JP5268855B2 - Rack and information processing equipment accommodation - Google Patents
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Description
本発明は、ラックおよび情報処理機器収容設備に関する。 The present invention relates to a rack and an information processing equipment accommodation facility.
下記の特許文献1には、情報処理機器を高密度に収容したラックに冷却風を導入して、情報処理機器を積極的に冷却する情報処理機器収容設備が記載されている。また、情報処理機器の各々に軸流ファン等が設けられている場合に、当該軸流ファンの過負荷を防止する目的で、供給する冷却風の風圧増加を制限することが提案されている。 Patent Document 1 below describes an information processing equipment housing facility that actively cools information processing equipment by introducing cooling air into a rack that houses information processing equipment at a high density. In addition, when an axial fan or the like is provided in each information processing device, it has been proposed to limit an increase in the wind pressure of the cooling air to be supplied in order to prevent overload of the axial fan.
しかしながら、冷却風の一部を、情報処理機器の冷却に用いることなく排出することは、冷却風を発生する段階で消費したエネルギの一部が無駄になる。 However, discharging a part of the cooling air without using it for cooling the information processing equipment wastes part of the energy consumed in the stage of generating the cooling air.
そこで、上記課題を解決すべく、本発明の第一態様として、排気ファンを有する情報処理機器を収容するラック本体と、冷却風をラックの前面に導入する導入部と、冷却風がラック本体に導入されて排気ファンにより排出された排気を、ラックの背面から外部に排出する排出部と、導入部に供給された冷却風の一部を排出することにより、ラック本体に導入される冷却風の総圧を調節する圧力調節部と、圧力調節部から排出された冷却風を導入部に環流させる環流部とを備えるラックが提供される。 Therefore, in order to solve the above problems, as a first aspect of the present invention, a rack main body that accommodates an information processing device having an exhaust fan, an introduction portion that introduces cooling air into the front surface of the rack, and the cooling air to the rack main body The exhaust air that has been introduced and exhausted by the exhaust fan is discharged from the back of the rack to the outside, and a part of the cooling air supplied to the introducing portion is exhausted, so that the cooling air that is introduced into the rack body is exhausted. A rack is provided that includes a pressure adjustment unit that adjusts the total pressure, and a circulation unit that circulates cooling air discharged from the pressure adjustment unit to the introduction unit.
また、本発明の第二態様として、排気ファンを有する情報処理機器を収容するラック本体と、冷却風を供給する冷却風供給部と、冷却風供給部から供給された冷却風をラック本体の前面に導入する導入部と、冷却風がラック本体に導入されて排気ファンにより排出された冷却風を、ラックの背面から外部に排出する排出部と、導入部に供給された冷却風の一部を導入部から排出することにより、ラック本体に導入される冷却風の総圧の増加を制限する圧力調節部と、圧力調節部から排出された冷却風を導入部に環流させる環流部とを備える情報処理機器収容設備が提供される。 In addition, as a second aspect of the present invention, a rack body that accommodates an information processing device having an exhaust fan, a cooling air supply unit that supplies cooling air, and a cooling air supplied from the cooling air supply unit are connected to the front surface of the rack body An introduction section that introduces the cooling air into the rack body, an exhaust section that exhausts the cooling air exhausted by the exhaust fan from the back of the rack, and a portion of the cooling air supplied to the introduction section. Information including a pressure adjusting unit that restricts an increase in the total pressure of the cooling air introduced into the rack body by discharging from the introducing unit, and a circulating unit that circulates the cooling air discharged from the pressure adjusting unit to the introducing unit. Processing equipment accommodation is provided.
上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。 The above summary of the present invention does not enumerate all necessary features of the present invention. Further, a sub-combination of these feature groups can be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、収容設備100全体の斜視図である。収容設備100は、建築物の内部に配された収容室110内に構築され、空気調和装置120、ラック本体130、冷却風導入部150および環流部170を含む。
FIG. 1 is a perspective view of the
収容室110は、躯体のスラブ112から間隔をおいて配された浮き床114を有する。これにより、スラブ112および浮き床114の間には、冷却風を流通させる床下ダクト113が形成される。空気調和装置120、ラック本体130、冷却風導入部150および環流部170は、浮き床114の上に載置される。
The
収容室110において、互いに対向する一対の側壁の近傍には、一対の空気調和装置120が配される。空気調和装置120の各々は、収容室110内部の空気を、上面の回収部122から吸引して冷却した後に、冷却風として床下ダクト113に噴出する。これにより、冷却風は、床下ダクト113を通じて、後述するコールドアイル102に圧送される。
In the
なお、空気調和装置120は、収容室110の外部に連通する外気導入部124も有する。従って、空気調和装置120は、他の部屋の空気あるいは外気の温度が十分に低い場合は、回収部122から吸入する空気に加えて外気を導入することもできる。これにより、空気調和装置120が冷却風を冷却する場合に消費するエネルギを抑制することができる。
The
一対の空気調和装置120の間には、互いに対向するラック本体130が配される。個々のラック本体130は縦長で複数のケース140を収容できる。図示の状態では、ラック本体130のそれぞれに複数のケース140が収容される。図中に見えるケース140の後端には、それぞれ排気ファン142が配される。なお、ラック本体130においてケース140がマウントされていない場所は、ブランクパネル148により封じられている。
Between the pair of
このようなラック本体130を隣接して形成された列を更に向かい合わせに配することにより、収容室110には多数のラックマウント機器を高密度に収容できる。図示のラック本体130は、例えば、6Uサイズのケース140を7基まで収容できる42Uの高さを有する。このようなラック本体130を8本ずつ並べた列を向かい合わせに配置することにより、6Uサイズのケース140を112基収容できる。
By arranging the rack
互いに対向するラック本体130の間に形成されたコールドアイル102の上面は、トップカバー152により封止される。また、コールドアイル102の側面は、それぞれ一対のドア154により封止される。これにより、トップカバー152およびドア154は、ラック本体130のそれぞれに対して前側の領域にコールドアイル102を封じ込めた冷却風導入部150を形成して、冷却風をラック本体130内部の冷却に効率よく利用させる。環流部170は、トップカバー152の内側と、床下ダクト113とを連通させる複数の環流ダクト172を含む。環流部170における環流ダクト172以外の要素は、この図には現れていない。
The upper surface of the
図2は、収容設備100の一部を除いた斜視図である。即ち、図2は、図1に示す収容設備100から、図中で手前側になる環流ダクト172を取り除いた状態を示す。なお、図1と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
FIG. 2 is a perspective view excluding a part of the
図2では、複数のラック本体130が、それぞれに異なる数のケース140を収容していることが見て取れる。また、図示の状態では、空いているスペースがラック本体130の上端に配されているが、途中の段あるいは下端の段に空きスペースが配される場合もある。しかしながら、ラック本体130の安定性を配慮した場合、空きスペースを上段に配することが好ましい。
In FIG. 2, it can be seen that the plurality of
ラック本体130に収容されたケース140の各々は、ケース140の内部の熱気を排出する排気ファン142を有する。これにより、ケース140から排出された熱気、即ち、情報処理装置の排気は、ラック本体130の背面(図中では手前側および奥側)に、熱気が分布するホットアイル104を形成する。ホットアイル104に排出された熱気は、回収部122から空気調和装置120に回収されて冷却され、再び冷却風となる。
Each of the
また、図2では、環流ダクト172を除去したことにより、トップカバー152の側面に調圧ベント160が現れている。また、同様に、環流ダクト172を除去したことにより浮き床114に複数の通気穴118が現れている。
In FIG. 2, the
調圧ベント160は、トップカバー152の内側に連通する。また、通気穴118は、床下ダクト113に連通する。これにより、調圧ベント160および通気穴118の間に環流ダクト172を装着した場合は、トップカバー152内側のコールドアイル102と、床下ダクト113とが連通する。
The
図3は、収容設備100の一部を除いた斜視図である。即ち、図3は、図2に示す収容設備100から、更に、手前側のラック本体130と、トップカバー152とを取り除いた状態を示す。なお、図1と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
FIG. 3 is a perspective view excluding a part of the
図3では、浮き床114に設置した複数のラック本体130の列の間に、グレーチング部116が配されていることが判る。グレーチング部116は、格子状に組んだ鋼材により形成され、浮き床114の上面と床下ダクト113とを連通させる。これにより、空気調和装置120から床下ダクト113に供給された冷却風は、グレーチング部116からラック本体130の前に圧送され、コールドアイル102を形成する。
In FIG. 3, it can be seen that the
また、グレーチング部116は高い強度を有するので、人あるいは機材が上に載っても差し支えない。これにより、ユーザは、グレーチング部116から冷却風116を噴出させつつ、グレーチング部116の上に載ってラック本体130を保守できる。
Moreover, since the
図4は、収容設備100の断面図である。図4においても、図1から図3までに示した収容設備100と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
図示していない空気調和装置120からは、収容室110の床下ダクト113に対して冷却風が圧送される。互いに対向するラック本体130の間において、浮き床114にはグレーチング部116が配される。従って、グレーチング部116からは、冷却風導入部150に対して冷却風が噴出してコールドアイル102を形成する。
Cooling air is pumped from the air conditioning apparatus 120 (not shown) to the
図中でコールドアイル102の側方に位置するラック本体130には、それぞれ複数のケース140が収容される。ケース140の各々は、そのフロントパネル144を、ラック本体130のラックレール(図示されていない)に固定することによりラック本体130に支持される。ケース140の各々は、複数のブレードサーバ146を、ケース140の底板およびフロントパネル144に直交する向きに実装される。
In the drawing, a plurality of
また、ケース140のフロントパネル144の各々はルーバを有し、ラック本体130の間に形成されたコールドアイル102からケース140内に冷却風を導入する。また、ケース140の後端に配された排気ファン142は、ケース140の内部でブレードサーバ146を冷却して熱気となった冷却風を、ラック本体130の背面側に排出する。
Each of the
なお、ラック本体130においてケース140が収容されていないスペースは、ブランクパネル148により封止されている。これにより、ブレードサーバ146の冷却に寄与することなく、冷却風導入部150から冷却風が排出されることが防止される。
A space in the
なお、ラック本体130が収容する情報処理機器はブレードサーバ146に限られるわけではない。例えば、スイッチ、ハブ、ルータ等の通信装置の他、UPS(無停電電源装置)、キーボード等の操作装置、表示装置等が併せて収容される場合もある。
Note that the information processing device accommodated in the
冷却風導入部150は、116からの冷却風を情報処理装置が収容されたラック内部に導入するために、ラック本体130の前面に設けられる。冷却導入部150は、対向するラックと、開閉扉と、トップカバーにより覆われることで形成された空間である。尚、対向するラックでなくとも、一つのラックと壁や天井で冷却風導入部150を形成することとしてもよい。
The cooling
冷却風導入部150の上部は、トップカバー152により封止される。これにより、冷却風導入部150内に圧送された冷却風は、専らケース140を通じて排気ファン142により排出される。従って、冷却風を効率よくブレードサーバ146の冷却に使用できる。
The upper part of the cooling
トップカバー152の側面には、複数の調圧ベント160が配される。調圧ベント160は、開口162、ヒンジ164およびフラップ166を含む。開口162は、トップカバー152を貫通して設けられ、冷却風導入部150の内外を連通させる。ヒンジ164は、トップカバー152の外面において開口162の上側に配され、フラップ166を回動自在に吊り下げる。
A plurality of
ヒンジ164から吊り下げられたフラップ166は、例えば、可撓性を有するシート部材により形成される。フラップ166は、外力を受けない場合は開口162を封止し、コールドアイル102の気圧や風圧が高くなった場合は、受けた圧力に応じて撓む。これにより、トップカバー152の内側から冷却風が排出される。
The
ここで、フラップ部166は、コールドアイル102の気圧や風圧が所与の範囲となるように設計、調整される。これにより、冷却風導入部150における冷却風の総圧力が、フラップ166の開放圧を越えることが規制され、コールドアイル102の気圧や風圧が著しく上昇することが防止される。
Here, the
例えば、企業の業務終了時刻にブレードサーバ146に対する負荷が大きく低下すると多数の排気ファン142が一斉に停止して、冷却風導入部150からの冷却風排出量が低下する。このために冷却風導入部150内部における冷却風の総圧力が過剰に大きくなると、排気ファン142に予期せぬ負荷がかかる場合がある。この点からも冷却風の過剰な流通は制限されることが好ましい。
For example, when the load on the
調圧ベント160から排出された冷却風は、環流ダクト172を通じて、床下ダクト113に導かれる。ここで、環流ダクト172を含む環流部170は、軸流ファン174、チェックバルブ176および断熱材178を更に含む。
The cooling air discharged from the
軸流ファン174は、環流ダクト172内部の冷却風に対して、調圧ベント160側から通気穴側に向かって流れる圧力を生じる。これにより、調圧ベント160から排出された冷却風は、床下ダクト113に戻されて、最終的には再び冷却風導入部150に供給される。チェックバルブ176は、床下ダクト113から冷却風が環流ダクト172に逆流することを防止する。
The
このように、環流部170を設けることにより、空気調和装置120が生成したにもかかわらず、ブレードサーバ146の冷却に寄与することなく冷却風導入部150から排出された冷却風を、無駄にすることなく利用できる。なお、断熱材178は、環流ダクト172を流れる冷却風が、ホットアイル104を流れる熱気に加熱されることを防止する。これにより、収容設備100全体のエネルギ効率を更に向上させることができる。
As described above, by providing the
なお、上記の例では、ラックレールにケース140のフロントパネル144をマウントする構造のラック本体130について記載した。しかしながら、ラック本体130の構造が図示の構造に限られるわけではなく、例えば、ラック本体130は、個別に筐体を有するサーバを載せる複数の棚板を有する構造を有していてもよい。
In the above example, the rack
また、ラック本体130に収容されるサーバも、ケース140に収容するブレードサーバ146とは限らない。例えば、ブレードサーバ146に換えて、個別に筐体を有するサーバをラックレールに直接マウントする構造であってもよい。
Further, the server accommodated in the rack
図5は、他の構造を有する収容設備100の断面図である。ただし、図1から図4までに示した収容設備100と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a
この収容設備100において、環流部170は、調圧ベント160を備えたブランクパネル148を含む。一方、トップカバー152には、調圧ベント160は配されていない。このため、環流ダクト172の上端は、トップカバー152ではなく、調圧ベント160を備えたブランクパネル148の背面に連通する。
In the
このような構造により、トップカバー152の構造を単純にできると共に、トップカバー152の高さを小さくできる。また、収容設備100に収容したケース140、ブレードサーバ146等の数に応じてブランクパネル148を交換することにより、調圧ベント160の排気容量を適切に設定できる。
With such a structure, the structure of the
なお、収容設備100は、調圧ベント160を有するトップカバー152と、調圧ベント160を有するブランクパネル148とを併用する構造としてもよい。これにより、調圧ベント160における冷却風の排気抵抗を低くして、冷却風導入部150の圧力調節の応答速度を向上させることができる。
The
図6は、また他の構造を有する収容設備100の断面図である。ただし、他の図に示した収容設備100と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a
この収容設備100において、環流部170は、冷却風導入部150の内側に配される。環流ダクト172は、複数の調圧ベント160を上端に有する。環流ダクト172の下端は、グレーチング部116の一部を介して床下ダクト113に連通する。
In the
調圧ベント160は、開口162、ヒンジ164およびフラップ166を含む。開口162は、冷却風導入部150を、環流ダクト172の内部に連通させる。ヒンジ164は、環流ダクト172の内側において、開口162の上方に配される。フラップ166は、ヒンジ164から回動自在に吊り下げられる。
The
上記のような構造により、冷却風導入部150の内部において冷却風の総圧が上昇した場合にフラップ166が自重に抗して回動し、冷却風の一部が環流ダクト172に排出される。これにより、冷却風導入部150における冷却風の総圧力(気圧及び風圧)が、フラップ166の開放圧を越えて上昇することが防止される。
With the above structure, when the total pressure of the cooling air rises inside the cooling
なお、このような構造により、環流ダクト172を大幅に短くすることができる。また、環流ダクト172が、冷却風導入部150内のコールドアイル102を通るので、断熱材178を省くことができる。
In addition, with such a structure, the circulating
また、調圧ベント160を含む環流部170がひとつにまとまっているので、環流部170を備えていない収容設備100に環流部170を簡単に追加できる。更に、要求に応じて、設置する環流部170の数を容易に調節できる。
In addition, since the circulating
図7は、また他の構造を有する収容設備100の断面図である。ただし、他の図に示した収容設備100と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a
この収容設備100においても、複数の調圧ベント160を上端に有する環流部170は、冷却風導入部150の内側に配される。調圧ベント160は、図6に示した調圧ベント160と共通の構造を有する。
Also in the
一方、環流ダクト172の下端は封止され、軸流ファン174およびチェックバルブ176に換えて、複数のアスピレータ180が配される。アスピレータ180の各々は、グレーチング部116から噴出される冷却風の流れに沿って配される。
On the other hand, the lower end of the circulating
図8は、アスピレータ180の断面図である。アスピレータ180は、ベンチュリ管182および導入管184を含む。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the
ベンチュリ管182は、冷却風導入部150の内部に両端を開口する。ベンチュリ管182は、相対的に内径が大きい流入部181および流出部185を端部近傍に有する。また、ベンチュリ管182は、相対的に内径が小さい細径部183を、流入部181および流出部185の間に有する。流入部181、細径部183および流出部185は、この順に、互いに連通する。導入管184は、一端を環流ダクト172の内側に、他端をベンチュリ管182の細径部183の内側に、それぞれ連通する。
The
冷却風導入部150の内部において、グレーチング部116の直上には、床下ダクト113から冷却風導入部150に供給される冷却風が、常に上方に向かって流れる気流を生じている。従って、グレーチング部116の近傍にアスピレータ180を配した場合、流入部181には冷却風が定常的に流れ込む。
Inside the cooling
流入部181に流れ込んだ冷却風は、細径部183に至って流速を上昇させる。これにより、細径部183の内部は低圧になり、導入管184を通じて環流ダクト172の内部を吸引する。これにより、環流ダクト172内部の冷却風は、ベンチュリ管182の内部に吸い出される。
The cooling air that has flowed into the
環流ダクト172からベンチュリ管182に吸い出された冷却風は、ベンチュリ管182の流出部185から冷却風導入部150に排出される。こうして、調圧ベント160から環流ダクト172に排出された冷却風は、再び冷却風導入部150に戻される。また、グレーチング部116から冷却風が噴出している限り、ベンチュリ管182の細径部183が低圧になるので、導入管184を通じて冷却風が環流ダクト172に逆流することはない。
The cooling air sucked out from the
このように、アスピレータ180を備えた環流部170は、外部から電力等を供給されることなく、調圧により排出された冷却風を環流させる機能を有する。従って、電力等の供給を配慮することなく、更に容易に設置できる。
Thus, the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置における動作の順序は、特段明示していない限り、また、動作順序が動作自体に支障を来さない限り、任意の順序で実現し得る。明細書において便宜上、「まず」、「次に」等と記載していても、当該記載は順序を限定するものではない。 The order of operations in the devices shown in the claims, the description, and the drawings may be realized in any order, unless otherwise specified, and unless the order of operations interferes with the operation itself. . For the sake of convenience, even though “first”, “next”, and the like are described in the specification, the description does not limit the order.
100 収容設備、102 コールドアイル、104 ホットアイル、110 収容室、112 スラブ、113 床下ダクト、114 浮き床、116 グレーチング部、118 通気穴、120 空気調和装置、122 回収部、124 外気導入部、130 ラック本体、140 ケース、142 排気ファン、144 フロントパネル、146 ブレードサーバ、148 ブランクパネル、150 冷却風導入部、152 トップカバー、154 ドア、160 調圧ベント、162 開口、164 ヒンジ、166 フラップ、170 環流部、172 環流ダクト、174 軸流ファン、176 チェックバルブ、178 断熱材、180 アスピレータ、181 流入部、182 ベンチュリ管、183 細径部、184 導入管、185 流出部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
冷却風供給部から供給された冷却風を封止して前記ラック本体の前面に導入する導入部と、
前記冷却風の一部が前記ラック本体に導入されて前記排気ファンにより排出された排気を、前記ラック本体の背面から外部に排出する排出部と、
前記導入部に供給された冷却風の前記冷却に使用されていない一部を排出することにより、前記ラック本体に導入される冷却風の総圧を調節する圧力調節部と、
前記圧力調節部から排出された冷却風を、前記冷却風供給部による冷却後の空気に、前記冷却風供給部を介さずに混合して前記導入部に環流させる環流部と
を備えるラック。 A rack body for housing information processing equipment having an exhaust fan;
An introduction unit that seals the cooling air supplied from the cooling air supply unit and introduces it into the front surface of the rack body;
A discharge portion in which a part of the cooling air to discharge exhaust gas discharged by the exhaust fan is introduced to the rack body, to the outside from the rear of the rack body,
A pressure adjusting unit that adjusts a total pressure of the cooling air introduced into the rack body by discharging a part of the cooling air supplied to the introduction unit that is not used for the cooling;
A rack comprising: a circulating portion that mixes the cooling air discharged from the pressure adjusting portion with the air cooled by the cooling air supply portion without passing through the cooling air supply portion, and circulates the air to the introduction portion.
冷却風を供給する冷却風供給部と、
前記冷却風供給部から供給された冷却風を封止して前記ラック本体の前面に導入する導入部と、
前記冷却風の一部が前記ラック本体に導入されて前記排気ファンにより排出された冷却風を、前記ラック本体の背面から外部に排出する排出部と、
前記導入部に供給された冷却風の前記冷却に使用されていない一部を前記導入部から排出することにより、前記ラック本体に導入される冷却風の総圧の増加を制限する圧力調節部と、
前記圧力調節部から排出された冷却風を、前記冷却風供給部による冷却後の空気に、前記冷却風供給部を介さずに混合して前記導入部に環流させる環流部と
を備える情報処理機器収容設備。 A rack body for housing information processing equipment having an exhaust fan;
A cooling air supply unit for supplying cooling air;
An introduction part that seals the cooling air supplied from the cooling air supply part and introduces it into the front surface of the rack body;
A discharge portion in which a part of the cooling air to discharge the cooling air discharged by the exhaust fan is introduced to the rack body, to the outside from the rear of the rack body,
A pressure adjusting unit that limits an increase in the total pressure of the cooling air introduced into the rack body by discharging a part of the cooling air supplied to the introducing unit that is not used for the cooling from the introducing unit; ,
An information processing device comprising: a recirculation unit that mixes the cooling air discharged from the pressure adjusting unit with the air cooled by the cooling air supply unit without circulating the cooling air supply unit and causes the air to recirculate to the introduction unit Containment facilities.
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