JPH05136587A - 水冷却装置 - Google Patents
水冷却装置Info
- Publication number
- JPH05136587A JPH05136587A JP29546491A JP29546491A JPH05136587A JP H05136587 A JPH05136587 A JP H05136587A JP 29546491 A JP29546491 A JP 29546491A JP 29546491 A JP29546491 A JP 29546491A JP H05136587 A JPH05136587 A JP H05136587A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】温度センサ６，７で、被冷却体１へ送出する冷
水，設備側の冷却水のハンチングを検出する。検出後
は、現在制御中の混合三方弁４の開度を変更させて被冷
却体１へ送出する冷水温度を一定にする。 【効果】被冷却体に送出する冷水、又は設備側の冷却水
にハンチングが発生しても、混合三方弁開度制御方法を
変更することにより、被冷却体へ一定水温の冷水を送出
することができる。
水，設備側の冷却水のハンチングを検出する。検出後
は、現在制御中の混合三方弁４の開度を変更させて被冷
却体１へ送出する冷水温度を一定にする。 【効果】被冷却体に送出する冷水、又は設備側の冷却水
にハンチングが発生しても、混合三方弁開度制御方法を
変更することにより、被冷却体へ一定水温の冷水を送出
することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大型電子計算機等の発
熱をともなう電子機器を水冷却するシステムにおいて、
一定水温の冷水を供給する水冷却装置に関する。
熱をともなう電子機器を水冷却するシステムにおいて、
一定水温の冷水を供給する水冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の水冷却装置は、水−水熱交換器で
熱交換された水と被冷却体である電子機器の内部で加熱
された水とを混合三方弁により混合させ、この混合三方
弁の開度を調節，制御することにより、一定水温の冷水
をつくっている。その手段として被冷却体へ送出する冷
水の温度を検知しているが、設備側の冷却水の温度は検
知していない。また、始動時や負荷変動後に発生するハ
ンチングに対しても考慮がなされていなかった。（特開
平2−217794号公報，特開平2−217795号公報）
熱交換された水と被冷却体である電子機器の内部で加熱
された水とを混合三方弁により混合させ、この混合三方
弁の開度を調節，制御することにより、一定水温の冷水
をつくっている。その手段として被冷却体へ送出する冷
水の温度を検知しているが、設備側の冷却水の温度は検
知していない。また、始動時や負荷変動後に発生するハ
ンチングに対しても考慮がなされていなかった。（特開
平2−217794号公報，特開平2−217795号公報）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】水冷却装置の始動時に
は、混合三方弁の開度，設備側冷却水温度，被冷却体の
負荷変動及び被冷却体から送出される水温に対する混合
三方弁の開度調整が、不安定状態となるため、被冷却体
へ送出する冷水水温にハンチングが発生する場合があ
る。また、被冷却体に送出する冷水水温が安定した後で
も被冷却体の負荷変動が生じ、被冷却体へ送出する冷水
水温にハンチングが発生する場合がある。さらに、設備
側の冷却水温度を検知していないため、冷却水側で冷却
水温の変動が発生した場合、その変動が、被冷却体へ送
出する冷水水温にハンチングを誘発させる可能性があ
る。
は、混合三方弁の開度，設備側冷却水温度，被冷却体の
負荷変動及び被冷却体から送出される水温に対する混合
三方弁の開度調整が、不安定状態となるため、被冷却体
へ送出する冷水水温にハンチングが発生する場合があ
る。また、被冷却体に送出する冷水水温が安定した後で
も被冷却体の負荷変動が生じ、被冷却体へ送出する冷水
水温にハンチングが発生する場合がある。さらに、設備
側の冷却水温度を検知していないため、冷却水側で冷却
水温の変動が発生した場合、その変動が、被冷却体へ送
出する冷水水温にハンチングを誘発させる可能性があ
る。
【０００４】本発明の目的は、ハンチング発生を検出
し、混合三方弁開度制御方法を変更することによりハン
チングをより早く収束させ、又は、ハンチングを発生さ
せないことにある。
し、混合三方弁開度制御方法を変更することによりハン
チングをより早く収束させ、又は、ハンチングを発生さ
せないことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】被冷却体へ送水する冷水
水温と設備側の冷却水の水温とを検知し、ある時間内に
設定水温に対して規定値をはずれるような変動を検出す
ることにより、ハンチング発生と判断し、混合三方弁の
制御方法を変えることにより、ハンチングをより早く収
束させるようにしたものである。
水温と設備側の冷却水の水温とを検知し、ある時間内に
設定水温に対して規定値をはずれるような変動を検出す
ることにより、ハンチング発生と判断し、混合三方弁の
制御方法を変えることにより、ハンチングをより早く収
束させるようにしたものである。
【０００６】
【作用】本発明によれば、水冷却装置始動時のハンチン
グ、または被冷却体へ送出する冷水水温が、一定温度に
安定後のハンチングの発生初期現象を検出した場合、ま
たは、冷却水の水温変動が規定値をはずれるのを検出し
た場合に、混合三方弁開度制御方法を変更することによ
り、被冷却体に送出する冷水水温でのハンチングの発生
を防ぐことができる。
グ、または被冷却体へ送出する冷水水温が、一定温度に
安定後のハンチングの発生初期現象を検出した場合、ま
たは、冷却水の水温変動が規定値をはずれるのを検出し
た場合に、混合三方弁開度制御方法を変更することによ
り、被冷却体に送出する冷水水温でのハンチングの発生
を防ぐことができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。図１
は、本発明を実施するために必要な水冷却装置の説明図
である。
は、本発明を実施するために必要な水冷却装置の説明図
である。
【０００８】水冷却装置は、被冷却体１，水−水熱交換
器３，混合三方弁４の閉ループ内の冷水をポンプ２によ
り循環させている。また、水−水熱交換器３と並列にバ
イパスしている流路が設けられており、制御コントロー
ラ８の指示による混合三方弁の開度の変化により、水−
水熱交換器３とバイパスしている流路の流量比が決めら
れる。混合三方弁駆動モータ５は、可逆回転型モータで
あり、制御コントローラ６からの二本の駆動信号により
正転，逆転動作する。正転側に通電すると、水−水熱交
換器３側の流量が増加し、バイパス流路側の流量が減少
するような動作をする。又、逆転側に通電すると、正転
時とは逆に、バイパス流路側の流量が増加し、水−水熱
交換器３側の流量が減少するように動作をする。ただ
し、閉ループを循環する流量は、混合三方弁の開度にか
かわらず、水−水熱交換器３側とバイパス流路側の合計
流量であり、たえず一定である。
器３，混合三方弁４の閉ループ内の冷水をポンプ２によ
り循環させている。また、水−水熱交換器３と並列にバ
イパスしている流路が設けられており、制御コントロー
ラ８の指示による混合三方弁の開度の変化により、水−
水熱交換器３とバイパスしている流路の流量比が決めら
れる。混合三方弁駆動モータ５は、可逆回転型モータで
あり、制御コントローラ６からの二本の駆動信号により
正転，逆転動作する。正転側に通電すると、水−水熱交
換器３側の流量が増加し、バイパス流路側の流量が減少
するような動作をする。又、逆転側に通電すると、正転
時とは逆に、バイパス流路側の流量が増加し、水−水熱
交換器３側の流量が減少するように動作をする。ただ
し、閉ループを循環する流量は、混合三方弁の開度にか
かわらず、水−水熱交換器３側とバイパス流路側の合計
流量であり、たえず一定である。
【０００９】水冷却装置から被冷却体１への送出流路に
は、被冷却体送出冷水温度センサ７と設備側冷却水温度
センサ６が設けられており、制御コントローラ８にてこ
の検出冷却水温と設定水温との差に応じて、混合三方弁
４の開度を制御するよう、混合三方弁駆動モータ５を駆
動する。ポンプ２が起動すると、冷水は被冷却体１を通
って暖められた水が、水−水熱交換器３及びそのバイパ
ス流路に送出され、水−水熱交換器３で設備側の冷却水
で熱交換され冷された水と、被冷却体１で暖められバイ
パス流路を流れてきた水とが混合され、この閉ループ内
を循環することにより、常に、被冷却体１に一定温度の
冷水が供給される。以上の動作は、冷水の水温が安定し
た定常運転時の動作であるが、水冷却装置の始動時に
は、被冷却体１の熱負荷の変動，冷却水設備により水温
が異なる、冷却水設備からの水温が安定供給されない、
混合三方弁開度位置が、どこにあるか不明等の理由によ
り、被冷却体１へ送出する冷水水温にハンチングが生じ
ることがある。このため、水冷却装置が始動して、図２
で示すように設定値±Ｘ℃の範囲に入った時点よりハン
チング検出をスタートする。ハンチングと判定するの
は、図３に示すように、ハンチング検出をスタートし
て、ｔ1 時間内に設定値±Ｘ℃の中から外れていく回数
をカウントし、この値をｎ1 とすると、ｎ1 ≧ハンチン
グと判定するカウント値(Ｃ1）となった時に始動時のハ
ンチングが発生したとする。又、被冷却体１に送出する
冷水水温が、一度安定した後に被冷却体１の熱負荷の変
動，混合三方弁開度調節の遊びなどの理由により、ハン
チングが発生することがあるが、この場合は、前述の条
件より値の小さなＹ，（Ｘ＞Ｙ）にして、図４に示すよ
うに設定値±Ｙ℃の範囲に入った時点よりハンチング発
生の初期現象検出をスタートする。ハンチングの初期現
象発生と判定するのは、図５に示すようにハンチングの
初期現象発生の検出スタートをしてから、ｔ2 時間内に
設定値±Ｙ℃の範囲から外れていく回数をカウントし、
この値をｎ2 とすると、ｎ2 ≧ハンチング初期現象が発
生したとする。判定値(Ｃ2）となった時にハンチング初
期現象発生とする。又、設備側の冷却水温が設備側の理
由により冷却水温のハンチングを発生することがある
が、この場合は、図６に示すように安定時の冷却水温±
Ｚ℃の範囲に入った時点より、冷却水温のハンチング発
生の検出をスタートする。冷却水の場合は、設定冷却水
温がないため、始動直後より設備側冷却水温度センサ６
で取り込んだ温度の変化量を検出してハンチング検出と
する。この検出は、設備側で設定冷却水温が変化する事
が考えられるので、常時行なう。
は、被冷却体送出冷水温度センサ７と設備側冷却水温度
センサ６が設けられており、制御コントローラ８にてこ
の検出冷却水温と設定水温との差に応じて、混合三方弁
４の開度を制御するよう、混合三方弁駆動モータ５を駆
動する。ポンプ２が起動すると、冷水は被冷却体１を通
って暖められた水が、水−水熱交換器３及びそのバイパ
ス流路に送出され、水−水熱交換器３で設備側の冷却水
で熱交換され冷された水と、被冷却体１で暖められバイ
パス流路を流れてきた水とが混合され、この閉ループ内
を循環することにより、常に、被冷却体１に一定温度の
冷水が供給される。以上の動作は、冷水の水温が安定し
た定常運転時の動作であるが、水冷却装置の始動時に
は、被冷却体１の熱負荷の変動，冷却水設備により水温
が異なる、冷却水設備からの水温が安定供給されない、
混合三方弁開度位置が、どこにあるか不明等の理由によ
り、被冷却体１へ送出する冷水水温にハンチングが生じ
ることがある。このため、水冷却装置が始動して、図２
で示すように設定値±Ｘ℃の範囲に入った時点よりハン
チング検出をスタートする。ハンチングと判定するの
は、図３に示すように、ハンチング検出をスタートし
て、ｔ1 時間内に設定値±Ｘ℃の中から外れていく回数
をカウントし、この値をｎ1 とすると、ｎ1 ≧ハンチン
グと判定するカウント値(Ｃ1）となった時に始動時のハ
ンチングが発生したとする。又、被冷却体１に送出する
冷水水温が、一度安定した後に被冷却体１の熱負荷の変
動，混合三方弁開度調節の遊びなどの理由により、ハン
チングが発生することがあるが、この場合は、前述の条
件より値の小さなＹ，（Ｘ＞Ｙ）にして、図４に示すよ
うに設定値±Ｙ℃の範囲に入った時点よりハンチング発
生の初期現象検出をスタートする。ハンチングの初期現
象発生と判定するのは、図５に示すようにハンチングの
初期現象発生の検出スタートをしてから、ｔ2 時間内に
設定値±Ｙ℃の範囲から外れていく回数をカウントし、
この値をｎ2 とすると、ｎ2 ≧ハンチング初期現象が発
生したとする。判定値(Ｃ2）となった時にハンチング初
期現象発生とする。又、設備側の冷却水温が設備側の理
由により冷却水温のハンチングを発生することがある
が、この場合は、図６に示すように安定時の冷却水温±
Ｚ℃の範囲に入った時点より、冷却水温のハンチング発
生の検出をスタートする。冷却水の場合は、設定冷却水
温がないため、始動直後より設備側冷却水温度センサ６
で取り込んだ温度の変化量を検出してハンチング検出と
する。この検出は、設備側で設定冷却水温が変化する事
が考えられるので、常時行なう。
【００１０】以上のようにハンチングを検出するが、制
御コントローラ６が混合三方弁に対して開度指示を行な
うときに以下の方法で開度を指示する。
御コントローラ６が混合三方弁に対して開度指示を行な
うときに以下の方法で開度を指示する。
【００１１】通常、混合三方弁開度を決定する際、設定
値との差を算出した比例項Ｐと水温の変化量を算出した
積分項Ｉと水温の変化スピードを算出した微分項Ｄによ
るＰＩＤ制御を行なう。この時の三方弁開度変化量ΔＶ
は、次の式とする。
値との差を算出した比例項Ｐと水温の変化量を算出した
積分項Ｉと水温の変化スピードを算出した微分項Ｄによ
るＰＩＤ制御を行なう。この時の三方弁開度変化量ΔＶ
は、次の式とする。
【００１２】 ΔＶ＝Ｋp×Ｐ＋Ｋi×Ｉ＋Ｋd×Ｄ …(数１) Ｋp ，Ｋi ，Ｋd 乗数の決定方法として、あらかじめ図
７に示すようにハンチングの大きさを段階化（例えば、
ハンチングの頻度などによって分ける。）しておき、そ
の段重に応じた乗数をテーブルより持ってくる。本実施
例では三段階にしているが更に細かく分けることができ
る。又、乗数テーブルの内容は、実機試験やシミュレー
ション等を行なって決定することができる。
７に示すようにハンチングの大きさを段階化（例えば、
ハンチングの頻度などによって分ける。）しておき、そ
の段重に応じた乗数をテーブルより持ってくる。本実施
例では三段階にしているが更に細かく分けることができ
る。又、乗数テーブルの内容は、実機試験やシミュレー
ション等を行なって決定することができる。
【００１３】以上の実施例によれば、ハンチングをより
早く収束させ、又は、ハンチングを未然に防ぐことがで
き、被冷却体１に一定水温の冷水を供給することができ
る。
早く収束させ、又は、ハンチングを未然に防ぐことがで
き、被冷却体１に一定水温の冷水を供給することができ
る。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、被冷却体及び設備側で
発生するハンチングを検知し、混合三方弁開度を制御す
ることによりハンチングをおさえ、被冷却体へ一定水温
の冷水を送出することができる。
発生するハンチングを検知し、混合三方弁開度を制御す
ることによりハンチングをおさえ、被冷却体へ一定水温
の冷水を送出することができる。
【図１】本発明を採用している水冷却装置の説明図。
【図２】始動時のハンチング検知スタート条件の説明
図。
図。
【図３】始動時のハンチング検出の説明図。
【図４】水温安定後のハンチング検出の説明図。
【図５】通常時のハンチング検出の説明図。
【図６】冷却水のハンチング検出の説明図。
【図７】冷却水温のハンチング検出の説明図。
１…被冷却体、２…ポンプ、３…水−水熱交換器、４…
混合三方弁、５…三方弁駆動モータ、６，７…センサ、
８…制御コントローラ。
混合三方弁、５…三方弁駆動モータ、６，７…センサ、
８…制御コントローラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古牧 昌彦 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内 (72)発明者 三ツ井 勝司 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内 (72)発明者 山下 徹治 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内 (72)発明者 村上 恭志郎 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内
Claims (1)
- 【請求項１】水−水熱交換器、前記水−水熱交換器によ
り設備側の冷却水とで熱交換された水と被冷却体で加熱
された水とを混合させる混合三方弁、前記混合三方弁を
駆動するモータ，閉ループ内の水を循環させるポンプと
からなり、前記被冷却体へ送出する冷水の温度を検知
し、前記混合三方弁の開度を制御して前記被冷却体へ一
定水温の冷水を送出する水冷却装置において、 水冷却装置の始動後の前記被冷却体へ送出する冷水の水
温が安定するまでのハンチングを検出し、前記ハンチン
グが発生したことを検出したら、前記混合三方弁の開度
を変更することによって、前記ハンチングを短時間で収
束させることを特徴とする水冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29546491A JPH05136587A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 水冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29546491A JPH05136587A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 水冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05136587A true JPH05136587A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=17820932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29546491A Pending JPH05136587A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 水冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05136587A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010175187A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Daikin Ind Ltd | ドレンレス空気調和装置 |
| JP2010199180A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電力変換装置の冷却システム |
| CN102368615A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-03-07 | 广州高澜节能技术股份有限公司 | 一种svc密闭式循环纯水冷却系统 |
| CN102394551A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-03-28 | 广州高澜节能技术股份有限公司 | 一种直流输电换流阀冷却系统 |
| JP2013080981A (ja) * | 2013-02-06 | 2013-05-02 | Fuji Electric Co Ltd | 電力変換装置の冷却システム |
| WO2013078844A1 (zh) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | 国家电网公司 | 一种密闭式循环水冷却装置和方法 |
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| CN103490481A (zh) * | 2013-10-12 | 2014-01-01 | 广东志成冠军集团有限公司 | 户外或车载用ups |
| US9756762B2 (en) | 2011-12-01 | 2017-09-05 | State Grid Corporation Of China | Circulative cooling system and method for controlling circulation in the cooling system |
| JP2018147963A (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-20 | 株式会社東芝 | 冷却装置 |
| JP2019060518A (ja) * | 2017-09-25 | 2019-04-18 | 伸和コントロールズ株式会社 | 液体温調装置 |
| CN112105240A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-18 | 西安交通大学 | 一种换流阀冷却系统中动力设备运行工况调节方法、系统及设备 |
-
1991
- 1991-11-12 JP JP29546491A patent/JPH05136587A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9596786B2 (en) | 2011-12-01 | 2017-03-14 | State Grid Corporation Of China | Closed circulating water cooling apparatus and method |
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| CN112105240B (zh) * | 2020-09-28 | 2022-02-18 | 西安交通大学 | 换流阀冷却系统动力设备运行工况调节方法、系统及设备 |
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