JP4905992B2 - Rack type air conditioner and operation method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、ラック型空調機及びその運転方法に係り、特にアンビエント空調と局所空調を併用する情報通信機械室の空調システムに好適なラック型空調機に関する。   The present invention relates to a rack type air conditioner and an operating method thereof, and more particularly to a rack type air conditioner suitable for an air conditioning system of an information communication machine room that uses both ambient air conditioning and local air conditioning.

近年、社会のＩＴ化の進展に伴い、情報通信機器の高速化、大容量化、高密度化が急速に進んでいる。これらの機器は、米国ＩＥＡ規格に準ずる１９インチサーバラックに格納され、情報通信機械室（データセンタ）に収容されるのが一般的である。サーバラックは前面から冷気を吸込み、上面又は背面から排気するタイプが多く、各ラックは同方向を向けて横一列に配置される。機械室内には、このようなラック列が複数列、隣接する列の吸気面と吸気面、排気面と排気面とを対向させて配置される。ここに、吸気面に挟まれた通路は、二重床から冷気が供給されることからコールドアイルと呼ばれる。これに対し排気面に挟まれた通路は、ラックからの排気で温度が上がるためホットアイルと呼ばれる。
この場合、二重床からの冷気供給のみで室全体を均一に空調する従来の方式（アンビエント空調方式）では、ラックからの発熱の偏在によりコールドアイルに局所的な高温エリアが生じ、情報通信機器・装置の高温障害発生という問題が生じる。このような問題を解消すべく、局所冷却のためにコールドアイルの上方に空調機を設置する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。 In recent years, with the advancement of IT in society, the speed, capacity, and density of information communication devices are rapidly increasing. These devices are generally stored in a 19-inch server rack conforming to the US IEA standard and housed in an information communication machine room (data center). Server racks often take in cool air from the front and exhaust from the top or back, and each rack is arranged in a horizontal row in the same direction. A plurality of such rack rows are arranged in the machine room, the intake surfaces and the intake surfaces of adjacent rows, and the exhaust surfaces and the exhaust surfaces are opposed to each other. Here, the passage between the intake surfaces is called cold aisle because cold air is supplied from the double floor. On the other hand, the passage between the exhaust surfaces is called hot aisle because the temperature rises due to exhaust from the rack.
In this case, in the conventional method (ambient air conditioning method) that uniformly air-conditions the entire room only by supplying cold air from the double floor, a local high temperature area is generated in the cold aisle due to uneven distribution of heat from the rack, and information communication equipment・ There is a problem of high-temperature failure of the equipment. In order to solve such a problem, a technique for installing an air conditioner above a cold aisle for local cooling has been proposed (for example, Patent Document 1).

図９は、この方式によるラック空調システム１００を示すものであり、機械室１０１内のサーバラック列１０４ａ、１０４ｂ間に形成されるコールドアイル１０５の上方に局所空調機１０２を設置する。これにより各サーバラックは、アンビエント空調機１０７により二重床空間１０６を介して供給される冷気、及び、局所空調機１０２により上方から供給される冷気により冷却されることになる。
特開２００３−１６６７２９号公報 FIG. 9 shows a rack air-conditioning system 100 according to this system. A local air conditioner 102 is installed above a cold aisle 105 formed between server rack rows 104a and 104b in a machine room 101. FIG. Thus, each server rack is cooled by the cold air supplied from the ambient air conditioner 107 through the double floor space 106 and the cold air supplied from above by the local air conditioner 102.
JP 2003-166729 A

しかしながら、従来の局所空調機を併設する空調システムにおいては、局所空調機が能力低下（故障、停止、冷凍サイクル安定までの起動時、サーモオフ時）したときにコールドアイル側温度が上昇し、情報通信装置の高温障害につながるおそれがある。特に、高発熱領域にある局所空調機が能力低下状態となった場合に、その危険性が高い。このような障害を回避するためには、予備機の配置等、局所空調機の設置に冗長性を持たせる必要があるが、これによりイニシアル・コストの増加や、空調スペース確保増による情報通信機器・装置の実装率低下、等を招くという問題がある。
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、イニシアル・コストの増加や実装率低下をもたらすことなく、局所空調機の能力低下時において情報通信機器・装置の高温障害発生を回避可能とするラック型空調機を提供するものである。 However, in an air conditioning system with a conventional local air conditioner, the temperature of the cold aisle rises when the local air conditioner drops in capacity (failure, shutdown, start-up until the refrigeration cycle stabilizes, or when the thermo is off), and information communication There is a risk of high temperature failure of the equipment. In particular, when the local air conditioner in the high heat generation region is in a reduced capacity state, the risk is high. In order to avoid such obstacles, it is necessary to provide redundancy in the installation of local air conditioners, such as the arrangement of spare units, but this will increase the initial cost and increase the amount of air conditioning space. -There is a problem that the mounting rate of the apparatus is reduced.
The present invention is intended to solve such problems, and does not cause an increase in initial cost or a reduction in the mounting rate, and causes a high-temperature failure of information communication equipment / devices when the capacity of a local air conditioner is reduced. A rack type air conditioner that can be avoided is provided.

本発明は以下の内容をその要旨とする。すなわち、本発明に係るラック型空調機は、
（１）サーバラック列により、コールドアイルとホットアイルとが形成される室内において、アンビエント空調機による二重床吹き出し空調と、ラック型空調機による局所空調と、を併用するラック空調システムに用いるラック型空調機であって、ホットアイル側の高温排気を機内に導入する排気導入部と、二重床空間からの冷却空気を機内に導入する冷気導入部と、冷却空気をコールドアイル側に吹き出す送風ファンと、吹き出し空気の供給源を、排気導入部からの排気又は冷気導入部からの冷気、のいずれか一方に切り替え可能とする流路切替手段と、を備えて成ることを特徴とする。
（２）上記発明において、少なくともファン駆動電源について、無停電電源回路を介して供給可能に構成して成ることを特徴とする。
かかる構成により、停電等、商用電源が遮断時に緊急避難的に二重床下の冷熱容量を利用することができ、コールドアイルの急激な温度上昇を一定時間抑制することが可能となる。 The gist of the present invention is as follows. That is, the rack-type air conditioner according to the present invention is
(1) A rack used in a rack air-conditioning system that uses double air-blowing air-conditioning with an ambient air conditioner and local air-conditioning with a rack-type air conditioner in a room where cold aisles and hot aisles are formed by a server rack row Type air conditioner that introduces hot aisle-side high-temperature exhaust into the machine, an air introduction part that introduces cooling air from the double floor space into the machine, and air that blows cooling air to the cold aisle side It is characterized by comprising a fan and flow path switching means capable of switching the supply source of the blown air to either the exhaust from the exhaust introduction part or the cold air from the cold air introduction part.
(2) The above invention is characterized in that at least the fan drive power supply can be supplied via an uninterruptible power supply circuit.
With such a configuration, it is possible to use the cold heat capacity under the double floor in an emergency evacuation when the commercial power supply is cut off, such as a power failure, and it is possible to suppress a rapid temperature rise of the cold aisle for a certain period of time.

また、本発明に係るラック空調システムに用いるラック型空調機の運転方法は、
（３）能力低下時において前記送風ファンを連続運転し、かつ、前記流路切替手段を排気導入部側から冷気導入部側に切り替えることを特徴とする。
（４）上記（３）において能力低下が、機器の起動、故障又はサーモオフに起因するものであることを特徴とする。
（５）上記（２）において、商用電源遮断時に無停電電源回路から電源供給するとともに、送風ファンを連続運転とし、かつ、吹き出し空気の供給源を排気導入部側から冷気導入部側に切り替えることを特徴とする。
（６）上記ラック空調システムの運転方法であって、ラック型空調機が、能力低下時において前記送風ファンを連続運転し、かつ、前記流路切替手段を排気導入部側から冷気導入部側に切り替えて運転を行うときは、アンビエント空調機の風量を増加させることを特徴とする。
ラック型空調機の冷気供給方法の変更に伴い、コールドアイル空間の環境が悪化する場合がありうる。本発明はこのような弊害を、アンビエント空調機の風量を増加させて冷気供給量を増すことにより回避するものである。 Moreover, the operation method of the rack type air conditioner used in the rack air conditioning system according to the present invention is as follows:
(3) When the capacity is reduced, the blower fan is continuously operated, and the flow path switching unit is switched from the exhaust introduction part side to the cold air introduction part side.
(4) In the above (3), the capacity reduction is caused by device activation, failure, or thermo-off.
(5) In the above (2), power is supplied from the uninterruptible power supply circuit when the commercial power is cut off, the blower fan is continuously operated, and the supply source of the blown air is switched from the exhaust introduction part side to the cold air introduction part side. It is characterized by.
(6) In the operation method of the rack air-conditioning system, the rack-type air conditioner continuously operates the blower fan when the capacity is reduced, and the flow path switching unit is changed from the exhaust introduction part side to the cold air introduction part side. When operating by switching, the air volume of the ambient air conditioner is increased.
With the change in the cold air supply method of the rack type air conditioner, the environment of the cold aisle space may deteriorate. The present invention avoids such adverse effects by increasing the amount of cold air supplied by increasing the air volume of the ambient air conditioner.

上記各発明によれば、局所空調機の能力低下時にも、二重床下の冷気、蓄冷熱を利用することができ、情報通信装置の高温障害を防止することができる。
また、冗長性を持たせることなく局所空調機を配置できるため、イニシアル・コストの低減が可能となる。 According to each said invention, even when the capability of a local air conditioner falls, the cold air and cold storage heat under a double floor can be utilized, and the high temperature failure of an information communication apparatus can be prevented.
Further, since the local air conditioner can be arranged without providing redundancy, the initial cost can be reduced.

以下、本発明に係るラック型空調機の実施形態について、図１乃至８を参照してさらに詳細に説明する。重複説明を避けるため、各図において同一構成には同一符号を用いて示している。なお、本発明の範囲は特許請求の範囲記載のものであって、以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。
（第一の実施形態）
図１は、ラック型空調機２０を用いた空調システム１の断面構成を示す図である。図２は、本発明の一実施形態に係るラック型空調機２０の室内機２０ａの断面構成を示す図である。図３は、空調システム１の平面構成を示す図である。図４は、空調システム１の起動時における冷気流路を示す図である。図５は、空調システム１の起動時における運転制御フローを示す図である。 Hereinafter, an embodiment of a rack type air conditioner according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. In order to avoid redundant description, the same components are denoted by the same reference numerals in the respective drawings. Needless to say, the scope of the present invention is described in the claims and is not limited to the following embodiments.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional configuration of an air conditioning system 1 using a rack type air conditioner 20. FIG. 2 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of the indoor unit 20a of the rack-type air conditioner 20 according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating a planar configuration of the air conditioning system 1. FIG. 4 is a diagram illustrating a cold air flow path when the air conditioning system 1 is activated. FIG. 5 is a diagram illustrating an operation control flow when the air conditioning system 1 is activated.

図１、３を参照して、空調システム１は、情報通信機械室５内に収容され、ラック列３を構成するサーバラック２を、アンビエント空調機である空調機４及び局所空調機であるラック型空調機２０により冷却するシステムである。
アンビエント空調機である空調機４は、蒸発器４ｅ及び送風機４ｃを備えた室内ユニット４ａ、圧縮機、凝縮器（いずれも不図示）等を主要構成とする室外ユニット４ｂ、及びこれらを接続する冷媒配管４ｄを備えている。かかる構成により、冷凍サイクル運転により発生させた冷熱を、室内ユニット４ａに導入する室内空気と熱交換させて冷却し、送風機４ｃにより機械室内に供給する。 Referring to FIGS. 1 and 3, an air conditioning system 1 is housed in an information and communication machine room 5, and a server rack 2 constituting a rack row 3 is divided into an air conditioner 4 that is an ambient air conditioner and a rack that is a local air conditioner. This is a system that is cooled by the mold air conditioner 20.
The air conditioner 4 which is an ambient air conditioner includes an indoor unit 4a having an evaporator 4e and a blower 4c, an outdoor unit 4b mainly composed of a compressor, a condenser (all not shown), and a refrigerant connecting them. A pipe 4d is provided. With this configuration, the cold generated by the refrigeration cycle operation is cooled by exchanging heat with the indoor air introduced into the indoor unit 4a, and supplied to the machine room by the blower 4c.

機械室５内部は、床パネル５ｄ及び天井パネル５ｅにより３つの空間に区画されており、床パネル５ｄの下部には二重床空間５ｃが、天井パネル５ｅの上部には天井空間５ｂが形成されている。空調機４の室内ユニット４ａと二重床空間５ｃとは往き側ダクト７ａを介して結ばれている。また、天井空間５ｂと室内ユニット４ａとは、戻り側ダクト７ｂを介して結ばれている。
ラック列３は、横一列に並んだ同一モジュールの複数のサーバラック２により形成されている。サーバラック２には、複数のラックマウントサーバ２ａが格納されており、各サーバから発生する熱は各サーバが搭載する冷却ファン（図示せず）により、前面から吸気した空気とともに背面に排気される。これにより、ラック全体として前面から冷気を吸込み、背面から排気するように構成されている。 The interior of the machine room 5 is divided into three spaces by a floor panel 5d and a ceiling panel 5e. A double floor space 5c is formed in the lower part of the floor panel 5d, and a ceiling space 5b is formed in the upper part of the ceiling panel 5e. ing. The indoor unit 4a of the air conditioner 4 and the double floor space 5c are connected via a forward duct 7a. The ceiling space 5b and the indoor unit 4a are connected via a return duct 7b.
The rack row 3 is formed by a plurality of server racks 2 of the same module arranged in a horizontal row. The server rack 2 stores a plurality of rack mount servers 2a, and heat generated from each server is exhausted to the back together with air sucked from the front by a cooling fan (not shown) mounted on each server. . As a result, the entire rack is configured to suck in cool air from the front and exhaust from the back.

各サーバラック２は、隣接する列の吸気面と吸気面、排気面と排気面が対向するように配置されており、これにより、吸気面側にはコールドアイル６ａが、排気面側にはホットアイル６ｂが形成されている。
各ラック列３において、内部発熱の大きなサーバ近傍には局所空調機としてラック型空調機２０が配置されている。空調機２０はサーバラックと同一モジュールで、かつ、吸排気の方向がサーバラック２とは逆向きに置かれている。すなわち、ホットアイル空間の高温排気を吸込み、コールドアイル側に冷却空気を吹き出すように配置されている。
コールドアイル６ａ床面の一部は、穴あきパネル５ｆにより構成されている。また、ラック型空調機２０の下側床面には冷気吹出口５ｇが設けられている。これらにより、空調機４から送られる冷気をコールドアイル空間、及び、後述するようにラック型空調機２０に供給可能に構成されている。
各ラック列３の一端側には、列内ラックへの電力供給用の配電盤ユニット（ＰＤＵ）９が配設されている。ＰＤＵ９についても、サーバラック２と同一モジュールに構成されている。 Each server rack 2 is arranged so that the intake surface and the intake surface of the adjacent rows face each other, and the exhaust surface and the exhaust surface face each other, so that the cold aisle 6a is provided on the intake surface side and hot air is provided on the exhaust surface side. An aisle 6b is formed.
In each rack row 3, a rack type air conditioner 20 is arranged as a local air conditioner in the vicinity of a server having a large internal heat generation. The air conditioner 20 is the same module as the server rack, and the intake / exhaust direction is opposite to that of the server rack 2. In other words, the hot aisle space is arranged so as to suck in high-temperature exhaust air and blow out cooling air to the cold aisle side.
A part of the floor surface of the cold aisle 6a is constituted by a perforated panel 5f. A cold air outlet 5g is provided on the lower floor surface of the rack-type air conditioner 20. Thus, the cool air sent from the air conditioner 4 can be supplied to the cold aisle space and the rack type air conditioner 20 as will be described later.
On one end side of each rack row 3, a switchboard unit (PDU) 9 for supplying power to the in-row rack is disposed. The PDU 9 is also configured in the same module as the server rack 2.

図２をも参照して、ラック型空調機２０は、室内機２０ａと、室外機２０ｂと、これらを接続する冷媒配管２０ｃを備えている。室内機２０ａは、筐体２２内部に蒸発器２３、送風ファン２４、制御部２７を主要構成として備えている。室内機２０ａは、床パネル５ｄに置かれた架台１０上に載置されている。ファン２４の前面にはファンガード２８が取り付けられている。
筐体２２の背面側には排気吸込口２５が設けられており、ホットアイル側の排気を導入可能に構成されている。また、筐体２２の底面側には冷気吸込口２６が設けられており、空調機４から供給される冷気を、冷気吹出口５ｇを介して導入可能に構成されている。排気吸込口２５及び冷気吸込口２６には、それぞれシャッター２５ａ，２６ａが取り付けられており、それぞれ駆動部２５ｂ，２６ｂが備えるギアモータとリンク機構（いずれも図示せず）の操作により、開閉自在に構成されている。ラック型空調機２０は、このような機構により、吸込み空気の流路を排気吸込口側、又は冷気吸込み側に切り替え自在に構成されている。 Referring also to FIG. 2, the rack-type air conditioner 20 includes an indoor unit 20a, an outdoor unit 20b, and a refrigerant pipe 20c that connects them. The indoor unit 20 a includes an evaporator 23, a blower fan 24, and a control unit 27 as main components inside the housing 22. The indoor unit 20a is placed on the gantry 10 placed on the floor panel 5d. A fan guard 28 is attached to the front surface of the fan 24.
An exhaust air inlet 25 is provided on the back side of the housing 22 so that hot-air exhaust can be introduced. Moreover, the cool air inlet 26 is provided in the bottom face side of the housing | casing 22, and it is comprised so that the cool air supplied from the air conditioner 4 can be introduce | transduced via the cool air blower outlet 5g. Shutters 25a and 26a are attached to the exhaust air inlet 25 and the cold air inlet 26, respectively, and can be opened and closed by operation of gear motors and link mechanisms (both not shown) provided in the drive units 25b and 26b, respectively. Has been. The rack type air conditioner 20 is configured to be able to switch the flow path of the intake air to the exhaust intake side or the cold air intake side by such a mechanism.

ラック空調システム１は以上のように構成されており、次に、図１の冷気及び排気流路を参照して、定常運転時における各サーバラック２の冷却について説明する。この場合、空調機２０の排気吸込口２５は開、冷気吸込口２６は閉の状態にある。空調機４に導入される室内空気は蒸発器４ｅにおいて熱交換して冷気となり、送風機４ｃによって往き側ダクト７ａを介して二重床空間５ｃに送出される。冷気は、穴あきパネル５ｆを通過して、コールドアイル６ａに供給される。さらに各サーバラックに導入されて、サーバ２ａ冷却後、高温排気となってホットアイル６ｂに排出される。高温排気の一部は、そのままホットアイル６ｂを上昇して、天井吸込口５ｈから天井空間５ｂに導かれ、戻り側ダクト７ｂを介して空調機４に戻される。また、高温排気の一部は、排気吸込口２５を介してラック型空調機２０に取り込まれ、機内の蒸発器２３で冷却されて冷気となり、送風ファン２４によってコールドアイル６ａに吹き出される。ここで、空調機４からの冷気と混合されて、上述のように各サーバラックに吸い込まれる。以上のような室内空気の循環により、各サーバラックの冷却が行われる。   The rack air-conditioning system 1 is configured as described above. Next, the cooling of each server rack 2 during steady operation will be described with reference to the cold air and exhaust flow paths of FIG. In this case, the exhaust air inlet 25 of the air conditioner 20 is open and the cold air inlet 26 is closed. The indoor air introduced into the air conditioner 4 exchanges heat in the evaporator 4e to become cold air, and is sent out by the blower 4c to the double floor space 5c through the forward duct 7a. The cold air is supplied to the cold aisle 6a through the perforated panel 5f. Furthermore, after being introduced into each server rack and cooling the server 2a, it is discharged into the hot aisle 6b as high temperature exhaust. A part of the hot exhaust gas rises as it is in the hot aisle 6b, is led to the ceiling space 5b from the ceiling suction port 5h, and is returned to the air conditioner 4 through the return side duct 7b. A part of the high-temperature exhaust gas is taken into the rack type air conditioner 20 through the exhaust air inlet 25, cooled by the evaporator 23 in the apparatus to become cold air, and blown out to the cold aisle 6 a by the blower fan 24. Here, it is mixed with the cold air from the air conditioner 4 and sucked into each server rack as described above. Each server rack is cooled by the circulation of indoor air as described above.

次に図４、５を参照して、ラック型空調機２０起動時における、冷凍サイクル安定までの間の運転制御フロー及び冷気流路について説明する。なお、以下の制御は、各ラック型空調機の制御部２７の指令により行われる。ラック型空調機２０起動時において（Ｓ１０１）、ラック型空調機２０は温度上昇抑制制御運転となる（Ｓ１０２）。すなわち、送風ファン２４は連続運転、かつ、排気吸込口２５は閉、冷気吸込口２６は開となる（Ｓ１０３）。これにより、空調機２０にはホットアイル側からの高温排気は吸い込まれず、冷気吸込口２６から直接冷気が導入される。その結果、コールドアイル６ａには、二重床空間５ｃからの冷気のみが供給されることとなり、空調機２０起動時の冷却能力不足に影響されることなく、ホットアイル側からの高温空気の流入によるコールドアイル６ａの急激な温度上昇が回避される。   Next, with reference to FIGS. 4 and 5, the operation control flow and the cool air flow path until the refrigeration cycle is stabilized when the rack type air conditioner 20 is started will be described. The following control is performed by a command from the control unit 27 of each rack type air conditioner. At the time of starting the rack type air conditioner 20 (S101), the rack type air conditioner 20 is in a temperature rise suppression control operation (S102). That is, the blower fan 24 is continuously operated, the exhaust suction port 25 is closed, and the cold air suction port 26 is opened (S103). As a result, high-temperature exhaust from the hot aisle side is not sucked into the air conditioner 20, and cold air is directly introduced from the cold air inlet 26. As a result, only the cold air from the double floor space 5c is supplied to the cold aisle 6a, and the inflow of hot air from the hot aisle side is not affected by the lack of cooling capacity when the air conditioner 20 is started. A sudden temperature rise of the cold aisle 6a due to is avoided.

その後、所定時間を経過するまでの間、その状態が維持さる（Ｓ１０４においてＮＯ）。ここに所定時間は、空調機２０の起動→定格冷房出力までに要する時間に基づいて設定される。所定時間経過後（Ｓ１０４においてＹＥＳ）、通常制御運転に移行する（Ｓ１０５）。すなわち、送風ファンは能力制御運転、かつ、排気吸込口２５は開、冷気吸込口２６は閉となる（Ｓ１０６）。これにより、排気吸込口２５からのホットアイル６ｂの高温排気の吸気により運転がおこなわれる。 Thereafter, the state is maintained until a predetermined time elapses (NO in S104). Here, the predetermined time is set based on the time required from the start of the air conditioner 20 to the rated cooling output. After a predetermined time has elapsed (YES in S104), the routine proceeds to normal control operation (S105). That is, the blower fan is capacity controlled, the exhaust suction port 25 is opened, and the cold air suction port 26 is closed (S106). As a result, the operation is performed by the intake of the hot exhaust gas of the hot aisle 6b from the exhaust suction port 25.

（第二の実施形態）
さらに、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態は、定常運転時にラック型空調機の故障等による能力低下があった場合の、コールドアイル温度上昇抑制のための冷気供給制御に関する。本実施形態の構成は上述の実施形態と同一であるので、図示及び重複説明を省略する。
図６は、本実施形態の制御フローを示す図である。定常運転時においてラック型空調機２０は通常運転制御、すなわち、吹き出し空気温度に基づく能力制御により運転されている（Ｓ２０１）。この場合、吸気は排気吸込口２５から行われ、冷気吸込口２６は閉ざされている（Ｓ２０２）。 (Second embodiment)
Furthermore, another embodiment of the present invention will be described. The present embodiment relates to a cold air supply control for suppressing a cold aisle temperature rise when there is a decrease in capacity due to a failure or the like of a rack air conditioner during steady operation. Since the configuration of this embodiment is the same as that of the above-described embodiment, illustration and duplication description are omitted.
FIG. 6 is a diagram showing a control flow of the present embodiment. During the steady operation, the rack type air conditioner 20 is operated by normal operation control, that is, capacity control based on the blown air temperature (S201). In this case, intake is performed from the exhaust air inlet 25, and the cold air inlet 26 is closed (S202).

運転中は、冷媒循環停止の有無が判定される（Ｓ２０３）。冷媒循環が停止するのは、冷凍サイクル系統の異常発生、又はサーモオフとなった場合である。これに該当するときは、温度上昇抑制運転制御に切り替えられる（Ｓ２０４）。すなわち、送風ファン２４連続運転、かつ、吸気は冷気吸込口２６から行われ、排気吸込口２５は閉ざされる（Ｓ２０５）。これにより、ホットアイル６ｂの高温排気を吸込まず、冷気吸込口２６からの冷気導入となるため、コールドアイルの急激な温度上昇を回避することができる。
その後、サーモオン又は冷媒回路系統等の異常が解消された時は（Ｓ２０６においてＹＥＳ）、通常運転制御に戻る（Ｓ２０１）。なお、サーモオン条件の判定は、吸い込み側の温度に基づいて行われる。 During operation, it is determined whether or not the refrigerant circulation is stopped (S203). The refrigerant circulation stops when an abnormality occurs in the refrigeration cycle system or when the thermostat is turned off. If this is the case, the operation is switched to the temperature rise suppression operation control (S204). That is, continuous operation of the blower fan 24 and intake air are performed from the cold air inlet 26, and the exhaust air inlet 25 is closed (S205). Thereby, since the hot air of the hot aisle 6b is not sucked and cold air is introduced from the cold air inlet 26, a rapid temperature rise of the cold aisle can be avoided.
Thereafter, when the abnormality such as the thermo-on or the refrigerant circuit system is resolved (YES in S206), the process returns to the normal operation control (S201). Note that the thermo-on condition is determined based on the temperature on the suction side.

（第三の実施形態）
さらに、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態は、停電等の商用電源遮断時に、局所空調機の冷気供給用電源を無停電電源装置（ＵＰＳ）から供給するシステムである。
図７は、ラック空調システム３０の電力供給系統を示す図である。図８は、同商用電源遮断時における電力供給系統を示す図である。 (Third embodiment)
Furthermore, another embodiment of the present invention will be described. This embodiment is a system that supplies cold air supply power for a local air conditioner from an uninterruptible power supply (UPS) when commercial power is cut off, such as a power failure.
FIG. 7 is a diagram illustrating a power supply system of the rack air conditioning system 30. FIG. 8 is a diagram showing a power supply system when the commercial power supply is shut off.

図７を参照して、ラック空調システム３０の構成が上述のラック空調システム１と異なる点は、バッテリー３１ａ、整流器３１ｂ、インバータ３１ｃを主要構成とする無停電電源装置（ＵＰＳ）３１を備えていることである。さらに、アンビエント空調機４及び、以下の緊急時供給系統を除くラック型空調機３２の電源は、電力ラインＥ１、Ｅ１ａ、Ｅ１ｂ、Ｅ１ｃを介して直接、商用電源から供給される。一方、緊急供給系統であるラック型空調機３２の送風ファン、シャッター駆動部、制御部（いずれも図示を省略）の電源は、電力ラインＥ１から分岐する電力ラインＥ２、ＵＰＳ３１、電力ラインＥ３、Ｅ３ａを経由して供給される。なお、ＰＤＵ９についてもＵＰＳ３１、電力ラインＥ３ｂ経由で電力供給される。その他の構成は上述の実施形態と同一であるので、重複説明を省略する。   Referring to FIG. 7, the configuration of the rack air conditioning system 30 is different from the rack air conditioning system 1 described above in that it includes an uninterruptible power supply (UPS) 31 that mainly includes a battery 31 a, a rectifier 31 b, and an inverter 31 c. That is. Furthermore, the power of the ambient air conditioner 4 and the rack type air conditioner 32 excluding the following emergency supply system is directly supplied from a commercial power supply via the power lines E1, E1a, E1b, E1c. On the other hand, the power supply of the blower fan, the shutter drive unit, and the control unit (all of which are not shown) of the rack type air conditioner 32 that is an emergency supply system is the power line E2, UPS 31, and power lines E3, E3a branched from the power line E1. Supplied via The PDU 9 is also supplied with power via the UPS 31 and the power line E3b. Since other configurations are the same as those of the above-described embodiment, a duplicate description is omitted.

通常時における電力供給は同図太線に示す通り、全ての機器、装置が商用電源から電力供給を受ける形態となる。この場合、ラック型空調機３２は、冷気吸込口（図示せず）閉、排気吸込口（図示せず）開の状態にある。また、送風ファン（図示せず）は能力制御運転である。   As shown in the bold line in FIG. 1, all devices and devices receive power from a commercial power source. In this case, the rack type air conditioner 32 is in a state in which the cold air inlet (not shown) is closed and the exhaust inlet (not shown) is opened. A blower fan (not shown) is in capacity control operation.

次に図８を参照して、停電等、商用電源遮断時には、電力ラインＥ１、Ｅ２経由の電源供給が遮断する。このため、アンビエント空調機４及びラック型空調機３２の冷媒回路系統は運転停止状態となる。しかしながら、ラック型空調機３２の緊急供給系統についてはＵＰＳ３１側に切り替えられ、バッテリー３１ａ、電力ラインＥ４、Ｅ３、Ｅ３ａを介して電力供給される。なお、ＰＤＵ９についても同様である。この場合、ラック型空調機３２は、冷気吸込口は開、排気吸込口閉に切り替えられ、さらに、送風ファンは連続運転となる。これにより、商用電源が遮断しても、緊急避難的に二重床下の冷熱容量を利用することができ、コールドアイルの急激な温度上昇を一定時間抑制することが可能となる。
なお、本実施形態では、制御部及び流路切替手段であるシャッター駆動部について、無停電電源回路からの電力供給とする形態としたが、電力を用いず錘等の機械的手段により作動させる構成とすることもできる。
また、本実施形態では、アンビエント空調機については全て商用電源のみの電源供給としたが、送風系統については無停電電源回路からも電源供給可能な構成とすることもできる。 Next, referring to FIG. 8, when commercial power is cut off, such as a power failure, power supply via power lines E1 and E2 is cut off. For this reason, the refrigerant circuit system of the ambient air conditioner 4 and the rack type air conditioner 32 is in an operation stop state. However, the emergency supply system of the rack type air conditioner 32 is switched to the UPS 31 side, and power is supplied through the battery 31a and the power lines E4, E3, E3a. The same applies to PDU9. In this case, in the rack type air conditioner 32, the cold air inlet is switched to open and the exhaust air inlet is closed, and the blower fan is continuously operated. As a result, even if the commercial power supply is cut off, the cold heat capacity under the double floor can be used for emergency evacuation, and the rapid temperature rise of the cold aisle can be suppressed for a certain period of time.
In this embodiment, the control unit and the shutter drive unit that is the flow path switching unit are configured to supply power from the uninterruptible power supply circuit. However, the configuration is such that power is not used but the mechanical unit such as a weight is operated. It can also be.
Further, in this embodiment, the ambient air conditioners are all supplied with only commercial power, but the blower system may be configured to be able to supply power from an uninterruptible power supply circuit.

本発明は、熱源、冷媒、空調方式、建築構造等の種類を問わず、ラック型空調機を用いるシステムに広く適用可能である。   The present invention can be widely applied to a system using a rack type air conditioner regardless of the type of heat source, refrigerant, air conditioning system, building structure, and the like.

ラック型空調機２０を用いた空調システム１の断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure of the air conditioning system 1 using the rack type air conditioner. ラック型空調機２０の室内機２０ａの断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure of the indoor unit 20a of the rack type air conditioner 20. FIG. 空調システム１の平面構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a planar configuration of an air conditioning system 1. FIG. 空調システム１の起動時における冷気の流路を示す図である。It is a figure which shows the flow path of the cold air at the time of starting of the air conditioning system. 空調システム１の起動時における運転制御フローを示す図である。It is a figure which shows the operation control flow at the time of starting of the air conditioning system. 第二の実施形態における運転制御フローを示す図である。It is a figure which shows the operation control flow in 2nd embodiment. ラック空調システム３０の電力供給系統を示す図である。2 is a diagram showing a power supply system of a rack air conditioning system 30. FIG. ラック空調システム３０の商用電源遮断時における電力供給系統を示す図である。It is a figure which shows the electric power supply system at the time of the commercial power supply interruption | blocking of the rack air conditioning system. 従来のラック空調システム１００を示す図である。1 is a diagram showing a conventional rack air conditioning system 100. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１、３０・・・・ラック空調システム
２・・・・サーバラック
３・・・・ラック列
４・・・・アンビエント空調機
５・・・・情報通信機械室
５ｂ・・・天井空間
５ｃ・・・二重床空間
５ｄ・・・床パネル
５ｅ・・・天井パネル
５ｇ・・・冷気吹出口
６ａ・・・コールドアイル
６ｂ・・・ホットアイル
９・・・・ＰＤＵ
２０、３２・・・ラック型空調機
２４・・・送風ファン
２５・・・排気吸込口
２５ａ・・・シャッター
２６・・・冷気吸込口
３１・・・ＵＰＳ
Ｅ１〜Ｅ４、Ｅ３ａ、Ｅ３ｂ・・・ 電力ライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 30 ... Rack air conditioning system 2 ... Server rack 3 ... Rack row 4 ... Ambient air conditioner 5 ... Information communication machine room 5b ... Ceiling space 5c ... -Double floor space 5d-Floor panel 5e-Ceiling panel 5g-Cold air outlet 6a-Cold aisle 6b-Hot aisle 9-PDU
20, 32 ... Rack type air conditioner 24 ... Blower fan 25 ... Exhaust air inlet 25a ... Shutter 26 ... Cold air inlet 31 ... UPS
E1-E4, E3a, E3b ... Power line

Claims (6)

サーバラック列により、コールドアイルとホットアイルとが形成される室内において、アンビエント空調機による二重床吹き出し空調と、ラック型空調機による局所空調と、を併用するラック空調システムに用いるラック型空調機であって、
ホットアイル側の高温排気を機内に導入する排気導入部と、
二重床空間からの冷却空気を機内に導入する冷気導入部と、
冷却空気をコールドアイル側に吹き出す送風ファンと、
吹き出し空気の供給源を、排気導入部からの排気又は冷気導入部からの冷気、のいずれか一方に切り替え可能とする流路切替手段と、
を備えて成ることを特徴とするラック型空調機。 Rack type air conditioner used in a rack air conditioning system that uses double floor blowout air conditioning with ambient air conditioner and local air conditioning with rack type air conditioner in a room where cold aisle and hot aisle are formed by server rack row Because
An exhaust introduction section for introducing hot aisle high temperature exhaust into the aircraft;
A cold air introduction section for introducing cooling air from the double floor space into the aircraft;
A blower fan that blows out cooling air to the cold aisle side;
A flow path switching means capable of switching the supply source of the blown air to either the exhaust from the exhaust introduction unit or the cold from the cold introduction unit;
A rack-type air conditioner comprising: 少なくとも、ファン駆動電源について、無停電電源回路を介して供給可能に構成して成ることを特徴とする請求項１に記載のラック型空調機。 The rack type air conditioner according to claim 1, wherein at least the fan drive power supply is configured to be supplied via an uninterruptible power supply circuit. 請求項１又は２に記載のラック空調システムに用いるラック型空調機の運転方法であって、能力低下時において前記送風ファンを連続運転し、かつ、前記流路切替手段を排気導入部側から冷気導入部側に切り替えることを特徴とするラック型空調機の運転方法。 The operation method of the rack type air conditioner used in the rack air conditioning system according to claim 1 or 2, wherein the blower fan is continuously operated when the capacity is lowered, and the flow path switching means is cooled from the exhaust introduction part side. A method of operating a rack type air conditioner characterized by switching to the introduction side. 前記能力低下が、機器の起動、故障又はサーモオフに起因するものであることを特徴とする請求項３に記載のラック型空調機の運転方法。 The operation method of the rack type air conditioner according to claim 3, wherein the capacity reduction is caused by start-up of equipment, failure or thermo-off. 請求項２に記載のラック型空調機において、
商用電源遮断時に前記無停電電源回路から電源供給するとともに、
前記送風ファンを連続運転とし、かつ、
吹き出し空気の供給源を排気導入部側から冷気導入部側に切り替える、
ことを特徴とするラック型空調機の運転方法。 The rack-type air conditioner according to claim 2,
While supplying power from the uninterruptible power supply circuit when commercial power is cut off,
The blower fan is operated continuously, and
Switch the supply source of the blown air from the exhaust inlet side to the cold air inlet side,
A method of operating a rack type air conditioner characterized by the above. 請求項１又は２に記載のラック空調システムにおいて、
前記ラック型空調機が、能力低下時において前記送風ファンを連続運転し、かつ、前記流路切替手段を排気導入部側から冷気導入部側に切り替えて運転を行うときは、前記アンビエント空調機の風量を増加させることを特徴とするラック空調システムの運転方法。
In the rack air conditioning system according to claim 1 or 2,
When the rack type air conditioner continuously operates the blower fan when the capacity is reduced and switches the flow path switching unit from the exhaust introduction side to the cold air introduction side, the ambient air conditioner An operation method of a rack air conditioning system, characterized by increasing an air volume.
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