JP2004169942A - 空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】高発熱、大風量に起因するラック毎の局所的な高温発生問題を解決することができる空調システムを提供する。
【解決手段】通信機室には、複数のラック１が設けられている。これらのラック１内に、必要に応じて蒸発器および送風機からなる冷却ユニット７を配置する。この場合、冷却ユニット７はラックの上部、中部、下部またはラックの天板の上、底板の下方等任意の位置に配置される。室外には熱源（冷凍機）８、凝縮器９および冷媒ポンプ１１が配置され、それらが配管によって接続される。また、各部に温度計、湿度計、流量計等が設けられ、それらの出力に基づいて冷媒ポンプ１１や冷却ユニット７の送風機の風量が制御される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主として通信装置など発熱密度が高い装置が設置される室に装備される空調システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信装置や電算機が許容湿温度範囲を維持するためには空調システムが欠かせず、通信装置は年間を通じて発熱するため、空調機も年間冷房運転を要求される。これら空調システムには、信頼性や柔軟性の観点から個別分散方式の年間冷房型パッケージ空調機が使用されている。
【０００３】
通信装置などの通信ケーブルの収納や効率的な空調気流の方法の構築のために、一般的にはこれらの空調室は２重床が敷設される。これにより通信装置を２重床上に設置し通信ケーブルを２重床内に敷設する。また、通信装置を冷却するために、空調は２重床内に冷気を送り込み、装置下部または前面から冷風を供給し、通信装置の発熱を除去し、還気される。
【０００４】
これらのシステムを構成する空調機は、室の内壁周囲に沿い冷熱負荷に応じてパッケージ空調機の室内機が設置され、室外機は屋上やベランダなどに設置される。また通信装置は水分の浸入が厳禁であるため、空調機は直膨式が一般的である。通信装置には、装置自体が送風機を有する強制空冷の装置と送風機を持たない自然空冷の装置があり、それらの配置により空調室内機から必要な冷熱と風量が供給される。このような空調システムにより、通信装置が収納される室は冷却され、通信装置の動作温度条件は維持されていた。
【０００５】
しかし、近年、情報化が加速度的に進行し、それに対応して通信装置の集積密度が増加し、単位面積当たりの発熱が急速に上昇してきている。従来最大数百Ｗ／ｍ^２程度で有った発熱密度が、１０００ｋＷ／ｍ^２を越える装置も導入され始めている。これらの高発熱化にともない、通信装置自体に多風量の送風機を備え、自装置の熱除去を図るようになった。これらの装置は、発熱量や風量が装置によって異なるため、同一ゾーンに必要な冷熱量、風量が異なる装置が混在することとなる。
【０００６】
一方、前述のとおり空調機室内機の設置場所が限られるため、供給冷熱、供給風量とも限られてしまう。通信装置毎にまたは収納ラック毎に送風機を持っているため、全体の風量バランスがとれなくなる、もしくは適切な温度の空気が装置側に吸い込まれるように風量を供給できない、といった問題が生じる。これは従来の空調システムの基本的な考え方が、水平面均一「供給」空調であるため、被空調平面中のある一部が高発熱、大風量の場合、「結果」を均一にすることが難しくなるためである。これらの問題により、局所的に装置動作許容温度が維持できなくなる恐れがでてくる。
【０００７】
これらの問題に対し、冷房能力、風量を予めある程度余裕をみて、ある範囲の発熱量、風量の装置が何処に入ってきても対応できるようにしておく対応策も考えられる。しかし、初期コストの高いこと、エネルギーに無駄が多いため運転費が増大すること、環境性も悪いことなど問題がある。
【０００８】
これらの問題を解決するため、特許文献１では、前述の従来の２重床を利用した冷熱供給を行うべース空調に加え、装置上部に直膨式パッケージエアコン室内機をつり下げ、装置の冷却を行う方法、さらに通信装置を壁で区画し熱除去を行う方法を採用している。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−１５６１３６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特許文献１の技術では、通信装置増減に空調システムが柔軟に対応できなくなる恐れがあること、さらに発熱量、風量が大きく異なる装置に柔軟に対応できなくなる恐れがある。また、通信装置を壁で区画することによる初期コストの増加、また頻繁に通信装置のメンテナンスを行う保守作業員の作業性が著しく低下すると予想される。
【００１１】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、初期コストの上昇を最小限に抑え、無駄なエネルギーを省き、保守性を損なうことなく、柔軟に、高発熱、大風量に起因する局所的な高温発生問題を解決することができる空調システムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、１または複数の機器収納用ラックが設けられた室の空調を行う空調システムにおいて、前記１または複数のラックの一部または全部の所定箇所に蒸発器および送風機からなる冷却ユニットを配置し、室外に凝縮器を設け、前記蒸発器、前記蒸発器間を配管によって接続したことを特徴とする空調システムである。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、１または複数の機器収納用ラックが設けられた室の空調を行う空調システムにおいて、前記１または複数のラックの一部または全部の所定箇所に蒸発器および送風機からなる冷却ユニットを配置し、室外に凝縮器と、前記凝縮器から出力される液冷媒を前記蒸発器へ送出する冷媒圧送手段とを設け、前記蒸発器、前記凝縮器、前記冷媒圧送手段、前記蒸発器を順次配管によって接続したことを特徴とする空調システムである。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の空調システムにおいて、前記凝縮器を冷却する熱源を設けたことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載の空調システムにおいて、前記ラックの所定箇所は、前記ラック内であってラックの下部または中部または上部、または、前記ラック外であってラックの底板の下部または天板の上部またはラック間の通路上部またはラックの側部であることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の空調システムにおいて、前記冷却ユニットから出力される冷媒ガスの温度および圧力を測定する温度計および圧力計と、前記圧力計の測定結果および温度計の測定結果に基づいてその時の飽和温度を求め、求めた飽和温度と前記温度計の測定結果との差に応じて前記冷媒圧送手段の出力量を制御する第１の制御手段とを設けたことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の空調システムにおいて、前記冷却ユニットの入力側配管と出力側配管を接続するバイパス回路に流量調整弁をさらに有し、前記第１の制御手段が、冷媒圧送手段の出力量に代え前記てバイパス流量調整弁の弁開度を制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項２に記載の空調システムにおいて、前記冷媒圧送手段から出力される液冷媒の流量を測定する流量計と、前記流量計の測定結果に基づいて前記冷媒圧送手段の出力量を制御する第２の制御手段とを設けたことを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項２に記載の空調システムにおいて、前記冷媒圧送手段の入力側の液冷媒の液面高さを測定する液面検知器と、前記液面検知器の測定結果に基づいて前記冷媒圧送手段の出力量を制御する第３の制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項２に記載の空調システム前において、前記冷媒圧送手段の入力側の液冷媒の温度を測定する温度計および圧力を測定する圧力計と、前記温度計および圧力計の測定結果に基づいて液冷媒の冷却度を求め、求めた冷却度に応じて前記冷媒圧送手段の出力量を制御する第４の制御手段とを設けたことを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項２に記載の空調システムにおいて、前記ラック内の所定の場所に設けられた温度計と、前記温度計の測定結果に基づいて前記冷却ユニットの送風機の風量を制御する第５の制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項３に記載の空調システムにおいて、前記ラック内の所定の場所に設けられた温度計と、前記温度計の測定結果に基づいて前記熱源の出力を制御する第６の制御手段とを設けたことを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、請求項２に記載の空調システムにおいて、前記ラック内の所定の場所に設けられた温度計と、前記温度計の測定結果に基づいて前記冷媒圧送手段の出力量を制御する第７の制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項２に記載の空調システムにおいて、前記ラック内の所定の場所に設けられた温度計および湿度計と、前記温度計および湿度計の測定結果に基づいて露点温度を求め、求めた露点温度および前記温度計の測定結果の差に応じて前記冷媒圧送手段の出力量を制御する第８の制御手段とを設けたことを特徴とする。
請求項１４に記載の発明は、請求項２に記載の空調システムにおいて、前記ラック内の所定の場所に設けられた温度計および湿度計と、前記温度計および湿度計の測定結果に基づいて露点温度を求め、求めた露点温度および前記温度計の測定結果の差に応じて前記熱源の出力を制御する第９の制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００２０】
請求項１５に記載の発明は、請求項１３または請求項１４に記載の空調システムにおいて、前記ラック内の所定の場所に設けられた温度計および湿度計に代えて、前記冷却ユニットの吹き出し口近傍に設けられた温度計および湿度計を用いることを特徴とする。
請求項１６に記載の発明は、請求項２に記載の空調システムにおいて、前記冷却ユニット内部の下部または前記冷却ユニットの底板の下方に設けられた漏水検知手段と、前記漏水検知手段の出力に基づいて前記冷媒圧送手段の出力量を制御する第１０の制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項１７に記載の発明は、請求項３に記載の空調システムにおいて、前記冷却ユニット内部の下部または前記冷却ユニットの底板の下方に設けられた漏水検知手段と、前記漏水検知手段の出力に基づいて前記熱源の出力を制御する第１１の制御手段とを設けたことを特徴とする。
請求項１８に記載の発明は、請求項２に記載の空調システムにおいて、前記冷却ユニットは、下面から空気を吸い込み、冷却し、上面から吹き出すものであることを特徴とする。
【００２２】
請求項１９に記載の発明は、請求項２に記載の空調システムにおいて、前記冷却ユニットは、前面から空気を吸い込み、冷却し、後面から吹き出すものであることを特徴とする。
請求項２０に記載の発明は、請求項２に記載の空調システムにおいて、前記冷却ユニットは、前面から空気を吸い込み、冷却し、後部上方へ吹き出すものであることを特徴とする。
請求項２１に記載の発明は、請求項２に記載の空調システムにおいて、前記冷却ユニットは、前面から空気を吸い込み、冷却し、後部下方へ吹き出すものであることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の一実施の形態について説明する。図１は同実施の形態による空調システムの構成を示す概略構成図である。この図において、符号１，１・・・は通信機室内に設置されたラックであり、これらのラック１内にサーバ、ルータ等のＩＰ装置２やその他の通信機器が設置される。３は通信機室の壁面に設置され、通信機室全体の空調を行うベース空調機であり、下部の送風口から通信機室の二重床の内部に冷風を噴き出す。吹き出された冷風は各ラック１内を通過し、ラック１上部からベース空調機３の上部の吸入口へ流れる。
【００２４】
符号６は局所冷却装置であり、ラック１内に配置された冷却ユニット７と、通信機室外に設置された熱源８、凝縮器９、液タンク１０、冷媒ポンプ１１等およびそれらを接続する配管から構成されている。この局所冷却装置６は各ラック１を個別に冷却する装置であり、蒸発器および送風機からなる冷却ユニット７がラック１の適宜箇所、例えば、下部、中部、上部あるいは底板の下（符号７ａ参照）、天板の上（符号７ｂ参照）あるいはラック１とラック１の間の通路上部（符号７ｃ参照）に配置される。さらに、図３に符号７ｄによって示すように、ラック１の側面と隣のラック１の側面の間に、ラック１に密接して配置される場合もある。この場合、冷風は冷却ユニット７ｄの前面から吹き出され、ラック１の穴あきパネル１ａからラック１内部に流れ込む。
【００２５】
図４は冷却ユニット７の構成例を示す図である。図４（ａ）に示すものは、下面吸い込み／上面吹き出しタイプのものであり、蒸発器の上に送風機が配置され、下面から吸い込んだ空気を蒸発器によって冷却し、上面から吹き出す。図４（ｂ）は前面吸い込み／後面吹き出しタイプのものであり、蒸発器の後方に送風機が配置され、前面から吸い込んだ空気を蒸発器によって冷却し、後面から吹き出す。図４（ｃ）は前面吸い込み／後面吹き出しタイプの変形であり、蒸発器の後方に送風機が配置され、前面から吸い込んだ空気を蒸発器によって冷却し、後部の上方へ吹き出す。図４（ｄ）も前面吸い込み／後面吹き出しタイプの変形であり、蒸発器の後方に送風機が配置され、前面から吸い込んだ空気を蒸発器によって冷却し、後部の下方へ吹き出す。
【００２６】
図２は局所冷却装置６の詳細を示すブロック図である。この図において、ラック１の下部には冷却ユニット７が配置され、その冷気吹き出し口のそばに温度計Ｔ２および湿度計Ｈ２が配置されている。また、ラック下部より高温となることが想定される場所であって、ＩＰ装置２が設置されるラック上部に、温度計Ｔ１および湿度計Ｈ１が配置されている。一方、通信機室外部には、熱源（例えば冷凍機）８および凝縮器９が設けられ、凝縮器９から出力された液冷媒が液タンク１０を介して冷媒ポンプ１１へ供給される。液タンク１０には液面検知器１４が取り付けられ、また、冷媒ポンプ１１の入力側配管には、液冷媒の温度を測定する温度計Ｔ３および圧力を測定する圧力計Ｐ１が各々設けられている。
【００２７】
冷媒ポンプ１１から送出された液冷媒は流量検知手段１５を介して冷却ユニット７の蒸発器へ供給され、蒸発器から送出された冷媒ガスが配管を介して凝縮器９へ送られる。蒸発器に接続されたガス送出用配管には、ガス冷媒の温度を計測する温度計Ｔ４と圧力を測定する圧力計Ｐ２が設けられている。また、蒸発器の入力配管と出力配管との間にバイパス流量調整弁１７および逆止弁１８が直列に接続されている。そして、液面検知器１４、各温度計Ｔ１〜Ｔ４、湿度計Ｈ１、Ｈ２、圧力計Ｐ１、Ｐ２および冷媒ポンプ１１のコントローラ１２、バイパス流量調整弁１７のコントローラ１９、熱源８のコントローラ２２が各々演算・操作部２０に接続されている。
【００２８】
このような構成において、冷媒ポンプ１１は凝縮器９から供給された液冷媒に圧力を加えて配管中に送出する。送出された液冷媒は冷却ユニット７の蒸発器へ供給され、この蒸発器において周囲の熱を吸収して気化し、この気化による冷媒ガスが配管を介して凝縮器９へ送出される。凝縮器９は熱源８からの冷気（または冷水）によって冷媒ガスを冷却して液化し、この液化による冷媒液を液タンク１０を介して冷媒ポンプ１１へ送出する。
【００２９】
次に、演算・操作部２０による制御動作を説明する。
演算・操作部２０は、各温度計Ｔ１〜Ｔ４、湿度計Ｈ１、Ｈ２、圧力計Ｐ１、Ｐ２、液面検知器１４および流量計１５を順次、繰り返しチェックし、その結果に基づいて次の各制御を行う。
【００３０】
（Ａ）過熱度維持制御
冷却ユニット７の蒸発器の冷媒ガス出口の過熱度が常に一定となるように冷媒ポンプ１１の回転数（冷媒圧送手段の出力量）を操作する。
（１）圧力計Ｐ２の計測値から近似多項式を用いてその時の飽和温度を求める。
（２）〔蒸発器出口温度（温度計Ｔ４）−飽和温度＝過熱度〕が設定温度（５度）より高いか否かを判断する。
（３）設定値温度より高い場合、冷媒ポンプ１１の回転数を増加させる。
（４）設定値温度より低い場合、冷媒ポンプ１１の回転数を減少させる。
【００３１】
なお、上記（３）、（４）の処理に代えて次の処理でもよい。
（３ａ）設定値温度より高い場合、バイパス流量調整弁１７の開度を低下させる。
（４ａ）設定値温度より低い場合、バイパス流量調整弁１７の開度を上昇させる。
この場合、バイパスにおいてガス側から液側に冷媒が逆流しないように、バイパス回路に逆止弁１８を設ける。
【００３２】
（Ｂ）キャビテーション発生時の復帰制御
キャビテーションとは、流動する液体中に気体が発生して空洞を作る現象である。キャビテーションが発生すると、冷媒が気液混合状態となり循環量が低下、もしくは非常に不安定になり、十分な冷房能力を発揮できなくなる。
（１）流量計１５の検出流量が設定時間Ａ以上、設定しきい値を下回った時、キャビテーション発生直前と判断し、冷媒ポンプ１１を停止する。
（２）冷却ユニット７の送風機の風量を最大とする。
（３）設定時間Ｃの後、冷媒ポンプ１１を起動する。
【００３３】
なお、上記処理に代えて次の処理でもよい。
（１ａ）液面検知器１４によって検出した液面高さが設定流量Ｄ以下になった場合、キャビテーション発生直前と判断し、冷媒ポンプ１１を停止する。
（２ａ）冷却ユニット７の送風機の風量を最大にする。
（３ａ）この状態で絶えず冷媒液面高さを液面検知器１４により検知する。検知した結果、液面高さＤ＋Ｅ以上の液面が確保できれば、冷媒ポンプ１１を起動する。
【００３４】
また、次の処理でもよい。
（１ｂ）温度計Ｔ３および圧力計Ｐ１の各出力から冷却ポンプ１１の直前の液冷媒の冷却度を算出する。ここで、冷却度は、圧力計Ｐ１によって測定された圧力に基づいて決まる液冷媒の飽和温度と温度計Ｔ３の測定温度との差として算出される。そして、算出された冷却度が設定冷却度Ｇ以下になった場合、キャビテーション発生直前と判断し、冷媒ポンプ１１を停止する。
（２ｂ）冷却ユニット７の送風機の風量を最大にする。
（３ｂ）冷媒ポンプ１１の手前の冷媒冷却度が設定冷却度Ｇ＋Ｈより大きくなった場合、冷媒ポンプ１１を起動する。
【００３５】
（Ｃ）冷却能力制御
（Ｃ−１）冷却ユニット７の送風機の制御
（１）温度を維持したいラック１内の場所の温度を温度計Ｔ１によって検出する。
（２）検出温度が、設定値（３０度）より大きい場合に、冷却ユニット７の送風機の風量を増加する。
（３）検出温度が、設定値（２６度）より小さい場合に、冷却ユニット７の送風機の風量を減少させる。ここで、増減の設定値が異なっているのは、ヒステリシスを設けるためである。
【００３６】
なお、上記冷却ユニット７の送風機の制御に代えて、温度計Ｔ１の温度に基づき熱源８の出力を制御してもよい。すなわち、
（２ａ）検出温度が、設定値（３０度）より大きい場合に、凝縮器９への熱源８の出力量を増加させ、または、出力媒体の温度を低下させ、
（３ａ）検出温度が、設定値（２６度）より小さい場合に、凝縮器９への熱源８の出力量を減少させ、または、出力媒体の温度を上昇させる。
ここで、出力媒体は、具体的には水、冷媒または空気である。また、温度計Ｔ１に代え、冷却ユニットの吹き出し口に設けられる温度計Ｔ２用いてもよい（吹き出し温度優先制御）。
【００３７】
なお、上述した冷却ユニット７の送風機の制御においては、冷却ユニット７の吹き出し口近傍の温度計Ｔ２を利用することはできない。これは、冷却ユニット７の通過風量が増加すれば、吹き出し温度は上昇し、風量が減少すれは吹き出し温度は低下するためである。送風機の制御の目的はラック内空気を完全混合状態に近づけることにより、吹き出し口近傍ではない位置の温度を低下させることである。一方、熱源８の制御では、Ｔ１、Ｔ２どちらも利用することが可能である。この場合、冷却ユニット７に供給される冷熱量が増加するため、Ｔ１、Ｔ２の温度を低下できると想定されるためである。したがって、風量制御と熱量制御を併設することもあり得る。
【００３８】
（Ｄ）冷媒ポンプ・サーモオフ制御
（１）ラック１内の温度を維持したい場所に設置され温度計Ｔ１の検出温度が、設定温度１（２０度）になったら、冷媒ポンプ１１、熱源８、冷却ユニット７の送風機を停止する。
（２）温度計Ｔ１の検知温度が、設定温度２（２２度）になったら熱源８、冷却ユニット７の送風機を起動する。
（３）熱源８、冷却ユニット７の送風機起動後、冷媒ポンプ１１を起動する。
【００３９】
（Ｅ）結露防止制御
（Ｅ−１）露点温度制御
ラック１内の温度を維持したい場所（冷却ユニット７の吹き出し口近傍を除く）に設置した温度計Ｔ１と湿度計Ｈ１の各出力から導かれる露点温度を、温度計Ｔ１の温度から差し引いた値が設定値より小さい場合に、
（ａ）熱源８の出力量を減少させる。
（ｂ）熱源８の出力媒体の温度を上昇させる。
（ｃ）熱源８を停止する。
（ｄ）冷媒ポンプ１１の回転数を減少させる。
（ｅ）冷媒ポンプ１１を停止する。
（ｆ）冷却ユニット７の送風機を停止する。
ことのうち少なくとも１つの手段をとる。
【００４０】
なお、次の処理でもよい。
冷却ユニット７の吹き出し口近傍に設置される温度計Ｔ２および湿度計Ｈ２の検出温度から導かれる露点温度を、温度計Ｔ２の温度から差し引いた値が設定値より小さい場合に、
（ａ）熱源８の出力量を減少させる。
（ｂ）熱源８の出力媒体の温度を上昇させる。
（ｃ）熱源８を停止する。
（ｄ）冷媒ポンプ１１の回転数を減少させる。
（ｅ）冷媒ポンプ１１を停止する。
このうち少なくとも１つの手段を採ると同時に、冷却ユニット７の送風機の風量を増加させる。
この場合、冷却ユニット７の送風機風量増加は上記条件（ａ）〜（ｅ）と同時成立であり、単独で行うことはない。また、行わないとの選択もあり得る。
【００４１】
なお、冷却ユニット７の送風機風量を増加させる場合、冷媒ポンプ１１の運転回転数は固定とする。なぜなら、冷媒ポンプ１１の回転数をも制御した場合は、熱源８側からの供給冷熱量が変わらない、もしくは増加した場合、冷却ユニット７の送風機の風量増加により、過熱度を維持するために冷媒ポンプ１１の回転数を上昇させ、冷媒流量を増加させる。これにより、冷却ユニット７の出口吹き出し温度が上昇しないにもかかわらず、冷却能力が増加し、結露が発生しやすくなる。従って冷媒ポンプ１１の回転数はその時点で固定する必要がある。
【００４２】
（Ｅ−２）漏水検知制御
漏水検知手段２１を冷却ユニット７の下部もしくはラック１内の任意の場所、ラック１の下の二重床内の少なくとも１カ所に設置し、その漏水検知手段２１により漏水が検知された場合に、
（ａ）凝縮器９への熱源からの出力量を減少させる。
（ｂ）熱源８の出力媒体の温度を上昇させる。
（ｃ）熱源８を停止する。
（ｄ）冷媒ポンプ１１の回転数を減少させる。
（ｅ）冷媒ポンプ１１を停止する。
これらのうち少なくとも１つの手段を採ると同時に、冷却ユニット７の送風機風量を増加させる。
【００４３】
以上がこの発明の一実施形態の詳細である。上述した実施形態においては、冷媒ポンプ１１を用いており、これによって冷却ユニット７と凝縮器８との間の距離が離れていても液冷媒を搬送することができる。しかし、凝縮器と冷却ユニットとの間の距離がそれほど遠くなく、かつ、凝縮器８の高さを冷媒ユニット７より高くすることができる場合は、この冷媒ポンプ１１を設けなくともよい。
また、冷媒ポンプ１１としては、いわゆる機械式ポンプなどが用いられるが、冷媒が圧送できれはどのような手段でもよい。例えば、加熱、冷却を搬送動力源とする熱ポンプ等でもよい。
また、上記実施形態において、冷却ユニット７からの冷風を被冷却装置へ導くため、ラック壁面に沿ってダクトを設けてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、複数のラックの一部または全部の所定箇所に蒸発器および送風機からなる冷却ユニットを配置したので、初期コストの上昇を最小限に抑え、無駄なエネルギーを省き、保守性を損なうことなく柔軟に、高発熱、大風量に起因する局所的な高温の発生を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態による空調システムの構成を示す概略構成図である。
【図２】同実施形態における制御系の詳細を示すブロック図である。
【図３】同実施形態における冷却ユニット７の取付例を示す図である。
【図４】同実施形態における冷却ユニット７の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１…ラック
２…ＩＰ装置
３…ベース空調機
６…局所冷却装置
７…冷却ユニット
８…熱源
９…凝縮器
１１…冷媒ポンプ（冷媒圧送手段）
１４…液面検知器
１５…流量計
１７…バイパス流量調整弁
２０…演算・操作部
Ｔ１〜Ｔ４…温度計
Ｈ１、Ｈ２…湿度計
Ｐ１、Ｐ２…圧力計

Claims (21)

1. １または複数の機器収納用ラックが設けられた室の空調を行う空調システムにおいて、
   前記１または複数のラックの一部または全部の所定箇所に蒸発器および送風機からなる冷却ユニットを配置し、
   室外に凝縮器を設け、
   前記蒸発器、前記蒸発器間を配管によって接続したことを特徴とする空調システム。
2. １または複数の機器収納用ラックが設けられた室の空調を行う空調システムにおいて、
   前記１または複数のラックの一部または全部の所定箇所に蒸発器および送風機からなる冷却ユニットを配置し、
   室外に凝縮器と、前記凝縮器から出力される液冷媒を前記蒸発器へ送出する冷媒圧送手段とを設け、
   前記蒸発器、前記凝縮器、前記冷媒圧送手段、前記蒸発器を順次配管によって接続したことを特徴とする空調システム。
3. 前記凝縮器を冷却する熱源を設けたことを特徴とする請求項２に記載の空調システム。
4. 前記ラックの所定箇所は、前記ラック内であってラックの下部または中部または上部、または、前記ラック外であってラックの底板の下部または天板の上部またはラック間の通路上部またはラックの側部であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載の空調システム。
5. 前記冷却ユニットから出力される冷媒の温度および圧力を測定する温度計および圧力計と、
   前記圧力計の測定結果および温度計の測定結果に基づいてその時の飽和温度を求め、求めた飽和温度と前記温度計の測定結果との差に応じて前記冷媒圧送手段の出力量を制御する第１の制御手段と、
   を設けたことを特徴とする請求項２に記載の空調システム。
6. 前記冷却ユニットの入力側配管と出力側配管を接続するバイパス回路に流量調整弁をさらに有し、前記第１の制御手段が、冷媒圧送手段の出力量に代え前記てバイパス流量調整弁の弁開度を制御することを特徴とする請求項５に記載の空調システム。
7. 前記冷媒圧送手段から出力される液冷媒の流量を測定する流量計と、
   前記流量計の測定結果に基づいて前記冷媒圧送手段の出力量を制御する第２の制御手段と、
   を設けたことを特徴とする請求項２に記載の空調システム。
8. 前記冷媒圧送手段の入力側の液冷媒の液面高さを測定する液面検知器と、
   前記液面検知器の測定結果に基づいて前記冷媒圧送手段の出力量を制御する第３の制御手段と、
   を設けたことを特徴とする請求項２に記載の空調システム。
9. 前記冷媒圧送手段の入力側の液冷媒の温度を測定する温度計および圧力を測定する圧力計と、
   前記温度計および圧力計の測定結果に基づいて液冷媒の過冷却度を求め、求めた過冷却度に応じて前記冷媒圧送手段の出力量を制御する第４の制御手段と、
   を設けたことを特徴とする請求項２に記載の空調システム。
10. 前記ラック内の所定の場所に設けられた温度計と、
    前記温度計の測定結果に基づいて前記冷却ユニットの送風機の風量を制御する第５の制御手段と、
    を設けたことを特徴とする請求項２に記載の空調システム。
11. 前記ラック内の所定の場所に設けられた温度計と、
    前記温度計の測定結果に基づいて前記熱源の出力を制御する第６の制御手段と、
    を設けたことを特徴とする請求項３に記載の空調システム。
12. 前記ラック内の所定の場所に設けられた温度計と、
    前記温度計の測定結果に基づいて前記冷媒圧送手段の出力量を制御する第７の制御手段と、
    を設けたことを特徴とする請求項２に記載の空調システム。
13. 前記ラック内の所定の場所に設けられた温度計および湿度計と、
    前記温度計および湿度計の測定結果に基づいて露点温度を求め、求めた露点温度および前記温度計の測定結果の差に応じて前記冷媒圧送手段の出力量を制御する第８の制御手段と、
    を設けたことを特徴とする請求項２に記載の空調システム。
14. 前記ラック内の所定の場所に設けられた温度計および湿度計と、
    前記温度計および湿度計の測定結果に基づいて露点温度を求め、求めた露点温度および前記温度計の測定結果の差に応じて前記熱源の出力を制御する第９の制御手段と、
    を設けたことを特徴とする請求項２に記載の空調システム。
15. 前記ラック内の所定の場所に設けられた温度計および湿度計に代えて、前記冷却ユニットの吹き出し口近傍に設けられた温度計および湿度計を用いることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の空調システム。
16. 前記冷却ユニット内部の下部または前記冷却ユニットの底板の下方に設けられた漏水検知手段と、
    前記漏水検知手段の出力に基づいて前記冷媒圧送手段の出力量を制御する第１０の制御手段と、
    を設けたことを特徴とする請求項２に記載の空調システム。
17. 前記冷却ユニット内部の下部または前記冷却ユニットの底板の下方に設けられた漏水検知手段と、
    前記漏水検知手段の出力に基づいて前記熱源の出力を制御する第１１の制御手段と、
    を設けたことを特徴とする請求項３に記載の空調システム。
18. 前記冷却ユニットは、下面から空気を吸い込み、冷却し、上面から吹き出すものであることを特徴とする請求項２に記載の空調システム。
19. 前記冷却ユニットは、前面から空気を吸い込み、冷却し、後面から吹き出すものであることを特徴とする請求項２に記載の空調システム。
20. 前記冷却ユニットは、前面から空気を吸い込み、冷却し、後部上方へ吹き出すものであることを特徴とする請求項２に記載の空調システム。
21. 前記冷却ユニットは、前面から空気を吸い込み、冷却し、後部下方へ吹き出すものであることを特徴とする請求項２に記載の空調システム。

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