(57)【要約】【課題】電子機器が設置されるルーム内の冷却設備の消費電力量を抑制して、簡単な構成で、電子機器を適切に冷却すること。【解決手段】吸気側温度センサ５００は、収容室１００の各々の前面側に設けられ、吸気口３００から吸入される空気の温度である吸気温度を測定する。排気側温度センサ６００は、収容室１００の各々の背面側に設けられ、排気口４００へ排出される空気の温度である排気温度を測定する。吸気開口率制御部７００は、吸気口３００の開口率を複数の収容室１００毎に制御する。フィルタ８００は、所定の開口率になるように設定されている。吸気開口率制御部７００は、排気温度および吸気温度の差分値に基づいて、フィルタ８００を吸気口３００に配置することにより、吸気口３００の開口率を制御する。【選択図】      図１
2014175332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器を収容する収容室と、
複数の前記収容室を有するラック本体と、
前記収容室の各々の前面側に設けられ、前記ラック本体の外の空気を吸入する吸気口と、
前記収容室の各々の背面側に設けられ、前記吸気口から吸入した空気を前記収容室の各々の背面側で前記収容室の外へ排出する排気口と、
前記収容室の各々の前面側に設けられ、前記吸気口から吸入される空気の温度である吸気温度を測定する吸気側温度センサと、
前記収容室の各々の背面側に設けられ、前記排気口へ排出される空気の温度である排気温度を測定する排気側温度センサと、
前記吸気口の開口率を前記収容室毎に制御する吸気開口率制御部と、
所定の開口率になるように設定されたフィルタとを備え、
前記吸気開口率制御部は、前記排気温度および前記吸気温度の差分値に基づいて、前記フィルタを前記吸気口に配置することにより、前記吸気口の開口率を制御する電子機器収容ラック。
【請求項２】
前記フィルタは、複数の第１の貫通孔が所定間隔で配列された第１の開口パネルと、複数の第２の貫通孔が所定間隔で配列され、前記第１の開口パネルに重ね合わせられた第２の開口パネルとを有し、
前記吸気開口率制御部は、前記排気温度および前記吸気温度の差分値に基づいて、前記第１の開口パネルおよび第２の開口パネルの相対的な位置を調整することにより、前記吸気口の開口率を制御する請求項１に記載の電子機器収容ラック。
【請求項３】
前記複数の第１の貫通孔間の間隔および前記複数の第２の貫通孔間の間隔は、同一である請求項２に記載の電子機器収容ラック。
【請求項４】
前記第１の開口パネルまたは前記第２の開口パネルを、前記第１の開口パネル面および第２の開口パネル面に対して略平行方向に移動させて、前記第１の開口パネルおよび第２の開口パネルの相対的な位置を変更するパネル駆動部と備え、
前記吸気開口率制御部は、前記排気温度および前記吸気温度の差分値に基づいて、前記パネル駆動部に前記第１の開口パネルまたは前記第２の開口パネルの相対的な位置を変更させることにより、前記吸気口の開口率を制御する請求項２または３に記載の電子機器収容ラック。
【請求項５】
前記フィルタにより前記吸気口が覆われる面積を変更できるように、前記フィルタを移動させるフィルタ駆動部とを備え、
前記吸気開口率制御部は、前記排気温度および前記吸気温度の差分値に基づいて、前記フィルタ駆動部に前記フィルタにより前記吸気口が覆われる面積を変更させることにより、前記吸気口の開口率を制御する請求項１に記載の電子機器収容ラック。
【請求項６】
複数の前記収容室は、積層するように前記ラック本体内に配置された請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子機器収容ラック。
【請求項７】
複数の電子機器を収容するラック本体と、
前記ラック本体の前面側に設けられ、前記ラック本体の外の空気を吸入する吸気口と、
前記ラック本体の背面側に設けられ、前記吸気口から吸入した空気を前記ラック本体の背面側で前記ラック本体の外へ排出する排気口と、
前記ラック本体の前面側に設けられ、前記吸気口から吸入される空気の温度である吸気温度を測定する吸気側温度センサと、
前記ラック本体の背面側に設けられ、前記排気口へ排出される空気の温度である排気温度を測定する排気側温度センサと、
前記吸気口の開口率を制御する吸気開口率制御部と、
所定の開口率になるように設定されたフィルタとを備え、
前記吸気開口率制御部は、前記排気温度および前記吸気温度の差分値に基づいて、前記フィルタを前記吸気口に配置することにより、前記吸気口の開口率を制御する電子機器収容ラック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器収容ラックに関し、特に、電子機器を収容する電子機器収容ラックに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータやサーバなどの電子機器は、一度に大量の演算を高速に行うなど、高性能化や高機能化が急速に進んできている。これに伴い、電子機器に搭載されている部品のうち、特に中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）や集積回路（Multi-chip Module：ＭＣＭ）などは、発熱量が増大する傾向にある。
【０００３】
一般的には、電子機器は、電子機器収容ラック内に段積みされる方式で搭載されている。また、複数台の電子機器収容ラックは、サーバールームなどに設置されている。電子機器は、動作保証温度範囲内で正常に動作する。サーバールーム内の環境温度が電子機器の動作保証温度範囲外になる場合、電子機器にはシステム停止や部材故障といった不具合が生じてしまう。このため、サーバールームは、たとえば冷却設備などにより、一定の環境温度を保つように管理されている。
【０００４】
本発明に関連する技術が、たとえば特許文献１に開示されている。特許文献１では、複数のコンピュータ機器（電子機器）が電子機器用ラック内に収容されている。また、各コンピュータ機器の吸入口側には、コンピュータ機器への流量を個別に調節する可動式のルーバが複数、設けられている。そして、制御装置が、吸入温度と排気温度に基づいて、ルーバの動作を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２３８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、動作保証温度範囲の上限温度が高い電子機器と、動作保証温度範囲の上限温度が低い電子機器とが、混在するように、同じ電子機器収容ラック内に収容される場合があった。この場合、サーバールームの冷却設備は、より条件が厳しい電子機器、すなわち、動作保証温度範囲の上限温度が低い電子機器に合わせて、サーバールームの室内を一定の環境温度に制御するように設定されていた。このため、動作保証温度範囲の上限温度が高い電子機器が、過剰に冷却されてしまい、冷却設備による冷却が有効に機能しないという問題が生じていた。また、冷却設備が有効に機能しないところで過剰に稼働することで、冷却設備の消費電力量が増加し、サーバールームのファシリティコストの浪費に繋がる場合もあるという問題もあった。
【０００７】
なお、特許文献１に記載の技術では、複雑な構成を有する複数のルーバを各コンピュータ機器の吸入口側に配置する必要があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、電子機器が設置されるルーム内の冷却設備の消費電力量を増加してしまい、電子機器を適切に冷却することができないという課題を解決する電子機器収容ラックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電子機器収容ラックは、電子機器を収容する収容室と、複数の前記収容室を有するラック本体と、前記収容室の各々の前面側に設けられ、前記ラック本体の外の空気を吸入する吸気口と、前記収容室の各々の背面側に設けられ、前記吸気口から吸入した空気を前記収容室の各々の背面側で前記収容室の外へ排出する排気口と、前記収容室の各々の前面側に設けられ、前記吸気口から吸入される空気の温度である吸気温度を測定する吸気側温度センサと、前記収容室の各々の背面側に設けられ、前記排気口へ排出される空気の温度である排気温度を測定する排気側温度センサと、前記吸気口の開口率を前記収容室毎に制御する吸気開口率制御部と、所定の開口率に設定されたフィルタとを備え、前記吸気開口率制御部は、前記排気温度および前記吸気温度の差分値に基づいて、前記フィルタを前記吸気口に設置することにより、前記吸気口の開口率を制御する。
【００１０】
本発明の電子機器収容ラックは、複数の電子機器を収容するラック本体と、前記ラック本体の前面側に設けられ、前記ラック本体の外の空気を吸入する吸気口と、前記ラック本体の背面側に設けられ、前記吸気口から吸入した空気を前記ラック本体の背面側で前記ラック本体の外へ排出する排気口と、前記ラック本体の前面側に設けられ、前記吸気口から吸入される空気の温度である吸気温度を測定する吸気側温度センサと、前記ラック本体の背面側に設けられ、前記排気口へ排出される空気の温度である排気温度を測定する排気側温度センサと、前記吸気口の開口率を制御する吸気開口率制御部と、所定の開口率になるように設定されたフィルタとを備え、前記吸気開口率制御部は、前記排気温度および前記吸気温度の差分値に基づいて、前記フィルタを前記吸気口に配置することにより、前記吸気口の開口率を制御する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる電子機器収容ラックによれば、電子機器が設置されるルーム内の冷却設備の消費電力量を抑制して、簡単な構成で、電子機器を適切に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における電子機器収容ラックの構成を示す図である。図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における電子機器収容ラックの側面透視図である。図１（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態における電子機器収容ラックの前面透視図であって、図１（ａ）の矢視Ａを示す図である。
【図２】フィルタの詳細な構成を示す拡大図である。図２（ａ）は、フィルタの開口率を高く設定した例を示す。図２（ｂ）は、フィルタの開口率を低く設定した例を示す。
【図３】本発明の第１の実施の形態における電子機器収容ラックの制御系統の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における電子機器収容ラックの動作フローを示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における電子機器収容ラックの制御例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における電子機器収容ラックの構成を示す図である。図６（ａ）は、本発明の第２の実施の形態における電子機器収容ラックの側面透視図である。図６（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態における電子機器収容ラックの前面透視図であって、図６（ａ）の矢視Ｂを示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態における電子機器収容ラックの制御系統の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態における電子機器収容ラック１０００の構成について、図に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、電子機器収容ラック１０００の構成を示す図である。図１（ａ）は、電子機器収容ラック１０００の側面透視図である。図１（ｂ）は、電子機器収容ラック１０００の前面透視図であって、図１（ａ）の矢視Ａを示す図である。
【００１５】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、電子機器収容ラック１０００は、収容室１００と、ラック本体２００と、吸気口３００と、排出口４００と、吸気側温度センサ５００と、排気側温度センサ６００と、吸気開口率制御部７００と、フィルタ８００とを備えている。
【００１６】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、収容室１００は、電子機器１０を収容する。複数の収容室１００がラック本体２００に設けられている。このとき、図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、複数の収容室１００は、積層するようにラック本体２００内に配置されている。各収容室１００間は、パーティションにより仕切られている。電子機器１０は、たとえば電子基板（不図示）を有する。電子基板には、複数の電子部品（たとえば、ＣＰＵ、ＭＣＭ、抵抗、コイルなど）（不図示）が実装されている。
【００１７】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、ラック本体２００は、直方体状の筐体により構成されている。ラック本体２００の内側は、空洞になっており、複数の収容室１００が積み重なるように設けられている。ラック本体２００は、フロントドア２１０と、ミッドピース２２０と、リアドア２３０とにより構成されている。フロントドア２１０およびリアドア２３０は、ミッドピース２２０に取り付けられる。
【００１８】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、吸気口３００は、ラック本体２００の各収容室１００の前面側（フロントドア２１０側）に設けられている。吸気口３００は、ラック本体２００の外の空気を吸入する。
【００１９】
図１（ａ）に示されるように、排気口４００は、ラック本体２００の各収容室１００の背面側（リアドア２３０側）に設けられている。排気口４００は、吸気口３００から吸入した空気を収容室１００の各々の背面側で収容室１００の外へ排出する。
【００２０】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、吸気側温度センサ５００は、ラック本体２００の各収容室１００の前面側に設けられている。吸気側温度センサ５００は、吸気口３００から吸入する空気の温度である吸気温度を測定する。なお、図１（ａ）および図１（ｂ）では、紙面内の記載スペースの関係で、吸気側温度センサ５００を「ｓｅｎｓｏｒ」と表記している。
【００２１】
図１（ａ）に示されるように、排気側温度センサ６００は、ラック本体２００の各収容室１００の背面側に設けられている。排気側温度センサ６００は、排気口４００へ排出される空気の温度である排気温度を測定する。なお、図１（ａ）および図１（ｂ）では、紙面内の記載スペースの関係で、排気側温度センサ６００を「ｓｅｎｓｏｒ」と表記している。
【００２２】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、吸気開口率制御部７００は、ラック本体２００の各収容室１００の前面側に設けられている。ただし、吸気開口率制御部７００は、収容室１００毎に設けられるのであれば、各収容室１００の前面側以外に設けられてもよい。各吸気開口率制御部７００は、吸気口３００の開口率を収容室１００毎に制御する。このとき、吸気開口率制御部７００は、排気側温度センサ６００により測定された排気温度と、吸気側温度センサ５００により測定された吸気温度との差分値に基づいて、後述のフィルタ８００を吸気口３００に設置することにより、吸気口３００の開口率を制御する。
【００２３】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、フィルタ８００は、ラック本体２００の各収容室１００の前面側に設けられている。フィルタ８００は、所定の開口率に予め設定されている。
【００２４】
ここで、フィルタ８００の構成について、詳しく説明する。図２は、フィルタ８００の詳細な構成を示す拡大図である。図２（ａ）は、フィルタ８００の開口率を高く設定した例を示す。図２（ｂ）は、フィルタ８００の開口率を低く設定した例を示す。
【００２５】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示されるように、フィルタ８００は、第１の開口パネル８１０および第２の開口パネル８２０を有する。これら第１の開口パネル８１０および第２の開口パネル８２０は互いに重ね合わせられて配置されている。このとき、第１の開口パネル８１０は、吸気口３００に固定されている。一方、第２の開口パネル８２０は、後述のパネル駆動部９００の動力によって、第１の開口パネル８１０の面と略平行方向に移動できるように、収容室１００に保持されている。なお、ここでは、第１の開口パネル８１０が吸気口３００に固定され、第２の開口パネル８２０が移動可能に収容室１００に保持されていると説明した。一方、第２の開口パネル８１０が吸気口３００に固定され、第１の開口パネル８２０が移動可能に収容室１００に保持されてもよい。
【００２６】
第１のパネル８１０は、複数の第１の貫通孔８１１が所定間隔で配列されて構成されている。同様に、第２の開口パネル８２０は、複数の第２の貫通孔８２１が所定間隔で配列されて構成されている。このとき、第１の貫通孔８１１および第２の貫通孔８２１は、同じ形状でかつ同じ大きさに形成されている。また、互いに隣接する第１の貫通孔８１１間の間隔と、互いに隣接する第２の貫通孔８２１間の間隔は、同一に設定されている。
【００２７】
次に、フィルタ８００の開口率を変化させた場合について、説明する。
【００２８】
まず、フィルタ８００の開口率を高く設定した例について、図２（ａ）に基づいて説明する。図２（ａ）に示されるように、フィルタ８００の開口率を高く設定する場合、第１の開口パネル８１０および第２の開口パネル８２０は、第１の貫通孔８１１および第２の貫通孔８２１が完全に互いに向かい合うように配置するように、重ねられる。これにより、フィルタ８００の開口率を高く設定することができる。なお、ここでは、開口率を８０％とする。
【００２９】
次に、フィルタ８００の開口率を低く設定した例について、図２（ｂ）に基づいて説明する。図２（ｂ）に示されるように、フィルタ８００の開口率を低く設定する場合、第１の開口パネル８１０および第２のパネル８２０は、第１の貫通孔８１１および第２の貫通孔８２１が完全に互いに向かい合わないように配置するように、重ねられる。すなわち、第１の貫通孔８１１および第２の貫通孔８２１が、第１の開口パネル８１０および第２の開口パネル８２０の面上で、ずれて配置されている。これにより、フィルタ８００の開口率を図２（ｂ）の例と比較して低く設定することができる。なお、ここでは、開口率を６０％とする。
【００３０】
次に、電子機器収容ラック１０００の制御系統の構成について説明する。図３は、電子機器収容ラック１０００の制御系統の構成を示すブロック図である。
【００３１】
図３に示されるように、電子機器収容ラック１０００の制御系統は、吸気側センサ５００と、排気側センサ６００と、吸気開口率制御部７００と、フィルタ８００と、パネル駆動部９００とを含んで構成される。
【００３２】
図３に示されるように、吸気側センサ５００および排気側センサ６００は、吸気開口率制御部７００に接続されている。また、吸気開口率制御部７００およびパネル駆動部９００が接続されている。
【００３３】
このとき、吸気開口率制御部７００は、排気側温度センサ６００により測定された排気温度と、吸気側温度センサ５００により測定された吸気温度の差分値を算出する。これにより、電子機器１０の放熱によって上昇する温度が算出される。
【００３４】
そして、吸気開口率制御部７００は、排気温度および吸気温度の差分値の測定値に基づいて、パネル駆動部７００に対して、第１の開口パネル８１０および第２の開口パネル８２０の相対的な位置を変更させる命令信号を出力する。このとき、排気温度および吸気温度の差分値には、所定の閾値が設定されている。
【００３５】
排気温度および吸気温度の差分測定値が閾値よりも大きい場合、吸気開口率制御部７００は、吸気口３００の開口率が大きくなるように、第２の開口パネル８２０を移動させる命令信号をパネル駆動部７００に対して出力する。より具体的には、吸気開口率制御部７００は、図２（ａ）に示した通り、第１の貫通孔８１１および第２の貫通孔８２１が完全に互いに向かい合うように配置されるように、第２の開口パネル８２０を移動させる命令信号を、パネル駆動部７００に対して出力する。
【００３６】
一方、排気温度および吸気温度の差分測定値が閾値よりも小さい場合、吸気開口率制御部７００は、吸気口３００の開口率が小さくなるように、第２の開口パネル８２０を移動させる命令信号をパネル駆動部７００に対して出力する。より具体的には、吸気開口率制御部７００は、図２（ｂ）に示した通り、第１の貫通孔８１１および第２の貫通孔８２１が完全に互いに向かい合わないように配置されるように、第２の開口パネル８２０を移動させる命令信号を、パネル駆動部７００に対して出力する。
【００３７】
パネル駆動部９００は、吸気開口率制御部７００の命令信号に基づいて、第２の開口パネル８２０を、第１の開口パネル８１０面および第２の開口パネル８２０面に対して略平行方向に移動させて、第１の開口パネル８１０および第２の開口パネル８２０の相対的な位置を変更する。
【００３８】
すなわち、排気温度および吸気温度の差分測定値が閾値よりも大きい場合、パネル駆動部９００は、吸気開口率制御部７００の命令信号に基づいて、吸気口３００の開口率が大きくなるように、第２の開口パネル８２０を移動させる。より具体的には、パネル駆動部９００は、図２（ａ）に示した通り、第１の貫通孔８１１および第２の貫通孔８２１が完全に互いに向かい合うように、第２の開口パネル８２０を移動させる。これにより、吸気口３００の開口率が８０％と大きく設定される。
【００３９】
一方、排気温度および吸気温度の差分測定値が閾値よりも小さい場合、パネル駆動部９００は、吸気開口率制御部７００の命令信号に基づいて、吸気口３００の開口率が小さくなるように、第２の開口パネル８２０を移動させる。より具体的には、パネル駆動部９００は、図２（ｂ）に示した通り、第１の貫通孔８１１および第２の貫通孔８２１が完全に互いに向かい合わないように、第２の開口パネル８２０を移動させる。これにより、吸気口３００の開口率が６０％と小さく設定される。
【００４０】
このようにして、吸気開口率制御部７００は、排気温度および吸気温度の差分値に基づいて、第１の開口パネル８１１および第２の開口パネル８２１の相対的な位置を調整することにより、吸気口３００の開口率を制御する。
【００４１】
以上、電子機器収容ラック１０００の構成を説明した。
【００４２】
次に、電子機器収容ラック１０００の動作について説明する。
【００４３】
図４は、電子機器収容ラック１０００の動作フローを示す図である。図５は、電子機器収容ラック１０００の制御例を示す図である。
【００４４】
図４に示されるように、まず、吸気側温度センサ５００が、ラック本体２００の前面側の吸気温度を測定する（Ｓ４０１）。なお、吸気温度とは、前述の通り、吸気口３００から吸入する空気の温度である。そして、吸気側温度センサ５００は、吸気温度の測定データを吸気開口率制御部７００へ引き渡す。
【００４５】
次に、排気側温度センサ６００が、ラック本体２００の背面側の排気温度を測定する（Ｓ４０２）。なお、排気温度とは、排気口４００へ排出される空気の温度である。そして、排気側温度センサ６００は、排気温度の測定データを吸気開口率制御部７００へ引き渡す。
【００４６】
次に、吸気開口率制御部７００は、温度差分（排気温度および吸気温度の差分測定値）と設定温度を比較する（Ｓ４０４）。より具体的には、まず、吸気開口率制御部７００は、温度差分（排気温度および吸気温度の差分測定値）を算出し、次に温度差分と設定温度（閾値）とを比較する。
【００４７】
図５に示めされる例では、上から３段目の収容室１００の温度差分が設定温度以下であるのに対して（温度差分≦設定温度）、それ以外の収容室１００の温度差分は設定温度よりも大きいものとする（温度差分＞設定温度）。
【００４８】
温度差分が設定温度よりも大きい場合（温度差分＞設定温度）、吸気開口率制御部７００は、吸気口３００の開口率を向上させる制御を行う（Ｓ４０５、Ｙｅｓ）。具体的には、排気温度および吸気温度の差分測定値が閾値よりも大きい場合、吸気開口率制御部７００は、吸気口３００の開口率が大きくなるように、第２の開口パネル８２０を移動させる命令信号をパネル駆動部７００に対して出力する。すなわち、吸気開口率制御部７００は、図２（ａ）に示した通り、第１の貫通孔８１１および第２の貫通孔８２１が完全に互いに向かい合うように配置されるように、第２の開口パネル８２０を移動させる命令信号を、パネル駆動部７００に対して出力する。
【００４９】
そして、排気温度および吸気温度の差分測定値が閾値よりも大きい場合、パネル駆動部９００は、吸気開口率制御部７００の命令信号に基づいて、吸気口３００の開口率が大きくなるように、第２の開口パネル８２０を移動させる。すなわち、パネル駆動部９００は、図２（ａ）に示した通り、第１の貫通孔８１１および第２の貫通孔８２１が完全に互いに向かい合うように、第２の開口パネル８２０を移動させる。これにより、吸気口３００の開口率が８０％と大きく設定される。この結果、電子機器１０への外気の供給量が増加される。一般的に負荷が相対的に高い電子機器１０では、装置の内部温度が高いため、吸気温度から排気温度までの温度上昇が大きい。したがって、吸気温度から排気温度までの温度上昇が大きい場合、稼働した際の負荷が相対的に高い電子機器１０が収容室１００内に収容されているものと推測される。したがって、この制御は、稼働した際の負荷が相対的に大きい電子機器１０を冷却するのに適している。
【００５０】
一方、温度差分が設定温度以下である場合（温度差分≦設定温度）、吸気開口率制御部７００は、吸気口３００の開口率を抑制させる制御を行う（Ｓ４０６、Ｎｏ）。具体的には、排気温度および吸気温度の差分測定値が閾値以下である場合、吸気開口率制御部７００は、吸気口３００の開口率が小さくなるように、第２の開口パネル８２０を移動させる命令信号をパネル駆動部７００に対して出力する。すなわち、吸気開口率制御部７００は、図２（ｂ）に示した通り、第１の貫通孔８１１および第２の貫通孔８２１が完全に互いに向かい合わないように配置されるように、第２の開口パネル８２０を移動させる命令信号を、パネル駆動部７００に対して出力する。
【００５１】
そして、排気温度および吸気温度の差分測定値が閾値よりも小さい場合、パネル駆動部９００は、吸気開口率制御部７００の命令信号に基づいて、吸気口３００の開口率が小さくなるように、第２の開口パネル８２０を移動させる。より具体的には、パネル駆動部９００は、図２（ｂ）に示した通り、第１の貫通孔８１１および第２の貫通孔８２１が完全に互いに向かい合わないように、第２の開口パネル８２０を移動させる。これにより、吸気口３００の開口率が６０％と小さく設定される。一般的に負荷が相対的に低い電子機器１０では、装置の内部温度が低いため、吸気温度から排気温度までの温度上昇が小さい。したがって、吸気温度から排気温度までの温度上昇が小さい場合、稼働した際の負荷が相対的に低い電子機器１０が収容室１００内に収容されているものと推測される。したがって、この制御は、稼働した際の負荷が相対的に小さい電子機器１０を冷却するのに適している。
【００５２】
なお、Ｓ４０１〜Ｓ４０６の各処理は、継続的に行われる。
【００５３】
以上、電子機器収容ラック１０００の動作について説明した。
【００５４】
以上の通り、本発明の第１の実施の形態における電子機器収容ラック１０００は、複数の収容室１００と、ラック本体２００と、吸気口３００と、排気口４００と、吸気側温度センサ５００と、排気側温度センサ６００と、吸気開口率制御部７００と、フィルタ８００とを備えている。収容室１００は、電子機器１０を収容する。ラック本体２００は、複数の収容室１００を有する。吸気口３００は、収容室１００の各々の前面側に設けられている。吸気口３００は、ラック本体２００の外の空気を吸入する。排気口４００は、収容室１００の各々の背面側に設けられている。排気口４００は、吸気口３００から吸入した空気を収容室１００の各々の背面側で収容室１００の外へ排出する。吸気側温度センサ５００は、収容室１００の各々の前面側に設けられている。吸気側温度センサ５００は、吸気口３００から吸入される空気の温度である吸気温度を測定する。排気側温度センサ６００は、収容室１００の各々の背面側に設けられている。排気側温度センサ６００は、排気口４００へ排出される空気の温度である排気温度を測定する。吸気開口率制御部７００は、吸気口３００の開口率を収容室１００毎に制御する。フィルタ８００は、所定の開口率になるように設定されている。吸気開口率制御部７００は、排気温度および吸気温度の差分値に基づいて、フィルタ８００を吸気口３００に配置することにより、吸気口３００の開口率を制御する。
【００５５】
このように、吸気側温度センサ５００は、収容室１００の各々の前面側で、吸気温度を測定する。排気側温度センサ６００は、収容室１００の各々の背面側で、排気温度を測定する。そして、吸気開口率制御部７００は、複数の収容室１００毎に、排気温度および吸気温度の差分値に基づいて、所定の開口率に設定されたフィルタ８００を吸気口３００に配置することにより、吸気口３００の開口率を制御する。これにより、電子機器収容ラック１０００では、排気温度および吸気温度の差分値に応じて、吸気口３００から吸入される空気を調節できる。
【００５６】
例えば、ある収容室１００の排気温度および吸気温度の差分値が相対的に大きい場合、当該収容室１００内の電子機器１０は、稼働した際の負荷が相対的に高くなっている。この場合には、吸気開口率制御部７００は、吸気口３００の開口率を大きくなるように、所定の開口率に設定されたフィルタ８００を吸気口３００に配置する。これにより、相対的に大きな風量の冷却用空気を電子機器１０に供給することができる。一方、ある収容室１００の排気温度および吸気温度の差分値が相対的に小さい場合、当該収容室１００内の電子機器１０は、稼働した際の負荷が相対的に低くなっている。この場合には、吸気開口率制御部７００は、吸気口３００の開口率を小さくなるように、所定の開口率に設定されたフィルタ８００を吸気口３００に配置する。これにより、相対的に小さな風量の冷却用空気を電子機器１０に供給することができる。このように、複数の電子機器１０の負荷状態に応じて、吸気口３００の開口率を制御して、電子機器１０への冷却用空気の供給量を、電子機器１０（収容室１００）毎に調節することができる。すなわち、稼働した際の負荷が相対的に高い電子機器１０と、稼働した際の負荷が相対的に低い電子機器１０との双方に対して、適切な風量の冷却空気を分配して提供することができる。したがって、当該電子機器収容ラック１０００が設置されているサーバールームの冷却設備の冷却能力を適切かつ有効に利用することができる。
【００５７】
背景技術で説明したように、一般的に、サーバールームの冷却設備は、より条件が厳しい電子機器、すなわち動作保証温度範囲の上限温度が低い電子機器に合わせて、一定の環境温度に設定されている。このため、動作保証温度範囲の上限温度が高い電子機器が、過剰に冷却されてしまい、冷却設備による冷却が有効に機能しないという問題があった。
【００５８】
これに対して、本発明の電子機器収容ラック１０００では、上述の通り、稼働した際の負荷が相対的に高い電子機器１０と、稼働した際の負荷が相対的に低い電子機器１０との双方に対して、適切な風量の冷却空気を分配して提供することができる。このため、稼働した際の負荷が相対的に低い電子機器１０に提供するための冷却空気を、稼働した際の負荷が相対的に高い電子機器１０へ分け与える制御が可能となる。これにより、サーバールームの冷却設備の設定温度を高めに設定することができるので、冷却設備の消費電力を抑制することができる。
【００５９】
また、本発明の電子機器収容ラック１０００では、特許文献１に記載の技術のように、複雑な構成を有する複数のルーバを配置する必要もない。したがって、特許文献１に記載の技術と比較して、より簡単な構成で、電子機器１０を適切に冷却することができる。
【００６０】
以上のように、本発明にかかる電子機器収容ラック１０００によれば、電子機器１０が設置されるルーム内の冷却設備の消費電力量を抑制して、簡単な構成で、電子機器１０を適切に冷却することができる。
【００６１】
また、本発明の第１の実施の形態における電子機器収容ラック１０００において、第１の開口パネル８１０と、第２の開口パネル８２０とを有する。第１の開口パネル８１０には、複数の第１の貫通孔８１１が所定間隔で配列されている。第２の開口パネル８２０には、複数の第２の貫通孔９２１が所定間隔で配列されている。また、第２の開口パネル８２０は、第１の開口パネル８１０に重ね合わせられている。吸気開口率制御部７００は、排気温度および吸気温度の差分値に基づいて、第１の開口パネル８１０および第２の開口パネル８２０の相対的な位置を調整することにより、吸気口３００の開口率を制御する。このように、２枚の開口パネルを互いに重ね合わせて、これらの相対的な位置を吸気開口率制御部７００の制御に従って移動させることで、複数の吸気口３００の開口率を設定することができる。
【００６２】
また、本発明の第１の実施の形態における電子機器収容ラック１０００において、複数の第１の貫通孔８１１間の間隔および複数の第２の貫通孔８２１間の間隔は、同一である。これにより、第１の貫通孔８１１および第２の貫通孔８２１が向かい合うように、第１の開口パネル８１０および第２の開口パネル８２０が重ね合わされたとき、吸気口３００の開口率は、第１の開口パネル８１０および第２の開口パネル８２０の双方の開口率に対応する。したがって、吸気口３００の開口率の設定をより簡単に行える。
【００６３】
また、本発明の第１の実施の形態における電子機器収容ラック１０００は、パネル駆動部９００を備えている。パネル駆動部９００は、第１の開口パネル８１０または第２の開口パネル８２０を、第１の開口パネル８１０面および第２の開口パネル８２０面に対して略平行方向に移動させて、第１の開口パネル８１０および第２の開口パネル８２０の相対的な位置を変更する。吸気開口率制御部７００は、排気温度および吸気温度の差分値に基づいて、パネル駆動部９００に第１の開口パネル８１０または第２の開口パネル８２０の相対的な位置を変更させることにより、吸気口３００の開口率を制御する。これにより、パネル駆動部９００の動力により、確実に第１の開口パネル８１０または第２の開口パネル８２０の相対的な位置を変更することができ、より確実に所定の吸気口３００の開口率になるように設定できる。
【００６４】
また、本発明の第１の実施の形態における電子機器収容ラック１０００において、複数の収容室１００は、積層するようにラック本体２００内に配置されている。これにより、電子機器収容ラック１０００の設置スペースを小さくできる。
【００６５】
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態における電子機器収容ラック１０００Ａの構成について、図に基づいて説明する。
【００６６】
図６は、電子機器収容ラック１０００Ａの構成を示す図である。図６（ａ）は、電子機器収容ラック１０００Ａの側面透視図である。図６（ｂ）は、電子機器収容ラック１０００Ａの前面透視図であって、図１（ａ）の矢視Ｂを示す図である。
【００６７】
なお、図６では、図１〜図４に示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図４に示した符号と同等の符号を付している。
【００６８】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示されるように、電子機器収容ラック１０００Ａは、収容室１００と、ラック本体２００と、吸気口３００と、排出口４００と、吸気側温度センサ５００と、排気側温度センサ６００と、吸気開口率制御部７００Ａと、フィルタ８００Ａとを備えている。
【００６９】
ここで、図１（ａ）および図１（ｂ）に示される電子機器収容ラック１０００と、図６（ａ）および図６（ｂ）に示される電子機器収容ラック１０００Ａとを比較する。
【００７０】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、電子機器収容ラック１０００は、吸気開口率制御部７００およびフィルタ８００を有する。これに対して、図６（ａ）および図６（ｂ）に示されるように、電子機器収容ラック１０００Ａは、吸気開口率制御部７００Ａおよびフィルタ８００Ａを有する。すなわち、吸気開口率制御部およびフィルタの構成において、両者は互いに相違する。
【００７１】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示されるように、吸気開口率制御部７００Ａは、ラック本体２００の各収容室１００の前面側に設けられている。ただし、吸気開口率制御部７００Ａは、収容室１００毎に設けられるのであれば、各収容室１００の前面側以外に設けられてもよい。各吸気開口率制御部７００Ａは、吸気口３００の開口率を複数の収容室１００毎に制御する。このとき、吸気開口率制御部７００Ａは、排気側温度センサ６００により測定された排気温度と、吸気側温度センサ５００により測定された吸気温度との差分値に基づいて、フィルタ８００Ａを吸気口３００に設置することにより、吸気口３００の開口率を制御する。なお、吸気開口率制御部７００Ａの制御方法については、図７を用いて、後で詳しく説明する。
【００７２】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示されるように、フィルタ８００Ａは、ラック本体２００の各収容室１００の前面側に設けられている。フィルタ８００Ａは、所定の開口率に予め設定されている。なお、第１の実施の形態では、フィルタ８００は、第１の開口パネル８１０および第２の開口パネル８２０を含んで構成されると説明した。これに対して、本実施の形態におけるフィルタ８００Ａは、１枚の可撓性シートにより構成される。
【００７３】
次に、電子機器収容ラック１０００Ａの制御系統の構成について説明する。図７は、電子機器収容ラック１０００Ａの制御系統の構成を示すブロック図である。
【００７４】
なお、図７では、図１〜図６に示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図６に示した符号と同等の符号を付している。
【００７５】
図７に示されるように、電子機器収容ラック１０００Ａの制御系統は、吸気側センサ５００と、排気側センサ６００と、吸気開口率制御部７００Ａと、フィルタ８００Ａと、フィルタ駆動部９００Ａとを含んで構成される。
【００７６】
図７に示されるように、吸気側センサ５００および排気側センサ６００は、吸気開口率制御部７００Ａに接続されている。また、吸気開口率制御部７００Ａおよびフィルタ駆動部９００Ａが接続されている。
【００７７】
フィルタ駆動部９００Ａは、フィルタ８００Ａにより吸気口３００が覆われる面積を変更できるように、フィルタ８００Ａを移動させる。図６（ｂ）に示されるように、上から４段目の吸気口３００は、フィルタ８００Ａにより全面が覆われている。これに対して、上から４段目以外の吸気口３００以外は、吸気口３００の一部のみが覆われている。吸気開口率制御部７００Ａは、フィルタ８００Ａにより覆われる面積によって、吸気口３００の開口率を調整する。
【００７８】
より具体的に、吸気開口率制御部７００Ａおよびフィルタ駆動部９００Ａの機能について説明する。
【００７９】
すなわち、吸気開口率制御部７００Ａは、排気側温度センサ６００により測定された排気温度と、吸気側温度センサ５００により測定された吸気温度の差分値を算出する。これにより、電子機器１０の放熱によって上昇する温度が算出される。
【００８０】
そして、吸気開口率制御部７００Ａは、排気温度および吸気温度の差分値の測定値に基づいて、フィルタ駆動部９００Ａに対して、フィルタ８００Ａにより吸気口３００が覆われる面積を変更させる命令信号を出力する。このとき、排気温度および吸気温度の差分値には、第１の実施形態と同様に、所定の閾値が設定されている。
【００８１】
排気温度および吸気温度の差分測定値が閾値よりも大きい場合、吸気開口率制御部７００Ａは、吸気口３００の開口率が大きくなるように、フィルタ８００Ａにより吸気口３００が覆われる面積を小さくさせる命令信号をフィルタ駆動部９００Ａに対して出力する。
【００８２】
一方、排気温度および吸気温度の差分測定値が閾値よりも小さい場合、吸気開口率制御部７００Ａは、吸気口３００の開口率が小さくなるように、フィルタ８００Ａにより吸気口３００が覆われる面積を大きくさせる命令信号をフィルタ駆動部９００Ａに対して出力する。
【００８３】
フィルタ駆動部９００Ａは、吸気開口率制御部７００Ａの命令信号に基づいて、フィルタ８００Ａを移動させる。
【００８４】
すなわち、排気温度および吸気温度の差分測定値が閾値よりも大きい場合、フィルタ駆動部９００Ａは、吸気開口率制御部７００Ａの命令信号に基づいて、フィルタ８００Ａにより吸気口３００が覆われる面積が大きくなるように、フィルタ８００Ａを移動させる。これにより、吸気口３００の開口率が相対的に大きく設定される。
【００８５】
一方、排気温度および吸気温度の差分測定値が閾値よりも小さい場合、フィルタ駆動部９００Ａは、吸気開口率制御部７００Ａの命令信号に基づいて、フィルタ８００Ａにより吸気口３００が覆われる面積が小さくなるように、フィルタ８００Ａを移動させる。これにより、吸気口３００の開口率が相対的に小さく設定される。
【００８６】
このようにして、吸気開口率制御部７００Ａは、排気温度および吸気温度の差分値に基づいて、フィルタ８００Ａを移動させることにより、吸気口３００の開口率を制御する。
【００８７】
以上、電子機器収容ラック１０００Ａの構成を説明した。
【００８８】
次に、電子機器収容ラック１０００Ａの動作について説明する。
【００８９】
電子機器収容ラック１０００Ａの動作フローは、図４に示した内容に準じているので、図４を参照しながら電子機器収容ラック１０００Ａの動作を説明する。
【００９０】
図４に示されるように、まず、吸気側温度センサ５００が、ラック本体２００の前面側の吸気温度を測定する（Ｓ４０１）。そして、吸気側温度センサ５００は、吸気温度の測定データを吸気開口率制御部７００Ａへ引き渡す。
【００９１】
次に、排気側温度センサ６００が、ラック本体２００の背面側の排気温度を測定する（Ｓ４０２）。そして、排気側温度センサ６００は、排気温度の測定データを吸気開口率制御部７００Ａへ引き渡す。
【００９２】
次に、吸気開口率制御部７００Ａは、温度差分（排気温度および吸気温度の差分測定値）と設定温度を比較する（Ｓ４０４）。より具体的には、まず、吸気開口率制御部７００Ａは、温度差分（排気温度および吸気温度の差分測定値）を算出し、次に温度差分と設定温度（閾値）とを比較する。
【００９３】
温度差分が設定温度よりも大きい場合（温度差分＞設定温度）、吸気開口率制御部７００Ａは、吸気口３００の開口率を向上させる制御を行う（Ｓ４０５、Ｙｅｓ）。具体的には、排気温度および吸気温度の差分測定値が閾値よりも大きい場合、吸気開口率制御部７００Ａは、吸気口３００の開口率が大きくなるように、フィルタ８００Ａを移動させる命令信号をフィルタ駆動部９００Ａに対して出力する。すなわち、吸気開口率制御部７００Ａは、吸気口３００が覆われる面積が大きくなるように、フィルタ８００Ａを移動させる命令信号を、フィルタ駆動部９００Ａに対して出力する。
【００９４】
そして、排気温度および吸気温度の差分測定値が閾値よりも大きい場合、フィルタ駆動部９００Ａは、吸気開口率制御部７００Ａの命令信号に基づいて、吸気口３００の開口率が大きくなるように、フィルタ８００Ａを移動させる。これにより、吸気口３００の開口率が相対的に大きく設定される。この結果、電子機器１０への外気の供給量が増加される。一般的に負荷が相対的に高い電子機器１０では、装置の内部温度が高いため、吸気温度から排気温度までの温度上昇が大きい。したがって、吸気温度から排気温度までの温度上昇が大きい場合、稼働した際の負荷が相対的に高い電子機器１０が収容室１００内に収容されているものと推測される。したがって、この制御は、稼働した際の負荷が相対的に大きい電子機器１０を冷却するのに適している。
【００９５】
一方、温度差分が設定温度以下である場合（温度差分≦設定温度）、吸気開口率制御部７００Ａは、吸気口３００の開口率を抑制させる制御を行う（Ｓ４０６、Ｎｏ）。具体的には、排気温度および吸気温度の差分測定値が閾値以下である場合、吸気開口率制御部７００Ａは、吸気口３００の開口率が小さくなるように、フィルタ８００Ａを移動させる命令信号をフィルタ駆動部９００Ａに対して出力する。すなわち、吸気開口率制御部７００Ａは、吸気口３００が覆われる面積が小さくなるように、フィルタ８００Ａを移動させる命令信号を、フィルタ駆動部９００Ａに対して出力する。
【００９６】
そして、排気温度および吸気温度の差分測定値が閾値よりも小さい場合、フィルタ駆動部９００Ａは、吸気開口率制御部７００Ａの命令信号に基づいて、吸気口３００の開口率が小さくなるように、フィルタ８００Ａを移動させる。これにより、吸気口３００の開口率が相対的に小さく設定される。一般的に負荷が相対的に低い電子機器１０では、装置の内部温度が低いため、吸気温度から排気温度までの温度上昇が小さい。したがって、吸気温度から排気温度までの温度上昇が小さい場合、稼働した際の負荷が相対的に低い電子機器１０が収容室１００内に収容されているものと推測される。したがって、この制御は、稼働した際の負荷が相対的に小さい電子機器１０を冷却するのに適している。
【００９７】
なお、Ｓ４０１〜Ｓ４０６の各処理は、継続的に行われる。
【００９８】
以上、電子機器収容ラック１０００の動作について説明した。
【００９９】
以上の通り、本発明の第２の実施の形態における電子機器収容ラック１０００Ａは、フィルタ駆動部９００Ａを備えている。このフィルタ駆動部９００Ａは、フィルタ８００Ａにより吸気口３００が覆われる面積を変更できるように、フィルタ８００Ａを移動させる。吸気開口率制御部９００Ａは、排気温度および吸気温度の差分値に基づいて、フィルタ駆動部９００Ａに、フィルタ８００Ａにより吸気口３００が覆われる面積を変更させることにより、吸気口３００の開口率を制御する。これにより、フィルタ駆動部９００Ａの動力により、確実にフィルタ８００Ａを移動させることができ、より確実に所定の吸気口３００の開口率になるように設定できる。
【０１００】
なお、上記実施形態では、ラック本体２００内をパーティションで分けて収容室１００を設けていた。そして、収容室１００毎に吸気口３００の開口率を制御していた。これに対して、ラック本体２００内をパーティションで分けない方法も考えられる。この場合、複数の収容室１００は設けられない。例えば、ラック本体２００内には、吸気用温度センサ３００、排気用温度センサ４００、吸気開口率制御部９００は、それぞれ１つずつしか設けられない。吸気口３００は、ラック本体２００の前面側の略全体を開口するように形成されている。そして、吸気開口率制御部９００は、ラック本体２００の前面全体に対応する吸気口３００の開口率を制御する。これにより、電子機器１０毎に詳細な温度制御を行えない。しかし、ラック本体２００内の電子機器１０すべてが稼働した際の負荷が相対的に低いラック本体２００に対して、ラック本体２００全体で吸気口３００の開口率を抑制することで、当該ラック本体２００が設置されるサーバールームの冷却設備を有効に利用することができる。
【０１０１】
また、ラック本体２００の前面側や背面側に温度センサを設けて、温度センサの測定値を用いて、吸気口３００の開口率を制御するのではなく、例えば吸気開口率制御部９００と電子機器１０が遠隔で無線通信できるようなシステムを設けることもできる。この場合、吸気開口率制御部９００は、電子機器１０の負荷を直接的に読み取る。これによれば、温度センサを利用せずに、本発明と同等の機能や作用効果を有することができる。
【０１０２】
なお、本発明は、電子機器を搭載するラック本体に限らず、ラック本体の前面から空気を吸入し、ラック本体の背面から空気を排出する装置や筐体において、空気の流入を制御することにより最適な温度制御を実現できる機構を有するものにも適用しうる。
【０１０３】
また、本発明は、電子機器を冷却するために利用するだけでなく、電子機器を温めるために利用することもできる。この場合も、最適な温度制御を実現することができる。これにより、本発明を、優位性が高い環境に対して広く適用することができる。
【０１０４】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【０１０５】
１００    収容室
２００    ラック本体
２１０    フロントドア
２２０    ミッドピース
２３０    リアドア
３００    吸気口
４００    排気口
５００    吸気側センサ
６００    排気側センサ
７００、７００Ａ    吸気開口率制御部
８００、８００Ａ    フィルタ
８１０    第１のパネル
８２０    第２のパネル
９００    パネル駆動部
９００Ａ    フィルタ駆動部
１０００    電子機器収容ラック
１０００Ａ    電子機器収容ラック
【図１】
2014175332.tif 000003
【図２】
2014175332.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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