JP2012026620A

JP2012026620A - Ｄｃ非常用蓄熱空調システム及びその装置

Info

Publication number: JP2012026620A
Application number: JP2010164369A
Authority: JP
Inventors: Seiji Onishi; 晴史大西; Tomoyuki Ogino; 友幸荻野; Takashi Kotoyori; 隆琴寄
Original assignee: Kandenko Co Ltd; AT Tokyo Corp
Current assignee: Kandenko Co Ltd; AT Tokyo Corp
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2012-02-09

Abstract

【課題】データセンターの空調システムにおいて、空調機の停電、機能ダウン等の非常時に、非常用電源が立ち上がるまでの数分間、最小限の容量の潜熱蓄熱材及びこの潜熱蓄熱材の放熱を促進させるファンを用いて、収容されている機器等が支障を来さない最小限度の空調を行う。
【解決手段】サーバールーム１に収容しているサーバー、その他の電子機器の発熱量を算出し、この発熱量に、空調機３の停電から非常用電源が立ち上がるまでの時間を乗じて総発熱量を予め算出し、この総発熱量に対応した蓄冷熱容量を有する潜熱蓄熱材８を前記空調機３の冷風領域に置いて、前記空調機３の冷風により当該潜熱蓄熱材８を凝固させておき、前記空調機３の停電時に、ファン８ａを作動させて前記潜熱蓄熱材８に送風し、前記潜熱蓄熱材８を融解させて蓄冷熱を前記時間内にほとんど放出させる。
【選択図】図１

Description

この発明はＤＣ（データセンター）における空調システムにおいて、特に非常時に対処可能な蓄熱空調システム及びその装置に関するものである。

ＤＣ等のサーバールームでは、多数のサーバー、その他の電子機器、電源装置等が高密度化され、それらの排熱が増加傾向にある。そのような状況下で空調が停止すると、室内の温度が急激に上昇する。そして、サーバー等は動作環境の上限温度を超えると、障害を発生する可能性が高くなる。また、機種によっては、自ら動作を停止することもある。従って、利用者に多大な損害を与えるおそれがあり、非常時も含めた安定運用上その熱対策が重要となっている。

特に、停電等の非常時においては、空調機の電源が切れた場合でも、サーバー、その他の電子機器は運転していることが多く、その場合、非常用発電機から空調機に電源供給が行われるまでの時間、サーバールームはサーバー、その他の電子機器、電源装置等からの排熱で温度が上昇していく。排熱が増加傾向にある現状では、この様な非常時にサーバー等の動作環境の上限温度を超えることにより障害を発生する可能性が高まることから、利用者に多大な損害を与えるおそれがある。そこで、このような空調機の停電時にもサーバールーム又はサーバー等の温度の上昇を抑える方策が要望されている。

前記の問題を解決する方法として考えられるものは、非常用発電機の始動時間の短縮をする方法が考えられる。また、特許文献１に示すように、空調機用のＵＰＳ（無停電電源装置）の導入が考えられる。さらにまた、空気容量の拡大（熱容量の拡大）による温度上昇の抑制が考えられる。

しかしながら、前記非常用発電機の始動時間の短縮をする方法では、停電等から当該発電機の始動時間までには、必ずタイムラグがあり、これを短縮するには莫大な開発費用がかかる。始動時間の早い小型の非常用発電機を設置する場合、設置台数が非常に多くなり、機器コストの増加、設置スペースの拡大による問題や建設コスト増加が考えられる。また、空調機用のＵＰＳの導入については、これによると空調設備費の増加、ＵＰＳの設置スペースの確保の必要、電力変換ロスによる消費電力の増加、電力変換ロスによる排熱の増加等の問題がある。また、空気容量の拡大（熱容量の拡大）による温度上昇の抑制については１サーバー当たりの空気容量を拡大するためには、サーバールーム容積を拡大する必要があり、建設コストが増加する問題がある。

また、この様な空調機の停電や電源ダウン等の非常時にデータセンターの空調を補うものとして、特許文献２に示すように、常時、潜熱蓄熱材を冷風路に設置しておき、非常時に当該潜熱蓄熱材からの放熱により、一定時間サーバー等の通信機器の顕熱負荷を処理する方法が考えられている。

特開平１１−２２５８３５号公報特開２００３−３５４４１号公報

しかし、特許文献２では通信機器室の空調機により、常時通信機器の顕熱負荷を処理する冷風を通信機器室に送り、この冷風により潜熱蓄熱材を凝固させており、この通信機器室の温度が上がり、潜熱蓄熱材の融解点を超えると自然に潜熱蓄熱材が融解し、通信機器の顕熱を吸収することを考えているものであり、具体的な処理方法乃至は構成が解決されていない。

そこで、この発明はデータセンターの空調システムにおいて、空調機の停電、機能ダウン等の非常時に、非常用電源が立ち上がるまでの数分間、最小限の容量の潜熱蓄熱材及びこの潜熱蓄熱材の放熱を促進させるファンを用いて、収容されている機器等が支障を来さない最小限度の空調を行う、蓄熱空調システム及びその装置を提供することを目的としたものである。

請求項１の発明は、データセンターの空調システムにおいて、サーバールームに収容しているサーバー、その他の電子機器の発熱量を算出し、この発熱量に、空調機の停電から非常用電源が立ち上がるまでの時間を乗じて総発熱量を予め算出し、この総発熱量に対応した蓄冷熱容量を有する潜熱蓄熱材を前記空調機の冷風領域に置いて、前記空調機の冷風により当該潜熱蓄熱材を凝固させておき、前記空調機の停電時に、ファンを作動させて前記潜熱蓄熱材に送風し、前記潜熱蓄熱材を融解させて蓄冷熱を前記時間内にほとんど放出させる、ＤＣ非常用蓄熱空調システムとした。

また、請求項２の発明は、前記潜熱蓄熱材の蓄冷熱容量は、蓄熱材の種類とその量により決定し、これにより決定した潜熱蓄熱材の表面積に対応してファンの送風量を決定する、請求項１に記載のＤＣ非常用蓄熱空調システムとした。

また、請求項３の発明は、データセンターの空調装置において、サーバールームに収容しているサーバー、その他の電子機器の発熱量を算出し、この発熱量に、空調機の停電から非常用電源が立ち上がるまでの時間を乗じて総発熱量を予め算出しておき、この総発熱量に対応した蓄冷熱容量を有し、かつ、前記空調機の冷風により凝固する潜熱蓄熱材を前記空調機の冷風領域に置き、当該潜熱蓄熱材に送風するファンを設け、当該ファンは前記空調機の停電を検知するセンサーにより作動する制御部を具備し、かつ当該ファンは前記潜熱蓄熱材の蓄冷熱を前記時間内に全て放出させる送風能力を有する構成である、ＤＣ非常用蓄熱空調装置とした。

請求項１及び３の発明によれば、当該データセンターの空調機の停電時の、最小限の蓄冷熱容量の潜熱蓄熱材を用意し、この潜熱蓄熱材を常時の空調機の冷風で凝固させておけばよく、また、停電時に連動して作動し、所定時間で前記潜熱蓄熱材を融解させるファンを設けておけば良く、構成を出来るだけコンパクトに、また、低コストにでき、ファンを回転させる小容量の電力消費で済む、省エネタイプの非常用蓄熱空調システムとなる。

また、請求項２の発明によれば、総発熱量に対応した蓄冷熱容量の潜熱蓄熱材の選定にあたって、潜熱蓄熱材の種類によってその量が決まり、また、これによって決定した潜熱蓄熱材の表面積が大きければ放冷熱のためのファンの風量を小さくすることができ、また、潜熱蓄熱材の表面積が小さければ放冷熱のためのファンの風量を大きくすることにより、前記請求項１の発明の効果を奏するための装置の効率をより良くすることができる。

この発明は、データセンターの空調システムにおいて、サーバールームに収容しているサーバー、その他の電子機器の発熱量を算出し、この発熱量に、空調機の停電から非常用電源が立ち上がるまでの時間を乗じて総発熱量を予め算出し、この総発熱量に対応した蓄冷熱容量を有する潜熱蓄熱材を前記空調機の冷風領域に置いて、前記空調機の冷風により当該潜熱蓄熱材を凝固させておき、前記空調機の停電時に、ファンを作動させて前記潜熱蓄熱材に送風し、前記潜熱蓄熱材を融解させて蓄冷熱を前記時間内にほとんど放出させる、ＤＣ非常用蓄熱空調システムであり、これにより、極めて簡単な構成で空調機の停電時の空調を補うことができ、当該時のＵＰＳが不要となる。

以下、この発明の実施例１を図に基づいて説明する。実施例１はこの発明をデータセンターのサーバールームに適用した場合であり、図１はこの発明のサーバールームの概略構成図、図２はこの発明に使用する潜熱蓄熱材の斜視図である。

サーバールーム１には、複数のサーバー（図示省略）が収容された複数のサーバーラック２が設置されている。これらの各サーバーラック２の一方の側面が開口し、これが吸気口２ａとなりサーバーに連通する。また、サーバーラック２の他方の側面も全面開口し、これが排気口２ｂとなり、サーバーに連通する。これらのサーバーラック２等からの排熱によるサーバールーム１の温度上昇を抑えるため、空調機３が設置されている。この空調機３は前記サーバーの電源と異なる電源を用いている。

また、このサーバールーム１の床は二重構造になっており、床４の下に給気プレナム５が形成されている。この床４にはグレーチング６が備わり、前記空調機３からの冷気は給気プレナム５を通って、サーバーラック２の吸気口２ａの近傍の床４に設けられたグレーチング６から給気され、サーバーラック２の吸気口２ａに流入する。この冷気の流入は、各サーバーラック２に収納されたサーバーに内蔵された内蔵ファン（図示省略）により吸気されて行われる。各サーバーラック２内ではサーバーからの排熱が前記冷気により処理され、排気口２ｂからでて、室内を通って前記空調機３に戻る構成となっている。

前記グレーチング６の床４の上の隣接する２つのサーバーラック２は各吸気口２ａが向かい合っており、前記グレーチング６から給気された冷気により、この２つのサーバーラック２の間はコールドアイル７を形成している。また、当該グレーチング６の下の給気プレナム５には潜熱蓄熱材８が設けられている。また、この潜熱蓄熱材８には、当該潜熱蓄熱材８に送風するファン８ａが設けられている。また、前記サーバーラック２の排気口２ｂの脇下の床４にもグレーチング６´が設けられ、このグレーチング６´の下にはファン８ｃが設けられている。これらのファン８ａ及び８ｃは適宜の電池を電源としている。

この様に、サーバールーム１ではサーバーや電源等の排熱により、温度が上昇し、サーバー等の動作環境の上限温度にならないよう、常時は空調機３によりサーバーラック２に冷気が供給され、各サーバーラック２の周囲の温度上昇を抑えている。また、前記潜熱蓄熱材８は給気プレナム５内に設置されているため、空調機３からの冷気に晒されて蓄熱（凝固）している。また、この状態ではファン８ａ及び８ｃは作動しない。または、商用電源により作動させておくこともできる。空調機３の電源と同じ商用電源とすることにより、空調機３の停電を検知することもできる。

この様な状況で、前記空調機３が停電により停止した場合、空調機３から冷気が供給されなくなる。そこで、室内及び、コールドアイル７の温度が上昇し始めるが、前記空調機３の停電を制御部で検知してファン８ａ及びファン８ｃは作動を開始し、ファン８ａが潜熱蓄熱材８に送風する。これにより、潜熱蓄熱材８は潜熱により冷気を放出し、当該冷気はその真上のグレーチング６を通って前記コールドアイル７に給気され、各吸気口２ａからサーバーラック２内に入る。

また、サーバーラック２の排気口２ｂから出てきた排熱は、前記グレーチング６´の下のファン８ｃに吸引され、当該グレーチング６´から給気プレナム５に入り、潜熱蓄熱材８を通って熱が吸収され、再び冷気となって当該潜熱蓄熱材８の真上のグレーチッグ６を通り、前記コールドアイル７に給気される。この様にして、空調機３の非常用電源が立ち上がるまでの一定時間（約数分間）、潜熱蓄熱材８により冷気をサーバーラック２に供給することができる。従って、費用のかかるＵＰＳを設置しなくても、停電時等に排熱による温度上昇を抑えることができる。

この様な潜熱蓄熱材８とファン８ａ又はファン８ｃによってサーバーラック２内のサーバーの顕熱負荷を一定時間処理するものであるが、当該サーバールーム１の全体に対しては、当該サーバールーム１に収容しているサーバー、その他の電子機器の通常における発熱量を算出し、この発熱量に、空調機３の停電から非常用電源が立ち上がるまで時間を乗じて総発熱量を予め算出しておき、この総発熱量に対応した蓄冷熱容量を有する潜熱蓄熱材８を選定する。

そして、これを前記給気プレナム５の前記グレーチング６の真下に置いておき、前記空調機３の冷風で潜熱蓄熱材８を凝固させておく。そして、前記空調機３の停電時に、ファン８ａを作動させて前記潜熱蓄熱材８に送風し、前記潜熱蓄熱材８を融解させて蓄冷熱を前記時間内にほとんど放出させるものである。

従って、ここで使用する潜熱蓄熱材８は、前記総発熱量に対応した蓄冷熱容量のもので良く、それ以上の容量は不要である。この潜熱蓄熱材８の蓄冷熱容量は、実際には、潜熱蓄熱材の種類によって異なり、その種類に合わせてその量が決定される。その際、潜熱蓄熱材８の相変化温度は、前記空調機３の冷風により凝固するものであり、また、停電時のサーバールーム１の温度上昇により融解するものでなければならない。

また、ファン８ａの風量は前記空調機３の停電から非常用電源が立ち上がるまで時間（約数分間）で前記潜熱蓄熱材８の潜熱をほぼ使い切るような風量を設定すべきである。これには潜熱蓄熱材８の表面積に対応してファンの風量が設定される。潜熱蓄熱材の表面積が大きければ放冷熱のためのファンの風量を小さくし、一方、潜熱蓄熱材の表面積が小さければ放冷熱のためのファンの風量を大きくしなければならない。

また、前記潜熱蓄熱材８は、塩化カルシウム水和物やパラフィン等が利用可能であり、これらはポリエチレン製の薄型の密閉容器８ｂに収納されている。そして、図２に示すように、多数の密閉容器８ｂは間隔をあけて並べられ、これらの密閉容器８ｂの間を冷気が通るように構成されている。

また、図３〜図５はそれぞれ、前記サーバールーム１における潜熱蓄熱材８の設置場所の具体例を示す図である。

図３は、前記図１と同じ設置個所であり、図（ａ）はその平面図、（ｂ）は蓄熱時の側面図であり、前記コールドアイル７の下の給気プレナム５に潜熱蓄熱材８を設け、この潜熱蓄熱材８にはファン８ａを備えている。また、サーバーラック２の排気口２ｂの下の床にはグレーチング６´が設けられ、このグレーチング６´の下にファン８ｃが設けられている。

通常時は図（ｂ）に示すように、図外の空調機からの冷気は給気プレナム５を通り、潜熱蓄熱材８を通ってグレーチング６からコールドアイル７に給気され、相対向するサーバーラック２の吸気口２ａから各サーバーラック２内に入り排熱を処理して、各サーバーラック２の排気口２ｂから排気される。従って、常時は，潜熱蓄熱材８は給気プレナム５を通る冷気で蓄熱される。また、前記ファン８ａ及びファン８ｃにはファン用の電源装置が接続されており、この電源装置の商用運転でファン８ａは最低限のファン風量で運転しているか、又は停止している。また、ファン８ｃは停止している。

そこで、前記空調機が停電等で停止した場合、図（ｃ）に示すように、空調機の停電による停止又は故障による機能低下を検知して前記電源装置がバッテリー運転し、ファン８ａ及びファン８ｃが作動する。これにより潜熱蓄熱材８から冷気が放出され、コールドアイル７を通して前記と同様に各サーバーラック２の吸気口２ａに導入される。そして、サーバーラック２の排気口２ｂからの排熱は、ファン８ｃの吸引によりグレーチング６´を通って給気プレナム５に戻り、これらが循環する。

図４は、図（ａ）の平面図、及び図（ｂ）の側面図に示すように、相対向するサーバーラック２の一方のサーバーラック２内の下部にファン８ｄ付きの潜熱蓄熱材８を具備した潜熱蓄熱室を設け、また、隣接するサーバーラック２の間にインロウ型のファン８ｄ付きの潜熱蓄熱材８を具備した潜熱蓄熱室を設置している。この場合の、通常時は図（ｂ）に示すように、空調機（図示省略）からの冷気は給気プレナム５を通り、グレーチング６を通ってコールドアイル７に入り、各サーバーラック２の相対向する吸気口２ａから各サーバーラック２に入る。これと同時に、インロウ型の潜熱蓄熱室内に設けられたファン８ｄの吸引により、給気プレナム５内の空気は、サーバーラック２に面した、又は前記インロウ型の潜熱蓄熱室の下端に面したグレーチング６ａを通って潜熱蓄熱室内に入り、潜熱蓄熱材８の間を通って、コールドアイル７に入り、各サーバーラックの吸気口２ａからラック内に入る。この時点では前記ファン８ｄは、接続された電源装置の商用電源により運転している。

そして、前記空調機からの冷気が止まった場合、図（ｃ）に示すように、電源装置はバッテリー運転に切り替わり、前記グレーチング６ａに面したファン８ｄは止まり、サーバーラック２の排気口２ｂと並んだ、すなわちホットアイルに面したファン８ｅは運転を開始し、サーバーラック２の排気口２ｂから排熱をこれらのファン８ｅが吸引し、潜熱蓄熱室内の潜熱蓄熱材８の間を通り冷気となって、コールドアイル７に給気され、各サーバーラック２の吸気口２ａからサーバーラック２に入る。これらが一定時間繰り返される。

図５は、図（ａ）の平面図及び図（ｂ）の側面図で示すように、各列のサーバーラック２内の下部にファン８ｄ付きの潜熱蓄熱材８を具備した潜熱蓄熱室を設置している。この場合、通常時は図（ｂ）に示すように、空調機（図示省略）からの冷気は給気プレナム５を通り、グレーチング６を通ってコールドアイル７に入り、各サーバーラック２の相対向する吸気口２ａから各サーバーラック２に入る。これと同時に、サーバーラック２の下部の潜熱蓄熱室内に設けられたファン８ｄの吸引により、給気プレナム５内の空気は、サーバーラック２の下端に面したグレーチング６ａを通って潜熱蓄熱室内に入り、潜熱蓄熱材８の間を通って、コールドアイル７に入り、各サーバーラックの吸気口２ａからラック内に入る。この時点では前記ファン８ｄは、接続された電源装置の商用電源により運転している。

以下に、この発明の効果について検証試験を実施した結果を示す。図６及び図７は、検証試験装置の構成図であり、図６は平面断面図、図７は縦断面図である。

この試験装置１０は、横長のダクト本体１１から成り、このダクト本体１１内の中央部に、潜熱蓄熱材１２を間隔をあけて７列並べて設け、ダクト本体１１の入口側１１ａ内に、順にダクトヒータ１３、風量・風速計１４、チェッキダンパ１５を設け、また、出口側１１ｂ内であって、前記最後列の潜熱蓄熱材１２の後方に、チェッキダンパ１６、吸引ファン１７を順に並べている。また、各所に設置した温度計の温度、風量・風速計１４の値等をデータロガー１８で集計するよう構成されている。なお、この潜熱蓄熱材１２は前記潜熱蓄熱材８と同じものである。

この試験装置１０を恒温恒湿室内に設置し、図８に示すように、室内をサーバールームの通常運用時の空調機吹き出し温度（１８〜２２°Ｃ）及び湿度５０％ＲＨに設定し、試験装置１０の潜熱蓄熱材１２に蓄熱を行う。蓄熱完了後、前記ダクトヒータ１３をオンにし、装置給気温度を２分間でサーバー等の動作環境の上限温度（本例では３５°Ｃを想定）にする。その状態で装置出口温度の温度変化を確認する。そして、２分経過後、前記ダクトヒータ１３をオフにした。試験は、主成分を塩化カルシウムとし、融解熱を１８９ＫＪ／Ｋｇとし、相変化点２５°Ｃの潜熱蓄熱材を用いたものを試験（１）及び主成分を塩化カルシウムとし、融解熱を１８８ＫＪ／Ｋｇとし、相変化点２３°Ｃの潜熱蓄熱材を用いたものを試験（２）として行った。

この結果を図９及び図１０に示す。図９は、前記相変化点２５°Ｃの潜熱蓄熱材を用いた試験結果（１）の、ヒータをオンにした経過時間による最前列の熱蓄熱材１２の手前、各潜熱蓄熱材１２間及び最後列の潜熱蓄熱材１２の後方の各箇所の測定温度を示すグラフ図である。また、図１０は前記相変化点２３°Ｃの潜熱蓄熱材を用いた試験結果（２）の、ヒータをオンにした経過時間による前記同各箇所の測定温度を示すグラフ図である。相変化点２５°Ｃの潜熱蓄熱材の場合、前熱蓄熱材１２が少なくとも２列あると、停電後、２５°Ｃ以下に保持できることが実証された。また、相変化点２３°Ｃの潜熱蓄熱材の場合、潜熱蓄熱材１２が少なくとも３列あると、停電後、２０°Ｃ以下に保持できることが実証された。従って、潜熱蓄熱材の容量を調整することにより、サーバールームにおいて、停電時等に温度の上昇があっても室内をサーバー等の動作環境上限の想定温度以下に抑えることができることが分かった。

次に、一定の発熱量を有するサーバーラックの発熱に対して、所定量の潜熱蓄熱材を設置した場合の温度抑制シミュレーションを行った。このモデルを表１及び図１１〜図１５に示す。なお、これらの表１及び図１１〜図１５において、「ＰＣＭ」は潜熱蓄熱材を示す。

表１は、このシミュレーションにおける潜熱蓄熱材の有無、蓄熱容量（充填量）、表面積、風量など、各設定条件を示す。ケース１は潜熱蓄熱材がない場合、ケース２からケース４はファン付き潜熱蓄熱材１を設置した場合を模擬している。図１１は、前記図１と同様の、サーバールームのサーバー２の配列、構成を示し、（Ａ）図は、潜熱蓄熱材がない場合の、空調機停電時の気流の流れを示す。（Ｂ）図は，潜熱蓄熱材がある場合の、空調機停電時の気流の流れを示す。

図１２は、ケース１における空調機停電時のラック入口空気温温度上昇を示すグラフ図である。ラック入口空気温度は、停電から１２０秒後には、サーバー等の動作環境上限の想定温度３５°Ｃを超えている。一方、図１３は、ケース２における空調機停電時のラック入口空気温温度上昇を示すグラフ図である。この場合、ラック入口空気温は同１２０秒後に３０°Ｃ付近である。また、図１４は、ケース３における空調機停電時のラック入口空気温温度上昇を示すグラフ図である。この場合、ラック入口空気温は同１２０秒後に３２°Ｃ付近、同１８０秒後に３５°Ｃ付近である。また、図１５は、ケース４における空調機停電時のラック入口空気温温度上昇を示すグラフ図である。この場合、ラック入口空気温は同１２０秒後に３２°Ｃ付近である。なお、図１３及び図１５におけるラック入口空気温（ＰＣＭなし）は図１１の（Ｂ）図におけるサーバーラックの排気口の温度を示す。

ケース２とケース３から、同じ蓄熱容量であってもファンによる風量を変えることにより、サーバー等の動作環境上限の想定温度３５°Ｃを下回っている時間をのばすことができ、より信頼性の高い空調補完が実現できることが分かった。また、ケース２とケース４から、蓄熱容量を半分にしたケース４において、停電から１２０秒後においてラック入口空気温が約３２°Ｃであり、３５°Ｃを下回っている。すなわち、発熱量（面積当たり）２６００Ｗ／ｍ^２、発熱量（ラック当たり）１５０００Ｗ／個、ラック設置戸数０．１７３個／ｍ^２のサーバールームに対し、表面積２．１４ｍ^２、充填量０．２ｋｇ／ｍ^２の潜熱蓄熱材を用いることにより、コンパクトで低コストの空調補完が実現できることが分かった。

いずれの場合も、潜熱蓄熱材の蓄冷熱を決められた時間内に使い切ることを特徴としたこの発明により、信頼性の高い、あるいは、コンパクトで低コストの空調補完システムの実現が可能となる。

この発明の実施例１のサーバールームの概略構成断面図である。この発明の実施例１のサーバールームに設置する潜熱蓄熱材の斜視図である。この発明の実施例１のサーバールームへの潜熱蓄熱材の設置場所の例を示す説明図であり、（Ａ）図は側面図、（Ｂ）図は平面図、（Ｃ）図は蓄熱時の状態の側面図、（Ｄ）図は放熱時の状態の側面図である。この発明の実施例１のサーバールームへの潜熱蓄熱材の設置場所の例を示す説明図であり、（Ａ）図は側面図、（Ｂ）図は平面図、（Ｃ）図は蓄熱時の状態の側面図、（Ｄ）図は放熱時の状態の側面図である。この発明の実施例１のサーバールームへの潜熱蓄熱材の設置場所の例を示す説明図であり、（Ａ）図は側面図、（Ｂ）図は平面図、（Ｃ）図は蓄熱時の状態の側面図、（Ｄ）図は放熱時の状態の側面図である。この発明の実施例１の検証試験装置の平面断面図ある。この発明の実施例１の検証試験装置の縦断面図である。この発明の実施例１の検証試験の実施手順と温度変化を示すグラフ図である。この発明の実施例１の検証試験（１）の結果を示す経過時間と温度変化を示すグラフ図である。この発明の実施例１の検証試験（２）の結果を示す経過時間と温度変化を示すグラフ図である。この発明の潜熱蓄熱材によるラック入口空気温の温度変化についてのシミュレーションにおける、気流の流れを示す説明図であり、（Ａ）図は潜熱蓄熱材を設置しない場合の説明図、（Ｂ）図は潜熱蓄熱材を設置した場合の説明図である。この発明の潜熱蓄熱材によるラック入口空気温の温度変化についてのシミュレーションにおける、ケース１のラック入口空気温の温度上昇を示すグラフ図である。この発明の潜熱蓄熱材によるラック入口空気温の温度変化についてのシミュレーションにおける、ケース２のラック入口空気温の温度上昇を示すグラフ図である。この発明の潜熱蓄熱材によるラック入口空気温の温度変化についてのシミュレーションにおける、ケース３のラック入口空気温の温度上昇を示すグラフ図である。この発明の潜熱蓄熱材によるラック入口空気温の温度変化についてのシミュレーションにおける、ケース４のラック入口空気温の温度上昇を示すグラフ図である。

１サーバールーム２サーバーラック
２ａ吸気口２ｂ排気口
３空調機４床
５給気プレナム６グレーチング
６´ グレーチング６ａグレーチング
７コールドアイル８潜熱蓄熱材
８ａファン８ｂ密閉容器
８ｃファン８ｄファン
８ｅファン１０試験装置
１１ダクト本体１１ａ入口側
１１ｂ出口側１２潜熱蓄熱材
１３ダクトヒータ１４風量・風速計
１５チェッキダンパ１６チェッキダンパ
１７吸引ファン１８データロガー

Claims

データセンターの空調システムにおいて、サーバールームに収容しているサーバー、その他の電子機器の発熱量を算出し、この発熱量に、空調機の停電から非常用電源が立ち上がるまでの時間を乗じて総発熱量を予め算出し、この総発熱量に対応した蓄冷熱容量を有する潜熱蓄熱材を前記空調機の冷風領域に置いて、前記空調機の冷風により当該潜熱蓄熱材を凝固させておき、前記空調機の停電時に、ファンを作動させて前記潜熱蓄熱材に送風し、前記潜熱蓄熱材を融解させて蓄冷熱を前記時間内にほとんど放出させることを特徴とする、ＤＣ非常用蓄熱空調システム。
前記潜熱蓄熱材の蓄冷熱容量は、蓄熱材の種類とその量により決定し、これにより決定した潜熱蓄熱材の表面積に対応してファンの送風量を決定することを特徴とする、請求項１に記載のＤＣ非常用蓄熱空調システム。
データセンターの空調装置において、サーバールームに収容しているサーバー、その他の電子機器の発熱量を算出し、この発熱量に、空調機の停電から非常用電源が立ち上がるまでの時間を乗じて総発熱量を予め算出しておき、この総発熱量に対応した蓄冷熱容量を有し、かつ、前記空調機の冷風により凝固する潜熱蓄熱材を前記空調機の冷風領域に置き、当該潜熱蓄熱材に送風するファンを設け、当該ファンは前記空調機の停電を検知するセンサーにより作動する制御部を具備し、かつ当該ファンは前記潜熱蓄熱材の蓄冷熱を前記時間内に全て放出させる送風能力を有する構成である、ＤＣ非常用蓄熱空調装置。