JP2008185271A - 空調用吹出装置システム、排熱搬送装置システム及びこれらを備えた空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】室内空間に吹き出す冷気量を同一にする空調用吹出装置システムを提案する。
【解決手段】空調用吹出装置システムは、吸込口２１ａから空気を吸い込み吹出口から冷気を吹き出す空調機２１と、床下に形成され空調機２１の冷気を流通させるとともに床に形成された多数の吹出孔１１ａから冷気を室内空間１５に吹き出す給気チャンバ２３と、床１１に設けられ給気チャンバ２３内の冷気を吸い込んで室内空間１５に吹き出す複数の吹出装置３０と、給気チャンバ２３内の冷気の静圧または風速を計測する気流計測部と、気流計測部の出力に応じて給気チャンバ内の所定の位置の冷気の静圧または風速が閾値以下のときに、その位置近傍の吹出装置を動作させて給気チャンバ内の冷気を室内空間に吹き出させる吹出制御部とを備えている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、電算機を収納するラックが設けられアンダーフロアー空調方式が採用された電算機室の空調用吹出装置システムと、室内空間の上部の滞留している熱気を空調機の吸込口へ移動させる排熱搬送装置システムと、これら空調用吹出装置システムと排熱搬送装置システムを備えた空調システムに関するものである。

図１１は空調システムとしてアンダーフロアー空調方式を採用した従来のサーバルームの斜視図である。大型計算機やサーバが多数台設置される大規模サーバルームなどでは、サーバ機器への配線２５が行えるように二重構造床１１を採用するものが多い。このような二重構造床１１を有するサーバルームにおいては、床下に給気チャンバ２３を形成して、この給気チャンバ２３へ空調機２１からの冷気を供給し、この冷気を床面に設けられた多数の小さな吹出孔１１ａより室内空間１５へ放出することにより室内を空調（冷却）するとともに、サーバラック１７から発生した熱気を天井１３に沿う自然の流れにて空調機２１の吸込口２１ａへ戻す所謂アンダーフロアー空調方式を採用するものが多い。

このようなアンダーフロアー空調方式を採用しているサーバルームにおいて、システムの高集約化が進むことを原因として、給気チャンバ２３内に引き回されるサーバ機器への配線本数が増え、場所によって配線が積み重なることにより給気チャンバ内の流路が狭くなり、空調機からの冷気が遮断され、建物の設計時の想定どおりに冷気がサーバルーム全域の床面から均一に吹き出すことができなくなるといった問題が発生している。このような場合には、一般に空調機２１近傍では床面の吹出孔より冷気がよく吹き出すので室内温度が低温になり、一方、空調機２１から離れると床面吹出孔からの冷気が滞り高温になってしまう。

また、他の問題として、近年、サーバ機器の発熱量の増大により、床面から冷気を吹き出すのみでは十分に対応できず、室内の一部の領域において熱の局部集中や熱負荷偏在が生じるといった問題も発生している。

さらに他の問題として、サーバが搭載されたラックから熱気が排出されるときにラック上面より上向きの気流を強く吹上げるが、この気流の為にサーバルーム天井に沿う熱気の自然の流れが妨害され、空調機の吸込口へ戻る動作が良好に行われないことがある。従来、このような問題に対して、空調機の設定温度を下げたり、空調機の増設を行うことで対応が行われている。

さらに他の対策として、サーバから排出される熱気を空調機の吸込口へ案内するガイドを設けることにより、熱気が直接サーバへ戻るショートサーキットを抑えることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このショートサーキット対策としては、ラック上面にエアーカーテン生成ユニットを設けることで抑制する提案もされている（例えば、特許文献２参照）。

また、別の対策として、給気チャンバの冷気を室内の高温部へダクトを用いて直接送風することで、局部集中や熱負荷偏在を削減する提案もされている（例えば、特許文献３参照）。さらに、ダクトを用いる空調システムとして、空調ユニットから供給される冷気を複数の吹出口に分配するチャンバを設備し、これに吹出口からの風量が可変可能な吹出しモータダンパを設けて、空調エリアの温度等の環境情報を検出してこれを制御し、各エリアに対するきめ細かな空調を行う方法も提案されている（例えば、特許文献４参照）。

さらに、別の技術としては、室内高温部へ向けて送風する吹出装置を設け、室内高温部への送風量を確保することにより、ダクト配管による冷気直送などの手段に頼ることなく、室内所定空間の温度上昇を抑制する提案もされている。

特開２００６−６４３０３号公報 特開２００５−３０８３４５号公報 特開２００１−２７２０９１号公報 特開２００５−１２７６３６号公報

しかしながら、特許文献１で提案されている空調システムにおいては、サーバ群を全体的に覆って各々のサーバから排出される熱気を吸気してこれを空調機の吸込口へ案内するガイドにより熱気を誘導するので、サーバ側にて排気口が形成されている面をそろえる（高さをそろえる）必要があり、様々な仕様のサーバが混在するサーバルームでは設置が難しいことや、大掛かりなガイドの設置が必要となる為、設備コストがかかるといった課題がある。

また、特許文献２で提案されている従来の空調システムでは、サーバルーム天井付近に滞留しているサーバからの排熱を空調機の吸込口へ誘導する際、空調機の吸引力のみで誘導するので、天井付近を中心に室内温度が上昇してしまうといった課題がある。

さらにまた、特許文献３の給気チャンバの冷気を室内の高温部へダクトを用いて直接送風する方法では、発熱している機器へ確実に冷気を送風でき、サーバルーム内の局部集中や熱負荷偏在を削減できる反面、各機器に対してダクト配管が必要となるため、設備コストがかかるといった課題がある。また、本装置だけではサーバルームの天上付近に滞留しているサーバからの熱気を空調機吸込口へ戻すことができないため、室内上部の温熱環境を改善できない場合があるといった課題がある。

また、特許文献４で提案されている、空調エリアの温度等の環境情報を検出して空調ユニットから供給される冷気量を風量制御が可能な複数の吹出口からコントロールして空調を行うシステムでは、エリア毎の個別制御が可能となるが、各機器に対しダクト配管が必要なため、設備コストがかかるといった課題がある。また、アンダーフロアー空調方式の床下給気チャンバからの空調制御する為に、このシステムを用いようとすると床面全域に吹出し開口穴があるため個別にダンパ制御することは困難であるし、出口側の静圧信号や通過風速を検出して回転数を制御し静圧制御を行う送風機を空調ユニット側へ設ける場合には、出口全てへの静圧が増加してしまうため、エリア毎の個別制御ができなくなるといった課題がある。

さらに最後に言及した方法である各々の吹出装置がそれぞれ温度を検出して稼動する方法においては、室内全体の空調バランスが崩れ、吹出装置を設置していない領域の温度が上昇してしまう場合があるといった課題や、この吹出装置だけではサーバルームの天上付近に滞留している熱気を空調機の吸込口へ戻すために不十分であるため、室内上部の温熱環境を改善できないといった課題がある。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、空調機の設定温度を必要以上に低くする必要がなく、また、ダクト配管等の設備を必要とすることなく、室内空間に吹き出される冷気の量を同一にすることができる空調用吹出装置システム、室内空間の上部の滞留している熱気を空調機の吸込口へ移動させる排熱搬送装置システム、及びこれら空調用吹出装置システムと排熱搬送装置システムを備えた空調システムを提案することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第１の空調用吹出装置システムは、吸込口から空気を吸い込み吹出口から冷気を吹き出す空調機と、床下に形成され空調機の吹出口から吹き出された冷気を流通させるとともに床に形成された多数の吹出孔から冷気を室内空間に吹き出す給気チャンバと、床に設けられ給気チャンバ内の冷気を吸い込んで室内空間に吹き出す複数の吹出装置と、給気チャンバ内の冷気の静圧または風速を計測する気流計測部と、気流計測部の出力に応じて給気チャンバ内の所定の位置の冷気の静圧または風速が閾値以下のときに、その位置近傍の吹出装置を動作させて給気チャンバ内の冷気を室内空間に吹き出させる吹出制御部とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の第２の空調用吹出装置システムは、吸込口から空気を吸い込み吹出口から冷気を吹き出す空調機と、床下に形成され空調機の吹出口から吹き出された冷気を流通させるとともに床に形成された多数の吹出孔から冷気を室内空間に吹き出す給気チャンバと、床に設けられ給気チャンバ内の冷気を吸い込んで室内空間に吹き出す複数の吹出装置と、室内空間の空気の温度を計測する温度計測部と、温度計測部の出力に応じて室内空間の所定の位置の空気の温度が閾値以上のときに、この温度の高い位置近傍の吹出装置を動作させて給気チャンバ内の冷気を室内空間に吹き出させる吹出制御部とを備えたことを特徴とする。

さらに、本発明の第３の空調用吹出装置システムは、本発明の第１の空調用吹出装置システムにおいて、室内空間の空気の温度を計測する温度計測部をさらに備え、吹出制御部は、温度計測部の出力に応じて室内空間の所定の位置の空気の温度が閾値以上のときに、温度の高い位置近傍の吹出装置を動作させて給気チャンバ内の冷気を室内空間に吹き出させることを特徴とする。

さらにまた、本発明の第４の排熱搬送装置システムは、空調機にて空調する室内空間の上部に設置され、滞留している熱気を空調機の吸込口へ移動させる排熱搬送装置を備えたことを特徴とする。

また、本発明の第５の排熱搬送装置システムは、本発明の第４の排熱搬送装置システムにおいて、温度計測部の出力に応じて室内空間の所定の位置の空気の温度が閾値以上のときに、温度の高い位置近傍の排熱搬送装置を動作させて滞留している熱気を空調機の吸込口へ戻す搬送制御部をさらに備えたことを特徴とする。

さらに、本発明の第６の排熱搬送装置システムは、本発明の第４または第５の排熱搬送装置システムにおいて、室内空間に電算機を収納するラックが設けられており、排熱搬送装置は、ラックの上部に設けられていることを特徴とする。

さらにまた、本発明の第７の排熱搬送装置システムは、本発明の第４から第６のいずれかの発明の排熱搬送装置システムにおいて、排熱搬送装置は、ラックに該ラック内の空気を強制的に排出するように設けられ、かつ吹出口が空調機側に傾くように設置されていることを特徴とする。

また、本発明の第８の排熱搬送装置システムは、本発明の第６または第７の排熱搬送装置システムにおいて、ラックに電算機が排出した熱気を空調機側に導くガイドが設けられていることを特徴とする。

さらに、本発明の第９の排熱搬送装置システムは、本発明の第８の発明の排熱搬送装置システムにおいて、ガイドにラック内の熱気を強制的に吐き出す送風装置が設けられていることを特徴とする。

さらにまた、本発明の第１０の空調システムは、本発明の第１から第３のいずれかの空調用吹出装置システムと、本発明の第４から第９のいずれかの排熱搬送装置システムとを備えたことを特徴とする。

上記構成のサーバルームにおいては、給気チャンバ内の所定の場所の冷気の静圧または風速が閾値以下のときには、その場所から室内空間に吹き出している冷気が少なくなっていると予測される。

これに対して、本発明の第１の発明の空調用吹出装置システムによれば、冷気の静圧または風速が閾値以下となっている場所に対して、吹出装置を用いてその場所の冷気を強制的に室内空間に吹き出すので、室内全ての場所の吹き出す冷気の量を同一にすることができる。

また、本発明の第２の発明の空調用吹出装置システムによれば、高温空気近傍の吹出装置を動作させて給気チャンバ内の冷気を強制的に室内空間に吹き出させるので、室内空間の温度が全て同一となるように制御することができる。

さらに、本発明の第３の空調用吹出装置システムよれば、冷気の静圧または風速が閾値以下となっている場所に対して、吹出装置を用いてその場所の冷気を強制的に室内空間に吹き出すとともに、高温空気近傍の吹出装置を動作させて給気チャンバ内の冷気を強制的に室内空間に吹き出させるので、室内全ての場所の吹き出す冷気の量を同一にすることができるとともに、室内空間の温度が全て同一となるように制御することができる。

さらにまた、本発明の第４の排熱搬送装置システムよれば、室内空間の上部の滞留している熱気を空調機の吸込口へ移動させることができ、室内全ての空間の温度管理を良好に行うことができる。

また、本発明の第５の排熱搬送装置システムよれば、温度計測部の出力に応じて室内空間の所定の位置の空気の温度が閾値以上のときに、温度の高い位置近傍の排熱搬送装置を動作させて滞留している熱気を空調機の吸込口へ戻すので、排熱搬送装置が必要なときのみに動作し、経済的に室内全ての空間の温度管理を良好に行うことができる。

さらに、本発明の第６の排熱搬送装置システムよれば、室内空間に電算機を収納するラックが設けられており、排熱搬送装置はラックの上部に設けられているので、ラックから上方に放出された熱気を効率的に空調機の吸込口へ移動させることができ、経済的に室内全ての空間の温度管理を良好に行うことができる。

さらにまた、本発明の第７の排熱搬送装置システムよれば、排熱搬送装置は、ラック内の空気を強制的に排出するように設けられ、かつ吹出口が空調機側に傾くように設置されているので、ラック内の熱気をさらに効率的に空調機の吸込口へ移動させることができ、経済的に室内全ての空間の温度管理を良好に行うことができる。

また、本発明の第８の排熱搬送装置システムよれば、ラックに電算機が排出した熱気を空調機側に導くガイドが設けられているので、ラックから放出された熱気がラックに逆流してしまうことが抑制され、ラック内の熱気をさらに効率的に空調機の吸込口へ移動させることができ、経済的に室内全ての空間の温度管理を良好に行うことができる。

さらに、本発明の第９の排熱搬送装置システムよれば、ガイドにラック内の熱気を強制的に吐き出す送風装置が設けられているので、ラック内の熱気をさらに効率的に空調機の吸込口へ移動させることができ、経済的に室内全ての空間の温度管理を良好に行うことができる。

さらにまた、本発明の第１０の空調システムよれば、本発明の第１から第３のいずれかの空調用吹出装置システムと、本発明の第４から第９のいずれかの排熱搬送装置システムとを備えているので、冷気の静圧または風速が閾値以下となっている場所に対して、吹出装置を用いてその場所の冷気を強制的に室内空間に吹き出すとともに、高温空気近傍の吹出装置を動作させて給気チャンバ内の冷気を強制的に室内空間に吹き出させるので、室内全ての場所の吹き出す冷気の量を同一にすることができるとともに、室内空間の温度が全て同一となるように制御することができる。そして、室内空間の上部の滞留している熱気を空調機の吸込口へ移動させることができ、室内全ての空間の温度管理を良好に行うことができる。

本発明にの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施の形態では空調用吹出装置システム及び排熱搬送装置システムが設備される電算機室を、サーバルームをその一例として説明する。なおこの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１はこの発明に係る空調用吹出装置システムの実施の形態１のアンダーフロアー空調方式を採用したサーバルームの斜視図である。サーバルーム（電算機室）は、床１１と天井１３との間に形成された室内空間１５を有している。床１１は二重構造床とされている。サーバルーム内には、内部にサーバ（電算機）を収納する複数のサーバラック（ラック）１７が整列して設置されている。そして、この複数のサーバラック１７が整列して成るサーバラック群が複数列設置されている（図１では１列のみを記載している）。各々のサーバラック１７は底面および前面に形成された吸込口から空気を吸い込んで上面に形成された吹出口から矢印Ａで示すように熱気を放出する。

サーバルームの側壁面に沿って空調機２１が設置されている。空調機２１は上面に形成された吸込口２１ａから空気を吸い込み底面に形成された吹出口（図示せず）から空調された空気（冷気）を吹き出す。二重構造とされた床１１の床下に給気チャンバ２３が形成されている。空調機２１はこの給気チャンバ２３内に冷気を吹き出す。

床１１のうち２列のサーバラック群に挟まれた部分は通路部とされている。この通路部の床１１には、小径の吹出孔１１ａが全面にわたって多数形成されている。空調機２１から給気チャンバ２３内に吐き出された冷気は、矢印Ｂで示すようにから給気チャンバ２３内を流通した後、矢印Ｃで示すように各吹出孔１１ａから室内空間１５へと吹き出す。二重床下の給気チャンバ２３は、各サーバへの配線空間としても使用される。給気チャンバ２３内には、各サーバへ延びる配線２５が引き回されている。

空調機２１から遠い位置の通路部の床１１に複数の吹出装置３０が等間隔に設けられている。吹出装置３０は給気チャンバ２３内の冷気を吸い込んで矢印Ｄで示すように室内空間１５に吹き出す。床１１に形成された吹出孔１１ａおよび吹出装置３０から吹き出された冷気は、室内空間１５の温度を下げる。一方、サーバにより暖められた空気は上昇して自然の流れにて矢印Ｅで示すように天井１３に沿って自然の流れにて空調機２１の吸込口２１ａへ向かう。

図２は吹出装置３０の詳細を示す側面図である。吹出装置３０は、モータ３１とモータ３１の駆動軸に取り付けられたファン３２とを有し、下面に形成された吸込口３３から給気チャンバ２３内の冷気を吸い込んで上面に形成された吹出口３４から室内空間１５に吹き出す。吹出装置３０の側部には、吹出装置３０を制御する制御装置（吹出制御部）４０が設けられている。この制御装置４０の側端面に圧力センサ（気流計測部）４１が突設されている。この圧力センサ４１は、給気チャンバ２３内の冷気の静圧を計測して、これを制御装置４０に出力する。

制御装置４０は、圧力センサ４１の出力に応じて、給気チャンバ２３内の所定の位置の冷気の静圧が閾値以下のときに、その位置の吹出装置３０を動作させて給気チャンバ２３内の冷気を室内空間１５に吹き出させる。そして、制御装置４０は、圧力センサ４１の出力に応じて、給気チャンバ２３内の静圧が閾値を大きく下まわるときには、ファン３２の回転を速くして風量を多くするとともに、閾値をわずかに下まわるときには、ファン３２の回転を遅くして風量を少なくする。

以上のように、本実施の形態の空調用吹出装置システムによれば、吸込口２１ａから空気を吸い込み吹出口から冷気を吹き出す空調機２１と、床下に形成され空調機２１の吹出口から吹き出された冷気を流通させるとともに床１１に形成された多数の吹出孔１１ａから冷気を室内空間１５に吹き出す給気チャンバ２３と、床１１に設けられ給気チャンバ２３内の冷気を吸い込んで室内空間１５に吹き出す複数の吹出装置３０と、給気チャンバ２３内の冷気の静圧を計測する圧力センサ４１と、圧力センサ４１の出力に応じて給気チャンバ２３内の所定の位置の冷気の静圧が閾値以下のときに、その位置近傍の吹出装置３０を動作させて給気チャンバ２３内の冷気を室内空間１５に吹き出させる制御装置４０とを有している。

吹出装置３０のそれぞれには、給気チャンバ２３内を流れる空調気流の静圧を計測する圧力センサ（気流計測部）４１とこの圧力センサ４１の計測結果から吹出静圧を制御する制御装置（吹出制御部）４０とが設けられており、圧力センサ４１により床下部給気チャンバ２３内の空調気流の圧力損失が検出され、それに応じて吹出装置３０のファン３２の回転数を制御することで給気チャンバ２３内からの冷気の吹き出し静圧が調整されて、室内空間１５全域の冷気吹き出し量が同一となる。これにより、室内空間１５の温度の偏りがなくなり、効率的な空調機２１の稼動が可能となる。また、給気チャンバ２３内の圧力損失に応じた制御を厳密に行う必要がない場合は、吹出装置３０を簡易的に強、中、弱など一定の吹き出し風量に設定できるようにしてもよい。吹出装置３０の形態は、図２に示すものに限らず、小型のプロペラファンを並べた構成の送風機でもよいし、シロッコファンを装備するものでもよいし、クロスフローファンを装備するものでもよい。

なお、本実施の形態においては、気流計測部として圧力センサ４１を設け、給気チャンバ２３内の空気の静圧を計測して、その静圧が閾値以下のときに、その位置の吹出装置を動作させている。しかしながら、静圧の計測は、冷気の滞りを調べることがその目的であり、この冷気の滞りを調べるには、冷気の静圧に限らず例えば冷気の風速を計測して、それに基づいて行ってもよい。冷気の風速にて吹出装置３０を制御する場合は、風速が所定の閾値以下となったときに、その位置の吹出装置３０を動作させるようにする。

実施の形態２．
図３はこの発明に係る空調用吹出装置システムの実施の形態２のアンダーフロアー空調方式を採用したサーバルームの斜視図である。本実施の形態においては、吹出装置が、細長形状のクロスフローファンによって構成された吹出装置３０Ｂである。その他の構成は実施の形態１と同様である。

このような構成の空調用吹出装置システムによれば、実施の形態１の空調用吹出装置システムと概略同様の効果が得られる他、吹出装置３０Ｂの給気チャンバ２３内への突出量が減るので、給気チャンバ２３内の冷気の滞りがさらに減少して、より少ない電力により、室内全ての場所の吹き出す冷気の量を同一にすることができる。

実施の形態３．
図４はこの発明に係る空調用吹出装置システムの実施の形態３のアンダーフロアー空調方式を採用したサーバルームの斜視図である。本実施の形態においては、図４に示すように、室内複数箇所の温度を検出する温度センサ（温度計測部）４３が設けられている。そして、この温度センサ４３は、吹出装置３０とケーブル４４にて接続されている。また、吹出装置３０は、空調機２１とケーブル４５にて接続されている。吹出装置３０には、実施の形態１と同じように吹出制御部（図示せず）が設けられている。その他の構成は実施の形態１と同様である。

そして、本実施の形態においては、空調機２１の冷気の吹き出し量、および室内複数箇所の温度情報が、ケーブル４４，４５を通じて図示しない吹出制御部に伝達される。そして、吹出制御部は、空調機２１の冷気の吹き出し量と温度センサ４３の出力に応じて、室内空間１５の所定の位置の空気の温度が閾値以上のときに、温度の高い位置近傍の吹出装置３０を動作させて給気チャンバ２３内の冷気を室内空間１５に吹き出させる。なお、図示しない吹出制御部は、この温度センサ４３の出力に応じた制御を、実施の形態１の静圧あるいは風速による制御と平行して行ってもよい。

本実施の形態によれば、室内空間１５内の所定領域の温度が想定以上に上昇してしまうことがなく、熱気の局部集中や熱負荷偏在に対して、放出風量の調整を行いながらの稼動が可能となり、室内の空調を効率よく行うことができる。

なお、吹出装置３０の形態は、実施の形態１と同じように、図２に示すものに限らず、小型のプロペラファンを並べた構成の送風機でもよいし、シロッコファンを装備するものでもよいし、クロスフローファンを装備するものでもよい。

実施の形態４．
図５はこの発明に係る排熱搬送装置システムの実施の形態４の空調方式を採用したサーバルームの斜視図である。本実施の形態においては、図５に示すように、空調機２１にて空調する室内空間１５の上部に排熱搬送装置５０が設けられている。この排熱搬送装置５０は、天井１３附近に滞留している熱気を、空調機２１の吸込口２１ａへ移動させる。

サーバルーム内において、サーバが搭載されたラック１７は、ラック内の温度を下げる為に、内部の熱気を上方もしくは後方へ排気する。本実施の形態においては、このラック１７から排出された熱気を効率的に空調機２１の吸込口２１ａへ戻す動作をする。排熱搬送装置５０は、ラック群に囲まれた通路部の天井１３のうち、空調機２１から離れた位置の天井１３に、隣り合うラック群列に挟まれるように設置されている。

なお、排熱搬送装置５０の設置高さをラック１７の上面から０.５ｍ上方へ設置すると、ラック１７近傍の温度上昇を最も効率的に抑制することができる。そして、このとき排熱搬送装置５０の生成する気流Ｆが、通路空間上部の熱気の滞留している領域から、空調機２１の吸込口２１ａ方向へ向かって形成されるようにする。そして、到達先である空調機２１の吸込口２１ａ近傍での気流風速が、外乱の影響がない状態で、０.５ｍ／ｓ〜１.０ｍ／ｓとなるように吹き出し風速を調整する。

そして、この到達先の気流が弱い場合は、空調機２１から離れた位置に設けられた１台目の排熱搬送装置５０から空調機２１の吸込口２１ａまでの間に、さらに１台もしくは複数台の排熱搬送装置５０を設置して、所定の強さの気流が形成できるようにする。

このように、ラック１７からの排熱気流の影響が少ない通路でかつラック１７近傍の天井１３近傍に排熱搬送装置５０を設置することで、ラック１７上部付近に滞留している熱気を空調機２１の吸込口２１ａへ効率的に戻すことが可能となる。これにより、熱気がサーバへと逆流してしまうショートカットを抑制でき、さらに空調機２１の冷気が直接空調機２１に戻ってしまう冷気のショートサーキットも抑制することができ、空調機２１の効率的な運転が可能となる。

実施の形態５．
本実施の形態の排熱搬送装置システムは、実施の形態４の排熱搬送装置システムに加えて、空調機２１から離れた位置に設けられて温度検出をする図示しない温度検出部と、この温度検出部の出力に基づいて排熱搬送装置５０のＯＮ−ＯＦＦ制御をする制御装置（搬送制御部）とが設けられている。そして、制御装置（搬送制御部）は、温度検出部で測定した温度が一定以上の値になった場合のみ、対象としている任意の領域に設置されている１台もしくは複数台の排熱搬送装置５０の運転を行うようにする。これは、空調機２１が稼動していないが、温度検出部で測定した温度が一定以上の場合に、空調機２１が設置されている近辺で空調気流がショートサーキットしてしまっていると判断ができ、また、空調機２１が稼動しているが、温度検出部で測定した温度が一定以上の場合は、サーバが搭載されたラック１７からの発熱が大きくなったと判断ができることから、いずれの状況に対しても、サーバが搭載されたラック１７からの熱気を空調機２１の吸込口２１ａへ戻すことにより、空調効率の改善を図るものである。このように、室内の温度から空調状況を判断し、これにより排熱搬送装置５０を動作させることにより、より効率的に稼動させることができる。

実施の形態６．
図６はこの発明に係る排熱搬送装置システムの実施の形態６の空調方式を採用したサーバルームの斜視図である。本実施の形態においては、図６に示すように、サーバが搭載されたラック１７の上部に排熱搬送装置５０Ｂが設けられている。そして、最も空調機２１から離れた１台目の排熱搬送装置５０Ｂから空調機２１の吸込口２１ａまでの間に、２台目、３台目の排熱搬送装置５０が設置され、熱気を搬送するようにしている。サーバが搭載されたラック１７の上部からは、ラック１７内部の熱気が上方へ吹き出されているが、排熱搬送装置５０Ｂは、この吹上げ熱気に打ち勝つように一定間隔に配置され、サーバ上部と天井との間に滞留している熱気を強制的に空調機２１の吸込口２１ａに戻す。なお、排熱搬送装置５０Ｂは、ラック１７をサーバルームに設置した後に取り付けてもよいし、ラック製作時にラック１７に組み込み、排熱搬送装置付ラックとして、サーバルームへ設置してもよい。

実施の形態７．
図７はこの発明に係る排熱搬送装置システムの実施の形態７の空調方式を採用したサーバルームの斜視図である。本実施の形態においては、図７に示すように、ラック１７の上部がカバー５３にて覆われており、さらにカバー５３の開口部に排熱搬送装置５０Ｃが設けられている。そして、開口部に設置された排熱搬送装置５０Ｃの気流吹出し方向が空調機２１の吸込口２１ａへ向かうように、排熱搬送装置５０Ｃは所定の角度をつけて斜めに設置されている。これにより、ラック１７内の熱気が誘引され、この排熱気流が空調機２１の吸込口２１ａへと向かうので、ラック１７の周囲に熱気が流れることが抑制され、より効率的に室内空調を行うようにすることができる。

実施の形態８．
図８はこの発明に係る排熱搬送装置システムの実施の形態８の空調方式を採用したサーバルームの斜視図である。本実施の形態においては、図８に示すように、通常ラック１７の上部へ取り付けられる排熱ファンの機能を合せ持つ排熱ファン兼用排熱搬送装置として、排熱搬送装置５０Ｄがラック１７の上部に設けられている。この排熱搬送装置５０Ｄは、ラック１７内部の熱気をラック１７から斜め上方へ吹き出す。そして、吹き出す熱気が空調機２１の吸込口２１ａ方向となるようにされている。これにより、排熱搬送装置を別に設ける必要がなくなり安価な構成とすることができる。

実施の形態９．
図９はこの発明に係る排熱搬送装置システムの実施の形態９の空調方式を採用したサーバルームの斜視図である。本実施の形態においては、図９に示すように、ラック１７の上部に、ラック１７内の熱気を斜め上方へ吹き出すように案内するガイド５７を取り付けられている。そしてさらにラック１７の上部に排熱ファンの機能を合せ持つ排熱搬送装置５０Ｅが設けられている。このようにラック１７の上部に取り付けられる排熱ファンと兼用とされた排熱搬送装置５０Ｅを、ガイド５７と協同するように設けることにより、排熱搬送装置を別に設ける必要がなくなり安価な構成とすることができる。

実施の形態１０．
図１０はこの発明に係る空調システムの実施の形態１０のアンダーフロアー空調方式を採用したサーバルームの斜視図である。本実施の形態の空調システムにおいては、図１０に示すように、図１に示された実施の形態１の空調用吹出装置システムと図５に示された実施の形態４の排熱搬送装置システムとが組み合わされた構成とされている。これにより、強制的にサーバルーム全域に渡る気流循環を生成させることができるようになるため、空調機２１付近の冷気ショートサーキットの抑制、空調機２１から離れた領域での冷気吹き出し不足の解消、ラック１７上部の熱気滞留の防止、およびラック１７付近の熱気のショートカットの抑制ができ、空調機２１の効率的な運転が可能となる。

本実施の形態の空調システムが採用されたサーバルームで熱負荷偏在が生じている通路内においてシステム停止時とシステム稼動時の温度を実際に計測した結果、平均温度では２９．９℃から２６．２℃、ある地点では３３．８℃から２５．７℃まで低減することができ、さらにシステム停止時に対してシステム稼動時は、室内温度１５が良好に空調され、熱気の滞りがないことが確認できた。

以上のように、本発明に係る空調用吹出装置システムは、例えば電算機を収納するラックが設けられてアンダーフロアー空調方式が採用されたサーバルームに適用されて好適なものであり、特にシステムの高集約化が進み、給気チャンバ内に引き回されるサーバ機器への配線本数が増えて給気チャンバ内の流路が狭くなるようなサーバルームに適用されて最適なものである。また、本発明に係る排熱搬送装置システムは、例えば電算機を収納するラックが数多く設置され、室内空間上部に熱気が滞るようなサーバルームに適用されて最適なものである。

この発明に係る空調用吹出装置システムの実施の形態１の斜視図である。 図１の吹出装置の詳細を示す側面図である。 この発明に係る空調用吹出装置システムの実施の形態２の斜視図である。 この発明に係る空調用吹出装置システムの実施の形態３の斜視図である。 この発明に係る排熱搬送装置システムの実施の形態４の斜視図である。 この発明に係る排熱搬送装置システムの実施の形態６の斜視図である。 この発明に係る排熱搬送装置システムの実施の形態７の斜視図である。 この発明に係る排熱搬送装置システムの実施の形態８の斜視図である。 この発明に係る排熱搬送装置システムの実施の形態９の斜視図である。 この発明に係る空調システムの実施の形態１０の斜視図である。 アンダーフロアー空調方式の従来のサーバルームの斜視図である。

符号の説明

１１ 床
１１ａ 吹出孔
１３ 天井
１５ 室内空間
１７ サーバラック
２１ 空調機
２１ａ 空調機の吸込口
２３ 給気チャンバ
２５ 配線
３０，３０Ｂ 吹出装置
３１ モータ
３２ ファン
３３ 吹出装置の吸込口
３４ 吹出装置の吹出口
４０ 制御装置（吹出制御部）
４１ 圧力センサ（気流計測部）
４３ 温度センサ（温度計測部）
４４，４５ ケーブル
５０，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ，５０Ｅ 排熱搬送装置
５３ カバー
５７ ガイド

Claims (10)

1. 吸込口から空気を吸い込み吹出口から冷気を吹き出す空調機と、
   床下に形成され前記空調機の吹出口から吹き出された冷気を流通させるとともに床に形成された多数の吹出孔から冷気を室内空間に吹き出す給気チャンバと、
   前記床に設けられ前記給気チャンバ内の冷気を吸い込んで室内空間に吹き出す複数の吹出装置と、
   前記給気チャンバ内の冷気の静圧または風速を計測する気流計測部と、
   前記気流計測部の出力に応じて前記給気チャンバ内の所定の位置の冷気の静圧または風速が閾値以下のときに、その位置近傍の前記吹出装置を動作させて前記給気チャンバ内の冷気を前記室内空間に吹き出させる吹出制御部と
   を備えたことを特徴とする空調用吹出装置システム。
2. 吸込口から空気を吸い込み吹出口から冷気を吹き出す空調機と、
   床下に形成され前記空調機の吹出口から吹き出された冷気を流通させるとともに床に形成された多数の吹出孔から冷気を室内空間に吹き出す給気チャンバと、
   前記床に設けられ前記給気チャンバ内の冷気を吸い込んで室内空間に吹き出す複数の吹出装置と、
   前記室内空間の空気の温度を計測する温度計測部と、
   前記温度計測部の出力に応じて前記室内空間の所定の位置の空気の温度が閾値以上のときに、該温度の高い位置近傍の前記吹出装置を動作させて前記給気チャンバ内の冷気を前記室内空間に吹き出させる吹出制御部と
   を備えたことを特徴とする空調用吹出装置システム。
3. 前記室内空間の空気の温度を計測する温度計測部をさらに備え、
   前記吹出制御部は、前記温度計測部の出力に応じて前記室内空間の所定の位置の空気の温度が閾値以上のときに、該温度の高い位置近傍の前記吹出装置を動作させて前記給気チャンバ内の冷気を前記室内空間に吹き出させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の空調用吹出装置システム。
4. 空調機にて空調する室内空間の上部に設置され、滞留している熱気を前記空調機の吸込口へ移動させる排熱搬送装置を備えた
   ことを特徴とする排熱搬送装置システム。
5. 前記温度計測部の出力に応じて前記室内空間の所定の位置の空気の温度が閾値以上のときに、該温度の高い位置近傍の前記排熱搬送装置を動作させて前記滞留している熱気を前記空調機の吸込口へ戻す搬送制御部をさらに備えた
   ことを特徴とする請求項４に記載の排熱搬送装置システム。
6. 前記室内空間に電算機を収納するラックが設けられており、
   前記排熱搬送装置は、前記ラックの上部に設けられている
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の排熱搬送装置システム。
7. 前記排熱搬送装置は、前記ラックに該ラック内の空気を強制的に排出するように設けられ、かつ吹出口が前記空調機側に傾くように設置されている
   ことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の排熱搬送装置システム。
8. 前記ラックに電算機が排出した熱気を前記空調機側に導くガイドが設けられている
   ことを特徴とする請求項６または７に記載の排熱搬送装置システム。
9. 前記ガイドに前記ラック内の熱気を強制的に吐き出す送風装置が設けられている
   ことを特徴とする請求項８に記載の排熱搬送装置システム。
10. 請求項１から３のいずれか１項に記載の空調用吹出装置システムと、請求項４から９のいずれか１項に記載の排熱搬送装置システムとを備えた
    ことを特徴とする空調システム。

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