CN102686952B - 服务器室管理用的空调系统及空调控制方法 - Google Patents

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Abstract

根据实施方式，服务器室管理用的空调系统中，服务器室具有被分离的第一空间和第二空间，在第一空间和第二空间之间设置有服务器，向第一空间流入的供气被服务器的发热加热后经由第二空间作为回气流出，该空调系统具备冷气生成装置、供气风扇、第一差压计及控制装置。冷气生成装置生成满足规定条件的供气。供气风扇使生成的供气向第一空间流入。第一差压计计测第二空间相对于第一空间的静压差压。控制装置决定用于使计测出的差压成为预先设定的基准值的供气风扇转速的控制设定值，基于该控制设定值控制供气风扇的转速。

Description

服务器室管理用的空调系统及空调控制方法
技术领域
本发明的实施方式涉及服务器室管理用的空调系统及空调控制方法。
背景技术
近年来，在各种领域中随着IT化的发展，将向网络连接的连接线路、维护和运用服务等提供给顾客的数据中心的需求性在不断地提高。
一般在数据中心，由于设置有大量服务器因而发热量较多，为了使这些服务器正常运转，需要适当地进行空气调节来保持规定范围的环境条件。
作为用于对数据中心那样设置有大量计算机的室内进行冷却的技术，提出如下技术：将数据中心内划分为向服务器供气侧的空间(冷区域)和排气侧的空间(热区域)这两个空间而构成，通过供气风扇向冷区域吹入冷风，按照该冷区域的冷气被服务器内的风扇吸入变热而成的暖气向热区域吹出的方式形成气流。
通过如此地构成，能够进行使室内区域的温度梯度减少并且使供气温度的偏差减少而节能效果较高、效率良好的空调控制。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-108359号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在划分为两个空间的上述数据中心中，虽然以使服务器内的风扇吸入的冷气满足规定范围内的条件的方式进行控制能够进行适当的空气调节，但是需要有更高效、能够得到可靠效果的空调系统。
本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种服务器室管理用的空调系统以及空调控制方法，在服务器室中，能够执行运转效率良好、节能效果高的空调控制。
用于解决技术问题的技术手段
根据用于实现上述目的的实施方式，根据实施方式，服务器室的管理用的空调系统中，服务器室具有被分离的第一空间和第二空间，在第一空间和第二空间之间设置有服务器，向第一空间流入的供气被服务器的发热加热后经由第二空间作为回气流出，该空调系统具备冷气生成装置、供气风扇、第一差压计及控制装置。冷气生成装置生成满足规定条件的供气。供气风扇使生成的供气向第一空间流入。第一差压计计测第二空间相对于第一空间的静压差压。控制装置决定用于使计测出的差压成为预先设定的基准值的供气风扇转速的控制设定值，基于该控制设定值控制供气风扇的转速。
附图说明
图1是表示第一实施方式的空调系统的构成的整体图。
图2是表示第一实施方式的空调系统的空调控制装置的结构的框图。
图3是表示第一实施方式的空调系统的空调控制装置的送风控制内容决定部的结构的框图。
图4是表示第一实施方式的空调系统的空调控制装置的送风控制内容决定部的动作的流程图。
图5是表示第二实施方式的空调系统的空调控制装置的送风控制内容决定部的结构的框图。
图6是表示第二实施方式的空调系统的空调控制装置的送风控制内容决定部的动作的流程图。
图7是表示第三实施方式的空调系统的空调控制装置的送风控制内容决定部的结构的框图。
图8是表示第三实施方式的空调系统的空调控制装置的送风控制内容决定部的动作的流程图。
图9是表示第四实施方式的空调系统的结构的整体图。
图10是表示第五实施方式的空调系统的结构的整体图。
图11是表示第五实施方式的空调系统的空调控制装置的送风控制内容决定部的结构的框图。
具体实施方式
《第一实施方式》
<第一实施方式的服务器室管理用的空调系统的结构>
参照图1～3说明本发明第一实施方式的服务器室管理用的空调系统1A的结构。
本实施方式的空调系统1A进行数据中心等的服务器室10的空气调节。服务器室10内被分离为作为第一空间的冷区域12和作为第二空间的热区域13，在该冷区域12和热区域13之间设置收纳有多个服务器(未图示)的服务器架11。
而且，通过收纳在该服务器架11中的服务器内的风扇(未图示)的运转，如箭头a所示那样，按照从室内机20向冷区域12供给的冷气被服务器架11的服务器吸入、通过服务器的发热而作为加热后的回气向热区域13流出的方式，产生气流。然后，服务器中产生的热被所吸入的冷气冷却而能够正常地运转。
空调系统1A具有室内机20、室外机40以及空调控制装置50A。
室内机20具有与服务器室10的热区域13连接的回气吸入区域20A、以及与冷区域12连接的供气冷却区域20B，在回气吸入区域20A设置有排气用挡板21，在回气吸入区域20A和供气冷却区域20B之间设置有回气导入用挡板22，在供气冷却区域20B设置有外部空气导入用挡板23、作为冷气生成装置的冷却盘管24、加湿器25以及供气风扇26。
排气用挡板21通过开度对从服务器室10的热区域13向回气吸入区域20A流入而向外部排出的回气量进行调整。
回气导入用挡板22通过开度对从回气吸入区域20A向供气冷却区域20B内导入的回气量进行调整。
外部空气导入用挡板23通过开度对从外部向供气冷却区域20B内导入的外部空气量进行调整。
冷却盘管24根据需要对外部空气导入用挡板23被设为开状态时导入的外部空气以及回气导入用挡板22被设为开状态时从回气吸入区域20A导入回气进行冷却而生成冷气。
加湿器25根据需要对导入的外部空气以及回气进行加湿。
供气风扇26使通过冷却盘管24根据需要冷却并且通过加湿器25根据需要加湿而生成的冷气，作为供气向服务器室10内的冷区域12流入。
此外，在回气吸入区域20A内设置有对从热区域13流入的回气温度进行计测的回气温度计31。在室内机20的外侧设置有对外部空气温度进行计测的外部空气温度计32以及对外部空气湿度进行计测的外部空气湿度计33。在供气冷却区域20B内的供气风扇26的下游，设置有针对向服务器室10的冷区域12流入供气计测供气温度的供气温度计34以及计测供气湿度的供气湿度计35。
此外，在服务器室10内的冷区域12和热区域13之间，设置有对冷区域12和热区域13之间的静压差即差压进行计测的差压计36。差压计中有能够测定正压和负压的差压计、以及仅能够测定正压的差压计，在本实施方式中由于需要对哪个区域的静压高到哪种程度进行识别，因此在使用仅能够测定正压的差压计的情况下，设置对冷区域12相对于热区域13的差压(dp1)进行测定的差压计和对热区域13相对于冷区域12的差压(dp2)进行测定的差压计这两个差压计。
室外机40与冷却盘管24连接，供给通过冷却盘管24生成冷气时利用的制冷剂。
如图2所示那样，空调控制装置50A具有计测值取得部51、冷却控制内容决定部52、挡板开度控制部53、盘管运转控制部54、加湿器运转控制部55、送风控制内容决定部56A以及风扇转速控制部57。
计测值取得部51取得由回气温度计31、外部空气温度计32、外部空气湿度计33、供气温度计34、供气湿度计35以及差压计36计测的计测值。
冷却控制内容决定部52基于计测值取得部51取得的计测值，决定排气用挡板21、回气导入用挡板22以及外部空气导入用挡板23的开度、冷却盘管24需要的制冷剂量等运转内容、以及加湿器25的运转内容。
挡板开度控制部53生成用于使排气用挡板21、回气导入用挡板22以及外部空气导入用挡板23的开度成为由冷却控制内容决定部52决定的开度的控制信号，并向各个挡板发送。
盘管运转控制部54生成用于使冷却盘管24根据冷却控制内容决定部52决定的内容从室外机40取入制冷剂而进行运转的控制信号，并向冷却盘管24发送。
加湿器运转控制部55生成用于使加湿器25根据冷却控制内容决定部52决定的内容来进行运转的控制信号，并向加湿器25发送。
如图3所示那样，送风控制内容决定部56A具有差压判断部561、第一PID控制部562、第一上下限限制器563以及转速设定部564。
差压判断部561从计测值取得部51取得由差压计36计测的差压，根据该差压判断冷区域12和热区域13之中哪个区域的静压高到哪种程度。
在此，在使用能够计测正压以及负压的差压计的情况下，例如通过是冷区域12相对于热区域13的差压为正值(正压)(冷区域12的静压比热区域13的静压高)、还是冷区域12相对于热区域13的差压为负值(负压)(热区域13的静压比冷区域12的静压高)，来判断哪个区域的静压高到哪种程度。
此外，在使用两个仅能够计测正压的差压计36的情况下，通过取得这两个差压的差分(ΔP＝dp1-dp2；dp1≥0，dp2≥0)，来判断哪个区域的静压高到哪种程度。
第一PID控制部562根据差压判断部561中判断的结果，输出控制设定值，该控制设定值用于根据需要对供气风扇26的转速进行变更以使得冷区域12的空气可靠地流向热区域13。此时，在本实施方式中，将用于决定是否变更供气风扇26的转速的基准值设为差压“0”，由此，在判断为热区域13相对于冷区域12的差压比该基准值“0”高(热区域13的静压比冷区域12的静压高)时，将差压的目标值设定为该基准值“0”，基于此为了降低热区域13的静压而输出使供气风扇26的转速与当前相比减少那样的控制设定值。
第一上下限限制器563为了使供气风扇26的转速不急剧地变化而进行平滑的控制，以使第一PID控制部562输出的控制设定值的变化幅度的绝对值不会大于预先设定的阈值的方式进行限制。具体地说，在第一PID控制部562中以比阈值大的变更幅度输出控制设定值时，将比该阈值小的变更幅度的值生成为控制设定值并输出。
转速设定部564根据第一PID控制部562中输出并通过了第一上下限限制器563的限制的控制设定值，对供气风扇26的转速进行设定。
风扇转速控制部57生成用于以送风控制内容决定部56A决定的转速进行运转的控制信号，并向供气风扇26发送。
<第一实施方式的服务器室管理用的空调系统的动作>
接下来，说明本实施方式的服务器室管理用的空调系统1A的动作。
在本实施方式的空调系统1A中，为了适当地冷却设置于服务器架11中的服务器，以(1)服务器内的风扇吸入的冷气(从室内机20向服务器室10供给的供气)满足规定条件、并且(2)服务器内的风扇可靠地将冷区域的冷气吸入并向热区域吹出的方式，进行动作。
其中，(1)的供气条件根据设置的服务器的要求来而确定，在本实施方式中，作为向服务器室10供气的供气温度以及供气湿度，根据美国暖房冷冻空调学会(ASHRAE：American Society of Heating，Refrigerating andAir-Conditioning Engineers)的规定或与此相类似的规定，设定为温度为18～27℃、绝对湿度为0.0056～0.0107kg/kg且相对湿度为60％以下的条件。
在本实施方式中，若空调系统1A运转，则将回气温度计31、外部空气温度计32、外部空气湿度计33、供气温度计34、供气湿度计35以及差压计36中计测出的计测值，分别向空调控制装置50A发送。
所发送的计测值由空调控制装置50A的计测值取得部51取得，这些计测值被向冷却控制内容决定部52以及送风控制内容决定部56A发送。
在冷却控制内容决定部52中，基于计测值取得部51取得的计测值，决定用于生成上述条件的供气的、排气用挡板21、回气导入用挡板22和外部空气导入用挡板23的开度、冷却盘管24需要的制冷剂量等运转内容以及加湿器25的运转内容。
外部空气的每个状态的、用于生成满足上述条件的供气的排气用挡板21、回气导入用挡板22和外部空气导入用挡板23的开度控制、冷却盘管24的运转控制以及加湿器25的运转控制，例如能够使用日本特愿2010-112560所记载的空调系统的控制方法。
接下来，在挡板开度控制部53中，生成用于使排气用挡板21、回气导入用挡板22和外部空气导入用挡板23的开度成为冷却控制内容决定部52决定的开度的控制信号，并向各个挡板发送。
此外，在盘管运转控制部54中，生成用于使冷却盘管24按照冷却控制内容决定部52决定的内容从室外机40获取制冷剂而进行运转的控制信号，并向冷却盘管24发送。
此外，在加湿器运转控制部55中，生成用于使加湿器25按照冷却控制内容决定部52决定的内容进行运转的控制信号，并向加湿器25发送。
在排气用挡板21、回气导入用挡板22、外部空气导入用挡板23、冷却盘管24以及加湿器25中，基于发送来的控制信号执行运转。
通过这样控制排气用挡板21、回气导入用挡板22、外部空气导入用挡板23、冷却盘管24以及加湿器25的运转，生成满足上述(1)的条件的供气，设置于服务器室10的服务器架11中的服务器被适当冷却。
此外，在送风控制内容决定部56A中，基于计测值取得部51取得的计测值，决定供气风扇26的转速，该供气风扇26的转速用于如上述那样以(2)服务器内的风扇可靠地吸入冷区域的冷气并向热区域吹出的方式进行动作。
参照图4说明为了满足上述(2)的条件而由送风控制内容决定部56A决定供气风扇26的转速时的动作。
首先，在差压判断部561中，取得由差压计36计测的差压(S1)，判断该差压是否超过预先设定的基准值“0”(S2)。
在此，在判断为冷区域12的静压比热区域13高且差压未超过基准值时(S2的“否”)，继续当前执行中的供气风扇26的旋转控制(S3)。
此外，在判断为热区域13的静压比冷区域12高且差压超过基准值时(S2的“是”)，为了防止空气从热区域13向冷区域12流入而适当进行空气调节，通过第一PID控制部562使差压的目标值成为基准值“0”，并输出用于使供气风扇26的转速与当前相比减少的控制设定值(S4)。
接下来，为了将供气风扇26的转速抑制在上下限的范围内，使由第一PID控制部562输出的控制设定值在第一上下限限制器563中通过，由此限制为控制设定值不脱离预定的上下限范围(S5)。
接下来，通过转速设定部564，根据在第一PID控制部562中输出并通过了第一上下限限制器563的限制的控制设定值，设定供气风扇26的转速(S6)。
然后，通过风扇转速控制部57，生成用于以转速设定部564决定的转速进行运转的控制信号，并向供气风扇26发送。在供气风扇26中，基于从风扇转速控制部57发送的控制信号执行运转。
根据以上的本实施方式，在服务器内的风扇所吸入的冷气(从室内机20向服务器室10供给的供气)满足规定条件的状态下，能够以服务器内的风扇可靠地吸入冷区域的冷气并向热区域吹出的方式进行动作，能够执行运转效率良好、节能效果高的空调控制。
《第二实施方式》
<第二实施方式的服务器室管理用的空调系统的结构>
参照图1、图2、图5说明本发明第二实施方式的服务器室管理用的空调系统1B的结构。
本实施方式的空调系统1B与图1所示的空调系统1A同样地进行服务器室10的空气调节，具有室内机20、室外机40以及空调控制装置50B。
室内机20以及室外机40的功能与在第一实施方式中说明的空调控制装置50A中的室内机20以及室外机40的功能同样，因此省略详细的说明。
如图2所示，本实施方式的空调控制装置50B具有计测值取得部51、冷却控制内容决定部52、挡板开度控制部53、盘管运转控制部54、加湿器运转控制部55、送风控制内容决定部56B以及风扇转速控制部57。
其中，计测值取得部51、冷却控制内容决定部52、挡板开度控制部53、盘管运转控制部54、加湿器运转控制部55以及风扇转速控制部57的功能，与在第一实施方式中说明的空调控制装置50A的这些部分的功能同样，因此省略详细的说明。
如图5所示，本实施方式的送风控制内容决定部56B具有差压判断部561、第一PID控制部562、第一上下限限制器563、转速设定部564、回气温度判断部565。
其中差压判断部561、第一上下限限制器563以及转速设定部564的功能，与在第一实施方式中说明的送风控制内容决定部56A的相应各部的功能同样，因此省略详细的说明。
回气温度判断部565从计测值取得部51取得回气温度计31的计测值，判断回气温度是否为预先设定的阈值以下。该阈值是作为表示收纳在服务器架11中的服务器是否被充分冷却到能够正常运转的程度的指标而被设定的值。
第一PID控制部562根据在差压判断部561中计测的冷区域12和热区域13之间的差压、以及回气温度判断部565中判断的结果，输出供气风扇26的转速的控制设定值，该控制设定值用于使冷区域12的空气可靠地流向热区域13并且使回气温度成为该阈值以下。
具体地说，在回气温度判断部565中判断为回气温度未超过预先设定的阈值时，与第一实施方式同样，将用于决定是否对供气风扇26进行转速变更的基准值设定为差压“0”，并且在判断为热区域13相对于冷区域12的差压比该基准值“0”高时，将差压的目标值设定为该基准值“0”。此外，在判断为回气温度超过预先设定的阈值时，将用于决定是否对供气风扇26进行转速变更的基准值偏移设定为差压“P(P是大于0的正数)”，并且在判断为热区域13相对于冷区域12的差压比该基准值“P”高时，将差压的目标值设定为该基准值“P”。
然后，在各个目标值被设定为基准值时，基于该基准值，输出为了降低热区域13的静压而使供气风扇26的转速与当前相比减少那样的控制设定值。
<第二实施方式的服务器室管理用的空调系统的动作>
接着，说明本实施方式的服务器室管理用的空调系统1B的动作。
在本实施方式的空调系统1B中，为了对服务器架11中设置的服务器适当地进行冷却，以(1)服务器内的风扇所吸入的冷气(从室内机20向服务器室10供给的供气)满足规定条件、(2)服务器内的风扇能够可靠地将冷区域的冷气吸入并向热区域吹出、并且(3)由服务器内的风扇吹出的暖气的温度为规定值的方式，进行动作。
其中，对于(1)的供气条件，如在第一实施方式中说明了的那样，根据ASHRAE的规定或与此相类似的规定，进行排气用挡板21、回气导入用挡板22和外部空气导入用挡板23的开度控制、冷却盘管24的运转控制以及加湿器25的运转控制。
在本实施方式中，若空调系统1B运转，则将回气温度计31、外部空气温度计32、外部空气湿度计33、供气温度计34、供气湿度计35以及差压计36中计测的计测值，分别向空调控制装置50B发送。
发送来的计测值由空调控制装置50B的计测值取得部51取得，这些计测值被向冷却控制内容决定部52以及送风控制内容决定部56B发送。
在本实施方式中，由冷却控制内容决定部52、挡板开度控制部53、盘管运转控制部54以及加湿器运转控制部55执行的动作，与第一实施方式的空调控制装置50A的冷却控制内容决定部52的动作同样，因此省略详细的说明。
此外，在送风控制内容决定部56B中，基于由计测值取得部51取得的计测值，决定供气风扇26的转速，该供气风扇26的转速用于如上述那样以(2)服务器内的风扇可靠地吸入冷区域的冷气并向热区域吹出的方式进行动作，并且以(3)由服务器内的风扇吹出的暖气的温度为规定值以下的方式进行动作。
参照图6说明为了满足上述(2)和(3)的条件而由送风控制内容决定部56B决定供气风扇26的转速时的动作。
首先，在差压判断部561中取得差压计36计测出的差压，并且在回气温度判断部565中取得回气温度计31计测出的回气温度计测值(S11)。
然后，在回气温度判断部565中，判断取得的回气温度是否为预先设定的阈值以下(S12)。
在此，在回气温度为预先设定的阈值以下的情况下(S12的“是”)，判断为服务器架11中收纳的服务器被充分冷却，与第一实施方式的情况同样，将用于决定是否对供气风扇26进行转速变更的基准值设定为“0”(S13)。
此外，在回气温度超过预先设定的阈值的情况下(S12的“否”)，判断为服务器架11中收纳的服务器的冷却不充分，将用于决定是否对供气风扇26进行转速变更的基准值偏移设定为差压“P(P是大于0的正数)”(S14)。通过这样对基准值进行偏移，能够容易将供气风扇25的转速向提高的方向变更。
接下来，在差压判断部561中判断所取得的差压是否超过基准值“0”或“P”(S15)。
在此，在判断为所取得的差压未超过基准值时(S15的“否”)，继续当前执行中的供气风扇26的旋转控制(S16)。
此外，在判断为所取得的差压超过基准值时(S15的“是”)，为了防止空气从热区域13向冷区域12流入而适当地进行空气调节并且充分地冷却服务器，通过第一PID控制部562将差压的目标值分别设定为基准值“0”或者“P”，并输出用于使供气风扇26的转速与当前相比减少的控制设定值(S17)。
接下来，为了不使供气风扇26的转速急剧变化而进行平滑的控制，使第一PID控制部562输出的控制设定值通过第一上下限限制器563，由此限制为控制设定值的变化幅度的绝对值不会大于预先设定的阈值(S18)。
接下来，通过转速设定部564，根据在第一PID控制部562中输出并通过了第一上下限限制器563的限制的控制设定值，来设定供气风扇26的转速(S19)。
然后，通过风扇转速控制部57，生成用于以转速设定部564决定的转速进行运转的控制信号，并向供气风扇26发送。在供气风扇26中，基于从风扇转速控制部57发送的控制信号来执行运转。
根据以上的本实施方式，在服务器内的风扇所吸入的冷气(从室内机20向服务器室10供给的供气)满足规定条件的状态下，能够以服务器内的风扇可靠地将冷区域的冷气吸入并向热区域吹出的方式进行动作，并且即使在服务器的负荷增大而热区域的温度上升的情况下，也能够容易地提高供气风扇的转速，从而与此相对应地能够充分地冷却服务器，能够执行运转效率良好、节能效果高的空调控制。
《第三实施方式》
<第三实施方式的服务器室管理用的空调系统的结构>
参照图1、图2、图7说明本发明第三实施方式的服务器室管理用的空调系统1C的结构。
本实施方式的空调系统1C与图1所示的空调系统1A、1B同样地进行服务器室10的空气调节，具有室内机20、室外机40以及空调控制装置50C。
室内机20以及室外机40的功能与在第一实施方式中说明了的空调控制装置50A的相应各部的功能同样，因此省略详细的说明。
如图2所示，本实施方式的空调控制装置50C具有计测值取得部51、冷却控制内容决定部52、挡板开度控制部53、盘管运转控制部54、加湿器运转控制部55、送风控制内容决定部56C以及风扇转速控制部57。
其中，计测值取得部51、冷却控制内容决定部52、挡板开度控制部53、盘管运转控制部54、加湿器运转控制部55以及风扇转速控制部57的功能，与在第一实施方式中说明了的空调控制装置50A中的相应各部的功能同样，因此省略详细的说明。
如图7所示，本实施方式的送风控制内容决定部56C具有差压判断部561、第一PID控制部562、第一上下限限制器563、回气温度判断部565、第二PID控制部566、第二上下限限制器567、信号选择部568、第三上下限限制器569以及转速设定部570。
其中，差压判断部561、第一PID控制部562以及第一上下限限制器563的功能，与在第一实施方式中说明了的送风控制内容决定部56A的相应各部的功能同样，因此省略详细的说明。
回气温度判断部565从计测值取得部51取得回气温度计31的计测值，判断回气温度是否为预先设定的阈值以下。
第二PID控制部566根据回气温度判断部565中判断的结果，输出用于使服务器架11中收纳的服务器被充分冷却的供气风扇26转速的控制设定值。此时，在回气温度为预先设定的阈值以下的情况下，判断为服务器被充分冷却而维持现状的供气风扇26的转速，在回气温度超过预先设定的阈值的情况下，判断为服务器的负荷增大、冷却不充分，并为了使回气温度成为阈值以下，输出将供气风扇26的转速提高那样的控制设定值。
第二上下限限制器567为了使供气风扇26的转速不急剧变化而进行平滑的控制，以使第二PID控制部566输出的控制设定值的变化幅度的绝对值不会大于预先设定的阈值方式进行限制。具体地说，在第二PID控制部566中，在输出比阈值大的控制设定值时，生成比该阈值小的值作为控制设定值并输出。
信号选择部568对通过了第一上下限限制器的控制设定值和通过了第二上下限限制器的控制设定值进行比较，选择绝对值较大一方的值。
第三上下限限制器569以信号选择部568选择出的控制设定值的变化幅度的绝对值不会大于预先设定的阈值的方式进行限制。具体地说，在信号选择部568选择出的控制设定值为比阈值大的值时，生成比该阈值小的值作为控制设定值并输出。
转速设定部570根据信号选择部568选择出的并通过了第三上下限限制器569的限制的控制设定值，对供气风扇26的转速进行设定。
<第三实施方式的服务器室管理用的空调系统的动作>
接着，说明本实施方式的服务器室管理用的空调系统1C的动作。
在本实施方式的空调系统1C中，为了适当地冷却服务器架11中设置的服务器，以(1)服务器内的风扇所吸入的冷气(从室内机20向服务器室10供给的供气)满足规定条件、(2)服务器内的风扇能够可靠地将冷区域的冷气吸入并向热区域吹出、并且(3)由服务器内的风扇吹出的暖气的温度为规定值以下的方式，进行动作。
其中，对于(1)的供气条件，如在第一实施方式中说明了的那样，根据ASHRAE的规定或者与此相类似的规定，进行排气用挡板21、回气导入用挡板22以及外部空气导入用挡板23的开度控制、冷却盘管24的运转控制以及加湿器25的运转控制。
在本实施方式中，若空调系统1C运转，则将回气温度计31、外部空气温度计32、外部空气湿度计33、供气温度计34、供气湿度计35以及差压计36中计测的计测值，分别向空调控制装置50C发送。
发送来的计测值由空调控制装置50C的计测值取得部51取得，这些计测值被向冷却控制内容决定部52以及送风控制内容决定部56C发送。
在本实施方式中，由冷却控制内容决定部52、挡板开度控制部53、盘管运转控制部54以及加湿器运转控制部55执行的动作，与第一实施方式中的空调控制装置50A的冷却控制内容决定部52的动作同样，因此省略详细的说明。
此外，在送风控制内容决定部56C中，基于计测值取得部51取得的计测值，决定供气风扇26的转速，该供气风扇26的转速用于如上述那样以(2)服务器内的风扇可靠地将冷区域的冷气吸入并向热区域吹出、并且(3)由服务器内的风扇吹出的暖气的温度为规定值以下的方式进行动作。
参照图8说明为了满足上述(2)以及(3)的条件而由送风控制内容决定部56C决定供气风扇26的转速时的动作。
首先，在差压判断部561中取得差压计36计测出的差压，并且在回气温度判断部565中取得回气温度计31计测出的回气温度计测值(S21)。
然后，在差压判断部561中，判断所取得的差压是否超过基准值“0”(S22)。
在此，在判断为冷区域12的静压比热区域13高并且差压未超过基准值时(S22的“否”)，继续当前执行中的供气风扇26的旋转控制(S23)。
此外，在判断为热区域13的静压比冷区域12高并且差压超过基准值时(S22的“是”)，为了防止空气从热区域13向冷区域12流入而适当地进行空气调节，通过第一PID控制部562使差压的目标值成为基准值“0”，并输出用于使供气风扇26的转速与当前相比减少的控制设定值(S24)。
接下来，为了使供气风扇26的转速不急剧变化而进行平滑的控制，使第一PID控制部562输出的控制设定值在第一上下限限制器563中通过，由此限制为控制设定值的变化幅度的绝对值不会大于预先设定的阈值(S25)。
另一方面，在回气温度判断部565中，判断步骤S21中取得的回气温度是否为预先设定的阈值以下(S26)。
在此，在回气温度为预先设定的阈值以下的情况下(S26的“是”)，判断为服务器架11中收纳的服务器被充分冷却，继续当前执行中的供气风扇26的旋转控制(S23)。
此外，在回气温度大于预先设定的阈值的情况下(S26的“否”)，判断为服务器架11中收纳的服务器的冷却不充分，为了使回气温度成为该阈值以下，输出用于使供气风扇26的转速与当前相比提高的控制设定值(S27)。
接下来，为了使供气风扇26的转速不急剧变化而进行平滑的控制，使第二PID控制部566输出的控制设定值在第二上下限限制器567中通过，由此限制为控制设定值不脱离预先设定的上下限范围(S28)。
接下来，在信号选择部568中，将通过了第一上下限限制器的控制设定值与通过了第二上下限限制器的控制设定值进行比较，选择绝对值较大一方的值(S29)。
接下来，在第三上下限限制器569中，将信号选择部568选择出的控制设定值的变化幅度的绝对值限制为不会大于预先设定的阈值(S30)。
接下来，通过转速设定部570，根据信号选择部568选择出的并通过了第三上下限限制器569的限制的控制设定值，设定供气风扇26的转速(S31)。
根据以上的本实施方式，在服务器内的风扇所吸入的冷气(从室内机20向服务器室10供给的供气)满足规定条件的状态下，能够以服务器内的风扇可靠地将冷区域的冷气吸入并向热区域吹出的方式进行动作，并且即使在服务器的负荷增大而热区域的温度上升的情况下，也能够与此相对应地充分冷却服务器，能够执行运转效率良好、节能效果高的空调控制。
《第四实施方式》
<第四实施方式的服务器室管理用的空调系统的结构>
参照图9说明本发明第四实施方式的服务器室管理用的空调系统1D的结构。
本实施方式的空调系统1D与图1所示的空调系统1A同样地进行服务器室10的空气调节，具有室内机20、室外机40以及空调控制装置50D。
室内机20以及室外机40的功能与在第一实施方式中说明的空调控制装置50A中的相应各部的功能同样，因此省略详细的说明。
空调控制装置50D的结构与图2的空调控制装置50A～50C任意一个同样，因此省略具有相同功能的结构部分的详细的说明。
此外，在本实施方式中，设置有多个回气温度计31-1～31-5，该多个回气温度计31-1～31-5对回气吸入区域20A内以及服务器室10的热区域13内的不同部位、例如服务器架11内的与每个服务器或与架的每列对应的部位计测回气温度。
此外，在空调系统1内设置有回气温度选择器60，该回气温度选择器60选择这些回气温度计31-1～31-5计测出的回气温度计测值之中最高的计测值向空调控制装置50D发送。
此外，在服务器室10内设置有多个差压计36-1～36-4，该多个差压计36-1～36-4在不同部位对冷区域12和热区域13之间的静压的差分即差压进行计测。
此外，在空调系统1内设置有差压选择器70，该差压选择器70选择这些差压计36-1～36-4计测出的差压之中最小的差压向空调控制装置50D发送。
而且，在空调控制装置50D的计测值取得部51中，取得外部空气温度计32、外部空气湿度计33、供气温度计34以及供气湿度计35的计测值、由回气温度选择器60选择的回气温度计测值、以及由差压选择器70选择的差压。
<第四实施方式的服务器室管理用的空调系统的动作>
接着，说明本实施方式的服务器室管理用的空调系统1D的动作。
在本实施方式的空调系统1D中，为了适当地冷却服务器架11中设置的服务器，以(1)服务器内的风扇吸入的冷气(从室内机20向服务器室10供给的供气)满足规定条件、(2)服务器内的风扇能够可靠地将冷区域的冷气吸入并向热区域吹出、并且(3)由服务器内的风扇吹出的暖气的温度为规定值以下的方式，进行动作。
其中，对于(1)的供气条件，如在第一实施方式中说明的那样，根据ASHRAE的规定或者与此相类似的规定，进行排气用挡板21、回气导入用挡板22及外部空气导入用挡板23的开度控制、冷却盘管24的运转控制以及加湿器25的运转控制。
在本实施方式中，若空调系统1D运转，则将回气温度计31-1～31-5计测出的回气温度计测值向回气温度选择器60发送，在回气温度选择器60中，选择所取得的回气温度计测值中最高的计测值向空调控制装置50D发送。此外，将差压计36-1～36-4计测出的差压向差压选择器70发送，在差压选择器70中，选择所取得的冷区域12相对于热区域13的差压中最小的差压，向空调控制装置50D发送。
此外，将外部空气温度计32、外部空气湿度计33、供气温度计34以及供气湿度计35中计测出的计测值，分别向空调控制装置50D发送。
发送来的计测值由空调控制装置50D的计测值取得部51取得，这些计测值被向冷却控制内容决定部52以及送风控制内容决定部56发送。
而且，与第一实施方式的动作同样，由冷却控制内容决定部52决定用于生成所设定的条件的供气的排气用挡板21、回气导入用挡板22、外部空气导入用挡板23、冷却盘管24以及加湿器25的运转内容，在挡板开度控制部53、盘管运转控制部54以及加湿器运转控制部55中生成用于按照该决定的内容使这些设备运转的控制信号，并向各个设备发送。
此外，与第二实施方式或第三实施方式的动作同样地通过送风控制内容决定部56决定用于以(2)服务器内的风扇可靠地将冷区域的冷气吸入并向热区域吹出的方式进行动作、并且以(3)由服务器内的风扇吹出的暖气的温度成为规定值以下的方式进行动作的供气风扇26的转速，在风扇转速控制部57中生成用于使供气风扇26以该决定的转速进行旋转的控制信号，并向供气风扇26发送。在供气风扇26中，基于从风扇转速控制部57发送来的控制信号执行运转。
根据以上的本实施方式，即使在每个服务器或者服务器架的每列中负荷不同的情况下，也能够在服务器内的风扇吸入的冷气(从室内机20向服务器室10供给的供气)满足规定条件的状态下，以全部服务器内的风扇可靠地将冷区域的冷气吸入并向热区域吹出的方式进行动作，并且在任意一个服务器的负荷增大而热区域的温度局部上升的情况下，也能够与此对应而充分对全部服务器进行冷却，能够执行运转效率良好、节能效果较高的空调控制。
《第五实施方式》
<第五实施方式的服务器室管理用的空调系统的结构>
参照图10说明本发明第五实施方式的服务器室管理用的空调系统1E的结构。
本实施方式的空调系统1E中，在回气吸入区域20A内设置有用于使回气从服务器室10的热区域13流入的回气风扇27，并且在供气冷却区域20B和外部空气之间设置有对供气冷却区域20B和外部空气之间的静压的差分即差压进行计测的差压计37，除此之外与第一实施方式的空调系统1A～第四实施方式的空调系统1D的任意一个的结构相同，因此省略具有相同功能的部分的详细的说明。
在本实施方式的空调系统1E内设置有空调控制装置50E，如图2所示那样，具有计测值取得部51、冷却控制内容决定部52、挡板开度控制部53、盘管运转控制部54、加湿器运转控制部55、送风控制内容决定部56E以及风扇转速控制部57。
其中，冷却控制内容决定部52、挡板开度控制部53、盘管运转控制部54以及加湿器运转控制部55的功能，与在第一实施方式中说明的空调控制装置50A的相应各部的功能同样，因此省略详细的说明。
本实施方式的计测值取得部51，取得差压计37计测出的计测值并向送风控制内容决定部56发送。
此外，本实施方式的送风控制内容决定部56E，在送风控制内容决定部56A～56C的任意一个的结构的基础上，具有用于对回气风扇27的转速进行控制的结构。
作为送风控制内容决定部56E的一个例子，在图11中示出了在送风控制内容决定部56A的结构中增加了用于对回气风扇27的转速进行控制的结构时的框图。
图11的送风控制内容决定部56E，具有基于差压计36的计测值对供气风扇26的转速进行控制的差压判断部561、第一PID控制部562、第一上下限限制器563及转速设定部564；以及基于差压计37的计测值对回气风扇27的转速进行控制的差压判断部571、第三PID控制部572、第四上下限限制器573及转速设定部574。
差压判断部571从计测值取得部51取得差压计37计测出的差压，根据该差压判断供气冷却区域20B和外部空气之中哪个静压高到哪种程度。
第三PID控制部572根据在差压判断部571中判断的结果，输出用于为了外部空气不会泄漏到供气冷却区域20B内而根据需要提高回气风扇27的转速的控制设定值。在此，通过将用于决定是否变更回气风扇27的转速的基准值设为差压“0”，在判断为外部空气相对于供气冷却区域20B的差压高于该基准值“0”(外部空气的静压比供气冷却区域20B的静压高)时，将差压的目标值设定为该基准值“0”，基于此输出用于为了提高供气冷却区域20B的静压而使回气风扇27的转速与当前相比提高那样的控制设定值。
第四上下限限制器573中，为了不使回气风扇27的转速急剧变化而进行平滑的控制，限制为第三PID控制部572输出的控制设定值的变化幅度的绝对值不会大于预先设定的阈值。具体地说，在第三PID控制部572中，在以大于阈值的变更幅度输出控制设定值时，生成比该阈值小的变更幅度的值作为控制设定值并输出。
转速设定部574根据第三PID控制部572中输出的并通过了第四上下限限制器573的限制的控制设定值，对回气风扇27的转速进行设定。
风扇转速控制部57生成用于以送风控制内容决定部56E决定的转速进行运转的供气风扇26以及回气风扇27的控制信号，并向供气风扇26以及回气风扇27发送。
<第五实施方式的服务器室管理用的空调系统的动作>
接着，说明本实施方式的服务器室管理用的空调系统1E的动作。
在本实施方式的空调系统1E中，为了适当地冷却服务器架11中设置的服务器，以(1)服务器内的风扇所吸入的冷气(从室内机20向服务器室10供给的供气)满足规定条件、(2)服务器内的风扇能够可靠地将冷区域的冷气吸入并向热区域吹出、并且(4)外部空气不会向空调控制装置内泄漏的方式，进行动作。
在本实施方式中，若空调系统1E运转，则将回气温度计31、外部空气温度计32、外部空气湿度计33、供气温度计34、供气湿度计35、差压计36以及差压计37中计测出的计测值，分别向空调控制装置50E发送。
发送来的计测值由空调控制装置50D的计测值取得部51取得，这些计测值被向冷却控制内容决定部52以及送风控制内容决定部56发送。
而且，与第一实施方式的动作同样，由冷却控制内容决定部52决定用于生成所设定的条件的供气的排气用挡板21、回气导入用挡板22、外部空气导入用挡板23、冷却盘管24以及加湿器25的运转内容，在挡板开度控制部53、盘管运转控制部54以及加湿器运转控制部55中生成用于使这些设备以该决定的内容进行运转的控制信号，并向各个设备发送。
此外，与第一实施方式～第三实施方式的动作同样，在送风控制内容决定部56的差压判断部561～转速设定部564中，决定用于以(2)使服务器内的风扇可靠地将冷区域的冷气吸入并向热区域吹出的方式进行动作的供气风扇26的转速，在风扇转速控制部57中生成用于使供气风扇26以该决定的转速进行旋转的控制信号并向供气风扇26发送，并且，在送风控制内容决定部56的差压判断部571～转速设定部574中，决定用于以(4)外部空气不向空调控制装置内泄漏的方式进行动作的回气风扇27的转速，在风扇转速控制部57中生成用于使回气风扇27以该决定的转速进行旋转的控制信号并向回气风扇27发送。
说明为了满足上述(4)的条件而由送风控制内容决定部56E决定回气风扇27的转速时的动作。
首先，在差压判断部571中取得差压计37计测出的差压，判断该差压是否超过预先设定的基准值“0”。
在此，在判断为供气冷却区域20B的静压比外部空气高且差压未超过基准值时，继续当前执行中的供气风扇26的旋转控制。
此外，在判断为外部空气的静压比供气冷却区域20B高且差压超过基准值时，为了防止从外部空气向供气冷却区域20B泄漏空气而适当地进行空气调节，通过第三PID控制部572使差压的目标值为基准值“0”，并输出用于使回气风扇27的转速与当前相比提高的控制设定值。
接下来，为了使回气风扇27的转速不急剧变化而进行平滑的控制，使由第三PID控制部572输出的控制设定值在第四上下限限制器573中通过，限制为控制设定值的变化幅度的绝对值不会大于预先设定的阈值。
接下来，通过转速设定部574，根据在第三PID控制部572中输出的并通过了第四上下限限制器573的限制的控制设定值，设定回气风扇27的转速。
而且，通过风扇转速控制部57，生成用于使回气风扇27以转速设定部574决定的转速进行运转的控制信号，并向回气风扇27发送。在回气风扇27中，基于从风扇转速控制部57发送的控制信号执行运转。
根据以上的本实施方式，在服务器内的风扇所吸入的冷气(从室内机20向服务器室10供给的供气)满足规定条件的状态下，能够以服务器内的风扇可靠地将冷区域的冷气吸入并向热区域吹出的方式动作，外部空气不会向空调控制装置泄漏，能够执行运转效率良好、节能效果高的空调控制。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式仅作为例子提示，不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其它各种方式实施，在不脱离发明宗旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及宗旨中，并且包含于权利要求书所记载的发明及其等同范围内。

Claims (7)

1.一种服务器室管理用的空调系统，在第一空间和第二空间之间设置有服务器的服务器室中，向上述第一空间流入的供气被上述服务器产生的热加热后经由上述第二空间作为回气流出，由此控制该服务器室的空气调节，其特征在于，
该空调系统具备：
冷气生成装置，生成满足规定条件的冷气；
供气风扇，使上述冷气生成装置中生成的冷气向上述第一空间流入；
第一差压计，计测上述第二空间的静压相对于上述第一空间的静压的差压；
回气温度计，计测从上述第二空间流出的回气的温度；
第一控制值决定单元，根据上述第一差压计中计测出的差压，决定与上述供气风扇的转速有关的第一控制值，以防止空气从上述第二空间流入上述第一空间；
第二控制值决定单元，当上述回气温度计计测出的回气的温度高于设定的阈值时，决定与上述供气风扇的转速有关的第二控制值，以使该回气的温度下降；
第一输出单元，对上述第一控制值和上述第二控制值进行比较，根据值较大一方的控制值输出控制设定值；以及
第一转速控制单元，基于上述第一输出单元输出的控制设定值，对上述供气风扇的转速进行控制。
2.如权利要求1所述的服务器室管理用的空调系统，其特征在于，
上述第一差压计设置有多个，
该空调系统还具有选择上述多个第一差压计计测出的差压之中最小的差压的差压选择器，
上述第一控制值决定单元根据上述差压选择器选择出的差压来决定上述第一控制值。
3.如权利要求1或2所述的服务器室管理用的空调系统，其特征在于，
上述回气温度计设置有多个，
该空调系统还具有选择上述多个回气温度计计测出的回气温度计测值之中最高的回气温度计测值的回气温度选择器，
上述第二控制值决定单元根据上述回气温度选择器选择出的回气温度计测值来决定上述第二控制值。
4.如权利要求1或2所述的服务器室管理用的空调系统，其特征在于，
该空调系统还具备：
回气风扇，使来自上述服务器室的第二空间的回气流入；
第二差压计，计测上述空调系统内的静压和外部空气的静压之间的差压；
第二输出单元，根据上述第二差压计中计测出的差压，输出用于在外部空气的静压比上述空调系统内的静压高时提高上述回气风扇的转速的控制设定值；以及
第二转速控制单元，基于上述第二输出单元输出的控制设定值，对上述供气风扇的转速进行控制。
5.一种服务器室管理用的空调系统，在第一空间和第二空间之间设置有服务器的服务器室中，向上述第一空间流入的供气被上述服务器产生的热加热后经由上述第二空间作为回气流出，由此控制该服务器室的空气调节，其特征在于，
该空调系统具备：
冷气生成装置，生成满足规定条件的冷气；
供气风扇，使上述冷气生成装置中生成的冷气向上述第一空间流入；
第一差压计，计测上述第二空间的静压相对于上述第一空间的静压的差压；
回气温度计，计测从上述第二空间流出的回气的温度；
送风控制内容决定单元，决定上述供气风扇的转速的控制设定值，该控制设定值用于使上述第一差压计中计测出的差压成为防止空气从上述第二空间流入上述第一空间的目标值，上述回气温度计计测出的回气的温度超过设定的阈值时，与不超过上述阈值时相比更高地设定上述目标值；以及
第三转速控制单元，基于上述送风控制内容决定单元决定的控制设定值，对上述供气风扇的转速进行控制。
6.一种服务管理系统，其特征在于，具备：
服务器室，在第一空间和第二空间之间设置有服务器，该服务器具有将上述第一空间的空气吸入并向上述第二空间流出的风扇；向上述第一空间流入的供气被上述服务器产生的热加热后经由上述第二空间作为回气流出，由此控制室内的空调；
冷气生成装置，生成满足规定条件的冷气；
供气风扇，使上述冷气生成装置中生成的冷气向上述第一空间流入；
第一差压计，计测上述第二空间的静压相对于上述第一空间的静压的差压；
回气温度计，计测从上述第二空间流出的回气的温度；
第一控制值决定单元，根据上述第一差压计中计测出的差压，决定与上述供气风扇的转速有关的第一控制值，以防止空气从上述第二空间流入上述第一空间；
第二控制值决定单元，当上述回气温度计计测出的回气的温度高于设定的阈值时，决定与上述供气风扇的转速有关的第二控制值，以使该回气的温度下降；
第一输出单元，对上述第一控制值和上述第二控制值进行比较，根据值较大一方的控制值输出控制设定值；以及
第一转速控制单元，基于上述第一输出单元输出的控制设定值，对上述供气风扇的转速进行控制。
7.一种服务器室管理用的空调控制方法，在空调系统中，在第一空间和第二空间之间设置有服务器的服务器室中，向上述第一空间流入的供气被上述服务器的发热加热后经由上述第二空间作为回气流出，由此控制该服务器室的空气调节，其特征在于，
在空调系统中，
通过冷气生成装置，生成满足规定条件的冷气；
通过供气风扇，使上述冷气生成装置中生成的冷气向上述第一空间流入；
通过差压计，计测上述第二空间的静压相对于上述第一空间的静压的差压，
通过回气温度计，计测从上述第二空间流出的回气的温度；
通过控制装置，根据上述差压计中计测出的差压决定与上述供气风扇的转速有关的第一控制值，以防止空气从上述第二空间流入上述第一空间，当上述回气温度计计测出的回气的温度高于设定的阈值时，决定与上述供气风扇的转速有关的第二控制值，以使该回气的温度下降，而且，对上述第一控制值和上述第二控制值进行比较，根据值较大一方的控制值输出控制设定值，基于输出的控制设定值，对上述供气风扇的转速进行控制。
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