JP7013019B2 - ヒートパイプ式の熱交換装置、および同装置を備えるサーバーシステム用の空気調和装置 - Google Patents
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Description
方向切換体56・57を第1姿勢に切り換えた状態では、熱気および外気を傾斜する第1熱交換体14と交差する向きに流動させて熱交換効率を高めることができる。また、方向切換体56・57を第2姿勢に切り換えた状態では、第1送風ファン27から送給される熱気と第2送風ファン28から送給される外気を、ケース本体16の内部において最短距離で流動させて、熱気の放出と外気の送出を効果的に行うことができる。
2 サーバー
3 ラック列
6 冷気入口
6A 冷気空間
7 熱気出口
7A 熱気空間
8 仕切壁
9 冷気供給口
10 熱気回収口
13 ヒートパイプ
14 第1熱交換体
14c 熱気入口面
14d 外気入口面
15 第2熱交換体
16 ケース本体
17 送水設備
20 仕切構造
21 内気送給室
21a・22a 入口領域
21b・22b 出口領域
22 外気送給室
23 内気入口
24 内気出口
25 外気入口
26 外気出口
27 第1送風ファン
28 第2送風ファン
56・57 方向切換体
58 切換体駆動構造
59a・59b 通気面
F 床
S サーバー室
C 熱交換装置
Claims (7)
- ケース本体(16)の内部にヒートパイプ(13)を伝熱要素とする第1熱交換体(14)と、水冷式の第2熱交換体(15)と、ケース本体(16)の内部を内気送給室(21)と外気送給室(22)に区分する仕切構造(20)とを備えている熱交換装置であって、
第1熱交換体(14)は、内気送給室(21)および外気送給室(22)の内部を、入口領域(21a・22a)と出口領域(21b・22b)とに区分する状態で配置されており、
仕切構造(20)は、ケース本体(16)の内部に送給された熱気および外気の流動方向を切換える方向切換体(56・57)と、両切換体(56・57)を第1姿勢と第2姿勢に切換操作する切換体駆動構造(58)とを備えており、
各切換体(56・57)が切換体駆動構造(58)で第1姿勢に切換操作された状態では、両切換体(56・57)が内気送給室(21)の入口領域(21a)と外気送給室(22)の出口領域(22b)の間の通気面(59a・59b)を遮断して、ケース本体(16)の内部を内気送給室(21)と外気送給室(22)とに区分しており、
各切換体(56・57)が切換体駆動構造(58)で第2姿勢に切換操作された状態では、各切換体(56・57)が第1熱交換体(14)の熱気入口面(14c)と外気入口面(14d)を遮蔽し、かつ前記通気面(59a・59b)を開放して、内気送給室(21)の入口領域(21a)と外気送給室(22)の出口領域(22b)、および外気送給室(22)の入口領域(22a)と内気送給室(21)の出口領域(21b)をそれぞれ連通させるように構成されていることを特徴とする熱交換装置。 - 切換体駆動構造(58)が、内気送給室(21)および外気送給室(22)の前後面に沿って配置されて回転自在に支持される一群のガイド体(61)と、一群のガイド体(61)に無端状に巻掛けられる前後一対の搬送体(62)と、搬送体(62)を往復駆動するモーター(63)および駆動体(64)と、方向切換体(56・57)を移動案内するガイド枠(66)とを備えており、
内気送給室(21)における各搬送体(62)とガイド枠(66)は、第1熱交換体(14)の熱気入口面(14c)と、内気送給室(21)の入口領域(21a)と外気送給室(22)の出口領域(22b)の間の通気面(59a)に沿う状態でV字状に配置されており、
外気送給室(22)における各搬送体(62)とガイド枠(66)は、第1熱交換体(14)の外気入口面(14d)と、外気送給室(22)の入口領域(22a)と内気送給室(21)の出口領域(21b)の間の通気面(59b)に沿う状態でV字状に配置されており、
方向切換体(56・57)は屈曲可能で通気不能な遮断材で構成されて、その複数個所が搬送体(62)に固定されている請求項1に記載の熱交換装置。 - 方向切換体(56)の移動軌跡の始端および終端に臨んで、方向切換体(56)が第1姿勢に切換ったことを検知するセンサー(81)と、方向切換体(56)が第2姿勢に切換ったことを検知するセンサー(82)とが配置されており、
制御装置(52)は起動スイッチ(84)の出力信号を受けてモーター(63)を起動させ、前記の各センサー(81・82)の検知信号に基づきモーター(63)を停止させて、各方向切換体(56・57)を切換体駆動構造(58)で第1姿勢と第2姿勢の間で移動させる請求項2に記載の熱交換装置。 - 第1熱交換体(14)が、ケース本体(16)の内部の対角線に沿って斜めに配置されており、
内気送給室(21)に臨むケース本体(16)に内気入口(23)と内気出口(24)が形成され、外気送給室(22)に臨むケース本体(16)に外気入口(25)と外気出口(26)が形成されて、内気入口(23)と外気入口(25)、および内気出口(24)と外気出口(26)がそれぞれ正対されており、
内気送給室(21)の内気入口(23)に、熱気を内気送給室(21)の入口領域(21a)に送給する第1送風ファン(27)が配置され、外気送給室(22)の外気入口(25)に、外気を外気送給室(22)の入口領域(22a)に送給する第2送風ファン(28)が配置されている請求項1から3のいずれかひとつに記載の熱交換装置。 - 仕切構造(20)が、ケース本体(16)の内部を内気送給室(21)と外気送給室(22)に区分する仕切壁(87)と、内気送給室(21)の入口領域(21a)に配置されて揺動可能に支持されるダンパー状の方向切換体(56)と、外気送給室(22)の入口領域(22a)に配置されて揺動可能に支持されるダンパー状の方向切換体(57)と、方向切換体(56・57)を第1姿勢と第2姿勢に切換え操作する切換体駆動構造(58)とを備えており、
方向切換体(56・57)が切換体駆動構造(58)で第1姿勢に切換操作された状態では、両切換体(56・57)が仕切壁(87)に形成した通気面(59a・59b)を閉止してケース本体(16)の内部を内気送給室(21)と外気送給室(22)とに区分しており、
方向切換体(56・57)が切換体駆動構造(58)で第2姿勢に切換操作された状態では、両切換体(56・57)が第1熱交換体(14)の熱気入口面(14c)と外気入口面(14d)とを遮蔽し、かつ前記通気面(59a・59b)を開放して、内気送給室(21)の入口領域(21a)と外気送給室(22)の出口領域(22b)、および外気送給室(22)の入口領域(22a)と内気送給室(21)の出口領域(21b)をそれぞれ連通させている請求項1に記載の熱交換装置。 - 熱交換装置(C)が、第2熱交換体(15)に冷却水を送給する送水設備(17)を備えており、
第2熱交換体(15)は第1熱交換体(14)の吸熱部(14a)と内気出口(24)の間に配置されており、
各方向切換体(56・57)が第1姿勢または第2姿勢に切換えられた状態において、送水設備(17)から第2熱交換体(15)に冷却水を送給して、第2熱交換体(15)を通過する熱気、または外気を第2熱交換体(15)で強制的に冷却する請求項1から5のいずれかひとつに記載の熱交換装置。 - サーバー室(S)の内部に、一群のサーバー(2)を収容するサーバーラック(1)が列状に配置されてラック列(3)を構成しており、サーバー室(S)の外に請求項1から6のいずれかひとつに記載した熱交換装置(C)が設けられているサーバーシステム用の空気調和装置であって、
ラック列(3)の一側に各サーバーラック(1)の冷気入口(6)が設けられ、ラック列(3)の他側に各サーバーラック(1)の熱気出口(7)が設けられており、
ラック列(3)の冷気入口(6)に臨む冷気空間(6A)と、ラック列(3)の熱気出口(7)に臨む熱気空間(7A)が、ラック列(3)に沿って設けた仕切壁(8)で区分されており、
熱交換装置(C)の内気入口(23)が熱気空間(7A)に接続され、内気出口(24)が冷気空間(6A)に接続されており、
外気温度センサー(48)が検知した外気温度と、熱交換装置(C)に送給される熱気の温度差が設定温度差を越える状態において、制御装置(52)が切換体駆動構造(58)を作動させて方向切換体(56・57)を第2姿勢に切換えており、
方向切換体(56・57)が第2姿勢に切換えられた状態では、内気送給室(21)に送給された熱気が外気送給室(22)の外気出口(26)から大気中に放出され、外気送給室(22)に送給された外気が内気送給室(21)の内気出口(24)から冷気空間(6A)に送給されることを特徴とするサーバーシステム用の空気調和装置。
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