JP6091387B2 - 空調装置 - Google Patents
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Description
例えば、サーバ装置が収容されるラックであって前面から冷気を吸気して上面又は背面から還気を排出するラックを利用し、還気の前面への回り込みを防止するために回り込み防止装置を設けた従来技術がある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載される従来技術では、ラックの上面に遮蔽板を固定し、冷気に還気が混合することを防止し、冷気を有効に使用することができる。
図1は、本例の空調機を含む全体構成図である。
本例の空調機10は、その詳細な構成は図示・説明しないが、例えば上述した間接外気冷房機であってもよいし、一般空調機であってもよいし、当該間接外気冷房機と一般空調機の両方を備えるハイブリッド型の空調装置であってもよい。
また、給気温度Tsaを計測する温度センサ22、還気温度Traを計測する温度センサ21、後述するコールド空間の気圧である給気圧力Psaとホット空間の気圧である還気圧力Praとの差圧を計測する差圧計14、コールド空間と差圧計14をつなぐパイプ23、ホット空間と差圧計14をつなぐパイプ24等が設けられている。
また、点線矢印で示すように、制御装置13には、上記温度センサ22で計測された給気温度Tsaや、上記温度センサ21で計測された還気温度Tra等も入力される。制御装置13は、還気温度Traや差圧等に基づいてファン12の回転数を制御する。つまり、給気風量Fsaを制御する。尚、制御装置13は、不図示の他の構成等も制御するが、これについては既に述べたように特に図示・説明は行わないものとする。
ただし、随時、給気圧力Psaと還気圧力Praの差圧ΔP(=Psa−Pra)を差圧計14で測定して、この差圧値ΔPが差圧設定値ΔSP未満となるようであれば、上述した還気温度Traを所定値STRAにする制御よりも優先させて、差圧値ΔPが差圧設定値ΔSP以上となるようにする給気風量制御を実行する。これは、基本的に、空調機10のファン12の回転数を増加することで給気SAの送風量を増加させる制御を行い、以ってコールド空間の気圧を増加させることになる。この場合、ラック3内の通過風量が増加し以って還気温度Traが低下する可能性が高いが、この状況においては、還気温度Traが所定値STRAより低くなっても構わないものとする。それよりも、コールド空間の気圧を増加させることで、還気がコールド空間に侵入することを防止することを優先させる。
ここで、上記差圧ΔPや差圧設定値ΔSPについて説明する。
サーバルーム1には、複数のサーバ装置2を収納したラック3が設けられている。尚、サーバ装置2は、稼動中に発熱体となる機器の一例であり、この例に限らない。尚、稼動中に発熱体となる機器は、基本的に、発熱量が変動し得るものであり、例えばそのときの負荷(負荷率)に応じた発熱量となる。
図2の例では、事前に、上記給気温度設定値STSA、還気温度設定値STRA、差圧設定値ΔSP等を、ユーザ等に任意に設定させて、この設定値をメモリ等に記憶する処理が行われる(ステップS11)。
そして、運用中は、随時、基本的には、還気温度Traが設定値STRAになるように、ファン12の回転数(給気風量Fsa)を調整する制御が行われる(ステップS14)。この処理の詳細は特に示さないが、概略的には例えば、還気温度Traが設定値STRAに近づくように、ファン12の回転数を徐々に増減する。
尚、図2の処理は、制御終了と判定されるまで(ステップS16,YES)実行され続ける。尚、例えばユーザが制御終了指示操作を行った場合に、ステップS16の判定がYESとなることになるが、この例に限らない。
すなわち、制御装置13は、例えば、冷気の温度(給気温度Tsa)を、予め設定される所定値STSAとなるように制御する給気温度制御部(不図示)と、還気の温度が予め設定される目標値STRAとなるように給気ファン12による風量を調整制御する風量制御部(不図示)とを有する。
により算出する。
RA一定方式とは、SA風量(給気風量Fsa)は常に一定(設定値)とし、且つ、負荷によらずRA温度(還気温度Tra)が常に目標値(設定値)になるように冷媒供給量等を制御する方式である。
そして、負荷が100kW(負荷率100%)、75kW(負荷率75%)、50kW(負荷率50%)、25kW(負荷率25%)の4つの負荷状態について、それぞれ、平均消費電力を求めた。
図4(b)に示すように、負荷率100%の場合には、従来方式であっても本方式であってもRA一定方式であっても、平均消費電力は変わらない。従来方式と本方式とを比較すると、負荷率が小さくなるほど両者の平均消費電力の差は大きくなる。従来はSA風量一定で且つ、この風量設定値は負荷率100%の場合にも対応できるようにしているので、風量は比較的大きくなり、以って消費電力も大きくなる。但し、上記の通りこの風量は負荷率100%に応じたものであるので、本方式であっても負荷率100%のときには略同等の風量が必要になるはずであり、これより図示のように、負荷率100%の場合には、従来方式と本方式の平均消費電力は計算上は同じとみなした。
第2の実施例は、差圧が微差圧であることから変位の上下が激しく制御が不安定になることを防止するものである。
この例に限らず、以下の第2、第3の手法であっても構わない。
第2の実施例の第2の手法では、上記差圧設定値ΔSPを2種類用意する。つまり、例えば図5に示すように、目標値αと目標値βの2種類としてもよい。尚、ここではα>βとする。そして、この場合には、上記第2の実施例の第2の手法の制御方法は、例えば下記のようになる。
また、上記差圧値ΔP(=Psa−Pra)が、上記目標値β未満となったら、ファン12の回転数(給気風量Fsa)を、現在値から一定量(ΔFsa2)増加させる。
第3の手法では、例えば、上記差圧値ΔP(=Psa−Pra)が、上記目標値α以上である状態が、一定時間(n分間)以上継続したら、ファン12の回転数(給気風量Fsa)を、現在値から一定量減少させる。
2 サーバ装置
3 ラック
4 遮蔽板
10 空調機
11 冷気生成部
12 ファン
13 制御装置
14 差圧計
21、22 温度センサ
23,24 パイプ
Claims (2)
- 発熱体となる機器が搭載されたラックが設置され、該ラックによってコールド空間とホット空間とに分離されている空調対象空間に対する空調装置であって、前記ホット空間からの還気を流入させて該還気を冷却して給気として、該給気を給気ファンによって任意の風量で前記コールド空間へ供給する空調装置であって、
前記給気の温度が予め設定される所定値となるように制御する給気温度制御手段と、
前記還気の温度が予め設定される目標値となるように、前記給気ファンによる風量を調整制御する風量制御手段とを有し、
前記コールド空間とホット空間との差圧を計測する差圧計測手段を更に備え、
前記風量制御手段は、前記差圧が閾値未満であるときには、前記還気温度が前記目標値とならなくても関係なく該差圧が該閾値以上となるように前記給気ファンによる風量を制御することを特徴とする空調装置。 - 前記閾値を、第1の閾値と、該第1の閾値より小さい第2の閾値とし、
前記風量制御手段は、前記差圧が前記第2の閾値未満となる状態が所定時間以上継続したら前記給気ファンによる風量を所定量増加させ、前記差圧が前記第1の閾値以上となる状態が所定時間以上継続したら前記給気ファンによる風量を所定量減少させることを特徴とする請求項1記載の空調装置。
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