば何でも良い。
【００５３】
（第3の実施形態）
次に第３の実施形態について説明する。
【００５４】
図９に、本実施形態における電算室９００の断面図を示す。
【００５５】
電算室９００は、空調機１−１とサーバが格納されたラック１−２〜９と４枚の吊り天井９−１〜４とフロアタイル１−１０とを備える。空調機１−１とラック１−２〜９とフロアタイル１−１０は第１の実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００５６】
吊り天井９−１〜４は、図９のように、空調機１−１側が高くなるような勾配を有する。また、吊り天井９−１〜４は、空調機１−１に近い吊り天井ほど勾配が小さくなるように配置されている。また、吊り天井９−１〜４は、空調機１−１に近くなるほど、吊り天井の高さの最高点と天井との間の空間が大きくなるように配置されている。
【００５７】
本実施形態では、分離板９−５を介して、ラック１−２〜９の存在するエリア（以下、第１のエリアという）と吊り天井９−１〜４および空調機の存在するエリア（以下、第２のエリア）とに分離される。分離板９−５は、ホットアイルの位置に排気グリル９−２を備える。分離板９−５で第１のエリアと第２のエリアとが分離されているため、一度第２のエリアに入った暖気が空調機１−１で冷却されることなく第１のエリアに戻ることはない。よって、第２のエリアに入ったサーバからの排気（暖気）とフロアタイルから排出される冷気との混合を確実に防ぐことができる。
【００５８】
図１０に本実施形態における気流の状態を示す。
【００５９】
サーバからの排気（暖気）は排気グリル９−２を介して第２のエリアに入り、吊り天井に沿って上昇し、空調機１−１の吸気口に送られる。そして、空調機１−１で冷却された冷気がフロアタイル１−１０から排出される。
【００６０】
なお、本実施形態では、第１のエリアと第２のエリアを分離するのは分離板１１−３としているが、これに限定されるものではなく、第１のエリアと第２のエリアを分離する機能を有するものであれば何でも良い。
【００６１】
本実施形態では、空調機１−１側が高くなるような勾配を有する吊り天井９−１〜４を備えることによって、サーバからの排気（暖気）の対流を起こし空調機１−１の吸気口へスムーズに暖気を戻すという顕著な効果を有する。さらに、本実施形態では、ラック１−２〜９の存在するエリア（第１のエリア）と吊り天井９−１〜４および空調機の存在するエリア（第２のエリア）とを分離しているため、第２のエリアに入ったサーバからの排気（暖気）と冷気との混合を確実に防ぐことができる。よって、本実施形態では、第１の実施形態と比べてさらに空調機の冷却効率を向上させることができる。
【００６２】
（第３の実施形態の変形例）
次に、第３の実施形態の変形例について説明する。
【００６３】
図１１は、第３の実施形態の変形例における電算室１１００の断面図を示す。第１の実施形態の変形例の電算室４００の構成に、分離板１１−４が追加されている。分離板１１−４が追加された以外は第１の実施形態の変形例と同様であるため、詳細な説明は省略する。実線の矢印は暖気の流れを示し、点線の矢印は冷気の流れを示す。
【００６４】
本変形例では、分離板１１−４が、ラック１１−２が存在するエリア（第１のエリア）と空調機１１−１および吊り天井１１−３が存在するエリア（第２のエリア）とを分離している。よって、第２のエリアに入ったサーバからの排気（暖気）とフロアタイルから排出される冷気との混合を確実に防ぐことができる。
【００６５】
本変形例は、第３の実施形態と同様の効果を有する。すなわち、空調機１１−１側が高くなるような勾配を有する吊り天井１１−３を備えることによって、サーバからの排気（暖気）の対流を起こし空調機１１−１の吸気口へスムーズに暖気を戻すという顕著な効果を有する。さらに、本実施形態では、ラック１１−２の存在するエリア（第１のエリア）と吊り天井１１−３および空調機１１−１の存在するエリア（第２のエリア）とを分離しているため、第２のエリアに入ったサーバからの排気（暖気）と冷気との混合を確実に防ぐことができる。よって、本実施形態では、第１の実施形態と比べてさらに空調機の冷却効率を向上させることができる。
【００６６】
なお、上述した実施形態では、ラック内のサーバから暖気が排出されているが、これに限定されるものではなく、ラックを有さない電子機器から暖気が排出されている場合も含まれる。
【００６７】
また、上述した実施形態では、サーバが格納されたラックと空調機とが平行に配置されているが、ラックと空調機との配置はこれに限定されるものではない。図３のように、ラック同士が平行に配置されたラック群と空調機とが垂直になるような構成でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、電算室の空調システムに関し、特に、空調機の冷却効率を向上させることが可能な電算室の空調システムに関する。
【符号の説明】
【００６９】
１００ 電算室
１−０ 空調機
１−１ 空調機
１−２〜９ ラック
１−１０ フロアタイル
１−１１〜１６ 吊り天井
１ 空調機
２ ラック
３ 吊り天井
４ フロアタイル
４００ 電算室
４−１ 空調機
４−２ ラック
４−３ 吊り天井
６００ 電算室
６−１ ダクト
６−２ 排気グリル
８００ 電算室
８−１ 空調機
８−２ ラック
８−３ ダクト
９００ 電算室
９−１〜４ 吊り天井
９−２ 排気グリル
９−５ 分離版
１１００ 電算室
１１−１ 空調機
１１−２ ラック
１１−３ 吊り天井
１１−４ 分離板
１２００ 電算室
１２−１ 空調機
１２−２〜５ ラック
１２−６ フロアタイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器と、
前記電子機器からの排気を冷却する空調機と、
前記排気の気流を前記空調機へと導く第１のガイドとを備え、
前記第１のガイドは、前記空調機側が高くなるような勾配を有し、前記空調機および前記電子機器よりも高い位置に配置されていることを特徴とする電算室の空調システム。
【請求項２】
前記第１のガイドは、前記空調機および前記電子機器の間の領域の上空を含む位置に配置されることを特徴とする請求項１記載の電算室の空調システム。
【請求項３】
前記排気の気流を前記空調機へと導く第２のガイドを備え、
前記第２のガイドは、前記空調機側が高くなるような勾配を有し、かつ、前記空調機および前記電子機器よりも高い位置に配置され、
前記第１および第２のガイドは、前記排気の気流を挟むように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電算室の空調システム。
【請求項４】
前記第１のガイドは、前記第２のガイドよりも前記空調機側に配置され、
前記第１のガイドの勾配は、前記第２のガイドの勾配よりも小さいことを特徴とする請求項３記載の電算室の空調システム。
【請求項５】
前記第１のガイドの空調機側の端の高さは、前記第２のガイドの空調機側の端の高さよりも低いことを特徴とする請求項４に記載の電算室の空調システム。
【請求項６】
前記第１のガイドは、天井から吊られた板であることを特徴とする請求項１に記載の電算室の空調システム。
【請求項７】
前記電子機器を含む第１のエリアと、前記空調機および前記第１のガイドを含む第２のエリアとは分離されていることを特徴とする請求項１記載の電算室の空調システム。
【請求項８】
前記ガイドは、前記空調機の吸気口に接続された導管であることを特徴とする請求項１記載の電算室の空調システム。
【請求項９】
複数の前記電子機器を備え、
前記複数の電子機器は、前記電子機器の排気口もしくは吸気口が向かい合うように配置されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の電算室の空調システム。
【請求項１０】
前記電子機器はサーバであり、前記サーバはラック内に格納されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の電算室の空調システム。
【請求項１】
電子機器と、
前記電子機器からの排気を冷却する空調機と、
前記排気の気流を前記空調機へと導く第１のガイドとを備え、
前記第１のガイドは、前記空調機側が高くなるような勾配を有し、前記空調機および前記電子機器よりも高い位置に配置されていることを特徴とする電算室の空調システム。
【請求項２】
前記第１のガイドは、前記空調機および前記電子機器の間の領域の上空を含む位置に配置されることを特徴とする請求項１記載の電算室の空調システム。
【請求項３】
前記排気の気流を前記空調機へと導く第２のガイドを備え、
前記第２のガイドは、前記空調機側が高くなるような勾配を有し、かつ、前記空調機および前記電子機器よりも高い位置に配置され、
前記第１および第２のガイドは、前記排気の気流を挟むように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電算室の空調システム。
【請求項４】
前記第１のガイドは、前記第２のガイドよりも前記空調機側に配置され、
前記第１のガイドの勾配は、前記第２のガイドの勾配よりも小さいことを特徴とする請求項３記載の電算室の空調システム。
【請求項５】
前記第１のガイドの空調機側の端の高さは、前記第２のガイドの空調機側の端の高さよりも低いことを特徴とする請求項４に記載の電算室の空調システム。
【請求項６】
前記第１のガイドは、天井から吊られた板であることを特徴とする請求項１に記載の電算室の空調システム。
【請求項７】
前記電子機器を含む第１のエリアと、前記空調機および前記第１のガイドを含む第２のエリアとは分離されていることを特徴とする請求項１記載の電算室の空調システム。
【請求項８】
前記ガイドは、前記空調機の吸気口に接続された導管であることを特徴とする請求項１記載の電算室の空調システム。
【請求項９】
複数の前記電子機器を備え、
前記複数の電子機器は、前記電子機器の排気口もしくは吸気口が向かい合うように配置されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の電算室の空調システム。
【請求項１０】
前記電子機器はサーバであり、前記サーバはラック内に格納されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の電算室の空調システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−７６５００（Ｐ２０１３−７６５００Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１６１３４（Ｐ２０１１−２１６１３４）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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