(57)【要約】【課題】  本発明は、コンピュータ室内を空調する空調設備等に関し、省電力化が図られ、かつコンピュータ装置ごとに必要な冷却を行なう。【解決手段】  室内１０に空気を流入させるための吸気用ダクト２１と、吸気用ダクト２１の、室内に設置された冷却対象のコンピュータ装置の吸気口１１１ａ，１１２ａ，１１３ａに対応する位置に配備された、吸気用ダクト２１内を流れてきた空気を吸気口に向けて室内に送風する、冷却対象のコンピュータ装置毎に個別の吸気側ファン２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、室内の空気をその室内から流出させるための排気用ダクト２３と、排気用ダクト２３の、室内に設置された冷却対象のコンピュータ装置の排気口１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂに対応する位置に配備された、排気口から室内１０に排気された空気を排気用ダクト２３に送り込む、冷却対象コンピュータ装置毎に個別の排気側ファン２４ａ，２４ｂ，２４ｃとを備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
演算処理を行なうコンピュータ装置が設置された室内を空調して該コンピュータ装置を冷却する空調設備において、
前記室内に空気を流入させるための吸気用ダクトと、
前記吸気用ダクトに空気を送り込む空調機と、
前記吸気用ダクトの、前記室内に設置された冷却対象のコンピュータ装置の吸気口に対応する位置に配備された、該吸気用ダクト内を流れてきた空気を該吸気口に向けて該室内に送風する、冷却対象のコンピュータ装置毎に個別の吸気側ファンとを備えたことを特徴とする空調設備。
【請求項２】
前記室内の空気を該室内から流出させるための排気用ダクトと、
前記排気用ダクトの、前記室内に設置された冷却対象のコンピュータ装置の排気口に対応する位置に配備された、該排気口から該室内に排気された空気を該排気用ダクトに送り込む、冷却対象のコンピュータ装置毎に個別の排気側ファンとをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の空調設備。
【請求項３】
前記吸気用ダクトは、前記室内の床側に設けられたものであることを特徴とする請求項１記載の空調設備。
【請求項４】
前記吸気用ダクトの上面が、単位形状パネルの組合せで構成されたものであることを特徴とする請求項３記載の空調設備。
【請求項５】
前記排気用ダクトは、前記室内の天井側に設けられたものであることを特徴とする請求項１記載の空調設備。
【請求項６】
前記排気用ダクトの下面が、単位形状パネルの組合せで構成されたものであることを特徴とする請求項５記載の空調設備。
【請求項７】
前記吸気側ファンおよび前記排気側ファンの少なくとも一方が、制御信号に応じて回転数を変える可変回転ファンであって、
前記排気側ファンに対応して設置された、該排気側ファンに対応するコンピュータ装置の排気温度を測定する排気側温度センサと、
前記排気側温度センサによる温度測定結果に基づいて、前記可変回転ファンの回転数を個別に制御するファン制御装置とをさらに備えたことを特徴とする請求項２記載の空調設備。
【請求項８】
前記吸気側ファンに対応して設置された、該吸気側ファンに対応するコンピュータ装置の吸気温度を測定する吸気側温度センサをさらに備え、
前記ファン制御装置は、前記排気側温度センサによる温度測定結果に基づくとともに前記吸気側温度センサによる温度測定結果にも基づいて、前記可変回転ファンの回転数を制御するものであることを特徴とする請求項７記載の空調設備。
【請求項９】
室内に設置された、数値計算等の演算処理を行なうコンピュータ装置と、該室内を空調して該コンピュータ装置を冷却する空調設備とを備えたコンピュータシステムにおいて、
前記空調設備が、前記室内に空気を流入させるための吸気用ダクトと、
前記吸気用ダクトに空気を送り込む空調機と、
前記吸気用ダクトの、前記室内に設置された冷却対象のコンピュータ装置の吸気口に対応する位置に配備された、該吸気用ダクト内を流れてきた空気を該吸気口に向けて該室内に送風する、冷却対象のコンピュータ装置毎に個別の吸気側ファンとを備えたことを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項１０】
前記空調設備が、
前記室内の空気を該室内から流出させるための排気用ダクトと、
前記排気用ダクトの、前記室内に設置された冷却対象のコンピュータ装置の排気口に対応する位置に配備された、該排気口から該室内に排気された空気を該排気用ダクトに送り込む、冷却対象のコンピュータ装置毎に個別の排気側ファンとをさらに備えたことを特徴とする請求項９記載のコンピュータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、演算処理を行なうコンピュータ装置が設置された室内を空調してコンピュータ装置を冷却する空調設備、および、コンピュータ装置と空調設備とを備えたコンピュータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、大型のコンピュータ装置、例えばサーバやストレージ等を複数台コンピュータ室内に設置し、そのコンピュータ室内を空調することにより、それらのコンピュータ装置を冷却することが行われている。
【０００３】
このコンピュータ室の空調設備の設計にあたっては、そのコンピュータ室に設置されるコンピュータ装置の総発熱量等を元にして空調能力を見積り、必要な空調能力に合った冷気をコンピュータ室内に直接に送風したり、コンピュータ室床下に設けられた、ケーブル配線等に用いられるフリーアクセス床下に送風していた。
【０００４】
しかしながら、コンピュータ室に直接に送風する方法の場合、１台のコンピュータ装置の、冷気の流れに沿う下流側に他のコンピュータ装置が配置されて冷気の流れが妨げられたり、また、コンピュータ室内には、通常、冷却対象のコンピュータ装置以外の様々な装置や設備も置かれ、それらも冷気の流れの妨げとなってコンピュータ室内全体が均一には空調されず、コンピュータ室内の場所による温度差が大きく、設計どおりの空調能力を発揮できず、必要な冷却ができない場合がある。
【０００５】
また、フリーアクセス床下に送風する方法を採用した場合も、フリーアクセス床下には通常、多数本のケーブルが這いまわされており、それらのケーブルに送風冷気が遮られ、やはり設計どおりの空調能力が得られないおそれがある。
【０００６】
設計時に冷気の流れの妨げになる障害物の存在を予定して、障害物が存在していてもなお、十分な空調能力を発揮できる程度に余裕を持った空調設備を設計することも考えられるが、その場合、空調機自身に過剰な電力が要求されるとともに運転コストが高まり、省電力、低稼働コスト化の観点から不利となる。
【０００７】
また、通常、コンピュータ装置ごとに発熱量が異なるが、上記のような空調設備の場合、コンピュータ装置ごとに冷却能力をコントロールすることは不可能である。
【０００８】
ここで、特許文献１には、空調機からの空調冷気が、コンピュータ室内の床下に設置された給気ダクトを経由してコンピュータ室内に吹き出される構造の空調設備が提案されている。この特許文献１の空調設備の場合、床下に給気ダクトを設置してあることから、空調冷気の吹き出しまでは順調に行なわれるが、コンピュータ装置ごとに冷却能力をコントロールすることはできない。
【０００９】
また、特許文献２には、床下から冷気ファンでコンピュータ室内に吹き出す構造の空調設備が提案されている。この特許文献２は、床下冷気の流量変化があってもファンの回転速度を制御することによってコンピュータ室内の風量を常に一定に保とうというものであって、コンピュータ室内に複数台のコンピュータ装置が設置されていたときに、それらのコンピュータ装置毎に個別に冷却能力をコントロールすることはできない。
【００１０】
さらに、特許文献３には、１台のラックの中の空気の流路の制御方法が開示されているが、コンピュータ室内全体を空調することについては示されていない。
【特許文献１】特開２００２−６１９１１号公報
【特許文献２】特開２００２−６９９２号公報
【特許文献３】特表２００５−５０３５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、省電力化が図られ、かつコンピュータ装置ごとに必要な冷却を行なう空調設備、およびコンピュータ装置とそのような空調設備とを持ったコンピュータシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する本発明の空調設備は、演算処理を行なうコンピュータ装置が設置された室内を空調してコンピュータ装置を冷却する空調設備であって、室内に空気を流入させるための吸気用ダクトと、吸気用ダクトに空気を送り込む空調機と、吸気用ダクトの、室内に設置された冷却対象のコンピュータ装置の吸気口に対応する位置に配備された、吸気用ダクト内を流れてきた空気をその吸気口に向けて室内に送風する、冷却対象のコンピュータ装置毎に個別の吸気側ファンとを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の空調設備は、吸気用ダクトを備えているため、空調機からの空調冷気を円滑に流すことができる。また、その吸気用ダクトの、室内に設置された冷却対象のコンピュータ装置の吸気口に対応する位置に、吸気用ファンを、冷却対象のコンピュータ装置ごとに個別に備えたため、コンピュータ装置ごとに個別に必要な冷却を行なうことができる。
【００１４】
また、本発明の空調設備によれば、コンピュータ室内に冷却対象以外の設備等や装置等が存在していてもコンピュータ装置の冷却の大きな妨げにはならない。
【００１５】
ここで、本発明の空調設備において、室内の空気をその室内から流出させるための排気用ダクトと、排気用ダクトの、室内に設置された冷却対象のコンピュータ装置の排気口に対応する位置に配備された、その排気口から室内に排気された空気を排気用ダクトに送り込む、冷却対象のコンピュータ装置毎に個別の排気側ファンとをさらに備えることが好ましい。
【００１６】
この場合、排気側の空気の流れも、コンピュータ装置ごとにコントロールされ、一層の省電力化、コンピュータ装置ごとに一層正確に制御された冷却が可能となる。
【００１７】
尚、吸気用ダクトは、室内の床側に設けられたものであることが好ましい。
【００１８】
空気の温度上昇による空気の上昇流を利用することができる。
【００１９】
室内の床側に吸気用ダクトを設けた場合において、その吸気用ダクトの上面が、単位形状パネルの組合せで構成されたものであることが好ましい。
【００２０】
単位形状パネルの組合せを採用することにより、吸気側ファンを単位形状パネル１枚の寸法を単位とした任意の位置に配置でき、室内のコンピュータ装置の設置場所の自由度が高まる。
【００２１】
また、排気用ダクトは、室内の天井側に設けられたものであることが好ましく、その場合に、排気用ダクトの下面が、単位形状パネルの組合せで構成されたものであることが好ましい。さらに、その単位形状パネルの組合せがコンピュータ装置設置空間の天井を形成していてもよい。
【００２２】
天井側に配置することによって空気温度上昇による空気の上昇流を利用するとともに、単位形状パネルの組合せを採用することにより、排気側ファンを単位形状パネル１枚の寸法を単位とした任意の位置に配置することができ、室内のコンピュータ装置の設置場所の自由度が高められる。
【００２３】
また、吸気側ファンおよび排気側ファンの少なくとも一方が、制御信号に応じて回転数を変える可変回転ファンであって、排気側ファンに対応して設置された、排気側ファンに対応するコンピュータ装置の排気温度を測定する排気側温度センサと、排気側温度センサによる温度測定結果に基づいて、可変回転ファンの回転数を個別に制御するファン制御装置とをさらに備えることが好ましい。
【００２４】
この場合に、吸気側ファンに対応して設置された、吸気側ファンに対応するコンピュータ装置の吸気温度を測定する吸気側温度センサをさらに備え、ファン制御装置は、排気側温度センサによる温度測定結果に基づくとともに吸気側温度センサによる温度測定結果にも基づいて、可変回転ファンの回転数を制御するものであることがさらに好ましい。
【００２５】
１台のコンピュータ装置であっても、そのコンピュータ装置の稼働状況に応じて発熱量は刻々と変化する。そこで上記のように、排気側ファンに対応して、あるいはさらに吸気側ファンにも対応して温度センサを備え、温度測定結果に基づいてファンの回転数を個別に制御する構成を採用すると、各コンピュータ装置個別に、かつ時々刻々と変化する発熱量に対応して、各コンピュータ装置を流れる冷却用の空気の流量を時々刻々に最適化することができ、省電力、省稼動コストの観点から一層好適である。
【００２６】
また、本発明のコンピュータシステムは、室内に設置された、演算処理を行なうコンピュータ装置と、室内を空調してコンピュータ装置を冷却する空調設備とを備えたコンピュータシステムであって、その空調設備が、室内に空気を流入させるための吸気用ダクトと、吸気用ダクトに空気を送り込む空調機と、吸気用ダクトの、室内に設置された冷却対象のコンピュータ装置の吸気口に対応する位置に配備された、吸気用ダクト内を流れてきた空気をその吸気口に向けて室内に送風する、冷却対象のコンピュータ装置毎に個別の吸気側ファンとを備えたことを特徴とする。
【００２７】
ここで本発明のコンピュータシステムにおいて、上記の空調設備が、室内の空気を室内から流出させるための排気用ダクトと、排気用ダクトの、室内に設置された冷却対象のコンピュータ装置の排気口に対応する位置に配備された、その排気口から室内に排気された空気を排気用ダクトに送り込む、冷却対象のコンピュータ装置毎に個別の排気側ファンとをさらに備えたものであることが好ましい。
【００２８】
尚、本発明のコンピュータシステムには、本発明の空調設備の各種態様に相当する態様の全てが包含される。
【発明の効果】
【００２９】
以上の説明のとおり、本発明によれば、省電力化が図られるとともに、コンピュータ装置ごとに必要な冷却が行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００３１】
図１は、複数台のコンピュータ装置が設置されたコンピュータ室と、そのコンピュータ室の空調を行なう空調設備を示した模式図である。
【００３２】
図１に示すコンピュータ室１０には、いずれもが大型コンピュータ装置の一種であるサーバ１１１，１１２やストレージ１１３が設置されている。
【００３３】
また、このコンピュータ室１０の床側には、空調機２０から送り込まれた空気を流すための吸気用専用ダクト２１が備えられており、その吸気用専用ダクト２１の、冷却対象であるサーバ１１１，１１２やストレージ１１３に対応した位置には、吸気側ファン２１ａ，２１ｂ，２１ｃが個別に備えられている。
【００３４】
ここで、吸気用ダクト２１の上面は単位形状パネルの組合せで構成されており、したがって吸気側ファンを、その単位形状パネル１枚の単位で任意の位置に配備することができ、サーバ１１１，１１２やストレージ１１３等の、コンピュータ室１０内での設置場所の自由度が向上している。
【００３５】
この単位形状パネルの組合せ構造は後述する排気側専用ダクト２３についても同様であり、この排気用専用ダクト２３を例にして後述する。
【００３６】
また、コンピュータ室１０内の、サーバ１１１，１１２やストレージ１１３等の設置空間の床面は、フリーアクセス床面１３で構成されている。このフリーアクセス床面１３は、空気流を確保するための穴が設けられた単位形状パネルが敷き詰められて構成されており、吸気用専用ダクト２１を通り吸気側ファン２２ａ，２２ｂ，２２ｃによって吹き上げられた空調冷気は、フリーアクセス床面１３の単位形状パネルの穴を通って、サーバ１１１，１１２やストレージ１１３の内部に、それらの下面に設けられた吸気口１１１ａ，１１２ａ，１１３ａから流入する。
【００３７】
サーバ１１１，１１２やストレージ１１３には、下面の吸気口１１１ａ，１１２ａ，１１３ａに吸気用ファンが設けられており、吸気の効率化が図られている。
【００３８】
吸気用ダクト２１とフリーアクセス床面１３との間には、空間１４が形成されており、その空間１４内には、多数本のケーブル等（図示せず）が、吸気用ファン２２ａ，２２ｂ，２３ｃの上面を覆わないようにして引き回されている。
【００３９】
サーバ１１１，１１２やストレージ１１３の内部に取り入れられた空気は、それらのサーバ１１１，１１２やストレージ１１３の稼動状況に応じて暖められてそれらの上面に設けられた排気口１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂからコンピュータ室１０内に排気される。それらの排気口１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂにもファン（図示せず）が備えられており、コンピュータ室１０内へ強制排気される。
【００４０】
このコンピュータ室１０の天井側には、排気用専用ダクト２３が備えられており、また、その排気用専用ダクト２３の、サーバ１１１，１１２やストレージ１１３の排気口１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂに対応する位置には、それらの排気口１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂからコンピュータ室１０内に排気された空気を排気用専用ダクト２３に送り込む排気用ファン２４ａ，２４ｂ，２４ｃが配備されている。排気用専用ダクト２３に送り込まれた空気は、その排気用専用ダクト２３を通って空調機２０に環流する。
【００４１】
図２は、排気用専用ダクトの一例を示す側面図（Ａ）、および下面図（Ｂ）である。尚、この図２には、図１に示す排気用専用ダクト２３とは異なる形状の排気用専用ダクト１２３が示されている。
【００４２】
ここには、４台の排気用ファン１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，１２４ｄが備えられた排気用専用ダクト１２３が示されている。
【００４３】
この排気用専用ダクト１２３は、複数枚の、１辺が例えば５００ｍｍ程度の寸法の矩形の単位形状パネル１２３ａの組合せで構成されている。また、排気用ファンも、その単位形状パネル１２３ａの寸法を単位とした寸法のものが用意されており、単位形状パネル１２３ａの寸法を単位とした任意の位置に、排気用ファン１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，１２４ｄを配置することができる構造となっている。
【００４４】
尚、ここでは、排気用専用ダクトを例に挙げて説明したが、吸気用専用ダクト（図１の吸気用専用ダクト２１参照）についても同様である。
【００４５】
図３は、空調設備の制御系を示した図である。ここには、図１に示す３台のコンピュータ装置（サーバ１１１，１１２およびストレージ１１３）のうち、サーバ１１１で代表させてサーバ１１１のみ示されている。
【００４６】
ここでは、吸気側ファン２２ａおよび排気側ファン２４ａは、いずれも制御電圧に応じて回転数が変化する可変回転ファンであり、それらの吸気側ファン２２ａおよび排気側ファン２４ａは、サーバ１１１に対応して、そのサーバ１１１の真下および真上に配備されている（図１参照）。
【００４７】
吸気用ファン２２ａの吹出口および排気用ファンの吸込口には、それぞれ吸気用温度センサ２５および排気用温度センサ２６が備えられおり、吸気用ファン２２ａから吹き出される空気の温度、および排気用ファン２４ａに吸い込まれる空気の温度が測定される。
【００４８】
それら吸気側温度センサ２５および排気側温度センサ２６による温度測定結果は、温度ログ収集装置２７に入力されて温度変化が記録される。
【００４９】
それらの温度測定結果はさらに制御装置２８にも伝えられ、制御装置２８は、それらの温度測定結果に基づいて吸気用ファン２２ａおよび排気用ファン２４ａに向けて制御電圧を出力し、吸気用ファン２２ａおよび排気用ファン２４ａは、その制御電圧に応じた回転数で回転し、サーバ１１１を流れる空気の流量が調整される。
【００５０】
この図３ではサーバ１１１のみ示したが、吸気側温度センサ２５は各吸気用ファン２５それぞれの吹出口に備えられ、また、排気側温度センサ２６は各排気用ファンそれぞれの吸込口に備えられており、吸気用ファンおよび排気用ファンの回転数制御は、コンピュータ室１０内に設置されている冷却対象の各コンピュータ装置（例えば図１に示すサーバ１１１，１１２およびストレージ１１３）のそれぞれについて個別に行なわる。
【００５１】
尚、図３では、吸気用ファン２２ａと排気用ファン２４ａのそれぞれに対応して吸気用温度センサ２５と排気用温度センサ２６が備えられており、この方が好ましいが、吸気用温度センサ２５は備えずに排気用温度センサ２６のみを備えた場合であっても、各コンピュータ装置ごとの個別の風量制御が可能である。
【００５２】
また、この図３には、吸気用ファン２２ａと排気用ファン２４ａの双方が可変回転ファンであるとして説明したが、吸気用ファン２２ａと排気用ファン２４ａの一方のみが可変回転ファンであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】複数台のコンピュータ装置が設置されたコンピュータ室と、そのコンピュータ室の空調を行なう空調設備を示した模式図である。
【図２】排気用専用ダクトの一例を示す側面図および下面図である。
【図３】空調設備の制御系を示した図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０    コンピュータ室
１１１，１１２    サーバ
１１３    ストレージ
１１１ａ，１１２ａ，１１３ａ    吸気口
１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂ    排気口
１２３    排気用専用ダクト
１２３ａ    単位形状パネル
１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，１２４ｄ    排気用ファン
１３    フリーアクセス床面
１４    空間
２０    空調機
２１    吸気用専用ダクト
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ    吸気側ファン
２３    排気用専用ダクト
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ    排気用ファン
２５    吸気側温度センサ
２６    排気用温度センサ
２７    温度ログ収集装置
２８    制御装置
【図１】
2008111588.tif 000003
【図２】
2008111588.tif 000004
【図３】
2008111588.tif 000005