JP2012190222A - Rack cabinet and air conditioning control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure of a rack cabinet for mounting an electronic device, and an air conditioning control method using the rack cabinet.SOLUTION: The rack cabinet of this invention includes: a housing which mounts a plurality of electronic devices and has a front surface capable of sucking cold air from the outside at least; and a backflow prevention valve which is arranged on the side of the front surface of the housing to an electronic device mounting position, opened by being pushed by the sucked cold air in a first direction from the front surface to the electronic device, and closed in a second direction opposite to the first direction.

Description

本発明は、電子機器を搭載するラックキャビネットの構造と、ラックキャビネットを用いた空調制御方法に関するものである。   The present invention relates to a structure of a rack cabinet on which electronic equipment is mounted and an air conditioning control method using the rack cabinet.

データセンター等において消費される電力の内、空調システムで消費される電力は3割を占めると言われており、空調の効率化を図ることが求められている。空調の効率化を図る方法として、例えばデータセンターの建屋を、電子機器搭載のラックを設置した機器設置空間と、空調機から冷気が送出される床下空間とに区画し、さらに機器設置空間を複数のラックで構成するラック列で区画してコールドアイルとホットアイルとを形成することが知られている。   It is said that 30% of the power consumed in data centers and the like is consumed by the air conditioning system, and it is required to improve the efficiency of air conditioning. As a method for improving the efficiency of air conditioning, for example, a data center building is divided into an equipment installation space in which racks equipped with electronic devices are installed and an underfloor space in which cool air is sent from the air conditioner. It is known that a cold aisle and a hot aisle are formed by partitioning in a rack row composed of racks.

コールドアイルは床下空間と機器設置空間とを連通するグリルを介して床下空間からラック列前面に冷気を吹き出すエリアであり、ホットアイルはラック列によって取り込まれた冷気が電子機器の発熱で暖められ、暖気となってラック列背面から排気されるエリアである。排気される暖気は機器設置空間の上部に配置した排気グリルを経て空調機にリターンするようになっている。即ち、空調機から送出された冷気は床下空間に送出され、グリルを介して機器設置空間のコールドアイルに吹き出し、ラック前面から吸気されてラック内の電子機器を冷却し、暖気となってラック背面からホットアイルに排気され、排気グリルを介して空調機に戻る循環を形成している。   The cold aisle is an area that blows cold air from the underfloor space to the front of the rack row via a grill that communicates the underfloor space and the equipment installation space, and the hot aisle is warmed by the heat generated by the electronic equipment, This is an area where warm air is exhausted from the back of the rack row. The exhausted warm air is returned to the air conditioner through an exhaust grill disposed in the upper part of the equipment installation space. In other words, the cool air sent from the air conditioner is sent to the space under the floor, blown out to the cold aisle in the equipment installation space through the grill, and sucked from the front of the rack to cool the electronic devices in the rack to become warm air and become the back of the rack The air is exhausted from the hot aisle to the air conditioner via the exhaust grille.

近時では、さらに冷却効率を上げるため、ホットアイルからコールドアイルへ暖気が流れ込むことを防止するためにラック列の上部と天井との間にアイルを隔てるキャッピングを設け、コールドアイルとホットアイルとを確実に分断することが行なわれている。キャッピングを設けることで、冷気と暖気の流れる通路が明確に区分されることになり、それらの混合による熱損失を減少させるものである。   Recently, in order to further improve the cooling efficiency, in order to prevent warm air from flowing from the hot aisle to the cold aisle, a capping is provided to separate the aisle between the top of the rack row and the ceiling, and the cold aisle and the hot aisle are separated. Certain division is performed. By providing the capping, the passage through which the cool air and the warm air flow is clearly separated, and heat loss due to the mixing thereof is reduced.

冷却効率を高める関連技術として、複数の電子機器を段状に搭載するラックの前面に羽根の角度を変えられるルーバーを設け、電子機器が排気する温度を計測してルーバーの角度を調整し、冷気の電子機器への流入量を変更することが知られている。この方法を用いることで、ラック内の電子機器の発熱量の違いに応じて適切な冷気流入量とすることができので、無駄な冷却を抑制し冷却効率を高めることができるとするものである。   As a related technology to increase the cooling efficiency, a louver that can change the angle of the blades is installed on the front of the rack in which multiple electronic devices are mounted in stages, and the louver angle is adjusted by measuring the temperature exhausted by the electronic device. It is known to change the amount of inflow to electronic equipment. By using this method, it is possible to obtain an appropriate amount of cool air inflow according to the difference in the amount of heat generated by the electronic devices in the rack, so that unnecessary cooling can be suppressed and cooling efficiency can be increased. .

また、光ファイバをラック内に敷設し、ファイバ内に所定の波長の光パルスを伝播させ、光パルスの伝播に伴って生じる後方散乱光(ラマン散乱光)を時系列的に観測し、後方錯乱光の経時的変化から、光パルス能力伝播方法に沿った温度分布を求めることが知られている。この方法を用いて、ラック内に搭載した電子機器の排気温度を知ることができ、この排気温度を用いて冷却の最適化を図るものである。   In addition, an optical fiber is laid in the rack, an optical pulse of a predetermined wavelength is propagated in the fiber, and the backscattered light (Raman scattered light) generated along with the propagation of the optical pulse is observed in time series, and the backward confusion It is known to obtain a temperature distribution in accordance with a light pulse capability propagation method from a change in light over time. By using this method, the exhaust temperature of the electronic equipment mounted in the rack can be known, and this exhaust temperature is used to optimize the cooling.

特開2010−50220号公報JP 2010-50220 A 特開2009−265077号公報JP 2009-265077 A

上記したように、データセンター等においては冷却効率を高めることが求められ、種々の提案がなされている。しかしながら、近年ではサーバの仮想化やクラウド化の技術が進み、複数のシステムを複数のサーバで構成するようになってきた。さらに、それらのサーバも時間帯におけるユーザアクセスの多寡に応じてシステム構成を変えて運用することも行なわれるようになってきている。例えば、昼間のユーザアクセスの多い時間帯ではシステムを運用する全てのサーバを稼動させてユーザビリティを確保し、深夜のアクセス数が減少する時間帯ではシステムの再構成を行いサーバ台数を減らして運用するものである。サーバ台数を減らすことで、サーバおよび空調機の消費電力削減を図ることができる。このため、従来ではサーバの常時稼動が一般的であったが、近年ではサーバのON/OFFが頻繁に起こるようになった。   As described above, in data centers and the like, it is required to increase cooling efficiency, and various proposals have been made. However, in recent years, server virtualization and cloud technology have advanced, and a plurality of systems have been configured with a plurality of servers. Furthermore, these servers are also operated by changing the system configuration according to the amount of user access in the time zone. For example, during the daytime when there is a lot of user access, all servers that operate the system are operated to ensure usability, and during the time when the number of late-night accesses decreases, the system is reconfigured to reduce the number of servers. Is. By reducing the number of servers, it is possible to reduce power consumption of servers and air conditioners. For this reason, it has been common for servers to always operate, but in recent years, servers are frequently turned on and off.

ラック内には複数のサーバを搭載しているが、ラック内でサーバのON/OFFが行なわれると冷却効率の観点から問題が生じることになる。ラック内の全てのサーバがONの状態にある場合は各サーバが内蔵するファンによりサーバ前面から冷気を吸気し、サーバの中を通って背面から暖気を排気するが、ラック内にOFFのサーバ(OFFサーバということにする)が発生した場合、そのOFFサーバの近傍のONのサーバ(ONサーバと言うことにする)の内蔵ファンの影響でOFFサーバの前面は引圧となり、OFFサーバの背面からONサーバが排気した暖気を吸込み、OFFサーバ内を通ってサーバ前面に吹き出す現象が生ずる。即ち、OFFサーバ内では通常とは逆に暖気が背面から前面へと流れることになる。OFFサーバの前面はコールドアイルであるので、ここに暖気が吹き出して冷気と混合し、熱損失が起こる。   A plurality of servers are mounted in the rack, but if the servers are turned ON / OFF in the rack, a problem arises from the viewpoint of cooling efficiency. When all the servers in the rack are in the ON state, cool air is sucked in from the front of the server by the fan built in each server and warm air is exhausted from the back through the server. If an off server occurs), the front of the off server is under pressure due to the built-in fan of the on server (referred to as the on server) in the vicinity of the off server. A phenomenon occurs in which warm air exhausted by the ON server is sucked and blown out through the OFF server to the front of the server. That is, in the OFF server, the warm air flows from the back to the front, contrary to the normal case. Since the front surface of the OFF server is cold aisle, warm air blows out here and mixes with cold air, causing heat loss.

このような状態でONサーバは、OFFサーバの前面から吹き出した暖気を吸気することになり、これを検知したONサーバは内蔵ファンの回転数を上昇させて冷却しようとする。すると、OFFサーバの前面はより引圧になるためOFFサーバ内を流れる暖気が増大し、悪循環となる。   In such a state, the ON server sucks warm air blown out from the front surface of the OFF server, and the ON server that detects this will increase the rotation speed of the built-in fan and attempt to cool it. Then, since the front surface of the OFF server becomes more attractive pressure, the warm air flowing in the OFF server increases, and a vicious cycle is caused.

また、サーバのON/OFFがなされた場合でも、空調機はサーバがフルに稼動している状態に合わせた風量や温度で運転しているので、負荷が変動して軽くなった場合に無駄なエネルギーが使われていることになり、ここにも問題がある。   Even when the server is turned ON / OFF, the air conditioner is operating at an air volume and temperature that matches the state in which the server is fully operating, so it is useless when the load fluctuates and becomes lighter. There is also a problem here because energy is being used.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、ラック内にOFFサーバがあっても暖気の逆流を防止して冷却効率を高めるラックキャビネット、およびそのラックキャビネットを用いてデータセンター等の機器収容ルーム全体の冷却効率を高めた空調制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem. Even if there is an OFF server in the rack, the rack cabinet that prevents the backflow of warm air to increase the cooling efficiency, and the data center using the rack cabinet. It aims at providing the air-conditioning control method which raised the cooling efficiency of the whole apparatus accommodation room.

発明の一観点によれば、本発明のラックキャビネットは、複数の電子機器を搭載し、少なくとも外部から冷気の吸い込みが可能な前面を有する筐体と、電子機器の搭載位置に対して筐体の前面の側に配置され、前面から電子機器に向かう第1の方向に吸気された冷気に押されて開放し、第1の方向とは逆の第2の方向に対して閉鎖する逆流防止弁と、を備えるラックキャビネットが提供される。   According to one aspect of the present invention, a rack cabinet of the present invention is equipped with a plurality of electronic devices, a housing having a front surface capable of sucking cold air from the outside, and a housing position relative to the mounting position of the electronic devices. A backflow prevention valve that is disposed on the front surface side and is opened by being pushed by cold air sucked in a first direction from the front surface toward the electronic device and closed in a second direction opposite to the first direction; A rack cabinet is provided.

発明の他の一観点によれば、本発明の空調制御方法は、ラックキャビネットが搭載する電子機器の前面に配置され、電子機器が内蔵するファンの吸気量に応じて開閉する逆流防止弁の開き角度を計測し、開き角度から電子機器毎の吸気量を求める電子機器吸気量取得手順と、電子機器の吸気温度と排気温度とを計測し、吸気温度と排気温度と吸気量とに基づいて排熱量を電子機器毎に求め、ラックキャビネットに搭載している電子機器の排熱量を集計してラックキャビネット毎の排熱量を求めるラック排熱量算出手順と、ラックキャビネット毎に算出した排熱量を集計して全排熱量を算出し、算出した全排熱量に基づいて空調機の出力を制御する空調機制御手順と、を有する空調制御方法が提供される。   According to another aspect of the invention, the air-conditioning control method of the present invention is configured to open a backflow prevention valve that is disposed in front of an electronic device mounted in a rack cabinet and opens and closes according to the intake air amount of a fan built in the electronic device. The electronic device intake air amount acquisition procedure for obtaining the intake air amount for each electronic device from the opening angle, the electronic device intake air temperature and the exhaust air temperature are measured, and the exhaust air temperature is determined based on the intake air temperature, the exhaust air temperature, and the intake air amount. Calculate the amount of heat for each electronic device, total the amount of heat exhausted from the electronic equipment mounted in the rack cabinet, and calculate the amount of exhaust heat for each rack cabinet, and the amount of exhaust heat calculated for each rack cabinet. And an air conditioner control procedure for controlling the output of the air conditioner based on the calculated total exhaust heat amount.

ラックキャビネットに搭載された電子機器の前面に逆流防止弁を設け、停止している電子機器がある場合に電子機器内を逆流する暖気を遮断でき、暖気が冷気に混ざることがない冷却効率の高いラックキャビネットを提供できる。   A backflow prevention valve is installed on the front of the electronic equipment mounted in the rack cabinet, and when there is a stopped electronic equipment, the warm air that flows back in the electronic equipment can be shut off, and the warm air is not mixed with the cold air. Can provide rack cabinet.

一般的なデータセンターの空調例を示す図である。It is a figure which shows the example of an air conditioning of a general data center. OFFサーバの暖気還流例を示す図である。It is a figure which shows the warm air recirculation | reflux example of an OFF server. 本発明のサーバラックの構造例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the server rack of this invention. 本発明の逆流防止弁とダクトの構造例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the backflow prevention valve and duct of this invention. 逆流防止弁の構造例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a backflow prevention valve. 逆流防止弁の設置例を示す図である。It is a figure which shows the example of installation of a backflow prevention valve. 歪ゲージによる逆流防止弁の開き角度センシング例を示す図である。It is a figure which shows the example of opening angle sensing of the backflow prevention valve by a strain gauge. 角度センサ付き逆流防止弁を備えたサーバラック例を示す図である。It is a figure which shows the example of a server rack provided with the backflow prevention valve with an angle sensor. 空調制御装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of an air-conditioning control apparatus. 記憶部のデータ例を示す図である。It is a figure which shows the example of data of a memory | storage part. サーバラックとグリルの対応例を示す図である。It is a figure which shows the example of a correspondence of a server rack and a grill. 空調制御装置の制御フロー例を示す図である。It is a figure which shows the example of control flow of an air-conditioning control apparatus.

本発明の実施例の説明の前に、前述したデータセンター等における空調の一般的な方法を説明する。図1は、データセンター等に配置したサーバラックに対する冷気と暖気の流れを示した図である。データセンター10の建屋は、サーバラック50を配置する機器設置空間20と空調機(不図示)から冷気が送り込まれる床下空間30、およびサーバラック50が排気する暖気を吸込み、空調機に還流する排気空間40の3つの空間に区画されている。床下空間30と機器設置空間20との間はグリル31で連通し、機器設置空間20と排気空間40との間は排気グリル41で連通している。このため、床下空間30の冷気は機器設置空間20に流れ込み、機器設置空間20の空気は排気空間40に流れ込む。   Before describing the embodiment of the present invention, a general method of air conditioning in the above-described data center or the like will be described. FIG. 1 is a diagram showing the flow of cool air and warm air for server racks arranged in a data center or the like. The building of the data center 10 sucks warm air exhausted from the equipment installation space 20 in which the server rack 50 is disposed, an underfloor space 30 into which cool air is sent from an air conditioner (not shown), and the server rack 50 is exhausted, and is returned to the air conditioner. The space 40 is divided into three spaces. The underfloor space 30 and the equipment installation space 20 communicate with each other through a grill 31, and the equipment installation space 20 and the exhaust space 40 communicate with each other through an exhaust grille 41. For this reason, the cold air in the underfloor space 30 flows into the device installation space 20, and the air in the device installation space 20 flows into the exhaust space 40.

1台のサーバラック50は複数台のサーバを搭載するが、それぞれのサーバは内部にファンを備え、前面から冷気を吸気して背面から暖気を排気する。これらのサーバラック50は複数台を連結してラック列51を構成し、機器設置空間20においては数列のラック列51が配置される。このとき、例えば2列のラック列を配置する場合は、図1に示すように2列のラック列51の前面同士が向かい合うように配置する。このように配置することで、床下空間30からの冷気はグリル31を通ってラック列51の前面のエリアに吹き出すので、それぞれのラック列51はこれらの冷気を前面から吸気することができる。吸気された冷気はラック列51内部を通り、そこで熱交換が行なわれて暖気となって背面から排気され、さらに排気グリル41を通って排気空間40に吸い込まれることになる(図1の白抜きの矢印は冷気の流れを示し、黒の矢印は暖気の流れを示している)。   A single server rack 50 is equipped with a plurality of servers. Each server has a fan inside, and sucks cool air from the front and exhausts warm air from the back. A plurality of these server racks 50 are connected to form a rack row 51, and several rack rows 51 are arranged in the equipment installation space 20. At this time, for example, when arranging two rows of rack rows, the two rows of rack rows 51 are arranged so that the front surfaces thereof face each other as shown in FIG. By arranging in this way, the cool air from the underfloor space 30 blows out through the grill 31 to the area in front of the rack row 51, so that each rack row 51 can suck the cold air from the front. The sucked cold air passes through the inside of the rack row 51, where heat is exchanged to become warm air, exhausted from the back, and further sucked into the exhaust space 40 through the exhaust grille 41 (the white area in FIG. 1). The arrow indicates the flow of cold air, and the black arrow indicates the flow of warm air).

ラック列51の上部の空間で冷気と暖気が混じり合うことによる混合損失を防止するため、ラック列51の上面と機器設置空間20の天井との間を仕切るキャッピング23を設けることも行なわれている。ラック列51の前面が向き合うエリアをコールドアイル21、背面のエリアをホットアイル22と称している。   In order to prevent mixing loss due to mixing of cool air and warm air in the upper space of the rack row 51, a capping 23 for partitioning the upper surface of the rack row 51 and the ceiling of the equipment installation space 20 is also provided. . The area where the front side of the rack row 51 faces is called the cold aisle 21, and the area on the back side is called the hot aisle 22.

次に、前述したOFFサーバの暖気還流について図2を用いて説明する。図2は、サーバラック50に搭載しているサーバ60に対する冷気と暖気の流れを示した図で、図1と同様に冷気は白抜きの矢印、暖気は黒の矢印で示している。また、図に示すサーバラック50の右側が前面でコールドアイル21に面しており、サーバラック50の左側が背面でホットアイル22に面している。サーバラック50はサーバ1〜サーバ5まで5台のサーバを搭載しており、サーバ1、2、4、5は稼動状態にある(即ち、ONサーバ)が、サーバ3はOFFの状態(即ち、OFFサーバ)にある。このような状態で、ONサーバは冷気を前面から吸気し、暖気を背面に排気している。OFFサーバであるサーバ3の内蔵するファンは停止しており、冷気を吸気することを行なっていない。サーバ3の上下に位置するサーバ2とサーバ4が前面からの冷気の吸込みに伴ってサーバ3の前面は引圧となり、サーバ3は背面から暖気を吸込み前面に暖気を排気する現象が起こる。このため、サーバ3前面から排気された暖気の一部は冷気と共にサーバ2、およびサーバ4に吸い込まれ、サーバ2とサーバ4が吸い込んだ冷気の温度が上昇することになる。サーバは吸気の温度を検出してファンの回転数を変える機構を備えているため、サーバ2とサーバ4はファンの回転数を上げて吸気量をより増大させようとする。これに伴ってサーバ3からの暖気をより多く吸込むことになり、悪循環となる。   Next, the warm air recirculation of the OFF server described above will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing the flow of cool air and warm air for the server 60 mounted in the server rack 50. Like FIG. 1, cold air is indicated by white arrows and warm air is indicated by black arrows. Further, the right side of the server rack 50 shown in the drawing faces the cold aisle 21 at the front, and the left side of the server rack 50 faces the hot aisle 22 at the back. The server rack 50 is equipped with five servers from the server 1 to the server 5, and the servers 1, 2, 4, 5 are in an operating state (ie, an ON server), but the server 3 is in an OFF state (ie OFF server). In such a state, the ON server sucks cool air from the front and exhausts warm air to the back. The fan built in the server 3, which is an OFF server, is stopped and is not taking in cool air. As the server 2 and the server 4 positioned above and below the server 3 suck in cool air from the front, the front of the server 3 is pulled down, and the server 3 sucks warm air from the back and exhausts warm air to the front. For this reason, a part of the warm air exhausted from the front surface of the server 3 is sucked into the server 2 and the server 4 together with the cool air, and the temperature of the cool air sucked in by the server 2 and the server 4 rises. Since the server includes a mechanism that detects the temperature of the intake air and changes the rotation speed of the fan, the server 2 and the server 4 try to increase the intake air volume by increasing the rotation speed of the fan. Along with this, a larger amount of warm air from the server 3 is sucked in, resulting in a vicious circle.

次に、本発明の実施例を説明する。実施例では「サーバラック」内に「サーバ」を搭載する例で説明するが、これらはそれぞれ前述した「ラックキャビネット」および「電子機器」に相当する。   Next, examples of the present invention will be described. In the embodiment, an example in which a “server” is mounted in a “server rack” will be described. These correspond to the “rack cabinet” and the “electronic device” described above, respectively.

(実施例1)
実施例1は、サーバの前面に逆流防止弁を設け、OFFとなったサーバの前面から暖気が排気されること(即ち、暖気の還流)を抑制するものである。図3は、図2と同様にサーバラック100内の冷気と暖気の流れを示した図で、冷気は白抜きの矢印、暖気は黒の矢印で示している。サーバラック100は、図2と同様にサーバ1〜サーバ5まで5台のサーバを搭載し、サーバ1、2、4、5はONサーバで、サーバ3はOFFサーバである。なお、サーバ1〜3の高さは2U(ユニット)であり、サーバ4、5は1Uで、サーバラック100は更に2ユニット分のサーバを搭載可能であるが、ここでは未搭載(ブランク)である。
Example 1
In the first embodiment, a backflow prevention valve is provided on the front surface of the server, and warm air is prevented from being exhausted from the front surface of the server that has been turned off (that is, warm air recirculation). FIG. 3 is a diagram showing the flow of cool air and warm air in the server rack 100 as in FIG. 2, where cool air is indicated by white arrows and warm air is indicated by black arrows. The server rack 100 is equipped with five servers from server 1 to server 5 as in FIG. 2, and servers 1, 2, 4, and 5 are ON servers, and server 3 is an OFF server. The height of the servers 1 to 3 is 2U (units), the servers 4 and 5 are 1U, and the server rack 100 can further mount two units of servers, but here it is not mounted (blank). is there.

サーバラック100の前面(図3の右側)には逆流防止弁200を備えている。逆流防止弁200は左方には開くが右方には開かない構造になっている(詳細は後述する)。また、その逆流防止弁200とサーバ400との間はダクト300で連結している。さらに、ダクト300と接続するサーバ400の前面は隙間が生じないようにダクト接続部材301をユニットの大きさに合わせて備えている。なお、ここでサーバラックの前面とは、サーバラックに搭載される電子機器の前面に対応する面で、電子機器は内蔵するファンで電子機器の前面から冷気を吸気し背面に排気するので、サーバラックも前面から冷気を吸気し背面に排気することになる。   A backflow prevention valve 200 is provided on the front surface (right side in FIG. 3) of the server rack 100. The backflow prevention valve 200 has a structure that opens to the left but does not open to the right (details will be described later). Further, the backflow prevention valve 200 and the server 400 are connected by a duct 300. Further, the front surface of the server 400 connected to the duct 300 is provided with a duct connecting member 301 according to the size of the unit so that no gap is generated. Here, the front of the server rack is a surface corresponding to the front of the electronic device mounted on the server rack. The electronic device uses a built-in fan to draw in cool air from the front of the electronic device and exhaust it to the back. The rack also draws cool air from the front and exhausts it to the back.

逆流防止弁200は、サーバ400が内蔵するファンによってサーバラック100外の冷気が逆流防止弁200を押し開き(左方に開くことになる)、ダクト300を介してサーバ400内に冷気が流れ込むようになっている。図3のONサーバの逆流防止弁200は開いた状態を示している。これに対し、OFFサーバであるサーバ3の前面の逆流防止弁200は閉じている。サーバ3の前面にはサーバ2とサーバ4の冷気吸込みに伴う引圧が働き、サーバ3の内部を介して前面に向かう暖気を吸い込もうとするが、逆流防止弁200は右方向に開かないため閉じた状態となり、サーバ3の背面から暖気を吸い込むことはない。従って、暖気がサーバ3から吹き出すことがないので、従来見られたサーバ2とサーバ4が暖気を吸い込んで冷却効率が下がることはなくなる。   The backflow prevention valve 200 causes the cool air outside the server rack 100 to push open the backflow prevention valve 200 by the fan built in the server 400 (will open to the left), so that the cool air flows into the server 400 through the duct 300. It has become. The backflow prevention valve 200 of the ON server in FIG. 3 shows an open state. On the other hand, the backflow prevention valve 200 on the front surface of the server 3 which is an OFF server is closed. The front side of the server 3 has a suction pressure due to the cold air suction of the server 2 and the server 4 and tries to suck warm air toward the front side through the inside of the server 3, but the backflow prevention valve 200 is closed because it does not open in the right direction. The warm air is not drawn from the back of the server 3. Therefore, since warm air does not blow out from the server 3, the server 2 and the server 4 that have been seen in the past do not suck warm air and the cooling efficiency does not decrease.

次に、逆流防止弁200とダクト300の構造例について図4を用いて説明する。図4(a)の左方の図は1Uのサイズのサーバ400の外観を示し、サーバ400の前面はダクト300と接続するダクト接続部材301を取り付けた状態を示している。図4(a)の右方の図は、ダクト300とそのダクト300に取り付けた逆流防止弁200を示している。図に示されるように、逆流防止弁200はダクト300前方の開口する側に2段に渡って複数個を取り付けている。図4(a)では隠れているが、2段の逆流防止弁200の配置に対応して、ダクト300の内部を上下2段に区画する水平な仕切り板を設けている。その仕切り板とダクト300の下部の板の前面に、逆流防止弁200が右方に開かないように図4(a)に示すストッパー210を設けている。   Next, structural examples of the backflow prevention valve 200 and the duct 300 will be described with reference to FIG. The left drawing of FIG. 4A shows the external appearance of the 1U size server 400, and the front surface of the server 400 shows a state in which a duct connecting member 301 connected to the duct 300 is attached. The diagram on the right side of FIG. 4A shows the duct 300 and the backflow prevention valve 200 attached to the duct 300. As shown in the figure, a plurality of check valves 200 are attached in two stages on the opening side in front of the duct 300. Although hidden in FIG. 4A, a horizontal partition plate that divides the inside of the duct 300 into two upper and lower stages is provided corresponding to the arrangement of the two-stage backflow prevention valve 200. A stopper 210 shown in FIG. 4A is provided on the front face of the partition plate and the lower plate of the duct 300 so that the backflow prevention valve 200 does not open to the right.

逆流防止弁200の形状は図5に示され、平板部201と湾曲部202とからなる形状をしている。湾曲部202には、ダクト300の長手方向に張り渡したビーム203が通るようにしている。ビーム203に取り付けた逆流防止弁200は、ビーム203に吊るされた状態となり、ビーム203を軸として回転自由である。逆流防止弁200は冷気に押されて回転して開くものであるため、軽量であることが必要である。このため、0.1〜0.5mm厚のプラスチックやアルミニュウムを用いている。   The shape of the backflow prevention valve 200 is shown in FIG. 5 and is formed of a flat plate portion 201 and a curved portion 202. A beam 203 stretched in the longitudinal direction of the duct 300 passes through the curved portion 202. The backflow prevention valve 200 attached to the beam 203 is suspended from the beam 203 and is freely rotatable about the beam 203 as an axis. Since the backflow prevention valve 200 is pushed by cold air and rotates and opens, it needs to be lightweight. For this reason, plastic or aluminum having a thickness of 0.1 to 0.5 mm is used.

図4に戻って、サーバ400に逆流防止弁200を取り付けた状態を図4(b)と(c)に示す。図4(b)は、サーバ400がONサーバであるときの例を示し、サーバ400が内蔵するファンによって冷気が吸気され、逆流防止弁200はこの冷気に押されてダクト300の内側に開いている状態を示している。これに対し、図4(c)はサーバ400がOFFサーバであるときの例を示し、前述したように逆流防止弁200が閉じた状態にある。   Returning to FIG. 4, the state where the backflow prevention valve 200 is attached to the server 400 is shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c). FIG. 4B shows an example when the server 400 is an ON server. Cold air is sucked in by a fan built in the server 400, and the backflow prevention valve 200 is pushed by the cold air to open inside the duct 300. It shows the state. On the other hand, FIG. 4C shows an example when the server 400 is an OFF server, and the backflow prevention valve 200 is closed as described above.

次に、逆流防止弁200を備えたサーバラック100の外観を図6に示す。サーバラック100は前扉120を有し、逆流防止弁200を備えたダクト300はこの前扉120に取り付けられている。前扉120は筐体本体110とヒンジ130を介して連結しており、開くことができる。図6(a)は前扉120を閉じた状態を正面から見た図で示している。前扉120の中央部分は逆流防止弁200である。図6(b)は、前扉120を開いた状態の図であり、右側がダクト300と逆流防止弁200とを備えた前扉120を、左側がサーバ400を搭載した筐体本体110を示している。サーバ400が未搭載の部分はブランクパネル500を取り付けている。   Next, the external appearance of the server rack 100 provided with the backflow prevention valve 200 is shown in FIG. The server rack 100 has a front door 120, and a duct 300 having a backflow prevention valve 200 is attached to the front door 120. The front door 120 is connected to the housing body 110 via a hinge 130 and can be opened. FIG. 6A shows a state in which the front door 120 is closed as seen from the front. A central portion of the front door 120 is a backflow prevention valve 200. FIG. 6B is a view showing a state in which the front door 120 is opened. The right side shows the front door 120 including the duct 300 and the backflow prevention valve 200, and the left side shows the housing main body 110 on which the server 400 is mounted. ing. A blank panel 500 is attached to a portion where the server 400 is not mounted.

(実施例2)
実施例1は、逆流防止弁を取り付けたサーバラックの例を示したが、実施例2では、このサーバラックの逆流防止弁に角度センサを取付けて、データセンターの空調制御を行なう方法を説明する。
(Example 2)
In the first embodiment, an example of a server rack having a backflow prevention valve is shown. In the second embodiment, a method for performing air conditioning control of a data center by attaching an angle sensor to the backflow prevention valve of the server rack will be described. .

本発明の空調制御は、サーバラック毎の排熱量を逆流防止弁の角度センサに基づいて算出し、サーバラック全体の排熱量に見合った出力に空調機を制御すると共に、グリルの開口量を制御して各サーバラックにサーバラックの排熱量に応じた冷気を供給するものである。   The air conditioning control of the present invention calculates the amount of exhaust heat for each server rack based on the angle sensor of the backflow prevention valve, controls the air conditioner to an output commensurate with the amount of exhaust heat of the entire server rack, and controls the opening amount of the grill Thus, cool air corresponding to the amount of heat exhausted from the server rack is supplied to each server rack.

まず、角度センサ630を備えた逆流防止弁600を図7により説明する。角度センサ630は逆流防止弁600の開き角度を計測し、計測した角度を基にサーバの吸気量を求めるためのものである。逆流防止弁600は実施例1と異なり、逆流防止弁600自体がビーム621を備えたユニットとなっており、図7(a)の左の図に示すように平板部610とビーム支持部620、および角度センサ630とを含んで構成される。平板部610の上部はビーム621を通す湾曲部611に連なり、ビーム621を介してビーム支持部620に支持される。角度センサ630は、図7(a)の左右の図(なお、右図は左図のA−A’断面を示した図である)に示されるように、下方の端部を平板部610に係止して平板部610に添い、押さえ部材622を経て上方に伸びるように配置している。角度センサ630の上方の端部は図示しない支持部材に固定されている。   First, the backflow prevention valve 600 provided with the angle sensor 630 will be described with reference to FIG. The angle sensor 630 measures the opening angle of the check valve 600 and obtains the intake air amount of the server based on the measured angle. Unlike the first embodiment, the backflow prevention valve 600 is a unit provided with a beam 621. As shown in the left diagram of FIG. 7A, a flat plate portion 610, a beam support portion 620, And an angle sensor 630. The upper part of the flat plate part 610 is connected to a curved part 611 through which the beam 621 passes, and is supported by the beam support part 620 via the beam 621. As shown in the left and right views of FIG. 7A (the right view is a view showing the AA ′ cross section of the left view), the angle sensor 630 has a lower end portion as a flat plate portion 610. It is disposed so as to engage with the flat plate portion 610 and extend upward through the pressing member 622. The upper end of the angle sensor 630 is fixed to a support member (not shown).

角度センサ630は、歪ゲージ631と牽引帯632とを含んで構成される。歪ゲージ631は薄いプラスチック上に形成され、牽引帯632と連結している。牽引帯632も薄いプラスチックで形成され、帯状を成している。開き角度のセンシングは、図7(b)に示すように逆流防止弁600が閉じている状態(左図)から冷気に押されて角度θに開いている状態(右図)になったとき、牽引帯632は歪ゲージ631を引っ張る方向に作用し、歪ゲージ631の電気抵抗の変化を測定することで開き角度θを求めることができる。   The angle sensor 630 includes a strain gauge 631 and a traction band 632. The strain gauge 631 is formed on a thin plastic and is connected to the traction band 632. The traction band 632 is also formed of a thin plastic and has a band shape. As shown in FIG. 7 (b), the sensing of the opening angle is performed when the backflow prevention valve 600 is closed (left figure) and is opened by the cold air at an angle θ (right figure). The traction band 632 acts in the direction in which the strain gauge 631 is pulled, and the opening angle θ can be obtained by measuring the change in the electrical resistance of the strain gauge 631.

次に、逆流防止弁600をサーバラックの前扉120に取り付けた例を図8に示す。全ての逆流防止弁600の角度センサ630は角度計測回路700と接続し、角度計測回路700は後述する空調制御装置の入出力制御部に接続している。角度センサ630と角度計測回路700と接続する配線の状態を示すために、図8では逆流防止弁600を小さく描いているが、正面から見たとき配線は逆流防止弁600に隠れて見えない。   Next, an example in which the backflow prevention valve 600 is attached to the front door 120 of the server rack is shown in FIG. The angle sensors 630 of all the backflow prevention valves 600 are connected to an angle measurement circuit 700, and the angle measurement circuit 700 is connected to an input / output control unit of an air conditioning control device described later. In order to show the state of the wiring connected to the angle sensor 630 and the angle measuring circuit 700, the backflow prevention valve 600 is drawn small in FIG. 8, but when viewed from the front, the wiring is hidden behind the backflow prevention valve 600 and cannot be seen.

次に、角度センサ630から逆流防止弁600の開き角度のデータを取得し、空調機やグリルを制御する空調制御装置800の構成例を、図9を用いて説明する。空調制御装置800は、全体の制御を行なう主制御部810、逆流防止弁の開き角度データ等のデータ取得やグリル等に制御情報を送出する入力制御部820、空調制御プログラム840の実行を行なう主メモリ830、サーバラック毎の排熱量を記憶するラック排熱量記憶部850、およびグリルの開口量を制御するルーバーの角度を記憶するグリルルーバー角度記憶部860を含んで構成する。   Next, a configuration example of an air conditioning control device 800 that acquires data on the opening angle of the backflow prevention valve 600 from the angle sensor 630 and controls the air conditioner and the grill will be described with reference to FIG. The air conditioning control device 800 executes a main control unit 810 that performs overall control, an input control unit 820 that transmits data such as the backflow prevention valve opening angle data, and the like, and an air conditioning control program 840. It includes a memory 830, a rack exhaust heat amount storage unit 850 that stores the exhaust heat amount for each server rack, and a grill louver angle storage unit 860 that stores the angle of the louver that controls the opening amount of the grill.

空調制御プログラム840は、さらにサーバ吸気量取得部841、ラック排熱量算出部842、空調機制御部843およびグリル制御部844を含んで構成する。これらの個々の機能概要について次に説明する。   The air conditioning control program 840 further includes a server intake amount acquisition unit 841, a rack exhaust heat amount calculation unit 842, an air conditioner control unit 843, and a grill control unit 844. An outline of these individual functions will be described next.

サーバ吸気量取得部841は、入出力制御部820を介して全ての逆流防止弁600に設置した角度センサ630の角度データを角度計測回路700から取得する(図8参照)。取得した角度データを吸気量に換算し、サーバ毎の吸気量を求める(開き角度に対する冷気流量を予め求めておき、逆流防止弁の間口面積と1サーバ当たりの逆流防止弁数とから、1サーバの吸気量を求めることができる)。   The server intake amount acquisition unit 841 acquires angle data of the angle sensors 630 installed in all the backflow prevention valves 600 from the angle measurement circuit 700 via the input / output control unit 820 (see FIG. 8). The acquired angle data is converted into an intake air amount, and an intake air amount for each server is obtained (a cool air flow rate with respect to the opening angle is obtained in advance, and the front area of the backflow prevention valve and the number of backflow prevention valves per server are calculated as one server. Can be obtained).

ラック排熱量算出部842は、サーバ毎の吸気温度と排気温度のデータを取得する。サーバの吸気温度はサーバが温度センサを備え、ファンの回転数の制御を行なっているのでそのデータを入出力制御部820を介して取得する。また、サーバの排気温度は前述したファイバを用いて後方散乱光を観測する方法で排気温度を求める。即ち、各サーバラックの背面にファイバを敷設し、このファイバに光パルスを伝播させて生じる後方散乱光を時系列的に観測して各サーバの排気温度を求める。排気温度のデータも入出力制御部820を介して取得する。このようにして得られた吸気温度と排気温度、および吸気量とに基づいてサーバ毎の排熱量を求める。さらに、サーバラックに搭載しているサーバの排熱量を集計してサーバラック毎の排熱量を求める。   The rack exhaust heat amount calculation unit 842 acquires intake air temperature and exhaust temperature data for each server. The intake air temperature of the server is acquired via the input / output control unit 820 since the server includes a temperature sensor and controls the rotational speed of the fan. Further, the exhaust temperature of the server is obtained by a method of observing the backscattered light using the above-described fiber. That is, a fiber is laid on the back of each server rack, and backscattered light generated by propagating an optical pulse through the fiber is observed in time series to determine the exhaust temperature of each server. Exhaust temperature data is also acquired via the input / output control unit 820. The amount of exhaust heat for each server is obtained based on the intake air temperature, the exhaust gas temperature, and the intake air amount thus obtained. Further, the amount of heat exhausted from the servers mounted in the server rack is totaled to obtain the amount of heat exhausted for each server rack.

空調機制御部843は、ラック排熱量算出部842で算出したサーバラック毎の排熱量を集計してサーバラック全体の全排熱量を算出する。空調機に対しこの全排熱量を含む情報を入出力制御820を介して送出する。   The air conditioner control unit 843 calculates the total exhaust heat amount of the entire server rack by adding up the exhaust heat amounts for each server rack calculated by the rack exhaust heat amount calculation unit 842. Information including this total exhaust heat amount is sent to the air conditioner via the input / output control 820.

グリル制御部844は、空調機制御部843で求めたサーバラック全体の全排熱量に対するサーバラック毎の排熱量比率を算出する。この排熱量比率に基づいてサーバラックに対応するグリルの開口量を制御するルーバーの角度を求め、この角度情報を入出力制御820を介してグリルに送出する。   The grill control unit 844 calculates a ratio of the exhaust heat amount for each server rack to the total exhaust heat amount of the entire server rack obtained by the air conditioner control unit 843. The angle of the louver that controls the opening amount of the grille corresponding to the server rack is obtained based on this exhaust heat amount ratio, and this angle information is sent to the grille via the input / output control 820.

なお、空調機およびグリルは、例えばBACnet(Building Automation and Control Networking protocol )に対応しており、空調制御装置800はBACnetを介して空調機とグリルに制御情報を送出するものとする。   Note that the air conditioner and the grill are compatible with, for example, BACnet (Building Automation and Control Networking protocol), and the air conditioning control device 800 transmits control information to the air conditioner and the grill via the BACnet.

次に、ラック排熱量記憶部850とグリルルーバー角度記憶部860のデータ例について説明する。図10(a)は、ラック排熱量記憶部850のデータ例を示し、ラック排熱量記憶部850は「ラックNo.」、「サーバNo.」、「サーバ排熱量」、「サーバ吸気量」、「サーバ吸気温度」、および「サーバ排気温度」の各フィールドを含んで構成される。「ラックNo.」はサーバラック100を識別するための番号(符号)であり、「サーバNo.」はそのサーバラック100に搭載されるサーバ400を識別する番号である。例えば、“R01”のサーバラック100は、“S0101”、“S0102”・・・のサーバ400を搭載する。「サーバ排熱量」は、「サーバ吸気量」と「サーバ吸気温度」、「サーバ排気温度」の値に基づいて計算される(計算方法は後述する)。「サーバ吸気量」は、入出力制御部820を介して取得した逆流防止弁600の角度センサ630の角度データを吸気量に変換した値である。1台のサーバ400は複数の逆流防止弁600を備えるので、それらの角度から求まる吸気量の合計値である。「サーバ吸気温度」および「サーバ排気温度」も前述した方法で入出力制御部820を介して取得したデータである。   Next, data examples of the rack exhaust heat amount storage unit 850 and the grill louver angle storage unit 860 will be described. 10A shows an example of data stored in the rack exhaust heat amount storage unit 850. The rack exhaust heat amount storage unit 850 includes “rack No.”, “server No.”, “server exhaust heat amount”, “server intake air amount”, Each field includes “server intake temperature” and “server exhaust temperature” fields. “Rack No.” is a number (symbol) for identifying the server rack 100, and “Server No.” is a number for identifying the server 400 mounted on the server rack 100. For example, the server rack 100 of “R01” includes the servers 400 of “S0101”, “S0102”. The “server exhaust heat amount” is calculated based on the values of “server intake amount”, “server intake temperature”, and “server exhaust temperature” (a calculation method will be described later). The “server intake air amount” is a value obtained by converting the angle data of the angle sensor 630 of the check valve 600 acquired via the input / output control unit 820 into the intake air amount. Since one server 400 includes a plurality of backflow prevention valves 600, it is the total value of the intake air amount obtained from these angles. “Server intake temperature” and “server exhaust temperature” are also data acquired via the input / output control unit 820 by the method described above.

図10(b)は、グリルルーバー角度記憶部860のデータ例を示し、グリルルーバー角度記憶部860は「グリルNo.」、「ラックNo.」、「ルーバー角度」、「ラック排熱量」、および「ラック排熱量比率」の各フィールドを含んで構成される。   FIG. 10B shows an example of data in the grill louver angle storage unit 860. The grill louver angle storage unit 860 includes “grill No.”, “rack No.”, “louver angle”, “rack heat amount”, and Each field includes “rack heat ratio”.

「グリルNo.」はグリル32を識別するための番号であり、「ラックNo.」に対応している。グリル32とサーバラック100の対応例を図11を用いて説明する。図11において、データセンターに配置されたサーバラック100は5台のサーバラック100で1列のラック列を形成し、ここでは2列のラック列を示している。ラック列の前面が向かい合うエリアがコールドアイル21で、背面のエリアはホットアイル22である。なお、前述したように、コールドアイル21とホットアイル22の間はキャッピング23で仕切られている。コールドアイル21にはグリル32が配置されるが、図に示すようにサーバラック100に対応している。例えば、“R01”のサーバラック100には“G01”のグリル32が対応し、“R02”のサーバラック100には“G02”のグリル32が対応する。各グリル32は、開口量を変える角度制御可能なルーバを備え、空調機制御装置800により制御される。グリル32の開口量を変えることとは、グリル32から吹き出す風量を変えることでもある。   “Grill No.” is a number for identifying the grill 32 and corresponds to “rack No.”. A correspondence example between the grill 32 and the server rack 100 will be described with reference to FIG. In FIG. 11, the server rack 100 arranged in the data center forms one rack row with five server racks 100, and here, two rack rows are shown. The area facing the front of the rack row is a cold aisle 21, and the back area is a hot aisle 22. As described above, the cold aisle 21 and the hot aisle 22 are partitioned by the capping 23. A grill 32 is disposed on the cold aisle 21 and corresponds to the server rack 100 as shown in the figure. For example, a “G01” grill 32 corresponds to the “R01” server rack 100, and a “G02” grill 32 corresponds to the “R02” server rack 100. Each grill 32 is provided with a louver capable of controlling the angle of opening, and is controlled by an air conditioner control device 800. Changing the opening amount of the grill 32 also means changing the amount of air blown from the grill 32.

図10(b)に戻って、「ルーバー角度」には制御するグリル32のルーバー角度のデータを格納し、このデータの値は「ラック排熱量比率」の値によって定まる。即ち、各グリル32が分担する風量は、空調機から送出される全風量をラック排熱量比率で案分した風量とする。このようにすることで、高い排熱量のサーバラック100に対しては多くの風量を供給することができる。制御する角度は、最も排熱量比率の大きな値に対してルーバの角度を90°とし、他の排熱量比率はこれに比例した角度とすればよい(ルーバ角度0°がグリルの開口率0%であり、90°が100%としている)。   Returning to FIG. 10B, the data of the louver angle of the grill 32 to be controlled is stored in the “louver angle”, and the value of this data is determined by the value of the “rack heat amount ratio”. That is, the air volume shared by each grill 32 is the air volume that is obtained by dividing the total air volume sent from the air conditioner by the rack exhaust heat ratio. By doing in this way, many airflows can be supplied with respect to the server rack 100 of high exhaust heat amount. The control angle may be 90 ° for the louver angle with respect to the value with the largest exhaust heat rate ratio, and the other exhaust heat rate ratio may be an angle proportional to this (the louver angle of 0 ° is 0% of the opening ratio of the grill). 90 ° is assumed to be 100%).

「ラック排熱量」は、ラック排熱量記憶部850で求めたサーバラック100が搭載する各サーバ400の排熱量を合計した値が格納される。また、「ラック排熱量比率」は、サーバラック100の全排熱量に対する個々のサーバラック100の排熱量の比率である。   The “rack exhaust heat amount” stores a value obtained by summing the exhaust heat amount of each server 400 mounted on the server rack 100 obtained by the rack exhaust heat amount storage unit 850. The “rack exhaust heat amount ratio” is the ratio of the exhaust heat amount of each server rack 100 to the total exhaust heat amount of the server rack 100.

次に空調制御装置800の処理フロー例を図12を用いて説明する。   Next, a processing flow example of the air conditioning control device 800 will be described with reference to FIG.

図12において、まず空調制御装置800は全ての逆流防止弁600の角度センサ630から開き角度のデータを入出力制御部820を介して取得する。逆流防止弁600の吸気量に対する開き角度は、逆流防止弁600の大きさや重量によって異なるため、予め開き角度と吸気量の関係を求めておくものとする。それに基づいて、取得した角度データから吸気量を換算する。1台のサーバ400には複数の逆流防止弁600を有しているので、サーバ400の吸気量はそれら逆流防止弁600の角度センサ600から得られた吸気量を合計することになる(S1)。   In FIG. 12, first, the air conditioning control device 800 acquires opening angle data from the angle sensors 630 of all the backflow prevention valves 600 via the input / output control unit 820. Since the opening angle of the backflow prevention valve 600 with respect to the intake air amount varies depending on the size and weight of the backflow prevention valve 600, the relationship between the opening angle and the intake air amount is obtained in advance. Based on this, the intake air amount is converted from the acquired angle data. Since one server 400 has a plurality of backflow prevention valves 600, the intake air amount of the server 400 is the sum of the intake air amounts obtained from the angle sensors 600 of the backflow prevention valves 600 (S1). .

続いて空調制御装置800は、各サーバ400が内蔵する温度センサから吸気温度のデータを取得する。また、サーバラック100背面に敷設したファイバから各サーバ400の排気温度データを取得する(S2、S3)。   Subsequently, the air conditioning control device 800 acquires intake air temperature data from a temperature sensor built in each server 400. Further, the exhaust temperature data of each server 400 is acquired from the fiber laid on the back surface of the server rack 100 (S2, S3).

S1で求めた吸気量と、S2とS3で求めた吸気温度と排気温度とに基づいてサーバ400の排熱量を算出する。サーバ1台当たりの排熱量P[W]は、空気の熱容量C[J/m3・℃]に吸気量Q[m3/s]と、吸/排気の温度差ΔT[℃]を乗じればよい。即ち、次式で求まる。   The amount of exhaust heat of the server 400 is calculated based on the intake air amount obtained in S1, and the intake air temperature and exhaust temperature obtained in S2 and S3. The exhaust heat amount P [W] per server may be obtained by multiplying the air heat capacity C [J / m3 · ° C.] by the intake air amount Q [m3 / s] and the intake / exhaust temperature difference ΔT [° C.]. . That is, it is obtained by the following equation.

P=C×Q×ΔT
次いで、サーバラック100に搭載しているサーバ400の排熱量を合計してサーバラック100毎の排熱量を求める。なお、空気の熱容量Cは空気密度×空気比熱で、空気密度は1,205[kg/m3](at20℃)、空気比熱は1,006[J/kg・℃](at30℃)である(S4、S5)。
P = C × Q × ΔT
Next, the amount of heat exhausted from the servers 400 mounted on the server rack 100 is summed to obtain the amount of heat exhausted for each server rack 100. The heat capacity C of air is air density x air specific heat, air density is 1,205 [kg / m3] (at 20 ° C), and air specific heat is 1,006 [J / kg · ° C] (at30 ° C) ( S4, S5).

さらに、サーバラック毎の排熱量の合計(全排熱量)を求める。空調機は最低限この全排熱量を回収する出力で運転すればよいことになる。サーバラック100からの排熱量以外の排熱量(例えばデータセンターの照明)を考慮してデータセンターの総排熱量をPtotalとすれば、空調機の送風量Aairは次式で求まる。   Further, the total amount of exhaust heat for each server rack (total exhaust heat amount) is obtained. The air conditioner may be operated with an output that recovers the total amount of exhaust heat at a minimum. Considering the amount of exhaust heat other than the amount of exhaust heat from the server rack 100 (for example, lighting of the data center), if the total exhaust heat amount of the data center is Ptotal, the airflow rate Aair of the air conditioner is obtained by the following equation.

Qair=Ptotal/(C×(T2−T1))
ここで、T1は空調機の設定温度、T2は空調機の回収空気温度である。空調制御装置800はこのPtotalの情報を制御情報として空調機に送信する。制御情報を受信した空調機は、制御情報で指定された総排熱量を基に上記の送風量で運転することになる(S6)。
Qair = Ptotal / (C × (T2-T1))
Here, T1 is the set temperature of the air conditioner, and T2 is the recovered air temperature of the air conditioner. The air conditioning control device 800 transmits this Ptotal information as control information to the air conditioner. The air conditioner that has received the control information operates with the above-described air flow rate based on the total exhaust heat amount specified in the control information (S6).

続いて、全排熱量に対するサーバラック100毎の排熱量比率を求め、サーバラック100に対応するグリル32のルーバー角度を排熱量比率に基づいて算出する。この角度の情報を制御情報としてグリル32に送信する。制御情報を受信したグリル32は、制御情報で指定された角度でルーバー角度を制御することになる(S7、S8)。   Subsequently, an exhaust heat amount ratio for each server rack 100 with respect to the total exhaust heat amount is obtained, and a louver angle of the grille 32 corresponding to the server rack 100 is calculated based on the exhaust heat amount ratio. This angle information is transmitted to the grill 32 as control information. The grill 32 that has received the control information controls the louver angle at an angle designated by the control information (S7, S8).

これまで説明した角度センサ630は歪ゲージを用いたものであったが、角度センサとしてローターエンコーダを用いてもよい。   Although the angle sensor 630 described so far uses a strain gauge, a rotor encoder may be used as the angle sensor.

上記したように、逆流防止弁に開き角度を検知する角度センサを設け、開き角度を計測することは、サーバ毎の吸気量を求めることにある。また、サーバ内とサーバ背面に温度センサを設けて吸気と排気の温度を計測することは、この計測温度と先に求めたサーバの吸気量とに基づいてサーバ毎の排熱量を求めることにある。サーバ毎の排熱量が求まれば、それらを合計してサーバラック毎の排熱量を求め、サーバラック毎の排熱量に比例した冷気をルーバ角度の制御により供給できる。このようにすることで、OFFサーバからの暖気の逆流を防止しながら、それぞれのサーバラックの排熱量の大きさに見合った冷気の供給ができ、冷却効率を高めた空調制御方法の提供ができる。   As described above, providing the angle sensor for detecting the opening angle in the check valve and measuring the opening angle is to obtain the intake amount for each server. In addition, providing temperature sensors in the server and on the back of the server to measure the intake and exhaust temperatures is to determine the amount of exhaust heat for each server based on the measured temperature and the intake air amount of the server previously obtained. . If the amount of exhaust heat for each server is obtained, the amount of exhaust heat for each server rack can be obtained by adding them, and cool air proportional to the amount of exhaust heat for each server rack can be supplied by controlling the louver angle. In this way, while preventing the backflow of warm air from the OFF server, it is possible to supply cool air corresponding to the amount of exhaust heat of each server rack, and to provide an air conditioning control method with improved cooling efficiency. .

以上、本発明のラックキャビネットとこのラックキャビネットを用いた空調制御方法の実施例を説明したが、これらは上記した内容に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得るものである。   As mentioned above, although the Example of the rack cabinet of this invention and the air-conditioning control method using this rack cabinet was demonstrated, these are not limited to above content, Various aspects in the range which does not deviate from the summary of this invention. Can be implemented.

10 データセンター
20 機器設置空間
21 コールドアイル
22 ホットアイル
23 キャッピング
30 床下空間
31 グリル
32 グリル
40 排気空間
41 排気グリル
50 サーバラック
51 ラック列
60 サーバ
100 サーバラック
110 筐体本体
120 前扉
130 ヒンジ
200 逆流防止弁
201 平板部
202 湾曲部
203 ビーム
210 ストッパー
300 ダクト
301 ダクト接続部材
400 サーバ
500 ブランクパネル
600 逆流防止弁
610 平板部
611 湾曲部
620 ビーム支持部
621 ビーム
622 押さえ部材
630 角度センサ
631 歪ゲージ
632 牽引帯
700 角計測回路
800 空調制御装置
810 主制御部
820 入出力制御部
830 主メモリ
840 空調制御プログラム
841 サーバ吸気量取得部
842 ラック排熱量算出部
843 空調機制御部
844 グリル制御部
850 ラック排熱量記憶部
860 グリルルーバー角度記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Data center 20 Equipment installation space 21 Cold aisle 22 Hot aisle 23 Capping 30 Underfloor space 31 Grill 32 Grill 40 Exhaust space 41 Exhaust grill 50 Server rack 51 Rack row 60 Server 100 Server rack 110 Case body 120 Front door 130 Hinge 200 Backflow Prevention valve 201 Flat plate portion 202 Bending portion 203 Beam 210 Stopper 300 Duct 301 Duct connection member 400 Server 500 Blank panel 600 Backflow prevention valve 610 Flat plate portion 611 Bending portion 620 Beam support portion 621 Beam 622 Holding member 630 Angle sensor 631 Strain gauge 632 Towing Band 700 Angle measurement circuit 800 Air conditioning control device 810 Main control unit 820 Input / output control unit 830 Main memory 840 Air conditioning control program 841 Server Air amount acquisition unit 842 rack waste heat calculator 843 air conditioner controller 844 grille controller 850 rack waste heat storage unit 860 grill louver angle storage unit

Claims (5)

複数の電子機器を搭載し、少なくとも外部から冷気の吸い込みが可能な前面を有する筐体と、
前記電子機器の搭載位置に対して前記筐体の前面の側に配置され、該前面から該電子機器に向かう第1の方向に吸気された冷気に押されて開放し、該第1の方向とは逆の第2の方向に対して閉鎖する逆流防止弁と、
を備えることを特徴とするラックキャビネット。
A housing having a plurality of electronic devices and having a front surface capable of sucking cold air from the outside,
The electronic device is disposed on the front side of the housing with respect to the mounting position of the electronic device, and is released by being pushed by the cold air sucked in the first direction from the front surface toward the electronic device. A check valve that closes against the opposite second direction;
A rack cabinet comprising:
前記ラックキャビネットは、さらに、
前記逆流防止弁と前記電子機器との間を接続するダクト
を備えることを特徴とする請求項1に記載のラックキャビネット。
The rack cabinet further includes:
The rack cabinet according to claim 1, further comprising a duct connecting the backflow prevention valve and the electronic device.
ラックキャビネットが搭載する電子機器の前面に配置され、該電子機器が内蔵するファンの吸気量に応じて開閉する逆流防止弁の開き角度を計測し、該開き角度から該電子機器毎の吸気量を求める電子機器吸気量取得手順と、
前記電子機器の吸気温度と排気温度を計測し、該吸気温度と該排気温度と前記吸気量とに基づいて排熱量を該電子機器毎に求め、前記ラックキャビネットに搭載している電子機器の排熱量を集計して該ラックキャビネット毎の排熱量を求めるラック排熱量算出手順と、
前記ラックキャビネット毎に算出した排熱量を集計して全排熱量を算出し、算出した該全排熱量に基づいて空調機の出力を制御する空調機制御手順と
を有することを特徴とする空調制御方法。
The opening angle of the backflow prevention valve, which is arranged in front of the electronic device mounted in the rack cabinet and opens and closes according to the intake amount of the fan built in the electronic device, is measured, and the intake amount for each electronic device is determined from the opening angle. The electronic equipment intake volume acquisition procedure that we want,
The intake air temperature and exhaust temperature of the electronic device are measured, and the amount of exhaust heat is determined for each electronic device based on the intake air temperature, the exhaust temperature and the intake air amount, and the exhaust of the electronic device mounted in the rack cabinet is obtained. A rack exhaust heat amount calculation procedure for calculating the exhaust heat amount for each rack cabinet by counting the heat amount,
An air conditioner control procedure comprising: summing up the amount of exhaust heat calculated for each rack cabinet to calculate the total amount of exhaust heat, and controlling the output of the air conditioner based on the calculated total amount of exhaust heat Method.
前記空調制御法は、さらに
前記ラックキャビネット毎に、前記全排熱量に対する該ラックキャビネットの排熱量の排熱量比率を算出し、算出した該排熱量比率に基づいて該ラックキャビネットに対応して冷気を供給するグリルの開口角度を制御するグリル制御手順と
を有することを特徴とする請求項3に記載の空調制御方法。
The air conditioning control method further calculates, for each rack cabinet, an exhaust heat amount ratio of the exhaust heat amount of the rack cabinet to the total exhaust heat amount, and cool air corresponding to the rack cabinet is calculated based on the calculated exhaust heat amount ratio. The air conditioning control method according to claim 3, further comprising: a grill control procedure for controlling an opening angle of the supplied grill.
前記電子機器吸気量取得手順における逆流防止弁の開き角度の計測は、該逆流防止弁に設置した歪ゲージ、またはロータリーエンコーダにより計測する
ことを特徴とする請求項3と請求項4のいずれか1項に記載の空調制御方法。
The measurement of the opening angle of the backflow prevention valve in the electronic device intake air amount acquisition procedure is measured by a strain gauge installed on the backflow prevention valve or a rotary encoder. The air-conditioning control method according to item.
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