JP6587987B2 - 冷却システム、空調制御装置および空調制御方法 - Google Patents
冷却システム、空調制御装置および空調制御方法 Download PDFInfo
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Description
<冷却システムS>
第1実施形態に係る冷却システムSについて、図1および図2を用いて説明する。図1は、第1実施形態に係る冷却システムSの構成例を示す平面図である。図2は、第1実施形態に係る冷却システムSの構成例を示す立面図である。なお、図2に示す立面図においては、空気の流れる関係を理解しやすくするため、図1とは冷却装置20の配置を変更して図示している。
次に、制御装置50の処理について、図3を用いて説明する。図3は、第1実施形態に係る冷却システムSの制御装置50の処理を示すフローチャートである。
温度差ΔT=(ホットアイルHAの温度TH)−(コールドアイルCAの温度TC)
とする。次に、計算した温度差ΔTのなかで最小のものを最小温度差ΔTMINとする。なお、ホットアイルHAに通し番号を付け、ホットアイルHAとコールドアイルCAの温度差ΔTが最小となる開口部30が設置されたホットアイルHAの番号を(m)とする。
次に、ステップS103における寄与率の計算およびステップS104における冷却装置20の選定について、図4を用いて説明する。図4(a)は、各冷却装置20と各ホットアイルHAにおける風量の割合の関係を示す表であり、図4(b)は、優先順位の関係を示す表である。
このように、第1実施形態に係る冷却システムSの制御装置50は、コールドアイルCAの最大温度TC,MAXが温度閾値T1 よりも大きいと判定すると、ホットアイルHAの空気(高温空気)がコールドアイルCAへ流入していると判断し、冷却装置20の運転台数を増加する(S102・Yes…S105参照)。これにより、ホットアイルHAの空気(高温空気)がコールドアイルCAへ流入することを防止することができる。
<冷却システムSA>
第2実施形態に係る冷却システムSAについて、図5および図6を用いて説明する。図5は、第2実施形態に係る冷却システムSAの構成例を示す平面図である。図6は、第2実施形態に係る冷却システムSAの構成例を示す立面図である。
このように、第2実施形態に係る冷却システムSAによれば、局所冷却装置25を備える構成においても第1実施形態に係る冷却システムSと同様にシステム効率のよい冷却装置20の台数制御が可能となる。
<冷却システムSB>
第3実施形態に係る冷却システムSBについて、図7から図9を用いて説明する。図7は、第3実施形態に係る冷却システムSBの構成例を示す平面図である。図8は、第3実施形態に係る冷却システムSBの構成例を示す立面図である。図9(a)は各局所冷却装置25と各ホットアイルHAにおける風量の割合の関係を示す表であり、(b)は優先順位の関係を示す表である。
このように、第3実施形態に係る冷却システムSBによれば、局所冷却装置25のみを備える構成においても第1実施形態に係る冷却システムS、第2実施形態に係る冷却システムSAと同様にシステム効率のよい局所冷却装置25の台数制御が可能となる。
<冷却システムSC>
第4実施形態に係る冷却システムSCについて、図10から図12を用いて説明する。図10は、第4実施形態に係る冷却システムSCの構成例を示す平面図である。図11は、第4実施形態に係る冷却システムSCの構成例を示す立面図である。図12(a)は冷却装置20と各局所冷却装置25と各ホットアイルHAにおける風量の割合の関係を示す表であり、(b)は優先順位の関係を示す表である。
このように、第4実施形態に係る冷却システムSCによれば、冷却装置20および局所冷却装置25を備える構成においても第1実施形態に係る冷却システムS、第2実施形態に係る冷却システムSA、第3実施形態に係る冷却システムSBと同様にシステム効率のよい局所冷却装置25の台数制御が可能となる。
なお、本実施形態(第1〜第4実施形態)に係る冷却システムS〜SCは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
10 ラック(機器)
15 間仕切り
20 冷却装置(空調機)
25 局所冷却装置
30 開口部
40 コールドアイル温度センサ
41 ホットアイル温度センサ
50,50A,50B,50C 制御装置
51 温度取得部
52,52A,52B,52C 運転状態取得部
53,53A,53B,53C 運転判定部
54 記憶部
R 室
CA コールドアイル
HA ホットアイル
TC コールドアイルCAの温度(コールドアイル空気温度)
TH ホットアイルHAの温度(ホットアイル空気温度)
TC,MAX 最大温度(コールドアイル空気温度の最大値)
T1 温度閾値
ΔT2 温度差閾値
Claims (11)
- 複数台設置された機器の給気面と排気面を揃えて配置した機器列を形成し、
前記機器列の給気面同士が対向するコールドアイルおよび前記機器列の排気面同士が対向するホットアイルを形成し、
前記コールドアイルと前記ホットアイルの空気の混合を抑制する間仕切りを設けた部屋において、
前記ホットアイルの暖気を冷却して前記コールドアイルに冷風を供給する冷却装置と、
前記ホットアイルと前記コールドアイルとの間で空気の出入を行なう開口部と、
前記開口部近傍の前記コールドアイル側に設置してコールドアイル空気温度を測定するコールドアイル温度センサと、
前記開口部近傍の前記ホットアイル側に設置してホットアイル空気温度を測定するホットアイル温度センサと、
前記冷却装置の起動または停止を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記コールドアイル温度センサと前記ホットアイル温度センサの測定値に応じて起動または停止を行う前記冷却装置を選択するとともに、
前記コールドアイル温度センサで測定した前記コールドアイル空気温度の最大値が温度閾値よりも高い場合、前記コールドアイル空気温度が最大値となる前記開口部を有する前記ホットアイルに対する前記冷却装置の優先順位を算出し、前記優先順位の高い前記冷却装置を起動すると判定する
ことを特徴とする冷却システム。 - 前記制御装置は、
前記コールドアイル温度センサで測定した前記コールドアイル空気温度の最大値が前記温度閾値よりも低く、かつ、前記ホットアイル温度センサで測定した前記ホットアイル空気温度と前記コールドアイル温度センサで測定した前記コールドアイル空気温度の温度差の最小値が温度差閾値よりも低い場合、前記ホットアイルと前記コールドアイルの温度差が最小となる前記開口部を有する前記ホットアイルに対する前記冷却装置の優先順位を算出し、前記優先順位の高い前記冷却装置を停止すると判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の冷却システム。 - 前記制御装置は、
前記ホットアイルと前記冷却装置の距離と、前記冷却装置の運転状態から、前記ホットアイルの暖気を前記冷却装置が吸込む風量割合を予め求めておいた予測式で演算し、前記風量割合の高い順に前記冷却装置の優先順位を決定する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の冷却システム。 - 前記機器の近傍に設置して前記機器の発熱を局所的に冷却する局所冷却装置をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の冷却システム。 - 前記制御装置は、
前記コールドアイル温度センサで測定した前記コールドアイル空気温度の最大値が前記温度閾値よりも低く、かつ、前記ホットアイル温度センサで測定した前記ホットアイル空気温度と前記コールドアイル温度センサで測定した前記コールドアイル空気温度の温度差の最小値が温度差閾値よりも低い場合、前記ホットアイルと前記コールドアイルの温度差が最小となる前記開口部を有する前記ホットアイルに対する前記冷却装置の優先順位を算出し、前記優先順位の高い前記冷却装置を停止すると判定する
ことを特徴とする請求項4に記載の冷却システム。 - 前記制御装置は、
前記ホットアイルと前記冷却装置の距離と、前記ホットアイルと前記局所冷却装置の距離と、前記冷却装置の運転状態と、前記局所冷却装置の運転状態と、から、前記ホットアイルの暖気を前記冷却装置が吸込む風量割合を予め求めておいた予測式で演算し、前記風量割合の高い順に前記冷却装置の優先順位を決定する
ことを特徴とする請求項4または5に記載の冷却システム。 - 前記制御装置は、
停止すると判定した前記冷却装置が、前回の動作で起動した前記冷却装置であり、かつ、前回の起動動作から所定時間経過していない場合、
前記冷却装置を停止しないと判定する
ことを特徴とする請求項2または5に記載の冷却システム。 - 前記冷却装置は、
前記機器の近傍に設置して前記機器の発熱を局所的に冷却する局所冷却装置である
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の冷却システム。 - 前記冷却装置は、
前記部屋の周囲部に設置され、ホットアイルからの高温空気を取り込んで冷却し、低温空気をコールドアイルに供給する空調機と、
前記機器の近傍に設置して前記機器の発熱を局所的に冷却する局所冷却装置である
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の冷却システム。 - 複数台設置された機器の給気面と排気面を揃えて配置した機器列を形成し、前記機器列の給気面同士が対向するコールドアイルおよび前記機器列の排気面同士が対向するホットアイルを形成し、前記コールドアイルと前記ホットアイルの空気の混合を抑制する間仕切りであって前記コールドアイルと前記ホットアイルとの間で空気の出入りを行う開口部を形成した間仕切りを設けた部屋において、前記ホットアイルの暖気を冷却して前記コールドアイルに冷風を供給する冷却装置を制御する空調制御装置であって、
前記コールドアイルの空気温度であるコールドアイル空気温度を測定するコールドアイル温度センサと前記ホットアイルの空気温度であるホットアイル空気温度を測定するホットアイル温度センサの測定値に応じて起動または停止を行う前記冷却装置を選択するとともに、
前記コールドアイル温度センサで測定した前記コールドアイル空気温度の最大値が温度閾値よりも高い場合、前記コールドアイル空気温度が最大値となる前記開口部を有する前記ホットアイルに対する前記冷却装置の優先順位を算出し、前記優先順位の高い前記冷却装置を起動すると判定する
ことを特徴とする空調制御装置。 - 複数台設置された機器の給気面と排気面を揃えて配置した機器列を形成し、前記機器列の給気面同士が対向するコールドアイルおよび前記機器列の排気面同士が対向するホットアイルを形成し、前記コールドアイルと前記ホットアイルの空気の混合を抑制する間仕切りを設けた部屋において、前記ホットアイルの暖気を冷却して前記コールドアイルに冷風を供給する冷却装置と、前記ホットアイルと前記コールドアイルとの間で空気の出入を行なう開口部と、前記開口部近傍の前記コールドアイル側に設置してコールドアイル空気温度を測定するコールドアイル温度センサと、前記開口部近傍の前記ホットアイル側に設置してホットアイル空気温度を測定するホットアイル温度センサと、前記冷却装置の起動または停止を行う制御装置と、を備える冷却システムの空調制御方法であって、
前記コールドアイル温度センサで測定した前記コールドアイル空気温度の最大値が温度閾値よりも高い場合、前記コールドアイル空気温度が最大値となる前記開口部を有する前記ホットアイルに対する前記冷却装置の優先順位を算出し、前記優先順位の高い前記冷却装置を起動すると判定し、
前記コールドアイル温度センサで測定した前記コールドアイル空気温度の最大値が前記温度閾値よりも低く、かつ、前記ホットアイル温度センサで測定した前記ホットアイル空気温度と前記コールドアイル温度センサで測定した前記コールドアイル空気温度の温度差の最小値が温度差閾値よりも低い場合、前記ホットアイルと前記コールドアイルの温度差が最小となる前記開口部を有する前記ホットアイルに対する前記冷却装置の優先順位を算出し、前記優先順位の高い前記冷却装置を停止すると判定する
ことを特徴とする空調制御方法。
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