JP2011179786A - 情報センタの環境調整方法および環境調整システム - Google Patents
情報センタの環境調整方法および環境調整システム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】環境調整システムは、複数のサーバ6を有するデータセンタ4の環境を調整する。環境調整システムは、複数のサーバ6を有する空間をデータセンタ4の部分空間4aとして密閉する風除室24およびアクセスピットを有する。また環境調整システムは、データセンタ4内に設けられた第1ゴム袋12と、第2ゴム袋14と、第3ゴム袋16と、を有する。環境調整システムでは、部分空間4aの温度が上限温度を超えると第1ゴム袋12、第2ゴム袋14、第3ゴム袋16のうちのひとつの内部の水が第1貯水槽26に排水される。これにより部分空間4aの体積が断熱的に増える。
【選択図】図1
Description
従来では上述の通り、データセンタのマシンフロアの温度を下げるためには空調機器を使用することが多い。また、マシンフロアの温度より外気温が低い場合は、その外気をマシンフロア内に送風し温度を下げることも考えられる。しかしながらどちらも冷気を注入する方法である。
まず断熱膨張について説明する。
断熱膨張は、外部との熱のやりとりがない熱力学過程のうち系の体積が増大する過程である。熱力学の第1法則によると、この過程では系が外部に対して仕事を行うので、その分内部エネルギが低下し、系の温度が下がる。
基準状態付近における空気の比熱比γはおよそ1.4であることが知られている。
図1は、実施の形態に係る環境調整システムが設けられたビル2の構成を示す模式的な斜視図である。図2は、ビル2のデータセンタ4の上面図である。説明をより明確とするため、図1、図2では図3で後述されるアクセスピット46を省略する。ビル2の高層階、たとえば3階にデータセンタ4が設けられる。ビル2を外部から見た場合データセンタ4の内部は壁等に隠れて見えないが、図1では説明のためデータセンタ4の内部の構造を示す。データセンタ4は、複数のサーバ6と、第1ゴム袋12と、第2ゴム袋14と、第3ゴム袋16と、エアコン等の空調機器8と、風除室24と、を備える。データセンタ4は、例えば壁に断熱材を使用し窓を設けないなどして高い断熱性を有するように構成される。複数のサーバ6はインターネットなどのネットワークを通じて外部と接続され、種々の情報処理を行う。
第1放出弁18は第1ゴム袋12と第1貯水槽26との間の配管上に設けられ、第1ゴム袋12からの水の放出を制御する。第2放出弁20は第2ゴム袋14と第1貯水槽26との間の配管上に設けられ、第2ゴム袋14からの水の放出を制御する。第3放出弁22は第3ゴム袋16と第1貯水槽26との間の配管上に設けられ、第3ゴム袋16からの水の放出を制御する。
上記の温度および弁の制御は図示しない制御用サーバによって行われてもよい。
なお、第1貯水槽26は第1ゴム袋12、第2ゴム袋14、第3ゴム袋16に蓄えられる水の全量を収容できる程度の容量を有することが望ましい。また第1ゴム袋12、第2ゴム袋14、第3ゴム袋16に給水している間平行して送水ポンプ28で第1貯水槽26から水を移送する制御も可能であることを考慮すると、第2貯水槽30の容量は第1貯水槽26の容量よりも少なくてもよい。
(1)データセンタ4の部分空間4aとデータセンタ4の外部との間に微小であるが存在する熱リークにより、圧縮で発生した熱は、夜間で温度がより低い外部に夜間を通じて排出される。
(2)空調機器8がより安い夜間電力を使用して圧縮で発生した熱を外部に排出する。
(3)第1ゴム袋12、第2ゴム袋14、第3ゴム袋16に供給される水の温度は夜間の低い外気温程度であるので、圧縮で発生した熱は供給した水そのものをデータセンタ4内の温度程度まで上げるのに使用される。
以下環境調整システムを備えたビル2が、昼間(午前6時から午後6時)よりも夜間(午後6時から午前6時)のほうが電力料金が安く、また昼間よりも夜間のほうが外気温が低い場所にある場合を想定する。
図4(a)〜(d)は、環境調整システムにおける調整サイクルを示す説明図である。 図4(a)は、午前7時におけるデータセンタ4の模式的な側面図である。夜間を通して第1ゴム袋12、第2ゴム袋14、第3ゴム袋16に水をゆっくりと供給した結果、第1ゴム袋12、第2ゴム袋14、第3ゴム袋16には満量の水が蓄えられている。また、第1ゴム袋12、第2ゴム袋14、第3ゴム袋16が膨らむことで部分空間4aの空気に与えられた熱は上記の3つのプロセスで排出されるので、部分空間4aの温度は外気温と同程度となっている。
図4(b)は、午前10時におけるデータセンタ4の模式的な側面図である。複数のサーバ6から発せられる熱により部分空間4aの空気が温められる。部分空間4aの温度が上限温度を越えると、まず第3放出弁22が開けられ第3ゴム袋16内の水が放出される。すると第3ゴム袋16がしぼんだ分だけ部分空間4aの体積が増え、断熱膨張の原理によって部分空間4aの温度が下がる。
図4(c)は、午後2時におけるデータセンタ4の模式的な側面図である。複数のサーバ6から発せられる熱によって部分空間4aの空気が再び温められる。その温度が上限温度を超えると、第2放出弁20が開けられ第2ゴム袋14内の水が放出される。すると部分空間4aの温度が下がる。
図4(d)は、午後5時におけるデータセンタ4の模式的な側面図である。第1ゴム袋12、第2ゴム袋14、第3ゴム袋16共に中の水が放出された状態にある。以後夜間を通して給水弁36を開け、少しずつ第1ゴム袋12、第2ゴム袋14、第3ゴム袋16に水を戻し、図4(a)の状態に戻る。
また、水をビル2の上層に設けたデータセンタ4の内部から地下の第1貯水槽26にむけて放出することでデータセンタ4の部分空間4aの体積を増やしている。したがって、重力を利用したより自然な形で部分空間4aの空気を膨張させてその温度を下げることができる。
(1)データセンタ4に管理者が常駐する必要はない。
(2)データセンタ4のリソース(サーバ6など)は、気圧の変化による影響を受けにくい。
したがって、他の用途、例えば居住用に使用される部屋と比較して、情報センタは特に上記の断熱膨張を使用した冷却方法に適している。
図5(a)は、午前7時におけるデータセンタ4’の模式的な側面図である。夜間を通して第4ゴム袋70に水をゆっくりと供給した結果、第4ゴム袋70には満量の水が蓄えられている。また、第4ゴム袋70が膨らむことでデータセンタ4’の部分空間4a’の空気に与えられた熱は上記の3つのプロセスで排出されるので、部分空間4a’の温度は外気温と同程度となっている。
図5(b)は、午後1時におけるデータセンタ4’の模式的な側面図である。複数のサーバ6から発せられる熱により部分空間4a’の空気が温められる。部分空間4a’の温度が上限温度を越えると、第4ゴム袋70と第1貯水槽26との間に設けられた第4放出弁が開けられ第4ゴム袋70内の水が第1貯水槽26に放出される。この際第4ゴム袋70と第1貯水槽26との間の配管に設けられたフローメータにより流量が測定され、第4ゴム袋70の容量の約1/3の水が放出されたところで第4放出弁が閉じられる。第4ゴム袋70がしぼんだ分、したがって第4ゴム袋70の容量の約1/3だけ部分空間4a’の体積が増え、断熱膨張の原理によって部分空間4a’の温度が下がる。
図5(c)は、午後5時におけるデータセンタ4’の模式的な側面図である。第4ゴム袋70は中の水が放出された状態にある。夜間は給水弁36を開けて少しずつ第4ゴム袋70に水を戻し、図5(a)の状態に戻る。
なお、第1の実施の形態およびその変形例を組み合わせた制御、すなわち第1ゴム袋12、第2ゴム袋14、第3ゴム袋16の各ゴム袋からの水の放出をフローメータにより制御することを採用してもよい。
Claims (10)
- 情報処理装置が設置される情報センタの環境調整方法であり、
前記装置を含む空間を前記情報センタの部分空間として密閉するステップと、
密閉された部分空間の体積を前記装置ないしその雰囲気の温度に応じて調整するステップと、
を含むことを特徴とする情報センタの環境調整方法。 - 情報処理装置が設置される情報センタの環境調整システムであり、
前記装置を含む空間を前記情報センタの部分空間として密閉する密閉機構と、
密閉された部分空間の体積を前記装置ないしその雰囲気の温度に応じて調整する体積調整機構と、
を備えることを特徴とする環境調整システム。 - 前記体積調整機構は、密閉された部分空間の体積を前記温度が上がると増やすことを特徴とする請求項2に記載の環境調整システム。
- 前記体積調整機構は、前記情報センタ内に設けられ内部に液体を有する弾性袋体を含み、
前記体積調整機構が密閉された部分空間の体積を増やす際、前記弾性袋体の内部の液体が前記部分空間の外部に排出されることを特徴とする請求項3に記載の環境調整システム。 - 前記体積調整機構は、
前記情報センタの外部であって前記弾性袋体よりも低い位置に設けられた貯液槽と、
前記弾性袋体と前記貯液槽との間に設けられ、前記体積調整機構が密閉された部分空間の体積を増やす際に開く開閉弁と、を含むことを特徴とする請求項4に記載の環境調整システム。 - 前記密閉機構は、前記弾性袋体を前記貯液槽に接続する配管と前記情報センタの部分空間を形成する壁との間の隙間を埋める充填部材を含むことを特徴とする請求項5に記載の環境調整システム。
- 前記体積調整機構は、前記体積調整機構が密閉された部分空間の体積を増やす際の電力よりも安い電力を使用して前記貯液槽の液体を前記弾性袋体に戻すポンプをさらに備えることを特徴とする請求項5または6に記載の環境調整システム。
- 前記情報センタの部分空間と前記情報センタの外部との間の入退室の経路上に設けられ、前記情報センタの部分空間および前記情報センタの外部の両者と隔てられた領域をさらに備えることを特徴とする請求項2から7のいずれかに記載の環境調整システム。
- 前記弾性袋体と前記貯液槽との間に設けられ、前記弾性袋体の内部の液体が前記貯液槽に放出される際、放出される液体を受けて発電する発電システムをさらに備え、
前記ポンプは、前記発電システムによって発電された電力を使用して前記貯液槽の液体を前記弾性袋体に戻すことを特徴とする請求項7に記載の環境調整システム。 - 無生物が設置される建物の環境調整システムであり、
前記無生物を含む空間を前記建物の部分空間として密閉する密閉機構と、
密閉された部分空間の体積を前記無生物ないしその雰囲気の温度に応じて調整する体積調整機構と、
を備えることを特徴とする環境調整システム。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5550418A (en) * | 1978-10-05 | 1980-04-12 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Degassing method for molten steel |
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JPS55155608A (en) * | 1979-05-23 | 1980-12-04 | Ulvac Corp | Display container for plant |
JP2009103453A (ja) * | 2009-02-16 | 2009-05-14 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 空調設備 |
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