(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内の床に設置された発熱源を収納するラックと、前記ラックの上方に前記室内の天井との間に配置される局所空調装置と、前記天井の上空間と前記床の下空間とを接続する風路内に配置されるベース空調装置と、前記局所空調装置および前記ベース空調装置を制御する制御装置と、を備える発熱源冷却システムにおいて、
前記ラックおよび前記局所空調装置により前記室内を区画することで、前記局所空調装置および前記ベース空調装置が冷気を送出しかつ前記ラックが冷気を導入する冷気エリアを前記室内の所定の空間に形成し、前記局所空調装置および前記ベース空調装置が暖気を吸入しかつ前記ラックが導入した冷気を前記発熱源との熱交換により暖気として排出する暖気エリアを前記室内の所定の空間に形成し、
前記局所空調装置は、当該局所空調装置から前記冷気エリアへ送出する風量を計測する第１の計測手段と、前記暖気エリアから吸入した暖気を冷却して所定の風量を前記冷気エリアへ送出する第１の通流手段と、を有し、
前記ラックは、当該ラックが前記暖気エリアへ排出する風量を計測する第２の計測手段を有し、
前記ベース空調装置は、当該ベース空調装置から前記冷気エリアへ送出する風量を計測する第３の計測手段と、前記天井から吸入した前記暖気エリアの暖気を冷却して所定の風
量を前記床下空間から前記冷気エリアへ送出する第３の通流手段と、を有し、
前記制御装置は、前記第１の計測手段の計測値および前記第３の計測手段の計測値の和が、前記第２の計測手段の計測値と略同量であって、前記第１の通流手段から送出する冷気量と前記第３の通流手段から送出する冷気量とを前記局所空調装置と前記ベース空調装置との負荷に応じた冷気量となるように、前記第１の通流手段および前記第３の通流手段を制御する、
ことを特徴とする発熱源冷却システム。
【請求項２】
室内の床に設置された発熱源を収納する一対のラック列により、当該一対のラック列が対向する側に冷気エリアが形成され、当該一対のラック列が対向しない側に暖気エリアが形成されている室内において、前記発熱源を冷却する発熱源冷却システムであって、
前記ラック列を構成する各ラックの上方に前記室内の天井との間に配置される局所空調装置と、
前記天井の上空間と前記床の下空間とを接続する風路内に配置されるベース空調装置と、
前記ラック列を構成する各ラックに対応する前記局所空調装置および前記ベース空調装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記局所空調装置は、当該局所空調装置から前記冷気エリアへ送出する風量を計測する第１の計測手段と、前記暖気エリアから吸入した暖気を冷却して所定の風量を前記冷気エリアへ送出する第１の通流手段と、を有し、
前記ラックは、当該ラックが前記暖気エリアへ排出する風量を計測する第２の計測手段を有し、
前記ベース空調装置は、当該ベース空調装置から前記冷気エリアへ送出する風量を計測する第３の計測手段と、前記天井から吸入した前記暖気エリアの暖気を冷却して所定の風量を前記床下空間から前記冷気エリアへ送出する第３の通流手段と、を有し、
前記制御装置は、前記第１の計測手段の計測値および前記第３の計測手段の計測値の和が、前記第２の計測手段の計測値と略同量であって、前記第１の通流手段から送出する冷気量と前記第３の通流手段から送出する冷気量とを前記局所空調装置と前記ベース空調装置との負荷に応じた冷気量となるように、前記第１の通流手段および前記第３の通流手段を制御する、
ことを特徴とする発熱源冷却システム。
【請求項３】
前記一対のラック列の端部にあるラックの室内壁と対向する側面と、当該一対のラック列の端部にあるラックに対応する前記局所空調装置の室内壁と対向する側面とを、床から天井高さまである遮蔽材で覆うことを特徴とする請求項２に記載の発熱源冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばサーバのような発熱源を空調装置で冷却する発熱源冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５を用いて従来技術を説明する。データセンタに収容されるサーバ（発熱源）３１を収納したサーバラック３は、前面から冷気を吸い込み、背面から排出する。従来のサーバ冷却システムは、サーバラック３の前面側に冷気の流通する空間（図５にドットで示したコールドアイル４１）、背面側に暖気の流通する空間（図５に斜線で示したホットアイル４２）を設ける。そして、ホットアイル４２の暖気を、たとえばベース空調装置１や局所空調装置２などによって冷却して、その冷却した空気をコールドアイル４１へ送出する。
【０００３】
この方式では、ラックと天井の間に複数の隙間があるため、ホットアイルとコールドアイルが空間的に繋がっていることにより、その隙間を介して暖気と冷気が混合してしまい、サーバ冷却システムのエネルギー効率が著しく悪化するという課題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の従来技術では、ホットアイル４２とコールドアイル４１とが空間的に繋がっている隙間にアイルキャップ６（隔壁）を設けて、暖気と冷気の混合を防止するという対策を行っている。
【０００５】
ただ、配線や機器の設置などの都合により、現地工事を行ってアイルキャップ６で複数の隙間を完全に遮断することは難しく、どうしても小さな隙間が存在してしまう。そこで、特許文献２のような方式が提案されている。この発明によれば、アイルキャップの一部にわざと流路抵抗の低い大きめの隙間を設け、そこに気流検知センサを設置する。そして、この隙間を流れる気流を最小化するように、冷気供給量を制御することにより、全体の各隙間の漏れ気流を最小化し、サーバ冷却システムのエネルギー効率を従来方式より向上しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１８４０７０号公報
【特許文献２】特開２００９−２５７７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１および特許文献２の従来技術は、アイルキャップを設置するため、アイルキャップの建材や、この建材を設置するための工事作業が必要となる。加えて、サーバ冷却システムのエネルギー効率を向上するため、できるだけ隙間無くアイルキャップを設置しようとすると、工事作業にかかる手間や時間が大きくなるという問題がある。よって、従来技術では、高い省エネ効果を期待できるものの、アイルキャップ設置のための建材や大きな作業が発生するという課題を残している。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、アイルキャップを設置することなく、暖気と冷気の混合による冷却効率の悪化を抑制できる発熱源冷却システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、
室内の床に設置された発熱源を収納するラックと、前記ラックの上方に前記室内の天井との間に配置される局所空調装置と、前記天井の上空間と前記床の下空間とを接続する風路内に配置されるベース空調装置と、前記局所空調装置および前記ベース空調装置を制御する制御装置と、を備える発熱源冷却システムにおいて、
前記ラックおよび前記局所空調装置により前記室内を区画することで、前記局所空調装置および前記ベース空調装置が冷気を送出しかつ前記ラックが冷気を導入する冷気エリアを前記室内の所定の空間に形成し、前記局所空調装置および前記ベース空調装置が暖気を吸入しかつ前記ラックが導入した冷気を前記発熱源との熱交換により暖気として排出する暖気エリアを前記室内の所定の空間に形成し、
前記局所空調装置は、当該局所空調装置から前記冷気エリアへ送出する風量を計測する第１の計測手段と、前記暖気エリアから吸入した暖気を冷却して所定の風量を前記冷気エリアへ送出する第１の通流手段と、を有し、
前記ラックは、当該ラックが前記暖気エリアへ排出する風量を計測する第２の計測手段を有し、
前記ベース空調装置は、当該ベース空調装置から前記冷気エリアへ送出する風量を計測
する第３の計測手段と、前記天井から吸入した前記暖気エリアの暖気を冷却して所定の風量を前記床下空間から前記冷気エリアへ送出する第３の通流手段と、を有し、
前記制御装置は、前記第１の計測手段の計測値および前記第３の計測手段の計測値の和が、前記第２の計測手段の計測値と略同量であって、前記第１の通流手段から送出する冷気量と前記第３の通流手段から送出する冷気量とを前記局所空調装置と前記ベース空調装置との負荷に応じた冷気量となるように、前記第１の通流手段および前記第３の通流手段を制御する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の発熱源冷却システムによれば、アイルキャップを設置することなく、暖気と冷気の混合による冷却効率の悪化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の発熱源冷却システムの一構成例を示す図である。
【図２】図１の発熱源冷却システムを上からみた断面図である。
【図３】本発明の発熱源冷却システムの一構成例を示す図である。
【図４】図３の発熱源冷却システムを上からみた断面図である。
【図５】従来のサーバ冷却システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
解決課題である暖気と冷気の混合は、局所空調装置やベース空調装置によって暖気エリアの暖気を冷却して冷気エリアへ移動させる空気の量と、サーバのたとえばＣＰＵ冷却ファンによって冷気エリアの冷気を暖めて暖気エリアへ移動させる空気の量とが等しくない場合に、その過不足分の気流が隙間を通って流れることにより生じる。
【００１６】
そこで、本発明の実施例は、局所空調装置やベース空調装置が冷気エリアへ供給する気流量と、たとえばサーバのＣＰＵファンのような発熱源を冷却する手段が暖気エリアへ供給する気流量とを等しくなるように制御して、暖気と冷気の混合を抑制するものである。このとき、たとえばサーバラックと天井の間のような隙間に冷気エリアと暖気エリアを隔離するための隔壁（アイルキャップ）を設置することはしない。
【００１７】
以下、添付図面を適宜参照しながら、本発明にかかる発熱源冷却システムの好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の発熱源冷却システムの一構成例であり、ベース空調装置および局所空調装置を備えたデータセンタを横からみた断面図である。図２は、図１の発熱源冷却システムを上からみた断面図である。
【００１８】
データセンタは、室内を冷却するためのベース空調装置１および局所空調装置２、室内の床に設置されるサーバラック３を有する。局所空調装置２は、サーバラック３の上方に、サーバラック３と室内の天井５１との間に、天井から吊り下げて配置されている。つまり、局所空調装置２は、室内の天井５１から第１の距離を隔て、かつサーバラック３から第２の距離を隔てて、サーバラック３と天井５１との間に配置される。
【００１９】
ベース空調装置１は第３の制御装置１５により、局所空調装置２は第１の制御装置２５により、サーバラック３は第２の制御装置３５により制御される。第４の制御装置７は、温度や湿度、風向や風量などを示す種々のセンサ出力値に基づき、第１〜第３の制御装置を制御するマスタの役割を果たしている。
【００２０】
他の制御装置を制御するマスタの役割を、第１〜第３の制御装置のいずれかが担うことで、第４の制御装置７を省略することもできる。反対に、第４の制御装置７が、第１〜第３の制御装置のすべての役割を担うことで、第１〜第３の制御装置を省略することもできる。
【００２１】
ベース空調装置１の設置台数は、１台でもよいし、複数台でもよい。サーバラック３の設置数量は、１つでもよいし、図１上の奥行き方向に複数個を並べラック列として構成してもよい。サーバラック３と同様に、局所空調装置２の配置台数は、１台でもよいし、図１上の奥行き方向に複数台を並べる構成としてもよい。
【００２２】
室内は、サーバラック３および局所空調装置２により、図１上の右側にドットで示す冷気エリア４１と、図１上の左側に斜線で示す暖気エリア４２とに区画されている。冷気エリア４１は、局所空調装置２が冷気を送出し、かつサーバラック３が前面から冷気を導入するように、室内の所定の空間に形成されている。暖気エリア４２は、局所空調装置２が暖気を吸入し、かつサーバラック３が前面から導入した冷気を背面から暖気として排出するように、室内の所定の空間に形成されている。
【００２３】
図２を適宜参照しながら説明する。室内を、サーバラック３および局所空調装置２により図１上で左右に区画し、冷気エリア４１と暖気エリア４２を形成するため、図１上の手前側および奥行き側にあるデータセンタの壁と、サーバラック３および局所空調装置２との間、側方空間４３は、間隔が狭いことが望ましい。この間隔が広い場合は、遮蔽材４４を、サーバラック３の側面および局所空調装置２の側面に近接するように設置し、たとえば冷気エリア４１の冷気がサーバラック３の側面を通って暖気エリア４２へ漏れないように（回り込まないように）することが望ましい。遮蔽材４４には、たとえばビニル製のカーテンを使うことができる。このカーテンは、一枚の大きな布状のものを使ってもよいし、冷気エリアへ人が出入り可能となるように左右に開閉できるタイプ、もしくは縦方向に短冊状に形成することができる。
【００２４】
ここで、サーバラック３の形状は直方体であり、局所空調装置２と向き合う天面と、床５２と向き合う底面と、冷気を導入する前面と、暖気を排出する背面と、残りの２つの側面から構成される。すなわち、サーバラック３の側面とは、図１上の手前側および奥行き側にあるデータセンタの壁と対向している部分である。局所空調装置２の側面とは、サーバラック３の２つの側面と平行な面であり、かつ、データセンタの壁と対向している部分を意味している。
【００２５】
遮蔽材４４の大きさは、高さと横幅と厚さで定義できる。遮蔽材４４の高さは、冷気または暖気が漏れないように、天井から床までの高さを有することが望ましい。遮蔽材４４の横幅は、たとえば冷気エリア４１の冷気が、遮蔽材４４と図１上の手前側および奥行き側にあるデータセンタの壁との間を通らない（回り込まない）程度の幅を有することが望ましい。遮蔽材４４は、さらには図２に示すように、図１上の手前側および奥行き側にあるデータセンタの壁と同程度の幅を有することが望ましい。
【００２６】
データセンタは、天井５１の上に空間を有する二重天井となっており、床５２の下に空間を有する二重床となっている。ベース空調装置１は、天井上空間と床下空間とを接続する風路内に配置される。ベース空調装置１は、暖気を冷却して冷気を生成するための熱交換器１１、室外から点線で示す配管１３を介して交換器１１へ冷媒を供給する冷凍機１２、ファン１４、第３の制御装置１５を有する。
【００２７】
ファン１４は、室内の天井５１から吸入した暖気エリア４２の暖気を冷却して、所定の風量を床下空間から冷気エリア４１へ送出する第３の通流手段を構成する。また、本実施例のファン１４は、ベース空調装置１から冷気エリア４１へ送出する冷気の風量を計測する第３の計測手段を兼ねている。ベース空調装置１が送出する冷気の風量は、第３の計測手段が、ファン１４の回転数から算出する。ベース空調装置１が送出する冷気の風量は、第３の計測手段が、ファン１４の回転数を与えるインバータの周波数およびファン１４の回転数に応じて変化する電流値から算出してもよい。第３の計測手段としては、ファン１４とは別に、不図示の気流計をファン１４近傍に設置してもよい。
【００２８】
第３の制御装置１５は、第３の通流手段を制御して、ベース空調装置１から冷気エリア４１へ所定の風量の冷気を送出する。第３の制御装置１５は、目標とする冷気の風量を得られるように、インバータの周波数を制御するなどして、ファン１４の回転数を制御する。
【００２９】
局所空調装置２は、暖気を冷却して冷気を生成するための熱交換器２１、室外から点線で示す配管２３を介して交換器２１へ冷媒を供給する冷凍機２２、ファン２４、第１の制御装置２５を有する。
【００３０】
ファン２４は、暖気エリア４２から吸入した暖気を冷却して、所定の風量を冷気エリア４１へ送出する第１の通流手段を構成する。また、本実施例のファン２４は、局所空調装置２から冷気エリア４１へ送出する冷気の風量を計測する第１の計測手段を兼ねている。局所空調装置２が送出する冷気の風量は、第１の計測手段が、ファン２４の回転数から算出する。局所空調装置２が送出する冷気の風量は、第１の計測手段が、ファン２４の回転数を与えるインバータの周波数およびファン２４の回転数に応じて変化する電流値から算出してもよい。第１の計測手段としては、ファン２４とは別に、不図示の気流計をファン２４の近傍に設置してもよい。
【００３１】
第１の制御装置２５は、第１の通流手段を制御して、局所空調装置２から冷気エリア４１へ所定の風量の冷気を送出する。第１の制御装置２５は、第１の通流手段を制御して、局所空調装置２から冷気エリア４１へ所定の風量の冷気を送出する。第１の制御装置２５は、目標とする冷気の風量を得られるように、インバータの周波数を制御するなどして、ファン２４の回転数を制御する。
【００３２】
サーバラック３は、発熱源としてのサーバ３１、ファン３２、第２の制御装置３５を有する。
ファン３２は、冷気エリア４１から導入した冷気を、発熱源であるサーバ３１との熱交換により所定の風量の暖気として暖気エリア４２へ排出する第２の通流手段を構成する。また、本実施例のファン３２は、サーバラック３から暖気エリア４２へ排出する暖気の風量を計測する第２の計測手段を兼ねている。サーバラック３が排出する暖気の風量は、第２の計測手段が、ファン３２の回転数から算出する。サーバラック３が排出する暖気の風量は、第２の計測手段が、ファン３２の回転数を与えるインバータの周波数およびファン３２の回転数に応じて変化する電流値から算出してもよい。第２の計測手段としては、ファン３２とは別に、不図示の気流計をファン３２近傍に設置してもよい。
【００３３】
第２の制御装置３５は、第２の通流手段を制御して、サーバラック３から暖気エリア４２へ所定の風量の暖気を排出する。第２の制御装置３５は、第２の通流手段を制御して、サーバラック３から暖気エリア４２へ所定の風量の暖気を排出する。第２の制御装置３５は、目標とする暖気の風量を得られるように、インバータの周波数を制御するなどして、ファン３２の回転数を制御する。
【００３４】
マスタとして機能する第４の制御装置は、第１〜３の計測手段の計測値に基づき、局所空調装置２が有する第１の通流手段と、サーバラック３が有する第２の通流手段と、ベース空調装置１が有する第３の通流手段を制御する。
【００３５】
サーバラック３と局所空調装置２との間や、局所空調装置２と天井５１との間には、隙間が存在する。この隙間を介して、暖気エリア４２の暖気と冷気エリア４１の冷気が混合してしまうと、サーバ３１の冷却効率が悪化する。そこで、本発明の実施例は、ベース空調装置１や局所空調装置２が冷気エリア４１へ供給する気流量と、サーバラック３が暖気エリア４２へ供給する気流量とを等しくなるように制御して、冷気エリア４１と暖気エリア４２との間にアイルキャップを設置することなく、暖気と冷気の混合を抑制（冷却効率を改善）するものである。
【００３６】
＜第１の実施形態＞
制御装置が、サーバラック３が排出する暖気量と等しくなるように、局所空調装置２が送出する冷気量を制御する場合を示す。
【００３７】
第２の計測手段は、サーバラック３のファン３２が暖気エリア４２に供給する暖気量を、ファン３２の回転数に基づき計測し、その値を第４の制御装置７に入力する。また、第１の計測手段は、局所空調装置２のファン２２が冷気エリア４１に供給する冷気量を、ファン２２の回転数に基づき計測し、その値を第４の制御装置７に入力する。
【００３８】
第４の制御装置７は、局所空調装置２が送出する冷気量が、サーバラック３のファン３２が排出する暖気量と等しくなるように、局所空調装置２の第１の制御装置に指示を与える。具体的には、第４の制御装置７は、第２の計測手段の計測値と第１の計測手段の計測値との差分を求め、この差分を解消するように、局所空調装置２の第１の制御装置に指示を与える。第１の制御装置は、第４の制御装置からの制御指令に基づき第１の通流手段を介してファン２４を制御することで、局所空調装置２の冷気量を調節する。
【００３９】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態とは反対に、制御装置が、局所空調装置２が送出する冷気量と等しくなるように、サーバラック３が排出する暖気量を制御する場合を示す。
【００４０】
第１の計測手段は、局所空調装置２が冷気エリア４１へ送出する冷気量を、ファン２４の回転数に基づき計測し、その値を第４の制御装置７に入力する。また、第２の計測手段は、サーバラック３のファン３２が暖気エリア４２に供給する暖気量を、ファン３２の回転数に基づき計測し、その値を第４の制御装置７に入力する。
【００４１】
第４の制御装置７は、サーバラック３のファン３２が排出する暖気量が、局所空調装置２が送出する冷気量と等しくなるように、サーバラック３の第２の制御装置に指示を与える。具体的には、第４の制御装置７は、第２の計測手段の計測値と第１の計測手段の計測値との差分を求め、この差分を解消するように、サーバラック３の第２の制御装置に指示を与える。第２の制御装置は、第４の制御装置からの制御指令に基づき第２の通流手段を介してファン３２を制御することで、サーバラック３の暖気量を調節する。
【００４２】
＜第３の実施形態＞
第１の実施形態に対して、ベース空調装置１と追加したときの実施形態であり、制御装置が、サーバラック３が排出する暖気量と等しくなるように、ベース空調装置１および局所空調装置２が送出する冷気量を制御する場合を示す。
【００４３】
第２の計測手段は、サーバラック３のファン３２がホットアイル４２に供給する暖気量を、ファン３２の回転数に基づき計測し、その値を第４の制御装置７に入力する。第１の計測手段は、局所空調装置２のファン２２が冷気エリア４１に供給する冷気量を、ファン２２の回転数に基づき計測し、その値を第４の制御装置７に入力する。第３の計測手段は、ベース空調装置１のファン１２が冷気エリア４１に供給する冷気量を、ファン１２の回転数に基づき計測し、その値を第４の制御装置７に入力する。
【００４４】
第４の制御装置７は、ベース空調装置１および局所空調装置２が送出する冷気量の合計値が、サーバラック３のファン３２が排出する暖気量と等しくなるように、ベース空調装置１の第３の制御装置や局所空調装置２の第１の制御装置に指示を与える。具体的には、第４の制御装置７は、第２の計測手段の計測値と第３の計測手段の計測値との合計値を求め、この合計値と第１の計測手段の計測値との差分を求め、この差分を解消するように、ベース空調装置１の第３の制御装置や局所空調装置２の第１の制御装置に指示を与える。第３の制御装置は第４の制御装置からの制御指令に基づき第３の通流手段を介してファン１４を制御し、第１の制御装置は第４の制御装置からの制御指令に基づき第１の通流手段を介してファン２４を制御することで、ベース空調装置１の冷気量や局所空調装置２の冷気量を調節する。
【００４５】
第４の制御装置７は、ベース空調装置１と局所空調装置２とで冷気の送出量を均等に配分するように制御指令を出してもよいし、ベース空調装置１の負荷と局所空調装置２の負荷を考慮して冷気の送出量を配分するように制御指令を出してもよい。
【００４６】
＜第４の実施形態＞
第３の実施形態とは反対に、制御装置が、ベース空調装置１および局所空調装置２が送出する冷気量の合計値と等しくなるように、サーバラック３が排出する暖気量を制御する場合を示す。
【００４７】
第３の計測手段は、ベース空調装置１が冷気エリア４１へ送出する冷気量を、ファン１４の回転数に基づき計測し、その値を第４の制御装置７に入力する。第１の計測手段は、局所空調装置２が冷気エリア４１へ送出する冷気量を、ファン２４の回転数に基づき計測し、その値を第４の制御装置７に入力する。第２の計測手段は、サーバラック３のファン３２がホットアイル４２に供給する暖気量を、ファン３２の回転数に基づき計測し、その値を第４の制御装置７に入力する。
【００４８】
第４の制御装置７は、サーバラック３のファン３２が排出する暖気量が、ベース空調装置１および局所空調装置２が送出する冷気量の合計値と等しくなるように、サーバラック３の第２の制御装置に指示を与える。具体的には、第４の制御装置７は、第２の計測手段の計測値と第３の計測手段の計測値との合計値を求め、この合計値と第１の計測手段の計測値との差分を求め、この差分を解消するように、サーバラック３の第２の制御装置に指示を与える。第２の制御装置は、第４の制御装置からの制御指令に基づき第２の通流手段を介してファン３２を制御することで、サーバラック３の暖気量を調節する。
【００４９】
＜第５の実施形態＞
なお、本発明は、図３のようなデータセンタの構成においても、好適に実施される。サーバラック３および局所空調装置２は、図３の奥行き方向に、列状に並んでいる。図４は、図３の発熱源冷却システムを上からみた断面図である。
【００５０】
すなわち、一般的なデータセンタと同じく、室内の床５２に、発熱源３１を収納したサーバラック３が列状に並んだラック列が少なくとも一対ある。一対のラック列が対向する側に冷気エリア４１が形成され、一対のラック列が対向しない側に暖気エリア４２が形成されている。ラック列は、前面から冷気エリア４１の冷気を導入し、背面から暖気を暖気エリア４２に排出する。
【００５１】
ラック列を構成する各ラック３の上方には、各ラック３に対応させて、各ラック３と室内の天井５１との間に局所空調装置２が配置される。ラック列を構成する各ラック３に対応する局所空調装置２を個別に制御する制御装置を備える。
【００５２】
局所空調装置２は、冷気エリアへ送出する風量を計測する第１の計測手段と、暖気エリア４２から吸入した暖気を冷却して所定の風量を冷気エリア４１へ送出する第１の通流手段２４と、を有する。ラック列を構成する各ラック３は、冷気エリア４１から導入した冷気を発熱源３１との熱交換により暖気として暖気エリア４２へ排出する風量を計測する第２の計測手段を有する。
【００５３】
そして、制御装置が、各サーバラック３が排出する暖気量の合計値と等しくなるように、各局所空調装置２が送出する冷気量の合計値を制御する。
第２の計測手段は、サーバラック３のファン３２が暖気エリア４２に供給する暖気量を、ファン３２の回転数に基づき計測し、計測値を収集した第２の制御装置３５がその値を第４の制御装置７に入力する。第４の制御装置７には、各サーバラック３が暖気エリア４２に供給する暖気量が入力され、第４の制御装置７は、各サーバラック３が排出する暖気量の合計値を算出する。第１の計測手段は、局所空調装置２のファン２２が冷気エリア４１に供給する冷気量を、ファン２２の回転数に基づき計測し、計測値を収集した第１の制御装置２５がその値を第４の制御装置７に入力する。第４の制御装置７には、各局所空調装置２が冷気エリア４１に供給する冷気量が入力され、第４の制御装置７は、各局所空調装置２が供給する冷気量の合計値を算出する。
【００５４】
なお、本実施形態では、第４の制御装置７が、各サーバラック３が排出する暖気量の合計値および各局所空調装置２が供給する冷気量の合計値を算出するものとしたが、本発明はこの実施形態に限定されない。たとえば、第２の制御装置３５が、各サーバラック３が排出する暖気量の合計値を算出してから、この算出値を第４の制御装置７に入力してもよい。同様に、第１の制御装置２５が、各局所空調装置２が送出する冷気量の合計値を算出してから、この算出値を第４の制御装置７に入力してもよい。
【００５５】
第４の制御装置７は、各局所空調装置２が送出する冷気量の合計値が、サーバラック３のファン３２が排出する暖気量の合計値と等しくなるように、各局所空調装置２の第１の制御装置に指示を与える。具体的には、第４の制御装置７は、第２の計測手段の計測値の合計値と第１の計測手段の計測値の合計値との差分を求め、この差分を解消するように、各局所空調装置２の第１の制御装置に指示を与える。
【００５６】
第１の制御装置は、第４の制御装置からの制御指令に基づき第１の通流手段を介してファン２４を制御することで、各局所空調装置２の冷気量を調節する。各局所空調装置２が送出する冷気量は、第２の計測手段の計測値の合計値と第１の計測手段の計測値の合計値との差分を各局所空調装置２へ均等に配分してもよいし、各サーバラック３の発熱量を考慮して各局所空調装置２に配分してもよい。
【００５７】
たとえば冷気エリア４１の冷気が、局所空調装置２の側面と図１上の手前側および奥行き側にあるデータセンタの壁との間を通らないようにするため、一対のラック列の端部にあるラック３の室内壁と対向する側面と、この一対のラック列の端部にあるラック３に対応する局所空調装置の室内壁と対向する側面とを、図４に示すように床から天井高さまである遮蔽材で覆うことが望ましい。図４に示すように、遮蔽材の横幅は、少なくとも対向するラック列間を覆う幅である。
【００５８】
＜第６の実施形態＞
なお、本発明は、図３のようなデータセンタの構成においても、好適に実施される。そして、サーバラック３および局所空調装置２は、図３の奥行き方向に、列状に並んでいる。図４は、図３の発熱源冷却システムを上からみた断面図である。
【００５９】
すなわち、一般的なデータセンタと同じく、室内の床５２に、発熱源３１を収納したサーバラック３が列状に並んだラック列が少なくとも一対ある。一対のラック列が対向する側に冷気エリア４１が形成され、一対のラック列が対向しない側に暖気エリア４２が形成されている。ラック列は、前面から冷気エリア４１の冷気を導入し、背面から暖気を暖気エリア４２に排出する。
【００６０】
ラック列を構成する各ラック３の上方には、各ラック３に対応させて、各ラック３と室内の天井５１との間に局所空調装置２が配置される。ラック列を構成する各ラック３を個別に制御する制御装置を備える。
【００６１】
局所空調装置２は、冷気エリアへ送出する風量を計測する第１の計測手段を有する。ラック列を構成する各ラック３は、暖気エリアへ排出する風量を計測する第２の計測手段と、冷気エリア４１から導入した冷気を発熱源３１との熱交換により暖気として暖気エリア４２へ排出する風量を計測する第２の計測手段と、を有する。
【００６２】
そして、制御装置が、各局所空調装置２が送出する冷気量の合計値と等しくなるように、各サーバラック３が排出する暖気量の合計値を制御する。
第１の計測手段は、局所空調装置２が冷気エリア４１へ送出する冷気量を、ファン２４の回転数に基づき計測し、計測値を収集した第１の制御装置２５がその値を第４の制御装置７に入力する。第４の制御装置７には、各局所空調装置２が冷気エリア４１へ送出する冷気量が入力され、第４の制御装置７は、各局所空調装置２が送出する冷気量の合計値を算出する。第２の計測手段は、サーバラック３のファン３２が暖気エリア４２に供給する暖気量を、ファン３２の回転数に基づき計測し、計測値を収集した第２の制御装置３５がその値を第４の制御装置７に入力する。第４の制御装置７には、各サーバラック３が暖気エリア４２に供給する暖気量が入力され、第４の制御装置７は、各サーバラック３が排出する暖気量の合計値を算出する。
【００６３】
第４の制御装置７は、サーバラック３のファン３２が排出する暖気量の合計値が、各局所空調装置２が送出する冷気量の合計値と等しくなるように、各サーバラック３の第２の制御装置に指示を与える。具体的には、第４の制御装置７は、第２の計測手段の計測値の合計値と第１の計測手段の計測値の合計値との差分を求め、この差分を解消するように、各サーバラック３の第２の制御装置に指示を与える。
【００６４】
第２の制御装置は、第４の制御装置からの制御指令に基づき第２の通流手段を介してファン３２を制御することで、各サーバラック３の暖気量を調節する。各サーバラック３が排出する暖気量は、各サーバラック３の排出量を均等に配分してもよいし、各局所空調装置２の冷却能力を考慮して各サーバラック３の排出量を配分してもよい。
【００６５】
たとえば冷気エリア４１の冷気が、局所空調装置２の側面と図１上の手前側および奥行き側にあるデータセンタの壁との間を通らないようにするため、一対のラック列の端部にあるラック３の室内壁と対向する側面と、この一対のラック列の端部にあるラック３に対応する局所空調装置の室内壁と対向する側面とを、図４に示すように床から天井高さまである遮蔽材で覆うことが望ましい。図４に示すように、遮蔽材の横幅は、少なくとも対向するラック列間を覆う幅である。
【００６６】
＜第７の実施形態＞
なお、本発明は、図３のようなデータセンタの構成においても、好適に実施される。図３においては、ベース空調装置１は図示を省略している。そして、サーバラック３および局所空調装置２は、図３の奥行き方向に、列状に並んでいる。図４は、図３の発熱源冷却システムを上からみた断面図である。
【００６７】
すなわち、一般的なデータセンタと同じく、室内の床５２に、発熱源３１を収納したサーバラック３が列状に並んだラック列が少なくとも一対ある。一対のラック列が対向する側に冷気エリア４１が形成され、一対のラック列が対向しない側に暖気エリア４２が形成されている。ラック列は、前面から冷気エリア４１の冷気を導入し、背面から暖気を暖気エリア４２に排出する。
【００６８】
ラック列を構成する各ラック３の上方には、各ラック３に対応させて、各ラック３と室内の天井５１との間に局所空調装置２が配置される。天井５１の上の空間と床５２の下の空間とを接続する風路内に、ベース空調装置１が配置される。ラック列を構成する各ラック３に対応する局所空調装置２およびベース空調装置１を個別に制御する制御装置を備える。
【００６９】
局所空調装置２は、冷気エリア４１へ送出する風量を計測する第１の計測手段と、暖気エリア４２から吸入した暖気を冷却して所定の風量を冷気エリア４１へ送出する第１の通流手段２４と、を有する。ラック列を構成する各ラック３は、冷気エリア４１から導入した冷気を発熱源３１との熱交換により暖気として暖気エリア４２へ排出する風量を計測する第２の計測手段を有する。ベース空調装置１は、冷気エリア４１へ送出する風量を計測する第３の計測手段と、天井上空間から吸入した暖気エリア４２の暖気を冷却して所定の風量を床下空間から冷気エリア４１へ送出する第３の通流手段１４を有する。
【００７０】
そして、制御装置が、各サーバラック３が排出する暖気量の合計値と等しくなるように、ベース空調装置１および各局所空調装置２が送出する冷気量の合計値を制御する。
第２の計測手段は、サーバラック３のファン３２がホットアイル４２に供給する暖気量を、ファン３２の回転数に基づき計測し、計測値を収集した第２の制御装置３５がその値を第４の制御装置７に入力する。第４の制御装置７には、各サーバラック３がホットアイル４２に供給する暖気量が入力され、第４の制御装置７は、各サーバラック３が排出する暖気量の合計値を算出する。第１の計測手段は、局所空調装置２のファン２２が冷気エリア４１に供給する冷気量を、ファン２２の回転数に基づき計測し、計測値を収集した第１の制御装置２５がその値を第４の制御装置７に入力する。第３の計測手段は、ベース空調装置１のファン１２が冷気エリア４１に供給する冷気量を、ファン１２の回転数に基づき計測し、計測値を収集した第３の制御装置１５がその値を第４の制御装置７に入力する。第４の制御装置７には、各局所空調装置２およびベース空調装置１が冷気エリア４１に供給する冷気量が入力され、第４の制御装置７は、各局所空調装置２およびベース空調装置１が供給する冷気量の合計値を算出する。
【００７１】
第４の制御装置７は、ベース空調装置１および各局所空調装置２が送出する冷気量の合計値が、サーバラック３のファン３２が排出する暖気量の合計値と等しくなるように、ベース空調装置１の第３の制御装置や各局所空調装置２の第１の制御装置に指示を与える。具体的には、第４の制御装置７は、第１の計測手段の計測値の合計値と第３の計測手段の計測値の合計値との総合計値を求め、この総合計値と第２の計測手段の計測値の合計値との差分を求め、この差分を解消するように、ベース空調装置１の第３の制御装置や各局所空調装置２の第１の制御装置に指示を与える。
【００７２】
第３の制御装置は、第４の制御装置からの制御指令に基づき第３の通流手段を介してファン１４を制御することで、ベース空調装置１の冷気量を調節する。第１の制御装置は、第４の制御装置からの制御指令に基づき第１の通流手段を介してファン２４を制御することで、各局所空調装置２の冷気量を調節する。
【００７３】
ベース空調装置１および各局所空調装置２が送出する冷気量は、総送出量を均等に配分してもよいし、各サーバラック３の発熱量を考慮してベース空調装置１および各局所空調装置２の送出量を配分してもよい。
【００７４】
たとえば冷気エリア４１の冷気が、局所空調装置１の側面と図１上の手前側および奥行き側にあるデータセンタの壁との間を通らないようにするため、一対のラック列の端部にあるラック室内壁と対向する側面と、この一対のラック列の端部にあるラックに対応する局所空調装置の室内壁と対向する側面とを、図４に示すように床から天井高さまである遮蔽材で覆うことが望ましい。図４に示すように、遮蔽材の横幅は、少なくとも対向するラック列間を覆う幅である。
【００７５】
＜第８の実施形態＞
なお、本発明は、図３のようなデータセンタの構成においても、好適に実施される。図３においては、ベース空調装置１は図示を省略している。そして、サーバラック３および局所空調装置２は、図３の奥行き方向に、列状に並んでいる。図４は、図３の発熱源冷却システムを上からみた断面図である。
【００７６】
すなわち、一般的なデータセンタと同じく、室内の床５２に、発熱源３１を収納したサーバラック３が列状に並んだラック列が少なくとも一対ある。一対のラック列が対向する側に冷気エリア４１が形成され、一対のラック列が対向しない側に暖気エリア４２が形成されている。ラック列は、前面から冷気エリア４１の冷気を導入し、背面から暖気を暖気エリア４２に排出する。
【００７７】
ラック列を構成する各ラック３の上方には、各ラック３に対応させて、各ラック３と室内の天井５１との間に局所空調装置２が配置される。天井５１の上の空間と床５２の下の空間とを接続する風路内に、ベース空調装置１が配置される。ラック列を構成する各ラック３を個別に制御する制御装置を備える。
【００７８】
局所空調装置２は、冷気エリア４１へ送出する風量を計測する第１の計測手段を有する。ラック列を構成する各ラック３は、暖気エリア４２へ排出する風量を計測する第２の計測手段と、冷気エリア４１から導入した冷気を発熱源３１との熱交換により暖気として暖気エリア４２へ排出する風量を計測する第２の計測手段と、を有する。ベース空調装置１は、冷気エリア４１へ送出する風量を計測する第３の計測手段を有する。
【００７９】
そして、制御装置が、ベース空調装置１および各局所空調装置２が送出する冷気量の合計値と等しくなるように、各サーバラック３が排出する暖気量の合計値を制御する。
第３の計測手段は、ベース空調装置１が冷気エリア４１へ送出する冷気量を、ファン１４の回転数に基づき計測し、計測値を収集した第３の制御装置１５がその値を第４の制御装置７に入力する。第１の計測手段は、局所空調装置２が冷気エリア４１へ送出する冷気量を、ファン２４の回転数に基づき計測し、計測値を収集した第１の制御装置２５がその値を第４の制御装置７に入力する。第４の制御装置７には、ベース空調装置１および各局所空調装置２が冷気エリア４１へ送出する冷気量が入力され、第４の制御装置７は、ベース空調装置１および各局所空調装置２が送出する冷気量の合計値を算出する。第２の計測手段は、サーバラック３のファン３２がホットアイル４２に供給する暖気量を、ファン３２の回転数に基づき計測し、計測値を収集した第２の制御装置３５がその値を第４の制御装置７に入力する。第４の制御装置７には、各サーバラック３がホットアイル４２に供給する暖気量が入力され、第４の制御装置７は、各サーバラック３が排出する暖気量の合計値を算出する。
【００８０】
第４の制御装置７は、各サーバラック３のファン３２が排出する暖気量の合計値が、ベース空調装置１および各局所空調装置２が送出する冷気量の合計値と等しくなるように、各サーバラック３の第２の制御装置に指示を与える。具体的には、第４の制御装置７は、第１の計測手段の計測値の合計値と第３の計測手段の計測値の合計値との総合計値を求め、この総合計値と第２の計測手段の計測値の合計値との差分を求め、この差分を解消するように、各サーバラック３の第２の制御装置に指示を与える。
【００８１】
第２の制御装置は、第４の制御装置からの制御指令に基づき第２の通流手段を介してファン３２を制御することで、サーバラック３の暖気量の合計値を調節する。各サーバラック３が排出する暖気量は、総排出量を各サーバラック３に均等に配分してもよいし、ベース空調装置１の冷却能力および各局所空調装置２の冷却能力を考慮して各サーバラック３の排出量を配分してもよい。
【００８２】
たとえば冷気エリア４１の冷気が、局所空調装置１の側面と図１上の手前側および奥行き側にあるデータセンタの壁との間を通らないようにするため、一対のラック列の端部にあるラック室内壁と対向する側面と、この一対のラック列の端部にあるラックに対応する局所空調装置の室内壁と対向する側面とを、図４に示すように床から天井高さまである遮蔽材で覆うことが望ましい。図４に示すように、遮蔽材の横幅は、少なくとも対向するラック列間を覆う幅である。
【符号の説明】
【００８３】
１    ベース空調装置
１４  ファン
１５  第３の制御装置
２    局所空調装置
２４  ファン
２５  第１の制御装置
３    サーバラック
３１  サーバ
３２  ファン
３５  第２の制御装置
４１  冷気エリア
４２  暖気エリア
４３  側方空間
４４  遮蔽材
５１  天井
５２  床
６    アイルキャップ
７    第４の制御装置
【図１】
0005621669.tif 000002
【図２】
0005621669.tif 000003
【図３】
0005621669.tif 000004
【図４】
0005621669.tif 000005
【図５】
0005621669.tif 000006