JP2010272701A - 情報処理装置、情報処理装置搭載ラックおよび空間制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】環境にやさしく必要最低限のエネルギーで、内蔵する電子部品を効率的に冷却する情報処理装置を提供する。
【解決手段】情報処理装置は、各種処理を実行するＣＰＵやＬＳＩなどの電子部品と、電子部品を冷却するための空気流を発生させるファンやブロアなどの空気流発生部とを有し、装置周囲の環境情報として、温度や湿度を取得する。その後、情報処理装置は、空気流発生部の稼働状況を変化させて、取得された温度または湿度が低い方から高い方へ、空気流の方向を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理装置搭載ラックおよび空間制御システムに関する。

従来、図１５に示すようなデータセンター、マシンルームなどと呼ばれる空間には、サーバ、ストレージシステム、ネットワーク機器などの情報通信機器や情報通信機器が積み重ねられた情報通信機器搭載ラックが設置されている。図１５は、データセンターを示す図である。なお、以下では、情報通信機器をＩＴ（Information Technology）機器と呼び、情報通信機器搭載ラックをラックと呼ぶ。

ＩＴ機器は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）など多くの電子部品で構成されているため、電力を消費して発熱（放熱）し、高温になると正常動作を行うことができない状態になることもある。そこで、ＩＴ機器は、図１６に示すように、ファンなど空気流発生部品を有し、強制的に冷却することで、機器の温度を一定に保ち、信頼性の確保や動作保障などを行っている。また、前面に空気吸い込み口から一定温度の空気をファンで吸い込むＩＴ機器が一般的に用いられている。図１６は、ＩＴ機器の空冷機能を説明するための図である。

ところが、上記した空間内には、多くのＩＴ機器や多くのラックが設置されるため、空間全体の温度が上昇する。その結果、ＩＴ機器がファンで取り入れる空気も高温となり、機器を冷却することができなくなる。そのため、空間内の高温な空気を外部に放出し、低温な空気を空間に供給して、空間内部の温度を下げる空調システムが一般的に利用されている。

空調システムを用いることにより空間内で空気循環が実施されるため、ＩＴ機器は、比較的低温の温度を取り込んで、電子部品を冷却し、冷却に使用した高温な空気を排出する。そして、空調システムは、ＩＴ機器から排出された高温な空気を素早く取り込んで外部に放出したりし、低温な空気を空間内に提供する。このようにすることで、ＩＴ機器は、比較的低温な空気を常に取り込んで電子部品を冷却することができるので、ＩＴ機器自体の信頼性も向上する。

上述した空調システムの例としては、例えば、室内機と室外機とを有するエアコンタイプや、外部のターボ冷凍機などで冷却した水を用いて、空間から取り込んだ高温な空気を冷却する水冷タイプのものなどがある。どのような空調システムであっても、空気を熱交換で冷やす室内機にはブロアなどの送風機、空気を冷やす水を循環させる圧縮機（コンプレッサー）、熱を外部に放出するブロアなどの電子機器が用いられている。つまり、空調システムは、電力を用いてブロアや圧縮機などの電子機器を稼動させて、空気循環を行っている。

特開平０３−２６８３９５号公報 特開２００７−３０００３７号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、情報通信機器が高度な処理や複雑な処理を実行するようになったため、情報通信機器の発熱量や発熱密度が増え、空調システムを用いたとしても情報通信機器を効率的に冷却できないという課題があった。また、情報通信機器の発熱量や発熱密度が増えることで、空調システムの稼動量が増加したため、空調システムが消費する電力量が増加し、環境にやさしくないという課題があった。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、環境にやさしく必要最低限のエネルギーで、内蔵する電子部品を効率的に冷却することが可能である情報処理装置、情報処理装置搭載ラックおよび空間制御システムを提供することを目的とする。

本願の開示する情報処理装置は、一つの態様において、各種処理を実行する電子部品と、前記電子部品を冷却するための空気流を発生させる空気流発生部と、周囲の環境情報を取得する環境情報取得手段と、前記環境情報取得手段によって取得された環境情報に基づいて、前記空気流発生部の稼働状況を変化させて、前記空気流の方向を変更する空気流方向変更手段と、を有する。

本願の開示する情報処理装置、情報処理装置搭載ラックおよび空間制御システムの一つの態様によれば、環境にやさしく必要最低限のエネルギーで、内蔵する電子部品を効率的に冷却することが可能であるという効果を奏する。

図１は、実施例１に係る情報処理装置を説明するための図である。 図２は、実施例２に係る情報処理装置を説明するための図である。 図３は、実施例２に係る情報処理装置による処理の流れを示すフローチャートである。 図４は、空気流路に対して対称の形状を有する電子部品を配置した情報処理装置を示す図である。 図５は、空気流路に対して対称に配置した電子部品を有する情報処理装置を示す図である。 図６は、空調制御機能を有するラックの構成を示す図である。 図７は、ラック移設する場合を説明するための図である。 図８は、床下吹き出し用空調システムを利用する場合の例を示す図である。 図９は、１対１で冗長化された空調システムを利用する場合の例を示す図である。 図１０は、情報処理装置やラックを設置する空間全体に対する空調制御の例を示す図である。 図１１は、情報処理装置やラックを設置する空間全体に対する空調制御の例を示す図である。 図１２は、情報処理装置やラックを設置する空間全体に対する空調制御の例を示す図である。 図１３は、排気しきり板の構成を説明するための図である。 図１４は、気液熱交換システムを有するラックを示す図である。 図１５は、データセンターを示す図である。 図１６は、ＩＴ機器の空冷機能を説明するための図である。

以下に、本願の開示する情報処理装置、情報処理装置搭載ラックおよび空間制御システムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

本願が開示する情報処理装置は、プログラムを実行して各種処理を実行するサーバやコンピュータなどのＩＴ機器であり、特に、環境にやさしく必要最低限のエネルギーで、内蔵する電子部品を効率的に冷却することが可能である。

そこで、実施例１では、本願が開示する情報処理装置の構成について説明する。図１は、実施例１に係る情報処理装置を説明するための図である。

図１に示すように、情報処理装置１０は、電子部品１１と、空気流発生部１２ａと１２ｂと、環境情報取得部１３ａと１３ｂと、空気流方向変更部１４とを有する。かかる電子部品１１は、各種処理を実行する電子部品であり、例えば、マザーボード、ＣＰＵ、メモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）などの電子部品である。

空気流発生部１２ａと１２ｂは、空気流方向変更部１４に接続され、電子部品１１を冷却するための空気流を発生させる。具体的には、空気流発生部１２ａと１２ｂは、情報処理装置１０の外部から空気を取り込んで情報処理装置１０の内部を通過させた後に、外部に排気する。

環境情報取得部１３ａと１３ｂは、空気流方向変更部１４に接続され、情報処理装置１０の周囲の環境情報を取得する。具体的には、環境情報取得部１３ａは、図１の（Ａ）側の温度や湿度などの環境情報を取得して空気流方向変更部１４に出力する。また、環境情報取得部１３ｂは、図１の（Ｂ）側の温度や湿度などの環境情報を取得して空気流方向変更部１４に出力する。

空気流方向変更部１４は、環境情報取得部１３ａや１３ｂによって取得された環境情報に基づいて、空気流発生部１２ａや１２ｂの稼働状況を変化させて、空気流の方向を変更する。例えば、空気流方向変更部１４は、環境情報取得部１３ａに取得された温度が環境情報取得部１３ｂに取得された温度よりも低い場合、低い温度側から高い温度側へ空気が流れるように、空気流発生部１２ａや１２ｂを制御する。すなわち、空気流方向変更部１４は、図１の（Ａ）側の温度が（Ｂ）側よりも低い場合、（Ａ）側から（Ｂ）側へ空気が流れる空気流路（図１の（１））になるように、空気流発生部１２ａや１２ｂを制御する。

また、例えば、空気流方向変更部１４は、環境情報取得部１３ｂに取得された温度が環境情報取得部１３ａに取得された温度よりも低い場合、低い温度側から高い温度側へ空気が流れるように、空気流発生部１２ａや１２ｂを制御する。つまり、空気流方向変更部１４は、図１の（Ｂ）側の温度が（Ａ）側よりも低い場合、（Ｂ）側から（Ａ）側へ空気が流れる空気流路（図１の（２））になるように、空気流発生部１２ａや１２ｂを制御する。

このように、実施例１に係る情報処理装置１０は、情報処理装置１１周辺の環境に応じて、電子部品１１を冷却するための空気の吸排気方向を自動で変更することができる。その結果、環境にやさしく必要最低限のエネルギーで、内蔵する電子部品を効率的に冷却することが可能である。

ところで、本願が開示する情報処理装置は、実施例１で説明した機能部以外にも様々な機能部を有していてもよい。そこで、実施例２では、様々な機能部を有する情報処理装置について説明する。

［情報処理装置の構成］
まず、図２を用いて、実施例２に係る情報処理装置について説明する。図２は、実施例２に係る情報処理装置を説明するための図である。

図２に示すように、情報処理装置２０は、第１面及び該第１面に対向する第２面を有する筐体であり、電子部品２１と、ファン２２と、通気口２３と、前方センサー２４と、後方センサー２５と、環境情報取得部２６と、空気流方向変更部２７とを有する。なお、ここで挙げた処理部は、あくまで例示であり、上記以外の処理部を有していてもよい。また、情報処理装置２０の第一面とは、例えば、電源等の配線部がなく、ＣＤなどの記憶媒体を挿入する媒体挿入部を有する情報処理装置２０の前面のことであり、第二面とは、例えば、電源等の配線部を有する情報処理装置２０の後面のことである。

電子部品２１は、各種処理を実行する電子部品であり、基板２１ａとＨＤＤ２１ｅと入出力部２１ｆとを有する。もっとも、電子部品２１で説明する電子部品もあくまで例示であり、他の様々な部品を有していてもよい。

基板２１ａは、情報処理装置２０の各種処理を実行するための電子部品を構成するための電子回路基板（例えば、マザーボードなど）であり、例えば、ＣＰＵ２１ｂと、メモリ２１ｃと、拡張スロット２１ｄなどを有する。

ＣＰＵ２１ｂは、プログラムによって様々な数値計算や情報処理、機器制御などを行う中央処理演算装置であり、メモリ２１ｃは、ＣＰＵ２１ｂが直接アクセスすることができるデータやプログラムを記憶する主記憶装置である。拡張スロット２１ｄは、情報処理装置２０に機能を追加するための拡張カードなどの差し込み口や、ＬＡＮ（Local Area Network）カードやフラッシュメモリカードなどのＰＣカードの差し込み口などである。

ＨＤＤ２１ｅは、磁気ディスクに各種データを記憶したり、磁気ディスクから各種データを読み出したりするハードディスクドライブ（記憶装置）である。入出力部２１ｆは、ディスプレイ、プリンタ、通信インタフェースなどを制御して、アプリケーションなどに各種インタフェースを提供する入出力デバイスドライバである。

ファン２２は、空気流方向変更部２７に接続され、情報処理装置２０の第１面から第２面もしくは第２面から第１面への空気流を発生させる。具体的には、ファン２２は、情報処理装置２０の全面に配置され送風機であり、空気流方向変更部２７から回転指示を受け付けると、空気流方向変更部２７によって指示された方向に回転して、外部から空気を取り込んで、電子部品２１を冷却する空気流を発生させる。

例えば、ファン２２は、空気流方向変更部２７から時計回りの回転方向が指示された場合、指示された時計方向に回転して、情報処理装置２０の前方から空気を取り込んで後方に排気する空気流路（１）を発生させる。また、ファン２２は、空気流方向変更部２７から反時計回りの回転方向が指示された場合、指示された反時計方向に回転して、情報処理装置２０の後方から空気を取り込んで前方に排気する空気流路（２）を発生させる。なお、ここでは５つのファンを有する場合を図示しているが、これに限定されるものではない。また、回転方向と空気流路の方向との対応関係も例示であり、上記に限定されるものではない。

通気口２３は、ファン２２によって情報処理装置２０の前方から取り入れられた空気を後方に排気したり、ファン２２によって情報処理装置２０の後方から空気を情報処理装置２０内部に取り入れたりする通気口である。

前方センサー２４は、情報処理装置２０の前面に設定され、情報処理装置２０前方の温度や湿度などの環境情報を取得して、環境情報取得部２６に出力する。後方センサー２５は、情報処理装置２０の後面に設定され、情報処理装置２０後方の温度や湿度などの環境情報を取得して、環境情報取得部２６に出力する。

また、前方センサー２４や後方センサー２５が温度や湿度を検出するタイミングは、例えば、常時計測しておき、前回から変化した場合に環境情報取得部２６に通知したり、所定時間（例えば、３０分ごとなど）おきに計測したりするなど任意に設定することができる。なお、ここでは、情報処理装置２０の前方と後方との２か所にセンサーを設置する例を図示したが、これに限定されるものではなく、側面に設置したり、四隅に設置したり、設置場所や設置数は任意に設定することができる。

環境情報取得部２６は、空気流方向変更部２７に接続され、情報処理装置２０の周囲の環境情報を取得する。具体的には、環境情報取得部２６は、情報処理装置２０の前方の温度や湿度を前方センサー２４から取得し、情報処理装置２０の後方の温度や湿度を後方センサー２５から取得して、空気流方向変更部２７に出力する。

空気流方向変更部２７は、環境情報取得部２６によって取得された環境情報に基づいて、ファン２２の稼働状況を変化させて、空気流の方向を変更する。具体的には、空気流方向変更部２７は、環境情報取得部２６によって取得された環境情報に基づいて、ファン２２の回転方向を変化させて、情報処理装置２０の前方から後方へ又は後方から前方へ空気が流れるように空気流の方向を変更する。

例えば、空気流方向変更部２７は、環境情報取得部２６によって取得された温度または湿度に基づいて、情報処理装置２０の前方の方が後方よりも、温度または湿度が高いと判断したとする。この場合、空気流方向変更部２７は、ファン２２に対して時計回りに回転するように指示を出力し、情報処理装置２０の前方から空気を取り込んで後方に排気する空気流路（１）を発生させる。また、空気流方向変更部２７は、環境情報取得部２６によって取得された温度または湿度に基づいて、情報処理装置２０の後方の方が前方よりも、温度または湿度が高いと判断したとする。この場合、空気流方向変更部２７は、ファン２２に対して反時計回りに回転するように指示を出力し、情報処理装置２０の後方から空気を取り込んで前方に排気する空気流路（２）を発生させる。

［情報処理装置による処理の流れ］
次に、図３を用いて、情報処理装置による処理の流れを説明する。図３は、実施例２に係る情報処理装置による処理の流れを示すフローチャートである。

図３に示すように、情報処理装置２０の環境情報取得部２６は、電源がＯＮにされると（ステップＳ１０１肯定）、前方センサー２４や後方センサー２５を介して、情報処理装置２０周辺の環境情報を取得する（ステップＳ１０２）。

続いて、情報処理装置２０の空気流方向変更部２７は、環境情報取得部２６によって取得された環境情報に基づいて、情報処理装置２０に取り入れる空気流の方向を決定する（ステップＳ１０３）。そして、空気流方向変更部２７は、決定した空気流を発生させるようにファン２２を制御する（ステップＳ１０４）。

その後、情報処理装置２０は、ユーザなどによって電源がＯＦＦにされるまで（ステップＳ１０５否定）、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０４の処理を繰り返す。そして、情報処理装置２０は、ユーザなどによって電源がＯＦＦにされると（ステップＳ１０５肯定）、ファン２２を停止する（ステップＳ１０６）。

［実施例２による効果］
このように、実施例２によれば、情報処理装置２０周辺の環境に応じて、電子部品２１を冷却するための空気の流路を自動で変更することができる。その結果、環境にやさしく必要最低限のエネルギーで、内蔵する電子部品を効率的に冷却することが可能である。また、上述したように、多くの電子部品を有する情報処理装置２０であっても、環境にやさしく必要最低限のエネルギーで、内蔵する電子部品を効率的に冷却することが可能である。

ところで、本願が開示する情報処理装置は、内部に有する電子部品を空気で冷却するため、空気流路を考慮して電子部品を配置することで、より少ないエネルギーで、より効率的に冷却することが可能である。そこで、実施例３では、情報処理装置内部における効率的な電子部品の配置例を説明する。

（電子部品の形状について）
まず、図４を用いて、情報処理装置内部における電子部品の形状例について説明する。図４は、空気流路に対して対称の形状を有する電子部品を配置した情報処理装置を示す図である。

図４に示すように、情報処理装置内部の電子部品の形状を空気流路（空気流方向）に対して概略対称にする方が好ましい。こうすることによって、空気流の方向が１８０度変わった場合でも、空気流が電子部品から受ける抵抗が概略同一であるため、空気流の方向に左右されることなく、電子部品を効率的に冷却することが可能である。

（電子部品の配置について）
次に、図５を用いて、情報処理装置内部における電子部品の配置例について説明する。図５は、空気流路に対して対称に配置した電子部品を有する情報処理装置を示す図である。

同じ処理を実行する電子部品を複数有する場合には、図５に示すように、空気流路（空気流方向）に対して対称になるように電子部品を配置することが好ましい。例えば、高速な処理性能などを有する高精度な情報処理装置は、ＣＰＵやメモリなどを複数有することが多い。そのような場合であっても、空気流路に対して対称になるように電子部品を配置することで、空気流の方向が１８０度変わった場合でも、空気流が電子部品から受ける抵抗が概略同一となる。その結果、空気流の方向に左右されることなく、電子部品を効率的に冷却することが可能である。

ところで、実施例１〜３では、空気流方向を制御する情報処理装置の例について説明したが、複数の情報処理装置を格納するラックに、上述したような空気流方向を制御する制御部を備えさせることもできる。

そこで、実施例４では、図６を用いて、空調制御機能を有するラックについて説明する。図６は、空調制御機能を有するラックの構成を示す図である。

図６に示すように、実施例４に係るラックは、内部に制御部と複数の情報処理装置を有し、前面および後面の上部と下部とにセンサー（計４つ）を有し、前面に３つファンを有している。なお、ここで図示した装置、ファン、センサーの設定場所および数はあくまで例示であり、これに限定されるものではない。

ラックが保持する情報処理装置は、実施例１〜３で説明した機能を有する装置であり、センサーは、実施例２で説明したように、温度や湿度などの環境情報を取得する温度計や湿度計であり、ファンは、回転して空気流を発生させる送風機である。

そして、制御部は、実施例２で説明した環境情報取得部２６および空気流方向変更部２７と同様の機能を有するコンピュータである。すなわち、制御部は、センサーを介してラックの周囲の環境情報を取得し、取得された環境情報に基づいて、ファンの稼働状況を変化させて、空気流の方向を変更する。

例えば、制御部は、ラックの前方の方が後方よりも、温度または湿度が高い場合、ファンに対して時計回りに回転するように指示を出力し、ラックの前方から空気を取り込んで後方に排気する空気流路を発生させる。また、制御部は、ラックの後方の方が前方よりも、温度または湿度が高い場合、ファンに対して反時計回りに回転するように指示を出力し、情報処理装置２０の後方から空気を取り込んで前方に排気する空気流路を発生させる。

このように、実施例４によれば、情報処理装置および情報処理装置の電子部品を冷却する空気流を効率的にラック内に取り入れることができる。その結果、ラックに格納されている情報処理装置も、内蔵する電子部品を効率的に冷却することが可能である。また、本願が開示する情報処理装置でない従来の情報処理装置を実施例４に開示したラックに格納することで、実施例１〜３と同様の効果を得ることができる。すなわち、従来の情報処理装置であっても、内蔵する電子部品を効率的に冷却することが可能である。

また、近くに発熱大の装置や排熱空気流があれば吸気温度の上昇を招き、熱設計上不利なるが、本願を用いることで、周囲環境に応じた有利な空気流方向を自ら見つけ出し、その空気流方向で強制空冷を行うことができる。その結果、ＣＰＵなどの半導体素子（電子部品）の温度を下げることができ、省エネかつ高信頼性を実現することができる。

次に、空気循環を行う空調システムを有するマシンルームなどの空間に、実施例１〜４で説明した情報処理装置やラックを設置した場合に、本願が開示する情報処理装置やラックが有効である状況について説明する。

（空調システムを移設するケース）
まず、図７を用いて、ラックの後ろに設定された空調システムをラックの前に移設する場合について説明する。図７は、ラック移設する場合を説明するための図である。なお、図７の矢印は、空気の流れを示している。

図７の（１）に示すように、情報通信機器およびラックは、床上タイプの空調システムより、装置およびラックの後ろ側から空気の提供を受けており、後ろ側から冷たい空気を取り込んで、電子部品を冷却して温かくなった空気を前方に排気している。このような状態で、図７の（２）に示すように、空調システムをラックの前方に移設した場合について検討する。

通常なら、空調システムの移設に伴って、ラックおよびラックに格納されている情報通信装置の向きを変更する必要がある。その場合、ラックが大きければ大きいほど、また、複雑なシステムの情報通信装置であるほど、電源供給用ケーブルや信号ケーブルが多く、複雑な接続形態となっている。そのため、簡単に向きを変更することができず、さらには、向きの変更だけでも多額の工事費が必要となる。

これに対して、図７に示した情報処理装置およびラックに、実施例１〜３で説明した情報処理装置や実施例４で説明したラックを用いた場合、空調システムが移設しても、空気が供給される方向から空気を取り込むように、ファンを制御するだけでよい。つまり、上述したように、空調システムの移設に伴って、電源供給用ケーブルや信号ケーブルを考慮しつつ、装置の向きを変更する必要もないことから、工事費も必要としない。このように、将来的に空調システムを移設する必要が出てきた場合でも、全くコストをかけずに、低温の空気を取り入れて内蔵する電子部品を効率的に冷却することが可能である。

（床下吹き出し用空調システムを利用するケース）
次に、図８を用いて、床下吹き出し用空調システムを利用する場合について説明する。図８は、床下吹き出し用空調システムを利用する場合の例を示す図である。

床下吹き出し用空調システムは、床下に冷たい空気を放出するので、ラックおよび情報通信装置は、放出された冷たい空気を床下から吸い上げて、自装置の内部を通すことで内蔵する電子部品を冷却する必要がある。

通常なら、床下吹き出し用空調システムがどの程度床下に空気を放出しているかを手動で測定し、最もよく吸い上げることができる箇所の床をはがして、そこから吸い上げるように、ラックおよび情報通信装置のファンを調整する必要がある。つまり、利用する床下吹き出し用空調システムの性能や、ラックが設置された床や空間の情報を統合的に判断する必要があり、時間もコストもかかる。

これに対して、床下吹き出し用空調システムを利用する環境で、実施例１〜３で説明した情報処理装置や実施例４で説明したラックを用いた場合、床のどの部分から冷たい空気が出ているかをセンサーで検知する。そして、情報処理装置やラックは、検知した箇所から空気を吸い込むようにファンを制御するだけでよい。例えば、情報処理装置やラックは、図８の（１）に示すように、空調システムとラックの間から冷たい空気が出ていると検知した場合、検知した箇所から空気を吸い込むようにファンを制御するだけでよい。また、情報処理装置やラックは、図８の（２）に示すように、空調システムとは反対側から冷たい空気が出ていると検知した場合、検知した箇所から空気を吸い込むようにファンを制御するだけでよい。このように、利用する床下吹き出し用空調システムの性能や、ラックが設置された床や空間の情報を統合的に判断する必要なく、簡単に低温の空気を取り入れて、内蔵する電子部品を効率的に冷却することが可能である。

（１対１冗長システムを利用するケース）
次に、図９を用いて、１対１で冗長化された空調システムを利用する場合について説明する。図９は、１対１で冗長化された空調システムを利用する場合の例を示す図である。

非常に重要な情報処理装置や非常に重要なシステムを格納するラックに対しては、図９に示すように、ラック前後に床上タイプの空調システムを冗長化して信頼性を向上させることが多い。この場合、２台の空調システムを交互に稼働させることが一般的に多く、空調システムの稼働切替に伴って、ラックや情報通信装置に向きを変える必要がある。

通常なら、電源供給用ケーブルや信号ケーブルに注意しつつ、複雑な接続形態を壊すことなく、ラックや情報通信装置に向きを変える作業を行う。そのため、簡単に向きを変更することができず、さらには、向きの変更だけでも多額の時間が必要となる。

これに対して、図７に示した情報処理装置およびラックに、実施例１〜３で説明した情報処理装置や実施例４で説明したラックを用いた場合、稼働している空調システムを検知して、検知した方向から空気を取り込むように、ファンを制御するだけでよい。つまり、上述したように、空調システムの稼働に伴って、電源供給用ケーブルや信号ケーブルを考慮しつつ、装置の向きを変更する必要もないことから、コストや時間も必要としない。このように、１対１で冗長化された空調システムを利用する場合であっても、合理的かつ簡単に、低温の空気を取り入れて内蔵する電子部品を効率的に冷却することが可能である。

ところで、実施例１〜５では、情報処理装置やラックに対して、空調制御を行う例について説明したが、本願では、情報処理装置やラックを設置する空間全体に対しても、効率的な空調制御を行うこともできる。

そこで、実施例６では、図１０〜図１２を用いて、情報処理装置やラックを設置する空間全体に対して、効率的な空調制御を行う例について説明する。図１０〜図１２は、情報処理装置やラックを設置する空間全体に対する空調制御の例を示す図である。

実施例６では、室内制御装置が室内の天井パネルや床下パネル、床下から空気を提供する空調システム、８台のラックのそれぞれにバスなどの信号線で接続されており、パネルの開閉、空調システムの各種制御、ラックの電力量取得、ラックまたは情報処理装置のファン稼働制御を行うことができる。

また、実施例６では、ラックの総使用電力量１ｋｗに対して１度温度が上昇し、空調システムは２０度の空気を室内に提供し、室内が３５度未満に保つように空調制御することを例にして説明する。

例えば、８台のラックそれぞれの総使用電力量３ｋｗである場合、１台のラックを通過した空気の温度は、３度上昇することとなる。したがって、空調システムは、放出した２０度の空気が３５度（制限温度）に到達する前に取り込み、かつ、効率的に情報処理装置を冷却するためには、４台のラックを通過した空気（２０度＋３度×４＝３２度＜３５度）を取り込むようにすればよい。

具体的には、図１０に示すように、室内制御装置は、８台のラックの真ん中の床下パネルを開放するとともに、室内の両端の天井パネルを開放する。このようにすることで、室内制御装置は、床下から空気を室内に取り入れ、取り入れた空気を左右に分割して流れるような空気流路を形成することができる。その結果、室内制御装置は、空調システムから放出された２０度の空気が４台のラックを通過して３２度の空気となり、３５度を超えることなく、情報処理装置（電子部品）の冷却に使用された空気を回収することができる。したがって、１度の空気放出で、より多くのラックを通過させて冷却に使用させることができるので、効率的な空調制御を行うことが可能である。

次に、８台のラックそれぞれの総使用電力量５ｋｗである場合について説明する。この場合、空調システムから放出された２０度の空気が３台のラックを通過すると制限温度の３５度に到達することから、最大で２台のラックを通過させる必要がある。

具体的には、図１１に示すように、室内制御装置は、ラック２台おきに、床下パネルと天井パネルとを交互に開放する。このようにすることで、室内制御装置は、床下から空気を室内に取り入れ、２台のラックを通過させた後に回収する空気流路を形成することができる。その結果、１度の空気放出で、より多くのラックを通過させて冷却に使用させることができるので、効率的な空調制御を行うことが可能である。

次に、８台のラックそれぞれの総使用電力量１０ｋｗである場合について説明する。この場合、空調システムから放出された２０度の空気が２台のラックを通過すると制限温度の３５度以上（４０度）に到達することから、最大で１台のラックを通過させる必要がある。

具体的には、図１２に示すように、室内制御装置は、ラック１台おきに、床下パネルと天井パネルとを交互に開放する。このようにすることで、室内制御装置は、床下から空気を室内に取り入れ、１台のラックを通過させた後に回収する空気流路を形成することができる。その結果、１度の空気放出で、より多くのラックを通過させて冷却に使用させることができるので、効率的な空調制御を行うことが可能である。

なお、実施例６では、１台１台のラックの総使用電力量が同じである例について説明したが、これはあくまで説明上の例示であり、ラックそれぞれの総使用電力量が異なることが一般的である。その場合も、上述したように、空調システムから放出された空気が室内の制限温度に到達する前に、何台のラックを通過させることができるかを判定する。そして、判定したラック分だけを通過させた空気を回収するような空気流路になるように、床下パネルと天井パネルを開放すればよい。

また、上述した天井パネルを開放する際に、図１３に示すような排気しきり板を制御することで、開放した天井パネルから空気が出やすくなり、確実な空気流路を形成することができる。また、図１４に示すように、ラックの両面（吸気側と排気側）に熱交換機能を実現する気液熱交換システムを取り付けることにより、排気側から空気を排気する際に、一度冷却してから排気することができる。その結果、上述した例と比較しても、１度の空気放出で、より多くのラックを通過させて冷却に使用させることができるので、より効率的な空調制御を行うことが可能である。図１３は、排気しきり板の構成を説明するための図であり、図１４は、気液熱交換システムを有するラックを示す図である。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下に示すように、空気流発生部、環境情報、システム構成等、プログラムにそれぞれ区分けして異なる実施例を説明する。

（空気流発生部）
実施例１〜６では、空気流発生部としてファンを用いた例を説明したが、本願はこれに限定されるものではない。例えば、ブロアなど空気を吸い込んで排出することができる装置であれば、どのような装置でも用いることができる。

また、例えば、空気流方向となる両端（排気側と吸気側）に同じファンを取り付けておき、環境情報に基づいてどちらかのファンを稼動させることで、空気流の方向を制御することができる。

また、実施例１〜６では、ファンの回転方向を自動で制御する例を説明したが、例えば、回転数を制御することもでき、さらには、手動で制御するようにしてもよい。また、環境情報に応じて、ファン（空気流発生部）の取り付け向きを１８０度回転させるようにしてもよい。

（環境情報）
実施例１〜６では、環境情報として、装置周囲の温度や湿度を用いた場合を例にして説明したが、本願はこれに限定されるものではなく、様々な情報を環境情報として用いて、空気流発生部の制御を行うことができる。例えば、装置内部の温度や湿度を検出して同様に処理することもできる。

また、例えば、環境情報として、風向や風量など空気量に関する情報や、情報処理装置やラックが設置される空間のレイアウト情報などを用いることもできる。情報処理装置やラックは、ユーザが入力されたレイアウト情報に対して、一般的な建築学のプログラムで解析処理することで、空間内の風向や風量を計算できる。そして、情報処理装置やラックは、得られた空間内の風向や風量に基づいて、外部から取り入れられたすぐの空気を自装置内に取り込むような空気流路を形成するように制御すればよい。

（システム構成等）
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合（例えば、環境情報取得部と空気流方向変更部とを統合するなど）の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

（プログラム）
なお、本実施例で説明した空調制御方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

以上の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）第１面及び該第１面に対向する第２面を有し、電子部品を格納した筐体と、
前記第１面から前記第２面もしくは前記第２面から前記第１面への空気流を発生させる空気流発生部と、
周囲の環境情報を取得する環境情報取得手段と、
前記環境情報取得手段によって取得された環境情報に基づいて、前記空気流の方向を変更するよう制御する空気流方向変更手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。

（付記２）前記電子部品は、前記空気流の方向に対して対称な形状で構成されることを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。

（付記３）前記電子部品は、複数の部品を有するものであって、前記空気流の方向に対して対称になるように、前記複数の部品を配置させたことを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。

（付記４）前記空気流発生部は、前記空気流の経路となる両端に設定されているものであって、
前記空気流方向変更手段は、前記環境情報取得手段によって取得された環境情報に基づいて、前記空気流の経路となる両端に設定されたいずれかの前記空気流発生部を稼動させることで、前記空気流の方向を変更するよう制御することを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。

（付記５）前記空気流方向変更手段は、前記環境情報取得手段によって取得された環境情報に基づいて、前記空気流発生部の取り付け向きを反転させることで、前記空気流の方向を変更するよう制御することを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。

（付記６）前記環境情報取得手段は、前記周囲の環境情報として、当該情報処理装置周囲の温度または湿度を検出し、
前記空気流方向変更手段は、前記環境情報取得手段によって取得された情報処理装置周囲の温度または湿度が低い方から高い方へ前記空気流の方向を変更するよう制御することを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。

（付記７）前記環境情報取得手段は、前記周囲の環境情報として、当該情報処理装置内部の温度または湿度を検出し、
前記空気流方向変更手段は、前記空気流発生部の稼働状況を変化させて、前記環境情報取得手段によって取得された情報処理装置内部の温度または湿度が低い方から高い方へ前記空気流の方向を変更するよう制御することを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。

（付記８）前記環境情報取得手段は、前記周囲の環境情報として、当該情報処理装置が設置される空間のレイアウト情報を取得し、
前記空気流方向変更手段は、前記環境情報取得手段によって取得されたレイアウト情報に基づいて、前記空気流の方向を変更するよう制御することを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。

（付記９）周囲の環境情報を取得する環境情報取得工程と、
前記環境情報取得工程によって取得された環境情報に基づいて、第１面及び該第１面に対向する第２面を有し、電子部品を格納した筐体の前記第１面から前記第２面もしくは前記第２面から前記第１面への空気流を発生させるように、前記空気流の方向を変更するよう制御する空気流方向変更工程と、
を含んだことを特徴とする情報処理装置の空調制御方法。

（付記１０）周囲の環境情報を取得する環境情報取得手順と、
前記環境情報取得手順によって取得された環境情報に基づいて、第１面及び該第１面に対向する第２面を有し、電子部品を格納した筐体の前記第１面から前記第２面もしくは前記第２面から前記第１面への空気流を発生させるように、前記空気流の方向を変更するよう制御する空気流方向変更手順と、
を情報処理装置としてのコンピュータに実行することを特徴とする空調制御プログラム。

（付記１１）第１面及び該第１面に対向する第２面を有し、電子部品を格納した筐体を複数収納可能な収納手段と、
前記第１面から前記第２面もしくは前記第２面から前記第１面への空気流を発生させる空気流発生部と、
周囲の環境情報を取得する環境情報取得手段と、
前記環境情報取得手段によって取得された環境情報に基づいて前記空気流の方向を変更するよう制御する空気流方向変更手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置搭載ラック。

（付記１２）各種処理を実行する電子部品を冷却するための空気流を発生させる空気流発生部と、周囲の環境情報を取得する環境情報取得手段と、前記環境情報取得手段によって取得された環境情報に基づいて、前記空気流発生部の稼働状況を変化させて、前記空気流の方向を変更する空気流方向変更手段とを有する情報処理装置を搭載する情報処理装置搭載ラックが設置される空間内から外部へ空気を排気する開閉可能な天井パネルと、
前記空間内に外部から空気を取り入れる開閉可能な床下パネルと、
前記空間から空気を取り込み、取り込んだ空気を冷却して前記空間の床下に放出する床下空調システムと、
前記床下空調システムによって前記空間の床下に放出される空気の温度と、前記情報処理装置搭載ラックで使用される電力情報とに基づいて、前記天井パネルまたは前記床下パネルを開閉制御するパネル制御手段と、
を有することを特徴とする空間制御システム。

（付記１３）前記パネル制御手段は、前記床下空調システムによって前記空間の床下に放出された空気の温度が所定の制限温度に到達する前に、前記空間内から回収できるように、前記天井パネルまたは前記床下パネルを開閉制御することを特徴とする付記１２に記載の空間制御システム。

１０、２０ 情報処理装置
１１、２１ 電子部品
１２ａ、１２ｂ 空気流発生部
１３ａ、１３ｂ、２６ 環境情報取得部
１４、２７ 空気流方向変更部
２１ａ 基板
２１ｂ ＣＰＵ
２１ｃ メモリ
２１ｄ 拡張スロット
２１ｅ ＨＤＤ
２１ｆ 入出力部
２２ ファン
２３ 通気口
２４ 前方センサー
２５ 後方センサー

Claims (5)

1. 第１面及び該第１面に対向する第２面を有し、電子部品を格納した筐体と、
   前記第１面から前記第２面もしくは前記第２面から前記第１面への空気流を発生させる空気流発生部と、
   周囲の環境情報を取得する環境情報取得手段と、
   前記環境情報取得手段によって取得された環境情報に基づいて、前記空気流の方向を変更するよう制御する空気流方向変更手段と、
   を有することを特徴とする情報処理装置。
2. 前記環境情報取得手段は、前記周囲の環境情報として、当該情報処理装置周囲の温度または湿度を検出し、
   前記空気流方向変更手段は、前記空気流発生部の稼働状況を変化させて、前記環境情報取得手段によって取得された情報処理装置周囲の温度または湿度が低い方から高い方へ前記空気流の方向を変更する温度または湿度が低い方から高い方へ前記空気流の方向を変更することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記環境情報取得手段は、前記周囲の環境情報として、当該情報処理装置が設置される空間のレイアウト情報を取得し、
   前記空気流方向変更手段は、前記環境情報取得手段によって取得されたレイアウト情報に基づいて、前記空気流発生部の稼働状況を変化させて、前記空気流の方向を変更することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
4. 第１面及び該第１面に対向する第２面を有し、電子部品を格納した筐体を複数収納可能な収納手段と、
   前記第１面から前記第２面もしくは前記第２面から前記第１面への空気流を発生させる空気流発生部と、
   周囲の環境情報を取得する環境情報取得手段と、
   前記環境情報取得手段によって取得された環境情報に基づいて前記空気流の方向を変更するよう制御する空気流方向変更手段と、
   を有することを特徴とする情報処理装置搭載ラック。
5. 各種処理を実行する電子部品を冷却するための空気流を発生させる空気流発生部と、周囲の環境情報を取得する環境情報取得手段と、前記環境情報取得手段によって取得された環境情報に基づいて、前記空気流発生部の稼働状況を変化させて、前記空気流の方向を変更する空気流方向変更手段とを有する情報処理装置を搭載する情報処理装置搭載ラックが設置される空間内から外部へ空気を排気する開閉可能な天井パネルと、
   前記空間内に外部から空気を取り入れる開閉可能な床下パネルと、
   前記空間から空気を取り込み、取り込んだ空気を冷却して前記空間の床下に放出する床下空調システムと、
   前記床下空調システムによって前記空間の床下に放出される空気の温度と、前記情報処理装置搭載ラックで使用される電力情報とに基づいて、前記天井パネルまたは前記床下パネルを開閉制御するパネル制御手段と、
   を有することを特徴とする空間制御システム。

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