(57)【要約】  空調ユニット（２２８）が、再循環レベルを定量するように設計される動作指標に基づいて制御されることができる。空調ユニットを制御するために動作指標設定値が求められ（７０４、８０４）、第１回目に動作指標が測定される（７０６、８０６）。加えて、第１回目に測定された動作指標が動作指標設定値以上であるか否かが判定される（７０８、８０８）。さらに、第１回目に測定された動作指標が動作指標設定値以上であることに応答して、空調ユニット（２２８）の給気温度が高められる（７１０、８１０）。
2008511814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
再循環レベルを定量するように設計される動作指標に基づいて空調ユニット（２２８）を制御するための方法（７００、８００）であって、
動作指標設定値を求めること（７０４、８０４）、
第１回目に前記動作指標を測定すること（７０６、８０６）、
前記第１回目に前記測定された動作指標が前記動作指標設定値以上であるか否かを判定すること（７０８、８０８）、及び
前記第１回目に前記測定された動作指標が前記動作指標設定値以上であることに応答して、前記空調ユニット（２２８）の給気温度を高めること（７１０、８１０）を含むことを特徴とする、再循環レベルを定量するように設計される動作指標に基づいて空調ユニットを制御するための方法。
【請求項２】
方法（７００、８００）であって、
前記動作指標（ＲＨＩ）を測定するステップ（７０６、８０６）は、式
【数１】
2008511814.tif 000010
を解くことを含み、ただし、Ｍkは前記空調ユニット（２２８）の中の冷却流体の質量流量であり、Ｃｐは空気の比熱であり、ＴCinは個々の空調ユニット入口温度であり、ｍri,jはｊ番目の列のラック内のｉ番目のラックの中の質量流量であり、（Ｔrin）i,j及び（Ｔrout）i,jは、ｊ番目の列のラック内のｉ番目のラックからの平均入口温度及び平均出口温度であり、Ｔrefは、前記空調ユニット（２２８）によって供給される空気の温度を表すことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
方法（８００）であって、
前記第１回目に前記測定された動作指標が前記動作指標設定値未満になるのに応答して、前記空調ユニット（２２８）の流量を求めること（８１６）、
前記流量が最大流量設定値以上であるか否かを判定すること（８１８）、
前記流量が前記最大流量設定値よりも小さいことに応答して、前記空調ユニット（２２８）によって供給される空気の前記流量を増やすこと（８２２）、
前記空調ユニット（２２８）によって供給される空気の流量を増やすことに応答して、第２回目に前記動作指標を測定すること（８２４）、
前記空調ユニット（２２８）によって供給される空気の前記流量を増やすステップに応答して、熱管理を検査すること（８２６）、
第２回目に前記測定された動作指標が前記第１回目に前記測定された動作指標よりも大きいか否かを判定すること（８２８）、
前記第２回目に前記測定された動作指標が前記第１回目に前記測定された動作指標よりも大きいことに応答して、前記第２回目に前記測定された動作指標が最大動作指標に概ね等しいか否かを判定すること（８３０）、
前記第２回目に前記測定された動作指標が前記最大動作指標未満であることに応答して、前記空調ユニットによって供給される空気の前記流量が増やされる回数が所定の繰返し数以上であるか否かを判定すること（８３２）、及び
前記空調ユニットによって供給される空気の前記流量が増やされる前記回数が前記所定の繰返し数未満であることに応答して、前記空調ユニットによって供給される空気の前記流量を増やすこと（８２２）
をさらに含むことを特徴とする、請求項１及び２に記載の方法。
【請求項４】
方法（８００）であって、
前記第２回目に前記動作指標が前記最大動作指標に概ね等しくなるのに応答して、前記動作指標設定値を、前記第１回目に前記測定された動作指標に等しくなるように設定すること（８１４）をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
方法（８００）であって、
前記第１回目に前記測定された動作指標が前記動作指標設定値未満になるのに応答して、前記空調ユニット（２２８）の流量を求めること（８３４）、
前記流量が最小流量設定値以下であるか否かを判定すること（８３６）、
前記流量が前記最小流量設定値よりも大きいことに応答して、前記空調ユニットによって供給される空気の前記流量を減らすこと（８４２）、
第２回目に前記動作指標を測定すること（８４４）、
熱管理を検査すること（８４６）、
前記第２回目に前記測定された動作指標が前記第１回目に前記測定された動作指標よりも大きいか否かを判定すること（８４８）
前記第２回目に前記測定された動作指標が前記第１回目に前記測定された動作指標よりも大きいことに応答して、前記第２回目に前記測定された動作指標が最大動作指標に概ね等しいか否かを判定すること（８５０）、
前記第２回目に前記測定された動作指標が前記最大動作指標未満であることに応答して、前記空調ユニット（２２８）によって供給される空気の前記流量が減らされる回数が所定の繰返し数以上であるか否かを判定すること（８５２）、
前記空調ユニットによって供給される空気の前記流量が減らされる前記回数が前記所定の繰返し数未満であることに応答して、前記空調ユニットによって供給される空気の前記流量を減らすこと（８４２）、及び
前記空調ユニット（２２８）によって供給される空気の前記流量が減らされる前記回数が前記所定の繰返し数に等しいことに応答して、前記動作指標設定値を、前記第１回目に前記測定された動作指標に等しくなるように設定すること（８１４）をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
方法（８００）であって、
前記第２回目に前記測定された動作指標が前記第１回目に前記測定された動作指標未満になるのに応答して、前記動作指標設定値を前記求めた動作指標設定値にリセットすること（８５４）をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
再循環レベルを定量するように設計される動作指標に基づいて空調ユニット（２２８）を制御するためのシステム（２０２）であって、
第１の温度センサ（２３０）及び第２の温度センサ（２３２）であって、該第１の温度センサ（２３０）及び該第２の温度センサ（２３２）によって検出される温度測定値を用いて、前記動作指標が計算される、第１の温度センサ及び第２の温度センサと、
第１回目に前記計算された動作指標が動作指標設定値以上であるか否かを判定するように構成されるコントローラ（２０４）とを備え、
該コントローラ（２０４）は、前記計算された動作指標が前記動作指標設定値以上であることに応答して、前記空調ユニット（２２８）の給気温度を高めるようにさらに構成されることを特徴とする、再循環レベルを定量するように設計される動作指標に基づいて空調ユニットを制御するためのシステム。
【請求項８】
システム（２０２）であって、
前記コントローラは、式
【数２】
2008511814.tif 000011
を通して前記動作指標（ＲＨＩ）を計算するように構成され、ただし、Ｍkは前記空調ユニット（２２８）の中の冷却流体の質量流量であり、Ｃｐは空気の比熱であり、ＴCinは個々の空調ユニット入口温度であり、ｍri,jはｊ番目の列のラック内のｉ番目のラックの中の質量流量であり、（Ｔrin）i,j及び（Ｔrout）i,jは、ｊ番目の列のラック内のｉ番目のラックからの平均入口温度及び平均出口温度であり、Ｔrefは、前記空調ユニット（２２８）によって供給される空気の温度を表すことを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
再循環レベルを定量するように設計される動作指標に基づいて空調ユニット（２２８）を制御するためのシステム（２０２）を有するデータセンタ（１００）であって、
動作指標設定値を求めるための手段（２０４）と、
該データセンタ（１００）内の複数の場所で温度を測定するための手段（２３０〜２４０）と、
第１回目に前記動作指標を計算するための手段（２１６）と、
前記第１回目に前記計算された動作指標が前記動作指標設定値以上であるか否かを判定するための手段（２１６）と、
前記第１回目に前記測定された動作指標が前記動作指標設定値以上であることに応答して、前記空調ユニット（２２８）の給気温度を高めるための手段（２１４）とを備えることを特徴とする、再循環レベルを定量するように設計される動作指標に基づいて空調ユニットを制御するためのシステム。
【請求項１０】
データセンタ（１００）であって、
該データセンタ（１００）内の１つ又は複数の場所から加熱された空気流を様々に受け取るための手段（１６６、２０９）と、
前記受け取った加熱された空気流を前記空調ユニット（２２８）に誘導するための手段（１６４）とをさらに備えることを特徴とする、請求項９に記載のデータセンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００３年５月２９日に出願の「Air Re-Circulation Index」と題する米国特許出願第１０／４４６，８５４号の一部継続出願である。その出願に含まれる開示はその全体が参照により本明細書に援用され、本出願のために、その出願の出願日の利益が主張される。
【背景技術】
【０００２】
データセンタを、多数のラックに配置されたコンピュータシステムを収容する場所、例えば、部屋として定義することができる。標準的なラック、例えば、電子機器のキャビネットは、米国電子工業会（ＥＩＡ）エンクロージャ、７８インチ（２メートル）幅、２４インチ（０．６１メートル）幅及び３０インチ（０．７６メートル）奥行きとして規定される。このようなラックは、多数のコンピュータシステム、約四十（４０）のシステムを収容するように構成されており、ラックの将来の構成は、２００以上のシステムを収容するように設計される。コンピュータシステムは通常、多数の部品、例えばプリント回路板（ＰＣＢ）、大容量記憶装置、電源、プロセッサ、マイクロコントローラ、半導体デバイス等の１つ又は複数を含み、各部品の動作中に比較的大きな熱量を放散する可能性がある。例えば、複数のマイクロプロセッサを備える典型的なコンピュータシステムは、約２５０Ｗの電力を消費する可能性がある。そのため、このタイプの四十（４０）のコンピュータシステムを含むラックは、約１０ＫＷの電力を消費する可能性がある。
【０００３】
ラック内の部品によって放散される熱を、データセンタに含まれる低温空気に伝達するのに必要とされる電力は一般に、部品を動作させるのに必要とされる電力の約１０％に等しい。しかしながら、データセンタにおいて複数のラックによって放散される熱を取り除くのに必要とされる電力は一般に、ラック内の部品を動作させるのに必要とされる電力の約５０％に等しい。ラックとデータセンタの間の、種々の熱負荷を放散するのに必要とされる電力量の相違は、例えば、空気を冷却するために、データセンタで追加の熱力学的仕事が必要とされることから生じる。或る点では、ラックは通常、冷却流体、例えば空気、調整空気等を、熱放散部品を横切って移動させるように動作するファンを使用して冷却され、一方、データセンタは、加熱された還流空気を冷却するための逆の電力サイクルを実施することが多い。データセンタ及び凝縮器において、冷却流体を移動させることに関連する仕事に加えて、温度低下を達成するのに必要とされる追加の仕事は、合計して、５０％電力要求になることが多い。したがって、データセンタの冷却は、ラックの冷却に直面する問題以外に問題を提示する。
【０００４】
従来のデータセンタは通常、１つ又は複数の空調ユニットの動作によって冷却される。例えば、空調ユニットの圧縮機は通常、データセンタを十分に冷却するために、必要とされる動作エネルギーの約三十（３０）％を最低必要とする。他の部品、例えば、凝縮器及び空気ムーバ（ファン又は送風機）は通常、総運転エネルギーのさらに二十（２０）％を消費する。一例として、それぞれのラックが１０ＫＷの最大電力消費を有する、１００個のラックを有する高密度のデータセンタは一般に、１ＭＷの冷却能力を必要とする。１ＭＷの熱除去能力を有する空調ユニットは一般に、空気移動装置、例えば、ファン及び送風機を駆動するのに必要とされる電力に加えて、３００ＫＷの圧縮機入力電力を最低必要とする。従来のデータセンタの空調ユニットは、データセンタの様々なニーズに基づいて、その冷却流体の出力を変えることはない。代わりに、これらの空調ユニットは一般に、データセンタ内部で熱負荷が減少した時でさえも、圧縮機の最大電力で、又は、最大電力の近くで動作する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
空調ユニットのほぼ連続した動作は一般に、最悪の場合のシナリオに従って動作するように設計される。例えば、空調システムは通常、最大能力付近で設計され、データセンタが、ほぼ連続してオンラインのままであることができるように、冗長性が利用される。しかしながら、データセンタ内のコンピュータシステムは、通常、最大冷却能力の約３０〜５０％を利用する。この点では、従来の冷却システムは、部品の温度が所定の温度範囲を超えるレベルで動作していない部品を冷却することを試みることが多い。その結果、従来の冷却システムは、データセンタのラック内に含まれる熱発生部品を十分に冷却するのに必要であり得るよりもはるかに多額の動作費用を招くことが多い。
【０００６】
冷却システムの効率に影響を及ぼす別の要因は、データセンタ内に存在する空気再循環レベルである。すなわち、従来の冷却システムは、冷却流体と加熱された空気との混合を減らすようには設計されていない。したがって、ラックに送出された冷却流体は、概して、部品によって加熱される空気と混ざり合うことにより、部品から冷却流体への熱伝達の効率を低下させる。さらに、加熱された空気が冷却流体と混ざり合うことにより、空調ユニットに還流する空気の温度を低下させ、したがって空調ユニットにおける熱伝達の効率を低下させる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施の形態によれば、本発明は、再循環レベルを定量するように設計される動作指標に基づいて空調ユニットを制御するための方法に関する。当該方法では、動作指標設定値が求められ、第１回目に動作指標が測定される。加えて、第１回目に測定された動作指標が動作指標設定値以上であるか否かが判定される。本方法はまた、第１回目に測定された動作指標が動作指標設定値以上であることに応答して、空調ユニットの給気温度を高めることを含む。
【０００８】
本発明の特徴は、図面を参照して以下の説明から当業者には明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［発明の詳細な説明］
単純化及び説明のために、本発明は、本発明の例示的な実施形態を主に参照することによって述べられる。以下の説明では、本発明を完全に理解することを可能にするために、多くの特定の詳細が記載される。しかしながら、本発明を、これらの特定の詳細に限定することなく実施することができることが、当業者には明らかになるであろう。他の例では、本発明を不必要に曖昧にしないように、既知の方法及び構造は詳細には述べられていない。
【００１０】
本開示全体を通して、「冷却流体」及び「加熱された冷却流体」への言及がなされる。簡単にするために、「冷却流体」は概ね、冷却装置、例えばコンピュータ室空調（ＣＲＡＣ）ユニットによって冷却された空気と定義することができる。さらに、「加熱された冷却流体」は概ね、例えば、発熱／放熱部品からの熱を受け取ることによって、加熱されている冷却流体と定義することができる。しかしながら、用語「冷却流体」が、冷却された流体だけを含む空気を表し、及び「加熱された冷却流体」が加熱されている空気だけを含む空気を表すことを意図していないことは容易に明らかになるであろう。代わりに、本発明の実施形態は、加熱された冷却流体と冷却流体との混合物を含む空気で動作することができる。さらに、冷却流体及び加熱された冷却流体は、空気以外の気体、例えば、冷媒、及び当業者によってデータセンタにおいて用いられることが知られている他のタイプの気体を表すことができる。
【００１１】
データセンタ内の種々の環境条件に応じて、無次元の拡張性のあるパラメータを計算することができる。データセンタ内の複数の部品を効率的に冷却するために、これらのパラメータを導入して、冷却流体をデータセンタの種々の場所に行き渡らせること、加熱された冷却流体を除去すること、及び作業負荷を配分することのうちの１つ又は複数を制御することができる。或る場合には、データセンタ内の空気再循環の量を減らすことによって、冷却効率を改善することができる。すなわち、加熱された冷却流体から冷却流体への再循環、及びその逆の再循環を減らすことによって、その冷却流体がデータセンタ内の複数の部品を冷却する潜在能力を、既知の冷却システムよりも改善することができる。本発明の実施形態の動作を通して達成することができる効率改善の１つの結果は、データセンタ内の冷却システムを動作させるために必要とされるエネルギーの量を低減することができ、それにより関連する運用コストを削減できることである。
【００１２】
無次元のパラメータを用いて、データセンタ冷却システムのための拡張性のある「性能指標」を求めることができる。さらに、その性能指標は、データセンタの種々の場所において生じる再循環の量を定量することができる。この関連で、本開示を通して、給気熱指標（ＳＨＩ）及び還気熱指標（ＲＨＩ）のような複数のパラメータが開示される。ＳＨＩ及びＲＨＩは、１つ又は複数の部品、ラック、ラック群、又はデータセンタ全体の熱管理及びエネルギー効率のインジケータとしての役割を果たすことができる。
【００１３】
ＳＨＩ及びＲＨＩは、データセンタの全体にわたって種々の場所において測定される温度に基づいて計算される。例えば、ＳＨＩ及びＲＨＩを求めるために、ＣＲＡＣユニットによって供給される冷却流体の温度を導入することができる。ＣＲＡＣユニットによって供給される冷却流体の温度は概ね制御することができるので、この場所における冷却流体の温度は基準温度と見なすことができる。さらに、複数の指標が種々の入口及び出口の温度に基づくことができる。一例として、給気口の入口、ラックの入口、ラックの出口、還気口の入口等において温度を測定することができる。後にさらに詳細に説明されるように、これらの種々の場所における温度は、データセンタの幾何学的なレイアウトの関数である。さらに、それらの温度は、給気口並びにラック入口及びラック出口を様々に操作することによって変更することができる。
【００１４】
本発明のさらに別の実施形態では、ＳＨＩ及びＲＨＩは、計算流体力学モデリングを用いることによって計算することができる。このモデリングは、概ね最適化されたデータセンタレイアウトを決定するために実行することができる。こうして、本発明のこの実施形態によれば、概ね最適な冷却システムエネルギー使用量が得られるように、データセンタのレイアウトを設計することができる。これは、給気口及びＣＲＡＣユニットに対して所定の構成になるように、ラックを配置することを含むことができる。またこれは、ラックの中の空気流を制御するために、異なる構成を有するラックを使用することも含むことができる。
【００１５】
データセンタ冷却システムを動作させる際に、ＳＨＩ及びＲＨＩの一方又は両方を導入することができる。例えば、ＳＨＩ及びＲＨＩの一方又は両方を用いて、ラックへの冷却流体の送出及び／又はラックからの加熱された冷却流体の除去を制御することができる。別の例として、ＳＨＩ及びＲＨＩの一方又は両方を用いて、ラック間の概ね最適な計算負荷分布を求めることができる。すなわち、ＳＨＩ及びＲＨＩの一方又は両方の計算に基づいて、ラック内に配置される１つ又は複数の部品、例えばサーバ、コンピュータ等によって実行される計算作業負荷を、１つ又は複数の他の部品に分配することができる。別法では、計算作業負荷は、より少ない数の部品間に分散することができる。
【００１６】
別の例として、ＲＨＩを用いて、データセンタ内の１つ又は複数のＣＲＡＣユニットのプロビジョニングを制御することができる。ＲＨＩを用いて、データセンタの空気送出インフラストラクチャに対するＣＲＡＣ動作の評価基準を定めることができる。一般に、ＣＲＡＣユニットは、高い供給温度において動作するときに、消費するエネルギーが少なくなる。高いＲＨＩレベルは一般的に、ＣＲＡＣユニットが、加熱された冷却流体を相対的に高い温度において受け取っており、或る特定のレベルの冷却を達成するように動作していることを指示する。したがって、ＣＲＡＣユニットに供給される前に、冷却された冷却流体が加熱された冷却流体の中に再循環するとき、ＣＲＡＣユニットは、同じレベルの冷却を達成するために、より多くの量のエネルギーを消費する。
【００１７】
ＲＨＩ設定値は、ＣＲＡＣユニットを制御するための根拠として用いることができる。したがって、例えば、或る特定のＣＲＡＣユニットのＲＨＩレベルが所定のＲＨＩ設定値よりも高い場合には、ＣＲＡＣユニットによって供給される冷却流体の温度を高めることができる。高い温度において冷却流体を送出するために必要とされるエネルギーは、低い温度において冷却流体を送出するために必要とされるエネルギーよりも低いので、ＣＲＡＣユニットは、低いエネルギーレベルで動作することができる。さらに、ＲＨＩレベルがＲＨＩ設定値よりも低い場合には、ＣＲＡＣユニットによって供給される冷却流体の流量を増減して、ＲＨＩレベルをＲＨＩ設定値よりも高くすることができる。
【００１８】
最初に図１Ａを参照すると、本発明のさまざまな実施例を用いることができるデータセンタ１００の簡略斜視図が示されている。「データセンタ」という用語は、概して、熱を生成することが可能な１つ又は複数の部品が配置され得る部屋又は他の空間を指すことを意図する。この点で、「データセンタ」という用語は、データが通信又は処理されるいかなる特定のタイプの部屋にも本発明を限定することを意図するのではなく、「データセンタ」という用語の使用が本明細書で上述した定義以外のいかなる点でも本発明を限定するものと解釈すべきでもない。
【００１９】
図１Ａに示されるデータセンタ１００が一般化された例示を表すこと、及び本発明の範囲から逸脱することなく、他の部品を追加できること、又は既存の部品を除去又は変更できることは当業者には容易に明らかであろう。例えば、データセンタ１００は、任意の数のラック及び種々の他の部品を含むことができる。さらに、発熱／放熱部品が、ラックに収容されることなく、データセンタ１００内に配置されることもあることは理解されたい。
【００２０】
データセンタ１００は、複数のラック１０２〜１０８、例えば、平行な列で整列している電子部品キャビネットを有するものとして示されている。ラック１０２〜１０８の各列は、上げ床１１０の上に配置された４つのラック（ａ〜ｄ）を含むものとして示される。上げ床１１０の下の空間１１２には、複数のワイヤ及び通信回線（図示せず）を設けることができる。空間１１２は、１つ又は複数のコンピュータ室空調（ＣＲＡＣ）ユニット１１４からラック１０２〜１０８に冷却流体を送出するプレナムとしても機能することができる。冷却流体は、ラック１０２〜１０８のいくつか又は全ての間にある通気口タイル１１６を通して空間１１２からラック１０２〜１０８に送出することができる。通気口タイル１１６は、ラック１０２と１０４との間、及び１０６と１０８との間にあるものとして示される。
【００２１】
上記のように、ＣＲＡＣユニット１１４は一般的に、冷却された冷却流体を空間１１２内に供給するように動作する。空間１１２内に入れられる冷却流体は、１つ又は複数のＣＲＡＣユニット１１４によって供給される冷却流体を含むことができる。したがって、温度、圧力、流量等の冷却流体の特性は、ＣＲＡＣユニット１１４のうちの１つ又は複数によって大きく影響を及ぼされることがある。一例として、１つのＣＲＡＣユニット１１４によって供給される冷却流体は、別のＣＲＡＣユニット１１４によって供給される冷却流体と混ざり合うことがある。この関連で、空間１１２内の種々の場所における冷却流体及びラック１０２〜１０８に供給される冷却流体の特性は、冷却流体が混ざり合うことに起因して、例えば、これらのＣＲＡＣユニット１１４によって供給される冷却流体の温度又は体積流量が異なる場合には、異なることがある。特定の事例では、影響のレベルは、ＣＲＡＣユニット１１４に近い場所ほど高くなり、ＣＲＡＣユニット１１４から比較的離れた場所ほど低くなることがある。それゆえ、種々のＣＲＡＣユニット１１４の影響を考慮して、ラック１０２〜１０８内に供給される冷却流体の温度及び体積流量が制御されるように、ＣＲＡＣユニット１１４は動作することができる。
【００２２】
ラック１０２〜１０８は一般的に、発熱／放熱することができる複数の部品（図示せず）、例えばプロセッサ、マイクロコントローラ、高速ビデオカード、メモリ、半導体デバイス等を収容するように構成される。それらの部品は、複数のサブシステム（図示せず）、例えばコンピュータ、サーバ等の構成部品であってもよい。それらのサブシステム及び部品を導入して、種々の電子的な機能、例えば計算、スイッチング、ルーティング、表示等の機能を実行することができる。これらの電子的な機能を実行する際に、それらの部品、ひいてはサブシステムは一般的に、比較的大量の熱を放熱することがある。ラック１０２〜１０８は一般的に、４０台以上のサブシステムを収容することが知られているので、それらのラックは、かなり大量の熱を冷却流体に伝達して、サブシステム及び部品を概ね所定の動作温度範囲内に保持することができる。
【００２３】
データセンタ１００は４列のラック１０２〜１０８及び２つのＣＲＡＣユニット１１４を収容するものとして示されるが、データセンタ１００は、任意の数のラック、例えば１００台以上のラック、及び任意の数のＣＲＡＣユニット、例えば４台以上のユニットを収容することができるものと理解されたい。それゆえ、４列のラック１０２〜１０８及び２つのＣＲＡＣユニット１１４の図は例示し、説明を簡単にすることだけを目的としており、いかなる観点においても本発明を限定することを意図していない。さらに、ＣＲＡＣユニット１１４は、ラック１０２〜１０８に対して概ね垂直に配置することもできる。
【００２４】
ここで図１Ｂを参照すると、図１Ａに示されるデータセンタ１００の簡略化された側面図が示される。図１Ｂにおいて、ラック１０２ａ、１０４ａ、１０６ａ及び１０８ａを見ることができる。図１Ｂに関して例示される実施形態のさらに詳細な説明は、２００１年１０月５日に出願され、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第６，５７４，１０４号において見い出すことができ、その特許出願は、その全体が参照により本明細書に援用される。
【００２５】
図１Ｂに示されるように、ラック１０２と１０４との間、及びラック１０６と１０８との間のエリアは冷たい通路１１８を含むことができる。これらの通路は、通気用タイル１１６から冷却流体を受け取るように構成されるので、「冷たい通路」と見なされる。さらに、ラック１０２〜１０８は一般的に、冷たい通路１１８から冷却流体を受け取る。ラック１０４と１０６との間の通路、及びラック１０２及び１０８の後方にある通路は「熱い通路」１２０と見なされる。これらの通路は、ラック１０２〜１０８の部品によって加熱された冷却流体を受け取るように配置されるので、「熱い通路」と見なされる。冷たい通路１１８及び熱い通路１２０を、例えばラック１０２〜１０８で概ね分離することによって、ラック１０２〜１０８内に送出する前に、冷却流体が加熱された冷却流体と再循環するのを概ね防ぐことができる。さらに、加熱された冷却流体が、ＣＲＡＣユニット１１４に戻る前に、冷却流体とともに再循環するのも概ね防ぐことができる。しかしながら、データセンタ１００内には、冷却流体及び加熱された冷却流体の再循環が生じるエリアが存在することもある。一例として、ラック１０２〜１０８のうちの１つ又は複数のラックの側面の周り、及びその天板の上方において、冷却された冷却流体が加熱された冷却流体と混ざり合うこともある。
【００２６】
ラック１０２〜１０８の冷たい通路１１８に面する側面は、ラックの前面と見なすことができ、ラック１０２〜１０８の冷たい通路１１８に面していない側は、ラック１０２〜１０８の背面と見なすことができる。限定はしないが、簡単にするために、本開示全体を通して、ラック１０２〜１０８の種々の側面を記述する際に、これらの呼称を基にするであろう。
【００２７】
本発明の別の実施形態によれば、ラック１０２〜１０８は、それらの背面が互いに隣接するように配置することができる（図示せず）。この実施形態では、通気用タイル１１６を、各通路１１８及び１２０に設けることができる。さらに、ラック１０２〜１０８は、加熱された冷却流体がラック１０２〜１０８から流出できるようにするために、その天板上に出口を備えることができる。
【００２８】
上記のように、ＣＲＡＣユニット１１４は概ね、受け取った加熱された冷却流体を冷却するように動作する。さらに、ＣＲＡＣユニット１１４は、ラック１０２〜１０８に、例えば、以下に記述される過程を通して、冷却された冷却流体を供給する。ＣＲＡＣユニット１１４は一般的に、冷却流体（例えば、空気）を空間１１２（一例では、その空間１１２は概ねプレナムとして機能する）に供給するための個々のファン１２２を備える。ファン１２２は、データセンタ１００から冷却流体を引き込むように動作することもできる（例えば、矢印１２４によって示される）。動作時に、加熱された冷却流体が、矢印１２４によって示されるように、ＣＲＡＣユニット１１４の中に入り、当業者に一般的に知られているようにして、冷却コイル１２６、コンプレッサ１２８及びコンデンサ１３０の動作によって冷却される。冷却システムの効率に関して、一般的には、戻される加熱された冷却流体は、データセンタ１００内の空気のうちの相対的に最も暖かい部分から成ることが望ましい。さらに、ファン１２２を用いて、冷却された冷却流体が空間１１２の中に供給される。ファン１２２の速度を変更して、冷却された冷却流体が空間１１２に供給される体積流量を変更することができ、且つ／又はＣＲＡＣユニット１１４の中に戻される加熱された冷却流体の体積流量を変更することができる。
【００２９】
或る場合には、可変周波数ドライブ（ＶＦＤ）１２３を用いて、ファン１２２の速度を制御することができる。ＶＦＤ１２３は、任意の数の製造業者から市販されている任意の手頃で適当なＶＦＤを含むことができる。ＶＦＤ１２３は一般的に、交流（ＡＣ）誘導モータの速度を可変制御するように動作する。より具体的には、ＶＦＤ１２３は、電力を、決まった電圧／決まった周波数から可変電圧／可変周波数に変換するように動作することができる。ファン１２２の電圧／周波数レベルを制御することによって、ＣＲＡＣユニット１１４によって供給される冷却流体の体積流量も変更することもできる。
【００３０】
ＶＦＤ１２３は、ファン１２２に隣接して配置されるように示されるが、本発明の範囲から逸脱することなく、ＶＦＤ１２３は、ファン１２２に対して任意の理に適った都合の良い場所に配置することができる。ＶＦＤ１２３は、例えば、ＣＲＡＣユニット１１４のうちのいずれかのユニットの外側に、又はＣＲＡＣユニット１１４に対する種々の他の場所に配置することができる。
【００３１】
本開示全体を通して、データセンタ１００から加熱された冷却流体を引き込むためにファン１２２を用いることへの言及がなされるが、本発明の範囲から逸脱することなく、空気を除去する任意の他の理に適った都合の良い態様を実現できることは理解されたい。一例として、ファン、又はファン１２２とは別の送風機（図示せず）を用いて、データセンタ１００から加熱された冷却流体を引き込むこともできる。
【００３２】
さらに、ラック１０２〜１０８内の熱負荷を冷却するために必要とされる冷却流体に基づいて、ＣＲＡＣユニット１１４は種々のレベルにおいて動作することができる。例えば、コンプレッサ１２８の個々の容量（冷媒に加えられる仕事の量）及び／又はファン１２２の速度を変更して、ラック１０２〜１０８に送出される冷却流体の温度及び流量を制御することができる。この関連で、コンプレッサ１２８は可変容量コンプレッサを含むことができ、ファン１２２は可変速度ファンを含むことができる。したがって、コンプレッサ１２８を制御して、その中の冷媒の質量流量を増減することができる。
【００３３】
本発明の実施形態とともに用いられることになるコンプレッサ１２８及びファン１２２の具体的なタイプは個々の要件に応じて異なることがあるので、本発明は、任意の特定のタイプのコンプレッサ又はファンには限定されない。代わりに、本発明の特定の態様を達成することができる任意の理に適った都合の良いタイプのコンプレッサ１２８及びファン１２２を用いることができる。コンプレッサ１２８及びファン１２２の選択は、複数の要因、例えば、冷却要件、コスト、運用費用等によることがある。
【００３４】
本発明の実施形態は、一定速度のコンプレッサ及び／又は一定速度のファンで動作できることは当業者には理解されたい。一態様では、ラック１０２〜１０８への冷却流体の送出の制御は、空間１１２内の冷却流体の圧力に基づいて達成することができる。この実施形態によれば、空間１１２内の圧力は、例えば、データセンタ１００内の種々の場所に配置される複数の通気口タイル１１６の動作を通して制御することができる。すなわち、空間１１２内の圧力は、通気口タイル１１６を通る冷却流体の出力を選択的に制御することによって、空間１１２の全体にわたって概ね一定に保つことができる。一例として、空間１１２の１つの場所における冷却流体の圧力が所定のレベルを超える場合には、概ねその場所の近くに位置する通気口によって、より多くの冷却流体がその中に流れるようにし、その場所の圧力を下げることができる。この実施形態のさらに詳細な説明は、２００２年１１月２６日に出願の米国特許出願第１０／３０３，７６１号及び２００３年１月２７日に出願の米国特許出願第１０／３５１，４２７号において見い出すことができ、それらの特許出願は本発明の譲受人に譲渡されており、その全体が参照により本明細書に援用される。
【００３５】
コンプレッサ１２８に加えて、又はコンプレッサ１２８の代わりに、流体供給源を冷却するために、ＣＲＡＣユニット１１４内に熱交換器（図示せず）を導入することもできる。熱交換器は、一般的に冷却流体が熱交換器上を通過するときに冷却するように動作する、冷水熱交換器、遠心式冷却機（例えば、YORK社によって製造される冷却機）等を含むことができる。熱交換器は、複数の空調機を含むことができる。空調機は、ポンプによって動かされ、コンデンサ又は冷却塔によって冷却される水を供給されることができる。熱交換器容量は、放熱需要に応じて異なる場合がある。したがって、熱交換器容量は、例えば、冷却流体を相対的に低い温度に保持する必要がない場合には、減らすことができる。
【００３６】
動作時に、矢印１３２によって示されるように、冷却流体は一般的に、個々のファン１２２から空間１１２の中に流れ込む。冷却流体は、矢印１３４によって示されるように、上げ床１１０から、複数の通気口タイル１１６を通って、ラック１０２〜１０８の種々のエリアに流れ込む。通気口タイル１１６は、第６，５７４，１０４号特許に開示され、記述される動的に制御可能な通気口タイルを含むことができる。その特許に記述されるように、通気口タイル１１６は一般的に、その中に流れる冷却流体の流速、体積流量及び方向のうちの少なくとも１つを制御するように動作するので、「動的に制御可能」と呼ばれる。さらに、動的に制御可能な通気口タイル１１６の具体的な例は、本発明の譲受人に譲渡され、その全体が参照により本明細書に援用される、２００３年１月２７日に出願された同時係属の米国特許出願第１０／３５１，４２７号において見い出すことができる。
【００３７】
冷却流体が通気口タイル１１６から流れ出るのに応じて、冷却流体はラック１０２〜１０８に流れ込むことができる。ラック１０２〜１０８は一般的に、通気口タイル１１６から冷却流体を受け取るために、その前面に複数の入口（図示せず）を備える。入口は一般的に、冷却流体がラック１０２〜１０８に入ることができるようにするための１つ又は複数の開口部を備える。それに加えて、又は別法として、ラック１０２〜１０８のうちのいくつか又は全ての前面は、冷却流体がラック１０２〜１０８に流れ込むのを概ね制御するための装置を備えることができる。適当な装置の例が、いずれも２００３年４月３０日に出願され、その全体が参照により本明細書に援用される、同時係属の、本発明の譲受人に譲渡される米国特許出願第１０／４２５，６２１号及び第１０／４２５，６２４号に記述される。
【００３８】
冷却流体は、ラック１０２〜１０８の中を流れるのに応じて、ラック１０２〜１０８内に配置される部品から放熱される熱を吸収することによって加熱されるようになる。加熱された冷却流体は、ラック１０２〜１０８の背面上に配置される１つ又は複数の出口を通って、ラック１０２〜１０８から出ることができる。それに加えて、又は別法として、ラック１０２〜１０８のうちのいくつか又は全ての背面は、冷却流体がラック１０２〜１０８に流れ込むのを概ね制御し、且つ／又は冷却流体がラック１０２〜１０８から流れ出るのを概ね制御するための装置を備えることができる。再び、適当な装置の例が、同時係属の、本発明の譲受人に譲渡される米国特許出願第１０／４２５，６２１号及び第１０／４２５，６２４号に記述される。
【００３９】
ラック１０２〜１０８の中の冷却流体の流れは、先に確認された同時係属の出願に記述される態様に一致するように、上記の装置の動作によって、通気口タイル１１６を通る冷却流体の流れと概ねバランスをとることができる。さらに、ラック１０２〜１０８の中の空気流と通気口タイル１１６を通る空気流との間で、比例関係を達成することができる。一態様では、同時係属の特許出願に記述されるように空気流を制御することによって、加熱された冷却流体と冷却流体との間の再循環のレベルを、既知の冷却システムと比べて、大幅に低減することができるか、又はなくすことができる。
【００４０】
ＣＲＡＣユニット１１４は、冷却流体の体積流量の後の変化とともに、ラック１０２〜１０８内の熱負荷に応じて冷却要件が変化するとき、ラック１０２〜１０８に供給される冷却流体の量を変更することができる。一例として、ラック１０２〜１０８内の熱負荷が全体として大きくなる場合には、１つ又は複数のＣＲＡＣユニット１１４は、冷却流体の温度を下げ、且つ／又は冷却流体の供給量を増やすように動作することができる。別法では、ラック１０２〜１０８内の熱負荷が全体として小さくなる場合には、１つ又は複数のＣＲＡＣユニット１１４は、冷却流体の温度を上げ、且つ／又は冷却流体の供給量を減らすように動作することができる。この関連で、データセンタ１００内の部品を所定の動作温度範囲内に概ね保つために１つ又は複数のＣＲＡＣユニット１１４によって利用されるエネルギーの量を、概ね最適にすることができる。
【００４１】
別の例として、ラック１０２〜１０８にさらに多くの冷却流体が流れることによって、部品の温度が上がる状況が生じることもある。これは、例えば、比較的多くの量の加熱された冷却流体が、ラック１０２〜１０８の中に送出される冷却流体の中に再循環されるときに生じることがある。この状況では、且つ後にさらに詳細に記述されるように、部品の温度が上がるのに応じて、冷却流体の送出を減らすことができる。さらに、部品の温度が下がるのに応じて、冷却流体の送出を増やすことができる。それゆえ、本発明は、データセンタ１００内の温度が変化するような１つの動作態様には限定されないことは理解されたい。
【００４２】
通気口タイル１１６、上記の装置及びＣＲＡＣユニット１１４の動作を通して、冷却流体の流れ及び温度の全体的な制御及び場所に応じた制御を達成することができる。例えば、通気口タイル１１６及び上記の装置は一般的に、ラック１０２〜１０８に冷却流体が流れるのを全体として、又は場所に応じて制御する。さらに、ＣＲＡＣユニット１１４は一般的に、データセンタ１００の種々の部分を通して、冷却流体の流れ及び温度を全体として制御する。冷却流体の全体的及び局所的な制御によって、ラック１０２〜１０８の部品を所定の動作温度範囲内に保つ際にＣＲＡＣユニット１１４によって消費されるエネルギーの量を、従来のデータセンタ冷却システムと比べて、大幅に削減することができる。
【００４３】
複数の温度センサ１３６〜１４４、例えばサーミスタ、熱電対等を、データセンタ１００の全体にわたって種々の場所に配置することができる。一例として、温度センサ（入口温度センサ）１３６を、ラック１０２〜１０８の入口に設けて、ラック１０２〜１０８内に送出される冷却流体の温度を検出することができる。温度センサ（出口温度センサ）１３８も、ラック１０２〜１０８の出口に設けて、ラック１０２〜１０８から排気される加熱された冷却流体の温度を検出することができる。さらに、温度センサ（通気口タイル温度センサ）１４０を通気口タイル１１６に配置して、空間１１２から供給される冷却流体の温度を検出することができる。さらに、温度センサ（還気温度センサ、給気温度センサ）１４２、１４４をそれぞれ、ＣＲＡＣユニット１１４の入口及び出口付近に配置して、それぞれ、ＣＲＡＣユニット１１４に入る加熱された冷却流体の温度、及び空間１１２に送出される冷却流体の温度を検出することができる。
【００４４】
温度センサ１３６〜１４４は、互いに、且つ／又はデータセンタ冷却システムの動作を制御するように構成されるコンピューティング装置１４５と通信することができる。コンピューティング装置１４５は、プロセッサ、入力手段等を含むことができる、別個のコンピューティングシステムを含むことができる。別法では、コンピューティング装置１４５は、ＣＲＡＣユニット１１４のうちの１つ又は複数、ラック内に収容される部品、例えばサーバ等の一部を含むことができる。いずれの場合でも、データセンタ冷却システムは一般的に、ＣＲＡＣユニット１１４、通気口タイル１１６、還気口タイル（図１Ｄ）等を備える。種々のセンサ１３６〜１４４とコンピューティング装置１４５との間の通信は、ＩＥＥＥ８０２．３等の有線プロトコル、ＩＥＥＥ８０１．１１ｂ、８０１．１１ｇ等の無線プロトコル、ブルートゥース等の無線シリアル接続等、又はそれらの組み合わせを介して達成することができる。それに加えて、又は別法として、温度センサ１３６〜１４４のうちの１つ又は複数は、２００３年７月９日に出願された「LOCATION AWARE DEVICES」と題する同時係属の、本発明の譲受人に譲渡される米国特許出願第１０／６２０，２７２号に記述されるような位置認識装置を含むこともでき、その特許出願の開示は、その全体が参照により本明細書に援用される。その特許出願において記述されるように、これらの装置は、他のセンサに対する、その大まかな位置を判定し、且つ／又は無線通信を通して互いに通信するように動作することができるので、「位置認識」と呼ばれる。
【００４５】
別の実施形態によれば、移動装置１４６を配設して、データセンタ１００内の少なくとも１つの環境条件（例えば、温度、圧力、空気流、湿度、位置等）を収集又は測定することができる。より具体的には、移動装置１４６は、ラック１０２〜１０８の周囲を動き回り、データセンタ１００の全体にわたって種々の場所において１つ又は複数の環境条件を判定するように構成することができる。この関連で、移動装置１４６によって、著しく少ない数の温度センサしか必要とすることなく、データセンタ１００内の温度を種々の場所において検出できるようになる。移動装置１４６及びその操作性のさらに詳細な説明は、２００２年５月３１日に出願された同時係属の、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第１０／１５７，８９２号において見い出すことができ、その開示は、その全体が参照により本明細書に援用される。
【００４６】
第１０／１５７，８９２号出願において記述されるように、移動装置１４６は、データセンタ１００のラック１０２〜１０８の周囲を動き回るように構成される自走式の機構にすることができる。さらに、移動装置１４６は一般的に、種々の高さにおいて１つ又は複数の環境条件を検出するように構成される複数のセンサを備える。移動装置１４６は、環境条件情報を、例えばコンピューティング装置１４５に送信することができ、コンピューティング装置１４５は、データセンタ１００内のラック１０２〜１０８への冷却流体の送出を判定する際にその情報を利用することができる。さらに、移動装置１４６は、環境条件情報を、通気口タイル１１６を操作するように構成される通気口コントローラ（図示せず）に送信することもできる。
【００４７】
別の実施形態によれば、移動装置１４６は、上記の位置認識装置に類似の構成を含む温度センサから環境条件を受信することができる。例えば、そのセンサは、ホットスポット、例えばその温度が通常よりもかなり高い場所を指示する温度測定値を、移動装置１４６に送信することができる。移動装置１４６は、その進路を変更して、検出されたホットスポットまで進み、センサによる温度測定値を確認することができる。
【００４８】
図１Ｃは、本発明の一実施形態による、データセンタ１００の上側部分の側断面図である。図１Ｃに示されるように、データセンタ１００内に熱交換器ユニット（ＨＥＵ）１５０及び１５２を設けることができる。ＨＥＵ１５０及び１５２は、２００２年８月２日に出願された同時係属の米国特許出願第１０／２１０，０４０号に開示されるとともに記述され、その特許出願は本発明の譲受人に譲渡されており、その全体が参照により本明細書に援用される。第１０／２１０，０４０号出願に記述されるように、ＨＥＵ１５０及び１５２は一般的に、ラック１０２〜１０８から加熱された冷却流体を受け取り、受け取った冷却流体を冷却し、ラック１０２ａ〜１０８ａに冷却された冷却流体を概ね制御しながら戻すように動作する。ＨＥＵ１５０及び１５２は、ＣＲＡＣユニット１１４のうちの１つ又は複数からその中に流れ込む冷媒流を有し、受け取った加熱された冷却流体を冷却するように構成される。ＨＥＵ１５０及び１５２は一般的に、加熱された冷却流体を受け取るための開口部と、冷却された空気をラック１０２〜１０８に戻すための１つ又は複数のファンとを備える。さらに、ＨＥＵ１５０及び１５２は、温度センサ（図示せず）を備えてもよく、又は温度センサをＨＥＵ１５０及び１５２の近くに配置してもよい。
【００４９】
図１Ｄは、低い天井１６０を有するデータセンタ１００の簡略化された概略図を示す。図１Ｄに示されるデータセンタ１００は、図１Ｂに関して記述される全ての部品を含む。それゆえ、共通の部品の詳細な説明はここでは記述されないであろう。代わりに、図１Ｂに関して先に提供された説明は、これらの部品に関する十分な説明を与えるはずである。さらに、図１Ｂにおいて説明される部品とは異なる部品だけが以下に説明されるであろう。図１Ｄに含まれる部品のさらに詳細な説明は、２００２年１０月２日に出願の「Cooling of Data Centers」と題する同時係属の、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第１０／２６２，８７９号において見い出すことができ、その開示はその全体が参照により本明細書に援用される。
【００５０】
図１Ｄに示されるように、データセンタ１００は、図１Ｂに示されるデータセンタ１００と比べて、加熱された冷却流体をはるかに局所的にＣＲＡＣユニット１１４に戻すためのシステムを含む。そのシステムは、低い天井１６０を含み、それは、ＣＲＡＣユニット１１４のうちの１つ又は複数に加熱された冷却流体を誘導するとともに搬送するように構成される還気プレナム１６２を生成する。さらに、ダクト１６４を設けて、矢印１６５によって示されるように、加熱された冷却流体の流れを、還気プレナム１６２からＣＲＡＣユニット１１４に誘導する。複数の還気口タイル１６６が、低い天井１６０内の開口部に沿って配置され、概ね矢印１６８によって示されるように、加熱された冷却流体を受け取ることができるようにする。還気口タイル１６６は概ね、データセンタ１００内の種々の場所からの加熱された冷却流体の除去を制御するように動作する。一例では、還気口タイル１６６は、概ね熱い通路１２０の上方に配置され、ラック１０２〜１０８内で加熱された冷却流体を除去できるようにする。加熱された冷却流体が除去されるデータセンタ１００内の場所を概ね制御することによって、また、除去された、加熱された冷却流体を、データセンタ１００内に含まれる冷却流体から概ね分離することによって、冷却流体と、除去された、加熱された冷却流体との間の再循環のレベルを大幅に小さくすることができる。したがって、或る場合には、ＣＲＡＣユニット１１４に戻される加熱された冷却流体の温度を、比較的高い温度に概ね保つことができる。
【００５１】
上記のように、ＣＲＡＣユニット１１４は一般的に、還気温度が高いほど、より高い効率で動作する。さらに、１つ又は複数のＣＲＡＣユニット１１４に供給される加熱された冷却流体の温度は、データセンタ１００から加熱された冷却流体を制御しながら除去することによって、最も高いレベルに保つことができる。一例では、還気口タイル１６６は、データセンタ１００からの加熱された冷却流体の除去の体積流量及び方向のうちの少なくとも一方を制御することができる、動的に制御可能な通気口タイルとして構成することができる。還気口タイル１６６は、例えば、第６，５７４，１０４号特許に開示され、記述される、動的に制御可能な通気口タイルを含むことができる。この例では、加熱された冷却流体の除去の方向及び／又は体積流量を制御することによって、還気口タイル１６６は、還気プレナム１６２に収容される加熱された冷却流体が概ね、取り得る最も高い温度であることを概ね確保するように動作することができる。別の例では、還気口タイル１６６は、加熱された冷却流体がデータセンタ１００から除去される流速を変更するように構成されるファン（図示せず）を備えることもできる。
【００５２】
還気口タイル１６６が、加熱された冷却流体の除去を変更するように動作することができる態様は、例えば、個々の還気口タイル１６６の近くにおいて検出される加熱された冷却流体の温度に基づくことができる。温度は、温度センサ１７０（還気口タイル温度センサ）によって検出することができる。したがって、例えば、特定の還気口タイル１６６の近くにある加熱された冷却流体の温度が所定の温度レベル未満である場合には、その還気口タイル１６６は、そのエリアからの加熱された冷却流体の除去を低減又は中止するように動作することができる。
【００５３】
一例によれば、センサ１３６〜１４４、移動装置１４６、並びに／又はＨＥＵ１５０及び１５２の近くに配置される温度センサのうちの１つ又は複数によって検出される温度を導入して、データセンタ１００内の再循環の測定基準を求めることができる。その測定基準は、給気熱指標（ＳＨＩ）及び還気熱指標（ＲＨＩ）と定義することができる。ＳＨＩは、冷却流体への加熱された冷却流体の浸入の指標と定義することができ、以下の式によって求めることができる。
【００５４】
【数３】
2008511814.tif 000003
【００５５】
ただし、Ｑは、データセンタ１００のラック１０２〜１０８内の全部品からの全放熱を表し、δＱは、ラック１０２〜１０８に入る前の冷却流体のエンタルピーの上昇を表す。
【００５６】
全放熱は、入口温度センサ１４０によって検出されるようなラック１０２〜１０８の入口における温度から、出口温度センサ１３８によって検出されるようなラック１０２〜１０８の出口における温度を引くことによって得られる値を平均することによって求めることができる。全放熱Ｑ及び冷却流体のエンタルピーの上昇δＱは、以下の式によって求めることができる。
【００５７】
【数４】
2008511814.tif 000004
【００５８】
【数５】
2008511814.tif 000005
【００５９】
ただし、ｍri,jはｊ番目の列のラック内のｉ番目のラックの中の質量流量であり、Ｃｐは空気の比熱であり、（Ｔrin）i,j及び（Ｔrout）i,jは、ｊ番目の列のラック内のｉ番目のラックからの平均入口温度及び平均出口温度である。さらにＴrefは、通気口タイル１１６の冷却流体温度を表し、それは全ての冷たい通路１１８について同じであると仮定される。
【００６０】
式１の分子は、ラック１０２〜１０８に入る前に冷たい通路内で冷却流体によって得られる顕熱を表し、一方、分母はラック排気口を出る冷却流体によって得られる全顕熱を表す。質量流量の和は、式２及び式３の場合に等しいので、ＳＨＩは、ラック入口温度、ラック出口温度及びＣＲＡＣユニット１１４の出口温度の関数として表すことができる。したがって、ＳＨＩは以下のように表すことができる。
【００６１】
【数６】
2008511814.tif 000006
【００６２】
ＳＨＩは、特定の冷たい通路内への熱の浸入を評価するために、１つの通路内にあるラック群について計算することもできる。さらに、ＳＨＩは、ホットスポットの影響を受けやすいエリアを分離するために、個々のラックについて計算することができる。式１及び式３は、δＱが高いほど（Ｔrin）i,jが高くなり、それゆえＳＨＩが高くなることを示す。ラックに対する入口温度ＴrinがＴrefに比べて高いとき、システムは、故障及び信頼性の問題を受けやすくなる。Ｔrinが高いことは、混合及びデータセンタ１００のためのエネルギー効率の減少に起因して、エントロピー生成が増加することの現われでもある。それゆえ、ＳＨＩは、ラック、ラック群又はデータセンタ内の熱管理及びエネルギー効率のインジケータであり得る。
【００６３】
ＳＨＩが０であることは、冷却された冷却流体への加熱された冷却流体の再循環がない、理想的なシステムであることを示す。それゆえ、以下に示されるように、データセンタ冷却システムの部品を動作させる際の１つの目標は、ＳＨＩを最小限に抑えることである。
【００６４】
ラック１０２〜１０８の排気口からの加熱された冷却流体は、データセンタ１００の天井空間内に吸い上げられる。別法では、加熱された冷却流体は、図１Ｄに示されるような還気プレナム１６２に吸い上げることができる。その後、加熱された冷却流体は、１つ又は複数のＣＲＡＣユニット１１４の入口に流れ込む。このように流れているうちの一部の時間又は全時間において、加熱された冷却流体は、冷たい通路１１８からの冷却流体と混ざり合うことがあり、それゆえ、その熱のうちの一部を失うことになる。この過程における熱損失の量は、冷たい通路１１８内の冷却流体によって獲得される二次熱に等しい。データセンタ１００内の全熱収支から、全てのラック１０２〜１０８からの全放熱（Ｑ）は、１つ又は複数のＣＲＡＣユニット１１４の全冷却負荷に等しいはずである。それゆえ、データセンタ１００内のラック排気とＣＲＡＣユニット１１４の還気との間の熱収支は以下のように表すことができる。
【００６５】
【数７】
2008511814.tif 000007
【００６６】
ただし、Ｍkは、１つのＣＲＡＣユニット、例えばＣＲＡＣユニット１１４の中の冷却流体の質量流量であり、ＴCinは個々のＣＲＡＣユニットの入口温度である。
【００６７】
式５では、右辺の第１項は、ラック１０２〜１０８から排気される加熱された冷却流体の全エンタルピー（Ｑ＋δＱ）を表す。第２項は、加熱された冷却流体及び冷却流体の流れが混ざり合うことに起因する、エンタルピーの減少を表す。全排気冷却流体エンタルピーに対して式５を正規化し、整理し直すことによって、以下の式がもたらされる。
【００６８】
【数８】
2008511814.tif 000008
【００６９】
ただし、ＲＨＩは還気熱指標であり、以下の式によって定義される。
【００７０】
【数９】
2008511814.tif 000009
【００７１】
式７では、分子は、ＣＲＡＣユニット（複数可）１１４による全熱抽出量を表しており、分母はラック排気における全エンタルピー上昇を表す。ＣＲＡＣユニット（複数可）１１４によって抽出される熱はまた、ラックからの放熱に等しいので、分子は、データセンタ１００内の実効的な放熱を表す。
【００７２】
一般的に、ラック１０２〜１０８内の熱負荷が一定であるとすると、Ｔrinが増加する結果として、ラック１０２〜１０８の戻り側におけるＴroutが上昇する。式７の場合、この温度変化はＲＨＩを小さくすることになることは明らかであり、それは、ＣＲＡＣユニット（複数可）１１４に達する前に、冷却流体が高い度合いの混合を受けることを示す。ラック排気からの加熱された冷却流体は、熱い通路内、天井空間内、又はラックと壁との間の空間内の冷却流体と混ざり合うことがある。各列内の局所的な混合を調べるために、ＲＨＩを、通路排気とラック排気との間の制御空間の中で通路毎に評価することができるか、又はＲＨＩを、既知の温度データ及び式６を用いて、ＳＨＩの計算から推測することができる。一般的に、ＲＨＩの値が高くなるほど、混合レベルが低く、通路設計が良好であることを示す。
【００７３】
本発明の一実施形態によれば、データセンタ冷却システムの部品、例えばＣＲＡＣユニット（複数可）１１４は、一般的にＲＨＩ値を増加させるように動作することができる。ＣＲＡＣユニット（複数可）１１４が一般的にＲＨＩ値を増加させるように動作することができる態様は、後にさらに詳細に説明される。
【００７４】
ＳＨＩ及びＲＨＩをデータセンタとの関連で用いることができる例とともに、上記の式のさらに詳細な説明は、本発明の発明人によって発表された一対の論文において見い出すことができる。第１の論文は、２００２年６月２４日にAmerican Institute of Aeronautics and Astronauticsで発表された論文であり、「Dimensionless Parameters for Evaluation of Thermal Design and Performance of Large-Scale Data Centers」と題する。第２の論文は、International Journal of Heat, Ventilating. Air-conditioning and Refrigeration Researchの２００３年４月版に発表された論文であり、「Efficient Thermal Management of Data Centers-Immediate and Long-Term Research Needs」と題する。これらの論文に含まれる開示は、その全体が参照により本明細書に援用される。
【００７５】
図２は、本発明の一実施形態による冷却システム２０２のための例示的なブロック図２００である。ブロック図２００に関する以下の説明は、そのような冷却システム２０２が動作することができる種々の異なる態様のうちの１つの態様にすぎないことは理解されたい。さらに、冷却システム２０２の範囲から逸脱することなく、冷却システム２０２がさらに別の部品を含むことができること、及び示される部品のうちのいくつかを除去及び／又は変更できることは理解されたい。
【００７６】
冷却システム２０２は、冷却システム２０２の動作を制御するように構成されるコントローラ２０４を含む。コントローラ２０４は、例えば、図１Ｂ及び図１Ｄに示されるコンピューティング装置１４５を含むことができる。別法では、コントローラ２０４は、１つ又は複数のＣＲＡＣユニット１１４の一部、データセンタ１００内の部品の一部等を構成するコンピューティング装置を含むことができる。
【００７７】
一例として、コントローラ２０４は、データセンタ１００、１００内の空気流特性を変更するために、第１のラック２２２及び第２のラック２２４のためのアクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、通気口タイルアクチュエータ（複数可）２０８ａ、還気口タイルアクチュエータ（複数可）２０９並びに／又はＨＥＵアクチュエータ（複数可）２０８ｂを制御することができる。別の例として、コントローラ２０４は、データセンタ１００、１００内の種々のサーバ２２０上にかけられる作業負荷を制御することができる。コントローラ２０４は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等を含むことができる。
【００７８】
第１のラックのアクチュエータ（複数可）２０６ａ及び第２のラックのアクチュエータ（複数可）２０６ｂは、複数のラック、例えばラック１０２〜１０８の中の空気流を変更するように構成される装置を操作するように構成することができる。適当なアクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ及び装置の例は、いずれも２００３年４月３０日に出願された「Louvered Rack」と題する同時係属の米国特許出願第１０／４２５，６２１号及び「Electronics Rack Having an Angled Panel」と題する米国特許出願第１０／４２５，６２４号において見い出すことができる。これらの特許出願の開示は、その全体が参照により本明細書に援用される。これらの特許出願に記述されるように、ルーバアセンブリ又は角度付パネルをラック上に設けることができ、ラックの中の空気流を変更するように操作することができる。
【００７９】
通気口タイルアクチュエータ（複数可）２０８ａは、通気口タイル１１６を通る空気流を変更するように構成されるアクチュエータを含むことができる。適当な通気口タイルアクチュエータ２０８ａ、及びそこを通る冷却流体の流れを変更するように構成される通気口タイルの例は、２００３年２月２８日に出願の「Cooling of Data Centers」と題する同時係属の、本発明の譲受人に譲渡される米国特許出願第１０／３７５，００３号において見い出すことができ、その開示は、その全体が参照により本明細書に援用される。これらのタイプの通気口の種々の動作モードの説明は、米国特許第６，５７４，１０４号に開示される。
【００８０】
ＨＥＵアクチュエータ（複数可）２０８ｂは、ＨＥＵ１５０及び１５２に対して流入及び流出する冷却流体の流れを変更するように構成されるアクチュエータを含むことができる。例えば、ＨＥＵアクチュエータ（複数可）２０８ｂは、ＨＥＵ１５０及び１５２の１つ又は複数のファンを動作させるように構成することができる。適当なＨＥＵアクチュエータ２０８ｂの例は、先に確認された特許出願第１０／２１０，０４０号において見い出すことができる。さらに、還気口タイルアクチュエータ（複数可）２０９は、図１Ｄに関して先に説明されたようなアクチュエータを含むことができる。
【００８１】
コントローラ２０４と、第１のラックのアクチュエータ（複数可）２０６ａ、第２のラックのアクチュエータ（複数可）２０６ｂ、通気口タイルアクチュエータ（複数可）２０８ａ、還気口タイルアクチュエータ（複数可）２０９及びＨＥＵアクチュエータ（複数可）２０８ｂとの間のインターフェースとしての役割を果たすように、インターフェース電子回路２１０を設けることができる。インターフェース電子回路２１０は、第１のラックのアクチュエータ（複数可）２０６ａ、第２のラックのアクチュエータ（複数可）２０６ｂ、通気口タイルアクチュエータ（複数可）２０８ａ及び／又は還気口タイルアクチュエータ（複数可）２０９が、その動作を変更し、それによりその中を通る空気流を変更するように指示することができる。一例として、インターフェース電子回路２１０は、コントローラ２０４からの指示に従って、通気口タイルアクチュエータ（複数可）２０８ａに供給される電圧を変更して、通気口タイルアクチュエータ（複数可）２０８ａのドライブシャフトの回転の方向及び／又は大きさを変更することができる。
【００８２】
コントローラ２０４は、冷却システム２０２の機能を提供するコンピュータソフトウエアを格納するように構成されるメモリ２１２とインターフェースすることもできる。メモリ２１２は、ＤＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の、揮発性メモリと不揮発性メモリとの組み合わせとして実装することができる。メモリ２１２は、例えば、計算によってＳＨＩが求められるのに応答して、ラックアクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、通気口タイルアクチュエータ（複数可）２０８ａ、還気口タイルアクチュエータ（複数可）２０９及びＨＥＵアクチュエータ（複数可）２０８ｂを操作することができる態様に関連するデータ／情報を格納するための記憶機構を提供するように構成することもできる。
【００８３】
コントローラ２０４は、制御信号をインターフェース電子回路２１０に送信するように構成される冷却システムモジュール２１４を含むこともできる。冷却システムモジュール２１４は、ＳＨＩ及びＲＨＩの一方又は両方を計算するように構成される測定基準モジュール２１６からの指示を受信することができる。ＳＨＩ及びＲＨＩは、例えば、図１Ｂに関して先に説明されたようにして計算することができる。冷却システムモジュール２１４は、後にさらに詳細に説明されるように、計算されたＳＨＩ又はＲＨＩレベルに基づいて、１つ又は複数のＣＲＡＣユニット２２８の動作を制御するように構成することもできる。コントローラ２０４は、測定基準モジュール２１６と通信するように構成される作業負荷モジュール２１８も含むことができる。作業負荷モジュール２１８は、計算されたＳＨＩ及びＲＨＩのうちの一方又は両方に応答して、複数のサーバ２２０間で作業負荷を分散させるように動作することができる。
【００８４】
或る場合には、冷却システムモジュール２１４は、ラックアクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、通気口タイルアクチュエータ（複数可）２０８ａ、還気口タイルアクチュエータ（複数可）２０９及び／又はＨＥＵアクチュエータ２０８ｂを操作して、全体としてＳＨＩを減らすようにする指示を送信することができる。さらに、これらの指示は、全体としてＲＨＩを増やすことを目的とすることもできる。それに加えて、又は別法として、作業負荷モジュール２１８は、種々のサーバ２２０間で作業負荷を分散させて、全体としてＳＨＩ値を減らし、且つ／又は全体としてＲＨＩ値を増やすことができる。
【００８５】
上記のように、ＳＨＩ値及びＲＨＩ値は、データセンタ１００、１００の種々の場所における冷却流体及び加熱された冷却流体の温度に基づいて計算することができる。或る場合には、ＳＨＩを計算する際に導入される温度は、ラック入口及び出口、給気口タイル、及びＣＲＡＣユニット（複数可）２２８の入口及び出口のうちの１つ又は複数において検出することができる。
【００８６】
図２は、説明を簡単するために、２つのラック２２２及び２２４、通気口タイル温度センサ２２６及びＣＲＡＣユニット２２８を示すが、それには限定されない。しかしながら、ブロック図２００に関する以下の説明は、冷却システム２０２の範囲から逸脱することなく、任意の数のラック、通気口タイル及びＣＲＡＣユニットを有するデータセンタ１００において実施することができるものと理解されたい。
【００８７】
第１のラック２２２は、第１の入口温度センサ２３０及び第１の出口温度センサ２３２を有するように示される。第２のラック２２４は、第２の入口温度センサ２３４及び第２の出口温度センサ２３６を有するように示される。温度センサ２３０〜２３６は、コントローラ２０４と、より詳細には、測定基準モジュール２１６と通信するものとして示される。通気口タイル温度センサ２２６及び還気口タイル温度センサ２４２も、測定基準モジュール２１６と通信するものとして示される。さらに、ＣＲＡＣユニット２２８は、還気温度センサ２３８及び給気温度センサ２４０を含むように示されており、それらのセンサも測定基準モジュール２１６と通信する。温度センサ２２６及び２３０〜２４２は、例えば、図１Ｄに関して先に示された個々の温度センサ１３６〜１４４及び１７０のうちの１つ又は複数を含むことができる。
【００８８】
温度センサ２２６、２３０〜２４２は、温度及び／又は温度の変化を感知するように構成される熱電対、サーミスタ又は他のデバイスを含むことができる。第１の入口温度センサ２３０及び第２の入口温度センサ及び２３４は、それぞれ第１のラック２２２及び第２のラック２２４の入口を通って入る冷却流体の温度を検出するように構成される。第１の出口温度センサ２３２及び第２の出口温度センサ２３６は、それぞれ第１のラック２２２及び第２のラック２２４の種々の場所にある出口（複数可）を通って排気される加熱された冷却流体の温度を検出するように構成される。通気口タイル温度センサ２２６は、通気口タイル、例えば通気口タイル１１６を通って送出される冷却流体の温度を検出するように構成される。還気口タイル温度センサ２４２は、データセンタ１００から除去される加熱された冷却流体の温度を検出するように構成される。還気温度センサ２３８及び給気温度センサ２４０はそれぞれ、ＣＲＡＣユニット２２８に流入する加熱された冷却流体の流れの温度、及びＣＲＡＣユニット２２８から流出する冷却された冷却流体の温度を検出するように構成される。
【００８９】
コントローラ２０４は、有線接続を通して、又はＩＥＥＥ８０１．１１ｂ、８０１．１１ｇ等の無線プロトコル、ブルートゥース等の無線シリアル接続等、又はそれらの組み合わせを通して、センサ２２６及び２３０〜２４２から検出された温度を受信することができる。測定基準モジュール２１６は、受信された検出された温度に基づいて、ＳＨＩ値及びＲＨＩ値の一方又は両方を計算することができる。或る場合には、測定基準モジュール２１６は、データセンタ１００、１００の種々の場所におけるＳＨＩ値及び／又はＲＨＩ値を求めることができる。例えば、測定基準モジュール２１６は、１つ又は複数の部品、１つのラック、１つのラック群、多数のラック群又はデータセンタ１００、１００全体のためのＳＨＩ値及び／又はＲＨＩ値を求めることができる。測定基準モジュール２１６は、冷却システムモジュール２１４及び作業負荷モジュール２１８に対してＳＨＩ値及び／又はＲＨＩ値を与えることもできる。
【００９０】
２００３年７月９日に出願された「LOCATION AWARE DEVICE」と題する同時係属の、本発明の譲受人に譲渡される米国特許出願第１０／６２０，２７２号に関して先に説明されたように、温度センサ２２６、２３０〜２４２は位置認識装置を含むことができる。その特許出願に記述されるような位置認識装置を用いることによって、コントローラ２０４は、種々のセンサの場所を特定し、記憶することができる。さらに、コントローラ２０４は、センサから温度情報を無線で受信することができ、データセンタが構成変更される場合でも、センサの場所を概ね自動的に特定するように構成することができる。
【００９１】
上記のように、測定基準モジュール２１６は、上記の式に基づいて、ＳＨＩ値及びＲＨＩ値の一方又は両方を計算するように構成することができる。ＲＨＩ値を用いて、１つ又は複数のＣＲＡＣユニット２２８の動作を制御することができる。より詳細には、計算されたＲＨＩ値に基づいて、冷却システムモジュール２１４は、送風機／ＶＦＤ２４４及びコンプレッサ２４６の一方又は両方を動作させて、１つ又は複数のＣＲＡＣユニット２２８によって供給される冷却流体の特性を変更することができる。後にさらに詳細に説明されるように、送風機／ＶＦＤ２４４及びコンプレッサ２４６を、冷却システムモジュール２１４によって種々の態様で操作して、所望の熱管理目標を維持しながら、１つ又は複数のＣＲＡＣユニット２２８が概ね最適化されたエネルギー効率で動作できるようにすることができる。
【００９２】
図３は、コンピュータシステム３００を示しており、そのコンピュータシステムは、コンピューティング装置１４５及びコントローラ２０４のいずれか又は両方として機能することができる。この関連で、コンピュータシステム３００は、コントローラ２０４内に含まれるモジュールのうちの１つ又は複数を実行するためのプラットフォームとして用いることができる。
【００９３】
コンピュータシステム３００は、プロセッサ３０２のような１つ又は複数のコントローラを含む。プロセッサ３０２を用いて、プログラム又はモジュール（例えば、冷却システム２０２のモジュール２１６〜２１８）を実行することができる。プロセッサ３０２からのコマンド及びデータは、通信バス３０４を介して通信される。またコンピュータシステム３００は、実行時に冷却システム２０２のためのプログラムコードを実行することができる、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような、メインメモリ３０６、例えばメモリ２１２と、補助メモリ３０８とを備える。補助メモリ３０８は、例えば、１つ又は複数のハードディスクドライブ３１０、及び／又はプロビジョニングシステムのためのプログラムコードのコピーを格納することができる、フロッピーディスケットドライブ、磁気テープドライブ、コンパクトディスクドライブ等のリムーバブルストレージドライブ３１２を備える。
【００９４】
リムーバブルストレージドライブ３１０は、リムーバブルストレージユニット３１４に対して既知の方法で読出し及び／又は書込みを行う。ユーザ入力装置及びユーザ出力装置は、キーボード３１６、マウス３１８及びディスプレイ３２０を含むことができる。ディスプレイアダプタ３２２は、通信バス３０４とディスプレイ３２０とのインターフェースを提供し、プロセッサ３０２から表示データを受信して、その表示データをディスプレイ３２０のための表示コマンドに変換することができる。さらに、プロセッサ３２０は、ネットワークアダプタ３２４を通して、ネットワーク、例えばインターネット、ＬＡＮ等を介して通信することができる。
【００９５】
他の既知の電子部品をコンピュータシステム３００内に追加できること、又はコンピュータシステム３００内で置き換えることができることは当業者には明らかであろう。さらに、コンピュータシステム３００は、データセンタ内のラック内で用いられるシステムボード若しくはブレード、従来の「ホワイトボックス」サーバ又はコンピューティング装置等を含むことができる。また、図３の部品のうちの１つ又は複数の部品を用いるか、用いないかは選択することができる（例えば、ユーザ入力装置、補助メモリ等）。
【００９６】
図４Ａ及び図４Ｂは、合わせて、冷却システム、例えば、冷却システム２０２の動作モード４００及び４５０の流れ図を示す。動作モード４００及び４５０に関する以下の説明は、本発明の実施形態を操作することができる種々の異なる態様のうちの２つの態様にすぎないことは理解されたい。また、動作モード４００及び４５０は一般化された例示を表していること、並びに本発明の範囲から逸脱することなく、他のステップを追加できるか、又は既存のステップを除去若しくは変更できることも、当業者には明らかであろう。動作モード４００及び４５０の説明は、図２に示されるブロック図２００を参照しながら行われ、それゆえ、そのブロック図に列挙される部品を参照する。
【００９７】
コントローラ２０４は、計算されたＳＨＩ値に基づいて、データセンタ１００の中の空気流を制御するために、動作モード４００を実施することができる。動作モード４００は、ステップ４０２において、種々の刺激に応答して開始することができる。例えば、動作モード４００は、所定の時間経過に応答して、送信された信号を受信するのに応答して、且つ／又は環境条件（例えば、温度、湿度、位置等）の変化が検出されるのに応答して、開始することができる。
【００９８】
ステップ４０４では、コントローラ２０４が、入口温度センサ２３０及び２３４からラック入口温度測定値を受信することができる。またコントローラ２０４は、出口温度センサ２３２及び２３６からラック出口温度測定値を受信することもできる。コントローラ２０４は、ステップ４０４において、任意の数のラック、例えばラック１０２〜１０８から入口温度測定値及び出口温度測定値を受信できることは理解されたい。
【００９９】
ステップ４０６では、コントローラ２０４が、通気口温度センサ２２６及びＣＲＡＣユニット給気温度センサ２４０のうちの一方又は両方から基準温度Ｔrefを受信することができる。理想的な条件下、例えば、ＣＲＡＣユニット２２８の出口から通気口タイル１１６まで進行するときに冷却流体内に熱が伝達されない条件下では、ＣＲＡＣユニット２２８の出口及び通気口タイル１１６における冷却流体の温度は同じである。基準温度Ｔrefは、ＣＲＡＣユニット２２８の出口における冷却流体の温度、又は通気口タイル１１６における冷却流体の温度のいずれかと見なすことができる。したがって、ＣＲＡＣユニット２２８から通気口タイル１１６まで冷却された冷却流体が流れている間に熱伝達が生じない場合には、ＳＨＩ値を求める際にどちらの温度を用いてもよいことは理解されよう。
【０１００】
さらに、データセンタ１００において、ＨＥＵ１５０及び１５２を用いて、ラック１０２〜１０８に冷却流体を供給するとき、基準温度Ｔrefは、ＨＥＵ１５０及び１５２の出口における冷却流体の温度と見なすことができる。それゆえ、ＳＨＩ値を求める際に、この温度を用いることができることは理解されたい。
【０１０１】
ステップ４１０に示されるように、ＳＨＩ値が計算されるタイミングを監視するために、コントローラ２０４は、ステップ４０８においてタイマを始動することができる。そのタイマは、それらの測定値が受信されるタイミングを監視するために、ステップ４０４及び４０６において温度測定値を受信する前にも始動することができる。ステップ４１０では、コントローラ２０４、より詳細には、測定基準モジュール２１６が、先に列挙された式に基づいて計算を実行し、ｊ番目の列内のｉ番目のラックのためのＳＨＩ値を求めることができる。先に述べられたように、ＳＨＩ値は、ラック入口温度、ラック出口温度及び基準温度に基づいて計算することができる。さらに、ステップ４１０及びそれに続くステップは、個々のラック、ラック群（例えば、特定の列内の全てのラック）、又はデータセンタ１００、１００内の全てのラックに対して実行することができる。
【０１０２】
ステップ４１２では、測定基準モジュール２１６が、計算されたＳＨＩ値が最大設定ＳＨＩ値（ＳＨＩｍａｘ，ｓｅｔ）以上であるか否かを判定することができる。最大設定ＳＨＩ値は、メモリ２１２に格納することができ、コントローラ２０４が、ラックの中の空気流に影響を及ぼすアクチュエータを操作するか否かを判定する際に用いることができる閾ＳＨＩ値と定義することができる。最大設定ＳＨＩ値は、複数の要因に従って選択することができる。これらの要因は、例えば、許容できる再循環レベル、データセンタ構成の機能的な限界等を含むことができる。さらに、最大設定ＳＨＩ値は、ラック毎に、又はラック群毎に異なることもある。
【０１０３】
さらに、測定基準モジュール２１６は、ＳＨＩ値の上昇のレベルを求めることができる。これを求めることは、例えば、所与の部品、ラック及び／又はラック群のための以前のＳＨＩ値計算に基づいて行うことができる。ＳＨＩ値が標準値よりも高く上昇しているものと判定される場合には、コントローラ２０４は、アラームを鳴動させるか、又は別の方法でそのようなＳＨＩ値の上昇が生じたことを知らせるように動作することができる。ＳＨＩ値が正常値より高いと判定されるレベルは、複数の要因によって決まることがあり、部品毎に、ラック毎に、及び／又はラック群毎に異なることがある。これらの要因のうちのいくつかには、部品又はラックの位置、ラックのための部品の位置における空気流特性、許容できる放熱特性等が含まれることがある。
【０１０４】
ラック又はデータセンタのエリアによって、最大設定ＳＨＩ値未満のＳＨＩ値を有することもあれば、それらの個々の最大設定ＳＨＩ値を超えるＳＨＩ値を有することもある。最大設定ＳＨＩ値未満であるＳＨＩ値を有するラック又はラック群の場合、ステップ４０４〜４１２を繰り返すことができる。これらのステップは、概ね連続して繰り返すことができる。別法では、コントローラ２０４は、ステップ４０２において示されるようなアイドル状態又はスリープ状態に入ることができ、上記の条件のうちの１つ又は複数に応答して、制御方式４００を開始することができる。
【０１０５】
最大設定ＳＨＩ値以上であるＳＨＩ値を有するラック又はラック群の場合、ステップ４１４において、コントローラ２０４が、１つ又は複数のアクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０８ｂを操作して、それらのラック又はラック群のうちの１つ又は複数の中の空気流を増加することができる。先に述べられたように、アクチュエータ２０６ａ及び２０６ｂは、個々のラック２２２及び２２４の中の空気の流れを変更するように構成することができる。この関連で、アクチュエータ２０６ａ及び２０６ｂは、同時係属の米国特許出願第１０／４２５，６２１号に記述されるような可動ルーバ、及び／又は同時係属の米国特許出願第１０／４２５，６２４号に記述されるような角度付パネルの動作を制御することができる。さらに、通気口アクチュエータ２０８ａは、同時係属の米国特許第６，５７４，１０４号及び米国特許出願第１０／３７５，００３号に記述されるように、ラック２２２及び２２４に供給されることになる、冷たい通路１１８への冷却流体の送出を制御することができる。
【０１０６】
また、ステップ４１４では、コントローラ２０４、より具体的には測定基準モジュール２１６が、１つ又は複数のアクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０ｂが操作されるべきレベルを求めることができる。これを求めることは、過去の実績を考慮することに基づくことができる。例えば、コントローラ２０４は、メモリ２１２に、所与の部品、ラック、及び／又はラック群のための種々のアクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０ｂを操作した場合の、計算されたＳＨＩ値を格納することができる。測定基準モジュール２１６は、アクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０ｂを操作するレベルを求める際に、この情報を利用することができる。
【０１０７】
ステップ４１６では、コントローラ２０４は、ステップ４０４よりも遅い時刻、例えば時刻ｔ＋１において、センサ２２６、２３０〜２３６、２４０から再び温度測定値を受信することができる。これらの温度測定値を用いて、ステップ４１８に示されるように、時刻ｔ＋１のＳＨＩ値が計算される。ステップ４２０では、時刻ｔにおいて計算されたＳＨＩ値が、時刻ｔ＋１において計算されたＳＨＩ値と比較され、ステップ４１４において実行された操作（複数可）がＳＨＩ値を減らす、すなわち、冷却された冷却流体への加熱された冷却流体の再循環を減らすという意図した効果を生み出したか否かが判定される。
【０１０８】
ＳＨＩ値が減少している、すなわち時刻ｔにおけるＳＨＩ値が時刻ｔ＋１におけるＳＨＩ値よりも大きい場合には、コントローラ２０４はステップ４０４〜４２０を繰り返すことができる。これらのステップは、予め設定されたタイムスケジュールに従って繰り返すことができるか、又はデータセンタ、それゆえ冷却システムが動作している限り、繰り返すことができる。別法では、コントローラ２０４は、ステップ４０２において示されるように、アイドル状態又はスリープ状態に入ることができ、上記の条件のうちの１つ又は複数に応答して動作モード４００を開始することができる。
【０１０９】
ＳＨＩ値が減少していない、すなわち時刻ｔにおけるＳＨＩ値が時刻ｔ＋１におけるＳＨＩ値以下である場合には、アクチュエータ（複数可）２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０ｂの操作が実際には、ＳＨＩ値の上昇を引き起こしたものと判定することができる。したがって、ステップ４２２において、コントローラ２０４は、アクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０８ｂのうちの１つ又は複数を操作し、ラックの中の空気流を減らすことができる。或る場合には、ＳＨＩ値の上昇は、ラックの中の空気流が増加したことに起因して、冷却された冷却流体への加熱された冷却流体の再循環が増加していることを指示している可能性がある。この場合、図４Ｂに示されるような、第２の方式（動作モード４５０）を呼び出すことができ、それは後にさらに詳細に説明されるであろう。
【０１１０】
第１の方式と見なされることになる、図４Ａに示される動作モード４００によれば、ＳＨＩ値が最大設定ＳＨＩ値以上であるときに、ラックへの冷却流体の送出を増やすことができる（ステップ４０４〜４１４）。
【０１１１】
図４Ｂは、第１の方式が、ＳＨＩ値を減らすという意図した効果を生み出していない状況における、第２の方式、すなわち動作モード４５０を示す。第２の方式は、第１の制御方式のステップ４２２の後に開始することができる。一般的に、第２の方式によれば、コントローラ２０４は、第１の方式と概ね逆になるように動作する。すなわち、例えば、第２の方式の下では、コントローラ２０４は、アクチュエータ（複数可）２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０８ｂを操作して、時刻ｔにおけるＳＨＩ値が最大設定ＳＨＩ値以上であることに応答して、ラックへの冷却流体の流れを減らすことができる。
【０１１２】
図４Ｂに示されるように、ステップ４５２及び４５４では、コントローラ２０４が再び、センサ２２６、２３０〜２３６、２４０から温度情報を受信することができる。さらに、コントローラ２０４は、ステップ４５６において、検出された温度情報からｊ番目の列内のｉ番目のラックのためのＳＨＩ値を計算する前にタイマを始動することができるか、又は温度情報を受信するときにタイマを始動することができる。ステップ４５６では、コントローラ２０４、より詳細には測定基準モジュール２１６が、先に列挙された計算を実行して、ＳＨＩ値を求めることができる。さらにステップ４５６及びそれに続くステップは、個々のラック、ラック群（例えば、特定の列内の全てのラック）又はデータセンタ内の全てのラックのために実行することができる。ステップ４６０では、コントローラ２０４は、計算されたＳＨＩ値を、最大設定ＳＨＩ値と比較して、そのＳＨＩ値が所望の値未満であるか否かを判定することができる。
【０１１３】
最大設定ＳＨＩ値未満であるＳＨＩ値を有するラック又はラック群の場合に、ステップ４５２〜４６０を繰り返すことができる。これらのステップは、概ね連続して繰り返すことができる。別法では、コントローラ２０４は、アイドル状態又はスリープ状態、例えばステップ４０２に入ることができ、ステップ４０２に関して先に述べられた条件のうちの１つ又は複数に応答して、動作モード４５０を開始することができる。
【０１１４】
最大設定ＳＨＩ値以上であるＳＨＩ値を有するラック又はラック群の場合に、コントローラ２０４は、ステップ４６２において、１つ又は複数のアクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０８ｂを操作して、それらのラック又はラック群のうちの１つ又は複数の中の空気流を減らすことができる。先に述べられたように、アクチュエータ２０６ａ、２０６ｂは、それぞれのラック２２２及び２２４の中の冷却流体の流れを変更するように構成することができる。この関連で、アクチュエータ２０６ａ及び２０６ｂは、同時係属の米国特許出願第１０／４２５，６２１号に記述されるような可動ルーバ、及び／又は同時係属の米国特許出願第１０／４２５，６２４号に記述されるような角度付パネルの動作を制御することができる。さらに、通気口アクチュエータ２０８ａは、同時係属の米国特許第６，５７４，１０４号及び米国特許出願第１０／３７５，００３号に記述されるように、ラック２２２及び２２４に供給されることになる、冷たい通路１１８への冷却流体の送出を制御することができる。
【０１１５】
ステップ４６４では、コントローラ２０４は、ステップ４５２よりも遅い時刻、例えば時刻ｔ＋１において、センサ２２６、２３０〜２３６、２４０から再び温度測定値を受信することができる。これらの温度測定値を用いて、ステップ４６６に示されるように、時刻ｔ＋１のＳＨＩ値が計算される。ステップ４６８では、時刻ｔにおいて計算されたＳＨＩ値が、時刻ｔ＋１において計算されたＳＨＩ値と比較されて、ステップ４６２において実行された操作（複数可）がＳＨＩ値を減らす、それゆえ、冷却された冷却流体への加熱された冷却流体の再循環を減らすという意図した効果を生み出したか否かが判定される。
【０１１６】
ＳＨＩ値が減少している、すなわち時刻ｔにおけるＳＨＩ値が時刻ｔ＋１におけるＳＨＩ値よりも大きい場合には、コントローラ２０４はステップ４５２〜４６８を繰り返すことができる。これらのステップは、予め設定されたタイムスケジュールに従って繰り返すことができるか、又はデータセンタ、それゆえ冷却システムが動作している限り、繰り返すことができる。別法では、コントローラ２０４は、アイドル状態又はスリープ状態、例えばステップ４０２に入ることができ、ステップ４０２に関して先に説明された条件のうちの１つ又は複数に応答して動作モード４５０を開始することができる。
【０１１７】
ＳＨＩ値が減少していない、すなわち時刻ｔにおけるＳＨＩ値が時刻ｔ＋１におけるＳＨＩ値以下である場合には、アクチュエータ（複数可）２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０ｂの操作が実際には、ＳＨＩ値の上昇を引き起こしたものと判定することができる。したがって、ステップ４７０において、コントローラ２０４は、アクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０８ｂのうちの１つ又は複数を操作して、ラックの中の空気流を増やすことができる。或る場合には、ＳＨＩ値の上昇は、ラックの中の空気流が減少したことに起因して、冷却された冷却流体への加熱された冷却流体の再循環が増加していることを指示している可能性がある。この場合、図４Ａに示されるような、第１の方式（動作モード４００）を呼び出すことができる。
【０１１８】
第１の方式が望ましくない結果を生成することに応答して動作モード４５０を実施し、第２の方式が望ましくない結果を生成することに応答して動作モード４５０を実施することによって、コントローラ２０４は、種々のＳＨＩ値計算に応じて、アクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０８ｂを動作させる最適な態様を十分に学習することができる。この関連で、コントローラ２０４は、データセンタ内の変化する条件に概ね適応することができ、ＳＨＩ値を変化させることができる。
【０１１９】
第１の方式及び第２の方式は、所定の時間間隔等で任意の回数だけ、例えば、データセンタが動作している限り、繰り返すことができる。したがって、コントローラ２０４は、データセンタの種々のセクションについてのＳＨＩ値が変化するのに応じて、ラック内への冷却流体の送出を変更することができる。さらに、コントローラ２０４は、繰返し過程に従って、ラックの中の空気流を変更することができる。すなわち、コントローラ２０４は、変化が正当であると判定される度に、所定の量だけ空気流を変更し、ＳＨＩ値が最大設定ＳＨＩ値未満になるまで、この過程を繰り返すことができる。
【０１２０】
或る場合には、冷却流体の送出を制御して、ＳＨＩ値を減らすこと、それゆえ冷却された冷却流体への加熱された冷却流体の再循環を減らすことによって、ラック内の部品の温度を所定の範囲内に保つために必要とされるエネルギーの量を概ね最適化することができる。
【０１２１】
図４Ｃ及び図４Ｄは、本発明の代替の実施形態による、それぞれ図４Ａ及び図４Ｂに示される動作モードのオプションのステップを示す。最初に図４Ｃを参照すると、ステップ４１４〜４２０の代わりに実行することができるステップ４２４及び４２６が示される。この実施形態によれば、ステップ４１２の後に、ステップ４２４において、１つ又は複数のアクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０８ｂの設定値を求めることができる。アクチュエータ設定値は、例えば、給気口が開いている度合い、角度付パネルの角度、可動ルーバの角度等に基づく場合がある。こうして、アクチュエータ設定値に従って、例えば、１つ又は複数の通気口タイル１１６及び１つ又は複数のラック１０２〜１０８を通る空気流を決定することができる。
【０１２２】
ステップ４２６では、求められたアクチュエータ設定値が、所定の最大アクチュエータ設定値と比較される。所定の最大アクチュエータ設定値は、複数の要因に基づく場合がある。例えば、所定の最大アクチュエータ設定値は、上記の空気流装置の最大開口位置に関連付けることができる。別法では、所定の最大アクチュエータ設定値は、空気流装置を通り抜ける所望の空気流レベルに関連付けることができる。すなわち、例えば、所定の最大アクチュエータ設定値は、１つ又は複数のラック１０２〜１０８を通り抜ける冷却流体の流れがほとんど、又は全くない状況のような、１つ又は複数のラック１０２〜１０８を通り抜ける冷却流体の流れのレベルを損なう可能性があるのを概ね防ぐように設定することができる。
【０１２３】
求められたアクチュエータ設定値が所定の最大アクチュエータ設定値よりも大きい場合には、ステップ４２２において、コントローラ２０４は、１つ又は複数のアクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０８ｂを操作して、１つ又は複数のラック１０２〜１０８への冷却流体の流れを減らすことができる。別法では、求められたアクチュエータ設定値が所定の最大アクチュエータ設定値未満である場合には、ステップ４１４において、コントローラ２０４は、１つ又は複数のアクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０８ｂを操作して、１つ又は複数のラック１０２〜１０８への冷却流体の流れを増やすことができる。
【０１２４】
ここで図４Ｄを参照すると、ステップ４６２〜４６８の代わりに実行することができるステップ４７２及び４７４が示される。この実施形態によれば、ステップ４６０の後に、ステップ４７２において、１つ又は複数のアクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０８ｂの設定値を求めることができる。アクチュエータ設定値は、例えば、給気口が開いている度合い、角度付パネルの角度、可動ルーバの角度等に基づく場合がある。こうして、アクチュエータ設定値に従って、例えば、１つ又は複数の通気口タイル１１６及び１つ又は複数のラック１０２〜１０８を通る空気流を決定することができる。
【０１２５】
ステップ４７４では、求められたアクチュエータ設定値が、所定の最小アクチュエータ設定値と比較される。所定の最小アクチュエータ設定値は、複数の要因に基づく場合がある。例えば、所定の最小アクチュエータ設定値は、上記の空気流装置の最小開口位置に関連付けることができる。別法では、所定の最小アクチュエータ設定値は、空気流装置を通り抜ける所望の冷却流体の流れのレベルに関連付けることができる。すなわち、例えば、所定の最小アクチュエータ設定値は、１つ又は複数のラック１０２〜１０８を通り抜ける冷却流体の流れがほとんど、又は全くない状況のような、１つ又は複数のラック１０２〜１０８を通り抜ける冷却流体の流れのレベルを損なう可能性があるのを概ね防ぐように設定することができる。求められたアクチュエータ設定値が所定の最小アクチュエータ設定値未満である場合には、ステップ４７０において、コントローラ２０４は、１つ又は複数のアクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０８ｂを操作して、１つ又は複数のラック１０２〜１０８への冷却流体の流れを増やすことができる。別法では、求められたアクチュエータ設定値が所定の最小アクチュエータ設定値よりも大きい場合には、ステップ４６２において、コントローラ２０４は、１つ又は複数のアクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０８ｂを操作して、１つ又は複数のラック１０２〜１０８への冷却流体の流れを減らすことができる。
【０１２６】
動作モード４００及び４５０に示されるステップを実行した後に、コントローラ２０４は、ＳＨＩの変化が検出されるときに、動作モード４００及び４５０のいずれが実行されるかを判定することができる。例えば、動作モード４００、例えば、ステップ４０２〜４２０を以前に実行した結果として、部品、ラック又はラック群についてのＳＨＩが減少したときには、コントローラ２０４は、動作モード４００を実施することができる。別法では、動作モード４５０、例えば、ステップ４５２〜４６８を以前に実行した結果として、部品、ラック又はラック群のためのＳＨＩが減少したときには、コントローラ２０４は、動作モード４５０を実施することができる。さらに、種々の部品、ラック又はラック群についてＳＨＩを求めるのに応答して、コントローラ２０４は動作モード４００又は４５０のいずれかを実施することができる。或る場合には、コントローラ２０４は基本的に、計算されたＳＨＩが所定の最大設定ＳＨＩを超えるのに応答して、動作モード４００又は４５０のどちらを実行するか、例えば、１つ又は複数のアクチュエータを操作して、冷却流体の流れを増やすか、又は減らすかを学習する。
【０１２７】
図５は、別の実施態様による、冷却システム、例えば冷却システム２０２の動作モード５００の流れ図を示す。動作モード５００に関する以下の説明は、本発明の一実施形態を操作することができる種々の異なる態様のうちの１つの態様にすぎないことは理解されたい。動作モード５００は一般化された例示を表していること、及び本発明の範囲から逸脱することなく、他のステップを追加できるか、又は既存のステップを除去若しくは変更できることも、当業者には明らかであろう。動作モード５００の説明は、図２に示されるブロック図２００を参照しながら行われ、それゆえ、そのブロック図に列挙される部品を参照する。
【０１２８】
コントローラ２０４は、動作モード５００を実施して、計算されたＳＨＩ値に基づいて種々のサーバ２２０の中の作業負荷を制御することができる。動作モード５００は、ステップ５０２において、作業負荷負担要求を受信するのに応答して開始することができる。例えば、動作モード５００は、１つ又は複数のサーバ２２０によって実行されるべき作業の要求に応答して開始することができる。
【０１２９】
ステップ５０４では、コントローラ２０４、より詳細には作業負荷モジュール２１８が、指定された動作方針を満たす余剰能力を有する装置、例えば、１つ又は複数のサーバ２２０を特定することができる。例えば、作業負荷モジュール２１８は、どのサーバ２２０が要求されたタスクを実行することができるかを判定することができる。
【０１３０】
ステップ５０６では、作業負荷モジュール２１８が、ステップ５０４において特定された装置についてのＳＨＩ値を受信することができる。作業負荷モジュール２１８は、上記のようにしてＳＨＩ値を計算することができる測定基準モジュール２１８から、この情報を受信することができる。さらに、作業負荷モジュール２１８は、作業負荷要求を受信するのに応答して、作業負荷モジュール２１８がＳＨＩ計算を実行することを要求することもできる。
【０１３１】
ステップ５０８では、作業負荷モジュール２１８が、最も低いＳＨＩ値を有する１つ又は複数の装置に作業負荷をかけることができる。この関連で、ラック内の装置から冷却流体への熱伝達の効率を概ね最適化することができる。
【０１３２】
図６は、データセンタレイアウトを設計し、配置するための動作モード６００の流れ図を示す。動作モード６００に関する以下の説明は、一実施形態を操作することができる種々の異なる態様のうちの１つの態様にすぎないことは理解されたい。動作モード６００は一般化された例示を表していること、及び本発明の範囲から逸脱することなく、他のステップを追加できるか、又は既存のステップを除去若しくは変更できることも、当業者には明らかであろう。
【０１３３】
動作モード６００に略述されるステップのいくつかは、例えば、メモリ２１２に格納され、コントローラ２０４によって実行されるソフトウエアによって実行することができる。そのソフトウエアは、入力された温度に基づいて、提案されたデータセンタの種々の場所において空気流の動態を計算するように設計される計算流体力学（ＣＦＤ）ツールを含むことができる。ＣＦＤツールは、ラック入口及び出口において予測される温度、並びに予測される基準温度に従って、データセンタの種々のセクションについてＳＨＩ値を求めるようにプログラミングすることができる。
【０１３４】
ステップ６０２では、データセンタの提案されたレイアウト又は構成、及びラック内の提案された発熱に基づいて、ＳＨＩ値を計算することができる。計算されたＳＨＩ値に従って、ステップ６０４では、データセンタのレイアウト又は構成を変更して、ＳＨＩ値を最小にすることができる。ステップ６０４は、種々のデータセンタ構成をツールに入力して、どのレイアウトが、結果としてＳＨＩ値を最小にするかを判定する繰返し過程を含むことができる。ＳＨＩ値を最小にする構成を有するレイアウトが決定されると、ステップ６０６において、このレイアウトを有するデータセンタを配置することができる。
【０１３５】
先に列挙された同時係属の特許出願においてさらに詳細に説明されるように、ＣＦＤツールを導入して、データセンタ１００内の冷却流体及び空気流の温度を監視することができる。本発明の一実施形態によれば、ＣＦＤツールを導入して、データセンタ１００の種々のセクションについてのＳＨＩ値を計算し、それにより、データセンタ１００内の加熱された冷却流体の再循環のレベルを求めることができる。例えば、ラック内に送出される冷却流体の温度、ラックから排気される加熱された冷却流体の温度、及び基準温度をＣＦＤツールに入力することができる。ＣＦＤツールは、先に記述された式と同じようにして、入力された温度情報を用いてＳＨＩ値を計算することができる。さらに、ＣＦＤツールは、データセンタ４００内のＳＨＩ値の数値モデルを作成することができる。ＳＨＩ値の数値モデルは、データセンタ１００の種々のセクションにわたるＳＨＩ値のマップを作成する際に用いることができる。
【０１３６】
種々の時刻におけるデータセンタ１００にわたるＳＨＩ値の数値モデルを比較することによって、ＣＦＤツールは、データセンタ１００内のＳＨＩ値の変化を求めることができる。ＳＨＩ値の数値モデルが、冷却流体が加熱された冷却流体と再循環していることを指示する場合には、コントローラ２０４が、１つ又は複数のアクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０８ｂを操作して、図４Ａ及び図４Ｂに関して先に説明されたのと同じようにして、再循環を減らすか、又はなくすことができる。
【０１３７】
その開示が、その全体が参照により本明細書に援用される、２００３年１月２２日に出願の「Agent Based Control Method and System for Energy Management」と題する同時係属の、本発明の譲受人に譲渡される米国特許出願第１０／３４５，７２３号（代理人整理番号第１００２０００８０号）に記述されるように、アクチュエータ２０６ａ、２０６ｂ、２０８ａ、２０８ｂの動きは、冷却流体を配分するためにラックエージェントの中で交換することができるか、又は割り当てることができる資源と見なすことができる。これらの資源は、資源ピラミッドの最も下にある段に存在することができ、制御信号に応答して、最初に割り当てられることができる。多段及び多エージェントの制御システムは、適当な温度条件、偏差及びラック動作パラメータによって駆動することができる。
【０１３８】
図７は、概ねＲＨＩ値に基づく、冷却システム、例えば冷却システム２０２のための動作モード７００の流れ図を示す。動作モード７００に関する以下の説明は、冷却システムを操作することができる種々の異なる態様のうちの１つの態様にすぎないことは理解されたい。動作モード７００は一般化された例示を表していること、及び本発明の範囲から逸脱することなく、他のステップを追加できるか、又は既存のステップを除去又は変更できることも、当業者には明らかであろう。動作モード７００の説明は、図２に示されるブロック図２００を参照しながら行われ、それゆえ、そのブロック図に列挙される部品を参照する。
【０１３９】
或る場合には、コントローラ２０４が、動作モード７００を実施して、計算されたＲＨＩ値に基づいて、１つ又は複数のＣＲＡＣユニット２２８を制御することができる。より具体的には、例えば、動作モード７００を実施して、それらのエネルギー消費レベルが概ね最小限に抑えられるように、１つ又は複数のＣＲＡＣユニット２２８を制御することができる。さらに、ＣＲＡＣユニット２２８のうちの１つ又は複数が、有益な熱管理レベルを概ね保つように動作することができる。ただ１つのＣＲＡＣユニット２２８が特に参照されるが、動作モード７００に関して略述される概念は、任意の理に適った都合の良い数のＣＲＡＣユニット２２８を制御するために適用することができることは理解されたい。したがって、ただ１つのＣＲＡＣユニット２２８の説明は、説明を簡単にすることを目的としており、動作モード７００をただ１つのＣＲＡＣユニット２２８に限定することは意図していない。
【０１４０】
動作モード７００は、ステップ７０２において、種々の刺激に応答して開始することができる。例えば、動作モード７００は、所定の時間経過に応答して、送信された信号を受信するのに応答して、且つ／又は環境条件（例えば、温度、湿度、位置等）の変化が検出されるのに応答して、開始することができる。さらに、ユーザが手動で動作モード７００を開始することもできる。
【０１４１】
ステップ７０４では、ＲＨＩ設定値（ＲＨＩSET）を求めることができる。ＲＨＩ設定値は、例えば、データセンタ１００、１００において許容できる結果をもたらす、例えば最小ＲＨＩレベルを構成することができる。データセンタ１００、１００内の種々のＲＨＩレベルの効果を試験することに基づいて、ＲＨＩ設定値を求めて、それらのＲＨＩレベルが許容できるか否かを判定することができる。それに加えて、又は別法として、ＲＨＩ設定値は、データセンタ１００、１００に収容される部品についての製造業者の仕様に基づく場合もある。例えば、ＲＨＩ設定値は、データセンタ１００、１００内の許容できる温度レベルに概ね基づく場合がある。さらに、ＣＲＡＣユニット２２８が影響を及ぼすエリアが異なることがあるので、ＲＨＩ設定値は、種々のＣＲＡＣユニット２２８毎に異なることがある。
【０１４２】
いずれの場合でも、ステップ７０６において、ＣＲＡＣユニット２２８についてのＲＨＩi値を測定することができる。下付き文字「ｉ」はＲＨＩの繰返しについての繰返しの指標を表す。要するに、第１の繰返しの場合には、「ｉ」は１に等しくなり、第２の繰返しの場合には、「ｉ」は２に等しくなり、それ以降も同様であろう。上記のように、ＲＨＩ値は、式（７）に基づいて計算することができる。それゆえ、データセンタ１００、１００の種々の場所における冷却流体の温度を用いて、ＲＨＩ値を求めることができる。より詳細には、ＲＨＩ値は、ＣＲＡＣユニット２２８に戻される加熱された冷却流体の温度（ＴCin）、１つ又は複数のラックから排気される加熱された冷却流体の温度（Ｔrout）、及び冷却された冷却流体の基準温度（Ｔref）に基づく。基準温度（Ｔref）は、通気口タイル１１６の冷却流体温度を表し、それは、ＣＲＡＣユニット２２８によって供給される冷却流体の供給温度と見なすこともできる。さらに、排気される加熱された冷却流体の温度（Ｔrout）が測定される１つ又は複数のラックは、１つ又は複数のラックのうちの特定のラックに及ぼされるＣＲＡＣユニット２２８の影響に基づくことができる。
【０１４３】
ステップ７０８では、ステップ７０６において求められたＲＨＩi値がステップ７０４において求められたＲＨＩSET値以上であるか否かを判定することができる。ステップ７１０では、ＲＨＩi値がＲＨＩSET値以上である場合には、冷却流体がＣＲＡＣユニット２２８によって供給される温度が上げられる。ＣＲＡＣユニット２２８の供給冷却流体温度を上げるレベルは、所定の温度上昇値に設定することができる。例えば、供給冷却流体温度は、約１〜５℃又はそれ以上だけ上げることができる。別法では、上昇のレベルは、例えば、ＲＨＩi値がＲＨＩSET値を超えるレベルに基づく場合がある。この事例では、供給冷却流体温度の上昇は、ＲＨＩi値がＲＨＩSET値を超えるレベルに概ね比例することができる。或る場合には、ＲＨＩi値がＲＨＩSET値を超えるときに、ＣＲＡＣユニット２２８によって供給される冷却流体の温度を上げることによって、ＣＲＡＣユニット２２８が消費するエネルギーが全体として少なくなる。
【０１４４】
ステップ７０６〜７１０は、任意の理に適った都合の良い回数だけ繰り返すことができる。例えば、これらのステップは、所定の期間又は回数等で、データセンタ１００が動作している限り繰り返すことができる。さらに、動作モード７００は、例えば、ユーザの判断に基づいて終了することもできる。
【０１４５】
動作モード７００とともに用いられることがある付加的なステップが、以下に図８Ａ及び図８Ｂに関して説明される。
【０１４６】
図８Ａ及び図８Ｂは合わせて、概ねＲＨＩ値に基づく、冷却システム、例えば、冷却システム２０２のための動作モード８００の流れ図を示す。動作モード８００に関する以下の説明は、冷却システムを操作することができる種々の異なる態様のうちの１つの態様にすぎないことは理解されたい。動作モード８００は一般化された例示を表していること、及び本発明の範囲から逸脱することなく、他のステップを追加できるか、又は既存のステップを除去若しくは変更できることも、当業者には明らかであろう。動作モード８００の説明は、図２に示されるブロック図２００を参照しながら行われ、それゆえ、そのブロック図に列挙される部品を参照する。
【０１４７】
或る場合には、コントローラ２０４は、動作モード８００を実施して、計算されたＲＨＩ値に基づいて１つ又は複数のＣＲＡＣユニット２２８を制御することができる。より詳細には、例えば、動作モード８００を実施して、１つ又は複数のＣＲＡＣユニット２２８のエネルギー消費レベルが概ね最小限に抑えられるように、それらのユニットを制御することができる。さらに、ＣＲＡＣユニット２２８のうちの１つ又は複数は、有益な熱管理レベルを概ね保つように動作することができる。ただ１つのＣＲＡＣユニット２２８が特に参照されるが、動作モード８００に関して略述される概念は、任意の理に適った都合の良い数のＣＲＡＣユニット２２８を制御するために適用することができることは理解されたい。したがって、ただ１つのＣＲＡＣユニット２２８の動作の説明は、説明を簡単にすることを目的としており、動作モード８００をただ１つのＣＲＡＣユニット２２８に限定することは意図していない。
【０１４８】
動作モード８００は、ステップ８０２において、種々の刺激に応答して開始することができる。例えば、動作モード８００は、所定の時間経過に応答して、送信された信号を受信するのに応答して、且つ／又は環境条件（例えば、温度、湿度、位置等）の変化が検出されるのに応答して、開始することができる。さらに、ユーザが手動で動作モード８００を開始することもできる。
【０１４９】
ステップ８０４では、ステップ７０４（図７）に関して先に説明されたように、ＲＨＩ設定値（ＲＨＩSET）を求めることができる。さらに、ステップ８０６では、ステップ７０６（図７）に関して説明されたように、ＣＲＡＣユニット２２８のためのＲＨＩi値を測定することができる。
【０１５０】
ステップ８０８では、１に等しい値「ｊ」の場合に、ステップ８０６において求められたＲＨＩi値が、ステップ８０４において求められたＲＨＩSET値と比較される。一例では、値「ｊ」は、ＣＲＡＣユニット２２８の流量変化の繰返しの数を表すことができる。他の例では、値「ｊ」は、例えば、ＣＲＡＣユニット２２８によって消費される電力、メンテナンス勧告等の種々の他の判定基準を表すことができる。さらに、「ｊ」がインクリメントされる割合は、ハードウエア要件及び制御要件によって大幅に制限されることがある。値「ｊ」のさらに別の例が以下に提供される。
【０１５１】
ステップ８０８において、ＲＨＩi値がＲＨＩSET値以上である場合には、ステップ８１０において示されるように、冷却流体がＣＲＡＣユニット２２８によって供給される温度が上げられる。ＣＲＡＣユニット２２８の供給冷却流体温度の上昇レベルは、所定の温度上昇値に設定することができる。例えば、供給冷却流体温度は、約１〜５℃、又はそれ以上だけ上げることができる。別法では、上昇のレベルは、例えば、ＲＨＩi値がＲＨＩSET値を超えるレベルに基づく場合がある。この事例では、供給冷却流体温度の上昇は、ＲＨＩi値がＲＨＩSET値を超えるレベルに概ね比例することができる。或る場合には、ＲＨＩi値がＲＨＩSET値を超えるときに、ＣＲＡＣユニット２２８によって供給される冷却流体の温度を上げることによって、ＣＲＡＣユニット２２８が消費するエネルギーが全体として少なくなる。
【０１５２】
ステップ８１２では、データセンタ１００、１００の熱管理を検査することができる。一例として、ＣＲＡＣユニット２２８によって影響を及ぼされるエリア内の種々の場所におけるＳＨＩレベルを検査して、上昇した供給冷却流体温度が再循環レベルに悪影響を及ぼしているか否かを判定することができる。それに加えて、又は別法として、熱管理検査は、ラックのうちの１つ又は複数のラックの入口温度を監視することであって、それによって、それらの温度が所定の温度レベル、例えば約２５℃よりも高いか否かを判定、監視することを含んでもよい。具体的には例示しないが、その検査が、熱管理に問題があることを指示する場合には、ステップ８１２は、熱管理を改善するためのステップを含んでもよい。一例として、ラックのうちの１つ又は複数のラックの入口温度が所定の温度レベルよりも高い場合には、その１つ又は複数のラックに送出される冷却空気流を変更することができる。例えば、関連する通気口タイル１１６及びＣＲＡＣユニット２２８のうちのいずれか、又は両方を操作することによって、冷却空気流の体積流量を増加することができる。別の例として、種々の場所におけるＳＨＩレベルが最大ＳＨＩ設定値よりも高い場合には、図４Ａ及び図４Ｂにおいて略述されるステップのうちの１つ又は複数を実行して、それらのエリアにおけるＳＨＩレベルを下げることができる。
【０１５３】
図８Ａには明示されないが、ステップ８１０と８１２との間で、所定の時間が経過できるようにすることができる。ステップ８１０と８１２との間の遅延を用いて、供給冷却流体温度の変化の効果が概ね検出されるようにすることができる。或る場合には、コントローラ２０４がタイマ又はクロックにアクセスして、ステップ８１０を実行してからステップ８１２を実行するまでの時間を決定することができる。遅延の長さは、冷却流体温度変化間の既知の時間長、及び種々の熱管理問題へのその効果に基づくことができる。別法では、遅延の長さは、予め設定された時間の長さ、例えば、約２分、約５分、約１０分又はそれ以上であってもよい。
【０１５４】
ステップ８１４では、ＲＨＩSET値がＲＨＩi値に等しくなるように設定される。このステップは、例えば、後に測定されるＲＨＩi値が比較される条件を変更するために実行される。或る場合には、ＲＨＩSET値をＲＨＩi値に設定することは、動作モード８００がヒューリスティックに実行されるようにするために実行される。さらに、ステップ８０６において、別の繰返しの場合のＲＨＩi値を再び測定して、ステップ８０８〜８１４を繰り返すことができる。
【０１５５】
ステップ８０８に戻ると、ステップ８０６において測定されたＲＨＩi値が、ステップ８０４において求められたＲＨＩSET値よりも小さい場合には、ステップ８１６において、冷却流体がＣＲＡＣユニット２２８によって供給される流量を求めることができる。供給される冷却流体の流量は、風速計を用いることによって直に検出することができるか、又は送風機回転の検出に基づいて計算することができる。いずれの場合でも、ステップ８１８において、求められた流量（ＦＲ）を、最大流量設定値（ＦＲMAX）と比較することができる。最大流量設定値は、ＣＲＡＣユニット２２８によって供給される冷却流体の最も高い所望の流量を指示することができ、例えば、製造業者によって指定される送風機動作、種々の流量におけるデータセンタ１００、１００内の冷却への効果の試験等に基づくことができる。
【０１５６】
求められた流量が最大流量設定値よりも小さい場合には、ステップ８２０において、値「ｊ」をｊ＝ｊ＋１に設定することができる。さらに、ステップ８２２において示されるように、冷却流体がＣＲＡＣユニット２２８によって供給される流量が増やされる。ＣＲＡＣユニット２２８によって供給される冷却流体流量の上昇レベルは、所定の流量上昇値に設定することができる。例えば、その上昇レベルは、例えばＲＨＩi値がＲＨＩSET値未満であるレベルに基づく場合がある。この事例では、流量の増加は、ＲＨＩi値がＲＨＩSET値未満であるレベルに概ね比例することができる。或る場合には、ＲＨＩi値がＲＨＩSET値未満であるときに、ＣＲＡＣユニット２２８によって供給される冷却流体の流量を増加することよってＲＨＩレベルを高めることができ、それによりＣＲＡＣユニット２２８の効率を高めることができる。別の例として、流量の増加レベルは、流量（ＦＲ）と、最大流量設定値（ＦＲMAX）との間の差に基づく場合がある。この例では、流量の増加は、流量の差の大きさに概ね等しくすることができる。別法では、その増加は、流量間の差のインクリメントされた値に概ね等しくすることができる。
【０１５７】
ステップ８２４では、ＲＨＩi値を再び測定することができ、この事例では、ＲＨＩi+1値が生成されるであろう。図８Ａには明示されないが、ステップ８２２と８２４との間で、所定の時間が経過できるようにすることができる。ステップ８２２と８２４との間の遅延を用いて、供給冷却流体流量の変化の効果が概ね検出されるようにすることができる。或る場合には、コントローラ２０４がタイマ又はクロックにアクセスして、ステップ８２２を実行してからステップ８２４を実行するまでの時間を決定することができる。遅延の長さは、冷却流体流量変化間の既知の時間長、及びＲＨＩ測定値へのその効果に基づくことができる。別法では、遅延の長さは、予め設定された時間の長さ、例えば、約２分、約５分、約１０分又はそれ以上であってもよい。
【０１５８】
ステップ８２６では、データセンタ１００の熱管理を検査することができる。一例として、ＣＲＡＣユニット２２８によって影響を及ぼされるエリア内の種々の場所におけるＳＨＩレベルを検査して、上昇した供給冷却流体温度が再循環レベルに悪影響を及ぼしているか否かを判定することができる。さらに、ステップ８２６における熱管理検査は、ステップ８１２に関して先に説明されたようにして実行することができる。
【０１５９】
ステップ８２８では、ＲＨＩi+1値がＲＨＩi値を超えているか否かが判定される。言い換えると、ＣＲＡＣユニット２２８の流量を増加した結果として、ＲＨＩ値が高くなったか否かが判定される。ＲＨＩ値が高くなることは、流量を増加した結果として、正のＲＨＩ測定値が生成されたことを指示している可能性がある。ＲＨＩi+1値がＲＨＩi値を超えている場合には、ステップ８３０において、ＲＨＩi+1値が最大ＲＨＩ値（ＲＨＩMAX）に概ね達しているか否かが判定される。ＲＨＩi+1値が、最大ＲＨＩ値に十分に達していないものと判定される場合には、ステップ８３２に示されるように、繰返し数「ｊ」が値「ｎ」に達しているか、又は超えているか否かを判定することができる。
【０１６０】
上記のように、特定の事例では、値「ｊ」は、ＣＲＡＣユニット２２８の流量変化の繰返し数を表す場合がある。他の例では、値「ｊ」は、例えば、ＣＲＡＣユニット２２８によって消費される電力、メンテナンス勧告等の種々の他の判定基準を表す場合がある。さらに、「ｊ」がインクリメントされる割合は、ハードウエア要件及び制御要件によって大幅に制限されることがある。値「ｎ」は、所定の繰返し数を表すことができ、多数の種々の判定基準に従って設定することができる。例えば、繰返し数「ｎ」は、比較的自由裁量で選択することができるか、又は試験に基づいて選択することができる。一例として、繰返し数「ｎ」は、ステップ８１８において求められる、流量（ＦＲ）と、最大流量設定値（ＦＲMAX）との間の差に基づいて決定することができる。これらの流量間の差は適当に縮めることができ、その縮める回数を用いて、繰返し数「ｎ」を設定することができる。こうして、例えば、流量が最大流量設定値に達する前に１０回縮められる場合には、繰返し数「ｎ」は１０に等しくすることができる。
【０１６１】
値「ｊ」が繰返し数「ｎ」未満である場合には、ステップ８２０において示されるように、値「ｊ」を１だけインクリメントすることができる。さらに、ステップ８３０に関して先に示されたように、ＲＨＩi+1値がＲＨＩMAX値に等しくなるか、又は「ｊ」値が「ｎ」値に達するか、若しくは「ｎ」値を超えるまで、ステップ８２２〜８３２を繰り返すことができる。ステップ８３２において、「ｊ」値が「ｎ」値に達するか、又は「ｎ」値を超える場合、すなわち、例えば流量が最大流量設定値に達しているか、若しくは超えている場合には、又はＲＨＩi+1値が最大ＲＨＩ値に概ね達している場合には、ステップ８１４において示されるように、ＲＨＩSET値が、ＲＨＩi値に等しくなるように設定される。さらに、ステップ８０６において、別の繰返しの場合のＲＨＩi値を再び測定し、ステップ８０８〜８３２を繰り返すことができる。この関連で、例えば、ＲＨＩ値が設定ＲＨＩ値以上である場合には、ＣＲＡＣユニット２２８の供給温度を高めることができ、それにより、ＣＲＡＣユニット２２８を動作させることに関連するエネルギーコストを削減することができる。さらに、ＲＨＩ値が設定ＲＨＩ値未満である場合には、ＲＨＩを高めるようなステップが行われ、それにより、ＣＲＡＣユニット２２８の効率を高めることができる。
【０１６２】
ＲＨＩ値が最大ＲＨＩ値に達しているか否かに関する判定は、ＣＲＡＣユニット２２８の流量設定値を様々に増やした場合のＲＨＩi+1の変化を解析することを通して行うことができる。例えば、ステップ８２８において、後続の繰返しの場合のＲＨＩ値が先行する繰返しのＲＨＩ値以下である場合には、ＲＨＩi+1値が最大ＲＨＩ値に達しているものと判定することができる。
【０１６３】
しかしながら、ステップ８２８においてＲＨＩi+1値がＲＨＩi値以下である場合には、それは流量を増加しても、結果として正のＲＨＩ測定値が生成されなかったことを示しており、以下に説明されるように、サイクルＢを実行することができる。
【０１６４】
図８Ａに示されるように、ステップ８２０〜８３２はサイクルＡと見なされ、ＣＲＡＣユニット２２８によって供給される空気の流量を増やすことによってＲＨＩを高めるためのステップを含む。対照的に、図８Ｂに示されるサイクルＢは、ＣＲＡＣユニット２２８によって供給される空気の流量を減らすことによってＲＨＩを高めるためのステップ８４０〜８５２を含む。サイクルＡは、サイクルＢの前に実行されるものとして図示及び説明されるが、動作モード８００の範囲から逸脱することなく、サイクルＡの前にサイクルＢを実行できることは理解されたい。したがって、図８Ｂに関して、ステップ８３４において、ＣＲＡＣユニット２２８によって供給される空気の流量（ＦＲ）を求めることができる。この関連で、サイクルＢがサイクルＡの前に実行される事例では、ステップ８３４は、ステップ８０８の後に実行することができる。流量（ＦＲ）を検出することができる種々の態様が、ステップ８１６に関して先に説明されている。しかしながら、サイクルＢがサイクルＡの後に実行され、流量が既にわかっている状況では、ステップ８３４は省くことができる。
【０１６５】
いずれの場合でも、ステップ８３６において、その流量（ＦＲ）を、最小流量設定値（ＦＲMIN）と比較することができる。最小流量設定値は、ＣＲＡＣユニット２２８によって供給される冷却流体の最も低い所望の流量を指示することができ、例えば、製造業者によって指定される送風機動作、種々の流量におけるデータセンタ１００内の冷却への効果の試験等に基づくことができる。流量（ＦＲ）が最小流量設定値（ＦＲMIN）以下である場合には、ステップ８３８において示されるように、ステップ８２０〜８３２（図８Ａ）を実行して、ＣＲＡＣユニット２２８の流量を増やすことができる。
【０１６６】
流量（ＦＲ）が最小流量設定値（ＦＲMIN）よりも大きい場合には、ステップ８４０において、値「ｊ」を「ｊ＋１」に設定することができる。サイクルＢがサイクルＡの後に実行される場合には、サイクルＡにおいて実行される繰返しがサイクルＢの繰返し「ｊ」の決定には含まれないように、値「ｊ」をリセットすることができる。そうでない場合には、値「ｊ」は、ステップ８０８の後に、「ｊ＋１」に設定することができる。
【０１６７】
ステップ８４２では、冷却流体がＣＲＡＣユニット２２８によって供給される流量が減らされる。さらに、ステップ８１８において、ＣＲＡＣユニット２２８によって供給される冷却流体の流量（ＦＲ）が最大流量設定値（ＦＲMAX）以上である場合には、ステップ８４２を実行することができる。ＣＲＡＣユニット２２８によって供給される冷却流体の流量の減少レベルは、所定の流量減少量に設定することができる。例えば、減少レベルは、例えば、ＲＨＩi値がＲＨＩSET値未満であるレベルに基づくことができる。この事例では、流量の減少は、ＲＨＩi値がＲＨＩSET値未満であるレベルに概ね比例することができる。或る場合には、ＲＨＩi値がＲＨＩSET値未満であるときに、ＣＲＡＣユニット２２８によって供給される冷却流体の流量を減らし、それにより、ＣＲＡＣユニット２２８の効率を高めることによって、ＲＨＩレベルを高めることができる。別の例として、流量の増加レベルは、流量（ＦＲ）と、最小流量設定値（ＦＲMIN）との間の差に基づく場合がある。この例では、流量の減少は、流量の差の大きさに概ね等しくすることができる。別法では、その減少は、流量間の差の縮められる値に概ね等しくすることができる。
【０１６８】
ステップ８４４では、ＲＨＩi値を再び測定することができ、この事例では、ＲＨＩi+1値が生成されるであろう。図８Ｂには明示されないが、ステップ８４２と８４４との間で、所定の時間が経過できるようにすることができる。ステップ８４２と８４４との間の遅延を用いて、冷却流体流量の変化の効果が概ね検出されるようにすることができる。或る場合には、コントローラ２０４がタイマ又はクロックにアクセスして、ステップ８４２を実行してからステップ８４４を実行するまでの時間を決定することができる。遅延の長さは、冷却流体流量変化間の既知の時間長、及びＲＨＩ測定値へのその効果に基づくことができる。別法では、遅延の長さは、予め設定された時間の長さ、例えば、約２分、約５分、約１０分又はそれ以上であってもよい。
【０１６９】
ステップ８４６では、データセンタ１００、１００の熱管理を検査することができる。ステップ８４６における熱管理検査は、ステップ８１２及び８２６に関して先に説明されたようにして実行することができる。
【０１７０】
ステップ８４８では、ＲＨＩi+1値がＲＨＩi値を超えているか否かが判定される。言い換えると、ＣＲＡＣユニット２２８の流量を減らした結果として、ＲＨＩ値が高くなったか否かが判定される。ＲＨＩ値が高くなることは、流量を減らした結果として、正のＲＨＩ測定値が生成されたことを指示している可能性がある。ＲＨＩi+1値がＲＨＩi値を超えている場合には、ステップ８５０において、ＲＨＩi+1値が最大ＲＨＩ値（ＲＨＩMAX）に概ね達しているか否かが判定される。ＲＨＩi+1値が最大ＲＨＩ値に十分に達していないものと判定される場合には、ステップ８５２に示されるように、繰返し数「ｊ」が値「ｎ」に達しているか、又は超えているか否かを判定することができる。
【０１７１】
上記のように、特定の事例では、値「ｊ」は、ＣＲＡＣユニット２２８の流量変化の繰返し数を表す場合がある。他の例では、値「ｊ」は、例えば、ＣＲＡＣユニット２２８によって消費される電力、メンテナンス勧告等の種々の他の判定基準を表す場合がある。さらに、「ｊ」がインクリメントされる割合は、ハードウエア要件及び制御要件によって大幅に制限されることがある。値「ｎ」は、所定の繰返し数を表すことができ、多数の種々の判定基準に従って設定することができる。例えば、繰返し数「ｎ」は、比較的自由裁量で選択することができるか、又は試験に基づいて選択することができる。一例として、繰返し数「ｎ」は、ステップ８３６において求められる、流量（ＦＲ）と、最小流量設定値（ＦＲMIN）との間の差に従って決定することができる。これらの流量間の差は、適当に縮めることができ、その縮める回数を用いて、繰返し数「ｎ」を設定することができる。こうして、例えば、流量が最小流量設定値に達する前に１０回縮められる場合には、繰返し数「ｎ」は１０に等しくすることができる。
【０１７２】
値「ｊ」が繰返し数「ｎ」未満である場合には、ステップ８４０において示されるように、値「ｊ」を１だけインクリメントすることができる。さらに、ステップ８５０に関して先に示されたように、ＲＨＩi+1がＲＨＩMAX値に等しくなるか、又は「ｊ」値が「ｎ」値に達するか、若しくは「ｎ」値を超えるまで、ステップ８４２〜８５２を繰り返すことができる。
【０１７３】
ステップ８５２において、「ｊ」値が「ｎ」値に達するか、若しくは「ｎ」値を超える場合、又はＲＨＩi+1値が最大ＲＨＩ値に概ね達している場合には、ステップ８１４において示されるように、またステップ８３０に関して先にさらに詳細に説明されたように、ＲＨＩSET値が、ＲＨＩi値に等しくなるように設定される。さらに、ステップ８０６において、別の繰返しの場合のＲＨＩi値を再び測定し、ステップ８０８〜８５０を繰り返すことができる。この関連で、例えば、ＲＨＩ値が設定ＲＨＩ値以上である場合には、ＣＲＡＣユニット２２８の供給温度を高めることができ、それにより、ＣＲＡＣユニット２２８を動作させることに関連するエネルギーコストを削減することができる。さらに、ＲＨＩ値が設定ＲＨＩ値未満である場合には、ＲＨＩを高めるようなステップが行われ、それにより、ＣＲＡＣユニット２２８の効率を高めることができる。
【０１７４】
しかしながら、ステップ８４８において、ＲＨＩi+1値がＲＨＩi値以下である場合には、それは流量を減らした結果として、正のＲＨＩ測定値が生成されなかったことを指示しており、ＲＨＩSET値を、ステップ８０４において求められた最初のＲＨＩSET値に等しくなるように設定することができ、ステップ８０６〜８５２を繰り返すことができる。
【０１７５】
動作モード８００は、サイクルＢの前にサイクルＡが実行されるものとして説明されてきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、動作モード８００においてステップのうちのいくつかが実行される順序を変更できることは理解されたい。この関連で、そして特定の事例では、サイクルＡの前に、サイクルＢを実行することができる。
【０１７６】
動作モード４００、４５０、５００、６００、７００及び８００に示される動作は、任意の所望のコンピュータアクセス可能媒体内に、ユーティリティ、プログラム又はサブプログラムとして含まれることがある。さらに、動作モード及び４００、４５０、５００、６００、７００及び８００は、コンピュータプログラムによって具現することができ、それはアクティブ及び非アクティブ両方の種々の形態において存在することができる。例えば、それらのプログラムは、ソースコード、オブジェクトコード、実行可能コード又は他のフォーマットにおけるプログラム命令から構成されるソフトウエアプログラム（複数可）として存在することができる。上記のいずれもコンピュータ読取り可能媒体上で具現することができ、それは、記憶装置及び圧縮形式又は非圧縮形式の信号を含む。
【０１７７】
例示的なコンピュータ読取り可能記憶装置は、従来のコンピュータシステムＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ及び磁気ディスク若しくは光ディスク又は磁気テープ若しくは光テープを含む。例示的なコンピュータ読取り可能信号は、搬送波を用いて変調されるにせよ、変調されないにせよ、インターネット又は他のネットワークを通してダウンロードされる信号を含む、コンピュータプログラムをホスティング又は実行するコンピュータシステムがアクセスするように構成されることができる信号である。上記の具体的な例は、ＣＤ  ＲＯＭにおいて、又はインターネットダウンロードを介して、プログラムを配布することを含む。或る意味では、抽象エンティティとしてのインターネットそのものが、コンピュータ読取り可能媒体である。同じことは、一般的にはコンピュータネットワークにも当てはまる。それゆえ、上記の機能を実行することができるあらゆる電子装置が、先に列挙された機能を実行することができるものと理解されたい。
【０１７８】
上記の本発明の特定の実施形態によれば、データセンタ内の環境条件を所定の動作範囲内に保つことに関連するエネルギーの量、それゆえコストを大幅に削減することができる。或る場合には、ＲＨＩ値を大幅に増やすように冷却システムを動作させることによって、その冷却システムは、従来の冷却システムに比べて、より効率的に動作することができる。
【０１７９】
本明細書で述べ、示されたものは、本発明の好ましい実施形態及びその変形の一部である。本明細書で使用される用語、説明、及び図は、例示のためにのみ記載され、限定であることを意味しない。添付の特許請求の範囲、及びその均等物によって規定され、全ての用語が、別途指示がない限り、その最も広く妥当な意味で意図される、本発明の精神及び範囲内で、多くの変形が可能であることを、当業者は認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１Ａ】本発明の一実施形態によるデータセンタの簡略斜視図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態による、図１Ａに示されるデータセンタの簡略側面図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態による、データセンタの上側部分の側断面図である。
【図１Ｄ】本発明の一実施形態による、低い天井を有するデータセンタの簡略化された概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による冷却システムのためのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態によるコンピュータシステムを示す図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による、冷却システムの動作モードの流れ図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態による、冷却システムの動作モードの流れ図である。
【図４Ｃ】本発明の代替の実施形態による、図４Ａに示される動作モードのオプションのステップを示す図である。
【図４Ｄ】本発明の代替の実施形態による、図４Ｂに示される動作モードのオプションのステップを示す図である。
【図５】本発明の別の実施形態による、冷却システムの動作モードの例示的な流れ図である。
【図６】本発明の一実施形態による、データセンタレイアウトを設計し、配置するための動作モードの例示的な流れ図である。
【図７】本発明の一実施形態による、概ねＲＨＩ値に基づく冷却システムのための動作モードの流れ図である。
【図８Ａ】本発明の別の実施形態による、概ねＲＨＩ値に基づく冷却システムのための動作モードの流れ図である。
【図８Ｂ】本発明の別の実施形態による、概ねＲＨＩ値に基づく冷却システムのための動作モードの流れ図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
2008511814.tif 000018
【図４Ｂ】
2008511814.tif 000019
【図４Ｃ】
2008511814.tif 000020
【図４Ｄ】
2008511814.tif 000021
【図５】
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【図６】
2008511814.tif 000023
【図７】
2008511814.tif 000024
【図８Ａ】
2008511814.tif 000025
【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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