CN104254814A - 空调系统 - Google Patents

空调系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104254814A
CN104254814A CN201380021870.0A CN201380021870A CN104254814A CN 104254814 A CN104254814 A CN 104254814A CN 201380021870 A CN201380021870 A CN 201380021870A CN 104254814 A CN104254814 A CN 104254814A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
mentioned
support
indoor
conditioning system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201380021870.0A
Other languages
English (en)
Inventor
大木淳一
山口祥一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Aircool Corp
Original Assignee
Denso Aircool Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Aircool Corp filed Critical Denso Aircool Corp
Publication of CN104254814A publication Critical patent/CN104254814A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20718—Forced ventilation of a gaseous coolant
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20718—Forced ventilation of a gaseous coolant
    • H05K7/20745—Forced ventilation of a gaseous coolant within rooms for removing heat from cabinets, e.g. by air conditioning device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/20—Cooling means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20245—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures by natural convection; Thermosiphons
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20763—Liquid cooling without phase change
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20763—Liquid cooling without phase change
    • H05K7/2079—Liquid cooling without phase change within rooms for removing heat from cabinets
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/208—Liquid cooling with phase change
    • H05K7/20827—Liquid cooling with phase change within rooms for removing heat from cabinets, e.g. air conditioning devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/0001—Control or safety arrangements for ventilation
    • F24F2011/0006—Control or safety arrangements for ventilation using low temperature external supply air to assist cooling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Ventilation (AREA)

Abstract

本发明能够提供一种适合于对服务器室进行空气调节的低耗电的空调系统。该空调系统具有：室内换热系统，其将由用于收纳发热设备的多个支架沿横向排列而成的支架列的热区域侧沿着支架列进行分隔，并在热区域的外侧形成冷气缓冲区域；供给风扇，其用于将冷气缓冲区域的冷气经由在其上配置有支架列的双层地板的地板下空间向支架列的冷区域侧供给；以及室外换热系统，制冷剂经由配管系统在该室外换热系统与室内换热系统之间循环。

Description

空调系统
技术领域
本发明涉及一种用于对用于收纳服务器等发热设备的支架进行空气调节的系统。
背景技术
日本国特开2012－098799号公报所公开的服务器室单元在能够彼此相邻配置的外壳内具有多台服务器支架和冷却设备，该服务器室单元本身作为服务器室发挥作用。该服务器室单元在外壳内划分成冷区域和热区域，将服务器支架设置为能够通风并将服务器支架以排成一列的方式配置于冷区域与热区域之间的交界部。在该服务器室单元中，还利用排气扇和空调装置来构成冷却设备，该排气扇构成为用于将外部空气向冷区域供给并自热区域向外部进行排气，该空调装置构成为用于制备冷气并使该冷气在外壳内循环。单元型数据中心通过如下方式形成：将多台服务器室单元相邻地配置在建筑物内并以各服务器室单元的整体构成服务器室。
发明内容
通过使用利用外部空气的制冷设备，能够削减服务器室的耗电。然而，为了导入外部空气而需要过滤器，还需要频繁地更换过滤器。因此，维护费用变高。另外，还难以与外界的天气、季节无关地将服务器室内的湿度保持在合适的范围内。
因而，要求一种适合于对服务器室等进行空气调节的、维护费用较少且外部空气的影响较小的空调系统。
本发明的一技术方案提供一种空调系统，其中，该空调系统具有：室内换热系统，其将由用于收纳发热设备的多个支架沿横向排列而成的支架列的热区域侧沿着支架列进行分隔，并在热区域的外侧形成冷气缓冲区域；供给风扇，其用于将冷气缓冲区域的冷气经由在其上配置有支架列的双层地板(日文：二重床)的地板下空间向支架列的冷区域侧供给；以及室外换热系统，制冷剂经由配管系统在该室外换热系统与室内换热系统之间循环。
在该空调系统中，利用热负荷集中于支架的热区域侧的情况，通过将室内换热系统以与支架列并排的方式配置于支架列的热区域侧对热区域进行分隔，且在热区域的外侧形成冷气缓冲区域，并利用室内换热系统在室内的热区域中的进一步限定的区域形成成为热点的区域。由于能够将自成为热区域的热点的区域导入到室内换热系统中的室内空气保持在较高温度，因此能够确保成为冷却对象的室内空气与外部空气之间的温度差。因此，能够提高空调系统的冷却效率，从而能够降低空调系统的耗电。
另外，在该空调系统中，利用沿着支架列延伸的室内换热系统来形成冷气缓冲区域，将该冷气缓冲区域的冷气经由地板下空间向支架列的冷区域侧供给。因而，在由于收纳于支架列的发热设备的功率或运转状态的差异、支架列的周围环境的差异而使沿着支架列而存在的制冷负荷因场所而不同时，通过使沿着支架列设置的室内换热系统的能力为可变，能够降低空调系统的耗电。
行之有效的是，该空调系统为自然循环型。即，优选的是，室外换热系统包括用于供制冷剂在该室外换热系统与室内换热系统之间经由配管系统自然循环的自然循环用室外换热系统。通过采用自然循环型的空调系统，能够在不将外部空气导入到室内且不使用压缩机的情况下对室内进行制冷。因此，能够实现能进一步削减耗电的、维护的费用也较少且外部空气的影响较小的空调系统。另外，通过利用室内换热系统来分隔热区域，并且形成冷气缓冲区域，能够确保成为冷却对象的热点的室内空气与外部空气之间的温度差。因此，即使在外部空气温度为较高温度的状态下，也能够以自然循环的方式来将室内冷却。
在该空调系统中，期望的是，室内换热系统包括以沿横向排列的方式配置的多个室内单元，室外换热系统包括经由独立的配管系统而分别与多个室内单元相连接的多个室外单元。在因每个支架的热负荷或支架列的每个区域的热负荷而使室内单元和室外单元的制冷负荷发生变化时，能够对与室外单元相对应地设置的外部空气风扇等的耗电进行单独控制，从而能够进一步降低空调系统的耗电。另外，通过利用独立的配管将室内单元和室外单元相连接，从而根据组合起来的室内单元和室外单元的条件来使制冷剂自然循环，由此能够最大限度地发挥基于自然循环的制冷能力。期望的是，多个室内单元以分别与沿横向排列的多个支架相对应的方式配置。
另外，期望的是，供给风扇包括以分别与多个室内单元相对应的方式配置的多个风扇单元。典型的是，风扇单元以支架为单位配置。通过对风扇单元进行单独控制，能够进一步削减耗电。
期望的是，该空调系统包括多个分隔构件，该多个分隔构件在分别与沿横向排列的多个支架相对应的位置处将热区域侧分隔，以阻碍热区域内的热空气流通。分隔构件的一个例子是不易成为维护的障碍的防火帘。通过以支架为单位来分隔热区域，能够利用与沿横向排列的以支架为单位的热负荷相对应的制冷负荷来使空调系统运转。因此，易于降低空调系统的耗电。
在该空调系统中，进一步期望的是，室内单元包括在上下方向上配置的多个室内副单元，室外单元包括经由独立的配管系统而分别与多个室内副单元相连接的多个室外副单元。由于能够与支架的在上下方向上的热负荷的变动相对应地改变室内副单元和室外副单元的制冷负荷，因此能够进一步削减耗电。在能够将沿横向排列的支架分别在纵向(上下方向)上多层地重叠的情况下，能够应对在上下方向上收纳于支架的发热设备的热功率的差异。并且，通过利用独立的配管系统进行连接，能够以副单元之间的组合来实现基于自然循环的制冷。
即，该空调系统的室内换热系统具有与支架列并排地呈矩阵状在纵横(上下左右)方向上配置的多个室内副单元，这些室内副单元分别通过独立的配管系统与室外副单元相连接。因而，通过各室内副单元和室外副单元的组合，只要各组合(副单元的对)的条件完备就能够使制冷剂自然循环，而获得基于自然循环的冷却能力。即使不对呈矩阵状配置的室内副单元积极地进行独立控制(也可以进行控制)，若每个室内副单元所要去除的热负荷变高，则也能够自动地(自控地)使制冷剂开始自然循环而将热量向室外副单元排出，由此能够将收纳于支架的发热设备的废热向屋外排出。室内副单元的矩阵也可以与支架列的纵横(上下左右)方向上的各支架(层、架)相对应。
另外，还行之有效的是，供给风扇包括用于朝向支架的在上下方向上不同的位置吹出冷气的多个风扇单元。能够选择性地向支架的在上下方向上的热负荷(热功率)较高的位置供给冷气。
也可以是，室内换热系统以形成上侧较窄且下侧较宽的冷气缓冲区域的方式倾斜地配置。通过增大面向热区域侧的面积，能够提高冷却效率，进而易于确保冷气缓冲区域内的在上下方向上的风量平衡。
本发明的另一技术方案提供一种室单元，其中，该室单元具有：上述空调系统；支架列，其由多个支架沿横向排列而成；双层地板，在该双层地板之上设置有支架列；以及壳体，其用于收纳支架列和空调系统的室内换热系统。收纳于支架的发热设备的典型例子是服务器。多个支架也可以包括用于在上下方向上收纳服务器的服务器用支架。室单元的典型例子是服务器室单元。
附图说明
图1是表示服务器室的配置的纵剖视图。
图2是表示服务器室的配置的横剖视图。
图3是表示不同的服务器室的配置的纵剖视图。
具体实施方式
在图1中，以纵向(铅垂方向)的剖视图示出了箱式(日文：コンテナ式)的服务器室的大致配置，在图2中，以水平方向的剖视图(横剖视图)示出了容器式的服务器室的大致配置。该服务器室(服务器室单元)10是整体在横向(X方向)上较长的长方体状的箱型，其包括：壳体11，其包围服务器室10；支架列20，其配置于服务器室10的室内12的中央；双层地板15，在该双层地板15之上设置有支架列20；以及支架空调系统(空调系统)50，其用于对服务器室10的室内12进行制冷。支架列20包括用于分别收纳发热的设备即本例子中为服务器25的多个支架(收纳架、放置架、服务器支架)21和设于支架21的上部的线缆配线空间29。
多个支架21在横向(水平方向、即X方向)上沿服务器室10的长度方向排成一列并与相邻的支架21相连接。各个支架21是多层构造，能够将多个服务器25以多层地配置的状态收纳。本例子的支架21是3层构造，并在上下方向上具有3个架(层)24。收纳于支架21的每个服务器25具有用于对内部进行冷却的风扇，该风扇用于在与支架列20的长度方向正交的前后方向(Y方向)上进行吸气和排气。以下，将服务器25的吸气方向作为服务器25和支架21的前侧22，将排气方向作为服务器25和支架21的后侧23。因而，支架21的前侧22成为冷区域(冷通道：cold aisle)17，后侧23成为热区域(热通道：hot aisle)18。
空调系统50包括室内换热系统(屋内换热器、室内换热装置)60、室外换热系统(屋外换热器、室外换热装置)70、冷风供给风扇80、以及用于使制冷剂在室内换热系统60与室外换热系统70之间循环的配管系统90。室内换热系统60包括多个室内换热单元(室内单元)61，这些室内单元61配置为将支架列20的后侧23的热区域18侧沿着支架列20分隔并在热区域18的外侧形成冷气缓冲区域19。
多个室内单元61以在上下方向和左右方向(纵横方向)上构成矩阵的方式配置，并形成与支架列20平行的壁，该多个室内单元61作为将热区域18和冷气缓冲区域19分隔开的隔壁(日文：パーティション)发挥作用。在该例子中，在自支架列20向后方(后侧)23离开与各个支架21的宽度(深度)相同的距离程度的位置上利用多孔性的板材、例如冲孔金属或多孔金属网(日文：エキスパンションメタル)形成有供空气流通的支承框或支承壁14。多个室内单元61安装于支承壁14并形成将热区域18和冷气缓冲区域19分隔开的隔壁。
供给风扇80包括多个风扇单元81。这些风扇单元81配置于地板下空间16并将冷气缓冲区域19的冷气2经由双层地板15的地板下空间16供给至支架列20的前方(前侧)22的冷区域17。即，地板15的冷气缓冲区域19的下侧成为开口87，冷气缓冲区域19的冷气2成为下降气流而向地板下空间16排出。在地板15的靠冷区域17的一侧设有供冷气2向冷区域17吹出的百叶窗(日文：ガラリ)85，利用供给风扇80将冷气2供给至冷区域17。
使冷气2经由双层地板15循环的系统具有如下几个优点。首先，通过将双层地板15用作管道，能够提供省空间且经济型的空调系统50。即使冷气2发生凝结，也能够在双层地板15的内部使凝结水蒸发，另外，还能够防止凝结水自顶板等漏出而影响服务器。并且，在该系统50中，能够以最短的距离将形成于热区域18的外侧的冷气缓冲区域19和冷区域17起来连接并将双层地板15用作冷气2的缓冲区域。因此，即使在排气温度局部上升而使室内换热系统60的热负荷局部变动那样的情况下，也能够抑制冷气2的温度变动。
室外换热系统70包括多个室外换热单元(室外单元)71，这些多个室外单元71配置于壳体11的外侧。
多个室内单元61分别在横向(X方向、水平方向)上与各个支架21的后方23相对地配置且在纵向(Z方向、铅垂方向)上配置成4层。各个室内单元61包括：传热面62，其由多个管以沿上下方向延伸的方式配置而成；上部集管63，其与多个管的上端相连；以及下部集管64，其与多个管的下端相连。
多个室外单元71以空开供外部空气5通过那样的空间的方式多层地重叠于壳体11的侧壁的外侧的适当的高度位置。各个室外单元71包括：传热面72，其由多个管以沿上下方向延伸的方式配置而成；上部集管73，其与多个管的上端相连；下部集管74，其与多个管的下端相连；以及外部空气风扇75，其用于向传热面72供给外部空气5。
配管系统90包括：液态制冷剂管91，其将各个室外单元71的下部集管74和各个室内单元61的下部集管64相连通；以及气体制冷剂管92，其将各个室内单元61的上部集管63和各个室外单元71的上部集管73相连通。多个室内单元61分别利用独立的配管系统90与以一对一同各个室内单元61相对应的1个或多个室外单元71相连接，被独立的配管系统90连接起来的室内单元61和室外单元71以构成一对的方式进行工作。
各个室外单元71配置在比由配管91和配管92连接起来的、与室外单元71成对配置的室内单元61高的位置。因此，在室外单元71处与外部空气5换热而液化后的制冷剂经由液态制冷剂管91在重力和设备内压差的作用下被供给至室内单元61。在室内单元61处因室内热负荷而气化后的气体制冷剂经由气体制冷剂管92在比重差的作用下被供给至室外单元71，并被外部空气5液化。
因而，在该支架空调系统50中，制冷剂在由独立的配管系统90连接而构成一对的室内单元61和室外单元71中自然循环。因此，不需要压缩机，从而能够节省用于使压缩机运转的电力。另外，在室外单元71的热负荷(散热负荷)较小的情况、风速足够大的情况下，通过使外部空气风扇75减速或停止，还能够节省用于使外部空气风扇75运转的电力。因而，能够在低耗电的状态下、根据外部空气的条件的不同而以实质上不消耗电力、而且不导入外部空气的状态下借助制冷剂间接地对室内12进行制冷。
经室内单元61冷却后的空气(冷气)2在被室内单元61分隔出的冷气缓冲区域19中下降并通过地板下空间16，然后被供给风扇80放出到支架列20和服务器25的前方22的冷区域(冷通道)17。供给风扇80包括多个风扇单元81，对该多个风扇单元81的设置位置和/或吹出方向(上下方向和左右方向)进行了调整，以便对沿上下方向多层地重叠于支架21的服务器25分别供给冷气2。向冷区域17吹出后的冷气2被内置于服务器25的风扇抽吸，从而吸收服务器25的内部的热量，并作为暖风(热风)的排气1而被放出到支架列20的后方23的热区域(热通道)18中。热区域18的高温的排气1被以隔壁状配置于支架列20的后方23的室内单元61冷却，并作为冷风2而放出到冷气缓冲区域(缓冲通道)19中。
空调系统50通过使室内12的空气循环来冷却被收纳于支架列20的服务器25。因而，不需要外部空气的导入，从而能够省略用于导入外部空气所需的过滤器。另外，由于不需要导入外部空气，因此，也不需要对由天气、季节等决定的湿度进行调整。并且，空调系统50通过制冷剂的自然循环进行工作。因此，若外部空气温度低于室内12的作为冷却对象的空气温度，则能够以低耗电的状态、还根据条件的不同而以不消耗电力的状态对服务器室10的内部进行制冷。
另外，在空调系统50中，将多个室内单元61以与支架列20大致平行的方式排列在热区域18中而制作隔壁并在支架列20与室内单元61之间强制地制作热点。采用这样的结构，能够抑制服务器25的排气1分散至室内12的其他部分而使室内12的温度整体上变成高温，从而能够将成为室内单元61的冷却对象的排气1的温度保持在与自服务器25排出的温度接近的温度即高温。因此，能够使成为室内单元61的冷却对象的空气(排气)1的温度较高，从而能够确保与外部空气5之间的温度差，即使在夏季等外部空气5成为高温的条件下，也能够通过自然循环型的空调系统50来对室内12进行制冷。例如，若收纳于支架21的发热设备的耐热温度是40℃左右，甚至在外部空气温度达到35℃左右的情况下，也能够通过耗电较小的自然循环型的空调系统50来去除室内12的热负荷，从而能够将室内12的温度保持在规定的条件。
近年来，市场上销售有能够应对环境温度为40℃的服务器25，若为用于收纳有这样的耐热条件较高的服务器25的服务器室10，则即使在夏季，也能够仅靠自然循环方式的空调系统50来将室内12的温度维持在规定的条件内。在夏季，在外部空气温度超过35℃那样的地区，也可以作为辅助系统而设置利用压缩机的空调系统。
如图2所示，空调系统50还包括以支架21为单位来将热区域18分隔的防火帘55。防火帘55自热区域18的上方延伸到下方，并作为在分别与多个支架21相对应的位置处阻碍热空气在热区域18内流通的分隔构件发挥作用。因而，能够利用防火帘55来抑制自搭载于某一支架(第1支架)21的服务器25中的、负荷较高的服务器25排出到热区域18中的高温的排气1扩散至其他支架21的热区域18。
因此，能够利用防火帘55在负荷较高的服务器25的后方23制作热点，从而能够将在与热区域18中的成为该热点的区域相接触的室内单元61处进行换热的室内空气维持在较高温度。因而，能够局部地确保室内温度与外部空气温度之差，在由独立的配管系统90连接起来的一对室内单元61和室外单元71中，制冷剂在该室内单元61所面对的局部的室内的条件下自然循环。因此，能够通过包括分散的多个室内单元61和室外单元71所组成的对在内的自然循环型的空调系统50来将服务器25的排气1的热负荷高效地放出到外部空气5中，从而能够将室内12的温度维持在规定的条件。
另外，与负荷较高的服务器25的热区域18相接触的室内单元61的热负荷会集中变高，从而能够抑制周围的室内单元61的热负荷(冷却负荷)连动地变高。因此，与室内单元61相对应的室外单元71的热负荷(散热负荷)也会集中变高，能够仅驱动热负荷较高的室外单元71的外部空气风扇75并使其他热负荷较低的室外单元71的外部空气风扇75减速或停止。因而，还能够根据热负荷而对外部空气风扇75单独地进行连通、断开控制，因此还能够降低外部空气风扇75的耗电。
用于将热区域18分隔的分隔构件并不限定于防火帘55。然而，由于服务器25的后方23的热区域18是更换服务器25、连接线缆等维护作业所需的空间，因此希望能够较自由地在热区域18中进出(日文：アクセス)。防火帘55能够进出且能够阻碍排气1的流通，并且还能够抑制紧急情况下的火势蔓延(日文：延焼)，因此，优选将防火帘55作为阻碍热区域18内的热空气流通的分隔构件。
在该支架空调系统50中，也以在上下方向上分割的方式配置有室内单元61。因而，使位于对多层地重叠于支架21的服务器25中的、负荷较高的服务器25的排气1进行处理(冷却)的位置(高度)的室内单元61的热负荷较高，并能够抑制位于对配置于其他层的服务器25的排气1进行处理的位置(高度)的室内单元61的热负荷连动地变高。因此，在热区域18的高度方向(上下方向、Z方向)上，也能够仅驱动与热负荷较高的室内单元61相对应的室外单元71的外部空气风扇75并停止其他热负荷较低的室外单元71的外部空气风扇75。因而，还能够根据热负荷而对外部空气风扇75单独地进行连通、断开控制，因此还能够降低外部空气风扇75的耗电。
在图3中示出了箱式的服务器室的不同例子。该服务器室10也包括：壳体11；支架列20，其设置于服务器室10的室内12的中央；双层地板15，其用于支承支架列20；以及空调系统50，其用于对服务器室10的室内12进行制冷。该空调系统50包括室外换热系统70，该室外换热系统70包括配置于壳体11的顶板的室外单元71。另外，室内换热系统60的多个室内单元61形成隔壁，该隔壁以形成上侧19a较窄且下侧19b较宽的冷气缓冲区域19的方式倾斜。因而，各室内单元61也倾斜地配置。空调系统50的其他结构与图1所示的系统50是共用的。
通过以使冷气缓冲区域19的下侧19b变宽的方式将室内单元61相对于铅垂方倾斜地配置，从而使冷气缓冲区域19内的、冷气2通过的截面积朝向下侧19b去而逐渐增加。由于室内单元61在上下方向上多层地配置，因此，通过了室内单元61后的冷气2的风量越朝向下侧19b去越大。在该服务器室10中，由于冷气缓冲区域19的下侧19b变宽，因此，即使在缓冲区域19的下侧19b，冷气2也能顺畅地流动，并减小压力损失，即使在下侧的室内单元61中，也易于确保通过室内单元61的风量。
并且，由于室内单元61相对于热区域18倾斜地配置，因此，室内单元61与热区域18相接触的面积增加。另外，由于每个室内单元61也以使冷风2朝向下侧变宽的方式倾斜，因此能够将冷风2向下侧顺畅地排出。因而，能够提高各个室内单元61的冷却能力。
这样，在设置有该空调系统50的服务器室10中，通过将室内单元61以与支架列20并排的方式配置于热区域18而对热区域18进行分隔，以抑制排出到热区域18中的高温的排气1的扩散，由此能够将在室内单元61处进行换热的排气1保持在较高温度。因此，在该空调系统50中，能够确保在室内单元61处进行换热的室内空气(排气)1与外部空气5的温度之间的温度差。因此，在冬季或夜间等外部空气温度较低的期间或时间段自不用说，在夏季、白天的外部空气温度较高的期间或时间段，若条件完备，则也能够以自然循环方式在低耗电或无耗电的状态下使用空调系统来去除服务器25的热负荷。
另外，在该空调系统50中，能够利用以支架21为单位配置的室内单元61来冷却各个服务器25的排气1。并且，在将室内单元61配置为矩阵状的空调系统50中，不仅利用以左右方向的层为单位配置的室内单元61来进行冷却，而且还利用以上下方向的层为单位配置的室内单元61来进行冷却。并且，室内单元61和室外单元71以成对的方式设置，能够以各个对为单位来使制冷剂自然循环。因而，能够以呈矩阵状配置的室内单元61为单位来实现自然循环方式的低耗电的制冷。另外，能够抑制与热负荷较低的室内单元61相连接的室外单元71的耗电，从而能够降低空调系统50的整体的耗电。
并且，该空调系统50利用室内单元61来冷却各个服务器25的排气1并将排气1放出到共同的冷气缓冲区域19而使其再循环。因而，能够利用所对应的室内单元61来吸收各个服务器25的负荷变动，因此能够将冷区域17的温度保持为恒定，并能够抑制对其他服务器25的能力造成影响。
此外，以上，作为发热设备，以服务器25为例进行了说明，但搭载于支架21的设备并不限于服务器25，也可以是在大规模太阳能发电所中使用的功率调节器(日文：パワーコンディショナ：PCS)、在便携式电话的基站中配置的通信交互用设备等。另外，以上，以能够独立设置的箱型的服务器室(服务器室单元)10为例进行了说明，但并不限定于箱型服务器室，也可以是数据中心内的服务器室，所配置的支架列并不限定于一列，也可以为两列以上。
另外，在上述例子中，在上下方向上配置有多个室内单元61并与各个室内单元61相对应地配置有室外单元71，但既可以针对每个支架配置1个室内单元61，也可以利用共同的室内单元61来冷却多个支架。另外，室外单元71的配置也并不限定于上述情况，也可以根据热负荷或服务器25的运转预期等将多个室内单元61分成多组，并以共用的方式设置与这些室内单元61的组连接的室外单元71。本发明也包括多个室内单元61一并进行工作的空调系统，但优选设计为，将多个室内单元61独立地分配在适当的区域中并采用自然循环方式进行制冷。
另外，外部空气风扇75既可以与每个室外单元71相对应地设置，也可以将外部空气风扇75设置为在将多个室外单元71分割成适当的组之后与各个组相对应。并且，也可以是，将每个室内单元61作为一组或对多个室内单元61进行组分并设置用于对通过上述室内单元61的流量进行控制的室内风扇。
并且，在上述空调系统中，作为将室内的发热放出到室外的部件，采用了被认为是节能性最高的自然循环式的热虹吸(thermo-siphon)式系统(冷却装置)。本发明的制冷系统不限定于自然循环式。散热方式并不限于热虹吸，也可以使用利用冷水、盐水的液循环式(泵式)系统、利用压缩机的冷冻循环系统。

Claims (12)

1.一种空调系统，其中，
该空调系统具有：
室内换热系统，其将由用于收纳发热设备的多个支架沿横向排列而成的支架列的热区域侧沿着上述支架列进行分隔，并在上述热区域的外侧形成冷气缓冲区域；
供给风扇，其用于将上述冷气缓冲区域的冷气经由在其上配置有上述支架列的双层地板的地板下空间向上述支架列的冷区域侧供给；以及
室外换热系统，制冷剂经由配管系统在该室外换热系统与上述室内换热系统之间循环。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其中，
上述室外换热系统包括用于供制冷剂在该室外换热系统与上述室内换热系统之间自然循环的自然循环用室外换热系统。
3.根据权利要求1或2所述的空调系统，其中，
上述室内换热系统包括以沿横向排列的方式配置的多个室内单元，上述室外换热系统包括经由独立的配管系统而分别与上述多个室内单元相连接的多个室外单元。
4.根据权利要求3所述的空调系统，其中，
上述供给风扇包括以分别与上述多个室内单元相对应的方式配置的多个风扇单元。
5.根据权利要求3或4所述的空调系统，其中，
上述多个室内单元以分别与沿横向排列的上述多个支架相对应的方式配置。
6.根据权利要求5所述的空调系统，其中，
该空调系统具有多个分隔构件，该多个分隔构件在分别与沿横向排列的上述多个支架相对应的位置处将沿着上述支架列形成的上述热区域分隔，以阻碍热空气的流通。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的空调系统，其中，
上述多个室内单元中的至少1个室内单元包括在上下方向上配置的多个室内副单元，上述多个室外单元中的至少1个室外单元包括经由独立的配管系统而分别与上述多个室内副单元相连接的多个室外副单元。
8.根据权利要求7所述的空调系统，其中，
上述室内换热系统包括呈矩阵状配置的上述多个室内副单元。
9.根据权利要求7或8所述的空调系统，其中，
上述供给风扇包括用于朝向上述多个支架中的任意一个支架的在上下方向上不同的位置吹出冷气的多个风扇单元。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的空调系统，其中，
在上述室内换热系统中，形成上侧较窄且下侧较宽的上述冷气缓冲区域。
11.一种室单元，其中，
该室单元具有：
权利要求1至10中任一项所述的空调系统；
支架列，其由多个支架沿横向排列而成；
双层地板，在该双层地板之上设置有上述支架列；以及
壳体，其用于收纳上述支架列和上述空调系统的室内换热系统。
12.根据权利要求11所述的室单元，其中，
上述多个支架包括用于在上下方向上收纳服务器的服务器用支架。
CN201380021870.0A 2012-09-14 2013-09-13 空调系统 Pending CN104254814A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012203230 2012-09-14
JP2012-203230 2012-09-14
PCT/JP2013/005452 WO2014041819A1 (ja) 2012-09-14 2013-09-13 空調システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104254814A true CN104254814A (zh) 2014-12-31

Family

ID=50277959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380021870.0A Pending CN104254814A (zh) 2012-09-14 2013-09-13 空调系统

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20150181769A1 (zh)
EP (1) EP2811366A4 (zh)
JP (1) JPWO2014041819A1 (zh)
CN (1) CN104254814A (zh)
HK (1) HK1203667A1 (zh)
SG (1) SG11201405389VA (zh)
TW (1) TW201411064A (zh)
WO (1) WO2014041819A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104991624A (zh) * 2015-08-07 2015-10-21 方流生 一种使用气动控制的用于网络服务器的柜式计算机装置
CN105068624A (zh) * 2015-08-07 2015-11-18 方流生 一种安装有电磁装置且用作网络服务器的柜式计算机装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2803813B1 (en) * 2013-05-16 2019-02-27 ABB Schweiz AG A subsea unit with conduction and convection cooling
JP2016001096A (ja) * 2014-06-12 2016-01-07 日比谷総合設備株式会社 サーバー室内の空調の効率化構造
US10191499B2 (en) 2014-07-02 2019-01-29 Microsoft Technology Licensing, Llc Gas distribution system within temperature differentiated environments
JP6737774B2 (ja) * 2015-04-01 2020-08-12 日本電気株式会社 相変化冷却装置およびその制御方法
CA3072888A1 (en) * 2017-07-14 2019-01-17 Inertech Ip Llc Modular air cooling and distribution systems and methods
JP2020021386A (ja) * 2018-08-03 2020-02-06 清水建設株式会社 サーバ室用空調システムおよびデータセンター
JP2020087080A (ja) * 2018-11-28 2020-06-04 日比谷総合設備株式会社 データセンターの空調の効率化構造
JP7306250B2 (ja) * 2019-12-11 2023-07-11 富士通株式会社 基地局及び装置冷却方法
US11236754B2 (en) * 2020-03-02 2022-02-01 Baidu Usa Llc Universal fan system and configuration method
JP2023536874A (ja) * 2020-08-13 2023-08-30 日本電気株式会社 システム、方法及びプログラム
CN112952617B (zh) * 2021-03-15 2022-08-05 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 双模配电线路自动化终端
DE102021126550A1 (de) * 2021-10-13 2023-04-13 Rittal Gmbh & Co. Kg Rechenzentrum mit einer in einem Container angeordneten Schaltschankreihe und einer Kaltgang-Warmgang-Schottung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040020224A1 (en) * 2002-08-02 2004-02-05 Bash Cullen E. Cooling system with evaporators distributed in parallel
CN102037288A (zh) * 2008-04-01 2011-04-27 惠普发展公司，有限责任合伙企业 多度量水平下可操作的管理系统
US20110175498A1 (en) * 2008-09-30 2011-07-21 Cullen Bash Data Center
CN102235729A (zh) * 2010-04-26 2011-11-09 Gac株式会社 冷气设备系统
JP2012021741A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Taisei Corp 空調システム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6938433B2 (en) * 2002-08-02 2005-09-06 Hewlett-Packard Development Company, Lp. Cooling system with evaporators distributed in series
JPWO2005001349A1 (ja) * 2003-06-27 2006-08-10 Gac株式会社 ダクトシステムおよび収納装置
JP5308750B2 (ja) * 2008-03-26 2013-10-09 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ ラック空調システム
EP2354378A1 (en) * 2010-02-01 2011-08-10 Dataxenter IP B.V. Modular datacenter element and modular datacenter cooling element
JP5194321B2 (ja) * 2010-05-10 2013-05-08 中央電子株式会社 電子機器収納ラック群の冷却装置、システム及び方法
JP5680914B2 (ja) * 2010-09-09 2015-03-04 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 冷却システム
JP5682025B2 (ja) * 2010-10-29 2015-03-11 清水建設株式会社 サーバ室ユニットおよびユニット型データセンター
JP5535872B2 (ja) * 2010-10-29 2014-07-02 株式会社日立製作所 データセンタ又は計算機システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040020224A1 (en) * 2002-08-02 2004-02-05 Bash Cullen E. Cooling system with evaporators distributed in parallel
CN102037288A (zh) * 2008-04-01 2011-04-27 惠普发展公司，有限责任合伙企业 多度量水平下可操作的管理系统
US20110175498A1 (en) * 2008-09-30 2011-07-21 Cullen Bash Data Center
CN102235729A (zh) * 2010-04-26 2011-11-09 Gac株式会社 冷气设备系统
JP2012021741A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Taisei Corp 空調システム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104991624A (zh) * 2015-08-07 2015-10-21 方流生 一种使用气动控制的用于网络服务器的柜式计算机装置
CN105068624A (zh) * 2015-08-07 2015-11-18 方流生 一种安装有电磁装置且用作网络服务器的柜式计算机装置
CN104991624B (zh) * 2015-08-07 2016-09-07 国网山东省电力公司日照供电公司 一种使用气动控制的用于网络服务器的柜式计算机装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014041819A1 (ja) 2014-03-20
EP2811366A1 (en) 2014-12-10
TW201411064A (zh) 2014-03-16
HK1203667A1 (zh) 2015-10-30
SG11201405389VA (en) 2014-11-27
US20150181769A1 (en) 2015-06-25
EP2811366A4 (en) 2016-09-28
JPWO2014041819A1 (ja) 2016-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104254814A (zh) 空调系统
US11781758B2 (en) Window-mounted climate control system and method
CA2662618C (en) Apparatus and method for cooling a space in a data center by means of recirculation air
US20080022713A1 (en) Thermal storage unit for air conditioning applications
US20090126293A1 (en) Telecommunications shelter with emergency cooling and air distribution assembly
US20110259573A1 (en) Cooling system
US20060032258A1 (en) Cooling assembly
KR20120116973A (ko) 칠링 유닛
CN101504176A (zh) 一种用于煤矿的可移动式应急救生舱的空气调节系统
JP2011226753A (ja) 空気調和設備と地中熱管
US11965662B2 (en) Air conditioning system
CN206402630U (zh) 一种模块化数据中心温控系统
US11297742B2 (en) Thermal containment system with integrated cooling unit for waterborne or land-based data centers
CN108174588B (zh) 一种数据中心下送风列间空调及冷却系统
CN211290648U (zh) 泵送相变制冷系统
KR101915876B1 (ko) 친환경 ess
JP5287764B2 (ja) 電気制御盤の冷却方法及び冷却設備
US20050076665A1 (en) Cooling assembly
CN212333543U (zh) 一种储能集装箱用的电池架及储能集装箱
CN107407949A (zh) 服务器机架和服务器冷却装置
CN106285077A (zh) 可扩展式模块化通信机房
CN102752976A (zh) 集装箱式集合型机柜
CN214482331U (zh) 一种隔热通风的低温储粮仓
CN102493690B (zh) 一种低温冷库装置结构
CN205510638U (zh) 一种顶置热管模块结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1203667

Country of ref document: HK

CB02 Change of applicant information

Address after: Nagano

Applicant after: Denso air conditioning machinery Co., Ltd.

Address before: Nagano

Applicant before: Gac Corp.

COR Change of bibliographic data
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20141231

REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: WD

Ref document number: 1203667

Country of ref document: HK