JP2002156136A - 通信機器室等の空調システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信機器からの高密度の排熱を局所的に処理
して，全体として省スペース，省エネルギを図った空調
を実施する。 【解決手段】 通信機器５を搭載したラックＬのラック
列Ｌ１，Ｌ２間の通路空間部１，ラック列Ｌ１，Ｌ２間
の通路空間部１の上方に局所冷却装置１２を設置する。
ラックＬの側面に開口部６ａを設け，ラックＬの上部に
送風機４を設ける。局所冷却装置１２からの低温の空調
空気が開口部６ａ内からラックＬ内に取り入れられ，通
信機器５からの排熱が局所的に処理される。送風エネル
ギが従来よりも低減され，通信機器室Ｒ内の有効床面積
にも変動をもたらせない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は通信機器室等をはじ
めとする発熱密度の高い室の空調システムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】電算機室やＯＡルームでは，空調熱負荷
のほとんどが顕熱負荷となっており，その床面積当たり
の平均発熱密度は５００Ｗ／ｍ^２程度である。このよう
な施設では，施工やメンテナンスの容易性，および熱源
を分散することができるなどの理由から，全顕熱処理型
のパッケージエアコンが多く使用されている。

【０００３】またこれらの施設の部屋構造は，多数の電
源ケーブルや信号ケーブルを配線する必要があるためそ
の多くは二重床構造となっており，床下チャンバを配線
スペースとして利用している。パッケージエアコンによ
る空調においても床下チャンバを風道として利用するた
め，上部吸い込み・下部吹き出し方式としており，パッ
ケージエアコンで処理された低温空気を床下チャンバー
を通じて，電算機等の設置場所に搬送し，機器下部の開
口部から当該低温空気を機器筐体内部に供給して機器か
らの排熱の処理を行っている。

【０００４】従来のこのような空調システムの構成方法
を図１１に示す。使用される全顕熱処理型のパッケージ
エアコン１０１は，直膨コイル１０１ａと送風機１０１
ｂとを有し，直膨コイル１０１ａは，通信機室Ｒの外に
設置されている室外機１０１ｃと冷媒配管１０１ｄで結
ばれている。この全顕熱処理型のパッケージエアコン１
０１から吹き出される空気の温度は通常１５〜２０℃で
あり，機器筐体１０２からの排気と室Ｒ内の床面１０３
の室内への吹出し口１０３ａ，機器に対応する吹出し口
１０３ｂから吹き出された空気とが混合した空気，すな
わちパッケージエアコン１０１への戻り空気温度は２５
℃程度である。したがって，全顕熱処理型のパッケージ
エアコン１０１での処理温度差は，５〜１０℃程度とな
る。現在製品化されている全顕熱処理型のパッケージエ
アコン１台当たりの冷却能力は１０〜４０ｋＷ程度であ
り，施設内の外周壁面に沿って空調熱負荷に応じた台数
のパッケージエアコンを設置して室内空調を行ってい
る。

【０００５】また前述のパッケージエアコン方式以外の
方法では，冷却装置として冷水コイルを内蔵した空調機
を用いる方法がある。この場合，熱源装置としては冷凍
機と冷却塔が用いられている。例えば，特許第２９７９
０６１号公報に開示されているものでは，空調機に２台
の冷却コイルを処理空気の流れに対して直列に配置し，
一次冷却＋二次冷却を行っている。この公開技術では，
一次冷却コイルへの冷水供給を，冷凍機で作った冷水系
統と，冷却塔のフリークーリングによって作った冷水系
統とに切り替えて使用できるようにしている。そして冬
期や中間期の外気湿球温度が低い時期には，冷却塔のフ
リークーリングにより冷水を供給することにより，冷凍
機の運転時間を低減して省エネルギを図っている。さら
に一次冷却および二次冷却用の二つの冷却コイルを直列
に用いることにより，一次冷却に冷却塔のフリークーリ
ング運転を行った際の外気条件の変動による冷却能力変
化分を，二次冷却により補正しようとするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところでインターネッ
ト等の通信技術の発展に伴い，多くの通信基地が建設さ
れている。これらの施設内の通信機器室では，図１２に
示されるように，サーバやルータなどの通信機器を複数
台収納したラック１１１が通信機器室内に多数並べられ
ている。これらの施設も空調熱負荷のほとんどが顕熱負
荷であり，その発熱密度は一般的な電算機室よりもかな
り大きくなってきている。この傾向は当分の間続くと予
想され，床面積当たりの平均発熱密度は１０００Ｗ／ｍ
^２を超えると予想される。

【０００７】このような発熱密度が高い通信機器室の空
調を行う場合には，前記した電算機室等で採用されてい
る従来の全顕熱処理型パッケージエアコンの設置台数を
熱負荷に応じて増加する方式では，パッケージエアコン
の設置台数が著しく増え，施設内の室内壁面だけでは室
内機を設置できなくなるおそれがある。またパッケージ
エアコンの設置台数の増加に伴い，送風空気量も著しく
増加し，二重床の下部空間での送風抵抗も増加する。し
たがって，従来型のパッケージエアコンを増設する方式
では，室内機の設置スペースの確保が難しくなるばかり
でなく，送風エネルギーの増加を招くことになる。さら
に，通信機器室の面積が広くなったり，床下チャンバー
内の通信ケーブル量が多くなると，床下チャンバー内に
均一に送風できなくなり，機器の冷却能力のばらつきが
生じる。

【０００８】さらに後者の公開技術によれば，冷熱源が
同系統の集中熱源であり，夏季の冷凍機のみによる運転
モードの場合に冷凍機廻りでの故障や事故が発生する
と，空調熱源が完全停止してしまうという危険性があ
る。また，空調機の修理やメンテナンスの場合には，空
調機１台を全停止させることになり，その空調機が受け
持つエリアの室温は上昇する。また，空調熱負荷が著し
く大きい施設では，設備容量も増加するため熱源機器
（冷凍機・冷却塔）設置スペースや配管の量が膨大とな
り，広い機械室やパイプシャフトスペースが必要となっ
てしまいレンタビリティが減少するという不具合も生じ
る。

【０００９】そして前記した各従来技術において共通す
る課題は，空調熱負荷が増加してくると，冷却対象室を
空調する空調用機器の設置占有面積が増加し，レンタビ
リティが低下すること，また床下チャンバを通して空調
空気を部屋全体に循環させることによる送風エネルギー
の増大である。

【００１０】本発明は，かかる点に鑑みてなされたもの
であり，通信機器等を搭載しているラック内の機器排熱
を効果的に処理して空調熱負荷を低減させるとともに，
空調機器の設置スペースを工夫して，前記課題の解決を
図ることをその目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め，請求項１によれば，通信機器を上下方向に搭載した
ラックが整列してラック列をなし，当該ラック列が複数
設置されている通信機器室を空調するシステムであっ
て，前記ラック列相互間に形成される空間部の上方に，
当該空間部を冷却する局所冷却装置を有することを特徴
とする，通信機器室等の空調システムが提供される。

【００１２】このように前記ラック列相互間に形成され
る空間部の上方に，当該空間部を冷却する局所冷却装置
を有することで，当該空間部を通じてラックの熱負荷を
低減させることが可能になる。またラック列相互間に形
成される空間部の上方に局所冷却装置を設置したので，
格別床占有面積の増大をもたらさない。なお本明細書で
いう通信機器室等とは，前記した通信機器が設置されて
いる室だけをいうのではなく，発熱量が高く，高密度の
発熱機器が設置されている室もその対象としている。し
たがって，電算機室であってもよい。

【００１３】前記ラック列相互間に形成される空間部の
うち，２つのラック列毎に形成される空間部を通路空間
部とし，当該通路空間部の上方にのみ，当該通路空間部
を冷却する局所冷却装置を設置すれば，なお効率よくラ
ックの熱負荷を低減できる。つまりラック列が複数ある
場合，各ラック列相互間に形成される空間部の全てに局
所冷却装置を設置するのではなく，１つおきの空間部，
つまり通路空間部に局所冷却装置を設置することで，全
てのラック列のラックの熱負荷を低減させることが可能
になる。

【００１４】前記通路空間部の上方に配置される天板を
有し，前記局所冷却装置は，前記天板と共に前記通路空
間部の上方を覆うように配置されていれば，前記通路空
間部の上方を冷却空間を除いて塞ぐことができるので，
効率よく通路空間部の冷却を通じてラックに搭載されて
いる通信機器等の排熱処理を実施することができる。ま
た局所冷却装置に排気を集中させることができる。

【００１５】また前記通路空間部におけるラック列の長
手方向端面に，前記天板から垂下する垂れ板を設けた
り，通路空間部を閉鎖自在な扉体をさらに付加すれば，
通路空間部をより閉鎖された空間等に近づけられるの
で，より一層効率よく通路空間部の冷却を通じてラック
に搭載されている通信機器等の排熱処理を実施すること
ができる。かつ作業員の通路空間部内への立ち入りも支
障はない。

【００１６】前記ラックは通路空間部に面した部分に開
口部を有し，さらに前記ラックの上部には，ラック内の
雰囲気をラック外に排気するための送風機が設けられて
いることが好ましい。前記送風機の運転により，通路空
間部に給気される局所冷却装置の空調空気を積極的に開
口部からラック内に取り入れることができ，ラックに搭
載されている通信機器等の排熱処理をさらに効果的に実
施することができる。ラック自体が閉鎖ケーシングを有
する場合には，より有効である。またこのような閉鎖ケ
ーシングに適用した場合には，暑い熱を周囲に逃がさな
いと言うメリットがある。

【００１７】前記ラックが床下チャンバを構成する二重
床の上に設置されている場合，前記ラックの下面には前
記床下チャンバに通ずる開口部が形成され，通路空間部
の下面，すなわち床面に前記床下チャンバに通ずる導入
口が形成され，さらに前記ラックの上部にはラック内の
雰囲気をラック外に排気するための送風機が設けられて
いることが好ましい。前記送風機の運転により，床下チ
ャンバを通じてラックの下面に位置する開口部から局所
冷却装置の空調空気を積極的にラック内にその下面から
取り入れることができ，ラックに搭載されている通信機
器等の排熱処理をさらに効果的に実施することができ
る。ラック自体が閉鎖ケーシングを有する場合には特に
有効である。

【００１８】前記通路空間部以外のラック列相互間に形
成される空間部の上方には，当該空間部内の雰囲気の拡
散を抑える拡散制御板を配置することで，ラックから排
出される高温空気が該空間部に侵入することを防止で
き，当該いわばオープンの空間部の温度環境を改善する
ことが可能である。

【００１９】前記通路空間部に局所冷却装置が複数設置
され，各局所冷却装置毎に前記通路空間部の温度，例え
ば通路空間部の１カ所又は複数箇所の代表温度を測定す
る温度センサと，当該各温度センサの測定結果に基づい
て各局所冷却装置による冷却温度を制御する制御装置を
備えれば，効率的で且つ適切な通路空間部の空調を実施
してラックの排熱処理を実施することができる。この場
合，全ての局所冷却装置が温度センサを保有している必
要はなく，例えば各通路空間部毎に温度センサを設置し
て，当該温度センサで代表して測定するようにしてもよ
い。

【００２０】前記局所冷却装置は，冷却手段として直膨
コイルを有し，さらに当該直膨コイルの冷媒蒸発温度
を，処理空気の露点温度よりも高く制御するための制御
装置を備えるようにすれば，ラック等に搭載されている
通信機器等に水漏れ等によって不測の事態を与えること
が防止できる。この場合，必要に応じて通信機器室内に
別途外気を設定露点温度と一致するように減湿処理又は
加湿処理して室内に供給する外気調和機や，室内雰囲気
の露点温度が外気調和機の故障等で設定値を上回った場
合に設定値まで減湿するための減湿装置を設けること
で，そのようないわゆる乾きコイル運転の制御が容易に
行える。

【００２１】通信機器室内の空調については，請求項５
に示したような通路空間部が閉鎖空間となる構造では，
局所冷却装置で処理された空気を床下チャンバに流入さ
せ，オープンの空間部の床面に設けられた開口から吹き
出すことができる。もしくは，従来と同様例えば全顕熱
処理型のパッケージエアコンを設置して床下チャンバを
通じて床面から空調空気を吹き出すようにしてもよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下，本発明の好ましい実施の形
態について説明する。図１は第１の実施の形態にかかる
空調システムを有する通信機器室の室内の様子を概要を
示しており，この図示の例では室内に，通信機器等を搭
載したラックＬの列が，ラック列Ｌ１〜Ｌ４の４列設置
されている。そしてラック列Ｌ１とラック列Ｌ２との間
の空間部は通路空間部１を形成し，ラック列Ｌ３とラッ
ク列Ｌ４との間の空間部は通路空間部２を形成してい
る。またラック列Ｌ２とラック列Ｌ３との間の空間部
は，オープンの空間部３を形成している。

【００２３】この種の通信機器室Ｒで従来から使用され
ている一般的なラックは，底部と上部のみが開口し，正
面側に保守，点検用の開閉自在な扉が設けられている
が，前記ラックＬは，基本的には同一の構造を有し，前
面（対向面）には，開閉自在な扉（図示せず）が設けら
れており，またサーバ等の通信機器は，ラックＬ内に設
けられているレール（図示せず）上に固定され，多段に
積層されている。

【００２４】また本実施の形態では，ラック列１列ごと
に各ラックＬの前面を逆向きとしてラック列Ｌ１とラッ
ク列Ｌ２，ラック列Ｌ３とラック列Ｌ４とは前面同士が
向かい合うように，すなわち対向するように設置されて
いるが，各ラック列の各ラックＬが全て同じ向きに，す
なわちラックＬの前面が他のラック列のラックの背面に
向けられるように配置してもよい。その場合であって
も，便宜上，１空間部おきに通路空間部２とオープンの
空間部３として取り扱えばよい・

【００２５】図示のように，一般的な通信機器室は，通
信機器を収納したり搭載しているラックＬを保守用通路
部分を隔てて１列に並べる場合が多いが，前記通路空間
部１，２，空間部３は，そのような保守用通路に相当
し，その幅は８００〜１０００ｍｍ程度である。

【００２６】各ラックＬの天板部分には，ラックＬ内の
雰囲気をラック外に排気するための送風機４が設置され
ている。ラックＬ自体は，図２に示したように，通信機
器５を内部に収納するケーシング６を有しており，この
ケーシング６における通路空間部１，２に面した側面に
は，各々開口部６ａが形成されている。パンチングメタ
ルで開口部を形成してもよい。すなわち，ラックＬが前
面（対向面）に開閉扉（図示せず）を有している場合に
は，当該開閉扉自体にスリットや通気孔を形成したり，
開閉扉自体をパンチングメタルで構成したりすればよ
く，そのような扉がない場合には，側板（前面板）を構
成するパネル自体にスリットを形成したり，通気孔を形
成したり，パネル自体をパンチングメタルで構成すれば
よい。通信機器室Ｒは，二重床構造を有しており，床面
Ｆの下には，床下チャンバ７が形成されている。ラック
Ｌは床面Ｆの上に設置されている。また通路空間部１，
２，空間部３における床面Ｆ上には，床下チャンバ７に
通ずる適宜開口部８が設けられている。

【００２７】各通路空間部１，２の上には，天板１１及
び局所冷却装置１２が複数設置され，両者で各通路空間
部１，２の上方を覆っている。通路空間部１の上方に設
置されている局所冷却装置１２の構造を図３に示した。
この局所冷却装置１２は，例えばラック列Ｌ１，Ｌ２の
対向面に設けられている架台１３，１３上に設置されて
いる。

【００２８】局所冷却装置１２は，少なくとも冷却コイ
ルと送風機とを有している。本実施の形態では，ラック
列Ｌ１，Ｌ２の長手方向に沿って，すなわち対向するラ
ック列Ｌ１，Ｌ２の各ラックＬの対向面上にほぼ位置す
るように設けられた２つの冷却コイル１４，１５とこの
冷却コイル１４，１５間に位置して，冷却コイル１４，
１５を介してラックＬ上の雰囲気を吸い込んで下方の通
路空間部１内に送風するための送風機としての，クロス
フローファン１６を備えている。したがって，冷却コイ
ル１４，１５に吸い込まれた空気は，クロスフローファ
ン１６の吐出チャンバ１６ａを経て，拡散板などによっ
て拡散作用を有する吐出口フェース１６ｂを経て下方に
吐出される。

【００２９】冷却コイル１４，１５は，直膨型の冷却コ
イルであり，図２に示したように，通信機器室Ｒの外部
に設置されている室外機１７との間に冷媒配管１８が施
工され，この冷媒配管１８からの冷媒は，電子膨張弁１
９を介して冷却コイル１４，１５に供給されるようにな
っている。冷媒配管１８は，例えば通信機器室Ｒの上部
を通っており，数台の局所冷却装置１２を接続すること
が可能である。なお室外機１７は水冷，空冷いずれのタ
イプも使用できる。

【００３０】局所冷却装置１２は，上部に電源・制御ボ
ックス２０を有しており，さらに図４に示したように，
室外機１７側にも制御装置２１を有している。そしてこ
れら電源・制御ボックス２０，制御装置２１は，通路空
間部１内に設置される温度センサ２２の測定結果に基づ
いて，冷却装置１２の温度制御をするように構成されて
いる。冷却コイル１４，１５の冷媒蒸発温度は，通信機
器室Ｒの室内空気露点温度よりも高く制御されており，
通常は乾きコイルとして運転されるようになっている。

【００３１】局所冷却装置１２の温度制御は，局所冷却
装置１２の吹出し側に設置された前記温度センサ２２に
より，電子膨張弁１９の開度調整，および室外機１７の
圧縮機１７ａの能力制御にて行われる。また局所冷却装
置１２は通路空間部の上方に複数台設置されているが，
これはラックＬからの発熱量に応じて決定される。

【００３２】なお図４の例では，通路空間部１内の１カ
所に設置した温度センサ２２の測定結果に基づいて複数
の局所冷却装置１２を制御するように構成されている
が，図５に示したように，各局所冷却装置１２毎に専用
の温度センサ２２を設置し，各局所冷却装置１２毎に個
別に制御するように構成してもよい。この場合には，通
路空間部１内の面したラックＬが発する熱に，ラック毎
に大きな差がある場合に，より適切に対処することが可
能である。

【００３３】局所冷却装置１２の筐体の底板２３は，防
水パンを兼用しており，万一結露により結露水が発生し
た場合にはこの底板２３内に溜まりラックＬ内の通信機
器等に結露水がかからない様に配慮されている。また底
板２３内には，結露センサ２４が設けられており，結露
水が底板２３内に溜まり出すと，結露センサ２４により
警報および強制運転，例えば室外機１７の圧縮機１７ａ
の停止などを行うようなプログラムが，制御装置２１内
に組み込まれている。

【００３４】また本実施の形態では，局所冷却装置１２
の乾きコイル運転をより確実に行わせるため，通信機器
室Ｒ内に，外気処理ユニット３１が設置されている。こ
の外気処理ユニット３１は，冷却コイル３２と送風機３
３をケーシング３４内に装備しており，導入外気に対し
て湿度調整した後，通信機器室Ｒ内に吹き出すように構
成されている。これによって，例えば室内露点温度設定
値Ｔｓの空気を供給することが可能である。したがっ
て，前記局所冷却装置１２の冷却コイル１４，１５の冷
媒の蒸発温度の設定値は，この室内露点温度設定値Ｔｓ
よりも数℃高く設定して運転することにより，常に乾き
コイル運転が可能となる。

【００３５】本実施の形態にかかる空調システムは，以
上のように構成されており，各ラックＬからの高密度の
排熱は，通路空間部１，２に設置されている局所冷却装
置１２によって冷却処理される。すなわち，ラックＬ上
部の送風機４を稼働させると，局所冷却装置１２からの
低温の空調空気がラックＬの開口部６ａ内からラックＬ
のケーシング６内に流入し，ラックＬに収納されている
通信機器５からの排熱を処理し，送風機４によってラッ
クＬ上部に排気され，排気された高温空気は，再び局所
冷却装置１２の冷却コイル１４，１５を介してクロスフ
ローファン１６によって吸い込まれて冷却され，その後
通路空間部１内に吹き出されて，循環する。したがっ
て，局所冷却装置１２の送風機であるクロスフローファ
ン１６の静圧は主に冷却コイル１４，１５での圧力損失
を見込み，ラックＬ上部の換気扇として機能している送
風機４の静圧は，主にラックＬ内での圧力損失を見込ん
で，その能力を設定すればよい。

【００３６】本実施の形態では，ラックＬの上部の送風
機４から排出されたラックＬからの熱排気が，その一部
（大部分）につき冷却され，この冷気の大部分は通路空
間部内を下降し，一部（大部分）は開口部６ａからラッ
クＬ内に還気され，残りは床下チャンバ７に導かれる。
天井付近に滞留する高温排気は，通信機器室Ｒに設置さ
れている排気ファン（図示せず）で外気処理ユニット３
１の給気量に相当する分が室外に排気される。なおラッ
クＬは，通路空間部側に開口を設ければ，風道としての
床下チャンバ７自体は不要であり，階高を低く抑えるこ
とができる。またその場合，ラックＬ底部の開口８は塞
ぐ。

【００３７】そしてそのようにしてラックＬからの高密
度の発熱は，局所冷却装置１２による局所的な空気循環
で効率よく処理されているので，床下チャンバからの吹
出しに拠っている従来技術と比較すれば，全体としての
送風エネルギは低減している。さらに床下チャンバ７内
の平面的な風量分布に起因するラックＬに対する冷却能
力のばらつきが無くなる。

【００３８】しかもかかる処理を担っている局所冷却装
置１２は，ラックＬ相互間に形成されている通路空間部
１，２の上方のスペースに設置されているので，通信機
器室Ｒの床面積を減じることはなく，レンタブル比が従
来より向上している。またラックが増設されても，それ
に伴って局所冷却装置１２を順次設置することができ，
さらに，通信機器の増設による室内の局所的な熱負荷の
増大に対しても，局所冷却装置１２の増設や最寄りの他
の局所冷却装置１２の能力制御で対応することが可能で
ある。

【００３９】また局所冷却装置１２の冷却コイル１４，
１５には，冷媒を用いた直膨コイルを使用しているた
め，水漏れ等による危険が無い。しかも冷却コイル１
４，１５での冷媒蒸発温度を，処理空気の露点温度より
も高く制御するようにして，いわゆる乾きコイルとして
運転するため，通信機器５の水濡れの回避や冷却コイル
１４，１５で減湿されていしまい，その分加湿量が増加
するといった無駄がない。

【００４０】なお図２の構成では，局所冷却装置１２を
ラック列の長手方向に沿って間隔をあけて設置している
が，間引かれた位置のラックについても，その上部に設
置されている換気扇として機能している送風機４の作動
により，ラックＬの開口６ａから内部に冷気が吸引され
るので，冷却効果に支障はない。

【００４１】もちろん通信機器室Ｒ内に設置される従来
型の全顕熱処理型パッケージエアコンや冷水コイル内蔵
の空調機と併用することにより，より発熱密度の高い通
信機器室の空調も可能である。

【００４２】その他，床面Ｆに形成した開口部８を通じ
て局所冷却装置１２からの空調空気を，図２に示したよ
うに，他のオープンの空間部３の床面Ｆに形成した開口
部８から吹き出させることが可能であり，空間部３の温
度環境の改善にも寄与している。なおこの空間部３は，
オープンの空間部であるから，ラックＬ上部での通信ケ
ーブルの配線等の作業を実施するには，この空間部３に
て作業を行えばよい。

【００４３】なお前記実施の形態では，通路空間部１，
２の上方のみを天板１１や局所冷却装置１２自体で覆っ
て，通路空間部１，２をより局所的な空間としていた
が，図６に示したように，通路空間部１，２のラック列
方向の端面に垂れ板５１を設けて，通路空間部１，２内
の上部空間を閉鎖すれば，冷気が通路空間部の外に逃が
され難く，より効率のよい排熱処理が実施できる。

【００４４】さらにまた図７に示したように，通路空間
部１，２のラック列方向の端面に壁面５２や開閉自在な
扉体５３を設ければ，通路空間部１，２を閉鎖空間とす
ることができ，より一層効率のよい排熱処理が実施でき
る。この場合，作業員が通路空間部１，２内に入って各
種の保守作業を実施するには，各通路空間部１，２につ
いて少なくとも一方の端面側に扉体５３を設け，これを
適宜開閉すればよいので，作業自体には何ら支障はな
い。

【００４５】また前記実施の形態では，ラックＬのケー
シング６の対向側面に開口部６ａを形成して，局所冷却
装置１２からの空調空気をラックＬ内に取り入れるよう
にしていたが，そのような開口部６ａを形成せずに，図
８に示したように，ラックＬの底面における床面Ｆに，
床下チャンバ７に通ずる開口部６１を形成してもよい。
この場合には，局所冷却装置１２からの空調空気は，開
口部８から床下チャンバ７，開口部６１を通じてラック
Ｌ内に取り入れられる。この場合には，床下チャンバ７
が空調空気の流路の一部をなすが，距離が短いため，従
来よりも送風エネルギの低減が図られている。

【００４６】またオープンの空間部３の上方に気流制御
板６２を設置してもよい。本発明では，局所的に空気を
循環しようとしているものの，大きな顕熱負荷を処理し
ているため，ラックＬから排出される風量は非常に多
い。したがってラックＬの上部から排出される高温空気
が通信機器室Ｒ内全体を循環するため，オープンの空間
部３の保守エリアの室温はかなり上昇する場合がある。
気流制御板６２は，高温空気による保守エリアの空気混
合を低減することを目的として設置したものである。こ
の気流制御板６２を，天井やラックＬから適宜の支持部
材を介して，床に設けた開口部８と対向し，かつラック
Ｌ間上方に空気通路としての隙間を残して設置すること
により，空間部３の床面Ｆの開口部８から吹き出された
低温空気は拡散されにくく，オープンの空間部３内に滞
在し温度成層を形成するため，保守エリアとなるオープ
ンの空間部３内の温熱環境を改善することができる。

【００４７】図９に示した例は，他の冷却装置と組み合
わせることによって，より高密度顕熱負荷に対応するた
めの空調システムを示している。すなわちこの図９の空
調システムでは，従来用いられている全顕熱処理型のパ
ッケージエアコン７１と冷水コイル７２を直列に配置し
て大温度差冷却を行うことを可能としている。

【００４８】図９のシステムは，冷凍機７３や冷却塔７
４からの冷水，冷却水を熱源としてる冷水コイル７２で
処理した空気を，さらに全顕熱処理型のパッケージエア
コン７１で処理して，より低温の空調空気を，床下チャ
ンバ７に供給して，床面の開口部８，６１から吹き出さ
せるようにしたものである。かかる空調システムによれ
ば，大温度差冷却を実施できるので，全体としての送風
量をさらに低減させることが可能である。また全顕熱処
理型のパッケージエアコン７１と冷水コイル７２とで
は，熱源の種類が異なっているので，いずれか一方が停
止しても，通信機器室Ｒに対する空調全てが停止するこ
とはない。また他の冷却装置としては冷水コイルを内蔵
した空調機を用いてもよい。

【００４９】図１０に示した例は，局所冷却装置１２の
乾きコイル運転を行わせるための他の例を示している。
この例では，通信機器室Ｒ内に，外気処理ユニット３１
の他に，室内空調機８１を別途設置したものである。ま
た外気処理ユニット３１からの給気，及び室内空調機８
１からの給気は，各々床下チャンバ７内に吹き出される
ようになっている。この室内空調機８１は，室内の空気
をファン８３で吸引して冷却コイル８２で処理して床下
チャンバ７内に吹き出すようになっている。なお通信機
器室Ｒ内の天井付近には，排気ファン８４が設けられて
いる。

【００５０】次にその制御例について説明する。通信機
器室Ｒへの導入外気ＯＡは，外気処理ユニット３１によ
り室内空気の設定露点温度Ｔｓとなるように調整（減湿
又は加湿）した後に供給される。したがって定常状態に
達すると，室内雰囲気の露点温度はＴｓになる。ここで
局所冷却装置１２の直膨型の冷却コイル１４，１５の蒸
発温度Ｔｅｖは，設定露点温度Ｔｓよりも数℃（△Ｔ
２）高く設定することで（Ｔｅｖ＝Ｔｓ＋△Ｔ２），局
所冷却装置１２の直膨型の冷却コイル１４，１５は乾き
コイル運転を実施することができる。

【００５１】しかしながら外気処理ユニット３１が例え
ば故障したり，高湿度の外気が他のルートから室内に侵
入したりして，室内空気の露点温度が高くなると，局所
冷却装置１２の冷却コイル１４，１５で結露が発生する
おそれが生ずる。

【００５２】かかる事態を未然に防止するため，例えば
室内空調機８１の冷却コイル８２が，直膨型の場合には
その冷媒蒸発温度，冷水コイルの場合には供給冷水の水
温を，局所冷却装置１２の直膨型の冷却コイル１４，１
５の冷媒蒸発温度Ｔｅｖよりも低く設定しておけばよ
い。すなわち室内空調機８１の冷却コイル８２の冷媒蒸
発温度（冷水コイルの場合には供給冷水の水温）Ｔａに
ついては，Ｔａ＝Ｔｓ＋△Ｔ１とし，０＜△Ｔ１＜△Ｔ
２の関係になるように，△Ｔ１を定めて，設定すればよ
い。これによって室内空調機８１の冷却コイル８２の表
面が先に結露して減湿運転を実施するので，室内空気の
露点温度の上昇を抑えることが可能である。

【００５３】室内空調機８１の運転例としては，次の例
が提案できる。 室内空気の露点温度が上昇したばあいのみ，室内空調
機８１を作動させる。 通常時にも通信機器室Ｒ内の空調用として，室内空調
機８１を作動させ，室内空気の露点温度が上昇したばあ
いのみ，減湿運転させる。

【００５４】なお通路空間部１，２に冷気を供給する局
所冷却装置１２の構成は，図３に示した例の他，例えば
冷却コイルの下流側（通路空間部側）に圧力扇を一体に
した局所冷却装置を用いてもよい。かかる局所冷却装置
を，各装置を斜めに向き合うように例えば２台を１組と
して，その頂部同士が接するように配置してもよい。ま
たかかる一体型の局所冷却装置を天板面とほぼ同一平面
上に設置してもよい。

【００５５】また前記した外気処理ユニット３１や室内
空調機８１は，パッケージエアコンタイプで下吹出し型
のものを例示していたが，下方に（外気調和機の場合に
は外壁から背面下方に，循環空調機の場合には前面下方
に）空気吸込口を設け，冷却処理した空気を上方（前面
上方）から吹き出すようにしてもよい。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば，通信機器からの高密度
の排熱がある施設において，省スペース，省エネルギの
下で適切な排熱処理を実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる空調システ
ムが適用された通信機器室の概略を示す説明図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる空調システ
ムにおいて，ラック内に空調空気を取り入れるための様
子を示す説明図である。

【図３】図２の空調システムにおける局所冷却装置の説
明図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態にかかる空調システ
ムの温度制御の概略を示す説明図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態にかかる空調システ
ムに適用できる他の温度制御の概略を示す説明図であ
る。

【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる空調システ
ムが適用された通信機器室の概略を示す説明図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態にかかる空調システ
ムが適用された通信機器室の概略を示す説明図である。

【図８】ラック内に空調空気を取り入れる他の形態の空
調システムの構成の概略を示す説明図である。

【図９】他の冷却装置を併用した本発明の実施の形態に
かかる空調システムの構成の概略を示す説明図である。

【図１０】室内空調機を別途有する空調システムの構成
の概略を示す説明図である。

【図１１】従来技術の説明図である。

【図１２】通信機器室の概要を示す斜視図である。

【符号の説明】

１，２ 通路空間部 ３ 空間部 ４ 送風機（換気扇） ５ 通信機器 ６ ケーシング ６ａ 開口部 ７ 床下チャンバ ８ 開口部 １２ 局所冷却装置 １４，１５ 冷却コイル １６ クロスフローファン １７ 室外機 ２１ 制御装置 ２２ 温度センサ ３１ 外気処理ユニット Ｆ 床面 Ｌ ラック Ｌ１〜Ｌ４ ラック列 Ｒ 通信機器室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相澤 直樹 神奈川県大和市深見3600−２ ロイヤルプ ラザ大和713 (72)発明者 石井 秀一 神奈川県厚木市戸室５−15−12 北野マン ション201 Ｆターム(参考） 3L053 BB04 3L054 BE03

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信機器を上下方向に搭載したラックが
   整列してラック列をなし，当該ラック列が複数設置され
   ている通信機器室を空調するシステムであって，前記ラ
   ック列相互間に形成される空間部の上方に，当該空間部
   を冷却する局所冷却装置を有することを特徴とする，通
   信機器室等の空調システム。
2. 【請求項２】 前記ラック列相互間に形成される空間部
   のうち，２つのラック列毎に形成される空間部を通路空
   間部とし，当該通路空間部の上方にのみ，当該通路空間
   部を冷却する局所冷却装置を有することを特徴とする，
   請求項１に記載の通信機器室等の空調システム。
3. 【請求項３】 前記通路空間部の上方に配置される天板
   を有し，前記局所冷却装置は，前記天板と共に，前記通
   路空間部の上方を覆うように配置されていることを特徴
   とする，請求項２に記載の通信機器室等の空調システ
   ム。
4. 【請求項４】 前記通路空間部におけるラック列の長手
   方向端面に，前記天板から垂下する垂れ板を有すること
   を特徴とする，請求項３に記載の通信機器室等の空調シ
   ステム。
5. 【請求項５】 前記通路空間部におけるラック列の長手
   方向端面に，前記通路空間部を閉鎖自在な扉体を有する
   ことを特徴とする，請求項３に記載の通信機器室等の空
   調システム。
6. 【請求項６】 前記ラックは通路空間部に面した部分に
   開口部を有し，さらに前記ラックの上部には，ラック内
   の雰囲気をラック外に排気するための送風機が設けられ
   ていることを特徴とする，請求項２，３，４又は５のい
   ずれかに記載の通信機器室等の空調システム。
7. 【請求項７】 前記ラックは床下チャンバを構成する二
   重床の上に設置されるとともに，前記ラックの下面には
   前記床下チャンバに通ずる開口部が形成され，通路空間
   部の下面には前記床下チャンバに通ずる導入口が形成さ
   れ，さらに前記ラックの上部には，ラック内の雰囲気を
   ラック外に排気するための送風機が設けられていること
   を特徴とする，請求項２，３，４又は５のいずれかに記
   載の通信機器室等の空調システム。
8. 【請求項８】 前記通路空間部以外のラック列相互間に
   形成される空間部の上方には，当該空間部内の雰囲気の
   拡散を抑える制御板が配置されていることを特徴とす
   る，請求項２，３，４，５，６又は７のいずれかに記載
   の通信機器室等の空調システム。
9. 【請求項９】 前記通路空間部に局所冷却装置が複数設
   置され，各局所冷却装置毎に前記通路空間部の温度を測
   定する温度センサと，当該各温度センサの測定結果に基
   づいて各局所冷却装置による冷却温度を制御する制御装
   置を備えたことを特徴とする，請求項２，３，４，５，
   ６，７又は８のいずれかに記載の通信機器室等の空調シ
   ステム。
10. 【請求項１０】 前記局所冷却装置が複数設置され，各
    通路空間部毎に当該通路空間部の温度を測定する温度セ
    ンサと，当該温度センサの測定結果に基づいて各局所冷
    却装置による冷却温度を制御する制御装置を備えたこと
    を特徴とする，請求項２，３，４，５，６，７又は８の
    いずれかに記載の通信機器室等の空調システム。
11. 【請求項１１】 前記局所冷却装置は，冷却手段として
    直膨コイルを有し，さらに当該直膨コイルの冷媒蒸発温
    度を，処理空気の露点温度よりも高く制御するための制
    御装置を備えていることを特徴とする，請求項１，２，
    ３，４，５，６，７，８，９又は１０のいずれかに記載
    の通信機器室等の空調システム。
12. 【請求項１２】 前記通信機器室内の少なくとも湿度を
    調整する空調装置を別途有していることを特徴とする，
    請求項１１に記載の通信機器室等の空調システム。
13. 【請求項１３】 前記空調装置は，外気を処理して室内
    に給気する外気調和機であることを特徴とする，請求項
    １２に記載の通信機器室等の空調システム。