サーバからファンを外すとよく冷える、富士通が消費電力40％低減に成功：エネルギー技術（3/3 ページ）

大型の機器を効率良く冷却するにはどうすればよいのか。これは組み込み機器、産業機器、IT機器などさまざまな分野にまたがる重要な課題だ。富士通は約100台のサーバを格納したコンテナデータセンターで、新しい「解」を探り当てた。

[畑陽一郎，EE Times Japan]

温度調整機能を複数備える

　富士通研究所が開発した技術は、制御システムだけではない。コンテナデータセンターの空調方式自体にもさまざまな工夫が凝らされている。

　従来のコンテナデータセンター（図8）と比較して、富士通研究所のコンテナデータセンターの内部構造は図9のように改善されている。

図8　従来のコンテナデータセンターの構造　サーバ内蔵ファンと給気ファンの2本立てとなっている。出典：富士通研究所

図9　試作したコンテナデータセンターの構造　外気を室内のファンによってサーバラックに当てる。サーバの排気はそのまま外部に放出する。なお、夏季と冬季には空気の流れを変えることで対応する。夏季には気化式冷却装置を用い、冬季にはサーバの戻り暖気を使う。出典：富士通研究所

　外気の温度は季節や天候によって変化する。ファンの回転数だけでは特に季節の温度変化に対応できない。そこで、同社は2つの仕組みをコンテナデータセンターに導入した。1つは水の利用、もう1つは排気の利用だ。

　外気温が35℃以上に上昇したとき、水を利用する。水とはいっても水冷用のパイプを使うのではなく、水の気化熱で外気を冷やしてから専用ファンでコンテナ内に引き込む気化式冷却機の利用だ（図10）。「気化式冷却機が必要なのは夏季のごく限られた時間だけだと考えている」（富士通研究所ITシステム研究所サーバテクノロジ研究部の米澤遊氏）。このため、水道水を利用しても、塩素ガスがサーバに与える影響は小さいと考えているという。

図10　気化式冷却機　網目状の表面を水でぬらして気化熱を利用する。メンテナンス性を高めるため、通常の外気取り込み口とは別に気化熱利用の取り込み口とドアを設けた（図左上のはめ込み写真にある高い位置のドア）。

　排気とは、サーバラックを通過して温度が上がった空気（戻り暖気）をいう。外気温度が10℃以下に下がったときは、排気を天井を通じてサーバ前面に戻す仕組みを取り入れた（図11）。ファンの手前に排気を戻す際、ダンパーの角度を変えることで、導入量を調整できるようにしている。

図11　コンテナデータセンターのファンとサーバラックの位置関係　中央の透明な天井部分の上に排気を右側から左側の方向に通し、ファンの取り込み口側（図の左端）に戻してから、外気と混合する。