JP2013181715A - Air conditioning system and air conditioning method - Google Patents

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好英 諏訪
Takashi Tsuchiya
貴史 土屋
Kyoichi Furumoto
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress an involving phenomenon of high temperature air formed in a hot aisle in a server chamber to a cold aisle for example.SOLUTION: An air conditioning system in an indoor space of a hot aisle and cold aisle system has a ceiling blowing opening (5) for blowing out cooling air supplied from an air conditioner downward and forming a cold temperature area in a cold aisle (13) between racks (11a, 11b) and a ceiling sucking opening for sucking high temperature air formed in a hot aisle between racks by discharged heat of devices in the racks, the ceiling blowing out opening controls the flow of the cooling air blown out from the ceiling blowing out opening such that the velocity of the cooling air going toward an outside area of a center area becomes larger than that of the cooling air going toward a center area of the cold aisle.

Description

本発明は、空調システムおよび空調方法に関する。さらに詳細には、本発明は、例えばホットアイル・コールドアイル方式のサーバー室における空調に関するものである。   The present invention relates to an air conditioning system and an air conditioning method. More specifically, the present invention relates to air conditioning in, for example, a hot aisle / cold aisle server room.

データセンターのサーバー室では、並列配置された複数のサーバーラックに収容された多数のサーバーを効率良く冷却することが求められる。従来、ホットアイル・コールドアイル方式のサーバー室の空調手法として、床下のＯＡフロアを通じて冷風を給気するとともに天井にて高温空気の吸込みを行う方式、すなわち床吹出し・天井吸込み方式の空調システムが知られている。   In a server room of a data center, it is required to efficiently cool a large number of servers accommodated in a plurality of server racks arranged in parallel. Conventionally, a hot aisle / cold aisle server room air conditioning system that supplies cold air through the OA floor under the floor and sucks high-temperature air through the ceiling, that is, a floor blowing / ceiling suction air conditioning system is known. It has been.

本出願人は、床吹出し・天井吸込み方式よりも効率的な空調システムとして、いわゆる天井吹出し・天井吸込み方式の空調システムを提案している（例えば、特許文献１を参照）。この空調システムでは、冷たくて重たい空気（冷却空気）を天井から吹き下ろし、空気の浮力を利用して暖かくて軽い空気（高温空気）を天井へ戻すことにより、理に適った空気の流れを作り出し、冷却の効率化を図っている。   The present applicant has proposed a so-called ceiling blowing / ceiling suction type air conditioning system as a more efficient air conditioning system than the floor blowing / ceiling suction method (see, for example, Patent Document 1). In this air conditioning system, cold and heavy air (cooling air) is blown down from the ceiling, and warm and light air (hot air) is returned to the ceiling using the buoyancy of the air to create a reasonable flow of air. In order to improve the efficiency of cooling.

特開２０１０−１２７６０６号公報JP 2010-127606 A

しかしながら、特許文献１に開示された天井吹出し・天井吸込み方式の空調システムでは、ルーバー（またはアネモスタットなど）を用いて天井吹出口からの冷却空気の拡散を図っても、サーバーの排熱によりホットアイルに形成される高温空気が天井吸込口に向かう途中で、サーバーラックの上部からコールドアイルヘ巻き込まれる現象（すなわち高温空気のコールドアイルヘの巻き込み現象）が発生し易い。   However, in the ceiling blowout / ceiling suction type air conditioning system disclosed in Patent Document 1, even if the cooling air is diffused from the ceiling outlet using a louver (or anemostat, etc.), it is hot due to the exhaust heat of the server. A phenomenon in which hot air formed in the aisle is caught in the cold aisle from the upper part of the server rack (that is, a phenomenon in which hot air is caught in the cold aisle) is likely to occur on the way to the ceiling inlet.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、例えばサーバー室においてホットアイルに形成される高温空気のコールドアイルヘの巻き込み現象を抑制することのできる天井吹出し・天井吸込み方式の空調システムおよび空調方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems. For example, a ceiling blowing / ceiling suction type air conditioning system capable of suppressing the entrainment phenomenon of hot air formed in a hot aisle into a cold aisle in a server room. And an air conditioning method.

前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、ホットアイル・コールドアイル方式の室内空間の空調システムにおいて、
空調機から供給された冷却空気を下方へ吹き出してラック間のコールドアイルに冷温領域を形成する天井吹出口と、
ラック内の装置の排熱によりラック間のホットアイルに形成される高温空気を吸い込む天井吸込口とを備え、
前記天井吹出口は、前記コールドアイルの中央領域に向かう冷却空気の速度よりも、前記中央領域の外側領域に向かう冷却空気の速度の方が大きくなるように、前記天井吹出口から吹き出される冷却空気の流れを制御することを特徴とする空調システムを提供する。 In order to solve the above problems, in the first embodiment of the present invention, in an air conditioning system for a hot aisle / cold aisle indoor space,
A ceiling outlet that blows down the cooling air supplied from the air conditioner to form a cold region in the cold aisle between the racks;
A ceiling suction port for sucking high-temperature air formed in the hot aisle between racks by exhaust heat of the equipment in the rack;
The cooling air blown from the ceiling air outlet is such that the speed of the cooling air toward the outer region of the central region is larger than the speed of the cooling air toward the central region of the cold aisle. An air conditioning system characterized by controlling the flow of air is provided.

本発明の第２形態では、ホットアイル・コールドアイル方式の室内空間の空調方法において、
空調機から供給された冷却空気を天井吹出口から下方へ吹き出してラック間のコールドアイルに冷温領域を形成することと、
ラック内の装置の排熱によりラック間のホットアイルに形成される高温空気を天井吸込口から吸い込むことと、
前記コールドアイルの中央領域に向かう冷却空気の速度よりも、前記中央領域の外側領域に向かう冷却空気の速度の方が大きくなるように、前記天井吹出口から吹き出される冷却空気の流れを制御することとを含むことを特徴とする空調方法を提供する。 In the second embodiment of the present invention, in the hot air / cold aisle indoor air conditioning method,
Cooling air supplied from the air conditioner is blown downward from the ceiling outlet to form a cold region in the cold aisle between the racks;
Sucking high-temperature air formed in the hot aisle between the racks by exhaust heat of the equipment in the rack from the ceiling suction port;
The flow of the cooling air blown out from the ceiling outlet is controlled so that the speed of the cooling air toward the outer region of the central region is larger than the speed of the cooling air toward the central region of the cold aisle. The air-conditioning method characterized by including this.

本発明にかかる天井吹出し・天井吸込み方式の空調システムおよび空調方法では、ホットアイル・コールドアイル方式の室内空間において、コールドアイルの外側領域の上方に、速度の比較的大きい冷却空気の流れからなるガード気流が形成される。その結果、このガード気流の作用により、ホットアイルに形成される高温空気のコールドアイルヘの巻き込み現象を抑制することができ、ひいては室内空間における冷却の更なる高効率化を図ることができる。   In the ceiling blowing / ceiling suction type air conditioning system and air conditioning method according to the present invention, in a hot aisle / cold aisle indoor space, a guard made of a flow of cooling air having a relatively high speed is provided above the outer region of the cold aisle. An air flow is formed. As a result, the action of the guard airflow can suppress the phenomenon of the hot air formed in the hot aisle being caught in the cold aisle, and further increase the efficiency of cooling in the indoor space.

本発明の実施形態にかかる空調システムの基本的な構成を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the basic composition of the air-conditioning system concerning the embodiment of the present invention. 本実施形態にかかる天井吹出口の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the ceiling blower outlet concerning this embodiment. 図２の天井吹出口を下から見上げた部分平面図である。It is the partial top view which looked up at the ceiling blower outlet of FIG. 2 from the bottom. 本実施形態において天井吹出口を経て供給される冷却空気の速度ベクトルの分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of the velocity vector of the cooling air supplied through a ceiling blower outlet in this embodiment. 比較例においてルーバーを経て供給される冷却空気の速度ベクトルの分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of the velocity vector of the cooling air supplied through a louver in a comparative example. 変形例にかかる天井吹出口の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the ceiling blower outlet concerning a modification.

本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる空調システムの基本的な構成を概略的に示す図である。本実施形態の空調システムが適用されるサーバー室では、複数のサーバーラックが並列に配置されている。図１では、紙面の制限により、図中水平方向に並列配置された複数のサーバーラックのうち、２つのサーバーラック１１ａ，１１ｂだけを示している。各サーバーラックには、図示を省略した多数のサーバーが縦横に収容されている。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a basic configuration of an air conditioning system according to an embodiment of the present invention. In a server room to which the air conditioning system of this embodiment is applied, a plurality of server racks are arranged in parallel. FIG. 1 shows only two server racks 11a and 11b among a plurality of server racks arranged in parallel in the horizontal direction in the drawing due to space limitations. Each server rack accommodates a large number of servers (not shown) vertically and horizontally.

サーバーは、前面から空気を吸い込んでプロセッサなどの内部部品を冷却し、背面から排気する構造になっている。ホットアイル・コールドアイル方式のサーバー室では、各サーバーラックにおいてすべてのサーバーの前面が同じ側を向くように収容される。また、並列方向（図１中水平方向）に隣り合う一対のサーバーラックにおいて、一方のサーバーラックに収容されたサーバーの前面（または背面）と他方のサーバーラックに収容されたサーバーの前面（または背面）とが向き合うように配置される。   The server has a structure in which air is sucked from the front side to cool internal components such as a processor and exhausted from the back side. In the server room of the hot aisle / cold aisle system, each server rack is accommodated so that the front of all servers face the same side. Further, in a pair of server racks adjacent in the parallel direction (horizontal direction in FIG. 1), the front (or rear) of the server accommodated in one server rack and the front (or rear) of the server accommodated in the other server rack. ) And face each other.

具体的に、図中右側のサーバーラック１１ａではすべてのサーバーの前面が左側を向くように収容され、左側のサーバーラック１１ｂではすべてのサーバーの前面が右側を向くように収容されている。以下、収容されているサーバーの前面側をサーバーラックの前面側といい、サーバーの背面側をサーバーラックの背面側という。この場合、サーバーラック１１ａ，１１ｂの背面側の空間（図中破線の楕円で示す）がホットアイル１２であり、一対のサーバーラック１１ａと１１ｂとの間の空間（図中破線の楕円で示す）がコールドアイル１３である。   Specifically, in the server rack 11a on the right side in the figure, all the servers are accommodated so that the front faces left, and in the left server rack 11b, all the servers are accommodated so that the front faces right. Hereinafter, the front side of the housed server is referred to as the front side of the server rack, and the back side of the server is referred to as the back side of the server rack. In this case, the space on the back side of the server racks 11a and 11b (indicated by a dashed ellipse in the figure) is the hot aisle 12, and the space between the pair of server racks 11a and 11b (indicated by a dashed ellipse in the figure). Is the cold aisle 13.

すなわち、ホットアイル１２はサーバーの排熱が集まる空間であり、コールドアイル１３はサーバーが吸引する冷気を集める空間である。ホットアイル・コールドアイル方式のサーバー室では、並列配置された複数のサーバーラックの間にホットアイルとコールドアイルとが交互に形成され、室内空間がホットアイルとコールドアイルとに明確に区分けされている。その結果、空調機からの冷却空気が効率良くサーバーに供給されるので、サーバー室内の冷却効率が向上し、空調機の消費電力が削減される。   That is, the hot aisle 12 is a space where the exhaust heat of the server collects, and the cold aisle 13 is a space where the cool air sucked by the server is collected. In a hot aisle / cold aisle server room, hot aisle and cold aisle are alternately formed between multiple server racks arranged in parallel, and the indoor space is clearly divided into hot aisle and cold aisle. . As a result, the cooling air from the air conditioner is efficiently supplied to the server, so that the cooling efficiency in the server room is improved and the power consumption of the air conditioner is reduced.

本実施形態では、天井吹出し・天井吸込み方式の空調システムを採用している。すなわち、本実施形態の空調システムでは、図示を省略した空調機から給気ダクト（給気チャンバ）１を介して供給された冷却空気が、給気ダクト１の開口部２を経て天井吹出口５から下方へ吹き出され、サーバーラック１１ａと１１ｂとの間のコールドアイル１３に冷温領域を形成する。サーバーラック１１ａ，１１ｂ中のサーバーは、コールドアイル１３から冷温空気を吸い込む。天井吹出口５の構成および作用については後述する。   In the present embodiment, a ceiling blowing / ceiling suction type air conditioning system is employed. That is, in the air conditioning system of the present embodiment, the cooling air supplied from an air conditioner (not shown) through the air supply duct (air supply chamber) 1 passes through the opening 2 of the air supply duct 1 and the ceiling outlet 5. The cool air region is formed in the cold aisle 13 between the server racks 11a and 11b. The servers in the server racks 11 a and 11 b suck in cold and warm air from the cold aisle 13. The configuration and operation of the ceiling outlet 5 will be described later.

一方、サーバーラック１１ａ，１１ｂ中のサーバーの排熱により、サーバーラック１１ａの背面側およびサーバーラック１１ｂの背面側のホットアイル１２には、高温領域が形成される。ホットアイル１２の高温空気は、その浮力により自然に上昇し、ホットアイル１２の上方に設けられた天井吸込口３へ流入する。天井吸込口３に吸い込まれた空気は、還気ダクト（還気チャンバ）４を介して空調機へ還流する。   On the other hand, due to the exhaust heat of the servers in the server racks 11a and 11b, high temperature regions are formed in the hot aisle 12 on the back side of the server rack 11a and the back side of the server rack 11b. The hot air in the hot aisle 12 naturally rises due to its buoyancy and flows into the ceiling suction port 3 provided above the hot aisle 12. The air sucked into the ceiling suction port 3 returns to the air conditioner via the return air duct (return air chamber) 4.

図２は、本実施形態にかかる天井吹出口の構成を概略的に示す図である。図３は、図２の天井吹出口を下から見上げた部分平面図である。図２を参照すると、本実施形態の空調システムは、給気ダクト１の開口部２の下側に取り付けられた天井吹出口５を備えている。天井吹出口５は、開口部２側に大きく開口した断面形状を有し、給気ダクト１が延びる方向（図２中紙面に垂直な奥行き方向）に沿って延びている。   FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the ceiling outlet according to the present embodiment. FIG. 3 is a partial plan view of the ceiling outlet of FIG. 2 as viewed from below. Referring to FIG. 2, the air conditioning system of the present embodiment includes a ceiling outlet 5 attached to the lower side of the opening 2 of the air supply duct 1. The ceiling outlet 5 has a cross-sectional shape that is largely open on the opening 2 side, and extends along the direction in which the air supply duct 1 extends (the depth direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2).

天井吹出口５は、例えばビスのような締結手段により給気ダクト１から内側へ突出した接合用部材１ａに取り付けられている。一例として、一対の接合用部材１ａが奥行き方向に沿って所定のピッチで給気ダクト１に設けられ、天井吹出口５が接合用部材１ａに（ひいては給気ダクト１に）ビスを介して取り付けられる。天井吹出口５は、奥行き方向に沿って接合用部材１ａのピッチよりも十分大きな寸法を有するユニットとして構成されている。   The ceiling outlet 5 is attached to a joining member 1a that protrudes inward from the air supply duct 1 by fastening means such as screws. As an example, a pair of joining members 1a are provided in the air supply duct 1 at a predetermined pitch along the depth direction, and the ceiling outlet 5 is attached to the joining member 1a (and thus to the air supply duct 1) via screws. It is done. The ceiling outlet 5 is configured as a unit having a dimension sufficiently larger than the pitch of the joining members 1a along the depth direction.

天井吹出口５は、給気ダクト１に取り付けられた状態において天井面１４と平行な下面部５ａを有する。下面部５ａには、図３に示すように、多数の開口部５ｂ，５ｃが二次元的に分布するように形成されている。具体的に、下面部５ａの中央開口領域５ａａには、比較的小さいサイズの開口部５ｂがほぼ均一に分布するように設けられている。一方、下面部５ａの両側開口領域５ａｂには、比較的大きいサイズの開口部５ｃが、開口部５ｂの分布とほぼ同じ分布にしたがって設けられている。   The ceiling outlet 5 has a lower surface portion 5 a parallel to the ceiling surface 14 in a state where it is attached to the air supply duct 1. As shown in FIG. 3, a large number of openings 5b and 5c are formed in the lower surface portion 5a so as to be two-dimensionally distributed. Specifically, the opening portions 5b having a relatively small size are provided in the central opening region 5aa of the lower surface portion 5a so as to be distributed substantially uniformly. On the other hand, the opening portions 5c having a relatively large size are provided in the opening regions 5ab on both sides of the lower surface portion 5a in accordance with the distribution almost the same as the distribution of the opening portions 5b.

換言すれば、下面部５ａの中央開口領域５ａａには比較的小さい開口率にしたがって多数の開口部５ｂが設けられ、下面部５ａの両側開口領域５ａｂには比較的大きい開口率にしたがって多数の開口部５ｃが設けられている。天井吹出口５は、給気ダクト１から開口部２を経た冷却空気が下面部５ａの開口部５ｂ，５ｃを介してのみサーバー室へ流入するように構成されている。   In other words, a large number of openings 5b are provided in the central opening region 5aa of the lower surface portion 5a according to a relatively small opening ratio, and a large number of openings are formed in the opening regions 5ab on both sides of the lower surface portion 5a according to a relatively large opening ratio. A portion 5c is provided. The ceiling outlet 5 is configured such that cooling air that has passed through the opening 2 from the air supply duct 1 flows into the server room only through the openings 5b and 5c of the lower surface 5a.

下面部５ａの中央開口領域５ａａは、対応するコールドアイル１３の中央領域１３ａに対応している。一方、下面部５ａの両側開口領域５ａｂは、コールドアイル１３の中央領域１３ａよりも外側の領域１３ｂおよびサーバーラック１１ａ，１１ｂの内側の領域１１ａａ，１１ｂａに対応している。換言すれば、鉛直方向に沿って見たときに、下面部５ａの両側開口領域５ａｂの一部は、対応するサーバーラック１１ａ，１１ｂと重なり合っている。こうして、天井吹出口５の下面部５ａは、給気ダクト１の開口部２よりも幅方向に拡張された吹出口を構成している。   The central opening region 5aa of the lower surface portion 5a corresponds to the central region 13a of the corresponding cold aisle 13. On the other hand, the opening regions 5ab on both sides of the lower surface portion 5a correspond to the region 13b outside the central region 13a of the cold aisle 13 and the regions 11aa and 11ba inside the server racks 11a and 11b. In other words, when viewed along the vertical direction, a part of both side opening regions 5ab of the lower surface portion 5a overlaps with the corresponding server racks 11a and 11b. Thus, the lower surface portion 5 a of the ceiling outlet 5 constitutes an outlet that is expanded in the width direction with respect to the opening 2 of the air supply duct 1.

図４は、本実施形態において天井吹出口を経て供給される冷却空気の速度ベクトルの分布を示す図である。図５は、比較例においてルーバーを経て供給される冷却空気の速度ベクトルの分布を示す図である。図４および図５では、実験により測定された冷却空気の向きおよび速さを矢印の向きおよび長さで表している。図５の比較例では、ルーバー２１の外側の羽根を傾けて、天井吹出口用の開口２２からの冷却空気の一部が外側へ向かうように空気の拡散を図っている。しかしながら、ルーバー２１を用いる比較例では、コールドアイル１３の中央領域１３ａに向かう冷却空気の速度は比較的大きいが、中央領域１３ａの外側領域１３ｂに向かう冷却空気の速度が比較的小さくなってしまう。   FIG. 4 is a diagram showing a distribution of velocity vectors of cooling air supplied through the ceiling outlet in the present embodiment. FIG. 5 is a diagram illustrating a distribution of velocity vectors of cooling air supplied via the louvers in the comparative example. In FIG. 4 and FIG. 5, the direction and speed of the cooling air measured by the experiment are represented by the direction and length of the arrow. In the comparative example of FIG. 5, the outer blades of the louver 21 are inclined to diffuse the air so that a part of the cooling air from the ceiling outlet opening 22 goes outward. However, in the comparative example using the louver 21, the speed of the cooling air toward the central region 13a of the cold aisle 13 is relatively high, but the speed of the cooling air toward the outer region 13b of the central region 13a is relatively small.

その結果、サーバーの排熱によりホットアイル１２（図５では不図示）に形成される高温空気が天井吸込口３（図５では不図示）に向かう途中で、サーバーラック１１ａ，１１ｂの上部からコールドアイル１３ヘ巻き込まれる現象が発生し易い。換言すれば、図５の比較例の場合、コールドアイル１３の外側領域１３ｂの上方における冷却空気の流れが比較的弱いので、ホットアイル１２からの高温空気がサーバーラック１１ａ，１１ｂの上部を経てコールドアイル１３ヘ侵入するのを十分に遮ることができない。   As a result, the hot air formed in the hot aisle 12 (not shown in FIG. 5) due to the exhaust heat of the server is cold from the upper part of the server racks 11a and 11b on the way to the ceiling inlet 3 (not shown in FIG. 5). The phenomenon of being caught in the aisle 13 is likely to occur. In other words, in the case of the comparative example of FIG. 5, the flow of cooling air above the outer region 13b of the cold aisle 13 is relatively weak, so that hot air from the hot aisle 12 is cold through the upper portions of the server racks 11a and 11b. It cannot be sufficiently blocked from entering the aisle 13.

これに対し、本実施形態では、給気ダクト１の開口部２を経た冷却空気が、天井吹出口５の下面部５ａの中央開口領域５ａａおよび両側開口領域５ａｂを介して、すなわち比較的小さい開口率にしたがって多数の開口部５ｂが設けられた中央開口領域５ａａおよび比較的大きい開口率にしたがって多数の開口部５ｃが設けられた両側開口領域５ａｂを介して、サーバー室のコールドアイル１３に向かって流入する。したがって、本実施形態では、図４に示すように、コールドアイル１３の中央領域１３ａに向かう冷却空気の速度よりも、中央領域１３ａの外側領域１３ｂに向かう冷却空気の速度の方が大きくなる。   On the other hand, in the present embodiment, the cooling air that has passed through the opening 2 of the air supply duct 1 passes through the central opening area 5aa and the both-side opening areas 5ab of the lower surface 5a of the ceiling outlet 5, that is, a relatively small opening. Through the central opening area 5aa provided with a large number of openings 5b according to the ratio and the side opening areas 5ab provided with a large number of openings 5c according to a relatively large opening ratio, toward the cold aisle 13 of the server room. Inflow. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the velocity of the cooling air toward the outer region 13b of the central region 13a is greater than the velocity of the cooling air toward the central region 13a of the cold aisle 13.

すなわち、サーバーラック１１ａ，１１ｂの内側領域１１ａａ，１１ｂａの上方、およびコールドアイル１３の外側領域１３ｂの上方に、速度の比較的大きい冷却空気の流れからなるガード気流が形成される。その結果、本実施形態では、このガード気流の作用により、ホットアイル１２からの高温空気がサーバーラック１１ａ，１１ｂの上部を経てコールドアイル１３ヘ侵入するのを十分に遮ることができ、ひいては高温空気のコールドアイル１３ヘの巻き込み現象を抑制して、サーバー室における冷却の更なる高効率化を図ることができる。   That is, a guard airflow composed of a flow of cooling air having a relatively high speed is formed above the inner regions 11aa, 11ba of the server racks 11a, 11b and above the outer region 13b of the cold aisle 13. As a result, in the present embodiment, the action of the guard airflow can sufficiently block the high temperature air from the hot aisle 12 from entering the cold aisle 13 through the upper portions of the server racks 11a and 11b. It is possible to further increase the efficiency of cooling in the server room by suppressing the phenomenon of entrainment in the cold aisle 13.

このように、本実施形態において、天井吹出口５は、コールドアイル１３の中央領域１３ａに向かう冷却空気の速度よりも、中央領域１３ａの外側領域１３ｂに向かう冷却空気の速度の方が大きくなるように、天井吹出口５から吹き出される冷却空気の流れを制御する。すなわち、本実施形態では、コールドアイルの中央領域に向かう冷却空気の速度よりも、コールドアイルの外側領域に向かう冷却空気の速度の方が大きくなるように、天井吹出口から吹き出される冷却空気の流れを制御することが重要である。   Thus, in this embodiment, the speed of the cooling air toward the outer region 13b of the central region 13a is higher in the ceiling outlet 5 than the velocity of the cooling air toward the central region 13a of the cold aisle 13. Next, the flow of the cooling air blown out from the ceiling outlet 5 is controlled. That is, in this embodiment, the cooling air blown out from the ceiling outlet is such that the cooling air speed toward the outer area of the cold aisle is larger than the cooling air speed toward the central area of the cold aisle. It is important to control the flow.

なお、上述の説明では、給気ダクト１の開口部２を経た冷却空気の流れを制御する天井吹出口５は、給気ダクト１の開口部２の下側に取り付けられて、天井面１４と平行な下面部５ａに二次元的に分布配置された複数の開口部５ｂ，５ｃを有する開口部材の形態を有する。しかしながら、これに限定されることなく、天井吹出口の具体的な構成については様々な変形例が可能である。   In the above description, the ceiling outlet 5 that controls the flow of the cooling air that has passed through the opening 2 of the air supply duct 1 is attached to the lower side of the opening 2 of the air supply duct 1, and the ceiling surface 14. It has the form of an opening member having a plurality of openings 5b and 5c that are two-dimensionally distributed and arranged on the parallel lower surface 5a. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made to the specific configuration of the ceiling outlet.

また、上述の説明では、開口部材の形態を有する天井吹出口５の下面部５ａの中央開口領域５ａａには比較的小さいサイズの開口部５ｂがほぼ均一に分布するように設けられ、両側開口領域５ａｂには比較的大きいサイズの開口部５ｃが開口部５ｂの分布とほぼ同じ分布にしたがって設けられている。しかしながら、これに限定されることなく、開口部材の下面部の中央開口領域および両側開口領域に設けられる開口部の形状、サイズ、数、分布などについては様々な形態が可能である。   Further, in the above description, the opening portions 5b having a relatively small size are provided in the central opening region 5aa of the lower surface portion 5a of the ceiling outlet 5 having the shape of the opening member so as to be distributed almost uniformly. The opening 5c having a relatively large size is provided in the 5ab according to the distribution almost the same as the distribution of the opening 5b. However, the present invention is not limited to this, and various forms are possible for the shape, size, number, distribution, and the like of the openings provided in the central opening region and the both-side opening regions of the lower surface portion of the opening member.

開口部材において重要なことは、サーバーラックの並列方向に沿って、第１開口率にしたがって複数の開口部が設けられた中央開口領域と、第１開口率よりも大きい第２開口率にしたがって複数の開口部が設けられた両側開口領域とを有することである。したがって、例えばすべての開口部のサイズが互いに同じであっても、中央開口領域に設けられる複数の開口部の分布密度を、両側開口領域に設けられた複数の開口部の分布密度よりも小さくすれば良い。   What is important in the opening member is that a central opening region in which a plurality of openings are provided according to the first opening ratio along the parallel direction of the server racks, and a plurality according to the second opening ratio that is larger than the first opening ratio. And an opening region on both sides provided with a plurality of openings. Therefore, for example, even if all the openings have the same size, the distribution density of the plurality of openings provided in the central opening region is made smaller than the distribution density of the plurality of openings provided in the both-side opening regions. It ’s fine.

また、上述の説明では、鉛直方向に沿って見たときに、天井吹出口５の下面部５ａの両側開口領域５ａｂの一部が、対応するサーバーラック１１ａ，１１ｂの内側領域１１ａａ，１１ｂａと重なり合っている。しかしながら、これに限定されることなく、鉛直方向に沿って見たときに、両側開口領域と対応するサーバーラック１１ａ，１１ｂとがある程度間隔を隔てていても良い。   Further, in the above description, when viewed along the vertical direction, a part of the opening regions 5ab on both sides of the lower surface portion 5a of the ceiling outlet 5 overlaps the inner regions 11aa and 11ba of the corresponding server racks 11a and 11b. ing. However, the present invention is not limited to this, and the server racks 11a and 11b corresponding to the opening areas on both sides may be spaced apart to some extent when viewed along the vertical direction.

具体的に、典型的な設計例によれば、両側開口領域５ａｂとサーバーラック１１ａ，１１ｂとの重なり幅の寸法ｗ（図２を参照）を、例えば−２５０ｍｍから＋２５０ｍｍの間で適宜設定することができる。ここで、幅寸法ｗが正の値の場合には両側開口領域の一部が対応するサーバーラックと重なり合っている状態を、幅寸法ｗが負の値の場合には両側開口領域と対応するサーバーラックとが間隔を隔てている状態を意味している。   Specifically, according to a typical design example, the dimension w (see FIG. 2) of the overlapping width between the both-side opening area 5ab and the server racks 11a and 11b is appropriately set, for example, between −250 mm and +250 mm. Can do. Here, when the width dimension w is a positive value, a part of the opening area on both sides overlaps with the corresponding server rack, and when the width dimension w is a negative value, the server corresponding to the opening area on both sides. This means that the rack is spaced apart.

また、上述の説明では、天井吹出口５が単一部材として一体形成され、ひいてはその下面部５ａが単一部材として一体形成されている。しかしながら、これに限定されることなく、例えば図６に示すように、下面部５ａに代えて、中央開口領域５ａａに対応する中央部材５ｄと両側開口領域５ａｂに対応する一対の周辺部材５ｅとを用いる変形例も可能である。   In the above description, the ceiling outlet 5 is integrally formed as a single member, and the lower surface portion 5a is integrally formed as a single member. However, without being limited thereto, for example, as shown in FIG. 6, instead of the lower surface portion 5a, a central member 5d corresponding to the central opening region 5aa and a pair of peripheral members 5e corresponding to the both side opening regions 5ab are provided. Variations to be used are also possible.

図６の変形例では、中央部材５ｄおよび周辺部材５ｅとして、たとえばパンチングメタルからなるパネル部材を用いることができる。具体的に、中央部材５ｄおよび周辺部材５ｅは、適当な支持用部材５ｆに載置するように取り付けられる。この場合、例えば落下防止用吊具５ｇを用いて、地震時においても中央部材５ｄおよび周辺部材５ｅが支持用部材５ｆから外れて落下することがないように構成することができる。   In the modification of FIG. 6, for example, panel members made of punching metal can be used as the central member 5 d and the peripheral member 5 e. Specifically, the central member 5d and the peripheral member 5e are attached so as to be placed on an appropriate support member 5f. In this case, for example, the fall prevention hanger 5g can be used to prevent the central member 5d and the peripheral member 5e from falling off the supporting member 5f even during an earthquake.

また、上述の説明では、データセンターのサーバー室における空調に対して本発明を適用している。しかしながら、サーバー室に限定されることなく、サーバー以外の各種のコンピュータ装置（メインフレーム、ミニコンピュータ等）、データ通信装置、無停電装置などを収容する複数のラックが並列配置されたホットアイル・コールドアイル方式の室内空間における空調に対しても同様に本発明を適用することができる。   In the above description, the present invention is applied to the air conditioning in the server room of the data center. However, it is not limited to the server room, but a hot aisle cold in which multiple racks that accommodate various computer devices (mainframes, minicomputers, etc.), data communication devices, uninterruptible devices, etc. other than servers are arranged in parallel. The present invention can be similarly applied to air conditioning in an aisle-type indoor space.

１ 給気ダクト（給気チャンバ）
２ 給気ダクトの開口部
３ 天井吸込口
４ 還気ダクト（還気チャンバ）
５ 天井吹出口
５ａ 下面部
５ａａ 下面部の中央開口領域
５ａｂ 下面部の両側開口領域
５ｂ，５ｃ 開口部
１１ａ，１１ｂ サーバーラック
１２ ホットアイル
１３ コールドアイル 1 Air supply duct (air supply chamber)
2 Opening of air supply duct 3 Ceiling inlet 4 Return air duct (return air chamber)
5 Ceiling outlet 5a Lower surface part 5aa Central opening area 5ab of lower surface part Both side opening area 5b, 5c Opening part 11a, 11b Server rack 12 Hot aisle 13 Cold aisle

Claims (9)

ホットアイル・コールドアイル方式の室内空間の空調システムにおいて、
空調機から供給された冷却空気を下方へ吹き出してラック間のコールドアイルに冷温領域を形成する天井吹出口と、
ラック内の装置の排熱によりラック間のホットアイルに形成される高温空気を吸い込む天井吸込口とを備え、
前記天井吹出口は、前記コールドアイルの中央領域に向かう冷却空気の速度よりも、前記中央領域の外側領域に向かう冷却空気の速度の方が大きくなるように、前記天井吹出口から吹き出される冷却空気の流れを制御することを特徴とする空調システム。 In a hot aisle / cold aisle indoor air conditioning system,
A ceiling outlet that blows down the cooling air supplied from the air conditioner to form a cold region in the cold aisle between the racks;
A ceiling suction port for sucking high-temperature air formed in the hot aisle between racks by exhaust heat of the equipment in the rack;
The cooling air blown from the ceiling air outlet is such that the speed of the cooling air toward the outer region of the central region is larger than the speed of the cooling air toward the central region of the cold aisle. An air conditioning system characterized by controlling the flow of air. 前記天井吹出口は、給気ダクトの開口部の下側に取り付けられて、前記天井の面とほぼ平行な面に沿って二次元的に分布配置された複数の開口部を有する開口部材を備え、
前記開口部材は、前記ラックの並列方向に沿って、第１開口率にしたがって複数の開口部が設けられた中央開口領域と、前記第１開口率よりも大きい第２開口率にしたがって複数の開口部が設けられた両側開口領域とを有することを特徴とする請求項１に記載の空調システム。 The ceiling outlet includes an opening member that is attached to the lower side of the opening of the air supply duct and has a plurality of openings that are two-dimensionally distributed along a plane substantially parallel to the surface of the ceiling. ,
The opening member has a central opening region in which a plurality of openings are provided according to a first opening ratio along a parallel direction of the racks, and a plurality of openings according to a second opening ratio larger than the first opening ratio. The air conditioning system according to claim 1, further comprising: an opening area on both sides provided with a portion. 前記中央開口領域に設けられた前記複数の開口部のサイズは、前記両側開口領域に設けられた前記複数の開口部のサイズ以下であることを特徴とする請求項２に記載の空調システム。 The air conditioning system according to claim 2, wherein a size of the plurality of openings provided in the central opening region is equal to or smaller than a size of the plurality of openings provided in the both-side opening regions. 前記中央開口領域に設けられた前記複数の開口部の分布密度は、前記両側開口領域に設けられた前記複数の開口部の分布密度以下であることを特徴とする請求項２または３に記載の空調システム。 4. The distribution density of the plurality of openings provided in the central opening region is equal to or less than the distribution density of the plurality of openings provided in the both-side opening region. 5. Air conditioning system. 鉛直方向に沿って見たときに、前記両側開口領域の一部は対応するラックと重なり合っていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の空調システム。 5. The air conditioning system according to claim 2, wherein when viewed along a vertical direction, a part of the opening area on both sides overlaps with a corresponding rack. 前記開口部材は、前記中央開口領域に対応する中央部材と、前記両側開口領域に対応する一対の周辺部材とを有することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の空調システム。 The air conditioning system according to any one of claims 2 to 5, wherein the opening member includes a central member corresponding to the central opening region and a pair of peripheral members corresponding to the both-side opening regions. . 前記中央部材と前記一対の周辺部材とは一体に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の空調システム。 The air conditioning system according to claim 6, wherein the central member and the pair of peripheral members are integrally formed. ホットアイル・コールドアイル方式の室内空間の空調方法において、
空調機から供給された冷却空気を天井吹出口から下方へ吹き出してラック間のコールドアイルに冷温領域を形成することと、
ラック内の装置の排熱によりラック間のホットアイルに形成される高温空気を天井吸込口から吸い込むことと、
前記コールドアイルの中央領域に向かう冷却空気の速度よりも、前記中央領域の外側領域に向かう冷却空気の速度の方が大きくなるように、前記天井吹出口から吹き出される冷却空気の流れを制御することとを含むことを特徴とする空調方法。 In the method of air-conditioning indoor spaces using the hot aisle / cold aisle method,
Cooling air supplied from the air conditioner is blown downward from the ceiling outlet to form a cold region in the cold aisle between the racks;
Sucking high-temperature air formed in the hot aisle between the racks by exhaust heat of the equipment in the rack from the ceiling suction port;
The flow of the cooling air blown out from the ceiling outlet is controlled so that the speed of the cooling air toward the outer region of the central region is larger than the speed of the cooling air toward the central region of the cold aisle. The air-conditioning method characterized by including. 前記冷却空気の流れを制御することは、給気ダクトの開口部の下側に取り付けられて、前記天井の面とほぼ平行な面に沿って二次元的に分布配置された複数の開口部を有する開口部材を用いて、前記天井吹出口からの冷却空気の流れを制御することを含み、
前記開口部材は、前記ラックの並列方向に沿って、第１開口率にしたがって複数の開口部が設けられた中央開口領域と、前記第１開口率よりも大きい第２開口率にしたがって複数の開口部が設けられた両側開口領域とを有することを特徴とする請求項８に記載の空調方法。 Controlling the flow of the cooling air includes a plurality of openings that are attached to the lower side of the openings of the air supply duct and are two-dimensionally distributed along a plane substantially parallel to the surface of the ceiling. Using an opening member to control the flow of cooling air from the ceiling outlet,
The opening member has a central opening region in which a plurality of openings are provided according to a first opening ratio along a parallel direction of the racks, and a plurality of openings according to a second opening ratio larger than the first opening ratio. The air-conditioning method according to claim 8, further comprising: an opening area on both sides provided with a portion.
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