JP7190551B2 - データセンタ熱除去システムおよび方法 - Google Patents

Description

（関連出願の引用）
本願は、米国仮出願第６２／０９８，１７６号（２０１４年１２月３０日出願、名称「ＤＡＴＡ ＣＥＮＴＥＲ ＨＥＡＴ ＲＥＭＯＶＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ」）からの優先権の利益を主張し、上記出願は、付属物を含むその全体が、参照により本明細書に完全に組み込まれる。

（著作権通知）
本特許文書の開示の一部は、著作権保護を受ける内容を含む。本所有権者は、特許文書または特許開示書のいずれか１つによるファクシミリ複写物には、複写物が特許商標庁の特許ファイルまたは記録として世に出現している限り異論はないが、他の場合に全ての著作権は完全に留保する。

（技術分野）
本開示は、概して、データセンタに関する。より具体的には、本開示は、データセンタサーバを冷却し、熱をデータセンタから除去するための新しく改良されたシステムおよび方法に関する。

データセンタは、コンピュータシステムおよび空調システム等の関連付けられた構成要素を格納するために使用される設備である。大規模データセンタは、数百個のサーバを含むことができ、データセンタコンピュータ機器および冷却機器に給電するために、小規模な町程度のエネルギーを要求し得る。

したがって、データセンタによって消費されるエネルギー使用量は、主要なコスト懸念である。データセンタ内のエネルギーコストは、コンピューティング、ネットワーキングアクティビティ、およびエネルギーを使用して、副産物として熱を発生させる電力変換から生じる。しかしながら、エネルギーコストの大部分は、データセンタからの熱の除去に関連付けられる。能動的熱管理機器（すなわち、空調システム）は、実質的に１００％未満の効率であり、それは、熱監視および管理機器が、それ自体の動作を通して熱を発生させるので、熱除去問題をデータセンタに加えることを意味する。

従来のデータセンタ環境では、所望の温度は、暖房、換気、空調（ＨＶＡＣ）を使用して維持される。典型的には、周囲温度は、サーモスタットによって監視され、サーモスタットは、暖房または空調をオンおよびオフにし、サーモスタットによって設定される温度を維持する。

実施形態は、コンピューティング機器、ネットワーキング機器、および／または配電システムを有する、データセンタ環境から熱を除去するために、能動的および受動的サーマルデータセンタプロセスの組み合わせを可能にするシステムおよび方法を提供する。

いくつかの実施形態では、データセンタ熱除去システムは、調節可能熱フィード（ｔｈｅｒｍａｌ ｆｅｅｄ）冷気取り入れシステムと、１つ以上の暖気通路および１つ以上の冷気通路を含む冷気および暖気のための分配システムと、自然発生対流プロセスを使用して、データセンタ機器を通して冷たい空気を引き込み、暖かい空気を排出するための対流システムとを含み得る。すなわち、いくつかの実施形態は、単独で、またはファンもしくは他の空気循環デバイスの能動的使用と組み合わせてのいずれかにおいて、受動的圧力差を利用して、暖かい空気を排出し、冷たい空気を取り込む。加えて、いくつかの実施形態は、熱交換器を使用し得る。

いくつかの実施形態では、これらの構成要素は、相互交換可能かつモジュール式であり、熱をデータセンタから除去する効率的方法を提供する新規解決策の基礎である。

実施形態は、データセンタからの熱除去のために、暖気通路と冷気通路との間の圧力差の使用を含む自然対流を利用する。実施形態はまた、冷気の取り入れのために、噴霧器および／または冷凍器ボックスからの冷気を使用し得る。いくつかの実施形態は、自然プロセスを使用して、２つの異なる圧力領域をデータセンタ内に形成し得る。いくつかの実施形態は、自然プロセスを使用して、個々のサーバの冷気通路入力と暖かい通路へのその出力との間の気圧差を最大化し得る。いくつかの実施形態は、自然プロセス駆動多段空気冷却を可能にする。

有利には、実施形態は、データセンタ内の気候（温度、湿度、気流、および空気品質等を含むことができる）を効率的に管理し、空気分配のためのエネルギーの使用を最小化する。いくつかの実施形態は、それ自体の動作を通して熱を発生させる能動的熱管理機器の使用を最小化する。いくつかの実施形態は、可動冷却部品の使用を最小化し、排除する。いくつかの実施形態は、サーバ加熱および冷却に関連付けられた保守コストを最小化する。いくつかの実施形態は、コンピューティングサービスのコストを管理する。

いくつかの実施形態では、データセンタ熱除去のためのシステムは、調節可能圧送式冷気取り入れシステムと、１つ以上の熱交換器と、冷気および暖気（冷たい通路および暖かい通路）のための分配システムと、組み込まれたサーバファンとともに、データセンタ機器を通して冷たい空気を引き込むための対流システムとを含む。システムはさらに、自然発生対流プロセスを利用して、暖かい空気を排出し、したがって、相対的真空を生成し、冷たい空気を引き込み得る（かつ暖気の廃棄のための調節可能ファンを最適に使用し得る）。したがって、実施形態は、密閉された暖低圧エリアと、冷圧エリアとを含み得る。

いくつかの実施形態は、自動的に、冷却のために対流を利用し得る。いくつかの実施形態は、多段冷却を可能にするように設計される。いくつかの実施形態は、圧力を利用して、暖かい空気を排出し、冷たい空気を引き込む。多数の追加の実施形態も、可能である。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
データセンタ環境における熱を除去し、空気を冷却するためのシステムであって、前記システムは、
取り入れ端および排出端を有する筐体と、
空気が前記取り入れ端から前記筐体を通って前記排出端に流動するように方向付けるために前記筐体内に配置されている１つ以上のファンと、
前記筐体内の空気を冷却するための噴霧をスプレーするためのノズルを有する噴霧器と、
前記噴霧器から下流に配置されている少なくとも１つの噴霧器冷却要素であって、前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素は、それを通って空気が流動することを可能にするように構築され、前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素は、前記筐体内の空気をさらに冷却する噴霧凝縮のために構成された金属表面を有する、少なくとも１つの噴霧器冷却要素と、
前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素を通って流動する空気をさらに冷却するために、前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素の下流に位置付けられている少なくとも１つの冷房器ユニットと
を備えている、システム。
（項目２）
前記少なくとも１つの冷房器ユニットから延びている少なくとも１つの冷凍器要素をさらに備え、前記少なくとも１つの冷凍器要素は、前記排出端に近接して前記筐体内に配置されている、項目１に記載のシステム。
（項目３）
前記筐体は、輸送コンテナから成る、項目１に記載のシステム。
（項目４）
前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素は、金属コイルを備えている、項目１に記載のシステム。
（項目５）
前記１つ以上のファン、前記噴霧器、前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素、および前記少なくとも１つの冷房器ユニットの動作を管理および制御するための制御アルゴリズムを実装するコントローラをさらに備えている、項目１に記載のシステム。
（項目６）
前記コントローラに通信可能に接続されている複数のセンサをさらに備え、前記複数のセンサは、前記データセンタ環境における環境条件を感知し、前記データセンタ環境における感知された環境条件を反映する読み取り値を前記コントローラに提供する、項目５に記載のシステム。
（項目７）
前記コントローラは、前記データセンタ環境における前記感知された環境条件に基づいて、前記動作を管理および制御する、項目６に記載のシステム。
（項目８）
前記１つ以上のファンは、少なくとも１つの変速ファンを含む、項目１に記載のシステム。
（項目９）
前記データセンタ環境は、少なくとも１つのサーバポッドと、冷気通路とを有する、データセンタを含み、前記少なくとも１つのサーバポッドは、前記冷気通路に面したスクリーン付き開口部と、少なくとも１つのサーババンクと、暖気通路とを有し、前記暖気通路における空気は、前記少なくとも１つのサーバポッドの内側の少なくとも１つのサーババンクによって加熱され、前記筐体の排出端からの空気は、前記データセンタの冷気通路に方向付けられ、前記システムは、前記暖気通路における空気を通気するために、前記少なくとも１つのサーバポッド内に封入される少なくとも１つの通気口をさらに備え、前記通気することは、冷たい空気が、前記冷気通路から前記スクリーン付き開口部および前記少なくとも１つのサーババンクを通して、前記少なくとも１つのサーバポッドの内側の前記暖気通路の中に引き込まれるようにする、項目１に記載のシステム。
（項目１０）
データセンタ環境における熱を除去し、空気を冷却する方法であって、前記方法は、
冷房ユニットを提供することであって、前記冷房ユニットは、
取り入れ端および排出端を有する筐体と、
空気が前記取り入れ端から前記筐体を通って前記排出端に流動するように方向付けるために前記筐体内に配置されている１つ以上のファンと、
前記筐体内の空気を冷却するための噴霧をスプレーするためのノズルを有する噴霧器と、
前記噴霧器から下流に配置されている少なくとも１つの噴霧器冷却要素であって、前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素は、空気が少なくとも１つの噴霧器冷却要素を通って流動することを可能にするように構築され、前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素は、前記筐体内の空気をさらに冷却する噴霧凝縮のために構成された金属表面を有する、少なくとも１つの噴霧器冷却要素と、
前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素を通って流動する空気をさらに冷却するために、前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素の下流に位置付けられている少なくとも１つの冷房器ユニットと
を備えている、ことと、
コントローラに通信可能に接続された複数のセンサを介して、環境条件を感知することであって、前記環境条件は、前記データセンタ環境における複数の場所での温度、気圧、および湿度を含む、ことと、
前記コントローラによって、前記データセンタ環境における複数の場所での温度、気圧、および湿度を含む前記感知された環境条件に基づいて、前記１つ以上のファン、前記噴霧器、前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素、および前記少なくとも１つの冷房器ユニットの動作を制御することと
を含む、方法。
（項目１１）
前記制御することは、
前記コントローラによって、所望の空気流量を決定することと、
前記決定された所望の空気流量に基づいて、前記１つ以上のファンを選択的にアクティブ化し、前記アクティブ化されたファンの各々のための速度を設定することと
を含む、項目１０に記載の方法。
（項目１２）
前記制御することは、
前記感知された温度および感知された湿度が、前記噴霧器が気温を低下させることにおいて効果的であろうことを前記コントローラに示す場合、前記コントローラによって、前記噴霧器をアクティブ化することを含む、項目１０に記載の方法。
（項目１３）
前記制御することは、
前記筐体の前記取り入れ端における温度を感知することと、
前記筐体の前記取り入れ端における感知された温度が閾値を上回る場合、前記コントローラによって、前記少なくとも１つの冷房器ユニットをアクティブ化することと
を含む、項目１０に記載の方法。
（項目１４）
前記制御することは、
前記コントローラによって、所望の空気流量を決定することと、
データセンタ排出場所において気圧を感知することと、
データセンタ取り入れ場所において気圧を感知することと、
前記データセンタ排出場所および取り入れ場所における前記感知された気圧に基づいて、１つ以上の変速ファンを選択的にアクティブ化し、各アクティブ化された変速ファンのための速度を設定することと
を含む、項目１０に記載の方法。
（項目１５）
データセンタ環境における熱を除去し、空気を冷却するためのシステムを改造する方法であって、
冷房ユニットを提供することであって、前記冷房ユニットは、
取り入れ端および排出端を有する筐体と、
空気が前記取り入れ端から前記筐体を通って前記排出端に流動するように方向付けるために前記筐体内に配置されている１つ以上のファンと、
前記筐体内の空気を冷却するための噴霧をスプレーするためのノズルを有する噴霧器と、
前記噴霧器から下流に配置されている少なくとも１つの噴霧器冷却要素であって、前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素は、空気が少なくとも１つの噴霧器冷却要素を通って流動することを可能にするように構築され、前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素は、前記筐体内の空気をさらに冷却する噴霧凝縮のために構成された金属表面を有する、少なくとも１つの噴霧器冷却要素と、
前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素を通って流動する空気をさらに冷却するために、前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素の下流に位置付けられている少なくとも１つの冷房器ユニットと
を備えている、ことと、
複数のセンサを前記データセンタ環境において設置することと、
前記１つ以上のファン、前記噴霧器、前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素、および前記少なくとも１つの冷房器ユニットを制御するための制御アルゴリズムを実装するコントローラに前記複数のセンサを通信可能に接続することと、
前記冷房ユニットの前記筐体の前記取り入れ端が前記データセンタ環境の外側にさらされた状態で、前記冷房ユニットを前記データセンタ環境において設置することと、
前記冷房ユニットの前記筐体の前記排出端を前記データセンタ環境の内側に、少なくとも１つのサーバポッドに近接した冷気通路と連通するように設置することと、
前記コントローラに通信可能に接続された複数のセンサを介して、前記データセンタ環境における環境条件を感知することと、
前記データセンタ環境における前記感知された環境条件に基づいて、前記コントローラによって、前記１つ以上のファン、前記噴霧器、前記少なくとも１つの噴霧器冷却要素、および前記少なくとも１つの冷房器ユニットの動作を制御することと
を含む、方法。
（項目１６）
前記少なくとも１つのサーバポッドは、前記冷気通路に面したスクリーン付き開口部と、少なくとも１つのサーババンクと、暖気通路とを備え、前記暖気通路における空気は、前記少なくとも１つのサーバポッドの内側の少なくとも１つのサーババンクによって加熱され、前記暖気通路における空気を通気することは、冷たい空気が、前記冷気通路から前記スクリーン付き開口部および前記少なくとも１つのサーババンクを通して、前記少なくとも１つのサーバポッドの内側の暖気通路の中に引き込まれるようにする、項目１５に記載の方法。
（項目１７）
前記少なくとも１つのサーバポッドのための封入または密閉された排出通気口フードを提供することをさらに含み、前記封入または密閉された排出通気口フードは、空気を前記少なくとも１つのサーバポッドの内側の暖気通路から通気口に方向付けるために構築されている、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
前記コントローラは、前記データセンタ環境における前記感知された環境条件に基づいて、１つ以上の変速ファンを選択的にアクティブ化し、各アクティブ化された変速ファンのための速度を設定するように構成されている、項目１５に記載の方法。
（項目１９）
前記コントローラは、前記データセンタ環境における前記感知された環境条件に基づいて、前記噴霧器を選択的にアクティブ化するように構成されている、項目１５に記載の方法。
（項目２０）
前記コントローラは、前記データセンタ環境における前記感知された環境条件に基づいて、前記少なくとも１つの冷房器ユニットを選択的にアクティブ化するように構成されている、項目１５に記載の方法。

本開示のこれらおよび他の側面は、以下の説明および付随の図面と併せて検討されることによって、さらに認識および理解されるであろう。しかしながら、以下の説明は、本開示の種々の実施形態およびその多数の具体的詳細を示すが、限定ではなく、例証として与えられることを理解されたい。多くの代用、修正、追加、および／または再配列が、その精神から逸脱することなく、本開示の範囲内で行われ得、本開示は、全てのそのような代用、修正、追加、および／または再配列を含む。

付随の本明細書の一部を形成する図面は、本開示のある側面を描写するために含まれる。図面に図示される特徴は、必ずしも、正確な縮尺で描かれていないことに留意されたい。本開示およびその利点のより完全な理解は、付随の図面（類似参照番号は、類似特徴を示す）と関連して検討される、以下の説明を参照することによって得られ得る。
図１は、いくつかの実施形態による、データセンタのために構成され、冷房ユニットを有する例示的データセンタ熱除去システムを図示する略図を描写する。 図２は、本明細書に開示される例示的データセンタ熱除去システムを実装する、データセンタの例示的サーバポッドの斜視図である。 図３は、いくつかの実施形態による、冷房ユニットの例示的配列のブロック図である。 図４－７は、いくつかの実施形態による、例示的冷房ユニットの図である。 図４－７は、いくつかの実施形態による、例示的冷房ユニットの図である。 図４－７は、いくつかの実施形態による、例示的冷房ユニットの図である。 図４－７は、いくつかの実施形態による、例示的冷房ユニットの図である。 図８は、いくつかの実施形態による、データセンタ内の所望の温度を維持するように構成される、例示的データセンタ熱除去システムを図示するブロック図である。 図９は、いくつかの実施形態による、例示的データセンタ熱除去システムのための論理制御略図である。

以下は、いくつかの実施形態による、熱除去システムが実装され得る、１つの例示的データセンタ環境の説明である。図１は、いくつかの実施形態による、データセンタ熱除去システムのレイアウトを図式的に図示する略図を描写する。図１の例では、データセンタ１００のためのデータセンタ熱除去システムは、冷房ユニット１０２を含む。以下により詳細に説明されるであろうように、冷房ユニット１０２は、筐体と、空気をデータセンタの外側から引き込むために構成される１つ以上のファンまたは類似デバイスと、空気を冷却するための１つ以上の噴霧器と、気温をさらに低下させるための１つ以上の冷房器ユニットとを含み得る。

データセンタ１００は、１つ以上のサーバポッド１０６ａおよび１０６ｂを含み得る。サーバポッド１０６ａおよび１０６ｂは、壁１０７、ドア１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ、および天井（図示せず）を有する独立した部屋または封入体として具現化され得る。サーバポッド１０６ａおよび１０６ｂは、それぞれ、サーバ１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、および１０８ｄの１つ以上のバンクを格納するように構成される。サーババンク１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、および１０８ｄは、互いの上方に搭載されるサーバのラックを備え得る。２つのサーバポッドが図示されるが、実際は、データセンタは、より多くを採用し得ることに留意されたい。したがって、図は、一例にすぎない。

サーバポッド１０６ａおよび１０６ｂは、１つ以上の「冷気通路」１１５を介して、冷たい空気を冷房ユニット１０２から引き込むための開口部１１２を含む。データセンタが多数のサーバポッドを含む例では、追加の冷気通路が、他のサーバポッド間に形成され得る。サーバポッド１０６ａおよび１０６ｂはさらに、サーバのバンク１０８ａおよび１０８ｂ（同様に、サーババンク１０８ｃおよび１０８ｄ）が、それぞれ、「暖気通路」１１０ａおよび１１０ｂによって分離されるように構成され得る。動作時、冷気は、冷気通路１１５から引き込まれ、サーババンク１０８ａおよび１０８ｂ（同様に、サーババンク１０８ｃおよび１０８ｄ）を横断して流動し、空気は、サーバによって加熱される。暖気通路１１０ａおよび１１０ｂ内に隔離された加熱された空気は、次いで、それぞれのポッド１０６ａおよび１０６ｂの天井内の通気口１１７ａおよび１１７ｂへと上方に、それを通して引き込まれる。暖気通路１１０ａおよび１１０ｂから抜け出る加熱された空気は、暖気通路１１０ａおよび１１０ｂ内により低い圧力をもたらし、冷たい空気を冷気通路１１５から引き込ませるであろう。空気循環は、供給側または排出側もしくは両方を通して可能にされる空気の体積を変動させることによって、制御されることができる（以下に詳細に説明される）。

故に、サーババンク１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、および１０８ｄによって加熱される空気は、自然対流を介して、ポッド１０６ａおよび１０６ｂの上部に上昇し、通気口１１７ａおよび１１７ｂを通して通気されるであろう。いくつかの実施形態は、暖気流のための密閉されたフード（例えば、図２に示されるフード２１１参照）を提供する。いくつかの実施形態では、追加のファンが、通気口１１７ａおよび１１７ｂ内に、またはそれと併せて提供され、加熱された空気を引き出すことを補助し、および／または所望の圧力差を維持し得る。

図１における例示的流動線（線１１４ａおよび１１４ｂによって表される）によって図示されるように、空気は、冷房ユニット１０２から１つ以上の冷気通路１１５の中に流動し、そこから、開口部１１２を介して、サーバポッド１０６ａおよび１０６ｂの中に引き込まれる。サーバポッド１０６ａおよび１０６ｂの内側では、サーバの内部ファン（図示せず）が、空気を、サーバを横断して、暖気通路１１０ａおよび１１０ｂの中に引き込み得る。暖気通路１１０ａおよび１１０ｂから、加熱された空気は、通気口１１７ａおよび１１７ｂを通して通気される。

いくつかの実施形態では、通気口１１７ａおよび１１７ｂは、空気をそれらの中に引き込むファンを具備するか、またはファンに関連付けられ得る。いくつかの実施形態では、ファンは、暖気通路１１０ａおよび１１０ｂ内の圧力が冷気通路１１５内の圧力より低くなることを確実にするために利用され得る１つ以上の圧力センサに結合され、またはそれによって制御される。例えば、暖気通路１１０ａまたは１１０ｂ内の圧力が、冷気通路１１５内の圧力と同一またはより高いことが検出される場合、それぞれのファンが、通気口１１７ａおよび１１７ｂを通して通気するために、より高速で動作させられ、暖気通路１１０ａおよび１１０ｂ内のより多くの空気を上に引き込み得る。これは、所望の圧力差および／または所望の空気流量が、維持または別様に制御され得ることを確実にする。

図２は、複数のサーババンク（図示せず）を格納する、データセンタの例示的サーバポッドを図示する、斜視図である。明確にするために、１つのみのサーバポッドが、示される。図２のデータセンタは、図１に示されるデータセンタ１００の実施形態であり得る。この例では、サーバポッド２０６ａおよび隣接するサーバポッド（図示せず）は、冷気通路２１５によって分離される。サーバポッド２０６ａの側面は、冷たい空気をサーバポッド２０６ａの中に通すためのスクリーン付き開口部２１２を含む。図示されるように、サーバポッド２０６ａは、サーバポッド２０６ａの内側の暖気通路（図示せず）への開口部を画定するアクセスドア２１６ａを含む。図示される例では、（サーバポッド２０６ａ内側の）サーバポッド暖気通路は、封入体またはフード２１１を介して、サーバポッド２０６ａの天井からデータセンタの天井へと延びている。冷気通路２１５は、冷たい空気で加圧され、それは、次いで、矢印２１４によって図示されるように、サーバポッド２０６ａのラックを通して引き込まれる。空気は、次いで、封入または密閉されたフード２１１を介して、サーバポッド２０６ａの上部から引き出される。

図１に関して上で述べたように、データセンタ熱除去システムは、冷房ユニット１０２等の１つ以上の冷房ユニットを含み得る。図３は、いくつかの実施形態による、データセンタ内で使用され得る、冷房ユニット３００の１つの例示的配列のブロック図である。冷房ユニット３００は、以下に説明される冷房ユニットの種々の構成要素を格納するための構造または筐体を含み得る。一例では、筐体は、１つの非限定的実施例によると、長さ約２０フィート、高さ７フィート１０インチ、および幅７フィート８インチである、輸送コンテナ筐体を備え得る。他のタイプおよびサイズも、使用され得る。

図３に示される例示的冷房ユニット３００では、冷房ユニット３００を通る気流の方向は、冷房ユニット３００の各端部における矢印によって示される。周囲空気が、第１の端部３０１において冷房ユニット３００に進入し（矢印３０３によって示される）、第２の端部３０５からデータセンタの中に退出する（矢印３０７によって示される）。図３に図示される例では、冷房ユニット３００は、第１のファンユニット３１４と、第１のフィルタ３１２と、第２のファンユニット３１０と、噴霧器３０８と、冷房器ユニット３０６と、第３のファンユニット３０４と、第２の噴霧器３０２とを含む。いくつかの実施形態では、構成要素の各々は、コンテナの断面を横断して延びているように構成され得る。さらに、いくつかの実施形態では、構成要素のうちの１つ以上のものは、必要ではないこともある。例えば、いくつかの実施形態では、冷房器ユニット３０６は、データセンタ熱除去システムとともに構成されるデータセンタの外側の空気が、通常、十分に冷たい温度にあり（例えば、データセンタが位置する、気候、場所、および／または高度に応じて）、人工冷却が必要ではなくてもよい場合、本明細書に開示されるデータセンタ熱除去システム（例えば、図１に示されるデータセンタ１００）によって要求されないこともある。さらに、いくつかの実施形態では、空気の湿度は、１つのみの噴霧器が必要とされる程度のものであり得る。

いくつかの実施形態では、冷房ユニット３００内のファンユニットの数および構成は、所望に応じて、気流要件に基づいて選定され得る。いくつかの実施形態では、ファンユニット３１４、３１０、および３０４の各々は、約７２，０００ＣＦＭの空気を移動させることが可能な４つの４４インチドラムファンを含み得る。ファンユニットの制御は、以下に詳細に説明される。フィルタユニット３１２は、いくつかの実施形態では、４段Ｈｅｐａフィルタとして実装され得る。

いくつかの実施形態では、冷房器ユニット３０６は、側面から４５度で互いに出合うように延びているコイルを伴って、冷房ユニット３００の両側に冷房器を含むように構成され得る。いくつかの実施形態では、コイルユニットは、使用されないとき、モータを使用して、冷房ユニットの側面にヒンジで動き得るようにヒンジで取り付けられ得る。

データセンタ熱除去システムのいくつかの実施形態では、種々のタイプのセンサが、データセンタ内の種々の条件を感知するためにデータセンタ内に設置されることができる。いくつかの実施形態では、感知された条件は、データベース内に記憶され、制御システムによって使用され、冷房ユニットおよび関連付けられたファン、通気口等（以下に説明される）の構成要素の動作を制御する。制御システムは、冷房ユニット３００またはデータセンタ自体もしくは両方に関連付けられ得る。センサは、温度センサ、湿度センサ、気流センサ、圧力センサ、および／または他のタイプの環境センサを含み得る。いくつかの実施形態では、各冷房ユニット３００は、７８度以下で、最大６０，０００ＣＦＭの空気をデータセンタに提供し得る。他の実施形態では、各冷房ユニット３００は、所望に応じて、より多いまたはより少ない容量を提供し得る。

冷房ユニット３００がデータセンタを加圧している間、データセンタの（例えば、図１の通気口１１７ａおよび１１７ｂまたは図２のフード２１１のための）変速天井ファンは、暖気通路内の圧力をシステムの冷却側より低く保つように調節され得る。温度が閾値（例えば、６５度）を下回ると、ファンのうちの１つは、減速または遮断され、圧力を低下させ得、天井ファンは、減速し、放出されている空気の量を減少させるであろう。

図４－７は、いくつかの実施形態による、例示的冷房ユニットの図である。他の構成およびレイアウトも、可能である。図４－７では、筐体壁は、筐体の内側の冷房ユニット構成要素を示すために隠されている。図４は、冷房ユニットの等角図である。図５は、図４に示される冷房ユニットの上面図である。図６は、図４に示される冷房ユニットの側面図である。図７は、図４に示される冷房ユニットの端面図である。

上で述べたように、いくつかの実施形態では、冷房ユニットは、標準的輸送コンテナを使用して格納されることができる。典型的輸送コンテナは、一端にドアを有する、鋼鉄ボックスから成る。標準的輸送コンテナは、冷房ユニット筐体として良好に機能するが、カスタマイズされた筐体も、使用されることができる。一例では、標準的２０フィート冷凍器輸送コンテナが、使用される。この例では、取り入れ場所（以下に説明される）が、コンテナの一端に形成される。

図４－７に示されるように、冷房ユニット４００は、一端にドア４１２を有する、筐体４１０を含む。冷房ユニット４００の使用中、ドア４１２は、開放されるか、または完全に除去される。図４－６では、冷房ユニット４００を通る気流の方向は、右から左である。

冷房ユニット４００の右端には、筐体４１０内に開口部を形成し、空気が外側から冷房ユニット４００の中に引き込まれることを可能にする複数の通気口４１４がある。図４に示される実施例では、通気口４１４は、端部と、筐体４１０の３つの側面とに形成される。通気口４１４の下流には、１つ以上のファン４１６がある。図４－７に示される実施例では、４つのファンが、筐体４１０の断面を実質的に覆うように配列される。より多いまたはより少ないファンも、使用され得る。以下により詳細に説明されるように、ファン４１６は、単速または変速であり得、一緒に、または独立して、制御され得る。ファン４１６は、通気口４１４を介して、空気を冷房ユニット４００の中に引き込み、空気をフィルタ４１８を通して押し進める。一例では、ファン４１６は、４２インチドラムファンであり、各々、１８，２００立方フィート／分（ＣＦＭ）の空気を移動させることが可能である。図４－７の実施例では、４つのファンが、取り入れ側に設置される。他の例（例えば、図３）では、５つ以上のファンが、筐体４１０の排出端に設置される。一例では、フィルタは、両側から４５度に角度付けられ、より多くの表面積を提供する、３段積み重ねフィルタである。

フィルタ４１８の下流には、噴霧器４２０がある。示される実施例では、噴霧器４２０は、筐体４１０の上部近傍にあり、下に向いた一連の噴霧器ノズルを備えている。噴霧器４２０がアクティブ化されると、空気が冷房ユニット４００を通して流動するにつれて、水の微細な噴霧４２２が下向きにスプレーされる。温度および相対湿度に応じて、噴霧器４２０は、空気の温度を約１０度低下させることができる。

噴霧器４２０の下流には、噴霧器冷却要素４２４がある。明確にするために、噴霧器冷却要素４２４は、図４に示されず、図５－６に示される。噴霧器冷却要素４２４は、金属材料から作製され、噴霧凝縮のための表面を提供することによって、空気をさらに冷却することに役立つ。空気が噴霧器冷却要素４２４を通して流動するにつれて、空気は、噴霧を蒸発させることによって冷却されるだけでなく、噴霧器冷却要素４２４を通過することによっても冷却される。噴霧器冷却要素４２４は、噴霧凝縮のための金属表面を提供しながら、空気がそれを通して流動することを可能にする任意の構成であることができる。噴霧器冷却要素４２４の実施例は、当業者が理解するであろうように、コイル、金属格子、またはメッシュ等を含むことができる。

噴霧器４２０および噴霧器冷却要素４２４の下流には、筐体４１０の反対壁上に搭載される、一対の冷房器４２６がある。冷房器４２６は、空気を冷房するように構成される、従来の既製の空調または冷凍器ユニットであることができる。空気がさらに冷却される必要がある場合、冷房器４２６のうちの１つ以上のものが、オンにされることができる。図５－６は、冷房器４２６間の筐体４１０内に配置される冷凍器コイル４２８等の冷凍器要素も示す。冷凍器要素４２８は、冷房器ユニット４００の中に延びている冷房器４２６からのパイプ類の延長部であり、空気との熱伝達を改善する。一例では、冷凍器要素４２８は、筐体４１０の側面から４５度の角度で延びているように構成される。一例では、冷凍器要素４２８は、使用されないとき、自動的に、筐体４１０の内壁に対してヒンジで動いて戻るように移動可能である。

冷房ユニットの構成は、所望に応じて、多くの構成をとることができることに留意されたい。例えば、図３に示される冷房ユニット３００は、３つの組のファンと、２つの組の噴霧器とを有する。局所気候、データセンタサイズ、コスト限定等の種々の要因に応じて、冷房ユニットは、所望の性能およびコストを平衡させるような方法で構成されることができる。

上で述べたように、データセンタの温度は、データセンタ内の種々の条件を感知し、適宜、システムの種々の構成要素を制御することによって、制御および維持されることができる。図８は、可能な最もエネルギー効率的様式において所望のデータセンタ温度を維持するように構成されるシステム８００を図示するブロック図である。システム８００は、システム８００の種々の構成要素とインターフェースをとり、それらを制御可能なコントローラ８１０を有する。コントローラ８１０は、システム８００の構成要素とインターフェースをとる単一デバイスから成り得るか、または一緒に機能する複数のデバイスを含み得る。例えば、データセンタは、別個のファンコントローラ、冷房器コントローラ等を有し得る。一例では、ウェブベースのアプリケーションが、サーバ８１２上で起動し、コントローラ８１０の動作を制御する。１つ以上のクライアントデバイス８１４が、技術者によって使用され、ウェブベースのアプリケーションを介して、コントローラを構成および監視することができる。

システム８００は、複数のセンサ８１６を使用して、データセンタ内の種々の条件を感知する。センサは、温度センサ、湿度センサ、気流センサ、および／または圧力センサ、ならびに任意の他の所望のセンサを含み得る。温度センサは、暖気通路、冷気通路、サーバポッド、冷房ユニット、排出通気口、個々のサーバ等における温度を感知し得る。周囲温度は、屋外または冷房ユニットの取り入れ部分においても感知されることができる。同様に、湿度センサも、所望に応じて、データセンタ内の任意の場所で湿度を感知することができる。圧力センサは、データセンタ内の種々の場所における気圧を感知する。データセンタ全体を通して気圧を監視することによって、システムを通る所望の気流が、維持されることができる。一例では、気圧は、冷気通路、暖気通路、および排出通気口において感知される。システム８００は、所望の任意の他のタイプのセンサも使用し得る。

システム８００は、システムのファン８１８の動作を制御し、システム全体を通して所望の気流を維持する。例えば、データセンタは、冷房ユニット（例えば、図４におけるファン４１６）および排出通気口（例えば、図１における通気口１１７ａおよび１１７ｂ）においてファンを有し得る。コントローラ８１０は、ファンをオンまたはオフにするかどうかを制御し、変速ファンが使用されるとき、その速度を制御する。コントローラ８１０は、所望の気流、したがって、温度を維持するためのファンの最も効率的使用方法を決定可能である。例えば、標的温度を維持するために所与の量の気流が必要とされる場合、コントローラは、個々のファンを選択的にアクティブ化し、それらを所望の速度に制御し、可能な最も少量の電気を使用して、所望の気流を達成することができる。

システム８００は、システムが閉鎖可能通気口を装備する場合、システム内の通気口８２０の開閉を制御することもできる。例えば、冷房ユニットの取り入れ通気口は、コントローラ８１０によって開閉され得るルーバを含み得る。同様に、排出通気口も、コントローラ８１０によって開閉されることができる。通気口８２０は、開閉されるだけではなく、所望の量だけ開放され、通気口８２０を通して気流の量をさらに制御することができる。

システム８００は、システムの噴霧器８２２（例えば、図４における噴霧器４２０）の動作をも制御し、システム内の気温を低下させる。上で述べたように、噴霧器８２２のアクティブ化は、正しい条件下において、気温を約１０度低下させることができる。噴霧器８２２は、低湿度条件において最も効果を有する。空気の湿度を把握することによって、コントローラ８１０は、噴霧器８２２のアクティブ化が有益な効果を有するであろうときを決定することができる。

システム８００は、システムの冷房器ユニット８２４（例えば、図４における冷房器４２６）の動作をも制御し、気温を低下させる。冷房器ユニット８２４をアクティブ化することによって、気温は、有意に低下され、所望の気温を達成することに役立つことができる。

コントローラ８１０はまた、所望に応じて、種々の他の構成要素を制御し得る。加えて、コントローラ８１０およびウェブベースのアプリケーションは、システム８００の動作の種々の側面を監視、ログ付け、および報告することができる。システム８００は、クライアントデバイスまたは独立型インジケータおよびデバイスのいずれかを介して、モニタ、視覚的インジケータ、アラーム等を含み、ユーザまたは技術者が、システム８００の動作を監視することを可能にし得る。

システム８００は、可能な最も効率的様式においてサーバポッド内の所望の標的温度を達成するように制御される。データセンタを冷却するコストを決定する主要要因は、電気使用量である。気温を低下させることに寄与するシステム８００の種々の構成要素の各々は、異なる電気量を使用する。したがって、コントローラ８１０は、電気使用量が最小化されるようにシステム構成要素を制御することによって、標的温度を達成および維持するように構成される。

コントローラの目標は、最も少ない可能な電気量を使用して、所望の標的温度を維持することである。冷房器ユニットが、ファンおよび噴霧器より有意に多くの電力を使用し得るとき、コントローラは、冷房器ユニットを使用せずに所望の標的温度を維持する、または少なくとも冷房器ユニットの使用を最小化しようとするであろう。同様に、コントローラは、ファンを選択的にアクティブ化し、速度を制御し、最少量の電力を使用して、所望の気流を達成するであろう。

一例では、コントローラ８１０は、アルゴリズムを使用して、システムを制御する。アルゴリズムは、可能であるとき、冷房器ユニット８２４を使用せずに、所望の標的温度を維持し得る。例えば、正しい条件下、所望の標的温度は、ファン８１８のみのアクティブ化および速度を制御することによって維持されることができる。正しい条件（例えば、比較的に低湿度レベル）下、噴霧器８２２が、ファンとともに使用され得る。噴霧器８２２の使用は、ファン使用量が減少されることを可能にし、電力使用量をさらに低下させ得る。

制御アルゴリズムは、センサを介して、システム内の条件（例えば、温度、湿度、気圧差）を把握し、適宜、システムを制御することができる。例えば、Ｘ度の温度降下が必要とされると仮定する。外側周囲気温、システム内の種々の温度、およびシステム内の相対気圧を把握することによって、コントローラは、Ｙ立方フィートの気流が所望の標的温度に到達するために必要とされることを決定することができる。コントローラは、次いで、システム内のファンを選択的にアクティブ化し、その速度を制御し、決定された空気流量を達成する。コントローラは、噴霧器のアクティブ化が、気温、したがって、所望の空気流量に及ぼすであろう影響も考慮する。感知された条件が、噴霧器の使用が有益であろうことを示すとき、噴霧器は、アクティブ化されるであろう。その結果、コントローラは、可能な最も効率的方法において、好ましくは、冷房器ユニットに依拠せずに、ファンおよび噴霧器の組み合わせを使用して、所望の標的温度を維持することができる。外側周囲温度が十分に高い（一例では、おそらく、７８度）場合、所望の標的温度は、ファンおよび噴霧器のみを用いて達成不可能であり得る。その場合、コントローラは、冷房器ユニットのうちの１つ以上のものをオンに、気温を所望の標的レベルまで下げるであろう。

図９は、感知された条件に基づく冷房ユニット内のファン（例えば、図４におけるファン４１６）の制御の実施例を図示する論理制御略図である。図９に図示される実施例では、コントローラは、冷房ユニットの取り入れ口における空気の温度に基づいて、システムを通る気流の量を制御する。一般に、より冷たい空気は、データセンタを冷却するためにより少ない気流を要求する一方、より暖かい空気は、データセンタを冷却するためにより多くの気流を要求する。

図９に示されるように、コントローラは、温度読み取り値を１つ以上の温度センサから得る。温度センサは、冷房ユニットの取り入れ口、冷房ユニットの外側、または任意の他の好適な場所に位置し得る。この例では、センサが、華氏約５０度の気温を報告する場合、コントローラは、５０ＣＦＭ／ｋＷで稼働するように、デジタル信号を冷房ユニットファンに送信する。図９における空気流量値によって示されるように、所望の流量は、データセンタ内で消費されている電力量、この例では、５０ＣＦＭ／ｋＷにも依存する。言い換えると、より多くの電力がデータセンタによって消費されているとき、より多くの熱が発生され、したがって、より多くの気流が必要とされる。所望の流量は、ファンを選択的にアクティブ化し、かつアクティブ化されたファンの速度を設定することによって達成されることができる。いくつかの例では、空気流量はまた、排出ファンを制御することによって微調整され得る。センサが、華氏約７０度の気温を報告する場合、コントローラは、１２６ＣＦＭ／ｋＷで稼働するように、デジタル信号を冷房ユニットファンに送信する。センサが、華氏約９０度の気温を報告する場合、コントローラは、２２５ＣＦＭ／ｋＷで稼働するように、デジタル信号を冷房ユニットファンに送信する。

システムの他の構成要素（例えば、噴霧器、冷却器等）は、当業者が理解するであろうように、任意の所望の感知された条件に基づいて、類似様式で制御されることができる。システムの異なる構成要素のアクティブ化は、互いに影響し得ることにも留意されたい。例えば、噴霧器がアクティブ化される場合、噴霧器を伴わない所望の空気流量と比較して、より低い空気流量が所望され得る。

データセンタの温度を所望のレベルまで低下させるだけではなく、所望のレベルをあまりにも下回って温度を降下させないことが重要であることに留意されたい。いくつかのサーバ機器の信頼性は、比較的に一定の温度に依拠する。したがって、いくつかの条件（例えば、冬期）では、外側周囲空気は、コントローラが気温を所望の標的値まで保つために気流を制限するだけで十分であるほど冷たいであろう。

前述のシステムは、新しいデータセンタの中に構築される、または既存のデータセンタの中に改造されることができる。システムが既存のデータセンタの中に改造される実施例では、１つ以上の冷房ユニットの各々が、図１に図示されるように、データセンタ壁内に形成される開口部内に据え付けられることができる。各暖気通路では、排出通気口／フード（例えば、図１における通気口１１７ａおよび１１７ｂ）が、暖かい空気をデータセンタから引き出すために生成される。コントローラおよび種々のセンサ（例えば、温度、湿度、および／または圧力等）も、システムの動作を監視および制御するために据え付けられることができる。

本開示のこれらおよび他の側面ならびにその種々の特徴および有利な詳細は、本明細書に図示される、例示的、したがって、非限定的である、実施形態を参照して、より完全に説明される。しかしながら、発明を実施するための形態および具体的実施例は、好ましい実施形態を示すが、限定としてではなく、例証として与えられるにすぎないことを理解されたい。公知のプログラミング技法、コンピュータソフトウェア、ハードウェア、オペレーティングプラットフォーム、およびプロトコルの説明は、本開示を詳細において不必要に曖昧にしないように省略され得る。本発明の根本概念の精神および／または範囲内にある種々の代用、修正、追加、および／または再配列は、本開示から、当業者に明白となるであろう。

本明細書に説明されるいくつかの実施形態は、ソフトウェアまたはハードウェアもしくは両方の組み合わせにおいて、制御論理の形態で実装されることができる。制御論理は、コンピュータ読み取り可能な媒体等の情報記憶媒体内に、情報処理デバイスに種々の実施形態に開示される一組のステップを行うように指示するように適合される複数の命令として記憶され得る。本明細書に提供される本開示および教示に基づいて、当業者は、本発明を実装するための他の方式および／または方法を理解するであろう。

ソフトウェアプログラミングまたはコードにおいて本明細書に説明されるステップ、動作、方法、ルーチン、またはその一部のいずれかを実装することも、本発明の精神および範囲内であり、そのようなソフトウェアプログラミングまたはコードは、コンピュータ読み取り可能な媒体内に記憶されることができ、プロセッサによって、コンピュータに、本明細書に説明されるステップ、動作、方法、ルーチン、またはその一部のいずれかを行わせるように動作させられることができる。本発明は、ソフトウェアプログラミングまたはコードを使用することによって、１つ以上の制御システム内に実装され得る。特定用途向け集積回路、プログラマブル論理デバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイ、光学的、化学的、生物学的、量子力学的、またはナノ工学システム、構成要素、および機構を使用することによって、温度、湿度、および／または圧力センサを含む、種々のタイプのセンサが、使用され得る。本発明の機能は、分散型またはネットワーク化システム、ハードウェア構成要素、および／または回路を含む、種々の手段によって達成されることができる。別の実施例では、データの通信または転送（または別様に、ある場所から別の場所に移動する）は、有線、無線、または任意の他の手段によるものであり得る。

「コンピュータ読み取り可能な媒体」は、命令実行システム、装置、システム、またはデバイスによって、もしくはそれと併せて使用するために、プログラムを含有、記憶、通信、伝搬、もしくはトランスポートすることができる、任意の媒体であり得る。コンピュータ読み取り可能な媒体は、限定ではなく、単なる一例として、電子、磁気、光学、電磁、赤外線、または半導体システム、装置、システム、デバイス、伝搬媒体、もしくはコンピュータメモリであることができる。そのようなコンピュータ読み取り可能な媒体は、機械読み取り可能なであり、ヒト読み取り可能な（例えば、ソースコード）または機械読み取り可能な（例えば、オブジェクトコード）であり得る、ソフトウェアプログラミングまたはコードを含むであろう。非一過性コンピュータ読み取り可能な媒体の例として、ランダムアクセスメモリ、読み取り専用メモリ、ハードドライブ、データカートリッジ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスケット、フラッシュメモリドライブ、光学データ記憶デバイス、コンパクトディスク読み取り専用メモリ、ならびに他の適切なコンピュータメモリおよびデータ記憶デバイスが挙げられ得る。例証的実施形態では、ソフトウェア構成要素の一部または全部は、単一サーバコンピュータまたは別個のサーバコンピュータの任意の組み合わせ上に常駐し得る。当業者が理解し得るように、本明細書に開示される実施形態を実装するコンピュータプログラム製品は、コンピューティング環境内の１つ以上のプロセッサによって翻訳可能なコンピュータ命令を記憶する、１つ以上の非一過性コンピュータ読み取り可能な媒体を含み得る。

「プロセッサ」は、データ、信号、または他の情報を処理する、任意のハードウェアシステム、機構、または構成要素を含む。プロセッサは、中央処理ユニット、複数の処理ユニット、機能性を達成するための専用回路、または他のシステムを伴うシステムを含むことができる。処理は、地理的場所に限定される、または時間的制限を有する必要はない。例えば、プロセッサは、「リアルタイム」、「オフライン」、「バッチモード」等でその機能を行うことができる。処理の一部は、異なる時間および異なる場所で、異なる（または、同一の）処理システムによって行うことができる。

当業者は、好適な制御システムが、中央処理ユニット（「ＣＰＵ」）、少なくとも１つの読み取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）、少なくとも１つのランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、少なくとも１つのハードドライブ（「ＨＤ」）、および１つ以上の入力／出力（「Ｉ／Ｏ」）デバイスを含むことができることを理解されるであろう。Ｉ／Ｏデバイスは、キーボード、モニタ、プリンタ、電子ポインティングデバイス（例えば、マウス、トラックボール、スタイラス、タッチパッド等）等を含むことができる。本発明の実施形態では、制御システムは、ネットワーク接続を経由して、少なくとも１つのデータベースへのアクセスを有することができる。

ＲＯＭ、ＲＡＭ、およびＨＤは、ＣＰＵによって実行可能である、またはＣＰＵによって実行可能であるようにコンパイルもしくは解釈可能である、コンピュータ実行可能命令を記憶するためのコンピュータメモリである。好適なコンピュータ実行可能命令は、コンピュータ読み取り可能な媒体（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および／またはＨＤ）、ハードウェア回路等、または任意のそれらの組み合わせ上に常駐し得る。本開示では、用語「コンピュータ読み取り可能な媒体」は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、およびＨＤに限定されず、プロセッサによって読み取られ得る、任意のタイプのデータ記憶媒体を含むことができる。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体の例として、限定ではないが、揮発性および不揮発性コンピュータメモリならびにランダムアクセスメモリ、読み取り専用メモリ、ハードドライブ、データカートリッジ、直接アクセス記憶デバイスアレイ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスケット、フラッシュメモリドライブ、光学データ記憶デバイス、コンパクトディスク読み取り専用メモリ、および他の適切なコンピュータメモリおよびデータ記憶デバイス等の記憶デバイスが挙げられ得る。したがって、コンピュータ読み取り可能な媒体は、データカートリッジ、データバックアップ磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスケット、フラッシュメモリドライブ、光学データ記憶ドライブ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤ等を指し得る。

本明細書で使用される場合、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（～を備えている）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（～を備えている）」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ（～を含む）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（～を含む）」、「ｈａｓ（～を有する）」、「ｈａｖｉｎｇ（～を有する）」、またはその任意の他の変形例は、非排他的包含を対象とするように意図される。例えば、要素のリストを含む、プロセス、製品、物品、または装置は、必ずしも、それらの要素によって限定されず、明示的に列挙されない、そのようなプロセス、製品、物品、もしくは装置に固有である、他の要素を含み得る。

さらに、用語「ｏｒ（または）」は、本明細書で使用される場合、別様に示されない限り、概して、「ａｎｄ／ｏｒ（および／または）」を意味すると意図される。例えば、条件ＡまたはＢは、以下のいずれかを１つによって満たされる：Ａは、真であり（または存在し）、Ｂは、偽であり（または存在せず）、Ａは、偽であり（または存在せず）、Ｂは、真であり（または存在し）、ＡおよびＢの両方とも、真である（または存在する）。付随の付録を含む、本明細書で使用されるように、「ａ」または「ａｎ」（先行詞が「ａ」または「ａｎ」であるときは、「ｔｈｅ」）によって先行される用語は、別様に明確に示されない限り、そのような用語の単数形および複数形の両方を含む（すなわち、「ａ」または「ａｎ」の参照は、単数形のみまたは複数形のみを明確に示す）。また、本明細書の説明および付随の付録に使用されるように、「ｉｎ（～内）」の意味は、文脈によって明確に別様に示されない限り、「ｉｎ（～内）」および「ｏｎ（～上）」を含む。

加えて、本明細書に与えられる任意の実施例または例証は、それとともにそれらが利用される、任意の用語または複数の用語の制限、限定、またはその明示的定義として、いかようにも見なされるべきではない。代わりに、これらの実施例または例証は、１つの特定の実施形態に関して、単なる例証として説明されるものと見なされるべきである。当業者は、それとともにこれらの実施例または例証が利用される、任意の用語または複数の用語が、それとともに、または明細書のいずれかに与えられる場合がある、もしくはそうではない場合がある、他の実施形態ならびにその実装および適応を包含し、そのような実施形態は全て、その用語または複数の用語の範囲内に含まれることが意図されることを理解されるであろう。そのような非限定的実施例および例証を指定する言語として、限定ではないが、「ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ（例えば）」、「ｆｏｒ ｉｎｓｔａｎｃｅ（例えば）」、「ｅ．ｇ．（例えば）」、「ｉｎ ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（一実施形態では）」等が挙げられる。

本発明の当業者は、開示される実施形態が、前述の具体的実施例に加え、様々な分野に関連性を有することを認識するであろう。例えば、前述の実施例は、データセンタの文脈において説明されるが、本明細書に開示されるいくつかの実施形態は、他のタイプの環境、状況等において機能するように適合または別様に実装されることができる。本文脈では、明細書および図は、限定的ではなく、例証意味におけるものと見なされ、そのような修正は全て、本開示の範囲内に含まれることが意図される。故に、本開示の範囲は、以下の請求項およびその法的均等物によって決定されるべきである。

Claims (20)

1. 高容量熱除去および空気冷却システムであって、
   取り入れ端および排出端を有する筐体と、
   前記取り入れ端から空気を引き込み、かつ前記筐体を通って前記排出端の外へ建物内に流動するように前記空気を推し進めるための、前記筐体内に配置されたファンと、
   前記ファンから下流で前記筐体内に配置された蒸発冷却器であって、前記蒸発冷却器は、前記空気が前記蒸発冷却器を通って流動するにつれて前記筐体内の前記空気を冷却するための蒸発する噴霧を提供するためのものである、蒸発冷却器と、
   前記蒸発冷却器の下流で前記筐体内に配置された噴霧冷却要素であって、前記噴霧冷却要素は、前記筐体内の前記空気が、前記空気が前記噴霧冷却要素を通って流動するにつれてさらに冷却されるように、噴霧凝縮のための表面を有する、噴霧冷却要素と、
   前記ファンに通信可能に接続されたコントローラであって、前記コントローラは、前記ファンを制御することと、圧力センサを使用して前記建物内の空気圧力を感知することとのために構成され、前記制御することは、前記建物内の前記空気圧力を適応し、かつ所望の空気流量を維持するために、前記ファンをプログラムでかつ自動的に調節することを含み、前記コントローラは、クライアントデバイスによって、前記クライアントデバイス上で動作するウェブベースのアプリケーションを通してインターネットを介してアクセス可能である、コントローラと
   を備える、高容量熱除去および空気冷却システム。
2. 前記筐体は、前記空気が前記排出端に向かって流動するにつれて前記筐体内の前記空気をさらに冷却するための、前記噴霧冷却要素から下流で前記筐体内に位置付けられた空調または冷凍器ユニットをさらに備える、請求項１に記載の高容量熱除去および空気冷却システム。
3. 前記空調または冷凍器ユニットから下流で前記筐体内に配置されたファンユニットをさらに備える、請求項２に記載の高容量熱除去および空気冷却システム。
4. 前記ファンユニットから下流で前記筐体内に配置された噴霧器または蒸発冷却器をさらに備える、請求項３に記載の高容量熱除去および空気冷却システム。
5. 前記建物の外に暖かい空気を引き込み、または前記建物と前記筐体との間の所望の圧力差を維持するための、前記建物の排出通気口内に配置された排出ファンをさらに備え、前記コントローラはさらに、前記排出ファンに通信可能に接続されている、請求項１に記載の高容量熱除去および空気冷却システム。
6. 前記ファンから下流かつ前記蒸発冷却器から上流で前記筐体内に配置されたフィルタをさらに備える、請求項１に記載の高容量熱除去および空気冷却システム。
7. 前記フィルタから下流かつ前記蒸発冷却器から上流で前記筐体内に配置されたファンユニットをさらに備える、請求項６に記載の高容量熱除去および空気冷却システム。
8. 前記取り入れ端において前記筐体の開口部を形成する通気口をさらに備える、請求項１に記載の高容量熱除去および空気冷却システム。
9. 前記筐体の前記排出端は、前記建物の開口部内にあり、またはそれに結合されている、請求項１に記載の高容量熱除去および空気冷却システム。
10. 前記筐体の前記取り入れ端に、前記筐体の外側に、または前記建物内に位置する温度センサをさらに備える、請求項１に記載の高容量熱除去および空気冷却システム。
11. 前記所望の空気流量は、約６０，０００立方フィート／分である、請求項１に記載の高容量熱除去および空気冷却システム。
12. 方法であって、
    筐体の排出端を建物の開口部内に位置付けることであって、それにより、前記筐体の取り入れ端から引き込まれる空気が、前記筐体の前記排出端から出て、前記建物内に入り、前記筐体は、
    前記取り入れ端から前記空気を引き込み、かつ前記筐体を通って前記排出端の外へ前記建物内に流動するように前記空気を推し進めるための、前記筐体内に配置されたファンと、
    前記ファンから下流で前記筐体内に配置された蒸発冷却器であって、前記蒸発冷却器は、前記空気が前記蒸発冷却器を通って流動するにつれて前記筐体内の前記空気を冷却するための蒸発する噴霧を提供するためのものである、蒸発冷却器と、
    前記蒸発冷却器の下流で前記筐体内に配置された噴霧冷却要素であって、前記噴霧冷却要素は、前記筐体内の前記空気が、前記空気が前記噴霧冷却要素を通って流動するにつれてさらに冷却されるように、噴霧凝縮のための表面を有する、噴霧冷却要素と
    を備える、ことと、
    前記筐体の前記排出端から出る前記空気を監視することであって、前記監視することは、前記ファンに通信可能に接続されたコントローラによって実施され、前記コントローラは、クライアントデバイスによって、前記クライアントデバイス上で動作するウェブベースのアプリケーションを通してインターネットを介してアクセス可能である、ことと、
    圧力センサを使用して前記建物内の空気圧力を感知することと、
    前記監視することおよび前記感知することに基づいて、前記建物内の前記空気圧力を適応し、かつ前記筐体の前記排出端から出る前記空気の所望の空気流量を維持するために、前記ファンをプログラムでかつ自動的に調節することであって、前記プログラムでかつ自動的に調節することは、前記コントローラによって実施される、ことと
    を含む、方法。
13. 前記建物の排出通気口内に配置された排出ファンを使用して、前記建物の外に暖かい空気を引き込み、または前記建物と前記筐体との間の所望の圧力差を維持することをさらに含み、前記コントローラはさらに、前記排出ファンに通信可能に接続されている、請求項１２に記載の方法。
14. 前記建物は、暖気通路および冷気通路を伴うサーバポッドを有するデータセンタを格納し、前記方法は、
    圧力センサを使用して前記暖気通路および前記冷気通路内の圧力を感知することと、
    前記暖気通路内の圧力が、前記冷気通路内の圧力と同一であり、またはそれより高い場合、前記建物の前記排出通気口を通ってより多くの暖かい空気を引き込むように前記排出ファンの速度を増大させることと
    をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記筐体の前記排出端からの冷却された空気を用いて前記データセンタ内の前記サーバポッドの前記冷気通路を加圧することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記ファンから下流かつ前記蒸発冷却器から上流で前記筐体内に配置されたフィルタを用いて前記空気をフィルタリングすることをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
17. 前記フィルタから下流かつ前記蒸発冷却器から上流で前記筐体内に配置されたファンユニットを使用して前記フィルタからフィルタリングされた空気を引き込むことをさらに備える、請求項１６に記載の方法。
18. 前記筐体は、前記空気が前記排出端に向かって流動するにつれて前記筐体内の前記空気をさらに冷却するための、前記噴霧冷却要素から下流で前記筐体内に位置付けられた空調または冷凍器ユニットをさらに備え、前記方法は、前記空調または冷凍器ユニットから下流で前記筐体内に配置されたファンユニットを用いて前記空調または冷凍器ユニットから冷却された空気を引き込むことをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
19. 前記ファンユニットから下流で前記筐体内に配置された噴霧器または蒸発冷却器を用いて前記ファンユニットからの前記空気をさらに冷却することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記所望の空気流量は、約６０，０００立方フィート／分である、請求項１２に記載の方法。

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