控制多个空气转移格栅的张开量的设备和方法

专利名称：控制多个空气转移格栅的张开量的设备和方法
技术领域：
此处讨论的实施例涉及用于控制多个空气转移格栅(air transfergrille)的张 开量的设备和方法。
背景技术：
数据中心可以被配置为通过所使用的空气转移格栅(air transfergrille)(格 栅)从地板下的空间向支撑信息技术(IT)装置的服务器机架提供冷空气。在上述数据中 心中，有这样的趋势，每个服务器机架的发热值随着服务器机架上所支撑的IT装置的热量 生成密度的增大而增大。因此，由于从IT设备的排气的渗透而产生热点等。这里，将参考图17来描述在数据中心观测到的空气流。如图17中所示，数据中心 中所观测到的空气流包括从空调吹出并被吸入机架的空气流(参见图17中所示出的I )、 从空调吹出并被吸入空调的空气流(参见图17中所示出的II )、从机架释放并被吸入空调 的空气流(参见图17中所示出的III)以及从机架释放并被吸入机架的空气流(参见图17 中所示出的IV)。当大量空气从机架排出并被传递到到机架的路径使得空气被吸入机架21中时， 由于从IT设备的排气渗透产生热点。用于降低从空调送出的空气的温度的方法和/或 向数据中心增加设施的方法已经可用作减少上述热点的方法(参见日本专利申请特开 2008-185271号公报和日本专利申请特开2006-046671号公报以及日本专利申请特开 2002-6992号公报)。例如，用于增加空气调节系统来降低从空调送出的空气的温度以降低 整个房间的温度的方法和/或用于向一行机架的侧部和/或机架的上部增加分隔的方法已 被用来降低由于排气渗透而引发的热点。顺便提及，由于上述用于降低从空调送出的空气的温度的方法和/或上述用于向 数据中心增加设施的方法考虑降低空气温度，所以，消耗大量功率。此外，由于提供额外的 设施很费钱，所以，很难有效地冷却机架。

发明内容
因此，本实施例某方面的一个目的是要在不增加功耗的情况下提供适量的空气来 冷却机架。根据实施例的一个方面，一种设备，用于控制安装在房间内的多个空气转移格栅 的张开量，每一个空气转移格栅吹出由空调制冷的空气，所述房间容纳多个计算机，每一个 计算机具有进气口并且基于所述每一个计算机的内部温度来控制进入空气的量，所述设备 包括存储器，该存储器用于存储包括多个关系的第一信息，每一个关系是空气转移格栅之 一与从这一个格栅吸入空气的至少一个计算机之间的关系；获取单元，该获取单元用于获得第二信息，第二信息与每一个计算机的进入空气 量相对应；确定单元，该确定单元用于基于第二信息来确定吹向每一个计算机的多个第一 目标量，用于基于多个第一目标量和被存储在存储器中的第一信息来确定从每一个空气转
5移格栅吹出的多个第二目标量，以使得每一个第一目标量的空气被吹向每一个计算机，以 及用于基于这多个第二目标量来确定每一个空气转移格栅的多个张开量，使得从每一个格 栅吹出的量的每一个变成第二目标量中的每一个第二目标量；控制器，该控制器用于基于 每一个所确定的张开量来控制每一个张开量。


图1是示出根据第一实施例的张开量控制设备的配置的框图。图2是示出根据第二实施例的张开量控制设备的配置的框图。图3示出机架21和格栅23的示例性布置。图4示出机架21和格栅23的位置关系。图5也示出机架21和格栅23的位置关系。图6也示出机架21和格栅23的位置关系。图7示出通过示例性计算确定的格栅风量。图8示出每个格栅23的示例性目标风量。图9A和图9B示出仿真在每次格栅口径比改变时被重复来使得仿真风量达到目标 格栅风量。图10是图示出通过根据第二实施例的张开量控制设备执行所有处理过程的流程 图。图11是图示出通过根据第二实施例的张开量控制设备执行的目标格栅计算处理 过程的流程图。图12是图示出通过根据第二实施例的张开量控制设备执行的目标格栅风量实现 判定处理过程的流程图。图13示出当格栅口径比未被改进时获得的机架21温度。图14示出当格栅口径比被改进时获得的机架21温度。图15示出当格栅口径比被改进时获得的机架21进入空气温度与当格栅口径比未 被改进时获得的机架21进入空气温度的比较。图16示出执行格栅口径比计算程序的计算机。图17示出在空气调节系统中观测到的空气流。
具体实施例方式以下，将参考附图来详细描述根据各个实施例的张开量控制设备、格栅口径比计 算方法和格栅口径比计算程序。[第一实施例]在以下各个实施例中，将描述根据第一实施例的张开量控制设备1的配置和处理 并且最后将描述第一实施例的优势。首先，将参考图1中所示的框图来描述根据第一实施例的张开量控制设备1的配置。根据第一实施例的张开量控制设备1计算设置用于提供制冷空气以冷却机架21 的格栅的口径比。具体地，张开量控制设备1包括目标格栅风量计算单元2、仿真单元3和格栅口径比计算单元4。目标格栅风量计算单元2关于通过格栅送出的用来冷却机架21的制冷空气，计算 有关适合于冷却机架21的目标格栅风量的信息。仿真单元3设置指定的格栅口径比，基于所指定的格栅口径比来执行仿真，并且 作为仿真结果，计算指示从格栅送到机架21的空气的风量的仿真格栅风量信息。格栅口径比计算单元4基于通过目标格栅风量计算单元2计算出的目标格栅风量 信息和通过仿真单元3计算出的仿真格栅风量信息之间的差，来计算目标格栅口径比。因此，格栅口径比计算单元1关于通过格栅送出的用来冷却机架21的制冷空气， 计算指示适合于冷却机架21的风量的目标格栅风量信息。此外，张开量控制设备1设置指 定格栅口径比，基于所指定的格栅口径比信息来执行仿真，并且计算指示从格栅送到机架 21的空气的风量的仿真格栅风量信息作为仿真结果。然后，张开量控制设备1基于目标格 栅风量信息与仿真格栅风量信息之间的差来计算目标格栅口径比。因此，张开量控制设备1计算合适的格栅口径比并且通过调节格栅布置、格栅口 径比等来执行布局优化，使得制冷空气被适当地送至机架21。结果，机架21可以被有效制 冷。[第二实施例]以下，将顺次描述根据第二实施例的张开量控制设备10的配置和处理流程并且 最后将描述第二实施例的优势。此外，在以下第二实施例中，例如，针对数据中心中在地板 下的空间设置的从空调22向机架21提供制冷空气的各个格栅23，计算指示适合于冷却机 架21的风量的目标格栅风量。[张开量控制设备的配置]首先，将参考图2中所示的框图来描述张开量控制设备10的配置。如图2中所示， 上述张开量控制设备10包括输入单元11、输出单元12、控制单元13和存储单元14。以下， 将描述通过上述各个单元执行的处理。输入单元11被设置用于发送以下信息机架21布置信息、格栅23布置信息、有关 每个机架21的风量的信息、有关每个机架21的发热值的信息、有关机架21的总风量的信 息、有关机架21的总发热值的信息、有关空调22的总风量的信息等等，并且输入单元11包 括键盘、鼠标、麦克风等等。此外，输出单元12外部地发送有关格栅口径比的信息。存储单元14存储用于通过控制单元13来执行各种处理的数据和/或程序，并且 具体地包括初始格栅口径比存储单元14a，初始格栅口径比存储单元14a被配置用于存储 有关用来执行第一仿真的指定格栅口径比的信息作为初始值。控制单元13包括被设置用于存储指定各种处理过程的程序和合适的数据的内部 存储器。控制单元13基于上述合适的数据和程序来执行各种处理，并且具体包括目标格栅 风量计算单元l3a、仿真单元13b、风量确定单元13c、设置格栅口径比计算单元13d和格栅 口径比计算单元13e。目标格栅风量计算单元13a关于通过格栅23送出的用来冷却机架21的制冷空 气，计算适合于冷却机架21的目标格栅风量。更具体而言，输入单元11向目标格栅风量计 算单元13a发送机架21布置信息、格栅23布置信息、每个机架21的风量信息、每个机架21 的发热值信息机架21的总风量信息、机架21的总发热值信息(和/或空调22的总风量信息)等等。然后，目标格栅风量计算单元13a基于所发送的信息来计算目标格栅风量。这里，将参考图3、4、5、6、7和8来具体描述为了计算目标格栅风量而执行的处理。 首先，目标格栅风量计算单元13a计算每个格栅23对应于的机架21的数目。例如，目标格 栅风量计算单元13a确定指示机架21的坐标的机架坐标a[j，1]、指示格栅23的坐标的格 栅坐标b[i，l]和指示每个机架21的风量的机架风量x[i，l]。例如，在使用图3中所示的示例性数据中心的情况中，坐标a[l，l]、a[2，l]、a[3， 1]等被设置成指示一行机架21的坐标的机架坐标。此外，坐标13[1，1]、13[2，1]、13[3， l]...b[6,1]被设置成指示一行格栅23的坐标的格栅坐标。图3示出机架21的示例性布 置和格栅23的示例性布置。这里，图3是其中从空调22提供的制冷空气从地板下的空间 流经格栅23使得制冷空气被提供给机架21这样的数据中心的俯视图。然后，目标格栅风量计算单元13a计算在关于每个格栅23的值“i”确定的格栅坐 标b[i，l]和b[i+l，l]之间所示出的机架坐标a[j，l]的至少单个集合的数目“k”。这里，将参考图4、5和6来描述机架21和格栅23之间的位置关系。当如图4中所 示，等式k = 0成立时，在格栅坐标b[i，l]和b[i+l，l]之间没有任何机架坐标集。此外， 当等式k= 1成立时，在格栅坐标b[i，l]和b[i+l，l]之间没有单个机架坐标集。在图5中所示的示例中，在格栅23B
的两端的格栅坐标之间存在至少两个机 架坐标集，所以不等式2成立。此外，由于在格栅23B[1，1]的两端的格栅坐标之间存 在单个机架坐标集，所以等式k= 1成立。此外，在格栅23B[2，1]的两端的格栅坐标之间 存在至少两个机架坐标集，所以不等式k > 2成立。类似地，在图6中所示的示例中，在各个格栅23B
、B[l，l]、B[3，1]、B[4，1] 和B[6，l]的两端的格栅坐标之间存在单个机架坐标集，所以等式k= 1成立。此外，由于 在各个格栅23B[2，1]和B[5，l]的两端的格栅坐标之间不存在任何机架坐标集，所以等式 k = 0成立。这里，目标格栅风量计算单元13a基于k的值来选择适合于计算目标格栅23的计 算公式并且执行目标格栅23计算处理。例如，当k的值为0时，目标格栅风量计算单元13a 根据下式(1)来计算目标格栅风量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,目标格栅风量计算单元13a基于在格栅坐标(图4中的格栅坐标b[i，1]和 b[i+l，l])之间观测到的格栅23宽度和在两端的机架坐标(图4中的机架坐标a[INF，l]和 a[SUP,l])之间观测到的机架21宽度之比，来计算目标格栅风量y[j，l]。这里，符号“Tc” 指示有关空调22的总风量的信息，而符号“Tr”指示有关机架21的总风量的信息。这里，将基于图7中所示的示例来具体描述上述配置。将描述计算格栅23的目标 风量空气的方法，格栅23的两端的格栅坐标为b [6，0]和b[5，0]，其中k的值为0。图7被 设置来图示出通过示例性计算确定的格栅风量。如图7中所示，目标格栅风量计算单元13a 计算在机架坐标a[4，0]和a[3，0]之间所示出的机架21宽度“0. 6m”与在格栅坐标b [6，0] 和b [5，0]之间所示出的格栅23宽度“0. 4m，，之比。此外，计算出总机架风量“130. 32m7min”与总空调风量“200m7min”之比。上述 比值乘以机架风量“10. 86m7min”而计算出目标格栅风量“10. 60m7min”。
此外，当k的值为1时，目标格栅风量计算单元13a根据下式⑵来计算目标格栅 风量y[j，l]。这里，目标格栅风量计算单元13a搜索与在两端的格栅坐标之间所示出的机 架坐标的条件(示为“b[i，l] <a[t,l] <b[i+l，l]”)相匹配的机架坐标。当k的值为1 时，常量t具有单值并且等式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,目标格栅风量计算单元13a针对与在两端的格栅坐标(图4中的格栅坐标 b[i，l]和b[i+l，l])之间示出的机架坐标(图4中的机架坐标a[MID，1])相对应的两个机 架21的每一个，计算机架21宽度与格栅23宽度之比，并且基于这些比的总和来计算目标 格栅风量y[j，l]。这里，将基于图7中所示出的示例来具体描述上述配置。将描述用于计算格栅23 的目标风量的方法，格栅23两端的格栅坐标为b[4，0]和b[5，0]，其中k的值为1。如图7 中所示，目标格栅风量计算单元13a针对与在两端的格栅坐标b [4，0]和b[5，0]之间示出 的机架坐标a[3，0]相对应的两个机架21的每一个，计算机架21宽度与格栅23宽度之比。 这些比分别被示出为“0. 2m/0. 6m”和“0. 2/0. 6m”。然后，目标格栅风量计算单元13a将比“0. 2m/0. 6m”乘以总机架风量130. 32m3/ min与从空调风量200m7min之比以及机架风量“10.86m7min”。此外，目标格栅风量计算 单元13a将比“0. 2m/0. 6m”乘以总机架风量“ 130. 32m7min”与总空调风量“200m7min”之 比以及机架风量“21.72m7min”。然后，目标格栅风量计算单元13a将通过这些相乘获得的 值相加来计算出目标格栅风量“16. 39m7min”。此外，当k的值是2或更大时，目标格栅风量计算单元13a根据下式(3)来计算目 标格栅风量y[j，l]。这里，目标格栅风量计算单元13a搜索与在两端的格栅坐标之间示出 的机架坐标的条件(被示为“b[i，l] <a[t,l] <b[i+l，l]”)相匹配的机架坐标。当k的 值为2或更大时，常量t具有两个值。在该情况中，常量t的最大值用符号“MAX”表示，并 且常量t的最小值用符号“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，根据图4中所示的示例，目标格栅风量计算单元13a确定在两端的格栅坐标 b[i，l]和b[i+l，l]之间示出的最小机架坐标a[MIN，l]和最大机架坐标a [MAX，1]。然后， 目标格栅风量计算单元13a将和最小机架坐标a[MIN，l]以及与它相邻的坐标a[MIN_l，1] 相对应的机架21宽度与在格栅坐标b[i，l]和机架坐标a[MIN，l]之间所观测到的宽度之 比，乘以机架风量x[MIN-l，1]。然后，目标格栅风量计算单元13a将和最大机架坐标a [MAX，1]以及与之相邻的坐 标a[MAX+l，1]相对应的机架21宽度与在格栅坐标b [i+1，1]和机架坐标a [MAX，1]之间观 测到的宽度之比，乘以机架风量χ [MAX，1]。然后，目标格栅风量计算单元13a将通过相乘得 到的值与机架风量x[MAX，l]到机架风量χ [MAX-1，1]相加。然后，目标格栅风量计算单元13a将上述相加得到的结果乘以Tc/Tr来计算出目标格栅风量y [j，1]。因此，如图8中所示，目标格栅风量计算单元13a针对每个格栅23来计算和设置 目标格栅风量。图8示出每个格栅23的示例性目标风量。此外，图8是其中从空调22提 供的制冷空气从地板下的空间流经格栅23使得制冷空气被提供给机架21这样的数据中心 的俯视图。仿真单元13b设置指定的口径比，基于所指定的口径比信息来执行仿真，并且计 算指示从格栅23送至机架21的空气的风量的仿真风量作为仿真的结果。此外，仿真单元 13b基于通过稍后将描述的设置格栅口径比计算单元13d计算出的格栅口径比来再次执行 仿真，并且计算出指示经过格栅23的空气的风量的仿真风量作为仿真的结果。更具体而言，仿真单元13b设置格栅口径比作为初始值，其中上述格栅口径比的 数据被存储在初始格栅口径比存储单元14a中，执行仿真，并且计算格栅风量作为仿真值。 然后，仿真单元13b根据下式(4)基于作为仿真结果获得的格栅风量来计算压力损耗AP0AP[j，l] = {r*K(0[j，l])*(y[j，l]/(S*0[j，l]))~2}/2 ... (4)这里，符号“0[j，l]”表示当通过格栅23B[j，l]的风量y[j，l]被获得时获得的格 栅口径比。符号“r”表示空气密度，符号“S”表示格栅23面积，并且符号K(O)表示基于格 栅口径比0确定的电阻系数。当使用多孔板时，根据下式(5)来计算电阻系数。Κ(χ) = (1/χ"2)*{0· 707*(1-χ)"0· 375+1-x} "2 ...(5)在接收到用来执行下一仿真的有关格栅口径比0的信息之后，其中，该信息从设 置格栅口径比计算单元13d发送，仿真单元13b基于所发送的格栅口径比信息来再次执行 仿真。风量确定单元13c判断目标格栅风量与所计算出的仿真风量之间的差值是否大 于或等于指定的阈值。更具体而言，风量确定单元13c将通过目标格栅风量计算单元13a 计算出的目标格栅风量与通过仿真单元13b计算出的仿真风量相比较，并且判断仿真风量 与目标格栅风量之间的差值是否大于或等于指定的阈值。例如，作为为了判断仿真风量与目标格栅风量之间的差值是否大于或等于指定的 阈值而执行的处理，风量确定单元13c根据下式(6)来计算目标格栅风量与仿真风量之间 的差的平均值，并且判断所计算出的值是否大于或等于指定的阈值。Σ j，l< |y[j，l]_y [j，l] |/{(y[j，l]+y [j，l])/2} > /{(n-1)*(L-I)}… (6)当上述判断的结果示出目标格栅风量与仿真风量之间的差大于或等于指定的阈 值时，风量确定单元13c通知设置格栅口径比计算单元13d应当再次执行仿真。此外，当 上述判断的结果示出目标格栅风量与仿真风量之间的差小于指定的阈值时，风量确定单元 13c通知格栅口径比计算单元13e应当计算格栅口径比信息。当判定目标格栅风量与仿真风量之间的差的值大于或等于指定的阈值时，设置格 栅口径比计算单元13d基于目标格栅风量信息和仿真风量信息来计算为下一仿真设置的 格栅口径比信息。即，在接收到从风量确定单元13c发送的指示应该再次执行仿真的通知 之后，设置格栅口径比计算单元13d根据下式(7)来计算被用于执行下一次仿真的格栅口 径比0，并且将计算结果通知仿真单元13b。更具体而言，设置格栅口径比计算单元13d将 通过仿真设置的格栅口径比信息、指示仿真结果的仿真风量信息和目标格栅风量代入式(7)来计算针对下一次仿真设置的格栅口径比信息。这里，符号“0[j，l]”表示当经过格栅 23B[j，l]的风量y[j，l]被获得时获得的格栅口径比，并且风量y [j，l]表示目标格栅风 量，并且符号“0 [j，l]”表示针对下一次仿真设置的格栅口径比。{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，设置格栅口径比计算单元13d根据包括与仿真风量、目标格栅风量和当前格 栅口径比相对应的变量的计算公式，来计算适合于实现目标格栅风量的格栅口径比。这里，根据图9A和图9B在所描述的处理，重复仿真来使得仿真风量达到目标格栅 风量。即，图9A和图9B示出格栅口径比被改变，并且仿真被重复来使得仿真风量达到目标 格栅风量。如图9A和图9B中所示，仿真单元13b设置格栅口径比的初始值(在图9中，格 栅口径比保持为55. 3% )并且执行第一仿真，其中该初始值的数据被存储在初始格栅口径 比存储单元14a中。然后，仿真单元13b计算出仿真风量(如图9A和图9B中的仿真值所示)作为仿 真结果。例如，仿真单元13b通过计算确定格栅23E7的仿真风量是“8. 76m7min”。接着，设置格栅口径比计算单元13d将仿真风量、目标格栅风量和当前的格栅口 径比代入上述式(7)来计算用于执行下一仿真的格栅口径比。例如，设置格栅口径比计算 单元13d通过计算确定格栅23E7的用于执行下一仿真的格栅口径比是“0. 65”。格栅口径比计算单元13e基于目标格栅风量信息和仿真风量信息之间的差来计 算目标格栅口径比。更具体而言，在接收到从风量确定单元13c发送的计算格栅口径比信 息的指示之后，格栅口径比计算单元13e外部地发送针对该仿真设置的格栅口径比信息作 为目标口径比信息。此后，仿真单元13b通过重复该仿真来优化格栅口径比，使得仿真风量达到目标 格栅风量。如用图9的下部中所示出的曲线图所示，仿真风量随着仿真被重复而达到目标 格栅风量。然后，当目标格栅风量与仿真风量之间的差的值在第四次仿真期间变得比阈值小 时，格栅口径比计算单元13e外部地发送用于第四次仿真的格栅口径比的数据来作为目标 口径比的数据。例如，格栅口径比计算单元13e外部地发送被示出为“0. 74”的数据来作为 格栅23E7的目标口径比。[通过张开量控制设备执行的处理]接着参考图10、11和12来描述通过根据第一实施例的张开量控制设备10执行的 处理。图10是图示出通过根据第二实施例张开量控制设备执行的所有处理过程的流程图。 图11是图示出通过根据第二实施例张开量控制设备执行的目标格栅计算处理过程的流程 图。图12是图示出通过根据第二实施例的张开量控制设备执行的目标格栅风量实现判定 处理过程的流程图。如图10中所示，张开量控制设备10发送例如有关机架21的热量的信息(操作 S101)并且关于经过格栅23送出的用于冷却机架21的制冷空气来计算指示适合于冷却机 架21的风量的目标格栅风量(操作S102)，稍后将参考图11来描述。然后，张开量控制设备10将格栅口径比设置为初始值，其中格栅口径比的数据被 存储在初始格栅口径比存储单元14a中(操作S103)，并且执行仿真(操作S104)。然后，张开量控制设备10执行目标格栅风量实现判定处理(操作S105)来判断作为仿真结果获 得的仿真风量与目标格栅风量之间的差的值是否大于或等于指定的阈值(稍后将参考图 12来描述)，并且判断是否结束仿真处理(操作S106)。当作为结果，判定仿真风量与目标格栅风量之间的差的值小于所指定的阈值并且 可以继续仿真处理时(在操作S106处为否)，则张开量控制设备10根据包括仿真风量、目 标格栅风量和当前格栅口径比作为变量的计算公式，来计算适合于实现目标格栅风量的格 栅口径比(操作S107)。然后，张开量控制设备10基于所计算出的格栅口径比来再次执行 仿真(操作S104)。此外，当判定作为仿真结果获得的仿真风量与目标格栅风量之间的差的值大于或 等于指定的阈值并且结束仿真处理时(在操作S106处为是)，则张开量控制设备10外部地 发送用来执行仿真的格栅口径比信息来作为目标口径比信息(操作S108)。然后，将参考图11来描述通过张开量控制设备10执行的目标格栅计算处理。如图 11中所示，张开量控制设备10的目标格栅风量计算单元13a发送有关机架坐标、格栅坐标 和机架风量的信息(操作S201)，并且判定等式i = 0和k = 0成立，作为初始化处理(操 作 S202)。然后，目标格栅风量计算单元13a判断值“i”是否小于或等于通过从机架21的总 数(用符号“m”指示)中减去“2”获得值“m-2”(操作S203)。即，当值“ i ”大于值“m_2” 时(在操作S203处为否)，目标格栅风量计算单元13a判定数目“k”针对每个格栅23被计 算，并且结束该处理。此外，当值“i”小于值“m-2”时(在操作S203处为是)，目标格栅风量计算单元 13a判定等式LOW = b[i，l]和HIGH = b[i+l，l]成立(操作S204)，并且判定等式j = 0 成立(操作S205)。然后，目标格栅风量计算单元13a判断值“j”是否小于或等于通过从格 栅23的总数(用符号“η”指示)减去“2”获得的值“η-2”(操作S206)。当上述判断的结果示出值“j”小于或等于值“η-2”时(在操作S206处为是)，目 标格栅风量计算单元13a判断不等式LOW彡a[j，l]彡HIGH是否成立(操作S207)。S卩，目 标格栅风量计算单元13a判断机架坐标a[j，l]是否落在等式LOW = b[i，1]到等式HIGH = b[i+l，l]的范围以内。当上述判断的结果示出不等式LOW彡a[j, 1]彡HIGH成立时(在操作S207处为 是)，目标格栅风量计算单元13a加上数目“k”的值(操作S208)，加上值“ j”(操作S209)， 并且重复为了判断不等式LOW彡a[j，1]彡HIGH是否成立而执行的处理(从操作S206到 操作S209)。此外，当值“j”超过值“η-2”时(在操作S206处为否)，目标格栅风量计算单元 13a判定与单个格栅23相对应的机架21的数目“k”被计算出并且执行目标格栅计算处理。目标格栅风量计算单元13a判断等式“k = 0”是否成立(操作S210)。当判定等 式“k = 0”成立时(在操作S210处为是)，目标格栅风量计算单元13a设置在不等式a[t， 1] <b[i，l]成立时常量t的最大数INF和在不等式a[t，l] <b[i，l]成立时常量t的最 小数SUP (操作S211)。然后，目标格栅风量计算单元13a根据上述式(1)来计算与在格栅 坐标之间观测到的格栅23宽度与在两端的机架坐标之间观测到的机架21宽度之比相对应 的目标格栅风量y [j，1](操作S212)。
当判定等式“k = 0”不成立时(在操作S210处为否)，目标格栅风量计算单元13a 判断等式“k= 1”是否成立(操作S213)。然后，目标格栅风量计算单元13a搜索在两端的 格栅坐标之间示出的机架坐标的条件(被示出为“b[i，l] <a[t,l] <b[i+l，l]”)相匹配 的机架坐标a[t，1]，并且将常量t的值设置为MID(操作S214)。此后，目标格栅风量计算 单元13a根据上述式(2)来计算目标格栅风量y[j，l](操作S215)。此外，当判定等式“k= 1”不成立时(在操作S213处为否)，目标格栅风量计算单 元13a判定不等式“k ^ 2”成立(操作S216)。然后，目标格栅风量计算单元13a确定常量 t的最大值为MAX并且常量t的最小值为MIN(操作S217)。此后，目标格栅风量计算单元 13a根据上述式(3)来计算目标格栅风量y[j，l](操作S218)。此后，目标格栅风量计算单元13a外部地发送目标格栅风量y[j，l]的数据(操作 S219)，增加值“i”并且返回操作S203。这里，当值“i”超过值“m-2”时(在操作S203处为 否)，目标格栅风量计算单元13a判定数目“k”针对每个格栅23被计算并且结束该处理。 上述操作针对每一行1被执行(其中，不等式0彡1彡L-I成立)。这里，符号“L”表示总 的机架21行数。接着，将参考图12描述目标格栅风量实现判定处理。如图12中所示，张开量控制 设备10的仿真单元13b执行第N次仿真(操作S301)，并且外部地发送有关仿真风量的信 息作为仿真结果，其中仿真风量指示从格栅23送至机架21的空气的风量(操作S302)。然后，风量确定单元13c将目标格栅风量与仿真风量相比较并且判断仿真风量与 目标格栅风量之间的差的值是否大于或等于指定的阈值(操作S303)。当上述判断的结果示出在目标格栅风量与仿真格栅风量之间的差的值大于或等 于指定的阈值时(在操作S303处为否)，仿真单元13b设置用来执行下一次仿真的格栅口 径比，将值N增大“1”(操作S304)，并且返回操作S301。此外，当判定在目标格栅风量与仿 真格栅风量之间的差的值小于指定阈值时，目标格栅风量实现判定处理结束。[第一实施例的优势]如上所述，张开量控制设备10关于从格栅送出的用于冷却机架21的制冷空气，计 算指示适合于冷却机架21的空气日记的目标格栅风量信息。此外，张开量控制设备10确 定指定的格栅口径比，基于所指定的格栅口径比来执行仿真，并且计算指示出从格栅送至 机架21的空气的风量的仿真格栅风量信息来作为仿真结果。然后，张开量控制设备10基 于目标格栅风量信息与仿真格栅风量信息之间的差来计算目标格栅口径比。因此，张开量控制设备10计算合适的格栅口径比并且通过调节格栅23布置、格栅 口径比等来执行布局优化，使得制冷空气在机架21之间被适当地分布。结果，机架21可以 被有效地冷却。这里，将参考图13和图14来描述通过包括对格栅23布置、格栅口径比等的调节 的布局优化获得的机架21温度。图13示出格栅口径比未被改进时空气调节系统中获得的 机架21温度，而图14示出格栅口径比被改进时空气调节系统中获得的机架21温度。图13 中示例性地示出的空气调节系统的吹风温度和风量与图14中示例性的示出的空气调节系 统的那些相同。然而，图14中示出的机架的温度低于图13中示出的机架的温度。S卩，图14 中所示的机架被有效地冷却。更具体而言，如图15中示例性地示出的，在目标格栅风量被 实现时获得的机架21温度低于在上述改进之前获得的温度，这意味着，机架21被有效地冷
13却。此外，根据第一实施例，张开量控制设备10判断目标格栅风量信息与仿真格栅风 量信息之间的差的值是否大于或等于指定阈值。当判定目标格栅风量信息与仿真格栅风量 信息之间的差的值大于或等于指定的阈值时，张开量控制设备10基于目标格栅风量信息 和仿真格栅风量信息来计算为下一次仿真设置的格栅口径比信息。之后，张开量控制设备 10基于所计算出的格栅口径比来再次执行仿真并且计算指示从格栅发送到机架21的风量 的仿真格栅风量信息作为仿真结果。当判定在所计算出的目标格栅风量信息与仿真格栅风 量信息之间的差的值小于指定的阈值时，设置格栅口径比信息通过计算被确定为目标口径 t匕fe胃、。因此，张开量控制设备10重复该仿真直到仿真格栅风量达到目标格栅风量为止， 以计算更合适的格栅口径比。结果，获得包括对格栅23布置、格栅口径比等的调节的布局 优化，使得制冷空气被适当地分布于在机架21之间。结果，机架21被有效地冷却。此外，根据第一实施例，张开量控制设备10，基于机架21布置信息、格栅布置信 息、有关每个机架21的风量的信息、有关每个机架21的发热值的信息、有关机架21的总风 量的信息、有关机架21的总发热值的信息(和/或有关空调22的总风量的信息)等，计算 出目标格栅风量，使得合适的目标格栅风量被计算出。此外，根据第一实施例，张开量控制设备10基于机架21宽度与格栅23宽度之间 的比来计算目标格栅风量，使得合适的目标格栅风量可以基于机架21布置、机架21的大 小、格栅23布置和格栅23的大小来计算。(1)结束仿真处理的条件在上述第二实施例中，目标格栅风量和仿真风量被相互比较，并且当仿真风量与 目标格栅风量之间的差小于或等于指定的阈值时，仿真处理被结束。然而，可以在不限于第 二实施例的情况下实现第三实施例。例如，当基于作为仿真结果获得格栅风量计算出的压力损耗与基于作为之前的仿 真结果获得的格栅风量计算出的压力损耗之间的差的值小于或等于阈值时，张开量控制设 备10可以结束仿真处理。此外，当用于指定该仿真的格栅口径比与用于执行之前的仿真的格栅口径比之间 的差的值小于或等于指定的阈值时，张开量控制设备10可以结束仿真处理。因此，当判定基于目标格栅风量信息计算出的压力损耗与基于仿真格栅风量信息 计算出的压力损耗之间的差的值大于或等于指定的阈值时，张开量控制设备10基于目标 格栅风量信息和仿真格栅风量信息来计算为下一仿真设置的格栅口径比信息。因此，该仿 真被重复直到获得合适的压力损耗为止，这样通过计算可以获得更合适的格栅口径比。因此，当用来执行仿真的格栅口径比与用来执行之前的仿真的格栅口径比之间的 差的值小于或等于指定的阈值时，张开量控制设备10基于目标格栅风量信息和仿真格栅 风量信息来计算为下一仿真设置的格栅口径比信息。因此，该仿真被重复直到格栅口径比 的变化变得不重要为止，使得通过计算可以获得更合适的格栅口径比。(2)目标格栅风量计算此外，还可以考虑格栅23位置和/或机架21位置来计算目标格栅风量。例如，由 于排气渗透通常发生在设置于机架21行的4个角落的机架21中，所以，可以针对上述机架21增大目标格栅风量。因此，考虑格栅23位置和/或机架21位置来计算目标格栅风量，这使得可以计算 合适的目标格栅风量。(3)系统配置等这各个装置的组件在附图中被功能性和概念性地示出，并且在物理上可以不像附 图中所示那样地配置。即，装置的分布和/或集成的具体形式不限于附图中所示出的那些， 并且全部或部分装置可以根据各种负载和/或服务状况而在功能上和/或实体上分布和/ 或集成在任意单元中。例如，目标格栅风量计算单元13a和仿真单元13b可以被集成。此 外，这些装置中所执行的处理功能的所有部分或任意部分都可以通过CPU和/或通过CPU 来分析和执行的程序来实现，或者可以被实现为基于布线逻辑获得的硬件。此外，在上述实施例中所阐明的处理过程中，所有或部分被自动执行的处理过程 可以被手动执行。另外，所有或部分被手动执行的处理过程可以根据已知的方法被自动执 行。此外，除了指定情况以外，上述实施例和/或附图中示出的处理过程、控制过程、具体的 名称以及包括各种数据和/或参数的信息可以任意改变。(4)程序顺便提及，上述实施例中所阐明的各种处理过程可以通过计算机执行预定程序来 实现。因此，以下，将参考图16来描述执行具有与上述实施例相同功能的程序的示例性计 算机。更具体而言，图16示出执行格栅口径比计算程序的计算机。如图16中所示，被设置为张开量控制设备的计算机600包括经由总线650相互连 接的 HDD 610、RAM 620、ROM 630 和 CPU 640。ROM 630存储具有与上述实施例相同的功能的格栅口径比计算程序。S卩，如图16 中所示，目标格栅风量计算程序631、仿真程序632、风量确定程序633、设置格栅口径比计 算程序634和格栅口径比计算程序635被预先存储在ROM 630中。这里，如在利用图2中 所示的张开量控制设备10的组件的情况中一样，程序631、632、633、634和635在适当时可 以被整合和/或被分布。此外，当CPU 640执行从ROM 630读出的上述程序631至635时，如图16中所示， 程序631至635用作目标格栅风量计算进程641、仿真进程642、风量确定进程643、设置格 栅口径比计算进程644和格栅口径比计算进程645。进程641至645对应于图2中所示的 相应目标格栅风量计算单元13a、仿真单元13b、风量确定单元13c、设置格栅口径比计算单 元13d和格栅口径比计算单元13e。此外，初始格栅口径比数据611被存储在如图16中所示的HDD 610中。初始格栅 口径比数据611对应于图2中所示的初始格栅口径比存储单元14a。在上述实施例中，计算口径比。然而，可以计算其它张开量(例如，每个空气转移 格栅的张开空间)。这里所叙述的所有示例和条件语言希望用于帮助读者理解发明人为促进技术而 贡献的发明和概念这样的教学目的，并且应被理解为不限于这样具体叙述的示例和条件， 也不限于与显示该发明的优点和不足有关的说明书中这样的示例的组织。尽管已经详细描 述了本发明的实施例，但是应当理解，可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下进行各 种更改、替换和变更。
权利要求
一种用于控制安装在房间内的多个空气转移格栅的张开量的设备，，每一个空气转移格栅吹出由空调制冷的空气，所述房间容纳多个机架，每一个机架安装了多个计算机，每一个计算机具有进气口并且基于所述每一个计算机的内部温度来控制进入空气的量，所述设备包括存储器，所述存储器用于存储第一信息，所述第一信息包括所述空气转移格栅与所述机架的布局关系；确定单元，所述确定单元用于确定吹向所述每一个机架的多个第一目标量，用于基于所述多个第一目标量和被存储在存储器中的所述第一信息来确定从所述每一个空气转移格栅吹出的多个第二目标量，使得每个第一目标量的空气被吹向所述每一个机架，以及，用于基于所述多个第二目标量来确定所述每一个空气转移格栅的多个张开量，使得从所述每一个格栅吹出的量的每一个变成所述第二目标量中的每一个第二目标量；以及控制器，所述控制器用于基于每一个所确定的张开量来控制所述空气转移格栅的每一个张开量。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述存储器还存储第二信息，所述第二信息表示所述多个计算机的进入空气的量，这 些量与所述每个计算机的内部温度相对应，以及确定单元基于从所述每个计算机获得的温度和被存储在所述存储器中的第二信息，来 确定吹向所述每一个机架的多个第一目标量。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述确定单元确定所述张开量，使得所述每个机架的多个计算机的进入空气量变得与 所述每个空气转移格栅的吹出量相适合。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述确定单元通过执行仿真处理来确定所述张开量。
5.根据权利要求1所述的设备，其中每个计算机的多个进气口被布置在同一侧，所述多个机架被布置在一行中，所述多个空气转移格栅与所述机架行并列布置，并且每个机架的行方向的宽度与所述每个空气转移格栅的行方向的宽度不同，并且被存储在所述存储器中的信息中的布局关系是在相对位置处的所述空气转移格栅与 所述机架之间的关系。
6.一种方法，用于控制安装在房间内的多个空气转移格栅的张开量，每一个空气转移 格栅吹出由空调制冷的空气，所述房间容纳多个机架，每一个机架安装了多个计算机，每一 个计算机具有进气口并且基于所述每一个计算机的内部温度来控制进入空气的量，所述方 法包括确定吹向所述每一个机架的多个第一目标量；基于所述多个第一目标量和被存储在存储器中的第一信息来确定从所述每一个空气 转移格栅吹出的多个第二目标量，使得每个所述第一目标量的空气被吹向所述每一个机 架，所述第一信息包括所述空气转移格栅与所述机架之间的布局关系；基于所述多个第二目标量来确定所述每一个空气转移格栅的多个张开量，使得从所述每一个格栅吹出的量的每一个变成所述第二目标量中的每一个第二目标量；以及 基于每一个所确定的张开量来控制所述空气转移格栅的每一个张开量。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述存储器还存储第二信息，所述第二信息表示所述多个计算机的进入空气的量，这 些量与所述每个计算机的内部温度相对应，所述确定步骤基于从所述每个计算机获得的温度和被存储在所述存储器中的第二信 息，来确定吹向所述每一个机架的多个第一目标量。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述确定步骤确定所述张开量，使得所述每个机架的多个计算机的进入空气量变得与 所述每个空气转移格栅的吹出量相适合。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述确定步骤通过执行仿真处理来确定所述张开量。
10.根据权利要求6所述的方法，其中每个计算机的多个进气口被布置在同一侧，所述多个机架被布置在一行中，所述多个空气转移格栅与所述机架行并列布置，并且每个机架的行方向的宽度与所述每个空气转移格栅的行方向的宽度不同，并且 被存储在所述存储器中的信息中的布局关系是在相对位置处的所述空气转移格栅与 所述机架之间的关系。
11.一种计算机可读记录介质，存储用于控制安装在房间内的多个空气转移格栅的张 开量的计算机程序，每一个空气转移格栅吹出由空调制冷的空气，所述房间容纳多个机架， 每一个机架安装了多个计算机，每一个计算机具有进气口并且基于所述每一个计算机的内 部温度来控制进入空气的量，所述计算机程序被设计为使得处理器执行以下步骤确定吹向所述每一个机架的多个第一目标量；基于所述多个第一目标量和被存储在存储器中的第一信息来确定从所述每一个空气 转移格栅吹出的多个第二目标量，使得每个所述第一目标量的空气被吹向所述每一个机 架，所述第一信息包括所述空气转移格栅与所述机架之间的布局关系；基于所述多个第二目标量来确定所述每一个空气转移格栅的多个张开量，使得从所述 每一个格栅吹出的量的每一个变成所述第二目标量中的每一个第二目标量； 基于每一个所确定的张开量来控制所述空气转移格栅的每一个张开量。
12.根据权利要求11所述的计算机可读记录介质，其中所述存储器还存储第二信息，所述第二信息表示所述多个计算机的进入空气的量，这 些量与所述每个计算机的内部温度相对应，以及所述确定步骤基于从所述每个计算机获得的温度和被存储在所述存储器中的第二信 息，来确定吹向所述每一个机架的多个第一目标量。
13.根据权利要求11所述的计算机可读记录介质，其中所述确定步骤确定所述张开量，使得所述每个机架的多个计算机的进入空气量变得与 所述每个空气转移格栅的吹出量相适合。
14.根据权利要求11所述的计算机可读记录介质，其中所述确定步骤通过执行仿真处理来确定所述张开量。
15.根据权利要求11所述的计算机可读记录介质，其中每个计算机的多个进气口被布置在同一侧，所述多个机架被布置在一行中，所述多个空气转移格栅与所述机架行并列布置，并且每个机架的行方向的宽度与所述每个空气转移格栅的行方向的宽度不同，并且 被存储在所述存储器中的信息中的布局关系是在相对位置处的所述空气转移格栅与 所述机架之间的关系。
全文摘要
本发明公开了控制多个空气转移格栅的张开量的设备和方法。该设备用于控制安装在房间内的多个空气转移格栅的张开量，包括确定单元，所述确定单元用于确定吹向每一个机架的第一目标量，用于基于第一目标量来确定从所述每一个空气转移格栅吹出的第二目标量，使得每个第一目标量的空气被吹向每个机架，以及，用于基于多个第二目标量来确定每一个空气转移格栅的张开量，使得从每一个格栅吹出的量的每一个变成第二目标量中的每一个第二目标量，以及用于基于每一个所确定的张开量来控制空气转移格栅的每一个张开量。
文档编号F24F11/00GK101893306SQ20101018430
公开日2010年11月24日 申请日期2010年5月21日 优先权日2009年5月21日
发明者大庭雄次, 山冈伸嘉, 斋藤精一, 植田晃, 永松郁朗, 浦木靖司, 石峰润一, 胜井忠士, 铃木正博 申请人:富士通株式会社