JP2009133561A - Air conditioning system - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air conditioning system for an air-conditioned room arranged with a cabinet housing electronic equipment capable of improving an energy efficiency ratio. <P>SOLUTION: A first refrigerating cycle is composed of a first heat source unit 30 having a first compressor 32 and a condenser 35, and an evaporator 21 connected to a refrigerant piping 31 extended from the first heat source unit 30, and arranged on a rear door blocking an opening of the cabinet housing the electronic equipment with a fan. Air blown by the fan attached to the electronic equipment is cooled by the evaporator 21 of the rear door and returned to an air-conditioned room. A second refrigerating cycle air-conditioning the air-conditioned room has a second compressor 121, an outdoor heat exchanger 123, an expansion valve 124, and an indoor heat exchanger 131. A centralized controller 200 is provided, respectively operating the first and second refrigerating cycles within a range of improving total efficiency with respect to a refrigeration load. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子機器を収納するキャビネットを配置した被調和室の空調システムに関する。   The present invention relates to an air conditioning system for a conditioned room in which a cabinet for storing electronic equipment is arranged.

一般に、電子機器が収容されるためのキャビネットの空気出口側に空気−水熱交換器を配置し、キャビネットに収容された電子機器に付設したファンで送風される空気を上記空気−水熱交換器で冷却して室内に戻す電子機器冷却装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の電子機器冷却装置はコンピュータルームに設置され、コンピュータルームに設置されるサーバやネットワーク機器を冷却する。また、一般に、コンピュータルームには空調装置が配設されており、このため、空調装置と電子機器冷却装置との双方によってコンピュータルーム（被調和室）が空調される。
米国特許出願公開第２００６／０２３２９４５号明細書 In general, an air-water heat exchanger is arranged on the air outlet side of a cabinet for housing electronic equipment, and the air blown by a fan attached to the electronic equipment housed in the cabinet is used as the air-water heat exchanger. There is known an electronic device cooling device that cools the air and returns it to the room (for example, see Patent Document 1). This type of electronic device cooling apparatus is installed in a computer room, and cools servers and network devices installed in the computer room. In general, an air conditioner is provided in the computer room. For this reason, the computer room (conditioned room) is air-conditioned by both the air conditioner and the electronic device cooling device.
US Patent Application Publication No. 2006/0232945

しかし、従来の構成は、電子機器冷却装置の運転と空調装置の運転とをそれぞれ独立して行っているため、これらをまとめて被調和室の空調システムとして考えると、この空調システム全体のエネルギー消費効率を十分に向上するものではなかった。
そこで、本発明の目的は、エネルギー消費効率を向上することができる電子機器を収納するキャビネットを配置した被調和室の空調システムを提供することにある。 However, in the conventional configuration, since the operation of the electronic device cooling device and the operation of the air conditioning device are performed independently, the energy consumption of the entire air conditioning system is considered when these are collectively considered as the air conditioning system of the conditioned room. The efficiency was not improved sufficiently.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an air conditioning system for a conditioned room in which a cabinet that houses an electronic device that can improve energy consumption efficiency is arranged.

上記課題を解決するため、本発明は、電子機器を収納するキャビネットを配置した被調和室の空調システムであって、第一圧縮機及び凝縮器を有する第一の熱源機と、前記第一の熱源機から延びる冷媒配管に接続されると共に、ファン付きの電子機器を収容したキャビネットの開口を閉塞するリアドアに配設された蒸発器と、により第一の冷凍サイクルを構成し、前記電子機器に付設したファンで送風される空気を前記リアドアの蒸発器で冷却して被調和室に戻すと共に、第二圧縮機、室外熱交換器、膨張弁及び室内熱交換器を有し、前記被調和室を空調する第二の冷凍サイクルを備え、冷凍負荷に対し、第一及び第二の冷凍サイクルを、トータル効率が良くなる範囲で、それぞれ運転する運転制御手段を備えたことを特徴とする。この構成によれば、冷凍負荷に対し、第一及び第二の冷凍サイクルを、トータル効率が良くなる範囲で、それぞれ運転する運転制御手段を備えたので、空調システム全体のエネルギー消費効率を向上することができる。   In order to solve the above problems, the present invention is an air conditioning system for a conditioned room in which a cabinet for storing electronic equipment is arranged, the first heat source device having a first compressor and a condenser, and the first heat source device A first refrigeration cycle is configured by an evaporator disposed in a rear door that is connected to a refrigerant pipe extending from a heat source unit and closes an opening of a cabinet that houses an electronic device with a fan. The air blown by the attached fan is cooled by the evaporator of the rear door and returned to the conditioned room, and has a second compressor, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger, and the conditioned room A second refrigeration cycle for air-conditioning is provided, and operation control means for operating the first and second refrigeration cycles with respect to the refrigeration load in a range where the total efficiency is improved is provided. According to this configuration, since the operation control means for operating each of the first and second refrigeration cycles with respect to the refrigeration load within a range where the total efficiency is improved, the energy consumption efficiency of the entire air conditioning system is improved. be able to.

この構成において、第一及び第二の冷凍サイクルの全負荷時における能力を略等しく設定することが好ましい。また、前記運転制御手段が、第一の冷凍サイクルを優先して、トータル効率が良くなる範囲で、第一及び第二の冷凍サイクルを運転することが好ましい。   In this configuration, it is preferable that the capacities of the first and second refrigeration cycles at the full load are set to be approximately equal. Further, it is preferable that the operation control means operates the first and second refrigeration cycles in a range in which the first refrigeration cycle is prioritized and the total efficiency is improved.

また、この構成において、前記トータル効率が良くなる範囲が、第一及び第二の冷凍サイクルの各効率特性を基にして予め設定されていることが好ましい。この場合、前記運転制御手段が、第一及び第二の冷凍サイクルの各効率特性を基にして前記第一圧縮機及び第二圧縮機の運転周波数を制御した後、室内温度と目標温度との差温が小さくならない場合には、該差温が小さくなるように前記第一圧縮機及び第二圧縮機の運転周波数を補正することが好ましい。   In this configuration, it is preferable that the range in which the total efficiency is improved is set in advance based on the efficiency characteristics of the first and second refrigeration cycles. In this case, after the operation control means controls the operation frequency of the first compressor and the second compressor based on the efficiency characteristics of the first and second refrigeration cycles, When the differential temperature does not become small, it is preferable to correct the operating frequencies of the first compressor and the second compressor so that the differential temperature becomes small.

本発明によれば、電子機器を収納するキャビネットを配置した被調和室の空調システム全体のエネルギー消費効率を向上することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the energy consumption efficiency of the whole air conditioning system of the to-be-conditioned room which has arrange | positioned the cabinet which accommodates an electronic device can be improved.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。
図１は本発明の一実施形態に係るコンピュータルーム（被調和室）２の空調システム１００を示す図である。このコンピュータルーム２は、第一の空気調和装置（以下、「空気調和装置」を「空調装置」という）１と第二の空調装置１１０とを備え、これらによって室内が空調される。第二の空調装置１１０は、室外に設置される室外ユニット（第二の熱源機）１２０と、コンピュータルーム２に設置される室内ユニット１３０とを備え、これらがユニット配管１４０で接続されることによって冷凍サイクルを行う冷凍回路を構成している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an air conditioning system 100 of a computer room (a conditioned room) 2 according to an embodiment of the present invention. The computer room 2 includes a first air conditioner (hereinafter, “air conditioner” is referred to as “air conditioner”) 1 and a second air conditioner 110, and the room is air-conditioned by these. The second air conditioner 110 includes an outdoor unit (second heat source unit) 120 installed outside and an indoor unit 130 installed in the computer room 2, and these are connected by a unit pipe 140. A refrigeration circuit for performing a refrigeration cycle is configured.

各ユニット１２０、１３０を説明すると、室外ユニット１２０には、能力可変型の圧縮機（第二圧縮機）１２１、電磁式の四方弁１２２、室外熱交換器１２３、膨張弁１２４及び室外ファン１２５等が収容され、室内ユニット１３０には、室内熱交換器１３１及び室内ファン１３２等が収容される。そして、圧縮機１２１が冷凍回路に充填された冷媒を圧縮して吐出することにより、室外熱交換器１２３と室内熱交換器１３１との間で冷媒を循環して冷凍サイクル運転（第二の冷凍サイクル）を行う。
四方弁１２２は、冷房運転と暖房運転とを切り換えるための切換弁であり、図２では冷房運転の状態を示している。この場合、圧縮機１２１から吐出された冷媒は、四方弁１２２を経由して室外熱交換器１２３へ流れた後に室内熱交換器１３１へと流れ、室外熱交換器１２３が凝縮器、室内熱交換器１３１が蒸発器として機能して冷房運転状態となり、室内ファン１３２により室内空気が室内熱交換器１３１で熱交換されて室内を冷房する。
また、四方弁１２２を暖房側に切り換えたときには、図示は省略するが、圧縮機１２１から吐出された冷媒が四方弁１２２を経由して室内熱交換器１３１へ流れた後に室外熱交換器１２３へと流れ、室内熱交換器１３１が凝縮器、室外熱交換器１２３が蒸発器として機能して暖房運転状態となり、室内を暖房する。 The units 120 and 130 will be described. The outdoor unit 120 includes a variable capacity compressor (second compressor) 121, an electromagnetic four-way valve 122, an outdoor heat exchanger 123, an expansion valve 124, an outdoor fan 125, and the like. The indoor unit 130 accommodates an indoor heat exchanger 131, an indoor fan 132, and the like. Then, the compressor 121 compresses and discharges the refrigerant filled in the refrigeration circuit, thereby circulating the refrigerant between the outdoor heat exchanger 123 and the indoor heat exchanger 131 to perform a refrigeration cycle operation (second refrigeration cycle). Cycle).
The four-way valve 122 is a switching valve for switching between the cooling operation and the heating operation, and FIG. 2 shows the state of the cooling operation. In this case, the refrigerant discharged from the compressor 121 flows to the outdoor heat exchanger 123 via the four-way valve 122 and then to the indoor heat exchanger 131, and the outdoor heat exchanger 123 is a condenser and indoor heat exchange. The cooler 131 functions as an evaporator and enters a cooling operation state. The indoor air is heat-exchanged by the indoor heat exchanger 131 by the indoor fan 132 to cool the room.
When the four-way valve 122 is switched to the heating side, although not shown, the refrigerant discharged from the compressor 121 flows to the indoor heat exchanger 131 via the four-way valve 122 and then to the outdoor heat exchanger 123. The indoor heat exchanger 131 functions as a condenser and the outdoor heat exchanger 123 functions as an evaporator to enter a heating operation state to heat the room.

図１では室内ユニット１３０をビルトイン型に構成した場合を示している。すなわち、室内ユニット１３０は、天井空間内に設置され、天井を貫通する吸込口１４１を備えると共に、天井に設けられた複数（本例では２つ）の吹出口１４２と室内ユニット１３０とを連結するダクト１４４を備え、室内ファン１３２により吸込口１４１から室内空気を吸い込んで室内熱交換器１３１を通過させ、室内熱交換器１３１で熱交換された調和空気をダクト１４４を介して吹出口１４２から室内に吹き出す。
なお、本実施形態では、第二の空調装置１１０をビルトイン型に構成する場合を示したが、これに限らず、天井埋込型、天井吊り型、壁掛け型、床置き型などの公知の空気調和装置を広く適用することが可能である。 FIG. 1 shows a case where the indoor unit 130 is configured as a built-in type. That is, the indoor unit 130 is installed in the ceiling space, includes the suction port 141 penetrating the ceiling, and connects a plurality (two in this example) of the air outlets 142 and the indoor unit 130 provided in the ceiling. A duct 144 is provided, and indoor air is sucked from the inlet 141 by the indoor fan 132 and passes through the indoor heat exchanger 131, and conditioned air heat-exchanged by the indoor heat exchanger 131 is passed through the duct 144 from the outlet 142 to the room. To blow out.
In the present embodiment, the case where the second air conditioner 110 is configured as a built-in type has been described. However, the present invention is not limited to this, and known air such as a ceiling-embedded type, a ceiling-suspended type, a wall-mounted type, and a floor-standing type can be used. The harmony device can be widely applied.

第一の空調装置１は、図２に示すように、コンピュータルーム２の二重床の上に設置されるサーバラック（以下、サーバラックという）１０と、室外に設置される熱源機（第一の熱源機）３０とによって構成される。本実施形態では、図２に示すように、コンピュータルーム２に１２台のサーバラック１０を配置し、３台のサーバラック１０内の電子機器冷却ユニット２０を一台の熱源機３０に各々配管接続した構成を４系統配設した場合を例示している。   As shown in FIG. 2, the first air conditioner 1 includes a server rack (hereinafter referred to as a server rack) 10 installed on the double floor of the computer room 2, and a heat source unit (first Heat source machine 30). In the present embodiment, as shown in FIG. 2, twelve server racks 10 are arranged in the computer room 2, and the electronic device cooling units 20 in the three server racks 10 are respectively connected to one heat source unit 30 by piping. The case where the system which carried out 4 systems arrangement | positioning was illustrated.

図３はサーバラック１０を示す図である。サーバラック１０は、前面及び後面が開口したキャビネット１１を備え、このキャビネット１１内に複数の電子機器３がその背面をキャビネット１１後面に向けて上下に段積み配置される。このキャビネット１１後面には、後面開口６５を閉塞自在に片開きで開閉するリアドア１２が設けられ、このリアドア１２は、通気自在に構成されると共に、その内部に電子機器冷却ユニット２０が配設される。また、サーバラック１０の底にはキャスタ１３が設けられ、サーバラック１０を容易に移動可能にしている。   FIG. 3 is a diagram showing the server rack 10. The server rack 10 includes a cabinet 11 having an open front surface and a rear surface, and a plurality of electronic devices 3 are stacked in the cabinet 11 so as to be stacked up and down with the back surface facing the rear surface of the cabinet 11. A rear door 12 is provided on the rear surface of the cabinet 11 so that the rear opening 65 can be closed and opened in a single opening. The rear door 12 is configured to be freely ventilated, and an electronic device cooling unit 20 is disposed therein. The Further, a caster 13 is provided at the bottom of the server rack 10 so that the server rack 10 can be easily moved.

上記電子機器３は、サーバやネットワーク機器であり、一般に、この種の電子機器３は冷却用のファン（内蔵ファン）４を付設したファン付き電子機器であり、機器内の温度が所定温度を超えるとファン４を駆動し、機器内に外気を導入して機器背面から排出する強制空冷機能を備えている。このため、電子機器３をその背面をキャビネット１１背面に向けて配置することで、図３に冷却風の流れを破線矢印で示すように、電子機器３に付設したファン４により室内空気がキャビネット前面開口から吸い込まれ、電子機器３を冷却してリアドア１２を通過して室内に戻る。また、このリアドア１２を開けることによって、キャビネット１１内の電子機器３へのアクセスが容易になる。   The electronic device 3 is a server or a network device. Generally, this type of electronic device 3 is a fan-equipped electronic device provided with a cooling fan (built-in fan) 4, and the temperature inside the device exceeds a predetermined temperature. The fan 4 is driven, and a forced air cooling function for introducing outside air into the device and discharging it from the back of the device is provided. For this reason, by arranging the electronic device 3 with the rear surface thereof facing the rear surface of the cabinet 11, the indoor air is moved by the fan 4 attached to the electronic device 3 as shown in FIG. The air is sucked from the opening, cools the electronic device 3, passes through the rear door 12, and returns to the room. Further, by opening the rear door 12, access to the electronic device 3 in the cabinet 11 is facilitated.

電子機器冷却ユニット２０は、サーバラック１０のリアドア１２に一体的に構成され、図１に示すように、熱源機３０から延びるメイン冷媒配管３１（メイン液管３１Ａ及びメインガス管３１Ｂ）にフレキシブル配管（フレキシブル液管２５及びフレキシブルガス管２６）を介して並列に接続され、熱源機３０と配管接続されることによって冷凍サイクルを行う冷凍回路を構成する。
この電子機器冷却ユニット２０は、図３に示すように、蒸発器２１、膨張弁（不図示）等を収容し、熱源機３０は、図１に示すように、能力可変型の圧縮機（第一圧縮機）３２、凝縮器（室外熱交換器）３５、膨張弁３６、室外ファン３７等を収容する。そして、圧縮機１２１が冷凍回路に充填された冷媒を圧縮して吐出することにより、凝縮器３５と蒸発器２１との間で冷媒を循環して冷凍サイクル運転（第一の冷凍サイクル）を行う。この冷凍サイクル運転は、冷房運転を行う冷凍サイクルであり、本構成では、電子機器３から排出された空気がリアドア１２内の蒸発器２１を流通するよう構成されるため、この際に蒸発器２１によって排出空気が冷却されて室内に排出される。 The electronic device cooling unit 20 is configured integrally with the rear door 12 of the server rack 10 and, as shown in FIG. 1, a flexible pipe is connected to a main refrigerant pipe 31 (a main liquid pipe 31A and a main gas pipe 31B) extending from the heat source unit 30. A refrigeration circuit that performs a refrigeration cycle is configured by being connected in parallel via the flexible liquid pipe 25 and the flexible gas pipe 26 and connected to the heat source unit 30 by piping.
As shown in FIG. 3, the electronic device cooling unit 20 accommodates an evaporator 21, an expansion valve (not shown) and the like, and the heat source unit 30 is a variable capacity compressor (first unit) as shown in FIG. A compressor (compressor) 32, a condenser (outdoor heat exchanger) 35, an expansion valve 36, an outdoor fan 37 and the like are accommodated. The compressor 121 compresses and discharges the refrigerant filled in the refrigeration circuit, thereby circulating the refrigerant between the condenser 35 and the evaporator 21 to perform the refrigeration cycle operation (first refrigeration cycle). . This refrigeration cycle operation is a refrigeration cycle that performs a cooling operation. In this configuration, the air discharged from the electronic device 3 is configured to flow through the evaporator 21 in the rear door 12. As a result, the exhaust air is cooled and discharged into the room.

図３に示すように、蒸発器２１は、リアドア１２の略上下に渡って延在し、上下略中間部を境に上側蒸発部２２と下側蒸発部２３とに分割され、キャビネット１１上半分の電子機器３の冷却を上側蒸発部２２が受け持ち、下半分の電子機器３の冷却を下側蒸発部２３が受け持つように構成される。本構成の電子機器冷却ユニット２０は送風ファンを具備しない構成とされ、電子機器３の内蔵ファン４によって電子機器３の排熱で暖められた空気が蒸発器２１を流通する。このため、リアドア１２内に仮に送風ファンを内蔵した構成に比して、リアドア１２の奥行き寸法が短くなり、サーバラック１０の奥行き寸法を短くすることができる。なお、リアドア１２内に送風ファンを配置し、この送風ファンによって室内空気をキャビネット１１内に導入し、電子機器３を通った空気を蒸発器２１に流通させるようにしてもよい。   As shown in FIG. 3, the evaporator 21 extends substantially vertically above and below the rear door 12, and is divided into an upper evaporation portion 22 and a lower evaporation portion 23 with a substantially middle portion between the upper and lower sides, and an upper half of the cabinet 11. The upper evaporator 22 is responsible for cooling the electronic device 3, and the lower evaporator 23 is responsible for cooling the lower half of the electronic device 3. The electronic device cooling unit 20 of this configuration is configured not to include a blower fan, and the air heated by the exhaust heat of the electronic device 3 by the built-in fan 4 of the electronic device 3 flows through the evaporator 21. For this reason, the depth dimension of the rear door 12 can be shortened and the depth dimension of the server rack 10 can be shortened as compared with the configuration in which the blower fan is built in the rear door 12. Note that a blower fan may be disposed in the rear door 12, indoor air may be introduced into the cabinet 11 by the blower fan, and the air passing through the electronic device 3 may be circulated to the evaporator 21.

ここで、従来の電子機器冷却装置は空気−水熱交換器を備えるため、この空気−水熱交換器にチラー水を循環する経路の一部からでも水漏れが生じると、この水によって電子機器が損傷するといったおそれがある。本構成では、上述したように、電子機器冷却ユニット２０の蒸発器２１には、冷凍サイクルを循環する冷媒が供給されるため、万一冷媒が循環する経路から冷媒の漏れが生じたとしても、この冷媒は即座に蒸発し、電子機器３のショートもしくは漏電を防止することができる。   Here, since the conventional electronic device cooling apparatus includes an air-water heat exchanger, if water leaks from a part of the path through which the chiller water circulates in the air-water heat exchanger, the electronic device is caused by the water. May be damaged. In this configuration, as described above, since the refrigerant circulating in the refrigeration cycle is supplied to the evaporator 21 of the electronic device cooling unit 20, even if the refrigerant leaks from the path through which the refrigerant circulates, This refrigerant evaporates immediately and can prevent the electronic device 3 from being short-circuited or leaked.

図２に示すように、メイン冷媒配管３１は、コンピュータルーム２の上床２Ａと下床２Ｂとの間の床下空間内を引き回され、このメイン冷媒配管３１につながるフレキシブル液管２５及びフレキシブルガス管２６は、上床２Ａの開口穴２Ｃ（図２及び図３参照）を通ってリアドア１２内の蒸発器２１につながる。このため、図３に示すように、フレキシブル液管２５及びフレキシブルガス管２６が蒸発器２１から下方に延びた後に床下空間内で緩やかに曲がるように引き回され、これらフレキシブル配管２５、２６の長さに余裕を持たせておくことによってリアドア１２開閉時にフレキシブル配管２５、２６だけがリアドア１２の動きに合わせて移動する。従って、リアドア１２開閉時に他の配管に力が作用することがなく、他の配管、例えば、メイン液管３１Ａ及びメインガス管３１Ｂに鋼管を適用することが可能である。   As shown in FIG. 2, the main refrigerant pipe 31 is routed in the underfloor space between the upper floor 2 </ b> A and the lower floor 2 </ b> B of the computer room 2, and the flexible liquid pipe 25 and the flexible gas pipe connected to the main refrigerant pipe 31. 26 is connected to the evaporator 21 in the rear door 12 through the opening hole 2C (see FIGS. 2 and 3) of the upper floor 2A. Therefore, as shown in FIG. 3, after the flexible liquid pipe 25 and the flexible gas pipe 26 extend downward from the evaporator 21, they are drawn so as to bend gently in the underfloor space. By providing a sufficient margin, only the flexible pipes 25 and 26 move in accordance with the movement of the rear door 12 when the rear door 12 is opened and closed. Accordingly, no force is applied to the other pipes when the rear door 12 is opened and closed, and the steel pipes can be applied to the other pipes, for example, the main liquid pipe 31A and the main gas pipe 31B.

図４はサーバラック１０の外観図であり、図５はリアドア１２を開いた状態を示す斜視図である。サーバラック１０は、電子機器３（図３参照）を収納するためのキャビネット１１と、このキャビネット１１の後面開口６５を閉塞自在に開閉するリアドア１２とを備える。
キャビネット１１は、収納される電子機器３の規格に合致した大きさを有し、板金性の天板１１Ａ、底板１１Ｂ及び側板１１Ｃ、１１Ｄを備えて矩形状に形成されている。このキャビネット１１の前面及び後面にはそれぞれ前面開口６４（図１参照）及び後面開口６５が形成され、この開口６４、６５を通じてキャビネット１１内にコンピュータルーム２の室内空気が流通する。また、キャビネット１１は、天板１１Ａと底板１１Ｂとの間に、これら天板１１Ａ及び底板１１Ｂと略平行に配置された仕切り板（棚部）１１Ｅを備える。この仕切り板１１Ｅは、キャビネット１１内を区分けするものであり、仕切り板１１Ｅ上に電子機器３が配置される。この仕切り板１１Ｅは、両側板１１Ｃ、１１Ｄに形成された支持部（不図示）によって支持されており、この支持部は上下方向に所定間隔ごとに複数設けられている。これによって、仕切り板１１Ｅを所望の位置の支持部に配置したり、複数の当該仕切り板１１Ｅをキャビネット１１内に配置することができる。 4 is an external view of the server rack 10, and FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the rear door 12 is opened. The server rack 10 includes a cabinet 11 for storing the electronic device 3 (see FIG. 3), and a rear door 12 that opens and closes a rear opening 65 of the cabinet 11 so as to be freely closed.
The cabinet 11 has a size that matches the standard of the electronic device 3 to be stored, and is formed in a rectangular shape including a sheet metal top plate 11A, a bottom plate 11B, and side plates 11C, 11D. A front opening 64 (see FIG. 1) and a rear opening 65 are respectively formed on the front surface and the rear surface of the cabinet 11, and the indoor air of the computer room 2 flows into the cabinet 11 through the openings 64 and 65. Further, the cabinet 11 includes a partition plate (shelf) 11E disposed between the top plate 11A and the bottom plate 11B substantially parallel to the top plate 11A and the bottom plate 11B. This partition plate 11E partitions the inside of the cabinet 11, and the electronic device 3 is arrange | positioned on the partition plate 11E. The partition plate 11E is supported by support portions (not shown) formed on the side plates 11C and 11D, and a plurality of the support portions are provided at predetermined intervals in the vertical direction. As a result, the partition plate 11E can be disposed on the support portion at a desired position, or a plurality of the partition plates 11E can be disposed in the cabinet 11.

リアドア１２は、金属（例えば、アルミニウム合金）板を折り曲げて形成されており、このリアドア１２の一端側はヒンジ６６を介してキャビネット１１に連結され、他端側に当該リアドア１２を開閉する際に操作されるハンドル６７が形成されている。このハンドル６７を操作して当該ハンドル６７を手前側に引くと、リアドア１２は、図５に示すように、ヒンジ６６を中心に回動してキャビネット１１の後面開口６５が開放される。
また、リアドア１２の外面の略中央部には、図４に示すように、開口部１２Ａが形成されており、この開口部１２Ａには、所定径の孔６８が略一面に形成された表面材６９が配置されている。この表面材６９は、各孔６８を通じてリアドア１２を通風可能とすると共に、このリアドア１２の内部に配置される蒸発器２１を外部に露出させないように機能し、サーバラック１０の美観の向上を図っている。
ここで、表面材６９の各孔６８は、通風を阻害しないように開口率が例えば６０パーセント以上となるように形成されている。さらに、この孔６８孔の径は、人の手指よりも小さな径に設定されている。これによれば、例えば、サーバラック１０に配置される電子機器３のオペレータ）がこの孔６８を通じて蒸発器２１に触れることが防止され、この蒸発器２１のフィンで手指をけがするといった事故を未然に防ぐことができる。 The rear door 12 is formed by bending a metal (for example, aluminum alloy) plate. One end of the rear door 12 is connected to the cabinet 11 via a hinge 66, and the rear door 12 is opened and closed at the other end. A handle 67 to be operated is formed. When the handle 67 is operated and the handle 67 is pulled toward the front side, the rear door 12 rotates about the hinge 66 as shown in FIG. 5 to open the rear surface opening 65 of the cabinet 11.
Further, as shown in FIG. 4, an opening 12A is formed in a substantially central portion of the outer surface of the rear door 12, and a surface material in which a hole 68 having a predetermined diameter is formed on one surface in the opening 12A. 69 is arranged. The surface material 69 allows ventilation of the rear door 12 through the holes 68 and functions so as not to expose the evaporator 21 disposed inside the rear door 12 to the outside, thereby improving the aesthetics of the server rack 10. ing.
Here, each hole 68 of the surface material 69 is formed so as to have an opening ratio of, for example, 60% or more so as not to inhibit ventilation. Further, the diameter of the hole 68 is set to be smaller than that of a human finger. According to this, for example, an operator of the electronic device 3 arranged in the server rack 10 is prevented from touching the evaporator 21 through the hole 68, and an accident such as a finger being injured by the fins of the evaporator 21 is prevented. Can be prevented.

リアドア１２の内面には、図６に示すように、このリアドア１２の略全域に配置される蒸発器２１と、この蒸発器２１に繋がる液分岐管２７Ａ、２７Ｂに設けられる各膨張弁２８Ａ、２８Ｂと、これら膨張弁２８Ａ、２８Ｂの開度を制御するための電装ユニット５１とを一体的に備えている。このように、蒸発器２１、膨張弁２８Ａ、２８Ｂ及び電装ユニット５１をリアドア１２の内面に一体的に配置することにより、これらを一体の電子機器冷却ユニット２０として取り扱うことができ、この電子機器冷却ユニット２０を熱源機３０に接続することにより、簡単に電子機器３の発する熱を冷却することができる。
蒸発器２１の上側蒸発部２２及び下側蒸発部２３は、それぞれ各蒸発部２２、２３に繋がる細径の液分岐管２７Ａ、２７Ｂと、太径のガス管２９とを備え、これら液分岐管２７Ａ、２７Ｂ及びガス管２９は、リアドア１２のヒンジ６６側にまとめて配置されている。本構成では、図６に示すように、ガス管２９を液管２７（液分岐管２７Ａ、２７Ｂ）よりもリアドア１２のヒンジ６６側に配置されている。このため、ガス管２９のガス管接続部ＰＯＵＴに繋がる太径のフレキシブルガス管２６は、ヒンジ６６のより近い位置に配置されるため、リアドア１２を開閉する際に、フレキシブルガス管２６の撓み量を小さく抑えることができ、このリアドア１２を小さな力で開閉することができる。
蒸発器２１は、図７に示すように、冷媒が流れる冷媒管７０と、この冷媒管７０に積層配置される複数の放熱用のフィン７１とを備えて構成されるフィンチューブ型の熱交換器であり、この蒸発器２１の両端には、フィン７１を押さえる管板７２が配置されている。この管板７２は、蒸発器２１をリアドア１２（図６参照）に配置する場合に、このリアドア１２側に当該リアドア１２と略平行に延びる取付部７２Ａを備えて略Ｌ字状に形成されている。本実施形態では、この取付部７２Ａを用いてリアドア１２にねじ止めされることにより、蒸発器２１がリアドア１２内に固定されている。 On the inner surface of the rear door 12, as shown in FIG. 6, the evaporator 21 disposed in substantially the entire area of the rear door 12 and the expansion valves 28 </ b> A and 28 </ b> B provided in the liquid branch pipes 27 </ b> A and 27 </ b> B connected to the evaporator 21. And an electrical unit 51 for controlling the opening degree of the expansion valves 28A and 28B. Thus, by arranging the evaporator 21, the expansion valves 28A and 28B and the electrical unit 51 integrally on the inner surface of the rear door 12, these can be handled as an integrated electronic device cooling unit 20, and this electronic device cooling By connecting the unit 20 to the heat source device 30, the heat generated by the electronic device 3 can be easily cooled.
The upper evaporation section 22 and the lower evaporation section 23 of the evaporator 21 include small-diameter liquid branch pipes 27A and 27B connected to the respective evaporation sections 22 and 23, and a large-diameter gas pipe 29. These liquid branch pipes 27A, 27B and the gas pipe 29 are arranged together on the hinge 66 side of the rear door 12. In this configuration, as shown in FIG. 6, the gas pipe 29 is disposed closer to the hinge 66 of the rear door 12 than the liquid pipe 27 (liquid branch pipes 27A and 27B). For this reason, the large-diameter flexible gas pipe 26 connected to the gas pipe connecting portion POUT of the gas pipe 29 is disposed at a position closer to the hinge 66. Therefore, when the rear door 12 is opened and closed, the amount of flexure of the flexible gas pipe 26 is increased. The rear door 12 can be opened and closed with a small force.
As shown in FIG. 7, the evaporator 21 is a fin-tube type heat exchanger configured to include a refrigerant pipe 70 through which a refrigerant flows and a plurality of heat radiation fins 71 arranged in layers on the refrigerant pipe 70. The tube plates 72 for holding the fins 71 are disposed at both ends of the evaporator 21. When the evaporator 21 is disposed on the rear door 12 (see FIG. 6), the tube sheet 72 is provided with a mounting portion 72A extending substantially parallel to the rear door 12 on the rear door 12 side, and is formed in a substantially L shape. Yes. In the present embodiment, the evaporator 21 is fixed in the rear door 12 by being screwed to the rear door 12 using the mounting portion 72A.

図６に示すように、蒸発器２１の下方領域には電装ユニット５１が配置されている。これによれば、蒸発器２１で冷却された空気の一部が下降することにより、電装ユニット５１を冷却するため、この電装ユニット５１自体に冷却機器を設ける必要がない。さらに、電装ユニット５１を蒸発器２１の下方に配置したため、この電装ユニット５１と熱源機３０の電装ユニット（以下、第一制御ユニット（図１参照））８０とを接続する内外通信線は、フレキシブル配管２５、２６と共に、開口穴２Ｃを通って上床２Ａと下床２Ｂとの間の床下空間内を引き回されるため、当該内外通信線の長さを短縮することができる。このため、この内外通信線がノイズを拾うことが防止され、電子機器冷却ユニット２０、すなわち蒸発器２１に繋がる各膨張弁２８Ａ、２８Ｂを安定して動作させることができる。   As shown in FIG. 6, an electrical unit 51 is disposed in a lower region of the evaporator 21. According to this, since a part of the air cooled by the evaporator 21 descends, the electrical unit 51 is cooled, so that it is not necessary to provide a cooling device in the electrical unit 51 itself. Furthermore, since the electrical unit 51 is disposed below the evaporator 21, the internal / external communication line connecting the electrical unit 51 and the electrical unit (hereinafter referred to as the first control unit (see FIG. 1)) 80 of the heat source unit 30 is flexible. Since the inside of the underfloor space between the upper floor 2A and the lower floor 2B is routed through the opening hole 2C together with the pipes 25 and 26, the length of the internal / external communication line can be shortened. For this reason, this internal / external communication line is prevented from picking up noise, and the expansion valves 28A and 28B connected to the electronic device cooling unit 20, that is, the evaporator 21, can be stably operated.

リアドア１２の内面には、図５及び図６に示すように、蒸発器２１を覆うように、所定径の孔７３が略一面に形成されたカバー材７４が配置されている。このカバー材７４は、上記表面材６９と同様にパンチング板で形成されており、各孔７３を通じてリアドア１２を通風可能としている。
カバー材７４は、リアドア１２を開放した場合であっても、電子機器冷却ユニット２０のサービスマン以外が誤って蒸発器２１のフィンに触れることを防止するものである。このカバー材７４は、周囲に形成されたねじ孔（不図示）を通じてリアドア１２にねじ止めで固定されている。ここで。ねじ孔の一部をダルマ孔として、カバー材７４をリアドア１２に仮止めしたねじに引掛けられるようにすることが望ましい。これによれば、メンテナンス時にカバー材７４をリアドア１２に仮固定することができるため、このカバー材７４をリアドア１２に容易に着脱することができる。
また、カバー材７４は、このカバー材７４を取り扱うための一対のハンドル７５を備える。このハンドル７５は、カバー材７４の高さ方向の略中央の縁部にそれぞれ取り付けられており、通風を阻害するものではない。
また、カバー材７４には、図５に示すように、このカバー材７４をリアドア１２に取り付けた際に、膨張弁２８Ａ、２８Ｂに相当する位置に開口７６が形成されている。この開口７６は、カバー材７４を取り外すことなく、膨張弁２８Ａ、２８Ｂをメンテナンスするためのものであり、例えば、膨張弁２８Ａ、２８Ｂの動作を確認したり、当該膨張弁２８Ａ、２８Ｂのコイル部が不良の場合には、この開口７６を通じてコイル部の交換が可能である。 On the inner surface of the rear door 12, as shown in FIGS. 5 and 6, a cover material 74 having a hole 73 having a predetermined diameter formed on substantially one surface is disposed so as to cover the evaporator 21. The cover material 74 is formed of a punching plate like the surface material 69 and allows the rear door 12 to pass through each hole 73.
Even when the rear door 12 is opened, the cover member 74 prevents a person other than the service person of the electronic device cooling unit 20 from touching the fins of the evaporator 21 by mistake. The cover member 74 is fixed to the rear door 12 with screws through screw holes (not shown) formed in the periphery. here. It is desirable that a part of the screw hole is a dharma hole so that the cover material 74 is hooked on a screw temporarily fixed to the rear door 12. According to this, since the cover material 74 can be temporarily fixed to the rear door 12 during maintenance, the cover material 74 can be easily attached to and detached from the rear door 12.
The cover member 74 includes a pair of handles 75 for handling the cover member 74. The handle 75 is attached to the substantially central edge of the cover member 74 in the height direction, and does not hinder ventilation.
Further, as shown in FIG. 5, the cover member 74 has an opening 76 at a position corresponding to the expansion valves 28 </ b> A and 28 </ b> B when the cover member 74 is attached to the rear door 12. This opening 76 is for maintaining the expansion valves 28A and 28B without removing the cover material 74. For example, the operation of the expansion valves 28A and 28B can be confirmed, or the coil portions of the expansion valves 28A and 28B can be checked. Is defective, the coil portion can be exchanged through the opening 76.

第一の空調装置１は、この空調装置１全体を制御する第一制御ユニット８０の他に、室内配置のリモートコントローラ（不図示）を備えると共に、上側及び下側に収容される電子機器３から排出される空気の温度（排熱温度）を検出する排熱温度センサ（排熱温度検出手段）２９Ｅ、２９Ｆ（図３参照）と、室内温度を検出する室内温度センサ（例えば、リモートコントローラに内蔵される）とを備えており、第一制御ユニット８０は、リモートコントローラに設定された目標温度と、排熱温度センサ２９Ｅ、２９Ｆが検出した排熱温度と、室内温度とを入力して当該空調装置１の各部（圧縮機３２や各種制御弁等）を制御する。
また、第二の空調装置１１０についても、この空調装置１１０を制御する電装ユニット（以下、第二制御ユニットという（図１参照））８５と、室内配置のリモートコントローラ（不図示）とを備えると共に、室内温度を検出する室内温度センサを備え、第二制御ユニット８５は、リモートコントローラに設定された目標温度と室内温度センサが検出した室内温度を入力し、空調装置１１０の各部（圧縮機１２１や各種制御弁等）を制御する。 The first air conditioner 1 includes a remote controller (not shown) arranged indoors in addition to the first control unit 80 that controls the entire air conditioner 1, and from the electronic device 3 accommodated on the upper side and the lower side. Exhaust heat temperature sensors (exhaust heat temperature detecting means) 29E and 29F (see FIG. 3) for detecting the temperature of exhausted air (exhaust heat temperature), and an indoor temperature sensor for detecting the indoor temperature (for example, built in a remote controller) The first control unit 80 inputs the target temperature set in the remote controller, the exhaust heat temperature detected by the exhaust heat temperature sensors 29E and 29F, and the room temperature and inputs the air conditioning. Each part (the compressor 32, various control valves, etc.) of the apparatus 1 is controlled.
The second air conditioner 110 also includes an electrical unit (hereinafter referred to as a second control unit (see FIG. 1)) 85 that controls the air conditioner 110, and a remote controller (not shown) disposed indoors. The second control unit 85 receives the target temperature set in the remote controller and the room temperature detected by the room temperature sensor, and each part of the air conditioner 110 (the compressor 121 and the like). Control various control valves).

ところで、上記第一の空調装置１と第二の空調装置１１０とをそれぞれの負荷（冷凍負荷）に応じて独立運転した場合、これらを収容する空調システム１００全体のエネルギー消費効率が低くなってしまうおそれがある。また、第二の空調装置１１０によるサーバラック１０から離れたエリアの局所冷房が生じた場合に、第一の空調装置１を運転していなければ、サーバラック１０内の電子機器３を適切に冷却できなくなってしまうおそれが生じる。
そこで、本実施形態では、空調システム１００全体のエネルギー消費効率（トータル効率）が最適になるように、各空調装置１、１１０の運転を中枢的に制御する集中コントローラ（運転制御手段）２００（図１参照）を備えている。 By the way, when the said 1st air conditioner 1 and the 2nd air conditioner 110 are independently operated according to each load (refrigeration load), the energy consumption efficiency of the whole air conditioning system 100 which accommodates these will become low. There is a fear. In addition, when local cooling of an area away from the server rack 10 by the second air conditioner 110 occurs, if the first air conditioner 1 is not operated, the electronic device 3 in the server rack 10 is appropriately cooled. There is a risk that it will not be possible.
Therefore, in the present embodiment, a centralized controller (operation control means) 200 that centrally controls the operation of each of the air conditioners 1 and 110 so that the energy consumption efficiency (total efficiency) of the entire air conditioning system 100 is optimized. 1).

集中コントローラ２００は、第一の空調装置１及び第二の空調装置１１０の各々に通信線２０１を介して接続され、各空調装置１、１１０と通信する機能を具備している。本構成では、集中コントローラ２００が各空調装置１、１１０の各制御ユニット８０、８５に通信接続され、各制御ユニット８０、８５を介して各種情報（温度情報等）を取得すると共に各圧縮機３２、１２１の運転を制御する。また、集中コントローラ２００は、トータル効率を最適制御するための制御プログラムを記録する記録部（不図示）と、その制御プログラムを実行して各空調装置１、１１０に各種指示を送る制御部（不図示）とを備えたコンピュータ構成を採っている。   The centralized controller 200 is connected to each of the first air conditioner 1 and the second air conditioner 110 via the communication line 201 and has a function of communicating with each of the air conditioners 1 and 110. In this configuration, the centralized controller 200 is communicatively connected to the control units 80 and 85 of the air conditioners 1 and 110 to acquire various information (temperature information and the like) via the control units 80 and 85 and the compressors 32. , 121 is controlled. The centralized controller 200 also includes a recording unit (not shown) that records a control program for optimally controlling the total efficiency, and a control unit (not shown) that executes the control program and sends various instructions to the air conditioners 1 and 110. The computer configuration provided with

以下、説明の便宜上、第一の空調装置１が備える複数台の圧縮機３２を一台の圧縮機３２とし、集中コントローラ２００が、この圧縮機３２の運転制御と、第二の空調装置１１０の圧縮機１２１の運転制御とを行うものとして説明する。また、本構成では、第一の空調装置１及び第二の空調装置１１０を、全負荷時の能力が等しいものとし、かつ、このコンピュータルーム２で想定される最大冷凍負荷（空調負荷及び電子機器３の冷却負荷を含む）の略半分を、いずれの空調装置でも補うことができるように、各空調装置１、１１０の能力が最大冷凍負荷の略５０％に対応する能力に設定される。このため、いずれか一方の空調装置１又は１１０が故障などで運転停止した場合でも、他方の空調装置１１０又は１で、電子機器３の稼働を継続できる程度に冷凍サイクル運転を継続してバックアップ運転を行うことが可能である。   Hereinafter, for convenience of explanation, the plurality of compressors 32 included in the first air conditioner 1 are referred to as one compressor 32, and the centralized controller 200 controls the operation of the compressor 32 and the second air conditioner 110. It demonstrates as what performs the operation control of the compressor 121. FIG. Further, in this configuration, the first air conditioner 1 and the second air conditioner 110 are assumed to have the same capacity at full load, and the maximum refrigeration load assumed in the computer room 2 (air condition load and electronic equipment) The capacity of each of the air conditioners 1 and 110 is set to a capacity corresponding to approximately 50% of the maximum refrigeration load so that any air conditioner can supplement approximately half of the load (including 3 cooling loads). For this reason, even if one of the air conditioners 1 or 110 is stopped due to a failure or the like, the other air conditioner 110 or 1 continues the refrigeration cycle operation to the extent that the operation of the electronic device 3 can be continued, and the backup operation. Can be done.

図８は、各空調装置１、１１０の効率特性曲線（効率カーブ）を示す図である。この図では、第一の空調装置１の効率特性曲線ｆ１を一点鎖線で示し、第二の空調装置１１０の効率特性曲線ｆ２を実線で示している。また、横軸が各空調装置１、１１０の圧縮機３２、１２１の能力比を示し、縦軸がエネルギー消費効率比を示している。なお、図示の例では、第一の空調装置１と第二の空調装置１１０とが能力比５５％で効率比が略１００％となる略同等の効率特性曲線の場合を示しているが、この効率特性曲線ｆ１、ｆ２は一例である。
本構成では、上記効率特性曲線ｆ１、ｆ２を事前測定或いはシミュレーションなどによって予め取得しておき、これら効率特性曲線に基づいて空調システム１００のトータル効率が最適になるように、空調システム１００全体の冷凍負荷毎に、各空調装置１、１１０の圧縮機３２、１２１の運転周波数（能力）を決定するテーブルデータを、集中コントローラの記録部に記録している。ここで、図９は、このテーブルデータに基づいて各圧縮機３２、１２１の運転周波数を制御した場合の空調システム１００の効率特性曲線ｆ３を模式的に示す図である。なお、図９の横軸は、各空調装置１、１１０の各々の最大能力を１００％とした場合の空調システム１００全体の能力を０〜２００％で示している。
また、上述の効率特性曲線ｆ１、ｆ２は各空調装置１，１１０の設置環境（外気温度等）によっても若干変化するため、本構成では、以下の制御フローに示すように、上記テーブルデータに基づいて各圧縮機３２、１２１の運転周波数を決めて運転した後、各圧縮機３２、１２１の運転周波数を補正する補正処理を行うようにしている。 FIG. 8 is a diagram showing efficiency characteristic curves (efficiency curves) of the air conditioners 1 and 110. In this figure, the efficiency characteristic curve f1 of the first air conditioner 1 is indicated by a one-dot chain line, and the efficiency characteristic curve f2 of the second air conditioner 110 is indicated by a solid line. Further, the horizontal axis indicates the capacity ratio of the compressors 32 and 121 of the air conditioners 1 and 110, and the vertical axis indicates the energy consumption efficiency ratio. In the illustrated example, the first air conditioner 1 and the second air conditioner 110 have substantially the same efficiency characteristic curves in which the capacity ratio is 55% and the efficiency ratio is approximately 100%. The efficiency characteristic curves f1 and f2 are an example.
In this configuration, the efficiency characteristic curves f1 and f2 are acquired in advance by prior measurement or simulation, and the entire air conditioning system 100 is refrigerated so that the total efficiency of the air conditioning system 100 is optimized based on these efficiency characteristic curves. Table data for determining the operating frequency (capability) of the compressors 32 and 121 of the air conditioners 1 and 110 for each load is recorded in the recording unit of the centralized controller. Here, FIG. 9 is a diagram schematically showing an efficiency characteristic curve f3 of the air conditioning system 100 when the operating frequency of each of the compressors 32 and 121 is controlled based on the table data. In addition, the horizontal axis of FIG. 9 has shown the capacity | capacitance of the whole air conditioning system 100 by 0-200% when each maximum capacity | capacitance of each air conditioner 1 and 110 is set to 100%.
Moreover, since the above-mentioned efficiency characteristic curves f1 and f2 slightly change depending on the installation environment (outside air temperature etc.) of each air conditioner 1 and 110, in this configuration, as shown in the following control flow, based on the table data described above. After the operation frequency of each of the compressors 32 and 121 is determined and operated, correction processing for correcting the operation frequency of each of the compressors 32 and 121 is performed.

図１０は集中コントローラ２００の動作を示すフローチャートである。
まず、集中コントローラ２００は、第一の空調装置１の負荷（電子機器３の冷却負荷）を特定する情報（負荷特定情報）を取得し、つまり、排熱温度センサ２９Ｅ、２９Ｆが検出した排熱温度及び設定された目標温度を取得すると共に、第二の空調装置１１０から負荷（空調負荷）を特定する情報（負荷特定情報）として、室内温度と目標温度とを取得する（ステップＳ１）。
続いて、集中コントローラ２００は、第一の空調装置１の目標温度と排熱温度との差温に基づいて第一の空調装置１の負荷を算出すると共に、第二の空調装置１１０の目標温度と室内温度との差温に基づいて第二の空調装置１の負荷を算出し、これらの算出結果を加算することにより、空調システム１００全体の負荷（以下、冷凍負荷という）を取得する（ステップＳ２）。なお、この負荷の算出処理は各空調装置１、１１０の制御ユニット８０、８５が行い、集中コントローラ２００が各制御ユニット８０、８５が算出した負荷を取得し、空調システム１００全体の冷凍負荷を取得するようにしてもよい。 FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the centralized controller 200.
First, the centralized controller 200 acquires information (load specifying information) for specifying the load of the first air conditioner 1 (cooling load of the electronic device 3), that is, the exhaust heat detected by the exhaust heat temperature sensors 29E and 29F. The temperature and the set target temperature are acquired, and the room temperature and the target temperature are acquired as information (load specifying information) for specifying the load (air conditioning load) from the second air conditioner 110 (step S1).
Subsequently, the centralized controller 200 calculates the load of the first air conditioner 1 based on the difference between the target temperature of the first air conditioner 1 and the exhaust heat temperature, and the target temperature of the second air conditioner 110. The load of the second air conditioner 1 is calculated on the basis of the difference between the temperature and the room temperature, and by adding these calculation results, the load of the entire air conditioning system 100 (hereinafter referred to as the refrigeration load) is acquired (step). S2). The load calculation process is performed by the control units 80 and 85 of the air conditioners 1 and 110, and the centralized controller 200 acquires the load calculated by the control units 80 and 85 to acquire the refrigeration load of the entire air conditioning system 100. You may make it do.

次に、集中コントローラ２００は、上述したテーブルデータを参照し、空調システム１００全体の冷凍負荷に対応する各空調装置１、１１０の圧縮機３２、１２１の運転周波数を取得することにより、各圧縮機３２、１２１の運転周波数（能力）を決定し（ステップＳ３）、この決定した運転周波数で各圧縮機３２、１２１を運転する（ステップＳ４）。これにより、この空調システム１００は、図９に示す効率特性曲線ｆ３に沿って各空調装置１、１１０を運転させる。
この場合、集中コントローラ２００は、空調システム１００全体の冷凍負荷が低い領域、より具体的には、第一の空調装置１の効率（エネルギー消費効率）が１００％近傍になるまでの低負荷範囲（能力比５５％以下の範囲（図８参照））では、第一の空調装置１だけを運転し、電子機器３の排出空気の冷却を確実に行うようにしている。また、この低負荷範囲を超えている場合には、第一の空調装置１の運転を継続しつつ、空調システム１００のトータル効率が良くなる能力比で、各空調装置１、１１０の圧縮機３２、１２１を運転制御する。
このため、図９に示すように、冷凍負荷（＝能力比）が５５％のときは第一の空調装置１だけを図８に示す能力比５５％の状態で運転して効率比を略１００％の状態にすることができる。また、冷凍負荷が１１０％のときは各空調装置１、１１０を図８に示す能力比５５％の状態（各空調装置１、１１０の効率が略１００％の状態）で各々運転することにより、空調システム１００全体の効率比を略１００％の状態で運転することができる。また、上述した冷凍負荷５５％、１１０％以外の範囲でも、各空調装置１、１１０を各々の負荷で独立運転する場合よりも高いエネルギー消費効率になるように運転することができる。
このように、空調システム１００全体の冷凍負荷に基づいて各空調装置１、１１０の運転能力を決定することにより、各空調装置１、１１０の運転能力を適切に配分して空調システム１００全体のエネルギー消費効率を高くすることができる。 Next, the centralized controller 200 refers to the table data described above, and obtains the operating frequency of the compressors 32 and 121 of the air conditioning apparatuses 1 and 110 corresponding to the refrigeration load of the entire air conditioning system 100, whereby each compressor The operating frequencies (capacities) of 32 and 121 are determined (step S3), and the compressors 32 and 121 are operated at the determined operating frequency (step S4). Thereby, this air conditioning system 100 operates each air conditioner 1 and 110 along the efficiency characteristic curve f3 shown in FIG.
In this case, the centralized controller 200 is a region where the refrigeration load of the entire air conditioning system 100 is low, more specifically, a low load range (until the efficiency (energy consumption efficiency) of the first air conditioner 1 becomes near 100% ( In the range where the capacity ratio is 55% or less (see FIG. 8), only the first air conditioner 1 is operated, and the exhaust air of the electronic device 3 is reliably cooled. If the low load range is exceeded, the compressor 32 of each of the air conditioners 1 and 110 has a capacity ratio that improves the total efficiency of the air conditioning system 100 while continuing the operation of the first air conditioner 1. , 121 is controlled.
For this reason, as shown in FIG. 9, when the refrigeration load (= capacity ratio) is 55%, only the first air conditioner 1 is operated at the capacity ratio of 55% shown in FIG. % State. Further, when the refrigeration load is 110%, the air conditioners 1 and 110 are operated in a state where the capacity ratio is 55% shown in FIG. 8 (the efficiency of the air conditioners 1 and 110 is approximately 100%), respectively. It is possible to operate with the efficiency ratio of the entire air conditioning system 100 being approximately 100%. Further, even in a range other than the above-described refrigeration loads 55% and 110%, the air conditioners 1 and 110 can be operated so as to have higher energy consumption efficiency than the case where each air conditioner 1 and 110 is independently operated with each load.
In this way, by determining the operating capacity of each air conditioner 1, 110 based on the refrigeration load of the entire air conditioning system 100, the operating capacity of each air conditioner 1, 110 is appropriately distributed and the energy of the entire air conditioning system 100 is Consumption efficiency can be increased.

但し、上記空調装置１、１００の運転能力は事前に得た効率特性曲線ｆ１、ｆ２に基づくものであり、実際の設置環境などに起因して効率特性曲線が若干変更した場合、若干の能力不足が生じるおそれがある。このため、本実施形態では、各空調装置１、１１０の運転制御を行った後、集中コントローラ２００が、各圧縮機３２、１２１の運転周波数を補正する運転周波数補正処理も行っている（ステップＳ５）。
具体的には、集中コントローラ２００は、所定の時間間隔で各空調装置１、１１０から取得した室内温度と目標温度との差温を求め、この差温が徐々に小さくなっているか否かを判定する。そして、集中コントローラ２００は、差温が小さくなっていない場合（例えば、差温が以前より大きくなった場合等）には、いずれか一方の空調装置１、１１０（例えば、第一の空調装置１）の能力（圧縮機の運転周波数）を所定量だけ増大する処理、或いは、両方の空調装置１、１１０の能力（圧縮機３２、１２１の運転周波数）を所定量だけ増大する処理を行うと共に、上記差温に基づいて過冷却が生じていた場合には、いずれか一方或いは両方の空調装置１、１１０の能力を減少する、といった能力の増減を行う。
これによって、実際の設置環境などに起因して効率特性曲線が若干変更した場合でも、空調システム１００全体の能力を、冷凍負荷に合った能力に適切に制御することができる。 However, the operating capacity of the air conditioners 1 and 100 is based on the efficiency characteristic curves f1 and f2 obtained in advance. When the efficiency characteristic curve is slightly changed due to the actual installation environment, the capacity is slightly insufficient. May occur. For this reason, in this embodiment, after operating control of each air conditioner 1 and 110, the centralized controller 200 is also performing the operating frequency correction process which correct | amends the operating frequency of each compressor 32 and 121 (step S5). ).
Specifically, the centralized controller 200 obtains a temperature difference between the room temperature acquired from each of the air conditioners 1 and 110 at a predetermined time interval and the target temperature, and determines whether or not the temperature difference is gradually reduced. To do. When the temperature difference is not small (for example, when the temperature difference is larger than before), the centralized controller 200 is one of the air conditioners 1 and 110 (for example, the first air conditioner 1). ) To increase the capacity (operating frequency of the compressor) by a predetermined amount, or to increase the capacity of both the air conditioners 1 and 110 (operating frequency of the compressors 32 and 121) by a predetermined amount, When supercooling has occurred based on the above temperature difference, the capacity is increased or decreased such that the capacity of one or both of the air conditioners 1 and 110 is decreased.
Thereby, even when the efficiency characteristic curve is slightly changed due to an actual installation environment or the like, the capacity of the entire air conditioning system 100 can be appropriately controlled to the capacity suitable for the refrigeration load.

なお、運転周波数補正処理は上記方法に限らない。例えば、上記テーブルデータに加えて、設置環境等に起因して効率特性が変化した場合の各々に対応する複数パターンのテーブルデータ（各空調装置１、１１０の圧縮機３２、１２１の運転周波数を決定するテーブルデータ）を用意しておき、室内温度が目標温度になるように、使用するテーブルデータを切り換える処理を行うようにしてもよい。 上記ステップＳ１〜Ｓ５の処理は、この空調システム１００の運転時に繰り返し実行され、空調システム１００全体の冷凍負荷に応じて各空調装置１、１１０の能力がリアルタイムに可変制御されるようになっている。以上が集中コントローラ２００の動作である。   The operation frequency correction process is not limited to the above method. For example, in addition to the table data, a plurality of patterns of table data corresponding to changes in efficiency characteristics due to the installation environment or the like (determining the operating frequency of the compressors 32 and 121 of the air conditioners 1 and 110) Table data to be used) is prepared, and the table data to be used may be switched so that the room temperature becomes the target temperature. The processes of steps S1 to S5 are repeatedly executed during the operation of the air conditioning system 100, and the capabilities of the air conditioners 1 and 110 are variably controlled in real time according to the refrigeration load of the entire air conditioning system 100. . The above is the operation of the centralized controller 200.

以上説明したように、本実施形態によれば、サーバラック１０内の電子機器３で暖められた空気を冷却する第一の空調装置１と、室内空調専用の第二の空調装置１１０とを備え、各空調装置１の負荷から空調システム１００全体の負荷を取得し、この空調システム１００のトータル効率が良くなるように各空調装置１、１１０の能力を制御するようにしたので、空調システム１００全体のエネルギー消費効率を向上することができる。この場合、各空調装置１、１１０の能力を、各空調装置１、１１０の各効率特性を基にして設定しているので、エネルギー消費効率を精度良く向上することができる。
また、本実施形態では、各空調装置１、１１０の全負荷時における能力を略等しくしたので、一方の空調装置１又は１１０の運転停止等の不具合が生じた場合でも、他方の空調装置１１０又は１で空調システム１００全体の能力の大幅な落ち込み（本例では能力５０％以下となる事態）を回避できる。しかも、各空調装置１、１１０の能力が最大冷凍負荷の略５０％に対応する能力に設定されるので、冷凍負荷が５０％を大きく超えるような例外ケースが生じない限りは、電子機器３の稼働を継続できる程度の冷凍サイクル運転を継続でき、サービスマンが故障対応をするまで、電子機器３を適切に稼働させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the first air conditioner 1 that cools the air heated by the electronic device 3 in the server rack 10 and the second air conditioner 110 dedicated to indoor air conditioning are provided. Since the load of the entire air conditioning system 100 is acquired from the load of each air conditioner 1, and the capacity of each air conditioner 1, 110 is controlled so that the total efficiency of the air conditioner system 100 is improved, the entire air conditioner system 100 Energy consumption efficiency can be improved. In this case, since the capacities of the air conditioners 1 and 110 are set based on the efficiency characteristics of the air conditioners 1 and 110, the energy consumption efficiency can be improved with high accuracy.
Moreover, in this embodiment, since the capacity | capacitance at the time of the full load of each air conditioner 1 and 110 was made substantially equal, even when malfunctions, such as a driving | operation stop of one air conditioner 1 or 110, occur, the other air conditioner 110 or 1, it is possible to avoid a significant drop in the capacity of the entire air conditioning system 100 (a situation where the capacity is 50% or less in this example). Moreover, since the capacity of each of the air conditioners 1 and 110 is set to a capacity corresponding to approximately 50% of the maximum refrigeration load, unless an exceptional case occurs in which the refrigeration load greatly exceeds 50%, the electronic device 3 The refrigeration cycle operation to the extent that the operation can be continued can be continued, and the electronic device 3 can be appropriately operated until the service person takes a countermeasure against the failure.

さらに、本実施形態では、冷凍負荷が低い場合、及び、それ以外の場合でも常に第一の空調装置１の運転を優先して行うようにしたので、第二の空調装置１１０のみを運転する状況が回避され、電子機器３からの排出空気が冷却されなくなってしまう事態を確実に回避できる。
また、本実施形態では、各空調装置１、１１０の効率特性を基にして各圧縮機３２、１２１の運転周波数を制御した後、室内温度と目標温度との差温が小さくならない場合には、該差温が小さくなるように各圧縮機３２、１２１の運転周波数を補正するようにしたので、設置環境等に起因して効率特性が変化した場合でも、コンピュータルーム（被調和室）２の冷凍負荷を満足するように空調システム１００の運転能力を制御することができる。 Furthermore, in this embodiment, when the refrigeration load is low and in other cases, the operation of the first air conditioner 1 is always prioritized, so that only the second air conditioner 110 is operated. Is avoided, and the situation where the exhaust air from the electronic device 3 is not cooled can be reliably avoided.
Moreover, in this embodiment, after controlling the operating frequency of each compressor 32 and 121 based on the efficiency characteristic of each air conditioner 1 and 110, when the temperature difference between the room temperature and the target temperature does not decrease, Since the operating frequency of each of the compressors 32 and 121 is corrected so that the temperature difference becomes small, the refrigeration of the computer room (conditioned room) 2 can be performed even when the efficiency characteristics change due to the installation environment or the like. The operating capacity of the air conditioning system 100 can be controlled so as to satisfy the load.

以上、一実施形態に基づいて、本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、各空調装置１、１１０の制御ユニット８０、８５とは別に集中コントローラ２００を配設し、この集中コントローラ２００が各空調装置１、１１０の運転能力を決定する場合について説明したが、これに限らず、制御ユニット８０、８５のいずれか一方が各空調装置１、１１０の運転能力を決定する処理を行ってもよい。この場合、集中コントローラ２００を省略することができる。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on one Embodiment, this invention is not limited to this. For example, in the above-described embodiment, a case where the centralized controller 200 is provided separately from the control units 80 and 85 of the air conditioners 1 and 110 and the centralized controller 200 determines the operating capacity of the air conditioners 1 and 110 will be described. However, the present invention is not limited to this, and either one of the control units 80 and 85 may perform a process of determining the operation capability of each of the air conditioners 1 and 110. In this case, the centralized controller 200 can be omitted.

また、上記実施形態では、第一の空調装置１が備える複数台の圧縮機３２を一台の圧縮機３２とし、この圧縮機３２と、第二の空調装置１１０の圧縮機１２１との運転周波数を各々制御するものとして説明したが、要は各空調装置１、１１０が備える複数台の圧縮機３２、１２１を、被調和室の冷凍負荷を満足し、かつ、トータル効率が良くなる範囲で運転するようにすればよい。
また、本実施形態では、電子機器冷却ユニット２０は、冷凍サイクルを構成する蒸発器２１を備える構成について説明したが、これに限るものではなく、例えば、熱源機としてのチラーユニットと冷水配管を介して接続される空気−水熱交換器を備える構成としてもよい。 Moreover, in the said embodiment, the several compressor 32 with which the 1st air conditioner 1 is provided is made into one compressor 32, and the operating frequency of this compressor 32 and the compressor 121 of the 2nd air conditioner 110 is set. However, in short, the plurality of compressors 32 and 121 included in each of the air conditioners 1 and 110 are operated within a range in which the refrigeration load of the conditioned room is satisfied and the total efficiency is improved. You just have to do it.
Moreover, although the electronic device cooling unit 20 demonstrated the structure provided with the evaporator 21 which comprises a refrigerating cycle in this embodiment, it is not restricted to this, For example, via a chiller unit and chilled water piping as a heat source machine. It is good also as a structure provided with the air-water heat exchanger connected.

本発明の一実施形態に係る空調システムを示す図である。It is a figure showing an air-conditioning system concerning one embodiment of the present invention. 第一の空調装置を示す図である。It is a figure which shows a 1st air conditioner. サーバラックを示す図である。It is a figure which shows a server rack. サーバラックの外観図である。It is an external view of a server rack. リアドアを開いた状態のサーバラックの斜視図である。It is a perspective view of the server rack of the state which opened the rear door. 図５のカバー材を外した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which removed the cover material of FIG. 蒸発器の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of an evaporator. 第一及び第二の空調装置の効率特性曲線を示す図である。It is a figure which shows the efficiency characteristic curve of a 1st and 2nd air conditioner. 空調システム全体の効率特性曲線を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the efficiency characteristic curve of the whole air conditioning system. 集中コントローラの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a centralized controller.

符号の説明Explanation of symbols

１ 第一の空調装置（第一の冷凍サイクル）
２ コンピュータルーム（被調和室）
３ 電子機器
４ ファン
１０ サーバラック
１１ キャビネット
１２ リアドア
２０ 電子機器冷却ユニット
２１ 蒸発器
３０ 熱源機（第一の熱源機）
３２ 圧縮機（第一圧縮機）
８０ 第一制御ユニット
８５ 第二制御ユニット
１００ 空調システム
１１０ 第二の空調装置（第二の冷凍サイクル）
１２０ 室外ユニット（第二の熱源機）
１２１ 圧縮機（第二圧縮機）
１３０ 室内ユニット
２００ 集中コントローラ
ｆ１、ｆ２、ｆ３ 効率特性曲線 1 First air conditioner (first refrigeration cycle)
2 Computer room (harmonized room)
3 Electronic equipment 4 Fan 10 Server rack 11 Cabinet 12 Rear door 20 Electronic equipment cooling unit 21 Evaporator 30 Heat source machine (first heat source machine)
32 Compressor (first compressor)
80 First control unit 85 Second control unit 100 Air conditioning system 110 Second air conditioner (second refrigeration cycle)
120 Outdoor unit (second heat source unit)
121 Compressor (second compressor)
130 Indoor unit 200 Centralized controller f1, f2, f3 Efficiency characteristic curve

Claims (5)

電子機器を収納するキャビネットを配置した被調和室の空調システムであって、
第一圧縮機及び凝縮器を有する第一の熱源機と、
前記第一の熱源機から延びる冷媒配管に接続されると共に、ファン付きの電子機器を収容したキャビネットの開口を閉塞するリアドアに配設された蒸発器と、
により第一の冷凍サイクルを構成し、
前記電子機器に付設したファンで送風される空気を前記リアドアの蒸発器で冷却して被調和室に戻すと共に、
第二圧縮機、室外熱交換器、膨張弁及び室内熱交換器を有し、前記被調和室を空調する第二の冷凍サイクルを備え、
冷凍負荷に対し、第一及び第二の冷凍サイクルを、トータル効率が良くなる範囲で、それぞれ運転する運転制御手段を備えたことを特徴とする空調システム。 An air conditioning system for a conditioned room with a cabinet for storing electronic equipment,
A first heat source machine having a first compressor and a condenser;
An evaporator connected to a refrigerant pipe extending from the first heat source unit and disposed in a rear door that closes an opening of a cabinet containing a fan-equipped electronic device;
Constitutes the first refrigeration cycle,
The air blown by the fan attached to the electronic device is cooled by the evaporator of the rear door and returned to the conditioned room, and
A second compressor, an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger, including a second refrigeration cycle for air conditioning the conditioned room;
An air conditioning system comprising operation control means for operating the first and second refrigeration cycles in a range in which total efficiency is improved with respect to a refrigeration load. 第一及び第二の冷凍サイクルの全負荷時における能力を略等しく設定したことを特徴とする請求項１に記載の空調システム。   The air conditioning system according to claim 1, wherein the capacities of the first and second refrigeration cycles at the time of full load are set to be approximately equal. 前記運転制御手段が、第一の冷凍サイクルを優先して、トータル効率が良くなる範囲で、第一及び第二の冷凍サイクルを運転することを特徴とする請求項１または２に記載の空調システム。   3. The air conditioning system according to claim 1, wherein the operation control unit operates the first and second refrigeration cycles within a range in which total efficiency is improved by giving priority to the first refrigeration cycle. 4. . 前記トータル効率が良くなる範囲が、第一及び第二の冷凍サイクルの各効率特性を基にして予め設定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の空調システム。   The air conditioning system according to any one of claims 1 to 3, wherein a range in which the total efficiency is improved is preset based on efficiency characteristics of the first and second refrigeration cycles. . 前記運転制御手段が、第一及び第二の冷凍サイクルの各効率特性を基にして前記第一圧縮機及び第二圧縮機の運転周波数を制御した後、室内温度と目標温度との差温が小さくならない場合には、該差温が小さくなるように前記第一圧縮機及び第二圧縮機の運転周波数を補正することを特徴とする請求項４に記載の空調システム。   After the operation control means controls the operation frequency of the first compressor and the second compressor based on the efficiency characteristics of the first and second refrigeration cycles, the temperature difference between the room temperature and the target temperature is 5. The air conditioning system according to claim 4, wherein when the temperature does not decrease, the operating frequency of the first compressor and the second compressor is corrected so that the differential temperature is decreased.

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