JP2016071694A - データセンタ - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、室内を冷却するエアコンの消費電力を低減することができるデータセンタを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、室内1aから室外1bに熱を輸送すると共に蒸発部4aおよび凝縮部4bを有するヒートパイプ4と、前記室内1aに露出するように設けられると共に前記蒸発部4aに接する熱伝導板6と、前記室外1bに露出するように設けられると共に前記凝縮部4bに接する他の熱伝導板7と、を備え、前記凝縮部4bは、更に蓄熱部材8に接することを特徴とする。【選択図】図1
Description
この発明は、室内にサーバを収容するデータセンタであって、特に、効率よく冷却可能な冷却装置が設けられているデータセンタに関するものである。
データセンタは、室内に少なくとも複数のサーバが設けられており、これらのサーバが発する熱によって室内の温度が上昇するため、エア・コンディショナ(以下、エアコンと記すことがある)などの冷却機によって室温を低下させるように構成されている。
しかしながら、データセンタでは少なくとも複数のサーバが常に稼働しているため、室温を一定に保つためには、常にエアコンを稼働させておく必要があり、その運転時間の増大にともなってエアコンの消費電力が増大してしまうという問題があった。
そこで、特許文献1には、所定の室内に少なくとも複数のサーバが設けられ、これらのサーバが発する熱によって暖められる前記所定の室内を冷却する冷却機を備えたデータセンタの冷却装置において、前記サーバによって暖められた前記所定の室内の熱を、熱輸送方向が一方向のヒートパイプによって熱輸送して大気中に放熱することにより、つまり、データセンタの室外の外気中に放熱することにより、前記冷却機の負荷を低減することが記載されている。
上記特許文献1に開示された室内に少なくとも複数のサーバが設けられたデータセンタの冷却装置では、データセンタの室外の外気温が高い場合、外気温とヒートパイプの凝縮部との温度差が小さくなり、ヒートパイプが室内の熱を外気中に効率よく熱輸送することができず、室内を冷却するエアコンの消費電力を低減することができないおそれがあった。
本発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、外気温とヒートパイプの凝縮部との温度差が小さいときでも、データセンタの室内の熱を効率よく室外に移動させ、室内を冷却するエアコンの消費電力を低減することができるデータセンタを提供することを目的とするものである。
上記の目的を達成するために、本発明に係るデータセンタは、室内と室外とを仕切る仕切部材で区画されたデータセンタであって、前記室内から前記室外に熱を輸送すると共に蒸発部および凝縮部を有するヒートパイプと、前記室内に露出するように設けられると共に前記蒸発部に接する熱伝導板と、前記室外に露出するように設けられると共に前記凝縮部に接する他の熱伝導板と、を備え、前記凝縮部は、更に蓄熱部材に接することを特徴とする。
さらに本発明は、前記蓄熱部材が前記仕切部材の少なくとも一部として設けられることが好ましい。この場合、前記蓄熱部材が前記仕切部材の室外側に設けられても良い。
さらに本発明は、前記蓄熱部材の前記室外側に断熱部材が設けられていることが好ましい。
また本発明は、前記蓄熱部材の前記室内側に断熱部材が設けられていてもよい。
さらに本発明は、前記ヒートパイプの前記凝縮部が接する前記他の熱伝導板に空冷機構または水冷機構が設けられていることが好ましい。
さらに本発明は、前記蓄熱部材が、コンクリートで形成されていることが好ましい。
本発明によれば、外気温が高く、外気温とヒートパイプの凝縮部との温度差が小さくても、ヒートパイプの凝縮部が室外に設けられた他の熱伝導板と蓄熱材とに接しているため、データセンタ内の熱をヒートパイプを介して外気に放熱することに加えて、外気温よりも温度が低い蓄熱材にも放熱することができ、データセンタの室内を冷却するエアコンの消費電力を低減することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、
図面の説明において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
図面の説明において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
《第1の実施形態》
本発明の第1の実施形態に係るデータセンタ1は、複数のサーバ2が設けられたデータセンタであり、図1に示すように、エアコン3と、ヒートパイプ4と、仕切部材5とを備える。以下、図1を参照して、それぞれの構成について説明する。
本発明の第1の実施形態に係るデータセンタ1は、複数のサーバ2が設けられたデータセンタであり、図1に示すように、エアコン3と、ヒートパイプ4と、仕切部材5とを備える。以下、図1を参照して、それぞれの構成について説明する。
データセンタ1には、複数のサーバ2が壁5aと天井5bと床5cからなる仕切部材5で区画された室内1aに収納されており、室内1aの温度を一定に保つためエアコン3が取り付けられている。データセンタ1の室内1aには熱伝導板6が設置されており、データセンタ1の室外1bには他の熱伝導板7が設置されている。この熱伝導板6と他の熱伝導板7はヒートパイプ4によって熱的に接続されている。熱伝導板6はヒートパイプ4の蒸発部4aと接しており、他の熱伝導板7はヒートパイプ4の凝縮部4bと接しており、室内1aから室外1bに熱を輸送することができる。さらにヒートパイプ4の凝縮部4bは蓄熱部材8と接している。また、他の部屋11は他の壁9aと他の天井9bと他の床9cからなる他の仕切部材9で区画されている。
エアコン3は、データセンタ1の天井5bに形成された空気の出入口3cと、天井5b内に設置され空気の出入口3cに連通するダクト3bと、室外1bに設置されダクト3bに連通する熱交換器3aとを備えている。なお、空気の出入口3cは、壁5aの上方に形成してもよい。さらに、冷却した空気の入口をデータセンタ1の床5cに、暖かい空気の出口を天井5bや壁5aに形成し、熱交換器3aとダクト3bで連通してもよい。エアコン3は空冷式、水冷式などデータセンタ1の大きさやサーバ2の数に応じて適宜選択される。
ヒートパイプ4は、管状の密閉容器内に封入された作動流体の潜熱を利用する熱輸送素子である。ヒートパイプ4は、管状の密閉容器の一方端側に蒸発部4aを、他端側に凝縮部4bを、蒸発部4aと凝縮部4bとを接続する断熱部4cを備えている。ヒートパイプ4の密閉容器は、中空のパイプの両端を封止して管状の中空構造を形成している。この密閉容器の材質は銅、アルミニウム、ステンレスなど熱伝導性のよい材料が好ましい。この中でも、劣化による交換頻度をできるだけ少なくするために、ステンレスなどの耐食性の材料がより好ましい。密閉容器内に封入された作動流体は、ヒートパイプ4の熱輸送媒体であり、水やエタノールなどの周知の相変化物質によって構成されている。また、ヒートパイプ4内には、毛管力によって液相の作動流体(以下「作動液」という。)を流動させる図示しないウイックが設けられている。
ウイックは、毛管力によって凝縮部4bで凝縮した作動液を蒸発部4aに還流させるための部材である。ウイックは、複数本の金属細線(例えば銅細線)を束状に形成した線条ウイックを用いることができる。束状に形成されたウイックには、金属細線同士の間に長手方向に延びる隙間が形成されており、その隙間が毛管力によって作動液を還流させる液体流路となる。線条ウイックはヒートパイプ4内において、蒸発部4aから凝縮部4bまで延びるように配置されている。なお、ウイックとしては線条ウイックの他に複数個の銅粉末をヒートパイプ内で焼結させ固定した粉末ウイックも用いることができる。
蒸発部4aは、熱伝導板6から熱を受け取るように接している。そのため、蒸発部4aでは、熱伝導板6の熱によって作動液が蒸発して気相の作動流体(以下「蒸気」という。)になる。また、凝縮部4bは、作動流体の熱をヒートパイプ4の外部の他の熱伝導板7へ放熱するように接している。そのため、凝縮部4bでは、蒸発部4aで生じた蒸気を凝縮させて液相の動作液に戻ることになる。
ヒートパイプ4は、効率よく熱を伝導するために熱伝導板6および他の熱伝導板7とは、はんだ付け、溶着、ろう付け金具によるネジ止めなど、より密着できるような手段で接している。さらに、ヒートパイプ4は、少なくとも蒸発部4aおよび凝縮部4bを扁平に加工してもよい。扁平に加工することにより熱伝導板6と蒸発部4aおよび他の熱伝導板7と凝縮部4bの接触面積が増加し、さらに効率よく熱を伝導することができる。
ヒートパイプ4は、データセンタ1の天井5bからの他の部屋11の他の壁9aにかけて設置されている。本実施形態では、ヒートパイプ4が天井5bと他の床9cと他の壁9aの中に埋め込まれている。そして、本実施形態では、蓄熱部材8は他の壁9aを兼ねており、蓄熱部材8は他の壁9aとしても機能している。また、ヒートパイプ4を天井5bや他の壁9aの面に沿って配置して金具などによりネジ止め固定してもよい。設置の形態としては、蒸発部4aが熱伝導板6と接しており、凝縮部4bが他の熱伝導板7および蓄熱部材8と接していればいかなる形態としてもよい。つまり、ヒートパイプ4は天井5bと他の壁9a以外のデータセンタ1の壁5a、他の部屋11の他の天井9bに設置されていてもよい。例えば、ヒートパイプ4が、蒸発部4aから凝縮部4bにかけて、天井5bから他の床9c、他の床9cから別の他の壁9a(例えば紙面に対して手前側の他の壁9a)、別の他の壁9aから他の壁9a(例えば紙面に対して右側の他の壁9a)に順に埋め込まれて、設置されていてもよいし、天井5bから他の床9c、他の床9cから別の他の壁9a(例えば紙面に対して手前側の他の壁9a)、別の他の壁9aから他の天井9b、他の天井9bから他の壁9a(例えば紙面に対して右側の他の壁9a)に順に埋め込まれて、設置されていていてもよい。この他に例えば、蒸発部4aが天井5bに設置され、凝縮部4bが他の天井9bに設置されている場合、ヒートパイプ4が、蒸発部4aから凝縮部4bにかけて、天井5bから他の床9c、他の床9cから他の壁9a、他の壁9aから他の天井9bと順に埋め込まれて、設置されていてもよい。また、ヒートパイプ4はデータセンタ1の大きさやサーバ2の数に応じて複数本設置してもよい。
ここで、ヒートパイプ4による熱輸送サイクルについて説明する。ヒートパイプ4の作動時、蒸発部4aが熱伝導板6の熱を受け取ることによって、蒸発部4aで作動液が蒸発する。蒸発で生じた蒸気は、蒸発部4aよりも圧力および温度が低い凝縮部4bへ向けて流動する。蒸発部4aから凝縮部4bに到達した蒸気は、凝縮部4bで他の熱伝導板7および蓄熱部材8に放熱して凝縮する。凝縮部4bで凝縮した作動液は、ヒートパイプ4の内部に設けられたウイックによって、凝縮部4bから蒸発部4aへ還流される。蒸発部4aに還流した作動液は、熱伝導板6の熱によって再び蒸発し、上述した熱輸送サイクルを繰り返すことになる。
仕切部材5はサーバ2が設置されたデータセンタ1の室内1aと室外1bに区画する部材である。つまり、本実施形態では、仕切部材5はデータセンタ1の室内1aを構成する壁5aや天井5bや床5cである。したがって、仕切部材5を構成する材料は木材、石膏ボード、鉄筋コンクリートなど特に限定されることはなく、複数の材料より構成されていてよい。また、仕切部材5の内部が一部空洞になっていてもよい。
熱伝導板6は、データセンタ1の天井5bに設置されており、少なくとも一方の面がデータセンタ1の室内1aに露出した平板状の部材である。熱伝導板6は、サーバ2によって温められたデータセンタ1の室内1aの熱を受け取り、ヒートパイプ4の蒸発部4aへ熱伝導させる。本実施形態では、熱伝導板6は比較的暖かい空気がたまりやすい天井5bに設置されているが、壁5aの上方の位置に設置されても良い。また、天井5bに設置する場合は、サーバ2によって温められた空気がたまりやすいサーバ2の直上に設置することが好ましい。また、熱伝導板6には銅やアルミニウムなどの熱伝導性の高い金属が用いられる。また、熱伝導板6の面積は、ヒートパイプ4の蒸発部4aと接する面積よりも広いことが好ましい。これにより、サーバ2によって温められたデータセンタ1の室内1aの熱をヒートパイプ4の蒸発部4aへ効率よく熱伝導することができる。また、熱伝導板6はデータセンタ1の大きさやサーバ2の数に応じて複数枚設置してもよい。
他の熱伝導板7は、蓄熱部材8に設置されており、少なくとも一方の面が室外1bに露出した平板状の部材である。また、他の熱伝導板7は、ヒートパイプ4の凝縮部4bと接しており、ヒートパイプ4の凝縮部4bから熱を受け取り、データセンタ1の室外1bに放熱する。なお、他の熱伝導板7は室外1bに露出していればよく、他の熱伝導板7は、仕切部材5や他の天井9bや他の床9cに接していてもよい。他の熱伝導板7は、熱伝導板6と同様に銅やアルミニウムなどの熱伝導性の高い金属が用いることができるが、他の熱伝導板7を屋外に晒す場合は耐食性の材料を用いることが好ましい。この場合、例えば、純アルミニウムの他に、アルミニウム−マグネシウム系合金、アルミニウム−マグネシウム系合金、アルミニウム−マグネシウム−シリコン系合金等の各種アルミニウム合金などを用いることが好ましい。また、他の熱伝導板7の面積は、ヒートパイプ4の凝縮部4bと接する面積よりも広いことが好ましい。これにより、ヒートパイプ4の凝縮部4bの熱を効率よくデータセンタ1の室外1bに放熱することができる。また、他の熱伝導板7はデータセンタ1の大きさやサーバ2の数に応じて複数枚設置してもよい。また、他の熱伝導板7は風通しがよい場所に設置されることにより、ヒートパイプ4の凝縮部4bの熱を効率よくデータセンタ1の室外1bに放熱することができる。ファンなどの機械を利用して強制的に風を発生させる機械換気設備をさらに設けてもよい。これにより、ヒートパイプ4の凝縮部4bの熱をより効率よくデータセンタ1の室外1bに放熱することができる。
さらに、他の熱伝導板7が屋外に設置される場合、他の熱伝導板7が直射日光によって温められるとヒートパイプ4の凝縮部4bの熱を他の熱伝導板7に熱伝導しにくくなる。このため、他の熱伝導板7はデータセンタ1の北側の壁5aや他の壁9a、または、屋根などによって直射日光が当たりにくい箇所に設置するのが好ましい。また、他の熱伝導板7に直射日光が当たらないように日光を遮るための専用のひさし、屋根、壁を設けてもよい。これにより、他の熱伝導板7に直射日光が当たりにくくなるか直射日光が当たらないため、他の熱伝導板7が直射日光によって温められることを防ぐことができ、ヒートパイプ4の凝縮部4bから他の熱伝導板7への熱伝導の効率低下を防ぐことができる。
蓄熱部材8は、コンクリートなど熱容量の大きな蓄熱材で形成されており、ヒートパイプ4の凝縮部4bから熱を受け取る。ヒートパイプ4は、凝縮部4bが他の熱伝導板7と接している部分以外は全て蓄熱部材8に覆われるように設置されている。蓄熱部材8は、ヒートパイプ4の凝縮部4bと接すると共に、他の熱伝導板7とも接している。また、蓄熱部材8はヒートパイプ4の凝縮部4bのみと接していてもよい。本実施形態において蓄熱部材8は、データセンタ1とは別の他の部屋11を構成している他の仕切部材9(他の壁9a)であり、この他の壁9aにヒートパイプ4の凝縮部4bが接している。蓄熱部材8は他の壁9a以外の仕切部材5や他の仕切部材9に用いられていてもよく、ヒートパイプ4の凝縮部4bと接しない部分に蓄熱部材8が用いられていてもよい。
蓄熱部材8が仕切部材5または仕切部材5の一部の部材である場合、ヒートパイプ4の凝縮部4bが接している蓄熱部材8はデータセンタ1の室外1b側に設けられている。蓄熱部材8が仕切部材5または仕切部材5の一部の部材であるため、部材点数を減らし、コンパクトなデータセンタをとすることができる。
蓄熱部材8は夜間に冷えた外気と接触する面積を増やすために、適宜、通気口を有していてもよく、蓄熱部材8が有する通気口に換気扇のような機械を利用して強制的に換気を行なう機械換気設備が設置されていてもよい。
本実施形態におけるデータセンタ1の作用効果について説明する。
本実施形態におけるデータセンタ1によれば、外気温が高く、外気温とヒートパイプ4の凝縮部4bとの温度差が小さくても、ヒートパイプ4の凝縮部4bが室外1bに設けられた他の熱伝導板7と蓄熱部材8とに接しているため、データセンタ1内の熱をヒートパイプ4を介して外気に放熱することに加えて、外気温よりも温度が低い蓄熱部材8にも放熱することができ、データセンタ1の室内1aを冷却するエアコン3の消費電力を低減することができる。
本実施形態におけるデータセンタ1によれば、外気温が高く、外気温とヒートパイプ4の凝縮部4bとの温度差が小さくても、ヒートパイプ4の凝縮部4bが室外1bに設けられた他の熱伝導板7と蓄熱部材8とに接しているため、データセンタ1内の熱をヒートパイプ4を介して外気に放熱することに加えて、外気温よりも温度が低い蓄熱部材8にも放熱することができ、データセンタ1の室内1aを冷却するエアコン3の消費電力を低減することができる。
即ち、凝縮部4bが接している蓄熱部材8は、これを形成する蓄熱材が熱しにくく冷めにくい性質をもつので、外気の冷えた夜間では外冷気が蓄熱部材8に触れることで、蓄熱部材8に冷熱が蓄えられる。やがて日が昇り外気温が上昇しても蓄熱部材8に蓄えられた冷熱は直ちに放熱されることなく蓄熱部材8に保持されている。そのため、外気温が高くなり、外気温とヒートパイプ4の凝縮部4bが接する他の熱伝導板7との温度差が小さくなって、凝縮部4bから他の熱伝導板7を介して外気に熱を放熱しにくくなっても、凝縮部4bは冷熱を蓄えた蓄熱部材8と接しているため、凝縮部4bは蓄熱部材8に熱を放熱することができる。これにより、ヒートパイプ4は熱輸送サイクルを繰り返すことができ、データセンタ1の室内1aの熱をヒートパイプ4を用いて室外1bに放熱することができるため、データセンタ1の室内1aを冷却するエアコン3の消費電力を低減することができる。
また、図2に示すようにデータセンタ1の仕切部材5と他の仕切部材9の間に蓄熱部材8を設け、この蓄熱部材8の側面で凝縮部4bと接していてもよい。データセンタ1の仕切部材5と他の仕切部材9の間に蓄熱部材8を設けることにより、壁や天井や床として必要な強度などの機能を有しておらず、少なくとも蓄熱機能のみを有する蓄熱部材8を利用することができる。例えば、液体から固体、固体から液体に相変化する際に、放出もしくは吸収される熱エネルギーである「潜熱」を利用した潜熱蓄熱材なども利用することができるようになる。
《第2の実施形態》
図3は本発明の第2の実施形態に係るデータセンタを示す断面図である。
第2の実施形態に係るデータセンタ1Aは、蓄熱部材8として機能する仕切部材5の外側(天井5bの上方側)、つまり、データセンタ1Aの屋根(室外1b)側に断熱部材10である外断熱部材10aが設けられている。外断熱部材10aは、屋根側の全面を覆うように設けても良く、少なくとも一部を覆うように設けても良い。
図3は本発明の第2の実施形態に係るデータセンタを示す断面図である。
第2の実施形態に係るデータセンタ1Aは、蓄熱部材8として機能する仕切部材5の外側(天井5bの上方側)、つまり、データセンタ1Aの屋根(室外1b)側に断熱部材10である外断熱部材10aが設けられている。外断熱部材10aは、屋根側の全面を覆うように設けても良く、少なくとも一部を覆うように設けても良い。
蓄熱部材8の上方側に外断熱部材10aを設けることで、温められた外気の熱を蓄熱部材8に熱伝達することを防ぐことができる。外断熱部材10aは例えば石膏ボード、無機繊維材、無機発泡材、樹脂繊維材、樹脂発泡材、天然素材繊維材などから構成されている。また、無機繊維材、無機発泡材、樹脂繊維材、樹脂発泡材、天然素材繊維材などの部材を組み合わせて外断熱部材10aを構成しても良い。また、シリカを含む塗料など赤外線を反射する機能を有する塗料を蓄熱部材8に塗布することで外断熱部材10aとしてもよい。また、石膏ボード、無機繊維材、無機発泡材、樹脂繊維材、樹脂発泡材、天然素材繊維材などや、これらの組合せからなる部材上にさらにシリカを含む塗料など赤外線を反射する機能を有する塗料を塗布して外断熱部材10aとして用いてもよい。
蓄熱部材8の外側に外断熱部材10aが設けられているため、外気温が高くなった場合でも、蓄熱部材8の温度が高くなることを抑え、蓄熱部材8にヒートパイプ4の凝縮部4bを介してデータセンタ1Aの室内1aの熱を効率よく熱伝導することができ、データセンタ1Aの室内1aを冷却するエアコン3の消費電力をより低減することができる。
《第3の実施形態》
図4は本発明の第3の実施形態に係るデータセンタを示す断面図である。
第3の実施形態に係るデータセンタ1Bは、第1の実施形態に係るデータセンタ1において、仕切部材5の内側、つまり、データセンタ1の室内1a側に断熱部材10である内断熱部材10bがさらに設けられている。内断熱部材10bは、室内1aの全面を覆うように設けても良く、少なくとも一部を覆うように設けても良い。
図4は本発明の第3の実施形態に係るデータセンタを示す断面図である。
第3の実施形態に係るデータセンタ1Bは、第1の実施形態に係るデータセンタ1において、仕切部材5の内側、つまり、データセンタ1の室内1a側に断熱部材10である内断熱部材10bがさらに設けられている。内断熱部材10bは、室内1aの全面を覆うように設けても良く、少なくとも一部を覆うように設けても良い。
室内1a側に断熱部材10である内断熱部材10bを設けることで、データセンタ1Bの室内1aの熱の出入りを少なくして、データセンタ1Bの室内1aの温度を一定に保つことができる。内断熱部材10bは例えば石膏ボード、無機繊維材、無機発泡材、樹脂繊維材、樹脂発泡材、天然素材繊維材などから構成されている。また、膏ボード、無機繊維材、無機発泡材、樹脂繊維材、樹脂発泡材、天然素材繊維材などの部材を組み合わせて内断熱部材10bを構成しても良い。
仕切部材5の少なくとも一部に内断熱部材10bが設けられているため、エアコン3やヒートパイプ4によって冷却されたデータセンタ1の室内1aの冷熱が仕切部材5に熱伝達して、冷熱が逃げてしまうことを防ぐことができる。
また、蓄熱部材8の外側の少なくとも一部に外断熱部材10aを設けると共に、仕切部材5の少なくとも一部に内断熱部材10bを設けてもよい。この場合、外断熱部材10aと内断熱部材10bは同じ材料を用いた部材でもよく、異なる材料を用いた部材を用いてもよい。蓄熱部材8の外側の少なくとも一部に外断熱部材10aを設けると共に、仕切部材5の少なくとも一部に内断熱部材10bを設けることにより、ヒートパイプ4の凝縮部4bから蓄熱部材8に熱伝導した熱が仕切部材5を介してデータセンタ1の室内1aに戻ることも防ぐことができ、データセンタ1の室内1aを冷却するエアコン3の消費電力をより低減することができる。
他の熱伝導板7は、さらに空冷機構を備えてもよい。図5は空冷機構を備えた他の熱伝導板7付近の拡大図である。図5(a)は、他の熱伝導板7に空冷機構を設けた場合の他の熱伝導板7付近の断面図である。図5(b)は、図5(a)を鉛直方向から見たときの断面図である。
他の熱伝導板7には空冷機構として複数の矩形板状のフィン21が他の熱伝導板7に対してそれぞれ略垂直方向に立設されている。さらに複数フィン21は、それぞれが平行となるように並んで配置されており、複数のフィン21の間には空間が形成されている。また、この複数の矩形板状のフィン21は、他の熱伝導板7に設置された状態で矩形板状のフィン21と矩形板状のフィン21の間の空間が鉛直方向に延びるように立設されており、鉛直方向に空気が通り抜けることができるようになっている。
この空冷機構を設置することにより、ヒートパイプ4の凝縮部4bから他の熱伝導板7に熱伝導された熱は、さらに他の熱伝導板7からフィン21に熱伝導されフィン21から室外1bに放熱される。他の熱伝導板7にフィン21が複数設けられることにより、室外1bに放熱する放熱面積が広くなるため、ヒートパイプ4の凝縮部4bから他の熱伝導板7に熱伝導された熱をより効率的に室外1bに放熱することができる。さらに、複数のフィン21の間の空間が鉛直方向に延びているため、フィン21から放熱された熱によって温められた外気は、この空間を通って上昇する。したがって、自然と上昇気流が生じるため、フィン21からの熱の放熱が促進される。フィン21の形状は上辺が長い直角三角形のような形状でもよい。フィン21の板面形状は上辺が長い、直角三角形のような形状の場合、煙突効果による上昇気流の発生がより促進されるため、フィン21からの熱の放熱がより促進される。また、さらにフィン21からの熱の放熱を促進するために、ファンなどの機械を利用して強制的に風を発生させる図示しない機械換気設備をフィン21の下部側に設けてもよい。
他の熱伝導板7にはさらに水冷機構を備えてもよい。図6は他の熱伝導板7に水冷機構を設けた場合のデータセンタを示す断面図である。他の熱伝導板7と水冷機31が水冷ジャケット32を介して熱的に接続されている。
ヒートパイプ4の凝縮部4bから他の熱伝導板7に熱伝導された熱が、室外1bに放熱されると共に、水冷ジャケット32を介して水冷機31によって他の熱伝導板7が冷却される。水冷ジャケット32と水冷機31は配管33を介して冷却水が循環している。水冷機構を設けることにより、室外1bの温度変化に影響されず他の熱伝導板7が冷却されるので、ヒートパイプ4の凝縮部4bから他の熱伝導板7に熱伝導された熱をより効率的に放熱することができる。本実施例では冷媒に水を用いた水冷機構であるが、冷却水は水に限定されない。例えばエチレングリコールなどでもよく、複数の材料を混ぜ合わせた液体でもよい。
さらに、図6の他の熱伝導板7のように板状のフィン21と水冷機構を併用することもできる。空冷機構と水冷機構を併用する場合、図6のように板状のフィン21よりも他の熱伝導板7の上部側に水冷ジャケット32を備えることが好ましい。フィン21よりも他の熱伝導板7の上部側に水冷ジャケット32を備えることにより、フィン21で放熱しきれなかった残った熱のみを水冷ジャケット32を介して水冷機31によって冷却するため、水冷機31の消費電力を低減することができる。
1…データセンタ、 1a…室内、 1b…室外、 2…サーバ、 3…エアコン(エア・コンディショナ)、 4…ヒートパイプ、 4a…蒸発部、 4b…凝縮部、 4c…断熱部、 5…仕切部材、 5a…壁、 5b…天井、 5c…床、 6…熱伝導板、 7…他の熱伝導板、 8…蓄熱部材、 9…他の仕切部材、 9a…他の壁、 9b…他の天井、 9c…他の床、 10…断熱部材、 10a…外断熱部材、 10b…内断熱部材、 11…他の部屋、 21…フィン、 31…水冷機、 32…水冷ジャケット
Claims (7)
- 室内と室外とを仕切る仕切部材で区画されたデータセンタであって、
前記室内から前記室外に熱を輸送すると共に蒸発部および凝縮部を有するヒートパイプと、前記室内に露出するように設けられると共に前記蒸発部に接する熱伝導板と、前記室外に露出するように設けられると共に前記凝縮部に接する他の熱伝導板と、を備え、前記凝縮部は、更に蓄熱部材に接することを特徴とするデータセンタ。 - 前記蓄熱部材が前記仕切部材の少なくとも一部として設けられることを特徴とする請求項1に記載のデータセンタ。
- 前記蓄熱部材が前記仕切部材の室外側に設けられることを特徴とする請求項1又は2に記載のデータセンタ。
- 前記蓄熱部材の前記室外側に断熱部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のデータセンタ。
- 前記蓄熱部材の前記室内側に断熱部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のデータセンタ。
- 前記ヒートパイプの前記凝縮部が接する前記他の熱伝導板に空冷機構または水冷機構が設けられていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のデータセンタ。
- 前記蓄熱部材が、コンクリートで形成されていることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のデータセンタ。
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US11163223B2 (en) | 2019-03-15 | 2021-11-02 | Seiko Epson Corporation | Projector with cooler |
CN114383229A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-04-22 | 中国核电工程有限公司 | 一种蓄冷和换热两用的中空肋板及房间系统 |
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-
2014
- 2014-09-30 JP JP2014201493A patent/JP2016071694A/ja active Pending
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CN114383229B (zh) * | 2021-12-03 | 2023-04-28 | 中国核电工程有限公司 | 一种蓄冷和换热两用的中空肋板及房间系统 |
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