JP6804735B2 - サーバ室用空調システム - Google Patents
サーバ室用空調システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6804735B2 JP6804735B2 JP2017009364A JP2017009364A JP6804735B2 JP 6804735 B2 JP6804735 B2 JP 6804735B2 JP 2017009364 A JP2017009364 A JP 2017009364A JP 2017009364 A JP2017009364 A JP 2017009364A JP 6804735 B2 JP6804735 B2 JP 6804735B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- room
- server
- air conditioner
- air conditioning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
Landscapes
- Central Air Conditioning (AREA)
- Ventilation (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
メカニカルフロアから供給される冷気は、グレーチングを介してサーバフロアに供給されて多数のサーバを冷却し、熱交換した後の還気はサーバ室の側部に設けた主空調機に供給されて冷気に換気してメカニカルフロアに吹き出すことで強制循環している。
また、特許文献2に記載されたサーバ室用空調システムは、空調機械室に設置された空調機でサーバ室と無停電電源装置室の空調を兼用しているため、無停電電源装置の発熱を処理することで給気の温度が上昇し、サーバ室に設置したサーバが高負荷である場合に冷却効率が低下するという問題がある。
本発明によるサーバ室用空調システムは三層構造にしたので全体を省スペース化できる上に、第二の空調機から供給される空調空気は第二機械室に設置された装置を適正温度に調整して第一機械室に供給すると共に、第一の空調機から空調空気を第一機械室に供給し、これらの空調空気を一部ミキシングする等してサーバ室に供給することでサーバを適正温度に調整できる。
また、前記サーバ室に供給された前記第一空調空気および前記第二空調空気は、給気回収路を経由して前記第一の空調機または前記第二の空調機に戻る閉鎖ループによる循環空調が行われていてもよい。
空調機械室の配線によって無停電電源装置とサーバを導通させることで最短ルートの電源供給を達成でき、また、配管を通る冷却水をサーバに供給することで最短ルートで水冷できる。
サーバ室と空調機械室と無停電電源装置室とを三層に分けることで各動線を分離できるため各フロア毎にメンテナンスを行えて高いセキュリティを達成できる。
第二の空調機の空調空気によって無停電電源装置室の無停電電源装置を温度調整することで空調機械室に流れ込む空調空気の温度が調整され、第一の空調機から供給される空調空気の温度と調和されている。
第二の空調機の空調空気で無停電電源装置の温度調整を行うことで温度変化し、この空調空気を空調機械室に供給して更にサーバ室のサーバの温度調整を行うカスケード空調方式を採用したため効率的であり、二酸化炭素の排出量や空調機の設置台数を削減できる。しかも、第一の空調機からの空調温度を空調機械室からサーバ室に供給できるため、高負荷なサーバであっても効率的に温度調整できる。
なお、無停電電源装置室と空調機械室を連通する空調空気の導入口が、第二の空調機から無停電電源装置を挟んで対向する位置に形成されていることが好ましい。
サーバ室に高負荷なサーバが設置されていても空調機械室に別個の空調機を増設することで効率よくサーバの温度調整を行える。
図1及び図2は本発明の実施形態による建物1の空調システム2を示すものである。この建物1の空調システム2は三層構造になっている。最下層の部屋に空調機4と無停電電源装置(以下、UPSという)5が設置された無停電電源装置室(以下、UPS室という)6が設けられている。UPS室6の上層には例えば床スラブ7を介して空調機械室8が設置されている。この空調機械室8には、空調機4と配線10及び配管11が設置されている。
また、空調機械室8の上層には例えばグレーチング13等の床面を介してサーバ室14が設置されている。サーバ室14内には多数のサーバ12が収納されたサーバラック15が複数配列されている。
そのため、本実施形態による空調システム2は上下方向にUPS室6と空調機械室8とサーバ室14を積層させた3層構造からなるトリプル空調システムを構成する。
サーバ室14の天井14aには建物1の外気に排気する排気ダクト20が設置され、天井空間18内に流入した空調空気の一部を外気に排気可能である。建物1の屋根部分には外気を取り込んで暖気を冷却するための吸気ダクト21が設置されている。
なお、サーバ室14におけるサーバラック15の上方に天井面17を設置しなくてもよい。この場合には、サーバラック15の上面とサーバ室14の天井14aとの間の空間が天井空間18となる。天井空間18では、サーバ12を冷却して温度上昇した空調空気の一部が排気ダクト20から外気に排出され、残りの空調空気は後述する給気回収路25に送られる。
また、空調システム2において、UPS5とサーバ12は起動状態で発熱し、特にサーバ12はUPS5よりも高温に発熱する。高温状態が継続すると機器の故障につながるため、UPS5及びサーバ12は適正温度に保持するために冷却が必要である。
そして、給気回収路25におけるUPS室6との仕切り壁24aには、UPS室6内に冷気からなる空調空気を吐出する空調機4(以下、空調機4Aという)が仕切り壁24aに沿って所定台数設置され、吹出し口がUPS室6内に開口している。同様に、給気回収路25における空調機械室8との仕切り壁24bには、空調機械室8内に冷気からなる空調空気を吐出する空調機4(以下、空調機4Bという)が仕切り壁24bに沿って所定台数設置され、吹出し口が空調機械室8内に開口している。
なお、空調機械室の床スラブ7に冷却水が流れる配管11を配設したことで、床スラブ7を防水フロアとした。そして、UPS5とサーバ12を接続する配線10は床スラブ7に貫通孔を形成して挿通させればよい。
本実施形態による空調システム2では、ITエンジニアと設備エンジニアの作業エリアを明確に区別することができ、UPS室6と空調機械室8とサーバ室14とで作業エリアを区画したためメンテナンス性と高いセキュリティを確保できる。
図1において、サーバ室14に設置されたサーバ12の一部が高負荷サーバ12を収納した高負荷のサーバラック15Aである場合、この高負荷のサーバラック15Aに対向する階下の空調機械室8内で床スラブ7上に追加の空調機4Cを増設することができる。この場合、高負荷のサーバラック15Aに対して階下の追加の空調機4Cによってグレーチング13を介して直接冷気を送風して冷却することで冷却効率を向上できる。
そしてサーバラック15を通過した空調空気は熱交換して暖気となり、ホットアイル33である反対側の空間に排出されて天井面17の開口を通して天井空間18に送られ、その多くは循環空気として給気回収路25に供給される。また、一部の余剰の暖気は排気ダクト20を通して外気に放出される。
しかも、空調機械室8の仕切り壁24bに設置した空調機4Bから供給される冷気としての空調空気もグレーチング13の穴を介してサーバ室14に送られてサーバ12を直接冷却する。これによって、冷気の空調空気を分散供給することができて、高負荷なサーバ12であっても効率的且つ確実に冷却処理できる。
この場合、サーバ室14で多数のサーバ12を冷却して熱交換した空調空気である暖気を外気に放出することなく、天井空間18から給気回収路25で回収してUPS室6の空調機4Aと空調機械室8の空調機4Bに循環させる。
このような循環空調とすることで抵抗の少ない空調空気の流れを形成できるため、空調機4Aや空調機4Bにおける搬送動力を低減することができる。
しかも、サーバ12として一部に他より高負荷のサーバ12を設置した場合でも、階下の空調機械室8の床スラブ7上に追加の空調機4Cを増設できるため、柔軟に対応できる。また、サーバ12として将来的にスーパーコンピュータ等を設置した場合でも階下の配管11を接続して効率的に水冷することができる。
図3は図1に示す空調システム2におけるサーバ室14の要部構成を示す図であり、格子状に組んだ根太29の上部に床面30が設置されている。床面30上に例えば多数の高負荷のサーバ12を収納したサーバラック15が複数配列されており、サーバラック15の列の間に空間が形成されている。この空間はグレーチング13の穴から冷気の空調空気が供給されるコールドアイル32とサーバラック15を通過して熱交換した暖気の空調空気が排出されるホットアイル33とがサーバラック15を挟んで交互に形成されている。なお、ホットアイル33の両側のサーバラック15の上部には天井面17から仕切壁面34が垂下しており、ホットアイル33をコールドアイル32と仕切っている。
図4はサーバ室14の床面30を示すものであり、床面30は格子状に配設された根太29の上部に鉄骨からなる複数本、例えば3本の架台35が平行に延びるレール部として所定間隔で設置されている。これらの架台35は架台35a、35b、35cであり、架台35aと35bの間隔が比較的広く、架台35bと架台35cの間隔が狭く設定されている。
架台35はサーバラック15を支持するものであり、3本のうちの2本の架台35でサーバラック15を固定支持している。図5に示すように、本実施形態では架台35aと隣接する架台35bとでサーバラック15の下面を固定しているが、サーバラック15の長さが比較的大きい場合には架台35aと架台35cとでサーバラック15の下面を固定することができる。なお、サーバラック15の下面には走行用の車輪が設置されている。
図5及び図6は根太29に取り付けた架台35とサーバラック15とを連結部材36で固定する連結構造を示すものである。図5は図3のA部拡大図であり、図6は図5に示す連結構造を直交する方向から見た図である。
2本の固定ボルト41の間にブラケット43を固定するための無頭の締め付けボルト46が固定プレート39に捩じ込まれ、この締め付けボルト46にナット42が締め込まれている。
なお、1本の架台35にサーバラック15の下面の2カ所の支柱47を連結部材36で固定し、2本の架台35a、35bでサーバラック15の下面の4カ所の角部と連結部材36によって固定する。
そして、図5に示すように、2本の架台35a、35bにサーバラック15が固定された状態で、架台35a、35bの間には例えば網目がなく軽量で薄層の簡易な床パネル48としてファインフロアが設置されている。また、架台35a、35bに固定したサーバラック15の一方側の空間がコールドアイル32である場合には、その床面30は空調空気を通過させるために例えば網目を有するグレーチング13が設置され、他方側の空間がホットアイル33である場合にはその床面30に簡易な床パネル48が設置されている。
これに対して本実施形態では、サーバラック15の荷重は鉄骨からなる架台35a、35bで受ける構造であるため、その他の領域では荷重がかからないのでグレーチング13以外の床面30に簡易な床パネル48等を設置できる。そのため、サーバ室14の床面30のコストが低廉になり、設置が容易である。しかも、通常、フリーアクセスフロアで床面30を構成するところ、鉄骨製の架台35で組むことによって地震時の揺れの増幅を低減できるため、サーバラック15を設置した床面30の水平加速度を抑えることができる。
また、サーバラック15を固定する架台35は必ずしも3本設置する必要はなく、サーバラック15の寸法が予め決定されている場合等には2本の架台35が設置されていればよい。なお、本発明において、空調機械室8の空調機4Bは第一の空調機であり、UPS室6の空調機4Aは第二の空調機である。
4、4A、4B 空調機
5 無停電電源装置(UPS)
6 無停電電源装置室(UPS室)
7 床スラブ
8 空調機械室
11 配管
12 サーバ
13 グレーチング
14 サーバ室
15 サーバラック
25 給気回収路
28 導入口
35,35a、35b、35c 架台
36 連結部材
39 固定プレート
40 下部プレート
41 固定ボルト
42 ナット
43 ブラケット
46 締め付けボルト
Claims (5)
- 多数のサーバを収納したサーバラックを設置したサーバ室を対象とするサーバ室用空調システムであって、
前記サーバ室と、
前記サーバ室の下層に設けられていて第一の空調機を設置した第一機械室と、
前記第一機械室の下層に設けられていて第二の空調機を設置した第二機械室と、
を有する三層構造を備え、
前記第一機械室と第二機械室は人が入れる高さ空間を有しており、前記第一の空調機及び第二の空調機から供給する空調空気によって前記サーバ室の空調を行うようにしており、
前記サーバ室と前記第一機械室と前記第二機械室とは動線がそれぞれ分離され、
前記第一の空調機で前記第一機械室を冷却した第一空調空気は階上の前記第二機械室に供給され、前記第二の空調機で前記第二機械室を冷却した第二空調空気は前記第一空調空気とともに階上の前記サーバ室に供給されて前記サーバを冷却するカスケード空調が行われることを特徴とするサーバ室用空調システム。 - 前記サーバ室に供給された前記第一空調空気および前記第二空調空気は、給気回収路を経由して前記第一の空調機または前記第二の空調機に戻る閉鎖ループによる循環空調が行われる請求項1に記載されたサーバ室用空調システム。
- 前記第二の空調機から供給される空調空気は前記第一の空調機から供給される空調空気より低温に設定されている請求項1または2に記載されたサーバ室用空調システム。
- 前記第一機械室は配線と配管が設置された空調機械室であり、
前記第二機械室は無停電電源装置が設置された無停電電源装置室である請求項1から3の何れか1項に記載されたサーバ室用空調システム。 - 前記空調機械室には前記サーバ室に設置した特定の前記サーバに対向する位置に別個の空調機を増設した請求項4に記載されたサーバ室用空調システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017009364A JP6804735B2 (ja) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | サーバ室用空調システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017009364A JP6804735B2 (ja) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | サーバ室用空調システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018120275A JP2018120275A (ja) | 2018-08-02 |
JP6804735B2 true JP6804735B2 (ja) | 2020-12-23 |
Family
ID=63045132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017009364A Active JP6804735B2 (ja) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | サーバ室用空調システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6804735B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020021386A (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 清水建設株式会社 | サーバ室用空調システムおよびデータセンター |
JP2020080117A (ja) * | 2018-11-14 | 2020-05-28 | 清水建設株式会社 | サーバ室用空調システム |
EP3747264A1 (en) * | 2019-06-03 | 2020-12-09 | Bühler Insect Technology Solutions AG | Climate system |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0207382D0 (en) * | 2002-03-28 | 2002-05-08 | Holland Heating Uk Ltd | Computer cabinet |
JP5377193B2 (ja) * | 2009-09-25 | 2013-12-25 | 株式会社野村総合研究所 | データセンターのフロア構造およびデータセンター |
JP5516961B2 (ja) * | 2010-04-07 | 2014-06-11 | 清水建設株式会社 | サーバ室用空調システム |
JP2012078056A (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-19 | Shimizu Corp | サーバ室用空調システム |
JP2013245913A (ja) * | 2012-05-29 | 2013-12-09 | Shimizu Corp | サーバー室の空調設備 |
JP6325242B2 (ja) * | 2013-12-10 | 2018-05-16 | 高砂熱学工業株式会社 | 情報通信機器を収容した室の空調システム |
-
2017
- 2017-01-23 JP JP2017009364A patent/JP6804735B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018120275A (ja) | 2018-08-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8233270B2 (en) | Modular data center | |
JP5500528B2 (ja) | ユニット型データセンター | |
US8266921B2 (en) | Data center | |
JP4648966B2 (ja) | データセンタ | |
JP5296457B2 (ja) | 空調システム | |
JP6804735B2 (ja) | サーバ室用空調システム | |
JP5390147B2 (ja) | 高密度熱負荷室用空調システム | |
JP5331384B2 (ja) | サーバ室の空調システム | |
JP5517764B2 (ja) | 高負荷空調システム | |
JP6180151B2 (ja) | 空調システム | |
JP6309783B2 (ja) | 空調システム | |
US20170318705A1 (en) | Method and arrangement for air-conditioning a cold aisle | |
JP2013142522A (ja) | モジュール型顕熱処理装置および空調システム | |
JP5292557B2 (ja) | データセンタ | |
JP6525826B2 (ja) | データセンターの空調システム | |
JP2011129149A (ja) | データセンタ | |
JP6859889B2 (ja) | サーバシステム及びサーバルーム | |
JP6666453B2 (ja) | モジュール型データセンタのためのシステムおよび方法 | |
JP6468704B2 (ja) | 構造物 | |
JP2013228161A (ja) | サーバ室の空調設備 | |
US11032948B1 (en) | Pre-fabricated mechanical and electrical distribution infrastructure system | |
JP6930169B2 (ja) | 建物構造 | |
JP2011129008A (ja) | 発熱機器用のラック空調装置ユニット及びラック空調装置 | |
JP6129618B2 (ja) | 空調システム | |
JP4683162B2 (ja) | データセンタ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181005 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191223 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200825 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200826 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201020 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201104 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201119 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6804735 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |