ＩＴ機器室の空調システム
【課題】 熱負荷に対して十分な給気量を確保することができ、ＩＴ機器室内を歩行する際にも快適性をもたせることが可能なＩＴ機器室の空調システムを提供する。
【解決手段】 ＩＴ機器室１０に複数のラック２０を背面２０ｂが対向するように配置し、背面２０ｂが対向するラック２０同士の背面２０ｂの左右両端側を仕切壁２２を介して連結し、仕切壁２２とラック２０の背面２０ｂとによって包囲され少なくともＩＴ機器室１０の天井裏９の排気通路に開口する第１の空間２４を、暖気Ｈｃが流れるホットアイルＨに形成し、ＩＴ機器室１０におけるラック２０の前面２０ａ側が接する第２の空間２５を、ホットアイルＨと区画され空調機２６、２８によって開放空間から冷気Ｃａが供給されるコールドアイルＣに形成する。
【解決手段】 ＩＴ機器室１０に複数のラック２０を背面２０ｂが対向するように配置し、背面２０ｂが対向するラック２０同士の背面２０ｂの左右両端側を仕切壁２２を介して連結し、仕切壁２２とラック２０の背面２０ｂとによって包囲され少なくともＩＴ機器室１０の天井裏９の排気通路に開口する第１の空間２４を、暖気Ｈｃが流れるホットアイルＨに形成し、ＩＴ機器室１０におけるラック２０の前面２０ａ側が接する第２の空間２５を、ホットアイルＨと区画され空調機２６、２８によって開放空間から冷気Ｃａが供給されるコールドアイルＣに形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子機器類を収納する複数のラックが配置されるＩＴ機器室の空調システムに関し、とくに十分な給気量を確保することにより熱負荷の増大に対応することが可能なＩＴ機器室の空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器類を収納する複数のラックが配置されるデータセンタなどにおいては、ラックからの発熱対策が重要課題であり、室内を効率的に冷却するための空調システムが採用されている。
【０００３】
データセンタにおける空調システムの一例として、通路の床面に設けられた孔から上方に向けて冷却用空気を供給する空調システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、冷気が供給される空間の上部開口を天面部材で覆い、冷気が供給される空間の気密性を高めた空調システムが知られている（例えば、特許文献２参照。）。さらに、暖気が排出されるラックの背面側に大風量を送風できるファンを設け、発熱量に応じて適切な量の冷気を供給する空調システムも知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００４】
データセンタなどにおけるＩＴ機器室の空調システムにおいては、熱負荷の増大、熱汚染の防止の観点から、ＩＴ機器室内を冷気が流れるコールドアイルと暖気が流れるホットアイルに区画する潮流がある。ＩＴ機器室内をコールドアイルとホットアイルを区画する空調システムにおいては、サーバなどの電子機器類から生じる暖気と空調機から供給される冷気の混合が抑制され、ＩＴ機器室内の冷却性能を高めることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−６４３０３号公報
【特許文献２】特開２００９−７９８９０号公報
【特許文献３】特開２００９−１４０４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の空調システムにおいては、ＩＴ機器室におけるコールドアイルが限られた領域のため、冷気を供給する給気口を配置する場所が制約され、熱負荷に対して十分な給気量を確保することが困難であるという問題がある。そのため、熱負荷の増大に対しては、給気量の確保が不十分となり、ＩＴ機器室の冷却性能を高めることが難しいという問題がある。
【０００７】
特許文献１の空調システムでは、冷気を床面に設けられた孔から室内に供給しているので、床面側から冷気が供給できない建物構造の空調には適用できず、十分な給気量を確保することが難しい。また、特許文献２の空調システムでは、冷気が供給される空間を密閉しているので、発熱量が多い場合は室内を歩行する際には、ラックからの暖気によって異様な暑さを感じ、不快感が生じるという問題がある。特許文献３の空調システムでは、通路側に暖気が吹き出されるので、特許文献２と同様な問題がある。
【０００８】
そこでこの発明は、熱負荷に対して十分な給気量を確保することができ、ＩＴ機器室内を歩行する際にも快適性をもたせることが可能なＩＴ機器室の空調システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、背面から暖気を排出する複数のラックが配置されるＩＴ機器室の空調システムであって、前記ＩＴ機器室に前記複数のラックを前記背面が対向するように配置し、前記背面が対向するラック同士の前記背面の左右両端側を仕切壁を介して連結し、前記仕切壁と前記ラックの前記背面とによって包囲され少なくとも前記ＩＴ機器室の天井裏の排気通路に開口する第１の空間を、前記暖気が流れるホットアイルに形成し、前記ＩＴ機器室における前記ラックの前面側が接する第２の空間を、前記ホットアイルと区画され空調機によって開放空間から冷気が供給されるコールドアイルに形成したことを特徴とするＩＴ機器室の空調システムである。
【００１０】
この発明によれば、ラックの背面からの暖気は第１の空間によって形成されるホットアイルを経由して天井裏の排気通路に排出され、第２の空間によって形成されるコールドアイルには開放空間から冷気が空調機によって供給される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＩＴ機器室の空調システムにおいて、前記第１の空間における少なくとも前記天井裏の排気通路の開口部には、前記暖気の風量調整のための風量調整部材が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のＩＴ機器室の空調システムにおいて、前記コールドアイルの温度を計測する温度センサを前記ＩＴ機器室の天井面側に設け、該温度センサにより計測された温度を前記空調機による冷気の給気量の制御の指標とすることを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＩＴ機器室の空調システムにおいて、前記天井裏に前記コールドアイルに開口する給気口を取り付け、前記給気口に前記天井裏に設けられ前記コールドアイルに前記冷気を供給する給気ダクトを接続したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、ＩＴ機器室のホットアイルは、仕切壁とラックの背面とによって包囲される第１の空間のみとなるので、ＩＴ機器室における冷気の給気位置の制約が緩和され、給気位置の配置の自由度を高めることができ、冷気の吹き出し位置を任意の位置に配置することができる。これにより、ＩＴ機器室への冷気の給気量を増加することができ、ラックの熱負荷の増大に対応することが可能となる。
【００１５】
また、第ＩＴ機器室内を歩行する歩行者は、十分な冷気が供給されるコールドアイルを歩行することになるので、従来技術のように歩行者が異様な暑さを感じることはなく、歩行者に快適性をもたらすことができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、第１の空間における少なくとも天井裏の排気通路の開口部には、暖気の風量調整のための風量調整部材を設けるようにしているので、第１の空間から天井裏の排気通路へ排出される暖気の風量を空調機の送風能力に見合った風量に調整することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、温度センサにより計測された冷気の温度を空調機による冷気の給気量の制御の指標としているので、計測値と給気温度との関係を一定に保つことができ、ＩＴ機器室内の温度を適正に保つことができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、第２の空間と接する天井面にコールドアイルに開口する給気口を形成し、天井裏に給気口を介してコールドアイルに冷気を供給する給気ダクトを設けたので、コールドアイルには、ＩＴ機器室の側面方向からと給気口からの双方から冷気を供給することができ、ラックの熱負荷の増大に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係わるＩＴ機器室の空調システムの平面図である。
【図２】図１のＩＴ機器室の空調システムの断面図である。
【図３】図１のＩＴ機器室の空調システムにおける第１の空間の近傍を示す拡大平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係わるＩＴ機器室の空調システムの断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係わるＩＴ機器室の空調システムの断面図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係わるＩＴ機器室の空調システムの斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態５に係わるＩＴ機器室の空調システムが適用されるＩＴ機器室の平面図である。
【図９】図８の空調システムの変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
つぎに、この発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１ないし図４は、この発明の実施の形態１を示している。図１において、ＩＴ機器室の空調システム１は、例えばデータセンタのＩＴ機器室１０の空調に用いられている。図２に示すように、ＩＴ機器室１０は、床構造材２と天井スラブ３との間に位置しており、周囲が側壁４、５によって包囲されている。床構造材２の上方には、グレーチング６が設けられている。グレーチング６は、金属部材からなる格子状の床部材であり、通気性を有している。床下構造材２とグレーチング６との間は、冷気Ｃａが流れる床下空間７に形成されている。天井スラブ３の下方には、水平方向に延びる天井板８が設けられている。天井スラブ３と天井板８との間は、排気通路としての天井裏９に形成されている。ＩＴ機器室１０は、グレーチング６と天井板８によって床下空間７と天井裏９に区画されている。
【００２２】
ＩＴ機器室１０には、電子機器類２１を収納する複数のラック２０が配置されている。図３に示すように、ラック２０は、冷気Ｃａを吸込む前面２０ａと、暖気Ｈａを排出する背面２０ｂを有している。ＩＴ機器室１０の複数のラック２０は、図１に示すように背面２０ｂが対向するように配置されている。図４に示すように、一方のラック２０の背面２０ｂと他方のラック２０の背面２０ｂとの距離は、長さＬに設定されている。背面２０ｂが対向するラック２０同士は、背面２０ｂの左右両端側が仕切壁２２を介して連結されている。すなわち、背面２０ｂが対向するラック２０同士は、２つの仕切壁２２を介して連結されている。２つの仕切壁２２は、ラック２０の高さと同一に設定されている。
【００２３】
図３に示すように、一方の仕切壁２２は、一端部２２ａが一方のラック２０の背面２０ｂに連結されており、他端部２２ｂが他方のラック２０の背面２０ｂに連結されている。同様に、他方の仕切壁２２は、一端部２２ａが一方のラック２０の背面２０ｂに連結されており、他端部２２ｂが他方のラック２０の背面２０ｂに連結されている。仕切壁２２は、背面２０ｂの左右両端側を連結するものであればよく、端部２２ａ、２２ｂをラック２０の背面２０ｂそのものでなく、ラック２０の左側面２０ｃまたは右側面２０ｄに連結する構成としてもよい。仕切壁２２は、ラック２０内の電子機器類２１の点検や修理のために、ラック２０に対して取り外し可能な構造とする。また、仕切壁２２をラック２０に固定する場合は、仕切壁２２に点検や修理のためのドアを設けてもよい。
【００２４】
対向する一方のラック２０と他方のラック２０との間は、２つの仕切壁２２によって区画された第１の空間２４に形成されている。すなわち、第１の空間２４は、２つの背面２０ｂと２つの仕切壁２２によって四方が包囲された空間に形成されている。図４に示すように、第１の空間２４の下端は、床板部材６ｂによって閉止されている。これにより、後述するホットアイルＨには、床下空間７からの冷気Ｃａの侵入が阻止されている。すなわち、床面側におけるホットアイルＨを除く領域からは、上方に向けてラック２０の空気吸込方向と直交する方向に冷気Ｃａが供給されるようになっている。
【００２５】
天井板８は、ラック２０の上面２０ｆと接している。第１の空間２４の上端は、天井板８の開口部８ａを介して排気通路としての天井裏９に開口している。第１の空間２４は、２つのラック２０の背面２０ｂから排出される暖気Ｈａが流れるホットアイルＨに形成されている。２つのラック２０の背面２０ｂから排出される暖気Ｈａは、第１の空間２４によって形成されたホットアイルＨを経由して、排気通路としての天井裏９に流れるようになっている。この暖気Ｈａの流れは、後述する空調機２６、２８の電動ファン２６ｂにより形成されるが、天井裏９に補助ファン（図示略）を設け、この補助ファンの暖気Ｈａの吐出口を空調機２６、２８の吸込口に向けることにより、上述の暖気Ｈａの流れを形成する構成としてもよい。
【００２６】
天井板８の開口部８ａには、暖気Ｈａの風量調整のための風量調整部材８ｂが設けられている。風量調整部材８ｂは、流路抵抗を増大させるための部材であり、多孔板から構成されている。風量調整部材８ｂは、電子機器類２１であるサーバの稼動が１００パーセントであることを基準として、必要風速から開口率（排気域の平面面積中の開口面積／排気域の平面面積）が設定されている。
【００２７】
ＩＴ機器室１０におけるラック２０の前面２０ａ側が接する第２の空間２５は、第１の空間２４によって形成されたホットアイルＨと区画されている。第２の空間２５は、空調機２６、２８によって冷気Ｃａが供給されるコールドアイルＣに形成されている。空調機２６、２８は、ＣＲＡＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｒｏｏｍ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）と呼ばれる精密空調機から構成されている。図２に示すように、空調機２６は熱交換用のコイル２６ａと電動ファン２６ｂを有している。
【００２８】
空調機２６は、ＩＴ機器室１０の側壁４の近傍に配置されている。空調機２６は、天井板８を貫通し天井裏９内まで延びる空気導入口２６ｃを有している。空調機２６は、ＩＴ機器室１０内の天井裏９の暖気Ｈａを取り込み、これらの空気を冷却した冷気Ｃａを側壁４側から床下空間７およびグレーチング６を介してＩＴ機器室１０のコールドアイルＣおよびホットアイルＨに供給する機能を有している。空調機２８は、ＩＴ機器室１０の側壁５の近傍に配置されている。空調機２８は、天井板８を貫通し天井裏９内まで延びる空気導入口２８ｃを有している。空調機２８は、ＩＴ機器室１０内の天井裏９の暖気Ｈａを取り込み、これらの空気を冷却した冷気Ｃａを側壁５側から床下空間７およびグレーチング６を介してＩＴ機器室１０のコールドアイルＣおよびホットアイルＨに供給する機能を有している。
【００２９】
つぎに、実施の形態１における作用について説明する。
【００３０】
ＩＴ機器室１０の複数のラック２０に収納されているサーバなどの電子機器類２１は、常時稼動しており、ラック２０の背面２０ｂからは電子機器類２１の発熱によって暖気Ｈａが排出されている。ラック２０からの暖気Ｈａは、第１の空間２４によって形成されたホットアイルＨにのみ排出され、この暖気Ｈａは天井板８の開口部８ａを経て排気通路としての天井裏９に排出される。ここで、開口部８ａには、暖気Ｈａの風量調整のための風量調整部材８ｂが設けられているので、第１の空間２４から天井裏９の排気通路へ排出される暖気Ｈａの風量を空調機２６、２８の送風能力に見合った風量に調整することができる。
【００３１】
空調機２６、２８に取り入れたＩＴ機器室１０内の空気は、冷気空調機２６、２８によって冷却され、この冷気Ｃａは床下空間７およびグレーチング６を介してＩＴ機器室１０に供給される。空調機２６、２８からＩＴ機器室１０に供給された冷気Ｃａは、ラック２０で形成される島状の区画と区画の間、および廊下に供給され、かつコールドアイルＣに供給される。
【００３２】
このように、ＩＴ機器室１０のホットアイルＨは、仕切壁２２とラック２０の背面２０ｂとによって包囲される第１の空間２４のみとなるので、ＩＴ機器室１０における冷気Ｃａの給気位置の制約が緩和され、給気位置の配置の自由度を高めることができる。すなわち、第１の空間２４を形成することにより、ＩＴ機器室１０の大半をコールドアイルＣとすることができるので、従来の空調システムに比べて冷気Ｃａの吹き出し位置の自由度を高めることができる。そのため、冷気Ｃａの吹き出し位置を任意の位置に配置することができる。これにより、ＩＴ機器室１０への冷気Ｃａの給気量を増加することができ、ラック２０の熱負荷の増大に対応することが可能となる。ここでは、ラック２０間に形成されたホットアイルＨ以外の空間が開放空間として形成されている。開放空間には、上記床下空間７からの給気に別方向からの給気を加えること、または床下空間７からの給気に替えて別方向からの給気をすること、天井等からのダクトを介して給気をすること等、適宜実施形態の修正は可能である。
【００３３】
また、給気位置の配置の自由度が高まることで、局所的に冷気Ｃａの給気量が不足する領域は周辺に供給される冷気Ｃａによってカバーすることができ、局所的に冷気Ｃａが過剰となる領域は周辺に冷気Ｃａを拡散できるので、空調システムの融通性を高めることができる。
【００３４】
そして、第ＩＴ機器室１０内を歩行する歩行者は、十分な冷気Ｃａが供給されるコールドアイルＣを歩行することになるので、従来技術のように歩行者が異様な暑さを感じることはなく、歩行者に快適性をもたらすことができる。
【００３５】
さらに、コールドアイルＣに供給される冷気Ｃａは、第１の空間２４から排出される暖気Ｈａと混合することがないので、ＩＴ機器室１０内の冷気Ｃａの気流分布を気にする必要がなく、ＩＴ機器室１０の空調システム１の設計が容易となる。
【００３６】
（実施の形態２）
図５は、この発明の実施の形態２を示している。実施の形態２が実施の形態１と異なるところは、コールドアイルＣの冷気Ｃａの温度計測の有無であり、その他の部分は実施の形態１に準ずるので、準ずる部分に実施の形態１と同一の符号を付すことにより、準じる部分の説明を省略する。後述する他の実施の形態についても同様とする。
【００３７】
図５に示すように、ＩＴ機器室１０の天井板８には、コールドアイルＣの冷気Ｃａの温度を計測する２つの温度センサ３０が設けられている。一方の温度センサ３０は、ＩＴ機器室１０の側壁４寄りに設けられており、他方の温度センサ３０は、ＩＴ機器室１０の側壁５寄りに設けられている。一方の温度センサ３０は、配線３０ａを介して空調機２６に接続されている。他方の温度センサ３０は、配線３０ｂを介して空調機２８に接続されている。温度センサ３０によって計測されたコールドアイルＣの温度は、空調機２６、２８による冷気Ｃａの給気量の制御の指標とされている。つまり、空調機２６〜２９は、温度センサ３０による測定値ＴＩｎｄと給気温度ＴＳｕｐとの関係が、ＴＩｎｄ＝ＴＳｕｐ＋Ｃとなるように、ＩＴ機器室１０の空調制御を行う。ここで、Ｃは加算値であり、Ｃはゼロであってもよい。
【００３８】
このように構成された実施の形態２においては、温度センサ３０によって計測された温度に基づき空調機２６、２８を制御しているので、測定値ＴＩｎｄと給気温度ＴＳｕｐとの関係を一定に保つことができ、ＩＴ機器室１０内のコールドアイルＣにおける所定の場所の温度を設定値に対して適正に保つことができる。また、複数の位置に温度センサ３０を設けることにより、最も発熱の大きなホットアイルＨに合わせて冷気Ｃａを供給でき、ＩＴ機器室１０の効率的な空調を行うことが可能となる。
【００３９】
（実施の形態３）
図６は、この発明の実施の形態３を示している。図６に示すように、天井裏９側にはＩＴ機器室１０のコールドアイルＣに開口する複数の給気口３２ａが取付けられている。各給気口３２ａは、コールドアイルＣに冷気を供給する給気ダクト３２に接続されている。給気ダクト３２は、天井裏９に配置されており、水平方向に延びている。給気ダクト３２の上流端は、空調機２９に接続されている。空調機２９は、第１の空間２４によって形成されるホットアイルＨからの暖気Ｈａを取り込むようになっており、空調機２９に取り込まれた暖気Ｈａは冷却されたのち、冷気Ｃａとなって給気ダクト３２を介してコールドアイルＣに供給される。給気ダクト３２および給気口３２ａは、外面が断熱材によって覆われており、結露の発生が防止されている。
【００４０】
コールドアイルＣに供給された冷気Ｃａは、ラック２０を冷却したのち暖気Ｈａとなり、ＩＴ機器室１０に設けられた風量調整部材３３を介して空調機２８に取り込まれるようになっている。空調機２８に取り込まれ暖気Ｈａは、冷却された後、冷気Ｃａとなって床下空間７およびグレーチング６を介してコールドアイルＣに供給される。冷気Ｃａは、ラック２０の吸込口に面した床面側からの供給のみでなく、廊下にも供給され、ラック２０の左側面２０ｃおよび右側面２０ｄ側にも供給される。ＩＴ機器室１０に設けられた風量調整部材３３は、実施の形態１における風量調整部材８ｂと同様に多孔板から構成されている。
【００４１】
このように構成された実施の形態３においては、コールドアイルＣには、床側と天井側からの双方から冷気Ｃａを供給することができ、ラック２０の熱負荷の増大に対応することが可能となる。また、風量調整部材３３を設けることにより、ＩＴ機器室１０から空調機２８、２９へ向かう暖Ｈａの風量を調整することができ、風量調整部材３３を通過する暖気Ｈａの風量を空調機２８、２９の送風能力に見合った風量に調整することができる。
【００４２】
（実施の形態４）
図７は、この発明の実施の形態４を示している。図７に示すように、ＩＴ機器室１０には、背面２０ｂが対向するように複数のラック２０が配置されている。ＩＴ機器室１０内の側壁４側には、空調機２６、２７が所定の間隔をおいて２組配置されている。空調機２６は床側に位置しており、空調機２７は空調機２６の直上に位置している。同様に、ＩＴ機器室１０内の側壁５側には、空調機２８、２９が所定の間隔をおいて２組配置されている。空調機２８は床側に位置しており、空調機２９は空調機２６の直上に位置している。ＩＴ機器室１０の床側の大部分には、グレーチング６が敷設されており、空調機２６、２８からの冷気Ｃａがグレーチング６を介してＩＴ機器室１０内に供給されるようになっている。すなわち、グレーチング６の下方からの冷気Ｃａは、ＩＴ機器室１０内の２列のラックで形成される島状区画の間や廊下に供給される。
【００４３】
一方の空調機２６、２７と他方の空調機２８、２９との間には、背面２０ｂが対向するように複数のラック２０が配置されている。図７に示すように、左側のラック２０と左側のラック２０は、中央のグレーチング６を隔てて配置されている。ラック２０の上面は、ラック２０の背面２０ｂ側に位置するホットアイルＨからの暖気Ｈａを天井裏９に流す開口部を除き、天井板８と接している。図８に示すように、ＩＴ機器室１０の中央に位置するコールドアイルＣは、左右両側に位置するホットアイルＨと区画されており、コールドアイルＣにおけるグレーチング６は、歩行者が歩行可能な通路に形成されている。
【００４４】
天井裏９には水平方向に延びる２つの給気ダクト３５が設けられている。一方の給気ダクト３５の上流端は、空調機２７に接続されている。他方の給気ダクト３５の上流端は、空調機２９に接続されている。天井板８には、コールドアイルＣに冷気Ｃａを供給する２つの給気口３５ａが取付けられている。一方の給気口３５ａは、左側のラック２０と中央のラック２０との間に位置する天井板８に取付けられており、他方の給気口３５ａは、右側のラック２０と中央のラック２０との間に位置する天井板８に取付けられている。給気ダクト３５および給気口３５ａは、外面が断熱材によって覆われており、結露の発生が防止されている。グレーチング６および給気口３５ａが設けられるコールドアイルＣは、歩行者が通過可能な通路となっており、この通路の長手方向の両端は開放されている。
【００４５】
このように構成された実施の形態４においては、左側のラック２０群と右側のラック２０群の間に位置するコールドアイルＣには、床側のグレーチング６と天井板８側の給気口３５ａの双方から冷気Ｃａを供給することができ、ラック２０の熱負荷の増大に対応することが可能となる。
【００４６】
（実施の形態５）
図８および図９は、この発明の実施の形態５を示しており、図９は図８の変形例を示している。図９に示すように、ＩＴ機器室１０内には、背面２０ｂが対向するようにラック２０が配置されている。背面２０ｂと背面２０ｂとの間に位置するホットアイルＨの長手方向の端部は、仕切壁としてのドア２２Ｄによって閉塞されている。ドア２２Ｄには、開閉用のノブ２２ｆが取付けられている。ホットアイルＨ内には、ドア２２Ｄを開けることにより進入可能となっている。
【００４７】
ホットアイルＨの上端部には、リターンダクト５０の第１のダクト５０ａが接続されている。第１のダクト５０ａは、天井板８を貫通して天井裏に達している。第１のダクト５０ａは、天井裏に沿って空調機２７側に延びている。第１のダクト５０ａの下流側は、空調機２７の上面に取付けられた第２のダクト５０ｂに接続されている。対向するラック２０から第１の空間２４に排出された暖気Ｈａは、リターンダクト５０の第１のダクト５０ａおよび第２のダクト５０ｂを介して空調機２７に取り込まれるようになっている。空調機２７に取り込まれた暖気Ｈａは、冷却された後、冷気ＣａとなってＩＴ機器室内に供給される。空調機２７の下方に位置する空調機２６は、ＩＴ機器室１０内からの空気を冷却し、冷気Ｃａを床下空間７およびグレーチング６を介してＩＴ機器室１０内のコールドアイルＣ（ＩＴ機器室１０内の開放空間）に供給している。
【００４８】
図８の空調システム１においても、ホットアイルＨからの暖気Ｈａは、図９のリターンダクト５０と同様のリターンダクト（図示略）を介して空調機２７、２９に取り込まれるようになっている。空調機２７、２９に取り込まれた暖気Ｈａは、冷却された後、冷気ＣａとなってＩＴ機器室１０内に供給される。空調機２７、２９の下方に位置する空調機２６、２８は、ＩＴ機器室１０内からの空気を冷却し、冷気Ｃａを床下空間からグレーチング６を介してＩＴ機器室１０内のコールドアイルＣ（ＩＴ機器室１０内の開放空間）に供給している。
【００４９】
このように構成された実施の形態５においては、図８および図９に示すように、第１の空間２４によって形成されたホットアイルＨからの暖気Ｈａは、リターンダクトを介して空調機２６、２７に向かって流れ、空調機２６側と空調機２７側に分流される。空調機２６側に流れた暖気Ｈａは、冷却されて冷気Ｃａとなり、グレーチング６を介してＩＴ機器室１０内のコールドアイルＣに供給される。また、空調機２７側に流れた暖気Ｈａは、冷却されて冷気Ｃａとなり、側方からＩＴ機器室１０内のコールドアイルＣに供給される。したがって、ＩＴ機器室への冷気Ｃａの給気量を増加することができ、熱負荷の増大に対応することが可能となる。
【００５０】
以上、この発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、空調機２６〜２９は、冷気Ｃａの給気量を可変とすることが可能となっているが、空調機２６〜２９による冷気Ｃａの給気量を可変とせず、給気ダクト３５および床下空間７に開度が自動調整できるダンパーを設けることにより、冷気Ｃａの流量を調整する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１ 空調システム
４ 側壁
５ 側壁
６ グレーチング
７ 床下空間
８ 天井板
８ａ 開口部
８ｂ 風量調整部材
９ 天井裏
１０ ＩＴ機器室
２０ ラック
２０ａ 前面
２０ｂ 背面
２１ 電子機器類
２２ 仕切壁
２２Ｄ ドア（仕切壁）
２４ 第１の空間
２５ 第２の空間
２６〜２９ 空調機
３０ 温度センサ
３２ 給気ダクト
３２ａ 給気口
Ｃ コールドアイル
Ｈ ホットアイル
Ｃａ 冷気
Ｈａ 暖気
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子機器類を収納する複数のラックが配置されるＩＴ機器室の空調システムに関し、とくに十分な給気量を確保することにより熱負荷の増大に対応することが可能なＩＴ機器室の空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器類を収納する複数のラックが配置されるデータセンタなどにおいては、ラックからの発熱対策が重要課題であり、室内を効率的に冷却するための空調システムが採用されている。
【０００３】
データセンタにおける空調システムの一例として、通路の床面に設けられた孔から上方に向けて冷却用空気を供給する空調システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、冷気が供給される空間の上部開口を天面部材で覆い、冷気が供給される空間の気密性を高めた空調システムが知られている（例えば、特許文献２参照。）。さらに、暖気が排出されるラックの背面側に大風量を送風できるファンを設け、発熱量に応じて適切な量の冷気を供給する空調システムも知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００４】
データセンタなどにおけるＩＴ機器室の空調システムにおいては、熱負荷の増大、熱汚染の防止の観点から、ＩＴ機器室内を冷気が流れるコールドアイルと暖気が流れるホットアイルに区画する潮流がある。ＩＴ機器室内をコールドアイルとホットアイルを区画する空調システムにおいては、サーバなどの電子機器類から生じる暖気と空調機から供給される冷気の混合が抑制され、ＩＴ機器室内の冷却性能を高めることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−６４３０３号公報
【特許文献２】特開２００９−７９８９０号公報
【特許文献３】特開２００９−１４０４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の空調システムにおいては、ＩＴ機器室におけるコールドアイルが限られた領域のため、冷気を供給する給気口を配置する場所が制約され、熱負荷に対して十分な給気量を確保することが困難であるという問題がある。そのため、熱負荷の増大に対しては、給気量の確保が不十分となり、ＩＴ機器室の冷却性能を高めることが難しいという問題がある。
【０００７】
特許文献１の空調システムでは、冷気を床面に設けられた孔から室内に供給しているので、床面側から冷気が供給できない建物構造の空調には適用できず、十分な給気量を確保することが難しい。また、特許文献２の空調システムでは、冷気が供給される空間を密閉しているので、発熱量が多い場合は室内を歩行する際には、ラックからの暖気によって異様な暑さを感じ、不快感が生じるという問題がある。特許文献３の空調システムでは、通路側に暖気が吹き出されるので、特許文献２と同様な問題がある。
【０００８】
そこでこの発明は、熱負荷に対して十分な給気量を確保することができ、ＩＴ機器室内を歩行する際にも快適性をもたせることが可能なＩＴ機器室の空調システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、背面から暖気を排出する複数のラックが配置されるＩＴ機器室の空調システムであって、前記ＩＴ機器室に前記複数のラックを前記背面が対向するように配置し、前記背面が対向するラック同士の前記背面の左右両端側を仕切壁を介して連結し、前記仕切壁と前記ラックの前記背面とによって包囲され少なくとも前記ＩＴ機器室の天井裏の排気通路に開口する第１の空間を、前記暖気が流れるホットアイルに形成し、前記ＩＴ機器室における前記ラックの前面側が接する第２の空間を、前記ホットアイルと区画され空調機によって開放空間から冷気が供給されるコールドアイルに形成したことを特徴とするＩＴ機器室の空調システムである。
【００１０】
この発明によれば、ラックの背面からの暖気は第１の空間によって形成されるホットアイルを経由して天井裏の排気通路に排出され、第２の空間によって形成されるコールドアイルには開放空間から冷気が空調機によって供給される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＩＴ機器室の空調システムにおいて、前記第１の空間における少なくとも前記天井裏の排気通路の開口部には、前記暖気の風量調整のための風量調整部材が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のＩＴ機器室の空調システムにおいて、前記コールドアイルの温度を計測する温度センサを前記ＩＴ機器室の天井面側に設け、該温度センサにより計測された温度を前記空調機による冷気の給気量の制御の指標とすることを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＩＴ機器室の空調システムにおいて、前記天井裏に前記コールドアイルに開口する給気口を取り付け、前記給気口に前記天井裏に設けられ前記コールドアイルに前記冷気を供給する給気ダクトを接続したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、ＩＴ機器室のホットアイルは、仕切壁とラックの背面とによって包囲される第１の空間のみとなるので、ＩＴ機器室における冷気の給気位置の制約が緩和され、給気位置の配置の自由度を高めることができ、冷気の吹き出し位置を任意の位置に配置することができる。これにより、ＩＴ機器室への冷気の給気量を増加することができ、ラックの熱負荷の増大に対応することが可能となる。
【００１５】
また、第ＩＴ機器室内を歩行する歩行者は、十分な冷気が供給されるコールドアイルを歩行することになるので、従来技術のように歩行者が異様な暑さを感じることはなく、歩行者に快適性をもたらすことができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、第１の空間における少なくとも天井裏の排気通路の開口部には、暖気の風量調整のための風量調整部材を設けるようにしているので、第１の空間から天井裏の排気通路へ排出される暖気の風量を空調機の送風能力に見合った風量に調整することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、温度センサにより計測された冷気の温度を空調機による冷気の給気量の制御の指標としているので、計測値と給気温度との関係を一定に保つことができ、ＩＴ機器室内の温度を適正に保つことができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、第２の空間と接する天井面にコールドアイルに開口する給気口を形成し、天井裏に給気口を介してコールドアイルに冷気を供給する給気ダクトを設けたので、コールドアイルには、ＩＴ機器室の側面方向からと給気口からの双方から冷気を供給することができ、ラックの熱負荷の増大に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係わるＩＴ機器室の空調システムの平面図である。
【図２】図１のＩＴ機器室の空調システムの断面図である。
【図３】図１のＩＴ機器室の空調システムにおける第１の空間の近傍を示す拡大平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係わるＩＴ機器室の空調システムの断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係わるＩＴ機器室の空調システムの断面図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係わるＩＴ機器室の空調システムの斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態５に係わるＩＴ機器室の空調システムが適用されるＩＴ機器室の平面図である。
【図９】図８の空調システムの変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
つぎに、この発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１ないし図４は、この発明の実施の形態１を示している。図１において、ＩＴ機器室の空調システム１は、例えばデータセンタのＩＴ機器室１０の空調に用いられている。図２に示すように、ＩＴ機器室１０は、床構造材２と天井スラブ３との間に位置しており、周囲が側壁４、５によって包囲されている。床構造材２の上方には、グレーチング６が設けられている。グレーチング６は、金属部材からなる格子状の床部材であり、通気性を有している。床下構造材２とグレーチング６との間は、冷気Ｃａが流れる床下空間７に形成されている。天井スラブ３の下方には、水平方向に延びる天井板８が設けられている。天井スラブ３と天井板８との間は、排気通路としての天井裏９に形成されている。ＩＴ機器室１０は、グレーチング６と天井板８によって床下空間７と天井裏９に区画されている。
【００２２】
ＩＴ機器室１０には、電子機器類２１を収納する複数のラック２０が配置されている。図３に示すように、ラック２０は、冷気Ｃａを吸込む前面２０ａと、暖気Ｈａを排出する背面２０ｂを有している。ＩＴ機器室１０の複数のラック２０は、図１に示すように背面２０ｂが対向するように配置されている。図４に示すように、一方のラック２０の背面２０ｂと他方のラック２０の背面２０ｂとの距離は、長さＬに設定されている。背面２０ｂが対向するラック２０同士は、背面２０ｂの左右両端側が仕切壁２２を介して連結されている。すなわち、背面２０ｂが対向するラック２０同士は、２つの仕切壁２２を介して連結されている。２つの仕切壁２２は、ラック２０の高さと同一に設定されている。
【００２３】
図３に示すように、一方の仕切壁２２は、一端部２２ａが一方のラック２０の背面２０ｂに連結されており、他端部２２ｂが他方のラック２０の背面２０ｂに連結されている。同様に、他方の仕切壁２２は、一端部２２ａが一方のラック２０の背面２０ｂに連結されており、他端部２２ｂが他方のラック２０の背面２０ｂに連結されている。仕切壁２２は、背面２０ｂの左右両端側を連結するものであればよく、端部２２ａ、２２ｂをラック２０の背面２０ｂそのものでなく、ラック２０の左側面２０ｃまたは右側面２０ｄに連結する構成としてもよい。仕切壁２２は、ラック２０内の電子機器類２１の点検や修理のために、ラック２０に対して取り外し可能な構造とする。また、仕切壁２２をラック２０に固定する場合は、仕切壁２２に点検や修理のためのドアを設けてもよい。
【００２４】
対向する一方のラック２０と他方のラック２０との間は、２つの仕切壁２２によって区画された第１の空間２４に形成されている。すなわち、第１の空間２４は、２つの背面２０ｂと２つの仕切壁２２によって四方が包囲された空間に形成されている。図４に示すように、第１の空間２４の下端は、床板部材６ｂによって閉止されている。これにより、後述するホットアイルＨには、床下空間７からの冷気Ｃａの侵入が阻止されている。すなわち、床面側におけるホットアイルＨを除く領域からは、上方に向けてラック２０の空気吸込方向と直交する方向に冷気Ｃａが供給されるようになっている。
【００２５】
天井板８は、ラック２０の上面２０ｆと接している。第１の空間２４の上端は、天井板８の開口部８ａを介して排気通路としての天井裏９に開口している。第１の空間２４は、２つのラック２０の背面２０ｂから排出される暖気Ｈａが流れるホットアイルＨに形成されている。２つのラック２０の背面２０ｂから排出される暖気Ｈａは、第１の空間２４によって形成されたホットアイルＨを経由して、排気通路としての天井裏９に流れるようになっている。この暖気Ｈａの流れは、後述する空調機２６、２８の電動ファン２６ｂにより形成されるが、天井裏９に補助ファン（図示略）を設け、この補助ファンの暖気Ｈａの吐出口を空調機２６、２８の吸込口に向けることにより、上述の暖気Ｈａの流れを形成する構成としてもよい。
【００２６】
天井板８の開口部８ａには、暖気Ｈａの風量調整のための風量調整部材８ｂが設けられている。風量調整部材８ｂは、流路抵抗を増大させるための部材であり、多孔板から構成されている。風量調整部材８ｂは、電子機器類２１であるサーバの稼動が１００パーセントであることを基準として、必要風速から開口率（排気域の平面面積中の開口面積／排気域の平面面積）が設定されている。
【００２７】
ＩＴ機器室１０におけるラック２０の前面２０ａ側が接する第２の空間２５は、第１の空間２４によって形成されたホットアイルＨと区画されている。第２の空間２５は、空調機２６、２８によって冷気Ｃａが供給されるコールドアイルＣに形成されている。空調機２６、２８は、ＣＲＡＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｒｏｏｍ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）と呼ばれる精密空調機から構成されている。図２に示すように、空調機２６は熱交換用のコイル２６ａと電動ファン２６ｂを有している。
【００２８】
空調機２６は、ＩＴ機器室１０の側壁４の近傍に配置されている。空調機２６は、天井板８を貫通し天井裏９内まで延びる空気導入口２６ｃを有している。空調機２６は、ＩＴ機器室１０内の天井裏９の暖気Ｈａを取り込み、これらの空気を冷却した冷気Ｃａを側壁４側から床下空間７およびグレーチング６を介してＩＴ機器室１０のコールドアイルＣおよびホットアイルＨに供給する機能を有している。空調機２８は、ＩＴ機器室１０の側壁５の近傍に配置されている。空調機２８は、天井板８を貫通し天井裏９内まで延びる空気導入口２８ｃを有している。空調機２８は、ＩＴ機器室１０内の天井裏９の暖気Ｈａを取り込み、これらの空気を冷却した冷気Ｃａを側壁５側から床下空間７およびグレーチング６を介してＩＴ機器室１０のコールドアイルＣおよびホットアイルＨに供給する機能を有している。
【００２９】
つぎに、実施の形態１における作用について説明する。
【００３０】
ＩＴ機器室１０の複数のラック２０に収納されているサーバなどの電子機器類２１は、常時稼動しており、ラック２０の背面２０ｂからは電子機器類２１の発熱によって暖気Ｈａが排出されている。ラック２０からの暖気Ｈａは、第１の空間２４によって形成されたホットアイルＨにのみ排出され、この暖気Ｈａは天井板８の開口部８ａを経て排気通路としての天井裏９に排出される。ここで、開口部８ａには、暖気Ｈａの風量調整のための風量調整部材８ｂが設けられているので、第１の空間２４から天井裏９の排気通路へ排出される暖気Ｈａの風量を空調機２６、２８の送風能力に見合った風量に調整することができる。
【００３１】
空調機２６、２８に取り入れたＩＴ機器室１０内の空気は、冷気空調機２６、２８によって冷却され、この冷気Ｃａは床下空間７およびグレーチング６を介してＩＴ機器室１０に供給される。空調機２６、２８からＩＴ機器室１０に供給された冷気Ｃａは、ラック２０で形成される島状の区画と区画の間、および廊下に供給され、かつコールドアイルＣに供給される。
【００３２】
このように、ＩＴ機器室１０のホットアイルＨは、仕切壁２２とラック２０の背面２０ｂとによって包囲される第１の空間２４のみとなるので、ＩＴ機器室１０における冷気Ｃａの給気位置の制約が緩和され、給気位置の配置の自由度を高めることができる。すなわち、第１の空間２４を形成することにより、ＩＴ機器室１０の大半をコールドアイルＣとすることができるので、従来の空調システムに比べて冷気Ｃａの吹き出し位置の自由度を高めることができる。そのため、冷気Ｃａの吹き出し位置を任意の位置に配置することができる。これにより、ＩＴ機器室１０への冷気Ｃａの給気量を増加することができ、ラック２０の熱負荷の増大に対応することが可能となる。ここでは、ラック２０間に形成されたホットアイルＨ以外の空間が開放空間として形成されている。開放空間には、上記床下空間７からの給気に別方向からの給気を加えること、または床下空間７からの給気に替えて別方向からの給気をすること、天井等からのダクトを介して給気をすること等、適宜実施形態の修正は可能である。
【００３３】
また、給気位置の配置の自由度が高まることで、局所的に冷気Ｃａの給気量が不足する領域は周辺に供給される冷気Ｃａによってカバーすることができ、局所的に冷気Ｃａが過剰となる領域は周辺に冷気Ｃａを拡散できるので、空調システムの融通性を高めることができる。
【００３４】
そして、第ＩＴ機器室１０内を歩行する歩行者は、十分な冷気Ｃａが供給されるコールドアイルＣを歩行することになるので、従来技術のように歩行者が異様な暑さを感じることはなく、歩行者に快適性をもたらすことができる。
【００３５】
さらに、コールドアイルＣに供給される冷気Ｃａは、第１の空間２４から排出される暖気Ｈａと混合することがないので、ＩＴ機器室１０内の冷気Ｃａの気流分布を気にする必要がなく、ＩＴ機器室１０の空調システム１の設計が容易となる。
【００３６】
（実施の形態２）
図５は、この発明の実施の形態２を示している。実施の形態２が実施の形態１と異なるところは、コールドアイルＣの冷気Ｃａの温度計測の有無であり、その他の部分は実施の形態１に準ずるので、準ずる部分に実施の形態１と同一の符号を付すことにより、準じる部分の説明を省略する。後述する他の実施の形態についても同様とする。
【００３７】
図５に示すように、ＩＴ機器室１０の天井板８には、コールドアイルＣの冷気Ｃａの温度を計測する２つの温度センサ３０が設けられている。一方の温度センサ３０は、ＩＴ機器室１０の側壁４寄りに設けられており、他方の温度センサ３０は、ＩＴ機器室１０の側壁５寄りに設けられている。一方の温度センサ３０は、配線３０ａを介して空調機２６に接続されている。他方の温度センサ３０は、配線３０ｂを介して空調機２８に接続されている。温度センサ３０によって計測されたコールドアイルＣの温度は、空調機２６、２８による冷気Ｃａの給気量の制御の指標とされている。つまり、空調機２６〜２９は、温度センサ３０による測定値ＴＩｎｄと給気温度ＴＳｕｐとの関係が、ＴＩｎｄ＝ＴＳｕｐ＋Ｃとなるように、ＩＴ機器室１０の空調制御を行う。ここで、Ｃは加算値であり、Ｃはゼロであってもよい。
【００３８】
このように構成された実施の形態２においては、温度センサ３０によって計測された温度に基づき空調機２６、２８を制御しているので、測定値ＴＩｎｄと給気温度ＴＳｕｐとの関係を一定に保つことができ、ＩＴ機器室１０内のコールドアイルＣにおける所定の場所の温度を設定値に対して適正に保つことができる。また、複数の位置に温度センサ３０を設けることにより、最も発熱の大きなホットアイルＨに合わせて冷気Ｃａを供給でき、ＩＴ機器室１０の効率的な空調を行うことが可能となる。
【００３９】
（実施の形態３）
図６は、この発明の実施の形態３を示している。図６に示すように、天井裏９側にはＩＴ機器室１０のコールドアイルＣに開口する複数の給気口３２ａが取付けられている。各給気口３２ａは、コールドアイルＣに冷気を供給する給気ダクト３２に接続されている。給気ダクト３２は、天井裏９に配置されており、水平方向に延びている。給気ダクト３２の上流端は、空調機２９に接続されている。空調機２９は、第１の空間２４によって形成されるホットアイルＨからの暖気Ｈａを取り込むようになっており、空調機２９に取り込まれた暖気Ｈａは冷却されたのち、冷気Ｃａとなって給気ダクト３２を介してコールドアイルＣに供給される。給気ダクト３２および給気口３２ａは、外面が断熱材によって覆われており、結露の発生が防止されている。
【００４０】
コールドアイルＣに供給された冷気Ｃａは、ラック２０を冷却したのち暖気Ｈａとなり、ＩＴ機器室１０に設けられた風量調整部材３３を介して空調機２８に取り込まれるようになっている。空調機２８に取り込まれ暖気Ｈａは、冷却された後、冷気Ｃａとなって床下空間７およびグレーチング６を介してコールドアイルＣに供給される。冷気Ｃａは、ラック２０の吸込口に面した床面側からの供給のみでなく、廊下にも供給され、ラック２０の左側面２０ｃおよび右側面２０ｄ側にも供給される。ＩＴ機器室１０に設けられた風量調整部材３３は、実施の形態１における風量調整部材８ｂと同様に多孔板から構成されている。
【００４１】
このように構成された実施の形態３においては、コールドアイルＣには、床側と天井側からの双方から冷気Ｃａを供給することができ、ラック２０の熱負荷の増大に対応することが可能となる。また、風量調整部材３３を設けることにより、ＩＴ機器室１０から空調機２８、２９へ向かう暖Ｈａの風量を調整することができ、風量調整部材３３を通過する暖気Ｈａの風量を空調機２８、２９の送風能力に見合った風量に調整することができる。
【００４２】
（実施の形態４）
図７は、この発明の実施の形態４を示している。図７に示すように、ＩＴ機器室１０には、背面２０ｂが対向するように複数のラック２０が配置されている。ＩＴ機器室１０内の側壁４側には、空調機２６、２７が所定の間隔をおいて２組配置されている。空調機２６は床側に位置しており、空調機２７は空調機２６の直上に位置している。同様に、ＩＴ機器室１０内の側壁５側には、空調機２８、２９が所定の間隔をおいて２組配置されている。空調機２８は床側に位置しており、空調機２９は空調機２６の直上に位置している。ＩＴ機器室１０の床側の大部分には、グレーチング６が敷設されており、空調機２６、２８からの冷気Ｃａがグレーチング６を介してＩＴ機器室１０内に供給されるようになっている。すなわち、グレーチング６の下方からの冷気Ｃａは、ＩＴ機器室１０内の２列のラックで形成される島状区画の間や廊下に供給される。
【００４３】
一方の空調機２６、２７と他方の空調機２８、２９との間には、背面２０ｂが対向するように複数のラック２０が配置されている。図７に示すように、左側のラック２０と左側のラック２０は、中央のグレーチング６を隔てて配置されている。ラック２０の上面は、ラック２０の背面２０ｂ側に位置するホットアイルＨからの暖気Ｈａを天井裏９に流す開口部を除き、天井板８と接している。図８に示すように、ＩＴ機器室１０の中央に位置するコールドアイルＣは、左右両側に位置するホットアイルＨと区画されており、コールドアイルＣにおけるグレーチング６は、歩行者が歩行可能な通路に形成されている。
【００４４】
天井裏９には水平方向に延びる２つの給気ダクト３５が設けられている。一方の給気ダクト３５の上流端は、空調機２７に接続されている。他方の給気ダクト３５の上流端は、空調機２９に接続されている。天井板８には、コールドアイルＣに冷気Ｃａを供給する２つの給気口３５ａが取付けられている。一方の給気口３５ａは、左側のラック２０と中央のラック２０との間に位置する天井板８に取付けられており、他方の給気口３５ａは、右側のラック２０と中央のラック２０との間に位置する天井板８に取付けられている。給気ダクト３５および給気口３５ａは、外面が断熱材によって覆われており、結露の発生が防止されている。グレーチング６および給気口３５ａが設けられるコールドアイルＣは、歩行者が通過可能な通路となっており、この通路の長手方向の両端は開放されている。
【００４５】
このように構成された実施の形態４においては、左側のラック２０群と右側のラック２０群の間に位置するコールドアイルＣには、床側のグレーチング６と天井板８側の給気口３５ａの双方から冷気Ｃａを供給することができ、ラック２０の熱負荷の増大に対応することが可能となる。
【００４６】
（実施の形態５）
図８および図９は、この発明の実施の形態５を示しており、図９は図８の変形例を示している。図９に示すように、ＩＴ機器室１０内には、背面２０ｂが対向するようにラック２０が配置されている。背面２０ｂと背面２０ｂとの間に位置するホットアイルＨの長手方向の端部は、仕切壁としてのドア２２Ｄによって閉塞されている。ドア２２Ｄには、開閉用のノブ２２ｆが取付けられている。ホットアイルＨ内には、ドア２２Ｄを開けることにより進入可能となっている。
【００４７】
ホットアイルＨの上端部には、リターンダクト５０の第１のダクト５０ａが接続されている。第１のダクト５０ａは、天井板８を貫通して天井裏に達している。第１のダクト５０ａは、天井裏に沿って空調機２７側に延びている。第１のダクト５０ａの下流側は、空調機２７の上面に取付けられた第２のダクト５０ｂに接続されている。対向するラック２０から第１の空間２４に排出された暖気Ｈａは、リターンダクト５０の第１のダクト５０ａおよび第２のダクト５０ｂを介して空調機２７に取り込まれるようになっている。空調機２７に取り込まれた暖気Ｈａは、冷却された後、冷気ＣａとなってＩＴ機器室内に供給される。空調機２７の下方に位置する空調機２６は、ＩＴ機器室１０内からの空気を冷却し、冷気Ｃａを床下空間７およびグレーチング６を介してＩＴ機器室１０内のコールドアイルＣ（ＩＴ機器室１０内の開放空間）に供給している。
【００４８】
図８の空調システム１においても、ホットアイルＨからの暖気Ｈａは、図９のリターンダクト５０と同様のリターンダクト（図示略）を介して空調機２７、２９に取り込まれるようになっている。空調機２７、２９に取り込まれた暖気Ｈａは、冷却された後、冷気ＣａとなってＩＴ機器室１０内に供給される。空調機２７、２９の下方に位置する空調機２６、２８は、ＩＴ機器室１０内からの空気を冷却し、冷気Ｃａを床下空間からグレーチング６を介してＩＴ機器室１０内のコールドアイルＣ（ＩＴ機器室１０内の開放空間）に供給している。
【００４９】
このように構成された実施の形態５においては、図８および図９に示すように、第１の空間２４によって形成されたホットアイルＨからの暖気Ｈａは、リターンダクトを介して空調機２６、２７に向かって流れ、空調機２６側と空調機２７側に分流される。空調機２６側に流れた暖気Ｈａは、冷却されて冷気Ｃａとなり、グレーチング６を介してＩＴ機器室１０内のコールドアイルＣに供給される。また、空調機２７側に流れた暖気Ｈａは、冷却されて冷気Ｃａとなり、側方からＩＴ機器室１０内のコールドアイルＣに供給される。したがって、ＩＴ機器室への冷気Ｃａの給気量を増加することができ、熱負荷の増大に対応することが可能となる。
【００５０】
以上、この発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、空調機２６〜２９は、冷気Ｃａの給気量を可変とすることが可能となっているが、空調機２６〜２９による冷気Ｃａの給気量を可変とせず、給気ダクト３５および床下空間７に開度が自動調整できるダンパーを設けることにより、冷気Ｃａの流量を調整する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１ 空調システム
４ 側壁
５ 側壁
６ グレーチング
７ 床下空間
８ 天井板
８ａ 開口部
８ｂ 風量調整部材
９ 天井裏
１０ ＩＴ機器室
２０ ラック
２０ａ 前面
２０ｂ 背面
２１ 電子機器類
２２ 仕切壁
２２Ｄ ドア（仕切壁）
２４ 第１の空間
２５ 第２の空間
２６〜２９ 空調機
３０ 温度センサ
３２ 給気ダクト
３２ａ 給気口
Ｃ コールドアイル
Ｈ ホットアイル
Ｃａ 冷気
Ｈａ 暖気
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面から暖気を排出する複数のラックが配置されるＩＴ機器室の空調システムであって、前記ＩＴ機器室に前記複数のラックを前記背面が対向するように配置し、前記背面が対向するラック同士の前記背面の左右両端側を仕切壁を介して連結し、前記仕切壁と前記ラックの前記背面とによって包囲され少なくとも前記ＩＴ機器室の天井裏の排気通路に開口する第１の空間を、前記暖気が流れるホットアイルに形成し、前記ＩＴ機器室における前記ラックの前面側が接する第２の空間を、前記ホットアイルと区画され空調機によって開放空間から冷気が供給されるコールドアイルに形成したことを特徴とするＩＴ機器室の空調システム。
【請求項２】
前記第１の空間における少なくとも前記天井裏の排気通路の開口部には、前記暖気の風量調整のための風量調整部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＩＴ機器室の空調システム。
【請求項３】
前記コールドアイルの温度を計測する温度センサを前記ＩＴ機器室の天井面側に設け、該温度センサにより計測された温度を前記空調機による冷気の給気量の制御の指標とすることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＴ機器室の空調システム。
【請求項４】
前記天井裏に前記コールドアイルに開口する給気口を取り付け、前記給気口に前記天井裏に設けられ前記コールドアイルに前記冷気を供給する給気ダクトを接続したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＩＴ機器室の空調システム。
【請求項１】
背面から暖気を排出する複数のラックが配置されるＩＴ機器室の空調システムであって、前記ＩＴ機器室に前記複数のラックを前記背面が対向するように配置し、前記背面が対向するラック同士の前記背面の左右両端側を仕切壁を介して連結し、前記仕切壁と前記ラックの前記背面とによって包囲され少なくとも前記ＩＴ機器室の天井裏の排気通路に開口する第１の空間を、前記暖気が流れるホットアイルに形成し、前記ＩＴ機器室における前記ラックの前面側が接する第２の空間を、前記ホットアイルと区画され空調機によって開放空間から冷気が供給されるコールドアイルに形成したことを特徴とするＩＴ機器室の空調システム。
【請求項２】
前記第１の空間における少なくとも前記天井裏の排気通路の開口部には、前記暖気の風量調整のための風量調整部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＩＴ機器室の空調システム。
【請求項３】
前記コールドアイルの温度を計測する温度センサを前記ＩＴ機器室の天井面側に設け、該温度センサにより計測された温度を前記空調機による冷気の給気量の制御の指標とすることを特徴とする請求項１または２に記載のＩＴ機器室の空調システム。
【請求項４】
前記天井裏に前記コールドアイルに開口する給気口を取り付け、前記給気口に前記天井裏に設けられ前記コールドアイルに前記冷気を供給する給気ダクトを接続したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＩＴ機器室の空調システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１４９５８５（Ｐ２０１１−１４９５８５Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９６４０（Ｐ２０１０−９６４０）
【出願日】平成２２年１月２０日（２０１０．１．２０）
【出願人】（０００１６９４９９）高砂熱学工業株式会社 (287)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２０日（２０１０．１．２０）
【出願人】（０００１６９４９９）高砂熱学工業株式会社 (287)
【Ｆターム（参考）】
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