JP2010002143A

JP2010002143A - データセンタでの排熱方法

Info

Publication number: JP2010002143A
Application number: JP2008162456A
Authority: JP
Inventors: Toru Takahashi; 徹高橋
Original assignee: Kawamura Electric Inc
Current assignee: Kawamura Electric Inc
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2010-01-07

Abstract

【課題】本発明は、ラック２から排出された熱を効率よく排熱させるデータセンタ１での排熱方法を提供することを目的としている。
【解決手段】本発明に係るデータセンタでの排熱方法は、ラック２の列間は、交互に吸入帯４と排出帯５とを構成し、排出帯５の上部にはダクト７を設けると共に、排出帯５の端部に設置されているラック２には壁面体９を取り付けることにより、排出帯５をダクト７と壁面体９とで被覆し、排出帯５に排出された暖気をダクト７を介してエアコンディショナ３に吸気させることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、前面から冷気を吸入し背面から暖気を排出するように機器を収納したラックを吸入面と排出面とを向かい合わせて配列したデータセンタでの排熱方法に関するものである。

データセンタや電算室では、サーバー等の機器をラックに収納している。近年の情報化に伴い、その機器の数も増えラックへと密集させている。そのため、機器から排出される熱の処理が大きな課題となっており、従来さまざまな方策が採られてきている。

空気は温められると上昇するので、その性質を有効に利用できるように、エアコンディショナから排出された冷気は、ラックが配置されている床下から取り込むようにする。ラックやラックに収納されているサーバー等の機器類に吸気され暖められた空気をエアコンディショナへと送りデータセンタ内を循環させていた。
特開平１１−１４８７１０号公報

しかしながら、上記方法での空気の循環方法では、あまり効率的には排熱できていなかった。ラックは配列され、ラック列間は、冷気を吸気する列、暖気を排出する列と分離できるように、ラックの吸気面と排気面とをそれぞれ向かい合わせて設置していたが、それでも排気された暖気が吸気の列へ流れ込んでしまうこともあり、機器がまた暖かい空気を吸ってしまうことがあった。暖かい空気が吸気され続けると、機器にダメージを与える虞があった。

そこで本発明は、ラックから排出された熱を効率よく排熱させるデータセンタでの排熱方法を提供することを目的とし、その構造は、ラックの列間は、交互に吸入帯と排出帯とを構成し、排出帯の上部にはダクトを設けると共に、排出帯の端部に設置されているラックには壁面体を取り付けることにより、排出帯をダクトと壁面体とで被覆し、排出帯に排出された暖気をダクトを介してデータセンタ内に取り付けられたエアコンディショナに吸気させることを特徴とする。

また、ダクトには排出帯からの暖気の流量調整が可能である可変ダンパを設けることを特徴とする。

また、ダクトをエアコンディショナに向かって高くなるよう傾斜をつけて設け、暖気が上昇しやすくしたことを特徴とする。

本発明は、ラックの列間は、交互に吸入帯と排出帯とを構成し、排出帯の上部にはダクトを設けると共に、排出帯の端部に設置されているラックには壁面体を取り付けることにより、排出帯をダクトと壁面体とで被覆し、排出帯に排出された暖気をダクトを介してエアコンディショナに吸気させるため、一旦ラックから排出された空気が、吸入帯に侵入することなく、直接エアコンディショナに吸気されるので、効率よく空気の温度を下げながら、データセンタ内で循環させることができ、ラックに収納されたサーバー等の機器に対するダメージも最小限に抑えられる。

また、ダクトには排出帯からの暖気の流量調整が可能である可変ダンパを設けるため、ラックに収納されている機器の種類や数に合わせて、暖気の流量調整ができ、効率よく排熱が行え、機器に対するダメージも最小限に抑えられる。また、エアコンディショナに近い位置に配置されたラックと遠い位置に配置されたラックとでは、エアコンディショナの吸気量に差が出てしまうため、その差を調整するためにも流量調整が有効である。

また、ダクトをエアコンディショナに向かって高くなるよう傾斜をつけて設け、暖気が上昇しやすくしたため、空気は暖められると上昇するという性質を有効に利用し、さらに排気が効率よく行えるようになる。

本発明に係るデータセンタでの排熱方法の実施例を図１〜図５の添付図面に基いて説明する。

データセンタや電算室１には、通信機器や電子機器等を収納したラック２を設置している。ラック２に収納された機器からは熱が発生するため、データセンタや電算室１はエアコンディショナ３によって空調がなされている。空気は暖められると上昇する性質を有効に利用するため、エアコンディショナ３で冷やされた空気は床下から排出される。

機器類は、前面２ａ吸気、背面２ｂ排気の方向でラック２に取り付けられる。ラック２を並列したとき、すべてのラック２の前面２ａ側から冷気を吸気し、機器によって暖められた空気を背面２ｂ側に排気するように配置する。さらに、ラック２が複数列配置される場合には、ラック列の間の空間は一列おきに、冷気をラック２に取り込むための吸入帯４と、ラック２から暖気を排出するための排出帯５とする。

吸入帯４の床面はスリット等の通気孔６を設け、そこからエアコンディショナ３からの冷気を排出している。冷気はラック２の前面２ａから吸入され、機器の動作により暖められた空気は、ラック２の背面２ｂから排出帯５へと排出される。

データセンタや電算室１には、エアコンディショナ３を設け、二列のラック２に渡すように排出帯５の上部にはダクト７を取り付ける。ダクト７は、ラック２の一つ分に対向する幅寸法とし、ラック２の連結状況に合わせて、ダクト７も取り付けられるようになっている。エアコンディショナ３に一番近い位置に配置されたラック２に取り付けられたダクト７から、エアコンディショナ３へは接続ダクト８が取り付けられ、接続ダクト８には、排出帯５からの暖気を強制的にエアコンディショナ３へと排気するように排気ファンを取り付けることもできる。また、ラック列の端に配置されたラック２には、壁面体９を取り付ける。壁面体９とダクト７により、排出帯５はすべて覆われ、ラック２から排出された空気が、他の吸入帯４に流れることなく、直接エアコンディショナ３へと送られる。そうすることで暖気が再びラック２に吸入されることを防止でき、暖気を機器が再吸入することなく、ラック２に収納されている機器へのダメージも最小限に抑えることができる。エアコンディショナ３を設置する位置を排出帯５の延長線上にすると、接続ダクト８の長さを最短にすることができる。

請求項２に係るデータセンタでの排熱方法は、請求項１に記載のダクト７に可変ダンパ１０を設けることである。可変ダンパ１０は、排出帯５からの排気の流量を調整するもので、可変ダンパ１０を開閉可能とすることで、ダクト７への排気量を可変とする。

近年の情報化により、データセンタや電算室１で使用される機器の数も増え、データセンタや電算室１での機器もかなりの数がラック２に密集され配置されている。熱負荷設計は、その部屋で面積単位でなされており、全体での排熱効率には問題は生じない。しかしながら、ラック単位で見た場合には、熱負荷は均一ではなく、ラック列のなかのあるラックは大きな熱負荷があり、他のラックは小さな熱負荷であるというような場合がある。ラック２内の冷却に重要なことは、風量と吸入する空気の温度を確保することであり、大きな熱負荷のあるラックには吸気温度を確保すると共に、風量を大きく振り分けることが、効率の良い排熱となる。そこで、高負荷のラック２の可変ダンパ１０を大きく開放する一方で、低負荷のラック２の可変ダンパ１０は小さく開き、ラック２内へ送り込む風量の調節をすることで負荷容量に合わせた風量調整が可能となる。

また、一つのエアコンディショナ３が担うラック２の数が多いため、エアコンディショナ３から離れた位置に配置されたラックの排気をエアコンディショナ３へ送ることが困難である場合、エアコンディショナ３に近い位置に配置されたラック２のダクト７は可変ダンパ１０を閉じ、エアコンディショナ３から離れるにしたがって、可変ダンパ１０を開くようにして、それぞれのラック２からの排気量を調節し、エアコンディショナ３から離れた位置に配置されたラック２からの排気も確実に排出できるようにした。

請求項３に係るデータセンタでの排熱方法は、ラック１１に取り付けられるダクト１２の天井高さを、エアコンディショナ１３から離れたところに位置するダクト１２から、エアコンディショナ１３に近づくにつれて高くなるように、ダクト１２に傾斜をつける。空気は暖められると上昇するという性質を有効に使用し、排気帯１４の空気がエアコンディショナ１３に効率よく流れる構造とする。

データセンタでの排熱方法を示す説明図である。データセンタでのラックの配列を示す説明図である。図２における矢視Ａ図である。請求項２に示すデータセンタでのラックの排熱方法を示す説明図である。請求項３に示すデータセンタでのラックの排熱方法を示す説明図である。

符号の説明

１データセンタや電算室
２ラック
２ａ前面
２ｂ背面
３エアコンディショナ
４吸入帯
５排出帯
６通気孔
７ダクト
８接続ダクト
９壁面体
１０可変ダンパ
１１ラック
１２ダクト
１３エアコンディショナ
１４排気帯

Claims

前面から冷気を吸入し背面から暖気を排出するように機器を収納したラックを、吸入面と排出面とを向かい合わせて配列したデータセンタでの排熱方法であって、前記ラックの列間は、交互に吸入帯と排出帯とを構成し、該排出帯の上部にはダクトを設けると共に、該排出帯の端部に設置されているラックには壁面体を取り付けることにより、前記排出帯を前記ダクトと壁面体とで被覆し、前記排出帯に排出された暖気を前記ダクトを介してエアコンディショナに吸気させることを特徴とするデータセンタでの排熱方法。
前記データセンタでの排熱方法であって、前記ダクトには排出帯からの暖気の流量調整が可能である可変ダンパを設けることを特徴とする請求項１に記載のデータセンタでの排熱方法。
前記データセンタでの排熱方法であって、前記ダクトを前記エアコンディショナに向かって高くなるよう傾斜をつけて設け、暖気が上昇しやすくしたことを特徴とする請求項１または２に記載のデータセンタでの排熱方法。