JP2011007415A - 情報通信機械室における空調機制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】起動時において、空調機5は送風ファン最低風量、圧縮機最低周波数で運転されている。所定時間ごとに、圧縮機周波数が定格値(最大周波数)に到達するまでは、圧縮機の周波数を1段階アップして冷房能力を増加させる。
T1が設定温度(例えば30℃)を下回ったか否かが判定される。T1<30℃のときは、送風ファンの風量を1段階アップして冷房能力を増加させる。T1≧30℃のときは、許容限界温度超えを回避するため、送風ファンの風量は現状維持とする。以上の制御を一定時間ごとに繰り返し行い、圧縮機周波数が定格値(最大周波数)に到達した段階で、通常運転制御に移行する。
【選択図】図3
Description
このようなサーバラックの配置に対応して、ICT機器を冷却するための専用空調機(データセンタ用空調機)は、ホットアイルの高温空気を吸気し、コールドアイルに冷却された低温空気を供給する構造としている。
この場合、排気がホットアイル側からコールドアイル側に回り込むと冷却効率低下を招くため、回り込みを低減する工夫(例えば、特許文献1)や、コールドアイルの上方に空調機を設置し、コールドアイルに直接、冷気を供給する技術(例えば、特許文献2)、ラック列間に構成される空間を閉鎖空間とし、その上部に局所空調機を設ける技術(例えば、特許文献3)等、種々提案されている。
本発明は、以下の内容を要旨とする。すなわち、本発明に係る情報通信機械室における空調制御方法は、
(1)複数のサーバラック列により、コールドアイルとホットアイルとが形成される室内において、ラック列を構成するサーバラックを一以上の空調機により冷却する情報通信機械室における空調機制御方法であって、いずれかの空調機について、圧縮機による能力制御が正常に行われる状態に至るまでは、吹き出し温度が設定温度以下となるように、当該空調機の送風ファン風量を抑制することを特徴とする。
また、「空調機」の冷房方式は、直膨式、AHU式のいずれをも含む。
本発明による制御の対象となる状況は、起動時であることが多い。ここに、「起動時」とは、空調停止時又は停電等による電源遮断からの立ち上がり時、サーモオン時、等をいう。但し、起動時に限らず、冷凍サイクルの不安定等が原因で、圧縮機インバータによる温度制御が行えない状態(例えば、膨張弁開度の定期キャリブレーション時等)の場合も、本発明の対象となりうる。
本発明によれば、吹き出し温度を常にICT機器のシャットダウン温度より低く維持することができる。
圧縮機については、起動時等に能力制御が正常に行われる状態(安定運転状態)に到達するまでに一定の時間を要する。本発明は、圧縮機の冷房能力立ち上がり状況に対応させてファン風量を追随させ、上述の「液バック」を回避するものである。
なお、圧縮機について「安定運転状態」とは、冷媒と冷凍機油の分離が行われ、冷媒循環が円滑に行われる状態が例示される。分離を促進するためには、インバータ周波数を上げて冷媒温度を速やかに高くする必要がある。
(4)上記(3)の発明において、前記直膨式空調機が、サーバラック列内に配置されるラック型空調機であることを特徴とする。
ラック列を構成する各サーバラックと同一モジュールのラック型空調機を用いることにより、より高度の空調制御が可能となる。
図1、2を参照して、本実施形態に係る空調機制御システム1は、情報通信機械室7内に収容されるサーバラック2を、フロアマウント空調機4及びラック型空調機5により冷却するものである。
機械室7内部は、床パネル7d及び天井パネル7eにより3つの空間に区画されており、床パネル7dの下部には二重床下空間7cが、天井パネル7eの上部には天井空間7bが形成されている。空調機4の室内ユニット4aと二重床空間7cとは往き側ダクト7aを介して結ばれている。また、天井空間7bと室内ユニット4aとは、戻り側ダクト7hを介して結ばれている。
また、ラック型空調機5は、蒸発器5e、送風ファン5c及び電子膨張弁5hを備えた室内ユニット5a、圧縮機5f、凝縮器5g、運転制御を司る制御部5iを主要構成とする室外ユニット5b、及びこれらを接続する冷媒配管5dを備えている。ラック型空調機5は、ラック列3を構成する各サーバラックと同一モジュールに形成され、高発熱サーバラックの近傍に配設されている。
なお、ラック型空調機5の吹き出し口近傍には温度センサS1が配設されており、通常運転制御時は温度センサS1の計測値に基づいて、例えば吹き出し温度20℃を維持するように圧縮機周波数制御により能力制御が行われる。フロアマウント空調機4についても同様である。
起動時において、空調機5は送風ファン最低風量、圧縮機最低周波数で運転されている(S101)。所定時間経過後(S102においてYES)、圧縮機周波数が定格値(最大周波数)に到達するまでは(S103においてNO)、圧縮機の周波数を1段階アップして冷房能力を増加させる(S104)。
運転中は、センサS1により空調機5の吹き出し温度T1が計測されており、T1が設定温度(例えば30℃)を下回ったか否かが判定される(S105)。この温度は、ICT機器の許容限界温度に基づいて定められている。
T1<30℃のときは(S105においてYES)、高温障害のおそれがないため送風ファンの風量を1段階アップして冷房能力を増加させる(S106)。T1≧30℃のときは(S105においてNO)、許容限界温度を超えるおそれがあるため、送風ファンの風量を増加させることなく、現状維持とする(S107)。
以上の制御を一定時間ごとに繰り返し行うことになるが、圧縮機周波数が定格値(最大周波数)に到達した段階で(S103においてYES)、通常運転制御に移行する(S108)。
2a・・・ラックマウントサーバ
3・・・・ラック列
4・・・・フロアマウント空調機
5・・・・ラック型空調機
5a・・・室内ユニット
5b・・・室外ユニット
5c・・・送風ファン
5d・・・冷媒配管
5e・・・蒸発器
5f・・・圧縮機
5g・・・凝縮器
5h・・・電子膨張弁
7・・・・情報通信機械室
8・・・・コールドアイル
9・・・・ホットアイル
S1・・・温度センサ
Claims (5)
- 複数のサーバラック列により、コールドアイルとホットアイルとが形成される室内において、ラック列を構成するサーバラックを一以上の空調機により冷却する情報通信機械室における空調機制御方法であって、
いずれかの空調機について、圧縮機による能力制御が正常に行われる状態に至るまでは、吹き出し温度が設定温度以下となるように、当該空調機の送風ファン風量を抑制することを特徴とする情報通信機械室における空調機制御方法。 - 前記設定温度を、サーバラック内ICT機器の高温障害回避のためのシャットダウン開始温度より低い値に設定したことを特徴とする請求項1に記載の情報通信機械室における空調制御方法。
- 前記空調機が直膨式空調機であり、
前記「圧縮機による能力制御が正常に行われる状態」が、圧縮機が能力制御に移行可能なインバータ周波数となった後、一定時間経過した状態、であることを特徴とする請求項1又は2に記載の情報通信機械室における空調機制御方法。 - 前記直膨式空調機が、サーバラック列内に配置されるラック型空調機であることを特徴とする請求項3に記載の情報通信機械室における空調機制御方法。
- 請求項3又は4において、
運転開始時に、送風ファン風量を最低風量とし、
その後、圧縮機インバータ周波数が、圧縮機が能力制御に移行可能な周波数に達するまでは、圧縮機周波数を1段階ずつ増加させ、
その間、吹き出し温度が前記設定温度を下回るときは、送風ファン風量を1段階ずつ増加させ、
吹き出し温度が前記設定温度以上のときは、送風ファン風量を現状維持させ、
圧縮機インバータ周波数が、圧縮機が能力制御に移行可能なインバータ周波数となった後、一定時間経過したときは、通常温度制御に移行する、
ことを特徴とする情報通信機械室における空調機制御方法。
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