JP7080072B2 - 電子機器冷却装置およびコジェネレーション型空調システム - Google Patents

Description

本発明は、電子機器冷却装置およびコジェネレーション型空調システムに関する。

従来、複数のサーバ装置が設置されたデータセンター等において、サーバ装置をフロリナート（３Ｍ社の登録商標）等の冷却液で冷却する油冷式の冷却装置が知られている。
たとえば、特許文献１に記載の冷却装置は，冷却液を貯留する液浸槽を備え、液浸槽内の冷却液中に情報処理装置（サーバ装置）を浸漬している。サーバ装置の熱が冷却液と熱交換することにより、サーバ装置が冷却される。
これに対して、複数のサーバ装置が設置されたデータセンターにおいて、それぞれのサーバ装置に冷却気体を吹き付けることにより、サーバ装置を冷却する冷却装置も知られている。

特開２０１７－１９１４３１号公報

特許文献１に記載の装置は、冷却液に対してサーバ装置等の電子機器を浸漬させることで、電子機器の冷却効率は高い。しかしながら、データセンターには、非常に多くのサーバ装置が設置されており、これらのサーバ装置の全てを冷却液に含浸させるためには、大量の冷却液が必要になり、コスト高となる。また、冷却槽の冷却液を安全に維持するための専用の装置が必要となり、冷却液のメンテナンス（例えば冷却等）に係る費用も高くなる。

一方、冷却気体をサーバ装置に吹き付けて冷却する冷却装置では、このような専用品を必要としないので、冷却装置の製造コストを安くすることができる。
しかしながら、このような冷却装置では、外部から供給しても、循環させる場合であっても、冷却空気中に水分を含むことがある。
冷却中に電子機器に結露が生じた場合、電子機器に錆等が発生したり、電子部品の回路がショートしたりする可能性があり、電子機器が正常に機能しなくなる可能性がある。

本発明の目的は、サーバ等の電子機器に、結露等により異常を生じさせることがない電子機器冷却装置、およびコジェネレーション型空調システムを提供することにある。

本発明の電子機器冷却装置は、電子機器を冷却する電子機器冷却装置であって、前記電子機器を密閉した状態で収容する電子機器収容部と、前記電子機器収容部内に、前記電子機器を冷却する冷却気体を供給する冷却気体供給部と、前記電子機器収容部内に供給された冷却気体の湿度制御を行うデシカント空調機と、を備えることを特徴とする。

本発明では、デシカント空調機により、電子機器収容部内を循環する冷却気体の湿度制御を行っている。したがって、電子機器収容部内部の湿度を制御することにより、電子機器収容部の内部に収容された電子機器に結露が発生することを防止でき、電子機器に異常が生じることはない。

本発明の実施の形態に係る電子機器冷却装置を備えたデータセンターの概略構成を示す平面図。 本実施の形態の電子機器冷却装置を説明するためのデータセンターの模式断面図。 本実施の形態のデシカント空調機の構造を示す模式図。 本実施の形態のデシカント空調機における除湿の原理を示す模式図。 本実施の形態のコジェネレーション型空調システムの構造を示すブロック図。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［１］データセンター１の全体構成
［1-1］データセンター１の概略構成
図１は、本実施形態の電子機器冷却装置１０を備えたデータセンター１の概略構成を示す平面図である。また、図２は、本実施形態の電子機器冷却装置１０の概略を説明するためのデータセンター１の概略断面図である。

図１に示すように、本実施形態のデータセンター１は、サーバ室２０と、回収室１１とを備える。また、回収室１１は、サーバ装置２７を冷却する電子機器冷却装置１０の一部を構成する液回収槽としての貯油槽１４を備える。なお、本実施形態の電子機器冷却装置１０は、冷却油供給部１２、エア供給部１３、貯油槽１４、エア回収部１５、エア冷却部１６（図２参照）、液輸送部１７、エア輸送部１８、および冷却制御部１９（図２参照）により構成されている。

サーバ室２０は、床部２１、床部２１に対向する天井部２２（図２参照）、および床部２１および天井部２２の間に設けられ、サーバ室２０の四方を囲み、サーバ室２０の内部空間（サーバ室空間Ａ１）を形成する壁部２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃを有する。つまり、床部２１、天井部２２、および壁部２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃは、本発明にいう複数のサーバ装置２７を密閉した状態で収容する電子機器収容部を構成する。

［1-2］床部２１の構造
床部２１は、図２に示すように、床面部２４と、床面部２４の下方（鉛直下側）に配置された循環室２５とを備える。
床面部２４は、壁部２３Ｂ、２３Ｃに連続する水平な第一床２４１と、第一床２４１に連続する機器配置部２４２を有する。

機器配置部２４２は、サーバ室空間Ａ１と循環室２５とを連通する床材（例えばグレーチング等の連通床２４２Ａ）を含んで構成されている。また、機器配置部２４２の外周には、第一床２４１と機器配置部２４２との段差を埋めるジョイステップ部材２４２Ｂ等が配置されてもよい。

機器配置部２４２には、複数のラック２６が配置されている。ラック２６は、たとえば、内部に複数の電子機器（例えばサーバ装置２７）を収納する収容体である。ラック２６に収容されるサーバ装置２７は、図２に示すように、高さ（Ｚ方向の寸法）が幅（Ｘ方向の寸法）および奥行き（Ｙ方向の寸法）に対して小さい薄型箱状に構成されており、ラック２６において、Ｚ方向に複数並べられて収容される。

なお、このラック２６は、たとえば±Ｙ側が開口し、当該開口から複数のサーバ装置２７が露出する状態で、サーバ装置２７を保持する。これにより、冷却油（冷却液）やエア（冷却気体）を、ラック２６の例えば＋Ｙ側の開口から－Ｙ側の開口に流す（或いは、－Ｙ側の開口から＋Ｙ側の開口に流す）ことができ、ラック２６内のサーバ装置２７を効率的に冷却することが可能となる。

機器配置部２４２におけるラック２６の配置位置に関しては特に限定されないが、本実施の形態では、ラック２６の配置位置に対応して、後述する冷却油供給部１２やエア供給部１３が配置される。つまり、ラック２６は、データセンター１に設けられた冷却油供給部１２やエア供給部１３の位置に応じて適宜配置される。
本実施の形態では、ラック２６は、図１に示すように、一方向（例えばＸ方向）に沿って複数のラック２６が配置されることで１つのラック列２６Ａが構成され、当該ラック列２６ＡがＸ方向に交差する方向（Ｘ方向）に沿って複数配置される。

また、本実施の形態では、サーバ室２０の＋Ｘ側に回収室１１が配置され、冷却油およびエアが回収される。この場合、回収室１１が設けられる＋Ｘ側の壁部２３Ａと、ラック列２６Ａの＋Ｘ側端部に配置されたラック２６との間には、所定の間隔Ｘ１（例えば２ｍ程度）の排気空間Ａ２が形成されることが好ましい。つまり、ラック列２６Ａの＋Ｘ側端部に配置されるラック２６は、壁部２３ＡからＸ１の距離だけ離れて配置されている。

さらに、Ｘ方向に隣り合うラック列２６Ａの間、＋Ｘ側端部に配置されるラック列２６Ａと＋Ｘ側の壁部２３Ｂとの間、および、－Ｘ側端部に配置されるラック列２６Ａと－Ｘ側の壁部２３Ｃとの間には、熱仕切２４３が設けられる。熱仕切２４３は、例えば簡易カーテン等により構成することができ、ラック列２６Ａの＋Ｘ側端部（回収室１１側）に設けられている。これにより、サーバ室２０の＋Ｘ側の空間（排気空間Ａ２）に流れたエア（熱せられたエア）がサーバ装置２７側に戻る不都合が抑制される。

さらには、サーバ室２０の回収室１１に隣接する壁部２３Ａには、回収室１１と連通する排熱孔２３１が設けられる。サーバ装置２７で熱せられたエアは、排熱孔２３１から回収室１１側に排気させることが可能となる。
そして、本実施の形態では、サーバ室２０の排熱孔２３１に隣接してデシカント空調機３０が設けられている。詳しくは後述するが、デシカント空調機３０は、サーバ室２０から回収室１１側に抜け、冷却気体となるエアを除湿する装置である。

本実施の形態のように、サーバ装置２７に対して冷却油を直接かけ流す場合、冷却油やエアに水分が含まれることは好ましくない。デシカント空調機３０を設けることで、循環するエアの水分を除去することができ、水分の結露によるサーバ装置２７に錆が発生したり、ショート等による故障を抑制することができる。冷却油に水分が含まれる場合でも、冷却油の水分が水蒸気となり、エアに含まれた際にデシカント空調機３０により除去することができる。

［1-3］循環室２５の構成
循環室２５は、床面部２４の下方に配置されて、機器配置部２４２の連通床２４２Ａから流れ落ちる冷却油（冷却液）を回収室１１の貯油槽１４に流す。
具体的には、循環室２５は、貯油槽１４に向かって斜め下方向に傾斜し、貯油槽１４に接続される傾斜面１１１を有する。床面部２４から流れ落ちた冷却油は、循環室２５の傾斜面１１１に沿って流されることで、貯油槽１４に送られる。
貯油槽１４には、熱交換器１４１が設けられ、熱交換器１４１の配管内に冷水を流すことにより、貯油槽１４内の冷却油が冷却される。

また、本実施の形態では、サーバ室２０の天井部２２側から、サーバ装置２７を冷却する冷却気体（エア）が送風される。そして、サーバ装置２７により加熱されたエアも、床面部２４から循環室２５に送られ、循環室２５を通過して回収室１１へと流される。この際、サーバ装置２７で熱せられた冷却油からエアに放熱が行われることで、冷却油の温度が有る程度低減させられる。また、冷却油に水分が含まれる場合、冷却油の放熱時に水蒸気としてエアに放出される。エアに放出された水蒸気は、上述のようにデシカント空調機３０により除湿される。
なお、サーバ室２０の熱仕切２４３より＋Ｘ側では、循環室２５から熱せられたエアの一部が、排気空間Ａ２側に移動し、排気空間Ａ２から排熱孔２３１を通って回収室１１に流れる。

［1-4］天井部２２の構成
天井部２２には、機器配置部２４２の上方で、各ラック２６のサーバ装置２７が露出する開口に向かって、冷却油供給部１２およびエア供給部１３が設けられている。また、天井部２２には、冷却油供給部１２に冷却油を送る液輸送部１７、およびエア供給部１３にエアを送るエア輸送部１８が設けられている。

(1)冷却油供給部１２および液輸送部１７の構成
冷却油供給部１２は、電子機器冷却装置１０を構成する本発明の冷却液体供給部であり、冷却液である冷却油をサーバ装置２７に流下する。この冷却油供給部１２は、冷却油を流下させるノズル１２１と、当該ノズル１２１の角度や冷却油の供給を制御するノズル制御機構１２２と、を備える。冷却油供給部１２は、液輸送部１７によって貯油槽１４に接続され、貯油槽１４に貯留される冷却油が供給される。

冷却液体吹付部としてのノズル１２１は、たとえば、冷却油を霧状にして噴霧する開口径としてもよいが、この場合、サーバ装置２７で熱せられた冷却油が他のサーバ装置２７（例えば、Ｘ方向やＹ方向の隣り合うラック２６内のサーバ装置２７）に飛散する場合がある。このため、ノズル１２１は開口寸法が、所定寸法以下に形成されており、ノズル１２１から供給された冷却油は、冷却対象とするサーバ装置２７に直接流しかけるように、流下される。

また、ノズル制御機構１２２は、たとえば、ノズル１２１または液輸送部１７に設けられた弁（図示略）を開閉することで、ノズル１２１から冷却油を流下させる。さらに、ノズル制御機構１２２は、ステッピングモータ等によってノズル１２１の角度を変更する回転機構（図示略）を備える。これにより、ノズル１２１から、ラック２６内の所望のサーバ装置２７に冷却油が直接流下されるように、冷却油の流下方向を制御する。

また、ラック２６内の各サーバ装置２７に対応して、それぞれ個別にノズル１２１が設けられていてもよい。この場合、ノズル制御機構１２２は、ターゲットのサーバ装置２７に対応するノズル１２１を選択して冷却油を流すことが可能となる。

液輸送部１７は、貯油槽１４と冷却油供給部１２とを接続する冷却油配管１７１と、貯油槽１４の冷却油を送り出すポンプ１７２と、を備える。ポンプ１７２は、所定の駆動量（送り出し量）で冷却油を送り出してもよく、例えば冷却制御部１９の制御により、送り出し量が可変となる構成としてもよい。

(2)冷却油について
次に、冷却油供給部１２から供給される冷却油について説明する。
冷却油は、サーバ装置２７等の電子機器を冷却する冷却液であり、冷却対象としての電子機器（サーバ装置２７等）に直接触れることで、サーバ装置２７の熱を奪って冷却する。このため、電子機器のショートを防止する必要から、冷却油として、絶縁性を有し、かつ熱交換率が高い液体が選択される。具体的には、ＪＩＳＣ２１０１の電気絶縁油試験方法にクリアし、ＪＩＳＣ２３２０、ＩＥＣ６０２９６、およびＩＥＥＥ基準を満たし、かつ、引火点および発火点が９０℃より高い電気絶縁油を用いる。このような電気絶縁油として、たとえば、フロリナート（３Ｍ社の登録商標）等を挙げることができる。

(3)エア供給部１３およびエア輸送部１８の構成
エア供給部１３およびエア輸送部１８は、電子機器冷却装置１０を構成する本発明の冷却気体供給部であり、冷却気体であるエア（空気）を、サーバ装置２７が収容されたサーバ室空間Ａ１内に供給する。
エア供給部１３は、ラック２６に向かってエアを吹き付ける冷却ファン１３１と、冷却ファン１３１の駆動を制御するファン制御部１３２と、を備える。
また、エア輸送部１８は、エア供給部１３とエア回収部１５とを接続し、エア回収部１５のエアをエア供給部１３に送り出すダクトである。このエア輸送部１８は、たとえばエアフィルター等を備え、エアに含まれる粉塵等の異物を除去可能な構成とすることがより好ましい。
冷却ファン１３１は、エアの導入方向（吹き付け方向）を制御可能な角度変更機構を有していてもよい。この場合、ターゲットとなるサーバ装置２７に対してエアを直接吹き付けることが可能となる。

(4)エア回収部１５の構成
回収室１１のうち、貯油槽１４の上方に形成される空間であるエア回収部１５は、サーバ室２０から送られるエアを滞留させる空間となる。このエア回収部１５には、熱せられたエアを冷却するエア冷却部１６が設けられている。
具体的には、本発明の冷却気体冷却部となるエア冷却部１６は、図２に示すように、回収室１１内に配置された複数の冷却油充填板１６１と、冷却油充填板１６１の上方に設けられた第二冷却油供給部１６２と、を備える。

本発明の熱交換板となる冷却油充填板１６１は、たとえば、天井部２２から吊り下げることで配置されていてもよく、回収室１１の壁面から室内側に突出して配置されていてもよい。この冷却油充填板１６１は、第二冷却油供給部１６２からかけ流される冷却油を保持し、冷却油とエアと間で熱交換させることで、熱せられたエアを冷却する。
冷却油充填板１６１としては、たとえば、冷却油を保持する吸収材により構成されていてもよく、表面に複数のフィン部材等が突出して、表面形状が凹凸となり、凹部に冷却油が保持される構成としてもよい。フィン部材を形成する場合、冷却油とエアとの接触面積が増大し、より効果的にエアを冷却することができる。

本発明の冷却液体流下部となる第二冷却油供給部１６２は、たとえばポンプ１７２に接続され、貯油槽１４から送られてきた冷却液を吐出して、冷却油充填板１６１に向かって流下または噴霧させる。
なお、ここでは、ポンプ１７２により汲み出された冷却液を第二冷却油供給部１６２から流下させる例を示すが、冷却油供給部１２とは別の循環経路にて、貯油槽１４の冷却液が第二冷却油供給部１６２に送られる構成としてもよい。

本実施の形態では、貯油槽１４の上方にエア回収部１５およびエア冷却部１６が設けられることで、第二冷却油供給部１６２から流下され、冷却油充填板１６１に充填されなかった冷却油や、冷却油充填板１６１で熱交換された冷却油が、そのまま貯油槽１４に流れ落ちる。この際、エアに含まれる粉塵等の異物は冷却油によって洗い流される。
また、回収室１１の天井には、回収室１１と連通するエア輸送部１８が設けられる。また、回収室１１のエア輸送部１８との接続位置に、エアを送り出すファン１８１が設けられてもよい。
そして、エア供給部１３、エア輸送部１８、およびエア回収部１５によって、冷却気体の循環流路が構成される。

［２］デシカント空調機３０の構成
デシカント空調機３０は、前述したようにサーバ室２０の排熱孔２３１に接続され、排熱孔２３１からの冷却後の空気中の湿度制御を行う。デシカント空調機３０は、図３に示すように、ケーシング内に収容されるデシカントロータ３１および再生用加熱器３２を備える。

デシカントロータ３１は、円柱状体から構成され、円柱の中心を軸として回転可能に保持されている。デシカントロータ３１は、図示を略したモータ等の駆動源によって回転しながら湿分Ｍを含む空気との間で湿分Ｍを交換し、空気中の水分を除去する。デシカントロータ３１の円柱状体を構成する材料としては、シリカゲル、ゼオライト、活性炭等種々のものを採用することができるが、とりわけ好ましいのが、高分子吸着剤である。

高分子吸着剤を用いたデシカントロータ３１は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、不織布等の通気性素材から構成される収容部中に高分子吸着剤Ｐａを封入して構成される。
デシカントロータ３１に湿分Ｍを含む空気Ａｉｎが通過すると、図４（Ａ）に示すように、高分子吸着剤Ｐａが水分Ｈ_２Ｏを吸着して、膨潤する。一方、デシカントロータ３１に熱が加えられると、デシカントロータ３１は、水分Ｈ_２Ｏを脱離して元の水分吸着可能な状態に復元される。
再生用加熱器３２は、デシカントロータ３１を加熱して、デシカントロータ３１の水分吸着能力を再生する。本実施の形態における再生用加熱器３２は、外部から供給される温水、蒸気等と熱交換を行うことにより、デシカントロータ３１の再生加熱を行っている。

［３］コジェネレーション装置４の構成
図５には、本発明の実施の形態に係るコジェネレーション型空調システムが示されている。コジェネレーション型空調システムは、デシカント空調機３０に、余剰蒸気および余剰温水により発電を行うコジェネレーション装置４が接続されて構成される。なお、図５において、▽の記号は電力系統の流れ、Ｃ、ＣＲは冷水系統の流れ、ＣＤ、ＣＤＲは冷却水系統の流れ、Ｓは蒸気系統の流れ、Ｈは温水系統の流れを表している。

コジェネレーション装置４は、コジェネレーション制御装置５、蒸気発電装置６、温水発電装置７、電力供給装置８を備え、冷却装置９に電力を供給する。
コジェネレーション制御装置５は、コジェネレーション装置４の全体を制御する制御手段として機能する。また、コジェネレーション制御装置５は、コジェネレーション装置４の発電状況、電力使用状況に応じて、製鉄所、工場等で発生した余剰蒸気、余剰温水のコジェネレーション装置４への取り込みを制御する。

蒸気発電装置６は、コジェネレーション制御装置５により取り込まれた余剰蒸気を利用して発電する。蒸気発電装置６は、蒸気発電管理装置６１、蒸気発電蓄電装置６２、および減圧弁制御装置６３を備える。
蒸気発電管理装置６１は、蒸気発電装置６を駆動制御するコントローラとして機能する。蒸気発電蓄電装置６２は、蒸気タービンおよび蓄電器を備え、余剰蒸気によりタービンを回転させて発電を行い、発電された電力は蓄電器に蓄電される。
減圧弁制御装置６３は、蒸気発電蓄電装置６２に供給される余剰蒸気の圧力を制御する。蒸気発電装置６により発電された電力は、電力供給装置８に供給される。

温水発電装置７は、コジェネレーション制御装置５により取り込まれた余剰温水を利用して発電する。温水発電装置７は、温水発電管理装置７１および温水発電蓄電装置７２を備える。
温水発電管理装置７１は、温水発電装置７を駆動制御するコントローラとして機能する。温水発電蓄電装置７２は、ペルチェ素子等の熱電変換モジュールおよび蓄電器を備え、余剰温水の熱を熱電変換モジュールの一方の面に与え、他方を常温に維持、または冷却することにより、熱電変換モジュールに温度勾配が生じて発電を行い、発電された電力は蓄電器に蓄電される。温水発電装置７により発電された電力は、電力供給装置８に供給される。

電力供給装置８は、蒸気発電装置６および温水発電装置７から供給された電気エネルギとしての電力を、冷却装置９、データセンター１、およびデシカント空調機３０に分配する。電力供給装置８は、分電盤８１、空調機器電力系統供給手段８２、および情報処理装置電力系統供給手段８３を備える。
分電盤８１は、蒸気発電装置６および温水発電装置７から供給された電力を、空調機器電力系統供給手段８２および情報処理装置電力系統供給手段８３に分配する。また、分電盤８１には、常用電力供給手段８Ａおよび非常用電力供給手段８Ｂが接続されている。
常用電力供給手段８Ａは、電力会社等から供給される外部商用電源から分電盤８１に電力を供給する。非常用電力供給手段８Ｂは、発電装置またはＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply）等から構成され、外部商用電源からの電力供給が遮断された場合に、非常用電源として、分電盤８１に電力を供給する。

空調機器電力系統供給手段８２は、分電盤８１で分配された二相交流の電力を、三相交流の電力に変換し、三相交流のポンプ、ファン等の駆動装置に供給する。本実施の形態では、空調機器電力系統供給手段８２は、三相交流に変換した電力を、冷却装置９およびデシカント空調機３０に供給する。
蒸気発電装置６および温水発電装置７で使用された蒸気、温水は、蒸気減圧／高温水装置９０に供給される。蒸気減圧／高温水装置９０は、供給された蒸気、温水を冷凍機９１に供給する。

冷却装置９は、冷凍機９１および冷却塔９２を備える。冷凍機９１は、空調機器電力系統供給手段８２から供給される電力により、コンプレッサー等の流体圧縮機を駆動して、ヒートポンプの原理などにより、冷却媒体となる冷却水を冷却する。
冷凍機９１によって冷却された冷水の一部は、貯油槽１４に設けられた熱交換器１４１に供給され、冷却油との間で熱交換を行うことにより、冷却油が冷却される。

冷水の他の一部は、蒸気減圧装置９０Ａおよび高温水装置９０Ｂを介して、デシカント空調機３０に供給される。さらに冷水の他の一部は、熱エネルギ蓄積部としての蓄熱手段９３に供給される。
蓄熱手段９３に供給された冷水は、デシカント空調機３０に供給され、熱交換に用いられてデシカント空調機３０の再生用加熱器３２の熱源として用いられる。
冷却塔９２は、冷凍機９１の熱交換により暖められた冷却水を大気に接触させて冷却する。

情報処理装置電力系統供給手段８３は、分電盤８１で分配された電力を、データセンター１に供給する。データセンター１は、情報処理装置電力系統供給手段８３により供給された電力を動力源として、サーバ装置２７等のハードウェア機器を駆動する。また、データセンター１は、この電力をデータセンター１内に設置された冷却制御部１９およびデシカント空調機３０のコントローラに供給し、データセンター１内の冷却空気の温度制御、除湿制御、冷却油の温度制御、冷却油の流量制御等を行う。

［４］実施の形態の作用および効果
［4-1］電力系統の流れ
蒸気発電装置６および温水発電装置７により発電された電力は、電力供給装置８に供給される。電力供給装置８の分電盤８１は、電力を空調機器電力系統供給手段８２および情報処理装置電力系統供給手段８３に分配する。
情報処理装置電力系統供給手段８３は、分配されたさらに電力を、データセンター１のサーバ装置２７、デシカント空調機３０のコントローラに供給する。
空調機器電力系統供給手段８２は、分配された電力を、冷却装置９に供給する。

［4-2］排出蒸気・排出温水の流れ
冷却装置９の冷凍機９１は、供給された電力を動力源とするだけでなく、蒸気発電装置６から排出された蒸気、および温水発電装置７から排出された温水を動力源として利用することができる。

蒸気減圧装置９０Ａは、蒸気発電装置６から排出された蒸気を、デシカント空調機３０の再生用加熱器３２に供給する。同様に、高温水装置９０Ｂは、温水発電装置７から排出された高温水を、デシカント空調機３０の再生用加熱器３２に供給する。再生用加熱器３２は、デシカントロータ３１を加熱し、デシカントロータ３１中の湿分を分離して、データセンター１の外部に排出し、デシカントロータ３１を再生する。

［4-3］実施の形態の効果
このような本実施の形態によれば、以下のような効果がある。
デシカント空調機３０が、データセンター１のサーバ室空間Ａ１に設置されることにより、データセンター１内を循環する冷却空気の湿度を制御することができる。したがって、サーバ室２０内のサーバ装置２７に結露等が生じ、サーバ装置２７に錆やカビなどが発生したり、ショートなどによるサーバ装置２７の故障が生じたりすることを防止できる。

電子機器冷却装置１０が、サーバ装置２７に冷却油を流下して冷却するとともに、冷却空気を循環させてサーバ装置２７を冷却している。したがって、浸漬型の冷却装置に比較して、冷却油の材料コストを大幅に削減することができる。
冷却油充填板１６１が、第二冷却油供給部１６２からかけ流される冷却油によって冷却される。したがって、エアの冷却機構を別途設ける必要がない。また、エアを循環させて冷却するので、エアに異物、水分が混入することを防止できる

データセンター１内の電子機器冷却装置１０を構成するデシカント空調機３０には、コジェネレーション装置４が接続されている。そして、コジェネレーション装置４で発電された電力が、デシカント空調機３０に供給されるようになっている。したがって、デシカント空調機３０をコジェネレーション装置４で駆動することができるため、製鉄所、工場等で発生した余剰蒸気、余剰温水を利用して、デシカント空調機３０を駆動して、データセンター１の省エネルギ化を図ることができる。

コジェネレーション装置４で発電された電力を、データセンター１内のサーバ装置２７に供給している。したがって、データセンター１の電力として、コジェネレーション装置４で発電された電力を利用できるため、一層の省エネルギ化を図ることができる。
また、コジェネレーション装置４により発電を行っているため、データセンター１、コジェネレーション型空調システムを、外部商用電源を利用することなく、稼働することができるため、データセンター１の稼働コストを低減することができる。

蒸気発電装置６で使用された蒸気、温水発電装置７で使用された温水を、デシカント空調機３０の再生用加熱器３２の熱源として用いている。したがって、余剰蒸気、余剰温水を再生用加熱器３２の熱源として用いることができるため、余剰エネルギを利用した一層効率的なコジェネレーション型空調システムとすることができる。
冷却装置９で冷却された冷水は、貯油槽１４の熱交換器１４１に供給される。したがって、熱交換器１４１により貯油槽１４内の冷却油と冷水が熱交換を行って、冷却油を効率的に冷却することができる。

電力供給装置８は、常用電力供給手段８Ａからの電力供給、非常用電力供給手段８Ｂからの電力供給が可能となっている。したがって、製鉄所、工場等で余剰蒸気、余剰温水の排出が少ない場合でも、常用電力供給手段８Ａからの外部商用電源を利用してデータセンター１、コジェネレーション型空調システムを稼働させることができる。
一方、常用電力供給手段８Ａからの電力供給が滞った場合は、蒸気発電蓄電装置６２、温水発電蓄電装置７２で発電された電力を利用して、データセンター１を稼働させ、デシカント空調機３０を稼働させることができる。したがって、コジェネレーション型空調システムのエネルギ源によらずに、データセンター１を稼働させることができるため、長期に亘り２４時間休みなくデータセンター１を稼働させることができる。

［５］実施の形態の変形
本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
前述した実施の形態では、サーバ装置２７に冷却油を流下するとともに、冷却空気を循環させる冷却装置であったが、本発明はこれに限られない。たとえば、サーバ室のサーバを冷却空気のみで冷却する冷却装置に本発明を適用してもよい。
前述した実施の形態では、冷却気体をサーバ室２０内で循環させる構成であったが、本発明はこれに限られない。すなわち、冷却空気をサーバ室２０の外部から供給し、冷却後の冷却空気を外部に排出する構成であってもよい。

前述した実施の形態では、コジェネレーション装置４は、蒸気発電装置６および温水発電装置７を備え、それぞれの発電装置の電力を使用していたが、本発明はこれに限られない。たとえば、蒸気発電装置６および温水発電装置７のいずれか一方の発電装置を使用するコジェネレーション装置としてもよく、他の余剰エネルギを利用して電力を発電するコジェネレーション装置としてもよい。

前述した実施の形態では、コジェネレーション装置４は、外部の余剰の蒸気、余剰の温水を利用して発電していたが、本発明は、これに限られるものではない。コジェネレーション装置としては、家庭用燃料電池を利用したコジェネレーション装置や、家庭用ガスを利用したコジェネレーション装置を採用して、本発明のコジェネレーション型空調システムとして採用してもよい。

前述した実施の形態では、蒸気発電装置６および温水発電装置７で発電した電力を冷却装置９の電力として使用していたが、本発明はこれに限られない。発電装置６，７で発電された電力を直接デシカント空調機３０に供給する構成であってもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および形状等については、本発明の目的を達成出来る範囲で他の構造等としてもよい。

１…データセンター、４…コジェネレーション装置、５…コジェネレーション制御装置、６…蒸気発電装置、７…温水発電装置、８…電力供給装置、８Ａ…常用電力供給手段、８Ｂ…非常用電力供給手段、９…冷却装置、１０…電子機器冷却装置、１１…回収室、１２…冷却油供給部、１３…エア供給部、１４…貯油槽、１５…エア回収部、１６…エア冷却部、１７…液輸送部、１８…エア輸送部、１９…冷却制御部、２０…サーバ室、２１…床部、２２…天井部、２３Ａ…壁部、２３Ｂ…壁部、２３Ｃ…壁部、２４…床面部、２５…循環室、２６…ラック、２６Ａ…ラック列、２７…サーバ装置、２７…サーバ、３０…デシカント空調機、３１…デシカントロータ、３２…再生用加熱器、６１…蒸気発電管理装置、６２…蒸気発電蓄電装置、６３…減圧弁制御装置、７１…温水発電管理装置、７２…温水発電蓄電装置、８１…分電盤、８２…空調機器電力系統供給手段、８３…情報処理装置電力系統供給手段、９０Ａ…蒸気減圧装置、９０Ｂ…高温水装置、９１…冷凍機、９２…冷却塔、９３…蓄熱手段、１１１…傾斜面、１２１…ノズル、１２２…ノズル制御機構、１３１…冷却ファン、１３２…ファン制御部、１４１…熱交換器、１６１…冷却油充填板、１６２…第二冷却油供給部、１７１…冷却油配管、１７２…ポンプ、２３１…排熱孔、２４１…第一床、２４２…機器配置部、２４２Ａ…連通床、２４２Ｂ…ジョイステップ部材、２４３…熱仕切、Ａ１…サーバ室空間、Ａ２…排気空間、Ａｉｎ…空気、Ｈ_２Ｏ…水分、Ｍ…湿分、Ｐａ…高分子吸着剤。

Claims (5)

1. 複数の電子機器を冷却する電子機器冷却装置であって、
   前記複数の電子機器を密閉した状態で収容する電子機器収容部と、
   前記電子機器収容部内に、前記電子機器を冷却する冷却気体を供給する冷却気体供給部と、
   前記電子機器収容部内に供給された冷却気体の湿度制御を行うデシカント空調機と、
   前記電子機器に対して、前記電子機器を冷却する冷却液体を供給する冷却液体吹付部と、
   前記冷却液体吹付部により、前記電子機器に吹き付けられた冷却後の冷却液体を回収する液回収槽と、
   前記液回収槽内の冷却液体と熱交換を行うことにより、前記冷却液体を冷却する熱交換器と、
   前記冷却気体の循環流路中に設けられ、前記熱交換器により冷却された冷却液体を、前記循環流路中で熱交換させて前記冷却気体を冷却する冷却気体冷却部と、
   を備えることを特徴とする電子機器冷却装置。
2. 請求項１に記載の電子機器冷却装置において、
   前記冷却気体冷却部は、
   前記冷却気体の循環流路中で前記冷却気体と熱交換を行う熱交換板と、
   前記熱交換板に冷却された冷却液体を流下する冷却液体流下部と、
   を備えることを特徴とする電子機器冷却装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の電子機器冷却装置と、
   前記電子機器冷却装置に接続されるコジェネレーション装置と、
   を備え、
   前記コジェネレーション装置は、蒸気および温水の少なくともいずれかの熱を利用して発電する発電装置を備え、
   前記電子機器冷却装置を構成するデシカント空調機は、前記発電装置に使用された蒸気および温水の少なくともいずれかを利用して、湿度制御を行うことを特徴とするコジェネレーション型空調システム。
4. 請求項３に記載のコジェネレーション型空調システムにおいて、
   前記発電装置により発電された電気エネルギは、前記デシカント空調機に供給されることを特徴とするコジェネレーション型空調システム。
5. 請求項３または請求項４に記載のコジェネレーション型空調システムにおいて、
   前記発電装置により発電された電気エネルギは、前記電子機器に供給されることを特徴とするコジェネレーション型空調システム。

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