(57)【要約】【課題】冷暖気分離システムによるＩＣＴ機器冷却システムが導入されたサーバ室、通信機械室、及びデータセンター等のＩＣＴ機器室において、コールドアイル内の局所的なホットスポットを防ぐ。【解決手段】本発明のＩＣＴ機器冷却システムは、ＩＣＴ機器を冷却するための冷気をＩＣＴ機器に供給し、ＩＣＴ機器により暖められた暖気を回収して冷却する空調機と、冷気が空調機から供給され、冷気をＩＣＴ機器に供給する冷気通路であって、ＩＣＴ機器により暖められた暖気の通路から物理的に分離され、冷気が空間的に閉じ込められた、冷気通路と、冷気通路の内側に取り付けられ、冷気通路内の圧力を計測する圧力計測手段と、  前記圧力計測手段と、空調機とに接続された制御手段であって、空調機から排出される冷気風量と圧力計測手段からの圧力情報を基に冷気通路内の圧力が負圧とならないように空調機から供給する冷気風量を制御する、制御手段とを備えることを特徴とする。【選択図】図５
2016014507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣＴ機器を冷却するための冷気を前記ＩＣＴ機器に供給し、前記ＩＣＴ機器により暖められた暖気を回収して冷却する空調機と、
前記冷気が前記空調機から供給され、前記冷気を前記ＩＣＴ機器に供給する冷気通路であって、前記ＩＣＴ機器により暖められた前記暖気の通路から物理的に分離され、前記冷気が空間的に閉じ込められた、冷気通路と、
前記冷気通路の内側に取り付けられ、前記冷気通路内の圧力を計測する圧力計測手段と、
前記圧力計測手段と、前記空調機とに接続された制御手段であって、前記空調機から排出される冷気風量と前記圧力計測手段からの圧力情報を基に前記冷気通路内の圧力が負圧とならないように前記空調機から供給する冷気風量を制御する、制御手段と
を備えることを特徴とするＩＣＴ機器冷却システム。
【請求項２】
前記空調機の冷気風量変化が前記冷気通路内の圧力変化に及ぼす影響を表す影響係数を算出する手段と、
前記影響係数と前記圧力情報と前記冷気風量とから、前記空調機の最適な冷気風量を決定する手段と、
前記決定された冷気風量を前記空調機に指令する手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＩＣＴ機器冷却システム。
【請求項３】
前記圧力計測手段は、前記冷気通路の壁面に開けられた穴に設置された風量センサであり、前記圧力情報は、前記冷気通路の壁面に開けられた穴に流れる空気の風向及び風量であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＣＴ機器冷却システム。
【請求項４】
ＩＣＴ機器に冷気を供給して前記ＩＣＴ機器を冷却し、前記ＩＣＴ機器により暖められた暖気を回収して冷却する空調機と、前記冷気が前記空調機から供給され、前記冷気を前記ＩＣＴ機器に供給する冷気通路であって、前記ＩＣＴ機器により暖められた前記暖気の通路から物理的に分離され、前記冷気が空間的に閉じ込められた、冷気通路とを備えたＩＣＴ機器冷却システムにおいて、前記ＩＣＴ機器に供給する冷気風量を制御する方法であって、ＩＣＴ機器冷却システムに備えられた制御手段により、
前記冷気通路の内側に取り付けられた圧力計測手段から、前記冷気通路内の圧力情報を取得することと、
前記空調機から冷気風量を取得することと、
前記冷気風量と前記圧力情報とを基に前記冷気通路内の圧力が負圧とならないように前記空調機の冷気風量を制御することと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
前冷気記風量を制御することは、前記制御手段において、
前記空調機の冷気風量変化が前記冷気通路内の圧力変化に及ぼす影響を表す影響係数を算出することと、
前記影響係数と前記圧力情報と前記冷気風量とから、前記空調機の最適な冷気風量を決定することと、
前記決定された冷気風量を前記空調機に指令することと
をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記圧力計測手段は、前記冷気通路の壁面に開けられた穴に設置された風量センサであり、前記圧力情報は、前記冷気通路の壁面に開けられた穴に流れる空気の風向及び風量であることを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣＴ機器冷却システムおよび冷却方法に関し、より詳細には、冷暖気分離システムを利用したＩＣＴ機器冷却システム及び冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーバ室、通信機械室、及びデータセンター等のＩＣＴ機器室において使用される、ＩＣＴ機器を冷却するＩＣＴ機器冷却システムが開発されている。ＩＣＴ機器冷却システムは、空調機から供給される冷気をＩＣＴラック内に収納されたＩＣＴ機器が吸い込むことによりＩＣＴ機器が冷却される。ＩＣＴラック内においてＩＣＴ機器を冷却した冷気は、温められて暖気となり、ＩＣＴラック外部に排出される。ＩＣＴラックから排出された暖気は空調機により回収され、空調機により再び冷却されてＩＣＴラック内のＩＣＴ機器に供給される。
【０００３】
ここで空調機の冷却効率を向上させるためには、空調機からＩＣＴ機器に供給される冷気と、ＩＣＴ機器から排出される暖気とを分離することが必要である。ＩＣＴ機器を収納したＩＣＴ機器から排出される暖気と空調機から供給される冷気とが混合すると、ＩＣＴ機器へ供給される冷気の温度が上昇し、ＩＣＴ機器の冷却を十分に行えないからである。また、空調機が冷気の温度をさらに下げなければならないため、冷却にかかる電力が増加してしまうという問題も生じる。
【０００４】
空調機からＩＣＴ機器に供給される冷気と、ＩＣＴ機器から排出される暖気とを分離する方法として、冷気通路と、暖気通路を物理的に分離し、冷気又は暖気を空間的に閉じ込める、アイルキャッピング（登録商標）方式の冷暖気分離システムを利用したＩＣＴ機器冷却システムがある（非特許文献１）。アイルキャッピング方式は、冷気（又は暖気）を閉じ込める空間であるコールドアイル（又はホットアイル）をＩＣＴラックの冷気吸気側（又は暖気排気側）に形成することにより冷気と暖気の混合を防ぐ方式である。アイルキャッピング方式により、ＩＣＴ機器の冷却効率を改善することが可能である。
【０００５】
図１は、アイルキャッピング方式を利用した従来のＩＣＴ機器冷却システム１００が設置されたＩＣＴ機器室１０１の上面図である。ＩＣＴ機器冷却システム１００は、ＩＣＴ機器室１０１に設置され、ＩＣＴ機器室１０１の空間内に、空調機１１０−１〜１１０−３と、ＩＣＴ機器を収納したＩＣＴラック群１２０−１〜３とを備える。ＩＣＴラック群１２０−１〜３は、それぞれＩＣＴラック１２１−１〜３、１２２−１〜３と、ＩＣＴラック１２１−１〜３及び１２２−１〜３との間に形成されたコールドアイル１２３−１〜３とを備える。
【０００６】
空調機１１０−１〜３は、ＩＣＴ機器を冷却するための冷気をＩＣＴ機器に供給し、ＩＣＴ機器により暖められた暖気を回収して冷却する。コールドアイル１２３−１〜３は、空調機１１０−１〜３からの冷気が供給され、冷気をＩＣＴ機器に供給する冷気通路であり、ＩＣＴ機器により暖められた暖気の通路と物理的に分離され、冷気を空間的に閉じ込める冷気通路である。ＩＣＴ機器室１０１の床は、２重床により構成される。空調機からの冷気は、２重床内の空間を通り、コールドアイル１２３−１〜３に供給される。また、ＩＣＴ機器室１０１の天井は、２重天井により構成される。ＩＣＴラック群から排出された暖気は、２重天井内の空間を介して、空調機１０１に回収される。
【０００７】
図２は、図１に記載のＩＣＴ機器室１０１において、ＩＣＴラック群１２０−１〜３が設置された部分のＡ−Ａ´方向の断面を表わす図である。また、図３は、図１に記載のＩＣＴ機器室１０１内の１つの空調機（１１０−１）及びＩＣＴラック群（１２０−１）の構成を示す斜視図である。
【０００８】
ＩＣＴラック群１２０−１は、２重床を構成する上げ床１０２上に設置され、ＩＣＴ機器が収納されたＩＣＴラック１２１−１及び１２２−１と、ＩＣＴラック１２１−１及び１２２−１との間の空間に形成されたコールドアイル１２３−１とを備える。コールドアイル１２３−１は、天板１２４−１、側板１２５−１、１２６−１により密閉される。
【０００９】
上げ床１０２の下は空調機１１０−１〜３からの冷気１３１−１〜３が排出される床下空間１０３が形成される。また、ＩＣＴ機器室１０１の２重天井を構成する下部天井１０４の上は空調機１１０−１〜３に暖気１３２−１〜３及び１３３−１〜３を送り込む天井空間１０５が形成される。ＩＣＴラック１２１−１と１２２−１との間の上げ床１０２には、ＩＣＴ機器に冷気を供給する冷気通風口１２７−１が形成され、また、下部天井１０４には、ＩＣＴラック１２１−１〜３から排出された暖気１３２−１〜３を天井空間１０５に送り込む暖気通風口１０６１〜３、及びＩＣＴラック１２２−１〜３から排出された暖気１３３−１〜３を天井空間１０５に送り込む暖気通風口１０７−１〜３が形成される。なお、図１の他のＩＣＴラック群１２０−２及び１２０−３についても、図２及び図３のＩＣＴラック群１２０−１と同一の構成である。
【００１０】
空調機１１０−１〜３は、ＩＣＴ機器を冷却するための冷気１３１−１〜３を、床下空間１０３に供給する。冷気１３１−１〜３は、床下空間１０３内を通り、それぞれ冷気通風口１２７−１〜３を介してＩＣＴラック群１２０−１〜３のコールドアイル１２３−１〜３に供給される。ＩＣＴラック群１２０−１〜３のＩＣＴラック１２１−１〜３及び１２２−１〜３内のＩＣＴ機器は、冷却のために、コールドアイル１２３−１〜３内の冷気１３１−１〜３を吸い込む。吸い込まれた冷気は、ＩＣＴ機器を冷却して暖気１３２−１〜３及び１３３−１〜３となり、ＩＣＴラック１２１−１〜３及び１２２−１〜３から排出される。ＩＣＴラック１２１−１〜３から排出された暖気１３２−１〜３及びＩＣＴラック１２２−１〜３から排出された暖気１３３−１〜３は、暖気通風口１０６−１〜３及び１０７−１〜３を介して天井空間１０５に排出される。暖気１３２−１〜３及び１３３−１〜３は、天井空間１０５を通り、空調機１１０−１〜３に回収され、再び冷却されて、コールドアイル１２３−１〜３に供給される。
【００１１】
ＩＣＴラック群１２０−１~３のそれぞれにコールドアイル１２３−１〜３を形成することにより、冷気通路を暖気通路から物理的に分離し、冷気を空間的に閉じ込めることで暖気との混合を防ぐことができる。そのため、効率的な空調環境を実現することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Aisle-Capping Method for Airflow Design in Data Centers, Interec, 2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
アイルキャッピング方式のような冷暖気分離システムは、冷気の給気空間を密閉するため、空調機から供給される冷気風量に対して、ＩＣＴラック内に収納されたＩＣＴ機器の冷気の吸気風量が過剰になると、コールドアイル内が負圧になってしまう。そうすると、ＩＣＴ機器を収納したＩＣＴラックから排出された暖気がコールドアイル、ＩＣＴラック及びサーバの隙間から入り込み、コールドアイル内に局所的な高温部分（ホットスポット）が生じてしまう。図４は、図１に記載のＩＣＴ機器冷却システム１００のコールドアイル１２３−１の上面図であり、コールドアイル１２３−１内においてホットスポットが生じた様子を示している。図４において、ＩＣＴラック１２１−１から生じた暖気１３４−１が、ＩＣＴラック１２１−１の隙間１４１から入り込み、ＩＣＴラック１２１−１の吸気側周辺にホットスポット１３６−１を生じさせている。また、ＩＣＴラック１２２−１から生じた暖気１３５−１が、ＩＣＴラック１２２−１の隙間１４２から入り込み、ＩＣＴラック１２２−１の吸気側周辺にホットスポット１３７−１を生じさせている。暖気１３４−１及び１３５−１は空調機から供給された冷気と分離されたものであり、比較的高温である。したがって、ＩＣＴラックから排出された暖気がＩＣＴラックの隙間を通りＩＣＴラックの吸気側に回り込んだ際、ＩＣＴ機器に供給される冷気の急激な温度上昇につながるという問題が生じる。よってアイルキャッピング等の冷暖気分離システムを導入する際は、空調機からＩＣＴ機器に供給する冷気風量についても適切に制御することが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような問題を解決するために、本発明の第１の態様は、ＩＣＴ機器冷却システムであって、ＩＣＴ機器を冷却するための冷気を前記ＩＣＴ機器に供給し、前記ＩＣＴ機器により暖められた暖気を回収して冷却する空調機と、前記冷気が前記空調機から供給され、前記冷気を前記ＩＣＴ機器に供給する冷気通路であって、前記ＩＣＴ機器により暖められた前記暖気の通路から物理的に分離され、前記冷気が空間的に閉じ込められた、冷気通路と、前記冷気通路の内側に取り付けられ、前記冷気通路内の圧力を計測する圧力計測手段と、前記圧力計測手段と、前記空調機とに接続された制御手段であって、前記空調機から排出される冷気風量と前記圧力計測手段からの圧力情報を基に前記冷気通路内の圧力が負圧とならないように前記空調機から供給する冷気風量を制御する、制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の第２の態様は、第１の態様のＩＣＴ機器冷却システムであって、前記空調機の冷気風量変化が前記冷気通路内の圧力変化に及ぼす影響を表す影響係数を算出する手段と、前記影響係数と前記圧力情報と前記冷気風量とから、前記空調機の最適な冷気風量を決定する手段と、前記決定された冷気風量を前記空調機に指令する手段とをさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様のＩＣＴ機器冷却システムであって、前記圧力計測手段は、前記冷気通路の壁面に開けられた穴に設置された風量センサであり、前記圧力情報は、前記冷気通路の壁面に開けられた穴に流れる空気の風向及び風量であることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の第４の態様は、ＩＣＴ機器に冷気を供給して前記ＩＣＴ機器を冷却し、前記ＩＣＴ機器により暖められた暖気を回収して冷却する空調機と、前記冷気が前記空調機から供給され、前記冷気を前記ＩＣＴ機器に供給する冷気通路であって、前記ＩＣＴ機器により暖められた前記暖気の通路から物理的に分離され、前記冷気が空間的に閉じ込められた、冷気通路とを備えたＩＣＴ機器冷却システムにおいて、前記ＩＣＴ機器に供給する冷気風量を制御する方法であって、ＩＣＴ機器冷却システムに備えられた制御手段により前記冷気通路の内側に取り付けられた圧力計測手段から、前記冷気通路内の圧力情報を取得することと、前記空調機から冷気風量を取得することと、前記冷気風量と前記圧力情報とを基に前記冷気通路内の圧力が負圧とならないように前記空調機の冷気風量を制御することとを含むことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の第５の態様は、第４の態様のＩＣＴ機器冷却システムであって、前記冷気風量を制御することは、前記制御手段において、前記空調機の冷気風量変化が前記冷気通路内の圧力変化に及ぼす影響を表す影響係数を算出することと、前記影響係数と前記圧力情報と前記冷気風量とから、前記空調機の最適な冷気風量を決定することと、前記決定された冷気風量を前記空調機に指令することとをさらに含むことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の第６の態様は、第４及び第５の態様のＩＣＴ機器冷却システムであって、前記圧力計測手段は、前記冷気通路の壁面に開けられた穴に設置された風量センサであり、前記圧力情報は、前記冷気通路の壁面に開けられた穴に流れる空気の風向及び風量であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本システム及び方法により、冷暖気分離システムによるＩＣＴ機器冷却システムが導入されたサーバ室、通信機械室、及びデータセンター等のＩＣＴ機器室において、コールドアイル内の局所的なホットスポットを防ぐことができる。
【００２１】
また、ＩＣＴラック内に収納されたＩＣＴ機器の吸気量に対して空調機の冷気風量が過剰である場合、電力を適切に制御して冷気風量を減少させることにより、消費電力削減効果も望める。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】アイルキャッピング方式を利用した従来のＩＣＴ機器冷却システムが設置されたＩＣＴ機器室の上面図である。
【図２】図１に記載のＩＣＴ機器室において、ＩＣＴラック群が設置された部分のＡ−Ａ´方向の断面を表わす図である。
【図３】図１に記載のＩＣＴ機器室内の１つのＩＣＴラック群の構成を示す斜視透視図である。
【図４】図１に記載のＩＣＴ機器冷却システムのコールドアイルの上面図であり、コールドアイル内においてホットスポットが生じた様子を示している。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかるＩＣＴ機器冷却システムが設置されたＩＣＴ機器室の上面図である。
【図６】図５に記載のＩＣＴ機器室において、ＩＣＴラック群が設置された部分のＢ−Ｂ´方向の断面を表わす図である。
【図７】図５に記載の１つのＩＣＴラック群の構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るＩＣＴ機器冷却システム内の複数のコールドアイルのうちの１つの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
［第１の実施形態］
図５は、本発明の第１の実施形態にかかるＩＣＴ機器冷却システム５００が設置されたＩＣＴ機器室５０１の上面図である。ＩＣＴ機器冷却システム５００は、ＩＣＴ機器室５０１に設置され、ＩＣＴ機器室５０１内の空間内に、空調機５１０−１〜３と、ＩＣＴ機器を収納したＩＣＴラック群５２０−１〜３とを備える。ＩＣＴラック群５２０−１〜３は、それぞれＩＣＴラック５２１−１〜３、５２２−１〜３と、ＩＣＴラック５２１−１〜３及び５２２−１〜３との間にそれぞれ形成されたコールドアイル５２３−１〜３とを備える。
【００２５】
空調機５１０−１〜３は、ＩＣＴ機器を冷却するための冷気をＩＣＴ機器に供給し、ＩＣＴ機器により暖められた暖気を回収して冷却する。コールドアイル５２３−１〜３は、空調機５１０−１〜３からの冷気が供給され、冷気をＩＣＴ機器に供給する冷気通路であり、ＩＣＴ機器により暖められた暖気の通路と物理的に分離され、冷気を空間的に閉じ込める冷気通路である。
【００２６】
また、ＩＣＴ機器冷却システム５００は、コールドアイル５２３−１〜３内のそれぞれの圧力を計測する圧力センサ５４１−１〜３と、空調機５１０−１〜３及び圧力センサ５４１−１〜３にネットワークを介して接続された空調制御装置５４２とを備える。
【００２７】
ＩＣＴ機器室５０１の床は、２重床により構成される。空調機からの冷気は、２重床内の空間を通り、コールドアイル５２３−１〜３に供給される。また、ＩＣＴ機器室５０１の天井は、２重天井により構成される。ＩＣＴラック５２１−１〜３及びＩＣＴラック５２２−１〜３から排出された暖気は、２重天井内の空間を通り、空調機５１０−１〜３に回収される。
【００２８】
図６は、図５に記載のＩＣＴ機器室５０１において、ＩＣＴラック群５２０−１〜３が設置された部分のＢ−Ｂ´方向の断面を表わす図である。図７は、図５に記載の１つのＩＣＴラック群（５２０−１）の構成を示す斜視図である。
【００２９】
ＩＣＴラック群５２０−１は、２重床を構成する上げ床５０２上に設置され、ＩＣＴ機器が収納されたＩＣＴラック５２１−１及び５２２−１と、ＩＣＴラック５２１−１及び５２２−１との間の空間に形成されたコールドアイル５２３−１とを備える。コールドアイル５２３−１は、天板５２４−１、側板５２５−１、５２６−１により密閉される。側板５２６−１には圧力センサ５４１−１が備えられる。なお、圧力センサ５４１−１は、側板５２６−１以外にも、天板５２４−１又は側板５２５−１に備えられていてもよい。
【００３０】
上げ床５０２の下は空調機５１０−１〜３からの冷気５３１−１が供給される床下空間５０３が形成される。また、ＩＣＴ機器室５０１の２重天井を構成する下部天井５０４の上は空調機５１０−１〜３に暖気を排出する天井空間５０５が形成される。ＩＣＴラック５２１−１と５２２−１との間の上げ床５０２には、ＩＣＴ機器に冷気を供給する冷気通風口５２７−１が形成され、また、下部天井５０４には、ＩＣＴラック５２１−１〜３から排出された暖気５３２−１〜３を天井空間５０５に送り込む暖気通風口５０６−１〜３及びＩＣＴラック５２２−１〜３から排出された暖気５３３−１〜３を天井空間５０５に送り込む暖気通風口５０７−１〜３が形成される。なお、図５に記載の他のＩＣＴラック群５２０−２及び５２０−３についても、図６及び図７に記載のＩＣＴラック群５２０−１と同一の構成である。
【００３１】
空調機５１０−１〜３は、ＩＣＴ機器を冷却するための冷気５３１−１〜３を、床下空間５０３に提供する。冷気５３１−１〜３は、床下空間５０３を通り、それぞれ冷気通風口５２７−１〜３を介してＩＣＴラック群５２０−１〜３のコールドアイル５２３−１〜３に供給される。ＩＣＴラック群５２０−１〜３のＩＣＴラック５２１−１〜３及び５２２−１〜３内に収納されたＩＣＴ機器は、冷却のために、コールドアイル５２３−１〜３内の冷気５３１−１〜３を吸い込む。吸い込まれた冷気は、ＩＣＴ機器を冷却して暖気５３２−１〜３及び５３３−１〜３となり、ＩＣＴラック５２１−１〜３及び５２２−１〜３から排出される。ＩＣＴラック５２１−１〜３から排出された暖気５３２−１〜３及びＩＣＴラック５２２−１〜３から排出された暖気５３３−１〜３は、暖気通風口５０６−１〜３及び５０７−１−３を介して天井空間５０５に排出される。暖気５３２−１〜３及び５３３−１〜３は、天井空間５０５を通り、空調機５１０−１〜３に回収され、再び冷却されて、コールドアイル５２３−１〜３に供給される。
【００３２】
ここで、空調制御装置５４２は、空調機５１０−１〜３それぞれの冷気風量を制御する。空調制御装置５４２は、ネットワークを介して、空調機５１０−１〜３から、空調機５１０−１〜３それぞれの冷気風量（冷気風量値）、及び圧力センサ５４１−１〜３から、コールドアイル５２３−１〜５２３−３内それぞれの圧力情報（圧力値）を収集する。空調制御装置５２４は、取得した冷気風量及び圧力情報を基に、空調機５１０−１〜３ごとに最適な冷気風量を算出する。空調機５１０−１〜３それぞれの冷気風量は、コールドアイル５２３−１〜５２３−３内すべてが負圧にならないように設定される。空調制御装置５４２は、算出した空調機５１０−１〜３それぞれの冷気風量に基づき、各空調機の冷気風量の設定を変更することが可能である。
【００３３】
例えば、コールドアイル５２３−１〜５２３−３内のいずれかの圧力が負圧になった場合、空調機５１０−１〜３のいずれか１つ以上の冷気風量を増加させる。また、コールドアイル５２３−１〜５２３−３内の圧力が正圧になり、圧力値が上昇した場合、空調機５１０−１〜３のいずれか１つ以上の冷気風量を減少させる。
【００３４】
ここで、各空調機の最適な冷気風量（Ａi）は、以下の最適化問題により求める。
【００３５】
【数１】
2016014507.tif 000003
【００３６】
ｓ．ｔ．
【００３７】
【数２】
2016014507.tif 000004
【００３８】
ここで、Ａiは、ｉ番目の空調機の冷気風量であり、Ｐkは、ｋ番目のコールドアイル内の圧力であり、ｒikは、ｉ番目の空調機の冷気風量がｋ番目のコールドアイル内の圧力に及ぼす影響係数であり、Ｃは、定数である。
【００３９】
各空調機の冷気風量は、全てのコールドアイル内の圧力が正圧になる条件のもと（Ｐk＞０）、全ての空調機の冷気風量の合計ΣiＡiが最小となるようにそれぞれのＡiを算出する。また、各コールドアイル内の圧力Ｐkは各空調機の冷気風量と、各空調機の冷気風量がコールドアイル内の圧力に及ぼす影響を表す影響係数ｒikから求める。上式におけるｒik、Ｃを求める手法として、例えばＩＣＴ機器冷却システムにおける空調機の運用データを用いて機械学習を用いる方法、及び熱流体シミュレーション（ＣＦＤ解析）により求める手法などが考えられる。この最適化問題を、例えば１０分ごとに行ってＡiを算出し、空調機の最適な冷気風量を制御することにより、環境の変化に対しても適宜最適な冷気風量で空調機を運用することができる。
【００４０】
本実施形態においては、空調機及びＩＣＴラック群の数が共に３つであり、空調機及びＩＣＴラック群の数が同一となっているが、本発明においては、空調機及びＩＣＴラック群の数は、それぞれ本実施形態に示されている数量に限定されるものではない。特に、空調機とＩＣＴラック群の数は同数でなくともよく、１の空調機から複数のＩＣＴラック群に冷気を供給するような構成としてもよい。また、１のＩＣＴラック群から排出された暖気を複数の空調機により回収してもよい。
【００４１】
以上のように、各コールドアイル内の圧力を計測し、計測された圧力から各空調機の冷気風量を最適に制御することで、風量過剰による消費電力の無駄や、風量不足に起因する暖気の回り込みによるホットスポットの発生を防ぐことができる。
【００４２】
また、空調機の電力は半分が室内気のファンが占めるとされている。ＩＣＴラック内に収納されたＩＣＴ機器の吸気量に対して空調機の冷気風量が過剰である場合は電力の無駄である。したがって、空調機の冷気風量をそれぞれ適切に制御し、全体の冷気風量を減少させることで消費電力削減効果も望める。
【００４３】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態は、第１の実施形態において、圧力センサ５４１−１〜３の変わりに、風力センサを用いてコールドアイル内の圧力を算出する。図８は、本発明の第２の実施形態に係るＩＣＴ機器冷却システム内の複数のコールドアイルのうちの１つであるコールドアイル８００の構成を示す斜視図である。コールドアイル８００は、ＩＣＴラック８０１及び８０２の間の空間に形成され、ＩＣＴラック８０１及び８０２と、天板８０４と、側板８０５及び８０６と、上げ床８０７により囲まれている。上げ床８０７には通風口８０８が形成され、空調機から冷気が供給される。側板８０６には風量センサ８１０が備えられる。具体的には、側板８０６の少なくとも１箇所に穴があけられ、あけられた穴の部分に風量センサが配置される。また、風量センサ８１０は、空調制御装置に接続されている。なお、風量センサは、側板８０６以外にも、天板８０４又は側板８０５に備えられていてもよい。
【００４４】
コールドアイル８００内の圧力が、コールドアイル８００外の圧力より大きくなると、コールドアイル８００内の冷気は、コールドアイル８００の側板８０６に開けられた穴から漏れ出す。また、コールドアイル８００内の圧力が、コールドアイル８００外の圧力より小さくなると、コールドアイル８００外の暖気は、コールドアイル８００の側板８０６に開けられた穴に侵入する。そのとき、コールドアイル８００の側板８０６に開けられた穴が冷気又は暖気の通り道になるため、風量センサ８１０を設置するとコールドアイル８００の側板８０６に開けられた穴を通過する風量を測定できる。風量センサ８１０は、コールドアイル８００内→外、コールドアイル８００外→内のどちらの方向に流れる風量でも測定が可能であり、コールドアイル８００内から外への方向の風向を正、逆方向の風向を負の値として計測する。風量センサ８１０が側板８０６に開けられた穴を通過する風向及び風量を測定することにより、コールドアイル８００内が正圧か負圧かを判断することができる。
【００４５】
各空調機の最適な冷気風量を求める最適化問題については、実施形態１における最適化問題の圧力を、本実施形態における風量センサにより計測された風量と置き換えて適用することができる。
【００４６】
【数３】
2016014507.tif 000005
【００４７】
ｓ．ｔ．
【００４８】
【数４】
2016014507.tif 000006
【００４９】
ここで、Ａiは、ｉ番目の空調機の冷気風量であり、Ｐkは、ｋ番目のコールドアイルからの風量であり、ｒikは、ｉ番目の空調機の冷気風量がｋ番目のコールドアイル内の圧力に及ぼす影響係数であり、Ｃは、定数である。
【００５０】
Ｖk＞０は、コールドアイル内部の圧力が正圧であり、Ｖk＜０は、コールドアイル内部の圧力が負圧であることを示している。したがって、Ｖk＜０の場合、コールドアイル８００の外からコールドアイル８００にＩＣＴラックからの排気（暖気）が入り込むことを意味している。本実施形態においては、コールドアイル８００の外からコールドアイル８００にＩＣＴラックからの排気（暖気）が入り込まないように、Ｖk＞０の条件式を付している。
【００５１】
本実施形態は、圧力又はコールドアイルからの風量を求める式については、簡単のため空調機の冷気風量の一次式と置いた。圧力、冷気風量いずれを用いる場合においても、さらに精密な推定モデル式を構築することで予測精度向上が見込まれ、よりきめ細やかな空調制御が可能となる。
【符号の説明】
【００５２】
１００、５００  ＩＣＴ機器冷却システム
１０２、５０２、８０７  上げ床
１０３、５０３  床下空間
１０４、５０４  下部天井
１０５、５０５  天井空間
１０６−１〜３、１０７−１〜３  暖気通風口
１１０−１〜３、５１０−１〜３  空調機
１２０−１〜３、５２０−１〜３  ＩＣＴラック群
１２１−１〜３、１２２−１〜３、５２１−１〜３、５２２−１〜３、８０１、８０２  ＩＣＴラック
１２３−１〜３、５２３−１〜３、８０３  コールドアイル
１３１−１〜３、５３１−１〜３  冷気
１３２−１〜３、１３３−１〜３  暖気
１３４−１〜３  ホットスポット
１２４−１〜３、５２４−１〜３、８０４  天板
１２５−１〜３、１２６−１〜３、５２５−１〜３、５２６−１〜３、８０５、８０６  側板
１２７−１〜３、５２７−１〜３、８０８  冷気通風口
５４１−１〜３  圧力センサ
５４２  空調制御装置
８１０  風量センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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