JP6906033B2 - パッシブ屋根排気システム - Google Patents
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Description
のようなシステムは一般的に、電力を消費し、熱を発生させて、データセンタのすでに多大な電力消費及び発熱を悪化させる。しかし、高温により多数のタイプの電子部品の寿命が大幅に短くなる事実によるこれらの欠陥にも関わらず、活動状態のデータセンタの冷却が一般的に利用される。最後に、廃熱システムは一般的に、データセンタを収容する建築物及び機能する電動機械システムの両方の修正を必要とするため、データセンタの建設またはこのような目的での建築物の改修に関連する多大な初期事業費を必要とする。
流を取り込み、データセンタからの熱気流を排気することによって除去することができる。そのために、データセンタは、データセンタを含む建築物の平坦な屋上面においてボイドを切断し、ボイドに排気モジュールのアレイを設置することによってこの空気流をパッシブに排気するように、改変することができる。一般に、本明細書において使用される、「passively(パッシブに)」排気するとは、ボイドにおいて、またはその近くで空気移動機器(例えば、ファン、送風機、空調システム及び他の電動機械システム)を利用することなく、ボイドを通じて空気を移動させることを指す。アレイの各モジュールは、吸気面を通じて建築物から上向きに流動する排気空気流を受け、横向きの排気面から空気流を排気するように構成することができる。吸気面は屋根と接続することができる。排気面は、モジュールが横向きに排気を行うように、各モジュールの側面に位置することができ、各モジュールの上部の閉曲面は、吸気口から排気口へとモジュール内の空気流を誘導することができる。閉曲面はまた、閉曲面の低い側から高い側へと傾斜するように、モジュールの上方に外部空気流を誘導することができる。
り込むことができる内部空気流120を提供する。いくつかの実施形態において、建築物102は、「ホットアイル(hot aisle)」等の、特に廃熱が冷領域から排気囲いへと一方向に流れる場合に、発熱する構成部材を通って、または通過して廃熱を取り込むように構成された、構造102の残りの部分よりも高温である囲い部116を含むことができる。囲い部116は、いくつかの実施形態において、例えば、ダクト(図示せず)を介して、建築物102の屋根104内のボイド132へと誘導することができる、多大な暖気流118を生成してもよい。代替的実施形態では、暖排気を冷気から分離し、暖排気を上部に誘導するために、ダクト、仕切り、ホット及びコールドアイル、ならびに類似の特徴等の様々な建築物102の内部の付加的な特徴(図示せず)を利用してもよい。
から離れるように伸張し、モジュールから離れるように下方に傾斜するフード212を含むことができ、場合によっては、モジュール202は複数のフードを含むことができる。いずれにしても、最上部のフード206は、排気面206の上部に直面する空気流が、最上部のフード206によってモジュール202の上部に、そしてモジュール202の上方に誘導されるように、排気面206の上部から突出することができる。いずれかまたは全てのフード206はまた、雨及び/または塵から排気面206を遮蔽するように働くことができる。
かう際に、フード312は空気流をモジュール302の上方に再誘導することができる。
総称して602)は、空気をモジュールアセンブリ600の上方に誘導するためにモジュール間に配置されたパネルアセンブリ504a、504bと平行に配置することができる。例えばモジュールアセンブリ600aは、モジュール602a、602bのそれぞれと部分的に重なり合って接続された略直線状のパネルアセンブリ504aを含む。いくつかの実施形態において、モジュールアセンブリは成形することができる。例えば、モジュールアセンブリ600bは、モジュール602a、602bのそれぞれと部分的に重なり合って接続されて、モジュールを部分的に覆う、屈曲または湾曲したパネル504bを含む。実施形態において、アレイ内のモジュール等の隣接するモジュール間で他の様々なカバー範囲が可能である。
06から離れて下方に傾斜することができ、バッフル910の上部及び下部において垂直部908、912をさらに含むことができる。いくつかの実施形態において、1つまたは複数のフード914はまた、各フードの上面916が水を排気面からそらすことができるように、排気面906と共に組み立てられて外側及び下方に突出することができる。
立てられた状態で、外部で事前に組み立てられて建築物に搬送することができる。
い。例えば、付加的な列1304a、1304bのモジュール202は、排気面206が第1の列1302のモジュールの排気面と対向し合うように方向づけられてもよい。任意の数の列が、付加的な列1304a、1304bと同様に、(例えば、複数の隣接する列をなすモジュールが同じ向きをなして)鋸歯構成で互いに平行に、かつ同じ向きをなして配列されてもよい。場合によっては、第1の列1302及び付加的な列1304a、1304bが第2の軸408に沿って配列されて伸張してもよい。第1の軸404は、外部の風の流れの方向と平行に、または、外部の風の流れに対して別の方向に整合させてもよい。いくつかの実施形態において、モジュールのさらなる付加的な列が任意の好適な数で提供され、平行に、かつ第1の列1302及び付加的な列1304a、1304bのいずれかと同じ向きに配列されてもよい。列は、第1の列1302におけるモジュール202の排気面206が卓越風の方向を向くように、環境に対して整列してもよい。場合によっては、付加的な列1304a、1304bは、付加的な列1304a、1304bにおけるモジュール202の排気面206が卓越風の方向を向くように、整列してもよい。
建築物と、
平坦部を備える前記建築物上の屋根と、
前記平坦部を通る複数のボイドであって、前記建築物内の暖気が前記複数のボイドに流入するように位置する、前記複数のボイドと、
前記平坦部に取り付けられており、前記建築物外の外部環境にさらされた第1のモジュール及び第2のモジュールであって、
前記モジュールの一側面上において略垂直構成であり、排気口を有する排気面と、
前記モジュールの底部において略水平構成であり、前記複数のボイドのそれぞれのボイドに位置整合しており、前記ボイドと流体連通した吸気口を備える吸気面と、
前記排気面と対向すると共に前記排気面及び前記吸気面と接続された勾配面であって、前記吸気面から流入する空気を前記排気面に誘導するように構成された前記勾配面と、を備える、前記排気面と前記吸気面との間の導管と、を備える、前記第1のモジュール及び前記第2のモジュールと、を備え、
前記第1のモジュールの前記排気面が、前記第2のモジュールの前記排気面に対向し、かつ十分な第1の離隔距離によって前記第2のモジュールから離間していることによって、前記第1のモジュールから前記第2のモジュールへと前記第1のモジュール及び前記第
2のモジュールを渡って流れる周囲空気が、前記2つの排気面の間でベンチュリ効果を生み出して、前記第1のボイド及び前記第2のボイドを通じた、また前記第1のモジュール及び前記第2のモジュールを通じて前記建築物外への前記建築物からの前記暖気の引込みを促進する、
システム。
前記第1のモジュール及び前記第2のモジュールが、アレイをなすモジュールを形成するように軸に沿って平行に配置された、前記平坦部上に取り付けられた複数の対向するモジュール対のうちの一対のモジュールであり、各モジュールが前記複数のボイドの異なるボイドと流体連通して配置されている、条項1に記載のシステム。
前記建築物がデータセンタを備え、
前記アレイ内の各モジュールの大きさが、前記データセンタ内で生成される熱量を排気するのに必要な空気のスループット率に基づく、条項2に記載のシステム。
前記建築物がデータセンタを備え、
前記アレイ内のモジュールの数が、前記データセンタ内で生成される熱量を排気するのに必要な空気のスループット率に基づく、条項2または3に記載のシステム。
空気の十字流が前記アレイ内の各モジュール対の間の空間内に低圧領域を生成して前記低圧領域が前記データセンタからの排気速度を加速するように、前記軸が前記空気の十字流に垂直に方向づけられる、条項2〜4のいずれか1項に記載のシステム。
前記建築物が、パッシブ吸気口であって、前記空気の十字流が前記パッシブ吸気口において高圧領域を生成するように、前記空気の十字流の方向を向く吸気穴を前記建築物の一側面上に含む前記パッシブ吸気口をさらに備える、条項5に記載のシステム。
建築物と、
前記建築物の上部の屋根と、
前記屋根を通るボイドと、
モジュールであって、
前記モジュールの第1の側面上において略垂直構成であり、排気口を有する排気面と、
前記モジュールの底部において略水平構成であり、前記建築物の前記屋根内の前記ボイドに位置整合するように構成された吸気口を備える吸気面と、
前記排気面と前記吸気面との間の導管であって、前記排気面と対向すると共に前記排気面及び前記吸気面と接続された勾配面であって、前記吸気面から流入する空気を前記排気面に誘導するように構成された前記勾配面を備え、
前記モジュールが、暖気の排気流が前記ボイドを通じて、また前記モジュールを通じて、前記建築物外にパッシブに流出するように前記屋根のボイドと流体連通している、
前記導管と、
を備える前記モジュールと、
を備えるシステム。
前記モジュールの前記底部と接続された基盤アセンブリであって、水が前記建築物内に進入することを防止し、前記吸気口を前記ボイドと接続するように、前記モジュールの前記吸気面を前記建築物の前記屋根内の前記ボイドと位置整合させるように構成された前記基盤アセンブリをさらに備える、
条項7に記載のシステム。
前記導管が側壁をさらに備え、
前記モジュール内部にあり、前記勾配壁及び前記側壁と接続された集水器であって、前記勾配壁の内面または前記側壁の内面から流出する結露水を捕らえるように構成された前記集水器をさらに備える、
条項7または8に記載のシステム。
前記モジュールの前記排気面から突出するフードであって、
前記排気面から離れるように下方に傾斜する勾配上面を有し、前記排気面に向かって流れる空気流を前記モジュールの上方に上向きに誘導するように構成されており、前記モジュール上に落ちる雨または塵を前記排気面から離れるように誘導するように構成された前記フードをさらに備える、
条項7〜9に記載のシステム。
前記導管が側壁をさらに備え、
前記勾配壁の前記内面または前記側壁の内面と接続された断熱層であって、
前記モジュール内の結露を防止するように構成された前記断熱層をさらに備える、
条項7〜10のいずれか1項に記載のシステム。
前記モジュールの前記排気面から突出する複数のフードであって、前記複数のフードのそれぞれのフードが、前記排気面から離れるように下方に傾斜した勾配上面であって、前記モジュール上に落ちる雨または塵を前記排気面から離れるように誘導するように構成された勾配上面を有し、前記複数のフードの上部フードが前記排気面に向かって流れる空気流を前記モジュールの上方に上向きに誘導するように構成された、前記複数のフードをさらに備える、
条項7〜11のいずれか1項に記載のシステム。
前記モジュールを含む複数の前記モジュールと、
前記ボイドを含む複数の前記ボイドであって、
前記ボイドが列をなして配置され、
列のうちの近接する列内のボイドに取り付けられた、前記モジュールのうちの第1のモジュール及び第2のモジュールが、互いに対向するそれぞれの排気面を有するように、前記モジュールのそれぞれが前記ボイドのそれぞれと流体連通している、前記複数の前記ボイドと、
をさらに備える、
条項7〜12のいずれか1項に記載のシステム。
前記複数のボイドが第1の列、第2の列、及び第3の列をなして配置され、
前記第3の列内の各モジュールが、前記第3の列内の前記モジュールのそれぞれの排気
面が前記第1の列のそれぞれのモジュールの前記排気面に対向するように方向づけられている、条項13に記載のシステム。
前記モジュールを含む複数の前記モジュールと、
前記ボイドを含む複数の前記ボイドであって、
前記ボイドが湾曲構成で配置され、
前記モジュールのそれぞれが前記ボイドのそれぞれと流体連通しており、
前記モジュールのそれぞれの排気面が前記湾曲構成の内部のほうを向くように、前記モジュールのそれぞれが方向づけられている、前記複数の前記ボイドと、をさらに含む、条項7〜14のいずれか1項に記載のシステム。
第1のモジュール及び第2のモジュールを建築物の屋根と連結することであって、
前記モジュールの一側面上において略垂直構成であり、排気口を有する排気面と、
前記モジュールの底部において略水平構成であり、前記屋根内の複数のボイドのそれぞれのボイドに位置整合するように構成された吸気口を備える吸気面と、
前記排気面と前記吸気面との間の導管であって、前記排気面と対向すると共に前記排気面及び前記吸気面と接続された勾配面であって、前記吸気面から流入する暖気流を前記排気面に誘導するように構成された前記勾配面を備える前記導管と、を前記第1のモジュール及び前記第2のモジュールのそれぞれが備え、
前記第1のモジュールが前記屋根内の第1のボイドと位置整合するように、前記第1のモジュールが前記屋根に連結され、
前記第2のモジュールが前記屋根内の第2のボイドと位置整合するように、前記第2のモジュールが前記屋根に連結される、前記連結することを含む方法であって、
前記第1のモジュールの前記排気面が、前記第2のモジュールの前記排気面に対向し、かつ十分な第1の離隔距離によって前記第2のモジュールから離間していることによって、前記第1のモジュールから前記第2のモジュールへと前記第1のモジュール及び前記第2のモジュールを渡って流れる周囲空気が、前記2つの排気面の間でベンチュリ効果を生み出して、前記第1のボイド及び第2のボイドを通じた、また前記第1のモジュール及び前記第2のモジュールを通じて前記建築物外への前記建築物からの前記暖気の引込みを促進する、
方法。
前記第1のモジュールを前記屋根と連結することが、前記第1のモジュールの前記排気面と対向する前記第1のモジュールの勾配面が外部空気流のほうを向くように、前記第1のモジュールを方向づけることをさらに含み、
前記第2のモジュールを前記屋根と連結することが、前記第2のモジュールの前記排気面が前記第1のモジュールの前記排気面に対向するように、前記第2のモジュールを方向づけることをさらに含む、
条項16に記載の方法。
前記第1のモジュールと同じように方向づけられた第1の複数のモジュールであって、前記第1のモジュールに対して平行に横並びで配置された第1の複数のモジュールを前記屋根内の第1の複数のボイドと連結することと、
前記第2のモジュールと同じように方向づけられた第2の複数のモジュールであって、前記第2のモジュールに対して平行に横並びで配置された第2の複数のモジュールを前記屋根内の第2の複数のボイドと連結することと、
をさらに含む、条項17に記載の方法。
前記第1の複数のモジュールの隣接するモジュール間で第1の複数のパネルを連結することと、
前記第2の複数のモジュールの隣接するモジュール間で第2の複数のパネルを連結することと、
をさらに含み、
環境空気流からの空気流が前記第1の複数のモジュール及び前記第2の複数のモジュールからの前記暖気流の一部を巻き込むように、前記第1の複数のパネル及び前記第2の複数のパネルが、前記環境空気流からの前記空気流を前記第1の複数のモジュールに沿って前記第1の複数のモジュールの上方に、また、前記第2の複数のモジュールに沿って下方に誘導するように配置される、
条項18に記載の方法。
前記第1のボイドの周囲の前記屋根の隆起形状物である第1の枠及び、前記第2のボイドの周囲の前記屋根の隆起形状物である第2の枠を建設することをさらに含み、
前記第1のモジュールを前記屋根と連結することが、前記第1のモジュールの第1の基盤を前記第1の枠と連結することをさらに含み、
前記第2のモジュールを前記屋根と連結することが、前記第2のモジュールの第2の基盤を前記第2の枠と連結することをさらに含む、
条項16〜19のいずれか1項に記載の方法。
Claims (15)
- 建築物と、
前記建築物の上部の屋根と、
前記屋根を通るボイドと、
前記屋根に取り付けられるモジュールと、を備え、
前記モジュールは、
前記モジュールの第1の側面上に実質的に垂直に構成され、排気口を有する排気面であって、前記排気口は前記排気面の垂直方向の高さに実質的にまたがって伸びる、排気面と、
前記モジュールの底部に実質的に水平に構成され、前記建築物の前記屋根の前記ボイドに位置整合するように構成された吸気口を備える吸気面と、
前記排気面と対向し前記排気面及び前記吸気面と接続された勾配面であって、前記吸気面から流入する空気を前記排気面に誘導するように構成された前記勾配面を備え、前記勾配面は下方から上方に向けて直線で且つ前記排気面の前記垂直方向の高さに実質的にまたがって伸びる、前記排気面と前記吸気面との間の導管と、を備え、
前記モジュールは前記屋根のボイドと流体連通しており、前記ボイド及び前記モジュールを通じて、排気流の暖気が前記建築物外にパッシブに流出するように構成され、
前記モジュールは、環境空気流が前記勾配面から前記モジュールの上方を通過し前記排気口から出る前記排気流の暖気を巻き込むように、前記排気面を前記環境空気流の支配的な方向から離れるように調整する方向に、前記建築物の前記屋根に取り付けられる、システム。 - 建築物と、
前記建築物の上部の屋根と、
前記屋根を通るボイドと、
前記屋根に取り付けられるモジュールと、を備え、
前記モジュールは、
前記モジュールの第1の側面上に実質的に垂直に構成され、排気口を有する排気面であって、前記排気口は前記排気面の垂直方向の高さに実質的にまたがって伸びる、排気面と、
前記モジュールの底部に実質的に水平に構成され、前記建築物の前記屋根の前記ボイドに位置整合するように構成された吸気口を備える吸気面と、
前記排気面と対向し前記排気面及び前記吸気面と接続しており、前記吸気面から流入する空気を前記排気面に誘導するように構成され、下方から上方に向けて直線で且つ前記排気面の垂直面に実質的に伸びる勾配面を有し、前記吸気面、前記排気面及び前記勾配面は断面上実質的に三角形を構成する、前記排気面と前記吸気面との間の導管と、を備え、
前記モジュールは前記屋根のボイドと流体連通しており、前記ボイド及び前記モジュールを通じて、排気流の暖気が前記建築物外にパッシブに流出するように構成され、
前記モジュールは、環境空気流が前記勾配面から前記モジュールの上方を通過し前記排気口から出る前記排気流の暖気を巻き込むように、前記排気面を前記環境空気流の支配的な方向から離れるように調整する方向に、前記建築物の前記屋根に取り付けられる、システム。 - 前記モジュールの前記底部と接続し、前記モジュールの前記吸気面が前記建築物の前記屋根内の前記ボイドと位置整合することにより、水が前記建築物内に進入することを防止し、前記吸気口が前記ボイドと接続するように構成された基盤アセンブリをさらに備える、請求項1又は2に記載のシステム。
- 前記導管はさらに側壁を備え、
前記モジュール内部にあり、前記勾配面及び前記側壁と接続し、前記勾配面の内面または前記側壁の内面から流出する結露水を捕らえるように構成された集水器をさらに備える、請求項1又は2に記載のシステム。 - 前記モジュールの前記排気面から突出し、前記排気面から下方に傾斜する勾配上面を有し、前記排気面に向かって流れる空気流を前記モジュールの上方向に誘導し、前記モジュール上に落ちる雨または塵を前記排気面から遠ざけるように構成されたフードをさらに備える、請求項1又は2に記載のシステム。
- 前記導管は側壁をさらに備え、
前記勾配面の内面または前記側壁の内面と接続し、前記モジュール内の結露を防止するように構成された断熱層を備える、請求項1又は2に記載のシステム。 - 前記モジュールの前記排気面から突出する複数のフードをさらに備え、前記フードは前記排気面から下方向に傾斜し前記モジュール上に落ちる雨または塵が前記排気面から離れるように構成された勾配上面を有し、前記複数のフードの上部フードは、前記排気面に向かって流れる空気流を前記モジュールの上方向に誘導するように構成されている、請求項1又は2に記載のシステム。
- 前記モジュールを含む前記複数のモジュールと、
前記ボイドを含む複数のボイドと、を備え、
前記ボイドは列をなして配置され、
前記モジュールは前記ボイドの一つと流体連通しており、近接する列内のボイドに取り付けられた、前記モジュールのうちの第1のモジュール及び第2のモジュールは互いに対向する排気面を有する、請求項1又は2に記載のシステム。 - 前記複数のボイドは第1の列、第2の列、及び第3の列で配置され、
前記第3の列の前記モジュールの前記排気面は、前記第1の列の前記モジュールの前記排気面に対向するように方向づけられている、請求項8に記載のシステム。 - 前記モジュールを含む前記複数のモジュールと、
前記ボイドを含む前記複数のボイドと、を備え、
前記ボイドは湾曲構成で配置され、
前記モジュールは前記ボイドと流体連通しており、
前記モジュールは、排気面が前記湾曲構成の内部に対向するように方向づけられている、請求項1又は2に記載のシステム。 - 前記排気面は垂直に構成されている、請求項1又は2に記載のシステム。
- 前記排気面は排気方向が一方向に向いた単数の排気面であり、前記モジュールは追加の排気面が構成されていない、請求項1又は2に記載のシステム。
- 前記勾配面は、前記吸気面に最も近く前記排気面から最も離れた位置に配置された第1位置から、前記排気面に最も近く前記吸気面に最も離れた位置に配置された第2位置に向けて上方向に伸びる、請求項1に記載のシステム。
- 前記導管の前記勾配面は下方から上方に向けて直線である、請求項2に記載のシステム。
- 前記モジュールは、前記建築物の建築または内装工事に多大な影響を与えることなく、モジュール式ユニットとして、前記建築物の前記屋根に取り付け可能である、または前記建築物の前記屋根から取り外し可能である、請求項1又は2に記載のシステム。
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