(57)【要約】ラックシステム（１００）は、複数のラック（１０５）を備え、これらラック間に少なくとも１つの通路を生ずるようにラックを配列する。通路（１２０）を封止し、この封止は、通路（１２０）を通過する冷却媒体のほぼすべてがラック（１０５）を通過するように行う。センサ装置（１９５）を、通路（１２０）の内側および外側における媒体圧力を比較するように設ける。ある実施形態において、センサ装置（１９５）が発生した信号を用いて、通路（１２０）に供給する冷却媒体の少なくとも１つのパラメータを制御する。例えば、冷却媒体の流速を制御する。
2011503857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックシステム（１００）において、
・  複数のラック（１０５）であって、ラック間に少なくとも１つの通路（１２０）を生ずるよう配列し、前記通路（１２０）に供給する冷却媒体のほぼすべてが前記ラック（１０５）を通過するように前記通路を封止するようにした、該ラックと、
・  前記通路（１２０）の内側および外側における前記冷却媒体の圧力を比較できるセンサ装置（１９５）と、
を備えたラックシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のラックシステムにおいて、前記センサ装置（１９５）は、前記通路（１２０）内に配置した第１圧力センサ（１９５Ａ）と、前記通路（１２０）外に配置した第２圧力センサ（１９５Ｂ）とを備えた、ラックシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のラックシステムにおいて、前記冷却媒体の循環経路を設け、前記第１センサ（１９５Ａ）および前記第２センサ（１９５Ｂ）を前記循環経路に沿って配置した、ラックシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項記載のラックシステムにおいて、前記センサ装置（１９５）の少なくとも一部を前記通路（１２０）の頂端部に配置した、ラックシステム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項記載のシステムにおいて、さらに、前記センサ装置（１９５）が発生する信号に基づいて通路（１２０）に供給する冷却媒体の少なくとも１つのパラメータを制御するよう構成した制御機構を備えた、ラックシステム。
【請求項６】
請求項５記載のラックシステムにおいて、前記少なくとも１つのパラメータを、温度、湿度および冷却媒体の流速よりなるセットから選択した、ラックシステム。
【請求項７】
請求項５または６に記載のラックシステムにおいて、制御機構は、前記センサ装置（１９５）が決定する通路（１２０）内側と外側との間における圧力差に応答する構成とした、ラックシステム。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか記載のラックシステムにおいて、前記制御機構は、通路（１２０）外側に対して通路（１２０）内側を少なくとも所定の正圧に維持するよう構成した、ラックシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のラックシステムにおいて、前記正圧は１〜２０Ｐａの間である、ラックシステム
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項記載のラックシステムにおいて、さらに、前記通路（１２０）内に前記冷却媒体を送給するための少なくとも１つのコンベヤ（２１５）を備えた、ラックシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のラックシステムにおいて、前記少なくとも１つのコンベヤ（２１５）を、前記センサ装置（１９５Ａ）が発生した信号に基づいて前記通路（１２０）に供給する前記冷却媒体の流速に作用するよう構成した、ラックシステム。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項記載のラックシステムにおいて、さらに、前記通路（１２０）に供給する前記冷却媒体の温度および湿度のうち少なくとも一方に作用するための少なくとも１つの環境状態制御ユニット（２１０）を備えた、ラックシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のラックシステムにおいて、前記少なくとも１つの環境状態制御ユニット（２１０）は、前記センサ装置（１９５）が発生した信号に基づいて前記通路（１２０）に供給する前記冷却媒体の温度および湿度のうち少なくとも一方を制御するよう構成した、ラックシステム。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項記載のラックシステムにおいて、さらに、前記通路外の前記冷却媒体を抽出可能とする少なくとも１つの抽気開口（１９７）を備え、前記抽気開口（１９７）を好適には通路（１２０）の頂端部に配置した、ラックシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のラックシステムにおいて、前記センサ装置（１９５）を、前記冷却媒体の循環経路に沿って、抽気開口（１９７）から離して配置した、ラックシステム。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項記載のラックシステムにおいて、さらに、前記通路（１２０）を頂部で封止するカバー素子（１３５）を備えた、ラックシステム。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項記載のラックシステムにおいて、さらに、前記通路（１２０）を１個またはそれ以上の側方端部で封止する終端素子（１５０，１５５）を備えた、ラックシステム。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか一項記載のラックシステムにおいて、さらに、前記通路（１２０）に前記冷却媒体を供給するためのグリル（７０５）を備え、前記グリル（７０５）を前記通路（１２０）のフロアに配置した、ラックシステム。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか一項記載のラックシステムにおいて、さらに、前記通路（１２０）内に前記冷却媒体を供給するよう構成したダクト（１６５）を備えた、ラックシステム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のラックシステムにおいて、前記ダクト（１６５）は、複数の通路（１２０）に冷却媒体を供給するよう構成した、ラックシステム。
【請求項２１】
請求項１９または２０に記載のラックシステムにおいて、前記ダクト（１６５）を、ほぼ複数のラック（１０５）の下方に配置した、ラックシステム。
【請求項２２】
複数のラック（１０５）を備え、これらラック間に通路（１２０）を生ずるようラックを配列したラックシステム（１００）の環境状態状況を決定する方法において、
・  通路（１２０）内に冷却媒体を供給する冷却媒体供給ステップであって、前記通路内に供給する冷却媒体のほぼすべてがラック（１０５）を通過するよう前記通路（１２０）を封止する、該冷却媒体供給ステップと、
・  前記環境状態状況を決定するために、通路（１２０）内側および外側で媒体圧力を比較するステップと、
を有する方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法において、さらに、前記媒体流れ方向に基づいて前記通路（１２０）に供給する前記冷却媒体の少なくとも１つのパラメータを制御するステップを有する、方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法において、前記少なくとも１つのパラメータを、温度、湿度および前記冷却媒体の流速よりなるセットから選択する、方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法において、前記通路（１２０）外部に対して通路（１２０）の内部を、少なくとも所定の正圧に維持するように流速を制御する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却媒体、例えば、冷却空気を供給するラックシステムに関する。本発明はさらに、ラックシステムの環境状態を決定する方法に関する。ラックシステムの環境状態は、例えば、ラックシステム内の1つまたはそれ以上の環境状態パラメータを制御するために決定（測定）する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ、大容量記憶装置およびスイッチなどの電子デバイスを含む電気的に動作する電動機器は、いわゆるデータセンターに集約されることがよくある。データセンターにおいて、このような機器をラック内に格納するのが一般的になっている。２個の互いに隣接する列間に通路を設け、作業員が機器の設置、メンテナンスおよび撤去を行うことができるようにする。
【０００３】
ラック内に収納したほとんどの機器は、周囲の温度を上昇させるほど多量の電力を消費する。機器が動作するには、熱的限界があることが多いため、臨界レベル以下の動作温度に維持するステップをとらなければならない。例えば、コンピュータなどの多くの電子機器は、ファンまたは他の内部冷却機構を装備する。これら機構は、冷却媒体、例えば周囲空気が機器を通過する流れを発生させて、内部電子コンポーネントを冷却することができるようにする。
【０００４】
しかし、とくに電子デバイスをラック内に密に詰め込むとき、周囲空気による冷却効果が十分でないことがよくある。さらに、データセンター内の周囲空気も温度上昇し、このことがさらに冷却効率を減少させる。周囲空気の温度上昇を回避する手法としては、データセンター内に環境状態制御システムを設置することである。環境状態制御システムは、周囲環境パラメータ、例えばデータセンター内の空気の温度および湿度を制御するよう構成する。
【０００５】
多くのデータセンター内では、環境状態制御システムにより発生した冷却および／または除湿空気のラック周りおよびラック内への流れは、多かれ少なかれ不安定であることが知られている。結果として劣悪な冷却効率となる。言い換えれば、環境状態制御システムは実際に必要な量よりも多くの電力を消費する。
【０００６】
冷却効率を向上するために、ラックに向かう冷却媒体の流れを集中および方向付けする様々な技術が提案されてきた。これに関連して、特許文献１（米国特許６，６７２，９５５号）は空気流管理システムを開示しており、ラックの互いに隣接する２列で画定される通路の頂端部をカバーする。このカバーリング方法は、通路のフロアから供給した冷却媒体が通路の上方向に流出することを防ぐ。さらに、フロアにおける開口から通路に供給する冷却媒体の量を制御する方法も提案しており、これにより通路内を静圧も制御することができる。他の例として、特許文献２（国際公開第２００６／１２４２４０号）は、側方から周囲媒体が通路に流入することを防ぐためのバッフルまたはドアを提案している。したがって、周囲媒体が冷却媒体（やはり通路のフロアから供給する）と混合するのを防止することができ、こうして冷却効率を増大させる。さらに他の例として、特許文献３（米国特許公開第２００５／００９９７７０号）は、完全に通路を囲い込み、またラックを通じて外側から冷却媒体を供給することを開示している。この手法によれば、温度上昇した冷却媒体をその後に囲い込んだ通路内で収集し、冷却媒体と混合することなく容易に除去できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６６７２９５５号明細書
【特許文献２】国際公開第２００６／１２４２４０号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／００９９７７０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
改善したラックシステムおよびラックシステムを構成する複数のラックにより画定される通路内のその時点における環境状態条件を決定する技術に対する必要性がある。さらに、決定した環境状態条件に基づいて冷却媒体のパラメータを効率的に制御する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ある態様によれば、ラックシステムを提供し、当該システムは、複数のラックであって、ラック間に少なくとも１つの通路を生ずるよう配列し、通路に供給する冷却媒体のほぼすべてがラックを通過するように通路を封止するようにした、該ラックと、通路の外側および内側における冷却媒体の圧力を比較可能なセンサ装置と、を備える。圧力比較の結果を、ラックシステムの環境状態条件（圧力差）の指標または表示として見なす。
【００１０】
冷却媒体はガス状媒体とすることができる。例えば空気または窒素を、本発明方法で使用できる。しかし、従来技術による他の冷却媒体を使用することができる。
【００１１】
第１実施形態によれば、ラックは利用可能な工業規格標準に適合するものとする。工業規格標準の一例としては、ラック幅を４８．２６ｃｍ（１９インチ）として、所定の高さであるユニットを特定個数のラック高さを規定し、１つのユニットの高さは４．４４５ｃｍ（１．７５インチ）とする。他の実施形態に置いて、ラックは専用の寸法を有する。ラックシステム内の複数のラックはそれぞれ同様の高さ、幅、奥行きを有することができる。各ラックは、ラックに冷却媒体を供給する供給側と、ラックから冷却媒体を排出する供給側とは反対側の排出側とを有する。ある実施形態において、ラックの供給側を通路の内部に面するように配置する。通路を形成するラックを１個以上のキャビネット内に収納する。
【００１２】
センサ装置は、通路内に配置した第1圧力センサと通路外に配置した第２圧力センサとを備える。特定の場合において、センサ装置は通路内の異なる場所に配置した第1圧力センサおよび／または通路外の異なる場所に配置した第２圧力センサと、を備える。
【００１３】
通路外側は、通路内側と流体連通するものと理解されたい。ある実施形態において、流体連通は、冷却媒体の流路の一部とすることができる。流路は循環経路を形成するために閉じており、第１センサおよび第２センサを、循環経路に沿って配置する。
【００１４】
センサ装置の少なくとも一部（第１センサおよび／または第２センサなど）を通路の頂部に配置する。センサ装置またはその一部を、ラックの上方あるいはラック内に備え付けた電気的に動作する電動機器の上方に配置する。
【００１５】
システムは、センサ装置が発生する信号に基づいて、通路に供給する冷却媒体の少なくとも１つのパラメータを制御するよう構成した制御機構を備える。制御機構により制御する冷却媒体の少なくとも１つのパラメータは、温度、湿度および冷却媒体の流速よりなるセットから選択できる。ある場合において、これら３つパラメータのうち少なくとも２つまたはすべてを制御すると好適である。さらに、これらパラメータのうち１つまたは２つを、第１センサが発生する信号とは独立して（例えばセンサ装置に属さない他のセンサが発生する信号に基づいて）制御することができる。冷却媒体の温度と湿度には物理的関係があるので、１つのパラメータ（例えば温度）を制御することは、同時に第２パラメータ（例えば湿度）の制御を結果的に得る。
【００１６】
制御機構は、圧力比較の結果（例えばセンサ装置により決定した通路内外の圧力差）に応答する。ある実施形態において、制御機構は、通路内側を通路外側に対して少なくとも正圧に維持するよう構成する、例えば、制御機構は正圧の所定圧力設定点で動作する、または、制御機構は、正圧限界を下回らないことを確実にする。圧力設定点または正圧の圧力限界を、約１〜２０Ｐａの間から（例えば２〜１０Ｐａの間、または約５Ｐａ）選択する。
【００１７】
以下に、冷却媒体の１つ以上のパラメータを制御する制御機構の様々な実現および要素をより詳細に記載する。例えば、少なくとも１つのコンベヤを、通路内に冷却媒体を送給するために設けることができる。少なくとも１つのコンベヤを、冷却媒体の流れ方向において通路の上流側または下流側に配置することができる。上流に配置する場合、コンベヤは冷却媒体を通路内に強制的に送り込み、下流側に配置する場合、コンベヤは通路外に冷却媒体を吸い出す。
【００１８】
コンベヤは、センサ装置が発生する信号に基づいて通路に供給する冷却媒体の流速に作用（例えば制御）するよう構成する。コンベヤは、さらに、センサ装置のセンサ以外の１つ以上の付加的なセンサ（例えば温度、湿度または流速センサ）の信号に基づいて、流速を制御するよう構成する。コンベヤは、例えば、調整可能な速度を有するファンを備える。速度を、センサ装置が発生する信号に基づいて制御機構により制御できる。
【００１９】
システムはさらに、通路に供給する冷却媒体の温度および湿度のうち少なくとも一方に作用（例えば制御）するための少なくとも１つの機構制御ユニットを備える。第１の実施形態によれば、コンベヤを環境状態制御ユニットと並置（例えば一つのハウジング内に）する。第２の実施形態によれば、コンベヤを環境状態制御ユニットから離して配置する。
【００２０】
少なくとも１つの環境状態制御ユニットは、センサ装置が発生する信号に基づいて冷却媒体の温度および湿度のうち少なくとも一方を制御するよう構成する。付加的にまたは代替的に、このような制御を、センサ装置の圧力センサ以外の１個以上の付加的なセンサ（例えば、温度、湿度あるいは流速センサ）が発生する信号に基づいて行う。
【００２１】
上述のように、少なくとも１つの付加的なセンサを、通路の内側および外側の媒体圧力を比較するように構成するセンサ装置に加えて使用することができる。したがって、制御機構、コンベヤおよび環境状態制御ユニットのうち少なくとも１つを、付加的にまたは代替的に、付加的なセンサが発生する信号に基づいて制御する。付加的なセンサをセンサ装置から離して配置する。ある実施形態において、付加的なセンサを複数のラックから離れた場所に配置する。例えば、環境状態制御ユニットおよび／またはコンベヤの近傍に付加的なセンサを配置することができる。このような場合において、付加的なセンサは、媒体が環境状態制御ユニットおよび／またはコンベヤに入る前に、媒体のパラメータを決定するように設ける。
【００２２】
ある実装例において、センサ装置は複数の第１センサおよび／または複数の第２センサと同様に、複数の第１センサおよび複数の第２センサの少なくとも１つと接続するマスタ制御ユニットを備える。マスタ制御ユニットは、少なくとも１つのコンベヤ（例えば少なくとも第１センサの信号に基づいて）および環境状態制御ユニット（例えば少なくとも第２センサの信号に基づいて）を制御するよう構成する。
【００２３】
複数の第１センサを設ける場合、いくつかの第１および第２センサを、各通路と関連付ける。さらに、いくつかの通路を形成するように複数のラックを設ける場合、少なくとも１つの第１および第２センサを各通路に関連付けする。マスタユニットの制御動作は、このような構成において、最小の好ましい環境状態条件（例えば圧力差）を感知する第１および第２センサにより得る信号に応答できるようにする。
【００２４】
少なくとも１つの環境状態制御ユニットおよび少なくとも１つのコンベヤは、それぞれ、マスタ制御ユニットと接続するスレーブ制御ユニットを備える。スレーブ制御ユニットは、マスタ制御ユニットと通信して、マスタ制御ユニットからの制御命令を受信するように設ける。ある実施例において、スレーブ制御ユニットを、少なくとも１つの冷却媒体温度（少なくとも１つの機構制御ユニットにより）と、冷却媒体の流速（少なくとも１つのコンベヤにより）を制御するよう構成する。
【００２５】
通路は、さらに、通路外に冷却媒体を抽気可能とする（そして随意的に周囲媒体を通路内に流入可能とする）な少なくとも１つの抽気開口をさらに備え、センサ装置を、抽気開口の近傍または離して配置する（例えば、冷却媒体の循環経路に沿って離して配置する）。一般的に、抽出開口は、通路に対して任意の位置に配置することができる。例えば、抽気開口を、頂端部、底部または通路の頂端部と底部との間の任意な位置に配置することができる。抽気開口を、冷却媒体を通路に供給する位置とは反対側に大きく離して配置することができる。例えば、冷却媒体を通路の底部から供給する場合、抽気開口を通路の頂端部に設けることができ、その逆もあり得る。
【００２６】
特定の場合において、抽気開口を、通路頂部に温度上昇した冷却媒体が溜まるのを防止するような（すなわち抽気開口を経て冷却媒体が通路を流出することができる）寸法にする。さらに、少なくとも１つの環境状態制御ユニットおよび少なくとも１つのコンベヤを、抽気開口を通過する媒体流れ方向に基づいて制御することができる。特定の場合（抽気開口の位置および大きさに応じて）に、抽気開口を通過する媒体流れ方向を、ラックシステムの環境状態状況の指標または表示として見なすことができるという考察に、この制御は基づく。
【００２７】
システムは、さらに、通路の頂端部で通路を封止するカバー素子を備える。カバー素子は、外部照明からの光が通路内に採り入れるよう透明にする。さらに、カバー素子は、媒体を透過させないスペーサ素子を有するまたは、スペーサ素子によりラックから離して配置する。ある実施例において、少なくとも１つの抽気開口を、少なくとも１つのカバー素子およびスペーサ素子に収容する。
【００２８】
システムは、さらに、通路の１つ以上の側方端部で封止する１個以上の終端素子を備える。１つ以上の側方端部は、ラックにより閉鎖することができる。終端素子は、作業員が通路に出入りすることを可能にするドアを備える。ドアは透明または不透明材料で形成し、スライドまたはスイングドアとする。ある実施形態において、どあは、作業員の避難ルートの一部を形成するために１８０度開放するスイングドアとする。
【００２９】
さらなる実施形態において、システムは通路に冷却媒体を供給する１個以上のグリルを有する。グリルは、例えば、冷却媒体を上方から供給する場合頂端部（通路のカバー素子の内部に）に配置して、冷却媒体を下方から供給する場合通路のフロアに配置する。冷却媒体の各グリルにおける透過性を増加するために、少なくとも７０％、好適には８０％以上（例えば９０％以上）のグリルの開口面積により、冷却媒体が透過できるようにする。ある実施形態において、グリルを通路のフロアに配置して、作業員がグリル上を歩けるよう構成する。
【００３０】
システムは、また、通路に冷却媒体を供給するダクトを備える。ダクトをほぼ複数の通路の上方または下方に設ける。ダクトを、下方および上方の平面により画定し、上方平面はラックを配置するフロアを画定する。下方平面と上方平面との間の距離は、例えば１５０ｍｍと１２００ｍｍの間とする。
【００３１】
ダクトの下方平面と上方平面との間における空間に、電源ライン、通信ライン（ワイヤラインおよび光学ファイバライン）および液体またはガスなどの冷却媒体の供給および排出ラインを含む供給ラインが占めるようにする。ラックの近傍において、供給ラインは上方平面を通って、ラックおよび／または通路内へ延びる。供給ラインが上方平面を通る位置は、例えばブラシストリップまたは同様の方法を用いて封止する。
【００３２】
ダクトを媒体循環経路の一部とすることができる。例えば、ダクトは、一方では、少なくとも１つの環境状態制御ユニットおよび／または少なくとも１つのコンベヤと、他方では通路との間に延在させる。冷却媒体を通路の上方からまたは底部から供給するかどうかに応じて、ダクトは通路の上方または通路の下方に（少なくとも部分的に）延在する。さらに、冷却媒体を複数の通路に同時に供給するよう構成する。
【００３３】
各ラックは、ペイロード（搭載物）を収容するための１個以上の搭載スペースを備える。ペイロードが占拠しない搭載スペースは、周囲媒体の通路内への多量な流れ込みおよび／または通路外への冷却媒体の多量な漏れを防ぐために封止する。１００％の封止は一般的に必要がないが、いかなる漏れもシステム全体の冷却効率を降下させることに留意すべきである。
【００３４】
搭載スペースに設けたペイロードは、電動機器を備える。このような機器としては、コンピュータ（例えばサーバー）、大容量記憶装置、処理ユニット、スイッチやハブなどのネットワーク素子がある。このようなペイロードおよびとくに電動機器は、ラックの供給側から排出側に冷却媒体を送給する内蔵媒体コンベヤ（例えば内部ファン）を備える。ある実施形態において、ラック内部の全ペイロードを、内蔵媒体コンベヤの供給側をラックの供給側と一致させ、内蔵媒体コンベヤの排出側をラックの排出側と一致させて、配置する。
【００３５】
ペイロードの各要素は、内蔵媒体コンベヤを（例えばペイロードのセンサ検出値または決定状態などのペイロードのパラメータに基づいて）制御する制御機器を備える。ペイロードの各要素は、その内部情報と性能についての情報を交換して他の機器の内蔵媒体コンベヤに現時点動作する通信機構を備える。このような他の機器はマスタ制御ユニットと、通路内へ冷却媒体を送給する少なくとも１つのコンベヤと、少なくとも１つの環境状態制御ユニットと、を備える。
【００３６】
システムはさらに、通路を内部に配置するハウジングを備える。ハウジングは、冷却媒体の循環経路を閉じるように設ける。ハウジングは、データセンタールームのフロア、天井および壁を備える。ある実施例において、少なくとも１つのコンベヤおよび／または少なくとも１つの環境状態制御ユニットを、ハウジング内部またはその近傍に設ける。環境状態制御ユニットは、もちろん、またハウジングの外部に設けることができる。この場合、他のダクトを、ハウジングから環境状態制御ユニットへの周囲媒体の流れおよび冷却媒体（冷却した周囲媒体）の戻りを可能にするように設ける。環境状態制御ユニットと同様に、通路に冷却媒体を送給する少なくとも１つのコンベヤを、ハウジング内部または外部のいずれかに配置することができる。
【００３７】
環境状態制御ユニットには、周囲媒体（閉じた循環経路の場合、ラックから出る温度上昇した冷却媒体を含む）を供給し、周囲媒体を冷却媒体に変換するために周囲媒体に対して環境状態制御を実行して、次に冷却媒体を（少なくとも１つのコンベヤの補助の下に）通路に向けてダクトを経由して通過させる。本発明方法において、閉状態循環経路を設けることができる。
【００３８】
さらなる態様によれば、複数のラックを備え、ラック間に通路を生ずるようにラックを配列したラックシステムの環境状態条件を決定（測定）する方法を得る。本発明方法は、通路内に冷却媒体を供給する冷却媒体供給ステップであって、通路内に供給する冷却媒体のほぼすべてが、ラックを通過するように通路を封止する、該冷却媒体供給ステップと、環境状態条件を決定するために、通路の内側および外側で圧力を比較するステップとを備える。圧力比較結果（例えば圧力差）を、ラックシステムが有する環境状態条件の指標または表示として見なすことができる。
【００３９】
本発明方法は、さらに、比較結果に応じて通路に供給する冷却媒体の少なくとも１つのパラメータを制御するステップを備える。少なくとも１つのパラメータは、温度と湿度および冷却媒体の流速よりなるセットから選択することができる。ある実施形態において、通路内を所定の圧力差（例えば、越えないおよび／または下がらない）に少なくとも維持するように流速を制御する。
【００４０】
以下に、本発明の他の利点および詳細を添付図面につき説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ラックシステムの実施形態の斜視図を示す。
【図２】ラックシステムの制御レイアウトの実施形態を示す。
【図３】第1方法の実施形態の概略的フローチャート図である。
【図４】第２方法の実施形態の概略的フローチャート図である。
【図５】複数通路のラックシステムを備えるデータセンターの頂面図である。
【図６ａ】ラックシステムの実施形態を実現するために用いることができる例示的なサーバーラックを示す。
【図６ｂ】ラックシステムの実施形態を実現するために用いることができる例示的なサーバーラックを示す。
【図７】フロアグリルおよび２列の平行なラックを有する通路の写真である。
【図８】冷たい冷通路および暖かい暖通路を分離しないラックシステムのレイアウトを示す。
【図９】冷たい冷通路および暖かい暖通路を分離したラックシステムの第２のレイアウトを示す。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１はラックシステム１００の実施形態の斜視図である。ラックシステム１００は、付加的に他のラックシステムを収容することができるデータセンタールーム（図示せず）内に収納する。
【００４３】
ラックシステム１００は、複数の個別ラック１０５を備える。これらラック１０５を、「向かい合わせ（フロント‐ツー‐フロント）」の２列にして配置し、この列間に通路１２０を生ずるようにする。図１に示す実施形態において、ラック１０５の各列１１０，１１５を、対応するキャビネット１２５，１３０により付加的に囲い込む。
【００４４】
個別ラック１０５は、電動機器（図示せず）のための搭載スペースを画定する。この実施形態において、電動機器は、そのシャシー内に冷却媒体を強制通過させるための内蔵媒体コンベヤ（例えば、ファン）を有するコンピュータサーバーおよび大容量記憶デバイスにより構成する。電動機器のラック内における配置は、電動機器の各要素の媒体供給側が通路１２０に面し、媒体排出側が反対側に面するように行う。電動機器の媒体供給側および媒体排出側は、したがって、個別ラックの媒体供給側および媒体排出側を定義する。
【００４５】
図１に示すように、通路１２０を封止し、この封止は、通路１２０に供給する冷却媒体のほぼ全てがラック１０５を通過するように行う。言い換えれば、冷却媒体がラック１０５を通過する以外の方向で通路１２０から流出することをほぼ防止する。冷却が必要な電動機器が占拠しないラック部分は、例えばブランクパネルを用いて封止することができる。この点に関して通路１２０の完全封止は（妥当な技術努力による技術的可能性がなければ）必要ないことに留意されたい。言い換えれば、冷却媒体の多少の漏れは、多くの場合、漏れがそれほど大幅に冷却効率を低下させない限りにおいて、許容される。
【００４６】
図１に示す実施形態において、ラック１０５を収納するラックキャビネット１２５，１３０により区切られない通路部分において、通路１２０を封止するいくつかの封止部材を設ける。とくに、カバー素子１３５は通路１２０の頂部を封止する。カバー素子１３５は、透明材料、例えばアクリルガラスで形成し、データセンターの照明からの光が通路に進入できるようにする。カバー素子１３５は側方スペーサ素子１４０，１４５を有し、カバー素子が画定する平面が、２個のキャビネット１２５，１３０の頂端部で画定される平面から離れるようにする。
【００４７】
通路１２０を囲い込む封止部材としては、さらに、２個の側方終端素子１５０，１５５を備える。側方終端素子１５０，１５５を、作業員が通路１２０に出入りできるスイングドアとして構成する。側方終端素子１５０，１５５のうち一方は、１個またはそれ以上の他のラック１０５を収納するキャビネットと取り換えることができる。さらに、代替的なドア構造としてスライドドアを使用することもできる。
【００４８】
空気などの冷却媒体を、通路のフロアすなわち底部から供給する。この目的のために、高床式のフロアシステム１６０を設ける。高床式のフロアシステム１６０は、高床式のシステムにおける下方平面１７０と上方平面１７５との間にダクト１６５を画定する。図１に示すように、ラックキャビネット１２５，１３０およびその間の通路１２０は、上方平面１７５上に配置する。
【００４９】
高床式フロアシステムの上方平面１７５は、通路１２０をダクト１６５に流体連通するための複数の開口（図１には図示せず）を有する。矢印１８０で示すようにダクト１６５内に供給する冷却媒体は、したがってフロアから通路１２０に流入する。通路１２０を封止しているため、通路１２０に流入する冷却媒体は、矢印１８５で示すようにラック１０５を通ってのみ通路１２０から流出する。とくに、ラックの搭載スペース内に設けた電動機器の内蔵媒体コンベヤは、ラック１０５を通して、通路１２０に流入する冷却媒体を送給または押し出す。したがってラック１０５を通して送給する冷却媒体は、電動機器が放出する熱により加熱され、矢印１９０で示すようにラック１０５から流出する。
【００５０】
ラック１０５から流出する温度上昇した冷却媒体の通路は、ラック１０５を出る温度上昇した冷却媒体を冷却し（および随意的に除湿する）、冷却した（および随意的に除湿した）媒体をダクト１６５内に再び流入させることにより閉じて循環させることができる。他の実施形態において、媒体流路をデータセンター内で閉じて循環させる必要がないことに注意すべきである。このような実施形態において、ラック１０５を出る温度上昇した冷却媒体は、単にデータセンター外の環境内に送出する。
【００５１】
ダクト１６５により供給する冷却媒体のパラメータを制御することで、電動機器により発生する熱を効率的に打ち消して、ラック１０５内に発生する任意の望ましくない温度上昇を防ぐ。もう一方では、冷却媒体パラメータの過度の調整（例えば、過度の冷却）を回避して、エネルギー効率を向上しなければならない。
【００５２】
通路１２０に供給する冷却媒体の一つ以上のパラメータを効率的に制御するために、センサ装置１９５を通路１２０の頂端部に設ける。センサ装置１９５は、通路１２０の内側および外側の媒体圧力を比較するための２個またはそれ以上の圧力センサを備える。
【００５３】
以下において、センサ装置１９５にもとづいて冷却媒体のパラメータを制御する一つの実施例を、図２の概略制御ダイアグラムを用いて説明する。図２に示す特定の実施形態において、図１と同様の参照符号を使用して、同一または同様な要素を示す。
【００５４】
図２に示す制御の実施形態は、冷却媒体の閉じた循環経路に基づく。閉じた循環経路は、通路１２０を収容するデータセンタールーム内に配置する少なくとも１個の下行流ユニットを備える。代替の実施形態では、下行流ユニット２０５は、図２に示す方法と同様の方法でルームとの流体連通を維持するように、ルーム外に配置することができる。
【００５５】
下行流ユニット２０５は、１個のハウジング内に２個の専用コンポーネントを備える、すなわち一方は環境状態制御ユニット２１０であり、他方は冷却媒体コンベヤ２１５である。環境状態制御ユニット２１０はいわゆる冷却装置であり、冷水供給チューブ２２０および暖水排出チューブ２２５に接続する。冷水供給チューブ２２０により供給する冷却水は、およそ５℃〜１５℃（例えば１１℃〜１３℃の間）の温度である。暖水排出チューブ２２５により排出する暖水は、およそ１２℃〜２２℃の間（例えば１６℃〜１９℃の間）の温度である。
【００５６】
環境状態制御ユニット２１０を通過する周囲媒体を、冷水と熱的に接触させて冷却する。同時に、冷水は温度上昇し、また暖水排出チューブ２２５を経て環境状態制御ユニット２１０から排出させる。随意的に、周囲媒体は、さらに、環境状態制御ユニット内２１０で除湿ステップを受けるようにする。
【００５７】
冷却媒体コンベヤ２１５は、ダクト１６５内に冷却した周囲媒体を冷却媒体として送給する。冷却媒体をダクト１６５に供給する近傍で、制御ユニット２４０に接続した温度センサ２３５を設ける。温度センサ２３５は、冷却媒体の現時点温度を感知するよう構成する。制御ユニット２４０において、冷却媒体の現時点温度を設定温度と比較して、冷水供給チューブ２２０内に配置した冷水供給バルブ２４５をこの比較結果に基づいて制御する。
【００５８】
冷水供給バルブ２４５は、環境状態制御ユニット２１０を通過する冷水の流れを制御して、センサ２３５により感知した媒体温度を特定の設定温度に近づけるまたは等しくする。図２に示すように、ダクト１６５内に流入する冷却媒体の温度を一般的には、約１８℃〜２６℃の間の範囲における値（例えば２０，２１，２２，２３，２４℃）に設定できる。
【００５９】
図２に図示する実施形態において、冷却媒体温度の制御を自動的に実行する。言い換えれば、制御ユニット２４０は、単に温度センサ２３５により発生する信号に従ってのみ作動する。他の実施形態において、制御ユニット２４０は、付加的にまたは代替的に、図２に示す１個またはそれ以上のセンサの信号を考慮することができ、このことを、以下に説明する。
【００６０】
上述のように、環境状態制御ユニットにより冷却した周囲媒体を、ダクト１６５内に冷却媒体コンベヤ２１５により送り込む。冷却媒体コンベヤ２１５を、専用の制御ユニット２５０の制御下でダクト１６５内に供給する冷却媒体の流速（媒体速度）を調整するよう、速度調整可能なファンとして設ける。通常動作中、冷却媒体コンベヤ２１５は冷却媒体を１〜３ｍ／ｓ（例えば約１．５〜２．２ｍ／ｓ）の速度で送り込む。
【００６１】
冷却媒体の好適な流速を得るために必要な媒体速度は、冷却媒体を下行流ユニットから通路１２０に送り込むダクト１６５の高さに依存する。この媒体速度値は、通常のダクト高さである約４００〜６００ｍｍに対応する。より小さいダクト高さ（例えば１５０ｍｍ）である場合、速度を増加する必要があり、より大きいダクト高さで（例えば８００ｍｍ）である場合、速度を減少させる必要がある。一般的に、媒体速度およびダクト１６５の高さの選択は、ダクト内の媒体圧力が比較的低く、例えば通路外部であってデータセンター内の媒体圧力よりも２０Ｐａ（例えば１０Ｐａ）高くならないように行う。
【００６２】
図２に示すように、ダクト１６５から送り込む冷却媒体（約１．７ｍ／ｓの速度であり、データセンターの内部圧力に比べて約１０Ｐａ以下の増圧に抑える）は、上方フロア平面１７５内の開口２５５を経て通路１２０内に流入する。通路１２０内で、このようにして一般的に２２℃〜２６℃である媒体温度を維持し、この温度は３２℃〜３８℃である周囲媒体温度よりも大幅に低い。図２に矢印で示すように、通路１２０内に流入する冷却媒体を、電動機器の内蔵媒体コンベヤにより通路１２０外に排出または送出し、同時に電動機器内部の熱を吸収するとき温度上昇する。温度上昇した冷却媒体は、下行流ユニット２０５に戻る周囲媒体をなし、したがって、閉じた循環経路を形成する。
【００６３】
ここで冷却媒体パラメータのセンサに基づく制御に関して、図２につき説明すると、センサ装置１９５は、通路１２０内の頂部に配置した第１圧力センサ１９５Ａ、ならびに通路外部に配置した第２圧力センサＢを備える。２個の圧力センサ１９５Ａおよび１９５Ｂを有するセンサ装置１９５は、通路１２０の内側および外側の媒体圧力を比較するよう構成する。この目的のために、第１圧力センサ１９５Ａは、通路１２０内の媒体圧力を感知し、第２圧力センサは通路１２０外の媒体圧力を決定する。
【００６４】
図２から明らかなように、２個の圧力センサ１９５Ａおよび１９５Ｂは、ラックを通過する冷却媒体の流路に関して互いに流体連通する位置に配置する。このことから、２個の圧力センサ１９５Ａおよび１９５Ｂにより感知する媒体圧力の比較結果として決定する圧力差は、ラックを通過する媒体流れ（例えばおおよその流れ方向または流速）の指標となる。したがって、このように検出した圧力差を評価し、また冷却媒体の１つ以上のパラメータを制御する目的のために使用する。
【００６５】
圧力センサ１９５Ａおよび１９５Ｂは、コンベヤ２１５に関連する制御ユニット２５０に接続する。この接続により、圧力センサ１９５Ａおよび１９５Ｂは、その圧力測定結果を制御ユニット２５０に信号として送る。制御ユニット２５０は通路１２０の内外の媒体圧力を比較することにより圧力測定結果を評価して、圧力差を決定する。制御ユニット２５０により実行する比較ルーチンは、センサ装置１９５の一部として考えられるが、他の実施形態においては、この比較は、センサ装置１９５に属し、また制御ユニット２５０に接続する専用の比較ユニットにより行うことができる。
【００６６】
ラックを通過する媒体流れの指標である圧力差に基づいて、制御ユニット２５０はコンベヤ２１５により送り込む冷却媒体の速度（すなわち流速）を制御し、適切な量の冷却媒体を通路１２０に供給する。他のモードにおいて、コンベヤ２１５を、付加的に、１個以上の他のセンサ、例えば通路１２０の外部であって、好適には下行流ユニット２０５の吸気口の近傍に配置した随意的な温度センサ２６０の信号に基づいて制御、する。
【００６７】
以下に、感知した圧力差に応答する下行流ユニット２０５に配置するコンベヤの制御を、図３のフローチャート３００につき詳細に説明する。
【００６８】
図３のフローチャートを参照して、コンベヤ２１５に対する制御命令を、通路１２０内に冷却媒体を供給するステップ（ステップ３０２）から開始する。このようにして、冷却媒体を、フロアからカバー素子１３５に達するまで通路１２０に充満させる。通路１２０は、両側方および頂部で封止する（図１参照）ため、開口２５５から通路１２０に流入する冷却媒体のほぼすべてはラック１０５を通過して、ラック１０５内に搭載した電動機器の熱消散を効率的行うために使用できる。ラックを通過する冷却媒体の流れは、通路１２０の周囲と比較して通路１２０内部を所定の正圧にする。
【００６９】
ラック１０５内の機器はより多くの熱を消散させる必要がある（したがってより多くの冷却を必要とする）ので、機器の内蔵媒体コンベヤは、通路１２０からラック１０５を通る多くの冷却媒体を送り込む、結果として、圧力センサ１９５Ａにより感知した通路１２０内部の圧力は、圧力センサ１９５Ｂにより感知した通路１２０外部圧力に対して、わずかに降下する。圧力差の降下（および結果として通路１２０内の正圧の減少）を、ステップ３０４において、制御ユニットによる比較により（例えば、所定の圧力設定点を正圧または圧力差を決定して比較することにより）感知する。この降下は、多くの冷却媒体１２０を必要としていると解釈することができる。結果として、制御ユニット２５０は、媒体速度（すなわち流速）が増加するようにコンベヤ２１５を制御する。したがって、時間ユニット当たりにより多くの冷却媒体を、ダクト１６５から送り込む。
【００７０】
時間当たりに通路内に流入した冷却媒体が、通路外へラック１０５を経て内蔵媒体コンベヤにより送り出した冷却媒体をわずかに上回った後、通路１２０内の冷却媒体の圧力は再び徐々に上昇する。同時に、通路１２０と周囲との間における圧力差は増加するであろう。制御ユニット２５０は、この後、冷却媒体を通路１２０内に十分に供給している場合に圧力が増加することに基づいて、所定圧力設定点に再び達するまで、ダクト１６５を通過する冷却媒体の速度（すなわち流速）を徐々に低下させ始める。
【００７１】
制御ユニットにより付与した圧力設定点を、２〜１０Ｐａの間における範囲（例えばおよそ４，５，６Ｐａに）にすることができ、制御ユニット２４０により調整する冷却媒体温度（温度２３５により測定する）に基づいて動的に定義することができる。設定点は、制御ユニット２５０により実装する制御シナリオは特定の予定流速から開始する流速の増加を制限しないという利点を有するが、減少した初期流速で開始することもできる。したがって、ラック内に配置した電動機器はより少ないエネルギーを消費するならば、（したがって、その内蔵媒体コンベヤがラック１０５を通って通路１２０からより少ない冷却媒体を強制通過させるならば）、圧力差は圧力設定点に対して上昇する。この圧力差の上昇は、制御ユニット２５０が、過剰な冷却媒体を通路１２０に送り込んだと解釈して、ダクト１６５内への冷却媒体の送り込み（すなわち媒体速度）を減少することができる。もちろん、圧力設定点によらない制御方策を同様に実装することができる。そのような制御方策は、例えば、それより下がってはいけない最低圧力限界（しかしそれを上回ることができる）に基づくことができる。
【００７２】
図２に戻って説明すると、通路１２０の頂端部でカバー素子１３５内に設けた随意的な抽気開口１９７の機能を簡潔に説明する。この抽気開口１９７は、圧力センサ１９５Ａおよび１９５Ｂから離して配置した状態を概略的に示すが、抽気開口１９７は、圧力センサ１９５Ａおよび１９５Ｂの一方または双方に近接させて配置することができる。さらに、１個の抽気開口１９７のみを示すが、複数のこのような抽気開口を通路１２０に設けることができることは明らかである。
【００７３】
随意的な抽気開口１９７は、完全閉鎖状態（または１０ｃｍ２などの小サイズ）から５００ｃｍ２の間の範囲（例えば８０ｃｍ２〜２００ｃｍ２の間）で、一定または調整可能な直径を有する。抽気開口１９７は、通路１２０外に冷却媒体を抽出可能となるよう（および随意的に通路１２０内に周囲媒体を流入可能となるよう）に設ける。特定の作動状況において、通路内部の冷却媒体が、より暖かいラックおよびラックに収納した電気的に動作する電動機器のシャシーからの熱伝達により温度上昇する可能性がある。温度上昇した冷却媒体を通路の頂部で収集し、さもないと電動機器の内蔵ファンにより吸収することになり冷却効率を低下させるであろう。有利には、抽気開口１９７は、温度上昇した冷却媒体を通路１２０から流出させることを可能にし、全体の冷却効率を改善する。同時に通路１２０内部を正圧に維持することによって、通常動作状況下で抽気開口から通路１２０に周囲媒体が流入しなくなる。
【００７４】
図示していない実施形態において、随意的な他のセンサを抽気開口１９７の近傍（または抽気開口１９７から離れた第２抽気開口）に設け、抽気開口を通過する媒体流れ方向を決定するよう構成する。この他のセンサは、例えば温度センサとする。温度センサにより感知する温度は、冷却媒体が抽気開口１９７を経て周囲に流出する場合、暖かい媒体が周囲から抽気開口１９７を経て通路１２０に流入する環境状態条件と比較して、より高い温度になる。抽気開口１９７を経る通路１２０への流入は、例えば、センサ装置１９５の故障または異常動作条件の結果である。
【００７５】
温度センサにより感知する媒体流れ方向は、冷却媒体に関連する通路１２０内部の環境状態条件の指標または表示である。温度センサにより感知した媒体流れ方向に応じて、冷却媒体の１個以上のパラメータ（流速など）を、ラック１０５内に搭載した電動機器のエネルギー効率の良い冷却を可能にするために制御する。この目的のために、制御ユニット２５０を、付加的に温度センサに接続し、抽気開口の近傍で感知した温度に基づいて制御タスクを実行する。
【００７６】
以下に、コンベヤ２１５を制御する他の実施形態を、図４のフローチャートにつき説明する。図４に示す制御の実施形態を、図３に示した制御の実施形態と同時並行的にまたは代替的に実行することができる。
【００７７】
第１ステップ４０２において、通路の内側および外側の冷却媒体の圧力差（パラメータ例）を、所定値に維持する。ステップ４０４において、冷却媒体をコンベヤ２１５により、ダクト１６５から通路１２０に、またラック１０５の供給側に送り込む。次に、ステップ４０６において、ラック１０５を経る冷却媒体の移動率が、コンベヤを経る冷却媒体の移動率と異なるかどうかを決定する。そのような移動率の差は、通路１２０の内側および外側の圧力差の変化を意味し、このようにして、センサ装置１９５により感知する。
【００７８】
他のステップ４０８において、コンベヤ２１５を、ステップ４０６において決定した移動率差に基づいて制御する。この制御は、例えば移動率の差を最小化するまたは所定値に移動率の差を維持することを目標とする。
【００７９】
ステップ４０２〜４０８は、一般的なシナリオにおいて、同時並行的に繰り返し行う。さらに、上述のように、移動率差および移動率差における何らかの変化を、圧力センサ１９５Ａおよび１９５Ｂにより感知する圧力値の比較に基づいて検出できる。言い換えれば、ラックを経る移動率がコンベヤを経る移動率よりも高いとき、圧力差は大きくなり、その逆もある。
【００８０】
図１〜４に示すコンベヤ２１５に対する制御方法の結果として、コンベヤの電力消費は、ラック１０５内に搭載した電動機器がより少ない冷却しか必要としない状況で選択的にファンの速度を低下させることにより減少させることができる。
【００８１】
上述の実施形態は、通路１２０内における１個の圧力センサ１９５Ａ、および通路１２０外における１個の圧力センサ１９５Ｂよりなる１個のセンサ装置のみを備えるものとして説明したが、２個以上の圧力センサ１９５Ａを、例えば通路１２０の頂端部から離れた位置に配置することができる。付加的にまたは代替的に、２個以上の圧力センサ１９５Ｂを通路外に互いに離して配置することができる。制御ユニット２５０は、この場合、例えば、内部圧力センサ１９５Ａのいずれか一方により感知した内部圧力値と、外部圧力センサ１９５Ｂのいずれか一方により感知した外部圧力値に基づいて制御タスクを実行することができる。これに関連して、図５に示す概略的ラックシステムレイアウトにつき説明する。また、同一の参照符号を、同一または同様のコンポーネントを識別するために用いる。
【００８２】
図５に示すラックシステムのレイアウトによれば、４つの平行な通路１２０を設け、各通路１２０は、２つの平行なラック列１１０，１１５（２つの列を図５内に特に示す）により画定される。各通路１２０を全て同一ダクト（図１および２の参照符号１６５参照）に接続する。各ラック列１１０，１１５は、９または１０個のラックユニットを備える。各通路１２０に、少なくとも１個のセンサ装置１９５を備える。
【００８３】
通路１２０に、６個の個別の下行流ユニット２０５から冷却媒体を供給する。マスタ制御ユニット（図示せず）は、下行流ユニット管理の役割を持ち、６個の下行流ユニット２０５を、マスタ制御ユニットにスレーブユニットとして接続する。マスタ制御ユニットは、制御ユニット２５０に接続する上述の制御機能、および下行流ユニット管理のための他の制御機能を組み込む。
【００８４】
マスタ制御ユニットは、個別の各通路１２０にわたって分布させた複数のセンサ装置１９５のいずれかにより感知した最小限の好適な（例えば、最小正圧または最大負圧）圧力差に応答して制御動作を実行するよう構成する。冷却条件に基づいて、マスタ制御ユニットは、個別の下行流ユニットをオンモード、オフモードまたはスタンバイモードに切り替える。マスタ制御ユニットは、感知した好ましい最小圧力差に基づいて、スイッチをオンにした下行流ユニット２０５に関連するコンベヤのファン速度を（最大速度の３０〜１００％の間で）制御する。
【００８５】
マスタユニットは集中的に冷却媒体の全体流速を制御するが、各下行流ユニットは自動で局部的に、個別下行流ユニット２０５を通過する冷却媒体の温度および湿度を制御できる。個別下行流ユニットの温度および湿度制御は、マスタ制御ユニットから受信した温度設定点に基づく。
【００８６】
全体制御の概念は、図１〜４につき説明した制御概念と同一である。言い換えれば、第１ステップにおいて、分布させたセンサ装置１９５のいずれかが検出した好ましい最小圧力差を、圧力設定点と比較する。マスタ制御ユニットにより付与して圧力設定点より好ましい最小圧力差が大きい場合、下行流ユニット２０５が各通路１２０に冷却媒体を多く送給しすぎていることを示す。したがって、冷却媒体の流速を減少する。他方で、好ましい最小圧力差が圧力設定点より低い場合、下流ユニット２０５が各通路内に冷却媒体を十分に送給していないことを示す。したがって、冷却媒体の流速を増加させる。上述のように、流速を制御するとり得る手法としては、各下行流ユニットをオンまたはオフに切り換えるステップ、およびスイッチをオンにした下行流ユニットのファン速度を制御するステップがある。図２に示す制御ユニット２４０，３５０およびマスタ制御ユニットが行う制御方策としては、例えば、従来既知のＰＩ制御がある。
【００８７】
図６は、電動機器を含むペイロード（搭載物）を実装するための複数の搭載スペースを備えるラックの実施形態を示す。とくに、図６は、図１〜５につき説明したラックシステムのために基本構造をなす空ラック１０５を示す。ラック１０５の未使用スペースは、図６ｂに示すブランクパネルにより覆う。ブランクパネルは、通路１２０内に供給した冷却媒体がラック１０５からに漏れないようにする。効率的な冷却作業を行うためには１００％の封止は必要ないことを、ここで再度留意されたい。
【００８８】
図７は通路１２０のフロアを示す。図７で見ることができるように、フロアを完全にグリル７０５によりカバーする。グリル７０５は、大きな開口面積を有する。とくに、グリル７０５の表面積のおよそ９０％は冷却媒体を透過させることができる。図７に示すようなグリル７０５を使用する結果として、一方のダクト１６５と他方の通路１２０の空気との間における比較的小さな圧力差のみが、通路１２０に効率的に冷却媒体を供給するために必要となり、このことは下行流ユニット内のコンベヤが低速で作動することをも可能にする。上述のように、１０Ｐａ以下の圧力差で、多くの場合十分である。
【００８９】
本明細書で説明した様々な冷却手法は、例えば図８および９に示すような従来技術の冷却技術を越える大きな利点をもたらす。図８は、冷通路および暖通路を分離しないラックシステムレイアウトを示す。この種のラックシステムレイアウトは、ホストレガシーシステムであるデータセンターで一般的であり、データセンター内部の通気路を支持するように特別に仕立てていない。楕円内に見ることができるように、フロアから供給した新鮮な冷却媒体とラックから流出する温度上昇した冷却媒体が様々な区域で混合する。図９は、データセンター内のラックシステムレイアウトの他の実施形態を示し、この場合、冷通路と暖通路を分離する。楕円で示すように、依然として、新鮮な冷却媒体と温度上昇した冷却媒体が混合する区域が存在する。
【００９０】
図８及び９に示すラックシステムレイアウトの動作パラメータを、図２に示す動作パラメータと比較すると、本明細書で説明した冷却手法を、より少ない媒体速度および圧力差を用いて実装できる。さらに、下行流ユニット２０５を出る冷却媒体は、従来方法ほど冷たい必要はなく、全体の冷却効率を増加する。
【００９１】
本発明を、特別な実施形態用いて説明したが、本発明を本明細書に説明および図示した特定の実施形態に限定されないことを当業者は理解するであろう。したがって、本明細書は単に例示に過ぎないことを理解されたい。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図１】
2011503857.tif 000003
【図２】
2011503857.tif 000004
【図３】
2011503857.tif 000005
【図４】
2011503857.tif 000006
【図５】
2011503857.tif 000007
【図６ａ】
2011503857.tif 000008
【図６ｂ】
2011503857.tif 000009
【図７】
2011503857.tif 000010
【図８】
2011503857.tif 000011
【図９】
2011503857.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月21日(2009.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックシステム（１００）において、
・  複数のラック（１０５）であって、ラック間に少なくとも１つの通路（１２０）を生ずるよう配列し、前記通路（１２０）に供給する冷却媒体のほぼすべてが前記ラック（１０５）を通過するように前記通路を封止するようにし、また前記通路（１２０）の頂部をカバー素子（１３５）により封止した、該ラックと、
・  前記通路（１２０）の内側および外側における前記冷却媒体の圧力を比較するよう構成したセンサ装置（１９５）と、
を備えたラックシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のラックシステムにおいて、前記センサ装置（１９５）は、前記通路（１２０）内に配置した第１圧力センサ（１９５Ａ）と、前記通路（１２０）外に配置した第２圧力センサ（１９５Ｂ）とを備えた、ラックシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のラックシステムにおいて、前記冷却媒体の循環経路を設け、前記第１センサ（１９５Ａ）および前記第２センサ（１９５Ｂ）を前記循環経路に沿って配置した、ラックシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項記載のラックシステムにおいて、前記センサ装置（１９５）の少なくとも一部を前記通路（１２０）の頂端部に配置した、ラックシステム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項記載のシステムにおいて、さらに、前記センサ装置（１９５）が発生する信号に基づいて通路（１２０）に供給する冷却媒体の少なくとも１つのパラメータを制御するよう構成した制御機構を備えた、ラックシステム。
【請求項６】
請求項５記載のラックシステムにおいて、前記少なくとも１つのパラメータを、温度、湿度および冷却媒体の流速よりなるセットから選択した、ラックシステム。
【請求項７】
請求項５または６に記載のラックシステムにおいて、制御機構は、前記センサ装置（１９５）が決定する通路（１２０）内側と外側との間における圧力差に応答する構成とした、ラックシステム。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか記載のラックシステムにおいて、前記制御機構は、通路（１２０）外側に対して通路（１２０）内側を少なくとも所定の正圧に維持するよう構成した、ラックシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のラックシステムにおいて、前記正圧は１〜２０Ｐａの間である、ラックシステム
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項記載のラックシステムにおいて、さらに、前記通路（１２０）内に前記冷却媒体を送給するための少なくとも１つのコンベヤ（２１５）を備えた、ラックシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のラックシステムにおいて、前記少なくとも１つのコンベヤ（２１５）を、前記センサ装置（１９５Ａ）が発生した信号に基づいて前記通路（１２０）に供給する前記冷却媒体の流速に作用するよう構成した、ラックシステム。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項記載のラックシステムにおいて、さらに、前記通路（１２０）に供給する前記冷却媒体の温度および湿度のうち少なくとも一方に作用するための少なくとも１つの環境状態制御ユニット（２１０）を備えた、ラックシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のラックシステムにおいて、前記少なくとも１つの環境状態制御ユニット（２１０）は、前記センサ装置（１９５）が発生した信号に基づいて前記通路（１２０）に供給する前記冷却媒体の温度および湿度のうち少なくとも一方を制御するよう構成した、ラックシステム。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項記載のラックシステムにおいて、さらに、前記通路外の前記冷却媒体を抽出可能とする少なくとも１つの抽気開口（１９７）を備え、前記抽気開口（１９７）を好適には通路（１２０）の頂端部に配置した、ラックシステム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のラックシステムにおいて、前記センサ装置（１９５）を、前記冷却媒体の循環経路に沿って、抽気開口（１９７）から離して配置した、ラックシステム。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項記載のラックシステムにおいて、さらに、前記通路（１２０）を１個またはそれ以上の側方端部で封止する終端素子（１５０，１５５）を備えた、ラックシステム。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項記載のラックシステムにおいて、さらに、前記通路（１２０）に前記冷却媒体を供給するためのグリル（７０５）を備え、前記グリル（７０５）を前記通路（１２０）のフロアに配置した、ラックシステム。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか一項記載のラックシステムにおいて、さらに、前記通路（１２０）内に前記冷却媒体を供給するよう構成したダクト（１６５）を備えた、ラックシステム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のラックシステムにおいて、前記ダクト（１６５）は、複数の通路（１２０）に冷却媒体を供給するよう構成した、ラックシステム。
【請求項２０】
請求項１８または１９に記載のラックシステムにおいて、前記ダクト（１６５）を、ほぼ複数のラック（１０５）の下方に配置した、ラックシステム。
【請求項２１】
複数のラック（１０５）を備え、これらラック間に通路（１２０）を生ずるようラックを配列したラックシステム（１００）の環境状態状況を決定する方法において、
・  通路（１２０）内に冷却媒体を供給する冷却媒体供給ステップであって、前記通路内に供給する冷却媒体のほぼすべてがラック（１０５）を通過するよう前記通路（１２０）を封止し、また前記通路（１２０）の頂部をカバー素子（１３５）により封止する、該冷却媒体供給ステップと、
・  前記環境状態状況を決定するために、通路（１２０）内側および外側で媒体圧力を比較するステップと、
を有する方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法において、さらに、前記媒体流れ方向に基づいて前記通路（１２０）に供給する前記冷却媒体の少なくとも１つのパラメータを制御するステップを有する、方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法において、前記少なくとも１つのパラメータを、温度、湿度および前記冷却媒体の流速よりなるセットから選択する、方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法において、前記通路（１２０）外部に対して通路（１２０）の内部を、少なくとも所定の正圧に維持するように流速を制御する、方法。
【国際調査報告】
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