特許 6570902 空調システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6570902

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月4日

(54)【発明の名称】空調システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 3/00 20060101AFI20190826BHJP

   F24F 5/00 20060101ALI20190826BHJP

   F24F 11/74 20180101ALI20190826BHJP

   F24F 11/79 20180101ALI20190826BHJP

   F24F 7/06 20060101ALI20190826BHJP

【ＦＩ】

   F24F3/00

   F24F5/00 K

   F24F11/74

   F24F11/79

   F24F7/06 B

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-133712(P2015-133712)

(22)【出願日】2015年7月2日

(65)【公開番号】特開2017-15341(P2017-15341A)

(43)【公開日】2017年1月19日

【審査請求日】2018年6月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】593063161

【氏名又は名称】株式会社ＮＴＴファシリティーズ

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】安食 純也

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 利秀

(72)【発明者】

【氏名】橋野 彰

(72)【発明者】

【氏名】西田 龍一

(72)【発明者】

【氏名】山内 麻梨絵

【審査官】 河野 俊二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１９０６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００８３８２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−０７６０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−００１３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０３４６４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ ３／００

Ｆ２４Ｆ ５／００

Ｆ２４Ｆ ７／０６

Ｆ２４Ｆ １１／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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前記電子機器に供給する空調機と、
前記複数のラックが配置される機器室と前記機器室の外に配置された前記空調機との間の空間のうち、少なくとも前記複数のラックに挟まれた空間であって前記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、前記空調機から前記空調空気が流入し、内部空間が複数に独立したチャンバ部と、
が設けられ、
前記チャンバ部は、前記機器室との仕切りとなる側壁における前記吸入空間と対向する位置に、前記空調空気を前記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し、
前記チャンバ部の内部空間のそれぞれに前記空調空気を流入させる前記空調機が配置され、前記チャンバ部の内部空間における圧力は、前記空調機から流入させる前記空調空気の流量を制御して所望の状態に調整可能とされていることを特徴とする空調システム。

【請求項2】

複数の前記内部空間は水平方向に配置されていることを特徴とする請求項１記載の空調システム。

【請求項3】

複数の前記内部空間は上下方向に配置されていることを特徴とする請求項１記載の空調システム。

【請求項4】

前記チャンバ部は、前記機器室と隣接する位置であって、前記吸入空間と対向する位置と隣接する位置に延びていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空調システム。

【請求項5】

前記吹出部から吹き出される前記空調空気の吹き出し流量、流速、および、吹出し方向の少なくとも１つを変更する変更部と、
前記機器室における温度分布を測定する温度測定部と、
前記温度測定部により測定された温度分布に基づいて、前記変更部を制御する制御部と、
が更に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の空調システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空調システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年の情報化社会の進展に伴い、様々なサービスを提供する情報通信装置（以後「ＩＣＴ装置」とも表記する。）などが配置されたデータセンタの建設が進められている。データセンタでは、ＩＣＴ装置を安定して動作させるために、ＩＣＴ装置が設置されるサーバルーム内を常にＩＣＴ装置の動作に適した温度に維持する管理が行われている。この温度の維持管理は、データセンタに設けられた空調システムにより行われている（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

特許文献１には、サーバルームの側壁から、ＩＣＴ装置が設置された複数のラック列の間の空間に沿って空調空気を吹き出す技術が開示されている。このようにすることで、空調空気をサーバルームへ供給するために必要な空調機構の動力削減が図られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５２６３８４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述の特許文献１に開示された技術では、サーバルームに吹出される空調空気の風量や風速の調整可能な範囲が、ラック列の配置による制限を受けやすいという問題があった。つまり、上記の技術では、複数のラック列の間の空間に沿って空調空気を吹き出すことができる空調システムの室内機の配置位置には限りがあるため、この制限により空調システムによるＩＣＴ装置の冷却性の向上には限りがあるという問題があった。

【0006】

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、空調機器の配置自由度を高めるとともに、ＩＣＴ装置の冷却性向上を図ることができる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】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の空調システムは、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前記電子機器に供給する空調機と、前記複数のラックが配置される機器室と前記機器室の外に配置された前記空調機との間の空間のうち、少なくとも前記複数のラックに挟まれた空間であって前記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、前記空調機から前記空調空気が流入するチャンバ部と、が設けられ、前記チャンバ部は、前記機器室との仕切りとなる側壁における前記吸入空間と対向する位置に、前記空調空気を前記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ことを特徴とする。

【0008】

本発明の空調システムによれば、複数のラックが配置される機器室と空調機との間にチャンバ部を設けることにより、ラックの配列に拘束されることなく空調機の配置位置を定めることが可能となる。つまり、空調空気を空調機からチャンバ部に供給し、チャンバ部の吹出部からラックに挟まれた空間である吸入空間に向かって吹出させているため、吸入空間の位置と、空調機の配置位置とが一致していなくても空調空気を吸入空間へ供給することができる。そのため、空調機の配置自由度が高くなると共に、空調機を選択する際の大きさの許容範囲や、用いる空調機の台数の選択範囲も広くなる。

【0009】

さらに、一つの吸入空間に対して、複数の空調機から空調空気を供給することも可能となり、吸入空間と空調機とが一対一に対応して配置されている場合と比較して、電子機器の冷却性を高めやすくなる。

【0010】

その他に、複数の空調機のうちの一部が停止しても、吸入空間へ空調空気の吹き出しを継続することが可能であるため、吸入空間と空調機とが一対一に対応して配置されている場合と比較して、冷却の信頼性向上を図り易くなる。空調機の停止には、故障による停止の他にも、保守管理のための停止も含めることができる。

【0011】

上記発明においては、内部空間が複数に独立した前記チャンバ部が設けられ、前記空調空気を流入させる前記空調機が配置され、前記チャンバ部の内部空間における圧力は、前記空調機から流入させる前記空調空気の流量を制御して所望の状態に調整可能とされていることが好ましい。

【0012】

このように内部空間が複数に独立したチャンバ部を設けて、チャンバ部の内部空間に供給する空調空気の流量を制御して所望の圧力に調整可能とすることにより、電子機器に対してより適切な冷却を行いつつ、消費電力の削減を図り易くなる。つまり、チャンバ部の吹出部から吸入空間に向かって吹き出される空調空気の風量や風速を制御する複数のパラメータの一つとして、チャンバ部の内部空間の静圧を上げることができる。上述の構成を採用することにより、チャンバ部における複数の内部空間の静圧を、それぞれ異なる値とすることが容易となる。その結果として、チャンバ部の吹出部から吸入空間に向かって吹き出される空調空気の風量や風速を制御しやすくなり、電子機器を冷却するのに必要な空調空気を吸入空間に向かって吹き出すように制御しやすくなる。

【0013】

上記発明において、複数の前記内部空間は水平方向に配置されていることが更に好ましい。このように複数の内部空間が水平方向に配置されていることにより、水平方向において、吹出部から吹き出される空調空気の風量や風速を調節することが可能となる。つまり、水平方向に配置された複数の内部空間のそれぞれにおいて、独立して静圧が調整可能となるため、水平方向において、吹き出される空調空気の風量や風速の調節が容易となる。そのため、例えば、複数の吸入空間のそれぞれへ吹き込まれる空調空気の風量や風速の調節も可能となる。

【0014】

上記発明において、複数の前記内部空間は上下方向に配置されていることが更に好ましい。このように複数の内部空間が上下方向に配置されていることにより、上下方向において、吹出し部から吹き出される空調空気の風量や風速を調節することが可能となる。つまり、上下方向に配置された複数の内部空間のそれぞれにおいて、独立して静圧が調整可能となるため、上下方向において、吹き出される空調空気の風量や風速の調節が容易となる。そのため、例えば、吸入空間に対する上側と下側へ吹き込まれる空調空気の風量や風速の調節も可能となる。

【0015】

上記発明において前記チャンバ部は、前記機器室と隣接する位置であって、前記吸入空間と対向する位置と隣接する位置に延びていることが好ましい。
このようにチャンバ部を機器室と隣接する位置で合って、吸入空間と対向する位置と隣接する位置に延びていること、例えば、吸入空間と対向する位置から機器室と隣接しつつ吸入空間が延びる方向に延びた形状とすることにより、空調機を配置できる範囲をさらに広げることができる。その結果、空調機の配置の自由度が更に高くすることができ、配置できる空調機の台数を増やすことができる。

【0016】

上記発明においては、前記吹出部から吹き出される前記空調空気の吹き出し流量、流速、および、吹出し方向の少なくとも１つを変更する変更部と、前記機器室における温度分布を測定する温度測定部と、前記温度測定部により測定された温度分布に基づいて、前記変更部を制御する制御部と、が更に設けられていることが好ましい。

【0017】

このように、機器室における温度分布に基づいて、吹出部から吹き出される空調空気の流量、流速、および吹出し方向の少なくとも１つを変更可能とすることにより、電子機器に対してより適切な冷却を行いつつ、消費電力の削減を図り易くなる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の空調システムによれば、複数のラックが配置される機器室と空調機との間にチャンバ部を設けることにより、ラックの配列に拘束されることなく空調機の配置位置を定めることが可能となるため、空調機器の配置自由度を高めることができ、さらにＩＣＴ装置の冷却性向上を図ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る空調システムを説明する摸式図である。

【図2】図１の空調システムの構成を説明するＡ−Ａ’断面視図である。

【図3】空調機、チャンバ部およびラック架の位置関係を説明する部分拡大図である。

【図4】上側吹出部およびサーバ側吹出部の配置を説明する部分拡大図である。

【図5】チャンバ部の別の実施例を説明する模式図である。

【図6】チャンバ部の更に別の実施例を説明する模式図である。

【図7】本発明の第２の実施形態に係る空調システムにおける制御部の構成を説明するブロック図である。

【図8】制御部における内容を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

この発明の第１の実施形態に係る空調システム１について、図１から図６を参照しながら説明する。本実施形態では、本発明をデータセンタのサーバルーム（機器室）５０における室内温度を、サーバルーム５０に配置されるＩＣＴ機器（電子機器）６１の動作に適した温度に制御する空調システム１である例に適用して説明する。本実施形態の空調システム１には、図１および図２に示すように、空調部１０と、チャンバ部２０と、還気部３０と、が主に設けられている
ここで、空調システム１の冷却対象であるＩＣＴ装置６１が収容されるサーバルーム５０について説明する。サーバルーム５０はＩＣＴ装置６１などを内部に収納する空間であり、その周囲には、サーバルーム５０へ出入りする際の経路となる前室５１や、チャンバ部２０などが配置されている。サーバルーム５０の内部には、ＩＣＴ装置６１である業務サーバ、データサーバ、Ｗｅｂサーバなどの各種サーバ装置や、ルータ、スイッチングハブなどの通信機器や、各種サーバ装置および通信機器などに電力を配電する電源コンセント６２（以下、「ＰＤＵ６２」とも表記する。）などを収容する複数のラック７１が配置されている。

【0021】

ラック７１は、上述のサーバ装置などのＩＣＴ装置６１を交換可能に収容するものであり、例えば、複数のＩＣＴ装置６１を上下方向に並んで状態で収容するものである。なお、ラック７１の具体的な構成としては公知の構成を用いることができ、特にその構成を限定するものではない。

【0022】

ラック７１に収容されるＩＣＴ装置６１は、動作によって発生する熱をサーバルーム５０から取り入れた空気、つまり、空調システム１から供給された空調空気で冷却する構成を有している。空調空気は、一方の端部からＩＣＴ装置６１の内部に取り入れられ、発生した熱を吸収する。熱を吸収した空気は温度が上昇した排出空気となり、ＩＣＴ装置６１の他方の端部から排出される。ＩＣＴ装置６１は、空調空気を取り入れる面および排出空気が排出される面が揃うようにラック７１に配置される。

【0023】

複数のラック７１は、一方向に延びるラック架７２を形成するように並んで配置されている。さらに、二つのラック架７２が組となるようにサーバルーム５０内に配置されている。一つのラック架７２では、それぞれのラック７１における空調空気を取り入れる面および排出空気が排出される面が揃うようにラック７１が配置されている。さらに、平行に並ぶラック架７２の組は、組を構成するラック架７２に挟まれた空間であるホットアイルＨＡに、上述の排出空気が排出される面が向くように配置されている。さらに、組を構成するラック架７２の外側の空間であるコールドアイル（吸入空間）ＣＡに、上述の空調空気を取り入れる面が向くように配置されている。

【0024】

次いで、空調システム１を構成する空調部１０、チャンバ部２０、および還気部３０について説明する。
空調部１０は、上述のＩＣＴ装置６１で発生した熱を吸収した排出空気を吸い込み、排出空気を所望の温度に冷却した空調空気をサーバルーム５０へ供給するものである。空調部１０には、熱源部１１と、空調機１３と、空調機室１６と、が主に設けられている。

【0025】

熱源部１１は、排出空気の冷却に用いられる冷熱を生成するものである。熱源部１１と空調機１３との間は、熱を運搬する冷媒が循環する構成が設けられている。生成された冷熱は、冷媒により空調機１３へ運搬される。空調機１３において排出空気の熱を吸収した冷媒は、熱源部１１へ運搬される。なお、本実施形態では、熱源部１１が冷水を生成するチラーであり、冷媒が循環する構成が冷水循環部１２である中央熱源方式に適用して説明するが、排出空気を冷却する方式や構成などは、蒸気圧縮式の空調装置などのように、公知の方式や構成を用いることができ、特に限定するものではない。

【0026】

空調機１３は、排出空気と冷媒との間で熱交換を行うものであり、熱交換により所望の温度まで冷却された空気である空調空気をサーバルーム５０のＩＣＴ装置６１に供給するものである。空調機１３には、排出空気と冷媒との間の熱交換を行う熱交換器１４、および、空調空気をサーバルーム５０へ向けて送出する送風ファン１５が少なくとも含まれている。

【0027】

空調機１３の配置台数は、例えば、配置する空調機１３の定格容量の合計と、サーバルーム５０に収容されるＩＣＴ装置６１が発生する最大熱量の合計とに基づいて定めることができる。また、空調機１３の配置位置は、後述する空調機室１６およびチャンバ部２０の配置関係、空調機１３の配置可能な空間の有無、空調機１３のメンテナンス作業に必要な空間の有無などに基づいて定めることができる。

【0028】

空調機室１６は空調機１３を収容する空間であり、チャンバ部２０および還気部３０と隣接して空気の流通が可能とされた空間である。空調機室１６は、サーバルーム５０との間にチャンバ部２０を挟む位置であって、ラック架７２の端部と対向する位置、言い換えると、端部からコールドアイルＣＡを望むことが可能な位置に設けられた空間である。本実施形態では、ラック架７２の一方の端部、具体的には、前室５１が設けられている側の端部と対向する位置に空調機室１６が設けられている例に適用して説明する。

【0029】

空調機室１６におけるサーバルーム５０側の端部上方は、還気部３０と空気が流通可能につながり、チャンバ部２０と隣接する端部には、空調機１３が配置されている。空調機室１６とチャンバ部２０とは、空調機１３を介して空気が流通可能とされている。

【0030】

チャンバ部２０は、サーバルーム５０と空調機室１６との間の空間のうち、ラック架７２に挟まれた空間であってＩＣＴ装置６１が冷却に用いる空気を吸入するコールドアイルＣＡと対向する位置に配置された空間である。さらにチャンバ部２０は、空調機１３から吹き出された空調空気が流入する空間であり、流入した空調空気によってサーバルーム５０と比較して内部の静圧が高くなるようにされている。

【0031】

チャンバ部２０には、図３および図４に示すように、コールドアイルＣＡが延びる方向に向かって、言い換えるとラック架７２が延びる方向に向かって空調空気を吹き出させる上側吹出部２１およびサーバ側吹出部２２が設けられている。上側吹出部２１およびサーバ側吹出部２２は、チャンバ部２０におけるサーバルーム５０との仕切りとなる側壁であって、コールドアイルＣＡの端部と対向する位置に設けられている。

【0032】

上側吹出部２１は、サーバ側吹出部２２よりも上側、かつ、ラック架７２の上端よりも上方の位置に設けられた吹出し孔である。本実施形態では、ラック架７２の上側およびコールドアイルＣＡの上端側に３つの上側吹出部２１が並んで配置され、ホットアイルＨＡに対応する位置をあけて、再び３つの上側吹出部２１が並んで配置されている例に適用して説明する。

【0033】

サーバ側吹出部２２は、上側吹出部２１よりも下側、かつ、ラック架７２の上端から床面までの間の位置に設けられた吹出し孔である。本実施形態では、ラック架７２の上端から床面までの間の位置に２つのサーバ側吹出部２２が上下に並んで配置されている例に適用して説明する。

【0034】

還気部３０は、図２および図４に示すように、サーバルーム５０の上方に設けられた空間であり、ホットアイルＨＡへ排気された排気空気を空調機室１６へ導く流路である。還気部３０における空調機室１６側の端部は、チャンバ部２０の上側を通り抜けて空調機室１６の上端と排気空気の流通が可能につながっている。また、それ以外の端部は、排気空気がサーバルーム５０に流入しないように閉塞されている。

【0035】

還気部３０には、ホットアイルＨＡの排気空気が還気部３０に流入する開口部３１が設けられている。開口部３１は、還気部３０におけるサーバルーム５０との仕切りとなる底面であって、ホットアイルＨＡと対向する領域に設けられた貫通孔である。開口部３１は、ホットアイルＨＡの上方に設けられると共に、ホットアイルＨＡが延びる方向に離散的に配置されている。開口部３１の配置間隔は、空調機室１６から離れるに伴い狭くなり、開口部３１の開口面積は、空調機室１６から離れるに伴い大きくなるようにされている。

【0036】

さらに、還気部３０とホットアイルＨＡとの間には、図２および図４に示すように、ホットアイルＨＡとコールドアイルＣＡとを仕切ると共に、ホットアイルＨＡの排気空気を還気部３０に導くホットアイルキャッピング３２が設けられている。ホットアイルキャッピング３２は、ラック架７２の上端から還気部３０に向かって延びる側面部分と、ホットアイルＨＡの空調機室１６側の一方の端部および他方の端部を閉塞する端部部分とから構成されている。ホットアイルキャッピング３２の側面部分は、ラック架７２の上端のうち、ホットアイルＨＡ側に寄った位置に設けられている。

【0037】

次に、上記の構成からなる空調システム１におけるＩＣＴ装置６１の冷却について説明する。
ＩＣＴ装置６１は、図３および図４に示すように、コールドアイルＣＡ側の面から空調空気を内部に取入れ、その動作により発生した熱を取り入れた空調空気に吸収することにより冷却を行う。熱を吸収して温度が上昇した空調空気は排出空気として、ホットアイルＨＡ側の面から排出する。

【0038】

ＩＣＴ装置６１から排出された排出空気は、ホットアイルＨＡから上方へ移動して開口部３１から還気部３０に流入する。還気部３０に流入した排出空気は、図２に示すように、空調機室１６に向かって流れて空調機室１６に流入する。その後、排出空気は空調機１３に吸入されて、熱交換器１４において冷媒と熱交換して冷却される。

【0039】

空調機１３の熱交換器１４には、熱源部１１から冷熱を供給する冷媒が循環するように構成されており、排出空気が持つ熱が冷媒に吸収されることにより冷却される。冷却された排出空気は空調空気となり送風ファン１５によりチャンバ部２０へ吹き出される。

【0040】

チャンバ部２０は、空調機１３から空調空気が供給されるため、サーバルーム５０と比較して静圧が高くなる。チャンバ部２０とサーバルーム５０との間の圧力差により、空調空気は上側吹出部２１およびサーバ側吹出部２２からサーバルーム５０に吹き出す。

【0041】

図３および図４に示すように、上側吹出部２１から吹き出した空調空気は、コールドアイルＣＡの上側、および、ラック架７２の上側の空間をコールドアイルＣＡ（またはラック架７２）が延びる方向に沿って流れる。また、サーバ側吹出部２２から吹き出した空調空気は、ラック架７２の間の空間をコールドアイルＣＡ（またはラック架７２）が延びる方向に沿って流れる。上側吹出部２１およびサーバ側吹出部２２からサーバルーム５０へ供給された空調空気は、再びＩＣＴ装置６１に取り入れられ、冷却に用いられる。

【0042】

上記の構成の空調システム１によれば、複数のラック架７２が配置されるサーバルーム５０と空調機室１６との間にチャンバ部２０を設けることにより、ラック架７２の配列に拘束されることなく空調機１３の配置位置を定めることが可能となる。つまり、空調空気を空調機１３からチャンバ部２０に供給し、チャンバ部２０の上側吹出部２１およびサーバ側吹出部２２からコールドアイルＣＡなどに向かって吹出させているため、コールドアイルＣＡの位置と、空調機１３の配置位置とが一致していなくても空調空気をコールドアイルＣＡへ供給することができる。そのため、空調機１３の配置自由度が高くなると共に、空調機１３を選択する際の大きさの許容範囲や、用いる空調機１３の台数の選択範囲も広くなる。

【0043】

さらに、一つのコールドアイルＣＡに対して、複数の空調機１３から空調空気を供給することも可能となり、コールドアイルＣＡと空調機１３とが一対一に対応して配置されている場合と比較して、ＩＣＴ装置６１の冷却性を高めやすくなる。

【0044】

その他に、複数の空調機１３のうちの一部が停止しても、コールドアイルＣＡへ空調空気の吹き出しを継続することが可能であるため、コールドアイルＣＡと空調機１３とが一対一に対応して配置されている場合と比較して、冷却の信頼性向上を図り易くなる。空調機１３の停止には、故障による停止の他にも、保守管理のための停止も含めることができる。

【0045】

また、本実施形態の空調システム１では、床下空間を通じて空調空気をサーバルーム５０に吹き出す場合と比較して、送風動力の削減を図ることができる。つまり、床下空間を通じて空調空気をサーバルーム５０に吹き出す場合では、本実施形態の空調システム１と比較して、空調機１３と床下空間との間の開口部で発生する圧力損失が大きく、より多くの空調空気を送り出す送風動力が必要となっていた。

【0046】

さらに、本実施形態の空調システム１では、床下空間を通じて空調空気をサーバルーム５０に吹き出す場合と比較して、空調空気の供給を行いやすくすることができる。つまり、上記開口部の近傍に位置する床開口は、床下での動圧（風速）が大きくなるため、本実施形態の空調システム１と比較して、サーバルーム５０へ空調空気を供給しにくい、サーバルーム５０に供給した空調空気が床下に逆流するおそれがあった。

【0047】

なお、上述の実施形態では、前室５１により区切られている部分を除き、内部空間が連続したチャンバ部２０が設けられている例に適用して説明したが、図５に示すように、内部が区切られることにより、水平方向に複数の内部空間を有するチャンバ部２０Ａが設けられてもよい。図５ではチャンバ部２０に２つの内部空間が設けられている例が示されているが、内部空間の数は、２つに限定されるものではなく、それ以上の数の内部空間が設けられていてもよい。

【0048】

チャンバ部２０Ａの複数の内部空間は、それぞれ独立しており、隣接する内部空間の間で空調空気の流通は遮断されている。チャンバ部２０Ａの内部空間には、それぞれ、空調機１３や、上側吹出部２１およびサーバ側吹出部２２などが設けられている。

【0049】

このように複数の内部空間が独立したチャンバ部２０Ａを設けて、チャンバ部２０Ａに供給する空調空気の流量を制御して所望の圧力（例えば、所望の静圧）に調整可能とすることにより、ＩＣＴ機器６１に対してより適切な冷却を行いつつ、消費電力の削減を図り易くなる。つまり、チャンバ部２０Ａの上側吹出部２１およびサーバ側吹出部２２からコールドアイルＣＡに向かって吹き出される空調空気の風量や風速を制御する複数のパラメータの一つとして、チャンバ部２０Ａ内の静圧を上げることができる。

【0050】

上述の構成を採用することにより、チャンバ部２０Ａにおける内部空間の静圧を、それぞれ異なる値とすることが容易となる。その結果として、チャンバ部２０Ａの上側吹出部２１およびサーバ側吹出部２２からコールドアイルＣＡに向かって吹き出される空調空気の風量や風速を制御しやすくなり、ＩＣＴ機器６１を冷却するのに必要な空調空気をコールドアイルＣＡに向かって吹き出すように制御しやすくなる。

【0051】

さらに、チャンバ部２０Ａの内部空間が水平方向に配置されていることにより、水平方向において、上側吹出部２１およびサーバ側吹出部２２から吹き出される空調空気の風量や風速を調節することが可能となる。つまり、水平方向に配置されたチャンバ部２０Ａの内部空間のそれぞれにおいて、独立して静圧が調整可能となるため、水平方向において、吹き出される空調空気の風量や風速の調節が容易となる。そのため、例えば、複数のコールドアイルＣＡのそれぞれへ吹き込まれる空調空気の風量や風速の調節も可能となる。

【0052】

なお、チャンバ部２０Ａに供給する空調空気の流量を制御する方法としては、空調機１３の運転台数を増減させる制御を用いてもよいし、空調機１３の送風ファン１５の回転数を増減させる制御を用いてもよく、特に限定するものではない。

【0053】

さらに、上述の構成のように、チャンバ部２０Ａの内部空間を水平方向に配置する代わりに、上下方向に配置してもよい。この場合、上側に配置されたチャンバ部２０Ａの内部空間（以降「上側の内部空間」とも表記する。）には、上側吹出部２１が設けられ、下側に配置されたチャンバ部２０Ａの内部空間（以降「下側の内部空間」とも表記する。）には、サーバ側吹出部２２が設けられる。なお、上下２段に並ぶサーバ側吹出部２２のうち上側のものは、上側の内部空間に設けられ、下側のサーバ側吹出部２２は、下側の内部空間に設けられていてもよい。

【0054】

空調機１３は、上側の内部空間および下側の内部空間のいずれか一方に空調空気を供給するように配置されている。例えば、上側の内部空間に配置される空調機１３の台数と、下側の内部空間に配置される空調機１３の台数との比として、２：１を挙げることができる。なお、上述の空調機１３の台数の比は例示であり、他の比の値であってもよく、特にこの比の値に限定されるものではない。

【0055】

このようにチャンバ部２０Ａの内部空間が上下方向に配置されていることにより、上下方向において、上側吹出部２１およびサーバ側吹出部２２から吹き出される空調空気の風量や風速を調節することが可能となる。つまり、上側の内部空間および下側の内部空間のそれぞれにおいて、独立して静圧が調整可能となるため、上側の内部空間に設けられた吹出部と、下側の内部空間に設けられた吹出部とに対して、吹き出される空調空気の風量や風速が異なるように調節することができる。そのため、例えば、コールドアイルＣＡに対する上側と下側へ吹き込まれる空調空気の風量や風速の調節も可能となる。

【0056】

また、上述の実施形態では、チャンバ部２０がサーバルーム５０と隣接する位置であって、コールドアイルＣＡの端部（前室５１側の端部）と対向する位置にのみ配置されている例に適用して説明したが、図６に示すように、チャンバ部２０ＢがコールドアイルＣＡの端部（前室５１側の端部）と対向する位置から、その他の隣接する位置（コールドアイルＣＡの延びる方向と平行な位置）にＬ字状に延びて設けられていてもよい。

【0057】

この場合、空調機１３はＬ字状に形成されたチャンバ部２０Ｂにおける任意の場所に設けることができる。その一方で、上側吹出部２１およびサーバ側吹出部２２は、チャンバ部２０と同様に、チャンバ部２０ＢにおけるコールドアイルＣＡの端部と対向する側面にのみ設けられる。

【0058】

このようにチャンバ部２０Ｂの形状をコールドアイルＣＡと対向する位置からサーバルーム５０と隣接しつつサーバルーム５０が延びる方向に延びた形状とすることにより、空調機１３を配置できる範囲をさらに広げることができる。その結果、空調機１３の配置の自由度が更に高くすることができ、配置できる空調機１３の台数を増やすことができる。

【0059】

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図７および図８を参照しながら説明する。本実施形態の空調システムの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、上側吹出部およびサーバ側吹出部から吹き出される空調空気の風量などが制御される点が異なっている。よって、本実施形態においては、図７および図８を用いて空調空気の吹き出し風量の制御について主に説明し、第１の実施形態と同じ構成等については説明を省略する。

【0060】

本実施形態の空調システム１は、第１の実施形態の空調システム１の構成を備えているとともに、更に図７に示すように、温度を測定する温度センサ（温度測定部）８１と、空調空気の風量（流量）を少なくとも変更する変更部８５と、変更部８５を制御する制御部９０と、が少なくとも設けられている。

【0061】

温度センサ８１は、サーバルーム５０内に分散して配置される温度を測定するセンサであり、測定したサーバルーム５０内の温度情報は、制御部９０に出力される。温度センサ８１が配置される場所としては、サーバルーム５０のコールドアイルCAや、ホットアイルHAや、ラック架７２に収容されたＩＣＴ装置６１の近傍などを例示することができる。

【0062】

なお、温度センサ８１の配置は、サーバルーム５０における温度分布が把握できる配置であればよく、詳細な配置位置を限定するものではない。また、温度センサ８１の構成や、温度を測定する方式についても、特に限定するものではない。

【0063】

変更部８５は、上側吹出部２１およびサーバ側吹出部２２におけるルーバー等の風量を制御する部材を駆動することにより、吹き出される空調空気の風量を制御するものである。制御部９０としては、後述する制御部９０から入力される制御信号に基づいて、電動モータや、アクチュエータなどの駆動部を用いて風量を制御する部材を駆動するものを例示することができ、その構造や駆動形式を特に限定するものではない。

【0064】

制御部９０は、温度センサ８１から取得した温度情報に基づいて、吹出される空調空気の風量を制御するものである。制御部９０は、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース等を有するコンピュータシステムである。ＲＯＭ等に記憶されている制御プログラムは、ＣＰＵを少なくとも演算部９１として機能させるものであり、ＲＯＭなどを記憶部９２として機能させるものであり、入出力インタフェース等を少なくとも入出力部９３として機能させるものである。

【0065】

演算部９１は、温度センサ８１から入力された温度情報に基づいて、空調空気の風量を制御する演算を行うとともに、演算結果に基づいて変更部８５を駆動させる制御信号を生成するものである。演算部９１における制御の詳細については後述する。

【0066】

記憶部９２は、空調空気の風量制御の演算で用いられる第１閾値、および第１閾値よりも値が小さな第２閾値が予め記憶されているものである。さらに記憶部９２には、サーバルーム５０に分散して配置された温度センサ８１と、当該温度センサ８１の配置位置に対して温度変化の影響が大きな上側吹出部２１や、サーバ側吹出部２２との対応関係を表すマップが予め記憶されている。

【0067】

入出力部９３は、温度センサ８１において測定された温度情報が入力され、入力された温度情報を演算部９１へ出力するものである。さらに入出力部９３は、演算部９１で生成された制御信号が入力され、入力された制御信号を変更部８５へ出力するものである。

【0068】

次に、上記構成の空調システム１における空調空気の風量制御について図８を参照しながら説明する。
空調機１３からサーバルーム５０へ空調空気の吹き出しが開始されると、制御部９０は図８に示すフローチャートにしたがって制御処理を開始する。まず、制御部９０の演算部９１は、入出力部９３を介して複数の温度センサ８１により測定された温度情報を取得する処理を行う（温度取得ステップ：Ｓ１１）。

【0069】

さらに演算部９１は、記憶部９２からサーバルーム５０に収容されたＩＣＴ装置６１における上限の環境温度に関する第１閾値を取得する処理を行う（第１閾値取得ステップ：Ｓ１２）。次いで、演算部９１は取得した温度情報と第１閾値とを対比して、第１閾値以上の温度を測定した温度センサ８１の有無を判定する処理を行う（上限判定ステップ：Ｓ１３）。

【0070】

第１閾値以上の温度を測定した温度センサ８１があると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、演算部９１は、当該温度センサ８１の周辺温度を下げることが可能な上側吹出部２１や、サーバ側吹出部２２を特定する処理を行う（吹出部特定ステップ：Ｓ１４）。具体的には、記憶部９２に記憶されたマップに基づき、上側吹出部２１や、サーバ側吹出部２２を特定する処理が行われる。

【0071】

その後、演算部９１は、特定した上側吹出部２１やサーバ側吹出部２２に対して吹出される空調空気の風量を１ステップ増やす制御処理を行い（風量増加ステップ：Ｓ１５）、上述のＳ１１に戻り上述の制御を繰り返し行う。

【0072】

Ｓ１３の判定において、第１閾値以上の温度を測定した温度センサ８１がないと判定された場合（ＮＯの場合）には、演算部９１は、記憶部９２から消費電力の削減の観点から定められた下限の環境温度に関する第２閾値を取得する処理を行う（第２閾値取得ステップ：Ｓ１６）。次いで、演算部９１は取得した温度情報と第２閾値とを対比して、第２閾値以下の温度を測定した温度センサ８１の有無を判定する処理を行う（下限判定ステップ：Ｓ１７）。

【0073】

第２閾値以下の温度を測定した温度センサ８１があると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、演算部９１は、当該温度センサ８１の周辺温度を上げることが可能な上側吹出部２１や、サーバ側吹出部２２を特定する処理を行う（吹出部特定ステップ：Ｓ１８）。具体的には、記憶部９２に記憶されたマップに基づき、上側吹出部２１や、サーバ側吹出部２２を特定する処理が行われる。

【0074】

その後、演算部９１は、特定した上側吹出部２１やサーバ側吹出部２２に対して吹出される空調空気の風量を１ステップ減らす制御処理を行い（風量減少ステップ：Ｓ１９）、上述のＳ１１に戻り上述の制御を繰り返し行う。また、Ｓ１７の判定処理において、第２閾値以下の温度を測定した温度センサ８１がないと判定された場合（ＮＯの場合）にも、上述のＳ１１に戻り上述の制御が行われる。

【0075】

上記の構成によれば、サーバルーム５０における温度分布に基づいて、上側吹出部２１や、サーバ側吹出部２２から吹き出される空調空気の風量を変更可能とすることにより、ＩＣＴ装置６１に対してより適切な冷却を行いつつ、消費電力の削減を図り易くなる。

【0076】

なお、上述の実施形態では、空調空気の風量（流量）を制御する例に適用して説明したが、風量に限られるものではなく、例えば、風速や吹出し方向を制御するものであってもよいし、これらの組み合わせであってもよく、特に限定するものではない。

【0077】

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記の実施の形態においては、データセンタのサーバルームを対象とした空調システムの例に適用して説明したが、このサーバルームを対象とした空調システムに限られることなく、電子機器などのように作動することにより熱を発生する機器が収容される空間を冷却する空調システムに適用することができるものである。

【符号の説明】

【0078】

１…空調システム、１３…空調機、２１…上側吹出部、２２…サーバ側吹出部、５０…サーバルーム（機器室）、２０，２０Ａ，２０Ｂ…チャンバ部、３０…還気部、６１…ＩＣＴ機器（電子機器）、７１…ラック、８１…温度センサ（温度測定部）、８５…変更部、９０…制御部、ＣＡ…コールドアイル（吸入空間）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】