JP2010043817A - Air conditioning system of server chamber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はサーバ室の空調システムに関するものであり、特に、サーバが設置されたサーバ室内に冷気を強制的に送風して該サーバを冷却するサーバ室の空調システムに関するものである。 The present invention relates to an air conditioning system for a server room, and more particularly, to an air conditioning system for a server room that cools the server by forcibly blowing cool air into the server room where the server is installed.
従来、データセンターや企業のサーバ室には、数多くのサーバが設置されており、該サーバから発生する熱で該サーバが暴走したり、故障したりすることがある。そこで、この問題を防止するために、サーバが設置された部屋全体の温度を一定に維持する空調システムが採用されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, many servers are installed in a data center or a server room of a company, and the server may run away or break down due to heat generated from the server. Therefore, in order to prevent this problem, an air conditioning system that maintains a constant temperature of the entire room in which the server is installed is employed (for example, see Patent Document 1).
図19及び図20に、従来におけるサーバ室の空調システムの一例を示す。同図において、従来におけるサーバ室の空調システムは、サーバ室51内に、図20に示すように複数台のサーバ52,52,52,52を上下方向に搭載したラック53,53…を、図19に示すように複数個一列に並べて成るラック列54が複数列設置されているとともに、同じくサーバ室51内に該サーバ室51の部屋全体の温度を一定に維持するための複数の空調装置55,55…が設置されている。
19 and 20 show an example of a conventional server room air conditioning system. As shown in FIG. 20, a conventional server room air conditioning system includes
また、図20に示すように、サーバ室51は、床下に空気取り入れ口56と空気排出口57を有する空気流通空間58が設けられ、天井に空気取り入れ口59と空気排出口60を有する空気流通空間61が設けられている。
As shown in FIG. 20, the
そして、この空調システムは、各空調装置55,55…で生成された冷風が、空気取り入れ口56,空気流通空間58,空気排出口57を順に通って床下からサーバ室51内に吹き出され、その冷気が各サーバ52,52…の内部を通過して各サーバ52,52…を冷却する。一方、各サーバ52,52…内で熱交換されて温められ、該各サーバ52,52…から排出された温められた空気は天井側の空気取り入れ口59,空気流通空間61,空気排出口60を順に通って空調装置55内に戻され、再び冷却されてサーバ52,52…に送り出される。したがって、この空気循環により部屋全体の空調が行われる。
しかしながら、近年、サーバの処理能力が向上し、かつ、省スペースの小型サーバが普及してきている。この小型サーバは、発熱量が大きく、熱排気量が大きいために特許文献1や図19及び図20に示したような空調システムによる部屋全体空調では、各サーバからの発生熱を十分に除去することができない。このため、熱溜まりが発生してサーバが暴走したりする問題があった。また、サーバ室の熱処理効率が悪く無駄な電力エネルギーを消費している場合があった。
However, in recent years, the processing capacity of servers has been improved, and space-saving small servers have become widespread. Since this small server generates a large amount of heat and has a large amount of heat exhaust, in the entire room air conditioning by the air conditioning system as shown in
そこで、サーバ室の熱処理効率を向上させてサーバ周囲の温度環境を改善させるとともに無駄な電力エネルギーの消費をなくして省エネ化に寄与するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。 Therefore, there are technical issues that need to be solved in order to improve the heat treatment efficiency of the server room, improve the temperature environment around the server, and eliminate unnecessary power energy consumption and contribute to energy saving. The present invention aims to solve this problem.
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、複数台のサーバを上下方向に配置したラックが列をなして複数設置されているサーバ室内の空間を空調装置により冷却する空調システムにおいて、前記サーバ室内に前記ラックの列を収納したサーバ収納室を該サーバ室と構造的に分離して設け、該サーバ室内を前記サーバ収納室と共に形成されるホットゾーンと該サーバ収納室外に形成されるクールゾーンとに区分けして成るとともに、前記クールゾーン内雰囲気を前記サーバ内に取り入れ、かつ、該サーバ内で熱交換して温められたサーバ内の雰囲気を前記ホットゾーン内に排出するサーバ固有の送風機と、前記ホットゾーン側の空気を前記空調装置内に吸い込み該空調装置内で冷却された空気を前記クールゾーン側に排出する空調装置固有の送風機と、空調装置固有の送風機がサーバ固有の送風機よりも風量が小さい場合に、空調装置に並列して、設置する循環ファンと、該空調装置固有の送風機及び循環ファンから前記クールゾーンを通って前記ホットゾーン内に排出される風量と前記ホットゾーンから前記空調装置に戻される風量がほぼ等しくなるように制御する風量制御手段と、を備えるサーバ室の空調システムを提供する。
The present invention has been proposed to achieve the above object, and the invention according to
この構成によれば、サーバ室内を、発熱するサーバが配置されて冷却を必要とするホットゾーンとサーバを配置しないクールゾーンとに区分けし、クールゾーン内に送られて来た冷風をサーバ内を通して該ホットゾーン内に送り込み、該サーバを効率良く冷却し、熱処理効率を高める。また、風量制御手段により、空調装置固有の送風機からクールゾーンを通ってホットゾーン内に排出される風量をホットゾーンから空調装置に戻される風量とほぼ等しくなるように制御し、ゾーン間におけるエアバランスの最適化を図ることができる。 According to this configuration, the server room is divided into a hot zone in which a server that generates heat is arranged and cooling is required and a cool zone in which no server is arranged, and the cool air sent into the cool zone is passed through the server. The server is fed into the hot zone to efficiently cool the server and increase the heat treatment efficiency. Also, the air volume control means controls the air volume discharged from the blower unique to the air conditioner through the cool zone into the hot zone so that it is almost equal to the air volume returned from the hot zone to the air conditioner, and the air balance between the zones is controlled. Can be optimized.
請求項2記載の発明は、上記風量制御手段が、上記ホットゾーンと上記クールゾーンとの間に、前記ホットゾーンが負圧となったときに該負圧の大きさに応じて開口し、上記サーバを迂回して上記クールゾーン内の雰囲気を前記ホットゾーン内に取り込み可能な開閉自在なバイパス通路を設けて成るサーバ室の空調システムを提供する。 According to a second aspect of the present invention, the air volume control means opens between the hot zone and the cool zone according to the magnitude of the negative pressure when the hot zone becomes a negative pressure, There is provided an air conditioning system for a server room provided with an openable and closable bypass passage that bypasses a server and allows the atmosphere in the cool zone to be taken into the hot zone.
この構成によれば、風量制御手段により、空調装置固有の送風機からクールゾーンに排出される風量がホットゾーンから空調装置に向けて排出される風量よりも少なくホットゾーン内が負圧になると、該負圧の大きさに応じてバイパス通路が開き、サーバを迂回してクールゾーン内の雰囲気がホットゾーン内に取り込まれてゾーン間におけるエアバランスの最適化を図ることができる。 According to this configuration, when the amount of air discharged from the blower unique to the air conditioner to the cool zone is less than the amount of air discharged from the hot zone toward the air conditioner by the air volume control means, The bypass passage opens according to the magnitude of the negative pressure, bypasses the server, the atmosphere in the cool zone is taken into the hot zone, and the air balance between the zones can be optimized.
請求項3記載の発明は、上記サーバ室が、空気流通空間をそれぞれ間に設けた二重の床及び天井構造を成しているとともに、前記一方の空気流通空間を上記空調装置の冷気排出口と前記クールゾーンの空気取り入れ口にそれぞれ連通し、前記他方の空気流通空間を前記ホットゾーンの排出口と前記空調装置の空気取り入れ口にそれぞれ連通して成るサーバ室の空調システムを提供する。 According to a third aspect of the present invention, the server room has a double floor and ceiling structure each having an air circulation space therebetween, and the one air circulation space is used as a cold air outlet of the air conditioner. And an air intake system in the cool zone, and the other air circulation space is in communication with the exhaust port of the hot zone and the air intake port of the air conditioner.
この構成によれば、空調装置からの冷気を床下の空気流通空間を通して床下からクールゾーンに送ってサーバ内を通し、該サーバ内の熱を奪って温められたホットゾーン内の雰囲気を天井裏の空気流通空間を通して空調装置に戻す空気流路が形成される。 According to this configuration, the cool air from the air conditioner is sent from the under floor to the cool zone through the air circulation space under the floor and passed through the server, and the atmosphere in the hot zone that has been deprived of heat in the server is heated on the back of the ceiling. An air flow path that returns to the air conditioner through the air circulation space is formed.
請求項4記載の発明は、上記サーバ室の中央部に上記クールゾーンを設け、該クールゾーンの外周を囲むようにして上記サーバ収納室を設けたサーバ室の空調システムを提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an air conditioning system for a server room in which the cool zone is provided at the center of the server room and the server storage room is provided so as to surround the outer periphery of the cool zone.
この構成によれば、サーバ室の中央部に設けたクールゾーンから該クールゾーンの外周を囲むようにして設けられているサーバ収納室内に冷気を流して該サーバ収納室内を効率よく冷却することができる。 According to this configuration, it is possible to efficiently cool the server storage chamber by flowing cool air from the cool zone provided in the central portion of the server room to the server storage chamber provided so as to surround the outer periphery of the cool zone.
請求項5記載の発明は、上記サーバ室が、空気流通空間を間に設けた二重の床または天井構造を成しているとともに、前記空気流通空間を上記空調装置の冷気排出口と前記クールゾーンの空気取り入れ口にそれぞれ連通し、前記空調装置の空気取り入れ口を前記ホットゾーンに連通して成るサーバ室の空調システムを提供する。 According to a fifth aspect of the present invention, the server room has a double floor or ceiling structure with an air circulation space in between, and the air circulation space is connected to the cool air outlet of the air conditioner and the cool air. Provided is an air conditioning system for a server room that communicates with an air intake port of a zone and communicates an air intake port of the air conditioner with the hot zone.
この構成によれば、空調装置からの冷気をクールゾーンに送ってサーバ内を通し、該サーバ内の熱を奪って温められたホットゾーン内の雰囲気を床下または天井裏の空気流通空間を通して空調装置に戻す空気流路が形成される。 According to this configuration, the cool air from the air conditioner is sent to the cool zone and passed through the server, and the atmosphere in the hot zone that has been deprived of heat in the server is passed through the air circulation space under the floor or behind the ceiling. An air flow path to return to is formed.
請求項6記載の発明は、上記サーバ室が、空気流通空間を間に設けた二重の床または/及び天井構造を成しているとともに、上記サーバ収納室と構造的に分離されて該サーバ収納室の側面に沿って上下方向に延び、上部側または/及び下部側が前記空気流通空間と連通している吹き抜け状竪穴室を備え、該竪穴室内に上記ホットゾーン内の雰囲気を取り入れて冷却し、該冷却した空気を前記クールゾーン内に前記空気流通空間を通して送る上記空調装置を設けたサーバ室の空調システムを提供する。 According to a sixth aspect of the present invention, the server room has a double floor or / and ceiling structure with an air circulation space therebetween, and is structurally separated from the server storage room. A ventilated pit chamber that extends in the vertical direction along the side surface of the storage chamber and communicates with the air circulation space on the upper side and / or the lower side is provided, and the atmosphere in the hot zone is taken into the pit chamber for cooling. And providing an air conditioning system for a server room provided with the air conditioner for sending the cooled air into the cool zone through the air circulation space.
この構成によれば、空調装置からの冷気を床下または/及び天井裏の空気流通空間を通してクールゾーンに送ってサーバ内を通し、該サーバ内の熱を奪って温められたホットゾーン内の雰囲気を竪穴室内の空調装置に戻す空気流路が形成される。 According to this configuration, the cool air from the air conditioner is sent to the cool zone through the air circulation space under the floor or / and behind the ceiling, passed through the server, and the atmosphere in the hot zone that is deprived of heat in the server is heated. An air flow path that returns to the air conditioner in the pit chamber is formed.
請求項7記載の発明は、上記風量制御手段が、上記クールゾーン内の圧力と上記ホットゾーン内の圧力差を検出する差圧センサを備え、該差圧センサで検出された差圧に応じて上記空調装置固有の送風機による風量を可変制御するサーバ室の空調システムを提供する。 According to a seventh aspect of the present invention, the air flow control means includes a differential pressure sensor that detects a pressure difference in the cool zone and a pressure in the hot zone, and according to the differential pressure detected by the differential pressure sensor. Provided is an air conditioning system for a server room that variably controls the air volume by a blower unique to the air conditioner.
この構成によれば、風量制御手段はサーバの稼働状況により変動するクールゾーン内の圧力とホットゾーン内の圧力との差圧に応じて上記空調装置固有の送風機による風量を可変制御し、ゾーン間のエアバランスを最適化できる。 According to this configuration, the air volume control means variably controls the air volume by the blower unique to the air conditioner according to the pressure difference between the pressure in the cool zone and the pressure in the hot zone, which fluctuates depending on the operating status of the server. Can optimize the air balance.
請求項8記載の発明は、上記風量制御手段が、上記サーバ本体の消費電力をモニタリングする消費電力センサを備え、該消費電力センサで検出された消費電力に応じて上記空調装置固有の送風機による風量を可変制御するサーバ室の空調システムを提供する。 According to an eighth aspect of the present invention, the air volume control means includes a power consumption sensor that monitors the power consumption of the server body, and the air volume of the air conditioner specific blower according to the power consumption detected by the power consumption sensor An air conditioning system for a server room that variably controls the system is provided.
この構成によれば、風量制御手段はサーバの稼働状況により変動する空調装置固有の送風機の消費電力に応じて該空調装置固有の送風機による風量を可変制御し、ゾーン間のエアバランスを最適化できる。 According to this configuration, the air volume control means can variably control the air volume of the air blower specific to the air conditioner according to the power consumption of the air blower specific to the air conditioner that varies depending on the operating status of the server, and can optimize the air balance between the zones .
請求項9記載の発明は、上記風量制御手段が、上記ホットゾーンから上記空調装置に戻される空気の温度を検出する温度センサを備え、該温度センサで検出された温度に応じて上記空調装置固有の送風機による風量を可変制御するサーバ室の空調システムを提供する。 According to a ninth aspect of the present invention, the air flow control means includes a temperature sensor that detects a temperature of air returned from the hot zone to the air conditioner, and the airflow control unit is specific to the air conditioner according to the temperature detected by the temperature sensor. An air conditioning system for a server room that variably controls the amount of air flow from the blower.
この構成によれば、風量制御手段はサーバの稼働状況により変動するホットゾーンから空調装置に戻される空気の温度に応じて該空調装置固有の送風機による風量を可変制御し、ゾーン間のエアバランスを最適化できる。 According to this configuration, the air volume control means variably controls the air volume by the blower unique to the air conditioner according to the temperature of the air returned to the air conditioner from the hot zone that fluctuates depending on the operation status of the server, and the air balance between the zones is controlled. Can be optimized.
請求項10記載の発明は、上記風量制御手段が上記空調装置固有の送風機のファンをインバータ制御して該ファンの回転数を可変し、該送風機による風量を可変制御するサーバ室の空調システムを提供する。
The invention according to
この構成によれば、風量制御手段が空調装置固有の送風機のファンをインバータ制御すると該ファンの回転数が可変され、該ファンの回転数の変動で該送風機による風量も変動する。 According to this configuration, when the air volume control means inverter-controls the fan of the blower unique to the air conditioner, the rotational speed of the fan is varied, and the air volume by the blower also varies due to the fluctuation of the rotational speed of the fan.
請求項11記載の発明は、上記風量制御手段が上記空調装置固有の送風機のファンを回転させる電圧を制御して該ファンの回転数を可変し、該送風機による風量を可変制御するサーバ室の空調システムを提供する。 According to an eleventh aspect of the present invention, the air volume control means controls the voltage for rotating the fan of the air conditioner to vary the number of rotations of the fan so as to variably control the air volume by the fan. Provide a system.
この構成によれば、風量制御手段が空調装置固有の送風機のファンを回転させる電圧を制御すると該ファンの回転数が可変され、該ファンの回転数の変動で該送風機による風量も変動する。 According to this configuration, when the air volume control means controls the voltage for rotating the fan of the air blower unique to the air conditioner, the rotation speed of the fan is varied, and the air volume by the blower also varies with the fluctuation of the rotation speed of the fan.
請求項12記載の発明は、上記空調装置が通風路内に個々に運転可能な複数台の送風機を並列に設置して成り、上記風量制御手段は該複数台の送風機の運転台数を切り替えて該送風機による風量を可変制御するサーバ室の空調システムを提供する。
The invention according to
この構成によれば、風量制御手段が送風機の運転台数を切り替えると、運転台数に応じて該送風機による風量も変動する。 According to this configuration, when the air volume control means switches the number of fans to be operated, the air volume by the fans also varies according to the number of fans to be operated.
請求項13記載の発明は、上記空調装置がインレットベーンを有する送風機を備え、上記風量制御手段が上記送風機のインレットベーンの開度を調整して該送風機による風量を可変制御するサーバ室の空調システムを提供する。 According to a thirteenth aspect of the present invention, an air conditioning system for a server room in which the air conditioner includes a blower having an inlet vane, and the air volume control means adjusts the opening degree of the inlet vane of the blower to variably control the air volume by the blower. I will provide a.
この構成によれば、風量制御手段がインレットベーンの開度を調整すると、調整量に応じて送風機による風量も変動する。 According to this configuration, when the air volume control means adjusts the opening degree of the inlet vane, the air volume by the blower also varies according to the adjustment amount.
請求項14記載の発明は、上記空調装置が通風路の開度を調整可能なダンパを備え、上記風量制御手段が上記ダンパの開度を調整して該送風機による風量を可変制御するサーバ室の空調システムを提供する。 According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a server room in which the air conditioner includes a damper capable of adjusting an opening degree of the ventilation path, and the air volume control unit adjusts the opening degree of the damper to variably control the air volume by the blower. Provide air conditioning system.
この構成によれば、風量制御手段がダンパの開度を調整すると、調整量に応じて送風機による風量も変動する。 According to this configuration, when the air volume control means adjusts the opening degree of the damper, the air volume by the blower also varies according to the adjustment amount.
請求項1記載の発明は、サーバ室内を、ホットゾーンとクールゾーンとに区分けし、特に、冷却を必要とするクールゾーン内を効率良く冷却することができるので、熱処理効率が向上する。また、風量制御手段により、空調送風空気とサーバ熱処理空気のエアバランスを最適化できる。これにより、熱排気の再循環による熱溜まりが防止でき、サーバ周囲の温度環境が改善できる。更に、空調機戻り空気の温度上昇による空調機の高効率運転化、および、サーバ吸込空気の温度低下による計算機消費電力の低減化により、無駄な電力エネルギーの消費が無くなり省エネ化に寄与する。 According to the first aspect of the present invention, the server room is divided into a hot zone and a cool zone, and in particular, the inside of the cool zone requiring cooling can be efficiently cooled, so that the heat treatment efficiency is improved. Moreover, the air volume control means can optimize the air balance between the conditioned air and the server heat treatment air. As a result, heat accumulation due to recirculation of the heat exhaust can be prevented, and the temperature environment around the server can be improved. Furthermore, the use of high-efficiency operation of the air conditioner by increasing the temperature of the return air of the air conditioner and the reduction of computer power consumption by lowering the temperature of the server intake air contribute to energy saving by eliminating unnecessary power energy consumption.
請求項2記載の発明は、クールゾーンとホットゾーン間のエアバランスをさらに最適化することができるので、請求項1記載の発明の効果に加えて、サーバの熱負荷をより一層低減させることができるとともに、無駄な電力エネルギーの消費もさらに少なくなって省エネ化により一層寄与する。
Since the invention according to
請求項3記載の発明は、空調装置から排出された冷気を床下の空気流通空間からクールゾーン、サーバ及びホットゾーン、天井裏の空気流通空間を順に通して再び空調装置に戻すという空気流路を介してスムーズに流すことができるので、請求項2記載の発明の効果に加えて、サーバの熱負荷をより一層低減させることができるとともに、無駄な電力エネルギーの消費もさらに少なくなって省エネ化により一層寄与する。
The invention according to
請求項4記載の発明は、サーバ室の中央部に設けたクールゾーンからサーバ収納室内に冷気を流して該サーバ収納室内を効率よく冷却することができるので、請求項2記載の発明の効果に加えて、サーバの熱負荷をより一層低減させることができる。また、無駄な電力エネルギーの消費もさらに少なくなって省エネ化により一層寄与する。 According to the fourth aspect of the present invention, the server storage room can be efficiently cooled by flowing cool air from the cool zone provided in the center of the server room into the server storage room. In addition, the thermal load on the server can be further reduced. In addition, useless power energy consumption is further reduced, which further contributes to energy saving.
請求項5記載の発明は、空調装置から排出された冷気をクールゾーン、サーバ及びホットゾーン、床下または天井裏の空気流通空間を順に通して再び空調装置に戻すという空気流路を介してスムーズに流すことができるので、請求項2記載の発明の効果に加えて、サーバの熱負荷をより一層低減させることができる。また、無駄な電力エネルギーの消費もさらに少なくなって省エネ化により一層寄与する。
According to the fifth aspect of the present invention, the cold air discharged from the air conditioner is smoothly passed through the air flow path through the cool zone, the server and the hot zone, the air flow space under the floor or the ceiling, and then returned to the air conditioner again. Therefore, in addition to the effect of the invention according to
請求項6載の発明は、竪穴室内の空調装置からの冷気を床下または/及び天井裏の空気流通空間、クールゾーン、サーバ及びホットゾーンを順に通して再び竪穴室内の空調装置に戻すという空気流路を介してスムーズに流すことができるので、請求項2記載の発明の効果に加えて、サーバの熱負荷をより一層低減させる。また、無駄な電力エネルギーの消費もさらに少なくなって省エネ化により一層寄与する。
The invention according to
請求項7記載の発明は、サーバの稼働状況により変動するクールゾーン内の圧力とホットゾーン内の圧力との差圧を基に、風量制御手段が空調装置固有の送風機による風量を可変制御してゾーン間のエアバランスをとるので、請求項1記載の発明の効果に加えて、ゾーン間におけるエアバランスの最適化が簡単に得られる。 According to the seventh aspect of the present invention, the air volume control means variably controls the air volume by the air blower unique to the air conditioner based on the differential pressure between the pressure in the cool zone and the pressure in the hot zone, which fluctuates depending on the operation status of the server. Since the air balance between the zones is obtained, the air balance between the zones can be easily optimized in addition to the effect of the first aspect of the invention.
請求項8記載の発明は、サーバの稼働状況により変動するサーバ本体の消費電力を基に、風量制御手段が空調装置固有の送風機による風量を可変制御してゾーン間のエアバランスをとるので、請求項1記載の発明の効果に加えて、ゾーン間におけるエアバランスの最適化が簡単に得られる。
According to the eighth aspect of the invention, since the air volume control means variably controls the air volume by the blower unique to the air conditioner based on the power consumption of the server main body, which fluctuates depending on the operating status of the server, In addition to the effect of the invention described in
請求項9記載の発明は、サーバの稼働状況により変動するホットゾーンから空調装置に戻される空気の温度を基に風量制御手段が空調装置固有の送風機による風量を可変制御してゾーン間のエアバランスをとるので、請求項1記載の発明の効果に加えて、ゾーン間におけるエアバランスの最適化が簡単に得られる。 According to the ninth aspect of the present invention, the air volume control means variably controls the air volume by the air blower unique to the air conditioner based on the temperature of the air returned to the air conditioner from the hot zone that fluctuates depending on the operation status of the server, and the air balance between zones Therefore, in addition to the effect of the first aspect of the invention, optimization of the air balance between the zones can be easily obtained.
請求項10記載の発明は、風量制御手段が空調装置固有の送風機のファンをインバータ制御して該送風機による風量を可変制御するので、請求項7,8または9記載の発明の効果に加えて、空調装置固有の送風機による風量調整が簡単になる。
In the invention described in
請求項11記載の発明は、風量制御手段が空調装置固有の送風機におけるファンを回転させる電圧を制御して該送風機による風量を可変制御するので、請求項7,8または9記載の発明の効果に加えて、空調装置固有の送風機による風量調整が簡単になる。
In the invention described in
請求項12記載の発明は、風量制御手段が該複数台の送風機の運転台数を切り替えて該送風機による風量を可変制御するので、請求項7,8または9記載の発明の効果に加えて、空調装置固有の送風機による風量調整が簡単になる。 According to the twelfth aspect of the present invention, since the air volume control means switches the number of operating units of the plurality of blowers to variably control the air volume by the blowers, in addition to the effects of the seventh, eighth or ninth aspects, Air volume adjustment by a blower unique to the device is simplified.
請求項13記載の発明は、風量制御手段が送風機のインレットベーンの開度を調整して該送風機による風量を可変制御するので、請求項7,8または9記載の発明の効果に加えて、空調装置固有の送風機による風量調整が簡単になる。 According to the thirteenth aspect of the present invention, since the air volume control means adjusts the opening degree of the inlet vane of the blower to variably control the air volume by the blower, in addition to the effects of the seventh, eighth or ninth aspect, the air conditioning Air volume adjustment by a blower unique to the device is simplified.
請求項14記載の発明は、風量制御手段が送風機のダンパの開度を調整して該送風機による風量を可変制御するので、請求項7,8または9記載の発明の効果に加えて、空調装置固有の送風機による風量調整が簡単になる。
In the invention according to
本発明は、サーバ室の熱処理効率を向上させてサーバの熱負荷を低減させるとともに無駄な電力エネルギーの消費をなくして省エネ化に寄与するという目的を達成するために、複数台のサーバを上下方向に配置したラックが列をなして複数設置されているサーバ室内の空間を空調装置により冷却する空調システムにおいて、前記サーバ室内に前記ラックの列を収納したサーバ収納室を該サーバ室と構造的に分離して設け、該サーバ室内を前記サーバ収納室と共に形成されるホットゾーンと該サーバ収納室外に形成されるクールゾーンとに区分けして成るとともに、前記クールゾーン内雰囲気を前記サーバ内に取り入れ、かつ、該サーバ内で熱交換して温められたサーバ内の雰囲気を前記ホットゾーン内に排出するサーバ固有の送風機と、前記ホットゾーン側の空気を前記空調装置内に吸い込み該空調装置内で冷却された空気を前記クールゾーン側に排出する空調装置固有の送風機と、空調機固有の送風機がサーバ固有の送風機よりも風量が小さい場合に、空調装置に並列して設置する循環ファンと、該空調装置固有の送風機から前記クールゾーンを通って前記ホットゾーン内に排出される風量と前記ホットゾーンから前記空調装置に戻される風量がほぼ等しくなるように制御する風量制御手段と、を備える構成にしたことにより実現した。 In order to achieve the purpose of improving the heat treatment efficiency of the server room to reduce the thermal load of the server room and reducing the consumption of unnecessary power energy and contributing to energy saving, the present invention is configured to move a plurality of servers in the vertical direction. In an air conditioning system for cooling a server room space in which a plurality of racks arranged in a row are installed by an air conditioner, a server storage room in which the rack row is stored in the server room is structurally different from the server room. Separately provided, the server room is divided into a hot zone formed with the server storage room and a cool zone formed outside the server storage room, and the atmosphere in the cool zone is taken into the server, And the server specific blower for discharging the atmosphere in the server heated by exchanging heat in the server into the hot zone, and The air blower specific to the air conditioner that sucks the air in the air zone side into the air conditioner and discharges the air cooled in the air conditioner to the cool zone side, and the air blower specific to the air conditioner has a smaller air volume than the fan specific to the server A circulation fan installed in parallel with the air conditioner, an air volume discharged from the air blower unique to the air conditioner through the cool zone into the hot zone, and an air volume returned from the hot zone to the air conditioner. This is realized by having a configuration including air volume control means for controlling to be substantially equal.
以下、本発明のサーバ室の空調システムについて、好適な実施例をあげて説明する。図1〜図3は本発明に係るサーバ室の空調システムの一実施例を簡略して模式的に示す図である。同図において、サーバ室1は、例えばデータセンターや企業の建物内に設けられる。
The server room air conditioning system of the present invention will be described below with reference to preferred embodiments. 1 to 3 are diagrams schematically showing an embodiment of an air conditioning system for a server room according to the present invention. In the figure, a
前記サーバ室1内には、略中央部に、ツールパーテーション2にて該サーバ室1と構造的に分離させたサーバ収納室1aを設け、該サーバ室1内を該サーバ収納室1aを含むゾーンH(以下、「ホットゾーンH」という)と該サーバ収納室1aを含まないゾーンC(以下、「クールゾーンC」という)とに区分けしている。また、該クールゾーンC内に空調装置3を設置している。
In the
前記空調装置3は、図2に示すように、外気(ホットゾーンH雰囲気)を内部に取り入れ、かつ、排出する空調機固有の送風機(ブロア)4と、該送風機4で内部に取り入れられた外気を熱交換して冷却する冷却部5とを有する。また、該空調装置3の駆動は、マイクロコンピュータにより構成されている制御部6により制御される。
As shown in FIG. 2, the
前記ホットゾーンH内の前記サーバ収納室1aには、図1に示すようにラック列7,7が2列平行を成して配置されている。各ラック列7,7は、複数台のサーバ8,8…を上下方向に積み重ねて搭載しているラック9,9…が複数個一列に並べられて成る。該サーバ8,8…は、サーバ固有の送風機8aを個々に有しており、該送風機8aの回転によりサーバ8,8…の前面側からクールゾーンC雰囲気である外気(冷気)を取り入れ、サーバ8,8…内で熱交換して温められた空気を背面側よりホットゾーンH内に放出するようになっている。なお、一般に、サーバ固有の送風機8aの運転はサーバ8,8…内の稼働状況に依存しており、外部から自由に運転を操作して風量を制御することはできないようになっている。
As shown in FIG. 1,
また、各ラック列9,9は、列同志におけるサーバ8,8…の背面を互いに向かい合わせにして設置されており、各サーバ8,8…からの放出熱を各ラック列9,9との間に集め、これを前記空調装置3に向けてスムーズに流すことができるようになっている。
Each
前記サーバ室1の床10は、図2及び図3に示すように、空気流通空間11を間に設けて二重床構造として形成されている。また、該床10のクールゾーンC内には、該空気流通空間11内と該クールゾーンC内を連通している複数の通気孔12,12…が、サーバ収容室1aと隣接して設けられている。なお、前記空気流通空間11は前記空調装置3の排気口側と連通接続されており、該空気流通空間11内には空調装置3の冷却部5で冷却されて送風機4により排出されて来る冷風が吹き込まれ、この冷風が通気孔12,12…を通してクールゾーンC内に吹き出すようになっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
前記サーバ室1の天井13は、図2及び図3に示すように、空気流通空間14を間に設けて二重天井構造として形成されている。また、ホットゾーンHの天井13には、該空気流通空間14とサーバ室1のホットゾーンH、すなわちサーバ収納室1a内と該空気流通空間14内を連通している複数の通気孔15,15…が設けられている。なお、前記空気流通空間14は前記空調装置3の吸気口側と連通接続されており、該空気流通空間14内にはサーバ収納室1aから空調装置3に向けてホットゾーンH内の雰囲気(暖気)が流れるようになっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、サーバ収納室1aの上部には、クールゾーンC内雰囲気(冷気)をホットゾーンH内に取り込み可能なバイパス通路としてのバイパス用通気口16(風量制御手段)が設けられている。該バイパス用通気口16は、通常、揺動開閉板21(図2参照)で閉じられている。
In addition, a bypass vent 16 (air flow control means) as a bypass passage capable of taking the atmosphere (cool air) in the cool zone C into the hot zone H is provided in the upper part of the
このように構成された空調システムでは、空調装置3内の冷却部5で冷却されて送風機4により吹き出されて来る冷風は、空気流通空間11、通気孔12,12…を通ってサーバ室1のクールゾーンC内に吹き出され、これが送風機8aによりサーバ8内に吸い込まれ、該サーバ8内で熱交換された後、ホットゾーンH内に吹き出される。また、ホットゾーンH内に吹き出された空気は、通気孔15、空気流通空間14を通って空調装置3内に戻される。これにより、空調装置3からの冷気は、区分により最小スペースとされたクールゾーンCからサーバ8を通ってホットゾーンHに流れ、サーバ8を効率良く冷却するので、熱処理効率が向上することになる。
In the air conditioning system configured as described above, the cool air cooled by the
また、この空調システムでは、サーバ固有の送風機8a,8a…は全てが常に回転して一定の風量を生成しているのではなく、サーバ8の稼働状態によっては回転を停止、あるいは高速回転しているものが出てくる。そこで、空調装置3から排出された冷気が全てサーバ8内を通って再び空調装置3に戻るようにすると、クールゾーンCとホットゾーンH間のエアバランスが崩れ、サーバ固有の送風機8a,8a…及び空調装置固有の送風機4の運転に乱れが生じて運転効率が低下する。
Further, in this air conditioning system, not all of the server-
これを解決するために、本実施例では、この不都合を無くすために、前記揺動開閉板21を設けたバイパス用通気口16でなる風量制御手段により解決している。すなわち、本実施例では、通常は、送風機4が空気流通空間11に送り出す空調機風量Q2を、サーバ固有の送風機8a,8a…の合計風量Q1よりも若干大きくなるように設定されていて、バイパス用通気口16が揺動開閉板21で閉じた状態にしている。そして、システムの稼働中にサーバ固有の送風機8a,8a…の中のいずれかの送風機8aが停止し、風量Q1が風量Q2よりも少なくなると、ホットゾーンH内が負圧となり、閉じられていた揺動開閉板21が該負圧の大きさに応じた分だけ開き、バイパス用通気口16を通してクールゾーンCからホットゾーンHにサーバ8,8…を迂回して風量Q3の冷気を流し、(Q2=Q1+Q3)に調整する。すなわち、揺動開閉板21を有するバイパス用通気口16は、空調装置固有の送風機4からクールゾーンCに排出される風量Q2とホットゾーンHから空調装置3に向けて排出される風量(Q1+Q3)とがほぼ等しくなるように調整し、空調装置3からクールゾーンCとホットゾーンHに送り込まれる風量Q2と該ホットゾーンHから空調装置3に戻される風量(Q1+Q3)の風量バランスをとって最適化する。これにより、空調機固有の送風機4及びサーバ固有の送風機8a,8a…の運転負荷が少なくなり、無駄な消費電力が低減して省エネ化を図ることができるものである。
In order to solve this, in this embodiment, in order to eliminate this inconvenience, the problem is solved by the air volume control means including the
なお、図1〜図3に示す実施例では、床10に空気流通空間11を設けるとともに天井13に空気流通空間14を設け、かつ、該空気流通空間11を空調装置3の排気口側とクールゾーンC内とに接続し、空気流通空間14を空調装置3の吸気口側とホットゾーンH内とに接続した構造を開示したが、その逆で、該空気流通空間14を空調装置3の排気口側とクールゾーンC内に接続し、空気流通空間11を空調装置3の吸気口側とホットゾーンH内に接続した構成としてもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the
また、図1〜図3に示す実施例では、制御部6が空調機固有の送風機4の回転を固定にして運転させるとともに、クールゾーンCとホットゾーンHとの間にクールゾーンC内の空気(雰囲気)をホットゾーンH(サーバ収納室1a)内にサーバ8を迂回して取り込み可能な揺動開閉板21付のバイパス用通気口16を設けて成る風量制御手段を備えた構造を開示したが、該揺動開閉板21付のバイパス用通気口16を風量制御手段として設ける代わりに、制御部6が空調機固有の送風機4の回転を可変制御してクールゾーンCとホットゾーンH間の風量バランスをとって最適化する風量制御手段を設けるようにしてもよい。そのクールゾーンCとホットゾーンH間の風量バランスを最適化する風量制御手段を設けた好適な実施例を図4〜図6について説明する。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the
図4は、図1〜図3に示した空調システムにおけるバイパス用通路16に代え、クールゾーンC内の圧力とホットゾーンH内の圧力差を検出する差圧センサPを設け、該差圧センサPで検出された差圧に応じて制御部6が空調装置固有の送風機4による風量Q2を可変制御し、常に(Q1=Q2)を保持できるようにした風量制御手段を備える空調システムを示す。この空調システムでは、該風量制御手段を設けることによってクールゾーンCとホットゾーンH間の風量バランスを最適化することができる。
FIG. 4 is provided with a differential pressure sensor P for detecting the pressure difference in the cool zone C and the hot zone H in place of the
図5は、図1〜図3に示した空調システムにおけるバイパス用通路16に代え、サーバ収納室1a内に設置されたサーバ固有の送風機8a全体の消費電力をモニタリングする消費電力センサ20を設け、該消費電力センサ20で検出された消費電力に応じて制御部6が空調装置固有の送風機4による風量Q2を可変制御し、常に(Q1=Q2)を保持できるようにした風量制御手段を備える空調システムを示す。この空調システムでは、該風量制御手段を設けることによってクールゾーンCとホットゾーンH間の風量バランスを最適化することができる。
5 replaces the
図6は、図1〜図3に示した空調システムにおけるバイパス用通路16に代え、ホットゾーンHから空調装置3に戻される空気の温度を検出する温度センサTを設け、該温度センサTで検出された温度に応じて制御部6が空調装置固有の送風機4よる風量Q2を可変制御し、常に(Q1=Q2)を保持できるようにした風量制御手段を備える空調システムを示す。この空調システムでは、該風量制御手段を設けることによってクールゾーンCとホットゾーンH間の風量バランスを最適化することができる。
FIG. 6 is provided with a temperature sensor T for detecting the temperature of the air returned from the hot zone H to the
なお、図4〜図6に示す風量制御手段において、制御部6が空調装置固有の送風機4による風量Q2を可変制御する方法としては、例えば次の(1)〜(5)のいずれかを採用すると簡単に制御することができる。
In addition, in the air volume control means shown in FIGS. 4 to 6, for example, any one of the following (1) to (5) is adopted as a method in which the
(1) システム内に、空調装置固有の送風機4のファンをインバータ制御する回路を設けておき、制御部6が差圧センサPで検出された差圧(図4に示す実施例の場合)、あるいは消費電力センサ20で検出された消費電力(図5に示す実施例の場合)、または温度センサTで検出された温度(図6に示す実施例の場合)に応じて該インバータ回路を制御し、該ファンの回転数を可変して風量Q2を可変制御する。
(2) システム内に、空調装置固有の送風機4のファンを回転させる電圧を制御する回路を設けておき、制御部6が差圧センサPで検出された差圧(図4に示す実施例の場合)、あるいは消費電力センサ20で検出された消費電力(図5に示す実施例の場合)、または温度センサTで検出された温度(図6に示す実施例の場合)に応じて該電圧を制御し、該ファンの回転数を可変して風量Q2を可変制御する。
(3) 空調装置3に個々に運転可能な複数台の送風機4,4…を並列に設置しておき、制御部6が差圧センサPで検出された差圧(図4に示す実施例の場合)、あるいは消費電力センサ20で検出された消費電力(図5に示す実施例の場合)、または温度センサTで検出された温度(図6に示す実施例の場合)に応じて送風機4の運転台数を切り替え、該送風機4による風量Q2を可変制御する。
(4) ファンにインレットベーンを用いた送風機4を空調装置3に使用し、制御部6が差圧センサPで検出された差圧(図4に示す実施例の場合)、あるいは消費電力センサ20で検出された消費電力(図5に示す実施例の場合)、または温度センサTで検出された温度(図6に示す実施例の場合)に応じて該ファンのインレットベーンの角度を調整し、該送風機4による風量Q2を可変制御する。
(5) 空調装置3の空気流通路における空気取り入れ口側に、空気流通路の開度を調整可能なダンパを設けておき、制御部6が差圧センサPで検出された差圧(図4に示す実施例の場合)、あるいは消費電力センサ20で検出された消費電力(図5に示す実施例の場合)、または温度センサTで検出された温度(図6に示す実施例の場合)に応じて該ダンパの開度を調整し、該送風機4による風量Q2を可変制御する。
(1) In the system, a circuit for inverter-controlling the fan of the
(2) A circuit for controlling the voltage for rotating the fan of the
(3) A plurality of
(4) The
(5) A damper capable of adjusting the opening degree of the air flow passage is provided on the air intake side of the air flow passage of the
図7〜図9は、図1〜図3に示した実施例の一部を変形した他の実施例を簡略して模式的に示す図である。図1〜図3示した実施例の構成と対応する部材には同一符号を付して説明すると、図7〜図9に示す実施例の構成は、サーバ室1の中央部に複数の通気孔12,12…を有するクールゾーンCを設け、該クールゾーンCの外側に、該クールゾーンCの外周を囲むようにしてサーバ収納室1a及びホットゾーンHを該クールゾーンC(サーバ室1)と構造的に分離して設けたものである。また、ホットゾーンH内に空調装置3を配置し、サーバ収納室1aの上部にクールゾーンC内の空気をホットゾーンH(サーバ収納室1a)内に取り込み可能なバイパス通路としての、揺動開閉板21付のバイパス用通気口16を風量制御手段として設けている。
7 to 9 are diagrams schematically showing another embodiment in which a part of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is modified. The members corresponding to those in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are described with the same reference numerals, and the configuration in the embodiment shown in FIGS. 7 to 9 has a plurality of vent holes in the central portion of the
また、前記サーバ室1の床10は、図8及び図9に示すように、空気流通空間11を間に設けて二重床構造として形成されている。該床10のクールゾーンC内には、該空気流通空間11内と該クールゾーンC内を連通している上記複数の通気孔12,12…が、サーバ収納室1aと隣接して設けられている。なお、該空気流通空間11は空調装置3の排気口側と連通接続されており、該空気流通空間11内には空調装置3の冷却部5で冷却されて送風機4により排出されて来る冷風が吹き込まれ、この冷風が通気孔12,12…を通してクールゾーンC内に吹き出すようになっている。
Further, as shown in FIGS. 8 and 9, the
前記サーバ収納室1a内に配置されたラック列9,9は、サーバ8,8の前面をクールゾーンC側に向けるとともに背面をホットゾーンH側に向けて設置されている。そして、各サーバ8,8…は、各サーバ8,8…におけるサーバ固有の送風機8aがそれぞれ回転することにより、クールゾーンC内の冷気を各サーバ8,8…の内部に吸い込んで冷却し、該各サーバ8,8から奪った熱をホットゾーンH内にスムーズに流すことができるようになっている。
The
このように構成された空調システムでは、空調装置3内の冷却部5で冷却されて送風機4により吹き出されて来る冷風は、空気流通空間11、通気孔12,12…を通ってサーバ室1のクールゾーンC内に吹き出され、これが送風機8aによりサーバ8内に吸い込まれ、該サーバ8内で熱交換された後、ホットゾーンH内に吹き出される。また、ホットゾーンH内に吹き出された空気は、空調装置3内に戻される。これにより、空調装置3からの冷気は、区分により最小スペースとされたクールゾーンCからサーバ8を通ってホットゾーンHに流れ、サーバ8を効率良く冷却するので、熱処理効率が向上することになる。
In the air conditioning system configured as described above, the cool air cooled by the
また、本実施例でも、システムの稼働中にサーバ固有の送風機8a,8a…の中のいずれかの送風機8aが停止し、風量Q1が風量Q2よりも少なくなると、ホットゾーンH内が負圧となり、閉じられていた揺動開閉板21が該負圧の大きさに応じた分だけ開き、バイパス用通気口16を通してクールゾーンCからホットゾーンHにサーバ8,8…を迂回して風量Q3の冷気を流し、(Q2=Q1+Q3)に調整する。すなわち、揺動開閉板21を有するバイパス用通気口16は、空調装置固有の送風機4からクールゾーンCに排出される風量Q2とホットゾーンHから空調装置3に向けて排出される風量(Q1+Q3)とがほぼ等しくなるように調整し、空調装置3からクールゾーンCとホットゾーンHに送り込まれる風量Q2と該ホットゾーンHから空調装置3に戻される風量(Q1+Q3)の風量バランスをとって最適化する。これにより、空調機固有の送風機4及びサーバ固有の送風機8a,8a…の運転負荷が少なくなり、無駄な消費電力が低減して省エネ化を図ることができるものである。
Also in this embodiment, if any of the
なお、図7〜図9に示す実施例では、制御部6が空調機固有の送風機4の回転を固定にして運転させるとともに、クールゾーンCとホットゾーンHとの間にクールゾーンC内の空気(雰囲気)をホットゾーンH(サーバ収納室1a)内にサーバ8を迂回して取り込み可能な揺動開閉板21付のバイパス用通気口16を設けて成る開閉制御手段を備えた構造を開示したが、該揺動開閉板21付のバイパス用通気口16を風量制御手段として設ける代わりに、制御部6が空調機固有の送風機4の回転を可変制御してクールゾーンCとホットゾーンH間の風量バランスをとって最適化する風量制御手段を設けるようにしてもよい。そのクールゾーンCとホットゾーンH間の風量バランスを最適化する風量制御手段を設けた好適な実施例を図10〜図12について説明する。
In the embodiment shown in FIGS. 7 to 9, the
図10は、図7〜図9に示した空調システムにおけるバイパス用通路16に代え、クールゾーンC内の圧力とホットゾーンH内の圧力差を検出する差圧センサPを設け、該差圧センサPで検出された差圧に応じて制御部6が空調装置固有の送風機4による風量Q2を可変制御し、常に(Q1=Q2)を保持できるようにした風量制御手段を備える空調システムを示す。この空調システムでは、該風量制御手段を設けることによってクールゾーンCとホットゾーンH間の風量バランスを最適化することができる。
FIG. 10 is provided with a differential pressure sensor P for detecting the pressure difference in the cool zone C and the pressure in the hot zone H instead of the
図11は、図7〜図9に示した空調システムにおけるバイパス用通路16に代え、サーバ収納室1a内に設置されたサーバ固有の送風機8a全体の消費電力をモニタリングする消費電力センサ20を設け、該消費電力センサ20で検出された消費電力に応じて制御部6が空調装置固有の送風機4による風量Q2を可変制御し、常に(Q1=Q2)を保持できるようにした風量制御手段を備える空調システムを示す。この空調システムでは、該風量制御手段を設けることによってクールゾーンCとホットゾーンH間の風量バランスを最適化することができる。
FIG. 11 is provided with a
図12は、図7〜図9に示した空調システムにおけるバイパス用通路16をに代え、ホットゾーンHから空調装置3に戻される空気の温度を検出する温度センサTを設け、該温度センサTで検出された温度に応じて制御部6が空調装置固有の送風機4よる風量Q2を可変制御し、常に(Q1=Q2)を保持できるようにした風量制御手段を備える空調システムを示す。この空調システムでは、該風量制御手段を設けることによってクールゾーンCとホットゾーンH間の風量バランスを最適化することができる。
FIG. 12 is provided with a temperature sensor T for detecting the temperature of the air returned from the hot zone H to the
なお、図10〜図12に示す風量制御手段にあっても、制御部6が空調装置固有の送風機4による風量Q2を可変制御する方法としては、例えば次の(6)〜(10)のいずれかを採用すると簡単に制御することができる。
In the air volume control means shown in FIGS. 10 to 12, as a method for the
(6) システム内に、空調装置固有の送風機4のファンをインバータ制御する回路を設けておき、制御部6が差圧センサPで検出された差圧(図10に示す実施例の場合)、あるいは消費電力センサ20で検出された消費電力(図11に示す実施例の場合)、または温度センサTで検出された温度(図12に示す実施例の場合)に応じて該インバータ回路を制御し、該ファンの回転数を可変して風量Q2を可変制御する。
(7) システム内に、空調装置固有の送風機4のファンを回転させる電圧を制御する回路を設けておき、制御部6が差圧センサPで検出された差圧(図10に示す実施例の場合)、あるいは消費電力センサ20で検出された消費電力(図11に示す実施例の場合)、または温度センサTで検出された温度(図12に示す実施例の場合)に応じて該電圧を制御し、該ファンの回転数を可変して風量Q2を可変制御する。
(8) 空調装置3に個々に運転可能な複数台の送風機4,4…を並列に設置しておき、制御部6が差圧センサPで検出された差圧(図10に示す実施例の場合)、あるいは消費電力センサ20で検出された消費電力(図11に示す実施例の場合)、または温度センサTで検出された温度(図12に示す実施例の場合)に応じて送風機4の運転台数を切り替え、該送風機4による風量Q2を可変制御する。
(9) ファンにインレットベーンを用いた送風機4を空調装置3に使用し、制御部6が差圧センサPで検出された差圧(図10に示す実施例の場合)、あるいは消費電力センサ20で検出された消費電力(図11に示す実施例の場合)、または温度センサTで検出された温度(図12に示す実施例の場合)に応じて該ファンのインレットベーンの角度を調整し、該送風機4による風量Q2を可変制御する。
(10) 空調装置3の空気流通路における空気取り入れ口側に、空気流通路の開度を調整可能なダンパを設けておき、制御部6が差圧センサPで検出された差圧(図10に示す実施例の場合)、あるいは消費電力センサ20で検出された消費電力(図11に示す実施例の場合)、または温度センサTで検出された温度(図12に示す実施例の場合)に応じて該ダンパの開度を調整し、該送風機4による風量Q2を可変制御する。
(6) In the system, a circuit for inverter-controlling the fan of the
(7) A circuit for controlling the voltage for rotating the fan of the
(8) A plurality of
(9) The
(10) A damper capable of adjusting the opening degree of the air flow passage is provided on the air intake side of the air flow passage of the
図13〜図15は、図1〜図3に示した実施例の一部を変形したさらに他の実施例を簡略して模式的に示す図である。図1〜図3に示した実施例の構成と対応する部材には同一符号を付して説明すると、図13〜図15に示す実施例の構成は、サーバ室1内の略中央部にツールパーテーション2で該サーバ室1と構造的に分離させてなるサーバ収納室1aを設け、該サーバ室1内を該サーバ収納室1aを含むホットゾーンHと該サーバ収納室1aを含まないクールゾーンCとに区分けしている。また、該サーバ室1内に、同じくツールパーテーション2で該サーバ室1及びサーバ収納室1aと構造的に分離させて、吹き抜け状の竪穴室17を該サーバ収納室1aの側面に沿って設けている。
FIGS. 13 to 15 are diagrams schematically showing still another embodiment in which a part of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is modified. The members corresponding to the configuration of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are described with the same reference numerals. The configuration of the embodiment shown in FIGS. A
該竪穴室17は、床10から天井13まで吹き抜けとされた空間で、下部側が床10の下側に設けられている空気流通空間11と連通している。また、サーバ収納室1aとの間を仕切っている仕切壁17aの左右中央部には、サーバ収納室1aと竪穴室17との間を連通している連通孔18が設けられ、該連通孔18に吸気口を対向させて空調装置3が配設されている。
The
なお、図1〜図3に示した実施例では天井13を間に空気流通空間14を設けて二重構造にしているが、図13〜図15に示す本施例における構造では天井13に空気流通空間14を設けていない。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the
このように構成された空調システムでは、空調装置3内の冷却部5で冷却されて送風機4により吹き出されて来る冷風は、空気流通空間11、通気孔12,12…を通ってサーバ室1のクールゾーンC内に吹き出され、これが送風機8aによりサーバ8内に吸い込まれ、該サーバ8内で熱交換された後、ホットゾーンH内に吹き出される。また、ホットゾーンH内に吹き出された空気は、仕切壁17aの連通孔18を通して空調装置3内に戻される。これにより、空調装置3からの冷気は、区分により最小スペースとされたクールゾーンCからサーバ8を通ってホットゾーンHに流れ、サーバ8を効率良く冷却するので、熱処理効率が向上することになる。
In the air conditioning system configured as described above, the cool air cooled by the
また、本実施例でも、システムの稼働中にサーバ固有の送風機8a,8a…の中のいずれかの送風機8aが停止し、風量Q1が風量Q2よりも少なくなると、ホットゾーンH内が負圧となり、閉じられていた揺動開閉板21が該負圧の大きさに応じた分だけ開き、バイパス用通気口16を通してクールゾーンCからホットゾーンHにサーバ8,8…を迂回して風量Q3の冷気を流し、(Q2=Q1+Q3)に調整する。すなわち、揺動開閉板21を有するバイパス用通気口16は、空調装置固有の送風機4からクールゾーンCに排出される風量Q2とホットゾーンHから空調装置3に向けて排出される風量(Q1+Q3)とがほぼ等しくなるように調整し、空調装置3からクールゾーンCとホットゾーンHに送り込まれる風量Q2と該ホットゾーンHから空調装置3に戻される風量(Q1+Q3)の風量バランスをとって最適化する。これにより、空調機固有の送風機4及びサーバ固有の送風機8a,8a…の運転負荷が少なくなり、無駄な消費電力が低減して省エネ化を図ることができるものである。
Also in this embodiment, if any of the
なお、図13〜図15に示す実施例では、制御部6が空調機固有の送風機4の回転を固定にして運転させるとともに、クールゾーンCとホットゾーンHとの間にクールゾーンC内の空気(雰囲気)をホットゾーンH(サーバ収納室1a)内にサーバ8を迂回して取り込み可能な揺動開閉板21付のバイパス用通気口16を設けて成る構造を開示したが、該揺動開閉板21付のバイパス用通気口16を風量制御手段として設ける代わりに、制御部6が空調機固有の送風機4の回転を可変制御してクールゾーンCとホットゾーンH間の風量バランスをとって最適化する風量制御手段を設けるようにしてもよい。そのクールゾーンCとホットゾーンH間の風量バランスを最適化する風量制御手段を設けた好適な実施例を好適な実施例を図16〜図18について説明する。
In the embodiment shown in FIGS. 13 to 15, the
図16は、図13〜図15に示した空調システムにおけるバイパス用通路16に代え、クールゾーンC内の圧力とホットゾーンH内の圧力差を検出する差圧センサPを設け、該差圧センサPで検出された差圧に応じて制御部6が空調装置固有の送風機4による風量Q2を可変制御し、常に(Q1=Q2)を保持できるようにした風量制御手段を備える空調システムを示す。この空調システムでは、該風量制御手段を設けることによってクールゾーンCとホットゾーンH間の風量バランスを最適化することができる。
FIG. 16 is provided with a differential pressure sensor P for detecting the pressure difference in the cool zone C and the hot zone H in place of the
図17は、図13〜図15に示した空調システムにおけるバイパス用通路16に代え、サーバ収納室1a内に設置されたサーバ固有の送風機8a全体の消費電力をモニタリングする消費電力センサ20を設け、該消費電力センサ20で検出された消費電力に応じて制御部6が空調装置固有の送風機4による風量Q2を可変制御し、常に(Q1=Q2)を保持できるようにした風量制御手段を備える空調システムを示す。この空調システムでは、該風量制御手段を設けることによってクールゾーンCとホットゾーンH間の風量バランスを最適化することができる。
FIG. 17 is provided with a
図18は、図13〜図15に示した空調システムにおけるバイパス用通路16に代え、ホットゾーンHから空調装置3に戻される空気の温度を検出する温度センサTを設け、該温度センサTで検出された温度に応じて制御部6が空調装置固有の送風機4よる風量Q2を可変制御し、常に(Q1=Q2)を保持できるようにした風量制御手段を備える空調システムを示す。この空調システムでは、該風量制御手段を設けることによってクールゾーンCとホットゾーンH間の風量バランスを最適化することができる。
FIG. 18 is provided with a temperature sensor T for detecting the temperature of the air returned from the hot zone H to the
なお、図16〜図18に示す風量制御手段にあっても、制御部6が空調装置固有の送風機4による風量Q2を可変制御する方法としては、例えば次の(11)〜(16)のいずれかを採用すると簡単に制御することができる。
In addition, in the air volume control means shown in FIGS. 16 to 18, for example, any of the following (11) to (16) can be used as a method in which the
(11) システム内に、空調装置固有の送風機4のファンをインバータ制御する回路を設けておき、制御部6が差圧センサPで検出された差圧(図16に示す実施例の場合)、あるいは消費電力センサ20で検出された消費電力(図17に示す実施例の場合)、または温度センサTで検出された温度(図18に示す実施例の場合)に応じて該インバータ回路を制御し、該ファンの回転数を可変して風量Q2を可変制御する。
(12) システム内に、空調装置固有の送風機4のファンを回転させる電圧を制御する回路を設けておき、制御部6が差圧センサPで検出された差圧(図16に示す実施例の場合)、あるいは消費電力センサ20で検出された消費電力(図17に示す実施例の場合)、または温度センサTで検出された温度(図18に示す実施例の場合)に応じて該電圧を制御し、該ファンの回転数を可変して風量Q2を可変制御する。
(13) 空調装置3に個々に運転可能な複数台の送風機4,4…を並列に設置しておき、制御部6が差圧センサPで検出された差圧(図16に示す実施例の場合)、あるいは消費電力センサ20で検出された消費電力(図17に示す実施例の場合)、または温度センサTで検出された温度(図18に示す実施例の場合)に応じて送風機4の運転台数を切り替え、該送風機4による風量Q2を可変制御する。
(14) ファンにインレットベーンを用いた送風機4を空調装置3に使用し、制御部6が差圧センサPで検出された差圧(図16に示す実施例の場合)、あるいは消費電力センサ20で検出された消費電力(図17に示す実施例の場合)、または温度センサTで検出された温度(図18に示す実施例の場合)に応じて該ファンのインレットベーンの角度を調整し、該送風機4による風量Q2を可変制御する。
(15) 空調装置3の空気流通路における空気取り入れ口側に、空気流通路の開度を調整可能なダンパを設けておき、制御部6が差圧センサPで検出された差圧(図16に示す実施例の場合)、あるいは消費電力センサ20で検出された消費電力(図17に示す実施例の場合)、または温度センサTで検出された温度(図18に示す実施例の場合)に応じて該ダンパの開度を調整し、該送風機4による風量Q2を可変制御する。
(11) In the system, a circuit for inverter-controlling the fan of the
(12) A circuit for controlling the voltage for rotating the fan of the
(13) A plurality of
(14) The
(15) A damper capable of adjusting the opening degree of the airflow passage is provided on the air intake side of the airflow passage of the
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。 It should be noted that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified ones.
1 サーバ室
1a サーバ収納室
2 ツールパーテーション
3 空調装置
4 空調装置固有の送風機
5 冷却部
6 制御部
7 ラック列
8 サーバ
8a サーバ固有の送風機
9 ラック
10 床
11 空気流通空間
12 通気孔
13 天井
14 空気流通空間
15 通気孔
16 パイパス用通気口(風量制御手段)
17 竪穴室
17a 仕切壁
18 連通孔
20 消費電力センサ
21 揺動開閉板
C クールゾーン
H ホットゾーン
P 差圧センサ
T 温度センサ
DESCRIPTION OF
17
Claims (14)
前記サーバ室内に前記ラックの列を収納したサーバ収納室を該サーバ室と構造的に分離して設け、該サーバ室内を前記サーバ収納室と共に形成されるホットゾーンと該サーバ収納室外に形成されるクールゾーンとに区分けして成るとともに、
前記クールゾーン内雰囲気を前記サーバ内に取り入れ、かつ、該サーバ内で熱交換して温められたサーバ内の雰囲気を前記ホットゾーン内に排出するサーバ固有の送風機と、
前記ホットゾーン側の空気を前記空調装置内に吸い込み該空調装置内で冷却された空気を前記クールゾーン側に排出する空調装置固有の送風機と、空調装置固有の送風機がサーバ固有の送風機よりも風量が小さい場合に、空調装置に並列して、設置する循環ファンと、
該空調装置固有の送風機及び循環ファンから前記クールゾーンを通って前記ホットゾーン内に排出される風量と前記ホットゾーンから前記空調装置に戻される風量がほぼ等しくなるように制御する風量制御手段と、
を備えることを特徴とするサーバ室の空調システム。 In an air conditioning system that cools a space in a server room in which a plurality of racks in which a plurality of servers are arranged in a vertical direction are arranged in a row by an air conditioner,
A server storage chamber in which the row of racks is stored in the server chamber is structurally separated from the server chamber, and the server chamber is formed outside the server storage chamber and a hot zone formed together with the server storage chamber. It is divided into cool zones and
A server-specific blower that takes the atmosphere in the cool zone into the server, and discharges the atmosphere in the server heated by exchanging heat in the server into the hot zone;
The air blower unique to the air conditioner that sucks the air on the hot zone side into the air conditioner and discharges the air cooled in the air conditioner to the cool zone side, and the air blower unique to the air conditioner is larger in air volume than the fan unique to the server Is small, the circulation fan installed in parallel with the air conditioner,
An air volume control means for controlling the air volume discharged from the blower and the circulation fan unique to the air conditioner through the cool zone into the hot zone and the air volume returned from the hot zone to the air conditioner;
An air conditioning system for a server room, comprising:
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