特表 2024-544584 データセンタキャンパスにおける設備の空冷のためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-03

(54)【発明の名称】データセンタキャンパスにおける設備の空冷のためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/20 20060101AFI20241126BHJP

   F24F 7/013 20060101ALI20241126BHJP

   F24F 13/04 20060101ALI20241126BHJP

   F24F 11/72 20180101ALI20241126BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20241126BHJP

【ＦＩ】

G06F1/20 C

F24F7/013 101A

F24F13/04

F24F11/72

G06F1/20 B

H05K7/20 U

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024529575

(86)(22)【出願日】2022-11-17

(85)【翻訳文提出日】2024-06-27

(86)【国際出願番号】 US2022080081

(87)【国際公開番号】W WO2023092036

(87)【国際公開日】2023-05-25

(31)【優先権主張番号】63/280,572

(32)【優先日】2021-11-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/308,468

(32)【優先日】2022-02-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】18/056,236

(32)【優先日】2022-11-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524186028

【氏名又は名称】クリティカル プロジェクト サービシーズ、エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ムシッリ、ジュニア、ジョン エー．

(72)【発明者】

【氏名】コーナー、マシュー ダグラス

(72)【発明者】

【氏名】コラール、ジョン

【テーマコード（参考）】

3L260

5E322

【Ｆターム（参考）】

3L260AA11

3L260AB15

3L260AB17

3L260BA48

3L260CA33

3L260FC06

5E322AB10

5E322BA02

5E322BA03

5E322BA04

5E322BA05

5E322BB03

5E322BB05

5E322BB08

5E322BC02

5E322EA02

5E322EA03

5E322EA05

5E322EA11

(57)【要約】

システム（１２００）は、互いに近接して配置された第１の建物（１２０２）及び第２の建物（１２０１）を備えた複数の建物（１２０１～１２０４）を含む。建物の各々は、外部環境から周囲給気（２０５）を受け取るように構成された第１の端部と、排気（２１０）を外部環境に出力するように構成された第２の端部とを有する。建物の各々は複数の計算装置（１６００）を含む。各建物内の計算装置は熱エネルギーを生成するように構成されており、熱エネルギーは給気に伝達され、これにより給気が加熱されて排気になり、排気がその建物から出る。第１の建物の第１の端部は第２の建物に最も近い端部であり、第２の建物の第１の端部は第１の建物に最も近い端部である。第１の建物の第１の端部及び第２の建物の第１の端部は、第１の建物と第２の建物との間に給気通路（１２０５）の部分を形成する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに近接して配置された第１の建物（１２０２）及び第２の建物（１２０１）を備えた複数の建物（１２０１～１２０４）を含み、前記複数の建物の各々は、外部環境から周囲給気（２０５）を受け取るように構成された第１の端部と、排気（２１０）を前記外部環境に出力するように構成された第２の端部とを有し、前記複数の建物の各々は複数の計算装置（１６００）を含み、
各建物内の前記複数の計算装置は熱エネルギーを生成するように構成されており、前記熱エネルギーは給気に伝達され、これにより前記給気が加熱されて排気になり、前記排気が前記建物から出て、
第１の建物の前記第１の端部は第２の建物に最も近い端部であり、前記第２の建物の前記第１の端部は前記第１の建物に最も近い端部であり、
前記第１の建物の前記第１の端部及び前記第２の建物の前記第１の端部は、前記第１の建物と前記第２の建物との間に給気通路（１２０５）の部分を形成する、
システム（１２００）。

【請求項2】

前記建物の各々は複数階の建物であり、
各フロアは前記複数の計算装置のうちのいくつかを含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

各建物について、
前記建物の前記第１の端部は、第１のフロアの外壁に配置された第１のダンパ（２１５）又は通気口（２２０）を含み、前記第１のダンパ又は通気口は前記給気が前記建物に入れるように構成されており、
前記建物の前記第２の端部は別のフロアの外壁に配置された第２のダンパ（２１５）又は通気口（２２０）を含み、前記第２のダンパ又は通気口は前記排気が前記建物から出られるように構成されており、
前記別のフロアは前記第１のフロアよりも高い、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記建物のうちの少なくとも１つは、隣接するフロアの間に配置された少なくとも１つの格子を含み、前記少なくとも１つの格子は、前記給気の一部が前記隣接するフロアの下のフロアから上のフロアに流れることを可能にするように構成されている、請求項２に記載のシステム。

【請求項5】

前記少なくとも１つの格子は、前記給気の前記一部の温度が前記隣接するフロアの前記上のフロアの温度要件を満たす場合に開くよう構成された自動格子を含む、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

各フロアの前記計算装置は、給気側及び排気側を有するラックに配置されており、
前記給気側及び前記排気側の配置は隣接するフロア間で交互になっており、
前記少なくとも１つの格子は、前記給気の前記一部が前記下のフロアの前記排気側から前記上のフロアの前記給気側に流れることを可能にするように構成されている、請求項４に記載のシステム。

【請求項7】

各建物は、前記建物内への前記給気の移動又は前記建物からの前記排気の移動を促すように構成された１つ以上のファン（３０５）を含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記建物のうちの少なくとも１つはミキシングボックス（３００）を含み、前記ミキシングボックス（３００）は、前記給気が前記建物に入る前に前記給気の温度又は相対湿度のうちの少なくとも一方を変化させるように、前記給気と前記排気の一部との制御された混合をもたらすよう構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記第１の建物と前記第２の建物との間の屋根の高さ又はその付近に設置され、前記第１の建物又は前記第２の建物のうちの少なくとも一方に取り付けられたフレーム（１１１５）をさらに含み、前記フレーム（１１１５）は、前記第１の建物と前記第２の建物との間の前記周囲給気の流れと連動して作動する１つ以上のデバイスを支持するように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項10】

前記１つ以上のデバイスは、給気加熱コイル（１１０５）、排熱回収コイル（１１１０）、給気フィルタ又は発電機のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記第１の建物の前記第２の端部と、隣接する第３の建物（１２０３）の端部とが、前記第１の建物と前記第３の建物との間に排気通路（１２１０）の部分を形成する、請求項１に記載のシステム。

【請求項12】

前記第１の建物と前記第３の建物との間の前記排気通路に配置された少なくとも１つの発電機（１３０５）をさらに含む、請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記給気通路又は前記排気通路の少なくとも一方に配置された少なくとも１つの風力タービン（１５０５）をさらに含む、請求項１１に記載のシステム。

【請求項14】

前記複数の建物のうちの少なくとも１つは、前記少なくとも１つの建物の外部の上に配置されたエアダイバータ構造（１８０４）を含み、前記エアダイバータ構造は、前記建物の前記外部における前記給気及び前記排気の混合を低減するように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項15】

互いに近接して配置された第１の建物（１２０２）及び第２の建物（１２０１）を備えた複数の建物（１２０１～１２０４）の各々において、
外部環境からの周囲給気（２０５）を第１の端部において受け取り、第２の端部において排気（２１０）を前記外部環境に出力する（２２０１）ことと、
前記建物内に配置された複数の計算装置によって熱エネルギーを生成する（２２０３）ことと、
前記熱エネルギーを給気に伝達し、これにより前記給気が加熱されて排気になり、前記排気が前記建物から出る（２２０５）ことと、
を含み、
前記第１の建物の前記第１の端部は前記第２の建物に最も近い端部であり、前記第２の建物の前記第１の端部は前記第１の建物に最も近い端部であり、
前記第１の建物の前記第１の端部及び前記第２の建物の前記第１の端部は、前記第１の建物と前記第２の建物との間に給気通路（１２０５）の部分を形成する、
方法（２２００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の実施形態はデータセンタに関し、特にデータセンタキャンパス（事業用地）における設備の空冷を改良するためのシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

データセンタは、主として冷却に必要な物理的インフラストラクチャが多いことにより、その大部分が１階建ての建物である。このインフラストラクチャは、これらに限定されないが、冷却塔、冷却機、配管及び空気処理ユニットを含み、これらは全て、データセンタの計算装置からの熱を除去するために個別に、又はいくつかを組み合わせて使用される。キャンパス構成で互いに近接して配置された複数の１階建て又は複数階建ての建物を特徴とするデータセンタもある。これらのデータセンタの中には、機械的な冷却を殆ど又は全く行わず、所定の温度及び相対湿度でコンピュータ装置に送られる無調整の外気を使用しているものもある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本開示は、データセンタキャンパスにおける設備の空冷を改良するためのシステム及び方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0004】

第１の実施形態において、システムは、互いに近接して配置された第１の建物及び第２の建物を備えた複数の建物を含む。建物の各々は、外部環境から周囲給気を受け取るように構成された第１の端部と、排気を外部環境に出力するように構成された第２の端部とを有する。建物の各々は複数の計算装置を含む。各建物内の計算装置は熱エネルギーを生成するように構成されており、熱エネルギーは給気に伝達され、これにより給気が加熱されて排気になり、排気がその建物から出る。第１の建物の第１の端部は第２の建物に最も近い端部であり、第２の建物の第１の端部は第１の建物に最も近い端部である。第１の建物の第１の端部及び第２の建物の第１の端部は、第１の建物と第２の建物との間に給気通路の部分を形成する。

【0005】

第２の実施形態において、方法は、互いに近接して配置された第１の建物及び第２の建物を備えた複数の建物の各々において、（ｉ）外部環境からの周囲給気を第１の端部において受け取り、第２の端部において排気を外部環境に出力することと、（ｉｉ）その建物内に配置された複数の計算装置によって熱エネルギーを生成することと、（ｉｉｉ）熱エネルギーを給気に伝達し、これにより給気が加熱されて排気になり、排気がその建物から出ることと、を含む。第１の建物の第１の端部は第２の建物に最も近い端部であり、第２の建物の第１の端部は第１の建物に最も近い端部である。第１の建物の第１の端部及び第２の建物の第１の端部は、第１の建物と第２の建物との間に給気通路の部分を形成する。

【0006】

他の技術的特徴は、以下の図面、説明及び特許請求の範囲から、当業者に容易に明らかとなりうる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1A】設備の空冷を改良するための１つ以上の方法を本開示の種々の実施形態に従って用いることのできる例示的なデータセンタキャンパスを示している。

【図1B】設備の空冷を改良するための１つ以上の方法を本開示の種々の実施形態に従って用いることのできる例示的なデータセンタキャンパスを示している。

【図2】設備の空冷を改良するための１つ以上の方法を本開示の種々の実施形態に従って用いることのできる別の例示的なデータセンタキャンパスを示している。

【図3】図２のデータセンタキャンパスと併せて使用することのできる例示的なミキシングボックスを示している。

【図4】本開示の種々の実施形態に従って排気が再利用される例示的な建物を示している。

【図5】本開示の種々の実施形態に従って排気が再利用される別の例示的なデータセンタキャンパスを示している。

【図6】本開示の種々の実施形態に従ってデータセンタ設備が交互に配置された例示的な建物を示している。

【図7】本開示の種々の実施形態に従って、本明細書に記載のデータセンタキャンパスのうちの１つ以上と併せて使用できる別の例示的なミキシングボックスを示している。

【図8】本開示の種々の実施形態に従って複数のミキシングボックスが設置された例示的な建物を示している。

【図9】本開示の種々の実施形態に従って複数の例示的な制御を有する図３のミキシングボックスを示している。

【図10】本開示の種々の実施形態に従って複数の例示的な制御を有する図１Ａ及び図１Ｂのキャンパスを示している。

【図11】本開示の種々の実施形態による図１Ａ及び図１Ｂのキャンパスの例示的な特徴のさらなる詳細を立面図で示している。

【図12】本開示の種々の実施形態に従って低温給気通路及び高温排気通路を用いることのできる、別の例示的なデータセンタキャンパスを示している。

【図13】本開示の種々の実施形態に従って１つ以上の緊急発電機を含む例示的なキャンパスを示している。

【図14】本開示の種々の実施形態に従って建物間に支持グリッドを含む例示的なキャンパスを示している。

【図15】本開示の種々の実施形態に従って空気流から電力を生成することができる例示的なキャンパスを示している。

【図16】本開示の種々の実施形態によるデータセンタ冷却システムにおいて使用する計算装置の例を示している。

【図17A】高温排気流が周囲の低温空気流と混合する例を示している。

【図17B】高温排気流が周囲の低温空気流と混合する例を示している。

【図18】本開示に従ってエアダイバータ構造を含む例示的なデータセンタの建物を示している。

【図19】本開示に従って複数のエアダイバータ構造が用いられる例示的なデータセンタキャンパスを示している。

【図20】本開示の種々の実施形態による他のダイバータ構造の例を示している。

【図21】本開示の種々の実施形態による他のダイバータ構造の例を示している。

【図22】本開示の種々の実施形態による、データセンタキャンパスにおける設備の空冷を改良するための例示的な方法２２００を示している。

【発明を実施するための形態】

【0008】

後述する図面、及び本特許文献において本開示の原理を説明するために使用される種々の実施形態は説明のためのものにすぎず、決して本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。当業者は、適切に配置されたいずれのシステム又はデバイスにおいても本開示の原理が実施可能であることを理解するであろう。

【0009】

簡略化及び明瞭化のために、いくつかの特徴及び構成要素は、他の図面に関連して示されるものを含め、全ての図面に明示的に示されているわけではない。図面に示す全ての特徴を、説明する実施形態のいずれにも使用できることが理解されるであろう。特定の図面からの特徴又は構成要素の省略は簡略化及び明瞭化のためであり、その特徴又は構成要素を、その図面に関連して説明される実施形態において使用できないことを意味するものではない。本開示の実施形態は、本明細書に記載する特徴のうち任意の１つ、２つ以上、又は全てを含むことができることが理解されよう。また、本開示の実施形態は、これに加えて又はこれに代えて、本明細書に列挙していない他の特徴を含むことができる。

【0010】

前述のように、データセンタは、主として冷却に必要な物理的インフラストラクチャが多いことにより、その大部分が１階建ての建物である。このインフラストラクチャは、これらに限定されないが、冷却塔、冷却機、配管及び空気処理ユニットを含み、これらは全て、データセンタの計算装置からの熱を除去するために個別に又はいくつかを組み合わせて使用される。しかしながら、キャンパス構成で互いに近接して配置された複数の１階建て又は複数階建ての建物を特徴とするデータセンタもある。これらのデータセンタの殆どは、空気から流体への移動や、加熱された流体を蒸発、相変化、液体から空気への移動によって除去するための外部大気への送出など、冷却部品間の従来の液体流体移動に依存している。液体を移動させるための物理的な重量及びポンプエネルギーの使用は、構造的な建築部品及び液体ポンプエネルギーの使用のためにより高い建築コストを伴う。

【0011】

これらの問題及び他の問題に対処するために、本開示の実施形態は、冷却部品間の従来の液体流体移動の必要性を低減又は排除する複数階建てのモジュール型及びエアサイドのエコノマイゼーション技術を特徴としている。開示される実施形態はさらに、データセンタキャンパスの高温通路及び低温通路の建物を分離する技術を特徴としている。このような技術は、ラック構成に通常適用されるホットアイル及びコールドアイルの概念を取り入れ、これらの概念を建物のサイト（敷地）又はデータセンタキャンパスの設置面積（フットプリント）に拡張する。開示される実施形態は、給気流への熱い空気の侵入を低減又は排除する。他の利点は当業者には明らかであろう。

【0012】

図１Ａ及び図１Ｂは例示的なデータセンタキャンパス１００を示しており、このデータセンタキャンパス１００では、設備の空冷を改良するための１つ以上の方法を本開示の種々の実施形態に従って用いることができる。特に、図１Ａはキャンパス１００の平面図を示しており、図１Ｂはキャンパス１００の立面図を示している。図１Ａ及び図１Ｂに示すキャンパス１００の実施形態は説明のためのものにすぎない。キャンパス１００の他の実施形態を、本開示の範囲から逸脱することなく使用することができる。

【0013】

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、キャンパス１００は、互いに近接して配置された複数の建物１０１～１０３を含んでいる。各建物１０１～１０３は複数階建ての建物である。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、キャンパス１００はそれぞれ４階建ての３つの建物１０１～１０３を含んでいる。もちろん、これらは例にすぎず、他のキャンパスは他の階数を有する他の数の建物を含むことができる。

【0014】

本明細書で用いる、建物の配置に関連する「近接した」及び「近接」という用語は、建物間の空気の移動パターンが建物の物理的存在によって影響を受けるほど十分に近接した建物を示している。これの極端な例は、都心の超高層ビル間でみられる「空気のトンネル」現象である。いくつかの実施形態において、「近接した」は、間隔が１つ以上の建物の高さ未満である複数の建物を示すことができる。いくつかの実施形態において、「近接した」は、間隔が１００フィート未満の複数の建物を示すことができる。いくつかの実施形態において、「近接した」は、間隔が５０フィート未満である複数の建物を示すことができる。いくつかの実施形態において、「近接した」は、間隔が２０フィート未満の複数の建物を示すことができる。他の距離は、建物のサイズ、数、高さ、配置及び／又はレイアウトに応じて関連しうる。

【0015】

建物１０１～１０３は複数階のモジュール型設計を特徴としており、殆どの場合、空気から流体への移動や、加熱された流体を蒸発、相変化又は液体から空気への移動によって除去するための外部大気への送出に依存する、冷却部品間の従来の液体流体移動の必要性を低減又は排除している。以下により詳しく説明するように、建物１０１～１０３は、開ループ構成で一次冷却に外気を用いる冷却システムを組み込んでいる。このようなシステムは、従来のシステムに比べて先行コスト及び反復コストを低減することができる。いくつかの実施形態において、システムの最も高い消耗コストは、周囲空気を所定の微粒子基準まで清浄にするエアフィルタである。建物１０１～１０３のうち１つ以上の中でこの濾過された空気を２回以上使用することは、運営上、直接的な費用便益となる。また、空気再利用トポロジー（空間配列）はファン電力の運転コストを低減するため、高効率で低コストのデータセンタを構築し、運営することができる。

【0016】

図２は、設備の空冷を改良するための１つ以上の方法を本開示の種々の実施形態に従って用いることができる別の例示的なデータセンタキャンパス２００を示している。いくつかの実施形態において、キャンパス２００は、図１Ａ及び図１Ｂのキャンパス１００を表す（又はそれらによって表される）ことが可能である。図２に示すキャンパス２００の実施形態は説明のためのものにすぎない。キャンパス２００の他の実施形態を、本開示の範囲から逸脱することなく使用することができる。

【0017】

図２に示すように、キャンパス２００は、互いに近接して配置された複数の建物２０１～２０２を含んでいる。各建物２０１～２０２は複数階建ての建物である。いくつかの実施形態において、建物２０１～２０２は、図１Ａ及び図１Ｂの建物１０１～１０３を表す（又はそれらによって表される）ことが可能である。図２において、キャンパス２００はそれぞれ４階建ての２つの建物２０１～２０２を含んでいる。もちろん、これらは例にすぎず、他のキャンパスは他の階数を有する他の数の建物を含むことができる。

【0018】

キャンパス２００において、給気２０５は一方の端部又は側部から各建物２０１～２０２に入り、排気２１０は反対側の端部又は側部から各建物２０１～２０２を出る。給気２０５は、各建物２０１～２０２内に収容された計算装置（例えばサーバ）及び他の発熱装置の冷却に使用される。給気２０５は、熱又は湿度の調整が殆ど又は全くされていない直接外気を含むことができる（すなわち、エアサイドエコノマイゼーション）。いくつかの実施形態では、給気２０５を、機械的手段（例えば１つ以上のファン）によって各建物２０１～２０２の給気空間内に取り込むか又は引き込むことができる。いくつかの実施形態では、給気２０５を、機械的手段（例えば１つ以上のファン）によって各建物２０１～２０２の給気空間内に送り込むか又は押し込むことができる。いくつかの実施形態では、データセンタの計算装置に付随するファン以外の機械的な補助なしで、各建物２０１～２０２の給気空間内に給気２０５を引き込むことができる。

【0019】

各建物２０１～２０２に入る給気２０５は、各建物２０１～２０２の外側にある１つ以上の場所から入ることができる。図２に示すように、給気２０５は、各建物２０１～２０２の一方の端部又は側部に配置された複数の外壁ダンパ２１５を通って各建物２０１～２０２に入る。いくつかの実施形態において、壁ダンパ２１５が配置された各建物２０１～２０２の端部又は側部は、隣接する建物２０１～２０２に最も近い端部又は側部である。外壁ダンパ２１５は各建物２０１～２０２の各階に設置されている。もちろん、これは１つの例にすぎない。他の実施形態において、給気２０５は、任意の壁、屋根（ルーフ）、もしくはフロアの場所、又はこれらの組み合わせを通って各建物２０１～２０２に入ることができる。また、ダンパ２１５は、空気の通過を許可又は制御するための任意の適切なグリル、ルーバー、ダクト、ダンパ、又はこれらの組み合わせを表すことができる。

【0020】

給気２０５は、各建物２０１～２０２の中に入ると各建物２０１～２０２に配置されたデータセンタ設備及びその周囲を移動し、設備によって生じた熱エネルギーを受け取り、これにより設備を冷却するように作用する。設備に達する給気２０５は、熱風プレナムからの暖かい空気～熱い空気と制御可能に混合し、混合してデータセンタの給気通路に再循環することのできる直接外気を含むことができる。すなわち、外部給気２０５をデータセンタ設備の暖かい空気流又は熱い空気流と混合することができる。この混合は、給気２０５の特定範囲の給気熱値又は相対湿度をもたらすことにより、データセンタの給気の必要性に応えることができる。

【0021】

前述のように、いくつかの実施形態において、給気２０５は主に又は完全に調整されていない周囲空気である。いくつかの実施形態において、設計要件又は動作要件は、外部から１つ以上の建物２０１～２０２に入る給気２０５を直接蒸発プロセスなどによって調整できることを示す場合がある。直接蒸発プロセスを使用して、流入する周囲給気２０５を、データセンタ設備の給気通路に到達する前に冷却することができる。いくつかの実施形態において、直接蒸発冷却プロセスは、データセンタの壁、屋根、フロア、又はこれらの組み合わせにおける空気から液体への直接熱移動を含むことができる。

【0022】

これに加えて又はこれに代えて、いくつかの実施形態では、外部から１つ以上の建物２０１～２０２に入る給気２０５を、機械的手段を用いて調整することができる。機械的手段は、データセンタから離れて行われる熱除去を含むことができる。いくつかの実施形態において、給気２０５は、空気と表面の接触を通じて給気２０５から熱エネルギー（熱）を回収するように構成されたコイル、膜又はチューブアセンブリの上を通過することができる。回収した熱エネルギーを、遠隔ヒートシンクなどの遠隔熱除去の場所に液体又は気体として運ぶことができる。遠隔熱除去を、蒸発、相変化、断熱又はこれらの組み合わせの形とすることができる。

【0023】

データセンタ計算装置から排出される加熱された空気を含む排気２１０を、給気２０５から分離されたプレナム内に回収することができ、各建物２０１～２０２から１つ以上の排気口２２０を通って大気中に排出することができる。給気２０５及び排気２１０を、建物２０１～２０２又は部屋の中の分離した経路に導入することができる。いくつかの実施形態において、給気２０５が排気２１０と通じる唯一の方法は、データセンタの計算設備を通ること、１つ以上のパッシブな制御されていない通気口及び開口を通ること、又は、１つ以上の制御されたアクティブな通気口、ダンパ及び／もしくはファンによって支持された混合チャンバを通ることである。

【0024】

給気２０５からの排気２１０の分離は、温度制御及び高効率の運転を達成するために重要となりうる。いくつかの実施形態において、空気の分離を、データセンタの空気流の供給側と排気側との間で、セパレータパネル、スクリーン、バリア、ドア、エアシール部品などの堅牢なシステムによって達成することができる。このようなセパレータを、硬質又は可撓性の材料から形成することができる。セパレータは、供給側と排気側との間の空気流を防止にするために中実でもよいし、空気流を確保するために穴が開いていてもよい。いくつかの実施形態において、空気の分離には、例えば０．５水柱インチ（ｉｎ．ＷＣ）において＜２％など、各建物２０１～２０２の異なる側への漏出率が低い堅牢なシステムが使用される。

【0025】

排気口２２０は各建物２０１～２０２に開口を含む。図２において、排気口２２０は各建物２０１～２０２の一方の端部又は側部に設置されている。排気口２２０は、各建物２０１～２０２の各フロアに配置されている。もちろん、これは１つの例にすぎない。他の実施形態において、排気２１０は、任意の壁、屋根もしくはフロアの場所、又はこれらの組み合わせを通って各建物２０１～２０２から出ることができる。

【0026】

いくつかの実施形態では、データセンタ設備を出る加熱された排気２１０を、機械的手段（例えば１つ以上のファン）によってデータセンタの排気空間に取り込むか又は引き込むことができる。いくつかの実施形態では、加熱排気２１０を、機械的手段（例えば１つ以上のファン）によってデータセンタの排気空間内に送り込むか又は押し込むことができる。いくつかの実施形態では、データセンタの計算装置に付随するファン以外の機械的な補助なしで、加熱排気２１０を排気空間内に引き込むことができる。いくつかの実施形態において、加熱排気２１０は、全体的又は部分的に対流を用いて空気流を建物２０１～２０２のうちの一方に通すことができる。

【0027】

排気２１０が建物間の設計された熱風排気領域に出て、空間、フロア又は建物に入る給気と混合しない単一使用の用途において、排気２１０を使用することができる。他の実施形態では、温度及び相対湿度に関する１つ以上のデータセンタ給気要件を満たすように、排気２１０を流入する周囲給気２０５と混合することができる。（ｉ）排気２１０の給気経路へのパッシブな導入を可能にするように開く１つ以上の制御されたダンパと、（ｉｉ）排気２１０の給気経路へのアクティブな導入をもたらす、ファンを備える１つ以上の制御されたダンパと、（ｉｉｉ）給気２０５及び排気２１０を、データセンタの空間、フロア又は建物２０１～２０２に入る前に特定の温度及び相対湿度の正確な値になるよう混合する１つ以上のミキシングボックスと、を含むがこれらに限定されない種々の技術を実施して、排気２１０及び給気２０５を混合することができる。

【0028】

図３は、図２のデータセンタキャンパス２００と併せて使用することのできる例示的なミキシングボックス３００を示している。特に、ミキシングボックス３００は、建物２０１～２０２のうちの１つの外壁の内側に設置することができるカスタマイズされたミキシングボックスを表している。いくつかの実施形態では、ミキシングボックス３００を外壁ダンパ２１５のうちの１つ以上に結合することができる。図３に示すミキシングボックス３００の実施形態は説明のためのものにすぎない。ミキシングボックス３００の他の実施形態を、本開示の範囲から逸脱することなく使用することができる。

【0029】

図３に示すように、ミキシングボックス３００及び補助構成要素及び空間要素は、１つ以上の再循環ファン３０５、１つ以上の混合ダンパ３１０、１つ以上の排気通路３１５の開口、１つ以上の給気通路３２０の開口、１つ以上のエアミキシングボックス３２５、１つ以上の空気分離システム３３０の開口、及び１つ以上の排気ダンパ３３５を含んでいる。ミキシングボックス及びその構成要素を以下により詳しく説明する。

【0030】

多くの実施態様において、データセンタは種々の業界規格に従って設計され、運営されている。このような規格は、データセンタ計算装置の一貫した安全な動作の保証を助長する。データセンタ内の気温及び相対湿度に関する規格の多くは、アメリカ暖房冷凍空調学会（ＡＳＨＲＡＥ）によって公表されている。ＡＳＨＲＡＥは通常、推奨（例えば１８～２７℃（６４～８１°Ｆ）の温度範囲）及び許容（５～４５℃（４１～１１３°Ｆの温度範囲）といった２セットの熱ガイドラインをデータセンタに用いている。

【0031】

コンピュータ機器は広範囲の給気温度で動作することができるため、コロケーション及びクラウドデータセンタの顧客及びクライアントの多くは、ＡＳＨＲＡＥ推奨ガイドラインを使用することをデータセンタサービスプロバイダに要求している。データセンタ計算装置のこのより低い給気温度によってより低い排気温度が生じ、多くの場合、この排気温度は、ＡＳＨＲＡＥが推奨又は許容する給気温度範囲に基づいて、給気としての再利用に依然として許容可能である。この比例する低排気温度範囲は、他の領域、フロア又は建物への給気として排気流を再利用する機会をもたらす。外気の使用及び排気の再循環、混合又は連続使用により、高効率及び運転コストの低減をもたらすことができる。

【0032】

いくつかの実施形態において、排気の熱含有量（温度）が隣接する（下流の）空間の給気要件を満たす場合、排気を連続流で、隣接する領域、フロア又は建物への給気として再利用することができる。１つのエンクロージャ、領域、フロア又は建物からの排気を、例えば排気プレナム又はその下の空間に開放されたパッシブな共用フロア格子を介して複数階建ての建物内の上のフロアに送ることができる。いくつかの実施形態では、上の空間の給気温度要件が満たされた場合に開く自動フロア格子を通して排気を送ることができる。いくつかの実施形態では、給気経路内への排気のアクティブな取り込みをもたらすファンを備える１つ以上の制御されたダンパを通して排気を送ることができる。いくつかの実施形態では、ダンパ、ファン、ダクトワーク又はこれらの組み合わせを介して他の領域、フロア又は建物に排気を送ることができる。

【0033】

図４は、本開示の種々の実施形態に従って排気が再利用される例示的な建物４００を示している。いくつかの実施形態において、建物４００は、図２の建物２０１～２０２のうちの１つを表す（又はそれによって表される）ことが可能である。図４に示す建物４００の実施形態は説明のためのものにすぎない。建物４００の他の実施形態を、本開示の範囲から逸脱することなく使用することができる。

【0034】

図４に示すように、外部給気はレベル１で建物に入る。この給気を使用して、レベル１にあるデータセンタ設備を冷却することができる。レベル１からの排気は、レベル２の中央給気通路のフロア格子又は温度制御ダンパを通ってレベル２に移動する。この空気を使用して、レベル２にあるデータセンタ設備を冷却することができる。レベル２からの排気は、レベル３の給気通路の２つのフロア格子を通ってレベル３に移動する。この空気を使用して、レベル３にあるデータセンタ設備を冷却することができる。レベル３からの排気は、レベル４の中央給気通路のフロア格子を通ってレベル４に移動する。この空気を使用して、レベル４にあるデータセンタ設備を冷却することができる。レベル４からの排気は天井の排気プレナムに移動し、大気に放出される。排気は、天井の排気プレナムから１つ以上の通気口を通って大気に放出される。

【0035】

図５は、本開示の種々の実施形態に従って排気が再利用される別の例示的なデータセンタキャンパス５００を示している。いくつかの実施形態において、キャンパス５００は、図２のキャンパス２００を表す（又はそれによって表される）ことが可能である。図５に示すキャンパス５００の実施形態は説明のためのものにすぎない。キャンパス５００の他の実施形態を、本開示の範囲から逸脱することなく使用することができる。

【0036】

図５に示すように、キャンパス５００は、互いに近接して配置された複数の建物５０１～５０３を含んでいる。各建物５０１～５０３は複数階建ての建物である。いくつかの実施形態において、建物５０１～５０３は、図１Ａ及び図１Ｂの建物１０１～１０３を表す（又はそれらによって表される）ことが可能である。図５において、キャンパス５００はそれぞれ４階の高さの３つの建物５０１～５０３を含んでいる。もちろん、これらは例にすぎず、他のキャンパスは他の階数を有する他の数の建物を含むことができる。

【0037】

キャンパス５００において、各建物５０１～５０３は各フロアに高温通路及び低温通路を含んでいる。給気５０５は最下フロアで各建物５０１～５０３に入り、図４に記載のように、１つ以上のフロアの計算装置を冷却するために使用又は再利用され、次いで最上フロア又は天井から排気５１０として排出される。

【0038】

いくつかの実施形態では、複数階建ての建物において、データセンタ設備のラックを設備の給気側に関して各フロアで交互に配置することができる。

【0039】

図６は、本開示の種々の実施形態に従ってデータセンタ設備が交互に配置された例示的な建物６００を示している。いくつかの実施形態において、建物６００は図４の建物４００を表す（又はそれによって表される）ことが可能である。図６に示す建物６００の実施形態は説明のためのものにすぎない。建物６００の他の実施形態を、本開示の範囲から逸脱することなく使用することができる。

【0040】

図６に示すように、建物６００は、各フロアのラックに配置されたデータセンタ設備を含んでいる。各ラックの給気側と排気側は、１つのフロアから隣接するフロアへ交互になっている。この交互の構成は、下のフロア及び設備の排気経路から上のフロアの設備への給気経路を提供する。次のフロアの供給側への排気の通過は、空気の温度が所定の要件を超えるまで継続することができる。排気は、建物６００から各フロアの排気ダンパを介して大気に放出されてもよいし、建物６００の最上フロア又は屋根で放出されてもよい。いくつかの実施形態では、排気をミキシングボックス（例えば、ミキシングボックス３００）に送り、流入する周囲給気と混ぜてもよい。

【0041】

従来のデータセンタでは、給気の熱量及び相対湿度の制御は、通常、機械的冷却又は蒸発冷却の何らかの手段によって行われている。従来の空気管理システムは、通常、外気の導入（「補給空気」と呼ぶこともある）を除き、汚れた空気又は未調整の空気の浸入を防ぐために空間又は建物を加圧する閉ループである。また、補給空気システムは、占有者の健康のために、建築基準によって必要とされる最小限の新鮮な空気を提供する。

【0042】

図１Ａ～図６に記載のように、直接外気を供給物として使用し、そして大気に排出するシステムは開ループシステムとみなされる。給気の熱含有量及び湿度の正確なバランスを提供するために、給気の熱量及び相対湿度値を厳密に制御する能力は、１つ以上の制御センサ、制御されたアクチュエータ及び計算を用いて実現可能である。いくつかの実施形態において、外気が所定の熱量及び／又は相対湿度値を満たさない期間の間は、部分的な閉ループを用いることができる。

【0043】

いくつかの実施形態では、給気の熱量及び相対湿度値の制御を実現するためにミキシングボックス（例えばミキシングボックス３００）を使用することができる。他の実施形態では、非ミキシングボックスのトポロジーを用いて排気を給気通路に直接導入することができる。給気通路に隣接しているか、給気通路の上方又は下方にある空気分離システム内のダンパの単純な開口を介して、排気を給気流に直接導入してもよい。ダンパの操作は、自動、重力操作、手動のいずれでもよい。

【0044】

図７は、本開示の種々の実施形態に従って、本明細書に記載のデータセンタキャンパスのうちの１つ以上と併せて使用できる別の例示的なミキシングボックス７００を示している。特に、ミキシングボックス７００は、建物のうちの１つの外部に設置することのできるエアミキシングボックスを表している。図８は、本開示の種々の実施形態に従って複数のミキシングボックス７００が設置された例示的な建物８００を示している。図７に示すミキシングボックス７００の実施形態は説明のためのものにすぎない。ミキシングボックス７００の他の実施形態を、本開示の範囲から逸脱することなく使用することができる。

【0045】

図７に示すように、ミキシングボックス７００は、図３のミキシングボックス３００の対応する構成要素と同じか又はそれらに類似した複数の構成要素及び補助空間要素を含んでいる。ミキシングボックス７００は、１つ以上の混合ダンパ７１０、１つ以上の排気通路７１５の開口、１つ以上の給気通路７２０の開口、１つ以上のエアミキシングボックス７２５、１つ以上の空気分離システム７３０の開口、及び１つ以上の排気ダンパ７３５を含んでいる。

【0046】

ミキシングボックス７００は、周囲給気２０５と、排気プレナムから直接又はダクトワークを通して除去された排気２１０との制御された混合を提供する。いくつかの実施形態において、制御された混合は、ファンなしの制御されたダンパ又は重力ダンパを用いてパッシブに行われる。いくつかの実施形態において、制御された混合は、ファンを備える制御されたダンパ又は重力ダンパを用いてアクティブに行われる。ミキシングボックス７００は、排気２１０を給気２０５と混合させて周囲給気温度を所定のレベル、例えば６４°Ｆ～１１３°Ｆに上げることができる。また、ミキシングボックス７００は、周囲給気２０５の相対湿度を、乾燥した排気２１０と混合することによって所定のレベル、例えば５％～９５％の非結露レベルを満たすように変化させることができる。

【0047】

ミキシングボックス７００を種々の形状、サイズ及び構成で形成することができる。いくつかの実施形態では、ミキシングボックス７００を約４立方フィートほどの小さい単一ユニットとして配備することができる。いくつかの実施形態では、ミキシングボックス７００を最大５０００立方フィート以上のモジュールサイズとすることができる。もちろん他のサイズも可能であり、本開示の範囲内である。建物の長さ、幅又は高さ、及び設計要件ごとの深さに対応するように、ミキシングボックス７００をサイト内で建ててサイズをカスタマイズすることができる。ミキシングボックス７００は、異なる熱量及び湿度値を必要とする大規模な配備のため、互いに独立して動作する複数のユニットを含むことができる。例えば、図８に示すように、建物８００は、建物８００の各フロアに配置された複数のミキシングボックス７００を含んでいる。いくつかの実施形態において、ミキシングボックス７００は、空間、フロア又は建物の要件ごとに、大規模な配備のために連動した複数のユニットを含むことができる。ミキシングボックス７００を建物の壁、屋根又はフロアの要素に直接取り付けることができる。ミキシングボックス７００を、別の構造要素に掛けるように支持するか又は取り付けることができる。

【0048】

いくつかの実施形態では、ミキシングボックス７００を、ファン、ダンパ、フィルタ、ダクト接続点、センサ、制御装置、配管部品、電気部品など、必要な副構成要素を含む独立型の構成要素又は構造体とすることができる。他の実施形態では、排気２１０及び周囲給気２０５を調整されていないプロセスで混合させることができるように、ミキシングボックス７００を単純なシェル（ｓｈｅｌｌ）とすることができる。

【0049】

開示されたキャンパス及び建物は、空気処理及び設備冷却の制御を保つために種々の制御、センサ、アクチュエータなどを含むことができる。図９は、本開示の種々の実施形態に従って複数の例示的な制御を有するミキシングボックス３００を示している。図１０は、本開示の種々の実施形態に従って複数の例示的な制御を有するキャンパス１００を示している。図１１は、本開示の種々の実施形態によるキャンパス１００の例示的な特徴のさらなる詳細を立面図で示している。

【0050】

図９に示すように、ミキシングボックス３００は、複数の温度センサ９０５、圧力センサ９１０及び湿度センサ９１５を含んでいる。温度センサ９０５は、各データセンタ空間の給気温度の所定値を保つために必要な混合比がある場合、その混合比の決定に使用される制御アルゴリズムにデータを入力することができる。圧力センサ９１０は、ダンパの位置及びファンの速度を決定するために静圧及び差圧を測定し、それらを制御アルゴリズムに伝えることができる。湿度センサ９１５は、各データセンタ空間の給気相対湿度の所定値を保つために必要な混合比がある場合、その混合比の決定に使用される制御アルゴリズムにデータを入力することができる。

【0051】

部屋の給気側の温度センサ９０５、圧力センサ９１０及び湿度センサ９１５は、所定値が満たされているかを決定するために、制御アルゴリズムにデータを入力することができる。部屋の排気側の温度センサ９０５は、空気を大気に放出するか、又は熱もしくは相対湿度の調整要素として再利用するかを決定するために、制御アルゴリズムにデータを入力することができる。空気分離システムによって形成された空気のエンクロージャ用の温度センサ９０５、圧力センサ９１０及び湿度センサ９１５は、空気流の連続的な送出か大気への投棄かを決定するために、制御アルゴリズムにデータを入力することができる。

【0052】

１つ以上の空気ダンパ位置センサ（図示せず）は、ダンパを通る空気流の代理として制御アルゴリズムにデータを入力することができる。ミキシングボックスに関連する温度センサ９０５、圧力センサ９１０及び湿度センサ９１５は、制御アルゴリズムにデータを入力することができる。供給ファン速度センサ９２０及び排気ファン速度センサ９２５は、空気流の代理として制御アルゴリズムにデータを入力することができる。供給通路風速計（図示せず）は、データセンタ計算装置の前の風速の代理として制御アルゴリズムにデータを入力することができる。

【0053】

図１０に示すように、キャンパス１００は、サイト気象ステーション１００５、サイト空気微粒子センサ１０１０及びサイト空気品質センサ１０１５を含んでいる。１つ以上の低温給気通路１０２０が、２つの隣接する建物１０１～１０３の間に配置されている。１つ以上の高温排気通路１０２５が、２つの隣接する建物１０１～１０３の間に配置されている。各低温給気通路１０２０は、建物１０１～１０３の、高温排気通路１０２５に対応する建物１０１～１０３の側とは反対の側に配置されている。

【0054】

サイト気象ステーション１００５は、現地の気象状態情報（例えば温度、湿度、風速など）を測定し、サイトのオペレータが記録してデータセンタの要件と比較するための、現地の気象状態データを提供することができる。気象ステーション１００５からのデータは制御アルゴリズムへの入力を提供し、周囲給気の温度及び湿度を決定するための計算に使用することができる。サイト空気微粒子センサ１０１０は空気中の汚れ及び花粉を感知し、空気中の微粒子の長期的な傾向を追跡するためにデータを提供することができる。サイト空気品質センサ１０１５は、データセンタ計算装置に損傷を生じうる有毒化学物質又は汚染物質を早期に警告することができる。

【0055】

図１１に示すように、キャンパス１００はまた、少なくとも１つの給気加熱コイル１１０５、少なくとも１つの排熱回収コイル１１１０、及び建物１０１～１０３のうちの１つ以上の屋根の高さに取り付けられた少なくとも１つの給気フィルタフレーム１１１５を含むことができる。給気加熱コイル１１０５は、隣接する建物のルーフライン（屋根の輪郭線）間に配置されたコイル、チューブ、膜等を含む。給気フィルタフレーム１１１５は、隣接する建物のルーフライン間に配置されたプレフィルタ又はフィルタを含む。

【0056】

いくつかの実施形態では、適切な温度及び相対湿度を有する周囲外気を直接使用してデータセンタ計算装置を冷却することができる。周囲空気は濾過され、給気２０５として空間に入ることができる。データセンタ計算装置からの排気２１０は、空間、部屋、フロア又は建物に直結したグリル、ルーバ、ダクト、ダンパなどを通って建物１０１～１０３から大気に直接放出することができる。これは、業界では「エアサイドフリークーリング」として既知であり、ＡＳＨＲＡＥ許容規格を用いたデータセンタ設備の冷却のために先進国の９０％超で使用することができる。

【0057】

いくつかの地域では、１つ以上の気象事象によって周囲空気が通常の気温及び湿度の範囲外になることがある。これに加えて又はこれに代えて、周囲空気の通常範囲は、施設又は顧客の要求を常に１００％満たすとは限らない。

【0058】

条件が正常である場合、周囲給気２０５は、データセンタ計算装置への損傷を防ぐために、所定の濾過レベルで異物を除去するフィルタバンクを通って建物１０１～１０３に入ることができる。パッシブな設計において、ダンパは、データセンタ計算装置の空気流要件を満たすために制御された開度にすることができる。アクティブな設計において、ダンパ及びファンは、データセンタ計算装置の空気流要件を満たすために制御された開度及び速度にすることができる。しかしながら、１つ以上のセンサによって条件が設計の範囲外（すなわち逸脱）であると検出された場合、制御アルゴリズムによって計算を実行して空気流に１つ以上の調整を行い、設計の範囲外であった値の変更を引き出すことができる。逸脱及び対応する計算のいくつかの例をこれから説明する。

【0059】

１つの例では、範囲外の空気温度がサイト気象ステーション１００５によって検出される。これに対して、排気ダンパ３３５は、それらの既存の位置の２５％を閉じることができる。排熱回収コイル１１１０からの加熱流体が給気加熱コイル１１０５に移動する。温度センサ９０５（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）のうちの１つ以上が、計算に関連するデータについて、コンピュータアルゴリズムによってポーリングされる。制御アルゴリズムは、混合ダンパ３１０、排気ダンパ３３５、又は双方の計算された位置を決定する。再循環ファン３０５は、エアミキシングの要件を満たして空気温度を所定の範囲へ戻すために、所定の速度で動作するように命令される。

【0060】

第２の例では、給気２０５の範囲外の進入空気温度がエアミキシングボックス３００の温度センサ９０５によって検出される。これに対して、排気ダンパは、それらの既存の位置の２５％を閉じることができる。温度センサ９０５（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）のうちの１つ以上が、計算に関連するデータについて、コンピュータアルゴリズムによってポーリングされる。制御アルゴリズムは、混合ダンパ３１０、排気ダンパ３３５、又は双方の計算された位置を決定する。再循環ファン３０５は、エアミキシングの要件を満たして空気温度を所定の範囲へ戻すために、所定の速度で動作するように命令される。

【0061】

第３の例では、給気２０５の不正確な進入空気温度が給気通路３２０に関連する温度センサ９０５によって検出される。これに対して、排気ダンパは、それらの既存の位置の２５％を閉じることができる。１つ以上の温度センサ９０５（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）が、計算に関連するデータについて、コンピュータアルゴリズムによってポーリングされる。制御アルゴリズムは、混合ダンパ３１０、排気ダンパ３３５、又は双方の計算された位置を決定する。再循環ファン３０５は、エアミキシングの要件を満たして空気温度を所定の範囲へ戻すために、所定の速度で動作するように命令される。

【0062】

第４の例では、範囲外の湿度レベルがサイト気象ステーション１００５によって検出される。これに対して、排気ダンパは、それらの既存の位置の２５％を閉じることができる。排熱回収コイル１１１０からの加熱流体が給気加熱コイル１１０５に移動する。１つ以上の湿度センサ９１５（ＲＨ１及びＲＨ２）が、相対湿度の計算の関連データについてポーリングされる。１つ以上の温度センサ９０５（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）が、計算に関連するデータについて、コンピュータアルゴリズムによってポーリングされる。制御アルゴリズムは、混合ダンパ３１０、排気ダンパ３３５、又は双方の計算された位置を決定する。再循環ファン３０５は、エアミキシングの要件を満たして空気相対湿度を所定の範囲へ戻すために、所定の速度で動作するように命令される。

【0063】

第５の例では、範囲外の進入相対湿度レベルがミキシングボックス３００の湿度センサ９１５によって検出される。これに対して、排気ダンパは、それらの既存の位置の２５％を閉じる。１つ以上の湿度センサ９１５（ＲＨ１及びＲＨ２）が、相対湿度の計算の関連データについてポーリングされる。１つ以上の温度センサ９０５（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）が、計算に関連するデータについて、コンピュータアルゴリズムによってポーリングされる。制御アルゴリズムは、混合ダンパ３１０、排気ダンパ３３５、又は双方の計算された位置を決定する。再循環ファン３０５は、エアミキシングの要件を満たして空気相対湿度を所定の範囲へ戻すために、所定の速度で動作するように命令される。

【0064】

第６の例では、サイト空気微粒子センサ１０１０、サイト空気品質センサ１０１５、又は双方は、汚染などを示す範囲外の値を検出する。これに対して、再循環ファン３０５は最低速度で動作するように命令され、作業員は警告を受ける。

【0065】

さらなる逸脱及び応答は、ミキシングボックス３００、給気通路３２０、排気通路３１５又はこれらの組み合わせにおいて高すぎるか又は低すぎる空気静圧を含むことができる。これに対して、再循環ファン３０５のファン速度を適宜調整することができる。もちろん、他の逸脱及び応答（他のセンサ及び値を含む）が可能であり、本開示の範囲内である。

【0066】

データセンタ業界では、ラッキング及び設備システムを、調整された空間内にホットアイル及びコールドアイル構成で配置することが一般的である。キャンパス１００における低温給気通路１０２０及び高温排気通路１０２５の配置は、その概念を建物のサイト又はデータセンタキャンパスのフットプリントまで拡張する。各建物１０１～１０３の給気口は給気通路１０２０で互いに対向する一方、各建物１０１～１０３からの排気流は排気通路１０２５で互いに対向している。この構成は、給気流への熱い空気の侵入を低減又は排除する。この構成は、熱い空気を大気に放出する煙突効果を生じることもできる。

【0067】

図１２は、本開示の種々の実施形態に従って低温給気通路及び高温排気通路を用いることのできる、別の例示的なデータセンタキャンパス１２００を示している。いくつかの実施形態において、キャンパス１２００は図１Ａ及び図１Ｂのキャンパス１００を表す（又はそれによって表される）ことができる。図１２に示すキャンパス１２００の実施形態は説明のためのものにすぎない。キャンパス１２００の他の実施形態を、本開示の範囲から逸脱することなく使用することができる。

【0068】

低温給気通路１２０５及び高温排気通路１２１０を用いることで、排気から給気への空気の侵入リスクが低減されるため、建物１２０１～１２０４間の距離を狭めてキャンパス１２００を設計することができる。さらに、このことにより、建築基準法が許す限り建物１２０１～１２０４を互いに近接して配置することで、サイトの土地利用効率を高めることができる。

【0069】

排気通路１２１０への熱の集中は、熱再利用の機会をもたらすことができる。例えば、１つ以上の排気通路１２１０における熱エネルギーを、加熱された空気として、調整された空間に送るか又はダクトに通すことができる。これに加えて又はこれに代えて、隣接する建物１２０１～１２０４のルーフライン間に配置された排熱回収コイル１１１０に加熱空気が接触することによる空気から流体への移動を用いて、１つ以上の排気通路１２１０内の熱エネルギーを間接的に伝達することができる。

【0070】

低温給気通路１２０５は、給気に入るための共通経路を提供することにより、空気濾過システムの効率を高めることができる。例えば、隣接する建物１２０１～１２０４間に配置された給気フィルタフレーム１１１５にプレフィルタ又はフィルタを取り付け、空気が低温給気通路１２０５に入る際に空気を清浄にすることができる。各給気フィルタフレーム１１１５を、ルーフラインから、又は隣接する建物１２０１～１２０４の勾配までの任意の点から設置することができる。

【0071】

データセンタで使用するために給気の温度をより高くする必要がありうるいくつかの気候において、排気通路１２１０の空気流に配置されたコイル、チューブ又は膜のアレイは、空気から液体への移動を介して排気から熱エネルギーを集めることができる。次に、この熱エネルギーを使用して、建物のルーフライン又は勾配までの任意の点において隣接する給気通路１２０５に配置された一連の加熱コイルを通して給気を予熱することができる。

【0072】

いくつかのサイトのレイアウトでは、１つ以上のエンジン駆動非常用発電機を高温通路に配置して発電機からの排気の希釈を促すことができる。例えば、図１３は、複数の建物１３０１～１３０３を有する例示的なキャンパス１３００を示している。図１３に示すように、キャンパス１３００は、建物１３０１～１３０２間の排気通路に配置された１つ以上の非常用発電機１３０５を含んでいる。排気通路は、使用時に、発電機１３０５からの排気の希釈と、より高い場所、そして大気への対流移動を助けることができる。これにより、有毒な空気や汚染した空気を給気通路の侵入よりも上方に、そしてこれを超えて運ぶことができる。

【0073】

図１４は、本開示の種々の実施形態に従って建物間に支持グリッドを含む例示的なキャンパス１４００を示している。いくつかの実施形態において、キャンパス１４００は図１Ａ及び図１Ｂのキャンパス１００を表す（又はそれによって表される）ことができる。図１４に示すキャンパス１４００の実施形態は説明のためのものにすぎない。キャンパス１４００の他の実施形態を、本開示の範囲から逸脱することなく使用することができる。

【0074】

図１４に示すように、キャンパス１４００は複数の建物１４０１～１４０４を含んでいる。キャンパスはまた、建物１４０１～１４０４のうち少なくとも１つの上又は近くに設置された、１つ以上の工学設計されたフレーミングシステム又はグリッド１４０５を含んでいる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのグリッド１４０５を隣接する建物１４０１～１４０４間に取り付けることができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのグリッド１４０５を単一の建物１４０１～１４０４から片持ちにすることができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのグリッド１４０５を、勾配から支持するか、上から吊るすか、又は任意の適切な高さで使用目的に適した任意の他の構造物から支持することができる。

【0075】

各グリッド１４０５を使用して、本開示に記載の特徴のうちのいくつかを支持することができる。これらの特徴としては、空気から液体への熱もしくは冷却回収コイルもしくはシステム、液体から空気への加熱もしくは冷却コイルもしくはシステム、同じ空間や建物内、もしくはサイトに関連しない別の空間や建物内で再利用するためのダクトによる給気又は排気、地域暖房もしくは冷却のための熱回収もしくは除去、水平、垂直、角度付き、吊下、係留などを含む任意の視点の風力タービン取り付け、発電機の排気もしくは給気か燃焼空気ダクトもしくはパイプ、又は電力経路もしくは冷却経路と導管ケーブルパイプもしくは配管のための取り付けが挙げられるが、これらに限定されない。

【0076】

図１５は、本開示の種々の実施形態に従って空気流から電力を生成することができる例示的なキャンパス１５００を示している。いくつかの実施形態において、キャンパス１５００は図１Ａ及び図１Ｂのキャンパス１００を表す（又はそれによって表される）ことができる。図１５に示すキャンパス１５００の実施形態は説明のためのものにすぎない。キャンパス１５００の他の実施形態を、本開示の範囲から逸脱することなく使用することができる。

【0077】

図１５に示すように、キャンパス１５００は複数の建物１５０１～１５０４を含んでいる。１つ以上の風力タービン１５０５が、建物１５０１～１５０４のうちの１つ以上の上部又はその付近に配備されている。いくつかの実施形態において、風力タービン１５０５はルーフのエッジに沿って配備されている。風力タービン１５０５は、データセンタの建物及び通気トポロジーによって生じる給気流及び排気流から電力を生成するように設けられている。

【0078】

他のキャンパスの実施形態に関連して説明したように、建物１５０１～１５０４は互いに近接して建てられている。建物のレイアウトによって建物１５０１～１５０４間の給気通路及び排気通路が狭いため、風力タービン１５０５を回転させることのできる大容量（例えば３０００ｃｆｍ）で高速の空気流を生成することができる。マルチブレード風車、シングルブレード風車、ドラム、垂直マウント、水平マウント、ケーブル付き、バルーンなどを含むがこれらに限定されない多くのフォームファクタで、風力タービン１５０５を構成することができる。いくつかの実施形態では、風力タービン１５０５を、複数の列又は複数の行として層状に、建物構造間に取り付けることができる。風力タービン１５０５によって生じたエネルギーを、データセンタ設備によって直接使用するか、将来使用するためにバッテリに蓄えるか、又は地域の電力網に供給することができる。

【0079】

風力タービン１５０５を、給気流又は排気流内の任意の高さ及び／又は位置に取り付けることができる。空気流は、サイト及び建物のレイアウトの計算流体設計（ＣＦＤ）モデリングにおいて識別することのできる建物のトポロジー又は空気通路のトポロジーによって生じる任意の空気流を含むことができる。

【0080】

本明細書で説明のように構成された建物レイアウトを有するデータセンタキャンパスの使用は、データセンタの冷却及び空気流管理の効率に著しい影響を及ぼす可能性がある。特に、これらの配置及びレイアウト、ならびに高温及び低温の建物通路トポロジーの使用は、計画及び設計の不備による予期せぬ結果を低減又は除去することができる。

【0081】

図１６は、本開示の種々の実施形態によるデータセンタ冷却システムにおいて使用する計算装置１６００の例を示している。計算装置１６００は、開示されるセンサ、アクチュエータなどのうちいずれかの動作の制御、及び開示される任意のアルゴリズムの性能を含む、本明細書で説明する動作のうちのいずれかを制御するように構成可能である。

【0082】

図１６に示すように、計算装置１６００は、プロセッサ１６１０、記憶装置１６１５、通信インターフェース（又は回路）１６２０及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）ユニット１６２５間の通信をサポートするバスシステム１６０５を含んでいる。プロセッサ１６１０は、メモリ１６３０にロードすることのできる命令を実行する。プロセッサ１６１０は、任意の好適な数及びタイプのプロセッサ、又は任意の適切な構成の他のデバイスを含むことができる。プロセッサ１６１０のタイプの例としては、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路及びディスクリート回路が挙げられる。

【0083】

メモリ１６３０及び永久記憶装置１６３５は、情報（一時的又は永久的に、データ、プログラムコード及び／又は他の適切な情報など）を記憶し、その検索を容易にすることができる任意の構造を表す記憶装置１６１５の例である。メモリ１６３０は、ランダムアクセスメモリ、又は任意の他の適切な揮発性もしくは不揮発性の記憶装置を表すことができる。永久記憶装置１６３５は、読取専用メモリ、ハードドライブ、フラッシュメモリ又は光ディスクなど、データの長期記憶をサポートする１つ以上のコンポーネント又はデバイスを含むことができる。例えば、永久記憶装置１６３５は、データ、標準データ、結果データ、クライアントアプリケーションなどのうち１つ以上のデータベースを記憶することができる。

【0084】

通信インターフェース１６２０は、他のシステム又はデバイスとの通信をサポートする。例えば、通信インターフェース１６２０は、キャンパス１００を含む開示されたキャンパスのいずれかを介した通信を容易にするネットワークインターフェースカード又はワイヤレストランシーバを含むことができる。通信インターフェース１６２０は、（１つ以上の）任意の適切な物理的又はワイヤレス通信リンクを介した通信をサポートすることができる。Ｉ／Ｏユニット１６２５はデータの入出力を可能にする。例えば、Ｉ／Ｏユニット１６２５は、キーボード、マウス、キーパッド、タッチスクリーン、又は他の適切な入力デバイスを介してユーザ入力のための接続を提供することができる。また、Ｉ／Ｏユニット１６２５は、ディスプレイ、プリンタ又は他の適切な出力デバイスに出力を送ることもできる。

【0085】

図１６は計算装置１６００の一例を示しているが、図１６には種々の変更を加えることができる。例えば、図１６の種々の構成要素を組み合わせたり、さらに細分したり、省略したりすることができ、特定のニーズに従って追加の構成要素を追加することができる。特定の例として、計算装置１６００は１つのシステムとして示されているが、遠隔配置が可能な複数の計算システムを含むことができる。別の例では、計算装置１６００及び／又は本明細書で開示されるシステムの任意の態様の制御、管理、情報及び／又はそれへのアクセスのために、計算装置１６００は電話、タブレット又はラップトップなどの個人用電子デバイスであってもよいし、例えばソフトウェアアプリケーションを介してユーザインターフェースを提供又は更新してもよいし、個人用電子デバイスへの他の通信インターフェースを提供又は更新してもよい。

【0086】

前述のように、高密度のデータセンタ（暗号通貨マイニングに使用されるものなどで、「ビットマイン」と呼ぶこともある）は、通常の運営活動時にかなりの量の熱を発生する。大部分の空冷データセンタ設計において、この発生した熱は周囲の大気に放出される。

【0087】

高密度の計算装置の空冷には、装置に流入する大量の給気が必要である。例えば、長さ３０フィート及び高さ２０フィートの高密度データセンタ空間では、計算装置の冷却要件を満たすために３００，０００立方フィート／分（ＣＦＭ）以上の空気量が必要となる場合がある。

【0088】

ビットマイン及び高密度データセンタの多くは以下の属性によって特徴づけられる。一般に、データセンタは１つ以上の長く狭い建物を含み、これらは幅が５フィートほどの狭さであり、３０フィート～２０００フィート以上となりうる長さを有する（ただし、他の幅及び長さも可能である）。各建物はいずれのルーフラインを有してもよく、ルーフラインとしてセンターラインリッジ（棟）、平屋根、異なる傾斜角度つき、切妻、「Ａ」フレーム、バタフライ、寄棟、片流れなどが挙げられるが、これらに限定されない。

【0089】

１つより多くの建物が存在する場合、建物は一般に、空間を節約するために互いに非常に近接して配置されている。複数の建物のレイアウトとしては、互いに平行な建物、正方形又は長方形のレイアウトの建物、互いに面する複数の低温周囲給気通路、互いに面する複数の高温空気通路、円形、星形、ハブアンドスポークレイアウトなどが挙げられるが、これらに限定されない。

【0090】

複数の建物が１つの給気通路を共有する場合、これらの建物間の距離は、必要な空気量と建物のサイズに依存しうる。いくつかの実施態様において、所望の又は必要とされる周囲給気口は建物間に３０～１００フィートの間隔を生じることができる一方、最適な排気距離を５～１５フィートの範囲とすることができる。もちろん、他の寸法も可能であり、本開示の範囲内である。

【0091】

上記の図１２で説明したように、低温の周囲給気は、１つ以上の低温給気通路１２０５を介して建物１２０１～１２０４の一方の側に入る。周囲の冷気は計算装置を通って処理され、これにより、空気は計算装置内部で空気対空気の熱伝達を通じて加熱される。そして、空気は建物１２０１～１２０４の反対側から周囲大気に放出され、１つ以上の高温排気通路１２１０に入る。

【0092】

周囲給気口及び排熱口が近接していること、そして空気が流動していることにより、高温排気流が周囲の低温空気流と混合することがある。図１７Ａ及び図１７Ｂは、この影響の例を示している。図１７Ａは、周囲給気が一方の側から入り、高温排気が反対側から出る単一の建物１７０１を有するデータセンタキャンパス１７００を示している。空気流のラインで示すように、高温排気はより低温の周囲空気経路に直接取り込まれ、これら２つは単一の、又は組み合わされた空気流になる。図１７Ｂは、２つの建物１７０２～１７０３が並んで配置され、建物１７０２～１７０３の間で共通の高温排気通路を共有するデータセンタキャンパス１７５０を示している。双方の建物１７０２～１７０３からの高温排気は建物１７０３の上方にあるより低温の周囲空気経路に取り込まれ、より低温の空気の熱希釈を生じる（すなわち、周囲給気をより高温にする）。

【0093】

空気の取り込み及び希釈によって生じる給気温度の上昇は、各データセンタキャンパス１７００及び１７５０の工学的冷却ソリューションによって用いられるファンエネルギーに影響を及ぼす。例えば、より高温の給気は、計算装置内部の空気対空気の熱伝達を通じて熱を除去するためにより多くの容積を必要とする。同様に、取り込まれた又は希釈された、除去した加熱空気からの給気温度がより高いため、計算装置によって使用されるファンエネルギーが増加する可能性がある。給気温度が上昇すると、計算装置自体がより低い生産量で動作することになる。これにより、オペレータ又は顧客にとっての経済的価値が低下してしまう。

【0094】

これらの問題及び他の問題に対処するために、本開示の種々の実施形態は、加熱された排気が低温の給気流を取り込んだり希釈したりすることを防止又は緩和する、１つ以上のエアダイバータ構造を含むことができる。

【0095】

図１８は、本開示に従ってエアダイバータ構造を含む例示的なデータセンタの建物１８０２を示している。図１８に示すデータセンタの建物１８０２の実施形態は説明のためのものにすぎない。データセンタの建物１８０２の他の実施形態を、本開示の範囲から逸脱することなく使用することができる。

【0096】

図１８に示すように、データセンタの建物１８０２は、図１Ａ及び図１Ｂのキャンパス１００などのデータセンタキャンパスの一部である。いくつかの実施形態において、データセンタの建物１８０２は図１Ａ及び図１Ｂの建物１０１～１０３を表す（又はそれによって表される）ことができる。低温給気流１８０５は一方の側で建物１８０２に入り、前述のように計算装置を冷却するために使用又は再利用され、次いで建物１８０２の反対側から加熱排気１８１０として排出される。

【0097】

ダイバータ構造１８０４は建物１８０２の外部上に配置されている。ダイバータ構造１８０４は、加熱された排気１８１０を、低温の下方空気流１８０５の影響が中立から正圧となる低温空気流境界を越えて、及び／又はこの境界の上方に押し出すように設けられている。換言すると、ダイバータ構造１８０４は、加熱された排気１８１０を、低温給気流１８０５から、加熱された排気１８１０の低温給気流１８０５への取り込み及び／又は希釈が排除又は緩和される大気中の点まで逸らす。いくつかの実施形態において、加熱された排気１８１０の取り込み及び／又は希釈は、低温給気流１８０５の熱上昇に著しく影響を与えないレベルまで排除又は緩和される。いくつかの実施形態において、加熱排気１８１０の取り込み及び／又は希釈は、建物１８０２内のオペレータのエネルギー要件を増加させないレベルまで排除又は緩和される。いくつかの実施形態において、加熱された排気１８１０の取り込み及び／又は希釈は、計算装置が設計した出力の性能及び経済的利益を低下させないレベルまで排除又は緩和される。

【0098】

いくつかの実施形態において、ダイバータ構造１８０４は、給気側の開口と排気側の開口との間の屋根構造上の任意の位置に、建物１８０２の長手に沿って取り付けられた、ある材料からなる１本の細長いブレードを含んでいる。ダイバータ構造１８０４は、金属、石造、木材、プラスチックもしくは複合材、又はこれらの組み合わせなど、用途に適した任意の材料で構成可能である。いくつかの実施形態において、ダイバータ構造１８０４は、ケーブル、ロープ、ポール、フレームなどを含む、支持構造の間に張られた１つ以上の可撓性材料を含むことができる。ダイバータ構造１８０４は、任意の適切な長さを有することができる。いくつかの実施形態において、ダイバータ構造１８０４の高さは、サイトの条件、環境条件などによって決定された所定の値（例えば１～２０フィート）である。ダイバータ構造１８０４を、追加の構成要素として任意の屋根構造に取り付けることができる。建物１８０２又は建物１８０２に接続された構造に、ダイバータ構造１８０４を工学的要素又は後付け要素として追加することができる。図１８に示すように、ダイバータ構造１８０４を、建物１８０２の端部プロファイルから見て、勾配に対して垂直にすることができる。もちろん、これは１つの例にすぎない。他の実施形態において、ダイバータ構造１８０４は、建物１８０２の端部プロファイルから見た際に０～１８０°の間の任意の角度で角度付けされていてもよい。

【0099】

いくつかの実施形態では、ダイバータ構造１８０４を設定した位置及び向きに固定することができる。いくつかの実施形態では、ダイバータ構造１８０４をある角度で固定することができる。例えば、建物１８０２の長いエッジライン又は庇のラインから９０度よりも大きいか又は小さい角度で、ダイバータ構造１８０４を固定することができる。他の実施形態では、ダイバータ構造１８０４を場所、位置又はその双方において移動可能とすることができる。例えば、ダイバータ構造１８０４は、建物１８０２の端部プロファイルから見た際に、０～１８０°の間で（手動で又は電動操作によって）移動可能であってもよい。いくつかの実施形態では、ダイバータ構造１８０４を異なる高さまで伸縮可能としてもよい。

【0100】

図１８に示すように、ダイバータ構造１８０４を建物１８０２の屋根に取り付けることができる。これに加えて又はこれに代えて、ダイバータ構造１８０４を建物１８０２の１つ以上の壁に取り付けることができる。いくつかの実施形態において、ダイバータ構造１８０４は、建物１８０２から別の隣接する建物（図１８には図示せず）まで延在していてもよい。これに加えて又はこれに代えて、ダイバータ構造１８０４を、１つ以上の隣接する建物の壁又は屋根に取り付けることができる。これに加えて又はこれに代えて、ダイバータ構造１８０４を、建物１８０２の長い壁に隣接するポール又は他の構造に取り付けることができる。

【0101】

図１９は、本開示に従って複数のエアダイバータ構造が用いられる例示的なデータセンタキャンパス１９００を示している。いくつかの実施形態において、キャンパス１９００は図１Ａ及び図１Ｂのキャンパス１００を表す（又はそれによって表される）ことができる。図１９に示すデータセンタキャンパス１９００の実施形態は説明のためのものにすぎない。データセンタキャンパス１９００の他の実施形態を、本開示の範囲から逸脱することなく使用することができる。

【0102】

図１９に示すように、キャンパス１９００は、互いに近接して配置された複数の建物１９０１～１９０２を含んでいる。各建物１９０１～１９０２は、屋根に取り付けられたダイバータ構造１８０４を含んでいる。ダイバータ構造１８０４は共に、加熱された排気１９１０を、境界界面の上方へ、かつ低温給気流１９０５から、加熱された排気１９１０の低温給気流１９０５への取り込み及び／又は希釈が排除又は緩和される大気中の点まで逸らす。すなわち、低温給気流１９０５は、低温給気流１９０５の著しい高温空気の取り込み又は高温空気の希釈を生じることなく建物１９０２へ入る。

【0103】

図２０及び図２１は、本開示の種々の実施形態による他のダイバータ構造の例を示している。図２０に示すように、複数の建物２００１～２００２はそれぞれ、屋根に取り付けられたダイバータ構造２００４～２００５を含んでいる。図２０において、ダイバータ構造２００４～２００５は全体的に三角形の形状を有する。ダイバータ構造２００４～２００５の三角形状は異なる方向に配向されている。いくつかの実施形態において、ダイバータ構造２００４～２００５は、所望の形状に形成されて所望の向きに設置された、一体化した屋根要素を含むことができる。

【0104】

図２１に示すように、建物２１０１（端面図及び上面図の双方に示す）は、１つの屋根部分に沿って平行に配置された複数のダイバータ構造２１０２を含んでいる。各ダイバータ構造２１０２は全体的に台形の形状を有する。図２１の上面図に示すように、ダイバータ構造２１０２は屋根の中央棟線に対してある角度で配向されている。

【0105】

図１８～図２１はダイバータ構造及び関連する詳細の異なる例を示しているが、図１８～図２１に対して種々の変更を行うことができる。例えば、図１８～図２１に示した種々の構成要素を組み合わせたり、さらに細分したり、複製したり、再構成したり、省略したりすることができ、特定のニーズに従って追加の構成要素を追加することができる。

【0106】

図２２は、本開示の種々の実施形態による、データセンタキャンパスにおける設備の空冷を改良するための例示的な方法２２００を示している。説明を簡単にするために、方法２２００は、図１～図２１で説明した種々の構成要素、デバイス及びシステムを用いて実行されるものとして説明される。しかしながら、方法２２００を任意の他の適切な構成要素、デバイス及びシステムとともに使用することができる。図２２に示す実施形態は説明のためのものにすぎない。方法２２００の他の実施形態を、本開示の範囲から逸脱することなく使用することができる。

【0107】

動作２２０１において、外部環境からの周囲給気が建物の第１の端部において受け取られ、建物の第２の端部において排気が外部環境に出力される。建物は、互いに近接して配置された複数の建物のうちの第１の建物又は第２の建物とすることができる。第１の建物の第１の端部及び第２の建物の第１の端部は、第１の建物と第２の建物との間に給気通路の部分を形成する。

【0108】

動作２２０３において、建物内に配置された複数の計算装置によって熱エネルギーが生成される。

【0109】

動作２２０５において、熱エネルギーが給気に伝達され、これにより給気が加熱されて排気になり、排気が建物から出る。

【0110】

動作２２０７において、給気の一部の温度が、隣接するフロアのうちより高いフロアの温度要件を満たす場合、隣接するフロア間で自動格子が開かれる。

【0111】

動作２２０９において、その建物内への給気の移動、又はその建物からの排気の移動を促すように１つ以上のファンが作動される。

【0112】

図２２はデータセンタキャンパスにおける機器の空冷を改良するための方法２２００の一例を示しているが、図２２に種々の変更を加えることができる。例えば、図２２に示した種々の動作は特定のシーケンスの動作として示されているが、重複していたり、並行して生じたり、異なる順序で生じたり、複数回生じたりしていてもよい。また、図２２に示した特定の動作は例にすぎず、図２２に示した動作の各々を実行するために他の技術を使用してもよい。

【0113】

本明細書の種々の図及び部分は、例示的な値又は値の範囲（例えば、温度又は温度範囲）を列挙していることに留意されたい。これらは例としてのみ提供され、任意の適切な代わりの値又は値の範囲を本開示の実施形態に使用してもよい。

【0114】

本特許文書全体を通して使用される一定の語句の定義を記載することが好都合である。「結合する」という用語とその派生語は、２つ以上の要素が互いに物理的に接触しているかどうかにかかわらず、それらの要素間の任意の直接的又は間接的な連絡を指す。「送信する」、「受信する」及び「通信する」という用語、ならびにこれらの派生語は、直接的な通信及び間接的な通信の双方を包含する。「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」及び「含む／備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という用語、ならびにこれらの派生語は、限定されない包含を意味する。「又は」という用語は包括的であり、及び／又はを意味する。「～に関連する」という語句とその派生語句は、～を含む、～内に含まれる、～と相互接続する、～を含有する、～内に含有される、～に接続する、～に結合する、～に伝達可能である、～と協働する、～とインターリーブする、～と並置する、～と近接する、～に結合される、～を有する、～の特性を有する、～と関係がある等を意味する。「～など」という語句は、用語の間に使用される場合、その後に列挙される用語が先に列挙された用語の例であり、これ（ら）を限定するものではないことを意味する。「～のうちの少なくとも１つ」という語句は、項目のリストと共に使用される場合、列挙された項目のうちの１つ以上の異なる組み合わせを使用することができ、リスト中の１つの項目のみを必要とする場合があることを意味する。例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ及びＢ、Ａ及びＣ、Ｂ及びＣ、ならびにＡ及びＢ及びＣの組み合わせのうちのいずれかを含む。

【0115】

さらに、各々がコンピュータ可読プログラムコードから形成され、コンピュータ可読媒体内で実施される１つ以上のコンピュータプログラムにより、本明細書で説明した種々の機能を実施又はサポートすることができる。「アプリケーション」及び「プログラム」という用語は、１つ以上のコンピュータプログラム、ソフトウェアコンポーネント、命令のセット、手順、関数、オブジェクト、クラス、インスタンス、関連データ、又は適切なコンピュータ可読プログラムコードにおける実施のために構成されたその一部分を指す。「コンピュータ可読プログラムコード」という語句は、ソースコード、オブジェクトコード及び実行可能コードを含む、任意のタイプのコンピュータコードを含む。「コンピュータ可読媒体」という語句は、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、又は任意の他のタイプのメモリなど、コンピュータによるアクセスが可能な任意のタイプの媒体を含む。「非一時的な」コンピュータ可読媒体は、一時的な電気信号又は他の信号を伝送する有線、無線、光又は他の通信リンクを除外する。非一時的なコンピュータ可読媒体は、データを永久的に記憶することのできる媒体と、書き換え可能光ディスクや消去可能なメモリデバイスなど、データを記憶して後で上書きすることのできる媒体とを含む。

【0116】

他の特定の語句の定義が本特許文書全体を通して提供される。当業者は、殆どとは言わないまでも多くの場合において、このような定義された語句の先の使用及び後の使用にこのような定義を適用することを理解すべきである。例示的な実施形態を用いて本開示を説明したが、種々の変更及び修正を当業者に示唆することができる。本開示は、添付の特許請求の範囲内に入るような変更及び修正を包含するように意図される。本願の説明のいずれも、特定の要素、ステップ又は機能が特許請求の範囲に含まれなければならない必須の要素であることを意味するものとして解釈されるべきではない。特許対象の主題の範囲は、特許請求の範囲によって定義される。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17A】

【図17B】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【国際調査報告】