JP2010198185A - 冷却システム、コンピュータ装置、冷却ファン制御装置、冷却ファン制御方法、及び冷却ファン制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の冷却ファンを搭載する筐体に適用した場合でも、過剰な冷却を不要とし、冷却ファンの回転数を最小限にすることで騒音の発生を防ぐ。
【解決手段】冷却システムは、装置内に搭載される複数のデバイスの温度を取得する複数の装置内温度センサと、装置内に設置される複数の冷却ファンと、複数の冷却ファンの出力を複数のデバイス側に排気すると共にその排気方向を決めるダクト角度を可変可能な複数の冷却ダクトと、複数の装置内温度センサにより取得された複数の装置内温度センサ値と、予め設定された複数のデバイス毎の動作温度上限値とに基づいて装置内の高温部に位置するデバイス側に複数の冷却ファンの出力が集中するように複数の冷却ダクトの排気方向を決めるダクト角度を可変制御する冷却ファンダクト角度制御部とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷却システム、コンピュータ装置、冷却ファン制御装置、冷却ファン制御方法、及び冷却ファン制御プログラムに係り、特にコンピュータ装置における冷却用ダクトのフィン角度の制御による冷却ファン騒音の低減に関する。

近年、ＣＰＵ・メモリなどの高性能化によって装置の発熱量が増加し、冷却ファンの回転数を高めて対応しているため、冷却ファンの騒音および消費電力が問題になっている。その対策として、従来は、コンピュータの持つ温度センサなどを用いて冷却ファン回転数を制御しているが、各装置の構成や負荷状況によって冷却条件が変わるため、最適なファン制御は難しく、冷却には大きなマージンを持たせることで対応している。したがって、大きなマージンに起因する過剰な冷却を不要とし、冷却ファンの回転数を最小限にすることで騒音の発生を防ぐことが望まれている。

これに関連して、特許文献１ではファン装置付き電気機器が開示されている。この電気機器は、筐体の内部に仕切り板を設けて上下に空間を分割し、各空間に温度センサを設けて温度を検出し、筐体の仕切り板の板面方向の両側壁に冷却エアの流出口と流入口を形成し、流出口の内側にファン装置を配置し、仕切り板と流入口との間に可動フィンを設け、圧電素子によって可動フィンの傾斜角度を制御する。そして、温度センサの検出温度により、各分割空間の温度差を検出し、その温度差に応じて可動フィンの傾斜角度を制御し、冷却エアの割り振り流量を決定する。これにより、筐体内の複数の熱源の温度に対応して１つのファン装置の冷却エアを有効に分配して供給でき、この効果は特に小型の筐体を有する電気機器に有効とされている。

特開２００１−０２４３７３号公報

特許文献１では、仕切り板と流入口との間に設けた可動フィンにより吸気量を制御する構成であるため、発熱部分に対する冷却能力の制御をダイレクトに行うのは難しい。また、特許文献１は、特に小型の筐体に適用する場合を考慮して、２つの空気流路に対して１つの可動フィンを用いてそれぞれの流量を制御する構成であるため、複数の冷却ファンを搭載するような比較的大きな筐体に適用するのは困難である。

本発明の目的は、上記課題を解決し、複数の冷却ファンを搭載する筐体に適用した場合でも、過剰な冷却を不要とし、冷却ファンの回転数を最小限にすることで騒音の発生を防ぐことができる冷却システムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る冷却システムは、装置内に搭載される複数のデバイスの温度を取得する複数の装置内温度センサと、前記装置内に設置される複数の冷却ファンと、前記複数の冷却ファンの出力を前記複数のデバイス側に排気すると共にその排気方向を決めるダクト角度を可変可能な複数の冷却ダクトと、前記複数の装置内温度センサにより取得された複数の装置内温度センサ値と、予め設定された複数のデバイス毎の動作温度上限値とに基づいて、前記装置内の高温部に位置するデバイス側に前記複数の冷却ファンの出力が集中するように前記複数の冷却ダクトの排気方向を決めるダクト角度を可変制御する冷却ファンダクト角度制御部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、複数の冷却ファンを搭載する筐体に適用した場合でも、過剰な冷却を不要とし、冷却ファンの回転数を最小限にすることで騒音の発生を防ぐことができる。

本発明の実施の形態に係る冷却システムを用いたコンピュータ装置であるラックサーバの全体構成を示す概略ブロック図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図１に示すラックサーバの斜視図である。 図１に示すダクト搭載部の構造を示す斜視図である。 比較例のダクト搭載部の構造を示す斜視図である。 図１に示す環境温度閾値テーブルを示す図である。 図１に示すデバイス動作上限温度テーブルを示す図である。 図１に示すデバイス・フィン角度テーブルを示す図である。 図１に示す冷却ファン制御装置の動作を説明するフォローチャートである。

次に、本発明に係る冷却システム、コンピュータ装置、冷却ファン制御装置、冷却ファン制御方法、及び冷却ファン制御プログラムの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１〜図３は、本発明の一実施の形態に係る冷却システムを用いたコンピュータ装置としてのラックサーバ１００の構成を説明するものである。

図１、図２（ａ）及び（ｂ）に示すラックサーバ１００は、装置本体を構成する筐体１１０と、この筐体１１０に取り付けられるドライブベイ１１１と、筐体１１０内に搭載されるデバイス１０１と、筐体１１０内を冷却する冷却システム１０２とを備える。

デバイス１０１は、複数（ｎ個：ｎは正の整数）のデバイス（１）〜（ｎ）から構成される。各デバイス（１）〜（ｎ）には、図２（ａ）に示すように、一例として、プロセッサ１０１ａ、メモリ１０１ｂ、拡張ボード（拡張カード）１０１ｃ、電源１０１ｄが含まれる。

冷却システム１０２は、温度センサ１と、冷却ファン制御装置（風向制御装置）２と、サーバ冷却装置３と、ダクト搭載部４とを有する。

温度センサ１は、ラックサーバ１００の装置設置環境の温度を取得する環境温度センサ１１と、ラックサーバ１００の装置内の温度を取得する装置内温度センサ１２とを有する。このうち、装置内温度センサ１２は、複数（ｎ個）の装置内温度センサ（１）〜（ｎ）で構成される。

冷却ファン制御装置２は、冷却ファン回転数制御部２１と、冷却ファンダクト角度制御部２２と、メモリ２３とを有する。このうち、冷却ファンダクト角度制御部２２は、冷却ファン（１）〜（ｍ）の数量に応じて複数（ｍ−１個）の冷却ファンダクト角度制御部（１）〜（ｍ−１）により構成される。

サーバ冷却装置３は、冷却ファン３１と、冷却ダクト角度出力部３２とを有する。このうち、冷却ファン３１は、複数（ｍ個：ｍは正の整数）の冷却ファン（１）〜（ｍ）により構成される。

ダクト搭載部４は、冷却ダクト４１と、フィン４２とを有する。このうち、冷却ダクト４１は、冷却ファン（１）〜（ｍ）の数量に応じて複数（ｍ個）の冷却ダクト（１）〜（ｍ）により構成される。フィン４２は、冷却ファン（１）〜（ｍ）の数量に応じて複数（ｍ−１個）のフィン（１）〜（ｍ−１）により構成される。

環境温度センサ１１は、図２（ｂ）に示すように、一例として、ドライブベイ１１１の外側表面部の所定位置に設置されているが、ラックサーバ１００の装置設置環境の温度を取得可能な位置であれば、いずれの位置に設置してもよい。この環境温度センサ１１は、ラックサーバ１００の装置設置環境の温度を取得し、その環境温度センサ値Ｓ１１を冷却ファン回転数制御部２１に出力する。

装置内温度センサ１２を構成する複数の装置内温度センサ（１）〜（ｎ）は、図２（ｂ）に示すように、一例として、ラックサーバ１００の筐体１１０内の各デバイス（１）〜（ｎ）の周辺の所定位置に設置され、それぞれセンサ設置部分の温度を取得し、その装置内温度センサ値Ｓ１２を冷却ファンダクト角度制御部２２に出力する。なお、装置内温度センサ１２としては、拡張ボード１０１ｃなどに内蔵の温度センサを使用してもよい。

冷却ファン回転数制御部２１は、環境温度センサ１１により取得された装置設置環境の温度を示す環境温度センサ値Ｓ１１に基づいて、その環境温度に適した冷却ファン３１の回転数を決定し、その回転数を制御する冷却ファン出力信号Ｓ２１を冷却ファン３１に出力する。

冷却ファンダクト角度制御部２２は、装置内温度センサ１２により取得された装置内温度センサ値Ｓ１２を基準に冷却ダクト４１の排気方向（風向）を決めるダクト角度を決定し、そのダクト角度信号Ｓ２２を冷却ダクト角度出力部３２に出力する。

メモリ２３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリで構成され、冷却ファン回転数制御部２１及び冷却ファンダクト角度制御部２２を構成するプロセッサ（ＣＰＵ）により実行される冷却ファン制御プログラム２３１のほか、そのプログラム実行時に参照される各種テーブル、例えば環境温度閾値テーブル２３２、デバイス動作上限温度テーブル２３３、及びデバイス・フィン角度テーブル（デバイス・角度テーブル）２３４が格納されている。

図５〜図７は、環境温度閾値テーブル２３２、デバイス動作上限温度テーブル２３３、デバイス・フィン角度テーブル２３４の一例を示す。

環境温度閾値テーブル２３２には、図５に示すように、環境温度の閾値１〜３を示す環境温度センサ値Ｔ_ｈ（１）〜（３）（例：Ｔ_ｈ（１）＜Ｔ_ｈ（２）＜Ｔ_ｈ（３））が設定されている。環境温度の閾値１〜３とは、冷却ファン３１の出力（回転数）を切り替える境目の温度である。この閾値は、例えば、任意の温度帯で、装置が最も高負荷になる状態において、各デバイスが十分に冷却されるように予め実験的に求めたものが採用される。図４の例では、環境温度の閾値の段階数は３段階となっているが、この段階数は自由に変更できる。

デバイス動作上限温度テーブル２３３には、図６に示すように、筐体１１０内に搭載された各デバイス（１）〜（ｎ）（図５の例では、プロセッサ（１）〜（２）、メモリ（１）〜（６）、拡張ボード（１）〜（４）を含む。）の動作上限温度Ｔ_ｍａｘ（１）〜（ｎ）が設定されている。この動作上限温度は、例えば、筐体１１０内に搭載されるプロセッサ（ＣＰＵ）１０１ａ、メモリ１０１ｂ、拡張ボード（拡張カード）１０１ｃなどの各デバイス（１）〜（ｎ）のデータシートから予め求めたものが採用される。

デバイス・フィン角度テーブル２３３は、図７に示すように、筐体１１０内に搭載された各デバイス（１）〜（ｎ）と各フィン（１）〜（ｍ−１）のフィン角度Ｆ_ａ（１１）〜（１（ｍ−１））とのそれぞれの対応関係を表す。この関係は、各デバイス（１）〜（ｎ）を最も効率よく冷却することが可能な各冷却フィン（１）〜（ｍ−１）の角度を予め実験的または計算によって求め、データとしてまとめたものが採用される。

冷却ファン３１を構成する複数の冷却ファン（１）〜（ｍ）は、図２（ａ）に示すように、冷却ダクト４１を構成する各冷却ダクト（１）〜（ｍ）の入口側にそれぞれ設置される。

冷却ダクト角度出力部３２を構成する複数の冷却ダクト角度出力部（１）〜（ｍ−１）は、例えばサーボモータなどのアクチュエータ（図３では、例えばサーボモータ）で構成され、その制御入力端子に冷却ファンダクト角度制御部２２の制御信号線が電気的に接続される一方、その駆動軸が、各フィン（１）〜（ｍ−１）の一端側に、それぞれのフィン角度（従って、各冷却ダクト（１）〜（ｍ）の排気方向を決めるダクト角度）を調整可能な状態で機械的に連結されている。この構成により、各冷却ダクト角度出力部（１）〜（ｍ−１）は、冷却ファンダクト角度制御部２２からのダクト角度信号Ｓ２２に基づいて、各冷却ダクト（１）〜（ｍ）の抱く度角度がそれぞれ所定のダクト角度となるように、各フィン（１）〜（ｍ−１）のフィン角度を所定のフィン角度に調整可能となっている。

冷却ダクト４１を構成する複数の冷却ダクト（１）〜（ｍ）は、図３に示すように、それぞれが矩形状の管路（「矩形状ダクト」又は「角ダクト」等とも言う）で構成される。各冷却ダクト（１）〜（ｍ）は、互いに隣接して並設され、図１に示す冷却ファン（１）〜（ｍ）が設置される入口側から筐体１１０内の各デバイス（１）〜（ｎ）を臨む出口側に向けて所定の長さ（ダクト長）で設置される。

フィン４２を構成する複数のフィン（１）〜（ｍ−１）は、図３に示すように、各冷却ダクト（１）〜（ｍ）の隣接する２つの冷却ダクトを仕切る内壁（壁面）を構成し、各冷却ダクト（１）〜（ｍ）の入口側から出口側に延びて設置される。各フィン（１）〜（ｍ−１）は、冷却ダクト角度出力部３２を構成するアクチュエータ（サーボモータ）の駆動力によりそのフィン角度を所定のフィン角度に調整することにより、各冷却ダクト（１）〜（ｍ）の排気方向（風向）を決めるダクト角度を所定のダクト角度となるよう可変可能となっている（図３中の矢印参照）。

なお、図３は、本実施の形態で採用されるダクト搭載部４の構造を示し、図４は、本実施の形態に対する比較例のダクト搭載部４の構造を示す。図３及び図４では、冷却ファン（１）〜（ｍ）は省略している。図３に示す本実施の形態のダクト搭載部４では、フィン（１）〜（ｍ−１）及びそのフィン角度を調整可能な冷却ファンダクト角度制御部（１）〜（ｍ−１）が設置され、各冷却ダクト（１）〜（ｍ）のダクト角度が可変制御可能となっている。これに対し、図４に示す比較例のダクト搭載部４では、フィン（１）〜（ｍ−１）及び冷却ファンダクト角度制御部（１）〜（ｍ−１）は設置されず、各冷却ダクト（１）〜（ｍ）のダクト角度は固定されている。

次に、本実施の形態の全体動作について、図８を参照して説明する。

図８は、冷却ファン制御装置２による冷却ファン制御方法を用いた冷却ダクト４１のフィン角度制御の動作を示すフローチャートである。このフローチャートで示す冷却ファン制御方法の処理は、冷却ファン回転数制御部２１及び冷却ファンダクト角度制御部２２を構成するプロセッサ（ＣＰＵ）がメモリ２３に格納された環境温度閾値テーブル２３２（図５参照）、デバイス動作上限温度テーブル２３３（図６参照）、デバイス・フィン角度テーブル２３４（図７参照）を参照しながら冷却ファン制御プログラム２３１を実行することにより実現される。

図８において、冷却ファン制御装置２は、動作開始に際し、メモリ２３内のデバイス動作上限温度テーブル２３３から各デバイス（１）〜（ｎ）の動作上限温度Ｔ_ｍａｘ（１）〜（ｎ）を読み込み（ステップＳｔ１）、環境温度センサ１１により取得された、ラックサーバ１００の装置設置環境の温度信号に対応する環境温度センサ値Ｓ１１を、冷却ファン回転数制御部２１に入力する（ステップＳｔ２）。すると、冷却ファン回転数制御部２１は、入力された環境温度センサ値Ｓ１１を、メモリ２３内の環境温度閾値テーブル２３２に設定された環境温度の閾値１〜３に対応する環境温度センサ値Ｔ_ｈ（１）〜（３）（Ｔ_ｈ（１）＜Ｔ_ｈ（２）＜Ｔ_ｈ（３））と順次比較することにより、環境温度センサ値Ｓ１１に対応する環境温度に適した冷却ファン３１の出力（回転数）の大きさ（例えば、大、中、小）を決定し、それに対応する冷却ファン出力信号Ｓ２１を冷却ファン３１に出力する（ステップＳｔ３〜Ｓｔ８）。

すなわち、環境温度センサ値Ｓ１１が閾値１に対応する環境温度センサ値Ｔ_ｈ（１）以下（Ｓ１１≦Ｔ_ｈ（１）、ステップＳｔ３：ＹＥＳ）の場合は、冷却ファン３１の出力の大きさを「小」と決定する（ステップＳｔ４）。

また、Ｔ_ｈ（１）より大きく（ステップＳｔ３：ＮＯ）、且つ、閾値２に対応する環境温度センサ値Ｔ_ｈ（２）以下の場合（Ｔ_ｈ（１）＜Ｓ１１≦Ｔ_ｈ（２）、ステップＳｔ５：ＹＥＳ）は、冷却ファン３１の出力の大きさを「中」と決定する（ステップＳｔ６）。

また、Ｔ_ｈ（２）より大きく且つ閾値３に対応する環境温度センサ値Ｔ_ｈ（３）以下の場合（Ｔ_ｈ（２）＜Ｓ１１≦Ｔ_ｈ（３）、ステップＳｔ７：ＹＥＳ）は、冷却ファン３１の出力の大きさを「大」と決定する（ステップＳｔ８）。

一方、Ｔ_ｈ（３）より大きい場合（Ｔ_ｈ（３）＜Ｓ１１、ステップＳｔ７：ＮＯ）は、環境温度の許容温度を超えていると判断し、その旨を知らせるアラーム（警告）信号を出力する（ステップＳｔ９）。これにより、本動作を終了する。

次いで、冷却ファン制御装置２は、装置内温度センサ１２を構成する複数の装置内温度センサ（１）〜（ｎ）より取得された、ラックサーバ１００の装置内各部の温度信号に対応する装置内温度センサ値Ｓ１２を冷却ファンダクト角度制御部２２に入力する（ステップＳｔ１０）。

すると、冷却ファンダクト角度制御部２２は、入力された装置内温度センサ値Ｓ１２と、デバイス動作上限温度テーブル２３３から読み込んだ各デバイス（１）〜（ｎ）の動作上限温度Ｔ_ｍａｘ（１）〜（ｎ）との差を求め、求めた差Ｔ_ｄｅｆ（１）〜（ｎ）を各デバイスマージン値として冷却ファン制御装置２内のＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ（非図示）に一時的に保存する（ステップＳｔ１１）。

次いで、冷却ファンダクト角度制御部２２は、保存した各デバイスマージン値Ｔ_ｄｅｆ（１）〜（ｎ）を参照して、各デバイス（１）〜（ｎ）の中で最小のデバイスマージン値Ｔ_{ｄｅｆ・ｍｉｎ}を持つデバイス１０１を求める（ステップＳｔ１２）。

次いで、冷却ファンダクト角度制御部２２は、メモリ２３内のデバイス・フィン角度テーブル２３４を参照して、フィン４２を構成する各フィン（１）〜（ｍ−１）のフィン角度Ｆ_ａ（１１）〜（１（ｍ−１））の中から、最小のデバイスマージン値Ｔ_{ｄｅｆ・ｍｉｎ}を持つデバイス１０１に対応するフィン４２のフィン角度を決定する（ステップＳｔ１３）。例えば、図７の例で、最小のデバイスマージン値Ｔ_{ｄｅｆ・ｍｉｎ}を持つデバイス１０１がデバイス（１）（プロセッサ（１））の場合は、これに対応するフィン４２のフィン角度は、フィン（１）がＦ_ａ（１１）、フィン（２）がＦ_ａ（１２）、フィン（３）がＦ_ａ（１３）、．．．、フィン（ｍ−１）がＦ_ａ（１（ｍ−１））となる。

次いで、冷却ファンダクト角度制御部２２は、決定したフィン４２のフィン角度に対応する冷却ファンダクト角度信号Ｓ２２を冷却ファンダクト角度出力部３２に出力する（ステップＳｔ１４）。

上記のステップＳｔ２〜Ｓｔ１４までの処理は、ラックサーバ１００の装置内の電源１０１ｄがＯＦＦされるまで繰り返し実行される（ステップＳｔ１５）。なお、冷却ファン制御装置２は、温度センサ１より定期的に各温度センサ値Ｓ１１、Ｓ１２を再取得し、冷却ファン３１に出力する冷却ファン出力信号Ｓ２１と、冷却ダクト角度出力部３２に出力する冷却ファンダクト角度信号Ｓ２２とをそれぞれ更新する。

以上の冷却ファン制御装置２による冷却ファン制御方法を用いた冷却ダクト４１のフィン角度制御の動作により、冷却ファンダクト角度出力部３２は、冷却ファンダクト角度信号Ｓ２２を入力する。すると、冷却ファンダクト角度出力部３２は、冷却ファンダクト角度信号Ｓ２２に基づいて、ラックサーバ１００の装置内の各デバイス（１）〜（ｎ）の許容温度に対してマージンが少ない高温部に位置する箇所のデバイス１０１側に冷却ファン３１の出力する風が集中するようにフィン４２のフィン角度を調整して冷却ダクト４１の排気方向（風向）を決めるダクト角度を可変制御する。

以上説明したように、本実施の形態では、ラックサーバ１００に搭載した冷却システム１０２において、冷却ファン制御装置２が以下のような動作を行う。

まず、冷却ファン制御装置２は、複数の装置内温度センサ（１）〜（ｎ）により取得された複数の装置内温度センサ値Ｓ１１と、予め設定された複数のデバイス（１）〜（ｎ）毎の動作温度上限値Ｔ_ｍａｘ（１）〜（ｎ）との差であるデバイスマージン値Ｔ_ｄｅｆ（１）〜（ｎ）を求める。

次いで、冷却ファン制御装置２は、求めたデバイスマージン値（１）〜（ｎ）に基づいて複数のデバイス（１）〜（ｎ）の中から装置内の高温部に位置するデバイスを決定する。

そして、冷却ファン制御装置２は、決定したデバイス側に複数の冷却ファン（１）〜（ｎ）の出力が集中するように冷却ファンダクト角度出力部３２を構成するアクチュエータを介してフィン（１）〜（ｍ−１）フィン角度を調整することにより複数の冷却ダクトフィン（１）〜（ｍ）の排気方向を決めるダクト角度を可変制御する。すなわち、冷却ファン制御装置２は、冷却ファン３１を構成する複数の冷却ファン（１）〜（ｎ）のそれぞれの風向を可変制御する。

これにより、冷却ファン制御装置２は、冷却ファン３１の出力する風の向きを装置内の温度センサ１から検出した高温部に位置するデバイス１０１側に集中させる。このようにして、ラックサーバ１００の装置内の高温部分に集中して冷却を行う。

したがって、本実施の形態によれば、次のような効果が得られる。

（１）ラックサーバ１００の装置内の高温になる部分に集中した冷却が可能となり、冷却ファン３１の回転数を従来よりも下げることが可能になる。

（２）ラックサーバ１００の装置内の温度分布の偏りがなくなることによって装置動作が安定する。

（３）冷却ファン３１の回転数を低減することで騒音の低下と消費電力の低下が可能になる。

すなわち、本実施の形態によれば、低回転でより効率的な冷却を可能にし、過剰な冷却を不要とし、冷却ファン３１の回転数を最小限にすることで騒音の発生を防ぐことができる。

また、前述した特許文献１では、冷却ファンの吸気量を制御するのに対し、本実施の形態では、冷却ファン３１の排気方向を制御するため、よりダイレクトに装置内の発熱部分への冷却能力の制御が可能となる。

さらに、特許文献１では、特に小型の筐体に対する技術であり、２つの空気流路に対して１つの可動フィンを用いてそれぞれの流量を制御するものであるのに対し、本実施の形態では、複数の冷却ファン３１を搭載するような比較的大きな筐体１１０であっても、複数のデバイス１０１の温度をセンシングし、複数のフィン４２によってそれぞれの冷却ファン３１の排気方向を制御するため、特に装置内の高温となるデバイス１０１に対し、複数の冷却ファン３１の出力を集中させ、冷却を行うことができる。

なお、本実施例では、冷却システム１０２を搭載したコンピュータ装置の一例としてラックサーバ１００をあげたが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、例えばタワー型サーバや一般のパーソナルコンピュータに対しても適用可能である。

また、冷却ファン制御装置（風向制御装置）２は、そのハードウェア及びソフトウェア（プログラム）構成は特に限定されるものではなく、上述した各部（冷却ファン回転数制御部２１、冷却ファンダクト角度制御部２２、メモリ２３）の機能を実現可能なものであれば、いずれの構成でも適用可能である。例えば、各部の機能毎に回路を独立させて構成したものでも、複数の機能を１つの回路にまとめて一体に構成したものでも、いずれの構成でも適用可能である。

以上、実施形態及び実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態及び実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

本発明は、冷却システム、コンピュータ装置、冷却ファン制御装置、冷却ファン制御方法、及び冷却ファン制御プログラム等の用途に利用可能である。また、本発明は、コンピュータ装置の冷却機構（冷却装置）等の用途にも利用可能である。

１ 温度センサ
２ 冷却ファン制御装置
３ サーバ冷却装置
４ ダクト搭載部
１１ 環境温度センサ
１２ 装置内温度センサ
２１ 冷却ファン回転数制御部
２２ 冷却ファンダクト角度制御部
２３ メモリ
３１ 冷却ファン
３２ 冷却ダクト角度出力部（アクチュエータ）
４１ 冷却ダクト（冷却用ダクト）
４２ フィン
１００ ラックサーバ（コンピュータ装置）
１０１ デバイス
１０１ａ プロセッサ
１０１ｂ メモリ
１０１ｃ 拡張ボード
１０１ｄ 電源
１０２ 冷却システム
１１０ 筐体
１１１ ドライブベイ
２３１ 冷却ファン制御プログラム
２３２ 環境温度閾値テーブル
２３３ デバイス動作上限温度テーブル
２３４ デバイス・フィン角度テーブル

Claims (11)

1. 装置内に搭載される複数のデバイスの温度を取得する複数の装置内温度センサと、
   前記装置内に設置される複数の冷却ファンと、
   前記複数の冷却ファンの出力を前記複数のデバイス側に排気すると共にその排気方向を決めるダクト角度を可変可能な複数の冷却ダクトと、
   前記複数の装置内温度センサにより取得された複数の装置内温度センサ値と、予め設定された複数のデバイス毎の動作温度上限値とに基づいて、前記装置内の高温部に位置するデバイス側に前記複数の冷却ファンの出力が集中するように前記複数の冷却ダクトの排気方向を決めるダクト角度を可変制御する冷却ファンダクト角度制御部とを備えたことを特徴とする冷却システム。
2. 前記複数の冷却ダクトは、前記ダクト角度を可変可能なフィンと、そのフィン角度を調整可能なアクチュエータとを有し、
   前記冷却ファンダクト角度制御部は、前記複数の装置内温度センサにより取得された複数の装置内温度センサ値と、予め設定された複数のデバイス毎の動作温度上限値との差であるデバイスマージン値を求め、求めたデバイスマージン値に基づいて前記複数のデバイスの中から前記装置内の高温部に位置するデバイスを決定し、決定したデバイス側に前記複数の冷却ファンの出力が集中するように前記アクチュエータを介して前記フィン角度を調整することにより前記複数の冷却ダクトの排気方向を決めるダクト角度を可変制御することを特徴とする請求項１に記載の冷却システム。
3. 前記冷却ファンダクト角度制御部は、前記複数のデバイスの動作上限温度値を格納するデバイス動作上限温度テーブルと、前記複数のデバイスと前記複数の冷却ダクトの排気方向を決める前記フィン角度とを互いに関連付けたデバイス・フィン角度テーブルとを用いて、前記複数の冷却ダクトの排気方向を決めるダクト角度を可変制御することを特徴とする請求項２に記載の冷却システム。
4. 前記フィンは、前記複数の冷却ダクトの隣接する２つの冷却ダクト間を仕切る壁面を構成し、
   前記アクチュエータは、前記フィンの一端側に配置されることを特徴とする請求項２又は３に記載の冷却システム。
5. 前記アクチュエータは、サーボモータを用いたものであることを特徴とする請求項４に記載の冷却システム。
6. 前記装置の設置環境温度を取得する環境温度センサと、
   前記環境温度センサにより取得された温度センサ値と、予め設定された環境温度の複数段階の閾値とに基づいて前記複数の冷却ファンの出力を決める回転数を可変制御する冷却ファン回転数制御部と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の冷却システム。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の冷却システムを備えたことを特徴とするコンピュータ装置。
8. 装置内に搭載される複数のデバイスの温度を取得する複数の装置内温度センサと、
   前記装置内に搭載される複数の冷却ファンと、
   前記複数の冷却ファンの出力を前記複数のデバイス側に排気すると共にその排気方向を決めるダクト角度を可変可能な複数の冷却ダクトと、
   を備えたコンピュータ装置の冷却ファン制御装置であって、
   前記複数の装置内温度センサにより取得された複数の装置内温度センサ値と、予め設定された複数のデバイス毎の動作温度上限値とに基づいて、前記装置内の高温部に位置するデバイス側に前記複数の冷却ファンの出力が集中するように前記複数の冷却ダクトの排気方向を決めるダクト角度を可変制御する冷却ファンダクト角度制御部を備えたことを特徴とする冷却ファン制御装置。
9. 前記複数の冷却ダクトは、前記ダクト角度を可変可能なフィンと、そのフィン角度を調整可能なアクチュエータとを有し、
   前記冷却ファンダクト角度制御部は、前記複数の装置内温度センサにより取得された複数の装置内温度センサ値と、予め設定された複数のデバイス毎の動作温度上限値との差であるデバイスマージン値を求め、求めたデバイスマージン値に基づいて前記複数のデバイスの中から前記装置内の高温部に位置するデバイスを決定し、決定したデバイス側に前記複数の冷却ファンの出力が集中するように前記アクチュエータを介して前記フィン角度を調整することにより前記複数の冷却ダクトの排気方向を決めるダクト角度を可変制御することを特徴とする請求項８に記載の冷却ファン制御装置。
10. 装置内に搭載される複数のデバイスの温度を取得する複数の装置内温度センサと、
    前記装置内に搭載される複数の冷却ファンと、
    前記複数の冷却ファンの出力を前記複数のデバイス側に排気すると共にその排気方向を決めるダクト角度を可変可能な複数の冷却ダクトと、
    を備えたコンピュータ装置の冷却ファン制御方法であって、
    前記複数の装置内温度センサにより取得された複数の装置内温度センサ値と、予め設定された複数のデバイス毎の動作温度上限値とに基づいて、前記装置内の高温部に位置するデバイス側に前記複数の冷却ファンの出力が集中するように前記複数の冷却ダクトの排気方向を決めるダクト角度を可変制御することを特徴とする冷却ファン制御方法。
11. 装置内に搭載される複数のデバイスの温度を取得する複数の装置内温度センサと、
    前記装置内に搭載される複数の冷却ファンと、
    前記複数の冷却ファンの出力を前記複数のデバイス側に排気すると共にその排気方向を決めるダクト角度を可変可能な複数の冷却ダクトと、
    を備えたコンピュータ装置の冷却ファン制御プログラムであって、
    コンピュータに、
    前記複数の装置内温度センサにより取得された複数の装置内温度センサ値と、予め設定された複数のデバイス毎の動作温度上限値とに基づいて前記装置内の高温部に位置するデバイス側に前記複数の冷却ファンの出力が集中するように前記複数の冷却ダクトの排気方向を決めるダクト角度を可変制御する処理を実行させることを特徴とする冷却ファン制御プログラム。

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