JP2012193891A - 発熱源冷却システム - Google Patents
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Abstract
【課題】
アイルキャップを設置することなく、暖気と冷気の混合による冷却効率の悪化を抑制できる発熱源冷却システムを提供する。
【解決手段】
発熱源冷却システムは、サーバラック3と、局所空調装置2と、サーバラック3および局所空調装置2を制御する制御装置とから構成される。発熱源冷却システムは、さらに、局所空調装置2の近傍であり、この局所空調装置2を介さずに冷気エリア41と暖気エリア42との間を移動可能な気流風路に、この風路を通過する気流を検知する気流検知センサ6を備える。制御装置は、気流検知センサ6が気流を検知したら、この気流検知センサ6が検知する気流が小さくなるように、局所空調装置2の通流手段24またはサーバラック3の通流手段32を制御する。
【選択図】 図1
アイルキャップを設置することなく、暖気と冷気の混合による冷却効率の悪化を抑制できる発熱源冷却システムを提供する。
【解決手段】
発熱源冷却システムは、サーバラック3と、局所空調装置2と、サーバラック3および局所空調装置2を制御する制御装置とから構成される。発熱源冷却システムは、さらに、局所空調装置2の近傍であり、この局所空調装置2を介さずに冷気エリア41と暖気エリア42との間を移動可能な気流風路に、この風路を通過する気流を検知する気流検知センサ6を備える。制御装置は、気流検知センサ6が気流を検知したら、この気流検知センサ6が検知する気流が小さくなるように、局所空調装置2の通流手段24またはサーバラック3の通流手段32を制御する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、たとえばサーバのような発熱源を空調装置で冷却する発熱源冷却システムに関する。
データセンタに収容されるサーバラックは、前面から冷気を吸い込み、背面から排気するタイプが多い。従来のサーバ冷却システムにおいては、サーバの前面側に冷気の流通する空間(コールドアイル)、背面側に暖気の流通する空間(ホットアイル)を設け、ホットアイルの暖気を冷却してコールドアイルへ送出していた。また、たとえば、サーバラックと天井の間の隙間などにおいて、ホットアイルとコールドアイルが空間的に繋がっていると、その隙間を介して暖気と冷気が混合してしまい、サーバ冷却システムのエネルギー効率が著しく悪化する。このため、従来、ホットアイルとコールドアイルが空間的に繋がっている隙間に隔壁(アイルキャップ)を設けて、暖気と冷気の混合を防止することが多い。
ただし、隙間を完全に遮断することは難しく、どうしても小さな隙間が生じる。そこで、特許文献1のような方式が提案されている。特許文献1の発明によれば、アイルキャップの一部にわざと流路抵抗の低い大きめの隙間を設け、そこに気流検知センサを設置する。そして、この隙間を流れる気流を最小化するように、冷気供給量を制御することにより、全体の各隙間の漏れ気流を最小化し、サーバ冷却システムのエネルギー効率を従来方式より向上しようとするものである。
しかしながら、特許文献1の技術は、アイルキャップを設置するため、アイルキャップの建材や、この建材を設置するための工事作業が必要となる。加えて、サーバ冷却システムのエネルギー効率を向上するため、できるだけ隙間無くアイルキャップを設置しようとすると、工事作業にかかる手間や時間が大きくなるという問題がある。よって、特許文献1の技術では、高い省エネ効果を期待できるものの、アイルキャップ設置のための建材や大きな作業が発生するという課題を残している。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、アイルキャップを設置することなく、暖気と冷気の混合による冷却効率の悪化を抑制できる発熱源冷却システムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、室内の床に設置された発熱源を収納するラックと、前記ラックの上方に前記室内の天井との間に配置される局所空調装置と、前記ラックおよび前記局所空調装置を制御する制御装置と、を備える発熱源冷却システムにおいて、前記ラックおよび前記局所空調装置により前記室内を区画することで、前記局所空調装置が冷気を送出しかつ前記ラックが冷気を導入する冷気エリアを前記室内の所定の空間に形成し、前記局所空調装置が暖気を吸入しかつ前記ラックが導入した冷気を前記発熱源との熱交換により暖気として排出する暖気エリアを前記室内の所定の空間に形成し、前記局所空調装置は、前記暖気エリアから吸入した暖気を冷却して所定の風量を前記冷気エリアへ送出する第1の通流手段を有し、前記ラックは、前記冷気エリアから導入した冷気を前記発熱源との熱交換により所定の風量の暖気として前記暖気エリアへ排出する第2の通流手段を有し、さらに、前記局所空調装置の近傍であり、当該局所空調装置を介さずに前記冷気エリアと前記暖気エリアとの間を移動可能な気流風路に当該風路を通過する気流を検知する気流検知手段を備え、前記制御装置は、前記気流検知手段が気流を検知したら、当該気流検知手段が検知する気流が小さくなるように前記第1の通流手段または前記第2の通流手段を制御する
ことを特徴とする。
ことを特徴とする。
また、本発明は、室内の床に設置された発熱源を収納するラックと、前記ラックの上方に前記室内の天井との間に配置される局所空調装置と、前記天井上空間と前記床下空間とを接続する風路内に配置されるベース空調装置と、前記ラックおよび前記局所空調装置および前記ベース空調装置を制御する制御装置と、を備える発熱源冷却システムにおいて、前記ラックおよび前記局所空調装置により前記室内を区画することで、前記局所空調装置および前記ベース空調装置が冷気を送出しかつ前記ラックが冷気を導入する冷気エリアを前記室内の所定の空間に形成し、前記局所空調装置および前記ベース空調装置が暖気を吸入しかつ前記ラックが導入した冷気を前記発熱源との熱交換により暖気として排出する暖気エリアを前記室内の所定の空間に形成し、前記局所空調装置は、前記暖気エリアから吸入した暖気を冷却して所定の風量を前記冷気エリアへ送出する第1の通流手段を有し、前記ラックは、前記冷気エリアから導入した冷気を前記発熱源との熱交換により所定の風量の暖気として前記暖気エリアへ排出する第2の通流手段を有し、前記ベース空調装置は、前記天井から吸入した前記暖気エリアの暖気を冷却して所定の風量を前記床下空間から前記冷気エリアへ送出する第3の通流手段を有し、さらに、前記局所空調装置の近傍であり、当該局所空調装置を介さずに前記冷気エリアと前記暖気エリアとの間を移動可能な気流風路に当該風路を通過する気流を検知する気流検知手段を備え、前記制御装置は、前記気流検知手段が気流を検知したら、当該気流検知手段が検知する気流が小さくなるように前記第1の通流手段または前記第2の通流手段または前記第3の通流手段を制御する
ことを特徴とする。
ことを特徴とする。
本発明の発熱源冷却システムによれば、アイルキャップを設置することなく、暖気と冷気の混合による冷却効率の悪化を抑制できる。
添付図面を適宜参照しながら、本発明にかかる発熱源冷却システムの好適な実施形態について説明する。
図1は、本発明の発熱源冷却システムの一構成例であり、ベース空調装置および局所空調装置を備えたデータセンタを横からみた断面図である。図2は、図1の発熱源冷却システムを上からみた断面図である。
図1は、本発明の発熱源冷却システムの一構成例であり、ベース空調装置および局所空調装置を備えたデータセンタを横からみた断面図である。図2は、図1の発熱源冷却システムを上からみた断面図である。
データセンタは、室内を冷却するためのベース空調装置1および局所空調装置2、室内の床に設置されるサーバラック3を有する。局所空調装置2は、サーバラック3の上方に、サーバラック3と室内の天井51との間に、天井から吊り下げて配置されている。つまり、局所空調装置2は、室内の天井51から第1の距離を隔て、かつサーバラック3から第2の距離を隔てて、サーバラック3と天井51との間に配置される。ベース空調装置1・局所空調装置2・サーバラック3は、不図示の制御装置により制御される。
ベース空調装置1の設置台数は、1台でもよいし、複数台でもよい。サーバラック3の設置数量は、1つでもよいし、図1上の奥行き方向に複数個を並べラック列として構成してもよい。サーバラック3と同様に、局所空調装置2の配置台数は、1台でもよいし、図1上の奥行き方向に複数台を並べる構成としてもよい。
室内は、サーバラック3および局所空調装置2により、図1上の右側にドットで示す冷気エリア41と、図1上の左側に斜線で示す暖気エリア42とに区画されている。冷気エリア41は、局所空調装置2が冷気を送出し、かつサーバラック3が前面から冷気を導入するように、室内の所定の空間に形成されている。暖気エリア42は、局所空調装置2が暖気を吸入し、かつサーバラック3が前面から導入した冷気を背面から暖気として排出するように、室内の所定の空間に形成されている。
図2を適宜参照しながら説明する。室内を、サーバラック3および局所空調装置2により図1上で左右に区画し、冷気エリア41と暖気エリア42を形成するため、図1上の手前側および奥行き側にあるデータセンタの壁と、サーバラック3および局所空調装置2との間、側方空間43は、間隔が狭いことが望ましい。この間隔が広い場合は、遮蔽材44を、サーバラック3の側面および局所空調装置2の側面に近接するように設置し、たとえば冷気エリア41の冷気がサーバラック3の側面を通って暖気エリア42へ漏れないように(回り込まないように)することが望ましい。遮蔽材44には、たとえばビニル製のカーテンを使うことができる。このカーテンは、一枚の大きな布状のものを使ってもよいし、冷気エリアへ人が出入り可能となるように左右に開閉できるタイプ、もしくは縦方向に短冊状に形成することができる。
ここで、サーバラック3の形状は直方体であり、局所空調装置2と向き合う天面と、床52と向き合う底面と、冷気を導入する前面と、暖気を排出する背面と、残りの2つの側面から構成される。すなわち、サーバラック3の側面とは、図1上の手前側および奥行き側にあるデータセンタの壁と対向している部分である。局所空調装置2の側面とは、サーバラック3の2つの側面と平行な面であり、かつ、データセンタの壁と対向している部分を意味している。
遮蔽材44の大きさは、高さと横幅と厚さで定義できる。遮蔽材44の高さは、冷気または暖気が漏れないように、天井から床までの高さを有することが望ましい。遮蔽材44の横幅は、たとえば冷気エリア41の冷気が、遮蔽材44と図1上の手前側および奥行き側にあるデータセンタの壁との間を通らない(回り込まない)程度の幅を有することが望ましい。遮蔽材44は、さらには図2に示すように、図1上の手前側および奥行き側にあるデータセンタの壁と同程度の幅を有することが望ましい。
データセンタは、天井51の上に空間を有する二重天井となっており、床52の下に空間を有する二重床となっている。ベース空調装置1は、天井上空間と床下空間とを接続する風路内に配置される。ベース空調装置1は、暖気を冷却して冷気を生成するための熱交換器11、室外から点線で示す配管13を介して交換器11へ冷媒を供給する冷凍機12、ファン14を有する。ファン14は、室内の天井51から吸入した暖気エリア42の暖気を冷却して、所定の風量を床下空間から冷気エリア41へ送出する第3の通流手段を構成する。
局所空調装置2は、暖気を冷却して冷気を生成するための熱交換器21、室外から点線で示す配管23を介して交換器21へ冷媒を供給する冷凍機22、ファン24を有する。ファン24は、暖気エリア42から吸入した暖気を冷却して、所定の風量を冷気エリア41へ送出する第1の通流手段を構成する。
サーバラック3は、発熱源としてのサーバ31、ファン32を有する。ファン32は、冷気エリア41から導入した冷気を、発熱源であるサーバ31との熱交換により所定の風量の暖気として暖気エリア42へ排出する第2の通流手段を構成する。
不図示の制御装置は、局所空調装置2が有する第1の通流手段と、サーバラック3が有する第2の通流手段と、ベース空調装置1が有する第3の通流手段を制御する。
サーバラック3と局所空調装置2との間や、局所空調装置2と天井51との間には、隙間が存在する。この隙間を介して、暖気エリア42の暖気と冷気エリア41の冷気が混合してしまうと、サーバ31の冷却効率が悪化する。本発明のポイントは、この隙間を流れる気流を最小化するよう制御して、冷気エリア41と暖気エリア42との間にアイルキャップを設置することなく、サーバ31の冷却効率の悪化を抑制する(冷却効率を改善する)ことにある。
サーバラック3と局所空調装置2との間や、局所空調装置2と天井51との間には、隙間が存在する。この隙間を介して、暖気エリア42の暖気と冷気エリア41の冷気が混合してしまうと、サーバ31の冷却効率が悪化する。本発明のポイントは、この隙間を流れる気流を最小化するよう制御して、冷気エリア41と暖気エリア42との間にアイルキャップを設置することなく、サーバ31の冷却効率の悪化を抑制する(冷却効率を改善する)ことにある。
ベース空調装置1および局所空調装置2が冷気エリア41に供給する冷気量と、サーバラック3のファン32が暖気エリア42に供給する暖気量との差が大きいほど、隙間(気流風路)を流れる気流量が増加する。そこで、暖気エリア42と冷気エリア41をつなぐ隙間に公知の気流検知センサ6を設置し、風向や気流量を検知する。つまり、局所空調装置2の近傍であり、この局所空調装置2を介さずに冷気エリア41と暖気エリア42との間を移動可能な気流風路に、この風路を通過する気流を検知する気流検知手段である気流検知センサ6を設置する。図1の例では、サーバラック3と局所空調装置2との間に、気流検知センサ6を設置した。
気流検知センサ6の設置場所は、たとえばシステム全体の設計段階において、気流シミュレーションなどにより、複数ある隙間の中で全体の気流を制御しうる、暖気と冷気の混合を抑制するための最適なセンシングポイントを予め求めておく。
気流検知センサ6が、暖気エリア42から冷気エリア41の方向へ気流が通過していることを検知したら、制御装置は、冷気エリア41の圧力を増加または暖気エリア42の圧力を減少させるように、第1の通流手段または第2の通流手段または第3の通流手段を制御する。たとえば、第1の通流手段または第3の通流手段を制御して、冷気の供給量を増加させ、冷気エリア41の圧力を増加する。または、第2の通流手段を制御して、暖気の供給量を減少させ、暖気エリア42の圧力を減少する。もしくは、第1・第2・第3の通流手段の複数を組み合わせて制御して、冷気エリア41の圧力を相対的に増加または暖気エリア42の圧力を相対的に減少させ、暖気エリアと冷気エリアの圧力差を小さくする。さらに、気流量が大きいほど制御量を大きくするなどして、検知する気流量が最小化するように制御する。このように制御することで、アイルキャップを設置しなくても暖気と冷気の混合を抑制し、冷却効率の悪化を抑制できる。
発熱源冷却システムが、ベース空調装置1を有しない場合は、気流検知センサ6が、暖気エリア42から冷気エリア41の方向へ気流が通過していることを検知したら、制御装置は、冷気エリア41の圧力を増加または暖気エリア42の圧力を減少させるように、第1の通流手段または第2の通流手段を制御する。たとえば、第1の通流手段を制御して、冷気の供給量を増加させ、冷気エリア41の圧力を増加する。または、第2の通流手段を制御して、暖気の供給量を減少させ、暖気エリア42の圧力を減少する。もしくは、第1・第2の通流手段を組み合わせて制御して、冷気エリア41の圧力を相対的に増加または暖気エリア42の圧力を相対的に減少させ、暖気エリアと冷気エリアの圧力差を小さくする。さらに、気流量が大きいほど制御量を大きくするなどして、検知する気流量が最小化するように制御する。このように制御することで、アイルキャップを設置しなくても暖気と冷気の混合を抑制し、冷却効率の悪化を抑制できる。
気流検知センサ6が、冷気エリア41から暖気エリア42の方向へ気流が通過していることを検知したら、制御装置は冷気エリア41の圧力を減少または暖気エリア42の圧力を増加させるように、第1の通流手段または第2の通流手段または第3の通流手段を制御する。たとえば、第1の通流手段または第3の通流手段を制御して、冷気の供給量を減少させ、冷気エリア41の圧力を減少する。または、第2の通流手段を制御して、暖気の供給量を増加させ、暖気エリア42の圧力を増加する。もしくは、第1・第2・第3の通流手段の複数を組み合わせて制御して、冷気エリア41の圧力を相対的に減少または暖気エリア42の圧力を相対的に増加させ、暖気エリアと冷気エリアの圧力差を小さくする。不図示の制御装置は、さらに、気流量が大きいほど制御量を大きくするなどして、検知する気流量が最小化するように制御する。このように制御することで、アイルキャップを設置しなくても暖気と冷気の混合を抑制し、冷却効率の悪化を抑制できる。
なお、本発明は、図3のようなデータセンタの構成においても、好適に実施される。図3においては、ベース空調装置1は図示を省略している。そして、サーバラック3および局所空調装置2は、図3の奥行き方向に、列状に並んでいる。図4は、図3の発熱源冷却システムを上からみた断面図である。
すなわち、一般的なデータセンタと同じく、室内の床52に、発熱源31を収納したサーバラック3が列状に並んだラック列が少なくとも一対ある。一対のラック列が対向する側に冷気エリア41が形成され、一対のラック列が対向しない側に暖気エリア42が形成されている。ラック列は、前面から冷気エリア41の冷気を導入し、背面から暖気を暖気エリア42に排出する。
ラック列を構成する各ラック3の上方には、各ラック3に対応させて、各ラック3と室内の天井51との間に局所空調装置2が配置される。ラック列を構成する各ラック3および各ラック3に対応する局所空調装置2を個別に制御する制御装置を備える。局所空調装置2の近傍であり、この局所空調装置2を介さずに冷気エリア41と暖気エリア42との間を移動可能な気流風路に、この風路を通過する気流を検知する少なくとも1つの気流検知手段6を備える。複数の気流検知手段6を備えた場合は、複数の気流検知手段6の平均値を使って制御してもよいし、もっとも値の大きな気流検知手段6の出力を使って制御してもよい。
局所空調装置2は、暖気エリア42から吸入した暖気を冷却して所定の風量を冷気エリア41へ送出する第1の通流手段24を有する。ラック列を構成する各ラック3は、冷気エリア41から導入した冷気を発熱源31との熱交換により所定の風量の暖気として暖気エリア42へ排出する第2の通流手段32を有する。
制御装置は、気流検知手段6が気流を検知したら、この気流検知手段6が検知する気流が小さくなるように、複数の第1の通流手段24または複数の第2の通流手段32を個別に制御する。制御装置が、複数の第1の通流手段24または複数の第2の通流手段32を制御するときは、負荷を均等に配分してもよいし、負荷を各サーバラック3の発熱量を考慮して配分してもよい。
たとえば冷気エリア41の冷気が、局所空調装置2の側面と図1上の手前側および奥行き側にあるデータセンタの壁との間を通らないようにするため、一対のラック列の端部にあるラック3の室内壁と対向する側面と、この一対のラック列の端部にあるラック3に対応する局所空調装置の室内壁と対向する側面とを、図4に示すように床から天井高さまである遮蔽材44で覆うことが望ましい。遮蔽材44の横幅は、少なくとも対向するラック列間を覆う幅である。
なお、本発明は、図3のようなデータセンタの構成においても、好適に実施される。図3においては、ベース空調装置1は図示を省略している。そして、サーバラック3および局所空調装置2は、図3の奥行き方向に、列状に並んでいる。
すなわち、一般的なデータセンタと同じく、室内の床52に、発熱源31を収納したサーバラック3が列状に並んだラック列が少なくとも一対ある。一対のラック列が対向する側に冷気エリア41が形成され、一対のラック列が対向しない側に暖気エリア42が形成されている。ラック列は、前面から冷気エリア41の冷気を導入し、背面から暖気を暖気エリア42に排出する。
ラック列を構成する各ラック3の上方には、各ラック3に対応させて、各ラック3と室内の天井51との間に局所空調装置2が配置される。天井51の上の空間と床52の下の空間とを接続する風路内に、ベース空調装置1が配置される。ラック列を構成する各ラック3および各ラック3に対応する局所空調装置2およびベース空調装置1を個別に制御する制御装置を備える。局所空調装置2の近傍であり、この局所空調装置2を介さずに冷気エリア41と暖気エリア42との間を移動可能な気流風路に、この風路を通過する気流を検知する少なくとも1つの気流検知手段6を備える。複数の気流検知手段6を備えた場合は、複数の気流検知手段6の平均値を使って制御してもよいし、もっとも値の大きな気流検知手段6の出力を使って制御してもよい。
局所空調装置2は、暖気エリア42から吸入した暖気を冷却して所定の風量を冷気エリア41へ送出する第1の通流手段24を有する。ラック列を構成する各ラック3は、冷気エリア41から導入した冷気を発熱源31との熱交換により所定の風量の暖気として暖気エリア42へ排出する第2の通流手段32を有する。ベース空調装置1は、天井上空間から吸入した暖気エリア42の暖気を冷却して所定の風量を床下空間から冷気エリア41へ送出する第3の通流手段14を有する。
制御装置は、気流検知手段6が気流を検知したら、この気流検知手段6が検知する気流が小さくなるように、複数の第1の通流手段24または複数の第2の通流手段32または複数の第3の通流手段14を個別に制御する。複数の第1の通流手段24または複数の第2の通流手段32をまたは複数の第3の通流手段14を制御するときは、負荷を均等に配分してもよいし、負荷を各サーバラック3の発熱量を考慮して配分してもよい。
たとえば冷気エリア41の冷気が、局所空調装置2の側面と図1上の手前側および奥行き側にあるデータセンタの壁との間を通らないようにするため、一対のラック列の端部にあるラック3の室内壁と対向する側面と、この一対のラック列の端部にあるラック3に対応する局所空調装置の室内壁と対向する側面とを、図4に示すように床から天井高さまである遮蔽材44で覆うことが望ましい。遮蔽材44の横幅は、少なくとも対向するラック列間を覆う幅である。
以上のように、本発明の発熱源冷却システムによれば、気流検知センサ6の検出値に基づきベース空調装置1の通流手段14または局所空調装置2の通流手段24またはサーバラック3の通流手段32を制御することで、アイルキャップを設置することなく、暖気と冷気の混合による冷却効率の悪化を抑制できる。
図5は、気流検知センサ6の設置場所を説明するための図であり、本発明の発熱源冷却システムの要部のみを示している。
図5では、サーバラック3と局所空調装置2との間に、気流検知センサ6を設置した。ここで、サーバラック3と局所空調装置2との第2の距離は、天井51と局所空調装置2との第1の距離より大きい。つまり、サーバラック3と局所空調装置2との隙間(気流風路)は、天井51と局所空調装置2との隙間より広く断面積が大きい。
図5では、サーバラック3と局所空調装置2との間に、気流検知センサ6を設置した。ここで、サーバラック3と局所空調装置2との第2の距離は、天井51と局所空調装置2との第1の距離より大きい。つまり、サーバラック3と局所空調装置2との隙間(気流風路)は、天井51と局所空調装置2との隙間より広く断面積が大きい。
気流検知センサ6を、隙間の広い位置に設置した理由は、以下による。すなわち、流路抵抗は流路の断面積の大きさに依存しており、一般に流路の断面積が大きいほど流路抵抗は小さくなる。そして、隙間の流路抵抗が小さいほど、隙間を流れる気流量は多くなる。隙間を流れる気流量が多い位置の気流量を最小化するように制御すれば、隙間を流れる気流量が少ない位置の気流量も最小化できることが推定される。よって、気流検知センサ6を、隙間の広い位置にのみ設置すればよく、隙間の狭い位置に設置することは不要なので、気流検知センサ6の設置数を少なくしてコストを抑制できる。
気流検知センサ6を、サーバラック3と局所空調装置2との隙間(気流風路)に設置し、気流検知センサ6の検出値に基づき、ベース空調装置1の通流手段14または局所空調装置2の通流手段24またはサーバラック3の通流手段32を制御する。この結果、アイルキャップを設置することなく、気流検知センサ6の設置数を少なくしてコストを抑制しながらも、暖気と冷気の混合による冷却効率の悪化を抑制できる。
なお、図5の例では、天井51と局所空調装置2との間にある狭い方の隙間と、サーバラック3と局所空調装置2との間にある広い方の隙間との、2つの隙間が存在するものとして説明したが、図5の例の本質は、次のように一般化できる。
すなわち、暖気エリア42と冷気エリア41とをつなぐ隙間は数多く存在し、それぞれの隙間に気流検知センサ6を設置すれば、気流検知センサ6の設置数が多くなり、コスト高となる。そこで、すべての隙間の中で最も流路抵抗が低いため流れる気流量が大きくなる隙間を、気流検知センサ6の設置場所として選定する。そして、制御装置は、この気流検知センサ6の検出値に基づき、ベース空調装置1の通流手段14または局所空調装置2の通流手段24またはサーバラック3の通流手段32を制御する。この結果、アイルキャップを設置することなく、気流検知センサ6の設置数を最小化してコストを抑制しながらも、暖気と冷気の混合による冷却効率の悪化を抑制できる。
図6および図7は、気流検知センサ6を所望の場所に設置するための工夫を示す図であり、本発明の発熱源冷却システムの要部のみを示している。
システムを設置するデータセンタのサーバラック3や天井51などの配置に依存して、最も流路抵抗の低い隙間(気流風路)の位置は変わってくる。しかしながら、最も流路抵抗の低い隙間の位置が変わる都度、気流検知センサ6の設置位置を変えるのは手間がかかることがある。また、最も流路抵抗の低い隙間が、配線の関係等で気流検知センサ6を設置するのに適さない場合もある。
システムを設置するデータセンタのサーバラック3や天井51などの配置に依存して、最も流路抵抗の低い隙間(気流風路)の位置は変わってくる。しかしながら、最も流路抵抗の低い隙間の位置が変わる都度、気流検知センサ6の設置位置を変えるのは手間がかかることがある。また、最も流路抵抗の低い隙間が、配線の関係等で気流検知センサ6を設置するのに適さない場合もある。
よって、1つの工夫としては、図6に示すように、もともとは隙間が狭かった気流風路を拡張するように風洞71を設け、この風洞71内に気流検知センサ6を設置する。このように、故意に気流検知センサ6を設置する位置の流路抵抗が最も低くなるようにシステムの構造を設計してもよい。
他の工夫としては、図7に示すように、気流検知センサ6の設置に適さない最も流路抵抗の低い隙間に隔壁等の抵抗体72を設けて流路抵抗を増大させ、気流検知センサ6の設置に適した隙間の流路抵抗が相対的に最も低くなるようにしてもよい。この変形例によれば、従来の全ての隙間にアイルキャップを設置する方法に比較して、アイルキャップの設置量を大幅に少なくできる。また、流路抵抗を増大させるだけでよく、隙間を完全に遮蔽する必要がないため、手間がかからず、従来方法よりもコストや工期を大幅に抑制できるという本発明の効果を失うことはない。
1 ベース空調装置
14 ファン
2 局所空調装置
24 ファン
3 サーバラック
31 サーバ
32 ファン
41 冷気エリア
42 暖気エリア
51 天井
52 床
6 気流検知センサ
71 風洞
72 抵抗体
14 ファン
2 局所空調装置
24 ファン
3 サーバラック
31 サーバ
32 ファン
41 冷気エリア
42 暖気エリア
51 天井
52 床
6 気流検知センサ
71 風洞
72 抵抗体
Claims (10)
- 室内の床に設置された発熱源を収納するラックと、前記ラックの上方に前記室内の天井との間に配置される局所空調装置と、前記ラックおよび前記局所空調装置を制御する制御装置と、を備える発熱源冷却システムにおいて、
前記ラックおよび前記局所空調装置により前記室内を区画することで、前記局所空調装置が冷気を送出しかつ前記ラックが冷気を導入する冷気エリアを前記室内の所定の空間に形成し、前記局所空調装置が暖気を吸入しかつ前記ラックが導入した冷気を前記発熱源との熱交換により暖気として排出する暖気エリアを前記室内の所定の空間に形成し、
前記局所空調装置は、前記暖気エリアから吸入した暖気を冷却して所定の風量を前記冷気エリアへ送出する第1の通流手段を有し、
前記ラックは、前記冷気エリアから導入した冷気を前記発熱源との熱交換により所定の風量の暖気として前記暖気エリアへ排出する第2の通流手段を有し、
さらに、前記局所空調装置の近傍であり、当該局所空調装置を介さずに前記冷気エリアと前記暖気エリアとの間を移動可能な気流風路に当該風路を通過する気流を検知する気流検知手段を備え、
前記制御装置は、前記気流検知手段が気流を検知したら、当該気流検知手段が検知する気流が小さくなるように前記第1の通流手段または前記第2の通流手段を制御する
ことを特徴とする発熱源冷却システム。 - 室内の床に設置された発熱源を収納するラックと、前記ラックの上方に前記室内の天井との間に配置される局所空調装置と、前記天井の上空間と前記床の下空間とを接続する風路内に配置されるベース空調装置と、前記ラックおよび前記局所空調装置および前記ベース空調装置を制御する制御装置と、を備える発熱源冷却システムにおいて、
前記ラックおよび前記局所空調装置により前記室内を区画することで、前記局所空調装置および前記ベース空調装置が冷気を送出しかつ前記ラックが冷気を導入する冷気エリアを前記室内の所定の空間に形成し、前記局所空調装置および前記ベース空調装置が暖気を吸入しかつ前記ラックが導入した冷気を前記発熱源との熱交換により暖気として排出する暖気エリアを前記室内の所定の空間に形成し、
前記局所空調装置は、前記暖気エリアから吸入した暖気を冷却して所定の風量を前記冷気エリアへ送出する第1の通流手段を有し、
前記ラックは、前記冷気エリアから導入した冷気を前記発熱源との熱交換により所定の風量の暖気として前記暖気エリアへ排出する第2の通流手段を有し、
前記ベース空調装置は、前記天井から吸入した前記暖気エリアの暖気を冷却して所定の風量を前記床下空間から前記冷気エリアへ送出する第3の通流手段を有し、
さらに、前記局所空調装置の近傍であり、当該局所空調装置を介さずに前記冷気エリアと前記暖気エリアとの間を移動可能な気流風路に当該風路を通過する気流を検知する気流検知手段を備え、
前記制御装置は、前記気流検知手段が気流を検知したら、当該気流検知手段が検知する気流が小さくなるように前記第1の通流手段または前記第2の通流手段または前記第3の通流手段を制御する
ことを特徴とする発熱源冷却システム。 - 室内の床に設置された発熱源を収納する一対のラック列により、当該一対のラック列が対向する側に冷気エリアが形成され、当該一対のラック列が対向しない側に暖気エリアが形成されている室内において、前記発熱源を冷却する発熱源冷却システムであって、
前記ラック列を構成する各ラックの上方に前記室内の天井との間に配置される局所空調装置と、
前記ラック列を構成する各ラックおよび当該各ラックに対応する前記局所空調装置を制御する制御装置と、
前記局所空調装置の近傍であり、当該局所空調装置を介さずに前記冷気エリアと前記暖気エリアとの間を移動可能な気流風路に当該風路を通過する気流を検知する少なくとも1つの気流検知手段と、
を備え、
前記局所空調装置は、前記暖気エリアから吸入した暖気を冷却して所定の風量を前記冷気エリアへ送出する第1の通流手段を有し、
前記ラック列を構成する各ラックは、前記冷気エリアから導入した冷気を前記発熱源との熱交換により所定の風量の暖気として前記暖気エリアへ排出する第2の通流手段を有し、
前記制御装置は、前記気流検知手段が気流を検知したら、当該気流検知手段が検知する気流が小さくなるように前記第1の通流手段または前記第2の通流手段を制御する
ことを特徴とする発熱源冷却システム。 - 室内の床に設置された発熱源を収納する一対のラック列により、当該一対のラック列が対向する側に冷気エリアが形成され、当該一対のラック列が対向しない側に暖気エリアが形成されている室内において、前記発熱源を冷却する発熱源冷却システムであって、
前記ラック列を構成する各ラックの上方に前記室内の天井との間に配置される局所空調装置と、
前記天井の上空間と前記床の下空間とを接続する風路内に配置されるベース空調装置と、
前記ラック列を構成する各ラックおよび当該各ラックに対応する前記局所空調装置および前記ベース空調装置を制御する制御装置と、
前記局所空調装置の近傍であり、当該局所空調装置を介さずに前記冷気エリアと前記暖気エリアとの間を移動可能な気流風路に当該風路を通過する気流を検知する少なくとも1つの気流検知手段と、
を備え、
前記局所空調装置は、前記暖気エリアから吸入した暖気を冷却して所定の風量を前記冷気エリアへ送出する第1の通流手段を有し、
前記ラック列を構成する各ラックは、前記冷気エリアから導入した冷気を前記発熱源との熱交換により所定の風量の暖気として前記暖気エリアへ排出する第2の通流手段を有し、
前記ベース空調装置は、前記天井から吸入した前記暖気エリアの暖気を冷却して所定の風量を前記床下空間から前記冷気エリアへ送出する第3の通流手段を有し、
前記制御装置は、前記気流検知手段が気流を検知したら、当該気流検知手段が検知する気流が小さくなるように前記第1の通流手段または前記第2の通流手段または前記第3の通流手段を制御する
ことを特徴とする発熱源冷却システム。 - 前記一対のラック列の端部にあるラックの室内壁と対向する側面と、当該一対のラック列の端部にあるラックに対応する前記局所空調装置の室内壁と対向する側面とを、床から天井高さまである遮蔽材で覆うことを特徴とする請求項3または4に記載の発熱源冷却システム。
- 前記気流検知手段は、複数ある気流風路のうち、流路抵抗が小さい気流風路に設置することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発熱源冷却システム。
- 複数ある気流風路のうちの一部に流路抵抗を小さくするための風洞を設け、この風洞内に前記気流検知手段を設置することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発熱源冷却システム。
- 複数ある気流風路のうちの一部に流路抵抗を大きくするための抵抗体を設け、抵抗体を設けない他の気流風路に前記気流検知手段を設置することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発熱源冷却システム。
- 前記気流検知手段が前記冷気エリアから前記暖気エリアの方向へ気流が通過していることを検知したら、前記制御装置は前記冷気エリアの圧力を減少または前記暖気エリアの圧力を増加させるように前記第1の通流手段または前記第2の通流手段を制御し、
前記気流検知手段が前記暖気エリアから前記冷気エリアの方向へ気流が通過していることを検知したら、前記制御装置は前記冷気エリアの圧力を増加または前記暖気エリアの圧力を減少させるように前記第1の通流手段または前記第2の通流手段を制御する
ことを特徴とする請求項1または3に記載の発熱源冷却システム。 - 前記気流検知手段が前記冷気エリアから前記暖気エリアの方向へ気流が通過していることを検知したら、前記制御装置は前記冷気エリアの圧力を減少または前記暖気エリアの圧力を増加させるように前記第1の通流手段または前記第2の通流手段または前記第3の通流手段を制御し、
前記気流検知手段が前記暖気エリアから前記冷気エリアの方向へ気流が通過していることを検知したら、前記制御装置は前記冷気エリアの圧力を増加または前記暖気エリアの圧力を減少させるように前記第1の通流手段または前記第2の通流手段または前記第3の通流手段を制御する
ことを特徴とする請求2または4に記載の発熱源冷却システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011057798A JP2012193891A (ja) | 2011-03-16 | 2011-03-16 | 発熱源冷却システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011057798A JP2012193891A (ja) | 2011-03-16 | 2011-03-16 | 発熱源冷却システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012193891A true JP2012193891A (ja) | 2012-10-11 |
Family
ID=47085950
Family Applications (1)
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JP2011057798A Pending JP2012193891A (ja) | 2011-03-16 | 2011-03-16 | 発熱源冷却システム |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014228188A (ja) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | 三菱電機株式会社 | 空調システム |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003166729A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-06-13 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 通信・情報処理機器室等の空調システム |
JP2009257730A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-11-05 | Ntt Facilities Inc | ラック空調システム |
JP2010043817A (ja) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Fuji Denki Sosetsu Co Ltd | サーバ室の空調システム |
JP2010061446A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Gac Corp | サーバークーラーシステム |
JP2012516441A (ja) * | 2009-01-28 | 2012-07-19 | アメリカン パワー コンバージョン コーポレイション | 空気閉じ込め領域内の空気圧中立状態を検出する方法及びシステム |
-
2011
- 2011-03-16 JP JP2011057798A patent/JP2012193891A/ja active Pending
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