JP2010086450A - Cooling system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、収容器に収容されている発熱体を冷却する冷却システムに関する。 The present invention relates to a cooling system for cooling a heating element housed in a container.
冷気を導入することによりサーバなどの発熱体を冷却する技術が開示されている。たとえば、特許文献1には、機器室の上部空間の高温空気を取り入れ、局所的にラックを冷却する局所冷却装置が配置された空調システムが記載されている。
しかしながら、従来の技術では、空調機などから生成した冷却用の冷気が室内の空気と混合してしまうなど、冷気を効率的に利用することができない。そこで、サーバなどの発熱体を高い冷却効率で冷却することができる冷却システムが求められている。 However, in the conventional technology, the cool air generated from an air conditioner or the like cannot be used efficiently because the cool air for cooling is mixed with the indoor air. Therefore, a cooling system capable of cooling a heating element such as a server with high cooling efficiency is demanded.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様の冷却システムは、収容器に収容されている発熱体を冷却する冷却システムであって、空調機から吐出された冷気を、複数の収容器のそれぞれの内部へ導入する複数の送出装置と、複数の収容器のそれぞれの温度を計測する計測装置と、複数の収容器のそれぞれの温度に基づいて、複数の収容器のそれぞれに導入される冷気の流量を制御する制御装置とを備える。 In order to solve the above-mentioned problem, the cooling system according to the first aspect of the present invention is a cooling system for cooling a heating element housed in a container, and contains a plurality of cool air discharged from an air conditioner. Introduced into each of the plurality of containers based on the temperature of each of the plurality of delivery devices to be introduced into each of the containers, the measuring device for measuring the temperature of each of the plurality of containers, and the plurality of containers. And a control device for controlling the flow rate of the cool air.
上記冷却システムにおいて、複数の収容器のそれぞれに対応する複数の開口を有し、空調機から吐出された冷気を蓄える気室を形成するアクセスフロアと、複数の開口の開口度をそれぞれ調整する複数の調整装置とをさらに備えてもよく、複数の送出装置は、気室に蓄えられている冷気を、複数の開口のそれぞれから、複数の収容器のそれぞれの内部へ導入してもよく、制御装置は、複数の収容器のそれぞれの温度に基づいて、複数の開口の開口度をそれぞれ制御することにより、複数の収容器のそれぞれに導入される冷気の流量を制御してもよい。 In the above cooling system, an access floor having a plurality of openings corresponding to each of the plurality of containers, and forming an air chamber for storing the cool air discharged from the air conditioner, and a plurality of adjusting the opening degrees of the plurality of openings, respectively. And the plurality of delivery devices may introduce the cold air stored in the air chamber into each of the plurality of containers from each of the plurality of openings, and control the plurality of delivery devices. The apparatus may control the flow rate of the cold air introduced into each of the plurality of containers by controlling the degree of opening of the plurality of openings based on the temperature of each of the plurality of containers.
上記冷却システムにおいて、複数の送出装置は、気室に蓄えられている冷気を、複数の開口のそれぞれから、複数の収容器のそれぞれに導入する、複数の収容器のそれぞれに対応する複数のファンを有してもよく、制御装置は、複数の収容器のそれぞれの温度に基づいて、複数のファンのそれぞれの冷気の導入量をさらに制御してもよい。 In the above cooling system, the plurality of delivery devices introduces the cold air stored in the air chamber into each of the plurality of containers from each of the plurality of openings, and a plurality of fans corresponding to each of the plurality of containers. The control device may further control the amount of cold air introduced into each of the plurality of fans based on the temperature of each of the plurality of containers.
上記冷却システムにおいて、複数の送出装置は、圧縮された圧縮空気を用いて気室に蓄えられている冷気を複数の収容器のそれぞれに導入する、複数の収容器のそれぞれに対応する複数の気流増幅器を有してもよく、制御装置は、複数の収容器のそれぞれの温度に基づいて、複数の気流増幅器のそれぞれの冷気の導入量をさらに制御してもよい。 In the cooling system, the plurality of delivery devices introduce a plurality of airflows corresponding to each of the plurality of containers, each of which introduces cold air stored in the air chamber into each of the plurality of containers using compressed compressed air. An amplifier may be included, and the control device may further control the amount of cold air introduced into each of the plurality of airflow amplifiers based on the temperature of each of the plurality of containers.
上記冷却システムにおいて、圧縮空気を蓄える蓄積装置をさらに備えてもよく、複数の送出装置は、空調機への電気エネルギーの供給が停止されたことを検出した場合、蓄積装置に蓄えられている圧縮空気を用いて気室に蓄えられている冷気を複数の収容器のそれぞれに導入してもよい。 The cooling system may further include a storage device that stores compressed air. When the plurality of delivery devices detect that the supply of electrical energy to the air conditioner has been stopped, the compression devices stored in the storage device Cold air stored in the air chamber may be introduced into each of the plurality of containers using air.
上記冷却システムにおいて、計測装置は、複数の収容器のそれぞれの排気温度を計測する、複数の収容器のそれぞれに対応する複数の排気温度計測装置を有してもよく、制御装置は、発熱体の稼動が停止したことを検出した場合、停止した発熱体を収容している収容器に対応する開口の開口度を、排気温度計測装置が収容器の排気温度を直接計測することが可能な流量に冷気の流量を維持できるように制御してもよい。 In the cooling system, the measuring device may have a plurality of exhaust temperature measuring devices corresponding to each of the plurality of containers that measure the exhaust temperatures of the plurality of containers, and the control device may be a heating element. The flow rate at which the exhaust temperature measuring device can directly measure the exhaust temperature of the container when it detects that the operation of the engine has stopped, the opening degree corresponding to the container containing the stopped heating element In addition, it may be controlled so that the flow rate of the cold air can be maintained.
上記冷却システムにおいて、計測装置は、複数の収容器のそれぞれの吸気温度を計測する、複数の収容器のそれぞれに対応する複数の吸気温度計測装置をさらに有してもよく、制御装置は、複数の収容器のそれぞれの排気温度および複数の収容器のそれぞれの吸気温度に基づいて、複数の収容器のそれぞれに導入される冷気の流量を制御してもよい。 In the cooling system, the measurement device may further include a plurality of intake air temperature measurement devices corresponding to each of the plurality of containers for measuring the intake air temperatures of the plurality of containers, and the control device includes a plurality of control devices. The flow rate of the cool air introduced into each of the plurality of containers may be controlled based on the exhaust temperature of each of the containers and the intake air temperature of the plurality of containers.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims, and all combinations of features described in the embodiments are included. It is not necessarily essential for the solution of the invention.
図1は、実施形態に係る冷却システムのシステム構成の一例を示す。図1において、マシン室10には、収容器の一例としてのラック100が複数配置されている。複数のラック100のそれぞれは、発熱体の一例としてのサーバを収容する。
FIG. 1 shows an example of a system configuration of a cooling system according to the embodiment. In FIG. 1, a plurality of
また、マシン室10には、ラック100に収容されているサーバを冷却する、冷却システムが設けられている。冷却システムは、空調機110、アクセスフロア120、複数の送出装置130、複数の調整装置140、複数のラック100のそれぞれに対応する複数の吸気温度計測装置151、複数のラック100のそれぞれに対応する複数の排気温度計測装置152、および制御装置160を含む。
The
空調機110は、冷気を吐出する。アクセスフロア120は、マシン室10に気室124を形成する。気室124は、空調機110から吐出された冷気を蓄える。アクセスフロア120は、複数のラック100のそれぞれに対応する複数の開口122を有する。たとえば、アクセスフロア120は、複数のフロアパネルを含んでいる。アクセスフロア120は、複数のフロアパネルの組み合わせを変えることにより、複数の開口122のそれぞれの位置を、複数のラック100の位置に応じて変えることができる。
The
アクセスフロア120は、フロアパネルを有しない部分を開口122としてもよく、フロアパネルに形成されている開口を開口122としてもよい。アクセスフロアが有する複数の開口122のそれぞれは、対応するラック100の発熱量に応じた形状および大きさを有してもよい。
The
複数の送出装置130は、空調機110から吐出された冷気を、複数のラック100のそれぞれの内部へ導入する。具体的には、複数の送出装置130は、気室124に蓄えられている冷気を、複数の開口122のそれぞれから、複数のラック100のそれぞれの内部へ導入する。複数の送出装置130は、複数のファン132を有する。複数のファン132は、気室124に蓄えられている冷気を、複数の開口122のそれぞれから、複数のラック100のそれぞれに導入する。
The plurality of
複数の調整装置140は、複数の開口122の開口度をそれぞれ調整する。たとえば、調整装置140には、ボリュームダンパ、シャッタなどが用いられる。調整装置140は、フロアパネルに組み込まれていてもよく、ラックマウント、ラック100など、フロアパネル以外の場所に組み込まれていてもよい。これらの場合、容易に調整装置140を設けることができる。
The plurality of adjusting
複数の吸気温度計測装置151は、複数のラック100のそれぞれの吸気温度を計測する。ここでの吸気温度とは、ラック100の内外問わず、サーバによって熱せられる前の空気の温度を意味する。たとえば、吸気温度計測装置151は、ラックの吸気口近傍に設けられる。
The plurality of intake air temperature measuring
複数の排気温度計測装置152は、複数のラック100のそれぞれの排気温度を計測する。ここでの排気温度とは、ラック100の内外問わず、サーバによって熱せられた空気の温度を意味する。たとえば、排気温度計測装置152は、ラックの排気口近傍に設けられる。たとえば、吸気温度計測装置151および排気温度計測装置152には、検出した温度に応じた電気信号を出力する温度センサが用いられる。
The plurality of exhaust
制御装置160は、複数のラック100のそれぞれの温度に基づいて、複数のラック100のそれぞれに導入される冷気の流量を制御する。具体的には、制御装置160は、複数のラック100のそれぞれの排気温度に基づいて、複数のラック100のそれぞれに導入される冷気の流量を制御する。たとえば、制御装置160は、ラック100の温度が上昇したことを検出した場合、ラック100に導入される冷気の流量を増やしてもよい。反対に、制御装置160は、ラック100の温度が下降したことを検出した場合、ラック100に導入される冷気の流量を減らしてもよい。制御装置160は、複数のラック100のそれぞれの吸気温度にさらに基づいて、複数のラック100のそれぞれに導入される冷気の流量を制御してもよい。
The
制御装置160は、複数の開口122の開口度をそれぞれ制御することにより、複数のラック100のそれぞれに導入される冷気の流量を制御する。制御装置160は、複数のファン132のそれぞれをさらに制御することにより、複数のラック100のそれぞれに導入される冷気の流量を制御してもよい。たとえば、制御装置160は、複数のファン132のそれぞれの、回転速度および回転の停開始をさらに制御することにより、複数のラック100のそれぞれに導入される冷気の流量を制御してもよい。
The
制御装置160は、複数のラック100のそれぞれへの冷気の導入の停止および開始をさらに制御する。具体的には、制御装置160は、複数のラック100のそれぞれの温度に基づいて、少なくとも一つのラック100への冷気の導入を停止または開始させる。たとえば、制御装置160は、ラック100の温度が予め設定された温度に達していないラック100への冷気の導入を停止させる。また、制御装置160は、ラック100の温度が予め設定された温度に達したラック100への冷気の導入を開始させる。
The
この場合、停止温度および開始温度は同じ温度であってもよく、異なる温度であってもよい。また、停止温度および開始温度は、ラック100ごとに異なってもよい。制御装置160は、ラック100ごとの停止温度および開始温度をユーザに設定させてもよい。さらに、制御装置160は、ラック100ごとの停止温度および開始温度をユーザに更新させてもよい。
In this case, the stop temperature and the start temperature may be the same temperature or different temperatures. Further, the stop temperature and the start temperature may be different for each
制御装置160は、ラック100に収容されているサーバの稼動状態に基づいて、ラック100への冷気の導入の停止および開始を制御してもよい。たとえば、サーバの稼動が停止したことを検出した場合、制御装置160は、稼動が停止されたサーバを収容しているラック100への冷気の導入を停止させる。この場合、制御装置160は、サーバの稼動が停止されてから予め設定されている時間が経過した場合に、ラック100への冷気の導入を停止させてもよい。他の例では、制御装置160は、サーバの稼動が停止されてからラック100の温度が予め設定されている温度以下になった場合に、ラック100への冷気の導入を停止させてもよい。
The
また、制御装置160は、サーバの稼動が開始したことを検出した場合、稼動が開始されたサーバを収容しているラック100への冷気の導入を開始させる。この場合、制御装置160は、サーバの稼動が開始されてから予め設定されている時間が経過した場合に、ラック100への冷気の導入を開始させてもよい。他の例では、制御装置160は、サーバの稼動が開始されてからラック100の温度が予め設定されている温度以上になった場合に、ラック100への冷気の導入を開始させてもよい。
Further, when the
制御装置160は、ラック100に対応する調整装置140を制御することにより、ラック100への冷気の導入の停止および開始を制御する。具体的には、制御装置160は、ラック100に対応する調整装置140を制御して、ラック100に対応する開口122を閉じることにより、ラック100への冷気の導入を停止する。また、制御装置160は、ラック100に対応する調整装置140を制御して、ラック100に対応する開口122を開くことにより、ラック100への冷気の導入を開始する。
The
制御装置160は、ラック100に対応する送出装置130をさらに制御することにより、ラック100への冷気の導入を停止してもよい。たとえば、制御装置160は、ラック100に対応する送出装置130の稼動をさらに停止することにより、ラック100への冷気の導入を停止してもよい。また、制御装置160は、ラック100に対応する送出装置130の稼動をさらに開始することにより、ラック100への冷気の導入を開始してもよい。
The
本実施形態の冷却システムによれば、複数のラック100のそれぞれに対応する複数の送出装置130および複数の調整装置140を制御することによって、空調機110から吐出された冷気を、複数のラック100のそれぞれに導入する構成を用いている。また、複数のラック100のそれぞれの温度に基づいて、複数のラック100のそれぞれに導入する冷気の流量を制御する構成を用いている。これにより、複数のラック100のそれぞれに対して、ラック100の温度すなわち発熱量に応じて、ラック100を冷却するための冷気を安定的に供給することができる。
According to the cooling system of the present embodiment, by controlling the plurality of
また、本実施形態の冷却システムによれば、空調機110から吐出された冷気を、気室124に蓄える構成を用いている。また、気室124に蓄えられている冷気を、複数のラック100に対応する複数の開口122のそれぞれから、複数のラック100のそれぞれに導入する構成を用いている。このように、本実施形態の冷却システムによれば、アクセスフロア120を設けたことにより、マシン室10内の冷気と暖気とを完全に分離できるので、冷気による複数のラック100の冷却効率をより高めることができる。
Moreover, according to the cooling system of this embodiment, the structure which stores the cold air discharged from the
また、本実施形態の冷却システムによれば、冷却が不要なラック100に対応する開口122を閉じることにより、気室124から冷気が無駄に導入されることを防止することができる構成を用いている。これにより、気室124に蓄えられている冷気の利用効率をより高めることができる。
In addition, according to the cooling system of the present embodiment, the configuration in which the cool air is prevented from being introduced from the
また、本実施形態の冷却システムによれば、気室124に蓄えられている冷気を、ラック100の底面から直接ラック100の内部に供給する構成を用いている。これにより、ラックの前面に冷却スペースを設ける必要が無いので、マシン室10のスペースを有効利用することができるうえ、冷気によるラック100の冷却効率をより高めることができる。
Further, according to the cooling system of the present embodiment, a configuration is used in which the cool air stored in the
なお、制御装置160は、サーバの稼動が停止したことを検出した場合、停止したサーバを収容しているラック100に対応する開口122を完全に閉じなくてもよい。たとえば、制御装置160は、稼動が停止したサーバを収容しているラック100に対応する開口122の開口度を、排気温度計測装置152がラック100の排気温度を直接計測することが可能な流量に冷気の流量を維持できるように制御してもよい。これにより、排気温度計測装置152がラック100の温度を的確に計測することができるので、冷却システムは、ラック100内の温度を適切に制御することができる。
When detecting that the operation of the server has stopped, the
また、冷却システムは、一つのラック100に対して、複数の調整装置140または複数の送出装置130をさらに備えてもよい。たとえば、ラック100の内部にサーバを収容するスペースが複数形成されている場合、複数のスペースのそれぞれに対応する、複数の調整装置140または複数の送出装置130をさらに備えてもよい。この場合、複数のスペースのそれぞれの温度を計測する、複数の計測装置をさらに備えてもよい。そして、制御装置160は、複数のスペースのそれぞれの温度に基づいて、複数のスペースのそれぞれに導入される冷気の流量を制御してもよい。この場合、複数のスペースのそれぞれに対して、スペース内の温度すなわち発熱量に応じて、スペース内の温度を適切に制御することができる。
The cooling system may further include a plurality of adjusting
また、冷却システムは、一部のラック100に対しては、対応する送出装置130を設けない構成を用いてもよい。たとえば、冷却システムは、発熱量の低いラック100に対しては、対応する送出装置130を設けずに、対応する調整装置140で、ラック100に導入される冷気の流量を制御してもよい。
Further, the cooling system may be configured such that a part of the
また、冷却システムは、一部のラック100に対しては、対応する調整装置140を設けない構成を用いてもよい。たとえば、冷却システムは、既存のラック100など、調整装置140の設置が困難な場所に設けられているラック100に対しては、対応する送出装置130を設けずに、対応する送出装置130で、ラック100に導入される冷気の流量を制御してもよい。
Further, the cooling system may use a configuration in which the
図2は、実施形態に係る冷却システムのシステム構成の他の一例を示す。図2に示す冷却システムは、監視端末200をさらに備える点で、図1に示した冷却システムのシステム構成と相違する。 FIG. 2 shows another example of the system configuration of the cooling system according to the embodiment. The cooling system shown in FIG. 2 is different from the system configuration of the cooling system shown in FIG.
監視端末200は、複数のラック100のそれぞれに対応する、複数の制御装置160をそれぞれ制御する。たとえば、監視端末200は、複数の制御装置160のそれぞれに対して、推奨温度を設定する。この場合、複数の制御装置160のそれぞれは、対応するラック100の温度が設定された推奨温度の範囲内を維持するように、対応するラック100内に導入される冷気の流量を制御してもよい。
The
監視端末200は、上記推奨温度として、ラックに収容されているサーバのメーカによって指定された、サーバの設置環境温度を用いてもよい。監視端末200は、複数の制御装置160のそれぞれに対して、ラック100への冷気の導入を停止させる停止温度およびラック100への冷気の導入を開始させる開始温度をさらに設定してもよい。
The
監視端末200は、空調機110をさらに制御する。具体的には、監視端末200は、複数のラック100のそれぞれの温度に基づいて、空調機110が吐出する冷気の温度、吐出量、空調機110の停開始を制御する。たとえば、監視端末200は、ラック100へ導入する冷気の流量が最大であるにも関わらず、ラック100の温度を推奨温度の範囲内に維持させることができないと判断した場合、空調機110が吐出する冷気の温度を下げてもよく、空調機110が吐出する冷気の吐出量を増やしてもよい。この場合、監視端末200は、他のラック100の温度が、推奨温度の範囲以下に下がらないように、他のラック100に対応する送出装置130および調整装置140を制御してもよい。また、監視端末200は、ラック100の温度を推奨温度の範囲内に維持させることができると判断した場合、空調機110が吐出する冷気の温度を上げてもよく、空調機110が吐出する冷気の吐出量を減らしてもよい。
The
冷却システムは、複数の空調機110を備えてもよい。この場合、監視端末200は、複数の空調機110をそれぞれ制御してもよい。具体的には、監視端末200は、複数のラック100のそれぞれの温度に基づいて、複数の空調機110のそれぞれの、冷気の温度、吐出量、空調機の停開始を制御してもよい。たとえば、監視端末200は、一部のラック100を冷却したい場合は、一部のラック100を効率的に冷却するために最適な空調機110を選択し、選択した空調機110が吐出する冷気の温度を下げてもよく、選択した空調機110が吐出する冷気の吐出量を増やしてもよい。
The cooling system may include a plurality of
監視端末200は、異なる複数のタイミングにおいて、複数のラック100のそれぞれの温度、複数の送出装置130のそれぞれの制御情報、複数の調整装置140のそれぞれの制御情報、空調機110の制御情報などの各種情報をハードディスクなどの記憶装置に記録することにより、これらの情報の時系列データを蓄積してもよい。
At a plurality of different timings, the
図3は、実施形態に係る冷却システムのシステム構成の他の一例を示す。図3に示すマシン室10は、メインフレーム用のラック100がさらに配置されている点で、図2に示したマシン室10の構成と相違する。
FIG. 3 shows another example of the system configuration of the cooling system according to the embodiment. The
冷却システムは、メインフレーム用のラック100に対応する、送出装置130、調整装置140、吸気温度計測装置151、排気温度計測装置152、および制御装置160をさらに備える。また、アクセスフロア120は、メインフレーム用のラック100に対応する開口122をさらに有する。気室124には、隔壁126が設けられている。隔壁126は、気室124内に、メインフレーム設置用エリアに対応する第1気室と、サーバ設置エリアに対応する第2気室とを形成し、第2気室からの第1気室への冷気の流出を制限する。
The cooling system further includes a
複数の送出装置130は、複数のラック100のそれぞれに対応する複数の気流増幅器134を有する。複数の気流増幅器134は、コンプレッサ136によって圧縮された圧縮空気を用いて気室124に蓄えられている冷気を複数のラック100のそれぞれに導入する。制御装置160は、複数の気流増幅器134のそれぞれをさらに制御することにより、複数のラック100のそれぞれに導入される冷気の流量を制御してもよい。たとえば、制御装置160は、複数の気流増幅器134のそれぞれの、圧縮空気の吐出量および圧縮空気の吐出の停開始をさらに制御することにより、複数のラック100のそれぞれに導入される冷気の流量を制御してもよい。
The plurality of
たとえば、夜間など、メインフレームが停止され、サーバは停止されないケースがある。冷却システムは、メインフレームが停止されたことを検出した場合、メインフレーム用のラック100への冷気の供給を停止する。すなわち、冷却システムは、メインフレームが停止されたことを検出した場合、気室124に蓄えられている冷気を、稼動しているサーバを収容しているラック100のみに供給する。これにより、冷却システムは、気室124に蓄えられている冷気を有効利用できる。
For example, there are cases where the mainframe is stopped and the server is not stopped, such as at night. When the cooling system detects that the main frame is stopped, the cooling system stops the supply of cool air to the
なお、冷却システムは、メインフレームが停止されたことを検出した場合、空調機110から吐出された冷気が第1気室に流入しないように、隔壁126をさらに制御してもよい。たとえば、隔壁126が開口122および開口122の開口度を制御する調整装置140を有してもよい。この場合、冷却システムは、調整装置140を制御することにより、開口122閉じることで、空調機110から吐出された冷気が第1気室に流入しないように制御することができる。これにより、冷却システムは、空調機110から吐出された冷気を第2気室のみに蓄えることができるので、空調機110が吐出する冷気の吐出量を抑えることができる。
Note that the cooling system may further control the
冷却システムは、第1気室および第2気室のそれぞれに対応する複数の空調機110をさらに備えてもよい。この場合、冷却システムは、メインフレームが停止されたことを検出した場合、第1気室に対応する空調機110を停止させてもよい。これにより、冷却システムは、よりすくない電力量で、複数のラック100を冷却することができる。このように、実施形態に係る冷却システムは、サーバ用以外の発熱体の冷却を目的として利用してもよい。
The cooling system may further include a plurality of
図4は、実施形態に係る冷却システムのシステム構成の他の一例を示す。図4に示すマシン室10は、複数の既存のラック100がさらに配置されている点で、図2に示したマシン室10の構成と相違する。
FIG. 4 shows another example of the system configuration of the cooling system according to the embodiment. The
冷却システムは、複数の新設されたラック100のそれぞれに対応する、複数の送出装置130、複数の調整装置140、複数の吸気温度計測装置151、複数の排気温度計測装置152、および複数の制御装置160を含む。アクセスフロア120は、複数の新設されたラック100のそれぞれに対応する、複数の開口122を有する。
The cooling system includes a plurality of
同様に、冷却システムは、複数の既存のラック100のそれぞれに対応する、複数の送出装置130、複数の調整装置140、複数の吸気温度計測装置151、複数の排気温度計測装置152、および複数の制御装置160を含む。同様に、アクセスフロア120は、複数の既存のラック100のそれぞれに対応する、複数の開口122を有する。
Similarly, the cooling system includes a plurality of
複数の新設されたラック100のそれぞれに対応する複数の送出装置130は、複数の気流増幅器134を有する。一方で、複数の既存のラック100のそれぞれに対応する複数の送出装置130は、複数のファン132を有する。
The plurality of
新設されたラック100の底面には、開口が形成されている。このため、冷却システムは、新設されたラック100に対しては、気室124に蓄えられている冷気を、ラック100の底面開口から直接供給することができる。
An opening is formed in the bottom surface of the newly installed
一方で、既存のラック100の底面には、開口が形成されていない。このため、既存のラック100に対しては、気室124に蓄えられている冷気を、直接供給することができない。このような既存のラック100に対して、冷却システムは、気室124からアクセスフロア上に冷気を導入する。これにより、既存のラック100は、導入された冷気を、ラック側面の前面に形成されている開口から取り入れることができる。
On the other hand, no opening is formed on the bottom surface of the existing
気室124からアクセスフロア上に導入された冷気は、アクセスフロア上の暖気と混合してしまうので、既存のラック100に対する冷却効率は、新設のラック100に対する冷却効率よりも落ちてしまう。しかしながら、本実施形態の冷却システムは、既存のラック100に対しても、ラック100の温度に基づいて、ラック100に導入される冷気の流量を制御できる。このため、既存のラック100に対しても、ラック100の温度すなわち発熱量に応じて、ラック100の冷却に必要な冷気を安定的に供給することができる。また、既存のラック100に供給する冷気の流量を高めることにより、既存のラック100の前面の冷気の通風スペースを小型化することができるので、マシン室10のスペースを有効利用することができる。
Since the cool air introduced from the
なお、冷却システムは、気室124からアクセスフロア上に導入された冷気を、既存のラック100の開口に直接導入する、ダクトなどの導入部材をさらに有してもよい。これにより、気室124からアクセスフロア上に導入された冷気を、アクセスフロア上の暖気と混合させることなく、既存のラック100へ供給することができるので、既存のラック100に対する冷却効率をより高めることができる。このように、実施形態に係る冷却システムは、既存のラック100に収容されているサーバの冷却を目的として利用してもよい。
The cooling system may further include an introduction member such as a duct that directly introduces the cold air introduced from the
図5は、送出装置130、調整装置140、ラック100の構成の一例を示す。送出装置130は、気室124に蓄えられている冷気を開口122から導入するファン132を有する。調整装置140は、開口122の開口度を調整する。
FIG. 5 shows an example of the configuration of the sending
ラック100は、隔壁500を有する。隔壁500は、ラック100に、吸気スペース510とサーバ収容スペース520とを形成する。隔壁500には、複数の開口502が形成されている。複数の開口502は、複数のサーバのそれぞれの吸気口の位置に対応して、形成されていてもよい。隔壁500および開口502は、ラック100に予め設けられていてもよく、ラック100内に収容されたサーバのフロントパネルが、隔壁500および開口502の一部または全部の機能を果たしてもよい。
The
サーバ収容スペース520には、複数のサーバが収容されている。サーバ収容スペース520の底面には、配線用の開口524が形成されている。開口524は、配線が施された後、サーバ収容スペース520内の空気が漏出しないように、パテなどによって閉塞されていることが好ましい。
A plurality of servers are accommodated in the
吸気スペース510の底面には、開口512が形成されている。気室124から開口122を介して導入された冷気は、開口512から吸気スペース510へ導入される。吸気スペース510には、吸気温度計測装置151が設けられている。吸気温度計測装置151は、吸気スペース510内の冷気の温度を吸気温度として計測する。吸気スペース510へ導入された冷気は、開口502から、サーバ収容スペース520へ導入される。これにより、サーバ収容スペース520に収容されているサーバが冷却される。なお、吸気温度計測装置151は、1個に限られず、複数個設けられてもよい。
An
サーバ収容スペース520の背面には、複数の開口522が形成されている。複数の開口522は、複数のサーバのそれぞれの排気口の位置に対応して、形成されていてもよい。サーバにより熱せされた空気は、開口522からラック100の外部へ排出される。サーバ収容スペース520の背面には、排気温度計測装置152が設けられている。排気温度計測装置152は、開口522からから排出された空気の温度を排気温度として計測する。なお、排気温度計測装置152は、1個に限られず、複数個設けられてもよい。
A plurality of
制御装置160は、吸気温度計測装置151によって計測された吸気温度、および排気温度計測装置152によって計測された排気温度に基づいて、ファン132の回転量および開口122の開口度を制御する。これにより、制御装置160は、気室124から導入される冷気の流量を制御する。
The
吸気スペース510は、開口502以外の部分から空気が漏出しない、密閉構造を有することが好ましい。同様に、サーバ収容スペース520は、開口522以外の部分から空気が漏出しない、密閉構造を有することが好ましい。これにより、気室124から導入された冷気による冷却効率をより高めることができる。また、サーバが発する騒音の防音効果を高めることができる。
The
図6は、送出装置130、調整装置140、ラック100の構成の他の一例を示す。図6に示す構成は、ファン132の代わりに気流増幅器134が設けられている点で、図5に示した構成と相違する。気流増幅器134は、コンプレッサ136によって圧縮された圧縮空気を用いて気室124に蓄えられている冷気を開口122から導入する。
FIG. 6 shows another example of the configuration of the sending
具体的には、気流増幅器134は、開口122からラック100に向けて圧縮空気を吐出することにより、開口122からラック100にかけて負圧を発生させる。気室124に蓄えられている冷気は、発生した負圧により、開口122から導入される。
Specifically, the
制御装置160は、吸気温度計測装置151によって計測された吸気温度、および排気温度計測装置152によって計測された排気温度に基づいて、気流増幅器134の吐出量、吐出の停開始、および開口122の開口度を制御する。これにより、制御装置160は、気室124から導入される冷気の流量を制御する。
Based on the intake air temperature measured by the intake air
たとえば、ブレードサーバシステムに対して、1分間におよそ70立方メートルの空気を供給する必要がある場合、この要件を、送出装置130を設けずに満たすためには、600平方ミリメートルのフロアパネルおよそ8枚分の開口122が、ラックの前面に必要となる。また、ファン132を有する送出装置130を設ける構成とする場合、少なくとも直径が40cmのファン132を用いる必要がある。
For example, if it is necessary to supply approximately 70 cubic meters of air per minute to a blade server system, approximately 8 600 square millimeter floor panels are required to meet this requirement without the
これに対し、気流増幅器134を有する送出装置130を設ける構成とする場合、たとえば、高さ51mm、幅38mm、長さ200mmのサイズ、および50倍の増幅率を有する気流増幅器134を用いて、この気流増幅器134に、1分間におよそ1.4立方メートルの圧縮空気を吐出させることにより、上記要件を満たすことができる。
On the other hand, when it is set as the structure which provides the
このように、ファン132の代わりに気流増幅器134を設けることにより、より多くの冷気をラック100へ供給することができる。また、ファン132を設けた場合と比べて、開口122の面積を小さくできるうえ、コストが低い、故障が少ない、メンテナンスが容易である、騒音が少ない、制御が容易であるなどのメリットがある。
Thus, by providing the
送出装置130は、コンプレッサ136によって圧縮された冷気を蓄える、タンクなどの蓄積装置をさらに備えてもよい。送出装置130は、停電などにより、空調機110への電気エネルギーの供給が停止されたことを検出した場合、蓄積装置に蓄えられている圧縮空気を用いて気室124に蓄えられている冷気をラック100に導入してもよい。冷却システムは、最低限、気流増幅器134を制御装置160に制御させるための、予備電源をさらに備えてもよい。
The
蓄積装置は、少なくとも、停電発生時からサーバがシャットダウンするまでの間、空調機110へ電気エネルギーを供給する装置が主電源から予備電源に切り換わるまでの間、またはサーバが予備電源で稼動し続ける間、ラック100へ冷気を供給し続けることが可能な量の圧縮空気を蓄えることが可能な容量を有することが好ましい。
The storage device operates at least from the time of the occurrence of a power failure until the server shuts down, until the device that supplies electrical energy to the
図7は、送出装置130、調整装置140、ラック100の構成の他の一例を示す。図7に示す構成は、排気スペース530がラック100に設けられている点で、図6に示した構成と相違する。
FIG. 7 shows another example of the configuration of the
具体的には、ラック100は、隔壁504をさらに有する。隔壁504は、ラック100に、排気スペース530を形成する。排気スペース530の上面には、開口532が形成されている。サーバ収容スペース520内でサーバに熱せされた空気は、開口522から排気スペース530へ排出される。排気スペース530へ排出された空気は、開口532からラック100の外部へ排出される。
Specifically, the
なお、冷却システムは、開口532から排出された空気を、空調機110へ直接導入する、ダクトなどの導入部材をさらに有してもよい。これにより、開口532から排出された空気を、アクセスフロア上の空気と混合させることがないので、サーバの発熱の影響を受けやすいスペースでも、ラック100を設置することができる。
The cooling system may further include an introduction member such as a duct that directly introduces the air discharged from the
排気スペース530は、開口532以外の部分から空気が漏出しない、密閉構造を有することが好ましい。これにより、ラック100から排出された空気の排出効率をより高めることができる。また、サーバが発する騒音の防音効果を高めることができる。
The
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
10 マシン室
100 ラック
110 空調機
120 アクセスフロア
122 開口
124 気室
126 隔壁
130 送出装置
132 ファン
134 気流増幅器
136 コンプレッサ
140 調整装置
151 吸気温度計測装置
152 排気温度計測装置
160 制御装置
200 監視端末
500 隔壁
502 開口
504 隔壁
510 吸気スペース
512 開口
520 サーバ収容スペース
522 開口
524 開口
530 排気スペース
532 開口
DESCRIPTION OF
Claims (7)
空調機から吐出された冷気を、複数の前記収容器のそれぞれの内部へ導入する複数の送出装置と、
前記複数の収容器のそれぞれの温度を計測する計測装置と、
前記複数の収容器のそれぞれの温度に基づいて、前記複数の収容器のそれぞれに導入される前記冷気の流量を制御する制御装置と
を備える冷却システム。 A cooling system for cooling a heating element housed in a container,
A plurality of delivery devices for introducing cold air discharged from an air conditioner into each of the plurality of containers;
A measuring device for measuring the temperature of each of the plurality of containers;
A control system that controls a flow rate of the cold air introduced into each of the plurality of containers based on the temperature of each of the plurality of containers.
前記複数の開口の開口度をそれぞれ調整する複数の調整装置と
をさらに備え、
前記複数の送出装置は、前記気室に蓄えられている前記冷気を、前記複数の開口のそれぞれから、複数の前記収容器のそれぞれの内部へ導入し、
前記制御装置は、前記複数の収容器のそれぞれの温度に基づいて、前記複数の開口の開口度をそれぞれ制御することにより、前記複数の収容器のそれぞれに導入される前記冷気の流量を制御する
請求項1に記載の冷却システム。 An access floor having a plurality of openings corresponding to each of the plurality of containers, and forming an air chamber for storing cold air discharged from the air conditioner;
A plurality of adjusting devices that respectively adjust the degree of opening of the plurality of openings;
The plurality of delivery devices introduce the cold air stored in the air chamber into each of the plurality of containers from each of the plurality of openings,
The control device controls the flow rate of the cold air introduced into each of the plurality of containers by controlling the degree of opening of the plurality of openings based on the temperature of each of the plurality of containers. The cooling system according to claim 1.
前記制御装置は、前記複数の収容器のそれぞれの温度に基づいて、前記複数のファンのそれぞれの前記冷気の導入量をさらに制御する
請求項2に記載の冷却システム。 The plurality of delivery devices introduce the cold air stored in the air chamber from each of the plurality of openings to each of the plurality of containers, and each of the plurality of containers corresponds to each of the plurality of containers. Have a fan,
The cooling system according to claim 2, wherein the control device further controls the introduction amount of the cold air of each of the plurality of fans based on the temperature of each of the plurality of containers.
前記制御装置は、前記複数の収容器のそれぞれの温度に基づいて、前記複数の気流増幅器のそれぞれの前記冷気の導入量をさらに制御する
請求項2に記載の冷却システム。 The plurality of delivery devices introduce a plurality of airflows corresponding to each of the plurality of containers, each of which introduces the cold air stored in the air chamber into each of the plurality of containers using compressed compressed air. Having an amplifier,
The cooling system according to claim 2, wherein the control device further controls the introduction amount of the cold air of each of the plurality of airflow amplifiers based on the temperature of each of the plurality of containers.
をさらに備え、
前記複数の送出装置は、前記空調機への電気エネルギーの供給が停止されたことを検出した場合、前記蓄積装置に蓄えられている前記圧縮空気を用いて前記気室に蓄えられている前記冷気を前記複数の収容器のそれぞれに導入する
請求項4に記載の冷却システム。 A storage device for storing the compressed air;
When the plurality of delivery devices detect that the supply of electrical energy to the air conditioner is stopped, the cold air stored in the air chamber using the compressed air stored in the storage device The cooling system according to claim 4, wherein the cooling system is introduced into each of the plurality of containers.
前記制御装置は、前記発熱体の稼動が停止したことを検出した場合、停止した前記発熱体を収容している前記収容器に対応する前記開口の開口度を、前記排気温度計測装置が前記収容器の排気温度を直接計測することが可能な流量に前記冷気の流量を維持できるように制御する
請求項2乃至請求項5のいずれかに記載の冷却システム。 The measuring device has a plurality of exhaust temperature measuring devices corresponding to each of the plurality of containers, measuring the exhaust temperature of each of the plurality of containers.
When the control device detects that the operation of the heating element is stopped, the exhaust temperature measuring device stores the opening degree of the opening corresponding to the container that stores the stopped heating element. The cooling system according to any one of claims 2 to 5, wherein control is performed so that the flow rate of the cool air can be maintained at a flow rate at which the exhaust temperature of the vessel can be directly measured.
前記制御装置は、前記複数の収容器のそれぞれの排気温度および前記複数の収容器のそれぞれの吸気温度に基づいて、前記複数の収容器のそれぞれに導入される前記冷気の流量を制御する
請求項6に記載の冷却システム。 The measuring device further includes a plurality of intake temperature measuring devices corresponding to each of the plurality of containers for measuring the intake temperature of each of the plurality of containers,
The control device controls a flow rate of the cold air introduced into each of the plurality of containers based on an exhaust temperature of each of the plurality of containers and an intake temperature of each of the plurality of containers. 6. The cooling system according to 6.
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