(57)【要約】【課題】  サーバー上の冷却ポンプを省き、複数のサーバーを経済的に冷却するとともに、冷却需要の変動に適応し、各サーバーに一定量の冷却液を安定供給する。【解決手段】  この冷却システム１は、冷却液Ｃをポンプ１０でタンク４から給水ヘッダー９を介して複数のサーバー３に分配する。各サーバー３では、冷却液Ｃがノズル７を通り、冷却液配管６を流れ、発熱部を冷却した後に排水ヘッダー１５に排出される。ノズル７として、一定の圧力を加えることで一定流量の冷却液Ｃを流すアクチュエータ不要の部品を使用する。温度上昇した冷却液Ｃは、熱交換器１７で冷却された後に、還流管１６を流れてタンク４に戻る。コントローラ１４は、圧力計１１からの信号に基づいてポンプ１０を制御し、給水ヘッダー９の給水圧を一定に管理し、ノズル７に一定量の冷却液Ｃを流す制御を行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーバーラック内に格納された複数のサーバーを冷却液で冷却するシステムであって、
冷却液を貯留するタンクと、タンクに接続された給水ヘッダーと、冷却液をタンクから給水ヘッダーに供給するポンプと、一定の圧力を加えることで一定流量の冷却液を給水ヘッダーから各サーバーの発熱部に流すノズルと、給水ヘッダーの給水圧が一定となるようにポンプの回転数を制御するコントローラとを備えたことを特徴とする冷却システム。
【請求項２】
前記給水ヘッダーの給水圧を検出する圧力計を備え、前記コントローラが圧力計の出力に基づいてポンプの回転数を制御する請求項１記載の冷却システム。
【請求項３】
各サーバーの排水口を排水ヘッダーに接続し、排水ヘッダーとタンクとの間に還流管を配管し、還流管上にサーバーを通過した後の冷却液の温度を低下させる熱交換器を設置した請求項１又は２記載の冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーバーラック内に格納された複数のサーバーを冷却するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷却能力を高めるために、冷媒に液体を用いた液冷方式の冷却システムが提案されている。例えば、特許文献１には、図２に示すような冷却システムが記載されている。このシステム５１は、サーバーラック５２の上部に冷却器５３を装備し、タンク５４の冷却液Ｃを循環ポンプ５５により給水配管５６を介して複数のサーバー５７に供給する。
【０００３】
各サーバー５７には、ＣＰＵ等の発熱部５８を冷却する冷却配管５９と、冷却液Ｃを冷却配管５９に通して発熱部５８に送り込む冷却ポンプ６０とが設けられている。そして、サーバー５７を通過した冷却液Ｃを排水配管６１に通して冷却器５３に戻し、熱交換器６２を通過させた後に、循環ポンプ５５で再供給するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４６６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の冷却システム５１によれば、それぞれのサーバー５７に冷却ポンプ６０が設けられているので、発熱部５８の温度に基づいて必要なサーバー５７だけを効率よく冷却できる。しかし、サーバー５７と同数の冷却ポンプ６０が必要になるうえ、各ポンプ６０の容量を総計した大型の循環ポンプ５５を設置するする必要があり（特許文献１の段落００３７参照）、システム５１の製作コストが高くつき、電力消費量が嵩むという不都合があった。
【０００６】
また、データセンタ等のサーバーラックでは、サーバーの設置台数が増減したり、メンテナンス中のサーバーで冷却液の供給を停止したりするなど、ラック全体の冷却需要が頻繁に変動するが、従来技術によると、冷却需要の変動に適応するために、高価な流量計を用いて多数のポンプ５５，６０の回転数を制御する必要があり、システムが複雑になるという問題点もあった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、製作コストおよび電力消費量を抑え、ラック内の複数のサーバーを経済的に冷却できるとともに、簡易な制御で冷却需要の変動に適応し、各サーバーに一定量の冷却液を安定供給できる冷却システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の冷却システムは、サーバーラック内に格納された複数のサーバーを冷却液で冷却するシステムであって、冷却液を貯留するタンクと、タンクに接続された給水ヘッダーと、冷却液をタンクから給水ヘッダーに供給するポンプと、一定の圧力を加えることで一定流量の冷却液を給水ヘッダーから各サーバーの発熱部に流すノズルと、給水ヘッダーの給水圧が一定となるようにポンプの回転数を制御するコントローラとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の冷却システムは、給水ヘッダーの給水圧を検出する圧力計を備え、コントローラが圧力計の出力に基づいてポンプの回転数を制御することを特徴とする。好ましくは、各サーバーの排水口を排水ヘッダーに接続し、排水ヘッダーとタンクとの間に還流管を配管し、還流管上にサーバーを通過した後の冷却液の温度を低下させる熱交換器が設けられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の冷却システムによれば、給水ヘッダーからサーバーに分配された冷却液をノズルに通して発熱部に供給するので、サーバーからポンプを省き、システムの製作コストと電力消費量を抑え、複数のサーバーを経済的に冷却できる。また、ラック全体の冷却需要が変動した場合は、一台のポンプの回転数制御によって、給水ヘッダーの給水圧を常時一定に管理し、ノズルを通して各サーバーに一定量の冷却液を安定供給できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態を示すサーバーラック冷却システムの立面図である。
【図２】従来のサーバーラック冷却システムを示す立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図１に基づいて説明する。この冷却システム１は、サーバーラック２の上部に冷却液Ｃを貯蔵するタンク４を備えている。タンク４は、サーバーラック２のフレーム（図示略）上に設置してもよく、複数のサーバーラック２が共用できるように、ラックフレームから離れた専用の場所に設置することもできる。冷却液Ｃとしては、水の他に、絶縁性流体を使用することもできる。
【００１３】
サーバー３は、複数台がサーバーラック２の内部において上下方向に規定の間隔をおいて格納されている。各サーバー３には、冷却液ＣをＣＰＵやＬＳＩ等の発熱部（図示略）に供給する冷却配管６が設けられている。冷却配管６の入口側端部には、冷却液Ｃを給水ヘッダー９からサーバー３の発熱部に流すノズル７が取り付けられている。ノズル７には、一定の圧力を加えることで一定流量の冷却液Ｃが流れるアクチュエータ不要のノズル部品が使用されている。ノズル部品の口径は、発熱部５の温度と冷却液の必要量に基づいて設定されている。
【００１４】
給水ヘッダー９は配管１２によってタンク４上のポンプ１０に接続され、ポンプ１０が冷却液Ｃをタンク４から配管１２を介して給水ヘッダー９に供給し、給水ヘッダー９からノズル７を介して各サーバー３の冷却配管６に供給する。配管１２上には、冷却液Ｃの流量を検出する流量計１３が設けられている。給水ヘッダー９の上端部には、このヘッダー９の給水圧を検出する圧力計１１が設けられている。
【００１５】
ポンプ１０および圧力計１１は、コントローラ１４に接続されている。コントローラ１４は、給水ヘッダー９の給水圧が一定となるように、圧力計１１の出力に基づいてポンプ１０の回転数を制御する。これにより、常時一定量の冷却液Ｃをノズル７に通過させて、各サーバー３の発熱部に安定供給することができる。
【００１６】
各サーバー３において、冷却配管６の出口側端部は排水ヘッダー１５に接続されている。排水ヘッダー１５の下端とタンク４との間には還流管１６が配管され、還流管１６上にサーバー３を通過した後の冷却液Ｃの温度を低下させる熱交換器１７が設置されている。
【００１７】
次に、上記のように構成された冷却システム１の動作について説明する。冷却システム１は、タンク４に付設されたポンプ１０の駆動により、冷却液Ｃをタンク４から給水ヘッダー９を介して複数のサーバー３に分配する。各サーバー３では、冷却液Ｃがノズル７を通り、冷却液配管６を流れ、内部の発熱部を冷却した後に排水ヘッダー１５に排出される。そして、温度上昇した冷却液Ｃが排水ヘッダー１５から熱交換器１７に流入し、ここで冷却された後に、還流管１６を通ってタンク４に戻る。
【００１８】
冷却システム１の稼働中は、コントローラ１４が圧力計１１を用いて給水ヘッダー９の給水圧を常時監視する。給水圧が変動すると、コントローラ１４は圧力計１１からの信号レベルに応じてポンプ１０の回転数を調整し、給水ヘッダー９の給水圧が一定となるように制御する。こうすれば、ラック２内にサーバー不在の空スペースがあったり、一部のサーバー３で点検のために冷却液の供給を停止したりして、ラック全体の冷却需要が変動した場合でも、一台のポンプ１０の簡単な回転数制御により、常時一定量の冷却液Ｃをノズル７から各サーバー３に供給することができる。
【００１９】
また、各サーバー３において、給水ヘッダー９から分配された冷却液Ｃをノズル７に通して発熱部に供給しているので、従来とは異なり、サーバー３上の冷却機構からポンプを省略でき、システム１の製作コストと電力消費量を大幅に節減できる。特に、ノズル７として、一定の圧力の下で一定流量の冷却液Ｃを流すノズル部品を使用しているため、ノズル７にアクチュエータを搭載する必要がなく、いたって簡単な流量制御によって複数のサーバー３に一定量の冷却液Ｃを安定供給できるという利点がある。
【００２０】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、図１に示すサーバー３の数や配置、または冷却液Ｃの配管構成を変更するなど、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の構成を適宜に変更して実施することも可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１    冷却システム
２    サーバーラック
３    サーバー
４    タンク
６    冷却配管
７    ノズル
９    給水ヘッダー
１０    ポンプ
１１    圧力計
１４    コントローラ
１５    排水ヘッダー
１７    熱交換器
【図１】
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【図２】
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