局部冷却系统和其控制装置、程序制造方法及图纸

在电子膨胀阀的阀开度超过规定的上限阈值的情况(S12，是)或者低于规定的下限阈值的情况(S13，是)，对泵转速进行变更控制(增加(S17)或减小(S14))。在超过上限阈值的情况下，在通过三通阀的阀开度调整能够应对的情况下优先进行阀开度调整(S15，S16)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对发热密度高的空间进行冷却的局部冷却系统。
技术介绍
关于用于对例如容纳有多个计算机的计算机室(伺服器机房等)那样的发热密度高的空间进行冷却的空调系统，除了对其整个空间(整个计算机室内)进行冷却的空调系统以外(或者代替这样的空调系统)，已知的还有将多个局部空调装置配置于室内的各处(各计算机的附近等)，而各局部空调装置分别进行较窄的区域内的冷却的局部空调系统。 例如，已知专利文献1、2、3所公开的现有技木。在专利文献I中公开有解决因高发热、大风量导致的每个机柜产生局部高温的问题的空调系统。在室内设有多个机器收容用机柜，在各机柜内根据需要配置由蒸发器和送风机构成的冷却単元。此外，在室外配置有热源(冷冻机)、冷凝器、制冷剂泵等，这些部件通过配管连接。此外，在各部设有温度计、湿度计、流量计等，根据它们对制冷剂泵和送风机的风量进行控制。此外，在专利文献2公开有自动地进行机柜内和通信机器室内的适当的温度调整和湿度调整的空调系统。局部空调装置对机柜内进行冷却，主空调(base aircon)机对设置有多个机柜的室内进行空气调节。此外，在专利文献3公开有对来自机器的高密度的废热进行局部性的处理而实现了整体上省空间、节能的空调。在各机柜间的通路空间部的上方设置有局部冷却装置。专利文献I :日本特开2006-162248号公报专利文献2 :日本特开2005-61687号公报专利文献3 日本特开2003-166729号公报
技术实现思路
可是，一直以来，基本上是通过电子膨胀阀的阀开度的调整控制来应对负荷变动(相当于吸入暖气的温度的变动)。然而，当然如果电子膨胀阀的阀开度变为全开或全闭状态，则无法再应对。特别是，当电子膨胀阀的阀开度为全开或全闭、或者接近全开或全闭的状态时，在产生急剧的负荷变动的情况下完全无法应对。此外，关于局部冷却装置(不限于局部冷却装置)，总是寻求实现更进ー步的节能。特别是，若送出制冷剂的制冷剂泵的转速増大，则耗能变大，因而需要进行应对。本专利技术的课题在于，提供一种通过对电子膨胀阀的阀开度和制冷剂泵的转速进行协调控制能够实质性地增大电子膨胀阀的控制幅度，并且即使存在急剧的负荷变动的情况下也能够以电子膨胀阀的控制来应对，而且还能够实现节能化的局部冷却系统。本专利技术的局部冷却系统是具有设于蒸发器的制冷剂入口侧的电子膨胀阀、送出第一制冷剂的制冷剂供给装置和对该电子膨胀阀的阀开度、该制冷剂供给装置的转速进行控制的控制装置，并且对机器收容用机柜内进行冷却的局部冷却系统，上述控制装置包括数据收集装置，其至少收集表示上述机柜内的负荷状态的温度和上述电子膨胀阀的阀开度；和协调控制装置，基于由上述数据收集装置所收集的各种数据，根据上述温度控制上述电子膨胀阀的阀开度，并且判定该电子膨胀阀的阀开度是否超过或低于预先设定的规定的阈值，在超过阈值的情况下对上述制冷剂供给装置的转速进行变更控制。在上述局部冷却系统中，例如上述规定的阈值由上限阈值和下限阈值构成，上述协调控制装置通过在上述电子膨胀阀的阀开度超过上述上限阈值的情况下増大上述制冷剂供给装置的转速、并且在上述电子膨胀阀的阀开度低于上述下限阈值的情况下减小上述制冷剂供给装置的转速，将上述电子膨胀阀的阀开度收敛于上述上限阈值和下限阈值之间的范围内。此外，上述局部冷却系统例如还包括具有上述蒸发器、上述电子膨胀阀的局部冷却単元；冷凝器，通过第二制冷剂对从上述蒸发器返回的上述第一制冷剂进行冷却，然后使其回到上述制冷剂；冷热源单元，其具有对上述局部冷却単元送出通过该冷凝器而获得的上述第一制冷剂的上述制冷剂供给装置；冷热源，其通过送出管向上述冷凝器送出上述第 ニ制冷剂；和阀装置，其使从上述冷凝器返回的上述第二制冷剂的一部分不经由上述冷热源而送给上述送出管，上述控制装置还包括阀装置控制装置，上述阀装置控制装置根据回流到上述冷热源的上述第二制冷剂的温度控制上述阀装置的各阀的阀开度，从而调整流入至上述冷凝器的上述第二制冷剂的温度，上述协调控制装置在判定为上述电子膨胀阀的阀开度超过上述上限阈值的情况下，在能够通过上述阀装置的阀开度的控制降低上述第二制冷剂的温度时，不进行使上述制冷剂供给装置的转速增加的控制，而是通过上述阀装置控制装置的控制降低流入至上述冷凝器的上述第二制冷剂的温度，由此降低上述第一制冷剂的温度。此外，例如上述局部冷却系统包括具有上述蒸发器、上述电子膨胀阀的局部冷却単元，该局部冷却単元包括多个用于将被上述蒸发器冷却后的空气从吹出口送出的风扇，上述控制装置还包括风扇控制装置，上述风扇控制装置在通常时使该多个风扇的一部分或全部风扇处于停止状态，在检测到上述温度处于高温状态的情况下依次起动停止状态的风扇直至该高温状态被解除。附图说明图I是表示本例的局部冷却系统的详细构成例的图。图2是实施例I中的控制装置的流程图。图3是表示电子膨胀阀和制冷剂泵的协调控制的具体例子的图。图4是实施例2 (其I)中的局部高负荷应对处理流程图。图5是实施例2(其I)中的风扇起动数控制的具体例子的图。图6是实施例2 (其2)中的局部高负荷应对处理流程图。图7是实施例2 (其2)中的风扇起动数控制的具体例子的图。图8(a)是图I所示的冷却回路B的摘录，(b) (d)为表示其他构成例的图。具体实施例方式以下，參照附图对本专利技术实施方式进行说明。图I表示本例的局部冷却系统的详细构成例。此外，图示的各种箭头(实线、虚线)之中，虚线箭头表示信号线，实线箭头表示制冷剂或冷却液(冷水等)的流动(和制冷剂等流动的配管)。图I所示的局部冷却系统大致由设置于任意的室内I (计算机室内等)的冷却单元2、设置于室外的冷热源单元3和对该冷热源单元3供给制冷剂(冷水)的冷热源4等构成。冷却単元2包括运算通信装置5、控制装置6、电子膨胀阀7、蒸发器8、吸入ロ 9、送风装置10和吹出口 11等。此外，还具有使来自冷热源単元3的制冷剂流入蒸发器8、并且使来自蒸发器8的蒸发制冷剂向冷热源单元3 —侧流出的配管(如上所述，以实线表示，用箭头表示制冷剂流动的方向)。此外，设置有各种传感器。图示的“TC”意思是温度计，其中添加有附图标记18的 “TC”是测量吸入ロ 9附近的空气温度(暖气温度)的温度计，由此测定的暖气温度的变动相当于负荷变动。此处，使用温度计18的温度作为吸入ロ 9附近的氛围温度，并且将该暖气温度的变动作为负荷，但并不限于此。例如，在专利文献3等中表示以下结构作为发热源有容纳计算机的机拒，这些机柜形成机柜列吋，从机柜列的前面吸入空气，从机柜列背面将计算机的发热作为暖气排出。此时，通过未图示的温度计测量机柜列前面的温度或机柜列背面的温度，即便将该温度的变动作为负荷也可以。此外，图中以“QC”表示的流量计19是用于测量从制冷剂供给装置14送出的制冷剂的流量(在制冷剂供给装置14有多个的情况下为合计量)的流量计。该流量数据用于现有的控制，在此不作特别说明。此外，在本技术方案中，使用制冷剂泵作为制冷剂供给装置14的ー个例子。关于后述的数据收集中的制冷剂泵的转速，在是不能直接检测制冷剂供给装置14的转速的结构的情况下，基于该流量数据计算出制冷剂泵转速。该计算方法是现有的方法，此外与本技术方案并不特别相关，因而在此不作说明。控制装置6是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种局部冷却系统，包括设于蒸发器的制冷剂入口侧的电子膨胀阀、送出第一制冷剂的制冷剂供给装置和对该电子膨胀阀的阀开度、该制冷剂供给装置的转速进行控制的控制装置，对机器收容用机柜内进行冷却，所述局部冷却系统的特征在于 所述控制装置包括 数据收集装置，其至少收集表示所述机柜内的负荷状态的温度和所述电子膨胀阀的阀开度；和 协调控制装置，其基于由所述数据收集装置所收集的各种数据，根据所述温度控制所述电子膨胀阀的阀开度，并且判定该电子膨胀阀的阀开度是否超过或低于预先设定的规定的阈值，在超过阈值的情况下对所述制冷剂供给装置的转速进行变更控制。2.如权利要求I所述的局部冷却系统，其特征在于 所述规定的阈值由上限阈值和下限阈值构成， 所述协调控制装置通过在所述电子膨胀阀的阀开度超过所述上限阈值的情况下增加所述制冷剂供给装置的转速，并且在所述电子膨胀阀的阀开度低于所述下限阈值的情况下减少所述制冷剂供给装置的转速，来将所述电子膨胀阀的阀开度收敛于所述上限阈值和下限阈值之间的范围内。3.如权利要求2所述的局部冷却系统，其特征在于 所述局部冷却系统还包括 局部冷却单元，其具有所述蒸发器、所述电子膨胀阀； 冷凝器，其通过第二制冷剂对从所述蒸发器返回的所述第一制冷剂进行冷却； 冷热源单元，其具有对所述局部冷却单元送出通过该冷凝器而获得的所述第一制冷剂的所述制冷剂供给装置； 冷热源，其通过送出管向所述冷凝器送出所述第二制冷剂；和阀装置，其使从所述冷凝器返回的所述第二制冷剂的一部分不经由所述冷热源而送给所述送出管， 所述控制装置还包括阀装置控制装置，所述阀装置控制装置根据回流到所述冷热源的所述第二制冷剂的温度控制所述阀装置的各阀的阀开度，从而调整流入至所述冷凝器的所述第二制冷剂的温度， 所述协调控制装置，在判定为所述电子膨胀阀的阀开度超过所述上限阈值的情况下，在能够通过所述阀装置的阀开度的控制降低所述第二制冷剂温度时，不进行使所述制冷剂供给装置的转速增加的控制，而是通过所述阀装置控制装置的控制降低流入至所述冷凝器的所述第二制冷剂的温度，由此降低所述第一制冷剂温度。4.如权利要求2所述的局部冷却系统，其特征在于 所述局部冷却系统还包括 局部冷却单元，其具有所述蒸发器、所述电子膨胀阀； 冷凝器，其通过第二制冷剂对从所述蒸发器返回的所述第一制冷剂进行冷却； 冷热源单元，其具有对所述局部冷却单元送出通过该冷凝器而获得的所述第一制冷剂的所述制冷剂供给装置； 冷热源，其通过送出管向所述冷凝器送出所述第二制冷剂；和 阀装置，其使从所述冷凝器送出的所述第二制冷剂的一部分不经由所述冷凝器而送给所述冷热源， 所述控制装置还包括阀装置控制装置，所述阀装置控制装置根据回流到所述冷热源的所述第二制冷剂的温度控制所述阀装置的各阀的阀开度，从而调整流入至所述冷凝器的所述第二制冷剂的温度， 所述协调控制装置，在判定为所述电子膨胀阀的阀开度超过所述上限阈值的情况下，在能够通过所述阀装置的阀开度的控制降低所述第二制冷剂温度时，不进行使所述制冷剂供给装置的转速增加的控制，而是通过所述阀装置控制装置的控制降低流入至所述冷凝器的所述第二制冷剂的温度，由此降低所述第一制冷剂温度。5.如权利要求I或2所述的局部冷却系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边拓也，水村信次，坂井一博，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：