JP6160314B2

JP6160314B2 - ファン設置位置決定方法

Info

Publication number: JP6160314B2
Application number: JP2013142256A
Authority: JP
Inventors: 丈夫笠嶋; 宇野　和史; 和史宇野; 石鍋　稔; 稔石鍋; 恭子只木; 武井　文雄; 文雄武井
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2013-07-08
Filing date: 2013-07-08
Publication date: 2017-07-12
Anticipated expiration: 2033-07-08
Also published as: JP2015014971A

Description

本発明は、ファン設置位置決定方法に関する。

近年、高度情報化社会の到来にともなって計算機（コンピュータ装置）で多量のデータが取り扱われるようになり、多数の計算機を同一室内に設置して一括管理することが多くなっている。例えばデータセンターでは、計算機室内に多数のラック（サーバーラック）を設置し、それぞれのラックに複数の計算機を収納している。そして、それらの計算機にジョブを有機的に配分し、大量のジョブを効率的に処理している。

データセンターでは、ジョブの処理にともなって計算機から多量の熱が発生する。このため、熱による計算機の故障、誤動作及び処理能力の低下を回避するために、計算機を冷却する手段が必要となる。

一般的なデータセンターの室内は、ラックを設置する機器設置エリアと、機器設置エリアの床下に設けられて電力ケーブルや通信ケーブル等が配置されるフリーアクセスフロアとに分離されている。フリーアクセスフロアには空調機から低温のエアーが供給され、この低温のエアーは機器設置エリアの床に設けられたグリル（通風口）を介して機器設置エリアに送られる。

機器設置エリアには、多数のラックが列毎に並んで配置される。一般的なラックでは、ラックの前面から低温のエアーを導入して計算機を冷却し、それにより温度が上昇したエアーを背面から排出するようになっている。以下、ラックの前面（吸気側の面）を吸気面と呼び、ラックの背面（排気側の面）を排気面と呼ぶ。

ところで、省エネルギー及び地球温暖化防止の観点から、データセンターで消費する電力の削減が要望されている。データセンターでは、計算機を冷却するために多大な電力を消費しており、空調機自体の省電力化とともに、ラックの配置を工夫して効率的な冷却が行われるようにしている。例えば、一般的なデータセンターでは多数のラックを列毎に並べ、且つ隣り合う列のラックを吸気面と吸気面又は排気面と排気面とが向き合うように配置し、吸気面側の床にグリルを配置している。

このように、グリルを介して低温のエアーが供給されるエリアと、ラックから高温のエアーが排出されるエリアとを空間的に分離することにより、冷却効率の向上を図っている。低温のエアーが供給されるラック吸気面側のエリアはコールドアイルと呼ばれており、高温のエアーが排出されるラック排気面側のエリアは、ホットアイルと呼ばれている。

特開２００３−１６６７２９号公報特開２００９−２６５０７７号公報特開２００９−２９９９１９号公報特開２００９−１９３２４７号公報

データセンター内においてラックの数よりも少ないファンでラック内の電子機器を効率よく冷却できるファン設置位置決定方法を提供することを目的とする。

開示の技術の一観点によれば、複数のラックの吸気面側の床にそれぞれ設けられた通風口を介して前記ラック内に収納された電子機器に冷気を供給する構造のデータセンターにおいてファンの設置位置を決定する方法であって、温度センサにより前記ラックの吸気面の複数の温度測定点における温度を取得する工程と、
前記温度センサが取得した前記吸気面の複数の温度測定点における温度に基づいて制御装置が前記吸気面の二次元温度分布を取得する工程と、前記吸気面の二次元温度分布に基づいて前記制御装置が前記吸気面における管理基準温度以上のエリアの面積割合が最も大きいラックと２番目に大きいラックとを抽出してそれらのラックの面積割合の差を取得する工程と、前記面積割合の差が設定値以上のときに、前記制御装置が前記ファンの設置位置を前記面積割合が最も大きいラックの吸気面側であると決定する工程とを有するファン設置位置決定方法が提供される。

上記一観点に係るファン設置位置決定方法によれば、ラックの数よりも少ない数のファンで、全てのラック内の電子機器を十分に冷却することができ、その結果データセンターの設備コスト及びランニングコストが低減される。

図１は、実施形態に係るファン設置位置決定方法により床下ファンの設置位置を決定するデータセンターの室内を表した模式断面図である。図２（ａ）は光ファイバの敷設状態を示す計算機室の模式断面図であり、図２（ｂ）は同じくその計算機室の上面図である。図３は、光ファイバ、温度分布測定装置及び制御装置の接続関係を示す模式図である。図４は、ラックの吸気面の二次元温度分布の例を示す図である。図５は、ラックの上方の空間の水平面における二次元温度分布の例を示す図である。図６は、実施形態に係るファン設置位置決定方法を示すフローチャート（その１）である。図７は、実施形態に係るファン設置位置決定方法を示すフローチャート（その２）である。図８は、計算機室の上面図である。図９は、実施例及び比較例を説明する計算機室の平面図である。図１０（ａ）はラックの吸気面における二次元温度分布を示す図であり、図１０（ｂ）はラックの管理基準温度以上の面積割合を示す図である。図１１（ａ）はラックの上方の空間の水平面における二次元温度分布を示す図であり、図１１（ｂ）は各ラックの吸気最高温度、吸気面上部温度、及び周囲上部温度を示す図である。図１２（ａ）は実施例で決定したラックの前のグリルの下方に床下ファンを設置して各ラックの吸気面における二次元温度分布を調べた結果を示す図であり、図１２（ｂ）はそのときの各ラックの管理基準温度以上の面積割合を示す図である。図１３（ａ）は同じくそのときのラックの上方の空間の水平面における二次元温度分布を示す図であり、図１３（ｂ）は各ラックの吸気最高温度、吸気面上部温度、及び周囲上部温度を示す図である。図１４（ａ）は比較例で決定したラックの前のグリルの下方に床下ファンを設置して各ラックの吸気面における二次元温度分布を調べた結果を示す図であり、図１４（ｂ）はそのときの各ラックの管理基準温度以上の面積割合を示す図である。図１５（ａ）は同じくそのときのラックの上方の空間の水平面における二次元温度分布を示す図であり、図１５（ｂ）は各ラックの吸気最高温度、吸気面上部温度、及び周囲上部温度を示す図である。

以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。

前述したように、一般的なデータセンターでは、グリルを介してフリーアクセスフロアから機器設置エリアに低温のエアーを供給し、この低温のエアーをラック内に取り込んで計算機を冷却している。しかし、ホットアイルからコールドアイルに高温のエアーが回り込んだり、計算機の稼働状態に応じて計算機の発熱量が変化するため、全ての計算機を許容上限温度以下に維持することは簡単ではない。

全ての計算機を許容上限温度以下に維持するために、例えば最も高温の計算機の温度が許容上限温度以下となるように、空調機の設定温度を低くしたり、空調機の吹き出し風量を多くしたりすることが考えられる。しかし、その場合は他の計算機が過剰に冷却されることになり、電力が無駄に消費されてしまう。

そこで、多くのデータセンターでは、グリルの下に床下ファンと呼ばれる送風機を配置している。そして、例えばラックの吸気面又は排気面の温度に応じて床下ファンの稼働状態を制御し、各計算機の温度が許容上限温度を超えないようにしている。

このようなデータセンターにおいて、各ラックの吸気面側のグリルの下にそれぞれ床下ファンを配置すれば、各ラックの吸気面又は排気面の温度に応じてエアーの供給量を細かく調整することができる。しかし、その場合はラックの数と同じ数の床下ファンが必要となり、設備コストが高くなる。また、床下ファンの数が多くなると、それにともなって消費電力も多くなる。

以下の実施形態では、データセンター内においてラックの数よりも少ないファンでラック内の電子機器を効率よく冷却できるファン設置位置決定方法について説明する。

（実施形態）
図１は、実施形態に係るファン設置位置決定方法により床下ファンの設置位置を決定するデータセンターの室内を表した模式断面図である。

機器設置エリア３０には複数のラック１１が設置されている。それらのラック１１は列毎に並んでおり、隣り合う列のラック１１は吸気面と吸気面又は排気面と排気面とが向き合うように配置されている。また、各ラック１１には、それぞれ複数の計算機１２が収納されている。なお、計算機１２は電子機器の一例である。

機器設置エリア３０の下にはフリーアクセスフロア３１が設けられている。このフリーアクセスフロア３１には、電源ケーブルや通信ケーブルが配置されている。また、空調機１３の送風口からフリーアクセスフロア３１に、低温のエアーが供給される。

空調機１３の送風口からフリーアクセスフロア３１に供給されたエアーは、機器設置エリア３０の床に設けられたグリル（通風口）１４を介して機器設置エリア３０内に移動する。そして、ラック１１の吸気面側からラック１１内に入り、ラック１１内の計算機１２を冷却する。計算機１２を冷却することにより温度が上昇したエアーは、ラック１１の排気面側から排出される。

機器設置エリア３０の上方には排気流路３２が設けられている。ラック１１から排出されたエアーは、排気流路３２を通って空調機１３の吸気口に移動する。そして、吸気口から空調機１３内に入ったエアーは、空調機１３により冷却された後、再度送風口からフリーアクセスフロア３１に供給される。

図１に示すように、グリル１４の下方には床下ファン１７が配置されている。但し、床下ファン１７の数はラック１１の数よりも少なく、後述の方法により床下ファン１７の配設配置が決定される。

本実施形態では、床下ファン１７の設置位置を決定するために、ラック１１の吸気面の温度分布と、ラック１１の上方の空間の温度分布とを測定する。そして、本実施形態では、それらの温度分布の測定のために、温度センサとして光ファイバを使用する。

図２（ａ）は光ファイバの敷設状態を示す計算機室の模式断面図であり、図２（ｂ）は同じくその計算機室の上面図である。

図２（ａ）に例示するように、光ファイバ２０の一部はフリーアクセスフロア３１を通り、ラック１１毎にフリーアクセスフロア３１からラック１１内に引き出され、ラック１１の吸気面を一周するように敷設されている。

また、図２（ａ），（ｂ）に例示するように、光ファイバ２０の他の一部は、ラック１１の上方の空間の温度分布を検出すべく、ラック１１から所定の距離だけ上方に離れた空間に水平面に沿ってジグザグに敷設されている。本実施形態では、ラック１１の約３０ｃｍ上方に光ファイバ２０を張り巡らしているものとする。

なお、本実施形態では、１本の光ファイバ２０の一部をラック１１の吸気面に敷設し、他の一部をラック１１の上方に敷設している。しかし、２本の光ファイバを使用し、その一方をラック１１の吸気面に敷設し、他方をラック１１の上方に敷設してもよい。

図３に示すように、光ファイバ２０は、温度分布測定装置（Distributed Temperature Sensor：ＤＴＳ）２１に接続されている。また、温度分布測定装置２１は、制御装置２２に接続されている。制御装置２２は、コンピュータを含んで構成されている。

温度分布測定装置２１はレーザ光源を備え、レーザ光源から出射されたレーザ光は光ファイバ２０の端部から光ファイバ２０内に進入する。温度分布測定装置２１は、光ファイバ２０内をレーザ光が通る際に発生する反射光（ラマン散乱光）を検出し、その反射光の強度と時間とから、光ファイバ２０の長さ方向の温度分布を取得する。

ところで、本願発明者らは、温度分布測定装置で取得した光ファイバの長さ方向の温度分布に対し、伝達関数を用いた補正計算を行う温度測定方法を提案している（特許文献２等）。この方法によれば、光ファイバの長さ方向に沿って１０ｃｍ〜数１０ｃｍの間隔で設定された測定ポイントの温度を精度よく検出することができる。

本実施形態においても、温度分布測定装置２１で取得した温度分布のデータは制御装置２２に送られ、制御装置２２で伝達関数を用いた補正計算が行われる。

また、制御装置２２には、予め光ファイバ２０の敷設状態のデータが記憶されている。そして、制御装置２２は、光ファイバ２０の長さ方向の各測定ポイントの温度のデータと、光ファイバ２０の敷設状態のデータとを使用して、各ラック１１の吸気面の二次元温度分布と、ラック１１の上方の空間の水平面における二次元温度分布とを計算する。

図４は、温度分布測定装置２１で取得した温度分布のデータを制御装置２２でデータ処理して得たラック１１の吸気面の二次元温度分布の例を示す図である。図４では、３台のラック１１の吸気面の二次元温度分布を示している。また、図５は、温度分布測定装置２１で取得した温度分布のデータを制御装置２２でデータ処理して得たラック１１の上方の空間の水平面における二次元温度分布の例を示している。

制御装置２２により計算された二次元温度分布を画像化すると、温度を色で表したサーモグラフィのような画像が得られる。但し、図４，図５では、便宜上、温度分布を等温線で表わしている。

制御装置２２は、各ラック１１の吸気面の二次元温度分布とラック１１の上方の空間の水平面における二次元温度分布とを取得した後、床下ファン１７の設置位置を決定する。

図６，図７は、本実施形態に係るファン設置位置決定方法を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１１において、オペレータにより、制御装置２２に、設置する床下ファン１７の数Ｎと、管理基準温度とが設定される。

床下ファン１７の数Ｎがラック１１の数に比べて極端に少ないと、全てのラック１１内の計算機１２を許容上限温度以下に維持することが難しくなる。

一方、床下ファン１７の数Ｎをラック１１の数と同程度まで増やすと、全てのラック１１内の計算機１２を許容上限温度以下に冷却することは容易になるものの、床下ファン１７の設置に要する設備コスト及びランニングコストが上昇する。

このため、床下ファン１７の数Ｎは、ラック１１の数の１／１０〜３／４程度とすることが好ましい。本実施形態は、床下ファン１７の数Ｎを、ラック１１の数の１／２程度に設定するものとする。

管理基準温度は、ラック１１の吸気面に供給するエアーの上限温度に基づいて決定される。また、ラック１１の吸気面に供給するエアーの上限温度は、データセンターの運用ルールにしたがって決定される。ここでは、管理基準温度を２６℃とする。

次に、ステップＳ１２において、制御装置２２は、温度分布測定装置２１から、光ファイバ２０の長さ方向の温度分布のデータを取得する。そして、制御装置２２は、温度分布測定装置２１から取得した温度分布のデータと、光ファイバ２０の敷設状態のデータとを使用して、各ラック１１の吸気面における二次元温度分布と、ラック１１の上方の空間の水平面における二次元温度分布とを取得する。

次に、ステップＳ１３に移行し、制御装置２２は、ラック毎１１に、吸気面の面積（二次元温度分布を計算したエリアの面積）に対する吸気面内の管理基準温度以上のエリアの面積の割合（以下、「面積割合」という）を計算する。

次に、ステップＳ１４に移行し、制御装置２２は、面積割合が最大のラック１１（以下、「１番目のラック」ともいう）と、２番目に大きいラック１１（以下、「２番目のラック」という）とを抽出し、それらの面積割合の差を計算する。そして、その差が予め設定された設定値（例えば２０％）以上か否かを判定する。

１番目のラックと２番目のラックとの面積割合の差が設定値以上である場合（ＹＥＳの場合）、１番目のラックの面積割合が突出して大きいということができる。この場合はステップＳ１５に移行し、制御装置２２は、１番目のラックの前を、床下ファン１７の設置位置に決定する。

次に、ステップＳ１６に移行し、制御装置２２は、Ｎ個全ての床下ファン１７の設置位置が決定したか否かを判定する。ここで、Ｎ個全ての床下ファン１７の設置位置が決定していないと判定した場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ１４に戻って処理を継続する。但し、既に床下ファン１７の配設が決定しているラック１１は処理の対象から除外する。

一方、ステップＳ１４で１番目のラック１１と２番目のラック１１との面積割合の差が設定値よりも小さいと判定した場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１７において、制御装置２２は、ラック１１毎に、吸気最高温度Ｔ_Aと、吸気面上部温度Ｔ_Bと、周囲上部温度Ｔ_Cとを抽出する。

ここで、吸気最高温度Ｔ_Aは、注目するラック１１（以下、「注目ラック」という）の吸気面における最高温度である。この吸気最高温度Ｔ_Aは、注目ラックの吸気面の二次元温度分布（図４参照）から抽出する。

また、吸気面上部温度Ｔ_Bは、注目ラックの吸気面の上方の空間の温度である。更に、周囲上部温度Ｔ_Cは、注目ラックに隣接するラック（以下、「隣接ラック」という）又は隣接する空間（隣にラックがない場合）の吸気面側の上方の空間の温度である。これらの吸気面上部温度Ｔ_B及び周囲上部温度Ｔ_Cは、注目ラックの上方の空間の水平面における二次元温度分布（図５参照）から抽出する。

図８は、計算機室の上面図である。この図８中に符号１１ａで示すラックを注目ラックとした場合、符号１１ｂで示すラックが隣接ラックである。

また、図８中にＢで示す一点鎖線で囲んだ部分（注目ラック１１ａの吸気面側の上方の部分）が、吸気面上部温度Ｔ_Bを取得するエリアである。更に、図８中にＣで示す一点鎖線で囲んだ部分（隣接ラック１８ｂ又は隣接する空間の吸気面側の部分）が、周囲上部温度Ｔ_Cを取得するエリアである。各エリア内の最高温度又は平均温度を、吸気面上部温度Ｔ_B又は周囲上部温度Ｔ_Cとする。

ステップＳ１７でラック１１毎に吸気最高温度Ｔ_Aと、吸気面上部温度Ｔ_Bと、周囲上部温度Ｔ_Cとを抽出した後、ステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８において、制御装置２２は、吸気最高温度Ｔ_Aと吸気面上部温度Ｔ_Bとの温度差が所定値（例えば、１℃）以下であり、且つ吸気面上部温度Ｔ_Bよりも周囲上部温度Ｔ_Cのほうが温度が高いラック１１があるか否かを判定する。

一般的に、ラック１１の吸気面側の下方に床下ファン１７を設置してそのラック１１への冷気供給量を増やすと、トレードオフとしてその他のラック１１の吸気面側への冷気供給量が減少する。そして、吸気面側への冷気供給量が減少したラック１１では、排気面側から吸気面側への排気（高温のエアー）の回り込みが増加し、ラック１１内の計算機１２を適切に冷却することが困難になってしまう。

上記の条件、すなわち吸気最高温度Ｔ_Aと吸気面上部温度Ｔ_Bとの温度差が所定値以下であり、且つ吸気面上部温度Ｔ_Bよりも周囲上部温度Ｔ_Cのほうが温度が高いという条件を満たすラック１１がない場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ１９に移行する。この場合、あるラック１１の前に床下ファン１７を設置しても、排気の回り込みに起因する他のラック１１の吸気面の温度上昇は少ないと考えられる。

従って、この場合は、排気の回り込みを考慮せず、吸気面上部温度Ｔ_Bのみで床下ファン１７の設置位置を決定すればよい。すなわち、制御装置２２は、吸気面上部温度Ｔ_Bが最も高いラック１１の前を、床下ファン１７の設置位置に決定する。その後、ステップＳ１６に移行する。

一方、吸気面最高温度Ｔ_Aと吸気面上部温度Ｔ_Bとの差が小さく、且つ吸気面上部温度Ｔ_Bよりも周囲上部温度Ｔ_Cのほうが高温であるという条件を満たすラック１１では、吸気面に供給されている気流が周囲の高温排気と連結していることが多い。その場合、グリル１４を介して吸気面側に供給される冷気の量が減少すると、ラック１１内に進入する高温の排気の流量が増加する可能性が高い。

そこで、上記の条件を満たすラックがあると判定した場合（ステップＳ１８でＹＥＳの場合）は、ステップＳ１８からステップＳ２０に移行する。そして、ステップＳ２０において、制御装置２２は、上記の条件を満たすラックが１つか否かを判定する。

上記の条件を満たすラックが１つであると制御装置２２が判定した場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ２０からステップＳ２１に移行する。そして、制御装置２２は、上記の条件を満たすラック１１の前を、床下ファン１７の設置位置に決定する。その後、ステップＳ１６に移行する。

また、ステップＳ２０で上記の条件を満たすラックが複数あると判定した場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ２２に移行する。この場合、制御装置２２は、排気面側から吸気面側に回り込むエアーの温度が高温である可能性が高いラック１１、すなわち周囲上部温度Ｔ_Cが高いほうのラック１１の前を、床下ファン１７の設置位置に決定する。その後、ステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１６では、Ｎ個全ての床下ファン１７の設置位置が決定したか否かを判定する。ここで、Ｎ個全ての床下ファン１７の配置が決定していないと制御装置２２が判定した場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ１４に戻って処理を継続する。但し、既に床下ファン１７の設置が決定しているラック１１は処理の対象から除外する。

一方、ステップＳ１６において、Ｎ個全ての床下ファン１７の設置位置が決定していると制御装置２２が判定した場合（ＹＥＳの場合）は、処理を終了する。

本実施形態では、各ラック１１の吸気面における二次元温度分布と、ラック１１の上方の空間の水平面における二次元温度分布とから、排気面側から吸気面側への高温排気の回り込みを考慮しつつ、床下ファン１７の設置位置を決定する。これにより、ラック１１の数よりも少ない数の床下ファン１７で、全てのラック１１内の計算機１２を十分に冷却することができる。その結果、データセンターの設備コスト及びランニングコストを低減できるという効果を奏する。

なお、上述の実施形態では温度分布の測定に光ファイバ２０を使用しているが、熱電対又はその他の温度センサを用いて各ラック１１の吸気面の温度分布及びラック１１の上方の空間の温度分布を取得するようにしてもよい。

また、上述の実施形態は、既に床下ファンを設置して運用しているデータセンターにおいて、床下ファンの数を増減する場合にも適用できる。

（実施例及び比較例）
以下、図９に平面図を示す計算機室内の３台のラック４１〜４３に対し、１台の床下ファンの設置位置を決定する場合の実施例及び比較例について説明する。

まず、ラック４１〜４３について、吸気面の二次元温度分布と、ラック上方の空間の水平面における二次元温度分布を測定した。なお、管理基準温度は２６℃とした。

図１０（ａ）はラック４１〜４３の吸気面における二次元温度分布を示す図であり、図１０（ｂ）はラック４１〜４３の管理基準温度以上の面積割合を示す図である。図１０（ａ）中の■は、光ファイバ２０の長さ方向に沿って設定された測定ポイントを示している。

図１０（ｂ）に示すように、ラック４１の面積割合は１５％、ラック４２の面積割合は０％、ラック４３の面積割合が１４％である。従って、面積割合が最大のラック４１と２番目のラック４３との差は１％しかなく、設定値（２０％）よりも低いので、実施例では図６，図７のフローチャートに従い、ステップＳ１４からステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１７では、吸気面における二次元温度分布と、ラック上方の空間の水平面における二次元温度分布から、ラック４１〜４３毎に、吸気最高温度Ｔ_A、吸気面上部温度Ｔ_B、及び周囲上部温度Ｔ_Cを抽出する。

図１１（ａ）はラック４１〜４３の上方の空間の水平面における二次元温度分布を示す図であり、図１１（ｂ）は各ラック４１〜４３の吸気最高温度Ｔ_A、吸気面上部温度Ｔ_B、及び周囲上部温度Ｔ_Cを示す図である。

図１１（ｂ）からわかるように、吸気最高温度Ｔ_Aと吸気面上部温度Ｔ_Bの差が所定値（１℃）以下であり、且つ吸気面上部温度Ｔ_Bよりも周囲上部温度Ｔ_Cのほうが高いという条件を満たすのは、ラック４１のみである。

従って、実施例ではステップＳ１８からステップＳ２０に移行し、更にステップＳ２１に移行して、ラック４１の前を、床下ファンの設置位置に決定した。

図１２（ａ）はラック４１の前のグリル１４の下方に床下ファン１７を設置してラック４１〜４３の吸気面における二次元温度分布を調べた結果を示す図であり、図１２（ｂ）はそのときのラック４１〜４３の管理基準温度以上の面積割合を示す図である。

また、図１３（ａ）は同じくそのときのラック４１〜４３の上方の空間の水平面における二次元温度分布を示す図であり、図１３（ｂ）は各ラック４１〜４３の吸気最高温度Ｔ_A、吸気面上部温度Ｔ_B、及び周囲上部温度Ｔ_Cを示す図である。

図１１（ａ），（ｂ）と図１３（ａ），（ｂ）との比較からわかるように、実施例により床下ファン１７の設置位置を決定した場合は、ラック４３の吸気最高温度Ｔ_Aは殆ど変らず、ラック４１の吸気最高温度Ｔ_Aを１．５℃低下させることができた。

一方、比較例として、吸気最高温度Ｔ_Aが最も高いラック４３の前に床下ファン１７を設置し、管理基準温度以上の面積割合、吸気最高温度Ｔ_A、吸気面上部温度Ｔ_B及び周囲上部温度Ｔ_Cを測定した。

図１４（ａ）はラック４３の前のグリル１４の下方に床下ファン１７を設置してラック４１〜４３の吸気面における二次元温度分布を調べた結果を示す図であり、図１４（ｂ）はそのときのラック４１〜４３の管理基準温度以上の面積割合を示す図である。また、図１５（ａ）は同じくそのときのラック４１〜４３の上方の空間の水平面における二次元温度分布を示す図であり、図１５（ｂ）は各ラック４１〜４３の吸気最高温度Ｔ_A、吸気面上部温度Ｔ_B、及び周囲上部温度Ｔ_Cを示す図である。

図１１（ａ），（ｂ）と図１５（ａ），（ｂ）との比較からわかるように、比較例では、ラック４３の吸気最高温度Ｔ_Aは低下したものの、ラック４１の吸気最高温度Ｔ_Aは２．５℃も上昇してしまった。

以上の諸実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）複数のラックの吸気面側の床にそれぞれ設けられた通風口を介して前記ラック内に収納された電子機器に冷気を供給する構造のデータセンターにおいてファンの設置位置を決定する方法であって、
前記ラックの吸気面の温度分布と前記ラックの上方の空間の温度分布とを取得する工程と、
前記ラックの吸気面の温度分布と前記ラックの上方の空間の温度分布とに基づいて制御装置により前記ファンの設置位置を決定する工程と
を有することを特徴とするファン設置位置決定方法。

（付記２）前記制御装置は、前記ラックの吸気面及び前記ラックの上方の空間に敷設された光ファイバに接続された温度分布測定装置から前記光ファイバの長さ方向の温度分布のデータを取得し、前記光ファイバの長さ方向の温度分布のデータと前記光ファイバの敷設状態のデータとから前記ラックの吸気面の二次元温度分布及び前記ラックの上方の空間の二次元温度分布を取得することを特徴とする付記１に記載のファン設置位置決定方法。

（付記３）前記制御装置は、前記吸気面の二次元温度分布から前記吸気面における管理基準温度以上のエリアの面積割合が最も大きいラックと２番目に大きいラックとを抽出し、それらのラックの面積割合の差が設定値以上のときに、前記面積割合が最も大きいラックの吸気面側を前記ファンの設置位置とすることを特徴とする付記１又は２に記載のファン設置位置決定方法。

（付記４）前記制御装置は、前記面積割合が最も大きいラックと２番目に大きいラックとの面積割合の差が前記設定値よりも小さいときに、前記ラックの吸気面の二次元温度分布と前記ラックの上方の空間の二次元温度分布とから、ラック毎に前記吸気面内の吸気最高温度と、前記吸気面の上方の吸気面上部温度及び周囲上部温度とを抽出し、
前記吸気最高温度と前記吸気面上部温度との差が所定値以下であり、且つ前記吸気面上部温度よりも前記周囲上部温度が高いという条件を満たすラックがないときに、前記吸気面上部温度が最も高いラックの吸気面側を、前記ファンの設置位置とすることを特徴とする付記３に記載のファン設置位置決定方法。

（付記５）前記制御装置は、前記吸気最高温度と前記吸気面上部温度との差が所定値以下であり、且つ前記吸気面上部温度よりも前記周囲上部温度が高いという条件を満たすラックが１台のみのときに、前記条件を満たすラックの吸気面側を、前記ファンの設置位置とすることを特徴とする付記４に記載のファン設置位置決定方法。

（付記６）前記制御装置は、前記吸気最高温度と前記吸気面上部温度との差が所定値以下であり、且つ前記吸気面上部温度よりも前記周囲上部温度が高いという条件を満たすラックが複数あるときに、前記周囲上部温度が最も高いラックの吸気面側を、前記ファンの設置位置とすることを特徴とする付記４又は５に記載のファン設置位置決定方法。

（付記７）前記ファンが、前記通風口の下に配置される床下ファンであることを特徴とする付記１乃至６のいずれか１項に記載のファン設置位置決定方法。

（付記８）前記通風口から前記ラックの吸気面側に、空調機により冷却されたエアーが供給されることを特徴とする付記１乃至７のいずれか１項に記載のファン設置位置決定方法。

（付記９）前記データセンターに設置する前記ファンの数は、前記ラックの数の１／１０乃至３／４であることを特徴とする付記１乃至８のいずれか１項に記載のファン設置位置決定方法。

１１，４１〜４３…ラック、１２…計算機、１３…空調機、１４…グリル（通風口）、１７…床下ファン、１８ａ…注目ラック、１８ｂ…隣接ラック、２０…光ファイバ、２１…温度分布測定装置、２２…制御装置、３０…機器設置エリア、３１…フリーアクセスフロア、３２…排気流路。

Claims

複数のラックの吸気面側の床にそれぞれ設けられた通風口を介して前記ラック内に収納された電子機器に冷気を供給する構造のデータセンターにおいてファンの設置位置を決定する方法であって、
温度センサにより前記ラックの吸気面の複数の温度測定点における温度を取得する工程と、
前記温度センサが取得した前記吸気面の複数の温度測定点における温度に基づいて制御装置が前記吸気面の二次元温度分布を取得する工程と、
前記吸気面の二次元温度分布に基づいて前記制御装置が前記吸気面における管理基準温度以上のエリアの面積割合が最も大きいラックと２番目に大きいラックとを抽出してそれらのラックの面積割合の差を取得する工程と、
前記面積割合の差が設定値以上のときに、前記制御装置が前記ファンの設置位置を前記面積割合が最も大きいラックの吸気面側であると決定する工程と、
を有することを特徴とするファン設置位置決定方法。
温度センサにより前記ラックの上方の空間の複数の温度測定点における温度を取得する工程と、
前記温度センサが取得した前記上方の空間の複数の温度測定点における温度に基づいて前記制御装置が前記ラックの上方の空間の二次元温度分布を取得する工程とを更に有し、
前記制御装置は、前記面積割合が最も大きいラックと２番目に大きいラックとの面積割合の差が前記設定値よりも小さいときに、前記ラックの吸気面の二次元温度分布と前記ラックの上方の空間の二次元温度分布とから、ラック毎に前記吸気面内の吸気最高温度と、前記吸気面の上方の吸気面上部温度及び周囲上部温度とを抽出し、
前記吸気最高温度と前記吸気面上部温度との差が所定値以下であり、且つ前記吸気面上部温度よりも前記周囲上部温度が高いという条件を満たすラックがないときに、前記吸気面上部温度が最も高いラックの吸気面側を、前記ファンの設置位置とすることを特徴とする請求項１に記載のファン設置位置決定方法。
前記制御装置は、前記吸気最高温度と前記吸気面上部温度との差が所定値以下であり、且つ前記吸気面上部温度よりも前記周囲上部温度が高いという条件を満たすラックが１台のみのときに、前記条件を満たすラックの吸気面側を、前記ファンの設置位置とすることを特徴とする請求項２に記載のファン設置位置決定方法。
前記制御装置は、前記吸気最高温度と前記吸気面上部温度との差が所定値以下であり、且つ前記吸気面上部温度よりも前記周囲上部温度が高いという条件を満たすラックが複数あるときに、前記周囲上部温度が最も高いラックの吸気面側を、前記ファンの設置位置とすることを特徴とする請求項２又は３に記載のファン設置位置決定方法。
前記データセンターに設置する前記ファンの数は、前記ラックの数の１／１０乃至３／４であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のファン設置位置決定方法。