JP6692657B2 - Electronic equipment cooling system using underground heat - Google Patents
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Description
本発明は、地中熱を利用した電子機器冷却システムに関するものである。 The present invention relates to an electronic device cooling system using underground heat.
データセンターのコンピュータ室に設置されたサーバやルータ、通信機器室に設置された通信機器などの電子機器は、稼働時に大量の熱を発生している。従って、このような電子機器が設置された施設においては、発生した熱により電子機器が誤作動を起こしたり故障したりしないように、空調機等の空調システムを用いて室内を冷却して所定の温度に保つようにしている。 Electronic devices such as servers and routers installed in computer rooms of data centers and communication devices installed in communication device rooms generate a large amount of heat during operation. Therefore, in a facility where such an electronic device is installed, the indoor space is cooled using an air conditioning system such as an air conditioner so that the electronic device does not malfunction or fail due to generated heat. I try to keep the temperature.
データセンターにおける空調システムで消費される電力は、データセンター全体の消費電力の約３割を占めると言われており、省電力化が求められている。また、災害時には、事業の継続性の観点からデータセンターや通信機器室の機能を維持することが重要である。 It is said that the power consumed by the air conditioning system in the data center accounts for about 30% of the power consumption of the entire data center, and power saving is required. Also, in the event of a disaster, it is important to maintain the functions of the data center and communication equipment room from the perspective of business continuity.
これに対して、空調システムにおける省電力化の方法の一つとして、地中熱を利用することが知られている。従来の地中熱を利用した空調システムは、水やその他の液体等を熱媒体としたヒートポンプを利用するものであり、熱媒体の循環駆動装置の動力に加えてヒートポンプの電力消費量が発生する。従って、災害時に使用する非常用電源への負荷が比較的大きく、事業継続性によっては不利である。 On the other hand, it is known to use geothermal heat as one of the methods for saving power in an air conditioning system. A conventional air conditioning system using underground heat uses a heat pump that uses water or other liquid as a heat medium, and in addition to the power of the circulation drive device for the heat medium, the power consumption of the heat pump is generated. .. Therefore, the load on the emergency power supply used during a disaster is relatively large, which is disadvantageous depending on the business continuity.
一方、特許文献１には、地中に埋設されたパイプに取り込んだ多量の外気と、地中に埋設された貯水タンクで地中熱により冷却された水とを循環させながら熱交換し、冷却された外気を建屋の室内に送出するようにした空調システムに関する発明が記載されている。また、特許文献２には、電気機器の設置された収容室の内装部材の冷媒通路に、地中に設けられた地中熱交換器で冷却された冷却媒体を循環させて、室内を冷却するようにした電気機器収容設備に関する発明が記載されている。 On the other hand, in Patent Document 1, a large amount of outside air taken in a pipe buried in the ground and water cooled by the underground heat in a water storage tank buried in the ground are circulated for heat exchange and cooling. An invention relating to an air-conditioning system adapted to deliver the generated outside air to the interior of a building is described. Further, in Patent Document 2, a cooling medium cooled by an underground heat exchanger provided in the ground is circulated in a refrigerant passage of an interior member of a storage room in which an electric device is installed to cool the room. The invention relating to the electric equipment accommodation facility is described.
しかしながら、特許文献１に記載された空調システムでは、貯水タンクの水を循環させる動力に加え、多量の外気を送風するためのファンのための多大な動力が必要となる。また、特許文献２に記載された電気機器収容設備では、熱の発生源以外の空間を含んだ広範囲な冷却を行うことになり効率的ではない。 However, in the air conditioning system described in Patent Document 1, in addition to the power for circulating the water in the water storage tank, a large amount of power for the fan for blowing a large amount of outside air is required. Further, in the electric equipment housing facility described in Patent Document 2, cooling is performed over a wide range including a space other than the heat generation source, which is not efficient.
また、データセンター等の熱を発生する電子機器が設置される建物は、頻繁に建て替えや改修を行う訳にはいかない。従って、既設建物で運用中の既設機器についても対応可能であることや、機器の修理や更新の際に作業の邪魔にならないような冷却システムであることが望ましい。 In addition, a building such as a data center where electronic devices that generate heat are installed cannot be frequently rebuilt or refurbished. Therefore, it is desirable that the existing equipment that is being operated in the existing building can be handled and that the cooling system does not interfere with the work when repairing or updating the equipment.
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、効率的な冷却が可能で災害時の非常用電源への負荷が小さく、かつ既設機器にも対応可能で機器の修理や更新の際に作業の邪魔にならない、地中熱を利用した電子機器冷却システムを提供するものである。 The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and it is possible to perform efficient cooling, reduce the load on the emergency power supply in the event of a disaster, and can also correspond to existing equipment. It is intended to provide an electronic device cooling system using underground heat that does not interfere with work.
上記課題を解決するため、本発明の地中熱を利用した電子機器冷却システムは、電子機器の送風ファンの給気口及び排気口の少なくとも１つの位置に合わせて配置された熱交換器と、地中に設けられた地中熱を利用する地中熱交換器と、前記熱交換器と前記地中熱交換器との間を冷却媒体が循環するように接続された冷媒通路と、前記冷媒通路内に冷却媒体を循環させるための循環駆動装置とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, an electronic device cooling system utilizing underground heat of the present invention is a heat exchanger arranged in accordance with at least one position of a supply port and an exhaust port of a blower fan of an electronic device, An underground heat exchanger utilizing underground heat provided underground, a refrigerant passage connected so that a cooling medium circulates between the heat exchanger and the underground heat exchanger, and the refrigerant A circulation drive device for circulating a cooling medium in the passage is provided.
また好ましくは、前記熱交換器がフィンを備えたことを特徴とする。 Further preferably, the heat exchanger is provided with fins.
また好ましくは、前記送風ファンから送風される空気の流れを調整可能な可動ルーバーを備えたことを特徴とする。 Further preferably, a movable louver capable of adjusting a flow of air blown from the blower fan is provided.
また好ましくは、前記熱交換器に生じる凝縮水の流れを制御可能な可動ルーバーを備えたことを特徴とする。 Further, preferably, a movable louver capable of controlling a flow of condensed water generated in the heat exchanger is provided.
また好ましくは、前記地中熱交換器及び前記冷媒通路がポリエチレン製チューブ材であることを特徴とする。 Further preferably, the underground heat exchanger and the refrigerant passage are polyethylene tube materials.
また好ましくは、前記電子機器が設置された室内の温度に基づいて、前記循環駆動装置により前記冷媒通路を流れる冷却媒体の量を制御する制御装置を備えたことを特徴とする。 Further preferably, a control device for controlling the amount of the cooling medium flowing through the refrigerant passage by the circulation drive device is provided based on the temperature of the room in which the electronic device is installed.
本発明の地中熱を利用した電子機器冷却システムによれば、電子機器の送風ファンの給気口及び排気口の少なくとも１つの位置に合わせて配置された熱交換器と、地中に設けられた地中熱を利用する地中熱交換器との間が、循環する冷媒通路で接続されており、循環駆動装置により冷媒通路内を冷却媒体が循環するようになっている。そして、地中熱交換器により冷却された冷却媒体が冷媒通路を通って熱交換器に到達し、電子機器の送風ファンの給気口から給気される空気や排気口から排気される空気を冷却するようになっている。従って、熱の発生源である電子機器を集中的に冷却することができるので、電子機器が設置された室内全体を冷却するのに比べて効率的である。 According to the electronic equipment cooling system utilizing the underground heat of the present invention, the heat exchanger arranged in accordance with at least one position of the air supply port and the exhaust port of the blower fan of the electronic equipment is provided in the ground. A circulating coolant passage is connected to the underground heat exchanger that utilizes underground heat, and a cooling medium circulates in the coolant passage by a circulation drive device. Then, the cooling medium cooled by the underground heat exchanger reaches the heat exchanger through the refrigerant passage and removes the air supplied from the air supply port of the blower fan of the electronic device or the air exhausted from the air exhaust port. It is designed to cool. Therefore, the electronic device, which is a heat generation source, can be cooled intensively, which is more efficient than cooling the entire room in which the electronic device is installed.
また、冷却に要する電力は、冷却媒体を循環させるための循環駆動装置に必要な分のみであるため、従来の冷却システムに比べて省電力化を図ることができ、災害時の非常用電源への負荷も小さい。 In addition, the power required for cooling is only that required for the circulation drive device that circulates the cooling medium, so power can be saved compared to conventional cooling systems, and it can be used as an emergency power source in the event of a disaster. Also has a small load.
また、各々の電子機器に熱交換器を取り付けることができるため、既存機器にも対応可能であり、機器の修理や更新の際にも取り外せば作業の邪魔にならない。 Further, since a heat exchanger can be attached to each electronic device, it can be applied to existing devices and can be removed during repair or renewal of the device without disturbing the work.
また、熱交換器がフィンを備えた場合には、電子機器の送風ファンから送風される空気の圧力損失を最小限に抑えつつ、接触面積を増大させて効率的に熱交換を行うことができる。 Further, when the heat exchanger is provided with fins, the contact area can be increased and the heat exchange can be efficiently performed while minimizing the pressure loss of the air blown from the blower fan of the electronic device. ..
また、送風ファンから送風される空気の流れを調整可能な可動ルーバーを備えた場合には、電子機器の送風ファンから送風される空気の流れを熱交換器に的確に導いて、効率的に熱交換を行うことができる。 In addition, if a movable louver that can adjust the flow of air blown from the blower fan is provided, the flow of air blown from the blower fan of the electronic device is accurately guided to the heat exchanger so that heat can be efficiently generated. Exchanges can be made.
また、熱交換器に生じる凝縮水の流れを制御可能な可動ルーバーを備えた場合には、熱交換器に生じる凝縮水が電子機器に浸水しないようにして、凝縮水の浸水による電子機器の不具合を防止することができる。 When a movable louver that can control the flow of condensed water generated in the heat exchanger is provided, the condensed water generated in the heat exchanger is prevented from flooding the electronic devices, and the malfunction of the electronic devices due to the infiltration of the condensed water occurs. Can be prevented.
また、地中熱交換器及び冷媒通路がポリエチレン製チューブ材である場合には、可撓性があるため地震等による変位にも損傷しにくく、災害時の冷却能力を維持することができる。 Further, when the underground heat exchanger and the refrigerant passage are made of polyethylene tube material, since they are flexible, they are less likely to be damaged by displacement due to an earthquake or the like, and the cooling capacity at the time of disaster can be maintained.
また、電子機器が設置された室内の温度に基づいて、循環駆動装置により冷媒通路を流れる冷却媒体の量を制御する制御装置を備えた場合には、室内の温度を適切に維持することができる。 Further, when a control device that controls the amount of the cooling medium flowing through the refrigerant passage by the circulation drive device is provided based on the temperature inside the room where the electronic device is installed, the room temperature can be appropriately maintained. ..
以上、本発明によれば、効率的な冷却が可能で災害時の非常用電源への負荷が小さく、かつ既設機器にも対応可能で機器の修理や更新の際に作業の邪魔にならない、地中熱を利用した電子機器冷却システムを提供することができる。 As described above, according to the present invention, efficient cooling is possible, the load on the emergency power source at the time of a disaster is small, and existing equipment can be supported, which does not hinder work when repairing or updating equipment. An electronic device cooling system using medium heat can be provided.
次に、図１乃至図４を参照して、本発明の実施形態に係る地中熱を利用した電子機器冷却システム（以下、「本冷却システム」という。）について説明する。まず、図１を参照して、本冷却システムの全体構成について説明する。 Next, with reference to FIG. 1 to FIG. 4, an electronic device cooling system using geothermal heat according to the embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “main cooling system”) will be described. First, the overall configuration of the present cooling system will be described with reference to FIG.
本冷却システムは、データセンター１のコンピュータ室内に設置された電子機器から発生する熱による室内温度の上昇を抑制して、所定の室内温度を保つためのものであり、主として、地中熱交換器１０、循環ポンプ２０（循環駆動装置）、熱交換器３０及び冷媒通路４０，５０から構成されている。 This cooling system is intended to maintain a predetermined indoor temperature by suppressing an increase in the indoor temperature due to heat generated from electronic equipment installed in the computer room of the data center 1, and is mainly an underground heat exchanger. 10, a circulation pump 20 (circulation drive device), a heat exchanger 30, and refrigerant passages 40, 50.
データセンター１に隣接する地中には、地中熱を利用するための地中熱交換器１０が地表面から例えば１００ｍ程度の深さに埋設されており、地中熱交換器１０の外表面と地盤との間で熱交換が行われるようになっている。 An underground heat exchanger 10 for utilizing underground heat is buried in the ground adjacent to the data center 1 at a depth of, for example, about 100 m from the ground surface. Heat is exchanged between the ground and the ground.
データセンター１のコンピュータ室内には、サーバ等の電子機器を収容したサーバーラック２が複数設置されている。サーバーラック２に収容された電子機器には送風ファン４が内蔵されており、機器内で発生した熱を排気口から外部に排気するようになっている。そして、送風ファン４の排気口の位置に合わせて、熱交換器３０が配置されている。 In the computer room of the data center 1, a plurality of server racks 2 accommodating electronic devices such as servers are installed. The electronic equipment housed in the server rack 2 has a blower fan 4 built therein so that the heat generated in the equipment is exhausted to the outside from the exhaust port. And the heat exchanger 30 is arrange | positioned according to the position of the exhaust port of the ventilation fan 4.
コンピュータ室内に配置された熱交換器３０と、地中に埋設された地中熱交換器１０との間は、冷媒通路（往）４０及び冷媒通路（還）５０により接続されており、冷媒通路４０の途中には、循環ポンプ２０が設けられている。そして、循環ポンプ２０の動力により、地中熱交換器１０→冷媒通路（往）４０→熱交換器３０→冷媒通路（還）５０→地中熱交換器１０の順に、冷却媒体が循環するようになっている。 The heat exchanger 30 arranged in the computer room and the underground heat exchanger 10 buried in the ground are connected by a refrigerant passage (forward) 40 and a refrigerant passage (return) 50. A circulation pump 20 is provided in the middle of 40. Then, by the power of the circulation pump 20, the cooling medium circulates in the order of the underground heat exchanger 10 → refrigerant passage (forward) 40 → heat exchanger 30 → refrigerant passage (return) 50 → underground heat exchanger 10. It has become.
冷却媒体としては、気体及び液体を用いることができる。例えば、液体であれば水、プロピレングリコール水溶液等が挙げられる。 A gas and a liquid can be used as the cooling medium. For example, in the case of a liquid, water, a propylene glycol aqueous solution or the like can be used.
地中熱交換器１０及び冷媒通路４０，５０は、鋳物やステンレス鋼等の材料を用いることもできるが、ポリエチレン製のチューブ材を用いると、可撓性があるため地震等による変位にも損傷しにくく、災害時の冷却能力を維持するために好ましい。 The underground heat exchanger 10 and the refrigerant passages 40 and 50 can be made of a material such as casting or stainless steel, but if a polyethylene tube material is used, it is flexible and is damaged even when it is displaced by an earthquake or the like. It is difficult to do and is preferable for maintaining the cooling capacity in the event of a disaster.
循環ポンプ２０（循環駆動装置）の動力により冷媒通路４０，５０を流れる冷却媒体の量は一定であってもよいが、制御装置を設けて、コンピュータ室内の温度に基づいて流れる冷却媒体の量を制御するようにしてもよい。コンピュータ室内の温度を監視しながら、所定の温度を超えたら流れる冷却媒体の量を増加させ、所定の温度を切ったら冷却媒体の量を減少させるように制御して、できるだけ一定の温度に保つようにすることができる。 The amount of the cooling medium flowing through the refrigerant passages 40 and 50 may be constant due to the power of the circulation pump 20 (circulation drive device), but a controller is provided to control the amount of the cooling medium flowing based on the temperature in the computer room. It may be controlled. While monitoring the temperature inside the computer room, increase the amount of cooling medium that flows when the temperature exceeds a prescribed temperature, and decrease the amount of cooling medium when the temperature falls below the prescribed temperature to keep the temperature as constant as possible. Can be
以上の構成により、地中熱交換器１０により冷却された冷却媒体は、コンピュータ室内の熱交換器３０に送られ、電子機器から排出される排気との間の熱交換により温度が上昇し、再び地中熱交換器１０に送られて冷却される。なお、地表面から１０ｍ以深の地中内温度は、地上温度の影響を受けることなく年間を通じて一定温度に保たれている。この温度は地域によって異なるが、例えば北海道であれば１０℃程度、九州であれば１８℃程度である。これに対して、データセンターにおける推奨温度は１８℃〜２７℃と言われており、地中熱を利用した冷却が十分に可能である。 With the above configuration, the cooling medium cooled by the underground heat exchanger 10 is sent to the heat exchanger 30 in the computer room, and the temperature rises due to the heat exchange with the exhaust gas discharged from the electronic device, and the temperature rises again. It is sent to the underground heat exchanger 10 and cooled. The temperature in the ground deeper than 10 m from the ground surface is maintained at a constant temperature throughout the year without being affected by the ground temperature. Although this temperature varies depending on the region, it is about 10 ° C. in Hokkaido and about 18 ° C. in Kyushu, for example. On the other hand, the recommended temperature in the data center is said to be 18 ° C to 27 ° C, and cooling using geothermal heat is sufficiently possible.
次に、図２乃至図４を参照して、熱交換器３０の詳細について説明する。図２及び図３は、電子機器３を収容したサーバーラック２に熱交換器３０を配置した状態を示す背面図及び側面図である。また、図４は熱交換器３０の斜視図であり、図２のＡ部分を拡大したものである。 Next, details of the heat exchanger 30 will be described with reference to FIGS. 2 to 4. 2 and 3 are a rear view and a side view showing a state in which the heat exchanger 30 is arranged in the server rack 2 accommodating the electronic device 3. Further, FIG. 4 is a perspective view of the heat exchanger 30, and is an enlarged view of a portion A of FIG.
図２及び図３に示すように、サーバーラック２には、複数の電子機器３が収容されている。各々の電子機器３には送風ファン４が内蔵されており、電子機器３内で発生した熱を排気口から外部に排気するようになっている。そして、各々の送風ファン４の排気口の位置に合わせて、複数の熱交換器３０が配置されている。すなわち、熱交交換器３０は、排気口から排気される空気が当たる位置に配置されている。また、本冷却システムでは、縦方向に収容された複数の電子機器３の各排気口に合わせて、縦方向に複数の熱交換器３０を配置している。 As shown in FIGS. 2 and 3, the server rack 2 houses a plurality of electronic devices 3. A blower fan 4 is built in each electronic device 3 so that heat generated in the electronic device 3 is exhausted to the outside from an exhaust port. And a plurality of heat exchangers 30 are arranged according to the position of the exhaust port of each blower fan 4. That is, the heat exchanger 30 is arranged at a position where the air exhausted from the exhaust port hits. In addition, in the present cooling system, the plurality of heat exchangers 30 are arranged in the vertical direction in accordance with the exhaust ports of the plurality of electronic devices 3 housed in the vertical direction.
熱交換器３０は、図４に示すように、複数のプレートフィンが排気口から排気される空気の流れに沿って並べられて、複数のプレートフィンを冷媒通路が貫通するような形状となっており、フィンの部分に排気口から排気される空気が当たるようになっている。このように、熱交換器３０がフィンを備えることにより、電子機器３の送風ファン４から送風される空気の圧力損失を最小限に抑えつつ、接触面積を増大させて効率的に熱交換を行うことができる。 As shown in FIG. 4, the heat exchanger 30 has a shape in which a plurality of plate fins are arranged along the flow of air exhausted from the exhaust port, and the refrigerant passages penetrate the plurality of plate fins. The air exhausted from the exhaust port hits the fins. As described above, since the heat exchanger 30 includes the fins, the contact area is increased and the heat exchange is efficiently performed while the pressure loss of the air blown from the blower fan 4 of the electronic device 3 is minimized. be able to.
また、熱交換器３０の上下には、上方ルーバー６０及び下方ルーバー７０が設けられている。上方ルーバー６０及び下方ルーバー７０は、ルーバー取付治具８０に回動可能に取り付けられた可動ルーバーであり、上方ルーバー６０及び下方ルーバー７０の向きを調整することにより、送風ファン４から送風される空気の流れを調整できるようになっている。これにより、空気の流れを熱交換器３０のフィンに導いて、効率的に熱交換を行うことができる。 An upper louver 60 and a lower louver 70 are provided above and below the heat exchanger 30. The upper louver 60 and the lower louver 70 are movable louvers that are rotatably attached to the louver attachment jig 80. By adjusting the orientations of the upper louver 60 and the lower louver 70, the air blown from the blower fan 4 is blown. You can adjust the flow of. As a result, the flow of air can be guided to the fins of the heat exchanger 30 so that heat can be efficiently exchanged.
また、上方ルーバー６０及び下方ルーバー７０の形状や向きによって、熱交換により熱交換器３０に生じる凝縮水が電子機器３に浸水しないように、凝縮水の流れを制御することができる。図３に示すように、本冷却システムにおける上方ルーバー６０は、下方ルーバー７０よりも幅広（図３における左右方向）に形成されており、下方ルーバー７０が上方ルーバー６０の幅方向（図３における左右方向）に収まるように配置されている。さらに、上方ルーバー６０は電子機器３側から遠ざかる方向（図３における右方向）に下降するような向きに調整されているのに対して、下方ルーバー７０は電子機器３側に近づく方向（図３における左方向）に下降するような向きに調整されている。そして、最下段の熱交換器３０の下にはドレンパン９０が設置されている。以上の構成により、各々の熱交換器３０に生じた凝縮水は、下方ルーバー７０を流れて下の段の上方ルーバー６０に落下し、さらに上方ルーバー６０を流れて落下しドレンパン９０に排出される。 Further, depending on the shapes and orientations of the upper louver 60 and the lower louver 70, the flow of the condensed water can be controlled so that the condensed water generated in the heat exchanger 30 due to the heat exchange does not enter the electronic device 3. As shown in FIG. 3, the upper louver 60 in the present cooling system is formed wider than the lower louver 70 (left-right direction in FIG. 3), and the lower louver 70 is formed in the width direction of the upper louver 60 (left-right direction in FIG. 3). Direction) is arranged so as to fit. Further, the upper louver 60 is adjusted so as to descend in the direction away from the electronic device 3 side (right direction in FIG. 3), while the lower louver 70 approaches the electronic device 3 side (FIG. 3). It is adjusted so that it descends to the left). A drain pan 90 is installed below the heat exchanger 30 in the lowermost stage. With the above configuration, the condensed water generated in each heat exchanger 30 flows through the lower louvers 70 and drops into the upper louvers 60 in the lower stage, further flows through the upper louvers 60, drops, and is discharged to the drain pan 90. ..
本実施形態に係る地中熱を利用した電子機器冷却システムによれば、電子機器３の送風ファン４の排気口の位置に合わせて配置された熱交換器３０と、地中に設けられた地中熱を利用する地中熱交換器１０との間が、循環する冷媒通路４０，５０で接続されており、循環ポンプ２０により冷媒通路４０，５０内を冷却媒体が循環するようになっている。そして、地中熱交換器１０により冷却された冷却媒体が冷媒通路４０，５０を通って熱交換器３０に到達し、電子機器３の送風ファン４の排気口から排気される空気を冷却するようになっている。従って、熱の発生源である電子機器３を集中的に冷却することができるので、電子機器３が設置された室内全体を冷却するのに比べて効率的である。 According to the electronic device cooling system using the underground heat according to the present embodiment, the heat exchanger 30 arranged in accordance with the position of the exhaust port of the blower fan 4 of the electronic device 3 and the ground provided in the ground. The circulating coolant passages 40 and 50 are connected to the underground heat exchanger 10 that uses medium heat, and the circulation medium is circulated in the coolant passages 40 and 50 by the circulation pump 20. .. Then, the cooling medium cooled by the underground heat exchanger 10 reaches the heat exchanger 30 through the refrigerant passages 40, 50 and cools the air exhausted from the exhaust port of the blower fan 4 of the electronic device 3. It has become. Therefore, it is possible to intensively cool the electronic device 3 that is a heat generation source, which is more efficient than cooling the entire room in which the electronic device 3 is installed.
また、冷却に要する電力は、冷却媒体を循環させるための循環ポンプ２０に必要な分のみであるため、従来の冷却システムに比べて省電力化を図ることができ、災害時の非常用電源への負荷も小さい。 Further, since the electric power required for cooling is only the electric power required for the circulation pump 20 for circulating the cooling medium, power saving can be achieved as compared with the conventional cooling system, and the power can be used as an emergency power source in the event of a disaster. Also has a small load.
また、各々の電子機器３に熱交換器３０を取り付けることができるため、既存機器にも対応可能であり、機器の修理や更新の際にも取り外せば作業の邪魔にならない。 Further, since the heat exchanger 30 can be attached to each electronic device 3, it can be applied to existing devices and can be removed during repair or renewal of the device without disturbing the work.
また、熱交換器３０がフィンを備えているので、電子機器３の送風ファン４から送風される空気の圧力損失を最小限に抑えつつ、接触面積を増大させて効率的に熱交換を行うことができる。 Further, since the heat exchanger 30 includes the fins, the contact area is increased and the heat exchange is efficiently performed while the pressure loss of the air blown from the blower fan 4 of the electronic device 3 is minimized. You can
また、送風ファン４から送風される空気の流れを調整可能な可動ルーバー６０，７０を備えているので、電子機器３の送風ファン４から送風される空気の流れを熱交換器３０に的確に導いて、効率的に熱交換を行うことができる。 Further, since the movable louvers 60 and 70 capable of adjusting the flow of the air blown from the blower fan 4 are provided, the flow of the air blown from the blower fan 4 of the electronic device 3 is accurately guided to the heat exchanger 30. Therefore, heat exchange can be efficiently performed.
また、熱交換器３０に生じる凝縮水の流れを制御可能な可動ルーバー６０，７０を備えているので、熱交換器３０に生じる凝縮水が電子機器３に浸水しないようにして、凝縮水の浸水による電子機器３の不具合を防止することができる。 Further, since the movable louvers 60 and 70 capable of controlling the flow of the condensed water generated in the heat exchanger 30 are provided, the condensed water generated in the heat exchanger 30 is prevented from infiltrating the electronic device 3 so that the condensed water is infiltrated. It is possible to prevent a malfunction of the electronic device 3 due to.
また、地中熱交換器１０及び冷媒通路４０，５０がポリエチレン製チューブ材であるので、可撓性があるため地震等による変位にも損傷しにくく、災害時の冷却能力を維持することができる。 In addition, since the underground heat exchanger 10 and the refrigerant passages 40 and 50 are made of polyethylene tube material, they are flexible and are not easily damaged by displacement due to an earthquake or the like, and the cooling capacity at the time of disaster can be maintained. ..
また、電子機器３が設置された室内の温度に基づいて、循環ポンプ２０により冷媒通路４０，５０を流れる冷却媒体の量を制御する制御装置を備えているので、室内の温度を適切に維持することができる。 Further, since the circulating pump 20 controls the amount of the cooling medium flowing through the refrigerant passages 40 and 50 based on the temperature inside the room where the electronic device 3 is installed, the temperature inside the room is appropriately maintained. be able to.
このように、本実施形態に係る地中熱を利用した電子機器冷却システムによれば、効率的な冷却が可能で災害時の非常用電源への負荷が小さく、かつ既設機器にも対応可能で機器の修理や更新の際に作業の邪魔にならない。 As described above, according to the electronic device cooling system using the geothermal heat according to the present embodiment, efficient cooling is possible, the load on the emergency power source at the time of a disaster is small, and the existing device can be supported. Does not interfere with work when repairing or updating equipment.
以上、本発明の実施形態に係る地中熱を利用した電子機器冷却システムについて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるわけではなく、その他種々の変更が可能である。 Although the electronic device cooling system using underground heat according to the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other modifications can be made.
例えば、上記実施形態では、電子機器をデータセンターのコンピュータ室内に設置されたサーバとしたが、ルータや通信機器室内に設置された通信機器など、稼働時に熱を発生するあらゆる電子機器に適用可能である。 For example, in the above-described embodiment, the electronic device is the server installed in the computer room of the data center, but the electronic device is applicable to any electronic device that generates heat during operation, such as a router or a communication device installed in the communication device room. is there.
また、上記実施形態では、熱交換器を電子機器の送風ファンの排気口の位置に合わせて配置したが、給気口の位置に合わせて配置してもよいし、給気口と排気口の両方に配置してもよい。給気口に配置した場合には、給気される空気が熱交換器により予め冷却されてから電子機器内に入ることになるため、排気される空気の温度もその分だけ低下する。 Further, in the above embodiment, the heat exchanger is arranged according to the position of the exhaust port of the blower fan of the electronic device, but it may be arranged according to the position of the air supply port, or the position of the air supply port and the exhaust port may be different. You may arrange in both. In the case where the air is arranged at the air supply port, the air to be supplied is cooled in advance by the heat exchanger and then enters the electronic device, so that the temperature of the exhausted air also decreases by that amount.
また、上記実施形態では、同一の可動ルーバーにより、送風ファンから送風される空気の流れを調整するとともに、熱交換器に生じる凝縮水の流れを制御するようにしたが、各機能は別々の可動ルーバーにより実現するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the same movable louver is used to adjust the flow of air blown from the blower fan and to control the flow of condensed water generated in the heat exchanger. You may make it implement | achieve by a louver.
１ データセンター
２ サーバーラック
３ 電子機器
４ 送風ファン（機器内蔵ファン）
１０ 地中熱交換器
２０ 循環ポンプ
３０ 熱交換器（プレートフィン）
４０ 冷媒通路（往）
５０ 冷媒通路（還）
６０ 上方ルーバー
７０ 下方ルーバー
８０ ルーバー取付治具
９０ ドレンパン
1 Data Center 2 Server Rack 3 Electronic Equipment 4 Blower Fan (Equipped Fan)
10 Underground heat exchanger 20 Circulation pump 30 Heat exchanger (plate fin)
40 refrigerant passage (outward)
50 Refrigerant passage (return)
60 Upper louver 70 Lower louver 80 Louver mounting jig 90 Drain pan
Claims (1)
前記複数の電子機器及び前記複数の熱交換器は縦方向に配置されており、
各々の熱交換器の上下には、熱交換により熱交換器に生じる凝縮水が電子機器に浸水しないように、凝縮水の流れを制御することができる上方ルーバー及び下方ルーバーが設けられており、
前記上方ルーバーは前記下方ルーバーよりも幅広に形成されて前記下方ルーバーが前記上方ルーバーの幅方向に収まるように配置されており、
前記上方ルーバーは電子機器側から遠ざかる方向に下降しており、前記下方ルーバーは電子機器側に近づく方向に下降していることを特徴とする地中熱を利用した電子機器冷却システム。 A plurality of heat exchangers arranged to match at least one position of an air supply port and an exhaust port of each blower fan of a plurality of electronic devices, and underground heat exchange utilizing underground heat provided in the ground And a refrigerant passage connected so that a cooling medium circulates between the heat exchanger and the underground heat exchanger, and a circulation drive device for circulating the cooling medium in the refrigerant passage. An electronic device cooling system utilizing underground heat,
The plurality of electronic devices and the plurality of heat exchangers are arranged in the vertical direction,
Above and below each heat exchanger, an upper louver and a lower louver that can control the flow of condensed water are provided so that condensed water generated in the heat exchanger due to heat exchange does not enter the electronic device.
The upper louver is formed wider than the lower louver and is arranged so that the lower louver fits in the width direction of the upper louver,
The electronic device cooling system using underground heat, wherein the upper louver descends in a direction away from the electronic device side and the lower louver descends in a direction toward the electronic device side .
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