JP2014106558A - Cooling device of data center - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は煙突状排気ダクトの煙突効果を利用してデータセンタの冷却を行うデータセンタの冷却装置に関する。 The present application relates to a data center cooling apparatus that cools a data center using a chimney effect of a chimney-shaped exhaust duct.
従来、データセンタやマシンルームあるいはサーバルームと呼ばれる部屋、空間にはサーバやストレージシステム、ネットワーク機器などのIT(情報技術)機器や、IT機器が積み重ねられたIT機器搭載ラックが多数設置されている。IT機器はCPU他の機能部品を持ち、電力を消費する過程で発熱するが、信頼性や動作保障のためには環境温度を一定温度以下(例えば28°C以下)に維持する必要がある。このため、IT機器が設置された部屋にはファン等の空気流発生部品を空調システムとして設置し、空調システムによる強制空冷によって室温を一定温度以下に保持することが一般的である。IT機器の熱設計では、IT機器は本体の前面に設けられた空気取入口から一定温度内(18°C〜28°C)の空気を本体内部に吸い込むことが前提となっている。 Conventionally, IT (information technology) equipment such as servers, storage systems, network equipment, and IT equipment mounting racks in which IT equipment is stacked are installed in rooms and spaces called data centers, machine rooms, or server rooms. . An IT device has a CPU and other functional parts and generates heat in the process of consuming electric power. However, in order to ensure reliability and operation, it is necessary to maintain an environmental temperature below a certain temperature (for example, 28 ° C. or below). For this reason, it is common to install an air flow generating component such as a fan as an air conditioning system in a room where IT equipment is installed, and keep the room temperature below a certain temperature by forced air cooling by the air conditioning system. In the thermal design of an IT device, it is assumed that the IT device sucks air within a certain temperature (18 ° C. to 28 ° C.) into the main body from an air intake port provided on the front surface of the main body.
通常、サーバを始めとするIT機器類は、19インチラック(多種多様なベンダ製品を搭載できるように規格化されたラックであり、機器取付用の支柱のネジの水平間隔が19インチと定められている。高さは70cm〜2mである。)等に搭載される。大規模なデータセンタになると、IT機器が搭載された多数のラックでラック列を形成し、互いに隣り合うラック列の前面または背面が互いに向かい合うように構成される(ホットアイル/コールドアイル)。コールドアイルには床面にグリル(または床開口、パンチングパネル等)が設けられており、空調システムで生成された冷却風を床下に設けられた空間(空調室)を通じてIT機器に供給して、IT機器を冷却するようになっている。 Normally, IT equipment such as servers is a 19-inch rack (standardized so that a variety of vendor products can be mounted, and the horizontal interval between the screws for mounting the equipment is 19 inches. The height is 70 cm to 2 m). In a large-scale data center, a rack row is formed by a large number of racks on which IT equipment is mounted, and the front or back surfaces of adjacent rack rows face each other (hot aisle / cold aisle). The cold aisle has a grill (or floor opening, punching panel, etc.) on the floor surface, and supplies cooling air generated by the air conditioning system to IT equipment through the space (air conditioning room) provided under the floor. IT equipment is cooled.
IT機器を冷却する為の空調システムには様々なタイプのものがある。例えば、室内機と室外機を有するエアコンディショナタイプ、室内機は水で空気を冷やし、水は外部のターボ冷凍機で冷却するタイプ等がその例として挙げられる。そして、冷凍サイクル機能を備えたエアコンディショナタイプの空調システムにはモータで駆動される圧縮機(コンプレッサ)があり、冷媒を蒸発器(エバポレータ)に流して空気を冷却している。この場合、いずれの空調システムも空間/部屋内の空気を熱交換で冷やす室内機にはブロアなど送風機があり、IT機器を冷却して温度が上昇した冷却風を外部に放出するために別のブロアなどの送風機が用いられることが一般的である。つまり、エアコンディショナタイプの空調システムでは空気を冷やすためにも送風機や圧縮機を稼動させ、空気を外部に放出するためにも送風機を稼動させるので、大きな電力エネルギを消費している。 There are various types of air conditioning systems for cooling IT equipment. For example, an air conditioner type having an indoor unit and an outdoor unit, a type in which the indoor unit cools air with water, and a type in which water is cooled by an external turbo refrigerator are listed. An air conditioner type air conditioning system having a refrigeration cycle function includes a compressor (compressor) driven by a motor, and cools air by flowing a refrigerant through an evaporator. In this case, in any air conditioning system, the indoor unit that cools the air in the space / room by heat exchange has a blower such as a blower. In order to cool the IT equipment and release the cooling air whose temperature has risen to the outside, A blower such as a blower is generally used. In other words, in an air conditioner type air conditioning system, a blower and a compressor are operated to cool air and a blower is also operated to release air to the outside, so that a large amount of power energy is consumed.
空調システムで使用するエネルギは、データセンタの中ではIT機器を稼働させるエネルギに次いで大きいため、データセンタの省電力化においては、空調システムの効率化が非常に重要になってきている。これまでのデータセンタの冷却装置は、IT機器の排気をエアコンディショナ(以後空調機と言う)で冷却して再びIT機器に冷気供給する建屋内の空気循環方式が主流であった。一方、近年ではデータセンタの冷却に要する運用コストをできるだけ抑える為に、冬場においては外気の冷たい空気を直接IT機器に供給する空調システムが考えられるようになっている(例えば特許文献1参照)。このような外気導入型の空調システムでは、冷却設備で最も電力を使用するチラー等の冷熱源設備を外気導入時に稼働させずに済むので、冷却に使用する電力を大幅に削減することができる。 Since the energy used in the air conditioning system is the second largest in the data center after the energy for operating the IT equipment, it is very important to improve the efficiency of the air conditioning system in order to save power in the data center. Until now, the cooling systems for data centers have mainly been air circulation systems in buildings where the exhaust of IT equipment is cooled by an air conditioner (hereinafter referred to as an air conditioner) and supplied to the IT equipment again. On the other hand, in recent years, in order to minimize the operation cost required for cooling the data center, an air conditioning system that supplies cold external air directly to the IT equipment in winter has been considered (for example, see Patent Document 1). In such an outside air introduction type air conditioning system, it is not necessary to operate a cooling source facility such as a chiller that uses the most electric power in the cooling facility when the outside air is introduced, so that the electric power used for cooling can be greatly reduced.
ところが、既存の外気導入型の空調システムでは、外気導入用の導入ファンと排気ファンが必要であり、設備コストが大きくなるという課題がある。 However, in the existing outside air introduction type air conditioning system, an introduction fan and an exhaust fan for introducing outside air are necessary, and there is a problem that equipment cost increases.
1つの側面では、本出願は、データセンタがビルの低層階に設置されている場合に、ビルを貫く連通空間(ダクト)の煙突効果を利用して、データセンタへの外気の導入を冬季に図ることが可能なデータセンタの冷却装置を提供することを目的とする。 In one aspect, the present application relates to the introduction of outside air into a data center in the winter by using the chimney effect of a communication space (duct) that penetrates the building when the data center is installed on a lower floor of the building. It is an object of the present invention to provide a data center cooling device that can be realized.
他の側面では、ビルの低層階にデータセンタが設置されている場合に、エレベータシャフト内で起きる煙突効果を利用して、データセンタへの外気の導入を冬季に図ることが可能なデータセンタの冷却装置を提供することを目的とする。 In another aspect, when a data center is installed on a lower floor of a building, it is possible to use the chimney effect generated in the elevator shaft to introduce outside air into the data center in winter. An object is to provide a cooling device.
実施形態の一観点によれば、データセンタの冷却装置であって、複数の情報機器が設置された床の下に設けられ、外気取込用の外気導入部を備えると共に、情報機器の空気取入口に連結された第1の空調室と、データセンタの天井の上に設けられ、情報機器の空気排出口に連結されると共に、空気排出口から排出された空気を前記データセンタの外に排出する内気排出部を備える第2の空調室とを備え、内気排出部が、煙突状排気ダクトの側面に連絡されていることを特徴とするデータセンタの冷却装置が提供される。 According to an embodiment of the present invention, there is provided a cooling apparatus for a data center, which is provided under a floor on which a plurality of information devices are installed, includes an outside air introduction unit for taking in outside air, and includes an air intake of the information devices. The first air-conditioning room connected to the entrance and the ceiling of the data center are connected to the air outlet of the information device and exhaust the air discharged from the air outlet to the outside of the data center. There is provided a data center cooling device, comprising: a second air-conditioning chamber including an inside air discharge portion, wherein the inside air discharge portion communicates with a side surface of the chimney-shaped exhaust duct.
実施形態の他の観点によれば、データセンタの冷却装置であって、複数の情報機器が設置された部屋の床下に設けられ、部屋に連通する通風孔を備えた第1の空調室と、部屋の天井の上に設けられ、外気取込用の外気導入部、部屋に連通する開口及び開口から流入する空気を部屋の外に排出する内気排出部を備える第2の空調室と、第1の空調室と第2の空調室とを連通するバイパスダクト、及びバイパスダクト内に設けられ、第1の空調室から空気を吸い込み、温度調節して前記第2の空調室に吐出する空気調和装置とを備え、内気排出部が煙突状排気ダクトの側面に連絡されていることを特徴とするデータセンタの冷却装置が提供される。 According to another aspect of the embodiment, the data center cooling apparatus is provided below the floor of a room in which a plurality of information devices are installed, and includes a first air-conditioning room provided with a vent hole communicating with the room; A second air conditioning room provided on the ceiling of the room, comprising an outside air introduction part for taking in outside air, an opening communicating with the room, and an inside air discharge part for discharging air flowing in from the opening to the outside of the room; A bypass duct that communicates between the air-conditioning room and the second air-conditioning room, and an air conditioner that is provided in the bypass duct, sucks air from the first air-conditioning room, adjusts the temperature, and discharges the air to the second air-conditioning room And a cooling device for a data center, characterized in that the inside air discharge portion communicates with the side surface of the chimney-shaped exhaust duct.
以下、添付図面を用いて本出願の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。なお、以後の説明では、同じ機能を備える構成部品については、異なる形状であっても同じ符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail based on specific examples with reference to the accompanying drawings. In the following description, components having the same function will be described with the same reference numerals even if they have different shapes.
図1はエレベータを昇降させるエレベータシャフト7を備え、2階のような低層階LFにデータセンタ10が設置されたビル50及びビル50から抜き出したデータセンタ10の構成の一例を示すものである。エレベータシャフト7はビル50の低層階LFから高層階HFまで貫き、屋上52まで達するものであり、煙突効果を備える煙突状ダクトの一種と考えられる。ビル50のデータセンタ10より上層の階には一般にオフィスが入居している。
FIG. 1 shows an example of the configuration of a
データセンタ10は、抜き出して示すように、部屋1の床2の上に数多くの情報機器3が設置されている。情報機器3は、サーバ、ストレージシステム、ネットワーク機器等であり、IT機器とも呼ばれる。床2の中央部に設けられた孔17はエレベータシャフト7を貫通させるための貫通孔である。また、データセンタ10の多くは、動作時に発熱する情報機器3を冷却するために、床2の下に空調用空間11を有するフリーアクセスフロア構造を採用している。フリーアクセスフロア構造では、情報機器3から排出された暖気が部屋1に設置された空気調和装置20に上方から吸い込まれ、冷却されて床下の空調用空間11に排出され、床2に設けられた図示しない孔空き床タイルから部屋1内に還流するようになっている。即ち、データセンタ10の部屋1の中の空気はフリーアクセスフロア構造によって連続的な対流循環を行い、気流が加熱されたり冷却されたりする。
As shown in the
上述のデータセンタ10のフリーアクセスフロア構造に対して、本出願が対象とするデータセンタ10は、図2に示す第1の実施例のように、部屋1の床2の下に空調用空間11があり、天井5の上に第2の空調室12がある冷却装置61を備えている。空調用空間11は以後、第1の空調室11と言う。床2の上にはラック13に収容された複数の情報機器3があり、情報機器3の上部にはラック13内に冷却風を流すためのファン16がある。そして、第1の空調室11は外気を取り込む為の外気導入部4を備えると共に、情報機器3が組み込まれたラック13の空気取入口31に連結されている。また、第2の空調室12は情報機器3が組み込まれたラック13の空気排出口32に連結されると共に、空気排出口32から排出されて第2の空調室12に流入した空気を部屋1の外に排出する内気排出部6を備えている。
In contrast to the above-described free access floor structure of the
第1の実施例では、ラック13の空気取入口31が床面にあり、空気排出口32が天井部にあるので、ラック13内には情報機器3が縦置きされている。そして、第1の実施例では、内気排出部6が、部屋1に隣接して設けられた煙突状排気ダクト7の側面に連絡されているが、煙突状排気ダクト7は部屋1の内部又は外部の何れににあっても良い。また、部屋1と煙突状排気ダクト7とが離れている場合には、内気排出部6を連絡ダクトを用いて煙突状排気ダクト7の側面に連絡すれば良い。煙突状排気ダクト7は上下方向に連続する長いダクトであり、ビルではエレベータシャフトがこれに相当する。外気導入部4と内気排出部6とは開閉が可能である。外気導入部4は冷たい外気を取り入れるためのものであるので、外気温度が高い時には閉じている。また、外気導入部4は雨の侵入を防止する構造を備えている。
In the first embodiment, since the
更に、第1の実施例では、外気導入部4と内気排出部6の両方に、開いた時に通過する空気流量を調節する空気流量調節部4A、6Aが設けられている。外気導入部4だけに空気流量調節部4Aが設けられているか、或いは内気排出部6だけに空気流量調節部6Aが設けられている構成でも良い。そして、空気流量調節部4A、6Aによって通過する空気流量をゼロにできる場合は、外気導入部4と内気排出部6に開閉機構を設けなくても良い。
Furthermore, in the first embodiment, both the outside
図6(a)は空気流量調節部4Aの一実施例の構成を示すものである。この実施例ではビル50の外壁面等に外気温センサ18が設けられており、外気温センサ18の出力が空気流量調節部4Aを制御する制御装置15に入力されている。制御装置15は外気温センサ18によって検出された外気の温度が所定温度を下回って低くなった時には、外気導入部4の空気流量調節部4Aを開く。この構成では空気流量調節部4Aに電磁弁を使用することができる。制御装置15はこのとき、図示しない内気排出部にある空気流量調節部も開くように動作する。なお、他の実施例として、外気導入部4の空気流量調節部4Aに制御装置15で開閉される電磁弁を設ける代わりに、図6(b)に示すようなサーモスタット付開閉弁を設け、外気温度が所定温度より低くなったら外気導入部4を開くようにすることも可能である。
FIG. 6A shows the configuration of an embodiment of the air flow
以上のように形成された第1の実施例の冷却装置61では、冬季のような外気温度が低い時に、外気導入部4と内気排出部6とが開口される。すると、煙突状排気ダクト7の煙突効果により、煙突状排気ダクト7内部の空気が上昇し、この上昇気流によって内気排出部6から第2の空調室12内の空気が吸い出される。第2の空調室12内の空気が吸い出されると、第1の空調室11内の空気がラック13に収容された情報機器3を通って第2の空調室12に供給される。そして、第1の空調室11内から第2の空調室12に流れた空気が、外気導入部4を通じて外部から流入する。外気導入部4から第1の空調室11内に流入する空気は冷たい空気であるので、これがラック13に収容された情報機器3を通ることにより、情報機器3が冷却される。
In the
煙突効果とは、上下方向に長いダクトにおいて、気体の浮力により生じるダクト内の上昇気流のことである。異なる温度の流体があった場合、温度が高い(密度の低い)もの程上昇し、温度が低い(密度が高い)もの程下降する性質がある。特に、ビル等におけるダクトの煙突効果は、ビルの隙間や開口からの外気の侵入により生じるものであり、ビル内の暖房負荷の増加につながってしまう。 The chimney effect is an updraft in the duct caused by gas buoyancy in a duct that is long in the vertical direction. When there are fluids having different temperatures, there is a property that the higher the temperature (the lower the density), the higher the temperature, and the lower the temperature (the higher the density). In particular, the chimney effect of a duct in a building or the like is caused by the intrusion of outside air from the gap or opening of the building, leading to an increase in the heating load in the building.
図5に示すように、冬季のビル50内では、ビル50内で暖房されている空気はエレベータシャフト7内等の上下方向に連続するダクトを通り、ビルの上層階HF側に移動する。このため、ビル50の上層階HF側にあるオフィス40Hでは空気が窓や換気開口、その他隙間などから漏れ出す。一方、ビル50の低層階LF側にあるオフィス40Lでは、この暖かい空気の上昇気流により外気に対して負圧となる為、冷たい外気がドアや窓、その他の隙間から侵入してしまう。本出願は、この現象を利用して前述のように冷たい外気を取り入れて情報機器を冷却し、データセンタの冷却コストの削減を図るものである。
As shown in FIG. 5, in the
図3は、本出願の第2の実施例のデータセンタ10の冷却装置62の構造を示すものである。第2の実施例では、第1の実施例のデータセンタ10の冷却装置61の構造に加えて、第1の空調室11と第2の空調室12との間に両者を連通するバイパスダクト9が設けられている。このバイパスダクト9の第2の空調室12との接続部には、空気流量調節部9Aが設けられており、バイパスダクト9を流れる空気の流量がこの空気流量調節部9Aで調節される。
FIG. 3 shows the structure of the cooling device 62 of the
第2の実施例のデータセンタ10の冷却装置62には更に、第1の空調室11に温度センサ8が設けられており、第1の空調室11の温度を測定している。第2の実施例では、温度センサ8の温度検出値に応じて、空気流量調節部4A,4Bを通過する空気流量が調節される。第2の実施例のデータセンタ10の冷却装置62では、外気温が非常に低い場合には外気導入部4から第1の空調室11に流入する外気の量を絞ることができる。
The cooling device 62 of the
図4は、本出願の第3の実施例のデータセンタ10の冷却装置63の構造を示すものである。第3の実施例では、第2の実施例のデータセンタ10の冷却装置62の構造に加えて、第1の空調室11と第2の空調室12とを連通するバイパスダクト9の中に空気調和装置(エアコンディショナ)20が設けられている。その他の構造は第2の実施例のデータセンタ10の冷却装置62と同じであるので、同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
FIG. 4 shows the structure of the
空気調和装置20は、例えば熱交換器22とファン(ブロワ、送風機)23とを少なくとも備えている。熱交換器22には、フィンがアルミ製、パイプが銅製のフィン&チューブ形式のものを使用できる。パイプ内にはチラー等の熱源機器によって冷却された冷水や冷媒が循環し、空気調和装置20に集められた情報機器3から排出された温風の熱回収を行う。空気調和装置20は、30°C程度の空気を取り込み、熱交換器22によってこれを20°C程度まで冷却し、ファン23で第1の空調室11内に送り込む。
The
第3の実施例のデータセンタ10の冷却装置63では、夏季のような外気温が高い時には外気導入部4と内気排出部6を閉じ、空気調和装置20を動作させてデータセンタ10の部屋1の冷却を行うことができる。そして、ビル50の外壁面等に外気温センサ18を取り付けておき、冬季のように外気温が低い状態を検出したら、外気導入部4と内気排出部6を開き、煙突状排気ダクト7の煙突効果でデータセンタ10の部屋1の冷却を行うことができる。
In the
図7は、本出願の第4の実施例のデータセンタ10の冷却装置64の構造を示すものである。部屋1の床2の上には複数の情報機器3が設置されており、床2の下には第1の空調室11が設けられている。また、部屋1の天井5の上には第2の空調室12が設けられている。更に、部屋1の中には第1の空調室11と第2の空調室12とを連通するバイパスダクト9が設けられており、このバイパスダクト9の中には空気調和装置20が設けられている。空気調和装置20は第2の空調室12から空気を吸い込み、温度調節(冷却)して第1の空調室11に排出する。
FIG. 7 shows the structure of the
部屋1の床2には第1の空調室11に連通する通風孔21が複数設けられており、空気調和装置20から第1の空調室11に送り込まれた冷却された空気は、この通風孔21から部屋1の中に吹き出す。通風孔21は情報機器3の空気取入口側(コールドアイル)の床2に開口している。一方、部屋1の天井5には第2の空調室12に連通する複数の開口51が設けられており、部屋1の中の空気が第2の空調室12に吸い出される。開口51は情報機器3の冷却風排出口側(ホットアイル)の上側に位置する天井5に開口している。そして、第2の空調室12に、外気を取り込む為の外気導入部4が設けられていると共に、外気導入部4と開口51から流入する空気を部屋1の外に排出する内気排出部6が設けられている。
The
更に、第4の実施例では、通風孔21から噴出した冷風が情報機器3の冷却風排出口側に回らず、情報機器3の冷却風排出口から排出された温風が情報機器3の空気取入口側に回らないように、情報機器3と天井5との間に垂れ壁24、25とが設けられている。垂れ壁24はホットアイルとコールドアイルとを仕切り、垂れ壁25はコールドアイルと空気調和装置を仕切っている。垂れ壁24は垂れ幕でも良い。垂れ壁24、25はビニルや金属を用いて形成することができ、材質は特に限定されるものではなく、コールドアイルとホットアイルの間の空気の行き来を遮断する役割を持つものである。
Further, in the fourth embodiment, the cold air ejected from the
また、第4の実施例にはコールドアイルとホットアイルが設けられているので、ラック13に搭載される情報機器3はラック13に横置きされており、情報機器の冷却風の取入口が全てコールドアイルに面し、冷却風排出口が全てホットアイルに面している。ラック13には4本の支柱(マウントアングル)があり、マウントレールを使用して情報機器3がラック13に固定されている。ラック13が箱状の場合は、情報機器の冷却風の取入口側と冷却風排出口側にパンチング開口が設けられている。ラック13は、例えばアルミ製である。
Since the fourth embodiment is provided with a cold aisle and a hot aisle, the
第4の実施例では、内気排出部6が部屋1を貫通する煙突状排気ダクト7の側面に連絡されている。そして、データセンタ50がエレベータを備えたビルの低層階に設置されている場合は、煙突状排気ダクト7はエレベータシャフト7とすれば良い。第2の空調室12に設けられている外気導入部4と内気排出部6には、第1から第3の実施例で説明した空気流量調節部4A、6Aと同様の空気流量調節部4A、6Aを設けることができる。空気流量調節部4Aはビルの外壁部に設置されるので、開いている時及び閉じている時に外部から第2の空調室12内に雨が侵入しない構造となっている。
In the fourth embodiment, the inside
第4の実施例のデータセンタ50の冷却装置64では、夏季のような外気温が高い時には外気導入部4と内気排出部6を閉じ、バイパスダクト9に設置された空気調和装置20を動作させてデータセンタ10の部屋1の冷却を行うことができる。そして、ビル50の外壁面等に外気温センサ18を取り付けておき、冬季のように外気温が低い状態を検出したら、外気導入部4と内気排出部6を開き、エレベータシャフト7の煙突効果でデータセンタ10の部屋1の冷却を行うことができる。
In the
図8は本出願の第5の実施例のデータセンタ10の冷却装置65の構造を示すものである。第5の実施例では、第4の実施例のデータセンタ10の冷却装置64の構造に加えて、外気導入部4にダンパ4Dが設けられている。ダンパ4Dはダンパ制御部14によって開口率を調整できるものであり、前述の空気流量調節部4Aと同じ機構を有する。真冬の時期等では、データセンタ10内の発熱が少ない状態で外気を取り入れ過ぎてしまうと、データセンタ10内が冷えすぎてしまう可能性がある。そして、データセンタ10内が冷え過ぎると、静電気が発生して情報機器3が故障してしまう虞がある。
FIG. 8 shows the structure of the
第5の実施例では、バイパスダクト9に設けられた空気調和装置20の空気取入口側に温度センサ8を設置し、温度センサ8の検出温度に応じてダンパ制御部14にダンパ4Dの開口率の調整を行わせている。温度センサ8の検出温度が低い場合はダンパ4Dの開口率が小さくなり、第2の空調室12に導入する風量が少なくなるように調節している。このダンパ制御部14によるダンパ4Dの制御の一例を図9に示す。
In the fifth embodiment, the
図9に示すフローチャートでは、ステップ901において空気調和装置(空調機)の還気温度Cが温度センサ8によって検出される。次のステップ902では検出した温度Cが基準温度TRと比較される。そして、ステップ902において検出温度Cが基準温度TRより低いと判定された場合(YES)はステップ903に進み、ダンパ4Dを閉じる方向に制御してこのルーチンを終了する。一方、ステップ902において検出温度Cが基準温度TR以上であると判定された場合(NO)はステップ904に進み、ダンパ4Dを開く方向に制御してこのルーチンを終了する。こうした制御を取り入れることにより、情報機器3の温度が必要以上に低下してしまう事故を防ぐことができる。
In the flowchart shown in FIG. 9, in
図10は、図1に示したデータセンタ10に本出願の冷却装置が設置された場合の、データセンタ10の正面図、平面図及び側面図を示している。図1に示したX,Y,Z方向が図10のX,Y,Z方向に対応している。図10に示す符号は、第1から第5の実施例において説明した部材の符号に一致しているので、ここでは詳しい説明を省略する。このように、データセンタ10が1つのフロア全体に設けられており、部屋1の中をエレベータシャフト7が貫通する場合は、内気排出部6はエレベータシャフト7の扉が設けられない側面に設けることができる。この実施例では内気排出部6はエレベータシャフト7の対向する側面に設けられている。また、この実施例では、外気導入部4はビル50の対向する側壁に設けられているが、外気導入部4の数及び設置位置はこの実施例に限定されるものではない。
FIG. 10 shows a front view, a plan view, and a side view of the
なお、以上説明した実施例では、データセンタにある第1又は第2の空調室をエレベータシャフトに接続してその煙突効果を利用して外気導入を図っている。しかし、エレベータシャフト内には移動するエレベータがあり、エレベータが上昇する際にはエレベータより下側のエレベータシャフト内が負圧になり、エレベータが下降する際にはエレベータより下側のエレベータシャフト内が正圧になる。従って、エレベータ下降中は内気排出部からエレベータシャフト内の空気が第1又は第2の空調室に入り込まないように、内気排出部には逆止弁が設けられている。また、エレベータ上昇時には内気排出部からエレベータシャフト内に過度の空気の流出がないように内気排出部の空気流量調節部が動作する。 In the embodiment described above, the first or second air conditioning room in the data center is connected to the elevator shaft, and the outside air is introduced using the chimney effect. However, there is a moving elevator in the elevator shaft. When the elevator is lifted, the inside of the elevator shaft below the elevator becomes negative pressure, and when the elevator is lowered, the inside of the elevator shaft below the elevator is Become positive pressure. Accordingly, a check valve is provided in the inside air discharge portion so that air in the elevator shaft does not enter the first or second air conditioning chamber from the inside air discharge portion while the elevator is descending. Further, when the elevator is raised, the air flow rate adjusting unit of the inside air discharge unit operates so that excessive air does not flow out from the inside air discharge unit into the elevator shaft.
図11は本出願の第6の実施例の構造を示すものであり、データセンタ10がコンテナ30に設置された場合の冷却装置66の構造を示すものである。第6の実施例のデータセンタ10は、第1から第5の実施例のようにビルの中に設置されたものではないので、部材の形状は異なるが、機能が同じものには同じ符号を付して説明する。
FIG. 11 shows the structure of the sixth embodiment of the present application, and shows the structure of the
コンテナ30には床2の下に第1の空調室11が設けられており、天井5の上には第2の空調室12が設けられている。床2には情報機器3が収容された複数台のラック13と、第1の空調室11と第2の空調室12を連通し、内部に空気調和装置20が設けられたバイパスダクト9が設けられている。9Bは空気調和装置20の吸入口である。更に、床2には第1の空調室11に連通する通風孔21が設けられており、第1の空調室11内の冷たい空気がこの通風孔21を通じて部屋1内に吹き出すようになっている。部屋1から第2の空調室12に空気を流す開口の図示は省略してある。
The
更に、コンテナ30の隣りには、上下方向に延びる煙突状排気ダクト7が設けられている。煙突状排気ダクト7の1つの側面がコンテナ30の1つの側面に結合されており、第2の空調室12の煙突状排気ダクト7との接合面には内気排出部6が設けられている。そして、第2の空調室12の内気排出部6と反対側の端面には外気を取り入れる外気導入部4が設けられている。
Further, a chimney-
本出願のデータセンタは、コンテナのような小型の建屋に設置された場合でも、脇に煙突状排気ダクト7を設置することにより、外気温度が低い時に、煙突状排気ダクト7の煙突効果を利用した冷却が可能である。
Even when the data center of the present application is installed in a small building such as a container, the chimney effect of the
以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。 The present application has been described in detail with particular reference to preferred embodiments thereof. For easy understanding of the present application, specific forms of the present application are appended below.
(付記1) データセンタの冷却装置であって、
複数の情報機器が設置された床の下に設けられ、外気取込用の外気導入部を備えると共に、前記情報機器の空気取入口に連結された第1の空調室と、
前記データセンタの天井の上に設けられ、前記情報機器の空気排出口に連結されると共に、前記空気排出口から排出された空気を前記データセンタの外に排出する内気排出部を備える第2の空調室とを備え、
前記内気排出部が、煙突状排気ダクトの側面に連絡されていることを特徴とするデータセンタの冷却装置。
(付記2) 前記外気導入部と前記内気排出部の少なくとも一方に、通過する空気流量を調節する空気流量調節部が設けられていることを特徴とする付記1に記載のデータセンタの冷却装置。
(付記3) 前記第1の空調室に温度センサが設けられており、前記温度センサの温度検出値に応じて前記空気流量調節部を通過する空気流量が調節されることを特徴とする付記1又は2に記載のデータセンタの冷却装置。
(付記4) 前記温度センサが前記情報機器の空気取入口に隣接して設けられていることを特徴とする付記3に記載のデータセンタの冷却装置。
(付記5) 前記第1の空調室と前記第2の空調室とを連通するバイパスダクトとが設けられていることを特徴とする付記1から4の何れかに記載のデータセンタの冷却装置。
(Supplementary note 1) A data center cooling device,
A first air-conditioning chamber that is provided under a floor where a plurality of information devices are installed, includes an outside air introduction unit for taking in outside air, and is connected to an air intake port of the information device;
A second air outlet provided on the ceiling of the data center, connected to the air outlet of the information device, and for discharging the air discharged from the air outlet to the outside of the data center; With air conditioning room,
The cooling apparatus for a data center, wherein the inside air discharge portion is connected to a side surface of a chimney-shaped exhaust duct.
(Supplementary note 2) The data center cooling device according to
(Additional remark 3) The temperature sensor is provided in the said 1st air-conditioning room, The air flow volume which passes the said air flow volume adjustment part according to the temperature detection value of the said temperature sensor is adjusted, The
(Supplementary note 4) The data center cooling device according to
(Supplementary Note 5) The data center cooling device according to any one of
(付記6) 前記バイパスダクトに、前記第1の空調室から空気を吸い込み、温度調節して前記第2の空調室に吐出する空気調和装置が設けられていることを特徴とする付記5に記載のデータセンタの冷却装置。
(付記7) 前記煙突状排気ダクトが前記データセンタを貫通して設けられていることを特徴とする付記1から6の何れかに記載のデータセンタの冷却装置。
(付記8) データセンタの冷却装置であって、
複数の情報機器が設置された部屋の床下に設けられ、前記部屋に連通する通風孔を備えた第1の空調室と、
前記部屋の天井の上に設けられ、外気取込用の外気導入部、前記部屋に連通する開口及び前記開口から流入する空気を前記部屋の外に排出する内気排出部を備える第2の空調室と、
前記第1の空調室と前記第2の空調室とを連通するバイパスダクトと、
前記バイパスダクト内に設けられ、前記第1の空調室から空気を吸い込み、温度調節して前記第2の空調室に吐出する空気調和装置とを備え、
前記内気排出部が煙突状排気ダクトの側面に連絡されていることを特徴とするデータセンタの冷却装置。
(付記9) 前記外気導入部と前記内気排出部の少なくとも一方に、通過する空気流量を調節する空気流量調節部が設けられていることを特徴とする付記8に記載のデータセンタの冷却装置。
(付記10) 前記煙突状排気ダクトが前記データセンタを貫通して設けられていることを特徴とする付記8又は9に記載のデータセンタの冷却装置。
(Supplementary note 6) The
(Supplementary note 7) The data center cooling device according to any one of
(Appendix 8) A data center cooling device,
A first air conditioning room provided under the floor of a room in which a plurality of information devices are installed, and provided with a vent hole communicating with the room;
A second air conditioning room provided on the ceiling of the room, comprising an outside air introduction part for taking in outside air, an opening communicating with the room, and an inside air discharge part for discharging air flowing in from the opening to the outside of the room When,
A bypass duct communicating the first air conditioning chamber and the second air conditioning chamber;
An air conditioner that is provided in the bypass duct, sucks air from the first air conditioning chamber, adjusts the temperature, and discharges the air to the second air conditioning chamber;
A cooling apparatus for a data center, wherein the inside air discharge part is connected to a side surface of a chimney-like exhaust duct.
(Supplementary note 9) The data center cooling device according to
(Supplementary Note 10) The data center cooling device according to
(付記11) 前記部屋がビルの低層階に設けられており、
前記煙突状排気ダクトが、前記ビルの屋上まで貫通するエレベータのエレベータシャフトであることを特徴とする付記7又は10に記載のデータセンタの冷却装置。
(付記12) 前記内気排出部に前記空気流量調節部が設けられており、
前記空気流量調節部は、前記エレベータシャフトから前記第2の空調室への空気の流入を阻止することを特徴とする付記2又は9に記載のデータセンタの冷却装置。
(付記13) 前記データセンタより上の階の部屋の、前記第2の空調室に対応する空調室を別の連絡通路を用いて前記エレベータシャフトに接続したことを特徴とする付記9又は10に記載のデータセンタの冷却装置。
(Appendix 11) The room is located on the lower floor of the building,
11. The data center cooling device according to
(Additional remark 12) The said air flow rate adjustment part is provided in the said inside air discharge part,
10. The data center cooling device according to
(Supplementary note 13) In
1 部屋
2 床
3 情報機器(IT機器)
4 外気導入部
5 天井
6 内気排出部
7 煙突状排気ダクト(エレベータシャフト)
9 バイパスダクト
11 第1の空調室
12 第2の空調室
20 空気調和装置
30 コンテナ
50 ビル
1
4 Outside
9
Claims (5)
複数の情報機器が設置された床の下に設けられ、外気取込用の外気導入部を備えると共に、前記情報機器の空気取入口に連結された第1の空調室と、
前記データセンタの天井の上に設けられ、前記情報機器の空気排出口に連結されると共に、前記空気排出口から排出された空気を前記データセンタの外に排出する内気排出部を備える第2の空調室とを備え、
前記内気排出部が、煙突状排気ダクトの側面に連絡されていることを特徴とするデータセンタの冷却装置。 A data center cooling device,
A first air-conditioning chamber that is provided under a floor where a plurality of information devices are installed, includes an outside air introduction unit for taking in outside air, and is connected to an air intake port of the information device;
A second air outlet provided on the ceiling of the data center, connected to the air outlet of the information device, and for discharging the air discharged from the air outlet to the outside of the data center; With air conditioning room,
The cooling apparatus for a data center, wherein the inside air discharge portion is connected to a side surface of a chimney-shaped exhaust duct.
複数の情報機器が設置された部屋の床下に設けられ、前記部屋に連通する通風孔を備えた第1の空調室と、
前記部屋の天井の上に設けられ、外気取込用の外気導入部、前記部屋に連通する開口及び前記開口から流入する空気を前記部屋の外に排出する内気排出部を備える第2の空調室と、
前記第1の空調室と前記第2の空調室とを連通するバイパスダクト、及び
前記バイパスダクト内に設けられ、前記第1の空調室から空気を吸い込み、温度調節して前記第2の空調室に吐出する空気調和装置とを備え、
前記内気排出部が煙突状排気ダクトの側面に連絡されていることを特徴とするデータセンタの冷却装置。 A data center cooling device,
A first air conditioning room provided under the floor of a room in which a plurality of information devices are installed, and provided with a vent hole communicating with the room;
A second air conditioning room provided on the ceiling of the room, comprising an outside air introduction part for taking in outside air, an opening communicating with the room, and an inside air discharge part for discharging air flowing in from the opening to the outside of the room When,
A bypass duct communicating the first air-conditioning chamber and the second air-conditioning chamber; and the second air-conditioning chamber which is provided in the bypass duct and sucks air from the first air-conditioning chamber and adjusts the temperature. And an air conditioner for discharging
A cooling apparatus for a data center, wherein the inside air discharge part is connected to a side surface of a chimney-like exhaust duct.
前記煙突状排気ダクトが、前記ビルの屋上まで貫通するエレベータのエレベータシャフトであることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載のデータセンタの冷却装置。 The data center is located on the lower floor of the building,
4. The data center cooling device according to claim 1, wherein the chimney-shaped exhaust duct is an elevator shaft of an elevator that penetrates to the roof of the building. 5.
前記空気流量調節部は、前記エレベータシャフトから前記第2の空調室への空気の流入を阻止することを特徴とする請求項4に記載のデータセンタの冷却装置。 The air flow rate adjusting unit is provided in the inside air discharge unit,
5. The data center cooling apparatus according to claim 4, wherein the air flow rate control unit prevents air from flowing from the elevator shaft into the second air conditioning chamber. 6.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016001094A (en) * | 2014-06-12 | 2016-01-07 | 日比谷総合設備株式会社 | Structure for improving air-conditioning efficiency in server room |
JP2016023918A (en) * | 2014-07-24 | 2016-02-08 | 学校法人東京理科大学 | Ventilation system for data center |
CN106659054A (en) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | Cooling system of data centers |
CN108377629A (en) * | 2018-02-05 | 2018-08-07 | 上海银音信息科技股份有限公司 | Cold closes energy-saving precise air conditioner room system and its refrigeration and adjusting method |
JP2020021386A (en) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 清水建設株式会社 | Server room air conditioning system, and data center |
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- 2012-11-22 JP JP2012256731A patent/JP2014106558A/en active Pending
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