TWI620054B - 伺服器冷卻系統 - Google Patents

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TWI620054B
TWI620054B TW103104070A TW103104070A TWI620054B TW I620054 B TWI620054 B TW I620054B TW 103104070 A TW103104070 A TW 103104070A TW 103104070 A TW103104070 A TW 103104070A TW I620054 B TWI620054 B TW I620054B
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洋
鵜澤敏
辻村博
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松下知識產權經營股份有限公司
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
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    • H05K7/20718—Forced ventilation of a gaseous coolant
    • H05K7/20745—Forced ventilation of a gaseous coolant within rooms for removing heat from cabinets, e.g. by air conditioning device

Abstract

[課題]在設有冷區域及熱區域的伺服器冷卻裝置中，冷氣的流動，是依據被配置於熱區域的空調裝置、及外殼的尺寸決定。但是，空調裝置及外殼的能力及尺寸，是具有某程度限定，而不是可以完全自由地設計者。
[技術內容]本發明的伺服器冷卻系統，是將室內實質上2分割，在一方形成冷通道，在另一方形成熱通道，在前述冷通道及前述熱通道的交界上配置了伺服器機櫃，其特徵為，具有：設在前述熱通道側的空調裝置(櫃式空調機)、及從前述空調裝置至前述冷通道為止被配置的循環路、及設在前述伺服器機櫃以外的前述交界上的遮蔽手段，在前述遮蔽手段中，設有從前述冷通道至前述熱通道可通風的長廊。

Description

伺服器冷卻系統
本發明，是有關於在設有多數的伺服器的伺服器中心，將複數伺服器收納在伺服器機櫃，將該伺服器機櫃配置於冷卻用的室內，在室內設有熱通道及冷通道將伺服器冷卻的伺服器冷卻系統者。
依據雲端系統等的提案，將大多的伺服器集合的資料中心的需要變高。因為伺服器消耗大的電流，所以會發生熱。因此，成為需要將多數的伺服器整批冷卻的冷卻系統。這種冷卻系統，是在外殼內，設有熱區域及冷區域，在其交界上配置伺服器機櫃，由來自冷區域的冷氣將伺服器機櫃冷卻，由熱交換將成為暖氣的空氣由熱區域內的冷卻器冷卻，再度供給至冷區域的系統已被提案(專利文獻1)。
採用這種冷卻系統的話，伺服器是被匯集在各外殼。藉由將外殼作成貨櫃型，使運送成為簡便，各單元因為是在事前被最適設計，所以具有節能性優異，只要 複數並設就可成為資料中心可早期構築、可早期運轉的屋外型的資料中心的優點。
[習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-98799號公報
在專利文獻1的冷卻系統中，由從冷區域至熱區域流動的冷氣的流動方式來決定冷卻效率。此冷氣的流動，是依據配置於熱區域的空調裝置、及外殼的尺寸來決定。但是，空調裝置及外殼的能力及尺寸，是具有某程度限定，而不是可以完全自由地設計者。
例如，必需使用某大小的外殼情況時，最適合其大小的空調裝置不一定隨時存在。即，冷卻能力的效率，是若沒有碰巧適合的空調裝置及外殼的組合，無法被最適化。
另一方面，依據伺服器本身消耗的電力、及包含冷卻系的全系統消耗電力的比之PUE的指標，求得資料系統的節能度。伺服器雖是需要冷卻，但是為了冷卻使用大多的電力，會導致成本高而不佳。
本發明是鑑於上述的課題而想到者，對於在室(外殼)內設置熱通道(熱區域)及冷通道(冷區域)，在其交界上配置了伺服器機櫃的伺服器冷卻系統，可以將冷卻效率提高。
更具體而言本發明的伺服器冷卻系統，是將室內實質上2分割，在一方形成冷通道，在另一方形成熱通道，在前述冷通道及前述熱通道的交界上配置了伺服器機櫃，其特徵為，具有：設在前述熱通道側的空調裝置(櫃式空調機)、及從前述空調裝置至前述冷通道為止被配置的循環路、及設在前述伺服器機櫃以外的前述交界上的遮蔽手段，在前述遮蔽手段中，設有從前述冷通道至前述熱通道可通風的長廊。
本發明的伺服器冷卻系統，因為是在冷通道及熱通道的交界配置無法讓冷氣通過伺服器機櫃及室的內壁的間隙之遮蔽手段，在該遮蔽手段設有可以調整開度的長廊，所以無關室及空調裝置的尺寸和能力，可以調整從冷通道朝向熱通道的冷氣的流動。因此，可以達成將伺服器機櫃效率佳地冷卻的效果。
且本發明的伺服器冷卻系統，因為是具有：空調裝置、熱對流機構、外氣冷卻手段的3種的冷卻手段，藉由各別求得各冷卻處理熱量及動作係數，將各冷卻手段切換地運轉，所以可確保所需要的冷卻處理熱量，且 可以達成將消耗電力最小化的效果。
1、2、3‧‧‧伺服器冷卻系統
10‧‧‧室
10c‧‧‧冷通道
10h‧‧‧熱通道
10ct‧‧‧冷氣供給口
12‧‧‧循環路
13‧‧‧加濕器
14‧‧‧外氣通路
14a‧‧‧入口
14b‧‧‧出口
14f‧‧‧通氣風扇
16‧‧‧分隔壁(遮蔽手段)
18‧‧‧長廊
18a‧‧‧板條
18b‧‧‧(長廊的)開口
20‧‧‧伺服器機櫃
20u‧‧‧伺服器單元
20c‧‧‧中央部
20p‧‧‧周邊部
21h‧‧‧溫度的較高的給氣的部分
21b‧‧‧冷氣的狀態直接給氣的部分
22‧‧‧空調裝置(櫃式空調機)
22in‧‧‧還氣吸入口
22out‧‧‧冷氣吹出口
24‧‧‧熱對流機構
24a‧‧‧蒸發器
24b‧‧‧凝縮器
26‧‧‧外氣冷卻手段
27‧‧‧外氣取入手段
27a‧‧‧外氣調節風門
27b‧‧‧外氣風扇
28‧‧‧排氣手段
28a‧‧‧排氣調節風門
28b‧‧‧排氣風扇
29‧‧‧還氣調節風門
30‧‧‧控制裝置
TSA‧‧‧給氣溫度感測器
HSA‧‧‧給氣濕度感測器
TRE‧‧‧還氣溫度感測器
HRE‧‧‧還氣濕度感測器
TOA‧‧‧外氣溫度感測器
HOA‧‧‧外氣濕度感測器
TTS1‧‧‧熱對流機構蒸發器入口溫度感測器
TTS2‧‧‧熱對流機構蒸發器出口溫度感測器
WHPAC‧‧‧櫃式空調機電力監視器
WHTS‧‧‧熱對流機構電力監視器
WHRAC‧‧‧伺服器電力監視器
WHRCV‧‧‧受電電力監視器
TdbSA‧‧‧給氣乾球溫度
RHSA‧‧‧給氣相對濕度
TdbRE‧‧‧還氣乾球溫度
RHRE‧‧‧還氣相對濕度
TdbOA‧‧‧外氣乾球溫度
RHOA‧‧‧外氣相對濕度
TdEV1‧‧‧蒸發器入口溫度
TdEV2‧‧‧蒸發器出口溫度
WH_PAC‧‧‧櫃式空調機消耗電力
WH_TS‧‧‧熱對流機構消耗電力
WH_RAC‧‧‧伺服器機櫃消耗電力
WH_RCV‧‧‧受電電力
EOA‧‧‧外氣焓
ERE‧‧‧還氣焓
Q_PAC‧‧‧(櫃式空調機的)冷卻處理熱量
Q_PAC2‧‧‧(櫃式空調機的)冷卻負擔熱量
[第1圖]顯示伺服器冷卻系統1的構成的圖。
[第2圖]伺服器冷卻系統1的室的俯視圖。
[第3圖]從伺服器機櫃的背面所見的圖。
[第4圖]伺服器機櫃的俯視圖，顯示熱效率不佳的情況的空氣的流動的圖。
[第5圖]從伺服器機櫃的背面所見的圖。
[第6圖]伺服器機櫃的俯視圖，顯示熱效率良好的情況的空氣的流動的圖。
[第7圖]顯示從外氣溫度及COP的關係，求得是否使用熱對流機構的交界點的處的圖表。
[第8圖]顯示櫃式空調機及熱對流機構的運轉負擔的比率的圖。
[第9圖]顯示伺服器冷卻系統1的處理流程的圖。
[第10圖]顯示伺服器冷卻系統1的處理流程的圖。
[第11圖]顯示伺服器冷卻系統1的處理流程的圖。
[第12圖]顯示伺服器冷卻系統1的處理流程的圖。
[第13圖]顯示櫃式空調機及熱對流機構的資料庫的圖。
[第14圖]各都市的外氣溫、相對濕度的資料庫。
[第15圖]顯示使用各資料庫的模擬的結果例的圖。
[第16圖]顯示伺服器冷卻系統2的構成的圖。
[第17圖]顯示求得決定伺服器冷卻系統2中的熱對流機構的使用的要否的點的圖表的圖。
[第18圖]顯示對應伺服器機櫃的使用電力，將櫃式空調機的冷卻能力變更的樣子的時間圖。
[第19圖]顯示伺服器冷卻系統2的處理流程的圖。
[第20圖]顯示伺服器冷卻系統2的處理流程的圖。
[第21圖]顯示伺服器冷卻系統2的處理流程的圖。
[第22圖]顯示伺服器冷卻系統2的處理流程的圖。
[第23圖]顯示伺服器冷卻系統3的構成的圖。
[第24圖]顯示伺服器冷卻系統3的處理流程的圖。
[第25圖]顯示伺服器冷卻系統3的處理流程的圖。
[第26圖]顯示伺服器冷卻系統3的處理流程的圖。
[第27圖]顯示伺服器冷卻系統3的處理流程的圖。
以下對於本發明的伺服器冷卻系統一邊參照圖面進行一邊說明。但是，以下的說明只是例示本發明的實施例，本發明，不限定於以下所示的實施例。只要不脫離本發明的宗旨，可以變更以下的實施例。
(實施例1) <構成的說明>
在第1圖顯示本發明的伺服器冷卻系統的構成圖。本 發明的伺服器冷卻系統1，是具有：設在室10及室10的底下的循環路12、及被配置於循環路12中的加濕器13、及設在室10的頂板背的外氣通路14、及被配置於室10的大致中央附近的伺服器機櫃20、及被配置於伺服器機櫃20的背面側的熱對流機構24、及在室10中被配置於熱對流機構24被配置側的空調裝置(櫃式空調機)22。
且在空調裝置22的上部中，設有：由外氣調節風門27a及外氣風扇27b所構成的外氣取入手段27、及由將室10內及外氣通路14連通的排氣調節風門28a及設在外氣通路14的由排氣風扇28b所構成的排氣手段28所構成的外氣冷卻手段26。
且在室10的外側，設有將整體控制的控制裝置30。在室10的各處，設有：給氣溫度感測器TSA、給氣濕度感測器HSA、還氣溫度感測器TRE、還氣濕度感測器HRE、外氣溫度感測器TOA、外氣濕度感測器HOA、熱對流機構蒸發器入口溫度感測器TTS1、熱對流機構蒸發器出口溫度感測器TTS2、櫃式空調機電力監視器WHPAC、熱對流機構電力監視器WHTS、伺服器電力監視器WHRAC、受電電力監視器WHRCV，各別與控制裝置30連接。且，控制裝置30也連接：空調裝置22、外氣調節風門27a、外氣風扇27b、排氣調節風門28a、排氣風扇28b。
在第2圖中，顯示室10的俯視圖。在室10的大致中央被並列配置有伺服器機櫃20。在伺服器機櫃 20及室10的側面之間，設有分隔壁16。在此分隔壁16中，設有長廊18。
再度參照第1圖，在伺服器機櫃20及室10的天上之間也設有分隔壁16。在此分隔壁16設置長廊18(第2圖參照)也可以。
<構成的詳細及連接關係>
室10，是形成由絕熱材被覆蓋的正方體形狀。但是，可以將內部實質上2分割的話，不是正方體形狀也可以。在此實質上2分割，是指將：使室10內充滿冷氣的冷通道10c、及使室10內充滿由伺服器被熱交換而變溫暖的暖氣的熱通道10h的2個領域分開。即，具有冷通道10c及熱通道10h的話，將室10內2分割以上的分割也可以。舉例具體的例示的話，將室10內3分割，將正中作為冷通道10c，將兩端的空間作成熱通道10h等。
在熱通道10h及冷通道10c的交界配置伺服器機櫃20。伺服器機櫃20，是從正面(冷通道10c側)朝向背面(熱通道10h側)貫通的棚，在貫通部分設有段板，配置有具有MPU(微型處理器單元、Micro Processor Unit)及記憶體的伺服器單元20u(第3圖參照)。伺服器機櫃20是配置複數個較佳，全部的伺服器機櫃20，是將正面朝向冷通道10c，將背面朝向熱通道10h。又，「伺服器機櫃消耗電力」，是全部的伺服器單元20u的消耗的電力。
在伺服器機櫃20及室10之間，是在與室10 之間，在伺服器機櫃20的側面側及上面側形成間隙。將此間隙遮蔽的是遮蔽手段。在此遮蔽手段是分隔壁16。遮蔽手段，是可以從冷通道10c朝熱通道10h側，使冷氣不通過的話，分隔壁16以外的方法也可以。
又，在分隔壁16中，設有長廊18(第2圖參照)。長廊18，是由百葉窗狀的通氣口，藉由可改變薄長方形狀的板條的角度，可以將通氣口的開度變更。即，可以調節通過長廊18的空氣的流量。長廊18，是為了將從冷通道10c朝熱通道10h流動的冷氣的一部分不改變溫度地直接通過而設置。即，長廊18，是從冷通道10c朝熱通道10h可通風地設在分隔壁16。其是為了將壓力調整而將流動於伺服器機櫃20中的風量調整。
在熱通道10h側的室10的內壁，配置有空調裝置(櫃式空調機)22。空調裝置22是在上面設有還氣吸入口22in，在下面設有冷氣吹出口22out。且，空調裝置22，是將冷卻能力可以多階段變更較佳。因為可以冷卻能力變更的話，可以節約不需要的電力。空調裝置22是藉由將來自控制裝置30的要求指示(冷卻能力等級要求指示)Cq收訊，而變更冷卻能力等級。
且在空調裝置22中，降低冷卻能力的方式運轉的話，內部的壓縮器(無圖示)的潤滑油無法被送出。因此，空調裝置22本身，是在每隔一定時間就進行油返回控制。在油返回控制中，進行將冷卻能力成為最大的運轉。進行此油返回控制時，是從空調裝置22對於控制裝 置30，將油返回運轉通知訊號Sa發訊。
在室10的底下，設有循環路12。循環路12，是將來自空調裝置22的冷氣吹出口22out的冷氣送出至冷通道10c的冷氣供給口10ct為止的移送路。因此，在室10的底面的熱通道10h側及冷通道10c側，設有貫通孔。熱通道10h側的貫通孔，是從空調裝置22將冷氣朝循環路12送出，冷通道10c側的貫通孔，是將被送來的冷氣朝室10內送出。將冷通道10c側的貫通孔稱為冷氣供給口10ct。在冷氣供給口10ct中，為了防止朝循環路12落下，配置鐵柵等較佳。
在冷氣供給口10ct的冷通道10c側或是循環路12側，配置有加濕器13。加濕器13是對於冷氣(給氣)賦予濕度用者。冷氣太過乾燥的話，在伺服器機櫃20內會發生靜電，電子機器有可能破損。加濕器13是迴避如此的狀態地被配置。又，加濕器13，是由來自控制裝置30的指示Ch使動作被控制。
又，在此雖顯示將循環路12配置於底下的情況，但是可以將來自配置於熱通道10h的空調裝置22的冷氣移送至冷通道10c為止的話，循環路12不是底下也可以。
在室10的頂板背，設有外氣通路14。外氣通路14，是設有通氣風扇14f的外氣的通路，具有入口14a及出口14b的導管(風道)。在第1圖中，顯示通氣風扇14f是設在入口14a側的例。出口14b也朝向外氣開口。 又，在第1圖中，在出口14b中，設有排氣調節風門28a、排氣風扇28b。
在外氣通路14中，設有：在與室10之間開口的排氣調節風門28a、及被設在外氣通路14及外部之間的排氣風扇28b。這些，是構成排氣手段28。且，在室10的熱通道10h側的空調裝置22的上方，設有與外氣連通的外氣調節風門27a及外氣風扇27b。這些，是構成外氣取入手段27。由排氣手段28及外氣取入手段27構成外氣冷卻手段26。
外氣調節風門27a、外氣風扇27b、排氣調節風門28a、排氣風扇28b，是各別與控制裝置30連接。且，依據來自控制裝置30的指示運轉動作。控制裝置30，可以對於外氣調節風門27a將指示Cod、對於外氣風扇27b將指示Cof、對於排氣調節風門28a將指示Ced、對於排氣風扇28b將指示Cef發訊並控制。
又，排氣調節風門28a若打開的話，熱通道10h中的還氣不會朝空調裝置22的還氣吸入口22in被供給。因此，實現同樣的功能的態樣，是在熱通道10h及還氣吸入口22in之間另外設置調節風門的情況時，與排氣調節風門28a連動地動作也可以，各別地動作也可以。此調節風門可以稱為還氣調節風門29。
在伺服器機櫃20的背面(熱通道10h)側中，配置有熱對流機構24。熱對流機構24是由蒸發器24a將媒體蒸發。被氣化的媒體，是通過冷卻配管24c朝凝縮器 24b移動。凝縮器24b是將媒體液化。媒體的液化時將潛熱分的熱放出。被液化的媒體是由重力通過冷卻配管24c，返回至蒸發器24a。熱對流機構24，因為未使用壓縮器所以效率佳。但是，性能會被外部氣溫左右。
熱對流機構24的蒸發器24a，是將伺服器機櫃20的背面覆蓋地設置。通過伺服器機櫃20的冷氣是藉由熱交換使溫度上昇，藉由該溫度使媒體蒸發。即，從熱通道10h側看的話，伺服器機櫃20的背面是被看成由熱對流機構24的蒸發器24a覆蓋的方式地配置較佳。
且凝縮器24b，是被配置於外氣通路14。凝縮器24b是在熱對流機構24的構造上，配置於蒸發器24a的重力上方較佳。凝縮器24b是具有風扇及散熱器，藉由將被氣化的媒體冷卻而液化。
控制裝置30，是由MPU及記憶體所構成的電腦。具有顯示畫面及輸入手段的人機裝置30m，可以將伺服器冷卻系統1的狀態容易地監視較佳。且，控制裝置30是與設在伺服器冷卻系統1的各部的感測器連接。
在伺服器機櫃20的前面(冷氣供給口10ct及伺服器機櫃20的間)中，設有給氣溫度感測器TSA及給氣濕度感測器HSA。來自這些的感測器的訊號是作為給氣乾球溫度TdbSA及給氣相對濕度RHSA，朝控制裝置30被發訊。
且在空調裝置22的還氣吸入口22in的前方(還氣吸入口22in及熱對流機構24的蒸發器24a之間) 中，設有還氣溫度感測器TRE及還氣濕度感測器HRE。這些的訊號，是作為還氣乾球溫度TdbRE及還氣相對濕度RHRE，朝控制裝置30被送出。
且在外氣通路14的入口14a中，設有外氣溫度感測器TOA及外氣濕度感測器HOA。這些的訊號，是作為外氣乾球溫度TdbOA及外氣相對濕度RHOA朝控制裝置30被送出。
且在熱對流機構24的蒸發器24a的入口中，配置有熱對流機構蒸發器入口溫度感測器TTS1，在熱對流機構24的蒸發器24a的出口中，配置有熱對流機構蒸發器出口溫度感測器TTS2。這些的訊號，是作為蒸發器入口溫度TdEV1及蒸發器出口溫度TdEV2朝控制裝置30被送出。
且在朝空調裝置22的電力配線中配置有櫃式空調機電力監視器WHPAC，在朝熱對流機構24的電力配線中配置有熱對流機構電力監視器WHTS，在朝伺服器的電力配線中，配置有伺服器電力監視器WHRAC，設有將包含伺服器冷卻系統1及伺服器的全受電電力監視的受電電力監視器WHRCV。這些的訊號，是作為櫃式空調機消耗電力WH_PAC、熱對流機構消耗電力WH_TS、伺服器機櫃消耗電力WH_RAC、受電電力WH_RCV朝控制裝置30被送出。且，控制裝置30，也與加濕器13連接，將加濕器13的運轉控制。這些的感測器及訊號是如第1圖所列舉。
<長廊開度的決定>
藉由具有如上述的關係的各構成部分而形成本實施例的伺服器冷卻系統1。但是，伺服器冷卻系統1，是有需要在實際動作之前，決定長廊18的開度。
如上述，伺服器冷卻系統1，是在室10內，設置冷通道10c及熱通道10h，藉由從冷通道10c朝向熱通道10h的冷氣將被配置於冷通道10c及熱通道10h的交界上的伺服器機櫃20冷卻。因此，從冷通道10c朝向熱通道10h的冷氣(給氣)的流動是決定冷卻的效率。
在第3圖中，顯示從伺服器機櫃20的背面所見的圖(從熱通道10h側所見的圖)。又，在伺服器機櫃20的背面配置有熱對流機構24，是在此圖中省略。鄰接於伺服器機櫃20地設有分隔壁16。且分隔壁16，是也被設在伺服器機櫃20的上方。在與伺服器機櫃20相鄰接的分隔壁16中，設有長廊18。長廊18，是藉由可改變板條18a的角度就可以將開口18b的大小變更。
在伺服器機櫃20中，伺服器單元20u是縱方向被配置複數台。1台的伺服器單元20u是由搭載有MPU的中央部20c及配置有周邊機器的周邊部20p所構成。伺服器單元20u，是中央部20c及周邊部20p不是成為一樣高溫，而是中央部20c是成為最高溫，周邊部20p不會如此發熱。
從冷通道10c朝向熱通道10h由大的風速使 還氣流動的話，通過中央部20c的給氣是藉由熱交換使溫度上昇。但是，通過周邊部20p的還氣，會溫度不上昇地通過伺服器機櫃20。即，對於給氣進行熱交換的效率是降低。在第3圖中，將溫度較高的給氣的部分設成符號21h，將給氣的溫度為冷氣的狀態的部分設成符號21b。又，冷氣也從長廊18流出。
在第4圖中，顯示伺服器機櫃20及熱對流機構24的蒸發器24a的俯視圖。給氣的風速高的話，只有中央部20c進行熱交換。從熱對流機構24的蒸發器24a看的話，只有蒸發器24a的一部分進行熱交換，熱回收的效率是下降。
另一方面，從冷通道10c朝向熱通道10h的還氣的風速低的話，無法將伺服器單元20u所發生的熱充分地冷卻。在伺服器機櫃20中充滿MPU所發生的熱，將其由適度的給氣(冷氣)置換的話，效率最佳。即，藉由使從伺服器機櫃20的背面出來的給氣的熱分布接近一樣，冷卻效率就可以提高。參照第5圖，符號21c的部分是顯示給氣的溫度為一樣的部分。又，在此的一樣，是指橫跨伺服器機櫃20的全面，最高溫度及最低溫度的差為10℃以內。
為了使伺服器機櫃20的背面的熱分布一樣，在本發明的伺服器冷卻系統1中，將伺服器機櫃20及室10的內壁的間隙由分隔壁16塞住。且，在分隔壁16設置給氣可通過的長廊18。即，長廊18，是將從冷通道 10c至熱通道10h之間的差壓調整，調整通過伺服器機櫃20的給氣的流動。
長廊18，是藉由可改變板條18a的角度，可以將開口18b變化。在此將開口18b變化，將給氣的流動調節，使伺服器機櫃20的冷卻效率最佳。又，對於將長廊18設在分隔壁16的那裡、多大的面積，是依據室10的大小、及伺服器機櫃20的寬度而變化的設計事項。
且所設置的長廊18的開口18b的開度，是藉由將伺服器機櫃20從熱通道10h側由熱成像觀察，使伺服器機櫃20的背面內中的最高溫度及最低溫度的差成為10℃以內的方式改變板條18a的角度就可調節。
在第6圖中，顯示伺服器機櫃20及熱對流機構24的蒸發器24a的俯視圖。藉由將冷氣的風速由長廊18調整，來自中央部20c的溫度上昇的給氣，是朝熱對流機構24的蒸發器24a的全面擴大。藉由如此提高熱對流機構24中的熱交換的效率。
且在伺服器機櫃20的背面(熱通道10h)側配置熱對流機構24的情況時，可以將熱對流機構24的動作係數COP_TS作為決定長廊18的開口18b的開度的指針。藉由使熱對流機構24的動作係數COP_TS成為最大的方式設定長廊18的開口18b的開度，就可以實現冷卻的效率化。該情況的長廊18的開口18b的開度是由以下的步驟決定。
(1)將蒸發器24a的門打開，藉由熱成像，將 伺服器機櫃20的背面的各部的排氣溫度分布狀況由畫像確認，記錄各部的溫度。例如，伺服器單元20u是被配設20單元的伺服器機櫃20的情況，記錄16點的溫度並計算平均值。
(2)將蒸發器24a的門關閉，藉由熱成像，將伺服器機櫃20的背面的各部的排氣溫度分布狀況由畫像確認，記錄各部的溫度。例如，伺服器單元20u是被配設20單元的伺服器機櫃20的情況，記錄16點的溫度並計算平均值。
(3)將蒸發器24a的門關閉，將伺服器機櫃20的背面的各部的風速由風速計記錄。例如，伺服器單元20u是被配設20單元的伺服器機櫃20的情況，記錄16點的風速並計算平均值。
(4)將熱對流機構24的消耗電力WH_TS由熱對流機構電力監視器WHTS測量。(5)將蒸發器24a的熱交換器的面積設成S，將由(3)計算的風速的平均值設成v，將通過風量設成qts的話，將熱對流機構24的動作係數COP_TS如下地求得。
將通過風量qts，由qts=v×S[m/s]求得。
將由(1)計算的伺服器背面溫度的平均值設成T1，將由(2)計算的蒸發器24a的出口溫度的平均值設成T2，將由(4)所計量的熱對流機構24的電力設成WH_TS，將空氣密度設成1.293[kg/m3]的話， 蒸發器24a的冷卻處理熱量Q，是Q=1.293×qts×(T1-T2)[KJ]。因此熱對流機構24的COP，可以算出COP_TS=Q/WH_TS。
將差壓調整用的長廊18的開口18b的開度改變，進行(1)~(4)的處理，決定最動作係數COP_TS變高的板條18a的狀態。基本上，由以熱成像確認的畫像，若高溫部的排氣領域是廣泛均一的情況時動作係數COP_TS變最高。又，將如此求得的動作係數設成「設置COP_TS」。
如以上，藉由決定設在分隔壁16的長廊18的開度，完成伺服器冷卻系統1的構成。
<整體動作>
接著將伺服器冷卻系統1的動作概說。又，更詳細的話，由後述的<處理流程1>說明。且，對於下述的說明中的焓和動作係數COP的算出的具體的方法和數式，是在此<整體動作>的後半或是後述的<各算出值的求得方式>詳細說明。
在被配置於伺服器機櫃20的伺服器中，電力是透過電力配線被供給。在伺服器中主要在MPU被消耗大的電力。因此，MPU晶片的部分是成為主要發熱源。
再度參照第1圖，在伺服器機櫃20的前面，設有冷通道10c，冷氣是從冷氣供給口10ct吹出。冷氣(給氣)是由黑箭頭顯示。冷氣是從伺服器機櫃20的前面朝背面通過時，由MPU等的發熱部分進行熱交換，將伺 服器機櫃20內冷卻。因此，從伺服器機櫃20的背面吐出的空氣是藉由熱交換成為比冷氣的溫度上昇的暖氣(給氣)流出。
接著暖氣是通過熱對流機構24的蒸發器24a時，進行熱交換。暖氣的熱是將蒸發器24a的媒體蒸發。被氣化的媒體，是藉由在凝縮器24b將上行熱放出，返回至液體。又，將通過熱對流機構24的暖氣稱為還氣。還氣是由白箭頭顯示。
由熱對流機構24將熱奪走的還氣，是朝熱通道10h流出。在熱通道10h中，具備空調裝置22。還氣，是從空調裝置22的還氣吸入口22in朝空調裝置22被吸入，進一步進行熱交換再度成為冷氣。冷氣是從空調裝置22的冷氣吹出口22out朝循環路12被吹出。從冷氣吹出口22out朝循環路12被吹出的冷氣也稱為給氣。給氣是通過循環路12，再度從冷氣供給口10ct朝冷通道10c吹出。
且外氣是到達充分低的條件的情況時，使用外氣進行冷卻。又，在伺服器冷卻系統1中，使用外氣的情況，使用後述的<處理流程1>所示的複數條件。使用外氣冷卻手段26的情況時，將空調裝置22的冷卻能力設成零，只有將送風風扇(無圖示)運轉。藉此，從空調裝置22的還氣吸入口22in被吸入的外氣是直接從冷氣吹出口22out被吹出。此情況時，通過空調裝置22的外氣不會被熱交換。
另一方面，將排氣調節風門28a打開的同時，將從熱通道10h朝空調裝置22的還氣吸入口22in的通路塞住。且，排氣風扇28b也驅動。進一步，打開外氣調節風門27a，驅動外氣風扇27b。藉由這些的動作，首先通過熱對流機構24而來的還氣，是通過排氣調節風門28a，藉由排氣風扇28b朝外部被排出。接著，外氣是藉由外氣風扇27b通過外氣調節風門27a，被供給至空調裝置22的還氣吸入口22in。外氣是通過空調裝置22，進入循環路12，被供給至冷通道10c。如此利用外氣冷卻手段26的話，可使空調裝置22，的冷卻能力設成零，只有將送風風扇運轉，空調裝置22中的使用電力是成為只有送風風扇可以將消耗電力節約。
控制裝置30，是由外氣溫度感測器TOA、外氣濕度感測器HOA、還氣溫度感測器TRE、還氣濕度感測器HRE、及外氣風扇27b，測量外氣乾球溫度TdbOA、外氣相對濕度RHOA、還氣乾球溫度TdbRE、還氣相對濕度RHRE及外氣導入量q，從這些的值求得外氣焓EOA及還氣焓ERE(26、27式參照)，判斷其他的條件，決定是否利用外氣冷卻手段26。且，可以求得可以從外氣焓EOA及還氣焓ERE藉由外氣冷卻的熱量也就是外氣冷卻處理熱量Q_OA(28式參照)。
且控制裝置30，是由還氣溫度感測器TRE、還氣濕度感測器HRE、外氣溫度感測器TOA，測量還氣乾球溫度TdbRE、還氣相對濕度RHRE、外氣乾球溫度TdbOA，求得空調裝置22的動作係數(實COP_PAC)(7式 參照)。
且控制裝置30，是從外氣溫度感測器TOA及熱對流機構蒸發器入口溫度感測器TTS1及修正係數α求得由實際被設置的狀態運轉的熱對流機構24的動作係數(修正COP_TS)(16式參照)。且，藉由比較實COP_PAC及修正COP_TS的大小，決定是否使用熱對流機構24。
對於熱對流機構24的使用的有無，參照第7圖說明。縱軸是動作係數COP，橫軸是外氣溫度(℃)。黑圓是熱對流機構蒸發器入口溫度為40℃時的基準COP_TS(14式參照)，黑四角是修正後的修正COP_TS(16式參照)。且，黑三角是櫃式空調機22的動作係數實COP_PAC(7式參照)。
此時，修正COP_TS及實COP_PAC交叉的點的動作係數COPA是成為使用或停止熱對流機構24的交界。控制裝置30，若修正COP_TS是比此COPA大的話，將熱對流機構24起動，若修正COP_TS是比COPA小的話，將熱對流機構24停止。
又，可以從由實COP_PAC及櫃式空調機電力監視器WHPAC檢出的櫃式空調機消耗電力WH_PAC將由空調裝置22所產生的冷卻處理熱量Q_PAC(13式參照)求得，且可以從由修正COP_TS及熱對流機構電力監視器WHTS檢出的熱對流機構消耗電力WH_TS將由熱對流機構24所產生的冷卻處理熱量Q_TS(20式參照)求得。
且控制裝置30，是可以從伺服器電力監視器 WHRAC將伺服器機櫃消耗電力WH_RAC檢出，將對應伺服器機櫃消耗電力WH_RAC的冷卻等級對於空調裝置22要求。這是對應伺服器機櫃20的消耗電力將櫃式空調機22的冷卻能力變更。
參照第8圖。櫃式空調機22的冷卻能力是可100%、70%、40%及零的4階段變更。當然，冷卻能力的變更是具有複數等級的話，不是4階段也可以。控制裝置30，是求得：空調裝置22的冷卻處理熱量Q_PAC、及熱對流機構24的冷卻處理熱量Q_TS。
且控制裝置30，因為是將伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC檢出，所以從消耗電力WH_RAC將熱對流機構24的冷卻處理熱量Q_TS減算，求得櫃式空調機22的冷卻負擔熱量(Q_PAC2)。此負擔分是櫃式空調機22的冷卻能力的100~70%的話，控制裝置30是將朝櫃式空調機22的冷卻能力要求等級(第1圖的指示Cq)設成「零」。這是要求櫃式空調機22的冷卻能力由100%(額定)運轉。
且櫃式空調機22的冷卻負擔熱量(Q_PAC2)是冷卻能力的70~40%的話，控制裝置30是將朝櫃式空調機22的冷卻能力要求等級(第1圖的指示Cq)設成「1」。這是要求櫃式空調機22的冷卻能力由70%運轉。
且櫃式空調機22的冷卻負擔熱量(Q_PAC2)是冷卻能力的40%以下的話，控制裝置30是將朝櫃式空調機22的冷卻能力要求等級(第1圖的指示Cq)設成「2」。 這是要求櫃式空調機22的冷卻能力由40%運轉。
且櫃式空調機22的負擔分(Q_PAC2)是無情況的話，控制裝置30是將朝櫃式空調機22的冷卻能力要求等級(第1圖的指示Cq)設成「3」。這是要求櫃式空調機22的冷卻能力由0%(只有送風風扇旋轉)運轉。如此，控制裝置30，是控制熱對流機構24及櫃式空調機22的運轉。
且控制裝置30，是藉由將來自受電電力監視器WHRCV的受電電力(全消耗電力)WH_RCV，由伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC除算，求得PUE(電源使用效率、Power Usage Effectiveness)(1式參照)。顯示PUE愈接近1.0愈不會使用伺服器以外的電力。
且藉由將伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC由冷卻關係的總電力除算，求得全部COP(2式參照)。此全部COP，是在冷卻關係使用的電力愈小就成為愈大的值。因此，成為使伺服器冷卻系統1儘可能由省電力運轉時的指針的值。
如以上控制裝置30，是將空調裝置22、熱對流機構24、外氣冷卻手段26的冷卻處理熱量和動作係數，從各部的溫度及濕度的值求得，使冷卻的消耗電力成為最小的方式將伺服器冷卻系統1動作。藉由如此，使PUE接近1.0。
<處理流程1>
對於在上述說明的伺服器冷卻系統1的控制裝置30所進行的控制流程依據第9至12圖的流程圖詳說。首先，伺服器已在運轉狀態，空調裝置22和熱對流機構24也已起動者。
參照第9圖，控制裝置30的電源被投入的話，實行程式就起動(S100)。接著進行初期處理(S101)。初期處理，是使伺服器冷卻系統1動作用的各式各樣的初期設定被進行。尤其是，由被預先求得的櫃式空調機22及熱對流機構24的動作係數COP特性式的常數(第13圖說明)及修正係數(17、18、19式等參照)等是被上傳在記憶體上。
初期處理終了的話，從外氣溫度感測器TOA、外氣濕度感測器HOA、還氣溫度感測器TRE、還氣濕度感測器HRE、給氣溫度感測器TSA、給氣濕度感測器HSA將測量資料取得(S102)。且，從熱對流機構蒸發器入口溫度感測器TTS1及熱對流機構蒸發器出口溫度感測器TTS2將測量資料取得(S103)。且，從受電電力監視器WHRCV、櫃式空調機電力監視器WHPAC、熱對流機構電力監視器WHTS、伺服器電力監視器WHRAC將測量資料取得(S104)。
接著判斷是否可以利用伺服器負荷通知功能(S105)。這是可以利用在當控制裝置30朝伺服器機櫃20發出要求，且從伺服器機櫃20本身通知現在的消耗電力給的情況時。可以利用此功能的情況(S105的Y分岐)， 是將經由網路藉由伺服器負荷通知功能取得的負荷率換算而獲得伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC(S106)。伺服器負荷通知功能無法使用的情況(S105的N分岐)，是將由伺服器電力監視器WHRAC所產生的消耗電力資料作為伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC(S107)。
移至第10圖，藉由由外氣溫度及蒸發器入口溫度的2變數所產生的近似特性式算出熱對流機構24的動作係數(修正COP_TS)(S108)。又，此算出的詳細如後述(16式參照)。且，從還氣乾球溫度TdbRE及還氣相對濕度RHRE將還氣濕球溫度TwbRE換算，藉由由外氣溫度及還氣濕球溫度的2變數所產生的近似特性式算出櫃式空調機22的動作係數實COP_PAC(7式參照)(S109)。
且熱對流機構24的動作係數(修正COP_TS)是櫃式空調機22的動作係數實COP_PAC以上的情況(S110的Y分岐)，就起動熱對流機構24(S111)。熱對流機構24的動作係數(修正COP_TS)是櫃式空調機22的動作係數實COP_PAC未滿的情況(S110的N分岐)，就將熱對流機構24停止(S112)。
即，熱對流機構24的利用的有無，是依據空調裝置22的動作係數的大小被決定。因為熱對流機構24的動作係數(修正COP_TS)是比空調裝置22的動作係數實COP_PAC更小的情況時，熱對流機構24是無助於冷卻，所以可以判斷為只有電力消耗的狀態。
接著，在櫃式空調機22的消耗電力WH_PAC 將動作係數(實COP_PAC)乘算而算出櫃式空調機22的冷卻處理熱量Q_PAC(13式參照)(S113)。且，在熱對流機構24的消耗電力WH_TS將動作係數(修正COP_TS)乘算而算出熱對流機構24的冷卻處理熱量Q_TS(20式參照)(S114)。
接著，將受電電力WH_RCV由伺服器機櫃消耗電力WH_RAC除算的數值是作為PUE(1式參照)。且，條件設定使用於進行外氣冷卻的情況時的前述外氣風扇27b及排氣風扇28b的額定電力，在櫃式空調機消耗電力WH_PAC，將熱對流機構消耗電力WH_TS加算，判斷為可外氣冷卻的情況時，進一步，藉由由將外氣風扇27b及排氣風扇28b的電力合計的數值將伺服器機櫃消耗電力WH_RAC除算而算出全部COP(3式參照)(S115)。
從冷卻負荷Q_L即伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC將熱對流機構冷卻處理熱量Q_TS減算的熱量，是作為櫃式空調機22的冷卻負擔熱量Q_PAC2(S116)。且，將對應櫃式空調機22的冷卻負擔熱量Q_PAC2的冷卻能力要求等級朝櫃式空調機22指令(S117)。
移至第11圖，從乾球溫度及相對濕度算出外氣及還氣的焓(26式、27式參照)(S118)。此算出的詳細也如後述。且，從外氣焓EOA及還氣焓ERE的差分值、及外氣導入量q、及空氣密度ρ，算出外氣冷卻處理熱量Q_OA(28式參照)(S119)。且，依據以下的一些的條件決定是否利用外氣冷卻手段26。
外氣焓EOA是還氣焓ERE未滿的情況(S120的Y分岐)，且外氣乾球溫度TdbOA是還氣乾球溫度TdbRE未滿的情況(S121的Y分岐)，且給氣相對濕度RHSA是上限設定值未滿的情況(S122的Y分岐)，就起動外氣風扇27b及排氣風扇28b，將外氣調節風門27a及排氣調節風門28a打開(S123)。又，將還氣調節風門29另外設置的情況時，還氣調節風門29也關閉。這是利用外氣冷卻手段26的意思。且，在此「上限設定值」是被預先決定的值。因為給氣相對濕度RHSA較高的情況時將冷的外氣導入的話，具有在伺服器機櫃20內發生結露的可能性。
且給氣相對濕度RHSA是一定時間，下限設定值未滿的情況(S124的Y分岐)，就起動加濕器13(S125)。為了使靜電不發生，伺服器內的零件不破損。給氣相對濕度RHSA是一定時間，下限設定值以上的情況(S124的N分岐)就將加濕器13停止(S126)。
又，利用外氣冷卻手段26的情況時，空調裝置22的冷卻等級是設為零，只有將送風風扇旋轉。此情況時，因為可以將空調裝置22的壓縮器等停止，所以空調裝置22的消耗電力是可以顯著降低。
另一方面返回至步驟S120，外氣焓EOA是還氣焓ERE以上的情況(S120的N分岐)，或是外氣乾球溫度TdbOA是還氣乾球溫度TdbRE以上的情況(S121的N分岐)，或是給氣相對濕度RHSA是上限設定值以上的情 況(S122的N分岐)，就停止外氣風扇27b及排氣風扇28b，將外氣調節風門27a及排氣調節風門28a關閉。設有還氣調節風門29的情況時，將還氣調節風門29打開(S127)。此狀態是不利用外氣冷卻手段26。
參照第12圖，在步驟S128中，進行櫃式空調機22的壓縮器中的油返回控制的情況的處理。從櫃式空調機22收到顯示壓縮器油返回控制實行狀態的油返回運轉通知訊號Sa的情況時，直到前述控制實行狀態訊號被解除為止，將熱對流機構24強制停止，解除對於櫃式空調機22的冷卻能力要求訊號，將由外氣冷卻手段26所產生的冷卻停止(S128)。
壓縮器油返回控制被實行的話，櫃式空調機22的冷卻能力是暫時地成為最大。這不是因為熱源的溫度上昇，也不是因為外氣溫度上昇。因此，冷氣的溫度成為過度下降。因此，冷卻能力要求訊號成為有效的話，檢出該狀況的櫃式空調機22會提高溫度。如此，對於櫃式空調機22的冷卻能力的反應，溫度變化的檢出速度因為快，所以會產生亂調(hunting)。在此，收訊到壓縮器油返回運轉通知訊號Sa的情況時，將冷卻功能一旦停止。
且若櫃式空調機22的消耗電力WH_PAC在瞬間到達最高消耗電力的情況，就判斷為壓縮器油返回控制在櫃式空調機22被實行也可以。此情況時，一定時間經過後為止，將熱對流機構24強制停止，解除對於櫃式空調機22的冷卻能力要求訊號，將由外氣冷卻手段26所 產生的冷卻停止。
接著，算出PUE及全部COP(S129)。更具體而言，PUE，是從受電電力WH_RCV、伺服器機櫃的消耗電力WH_RAC，由(1)式運算。
PUE=WH_RCV/WH_RAC‧‧‧(1)
且全部COP的COP_TOTAL，是將伺服器機櫃的消耗電力設成WH_RAC、將櫃式空調機的消耗電力設成WH_PAC、將熱對流機構的消耗電力設成WH_TS、將外氣風扇的額定電力設成WH_FMOA、將排氣風扇的額定電力設成WH_FMEX，如下地運算。
首先，在外氣冷卻的比較運算判斷為可外氣冷卻的情況時，由(2)式求得。
COP_TOTAL=WH_RAC/(WH_PAC+WH_TS+WH_FMOA+WH_FMEX)‧‧‧(2)
且在外氣冷卻的比較運算判斷為不可外氣冷卻的情況時，由(3)式求得。
COP_TOTAL=WH_RAC/(WH_PAC+WH_TS)‧‧‧(3)
接著，在控制裝置30中連接有人機裝置30m(例如 顯示裝置和鍵盤)，進行資料輸入及顯示(S130)。資料輸入，是將該當機種的櫃式空調機22的動作係數實COP_PAC特性式常數、及熱對流機構24的動作係數修正COP_TS特性式常數及修正係數、及該當都市的月別的外氣溫濕度資料等(由第13圖、第14圖說明)輸入。被輸入的資訊是被記憶在控制裝置30內的記憶部，在運算實行處理時被參照。
機器狀態的顯示，是將櫃式空調機22、熱對流機構24、外氣風扇27b及外氣調節風門27a、排氣風扇28b及排氣調節風門28a(追加還氣調節風門29也可以)、加濕器13的各機器狀態由圖型可視覺地容易了解地顯示。
資料顯示，是將給氣乾球溫度TdbSA、給氣相對濕度RHSA、還氣乾球溫度TdbRE、還氣相對濕度RHRE、外氣乾球溫度TdbOA、外氣相對濕度RHOA、熱對流機構24的蒸發器入口溫度TdEV1及蒸發器出口溫度TdEV2、櫃式空調機22的消耗電力WH_PAC、熱對流機構24的消耗電力WH_TS、伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC的各測量資料的現在值數值顯示。且，將歷史趨勢圖表顯示，使可進行傾向把握也可以。
運算顯示，是將櫃式空調機22的動作係數(實COP_PAC)及冷卻處理熱量Q_PAC、熱對流機構24的動作係數(修正COP_TS)及冷卻處理熱量Q_TS、外氣焓EOA、還氣焓ERE、外氣冷卻處理熱量Q_OA、進一步冷 卻能量效率的指標也就是PUE及全部COP的現在值、平均值、最小值、最大值數值顯示。且，將歷史趨勢圖表顯示使可進行能量效率的傾向分析也可以。這種傾向分析，是成為可進行：成為可更高的能量效率的要因的抽出、及各種動作係數也就是COP特性式的常數的重新評價。
且藉由伺服器冷卻系統1的設置的場所，使可以模擬可以發揮多少的PUE也可以(步驟S131的Y分岐)。如上述，伺服器冷卻系統1，是藉由空調裝置22及熱對流機構24及外氣冷卻手段26將伺服器機櫃20冷卻。且，這些的冷卻方法的使用的有無，是依據伺服器機櫃20的發熱量、及外氣溫度及外氣濕度決定也可以。
因此，具有設置伺服器冷卻系統1的場所的一整年平均氣溫及濕度的資料的話，可以模擬一整年可發揮多少的PUE(S132)。又，此模擬的詳細如後述。終了模擬的情況或是未進行模擬的情況時，進行停止判別(S133)，停止的情況(S133的Y分岐)是停止處理流程1(S134)。續行的情況(S133的N分岐)，是將控制返回至第9圖的步驟S102之前。又，處理流程1的停止，是使可以藉由其他的插隊被強制地停止也可以。
如以上，本實施例的伺服器冷卻系統1，是從外氣溫度及濕度、及熱通道10h中的還氣溫度及濕度、及冷通道10c中的給氣溫度及濕度、及空調裝置22的消耗電力及熱對流機構24的消耗電力，求得各冷卻處理熱量及動作係數，使可以將伺服器機櫃20由最小的電力冷卻 的方式進行適宜選擇、調整。
<模擬>
說明由控制裝置30的處理流程1中的步驟S132進行的PUE的模擬。模擬的方法，是與控制裝置30的處理流程1幾乎相同，測量值的部分是使用被記錄在資料庫的值。
將該當機種的前述櫃式空調機22及前述熱對流機構24的特性式的常數、及都市別的月別的外氣溫濕度，作為資料庫記憶在控制裝置30。在第13圖例示熱對流機構24的資料庫(第13圖(a))、及櫃式空調機22的資料庫(第13圖(b))。記載有在各機種將後述的冷卻處理熱量算出時的參數(a1、a2、b、C)。
且在第14圖例示各都市別的月別外氣溫濕度的資料庫。第14圖(a)是使由地域碼被分別的都市名，與地域名、國名一起被記錄，在各地域碼被記錄由第14圖(b)顯示的月別的資料。在月別的資料中，可以包含溫度及濕度的最大值、平均值、最小值。
模擬的條件設定，是條件設定：月別的冷卻負荷即伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC的最大值、最小值、平均值、及對應伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC的熱對流機構24蒸發器入口溫度TdEV1、及對應伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC的還氣乾球溫度TdbRE及還氣相對濕度RHRE、及外氣導入量q、及外氣 風扇27b及排氣風扇28b的額定消耗電力、及照明等的附帶設備的消耗電力。
選擇：櫃式空調機22及熱對流機構24的機種、及都市，實行模擬的話，將該當機種的特性式的常數、及對應都市的月別的外氣溫濕度資料抽出，將被抽出的月別的外氣溫度作為變數，使用被抽出的常數藉由特性式運算月別的熱對流機構24的基準COP_TS(14式參照)。
且由被條件設定的熱對流機構24的蒸發器入口溫度TdEV1從基準COP_TS求得熱對流機構24的實COP_TS。此實COP_TS是熱對流機構24本身的實力。但是，熱對流機構24被設置者的動作係數會變化。因此，將實際運轉的狀態的熱對流機構24的動作係數使用修正值求得。將這作為修正COP_TS(16式參照)。在熱對流機構24的額定消耗電力將修正COP_TS乘算的數值是熱對流機構24的冷卻處理熱量Q_TS(20式參照)。
或是由對應伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC的熱對流機構24的蒸發器入口溫度TdEV1將基準COP_TS修正並作為實COP_TS，將被抽出的月別的外氣溫度作為變數，使用被抽出的常數藉由特性式運算月別的櫃式空調機22的基準COP，由從對應伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC的還氣乾球溫度TdbRE及還氣相對濕度RHRE運算的還氣濕球溫度TwbRE將基準COP_PAC修正並作為實COP_PAC也可以。
將月別的外氣溫度及外氣相對濕度RHOA、還氣乾球溫度TdbRE及還氣相對濕度RHRE作為變數，將外氣焓EOA及還氣焓ERE運算，在外氣焓EOA及還氣焓ERE的差分值將外氣導入量q及空氣密度ρ乘算作為外氣冷卻處理熱量Q_OA(28式參照)。
從冷卻負荷Q_L即伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC將熱對流機構24的冷卻處理熱量Q_TS減算。外氣乾球溫度TdbOA是比還氣乾球溫度TdbRE更低，且，前述被運算的外氣焓EOA是比前述被運算的還氣焓ERE低，且，給氣相對濕度RHSA是比預先設定的上限設定值低的情況時，判斷為可外氣冷卻並將外氣冷卻處理熱量Q_OA減算，殘留的熱量是作為櫃式空調機22的冷卻負擔熱量Q_PAC2。
將前述被運算的櫃式空調機22的冷卻處理熱量Q_PAC由前述被運算的櫃式空調機22的實COP_PAC除算的電力值是作為櫃式空調機22的消耗電力WH_PAC。
在熱對流機構24的額定消耗電力將櫃式空調機22的消耗電力WH_PAC加算，在外氣冷卻的比較運算判斷為可外氣冷卻的情況時將外氣風扇27b及排氣風扇28b的額定電力加算，進一步，將照明等的附帶設備的消耗電力加算的消耗電力作為設備消耗電力合計。
資料中心中的冷卻能量效率的指標也就是PUE是由(4)式求得。
PUE=(設備消耗電力合計+伺服器機櫃消耗電力)/伺服器機櫃消耗電力…(4)
且伺服器冷卻系統1的全部COP是如下地運算。
在外氣冷卻的比較運算判斷為可外氣冷卻的情況時，由(5)式求得。
全部COP=伺服器機櫃消耗電力/(櫃式空調機消耗電力+熱對流機構消耗電力+外氣風扇額定電力+排氣風扇額定電力)...(5)
在外氣冷卻的比較運算判斷為不可外氣冷卻的情況時，由(6)式求得。
全部COP=伺服器機櫃消耗電力/(櫃式空調機消耗電力+熱對流機構消耗電力)…(6)
如以上，求得月別、一整年的PUE及全部COP的最大值及最小值及平均值。這是藉由選擇熱對流機構24及櫃式空調機22的機種，指定伺服器冷卻系統1的設置場所(都市名)，使可以模擬可以實現那一程度的PUE的意思。因此，可以將計算上被預定的PUE及現在可以 實現的PUE比較，對於PUE無法如模擬實現的情況的原因的分析是有用的。
在第15圖顯示模擬結果的例。縱軸是外氣溫度、動作係數COP、PUE，橫軸是月。黑圓實線是PUE的月平均值，黑圓虛線是PUE月最小值。又，將PUE一整年平均值及PUE一整年最小值如圖表所示。
如上述，在伺服器冷卻系統1中，被外氣的溫濕度影響的要因很多，惡作劇地將PUE下降並無意義。可以模擬由現在的裝置及設置場所的環境可以將PUE下降至那裡為止的標準的話，也可以取得成本及節能的平衡。
<各算出值的求得方式>
在控制裝置30的處理流程1的說明，使用空調裝置22、熱對流機構24、外氣冷卻手段26的動作係數和冷卻處理熱量。這些的值，是使用來自設在伺服器冷卻系統1的各處的溫度感測器及濕度感測器的值及公知的關係式算出。在以下進行該算出方法的詳細說明。
<動作係數的算出>
動作係數，雖是每消耗電力的冷卻處理熱量，但是可以從外氣溫、還氣溫的可測量的觀測值算出。藉此，可以算出冷卻處理熱量，就可以對於所需要的冷卻處理熱量，決定控制使用那種冷卻手段效率最佳(消耗電力少)。在以 下對於各冷卻手段的動作係數的算出詳說。
<空調裝置的動作係數COP_PAC及冷卻處理熱量Q_PAC>
空調裝置22的動作係數實COP_PAC，是成為基準的還氣濕球溫度TwbRE將20℃的情況的動作係數作為COP_PAC20(基準COP_PAC)，由(7)式近似。
實COP_PAC=b×TwbRE/20×COP_PAC20‧‧‧(7)
「b」是比例常數，藉由實驗等預先求得的數值。
還氣濕球溫度TwbRE是可以直接觀測的話，使用其值即可。但是，一般還氣濕球溫度TwbRE是直接觀測不易。在此，從還氣乾球溫度TdbRE及還氣相對濕度RHRE運算而求得。
首先飽和水蒸氣壓Pws，是由Wexler-Hyland，如以下地算出。
(1)還氣乾球溫度TdbRE是水的三重點(0.01℃)以上，且，在水的三重點(0.01℃)不冰結的情況：絕對溫度K=TdbRE+273.15[K]，Pws=e×p(-5800.2206/TdbRE+1.3914993-0.048640239×K+0.41764768×10-4×K2-0.14452093×10-7×K3+6.5459673×Ln(K))/1000[kPa]‧‧‧(8)
(2)乾球溫度Tdb是水的三重點(0.01℃)未滿的情況，或是冰結的狀態的情況： Pws=e×p(-5674.5359/TdbRE+6.3925247-0.9677843×10-2×K+0.62215701×10-6×K2+0.20747825×10-8×K3+0.9484024×10-12×K4+4.1635019×Ln(K))/1000[kPa]‧‧‧(9)
又，Ln是表示自然對數。
水蒸氣分壓Pwd是從由上述求得的飽和水蒸氣壓Pws(kPa)及還氣相對濕度RHRE(℃WB)以(10)式運算。
水蒸氣分壓Pwd=Pws×RHRE/100[kPa]‧‧‧(10)
露點溫度Tdp，是將水蒸氣分壓Pwd(kPa)作為變數由(11)式求得。
露點溫度Tdp=273.3/((7.5/(Ln(Pwd/6.11)/Ln(10)))-1)‧‧‧(11)
還氣濕球溫度TwbRE，是由[sprung]的式，由以下的常數及變數由牛頓法收束運算。
將濕球溫度計算暫存變數Twb1、Twb2、水蒸氣壓計算暫存變數Pwd1、大氣壓P0=101.325[kPa]、還氣乾球溫度TdbRE、水蒸氣分壓Pwd、露點溫度Tdp作為變數，進 行以下的收束計算，作為求得被收束時點的TwbRE的濕球溫度。
初期設定
Twb1=-273.15
Twb2=TdbRE
收束運算環路
TwbRE=(Twb1+Twb2)/2
Tdp=6.11×10^(7.5×TwbRE/(237.3+TwbRE))
Pwd1=Tdp-0.0008×P0×10×(TdbRE-TwbRE)
Pwd>=Pwd1超過的情況，Twb1=TwbRE
Pwd<Pwd1未滿的情況，Twb2=TwbRE
|Pwd-Pwd1|>0.00000001
的情況，朝收束運算環路返回並終了收束運算環路
且COP_PAC20(基準COP_PAC)，是將外氣乾球溫度TdbOA作為變數由(12)式近似。
COP_PAC20=a1×TdbOA2+a2×TdbOA+a3‧‧‧(12)
又，a1、a2、a3，是由也在第13圖例示的預先實驗等求得的比例常數。
如以上，可以由收束計算求得還氣濕球溫度TwbRE，從外氣乾球溫度TdbOA求得COP_PAC20。藉由將這些的值代入(7)式就可以將實COP_PAC算出。又，將空調裝置22的消耗電力設成WH_PAC的話，空調裝置22的冷卻處理熱量Q_PAC是從以下的13式求得。
Q_PAC=WH_PAC×實COP_PAC‧‧‧(13)
<熱對流機構的動作係數COP_TS及冷卻處理熱量Q_TS>
熱對流機構24本身的COP也就是實COP_TS，是將成為基準的蒸發器入口溫度TdEV1為40℃的情況的COP作為COP_TS40，由下次(14)式近似。
實COP_TS=b’×TdEV1/40×COP_TS40‧‧‧(14)
在此，「b’」，是由預先實驗等求得的比例常數。又，將由14式求得的動作係數稱為「實COP_TS」。
且在此COP_TS40，是將外氣乾球溫度TdbOA作為變數由15式近似。
COP_TS40=a1’×TdbOA2+a2’×TdbOA+a3’‧‧‧(15)
又，在此，a1’、a2’、a3’是由預先實驗等求得的比例常數。
如以上，求得熱對流機構24本身的動作係數(實COP_TS)。但是，熱對流機構24的效率，是大大地依存於通過蒸發器24a的空氣的流動。因此，求得在已設置的狀態下的熱對流機構24的實動作係數較佳。因為是否將熱對流機構24運轉是由熱對流機構24的動作係數判斷(<處理流程1>的步驟S110參照)。
由(14)式求得的實COP_TS，因為是熱對流機構24本身的實力，所以即使在熱通道10h及冷通道10c 的交界上設置伺服器機櫃20，也不一定由實COP_TS運轉。不如說是，實際的運轉狀態的動作係數一般是比實COP_TS小。在此，使用修正係數α，將實COP_TS修正成運轉狀態的動作係數。將此設成「修正COP_TS」。
修正COP_TS，是如(16)式，藉由在實COP_TS將修正係數乘算而求得。
修正COP_TS=α×實COP_TS‧‧‧(16)
修正係數α的求得方式可有一些的方法。例如，將如第6圖的良好的伺服器機櫃20的排氣溫度分布的情況的蒸發器入口溫度TdEV1預先求得，將如第4圖COP下降的情況的伺服器機櫃20的排氣溫度分布的情況的蒸發器出口溫度TdEV2測量。又，溫度的求得方式是取得蒸發器入口的複數點的溫度的平均值。且，將修正係數α1由(17)式求得。
α1=TdEV2/TdEV1‧‧‧(17)
且伺服器負荷率變化的情況時低溫排氣的混合程度是大不同的情況時，將如第6圖的良好的伺服器機櫃20的排氣溫度分布的蒸發器入口溫度TdEV1預先求得，將伺服器負荷率變化的情況的蒸發器入口溫度TdEV3測量。且，將修正係數α2由(18)式求得。
α2=TdEV3/TdEV1‧‧‧(18)
且從由<長廊開度的決定>求得的「設置COP_TS」及實COP_TS求得修正係數α3較佳。設置COP_TS，是正好是使在設置了熱對流機構24的狀態下成為最高的值的方式將長廊18的開口18b的開度調整而求得的值。且，進行模擬的情況時，以具有修正係數α者作成流程。在此修正係數α3是由(19)式求得。
α3=設置COP_TS/實COP_TS‧‧‧(19)
將上述的修正係數α1至α3作為修正係數α由(16)式求得修正COP_TS。將熱對流機構24的消耗電力設成WH_TS的話，使用如上述求得的修正COP_TS，將冷卻處理熱量Q_TS，由(20)式求得。
Q_TS=WH_TS×修正COP_TS‧‧‧(20)
<外氣冷卻手段的冷卻處理熱量Q_OA>
在(8)式或(9)式，可取代還氣乾球溫度TdbRE而使用外氣乾球溫度TdbOA，求得外氣飽和水蒸氣壓PwsOA。且，在(10)式，將飽和水蒸氣壓Pws及還氣相對濕度RHRE作為外氣飽和水蒸氣壓PwsOA及外氣相對濕度 RHOA，求得外氣水蒸氣分壓PwdOA。以下具體揭示。
首先外氣飽和水蒸氣壓PwsOA，是由Wexler-Hyland的式，如以下地算出。
(1)外氣乾球溫度TdbOA是水的三重點(0.01℃)以上，且，在水的三重點(0.01℃)不冰結的情況：絕對溫度K=TdbOA+273.15[K]，PwsOA=e×p(-5800.2206/TdbOA+1.3914993-0.048640239×K+0.41764768×10-4×K2-0.14452093×10-7×K3+6.5459673×Ln(K))/1000[kPa]‧‧‧(21)
(2)乾球溫度Tdb是水的三重點(0.01℃)未滿的情況，或是冰結的狀態的情況：PwsOA=e×p(-5674.5359/TdbOA+6.3925247-0.9677843×10-2×K+0.62215701×10-6×K2+0.20747825×10-8×K3+0.9484024×10-12×K4+4.1635019×Ln(K))/1000[kPa]‧‧‧(22)
又，Ln是表示自然對數。
外氣水蒸氣分壓PwdOA是從由上述求得的外氣飽和水蒸氣壓PwsOA(kPa)及外氣相對濕度RHOA(℃WB)以(23)式運算。
外氣水蒸氣分壓PwdOA=PwsOA×RHOA/100[kPa]‧‧‧(23)
露點溫度Tdp，是將外氣水蒸氣分壓PwdOA(kPa)作為變數由(24)式求得。
露點溫度Tdp=273.3/((7.5/(Ln(PwdOA/6.11)/Ln(10)))-1)‧‧‧(24)
外氣濕球溫度TwbOA，是由[sprung]的式，作為以下的常數及變數由以下的牛頓法收束運算。將濕球溫度計算暫存變數Twb1、Twb2、水蒸氣壓計算暫存變數Pwd1、大氣壓P0=101.325[kPa]、外氣乾球溫度TdbOA、外氣水蒸氣分壓PwdOA、露點溫度Tdp作為變數，
初期設定
Twb1=-273.15
Twb2=TdbOA
收束運算環路
TwbOA=(Twb1+Twb2)/2
Tdp=6.11×10^(7.5×TwbOA/(237.3+TwbOA))
Pwd1=Tdp-0.0008×PO×10×(TdbOA-TwbOA)
PwdOA>=Pwd1超過的情況，Twb1=TwbOA
PwdOA<Pwd1未滿的情況，Twb2=TwbOA
|Pwd-Pwd1|>0.00000001
的情況，朝收束運算環路返回，終了收束運算環路。
接著將外氣絕對濕度XOA由以下(25)式算出。
外氣絕對濕度XOA=(Mv/Ma)×PwdOA/(PO-PwdOA)[kg/kg(DA)]‧‧‧(25)
Ma，是乾燥空氣的相當分子量(28.9645[kg/kmol])。
Mv，是水蒸氣的分子量(18.01534[kg/kmol])。
P0是大氣壓(101.325[kPa])。
外氣焓EOA是使用外氣絕對濕度XOA由以下(26)式求得。
外氣焓-EOA=Cp×Tdb+(Cw×TdbOA+Qw)×XOA/4.186[kJ/kg(DA)]‧‧‧(26)
Cp，是乾燥空氣的定壓比熱(1.006[kJ/kg‧K])。
Cw，是水蒸氣的定壓比熱(1.846[kJ/kg‧K])。
Qw，是水的蒸發潛熱(2501[kJ/kg])。
另一方面，將外氣乾球溫度TdbOA置換成還氣乾球溫度TdbRE，求得還氣水蒸氣分壓PwdRE，求得還氣整體溫度XRE，將還氣焓ERE由以下(27)式求得。
還氣焓-ERE=Cp×Tdb+(Cw×TdbRE+Qw)×XRE/4.186[kJ/kg(DA)]‧‧‧(27)
在外氣焓EOA及還氣焓ERE的差分值將外氣導入量q[m3/h]及空氣密度ρ[kg/m3]乘算的熱量是外氣冷卻處理熱量Q_OA，由(28)式運算。
Q_OA=1.293×q×(HOA-HRE)[kJ/h]‧‧‧(28)
且將外氣冷卻處理熱量Q_OA由消耗電力換算的話，消耗電力WH_OA是由(29)式運算。
WH_OA=Q_OA/3600[kW]‧‧‧(29)
<PUE>
伺服器冷卻系統1的PUE，是受電電力(WH_RCV)及伺服器機櫃20的消耗電力(WH_RAC)的比。PUE是由30式求得。又，(30)式是與1式相同。
PUE=WH_RCV/WH_RAC‧‧‧(30)
受電電力(WH_RCV)因為是伺服器機櫃20的消耗電力(WH_RAC)、及冷卻系統其他的消耗電力的和，所以理想是PUE成為1.0。
在伺服器冷卻系統1中，具有外氣冷卻手段26及空調裝置22及熱對流機構24的3種類的冷卻手段。但是，將冷卻系統的消耗電力儘可能減少的話，將全部的冷卻手段時常使用時，其效率差。在此，使PUE減少的方式，使各冷卻手段運轉。
將藉由冷卻系統可以除去的熱量作為冷卻處理熱量(Q_L)。這是與伺服器機櫃20的消耗電力(WH_RAC)相同。且在此，冷卻處理熱量也可以稱為冷卻 負荷。
Q_L=WH_RAC‧‧‧(31)
冷卻處理熱量，是將由空調裝置22、熱對流機構24、外氣冷卻手段26的3個冷卻手段所產生的冷卻處理熱量各設成Q_PAC、Q_TS、Q_OA的話，冷卻處理熱量Q_L是如(32)式表示。
Q_L=Q_PAC+Q_TS+Q_OA‧‧‧(32)
且Q_PAC、Q_TS，Q_OA，是各別將空調裝置22的消耗電力設成WH_PAC、將動作係數設成實COP_PAC、將熱對流機構24的消耗電力設成WH_TS、將動作係數設成修正COP_TS、將外氣冷卻手段26的消耗電力設成WH_OA、將動作係數設成COP_OA的話，如以下的式表示。
Q_PAC=WH_PAC×實COP_PAC‧‧‧(33)
Q_TS=WH_TS×修正COP_TS‧‧‧(34)
Q_OA=WH_OA×COP_OA‧‧‧(35)
消耗電力了額定的話，可以求得由外氣溫度等的影響所產生的動作係數的話，就可以將各冷卻手段的冷卻處理熱量算出。如此的話，對於現在需要的冷卻處理 熱量，才使用那冷卻手段的話，可以使消耗電力最少。
(實施例2)
將本實施例的伺服器冷卻系統2的構成如第16圖所示。對於與實施例1相同部分是附加相同符號並省略說明。伺服器冷卻系統2與伺服器冷卻系統1相比，將櫃式空調機22的消耗電力WH_PAC監視的櫃式空調機電力監視器WHPAC、及將熱對流機構24的消耗電力WH_TS監視的熱對流機構電力監視器WHTS、及熱對流機構蒸發器入口溫度感測器TTS1及熱對流機構蒸發器出口溫度感測器TTS2是被省略。
如伺服器冷卻系統1的(7)式所示，櫃式空調機22的實COP_PAC，是在將外氣溫度作為變數的近似特性式由藉由伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC變化的還氣濕球溫度TwbRE修正。且，如式(14)、式(15)、式(16)所示，熱對流機構24的修正COP_TS，是在將外氣溫度作為變數的近似特性式由藉由伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC變化的熱對流機構24的蒸發器入口溫度TdEV1、及伺服器機櫃20的背面溫度分布修正。
在此，櫃式空調機22的實COP_PAC及熱對流機構24的修正COP_TS是將成為相等的伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC由將外氣乾球溫度TdbOA作為變數的(36)式的近似特性式求得。
WH_RAC=c1×TdbOA2+c2×TdbOA+c3‧‧‧(36)
此結果是如第17圖所示。第17圖，其縱軸是伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC(%)，橫軸是外氣乾球溫度TdbOA(℃)。
伺服器冷卻系統2的處理，是在熱對流機構24的使用的判斷，伺服器負荷變動且實際的伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC，是由(31)式被運算的數值未滿的情況時，熱對流機構24的修正COP_TS是作為櫃式空調機22的實COP_PAC未滿而將熱對流機構24停止。
伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC，是由(31)式被運算的數值以上的情況時，判斷為熱對流機構24的修正COP_TS是櫃式空調機22的實COP_PAC以上並起動熱對流機構24。
由第17圖的圖表例示的話，外氣溫度是在21.0℃時，伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC是約47%以上的話，起動熱對流機構24，若47%未滿的話將熱對流機構24停止。
伺服器冷卻系統2，是與伺服器冷卻系統1相比，控制的精度差，無法將櫃式空調機22的消耗電力WH_PAC及熱對流機構24的消耗電力WH_TS、熱對流機構蒸發器入口溫度TdEV1及熱對流機構的蒸發器出口溫度TdEV2監視。但是，不需要理論及經驗的技巧，現場導入時中的調整可簡易地進行適切的能量控制。
且與伺服器冷卻系統1相比，構成機器被削減，控制裝置30也因單純計算而只要等級較低的裝置即可，所以可以達成整體可由低成本標準展開的系統構築。
<櫃式空調機的冷卻能力的適切化>
接著，說明櫃式空調機22的冷卻能力的適切化。在實施例1也有進行，即朝向資料中心的櫃式空調機22是進行給氣溫度控制。但是，控制的追隨性是不太佳。因此，對應冷卻負荷即伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC，將冷卻能力的要求等級從控制裝置30朝櫃式空調機22指令來達成冷卻能力的適切化。
在第18圖中顯示櫃式空調機22的冷卻能力是4階段的情況。各別顯示：要求等級零是額定運轉，要求等級1是額定的70%，要求等級2是額定的40%，要求等級3是只有循環風扇運轉的不冷卻處理。即，可以設定4階段的要求等級。
從證實資料，在伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC及外氣乾球溫度TdbOA的關係在控制性的面可以最穩定的方法，是在伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC的各範圍可對應外氣乾球溫度TdbOA改變要求等級。在第18圖中，伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC的範圍，是分為：70%~100%、40%~70%、0%~40%的3個範圍。且，依據被設定於伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC的各範圍的外氣乾球溫度TdbOA，變 更4階段的要求等級。如此可達成櫃式空調機22的冷卻能力的適切化，且，可獲得良好的給氣溫度控制的狀況。
但是由任何的要因，給氣乾球溫度TdbSA是一定時間，成為設定值以上的話，就判斷為櫃式空調機22的冷卻能力不足，對於櫃式空調機22將提高冷卻能力的使要求等級訊號指令。
<處理流程2>
接著對於伺服器冷卻系統2的處理流程2使用圖面說明。首先，伺服器已在運轉狀態，空調裝置22和熱對流機構24也已起動者。
參照第19圖，將控制裝置30的電源投入的話就起動實行程式(S200)。接著初期處理被進行(S201)。在初期處理中包含以下的處理。
從由第13圖(a)所示的熱對流機構運轉特性式資料庫將特性式的常數及修正係數，從由第13圖(b)所示的櫃式空調機冷卻能力特性資料庫將對應伺服器機櫃的消耗電力範圍及冷卻能力要求等級的變更時點的外氣溫度上載至記憶體上(S201)。
接著，將從外氣溫濕度感測器、還氣溫濕度感測器、給氣溫濕度感測器所計量的資料取得(S202)。且，將從伺服器機櫃電力監視器所測量的資料取得(S203)。
藉由伺服器負荷通知功能將消耗電力資料輸 入的情況(S204的Y分岐)，是將藉由由經由網路的伺服器的負荷通知功能所取得的負荷率換算並算出伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC(S205)。不藉由伺服器負荷通知功能將消耗電力資料輸入的情況(S204的N分岐)，是將從伺服器機櫃電力監視器所計量的資料取得(S206)。
移至第20圖，對於外氣溫度的伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC，是由將外氣溫度作為變數的熱對流機構運轉特性式被運算的數值以上的情況(S207的Y分岐)，就起動熱對流機構24(S208)。另一方面，由將外氣溫度作為變數的熱對流機構運轉特性式被運算的數值未滿的情況(S207的N分岐)，就將熱對流機構24停止(S209)。
以下是成為與實施例1相同處理流程。具體而言，由與實施例1同樣的方法，將冷卻能力要求等級朝櫃式空調機22指令(S210)。進行外氣冷卻控制(S211)~(S220)(第21圖參照)。進行對於櫃式空調機22的壓縮器的油返回控制的處理(S221)(第22圖參照)。
將PUE及全部COP運算(S222)。進行人機處理。但是，運算顯示無法進行(S223)。且，進行模擬的情況(S224的Y分岐)，是由與實施例1同樣的方法，實行PUE及全部COP的模擬(S225)。進行終了判斷(S226)(S227)，若繼續的情況時返回至步驟S202之前。
如以上伺服器冷卻系統2，因為是不進行將動作係數收束運算，只有求得近似計算，所以機器構成成為 簡便，且控制裝置30的負荷也輕。
(實施例3)
在第23圖顯示本實施例的伺服器冷卻系統3的構成。在伺服器冷卻系統3中，將控制裝置30及櫃式空調機22由LON(局部操作網絡、Local Operating Network)通訊連接。櫃式空調機22，是具有將：給氣溫濕度(TdbSA、RHSA)、還氣溫濕度(TdbRE、RHRE)、外氣溫濕度(TdbOA、RHOA)測量的感測器。且，控制裝置30是從櫃式空調機22將這些的值經由LON通訊取得。
之後的處理是成為與實施例2相同。即，藉由(36)式求得伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC，藉由由(31)式求得的冷卻處理熱量Q_L的大小關係，決定熱對流機構24的運轉的停止。
<處理流程3>
接著對於伺服器冷卻系統3的處理流程3使用圖面說明。首先，伺服器已在運轉狀態，空調裝置22和熱對流機構24也已起動者。
參照第24圖，將控制裝置30的電源投入的話就起動實行程式(S300)。接著進行初期處理(S301)。在初期處理中包含以下的處理。
從由第13圖(a)所示的熱對流機構運轉特性式資料庫將特性式的常數及修正係數，從由第13圖(b)所示 的櫃式空調機冷卻能力特性資料庫將對應伺服器機櫃的消耗電力範圍及冷卻能力要求等級的變更時點的外氣溫度上載至記憶體上(S301)。
接著，櫃式空調機22是將被測量的外氣溫濕度、還氣溫濕度、給氣溫濕度的資料讀入控制裝置30(S302)。這是透過LON通訊進行。且，將由伺服器電力監視器WHRAC所計量的資料讀入(S303)。
藉由伺服器負荷通知功能將伺服器機櫃20的消耗電力資料輸入的情況(S304的Y分岐)，是將藉由由網路經由的伺服器的負荷通知功能被輸入的負荷率換算將伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC取得(S305)。伺服器負荷通知功能無法使用的情況(S304的N分岐)，是將由伺服器電力監視器WHRAC所計量的資料取得(S306)。
移至第25圖，由與實施例2同樣的方法，與由將伺服器機櫃20的消耗電力WH_RAC、及外氣乾球溫度TdbOA作為變數的熱對流機構運轉特性式被運算的數值(36式)相比較，決定是否將熱對流機構24運轉(S307)~(S309)。且，由與實施例1同樣的方法，將冷卻能力要求等級朝櫃式空調機22指令(S310)。
移至第26圖，由與實施例1同樣的方法，進行外氣冷卻控制(S311)~(S320)。移至第27圖，由與實施例1同樣的方法，進行對於櫃式空調機22的壓縮器的油返回控制的處理(S321)。且，由與實施例1同樣的方法，將PUE及全部COP運算(S322)。其後，由與實施例1同 樣的方法，進行人機處理。但是，運算顯示無法進行(S323)。
且進行模擬的情況(S324的Y分岐)，是由與實施例1同樣的方法，實行PUE及全部COP的模擬(S325)。在最後進行終了判斷(S326)(S327)，若繼續的情況時返回至步驟S302之前。如以上，櫃式空調機22本身是具有溫濕度的感測器的情況時，構成可以更簡潔。
[產業上的可利用性]
本發明，是可以最佳利用在伺服器冷卻系統。特別是將熱對流機構及空調裝置由串聯使用的冷卻系統，可以有用地利用。

Claims (7)

  1. 一種伺服器冷卻系統，是將室內實質上2分割，在一方形成冷通道，在另一方形成熱通道，在前述冷通道及前述熱通道的交界上配置了伺服器機櫃，其特徵為，具有：設在前述熱通道側的空調裝置(櫃式空調機)、及從前述空調裝置至前述冷通道為止被配置的循環路、及設在前述伺服器機櫃以外的前述交界上的遮蔽手段，在前述遮蔽手段中，設有從前述冷通道至前述熱通道可通風的長廊，在前述熱通道側中，配置有由蒸發器及凝縮器所構成的熱對流機構，前述蒸發器是被配置於前述伺服器機櫃的熱通道側，前述凝縮器，是被配置於前述室外，前述熱對流機構，是動作係數被算出，依據與前述空調裝置的動作係數(COP)的比較，來決定作動的有無。
  2. 如申請專利範圍第1項的伺服器冷卻系統，其中，具有外氣冷卻手段，前述外氣冷卻手段，是由：在前述熱通道側中將前述熱通道的空氣排氣的排氣手段、及將外氣取入並供給至前述循環路的由外氣取入手段所構成。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的伺服器冷卻系統，其 中，前述空調裝置，是依據伺服器機櫃消耗電力，使運轉狀態被變更。
  4. 如申請專利範圍第1或2項的伺服器冷卻系統，其中，前述熱對流機構，是依據外氣溫度，來決定作動的有無。
  5. 如申請專利範圍第1或2項的伺服器冷卻系統，其中，外氣的焓是比前述熱通道中的空氣的焓小，外氣的乾球溫度是比前述熱通道中的乾球溫度低，被供給至前述冷通道中的冷氣的相對濕度是比被預先決定的上限值低的情況時，使用前述外氣冷卻手段。
  6. 如申請專利範圍第5項的伺服器冷卻系統，其中，進一步具有將被供給至前述冷通道中的冷氣加濕的加濕器，前述冷氣的相對濕度是比被預先決定的相對濕度低的情況時，使前述加濕器作動。
  7. 如申請專利範圍第1項的伺服器冷卻系統，其中，前述櫃式空調機進行壓縮器油返回控制時，將前述熱對流機構及前述外氣冷卻手段停止。
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