JP4860301B2 - 空調システム - Google Patents
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Description
コンピュータシステムがダウンするのを防ぐために、電源に関しては、例えば、特許文献1に開示されているように、商用電源の他にバックアップの無停電電源装置を配備したりしているが、システムダウンの原因としては、コンピュータルームの空気調和機が故障して、コンピュータの電子部品の冷却が不十分となり、システムが暴走したり破損したりすることも多かった。
このため、近時の大型のコンピュータルームでは、複数台の空気調和機を配備するとともに、それと複数台の空気調和機と並列して、バックアップ用の予備の空気調和機を配備して、複数台の空気調和機のどれかが故障して送風が停止、あるは、冷房できなくなった場合には、その空気調和機の背後の空気調和機を稼働する空調システムが開発されている。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、コンピュータルームのような空調制御する部屋において、バックアップ機能を有する空気調和機を省スペースにし、制作費用を安価にすることの出来る空調システムを提供することにある。
請求項2の発明は、前記空気調和機を配備する空気調和機は、複数台であることを特徴とする請求項1に記載の空調システムである。
請求項3の発明は、前記ファンモータ及びファン並びにコイルは、それぞれ二台であることを特徴とする請求項1及び2に記載の空調システムである。
本発明の好適な実施例を図面に沿って説明するが、図1はコンピュータルーム1の全体を示す図で、部屋1の中央部分にサーバー等のコンピュータ2の列21の二列毎に配列され、左側の電気室や通信機器スペース23が配置され、部屋中央部には中央通路22が設けられ、部屋1の両端側にはコンピュータ2の列21が二列配置されるが、このコンピュータ二列21毎に対応して空気調和機3(3-1・・・3-N(8))が各8台が設けられ、図2に示すように、空気調和機3の空調された給気SAは、部屋の床下のダクト11に送られ、隣り合うコンピュータ1列の中間通路の吹き出しグリル12から上方に吹き出して、各コンピュータ2の内部或いは外枠を冷房し、空気調和を終えた還気RAは、部屋の天井に設けられた二列21のコンピュータの真上の中央近傍に設けられた吸気グリル13から吸気され、還気ダクト14を介して空気調和機3の吸入口38に戻り再び空気調和される。
空気調和機3に対して、コンピュータ2の上部位置に温度センサーTC1と、空気調和機3の還気口15に温度センサーTC2が設けられ、空気調和機3の稼働を制御するは、公知の空気調和システムと同じである。
そのために、本実施例の構成は、先ず、図4に示されるように2台のファン駆動モータ31a,31bとファン32a,32bとが並列に配置され、これらファンの上流にエリミネータ39と直列に2台の熱交換器であるコイル36a,36bと、更に上流にフィルター37aとが配備され、部屋1からの還気RAを吸気している。
このコイル36は、従来はコイル主管が4列(空気の流れに直交する列数)のものを2台設けているが、本実施例では、能力に余裕のあるコイル主管361が6列を有するコイル36a,36bを、図3に示すように、二台以上のコイル36(36a,36b)は二台以上のファンモータ及びファンに共通して対応し、かつ、空気の流れに直列に二台配備したものである。また、コイル主管361を6列(361-1,361-2・・・361-6)にすることにより、従来の主管が4列のものに比べて伝熱面積を増やして、通過する空気を必要に応じて、より冷却することができるように構成する。
そして、コイルの前面のフィルター37aは床下等からの亜鉛ヒゲ状結晶等を除去するウイスカ対策が施された高性能フィルタを配備している。なお、コンピュータルーム1での空気調和機3の運転では、このウイスカ対策を厳重に行う必要があり、空気調和機3のファン32a,32bの下流側の吹出口33a,33bにもウイスカ対策が施された高性能フィルター37bがフィルター37aに加えて二重に設けられている。勿論、ウイスカ対策が必要でなければ、これらのフィルター37a,37bは通常のフィルターでも良く、どちらか1台だけでもよい。
前記二台のファン駆動モータ31a,31bには、図5に示すように、それぞれインバータ35a,35bが設けられ、ファン駆動モータ31,31a,31bの回転数が制御可能となっている。
これに対して、前記の完全バックアップ方式で冷房能力の86.3KWを保持しようとする場合、本実施例では、コイルでの温度差7.2℃で、一対の2台のファン32a,32bを常時稼働させるので、1台当たり冷房能力は43.1KWでよく、送風能力も36,000m3/hの半分の18,000m3/hで常時稼働させればよい。
本実施例における2台のファン32a,32bの内、一方のファン32a(32b)が故障し送風が止まってしまったとき、これをセンサー(図示せず)が感知し、稼働している他のファン32b(32a)の風量を25%増強し、コイルに供給する冷媒をコイル温度差を高くするように、空気調和機3の制御手段(図示せず)により制御する。
具体的には、冷房能力が86.3KWが必要とする場合に、稼働している1台のファン32b(32a)の送風能力を22.700m3/hとして風量を25%増強し、コイルでの温度差11.0Kとなるように指令して運転制御すればよい。
このことを、図5に示すように、一方のファン32a(32b)が故障しことを感知するセンサーからの信号により、ファン32a(32b)のファン駆動モータ31a(31b)のインバータ35a(35b)を周波数を高く制御し、回転数を上げて送風能力を22.700m3/hとして風量を25%増強する。
このように、送風風量の増加と、吹き出し温度の低温化による相乗効果により、冷房負荷の100%をバックアップする運転を可能としている。
この際、一方のファン32a(32b)が故障したことをセンサーが感知し、ファンの片肺運転であることを管理センターに伝達し、故障したファン32aを正常に補修することになるが、この間は、片肺運転で冷房能力を低下させることなく、したがって、コンピュータ2が過熱されて暴走や破損されることが防止できる。
本実施例における2台のコイル36a,36bの内、一方のコイル36a(36b)が故障、或いは、コイル系の熱媒体を供給する熱源・配管系統に運転が停止する等の支障が生じたときも、これをセンサー(図示せず)が感知し、稼働しているコイル36b(36a)への熱媒体の供給量を増加、或いは、温度差を大きく調整制御することで冷房負荷の100%をバックアップする運転を可能としている。
本実施例では、コイル36a,36bも、前述したように、従来の4列のコイルから、本実施例の6列のコイルに増設しておけば無理なく対処可能となる。この際、ファンの故障時と同様に、一方のコイル36a(36)が故障したことをセンサーが感知し、コイルの片肺運転であることを管理センターに伝達し、故障したコイル36aを正常に補修することになるが、この間は、片肺運転で冷房能力を低下させることなく、したがって、この場合も、コンピュータ2やその電子部品が過熱されて暴走や破損されることが防止できる(コンピュータシステムは、一時的にも過熱させることがシステムダウンに繋がるので許されない。)。
13…吸気グリル、14…還気ダクト、15…還気口、
2…コンピュータ、21…コンピュータ列、22…中央通路、
23…電気室/通信機器スペース
3(3-1・・3-N(8))…空気調和機、31,31a,31b…ファン駆動モータ、
32,32a,32b…ファン、33a,33b…吹出口、34a,34b…風量調整ダンパ、
35a,35b…インバータ、
36,36a,36b…コイル、361(361-1,361-2・・・361-6)…主管、
37a,37b…フィルター、38…吸入口、39…エリミネータ
Claims (3)
- コンピュータシステムのために空気調和機を配備した空調制御する部屋において、1台の空気調和機には少なくとも独立駆動する二台以上のファンモータ及びファン並びに二台以上のコイルを備え、該ファンモータは回転制御のためのインバータを備え、
前記二台以上のコイルは通常運転で冷房能力に余力を持たせるとともに、これらのコイルは前記二台以上のファンモータ及びファンに共通して対応し空気の流れに直列に配備し、
通常運転時は全てのファンモータを駆動するとともに全てのコイルを稼働し、どれか1台ファンが停止した異常運転時には駆動しているファンモータの回転数をインバータにより高めるとともにコイルへの熱媒体の供給量を調整し、又は、どれか1台のコイルの稼働が停止した異常運転時には稼働しているコイルへの熱媒体の供給量を調整して、異常運転時に冷房能力を低下させることなく通常運転時とほぼ同等の冷房能力を維持することを特徴とする空調システム。 - 前記空気調和機を配備する空気調和機は、複数台であることを特徴とする請求項1に記載の空調システム。
- 前記ファンモータ及びファン並びにコイルは、それぞれ二台であることを特徴とする請求項1及び2に記載の空調システム。
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