(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーバーラック室内に載置されているサーバーラックのうち、エアが該サーバーラックに吸込まれるコールドアイル側の一方面もしくはエアが前記サーバーラックから排出されるホットアイル側の他方面の少なくとも一方に配設される、前記一方面もしくは前記他方面の全面を覆い、該一方面もしくは該他方面と同形状の広幅面を裏面として備えるとともに複数の通気孔を備えているシートと、
エアの温度が伝熱した前記シートの表面の温度を撮像し、該シートの該表面の温度分布を特定する撮像装置と、からなり、
前記一方面もしくは前記他方面と前記シートの前記広幅面が対向するように該シートが配設されており、
前記シートは、
前記サーバーラックの前記一方面もしくは前記他方面と同じ外形を有する外枠を形成する枠材の内側に、多数の気孔を備えたフィルターが装着されることにより構成されており、
前記サーバーラックの前記一方面もしくは前記他方面に、前記枠材が密着して配設されている、サーバーラック室内における温度分布特定装置。
【請求項２】
２以上の前記シートが積層されて前記サーバーラックの前記一方面もしくは前記他方面に設置され、最外層の前記シートの前記表面の温度が撮像される、請求項１に記載のサーバーラック室内における温度分布特定装置。
【請求項３】
複数の前記サーバーラックからサーバーラック列が構成され、該サーバーラック列に沿ってコールドアイルもしくはホットアイルが形成されているサーバーラック室において、
前記サーバーラック列を構成する前記サーバーラックの一つもしくは複数に前記シートが配設されており、
前記コールドアイルもしくは前記ホットアイルの長手方向に沿って前記撮像装置が移動自在である、請求項１又は２に記載のサーバーラック室内における温度分布特定装置。
【請求項４】
サーバーラック室内に載置されているサーバーラックのうち、エアが該サーバーラックに吸込まれるコールドアイル側の一方面もしくはエアが前記サーバーラックから排出されるホットアイル側の他方面の少なくとも一方に、前記一方面もしくは前記他方面の全面を覆い、該一方面もしくは該他方面と同形状の広幅面を裏面として備えるとともに複数の通気孔を備えているシートを取付ける第１のステップ、
エアの温度が伝熱した前記シートの表面の温度を撮像装置で撮像し、該シートの該表面の温度分布を特定する第２のステップからなり、
前記シートは、
前記サーバーラックの前記一方面もしくは前記他方面と同じ外形を有する外枠を形成する枠材の内側に、多数の気孔を備えたフィルターが装着されることにより構成されており、
前記第１のステップにおいて、
前記サーバーラックの前記一方面もしくは前記他方面に、前記枠材を密着させて配設する、サーバーラック室内における温度分布特定方法。
【請求項５】
前記第１のステップでは、２以上の前記シートを積層して前記サーバーラックの前記一方面もしくは前記他方面に設置し、
前記第２のステップでは、最外層の前記シートの前記表面の温度を撮像する、請求項４に記載のサーバーラック室内における温度分布特定方法。
【請求項６】
複数の前記サーバーラックからサーバーラック列が構成され、該サーバーラック列に沿ってコールドアイルもしくはホットアイルが形成されているサーバーラック室において、
前記第１のステップでは、前記サーバーラック列を構成する前記サーバーラックの一つもしくは複数に前記シートを配設し、
前記第２のステップでは、前記コールドアイルもしくは前記ホットアイルの長手方向に沿って前記撮像装置を移動させながら一つもしくは複数の前記シートの前記表面の温度を撮像し、該シートの該表面の温度分布を特定する、請求項４又は５に記載のサーバーラック室内における温度分布特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーバーラック室内における温度分布特定装置と温度分布特定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インターネットやLANなどのネットワーク上で複数のパソコンに多様な機能やサービスを提供したり、データを一元化するサーバーがラックに集積されてサーバーラックを構成し、複数のサーバーラックが隣接するように配設されてサーバーラック列を構成し、複数のサーバーラック列が通路を挟んで配設され、各通路が交互にホットアイルとコールドアイルを形成するようにしてサーバーラック室内システムが構成される。このサーバーラック室においては、二重床の上にサーバーラック列が配設され、室内の側端部に配設された下吹き空調機から吹き出された冷気が二重床空間を通過して各コールドアイルに提供される形態や、同様に室内の側端部に配設された横吹き空調機から吹き出された冷気が室内を側方に横断するように提供される形態など、冷気の吹き出し態様も多様である。なお、このサーバーラック室内システムはデータセンターなどと称されることもある。
【０００３】
ところで、サーバーラック室において、サーバーラックの全体に対して、もしくは集中的に冷却したいサーバーラックに対して所定量の冷気が提供され、所望の温度に温度管理されているか否かはサーバーの安定稼働にとって極めて重要である。したがって、サーバーラックの温度管理は、サーバーラック室の管理・運営事項の中でも最重要事項の一つである。
【０００４】
従来のサーバーラック室における温度管理方法は、サーバーラックのうち、エア（冷気）の吸い込み側の前面、すなわち、コールドアイルに対向する側面に熱電対等の温度センサを取り付け、サーバーラックの前面の温度を測定することによっておこなわれていた。この温度測定においては、サーバーラックの前面における面的な温度分布を測定する必要があることから、複数の温度センサをサーバーラックの前面に所定間隔で、もしくは必要箇所に取り付けることが余儀なくされ、これをサーバーラック室の全域でおこなう場合や、測定点を変更する場合には多大な手間と時間を要していた。
【０００５】
そこで、特許文献１には、気体の温度分布の計測対象位置に、当該計測対象位置における主な気流の流れ方向に対してシートの面が略平行となるようにしてシートを設置し、設置位置における気体からシートに熱を移動させ、空間中の気体の温度分布が反映されたシートにおける温度分布を少なくとも赤外線を検知可能な撮像装置で撮像し、間接的に気体の空間中における温度分布を計測する温度分布計測方法が開示されている。
【０００６】
この温度分布計測方法では、サーバーラックの側面（たとえばコールドアイル側の前面）に対して垂直な方向にシートを設置することから、このサーバーラックの側面の面的な温度分布を測定するために、一つの測定位置にシートを設置し、気体の温度が反映された段階でシートを撮像し、シートを別の測定位置に移動させ、気体の温度がシートに反映された段階でシートを撮像する、というステップを繰り返しおこなうことにしている。
【０００７】
この温度分布計測方法によれば、従来のように複数の温度センサをサーバーラックの側面に設置して測定する方法に比して、温度分布測定の効率性は向上するように解される。しかしながら、サーバーラックの側面の面的な温度分布を測定するには、シートの移動と各移動位置での撮像を繰り返しおこなう必要があることから、温度分布の測定に際して手間と時間を要し、測定作業効率の大きな向上は期待できない。さらに、サーバーラックの側面の複数位置で当該側面に垂直な方向の温度分布を測定することから、測定位置以外の側面箇所における温度分布は不明であり、したがって、サーバーラックの側面の温度分布を精度よく測定する意味においても課題のある測定方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１２２８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、サーバーラック室内における温度分布、特にサーバーラックのコールドアイル側の側面もしくはホットアイル側の側面の面的な温度分布を効率的かつ高精度に特定することのできるサーバーラック室内における温度分布特定装置と温度分布特定方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成すべく、本発明によるサーバーラック室内における温度分布特定装置は、サーバーラック室内に載置されているサーバーラックのうち、エアがサーバーラックに吸込まれるコールドアイル側の一方面もしくはエアがサーバーラックから排出されるホットアイル側の他方面の少なくとも一方に配設される複数の通気孔を備えたシートと、エアの温度が伝熱した前記シートの表面の温度を撮像し、該シートの表面の温度分布を特定する撮像装置と、からなり、前記一方面もしくは前記他方面と前記シートの広幅面が対向するように該シートが配設されているものである。
【００１１】
本発明の温度分布特定装置は、通気孔を備えた通気性のあるシートをサーバーラックの側面（コールドアイル側の一方面および／またはホットアイル側の他方面）に当該シートの広幅面が対向するようにして配設し、当該シートに伝熱した熱を撮像してシート表面の温度分布を特定することにより、サーバーラックの側面の面的な温度分布の特定に際し、シートを移動させることなく、一度のシート設置と撮像のみで温度分布の特定を可能としたものである。したがって、サーバーラック側面の面的な温度分布の特定を、効率的かつ高精度におこなうことができる。
【００１２】
シートをサーバーラックの側面に対向するように、すなわちサーバーラックの側面に平行に配設することから、サーバーラックへの冷気の導入やサーバーラックからの熱風の排気を阻害しないようにするべく、複数の通気孔が備えられた通気性の良好なシートが適用される。
【００１３】
また、適用される撮像装置としては、シート表面の温度、すなわち赤外線を検知可能なサーモカメラ等が適用できる。
【００１４】
本発明の装置では、コールドアイル側においてサーバーラックに入ってくる冷気の温度分布や、ホットアイル側においてサーバーラックから出ていく熱風の温度分布のいずれか一方もしくは双方を特定する。コールドアイル側での冷気の温度分布を特定する場合において、所望の温度分布を示さないエリアにおいては、たとえば床下からの冷気供給量を増加させる等の対策が講じられる。
【００１５】
また、ホットアイル側にて熱風の温度分布を特定する場合に、あるエリアの熱風が冷たすぎると十分にサーバーから熱を吸収していない、もしくは冷気が過剰に提供されていることになり、一方で必要以上に熱過ぎると冷気が十分に提供されていないことになる。
【００１６】
したがって、サーバーラックの前後両面の温度分布を特定することで、所望量の冷気がサーバーラックに提供されているか否かの特定と、その冷気が実際にサーバーラック内のサーバーに提供されて吸熱がおこなわれているか否かの特定の双方をおこなうことができ、より一層高精度の温度分布の特定をおこなうことができる。
【００１７】
ここで、一枚のシートを使用する場合、シートには、エアの熱のみならず、サーバーラック構造体からの熱も伝熱される可能性がある。そこで、二以上のシートを積層してサーバーラックの前記一方面もしくは前記他方面に設置し、最外層のシートの表面の温度が撮像されるようにすることで、サーバーラック自体の温度を取り込むことなく、サーバーラック側面における温度分布をより一層高い精度で特定することが可能になる。
【００１８】
また、本発明の温度分布特定装置の他の実施の形態は、複数のサーバーラックからサーバーラック列が構成され、サーバーラック列に沿ってコールドアイルもしくはホットアイルが形成されているサーバーラック室において、サーバーラック列を構成するサーバーラックの一つもしくは複数に前記シートが配設されており、前記コールドアイルもしくはホットアイルの長手方向に沿って撮像装置が移動自在となっているものである。
【００１９】
たとえばコールドアイルの床面やホットアイルの床面にレールを設けておき、自走式の撮像装置を移動自在に構成しておく。温度分布を特定したいサーバーラックの側面に予めシートを配設しておき、シートを検知した撮像装置は当該シートの前面で停止し、シートを撮像し、次のシート位置まで移動するような完全自動式の装置を構成してもよい。
【００２０】
また、台車の上に撮像装置を搭載し、シートの取り付け位置まで管理者が台車を移動させて停止し、撮像装置でシートを撮像し、次のシートに台車を移動させるといった手動式の装置であってもよい。
【００２１】
また、本発明はサーバーラック室内における温度分布特定方法にも及ぶものであり、この特定方法は、サーバーラック室内に載置されているサーバーラックのうち、エアがサーバーラックに吸込まれるコールドアイル側の一方面もしくはエアがサーバーラックから排出されるホットアイル側の他方面の少なくとも一方に、複数の通気孔を備えたシートを取付ける第１のステップ、エアの温度が伝熱した前記シートの表面の温度を撮像装置で撮像し、該シートの表面の温度分布を特定する第２のステップからなるものである。
【００２２】
本発明の特定方法によれば、シートを移動させることなく、一度のシート設置と撮像のみで温度分布の特定が可能であることから、サーバーラック側面の面的な温度分布の特定を極めて効率的におこなうことができる。
【００２３】
また、本発明の温度分布特定方法の好ましい実施の形態は、第１のステップにおいて、２以上のシートを積層してサーバーラックの前記一方面もしくは前記他方面に設置し、第２のステップにおいて、最外層のシートの表面の温度を撮像するものである。
【００２４】
さらに、本発明の温度分布特定方法の好ましい実施の形態は、複数のサーバーラックからサーバーラック列が構成され、サーバーラック列に沿ってコールドアイルもしくはホットアイルが形成されているサーバーラック室において、前記第１のステップでは、サーバーラック列を構成するサーバーラックの一つもしくは複数に前記シートを配設し、前記第２のステップでは、前記コールドアイルもしくはホットアイルの長手方向に沿って撮像装置を移動させながら一つもしくは複数の前記シートの表面の温度を撮像し、該シートの表面の温度分布を特定するものである。
【発明の効果】
【００２５】
以上の説明から理解できるように、本発明のサーバーラック室内における温度分布特定装置と温度分布特定方法によれば、通気孔を備えたシートをサーバーラックのコールドアイル側の一方面および／またはホットアイル側の他方面に当該シートの広幅面が対向するようにして配設し、当該シートに伝熱した熱を撮像してシート表面の温度分布を特定することにより、サーバーラックの側面の面的な温度分布の特定に際し、シートを移動させることなく、一度のシート設置と撮像のみで温度分布の特定が可能となる。したがって、サーバーラック側面の面的な温度分布の特定を、効率的かつ高精度におこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のサーバーラック室内における温度分布特定装置の実施の形態を示した模式図である。
【図２】シートの実施の形態を示した斜視図である。
【図３】温度分布特定装置によって特定された温度分布を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明のサーバーラック室内における温度分布特定装置と温度分布特定方法の実施の形態を説明する。なお、図示するサーバーラック室は、二列のサーバーラック列とその間のコールドアイル、サーバーラック列の背面のホットアイルを抽出して示しているが、サーバーラック列の基数やコールドアイルとホットアイルの基数は多様である。また、図示例の空調方式は空調機からの冷気が二重床を通過し、二重床からコールドアイルに吹き出される床吹き出し方式であるが、その他の空調方式であってもよいことは勿論のことである。
【００２８】
（温度分布特定装置と温度分布特定方法の実施の形態）
図１は本発明のサーバーラック室内における温度分布特定装置の実施の形態を示した模式図である。
【００２９】
図示するサーバーラック室２００は、二重床３の上方において、複数のサーバーラック１が側方に並べられてサーバーラック列を構成し、複数のサーバーラック列が通路を介して並べられてその全体が構成されている。対向するサーバーラック列の間の各通路は、サーバーラック１の前面１ａが対向し、冷気をサーバーラック１内に取り込む側となるコールドアイルＣＡと、サーバーラック１内を冷気が通過する過程で吸熱して生成された高温の熱風が排気されるホットアイルＨＡとなっており、このコールドアイルＣＡとホットアイルＨＡが交互に形成されている。なお、図示例は、二列のサーバーラック列を抽出して示しているが、サーバーラック室２００内には三列以上のサーバーラック列が存在している。
【００３０】
二重床３は上床と下床で画成された二重床空間３ａを有し、空調機２から二重床空間３ａに提供された冷気は二重床空間３ａを流通し（Ｚ１方向）、上床の通気孔３ｂを介してコールドアイルＣＡに吹き上げられる（Ｚ２方向）。
【００３１】
サーバーラック１の背面にはたとえば不図示のファンが装着されており、コールドアイルＣＡに提供された冷気はファンによる吸引によって各サーバーラック１の前面１ａを介してサーバーラック１に流入する（Ｚ３方向）。
【００３２】
サーバーラック１内に流入した冷気はサーバーラック１内のサーバーから吸熱して熱風となり、熱風が稼働するファンによってサーバーラック１の背面１ｂから排気される（Ｚ４方向）。
【００３３】
図示するサーバーラック室２００内において、全サーバーラック１の前面１ａの温度分布、もしくは他のサーバーラック１に比して熱負荷が高く、個別空調が必要なサーバーラック１の前面１ａの温度分布が所望の温度分布になっているか否か、言い換えれば、サーバーラック１に対して所定量の冷気が十分に提供されているか否かを特定する。
【００３４】
このサーバーラック１の前面１ａにおける温度分布の特定に当たり、温度分布特定装置１００を適用する。
【００３５】
温度分布特定装置１００は、サーバーラック１の前面１ａに配設される複数の通気孔を備えたシート１０と、シート１０の表面の温度分布を特定する撮像装置２０と、撮像装置２０を移動させる台車３０から構成されている。なお、コールドアイルＣＡの長手方向に沿う不図示のレールが上床に設置され、自走式の台車をこのレール上を自走自在に構成しておき、台車がセンサを有していて、センサがシートの存在をセンシングした際にシート前面で台車が停止し、シートを撮像し、撮像後に次のシートに台車が移動して次のシートを撮像するといった完全自動化された装置であってもよい。
【００３６】
サーバーラック１の前面１ａにシート１０を密着させることで、前面１ａ付近の熱がシート１０に伝熱し、シート１０は、前面１ａ付近の熱が反映された状態となる。
【００３７】
ここで、シート１０は、図２で示すように、プラスチック製等の枠材１１の内側に多数の気孔を備えたフィルター１２が装着された構成を有している。
【００３８】
このフィルター１２としては、旭化成ホームプロダクツ株式会社製のサラン（登録商標）シリーズの中のサランスクリーン（登録商標）などを適用することができる。
【００３９】
温度分布特定装置１００では、シート１０はサーバーラックの前面１ａにその広幅面が対向するように、すなわちサーバーラック１の前面１ａに平行に配設することになるが、多数の通気孔を備えたシート１０を適用することで、サーバーラック１への冷気の導入が阻害されることはない。
【００４０】
図２で示す一枚のシート１０をサーバーラック１の前面１ａに配設してもよいが、好ましくは、図２で示すようにたとえば三枚のシート１０を積層してなる積層構造のシート１０Ａを前面１ａに配設するのがよい。
【００４１】
一枚のシート１０を使用する場合、シート１０には、エアの熱のみならず、サーバーラック構造体からの熱も伝熱される可能性がある。そこで、二以上のシート１０を積層してサーバーラック１の前面１ａに設置し、最外層のシート１０の表面の温度が撮像されるようにすることで、サーバーラック１自体の温度を取り込むことなく、サーバーラック１の前面１ａにおける温度分布をより一層高い精度で特定することが可能になる。
【００４２】
図１に戻り、図示例では、相対的に熱負荷の高い二台のサーバーラック１の前面１ａにシート１０が配設されている。
【００４３】
まず、サーバーラック１の前面１ａのシート１０の前方位置に台車３０が位置決めされる。撮像装置２０として、赤外線を検知することによって温度認識が可能なサーモカメラを適用してシート１０を撮像することにより（Ｘ方向）、シート１０の表面における温度分布が特定される。
【００４４】
このように温度分布特定装置１００によれば、通気孔を備えたシート１０をサーバーラック１の前面１ａにシート１０の広幅面が対向するようにして配設し、シート１０に伝熱した熱を撮像してシート１０表面の温度分布を特定することにより、サーバーラック１の前面１ａの面的な温度分布の特定に際し、従来技術のようにシートを移動させることなく、一度のシート１０の設置と撮像のみでサーバーラック１の前面１ａの温度分布の特定が可能となる。したがって、サーバーラック１の前面１ａの面的な温度分布の特定を、効率的かつ高精度におこなうことができる。
【００４５】
最初のサーバーラック１の前面１ａの温度分布特定が終了したら、台車３０をコールドアイルＣＡの長手方向に移動させ（Ｙ方向）、次にシート１０が配設されたサーバーラック１の前面１ａまで台車３０を移動させ、シート１０の撮像をおこない、シート１０の表面の温度分布の特定をおこなう。なお、一枚のシート１０を転用する方法であってもよく、たとえば最初のサーバーラック１の前面１ａのシート１０の撮像が終了したら、シート１０を取り外し、次のサーバーラック１の前面１ａに取り付けてシート１０の撮像をおこなう方法であってもよいことは勿論のことである。
【００４６】
温度分布の特定の結果、十分に冷気が提供されていない領域が存在し、かつこの領域の温度を低下させる必要がある場合は、空調機２から提供される冷気の量を調整したり、サーバーラック１の背面１ｂのファンの基数を変更する等、様々な対策が講じられる。
【００４７】
図示例は、全サーバーラック１の中から、熱負荷の高い幾つかのサーバーラック１を選定してその前面１ａの温度分布を特定するものである。これに対し、全サーバーラック１の温度分布を特定する場合は、一枚のシート１０を転用し、シート１０のサーバーラック１への取り付け、シート１０への伝熱を待ってシート１０表面の撮像、シート１０を取り外して隣接するサーバーラック１へのシート１０の取り付け、台車３０の移動とシート１０表面の撮像、を順次繰り返す温度分布特定方法により、全サーバーラック１の前面１ａの温度分布の特定がおこなわれる。
【００４８】
図示を省略するが、他の実施の形態として、サーバラック１のコールドアイルＣＡ側の前面１ａの代わりに背面１ｂにシート１０を配設し、ホットアイルＨＡ側の温度分布を特定する方法を適用してもよい。
【００４９】
この特定方法では、シート１０表面の温度分布を検証することにより、シート１０の中のあるエリアの温度が低すぎる場合は、熱風の温度が低く、十分にサーバーから熱を吸熱していないこと、もしくは冷気が過剰に提供されていることが特定でき、一方でシート１０の中のあるエリアの温度が高すぎる場合は、そのエリアに冷気が十分に提供されていないことが特定できる。
【００５０】
また、サーバーラック１の前面１ａ、背面１ｂの双方にシート１０を配設し、双方のシート１０の温度分布を特定してもよい。
【００５１】
この特定方法では、サーバーラック１の前後両面の温度分布を特定することから、所望量の冷気がサーバーラック１に提供されているか否かの特定と、その冷気が実際にサーバーラック１内のサーバーに提供されて吸熱がおこなわれているか否かの特定の双方をおこなうことができ、より一層高精度の温度分布の特定をおこなうことができる。
【００５２】
（温度分布の特定とその結果）
本発明者等は、実際に幅700mm、高さ2200mmのサーバーラックの前面にシートを配設し、サーモカメラでシートを撮像し、シート表面の温度分布を特定する実験をおこなった。より詳細には、四台のサーバーラックからなる二列のサーバーラック列間にあるコールドアイルから吹き上げ風量8000m3/hで冷気を吹き上げてサーバーラックに提供し、各列ともに、一台のサーバーラックのみ10kW発熱させ、他のサーバーラックからの発熱は0kWとした。図３は、発熱のあるサーバーラックの前面における温度分布を特定した結果を示した図である。
【００５３】
同図より、シートの中段から下側にかけては十分に冷気が提供され、温度が低くなっていること、その一方で、シートの上側の温度は高く、熱溜りが存在していることが分かる。一方、図示を省略するが、発熱のないサーバーラックの前面の温度分布は全面が一様に低温領域となっていることが特定されている。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５５】
１…サーバーラック、１ａ…前面（コールドアイル側の一方面）、１ｂ…背面（ホットアイル側の他方面）、２…空調機、３…二重床、３ａ…二重床空間、３ｂ…上床の通気孔、１０，１０Ａ…シート、１１…枠材、１２…フィルター、２０…撮像装置（サーモカメラ）、３０…台車、１００…温度分布特定装置、２００…サーバーラック室、ＣＡ…コールドアイル、ＨＡ…ホットアイル
【図１】
0006698288.tif 000002
【図２】
0006698288.tif 000003
【図３】
0006698288.tif 000004