JP2009503750A - コンピュータラック筐体の適応型冷却方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンピュータのような内部冷却ファンを有する機器を複数収納する機器用ラックを冷却する方法であって、冷却要件のいかなる変更にも連続的に適応できる冷却方法を提供する。
【解決手段】空気通路（短絡管）がラック内の区画室とラック外部の周囲環境空気との間、またはラック内部の複数の区画室の間に配置されている。空気通路内部のセンサが通路内の空気の移動を検出して差圧の有無を間接的に測定する。ラック内部とラック外部との空気の温度差（またはラック内部の各区画室間の温度差）を利用して、空気が空気通路を通って移動しているか否か、および空気の移動方向を判別する。制御システムは、測定結果に応じて、プレナムを微量の負圧にして、プレナムが微量の加圧になるまで排気ファンを徐々に減速する。次に、プレナムが微量の加圧になると、ファンをスピードアップしてプレナムを微量の負圧にさせる。
【選択図】図１

Description

関連出願

本出願は2005年8月5日出願の米国仮特許出願第60/705,793号の利益を主張する。上記出願の全内容は参照により本明細書に引用したものとする。

本発明は、コンピュータラック筐体を適応型冷却する方法に関する。

昨今のデータセンタの大部分においては、電子機器ラックは５〜１２ＫＷ（キロワット）の熱を発生すると推定されている。データセンタで使用されている最新式コンピュータ（サーバ）は、より小型で高性能であり、機器ラック筐体内部では装置が高密度に配置される。電子機器ラック内部の熱負荷は将来２０ＫＷを超える可能性があると推定する者もいる。これらの機器ラックに用いられる冷却システムは、これらデータセンタの信頼性にとって重要であることは明らかである。

冷却効率はラック冷却システムの最も重要な側面の１つである。空調にコストをかけることで、単に冷却に必要な空気よりも低温の空気を生成して分配するのを防止できる。最も効率の高いシステムは適正量の低温空気（多過ぎず、また少な過ぎない）を送り出す。

機器ラックの理想的な冷却速度を決定することは、発生熱量が大きく変化する可能性があるため、困難である。例えば、アイドリング状態にあるコンピュータは、重負荷で使用されているコンピュータに比べて極めて少ないワット数の熱を発生する。したがって、ラック全体がアイドリング状態にある場合、ラック全体が重負荷で作動している場合に比べて、冷却の必要性が大幅に低下する。さらに、ラックに装備される機器の台数および種類は、時間とともに変化することもある。例えば、今日はラックの半分のみにサーバが装備されていても、次週にはラックの全部にサーバが装備されていることもある。

関連する別の問題は、発生した内部熱が、各コンピュータの内部の冷却ファンによって各コンピュータの背面から排気（排熱）される点である。これらの冷却ファンにより発生して一体となった空気流れが適切に管理されなければならないことは、明らかである。この空気流れの管理を誤ると、コンピュータの背面から排気される高温空気がキャビネットの前面に移動し、そこで低温空気供給と混合して、冷却に悪影響をもたらす可能性がある。

最後に、コンピュータ製造メーカは一般に、機器が設計されている「環境」条件を公表している。したがって、理想的な機器ラック冷却システムは、最小限の冷却必要量を用いながら、内部で監視されているコンピュータに対して望ましい環境条件を維持しようとする。このため、冷却システムは適正な空気温度を実現するだけでなく、ラック内のコンピュータの入口と出口との間に差圧が発生しないことを保証する必要がある。すなわち、全てのコンピュータの内部ファン（コンピュータ内ファン）が作動しているときには、コンピュータは機器ラックの背面に圧力を加えられてはならない。圧力が加えられれば、コンピュータ内部のファンが１分間に移動させる空気の体積（立方フィート／分（ＣＦＭ））の空気流れを減少させることにより、内部温度が上昇する。同様に、コンピュータファンはラックの前面を負圧に引いてはならず、負圧に引くとコンピュータ内部のＣＦＭが減少する。その他、冷却システムはラックの前面に圧力を加えてはならず、また、ラックの背面に負圧を生じてはならない。この理由は、これらの条件はいずれも、冷却空気を必要以上に強制循環させることによって、効率が低下するからである。

本発明者らは、理想的な機器ラック冷却技術を実現するには、個々のコンピュータおよび／またはサーバそのものが、それら自体の内部温度を監視し、それら自体の冷却の必要性に基づいて内部冷却ファンを調節することを考慮することを含むと理解するに至った。コンピュータおよび／またはサーバの温度が上昇すると、内部冷却ファンの速度を増加し、温度が下がると、ファンの速度を低下させる。通常、個々のコンピュータのメーカは、各コンピュータが現在の使用方法に基づいて必要とする理想的な冷却能力を有するようにしている。

したがって、機器ラック冷却システムは、ラック内のコンピュータ全てのＣＦＭ要求に適合する必要がある。これにより、サーバ間で差圧を発生しないことを保証し、開放された周囲環境室条件にコンピュータが設置されているかのように、コンピュータ冷却を適正化する。

これを実現する１つの方法は、圧力変換器を用いてラック前面および／またはラック背面の圧力を測定することである。ここでは、コンピュータが内部ファンの速度を増加し、キャビネット背面が十分高速に排気されない場合、微量の圧力増加が検出されて、冷却システムの排気ファンが速度を増加する必要があることを示す。その後、背面圧力が再度平衡になった際には、排気ファンのＣＦＭがラック内の複数のコンピュータの統合したＣＦＭ要求（空気冷却要求）に一致している。

圧力変換器を使用する際の問題点は、観測される差圧が一般に極めて小さく，0.1（水柱インチ）（0.00254（水柱メートル））（0.0036PSI（24.9Pa））以下のオーダーであることである。この小さい範囲の圧力を正確に測定できる圧力変換器は比較的高価である。さらに、選択される任意の圧力変換器は、それ以下では変換器が作用しない最小圧力検出能力を有する。仕様上の最小値が小さいと、変換器は高価になる。さらに、堅牢性の問題もある。極めて高感度の圧力変換器は、低感度の変換器に比べて堅牢性で劣る傾向にある。極めて堅牢で高感度の圧力変換器を製作することは、大幅なコストアップを伴う。この手法の高コストはいくつかの観点から、コンピュータラックシステムの設計者にとって問題である。複数の圧力変換器を使用してより良好な値を得るが、これは、重複情報であり、実際的でない。

また、単にラックの排気温度を測定するような機器ラック冷却における技術も存在する。これらの技術の中には性能的には劣るものもあるが、消費者が購入する気になる価格基準を提供し、「どうにか（good enough）」機能するものもある。このような低コストで既に通用している解決策があるため、高コストの技法を市販するのは困難である。

必要とされているのは、冷却システム空気流れが複数のコンピュータの冷却ファンの総計のＣＦＭに一致しているか否かを測定するのに低コストで確実な方法である。冷却を増加または減少する必要が生じてコンピュータの内部ファンが速度を変化した場合に、ラック冷却システムは変化を検出して、コンピュータによって要求されているのと同量のＣＦＭを提供するように構成されている。

さらに詳細には、本発明は、ラック内部および／またはラック外部の領域内に存在する温度差を利用して、コンピュータおよび／またはサーバの内部ファンと機器ラック冷却システム（空気処理システム）とのＣＦＭの差を検出する技法（ＣＦＭの差検出）に関する。この技法は、これら領域（ラック内部領域およびラック外部領域）の間に空気通路を挿入することを含む。この空気通路内または空気通路のいずれか一方の端部（または両端部）には、温度センサが配置されている。空気通路内または空気通路の端部の温度を監視し、その後、空気通路内の空気温度を測定することによって、領域に入る空気とその領域から出る空気との間の流量（ＣＦＭ）の不一致を検出できる。これは、ＣＦＭの差があると空気が空気通路を通って流れ、いずれの空気質量体（空気通路のいずれの端部）が空気通路を通って流れているかを知ることによってこの流れの方向が分かるからである。本発明は、コンピュータラックを冷却するシステムにおいて使用されるように、このＣＦＭ差の検出方法の利用について教示する。

上記の内容は、添付図面に示される、本発明の例示の実施形態に関する以下のより詳細は説明から明らかになるであろう。図面では、同一参照符号は異なる図面においても同一部分を指す。図面は必ずしも縮尺通りでなく、本発明の実施形態を説明することに重点が置かれている。

以下、本発明の好ましい実施形態を説明する。

図１は本発明による基本的なＣＦＭの差検出方法の一つを示す。この方法は、共通プレナム領域（１０３）に空気を吹き込むファン（１０１）を備えた少なくとも１つの機器（例えばコンピュータ）を有する機器ラックすなわち筐体（１０８）を含む。ここで、プレナムとは、空気を筐体（１０８）の外部と循環させる空間のことをいい、ここでは少なくとも１つの機器によって共有されている。機器が熱を発生することにより、共通プレナム領域に流れ込む空気が周囲環境温度以上に加熱される。機器筐体はまた、加熱された空気を共通プレナム領域から排気する排気ファン（１０４）を有する。この排気のＣＦＭは、機器ファン（１０１）によって共通プレナム領域内に導入されるＣＦＭと同一である。温度センサは、共通領域（１０３）内の空気温度を測定するプレナムセンサ（１０５）と、周囲環境である室内空気（１００）の温度を測定する周囲環境センサ（１０７）と、共通領域（１０３）と外部の周囲環境室との間の細い空気通路（「短絡管」）（１０９）内部の温度を測定するセンサ（１０６）とを有する。

センサ（１０６）は通常、筐体（１０８）内部の短絡管（１０９）の中央部に配置され、周囲環境センサ（１０７）は筐体（１０８）の外側に位置する短絡管（１０９）の端部に配置されている。これにより、単一の短絡管（１０９）が３つのセンサ全てを保持している。ただし、センサ（１０５、１０７）は、筐体（１０８）の内側および外側のそれぞれの位置において個別に監視されてもよい。機器ファン（１０１）が導入している空気量よりも少ない空気量を排気ファン（１０４）が排気している場合には、共通プレナム領域（１０３）内において微量の圧力増加が生じるため、ＣＦＭの差検出方法が機能する。その結果として、加熱されたプレナム空気が短絡管（１０９）を介して筐体（１０８）の外部に押し出される。逆に、機器ファン（１０１）が導入している空気量よりも多い量を排気ファン（１０４）が排気している場合には、共通プレナム領域（１０３）内において微量の圧力減少が生じる。その結果として、低温周囲環境空気が機器筐体の外部（１００）から排気短絡管（１０９）に入る。排気短絡管から出る高温プレナム空気または短絡管から入る低温周囲環境空気の流れに依存した比較的大きい温度差が、センサ（１０５、１０６、および／または１０７）によって検出可能である。この温度差により、機器ファンと排気ファンとの間にＣＦＭ差が存在するか、およびその差が正であるか負であるか（、さらに、排気が極めて小さいかまたは極めて大きいか）の判別が容易になる。

図１は、機器ファンと排気ファンとの間の空気流れの差を判別する基本構成を示す。この判別は、共通プレナム領域の内部と外部の空気温度を測定し、この温度を、短絡管を通過して移動している空気の温度と比較することによって行われる。特に、ＣＦＭの差検出アセンブリおよび方法は、簡単な温度センサおよび空気通路（「短絡管」）を使用する。したがって、極めて低コストで堅牢なＣＦＭの差検出アセンブリが、機器ラックに設けられて用いられるように製造される。この方法の別の重要な側面は、この方法が短絡管を通って流れる空気質量体（air mass）の温度を検知するので、実質的にゼロ（ほぼゼロ）の差圧を検出できることである。微量の空気移動、すなわち短絡管を通ってわずかに空気が移動すれば十分であり、空気温度の大きな差が容易かつ高速に検出される。このＣＦＭの差検出方法は、コンピュータラック冷却用途に使用される場合、差圧変換器に比べて大幅な性能向上と大幅な価格低減をもたらす。

温度センサの数を３から２に、またはさらに１に減少することによって、ＣＦＭの差検出アセンブリのコストをさらに低減できることに留意すべきである。これは、共通プレナム領域（１０３）内部の空気が周囲環境空気（１００）よりも常に高温であることに注目することによって達成される。共通プレナム領域（１０３）の温度または周囲環境空気（１００）の温度のいずれかが分かり、次に、この温度を短絡管（１０９）内部の温度センサと比較すれば十分である。２つのセンサ構成で、例えば、１つのセンサ（１０６）が短絡管（１０９）の中央の内部にあり、もう１つのセンサが短絡管（１０９）の外側の端部の周囲環境空気（１００）にある構成において、両方のセンサが同一温度ならば、排気ファン（１０４）は、機器ファン（１０１）が導入している空気量よりも多量のＣＦＭを排気する必要がある。逆に、排気ファン（１０４）が、機器ファン（１０１）が導入している空気量よりも少量の空気を排気している場合、共通プレナム領域（１０３）からの加熱された空気が短絡管（１０９）を通して排気される。ここでも、共通プレナム領域(１０３)内の空気と周囲環境空気（１００）との間の比較的大きい温度差によって、２つのセンサを用いたＣＦＭ検出方法の実現が可能になる。さらに、周囲環境温度が、大部分の商業データセンタに共通の既知の温度で既に連続的かつ精密に制御されている場合、短絡管（１０９）内部に単一の温度センサ（１０６）を配置すれば十分である。短絡管（１０９）内部の温度（１０６）は、既知の（プログラムされた）周囲環境空気温度（１００）と単に比較され、空気質量体が短絡管（１０９）を通って移動する方向が判別される。

図２は、１つのセンサ（１０６）が短絡管（１０９）内の中央部に存在し、別のセンサが短絡管（１０９）の外方端部である周囲環境空気（１００）に存在する場合の２つのセンサ構成の基本動作を実現するアナログ回路を示す。この例では、２つの温度センサ（２００、２０１）は一致した（交換可能な）負係数サーミスタである。各サーミスタは一端が接地された抵抗（２０７、２０８）の他端に接続され、分圧器を構成する。抵抗値はある程度自由つまり任意であるが、例示のために、サーミスタの抵抗は２５℃において１０Ｋオームとし、接地された抵抗は１０Ｋオームとする。好ましくは、両方のサーミスタ（２００、２０１）が全く同一温度である場合に比較器（２０２）がオフになることを保証するように、一方の接地された抵抗（２０８）の値が他方の接地された抵抗（２０７）の値よりも僅かに大きい。

この結果、２つのセンサが２５℃である場合、これらの抵抗値は同一（１０Ｋオーム）であり、これら抵抗が５Ｖ電源電圧を半分に分割して、２．５Ｖの信号を電圧ホロワ回路（２０９、２１０）の「＋」入力に供給する。両方の電圧ホロワ回路（２０９、２１０）が比較器（２０２）の入力に全く同一の電圧を供給すると仮定すると（抵抗（２０８）の抵抗値が抵抗（２０７）の抵抗値よりも高いため、周囲環境温度電圧ホロワ回路（２１０）が僅かに高い電圧となる）、比較器（２０２）の出力はオフになり、パワーＯＰアンプ（２０３）はオフになる。短絡管（１０９）内のサーミスタ（２００）が周囲環境温度サーミスタ（２０１）よりも高い温度を検出すると直ぐに、比較器（２０２）の「＋」入力が「−」入力よりも高い電圧を受け取り、比較器の出力がオンになる（high＝「１」になる）。次に、比較器（２０２）の出力はＲ／Ｃ回路（２０５、２０６）によって平均化（フィルタリング）される。これは、キャパシタ（２０６）の電圧が極めて低速で放電し、次にパワーＯＰアンプ（２０３）によって排気ファンモータ（２０４）に送られる電圧が徐々に増加することを意味する。短絡管内のサーミスタ（２００）が周囲環境サーミスタ（２０１）よりも高温である限りこの状態は続き、排気ファンモータ（２０４）の電圧は継続して増加し、これにより、ファン（２０４）が高速で回転する。最終的に排気ファンモータ（２０４）がＣＦＭに達して、コンピュータラックの内部を平衡にすると、外部の室内周囲環境空気が短絡管（１０９）内に吸入され始めて、２つの温度センサ（２００、２０１）の検知温度は同一になり、比較器（２０２）はオフになる。Ｒ／Ｃ回路（２０５、２０６）の長い時定数によって、排気ファンモータ（２０４）の速度は徐々に減少する。これは、排気ファンモータ（２０４）がもはや十分なＣＦＭを排気しなくなるまで続く。この排気しなくなった時点において短絡管内のサーミスタ（２００）が再度周囲環境サーミスタ（２０１）よりも高温になっており、全体プロセスが繰り返される。

上述の基本的なＣＦＭ検出方法はさらに、図３に示された構成を実現することにより、コンピュータラック筐体の適応型冷却システムに組み込まれることができる。この構成は以下のとおりである。
＊１つまたは複数のコンピュータユニット（８）を収納するラック筐体（１）
＊コンピュータユニット（８）を冷却するための、ラック筐体（１）への低温空気供給部（１６）
＊コンピュータユニット（８）から排出空気を除去するための、ラック筐体（１）からの排気部（２）
＊流入する低温空気供給およびコンピュータユニット吸気ファンにおける空気流れ（ＣＦＭ）の差を測定する装置（短絡管１１および例えば温度センサ１２）
＊コンピュータユニット（８）、内部ファン（１０）およびラック筐体からの排出空気における空気流れ（ＣＦＭ）の差を測定する装置（センサ１３および短絡管１４）
＊ラック筐体（１）内への低温空気供給部の空気流れ（ＣＦＭ）を調節する機構（１５）
＊ラック筐体（１）からの排出空気の空気流れ（ＣＦＭ）を調節する機構（３）。

本発明のこの実施形態は、複数のコンピュータユニットの内部吸気ファンの統合した作用にラック筐体の流入低温空気供給（ＣＦＭ）を合わせ、また複数のコンピュータユニットの内部排気ファンの統合した作用にラック筐体排出空気（ＣＦＭ）を合わせることにより、コンピュータ内部吸気部（７）およびコンピュータ内部排気部（９）において周囲環境圧力を維持する。これは、ラック筐体（１）を設けずに、空気調和された室（７）内に単にコンピュータ（８）を設置している状態に類似する。コンピュータ空気吸気部に到達する低温空気を制限しない（すなわち、吸入空気によって発生する低圧力領域が存在しない）ことを保証し、コンピュータ排出（９）空気を制限しない（すなわち、排出空気により発生する高圧力領域が存在しない）ことを保証することによって、コンピュータ（８）の内部ファン（１０）は正常に機能する（設計されたとおりに動作する）。さらに、冷却が不適正であり、補償のためにコンピュータが内部冷却ファン（１０）の速度を増加する場合、ラック筐体（１）は、コンピュータの吸気口および排気口において周囲環境圧力を維持するように適応し、これを維持し続ける。

図３のラック筐体（１）の設計において、好ましくは、コンピュータ内排気領域（９）からコンピュータ内吸気領域（７）を分離している。ラックの分離された吸気領域（５）は、コンピュータ内吸気領域（７）のみならず、ラックの低温空気吸気調節機構（１５）と共有される（仕切りがなく、風通しが良い）。同様に、ラックの分離された排気領域（６）は、コンピュータ内排気領域（９）のみならず、ラックの排出空気調節機構（３）と共有される（仕切りがなく、風通しが良い）。これら２つの分離されたラック領域（吸気部（５）および排気部（６））は、ラックの外部（４）から分離されている。

コンピュータラック冷却システムのこの構成によって、吸気調節機構（１５）に供給される空気（１７）が外部の周囲環境空気温度（４）よりも低いことは保証され、排気調節機構（３）によって排気される空気（１８）の温度が外部の周囲環境空気温度（４）よりも高いことが保証されているため、調整は容易である。これにより、２つの細い短絡管（１１、１４）の内部の空気温度をそれぞれセンサ１２、１３によって測定することで、２つの分離された領域（５、６）内の各差圧の測定方法（本明細書の最初では、「ＣＦＭの差検出」と称した）が簡易になる。なお、これら２つの短絡管は、分離された各領域（５、６）をラック外部（４）と連通させるものである。

このようにして、例えば、排気調節機構（３）が排出する空気量が少な過ぎる場合、分離された排気領域（６）内において微量の圧力増加が生じる。これにより、加熱された排出空気（１８）は排気短絡管（１４）を介してラック（１）の外部（４）に押し出される。逆に、排気調節機構（３）がコンピュータユニットの排気部（９）よりも多量の空気を排気する場合、分離された排気領域（６）内に微量の圧力減少が生じる。これにより、高温空気（１８）よりも低温の周囲環境空気（４）がラック（１）の外部（４）から排気短絡管（１４）に入る。排気短絡管（１４）から出る高温空気（１８）または排気短絡管（１４）から入る周囲環境空気（４）には比較的大きい温度差があるため、差圧（周囲環境に対する差圧）が存在するかの判別、およびその差が正もしくは負のいずれであるかの判別に対して、低コストで確実な温度検知方法をもたらす。

同様に、吸気調節機構（１５）がラック（１）に供給する空気量が多すぎる場合、分離された吸気領域（５）内において微量の圧力増加（周囲環境に比べて）が生じる。これにより、低温冷却空気（１７）は吸気短絡管（１１）を介してラック（１）の外部（４）に押し出される。逆に、吸気調節機構（１５）がコンピュータユニット（９）に十分な冷却空気を供給しない場合、分離された吸気領域（５）内に微量の圧力減少（周囲環境に比べて）が生じる。これにより、周囲環境空気（４）がラック（１）の外部から吸気短絡管（１１）に入る。吸気短絡管（１１）から入る周囲環境空気（４）または吸気短絡管（１１）から出る低温冷却空気（１７）には比較的大きい温度差があるため、差圧（周囲環境に対する差圧）が存在するかの判別、およびその差が正または負であるかの判別に対して、低コストで確実な温度検知方法をもたらす。

図４の本発明の別の実施形態のラック筐体（２０）の設計においては、コンピュータ内排気領域（２８）からコンピュータ内吸気領域（２５）を分離しているが、コンピュータ室（２３）からラック排気領域（２９）を分離しているのみである。ラック吸気領域（３３）は、コンピュータ内吸気部分（２５）のみならず、コンピュータ室（２３）と共有される（仕切りがなく、風通しが良い）。分離された排気領域（２９）は、コンピュータ内排気領域（２８）のみならず、ラックの排出空気調節機構（２２）と共有され（仕切りがなく、風通しが良い）、ラック（２３）の外部から分離されている。

ここでも、排気調節機構（２２）によって排気される空気（３０）の温度が外部の周囲環境空気温度（２３）よりも高いことが保証されているため、差圧の測定方法（ＣＦＭの差検出）が簡易になる。

このようにして、例えば、排気調節機構（２２）が排気する空気量が少な過ぎる場合、分離された排気領域（２９）内おいて微量の圧力増加（周囲環境に比べて）が生じる。これにより、加熱された排出空気（３０）は排気短絡管（３２）を介してラックの外部（２３）に押し出される。逆に、排気調節機構（２２）がコンピュータユニット排気部（２８）よりも多量の空気を排気する場合、分離された排気領域（２９）内に微量の圧力減少（周囲環境に比べて）が生じる。これにより、高温空気（３０）に比べて低温の周囲環境空気がラックの外部（２３）から排気短絡管（３２）に入る。排気短絡管（３２）から出る高温空気（３０）または短絡管から入る周囲環境空気（２３）には比較的大きい温度差があるため、差圧（周囲環境に対する差圧）が存在するかの判別、およびその差が正もしくは負のいずれであるかの判別に対して、低コストで確実な温度検知（３１）方法をもたらす。

実装においては、任意の単一の短絡管の代わりに複数の短絡管を使用すること、もしくは短絡管の形状およびサイズを変更すること、または調節機能もしくはフィルタ機能を提供すること、またはその他の機構的な適応を用いるのが有利な場合もある。これらの変更形態は本明細書に記載される基本概念にとっては重要とみなされない。また、特にラック筐体（１）内の２つの分離された領域（５、６）間に追加の短絡管を配置することが有利な場合がある。これも、本明細書で説明された基本概念の拡張とみなされる。

短絡管温度測定方法の別の改良では、センサを短絡管の中央に配置することに加えて、短絡管のいずれか一方の端部または両方の端部にセンサ配置する。これにより、単一センサの短絡管に比べて測定上の利点がもたらされる。特に、周囲環境温度が加熱された排出空気温度よりも低いが、コンピュータラックに供給する低温空気よりも温度が高いという単純な条件が成立しているか否かを判別できる。短絡管の両端部における温度を測定することによって、空気質量体の実際の温度を知ることができるため、いずれの空気質量体が高温または低温であるかに関する推定が必要でなくなる。したがって、温度に関係なくＣＦＭ差を算出することが可能になる。また、短絡管内部に自己加熱素子を有してもよい。これにより、キャビネット内の圧力および温度に関するさらに多くの情報を提供できる。これらも本明細書で説明された基本概念の拡張とみなされる。

本発明を好ましい実施形態により図示し、説明してきたが、当業者であれば、添付の特許請求項に包まれる本発明の範囲から逸脱することなく、形態または細部にさまざまな変更を加えるのが可能であることは理解されるであろう。

差の検出方法の高レベルの図である。 筐体排気ファンを制御するように構成された回路の図である。 吸気領域と排気領域を分離している機器ラックを示す図である。 排気領域のみを分離している機器ラックを示す図である。

符号の説明

１００ 周囲環境
１０３ 筐体内プレナム
１０５ プレナム温度センサ
１０６ 温度センサ
１０７ 周囲環境温度センサ
１０８ ラック筐体
１０９ 短絡管

Claims (10)

1. １つまたは複数のコンピュータシステムを収納するラック筐体であって、
   空気流れの閉じられた空間を提供する少なくとも１つの筐体内プレナムと、
   筐体内プレナムと前記筐体の外側の周囲環境との間、または２つの筐体内プレナムの間に配置された短絡管と、
   前記短絡管内に配置されて、前記短絡管内部の短絡空気温度を測定する少なくとも１つの温度センサと、
   前記測定された短絡空気温度と、測定もしくは推定された周囲環境温度またはプレナム温度の少なくとも１つとの差から圧力を判定する圧力判定回路と、
   前記判定された圧力に応じて、前記筐体に流入する空気流れまたは前記筐体から流出する空気流れを制御する空気流れ調節装置とを備えたラック筐体。
2. 請求項１において、前記短絡管は前記筐体内プレナムと前記筐体の外側の周囲環境との間に配置されている、ラック筐体。
3. 請求項２において、さらに、前記プレナムの１つの内部に延出する前記短絡管の端部に配置されたプレナム温度センサを備えた、ラック筐体。
4. 請求項２において、さらに、前記筐体の外側の周囲環境内に延出する前記短絡管の端部に配置された周囲環境温度センサを備えた、ラック筐体。
5. 請求項１において、前記短絡管は２つの前記筐体内プレナムの間に配置されている、ラック筐体。
6. 請求項１において、２つの筐体内プレナムの一方が吸気プレナムで他方が排気プレナムであり、これらプレナムはそれぞれ、前記コンピュータシステム内部の吸気ファンおよび排気ファンを分離している、ラック筐体。
7. 請求項１において、前記温度センサは温度勾配を提供し、この温度勾配を用いて前記圧力が判定される、ラック筐体。
8. 複数のコンピュータを収納するラック筐体に冷却空気を供給または筐体から冷却空気を排気するように構成された空気流れ調節装置を制御する方法であって、
   前記ラック筐体内のプレナム領域とこのプレナム領域の外部領域との間に短絡管を配置する工程と、
   前記短絡管の複数の位置の温度差を測定する工程と、
   前記温度差から前記短絡管を通る空気流れの方向を判別する工程と、
   前記方向判別工程に応答して、空気冷却要求に一致するように、前記空気流れ調節装置を制御する工程とを備えた、空気流れ調節装置の制御方法。
9. 請求項８において、空気流れの方向判別工程が、さらに、
   前記短絡管の中央部分に第１温度センサを配置し、
   前記短絡管の一方の端部に第２温度センサを配置する、空気流れ調節装置の制御方法。
10. 請求項８において、前記ラック筐体が、さらに、吸気プレナムおよび排気プレナムを備え、前記吸気プレナムと排気プレナムとの間に前記短絡管を配置している、空気流れ調節装置の制御方法。

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