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このページのポイント
- AIサーバーの高発熱化により、データセンターでは液冷方式への関心が高まっている。
- 液冷方式の中でも、既存設備との親和性が高いコールドプレート方式は代表的な選択肢の一つ。
- 液冷システムでは、CDUやサーバーだけでなく、ホース・継手などの配管部材も重要。
- 漏水対策では、接続部を含めた配管全体の信頼性確保と施工品質の安定化が重要。
データセンターで液冷化が求められる背景
生成AIの普及により、近年は高性能GPUを搭載したAIサーバーの導入が進んでいます。これらのサーバーは従来のサーバーと比較して発熱量が大きく、ラックあたりの消費電力も増加する傾向があります。そのため、空冷だけでは冷却能力を確保しにくくなり、サーバー増設や安定運用の制約になる場合があります。
液冷方式は、水やグリコール水溶液などの冷却液を利用してサーバーの熱を回収する仕組みです。空冷方式よりも効率的に熱を回収しやすいため、高密度化するAIサーバーへの対応策として注目されています。
代表的な液冷方式には以下があります。
コールドプレート方式
リアドア水冷方式
液浸冷却方式
コールドプレート方式は、液浸冷却方式などと比べて既存のラック構成や運用形態との親和性が高く、段階的に導入しやすい液冷方式の一つです。ただし、導入にはCDUや配管、漏水検知、保守手順などの設計確認が必要です。
漏水が引き起こす影響
液冷システムで注意すべきトラブルの一つが漏水です。発見が遅れた場合や重要機器周辺で漏水が発生した場合、サーバー停止、機器交換、復旧作業、顧客対応などにつながる可能性があります。
特に24時間365日稼働するデータセンターでは、漏水による一時的な停止であっても、サービス継続性や保守対応に影響する場合があります。また、漏水箇所の特定や原因調査に時間を要するケースもあるため、ホースや継手の品質だけでなく、配管全体で漏水リスクを抑える設計が重要です。
液冷システムで見落とされやすい配管リスク
ここでホースドクターから問題です。
データセンターの液冷配管で、漏水リスク低減のために特に重要な考え方はどれでしょうか？
A. ホース性能のみを重視して選定する
B. CDUなどの主要機器のみを高性能化する
C. ホース・継手・接続部を含めて配管全体で信頼性を確保する
正解は C. ホース・継手・接続部を含めて配管全体で信頼性を確保する です。
液冷化を検討する際、CDUやサーバー本体などの主要機器に注目が集まりがちです。一方で、冷却液を循環させるホースや継手、接続部も、システム全体の信頼性を左右する重要な部材です。
高性能なホースを選定していても、継手との適合性や接続部の施工品質が不十分な場合、漏水やホース抜けなどのリスクを十分に抑えられない可能性があります。そのため、液冷配管ではホース単体ではなく、継手や接続部まで含めて配管全体で確認することが重要です。
液冷配管に求められるホース性能
液冷用ホースを選定する際は、耐圧性能に加えて、施工性、長期使用時の耐久性、難燃性、クリーン性を確認することが重要です。ラック周辺の限られたスペースで安定して配管できるか、温度変化や圧力変動に耐えられるか、冷却系統へ異物や溶出成分の影響を与えにくいかを、使用条件に合わせて確認します。
【柔軟性】
狭いラック周辺でも取り回しやすく、小さな曲げ半径でも流量の低下を抑えられる保形性の高いホースが求められます。
【耐久性】
温度変化、圧力変動、振動などに長期間さらされても、硬化・劣化・性能低下が起こりにくいことが求められます。
【難燃性】
高密度サーバー環境では、万一の異常時に延焼リスクを抑えるため、使用環境に応じた難燃性能の確認が重要です。
【クリーン性】
ホース内面からの異物発生や成分溶出は、冷却液の流路詰まりや機器側トラブルにつながる可能性があります。
漏水対策のポイントは接続部
液冷配管では、ホースと継手の接続部が漏水リスクに直結しやすいポイントです。
ホースの性能が十分であっても、継手との適合性、接続状態、施工品質が不十分な場合、漏水やホース抜けの原因になる可能性があります。
そのため、液冷配管を設計する際は、ホース単体ではなく、ホースと継手の組み合わせ、接続状態の確認しやすさ、保守時の作業性、施工品質の安定化まで含めて検討することが重要です。
また、ホースと継手を工場で一体化したアッセンブリー品（加締め）を活用することで、現場施工による締め付け不足や作業者ごとのばらつきを抑えやすくなります。接続部の品質を安定させることは、液冷配管全体の信頼性向上につながります。
このような接続部の漏水リスク低減や施工品質の安定化を図るには、ホース単体だけでなく、継手やアッセンブリー品を含めた配管部材の選定が重要です。トヨックスでは、用途条件や使用環境に合わせて確認できるホース・継手関連製品を取り揃えています。
加締め継手
メーカーの加締めによる均一品質。現場組立によるばらつきを抑え、安定した配管を実現
トヨコネクタ
ホースと継手の接続部の信頼性を高めることで、液漏れやホース抜けのリスク低減に貢献
■漏れ・抜け防止効果についての実験動画はこちら
■作業時間短縮と標準化についての比較動画はこちら
2分でわかる！トヨコネクタ取付作業性 作業時間短縮と標準化へ
■電気使用量の変化など省エネ観点の比較動画はこちら
フレイムブロック ハイブリッド ULホース
難燃性と柔軟性を備えており、限られたラック周辺スペースでの冷却水配管にも対応
燃焼実験を通して難燃ホースの実際の効果をご覧になりたい方は下記動画よりご確認ください。
ハイブリッドトヨドロップホース
断熱材一体型ホースで結露防止に貢献。結露による漏電事故や床面の濡れを防ぎます
以上、データセンターの液冷化が進む理由と漏水リスクを抑える配管設計のポイントについて解説してきました。
データセンターの液冷化では、冷却能力の確保だけでなく、冷却液を安全に循環させる配管全体の信頼性確保が重要です。
ホース・継手・接続部の選定や、漏水リスクを抑える配管設計でお困りの場合は、使用条件や設置環境に合わせてご提案します。
その他お問い合わせ、ご相談はトヨックスお客様相談室までお願いいたします。
フリーダイヤル：0120-52-3132
Web 問合せは、こちら
生成AIの普及により、データセンターではAIサーバーやGPUサーバーの導入が急速に進んでいます。これらのサーバーは従来より発熱量が大きく、空冷だけでは冷却能力が不足するケースもあるため、冷却液で熱を回収する液冷方式への関心が高まっています。液冷化を進める際は、CDUやサーバー本体だけでなく、冷却液を安全に循環させるホース・継手・接続部まで含めた配管設計が重要です。
本記事では、AIサーバーやGPUサーバーの導入に伴い、データセンターの冷却方式を見直している設備設計・運用担当者に向けて、液冷化が進む背景と、漏水リスクを抑えるために確認したいホース・継手まわりの配管設計の考え方を整理しました。
これからデータセンターで液冷化が進む背景を整理したうえで、漏水リスクを抑えるために確認したいホース・継手・接続部のポイントを解説します。