JP2010218330A - 電子機器冷却システム - Google Patents
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Abstract
【課題】電源系統に異常が発生した場合であっても、コンピュータールームの温度の上昇を防止可能な電子機器冷却システムを提供する。
【解決手段】サーバーラック10内に導入した空気をサーバー3を通過させ、蒸発器21で冷却した後排出するサーバーラック冷却装置1A1、1B1、1A2、1B2を備え、熱源ユニット30、120を異なる商用電源で駆動し、熱源ユニット30に接続された蒸発器21A1、21A2が配置されたサーバーラック10A1、10A2及び熱源ユニット120に接続された蒸発器21B1、21B2が配置されたサーバーラック10B1、10B2を、サーバーラック10A1、10B1、10A2、10B2の順に配置した。
【選択図】図2
【解決手段】サーバーラック10内に導入した空気をサーバー3を通過させ、蒸発器21で冷却した後排出するサーバーラック冷却装置1A1、1B1、1A2、1B2を備え、熱源ユニット30、120を異なる商用電源で駆動し、熱源ユニット30に接続された蒸発器21A1、21A2が配置されたサーバーラック10A1、10A2及び熱源ユニット120に接続された蒸発器21B1、21B2が配置されたサーバーラック10B1、10B2を、サーバーラック10A1、10B1、10A2、10B2の順に配置した。
【選択図】図2
Description
本発明は、電子機器を冷却する電子機器冷却システムに関する。
従来、コンピュータールームに配置され、電子機器が収容されたキャビネットの空気出口側に空気−水熱交換器を配置し、キャビネットに収容された電子機器に付設したファンで送風される空気を上記空気−水熱交換器で冷却してコンピュータールームに戻す電子機器冷却装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
米国特許出願公開第2006/0232945号明細書
特許文献1のような電子機器冷却装置では、電子機器冷却装置に電力を供給する電源系統に異常が発生した場合であっても、この電源系統の異常に起因してコンピュータールームの温度が上昇することを防止したい、とするニーズがある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、電源系統に異常が発生した場合であっても、コンピュータールームの温度の上昇を防止可能な電子機器冷却システムを提供することを目的とする。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、電源系統に異常が発生した場合であっても、コンピュータールームの温度の上昇を防止可能な電子機器冷却システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、コンピュータールームに配置されたキャビネットに電子機器を収納し、前記キャビネットに蒸発器を配置し、この蒸発器から延びた冷媒配管に、電動機で駆動する圧縮機、凝縮器を有した熱源ユニットを接続し、前記コンピュータールームの空気を前記キャビネット内に導入し前記電子機器を通過させた後、この空気を前記蒸発器で冷却して前記キャビネットから排出する電子機器冷却装置を複数備え、複数の前記熱源ユニットのそれぞれを、複数の異なる電源系統のいずれかによって駆動し、異なる前記電源系統で駆動する前記熱源ユニットに接続された前記蒸発器が配置された前記キャビネットを、前記コンピュータールームにおいて交互に配置したことを特徴とする。
この構成によれば、コンピュータールーム内において、同一の電源系統で駆動する熱源ユニットに接続された蒸発器が配置されたキャビネットが互いに隣接した状態で1か所に固まって配置されることがなく、分散した状態で配置される。従って、複数の電源系統のうちいずれかの電源系統に異常が発生した場合において、異常が発生していない電源系統に係るキャビネットは、互いに隣接した状態で1か所に固まって配置されておらず、コンピュータールーム内に置いて分散されて配置されている状態となる。これにより、複数の電源系統のうちいずれかの電源系統に異常が発生した場合であっても、コンピュータールーム内に分散して配置されている、異常が発生していない電源系統に係るキャビネットが排出した空気によってコンピュータールーム内の温度の上昇を防止できる。
この構成によれば、コンピュータールーム内において、同一の電源系統で駆動する熱源ユニットに接続された蒸発器が配置されたキャビネットが互いに隣接した状態で1か所に固まって配置されることがなく、分散した状態で配置される。従って、複数の電源系統のうちいずれかの電源系統に異常が発生した場合において、異常が発生していない電源系統に係るキャビネットは、互いに隣接した状態で1か所に固まって配置されておらず、コンピュータールーム内に置いて分散されて配置されている状態となる。これにより、複数の電源系統のうちいずれかの電源系統に異常が発生した場合であっても、コンピュータールーム内に分散して配置されている、異常が発生していない電源系統に係るキャビネットが排出した空気によってコンピュータールーム内の温度の上昇を防止できる。
ここで、上記発明の電子機器冷却システムにおいて、異なる前記電源系統で駆動する前記熱源ユニットを、異なるブレーカーに接続したようにしてもよい。
この構成によれば、1の電源系統に異常が発生し、当該電源系統に係るブレーカーによって、当該電源系統から熱源ユニットへの電力の供給が停止された場合であっても、異常が発生していない他の電源系統によって、当該電源系統に係る熱源ユニットの駆動が可能となる。
この構成によれば、1の電源系統に異常が発生し、当該電源系統に係るブレーカーによって、当該電源系統から熱源ユニットへの電力の供給が停止された場合であっても、異常が発生していない他の電源系統によって、当該電源系統に係る熱源ユニットの駆動が可能となる。
本発明によれば、電源系統に異常が発生した場合であっても、コンピュータールームの温度の上昇の防止が可能となる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、サーバーラック冷却システム1(電子機器冷却システム)の構成を示す図である。
図1に示すサーバールーム2(コンピュータールーム)は、冷却対象である電子機器としてのサーバー3(図3)が収納されたサーバーラック10(キャビネット)が配置される部屋である。
本実施形態では、サーバーラック10A1、10A2、10B1、10B2の4台のサーバーラック10がサーバールーム2内に並んで配置されている。サーバーラック10A1は、図1中左端に配置され、その図中右隣にサーバーラック10B1が配置され、その右隣にサーバーラック10A2が配置され、その右隣にサーバーラック10B2が配置されている。
また、サーバールーム2の外には、熱源ユニット30及び熱源ユニット120が配置されている。熱源ユニット30は、サーバーラック10A1、10A2に接続され、熱源ユニット120は、サーバーラック10B1、10B2に接続されているが、これについては、後述する。
また、本実施形態に係るサーバーラック冷却システム1は、図2に示すように、複数のサーバーラック冷却装置1A1、1B1、1A2、1B2(電子機器冷却装置)を備えている。サーバーラック冷却装置1A1は、サーバーラック10A1と、このサーバーラック10A1に接続された熱源ユニット30とを備えて構成されている。同様に、サーバーラック冷却装置1B1は、サーバーラック10B1と、このサーバーラック10B1に接続された熱源ユニット120とを備え、サーバーラック冷却装置1A2は、サーバーラック10A2と、このサーバーラック10A2に接続された熱源ユニット30とを備え、サーバーラック冷却装置1B2は、サーバーラック10B2と、このサーバーラック10B2に接続された熱源ユニット120とを備えて構成されている。
図1は、サーバーラック冷却システム1(電子機器冷却システム)の構成を示す図である。
図1に示すサーバールーム2(コンピュータールーム)は、冷却対象である電子機器としてのサーバー3(図3)が収納されたサーバーラック10(キャビネット)が配置される部屋である。
本実施形態では、サーバーラック10A1、10A2、10B1、10B2の4台のサーバーラック10がサーバールーム2内に並んで配置されている。サーバーラック10A1は、図1中左端に配置され、その図中右隣にサーバーラック10B1が配置され、その右隣にサーバーラック10A2が配置され、その右隣にサーバーラック10B2が配置されている。
また、サーバールーム2の外には、熱源ユニット30及び熱源ユニット120が配置されている。熱源ユニット30は、サーバーラック10A1、10A2に接続され、熱源ユニット120は、サーバーラック10B1、10B2に接続されているが、これについては、後述する。
また、本実施形態に係るサーバーラック冷却システム1は、図2に示すように、複数のサーバーラック冷却装置1A1、1B1、1A2、1B2(電子機器冷却装置)を備えている。サーバーラック冷却装置1A1は、サーバーラック10A1と、このサーバーラック10A1に接続された熱源ユニット30とを備えて構成されている。同様に、サーバーラック冷却装置1B1は、サーバーラック10B1と、このサーバーラック10B1に接続された熱源ユニット120とを備え、サーバーラック冷却装置1A2は、サーバーラック10A2と、このサーバーラック10A2に接続された熱源ユニット30とを備え、サーバーラック冷却装置1B2は、サーバーラック10B2と、このサーバーラック10B2に接続された熱源ユニット120とを備えて構成されている。
図2は、サーバーラック冷却システム1の構成を模式的に示す図である。
サーバールーム2には、このサーバールーム2を冷却するための室内冷却用空気調和機5が設置されている。
この室内冷却用空気調和機5は、室外ユニット(不図示)と、天井空間内に設置された室内ユニット130とを備え、この室内ユニット130は、室内熱交換機131と、室内ファン132とを備えている。サーバールーム2を冷却する際、室内冷却用空気調和機5は、室内熱交換機131を蒸発器として機能させると共に、室内ファン132が発生する負圧により、ダクト144を介して天井に設けられた複数(本実施形態では3つ)の吸込口142から室内の空気を吸い込み、室内熱交換機131を通過させて冷却した後、ダクト145を介して床下空間146に導く。床下空間146に導かれた空気は、床に設けられた吹出口147から室内に吹き出し、サーバールーム2を冷却した後、再び、吸込口142から吸い込まれる。このようにして、サーバールーム2と室内ユニット130間を空気が循環し、サーバールーム2内が冷却される。
サーバールーム2には、このサーバールーム2を冷却するための室内冷却用空気調和機5が設置されている。
この室内冷却用空気調和機5は、室外ユニット(不図示)と、天井空間内に設置された室内ユニット130とを備え、この室内ユニット130は、室内熱交換機131と、室内ファン132とを備えている。サーバールーム2を冷却する際、室内冷却用空気調和機5は、室内熱交換機131を蒸発器として機能させると共に、室内ファン132が発生する負圧により、ダクト144を介して天井に設けられた複数(本実施形態では3つ)の吸込口142から室内の空気を吸い込み、室内熱交換機131を通過させて冷却した後、ダクト145を介して床下空間146に導く。床下空間146に導かれた空気は、床に設けられた吹出口147から室内に吹き出し、サーバールーム2を冷却した後、再び、吸込口142から吸い込まれる。このようにして、サーバールーム2と室内ユニット130間を空気が循環し、サーバールーム2内が冷却される。
図3はサーバーラック10を示す図である。
サーバーラック10は、前面及び後面が開口したキャビネット本体11を備え、このキャビネット本体11の底には、キャスタ13が設けられ、サーバーラック10が容易に移動可能となっている。
サーバーラック10は、前面及び後面が開口したキャビネット本体11を備え、このキャビネット本体11の底には、キャスタ13が設けられ、サーバーラック10が容易に移動可能となっている。
キャビネット本体11内には、複数のサーバー3がその背面をキャビネット本体11後面に向けて上下に段積み配置される。このサーバー3は、例えば、ブレードサーバー等によって構成され、冷却用のファン4を備えており、サーバー3内の温度が所定温度を超えるとファン4を駆動し、サーバー3内に外気を導入して機器背面から排出する強制空冷機能を備えている。このため、サーバー3の背面をキャビネット本体11背面に向けて配置することで、ファン4の駆動時には、図3の破線矢印で示すように、ファン4により室内空気がキャビネット前面開口64から吸い込まれ、サーバー3を冷却した後、リアドア12を通過して室内に排出される。なお、サーバー3には、図示せぬUPS(Uninterruptible Power supply)から電源電力が供給されており、電源系統たる商用電源300や商用電源301(図4)からの電力供給停止状態が発生した場合であっても、サーバー3及びファン4は動作を継続する。
キャビネット本体11後面には、後面開口65を閉塞自在に片開きで開閉するリアドア12が設けられている。このリアドア12を開けることによって、キャビネット本体11内のサーバー3にアクセス可能となる。このリアドア12は、通気自在に構成されるとともに、その内部に蒸発器21(蒸発器21A1、21A2、21B1、21B2)が配設される。
本構成のサーバーラック10は送風ファンを具備しない構成とされ、サーバー3に内蔵されたファン4によってサーバー3の排熱で暖められた空気が蒸発器21を流通する。このため、例えばリアドア12より内側に送風ファンを内蔵した構成に比して、リアドア12の奥行き寸法が短くなり、サーバーラック10自体の奥行き寸法を短くすることができる。なお、リアドア12の内側に送風ファンを配置し、この送風ファンによって室内空気をキャビネット本体11内に導入し、サーバー3を通った空気を蒸発器21に流通させるようにしてもよい。
なお、図2に示すように、サーバーラック10A1は蒸発器21A1を、サーバーラック10A2は蒸発器21A2を、サーバーラック10B1は蒸発器21B1を、サーバーラック10B2は蒸発器21B2をそれぞれ備えているが、これら蒸発器21A1、21A2、21B1、21B2は同一の構成を有しており、以下では、説明の便宜に応じて、符号として21を付して統一して説明したり、また明確に区別して説明したりする。
本構成のサーバーラック10は送風ファンを具備しない構成とされ、サーバー3に内蔵されたファン4によってサーバー3の排熱で暖められた空気が蒸発器21を流通する。このため、例えばリアドア12より内側に送風ファンを内蔵した構成に比して、リアドア12の奥行き寸法が短くなり、サーバーラック10自体の奥行き寸法を短くすることができる。なお、リアドア12の内側に送風ファンを配置し、この送風ファンによって室内空気をキャビネット本体11内に導入し、サーバー3を通った空気を蒸発器21に流通させるようにしてもよい。
なお、図2に示すように、サーバーラック10A1は蒸発器21A1を、サーバーラック10A2は蒸発器21A2を、サーバーラック10B1は蒸発器21B1を、サーバーラック10B2は蒸発器21B2をそれぞれ備えているが、これら蒸発器21A1、21A2、21B1、21B2は同一の構成を有しており、以下では、説明の便宜に応じて、符号として21を付して統一して説明したり、また明確に区別して説明したりする。
蒸発器21は、銅管とアルミニウム製板フィンとを備えるプレートフィンチューブ式熱交換器によって構成されている。
蒸発器21A1、21A2の銅管には、図2に示すように、熱源ユニット30から延びる第1の冷媒配管31(第1の液管31A及び第1のガス管31B)がフレキシブル配管(フレキシブル液管25及びフレキシブルガス管26)を介して接続されており、これにより第1の冷媒回路18が形成されている。
また、蒸発器21B1、21B2の銅管には、図2に示すように、熱源ユニット120から延びる第2の冷媒配管41(第2の液管41A及び第2のガス管41B)がフレキシブル配管(フレキシブル液管42及びフレキシブルガス管43)を介して接続されており、これにより第2の冷媒回路19が形成されている。
蒸発器21A1、21A2の銅管には、図2に示すように、熱源ユニット30から延びる第1の冷媒配管31(第1の液管31A及び第1のガス管31B)がフレキシブル配管(フレキシブル液管25及びフレキシブルガス管26)を介して接続されており、これにより第1の冷媒回路18が形成されている。
また、蒸発器21B1、21B2の銅管には、図2に示すように、熱源ユニット120から延びる第2の冷媒配管41(第2の液管41A及び第2のガス管41B)がフレキシブル配管(フレキシブル液管42及びフレキシブルガス管43)を介して接続されており、これにより第2の冷媒回路19が形成されている。
第1の冷媒配管31は、サーバールーム2の上床2Aと下床2Bとの間の床下空間146内を引き回されており、第1の冷媒配管31につながるフレキシブル液管25及びフレキシブルガス管26は、上床2Aの開口穴2C(図3)を通ってリアドア12内の蒸発器21につながる。このため、図3に示すように、フレキシブル液管25及びフレキシブルガス管26が蒸発器21から下方に延びた後に床下空間146内で緩やかに曲がるように引き回され、これらフレキシブル液管25及びフレキシブルガス管26の長さに余裕を持たせておくことによってリアドア12開閉時にフレキシブル液管25及びフレキシブルガス管26だけがリアドア12の動きに合わせて移動する。従って、リアドア12開閉時に他の配管に力が作用することがなく、他の配管、例えば、第1の液管31A及び第1のガス管31Bに鋼管を適用することが可能である。
同様のことは、第2の冷媒配管41についても言うことができる。
同様のことは、第2の冷媒配管41についても言うことができる。
熱源ユニット30は、図2に示すように、能力可変型の圧縮機32、圧縮機モータ33(電動機)、室外ファン37を駆動する室外ファンモータ34、凝縮器35、膨張弁36及び制御ユニット80を備えている。そして、圧縮機モータ33によって駆動される圧縮機32が第1の冷媒回路18に充填された冷媒を圧縮して吐出することにより、第1の冷媒回路18内を冷媒が循環し、冷凍サイクル運転を行う。この冷凍サイクル運転中、蒸発器21A1、21A2によってサーバー3から排出された空気が冷却されてサーバールーム2内に排出される。
同様に、熱源ユニット120は、能力可変型の圧縮機121、圧縮機モータ127(電動機)、室外ファン125を駆動する室外ファンモータ126、凝縮器123、膨張弁124及び制御ユニット85を備えている。そして、圧縮機モータ127によって駆動される圧縮機121が第2の冷媒回路19に充填された冷媒を圧縮して吐出することにより、第2の冷媒回路19内を冷媒が循環し、冷凍サイクル運転を行う。この冷凍サイクル運転中、蒸発器21B1、21B2によってサーバー3から排出された空気が冷却されて室内に排出される。
ここで、従来の電子機器冷却装置は空気−水熱交換器を備えるため、この空気−水熱交換器にチラー水を循環する経路の一部からでも水漏れが生じると、この水によってサーバーが損傷するおそれがある。本構成では、上述したように、蒸発器21には、冷凍サイクルを循環する冷媒が供給されるため、万一冷媒が循環する経路から冷媒の漏れが生じたとしても、この冷媒は即座に蒸発し、サーバー3のショートもしくは漏電が生じることはない。
図4は、サーバーラック冷却システム1の機能的構成を示すブロック図である。なお、この図において、破線は電力供給線を示している。
集中コントローラ200は、図2に示すように、床下空間146の下床2B上に配置されており、制御ユニット80、85を集中制御するための制御回路である。
この集中コントローラ200には、サーバーラック10内に設けられ、サーバーラック10内の温度を検出するサーバー温度センサ29E、29F(図3)が接続されており、これらサーバー温度センサ29E、29Fからサーバーラック10内の温度を示す信号が入力される。集中コントローラ200は、サーバー温度センサ29E、29Fから入力された温度信号に基づいて、例えば統計学的手法により、サーバーラック10内の温度を検出する。
集中コントローラ200は、図2に示すように、床下空間146の下床2B上に配置されており、制御ユニット80、85を集中制御するための制御回路である。
この集中コントローラ200には、サーバーラック10内に設けられ、サーバーラック10内の温度を検出するサーバー温度センサ29E、29F(図3)が接続されており、これらサーバー温度センサ29E、29Fからサーバーラック10内の温度を示す信号が入力される。集中コントローラ200は、サーバー温度センサ29E、29Fから入力された温度信号に基づいて、例えば統計学的手法により、サーバーラック10内の温度を検出する。
制御ユニット80は、熱源ユニット30の各部を中枢的に制御するものであり、集中コントローラ200の制御の下、圧縮機モータ33、膨張弁36及び室外ファンモータ34を制御する。
制御ユニット85は、熱源ユニット120の各部を中枢的に制御するものであり、集中コントローラ200の制御の下、圧縮機モータ127、膨張弁124及び室外ファンモータ126を制御する。
制御ユニット85は、熱源ユニット120の各部を中枢的に制御するものであり、集中コントローラ200の制御の下、圧縮機モータ127、膨張弁124及び室外ファンモータ126を制御する。
熱源ユニット30が備える圧縮機モータ33、膨張弁36、室外ファンモータ34及び制御ユニット80には、商用電源300から電力が供給される。商用電源300から熱源ユニット30へ延びる電力供給線上には、ブレーカー300Aが設けられている。このブレーカー300Aは、商用電源300から供給される電力に係る電流に異常が生じた場合や、過電流が発生した場合、過負荷が生じた場合、短絡が発生した場合等に、商用電源300から熱源ユニット30への電力の供給を遮断する装置である。
一方、熱源ユニット120が備える圧縮機モータ127,膨張弁124、室外ファンモータ126及び制御ユニット85には、商用電源300とは異なる電源系統である商用電源301から電力が供給される。商用電源301から熱源ユニット120へ延びる電力供給線上には、ブレーカー301Aが設けられている。このブレーカー301Aは、商用電源301から供給される電力に係る電流に異常が生じた場合や、過電流が発生した場合、過負荷が生じた場合、短絡が発生した場合等に、商用電源301から熱源ユニット120への電力の供給を遮断する装置である。
次に、本実施形態に係るサーバーラック冷却システム1の動作を説明する。
先ず、商用電源300及び商用電源301が正常である場合の動作(通常運転)について説明する。
商用電源300及び商用電源301が正常である場合、制御ユニット80は、集中コントローラ200の制御の下、圧縮機モータ33を制御して圧縮機32を駆動すると共に、膨張弁36を適切な範囲で開状態とする。同時に、制御ユニット85は、集中コントローラ200の制御の下、圧縮機モータ127を制御して圧縮機121を駆動すると共に、膨張弁124を適切な範囲で開状態とする。
そして、集中コントローラ200は、サーバー温度センサ29E、29Fから入力された信号に基づいてサーバーラック10内の温度を検出すると共に、当該サーバーラック10内の温度と第1目標温度との差分に基づいて、制御ユニット80及び制御ユニット85を制御して、圧縮機モータ33及び圧縮機モータ127を制御し、サーバーラック10内が第1目標温度になるように制御する。なお、サーバー3の周囲温度の適温範囲は、一般的には17〜26℃とされている。これ以上温度が上昇すると、サーバー3を構成する半導体や電子部品の寿命が短縮するとともに、故障率が増加する。例えば、半導体の場合、40℃における故障率を1とすると、60℃で10倍、80℃で100倍となる。また、電解コンデンサの場合には、温度が10℃上昇すると寿命が半分になってしまう。そこで、通常時には、空調の第1目標温度として前述した17〜26℃の範囲に属する、例えば、20℃が設定される。これにより、温度上昇によるサーバー3の熱暴走を防ぐだけでなく、サーバー3を構成する電子部品の故障率を下げるとともに、寿命を延ばすことができる。
先ず、商用電源300及び商用電源301が正常である場合の動作(通常運転)について説明する。
商用電源300及び商用電源301が正常である場合、制御ユニット80は、集中コントローラ200の制御の下、圧縮機モータ33を制御して圧縮機32を駆動すると共に、膨張弁36を適切な範囲で開状態とする。同時に、制御ユニット85は、集中コントローラ200の制御の下、圧縮機モータ127を制御して圧縮機121を駆動すると共に、膨張弁124を適切な範囲で開状態とする。
そして、集中コントローラ200は、サーバー温度センサ29E、29Fから入力された信号に基づいてサーバーラック10内の温度を検出すると共に、当該サーバーラック10内の温度と第1目標温度との差分に基づいて、制御ユニット80及び制御ユニット85を制御して、圧縮機モータ33及び圧縮機モータ127を制御し、サーバーラック10内が第1目標温度になるように制御する。なお、サーバー3の周囲温度の適温範囲は、一般的には17〜26℃とされている。これ以上温度が上昇すると、サーバー3を構成する半導体や電子部品の寿命が短縮するとともに、故障率が増加する。例えば、半導体の場合、40℃における故障率を1とすると、60℃で10倍、80℃で100倍となる。また、電解コンデンサの場合には、温度が10℃上昇すると寿命が半分になってしまう。そこで、通常時には、空調の第1目標温度として前述した17〜26℃の範囲に属する、例えば、20℃が設定される。これにより、温度上昇によるサーバー3の熱暴走を防ぐだけでなく、サーバー3を構成する電子部品の故障率を下げるとともに、寿命を延ばすことができる。
次いで、商用電源300及び商用電源301のいずれかに異常が生じた場合におけるサーバーラック冷却システム1の動作について図5のフローチャートを用いて説明する。
なお、フローチャートの動作の開始時点では、商用電源300及び商用電源301のいずれも正常であるものとする。
なお、フローチャートの動作の開始時点では、商用電源300及び商用電源301のいずれも正常であるものとする。
集中コントローラ200は、上述した通常運転を行っている間、商用電源300及び商用電源301のいずれかに異常が発生したか否かを監視する(ステップSA1、ステップSA2)。商用電源300及び商用電源301のいずれかに発生する異常としては、例えば、ブレーカー300A又はブレーカー301Aによって、商用電源300又は商用電源301からの電力の供給が停止することや、落雷等に起因して商用電源300又は商用電源301に停電が発生すること、その他、ブレーカー300A又はブレーカー301Aでは検出できない電流の異常が生じること等がある。
商用電源300及び商用電源301のいずれかに異常が発生した場合(ステップSA2:YES)、集中コントローラ200は、異常が発生した商用電源300又は商用電源301に係る熱源ユニット30又は熱源ユニット120の駆動を停止する(ステップSA3)。なお、説明の便宜のため、以下の説明では、商用電源300に異常が発生したものとする。
ステップSA3の動作を詳述すると、商用電源300の異常の発生に起因して、商用電源300からの電力の供給が停止された場合、集中コントローラ200の制御にかかわらず、熱源ユニット30に電力が供給されないため、熱源ユニット30の駆動が停止する。なお、商用電源300からの電力の供給が停止されたときは、熱源ユニット30の各部にUPS(Uninterruptible Power supply:無停電電源装置)等のバックアップ電源から電力を供給するように構成してもよく、このように構成した場合、集中コントローラ200は、制御ユニット80を制御して、圧縮機モータ33の駆動を停止すると共に、膨張弁36を閉状態とし、第1の冷媒回路18における冷媒の循環を完全に停止するようにしてもよい。
一方、商用電源300に異常が発生した状態で、商用電源300から熱源ユニット30に電力が供給されている場合は、集中コントローラ200は、制御ユニット80を制御して、圧縮機モータ33の駆動を停止すると共に、膨張弁36を閉状態とし、第1の冷媒回路18における冷媒の循環を完全に停止する。
ステップSA3の動作を詳述すると、商用電源300の異常の発生に起因して、商用電源300からの電力の供給が停止された場合、集中コントローラ200の制御にかかわらず、熱源ユニット30に電力が供給されないため、熱源ユニット30の駆動が停止する。なお、商用電源300からの電力の供給が停止されたときは、熱源ユニット30の各部にUPS(Uninterruptible Power supply:無停電電源装置)等のバックアップ電源から電力を供給するように構成してもよく、このように構成した場合、集中コントローラ200は、制御ユニット80を制御して、圧縮機モータ33の駆動を停止すると共に、膨張弁36を閉状態とし、第1の冷媒回路18における冷媒の循環を完全に停止するようにしてもよい。
一方、商用電源300に異常が発生した状態で、商用電源300から熱源ユニット30に電力が供給されている場合は、集中コントローラ200は、制御ユニット80を制御して、圧縮機モータ33の駆動を停止すると共に、膨張弁36を閉状態とし、第1の冷媒回路18における冷媒の循環を完全に停止する。
ここで、本実施形態では、図1及び図2に示すように、サーバールーム2内において、熱源ユニット30に接続されたサーバーラック10A1に隣接して、熱源ユニット120に接続されたサーバーラック10B1が配置され、このサーバーラック10B1に隣接して、熱源ユニット30に接続されたサーバーラック10A2が配置され、このサーバーラック10A2に隣接して、熱源ユニット120に接続されたサーバーラック10B2が配置されている。つまり、サーバールーム2内において、異なる電源系統で駆動する熱源ユニットに係るサーバーラック10が交互に配置されている。
このため、サーバールーム2内において、同一の熱源ユニット30に接続された蒸発器21A1、21A2を有するサーバーラック10A1、10A2が互いに隣接した状態で1箇所に固まって配置されておらず、同様に、同一の熱源ユニット120に接続された蒸発器21B1、21B2を有するサーバーラック10B1、10B2は、互いに隣接した状態で1箇所に固まって配置されていないこととなる。
このため、サーバールーム2内において、同一の熱源ユニット30に接続された蒸発器21A1、21A2を有するサーバーラック10A1、10A2が互いに隣接した状態で1箇所に固まって配置されておらず、同様に、同一の熱源ユニット120に接続された蒸発器21B1、21B2を有するサーバーラック10B1、10B2は、互いに隣接した状態で1箇所に固まって配置されていないこととなる。
そして、商用電源300に異常が発生し、熱源ユニット30の駆動が停止した場合、サーバーラック10A1、10A2の蒸発器21A1、21A2によってサーバーラック10A1、10A2から排出される空気の冷却は行われない一方、サーバーラック10B1、10B2の蒸発器21B1、21B2によってサーバーラック10B1、10B2から排出される空気の冷却が行われることとなる。この場合において、上述したように、サーバーラック10B1、10B2は、サーバールーム2内において、互いに隣接した状態で1箇所に固まって配置されることなく、分散されて配置されている。従って、サーバーラック10B1、10B2が互いに隣接した状態で1箇所に固まって配置されている場合と比較し、サーバーラック10B1、10B2からサーバールーム2内に冷却後の空気が効率よく提供され、サーバールーム2内の温度の上昇が防止される。
上述したように、サーバー3自体には、商用電源300の電力供給停止状態が発生した場合であっても、UPSから電源電力が供給され、ファン4の動作は継続して行われる。従って、サーバーラック10A1、10A2内には、サーバー3のファン4の作動に応じて、サーバールーム2から空気が導入される。ここで、導入される空気は、サーバーラック10B1、10B2から排出される冷却後の空気によって、温度の上昇が防止された上で、室内冷却用空気調和機5によって冷却された空気であり、サーバーラック10A1、10A2内に収納されたサーバー3の冷却は、継続して行われることになる。
上述したように、サーバー3自体には、商用電源300の電力供給停止状態が発生した場合であっても、UPSから電源電力が供給され、ファン4の動作は継続して行われる。従って、サーバーラック10A1、10A2内には、サーバー3のファン4の作動に応じて、サーバールーム2から空気が導入される。ここで、導入される空気は、サーバーラック10B1、10B2から排出される冷却後の空気によって、温度の上昇が防止された上で、室内冷却用空気調和機5によって冷却された空気であり、サーバーラック10A1、10A2内に収納されたサーバー3の冷却は、継続して行われることになる。
次いで、ステップSA4において、集中コントローラ200は、サーバーラック10B1、10B2内の第2目標温度を設定する。具体的には、商用電源300に異常が発生し、熱源ユニット120のみを駆動してサーバー3を冷却する場合の第2目標温度が、集中コントローラ200が備えるROM等の記憶部に予め記憶されており、集中コントローラ200は、当該第2目標温度を、サーバーラック10B1、10B2内の目標温度とする。なお、第2目標温度は、熱源ユニット120のみが駆動している場合における、サーバールーム2の温度が考慮された上で定められる。すなわち、駆動していない熱源ユニット30に係るサーバーラック10A1、10A2に導入した空気によって、サーバーラック10A1、10A2に収納されたサーバー3を十分に冷却できるような温度に、サーバールーム2内の温度が維持されるように、第2目標温度は定められる。
通常、第2目標温度は、第1目標温度よりも低く設定されるが、サーバー3に対して悪影響が与えられない範囲で設定可能である。
通常、第2目標温度は、第1目標温度よりも低く設定されるが、サーバー3に対して悪影響が与えられない範囲で設定可能である。
次いで、ステップSA5において、集中コントローラ200は、サーバー温度センサ29E、29Fから入力された信号に基づいて、サーバーラック10B1、10B2内の温度を検出する。ステップSA6において、集中コントローラ200は、検出したサーバーラック10B1、10B2内の温度が、第2目標温度と等しいか否か判別する。サーバーラック10B1、10B2内の温度が、第2目標温度と等しくない場合(ステップSA6:NO)、集中コントローラ200は、制御ユニット85を制御して、圧縮機モータ127を制御し、圧縮機121の駆動レベルを調整し、サーバーラック10B1、10B2内の温度が、第2目標温度と等しくなるようにする(ステップSA7)。サーバーラック10B1、10B2内の温度が、第2目標温度と等しい場合(ステップSA6:YES)、集中コントローラ200は、処理手順をステップSA8に移行する。
ステップSA8において、集中コントローラ200は、商用電源300の異常が解消したか否かを判別する。異常が解消していない場合(ステップSA8:NO)、集中コントローラ200は、処理手順をステップSA5へ移行する。異常が解消している場合(ステップSA8:YES)、集中コントローラ200は、処理手順をステップSA1へ戻し、通常運転を再開する。
以上説明したように、本実施形態では、サーバールーム2に配置されたサーバーラック10A1、10B1、10A2、10B2にサーバー3を収納し、これらサーバーラック10A1、10B1、10A2、10B2に蒸発器21A1、21B1、21A2、21B2を配置し、蒸発器21A1、21A2から延びた冷媒配管に、圧縮機モータ33で駆動する圧縮機32、凝縮器35を有した熱源ユニット30を接続すると共に、蒸発器21B1、21B2から延びた冷媒配管に、圧縮機モータ127で駆動する圧縮機121、凝縮器123を有した熱源ユニット120を接続し、サーバールーム2の空気をサーバーラック10内に導入しサーバー3を通過させた後、蒸発器21A1、21B1、21A2、21B2で冷却し、サーバーラック10A1、10B1、10A2、10B2から排出するサーバーラック冷却装置1A1、1B1、1A2、1B2を複数備えている。そして、複数の熱源ユニット30、120のそれぞれを、複数の異なる商用電源300、120のいずれかによって駆動し、商用電源300で駆動する熱源ユニット30に接続された蒸発器21A1、21A2が配置されたサーバーラック10A1、10A2、及び、商用電源301で駆動する熱源ユニット120に接続された蒸発器21B1、21B2が配置されたサーバーラック10B1、10B2を、サーバールーム2内でサーバーラック10A1、10B1、10A2、10B2の順に配置している。つまり、サーバールーム2内において、同一の熱源ユニット30に接続された蒸発器21A1、21A2を有するサーバーラック10A1、10A2は、互いに隣接した状態で1箇所に固まって配置されておらず、同様に、同一の熱源ユニット120に接続された蒸発器21B1、21B2を有するサーバーラック10B1、10B2は、互いに隣接した状態で1箇所に固まって配置されていない。
このため、例えば、商用電源300に異常が発生し、熱源ユニット30の駆動が停止した場合、サーバーラック10A1、10A2の蒸発器21A1、21A2によってサーバーラック10A1、10A2から排出される空気の冷却は行われない一方、サーバーラック10B1、10B2の蒸発器21B1、21B2によってサーバーラック10B1、10B2から排出される空気の冷却が行われることとなる。この場合において、上述したように、サーバーラック10B1、10B2は、サーバールーム2内において、互いに隣接した状態で1箇所に固まって配置されることなく、分散されて配置されている。従って、サーバーラック10B1、10B2が互いに隣接した状態で1箇所に固まって配置されている場合と比較し、サーバーラック10B1、10B2からサーバールーム2内に冷却後の空気が効率よく提供され、サーバールーム2内の温度の上昇が防止できる。
上述したように、サーバー3自体には、商用電源300の電力供給停止状態が発生した場合であっても、UPSから電源電力が供給され、ファン4の動作は継続して行われる。従って、サーバーラック10A1、10A2内には、サーバー3のファン4の作動に応じて、サーバールーム2から空気が導入される。ここで、導入される空気は、サーバーラック10B1、10B2から排出される冷却後の空気によって、温度の上昇が防止された上で、室内冷却用空気調和機5によって冷却された空気であり、サーバーラック10A1、10A2内に収納されたサーバー3の冷却は、継続して行われることになる。
このため、例えば、商用電源300に異常が発生し、熱源ユニット30の駆動が停止した場合、サーバーラック10A1、10A2の蒸発器21A1、21A2によってサーバーラック10A1、10A2から排出される空気の冷却は行われない一方、サーバーラック10B1、10B2の蒸発器21B1、21B2によってサーバーラック10B1、10B2から排出される空気の冷却が行われることとなる。この場合において、上述したように、サーバーラック10B1、10B2は、サーバールーム2内において、互いに隣接した状態で1箇所に固まって配置されることなく、分散されて配置されている。従って、サーバーラック10B1、10B2が互いに隣接した状態で1箇所に固まって配置されている場合と比較し、サーバーラック10B1、10B2からサーバールーム2内に冷却後の空気が効率よく提供され、サーバールーム2内の温度の上昇が防止できる。
上述したように、サーバー3自体には、商用電源300の電力供給停止状態が発生した場合であっても、UPSから電源電力が供給され、ファン4の動作は継続して行われる。従って、サーバーラック10A1、10A2内には、サーバー3のファン4の作動に応じて、サーバールーム2から空気が導入される。ここで、導入される空気は、サーバーラック10B1、10B2から排出される冷却後の空気によって、温度の上昇が防止された上で、室内冷却用空気調和機5によって冷却された空気であり、サーバーラック10A1、10A2内に収納されたサーバー3の冷却は、継続して行われることになる。
また、本実施形態では、商用電源300は、ブレーカー300Aに接続されると共に、商用電源301は、ブレーカー300Aと異なるブレーカーであるブレーカー301Aに接続されている。
これによれば、例えば、商用電源300に異常が発生し、ブレーカー300Aによって、商用電源300から熱源ユニット30への電力の供給が停止された場合であっても、異常が発生していない商用電源301によって、熱源ユニット120の駆動が可能となる。
これによれば、例えば、商用電源300に異常が発生し、ブレーカー300Aによって、商用電源300から熱源ユニット30への電力の供給が停止された場合であっても、異常が発生していない商用電源301によって、熱源ユニット120の駆動が可能となる。
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、図5のフローチャートのステップSA5〜ステップSA7では、異常が発生していない商用電源301によって駆動する熱源ユニット120に係るサーバーラック10B1、10B2内の温度が第2目標温度となるように熱源ユニット120が制御されていたが、これを、異常が発生している商用電源300によって駆動する熱源ユニット30に係るサーバーラック10A1、10A2内の温度が所定の目標温度となるように熱源ユニット120を制御するようにしてもよい。ここで、所定の目標温度とは、サーバーラック10A1、10A2に導入した空気によってサーバー3の冷却を確実に実行できるような温度である。これによれば、サーバーラック10A1、10A2に収納されたサーバー3の冷却を確実に実行することができる。
また、例えば、上述した実施形態では、商用電源300、301の電源系統が2系統ある場合を例にして説明したが、電源系統は2系統に限らず、サーバーラック冷却システム1の規模等に応じて適宜定めることができる。
また、上述した実施形態では、図1及び図2を用いて、サーバールーム2において、並んで配置されたサーバーラック10A1、10A2、10B1、10B2を用いて本発明を説明したが、サーバールーム2におけるサーバーラック10の配置はこれに限らず、例えば、さらに異なる熱源ユニットに接続された蒸発器21C1、21C2を有するサーバーラック10C1、10C2を備える場合において、サーバーラック10A1、サーバーラック10B1、サーバーラック10C1、サーバーラック10A2、サーバーラック10B2、サーバーラック10C2の順番にサーバーラック10を設けるようにしても良い。すなわち、異なる電源系統で駆動する熱源ユニットに接続された蒸発器を有するキャビネットが交互に配置されればよい。
例えば、上述した実施形態では、図5のフローチャートのステップSA5〜ステップSA7では、異常が発生していない商用電源301によって駆動する熱源ユニット120に係るサーバーラック10B1、10B2内の温度が第2目標温度となるように熱源ユニット120が制御されていたが、これを、異常が発生している商用電源300によって駆動する熱源ユニット30に係るサーバーラック10A1、10A2内の温度が所定の目標温度となるように熱源ユニット120を制御するようにしてもよい。ここで、所定の目標温度とは、サーバーラック10A1、10A2に導入した空気によってサーバー3の冷却を確実に実行できるような温度である。これによれば、サーバーラック10A1、10A2に収納されたサーバー3の冷却を確実に実行することができる。
また、例えば、上述した実施形態では、商用電源300、301の電源系統が2系統ある場合を例にして説明したが、電源系統は2系統に限らず、サーバーラック冷却システム1の規模等に応じて適宜定めることができる。
また、上述した実施形態では、図1及び図2を用いて、サーバールーム2において、並んで配置されたサーバーラック10A1、10A2、10B1、10B2を用いて本発明を説明したが、サーバールーム2におけるサーバーラック10の配置はこれに限らず、例えば、さらに異なる熱源ユニットに接続された蒸発器21C1、21C2を有するサーバーラック10C1、10C2を備える場合において、サーバーラック10A1、サーバーラック10B1、サーバーラック10C1、サーバーラック10A2、サーバーラック10B2、サーバーラック10C2の順番にサーバーラック10を設けるようにしても良い。すなわち、異なる電源系統で駆動する熱源ユニットに接続された蒸発器を有するキャビネットが交互に配置されればよい。
1 サーバーラック冷却システム(電子機器冷却システム)
2 サーバールーム(コンピュータールーム)
3 サーバー(電子機器)
10、10A1、10A2、10B1、10B2 サーバーラック(キャビネット)
21、21A1、21A2、21B1、21B2 蒸発器
30、120 熱源ユニット
32、121 圧縮機
33、127 圧縮機モータ(電動機)
35、123 凝縮器
300、301 商用電源
2 サーバールーム(コンピュータールーム)
3 サーバー(電子機器)
10、10A1、10A2、10B1、10B2 サーバーラック(キャビネット)
21、21A1、21A2、21B1、21B2 蒸発器
30、120 熱源ユニット
32、121 圧縮機
33、127 圧縮機モータ(電動機)
35、123 凝縮器
300、301 商用電源
Claims (2)
- コンピュータールームに配置されたキャビネットに電子機器を収納し、前記キャビネットに蒸発器を配置し、この蒸発器から延びた冷媒配管に、電動機で駆動する圧縮機、凝縮器を有した熱源ユニットを接続し、前記コンピュータールームの空気を前記キャビネット内に導入し前記電子機器を通過させた後、この空気を前記蒸発器で冷却して前記キャビネットから排出する電子機器冷却装置を複数備え、
複数の前記熱源ユニットのそれぞれを、複数の異なる電源系統のいずれかによって駆動し、
異なる前記電源系統で駆動する前記熱源ユニットに接続された前記蒸発器が配置された前記キャビネットを、前記コンピュータールームにおいて交互に配置したことを特徴とする電子機器冷却システム。 - 異なる前記電源系統で駆動する前記熱源ユニットを、異なるブレーカーに接続したことを特徴とする請求項1に記載の電子機器冷却システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009065401A JP2010218330A (ja) | 2009-03-18 | 2009-03-18 | 電子機器冷却システム |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009065401A JP2010218330A (ja) | 2009-03-18 | 2009-03-18 | 電子機器冷却システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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JP2009065401A Pending JP2010218330A (ja) | 2009-03-18 | 2009-03-18 | 電子機器冷却システム |
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Country | Link |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014503863A (ja) * | 2010-10-29 | 2014-02-13 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 液体冷却式データセンタ、それに含まれるコンピュータ機器の加熱を防ぐ方法、及びプログラム |
JP2016031167A (ja) * | 2014-07-28 | 2016-03-07 | ダイキン工業株式会社 | 空調システム |
US10334758B1 (en) * | 2015-06-05 | 2019-06-25 | Amazon Technologies, Inc. | Process for incrementally commissioning mechanical infrastructure in a data center |
KR102444490B1 (ko) * | 2022-04-22 | 2022-09-19 | 주식회사아이티존 | 친환경 저압 냉매를 이용한 서버랙의 온도제어 및 화재대응 구조 |
-
2009
- 2009-03-18 JP JP2009065401A patent/JP2010218330A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014503863A (ja) * | 2010-10-29 | 2014-02-13 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 液体冷却式データセンタ、それに含まれるコンピュータ機器の加熱を防ぐ方法、及びプログラム |
US9258931B2 (en) | 2010-10-29 | 2016-02-09 | International Business Machines Corporation | Liquid cooled data center with alternating coolant supply lines |
JP2016031167A (ja) * | 2014-07-28 | 2016-03-07 | ダイキン工業株式会社 | 空調システム |
US10334758B1 (en) * | 2015-06-05 | 2019-06-25 | Amazon Technologies, Inc. | Process for incrementally commissioning mechanical infrastructure in a data center |
KR102444490B1 (ko) * | 2022-04-22 | 2022-09-19 | 주식회사아이티존 | 친환경 저압 냉매를 이용한 서버랙의 온도제어 및 화재대응 구조 |
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