JP2011095986A - 空調システム及び電子機器用ラック - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器を収容した複数台の電子機器用ラック内の温度を、適温に、低消費電力で制御できる空調システムを提供する。
【解決手段】前面側からの冷気供給による冷却が可能な電子機器用ラック１０に、二重床４０の床下を流れる冷気を内部に分配供給するための導風管１３を設けると共に、各電子機器用ラック１０の内部温度が規定温度範囲内に入るように、導風管１３を介した冷気の導入量が調整され、導風管１３を介した冷気の導入量の調整時には、その調整に起因して生ずる，他の各ラックの前面側からの冷気量の増加分又は減少分が補償されるように空調装置３０による冷気の供給量が調整させるようにしておく。
【選択図】図１

Description

本願明細書で開示される技術は、電子機器を収容した複数台のラックを冷却するための空調システムと、電子機器を収容するための電子機器用ラックとに、関する。

一般的な計算機室は、図５に模式的に示したように、空調装置４７からの冷却気流（矢印）が二重床４０の床下を経由して床上に吹き出すことにより、二重床４０上に配置された各ラック４５内の計算機（電子機器）が冷却されるものとなっている。そして、従来の計算機室では、各ラック４５内の温度を、常に（各ラック４５内の各計算機の動作状態に因らず）、所定温度以下とすることが出来る量の冷気を空調装置４７に送出させていたのであるが、近年の環境保護志向の高まりに伴って、空調電力の削減が望まれている。

そのため、各計算機の定常的な発熱量を予め計測し、各計算機と空調装置の配置を最適化することや、各計算機の周辺温度をモニタリングし、そのモニタリング結果に基づき空調装置の出力を制御することが、検討／実施されている。

特開２００４−５５８８３号公報 特開２００５−２３６１８１号公報 特開２００８−１５９７４７号公報 実開平７−１２８４８号公報

空調装置を一定出力で動作させる場合、空調装置の出力を高く設定せざるを得ないため、各計算機の周辺温度に基づき、空調装置の出力が制御されるようにしておけば、当然、空調装置を一定出力で動作させる場合よりも空調電力を低減できることになる。

ただし、図５に示したような構成の空調システムを、周辺温度に基づき空調装置４７の出力が制御されるように構成した場合、或るラック４５のみの温度を下げる必要が生じたときに、無駄に電力が消費されてしまうことになる。何故ならば、この空調システムでは、各ラック４５への冷気供給量を個別に制御できないが故に、或るラック４５に供給される冷気量をαだけ増大させれば良い場合に、空調装置４７からの冷気量をαの数倍程度増大させる必要があるからである。

そのような電力の無駄が生じないようにするためには、当然、各ラック４５への冷気供給量を個別に制御できるようにすることが考えられる。しかしながら、既存の空調システムを、各ラック４５の前面側から供給する冷気量を個別に調整可能なものに改良／改造することは、実際上（主として、コスト上）、困難である。

そこで、開示の技術の課題は、電子機器を収容した複数台の電子機器用ラック内の温度を、適温に、低消費電力で制御できる空調システムであって、安価に（既存のシステムに対する比較的に僅かな改良で）実現できる空調システムを提供することにある。

また、開示の技術の他の課題は、そのような空調システムの構成要素として使用できる電子機器用ラックを提供することにある。

上記課題を解決するために、開示の技術の一態様の空調システムは、前面側から冷気を供給することにより、内部に収容した各電子機器を冷却可能な複数台のラックであって、冷気の導入口、前記導入口から導入された冷気を内部に分配供給するための導風管、及び、内部温度を測定するための温度センサを備えた１台以上の第１ラックを含み二重床に設置された複数台のラックと、前記二重床の床下に冷気を供給するための、冷気の供給量を調整可能な空調装置と、各ラックの前面に冷気を供給できるように前記二重床に設けられた複数の開口部と、各第１ラックの前記導入口に取り付けられた、前記二重床の床下を流れる冷気を当該導入口に導入するための、冷気の導入量を調整可能なダクト構造と、各第１ラックの温度センサにより検出される内部温度が所定温度範囲内に入るように、各第１ラックへの，各ダクト構造を介した冷気の導入量を調整すると共に、或る第１ラックへの冷気の導入量を調整した場合には、その調整に起因して生ずる，他の各ラックの前記前面側からの冷気量の増加分又は減少分が補償されるように前記空調装置による冷気の供給量を減少又は増加させる制御部とを、備える。

また、開示の技術の一態様の電子機器用ラックは、その内部に何台かの電子機器を収容可能な電子機器用ラックであって、冷気が通過可能な前面及び背面、下端側に設けられた冷気の導入口、及び、前記導入口から導入された冷気を内部に分配供給するための導風管
を備える。

上記構成を採用しておけば、電子機器を収容した複数台の電子機器用ラック内の温度を、適温に、低消費電力で制御できる空調システムであって、安価に（既存のシステムに対する比較的に僅かな改良で）実現きる空調システム、そのような空調システムの構成要素として使用できる電子機器用ラックを実現することが出来る。

実施形態に係る空調システムの構成図。 空調システムに用いられている電子機器用ラックの構成図。 空調システム内の制御装置が各電子機器用ラックに対して実行する補助冷気量調整処理の流れ図。 空調システム内の制御装置が実行する空調冷気量調整処理の流れ図。 既存の空調システムの説明図。

以下、発明者らが開発した空調システムの一態様（以下、実施形態に係る空調システムと表記する）を、図面を参照して詳細に説明する。

まず、図１及び図２を用いて、実施形態に係る空調システムの構成を説明する。

図１に示したように、実施形態に係る空調システムは、各種電子機器（図示略）を収容した複数台の電子機器用ラック１０と、それらが配置されている二重床４０と、空調装置３０と、制御装置３５とを、備えている。

空調装置３０は、二重床４０の床下に冷気を供給するための装置（いわゆるフロアマウント型空調機）である。この空調装置３０は、図示せぬ制御信号線により制御装置３５と電気的に接続されている。そして、空調装置３０は、制御装置３５から指示された量（単位時間当たりの体積：以下、同様）の冷気を二重床４０の床下に供給する装置となっている。

電子機器用ラック１０は、前面側、背面側の各扉として、冷気が通る形状／構成の扉（本実施形態では、いわゆるメッシュパネル扉）を備えたラックである。二重床４０の各所には、二重床４０上の各電子機器用ラック１０に、その前面側から冷気を供給するための開口部４１（多孔二重床パネル、床グリル等と称されているもの）が設けられている。なお、電子機器用ラック１０の前面／背面とは、電子機器用ラック１０内に収容された電子機器の前面側／背面側となる面のことである。

また、電子機器用ラック１０には、図２に模式的に示したように、自ラック内の各所の温度を測定するための複数の温度センサ１２が取り付けられている。

さらに、電子機器用ラック１０の前面側の各隅（図１参照）には、一端を封止し、管壁に複数の孔を形成した管状部材である導風管１３が、電子機器用ラック１０の下面に対して垂直に、封止されていない側の端部（以下、導入口１３ａと表記する）が下面から突出するように、取り付けられている。要するに、電子機器用ラック１０の前面側の各隅には、導入口１３ａに導入された冷気を電子機器用ラック１０内の各部に分配供給するための導風管１３が、取り付けられている。

各導風管１３の，導入口１３ａに最も近い孔よりも導入口１３ａ側の部分には、導風管１３内を流れる冷気量を測定するための風量センサ１４が設けられている。そして、各電子機器用ラック１０内の各風量センサ１４及び各温度センサ１２は、図示せぬ信号線にて制御装置３５と電気的に接続されている。

電子機器用ラック１０の各導入口１３ａには、取込部２１、仕切弁２２、駆動機構２３及び可撓管２５を主要構成要素としたダクト構造２０が、取り付けられている。

取込部２１は、二重床４０（二重床４０を構成している特定のパネル）に対して固定された、二重床４０の床下を流れる冷気（の一部）を取り込んで床上に導くための部材である。この取込部２１は、二重床４０の床下を流れる冷気を上方向に導くためのフラップ２１ａや、取り込んだ冷気の床上への排出口である冷気出口２１ｂを備えている。

仕切弁２２は、取込部２１の冷気出口２１ｂから排出される冷気量を調節するための、図２における左右方向に変位可能な部材（弁）である。駆動機構２３は、仕切弁２２を開閉する（仕切弁２２を図２における右方向又は左方向に変位させる）ための機構である。この駆動機構２３は、図示せぬ制御信号線により制御装置３５と電気的に接続されている。そして、駆動機構２３は、制御装置３５からの指示に従って、仕切弁２２を開閉駆動する機構であると共に、制御装置３５から特に指示が出されていない場合には、仕切弁２２を閉じる（仕切弁２２の状態を全閉状態とする）機能となっている。

可撓管２５は、取込部２１の冷気出口２１ｂと電子機器用ラック１０の導入口１３ａとを接続する（冷気出口２１ｂからの冷気を導入口１３ａに導入する）ためのフレキシブルな管である。

制御装置３５（図１）は、空調装置３０と、各ダクト構造２０内の駆動機構２３とを、統合的に制御するコンピュータである。なお、図１では、制御装置３５を二重床４０上に示してあるが、制御装置３５は、通常、二重床４０上以外の場所（電子機器用ラック１０内等：本実施形態では、二重床４０が設けられている部屋とは別の部屋）に設置／配置されるものである。

次に、実施形態に係る空調システムの動作（制御装置３５の各部に対する制御内容）を
説明する。なお、以下の説明では、空調装置３０に二重床４０の床下へ供給させる冷気量（空調装置３０の送風量）のことを、空調冷気量と表記する。また、各電子機器用ラック１０に、２つのダクト構造２０を介して供給される総冷気量（２つの風量センサ１４の測定結果の和）のことを、補助冷気量と表記する。

制御装置３５は、起動されると、まず、空調冷気量が基準量となるように、空調装置３０を制御する。

ここで、基準量とは、“その量の冷気を二重床４０の床下に供給することにより、各電子機器が標準的な状態で動作している各電子機器用ラック１０に、各電子機器用ラック１０の内部温度を最高許容温度以下に維持できる量（電子機器用ラック１０によって異なる量：以下、標準量と表記する）の冷気が前面側から供給されることになる冷気量”として予め定められている値のことである。

次いで、制御装置３５は、空調冷気量調節処理と、各電子機器用ラック１０に対する（電子機器用ラック１０毎の）補助冷気量調節処理とを、開始する。

まず、補助冷気量調節処理の内容を説明する。

制御装置３５が電子機器用ラック１０毎に実行する補助冷気量調節処理は、図３に示した手順の処理である。なお、この図３及びこの図３に関する以下の説明において、処理対象ラックとは、補助冷気量調節処理の処理対象となっている電子機器用ラック１０のことである。また、各仕切弁２２とは、処理対象ラックに接続されている各ダクト構造２０内の仕切弁２２のことである。

図３に示してあるように、補助冷気量調節処理では、まず、処理対象ラック内の各温度センサ１２を利用して、処理対象ラック内の各部の温度を測定する処理（ステップＳ１０１）が行われる。

次いで、測定結果中の最高温度が、“既定下限温度以上且つ既定上限温度未満”、“既定下限温度未満”、“既定上限温度以上”のいずれの温度となっているかが判断される（ステップＳ１０２）。ここで、既定上限温度とは、予め設定されている“処理対象ラック内の最高許容温度よりも若干低い温度”のことである。また、既定下限温度とは、予め設定されている“既定上限温度よりも数℃〜数十℃低い温度”のことである。

最高温度が、既定下限温度以上且つ既定上限温度未満の温度であった場合（ステップＳ１０２；既定範囲内）には、所定時間の経過を待機する処理（ステップＳ１０９）が行われてから、ステップＳ１０１以降の処理が再び開始される。

また、最高温度が既定上限温度以上の温度であった場合（ステップＳ１０２；≧既定上限温度）には、各仕切弁２２の現開度が全開開度（１００％）であるか否か（各仕切弁２２が全開状態にあるか否か）が判断される（ステップＳ１０３）。ここで、各仕切弁２２の現開度とは、各仕切弁２２の現在の開度として、制御装置３５が管理している値（補助冷気量調節処理開始時の値は、０％）のことである。

なお、後述するように、補助冷気量調節処理（図３の処理）は、各仕切弁２２の開度を同開度に制御するものとなっている。従って、ステップＳ１０３の処理（判断）でＮＯ側への分岐が行われるのは、処理対象ラックに関する両仕切弁２２（処理対象ラックに接続されている２つのダクト構造２０内の２つの仕切弁２２）が共に或る程度（同開度分）開いている場合だけである。また、同様に、後述するステップＳ１０７の処理でＮＯ側への
分岐が行われるのも、両仕切弁２２が共に或る程度開いている場合だけである。

各仕切弁２２の現開度が全開開度ではなかった場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）には、各仕切弁２２を、開度の増減単位として予め定められている所定開度分、開けるための処理（ステップＳ１０４）が行われる。より具体的には、各仕切弁２２の駆動機構２３に、各仕切弁２２の開度を“現開度＋所定開度”に変更させる処理が行われる。なお、このステップＳ１０４では、“現開度＋所定開度”を各仕切弁２２の新たな現開度として記憶する処理も行われる。

そして、各仕切弁２２の開度変更後には、ステップＳ１０９以降の処理が開始される。

一方、各仕切弁２２の現開度が全開開度であった場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）には、制御不可状態が規定時間（＞所定時間）継続したか否かが判断される（ステップＳ１０５）。ここで、制御不可状態とは、空調供給量が空調装置３０にて供給可能な最大冷気量となっており、かつ、各仕切弁２２の開度が全開開度となっている状況下、ステップＳ１０２にて“≧既定上限温度”側への分岐が行われる状態（要するに、空調供給量を増やすことによっても、各仕切弁２２を開けることによっても、処理対象ラックに対する冷気供給量を増加させることが出来ない状態）のことである。

制御不可状態が規定時間継続していなかった場合（ステップＳ１０５；ＮＯ）には、ステップＳ１０９以降の処理が開始される。

一方、制御不可状態が規定時間継続していた場合（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）には、処理対象ラックの温度が異常温度となったことをシステム管理者に通知するためのアラーム通報処理（ステップＳ１０６）が行われる。より具体的には、処理対象ラックの温度が異常温度となったこと（処理対象ラックの温度を下げられないこと）を示す警告メッセージを制御装置３５のディスプレイ上に表示し、所定の警告音を制御装置３５のスピーカに発生させるアラーム通報処理が行われる。

アラーム通報処理後には、補助冷気量調節処理が異常終了される。そして、システム管理者により、処理対象ラック（温度が異常温度となった電子機器用ラック１０）の温度を低下させるための何らかの作業（発熱量が過度に多い電子機器を停止させる作業等）と、処理対象ラックに対する補助冷気量調節処理を再開させるための作業とが、行われることになる。

最高温度が既定下限温度未満の温度であった場合（ステップＳ１０２；＜既定下限温度）には、各仕切弁２２が全閉状態にあるか否か（各仕切弁２２の現開度が全閉開度（０％）であるか否か）が判断される（ステップＳ１０７）。

そして、各仕切弁２２が全閉状態になかった場合（ステップＳ１０７；ＮＯ）には、各仕切弁２２を、所定開度分、閉じると共に、各仕切弁２２の現開度を更新する処理（ステップＳ１０８）が行われる。すなわち、各仕切弁２２の駆動機構２３に、各仕切弁２２の開度を“現開度−所定開度”に変更させると共に、“現開度−所定開度”を各仕切弁２２の新たな現開度として記憶する処理が行われる。

ステップＳ１０８の処理の完了後には、ステップＳ１０９以降の処理が開始される。また、各仕切弁２２が全閉状態にあった場合（ステップＳ１０７；ＹＥＳ）にも、ステップＳ１０９以降の処理が開始される。

次に、空調冷気量調節処理の内容を説明する。
制御装置３５が実行する空調冷気量調節処理は、図４に示した手順の処理である。

すなわち、この空調冷気量調節処理では、まず、実行中のいずれかの補助冷気量調節処理（図３参照）により、いずれかの電子機器用ラック１０に関する各仕切弁２２の状態（開度）が変更されるのを監視する処理（ステップＳ２０１）が行われる。

そして、或る電子機器用ラック１０に関する各仕切弁２２の状態が変更された場合（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）には、各電子機器用ラック１０に供給されている補助冷気量（各電子機器用ラック１０内の２つの風量センサ１４の測定結果の和）を測定する処理（ステップＳ２０２）が行われる。なお、このステップの処理で、補助冷気量が測定される電子機器用ラック１０は、それに関する２つの仕切弁２２が、開いている（全閉状態にない）もの（以下、冷気補助ラックと表記する）だけである。

その後、総補助冷気量の変化量が、予め定められている変化量閾値以上であるか否かが判断される（ステップＳ２０３）。ここで、総補助冷気量とは、ステップＳ２０１の処理で測定された各補助冷気量の総和のことである。また、総補助冷気量の変化量とは、総補助冷気量と、制御装置３５が管理している参照総補助冷気量（後述するステップＳ２０４の処理で、総補助冷気量が設定される値；初期値は“０”）との間の差の絶対値のことである。

総補助冷気量の変化量が変化量閾値未満であった場合（ステップＳ２０３；ＮＯ）には、或る（任意の）電子機器用ラック１０に関する各仕切弁２２の状態が変更されるのを監視する処理（ステップＳ２０１）が再び開始される。

一方、総補助冷気量の変化量が変化量閾値以上であった場合（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）には、総補助冷気量を参照総補助冷気量として記憶する処理（ステップＳ２０４）が行われる。

次いで、各補助冷気量の測定結果に基づき、ダクト構造２０側からの冷気供給を行っていない各電子機器用ラック１０（以下、冷気非補助ラックと表記する）の前面からの冷気量を標準量以上とすることが出来る空調冷気量を、算出（推定）する処理（ステップＳ２０５）が行われる。

具体的には、制御装置３５内には、電子機器用ラック１０毎に、その電子機器用ラック１０のみへの補助冷気量を“０”から任意値Ｘまで変化させた場合に、他の各冷気非補助ラックの前面からの冷気量を標準量以上とするために増加させることが必要な空調冷気量の量（基準量からの差分；以下、補償量と表記する）を、各種Ｘに対して記憶した補償量テーブルが、用意されている。なお、“各冷気非補助ラックの前面からの冷気量を標準量以上とする”とは、“冷気非補助ラックの中に、前面側から標準量未満の冷気しか供給されないものが含まれないようにする”ということである。また、本実施形態に係る各補償量テーブルは、各種実験結果から、その内容を決定したものとなっている。

そして、ステップＳ２０５の処理は、対応する各補償量テーブルから、各冷気補助ラックの補助冷気量と一致するＸに対応づけられている補償量を読み出し、読み出した各補償量の総和（冷気補助ラックが１台の場合は、読み出した補償量）＋基準量を、空調冷気量として算出する処理となっている。

ステップＳ２０５の処理後には、空調供給量が、算出した空調冷気量となるように、空調装置３０が制御（ステップＳ２０６）されてから、ステップＳ２０１の処理が開始される。

以上の説明から既に明らかであるとは考えるが、ここで、本実施形態に係る空調システムの全体的な動作を説明しておくことにする。

上記したように、本実施形態に係る空調システムは、空調冷気量が基準量となるように空調装置３０が制御された後、各電子機器用ラック１０に対して補助冷気量調節処理（図３）が行われる構成を有している。なお、基準量とは、既に説明したように、“その量の冷気を二重床４０の床下に供給することにより、各電子機器が標準的な状態で動作している各電子機器用ラック１０に、各電子機器用ラック１０の内部温度を最高許容温度以下に維持できる量である標準量（電子機器用ラック１０によって異なる量）の冷気が前面側から供給されることになる冷気量”として予め定められている値のことである。

従って、本空調システムでは、空調冷気量＝基準量となっている状況下、或る電子機器用ラック１０内の或る部分の温度が規定上限温度以上となった場合〔或る電子機器用ラック１０内の幾つかの電子機器の動作状態が、発熱量が多い動作状態となった場合〕には、その電子機器用ラック１０内に、２つのダクト構造２０（及び導風管１３）を介して或る量（補助冷気量）の冷気が供給されることになる。そして、その結果として、その電子機器用ラック１０（以下、温度異常ラックと表記する）内の温度が下がることになる。

ただし、温度異常ラックに、２つのダクト構造２０側から或る量の冷気を供給すると、各電子機器用ラック１０（主として、温度異常ラックよりも下流に位置している各電子機器用ラック１０）に前面側から供給される冷気量が減ることになる。そのため、空調冷気量を増やしておかないと、いずれかの冷気非補助ラックにて、前面側から供給される冷気量の減少に因る温度異常（許容できない温度上昇）が発生してしまう危険性がある。

そして、各冷気非補助ラックに温度異常が発生しないようにするためには、各冷気非補助ラックに、前面側から標準量の冷気が供給されるようにすれば良い（上記した標準量の定義参照）。また、各冷気非補助ラックに、前面側から標準量の冷気が供給されるようにすることが出来る空調冷気量は、温度異常ラックに関する上記内容の補償量テーブルから、補助冷気量の測定結果に対応する補償量を読み出し、それを基準量に加算することによって求めることが出来る。

従って、そのようにして求めた空調冷気量の冷気を出力（送風）するように空調装置３０を制御すれば、温度異常ラックの各仕切弁２２を開けたことに起因する温度異常がいずれかの冷気非補助ラックにて生ずるのを防止できる（実際の温度変化が生ずる前に、前面から供給する冷気量を変更することによって、当該温度変化が生ずるのを防止できる）ことになる。

なお、空調冷気量を増やした場合、温度異常ラックへの前面側からの冷気量、温度異常ラックへのダクト構造２０側からの冷気量の双方が増えることになり、その結果として、通常は（例外については後述）、温度異常ラック内の最高温度が下がり始まる。

そして、温度異常ラックが規定下限温度未満となる（温度異常ラック内の幾つかの電子機器の動作状態が通常の動作状態に戻り始める）までは（ステップＳ１０２；規定範囲内）、現状が維持される。

また、発熱量が多くなっていた幾つかの電子機器の動作状態が通常の動作状態に戻り始めた場合（ステップＳ１０２；＜規定下限温度）には、温度異常ラックへの補助冷気量を減らす処理（ステップＳ１０８）と、空調供給量を減らす処理（ステップＳ２０５，Ｓ２０６）とが繰り返される。

その結果、最終的には（温度異常ラック内の各電子機器の動作状態が通常の動作状態となってから暫くすると）、温度異常ラックの各仕切弁２２が完全に閉じられることになる。また、各補償量テーブルに記憶されている、補助冷気量“０”に対する補償量は“０”である（補償量テーブルの上記定義参照）ため、空調供給量も基準量に戻されることになる。

一方、空調冷気量を増やしても、温度異常ラック内の最高温度が下がり始まらない場合には、温度異常ラックへの補助冷気量を増やす処理と、空調供給量を増やす処理とが、温度異常ラック内の最高温度が規定上限温度以下となるまで繰り返される。

そして、そのような処理を繰り返しているうちに、制御不可状態が規定時間継続した場合（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）には、或る電子機器用ラック１０（温度異常ラック）の温度が異常温度となったこと／或る電子機器用ラック１０の温度を下げられないことをシステム管理者に通知するためのアラーム通報処理が行われる。

また、制御不可状態が規定時間継続する前に、最高温度が減少し始めた場合には、上記手順により、温度異常ラックへの補助冷気量、空調供給量が共に減らされていく。そして、空調システムは、各電子機器用ラック１０の各仕切弁２２が完全に閉じられており、空調供給量が基準量となっている状態に戻る。

また、複数台の電子機器用ラック１０が同時期に温度異常ラックとなった場合に各冷気非補助ラックの前面からの冷気量を標準量以上とすることが出来る空調冷気量は、本来、温度異常ラックとなっている電子機器用ラック１０の組み合わせ（各電子機器用ラック１０の位置）と、それらの電子機器用ラック１０の補助冷気量とから定めるべき値である。ただし、上記手順の処理（各補償量テーブルから読み出した補償量の総和＋基準量を、空調冷気量として算出する処理）でも、かなりの精度で、そのような空調冷気量を求めることが出来る。従って、本実施形態に係る空調システムは、複数台の電子機器用ラック１０内の温度が同時期に異常になっても、各電子機器用ラック１０内の温度を適温に制御できるシステムとなっていると言うことが出来る。

以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る空調システムは、前面側からの冷気供
給による冷却が可能な複数台の電子機器用ラック１０であって、補助的な冷気供給による冷却を行うための２つの導入口１３ａや、内部温度を測定するための複数の温度センサ１２を備えた複数台の電子機器用ラック１０と、各電子機器用ラック１０の各導入口１３ａに取り付けられた、二重床４０の床下を流れる冷気を導入口１３ａに導入するための、冷気の導入量を調整可能なダクト構造２０とを、備えている。さらに、実施形態に係る空調システムは、各電子機器用ラック１０の各温度センサ１２により検出される内部温度が規定温度範囲内に入るように、各電子機器用ラック１０への，各ダクト構造２０を介した冷気の導入量を調整すると共に、或る電子機器用ラック１０への冷気の導入量を調整した場合には、その調整に起因して生ずる，他の各ラックの前面側からの冷気量の増加分又は減少分が補償されるように空調装置３０による冷気の供給量が減少又は増加させる制御装置３５を、備えている。

そして、本実施形態に係る空調システムのような形で空調装置３０の空調冷気量を制御（調整）するために必要とされる電力量は、各ラック内の温度を調整するために空調装置の空調冷気量しか制御（調整）できない空調システムのそれよりも小さくなる。また、各ラックの前面側から供給する冷気量を個別に調整可能な空調システムが、既存の空調システム（図５参照）を大幅に改良／改造しなければ実現できないものであるのに対し、本実施形態に係る空調システムは、既存の空調システムに対して、ラックの変更、ダクト構造
２０の取り付けといったような比較的に簡単な改良を施せば実現できるものとなっている。

従って、本実施形態に係る空調システムは、各電子機器用ラック１０内の温度を適温に、低消費電力で制御できるシステムであると共に、安価に（既存のシステムに対する比較的に僅かな改良で）実現きるシステムとなっていると言うことが出来る。

《変形形態》
上記した空調システムは、各種の変形を行うことが出来る。例えば、空調システムを、温度が上昇しやすい何台かのラックが、電子機器用ラック１０となっており、他の各ラックが、導風管１３を備えないラックとなっているシステムに変形することが出来る。なお、空調システムをそのようなシステムに変形する場合には、制御装置３５を、導風管１３を備えないラックに対して補助冷気量調整処理を行わないようにしておけば良いだけである。

ステップＳ２０５にて、総補助冷気量×比例係数（＞１）が、空調冷気量として算出されるようにしておくことも出来る。ただし、上記手順の方が、正確な空調冷気量を求めることが出来るため、上記手順の採用しておくことが望ましい。

また、制御装置３５内に、全ての電子機器用ラック１０の組み合わせに対して、上記補償量テーブル相当の補償量テーブルを用意しておくことも出来る。ただし、そのような多数の補償量テーブルを用意することは極めて大変なことであるし、複数台の電子機器用ラック１０の温度が同時期に異常になることも滅多にないことである。そして、電子機器用ラック１０毎に、上記内容の補償量テーブルを用意しただけでも、複数台の電子機器用ラック１０内の温度が同時期に異常となった場合における各冷気非補助ラックの前面からの冷気量を標準量以上とすることが出来る空調冷気量を、或る程度の精度で求めることが出来る。従って、各冷気非補助ラックの前面からの冷気量を標準量以上とすることが出来る空調冷気量の算出手順としては、上記手順を採用しておくことが望ましい。

また、補助供給量調整処理（図３）が、処理対象ラック内の最高温度ではなく、処理対象ラック内の平均温度を基準に、ステップＳ１０２の判断が行われる処理に変形しておくことも出来る。

さらに、ダクト構造２０の具体的な構造が上記したものとは異なったもの（例えば、仕切弁２２がなく、フラップ２１ａの傾きが変化するものや、可動する仕切弁２２とフラップ２１ａとを備えたもの）であっても良いことや、電子機器用ラック１０の具体的な構造が上記したものとは異なったもの（例えば、導風管１３を１本しか備えないもの）であっても良いことなどは、当然のことである。

１０ 電子機器用ラック
１２ 温度センサ
１３ａ 導入口
１３ 導風管
１４ 風量センサ
２０ ダクト構造
２１ 取込部
２１ａ フラップ
２１ｂ 冷気出口
２２ 仕切弁
２３ 駆動機構
２５ 可撓管
３０ 空調装置
３５ 制御装置
４０ 二重床
４１ 開口部

Claims (4)

1. 前面側から冷気を供給することにより、内部に収容した各電子機器を冷却可能な複数台のラックであって、冷気の導入口、前記導入口から導入された冷気を内部に分配供給するための導風管、及び、内部温度を測定するための温度センサを備えた１台以上の第１ラックを含み二重床に設置された複数台のラックと、
   前記二重床の床下に冷気を供給するための、冷気の供給量を調整可能な空調装置と、
   各ラックの前面に冷気を供給できるように前記二重床に設けられた複数の開口部と、
   各第１ラックの前記導入口に取り付けられた、前記二重床の床下を流れる冷気を当該導入口に導入するための、冷気の導入量を調整可能なダクト構造と、
   各第１ラックの温度センサにより検出される内部温度が所定温度範囲内に入るように、各第１ラックへの，各ダクト構造を介した冷気の導入量を調整すると共に、或る第１ラックへの冷気の導入量を調整した場合には、その調整に起因して生ずる，他の各ラックの前記前面側からの冷気量の増加分又は減少分が補償されるように前記空調装置による冷気の供給量を減少又は増加させる制御部と
   を備えることを特徴とする空調システム。
2. 各第１ラックは、
   前記導入口から前記導風管に導入されている冷気量を測定するための流量センサを、さらに備え、
   前記制御部は、
   或る第１ラックへの冷気の導入量を調整した場合、その第１ラックの前記流量センサによる冷気量の測定結果と、ダクト構造を介して冷気を導入している他の各第１ラックの流量センサによる冷気量の測定結果とから、前記空調装置による冷気の供給量の目標値を求め、求めた目標値となるように前記空調装置を制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の空調システム。
3. 各第１ラックは、
   内部温度を測定するための温度センサを、複数個、備え、
   前記制御部は、
   第１ラック毎に、その各温度センサにより検出される内部温度が所定温度範囲内に入るように、各第１ラックへの，各ダクト構造を介した冷気の導入量を調整する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空調システム。
4. その内部に何台かの電子機器を収容可能な電子機器用ラックであって、
   冷気が通過可能な前面及び背面、
   下端側に設けられた冷気の導入口、及び、
   前記導入口から導入された冷気を内部に分配供給するための導風管
   を備えたことを特徴とする電子機器用ラック。

Images