控制多個空氣轉移格柵的張開量的設備和方法

2023-05-11 14:41:01 3

專利名稱：控制多個空氣轉移格柵的張開量的設備和方法
技術領域：
此處討論的實施例涉及用於控制多個空氣轉移格柵(air transfergrille)的張 開量的設備和方法。
背景技術：
數據中心可以被配置為通過所使用的空氣轉移格柵(air transfergrille)(格 柵)從地板下的空間向支撐信息技術(IT)裝置的伺服器機架提供冷空氣。在上述數據中 心中，有這樣的趨勢，每個伺服器機架的發熱值隨著伺服器機架上所支撐的IT裝置的熱量 生成密度的增大而增大。因此，由於從IT設備的排氣的滲透而產生熱點等。這裡，將參考圖17來描述在數據中心觀測到的空氣流。如圖17中所示，數據中心 中所觀測到的空氣流包括從空調吹出並被吸入機架的空氣流(參見圖17中所示出的I )、 從空調吹出並被吸入空調的空氣流(參見圖17中所示出的II )、從機架釋放並被吸入空調 的空氣流(參見圖17中所示出的III)以及從機架釋放並被吸入機架的空氣流(參見圖17 中所示出的IV)。當大量空氣從機架排出並被傳遞到到機架的路徑使得空氣被吸入機架21中時， 由於從IT設備的排氣滲透產生熱點。用於降低從空調送出的空氣的溫度的方法和/或 向數據中心增加設施的方法已經可用作減少上述熱點的方法(參見日本專利申請特開 2008-185271號公報和日本專利申請特開2006-046671號公報以及日本專利申請特開 2002-6992號公報)。例如，用於增加空氣調節系統來降低從空調送出的空氣的溫度以降低 整個房間的溫度的方法和/或用於向一行機架的側部和/或機架的上部增加分隔的方法已 被用來降低由於排氣滲透而引發的熱點。順便提及，由於上述用於降低從空調送出的空氣的溫度的方法和/或上述用於向 數據中心增加設施的方法考慮降低空氣溫度，所以，消耗大量功率。此外，由於提供額外的 設施很費錢，所以，很難有效地冷卻機架。

發明內容
因此，本實施例某方面的一個目的是要在不增加功耗的情況下提供適量的空氣來 冷卻機架。根據實施例的一個方面，一種設備，用於控制安裝在房間內的多個空氣轉移格柵 的張開量，每一個空氣轉移格柵吹出由空調製冷的空氣，所述房間容納多個計算機，每一個 計算機具有進氣口並且基於所述每一個計算機的內部溫度來控制進入空氣的量，所述設備 包括存儲器，該存儲器用於存儲包括多個關係的第一信息，每一個關係是空氣轉移格柵之 一與從這一個格柵吸入空氣的至少一個計算機之間的關係；獲取單元，該獲取單元用於獲得第二信息，第二信息與每一個計算機的進入空氣 量相對應；確定單元，該確定單元用於基於第二信息來確定吹向每一個計算機的多個第一 目標量，用於基於多個第一目標量和被存儲在存儲器中的第一信息來確定從每一個空氣轉
5移格柵吹出的多個第二目標量，以使得每一個第一目標量的空氣被吹向每一個計算機，以 及用於基於這多個第二目標量來確定每一個空氣轉移格柵的多個張開量，使得從每一個格 柵吹出的量的每一個變成第二目標量中的每一個第二目標量；控制器，該控制器用於基於 每一個所確定的張開量來控制每一個張開量。


圖1是示出根據第一實施例的張開量控制設備的配置的框圖。圖2是示出根據第二實施例的張開量控制設備的配置的框圖。圖3示出機架21和格柵23的示例性布置。圖4示出機架21和格柵23的位置關係。圖5也示出機架21和格柵23的位置關係。圖6也示出機架21和格柵23的位置關係。圖7示出通過示例性計算確定的格柵風量。圖8示出每個格柵23的示例性目標風量。圖9A和圖9B示出仿真在每次格柵口徑比改變時被重複來使得仿真風量達到目標 格柵風量。圖10是圖示出通過根據第二實施例的張開量控制設備執行所有處理過程的流程 圖。圖11是圖示出通過根據第二實施例的張開量控制設備執行的目標格柵計算處理 過程的流程圖。圖12是圖示出通過根據第二實施例的張開量控制設備執行的目標格柵風量實現 判定處理過程的流程圖。圖13示出當格柵口徑比未被改進時獲得的機架21溫度。圖14示出當格柵口徑比被改進時獲得的機架21溫度。圖15示出當格柵口徑比被改進時獲得的機架21進入空氣溫度與當格柵口徑比未 被改進時獲得的機架21進入空氣溫度的比較。圖16示出執行格柵口徑比計算程序的計算機。圖17示出在空氣調節系統中觀測到的空氣流。
具體實施例方式以下，將參考附圖來詳細描述根據各個實施例的張開量控制設備、格柵口徑比計 算方法和格柵口徑比計算程序。[第一實施例]在以下各個實施例中，將描述根據第一實施例的張開量控制設備1的配置和處理 並且最後將描述第一實施例的優勢。首先，將參考圖1中所示的框圖來描述根據第一實施例的張開量控制設備1的配置。根據第一實施例的張開量控制設備1計算設置用於提供製冷空氣以冷卻機架21 的格柵的口徑比。具體地，張開量控制設備1包括目標格柵風量計算單元2、仿真單元3和格柵口徑比計算單元4。目標格柵風量計算單元2關於通過格柵送出的用來冷卻機架21的製冷空氣，計算 有關適合於冷卻機架21的目標格柵風量的信息。仿真單元3設置指定的格柵口徑比，基於所指定的格柵口徑比來執行仿真，並且 作為仿真結果，計算指示從格柵送到機架21的空氣的風量的仿真格柵風量信息。格柵口徑比計算單元4基於通過目標格柵風量計算單元2計算出的目標格柵風量 信息和通過仿真單元3計算出的仿真格柵風量信息之間的差，來計算目標格柵口徑比。因此，格柵口徑比計算單元1關於通過格柵送出的用來冷卻機架21的製冷空氣， 計算指示適合於冷卻機架21的風量的目標格柵風量信息。此外，張開量控制設備1設置指 定格柵口徑比，基於所指定的格柵口徑比信息來執行仿真，並且計算指示從格柵送到機架 21的空氣的風量的仿真格柵風量信息作為仿真結果。然後，張開量控制設備1基於目標格 柵風量信息與仿真格柵風量信息之間的差來計算目標格柵口徑比。因此，張開量控制設備1計算合適的格柵口徑比並且通過調節格柵布置、格柵口 徑比等來執行布局優化，使得製冷空氣被適當地送至機架21。結果，機架21可以被有效制 冷。[第二實施例]以下，將順次描述根據第二實施例的張開量控制設備10的配置和處理流程並且 最後將描述第二實施例的優勢。此外，在以下第二實施例中，例如，針對數據中心中在地板 下的空間設置的從空調22向機架21提供製冷空氣的各個格柵23，計算指示適合於冷卻機 架21的風量的目標格柵風量。[張開量控制設備的配置]首先，將參考圖2中所示的框圖來描述張開量控制設備10的配置。如圖2中所示， 上述張開量控制設備10包括輸入單元11、輸出單元12、控制單元13和存儲單元14。以下， 將描述通過上述各個單元執行的處理。輸入單元11被設置用於發送以下信息機架21布置信息、格柵23布置信息、有關 每個機架21的風量的信息、有關每個機架21的發熱值的信息、有關機架21的總風量的信 息、有關機架21的總發熱值的信息、有關空調22的總風量的信息等等，並且輸入單元11包 括鍵盤、滑鼠、麥克風等等。此外，輸出單元12外部地發送有關格柵口徑比的信息。存儲單元14存儲用於通過控制單元13來執行各種處理的數據和/或程序，並且 具體地包括初始格柵口徑比存儲單元14a，初始格柵口徑比存儲單元14a被配置用於存儲 有關用來執行第一仿真的指定格柵口徑比的信息作為初始值。控制單元13包括被設置用於存儲指定各種處理過程的程序和合適的數據的內部 存儲器。控制單元13基於上述合適的數據和程序來執行各種處理，並且具體包括目標格柵 風量計算單元l3a、仿真單元13b、風量確定單元13c、設置格柵口徑比計算單元13d和格柵 口徑比計算單元13e。目標格柵風量計算單元13a關於通過格柵23送出的用來冷卻機架21的製冷空 氣，計算適合於冷卻機架21的目標格柵風量。更具體而言，輸入單元11向目標格柵風量計 算單元13a發送機架21布置信息、格柵23布置信息、每個機架21的風量信息、每個機架21 的發熱值信息機架21的總風量信息、機架21的總發熱值信息(和/或空調22的總風量信息)等等。然後，目標格柵風量計算單元13a基於所發送的信息來計算目標格柵風量。這裡，將參考圖3、4、5、6、7和8來具體描述為了計算目標格柵風量而執行的處理。 首先，目標格柵風量計算單元13a計算每個格柵23對應於的機架21的數目。例如，目標格 柵風量計算單元13a確定指示機架21的坐標的機架坐標a[j，1]、指示格柵23的坐標的格 柵坐標b[i，l]和指示每個機架21的風量的機架風量x[i，l]。例如，在使用圖3中所示的示例性數據中心的情況中，坐標a[l，l]、a[2，l]、a[3， 1]等被設置成指示一行機架21的坐標的機架坐標。此外，坐標13[1，1]、13[2，1]、13[3， l]...b[6,1]被設置成指示一行格柵23的坐標的格柵坐標。圖3示出機架21的示例性布 置和格柵23的示例性布置。這裡，圖3是其中從空調22提供的製冷空氣從地板下的空間 流經格柵23使得製冷空氣被提供給機架21這樣的數據中心的俯視圖。然後，目標格柵風量計算單元13a計算在關於每個格柵23的值「i」確定的格柵坐 標b[i，l]和b[i+l，l]之間所示出的機架坐標a[j，l]的至少單個集合的數目「k」。這裡，將參考圖4、5和6來描述機架21和格柵23之間的位置關係。當如圖4中所 示，等式k = 0成立時，在格柵坐標b[i，l]和b[i+l，l]之間沒有任何機架坐標集。此外， 當等式k= 1成立時，在格柵坐標b[i，l]和b[i+l，l]之間沒有單個機架坐標集。在圖5中所示的示例中，在格柵23B
的兩端的格柵坐標之間存在至少兩個機 架坐標集，所以不等式2成立。此外，由於在格柵23B[1，1]的兩端的格柵坐標之間存 在單個機架坐標集，所以等式k= 1成立。此外，在格柵23B[2，1]的兩端的格柵坐標之間 存在至少兩個機架坐標集，所以不等式k > 2成立。類似地，在圖6中所示的示例中，在各個格柵23B
、B[l，l]、B[3，1]、B[4，1] 和B[6，l]的兩端的格柵坐標之間存在單個機架坐標集，所以等式k= 1成立。此外，由於 在各個格柵23B[2，1]和B[5，l]的兩端的格柵坐標之間不存在任何機架坐標集，所以等式 k = 0成立。這裡，目標格柵風量計算單元13a基於k的值來選擇適合於計算目標格柵23的計 算公式並且執行目標格柵23計算處理。例如，當k的值為0時，目標格柵風量計算單元13a 根據下式(1)來計算目標格柵風量y[j，l]。y[j, 1] = Kb[j + 1，l]_b[j，l])/(a[SUP+l，l]_a[INF，l])}*(Tc/Tr)*x[i， 1]... (1)BP,目標格柵風量計算單元13a基於在格柵坐標(圖4中的格柵坐標b[i，1]和 b[i+l，l])之間觀測到的格柵23寬度和在兩端的機架坐標(圖4中的機架坐標a[INF，l]和 a[SUP,l])之間觀測到的機架21寬度之比，來計算目標格柵風量y[j，l]。這裡，符號「Tc」 指示有關空調22的總風量的信息，而符號「Tr」指示有關機架21的總風量的信息。這裡，將基於圖7中所示的示例來具體描述上述配置。將描述計算格柵23的目標 風量空氣的方法，格柵23的兩端的格柵坐標為b [6，0]和b[5，0]，其中k的值為0。圖7被 設置來圖示出通過示例性計算確定的格柵風量。如圖7中所示，目標格柵風量計算單元13a 計算在機架坐標a[4，0]和a[3，0]之間所示出的機架21寬度「0. 6m」與在格柵坐標b [6，0] 和b [5，0]之間所示出的格柵23寬度「0. 4m，，之比。此外，計算出總機架風量「130. 32m7min」與總空調風量「200m7min」之比。上述 比值乘以機架風量「10. 86m7min」而計算出目標格柵風量「10. 60m7min」。
此外，當k的值為1時，目標格柵風量計算單元13a根據下式⑵來計算目標格柵 風量y[j，l]。這裡，目標格柵風量計算單元13a搜索與在兩端的格柵坐標之間所示出的機 架坐標的條件(示為「b[i，l] <a[t,l] <b[i+l，l]」)相匹配的機架坐標。當k的值為1 時，常量t具有單值並且等式MID = t成立。y[j, 1] = {(a[MID，l]_b[j，l])/(a[MID，l]-a[MID_l，l])}*(Tc/Tr)*x[MID_l， l] + {(a[MID, l]-b[j+l, l])/(a[MID+l, l]_a[MID，l])}*(Tc/Tr) *x [MID, 1]... (2)BP,目標格柵風量計算單元13a針對與在兩端的格柵坐標(圖4中的格柵坐標 b[i，l]和b[i+l，l])之間示出的機架坐標(圖4中的機架坐標a[MID，1])相對應的兩個機 架21的每一個，計算機架21寬度與格柵23寬度之比，並且基於這些比的總和來計算目標 格柵風量y[j，l]。這裡，將基於圖7中所示出的示例來具體描述上述配置。將描述用於計算格柵23 的目標風量的方法，格柵23兩端的格柵坐標為b[4，0]和b[5，0]，其中k的值為1。如圖7 中所示，目標格柵風量計算單元13a針對與在兩端的格柵坐標b [4，0]和b[5，0]之間示出 的機架坐標a[3，0]相對應的兩個機架21的每一個，計算機架21寬度與格柵23寬度之比。 這些比分別被示出為「0. 2m/0. 6m」和「0. 2/0. 6m」。然後，目標格柵風量計算單元13a將比「0. 2m/0. 6m」乘以總機架風量130. 32m3/ min與從空調風量200m7min之比以及機架風量「10.86m7min」。此外，目標格柵風量計算 單元13a將比「0. 2m/0. 6m」乘以總機架風量「 130. 32m7min」與總空調風量「200m7min」之 比以及機架風量「21.72m7min」。然後，目標格柵風量計算單元13a將通過這些相乘獲得的 值相加來計算出目標格柵風量「16. 39m7min」。此外，當k的值是2或更大時，目標格柵風量計算單元13a根據下式(3)來計算目 標格柵風量y[j，l]。這裡，目標格柵風量計算單元13a搜索與在兩端的格柵坐標之間示出 的機架坐標的條件(被示為「b[i，l] <a[t,l] <b[i+l，l]」)相匹配的機架坐標。當k的 值為2或更大時，常量t具有兩個值。在該情況中，常量t的最大值用符號「MAX」表示，並 且常量t的最小值用符號「MIN」表示。y[j, 1] = {{|a[MIN，l]_b[j，l] |/(a[MIN，l]-a[MIN-l，l])}*x[MIN_l，l]+… χ [MIN, 1]+—+χ [MAX-1,1]+—+ {| a [MAX, l]_b[j+l，1] /(a [MAX+1, l]-a [MAX, l])}*x[MAX， l]}*(Tc/Tr)... (3)S卩，根據圖4中所示的示例，目標格柵風量計算單元13a確定在兩端的格柵坐標 b[i，l]和b[i+l，l]之間示出的最小機架坐標a[MIN，l]和最大機架坐標a [MAX，1]。然後， 目標格柵風量計算單元13a將和最小機架坐標a[MIN，l]以及與它相鄰的坐標a[MIN_l，1] 相對應的機架21寬度與在格柵坐標b[i，l]和機架坐標a[MIN，l]之間所觀測到的寬度之 比，乘以機架風量x[MIN-l，1]。然後，目標格柵風量計算單元13a將和最大機架坐標a [MAX，1]以及與之相鄰的坐 標a[MAX+l，1]相對應的機架21寬度與在格柵坐標b [i+1，1]和機架坐標a [MAX，1]之間觀 測到的寬度之比，乘以機架風量χ [MAX，1]。然後，目標格柵風量計算單元13a將通過相乘得 到的值與機架風量x[MAX，l]到機架風量χ [MAX-1，1]相加。然後，目標格柵風量計算單元13a將上述相加得到的結果乘以Tc/Tr來計算出目標格柵風量y [j，1]。因此，如圖8中所示，目標格柵風量計算單元13a針對每個格柵23來計算和設置 目標格柵風量。圖8示出每個格柵23的示例性目標風量。此外，圖8是其中從空調22提 供的製冷空氣從地板下的空間流經格柵23使得製冷空氣被提供給機架21這樣的數據中心 的俯視圖。仿真單元13b設置指定的口徑比，基於所指定的口徑比信息來執行仿真，並且計 算指示從格柵23送至機架21的空氣的風量的仿真風量作為仿真的結果。此外，仿真單元 13b基於通過稍後將描述的設置格柵口徑比計算單元13d計算出的格柵口徑比來再次執行 仿真，並且計算出指示經過格柵23的空氣的風量的仿真風量作為仿真的結果。更具體而言，仿真單元13b設置格柵口徑比作為初始值，其中上述格柵口徑比的 數據被存儲在初始格柵口徑比存儲單元14a中，執行仿真，並且計算格柵風量作為仿真值。 然後，仿真單元13b根據下式(4)基於作為仿真結果獲得的格柵風量來計算壓力損耗AP0AP[j，l] = {r*K(0[j，l])*(y[j，l]/(S*0[j，l]))~2}/2 ... (4)這裡，符號「0[j，l]」表示當通過格柵23B[j，l]的風量y[j，l]被獲得時獲得的格 柵口徑比。符號「r」表示空氣密度，符號「S」表示格柵23面積，並且符號K(O)表示基于格 柵口徑比0確定的電阻係數。當使用多孔板時，根據下式(5)來計算電阻係數。Κ(χ) = (1/χ"2)*{0· 707*(1-χ)"0· 375+1-x} "2 ...(5)在接收到用來執行下一仿真的有關格柵口徑比0的信息之後，其中，該信息從設 置格柵口徑比計算單元13d發送，仿真單元13b基於所發送的格柵口徑比信息來再次執行 仿真。風量確定單元13c判斷目標格柵風量與所計算出的仿真風量之間的差值是否大 於或等於指定的閾值。更具體而言，風量確定單元13c將通過目標格柵風量計算單元13a 計算出的目標格柵風量與通過仿真單元13b計算出的仿真風量相比較，並且判斷仿真風量 與目標格柵風量之間的差值是否大於或等於指定的閾值。例如，作為為了判斷仿真風量與目標格柵風量之間的差值是否大於或等於指定的 閾值而執行的處理，風量確定單元13c根據下式(6)來計算目標格柵風量與仿真風量之間 的差的平均值，並且判斷所計算出的值是否大於或等於指定的閾值。Σ j，l /{(n-1)*(L-I)}… (6)當上述判斷的結果示出目標格柵風量與仿真風量之間的差大於或等於指定的閾 值時，風量確定單元13c通知設置格柵口徑比計算單元13d應當再次執行仿真。此外，當 上述判斷的結果示出目標格柵風量與仿真風量之間的差小於指定的閾值時，風量確定單元 13c通知格柵口徑比計算單元13e應當計算格柵口徑比信息。當判定目標格柵風量與仿真風量之間的差的值大於或等於指定的閾值時，設置格 柵口徑比計算單元13d基於目標格柵風量信息和仿真風量信息來計算為下一仿真設置的 格柵口徑比信息。即，在接收到從風量確定單元13c發送的指示應該再次執行仿真的通知 之後，設置格柵口徑比計算單元13d根據下式(7)來計算被用於執行下一次仿真的格柵口 徑比0，並且將計算結果通知仿真單元13b。更具體而言，設置格柵口徑比計算單元13d將 通過仿真設置的格柵口徑比信息、指示仿真結果的仿真風量信息和目標格柵風量代入式(7)來計算針對下一次仿真設置的格柵口徑比信息。這裡，符號「0[j，l]」表示當經過格柵 23B[j，l]的風量y[j，l]被獲得時獲得的格柵口徑比，並且風量y [j，l]表示目標格柵風 量，並且符號「0 [j，l]」表示針對下一次仿真設置的格柵口徑比。{r*K(0[j，l])*(y[j，l]/(S*0[j，l]))~2}/2 = {r*K(0 [j，l])*(y [j，l]/ (s*0 [j,l]))"2}/2 ... (7)S卩，設置格柵口徑比計算單元13d根據包括與仿真風量、目標格柵風量和當前格 柵口徑比相對應的變量的計算公式，來計算適合於實現目標格柵風量的格柵口徑比。這裡，根據圖9A和圖9B在所描述的處理，重複仿真來使得仿真風量達到目標格柵 風量。即，圖9A和圖9B示出格柵口徑比被改變，並且仿真被重複來使得仿真風量達到目標 格柵風量。如圖9A和圖9B中所示，仿真單元13b設置格柵口徑比的初始值(在圖9中，格 柵口徑比保持為55. 3% )並且執行第一仿真，其中該初始值的數據被存儲在初始格柵口徑 比存儲單元14a中。然後，仿真單元13b計算出仿真風量(如圖9A和圖9B中的仿真值所示)作為仿 真結果。例如，仿真單元13b通過計算確定格柵23E7的仿真風量是「8. 76m7min」。接著，設置格柵口徑比計算單元13d將仿真風量、目標格柵風量和當前的格柵口 徑比代入上述式(7)來計算用於執行下一仿真的格柵口徑比。例如，設置格柵口徑比計算 單元13d通過計算確定格柵23E7的用於執行下一仿真的格柵口徑比是「0. 65」。格柵口徑比計算單元13e基於目標格柵風量信息和仿真風量信息之間的差來計 算目標格柵口徑比。更具體而言，在接收到從風量確定單元13c發送的計算格柵口徑比信 息的指示之後，格柵口徑比計算單元13e外部地發送針對該仿真設置的格柵口徑比信息作 為目標口徑比信息。此後，仿真單元13b通過重複該仿真來優化格柵口徑比，使得仿真風量達到目標 格柵風量。如用圖9的下部中所示出的曲線圖所示，仿真風量隨著仿真被重複而達到目標 格柵風量。然後，當目標格柵風量與仿真風量之間的差的值在第四次仿真期間變得比閾值小 時，格柵口徑比計算單元13e外部地發送用於第四次仿真的格柵口徑比的數據來作為目標 口徑比的數據。例如，格柵口徑比計算單元13e外部地發送被示出為「0. 74」的數據來作為 格柵23E7的目標口徑比。[通過張開量控制設備執行的處理]接著參考圖10、11和12來描述通過根據第一實施例的張開量控制設備10執行的 處理。圖10是圖示出通過根據第二實施例張開量控制設備執行的所有處理過程的流程圖。 圖11是圖示出通過根據第二實施例張開量控制設備執行的目標格柵計算處理過程的流程 圖。圖12是圖示出通過根據第二實施例的張開量控制設備執行的目標格柵風量實現判定 處理過程的流程圖。如圖10中所示，張開量控制設備10發送例如有關機架21的熱量的信息(操作 S101)並且關於經過格柵23送出的用於冷卻機架21的製冷空氣來計算指示適合於冷卻機 架21的風量的目標格柵風量(操作S102)，稍後將參考圖11來描述。然後，張開量控制設備10將格柵口徑比設置為初始值，其中格柵口徑比的數據被 存儲在初始格柵口徑比存儲單元14a中(操作S103)，並且執行仿真(操作S104)。然後，張開量控制設備10執行目標格柵風量實現判定處理(操作S105)來判斷作為仿真結果獲 得的仿真風量與目標格柵風量之間的差的值是否大於或等於指定的閾值(稍後將參考圖 12來描述)，並且判斷是否結束仿真處理(操作S106)。當作為結果，判定仿真風量與目標格柵風量之間的差的值小於所指定的閾值並且 可以繼續仿真處理時(在操作S106處為否)，則張開量控制設備10根據包括仿真風量、目 標格柵風量和當前格柵口徑比作為變量的計算公式，來計算適合於實現目標格柵風量的格 柵口徑比(操作S107)。然後，張開量控制設備10基於所計算出的格柵口徑比來再次執行 仿真(操作S104)。此外，當判定作為仿真結果獲得的仿真風量與目標格柵風量之間的差的值大於或 等於指定的閾值並且結束仿真處理時(在操作S106處為是)，則張開量控制設備10外部地 發送用來執行仿真的格柵口徑比信息來作為目標口徑比信息(操作S108)。然後，將參考圖11來描述通過張開量控制設備10執行的目標格柵計算處理。如圖 11中所示，張開量控制設備10的目標格柵風量計算單元13a發送有關機架坐標、格柵坐標 和機架風量的信息(操作S201)，並且判定等式i = 0和k = 0成立，作為初始化處理(操 作 S202)。然後，目標格柵風量計算單元13a判斷值「i」是否小於或等於通過從機架21的總 數(用符號「m」指示)中減去「2」獲得值「m-2」(操作S203)。即，當值「 i 」大於值「m_2」 時(在操作S203處為否)，目標格柵風量計算單元13a判定數目「k」針對每個格柵23被計 算，並且結束該處理。此外，當值「i」小於值「m-2」時(在操作S203處為是)，目標格柵風量計算單元 13a判定等式LOW = b[i，l]和HIGH = b[i+l，l]成立(操作S204)，並且判定等式j = 0 成立(操作S205)。然後，目標格柵風量計算單元13a判斷值「j」是否小於或等於通過從格 柵23的總數(用符號「η」指示)減去「2」獲得的值「η-2」(操作S206)。當上述判斷的結果示出值「j」小於或等於值「η-2」時(在操作S206處為是)，目 標格柵風量計算單元13a判斷不等式LOW彡a[j，l]彡HIGH是否成立(操作S207)。S卩，目 標格柵風量計算單元13a判斷機架坐標a[j，l]是否落在等式LOW = b[i，1]到等式HIGH = b[i+l，l]的範圍以內。當上述判斷的結果示出不等式LOW彡a[j, 1]彡HIGH成立時(在操作S207處為 是)，目標格柵風量計算單元13a加上數目「k」的值(操作S208)，加上值「 j」(操作S209)， 並且重複為了判斷不等式LOW彡a[j，1]彡HIGH是否成立而執行的處理(從操作S206到 操作S209)。此外，當值「j」超過值「η-2」時(在操作S206處為否)，目標格柵風量計算單元 13a判定與單個格柵23相對應的機架21的數目「k」被計算出並且執行目標格柵計算處理。目標格柵風量計算單元13a判斷等式「k = 0」是否成立(操作S210)。當判定等 式「k = 0」成立時(在操作S210處為是)，目標格柵風量計算單元13a設置在不等式a[t， 1] <b[i，l]成立時常量t的最大數INF和在不等式a[t，l] <b[i，l]成立時常量t的最 小數SUP (操作S211)。然後，目標格柵風量計算單元13a根據上述式(1)來計算與在格柵 坐標之間觀測到的格柵23寬度與在兩端的機架坐標之間觀測到的機架21寬度之比相對應 的目標格柵風量y [j，1](操作S212)。
當判定等式「k = 0」不成立時(在操作S210處為否)，目標格柵風量計算單元13a 判斷等式「k= 1」是否成立(操作S213)。然後，目標格柵風量計算單元13a搜索在兩端的 格柵坐標之間示出的機架坐標的條件(被示出為「b[i，l] <a[t,l] <b[i+l，l]」)相匹配 的機架坐標a[t，1]，並且將常量t的值設置為MID(操作S214)。此後，目標格柵風量計算 單元13a根據上述式(2)來計算目標格柵風量y[j，l](操作S215)。此外，當判定等式「k= 1」不成立時(在操作S213處為否)，目標格柵風量計算單 元13a判定不等式「k ^ 2」成立(操作S216)。然後，目標格柵風量計算單元13a確定常量 t的最大值為MAX並且常量t的最小值為MIN(操作S217)。此後，目標格柵風量計算單元 13a根據上述式(3)來計算目標格柵風量y[j，l](操作S218)。此後，目標格柵風量計算單元13a外部地發送目標格柵風量y[j，l]的數據(操作 S219)，增加值「i」並且返回操作S203。這裡，當值「i」超過值「m-2」時(在操作S203處為 否)，目標格柵風量計算單元13a判定數目「k」針對每個格柵23被計算並且結束該處理。 上述操作針對每一行1被執行(其中，不等式0彡1彡L-I成立)。這裡，符號「L」表示總 的機架21行數。接著，將參考圖12描述目標格柵風量實現判定處理。如圖12中所示，張開量控制 設備10的仿真單元13b執行第N次仿真(操作S301)，並且外部地發送有關仿真風量的信 息作為仿真結果，其中仿真風量指示從格柵23送至機架21的空氣的風量(操作S302)。然後，風量確定單元13c將目標格柵風量與仿真風量相比較並且判斷仿真風量與 目標格柵風量之間的差的值是否大於或等於指定的閾值(操作S303)。當上述判斷的結果示出在目標格柵風量與仿真格柵風量之間的差的值大於或等 於指定的閾值時(在操作S303處為否)，仿真單元13b設置用來執行下一次仿真的格柵口 徑比，將值N增大「1」(操作S304)，並且返回操作S301。此外，當判定在目標格柵風量與仿 真格柵風量之間的差的值小於指定閾值時，目標格柵風量實現判定處理結束。[第一實施例的優勢]如上所述，張開量控制設備10關於從格柵送出的用於冷卻機架21的製冷空氣，計 算指示適合於冷卻機架21的空氣日記的目標格柵風量信息。此外，張開量控制設備10確 定指定的格柵口徑比，基於所指定的格柵口徑比來執行仿真，並且計算指示出從格柵送至 機架21的空氣的風量的仿真格柵風量信息來作為仿真結果。然後，張開量控制設備10基 於目標格柵風量信息與仿真格柵風量信息之間的差來計算目標格柵口徑比。因此，張開量控制設備10計算合適的格柵口徑比並且通過調節格柵23布置、格柵 口徑比等來執行布局優化，使得製冷空氣在機架21之間被適當地分布。結果，機架21可以 被有效地冷卻。這裡，將參考圖13和圖14來描述通過包括對格柵23布置、格柵口徑比等的調節 的布局優化獲得的機架21溫度。圖13示出格柵口徑比未被改進時空氣調節系統中獲得的 機架21溫度，而圖14示出格柵口徑比被改進時空氣調節系統中獲得的機架21溫度。圖13 中示例性地示出的空氣調節系統的吹風溫度和風量與圖14中示例性的示出的空氣調節系 統的那些相同。然而，圖14中示出的機架的溫度低於圖13中示出的機架的溫度。S卩，圖14 中所示的機架被有效地冷卻。更具體而言，如圖15中示例性地示出的，在目標格柵風量被 實現時獲得的機架21溫度低於在上述改進之前獲得的溫度，這意味著，機架21被有效地冷
13卻。此外，根據第一實施例，張開量控制設備10判斷目標格柵風量信息與仿真格柵風 量信息之間的差的值是否大於或等於指定閾值。當判定目標格柵風量信息與仿真格柵風量 信息之間的差的值大於或等於指定的閾值時，張開量控制設備10基於目標格柵風量信息 和仿真格柵風量信息來計算為下一次仿真設置的格柵口徑比信息。之後，張開量控制設備 10基於所計算出的格柵口徑比來再次執行仿真並且計算指示從格柵發送到機架21的風量 的仿真格柵風量信息作為仿真結果。當判定在所計算出的目標格柵風量信息與仿真格柵風 量信息之間的差的值小於指定的閾值時，設置格柵口徑比信息通過計算被確定為目標口徑 t匕fe胃、。因此，張開量控制設備10重複該仿真直到仿真格柵風量達到目標格柵風量為止， 以計算更合適的格柵口徑比。結果，獲得包括對格柵23布置、格柵口徑比等的調節的布局 優化，使得製冷空氣被適當地分布於在機架21之間。結果，機架21被有效地冷卻。此外，根據第一實施例，張開量控制設備10，基於機架21布置信息、格柵布置信 息、有關每個機架21的風量的信息、有關每個機架21的發熱值的信息、有關機架21的總風 量的信息、有關機架21的總發熱值的信息(和/或有關空調22的總風量的信息)等，計算 出目標格柵風量，使得合適的目標格柵風量被計算出。此外，根據第一實施例，張開量控制設備10基於機架21寬度與格柵23寬度之間 的比來計算目標格柵風量，使得合適的目標格柵風量可以基於機架21布置、機架21的大 小、格柵23布置和格柵23的大小來計算。(1)結束仿真處理的條件在上述第二實施例中，目標格柵風量和仿真風量被相互比較，並且當仿真風量與 目標格柵風量之間的差小於或等於指定的閾值時，仿真處理被結束。然而，可以在不限於第 二實施例的情況下實現第三實施例。例如，當基於作為仿真結果獲得格柵風量計算出的壓力損耗與基於作為之前的仿 真結果獲得的格柵風量計算出的壓力損耗之間的差的值小於或等於閾值時，張開量控制設 備10可以結束仿真處理。此外，當用於指定該仿真的格柵口徑比與用於執行之前的仿真的格柵口徑比之間 的差的值小於或等於指定的閾值時，張開量控制設備10可以結束仿真處理。因此，當判定基於目標格柵風量信息計算出的壓力損耗與基於仿真格柵風量信息 計算出的壓力損耗之間的差的值大於或等於指定的閾值時，張開量控制設備10基於目標 格柵風量信息和仿真格柵風量信息來計算為下一仿真設置的格柵口徑比信息。因此，該仿 真被重複直到獲得合適的壓力損耗為止，這樣通過計算可以獲得更合適的格柵口徑比。因此，當用來執行仿真的格柵口徑比與用來執行之前的仿真的格柵口徑比之間的 差的值小於或等於指定的閾值時，張開量控制設備10基於目標格柵風量信息和仿真格柵 風量信息來計算為下一仿真設置的格柵口徑比信息。因此，該仿真被重複直到格柵口徑比 的變化變得不重要為止，使得通過計算可以獲得更合適的格柵口徑比。(2)目標格柵風量計算此外，還可以考慮格柵23位置和/或機架21位置來計算目標格柵風量。例如，由 於排氣滲透通常發生在設置於機架21行的4個角落的機架21中，所以，可以針對上述機架21增大目標格柵風量。因此，考慮格柵23位置和/或機架21位置來計算目標格柵風量，這使得可以計算 合適的目標格柵風量。(3)系統配置等這各個裝置的組件在附圖中被功能性和概念性地示出，並且在物理上可以不像附 圖中所示那樣地配置。即，裝置的分布和/或集成的具體形式不限於附圖中所示出的那些， 並且全部或部分裝置可以根據各種負載和/或服務狀況而在功能上和/或實體上分布和/ 或集成在任意單元中。例如，目標格柵風量計算單元13a和仿真單元13b可以被集成。此 外，這些裝置中所執行的處理功能的所有部分或任意部分都可以通過CPU和/或通過CPU 來分析和執行的程序來實現，或者可以被實現為基於布線邏輯獲得的硬體。此外，在上述實施例中所闡明的處理過程中，所有或部分被自動執行的處理過程 可以被手動執行。另外，所有或部分被手動執行的處理過程可以根據已知的方法被自動執 行。此外，除了指定情況以外，上述實施例和/或附圖中示出的處理過程、控制過程、具體的 名稱以及包括各種數據和/或參數的信息可以任意改變。(4)程序順便提及，上述實施例中所闡明的各種處理過程可以通過計算機執行預定程序來 實現。因此，以下，將參考圖16來描述執行具有與上述實施例相同功能的程序的示例性計 算機。更具體而言，圖16示出執行格柵口徑比計算程序的計算機。如圖16中所示，被設置為張開量控制設備的計算機600包括經由總線650相互連 接的 HDD 610、RAM 620、ROM 630 和 CPU 640。ROM 630存儲具有與上述實施例相同的功能的格柵口徑比計算程序。S卩，如圖16 中所示，目標格柵風量計算程序631、仿真程序632、風量確定程序633、設置格柵口徑比計 算程序634和格柵口徑比計算程序635被預先存儲在ROM 630中。這裡，如在利用圖2中 所示的張開量控制設備10的組件的情況中一樣，程序631、632、633、634和635在適當時可 以被整合和/或被分布。此外，當CPU 640執行從ROM 630讀出的上述程序631至635時，如圖16中所示， 程序631至635用作目標格柵風量計算進程641、仿真進程642、風量確定進程643、設置格 柵口徑比計算進程644和格柵口徑比計算進程645。進程641至645對應於圖2中所示的 相應目標格柵風量計算單元13a、仿真單元13b、風量確定單元13c、設置格柵口徑比計算單 元13d和格柵口徑比計算單元13e。此外，初始格柵口徑比數據611被存儲在如圖16中所示的HDD 610中。初始格柵 口徑比數據611對應於圖2中所示的初始格柵口徑比存儲單元14a。在上述實施例中，計算口徑比。然而，可以計算其它張開量(例如，每個空氣轉移 格柵的張開空間)。這裡所敘述的所有示例和條件語言希望用於幫助讀者理解發明人為促進技術而 貢獻的發明和概念這樣的教學目的，並且應被理解為不限於這樣具體敘述的示例和條件， 也不限於與顯示該發明的優點和不足有關的說明書中這樣的示例的組織。儘管已經詳細描 述了本發明的實施例，但是應當理解，可以在不偏離本發明的精神和範圍的情況下進行各 種更改、替換和變更。
權利要求
一種用於控制安裝在房間內的多個空氣轉移格柵的張開量的設備，，每一個空氣轉移格柵吹出由空調製冷的空氣，所述房間容納多個機架，每一個機架安裝了多個計算機，每一個計算機具有進氣口並且基於所述每一個計算機的內部溫度來控制進入空氣的量，所述設備包括存儲器，所述存儲器用於存儲第一信息，所述第一信息包括所述空氣轉移格柵與所述機架的布局關係；確定單元，所述確定單元用於確定吹向所述每一個機架的多個第一目標量，用於基於所述多個第一目標量和被存儲在存儲器中的所述第一信息來確定從所述每一個空氣轉移格柵吹出的多個第二目標量，使得每個第一目標量的空氣被吹向所述每一個機架，以及，用於基於所述多個第二目標量來確定所述每一個空氣轉移格柵的多個張開量，使得從所述每一個格柵吹出的量的每一個變成所述第二目標量中的每一個第二目標量；以及控制器，所述控制器用於基於每一個所確定的張開量來控制所述空氣轉移格柵的每一個張開量。
2.根據權利要求1所述的設備，其中所述存儲器還存儲第二信息，所述第二信息表示所述多個計算機的進入空氣的量，這 些量與所述每個計算機的內部溫度相對應，以及確定單元基於從所述每個計算機獲得的溫度和被存儲在所述存儲器中的第二信息，來 確定吹向所述每一個機架的多個第一目標量。
3.根據權利要求1所述的設備，其中，所述確定單元確定所述張開量，使得所述每個機架的多個計算機的進入空氣量變得與 所述每個空氣轉移格柵的吹出量相適合。
4.根據權利要求1所述的設備，其中所述確定單元通過執行仿真處理來確定所述張開量。
5.根據權利要求1所述的設備，其中每個計算機的多個進氣口被布置在同一側，所述多個機架被布置在一行中，所述多個空氣轉移格柵與所述機架行並列布置，並且每個機架的行方向的寬度與所述每個空氣轉移格柵的行方向的寬度不同，並且被存儲在所述存儲器中的信息中的布局關係是在相對位置處的所述空氣轉移格柵與 所述機架之間的關係。
6.一種方法，用於控制安裝在房間內的多個空氣轉移格柵的張開量，每一個空氣轉移 格柵吹出由空調製冷的空氣，所述房間容納多個機架，每一個機架安裝了多個計算機，每一 個計算機具有進氣口並且基於所述每一個計算機的內部溫度來控制進入空氣的量，所述方 法包括確定吹向所述每一個機架的多個第一目標量；基於所述多個第一目標量和被存儲在存儲器中的第一信息來確定從所述每一個空氣 轉移格柵吹出的多個第二目標量，使得每個所述第一目標量的空氣被吹向所述每一個機 架，所述第一信息包括所述空氣轉移格柵與所述機架之間的布局關係；基於所述多個第二目標量來確定所述每一個空氣轉移格柵的多個張開量，使得從所述每一個格柵吹出的量的每一個變成所述第二目標量中的每一個第二目標量；以及 基於每一個所確定的張開量來控制所述空氣轉移格柵的每一個張開量。
7.根據權利要求6所述的方法，其中所述存儲器還存儲第二信息，所述第二信息表示所述多個計算機的進入空氣的量，這 些量與所述每個計算機的內部溫度相對應，所述確定步驟基於從所述每個計算機獲得的溫度和被存儲在所述存儲器中的第二信 息，來確定吹向所述每一個機架的多個第一目標量。
8.根據權利要求6所述的方法，其中所述確定步驟確定所述張開量，使得所述每個機架的多個計算機的進入空氣量變得與 所述每個空氣轉移格柵的吹出量相適合。
9.根據權利要求6所述的方法，其中所述確定步驟通過執行仿真處理來確定所述張開量。
10.根據權利要求6所述的方法，其中每個計算機的多個進氣口被布置在同一側，所述多個機架被布置在一行中，所述多個空氣轉移格柵與所述機架行並列布置，並且每個機架的行方向的寬度與所述每個空氣轉移格柵的行方向的寬度不同，並且 被存儲在所述存儲器中的信息中的布局關係是在相對位置處的所述空氣轉移格柵與 所述機架之間的關係。
11.一種計算機可讀記錄介質，存儲用於控制安裝在房間內的多個空氣轉移格柵的張 開量的電腦程式，每一個空氣轉移格柵吹出由空調製冷的空氣，所述房間容納多個機架， 每一個機架安裝了多個計算機，每一個計算機具有進氣口並且基於所述每一個計算機的內 部溫度來控制進入空氣的量，所述電腦程式被設計為使得處理器執行以下步驟確定吹向所述每一個機架的多個第一目標量；基於所述多個第一目標量和被存儲在存儲器中的第一信息來確定從所述每一個空氣 轉移格柵吹出的多個第二目標量，使得每個所述第一目標量的空氣被吹向所述每一個機 架，所述第一信息包括所述空氣轉移格柵與所述機架之間的布局關係；基於所述多個第二目標量來確定所述每一個空氣轉移格柵的多個張開量，使得從所述 每一個格柵吹出的量的每一個變成所述第二目標量中的每一個第二目標量； 基於每一個所確定的張開量來控制所述空氣轉移格柵的每一個張開量。
12.根據權利要求11所述的計算機可讀記錄介質，其中所述存儲器還存儲第二信息，所述第二信息表示所述多個計算機的進入空氣的量，這 些量與所述每個計算機的內部溫度相對應，以及所述確定步驟基於從所述每個計算機獲得的溫度和被存儲在所述存儲器中的第二信 息，來確定吹向所述每一個機架的多個第一目標量。
13.根據權利要求11所述的計算機可讀記錄介質，其中所述確定步驟確定所述張開量，使得所述每個機架的多個計算機的進入空氣量變得與 所述每個空氣轉移格柵的吹出量相適合。
14.根據權利要求11所述的計算機可讀記錄介質，其中所述確定步驟通過執行仿真處理來確定所述張開量。
15.根據權利要求11所述的計算機可讀記錄介質，其中每個計算機的多個進氣口被布置在同一側，所述多個機架被布置在一行中，所述多個空氣轉移格柵與所述機架行並列布置，並且每個機架的行方向的寬度與所述每個空氣轉移格柵的行方向的寬度不同，並且 被存儲在所述存儲器中的信息中的布局關係是在相對位置處的所述空氣轉移格柵與 所述機架之間的關係。
全文摘要
本發明公開了控制多個空氣轉移格柵的張開量的設備和方法。該設備用於控制安裝在房間內的多個空氣轉移格柵的張開量，包括確定單元，所述確定單元用於確定吹向每一個機架的第一目標量，用於基於第一目標量來確定從所述每一個空氣轉移格柵吹出的第二目標量，使得每個第一目標量的空氣被吹向每個機架，以及，用於基於多個第二目標量來確定每一個空氣轉移格柵的張開量，使得從每一個格柵吹出的量的每一個變成第二目標量中的每一個第二目標量，以及用於基於每一個所確定的張開量來控制空氣轉移格柵的每一個張開量。
文檔編號F24F11/00GK101893306SQ20101018430
公開日2010年11月24日 申請日期2010年5月21日 優先權日2009年5月21日
發明者大庭雄次, 山岡伸嘉, 齋藤精一, 植田晃, 永松鬱朗, 浦木靖司, 石峰潤一, 勝井忠士, 鈴木正博 申請人:富士通株式會社