JP2000283526A - エア・コンデイショニング・システム及び方法 - Google Patents

エア・コンデイショニング・システム及び方法

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JP2000283526A
JP2000283526A JP11082066A JP8206699A JP2000283526A JP 2000283526 A JP2000283526 A JP 2000283526A JP 11082066 A JP11082066 A JP 11082066A JP 8206699 A JP8206699 A JP 8206699A JP 2000283526 A JP2000283526 A JP 2000283526A
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fan
temperature
fans
simulation
room
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Toru Nakanishi
徹 中西
Hiroto Terada
広人 寺田
Motokazu Kawase
元数 川瀬
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International Business Machines Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却を必要とする室内の温度を速やかに且つ
効果的に制御し、一様な温度に維持するエア・コンデイ
ショニング・システム及び方法を提供する。 【解決手段】本発明は、シミュレーションを用いて室内
の温度分布状態を予測し、そのシミュレーションの結果
に基づいて、複数のファンの風量及び風向きを制御す
る。コンピュータ・ルームのような室内の所定の複数の
位置に温度センサを配置する。温度センサＳｎで検出し
た温度、複数のファンのそのときの風量及び風向きに基
づいてシミュレーションを行い、室内の温度分布を求め
る。得られた温度が所定の温度範囲内にあるか否かを判
定する。判定の結果、所定の温度範囲内にない温度にあ
る位置をカバーするファンの風量及び風向きのうちの少
なくとも１つを制御する。ファンは、コンピュータ・ル
ームの床にはめ込められる床下式のファンであるのが好
ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エア・コンデイシ
ョニング・システム及び方法に関し、さらに具体的に
は、コンピュータ・ルームに適用するのに適したエア・
コンデイショニング・システム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ、表示モニタ、プリンタ、
磁気記録装置、通信制御装置などの熱発生源となる種々
のユニットを含むコンピュータ・ルームでは、最適な動
作環境及び作業環境を維持するためにエア・コンデイシ
ョニングを行う必要がある。コンピュータ・ルームのエ
ア・コンデイショニング方法としては、冷却空気を送る
１つ以上のエア・コンデイショナーを設け、要所に配置
した温度センサで検出した温度によって、エア・コンデ
イショナーの風量及び風向きを手動で制御するのが一般
的である。
【０００３】しかしこのような手動方法は無人コンピュ
ータ・ルームには不適当である。また、コンピュータ・
ルームにおける冷却空気の流れは、コンピュータ・ルー
ム内のコンピュータや周辺機器などのユニット（以下、
コンピュータ・システム・ユニットという）の数、寸
法、配置状態などによって微妙に変化する。さらに、発
熱量は機器によって異なるだけでなく、動作状態、例え
ば、高速動作しているか、低速動作しているか、によっ
ても異なる。
【０００４】結果として、コンピュータ・ルーム内の温
度分布は絶えず変化しうる。特に注目されるのは、比較
的狭い領域に広がる高温のよどみが発生し、このような
よどみがほとんど予測不可能に発生し移動することであ
る。また、ある高温領域に向けて冷却空気を送ると、他
の領域が高温になることがある。そのため、実際には、
コンピュータ・ルーム内の温度分布を速やかに一様な温
度にし、且つその状態を維持するのは容易でない。従っ
て、コンピュータ・ルーム内の温度分布の変動に迅速に
応答して適切に温度制御を行い、最適温度状態を維持す
るための自動制御技術が要請されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、冷却を必要とする室内のエア・コンデイショニング
を効果的に行うことができるエア・コンデイショニング
・システムを提供することである。
【０００６】本発明の他の目的は、コンピュータ・シス
テム・ユニットを含む室内のエア・コンデイショニング
を効果的に達成するエア・コンデイショニング・システ
ムを提供することである。
【０００７】本発明のさらに他の目的は、コンピュータ
・システム・ユニット含む室内のエア・コンデイショニ
ングを効果的に達成するエア・コンデイショニング方法
を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、シミュレーシ
ョンを用いて室内の温度分布状態を予測し、そのシミュ
レーションの結果に基づいて、複数のファンの風量及び
風向きを制御するものである。コンピュータ・ルームの
ような室内の所定の複数の位置に複数の温度センサを配
置する。複数の温度センサで検出された温度、複数のフ
ァンのそのときの風量及び風向きに基づいてシミュレー
ションを行い、室内の複数の位置における温度を求め
る。シミュレーションによって得られた温度が所定の温
度範囲内にあるか否かを判定する。判定の結果、所定の
温度範囲内にない温度にある位置をカバーするファンの
風量及び風向きのうちの少なくとも１つを制御する。フ
ァンは、コンピュータ・ルームの床にはめ込められる床
下式のファンであるのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、良好な実
施例について説明する。図１は、本発明のエア・コンデ
イショニング・システムを用いることができるコンピュ
ータ・ルームを模式的に示している。コンピュータ・ル
ーム１０には、コンピュータや周辺機器などのコンピュ
ータ・システム・ユニット１２が配置されている。床面
２０には、複数の床下式の送風ファン１４が設置されて
いる。
【００１０】コンピュータ・ルーム１０の室壁２６と外
壁２８との間の空間には、２つの空調機１６が配置さ
れ、床下の空間１８へ冷却空気を送る。空調機１６から
送られた冷却空気は、ファン１４によりコンピュータ・
ルーム１０へ送られる。コンピュータ・ルーム１０内の
空気は天井２２に設けられた排気口２４から天井の上の
空間３０へ流れ、ついで空調機１６へ循環する。
【００１１】本発明で使用する送風ファン１４は、風量
及び風向きが制御可能な可動ファンであるのが好まし
い。このようなファンの一例は、IBM TDB (Technical D
isclosure Bulletin), Vol.40, No.12, Dec.1997, pp.2
13-214, "Self Hot-Spot Sensing and Self Air Flow D
irection Controlled Air Moving Device" に開示され
ている。図２は、前記ＴＤＢに開示されたファンと同様
のファンを示している。送風ファン１４の可動部は、ハ
ウジング４２によって支持されている。可動部は、複数
枚、例えば４枚の羽根４４、羽根４４が取り付けられた
ファン・モーター・ロータ４６、ファン・モータ回転用
ステータ４８、及び可動軸５０からなる。ステータ４８
及び可動軸５０は一体的に形成されている。
【００１２】可動軸５０は、ハウジング４２に固定され
た風向き制御部５２に可動に支持される。風向き制御部
５２は、ハウジング４２に固定されたフレーム６０を有
し、フレーム６０は可動軸５０を可動に支持する構造を
有する。この支持構造は任意の適当な構造でよいが、こ
の例では、互いに９０゜の角度で配置された４つの支持
軸６２で可動軸５０を支持するようになっている。図に
は、２つの支持軸６２しか示されていない。可動軸５０
は、支持軸６２の先端部を受け取るように形成された、
支持軸６２よりも少し大きな寸法の４つの浅いくぼみ６
４を表面に有し、これらの４つのくぼみ６４に支持軸６
２の端部を受け取って可動軸５０を支持する。
【００１３】風向き制御部５２は、凹面状に形成された
風向き制御用ステータ５４を有する。可動軸５０は、ス
テータ５４の凹面と適合するように凸面状に形成された
先端部５８を有する。先端部５８の下端には、一方の磁
極が現れるように磁石が設けられる。ステータ５４に
は、中心部のステータ巻線５５及びステータ巻線５５を
取り囲むように設けられた複数個のステータ巻線５６が
設けられている。ステータ巻線は、駆動されたとき、他
方の磁極として働き、先端部５８の磁石に対して吸引力
を与える。駆動されないステータ巻線は一方の磁極のま
まであり、先端部５８の磁石に対して斥力を与える。
【００１４】従って、ステータ巻線５５，５６を選択的
に駆動することにより、ファンの傾きθ及び回転角を選
択することができ、風向きを制御することができる。ス
テータ巻線を２重またはそれ以上の環状に設けたり、数
を増やすことにより、傾き角θ及び回転角を細かく制御
することができる。風量は、ファン・モータを制御し、
ロータ４６の回転数を制御することにより制御される。
【００１５】図２の送風ファン１４は、コンピュータ・
ルームの床に着脱可能に取り付けられる。送風を容易に
するため、ファンのハウジング４２はメッシュ板（カッ
ト・タイル）に取り付けられ、このメッシュ板を床には
め込むのが好ましい。ファンは、コンピュータ・ルーム
の天井あるいは側壁に取り付けることもできるが、冷却
効率を高め、高温のよどみをなくすためには、床面に取
り付けるのが有利であることが判明した。
【００１６】図３及び図４は 本発明によるエア・コン
デイショニングの概念を示している。４つのファンＦ１
−Ｆ４が、コンピュータ・ルームの床に設置され、それ
ぞれのファンは点線の円で示された領域をカバーする。
円が重なった領域は、関連するファンの両方によってカ
バーされる。図では、コンピュータ・ルームに４つの領
域（エリア１、エリア２、エリア３、エリア４と示され
ている）があるものとする。コンピュータ・ルームのす
べての領域がどれかのファンによってカバーされるよう
にファンの数及び位置を選択する必要がある。これらの
図では、簡明化のために、４つのファンが対照的に配置
されるものとしているが、後述するように、実際にはコ
ンピュータ・システム・ユニットの配置位置などに応じ
て、ファンの数及び設置位置を適宜選択することができ
る。コンピュータ・ルームの選択された位置には、複数
の温度センサＳ１−Ｓ９が配置される。温度センサは、
例えば床面から１ｍ３０ｃｍの高さに設置される。
【００１７】本発明では、検出された温度、そのときの
ファンの風量及び風向きに基づいてシミュレーションを
行い、コンピュータ・ルーム内の温度分布を求める。シ
ミュレーションの結果、図４に示すように、領域Ｈ１が
高温領域として判定されたときは、この領域Ｈ１をカバ
ーするファンＦ１が実線の矢印Ａ１に示すように高温領
域Ｈ１に向けて冷却空気を送るように制御される。
【００１８】一定時間後、再び温度センサ、そのときの
風量及び風向きに基づいてシミュレーションを行い、温
度分布を求める。その結果、領域Ｈ１が予め設定した温
度範囲に下がり、領域Ｈ２が高温領域として判定された
ときは、ファンＦ１は破線の矢印Ａ２のように領域Ｈ２
へ向けて冷却空気を送るように制御される。領域Ｈ２は
ファンＦ２によってもカバーされるが、ファンＦ１を利
用する方が効率的であるので、ファンＦ１を利用する。
次のサイクルで、再び、検出された温度、そのときの風
量及び風向きに基づいてシミュレーションを行い、その
結果、領域Ｈ２の高温が持続していることが判定された
ときは、ファンＦ１を領域Ｈ２へ向けたまま動作を継続
させる。次のサイクルで、領域Ｈ２の温度が設定温度範
囲内に下がり、領域Ｈ３が高温にあると判定されたとき
は、ファンＦ２が領域Ｈ３へ向けて送風するように制御
される。
【００１９】図５は、本発明のエア・コンデイショニン
グ・システムの構成を例示している。複数の温度センサ
Ｓｎは、アナログ・デイジタル・コンバータＡＤＣ７２
を介してローカルＰＣ７０へ温度情報を入力する。ロー
カルＰＣ７０のデータ入出力ポートＤＩ／ＤＯ７４は、
可動ファン風量制御回路７６、空調機制御回路７８及び
可動ファン・ステータ位置制御回路８０へ接続されてい
る。
【００２０】風量制御回路７６は、ローカルＰＣ７０の
制御の下に、指定されたファン１４の回転数を制御し、
風量すなわち風力を制御する。空調機制御回路７８は、
温度状態に応じて空調機１６を制御する。例えば、コン
ピュータ・ルーム内の温度が所定の温度範囲よりも低い
ときは、空調機を一時的に停止させたり、またはファン
による冷却効果が低い場合に空調機１６を高パワーで動
作させたりする。ステータ位置制御回路８０は、ローカ
ルＰＣ７０の制御の下に、指定されたファン１４のステ
ータ５４の巻線５５、５６を選択的に駆動し、ファンの
風向きを制御する。
【００２１】ローカルＰＣ７０はコンピュータ・ルーム
内に配置され、ＬＡＮ（Local AreaNetwork）を介して
リモートＰＣ８２へ接続される。リモートＰＣは、例え
ば、同じ構内の監視室に配置される。この構成は、無人
コンピュータ・ルームを用い、別の監視室で温度状態を
モニタする構成に適している。リモートＰＣ８２は、温
度分布モニタリングのためのシミュレーション・プログ
ラムを含む。ローカルＰＣ７０は、シミュレーション・
プログラムで求めた温度に基づいて冷却制御プロセス全
体を制御する空調制御アプリケーション・プログラムを
含む。
【００２２】次に、図６を参照して冷却制御プロセス・
フローの実施例について説明する。動作はパワー・オン
で開始する。ローカルＰＣ７０は、そのメモリに、ファ
ン動作ステータス・テーブル（以下、テーブル１とい
う）と、ファン領域カバレッジ・テーブル（以下、テー
ブル２という）とを含む。いま、４つのファンＦ１〜Ｆ
４があるものとすると、ファン動作ステータス・テーブ
ルは、下記に示すように、各ファン毎に、風量、風向き
及び指示待ちフラグのエントリを含む。コンピュータ・
ルームが４つの領域（エリア１、エリア２、エリア３、
エリア４）に区分けされているものとすると、ファン領
域カバレッジ・テーブルは、各ファン毎に、それぞれの
ファンがカバーする領域の表示を含む。
【００２３】テーブル１ファン動作ステータス・テーブル ファン番号 風量 風向 指示待ちフラグ Ｆ１ Ｆ２ Ｆ３ Ｆ４
【００２４】テーブル２ファン領域カバレッジ・テーブル ファン番号 カバーされる領域 Ｆ１ エリア１ Ｆ２ エリア２ Ｆ３ エリア３ Ｆ４ エリア４
【００２５】指示待ちフラグは、関連するファンの風量
及び／又は風向きが制御されているとき「０」であり、
ファン制御を必要としないとき「１」である。指示待ち
フラグが「０」のファンは、このファンが現在温度制御
している部分の温度が所定の温度範囲に戻るまでは、次
の制御指示を受けることができない。指示待ちフラグが
「１」のファンは、いつでも制御指示を受け取ることが
できる。
【００２６】ブロック１００において、ローカルＰＣ７
０は、各ファンから風量及び風向きの初期情報を取り、
テーブル１を更新する。ファンの風量に強、中、弱の３
レベルがあるとしたとき、初期風量は通常弱に設定され
る。ファンの風向きは、例えば、可動軸５０（図２）の
先端部５８の動きを検出する光センサのような位置セン
サによって検出できる。あるいは、リミット・スイッチ
のような他の知られている適当な検出手段を用いること
もできる。
【００２７】ブロック１０２において、ローカルＰＣ７
０は、すべての温度センサＳｎから温度値を収集する。
ローカルＰＣ７０は、収集した温度値、各ファンのその
ときの風量及び風向きのデータをリモートＰＣ８２へ送
る。
【００２８】ブロック１０４において、リモートＰＣ８
２は、温度値、各ファンのそのときの風量及び風向きの
データに基づいてシミュレーションを行い、コンピュー
タ・ルームの温度分布を求める。温度分布シミュレーシ
ョン・プログラムとしては、市販されている任意の適当
な温度分布解析プログラムを使用することができる。こ
のようなプログラムの１例は、英国のＦＬＯＭＥＲＩＣ
Ｓ社製の温度分布解析シミュレーション・プログラム
（商品名「ＦＬＯＴＨＥＲＭ」）である。リモートＰＣ
８２は、例えば、コンピュータ・ルームの面積を１ｍ間
隔で格子状に分割したときの格子位置毎に温度分布をシ
ミュレーションにより求める。格子位置は、座標位置を
与える。温度分布は、温度センサが配置されている高さ
（例えば、１ｍ３０ｃｍ）でサンプリングを行うように
設定するのが好ましい。リモートＰＣ８２は、求めた温
度分布値を、その座標位置データと共に、ローカルＰＣ
７０へ転送する。
【００２９】ブロック１０６において、空調制御アプリ
ケーション・プログラムを含むローカルＰＣ７０は、温
度分布値が、予め設定した温度範囲から外れた温度を含
むか否かを判定する。ＮＯであれば、ブロック１０８へ
進む。
【００３０】ブロック１０８では、テーブル１のすべて
のファンの指示待ちフラグを「１」に設定する。
【００３１】ブロック１１０では、所定時間、例えば、
５分程度の待ち時間を設定する。風量、風向きの制御を
開始してから効果が現れるまで時間がかかるので、その
時間に相当するインターバルを設定する。このインター
バルは、温度制御の基本サイクルを定める。インターバ
ルは、動作環境に応じて適宜選択すればよい。
【００３２】ブロック１１０で設定されたインターバル
が経過したとき、プロセスはブロック１０２に戻り、上
述したステップを繰り返す。
【００３３】もしブロック１０６でＹＥＳであれば、プ
ロセスはブロック１１２へ進む。ブロック１１２は、フ
ァン制御の開始を表しており、ブロック１１４へ進む。
【００３４】ブロック１１４では、以前のサイクルで温
度制御した部分の温度が設定温度範囲内にあるか否かを
判定する。後述するように、ファンは、シミュレーショ
ンで見つかった高温領域の中心の格子位置、すなわち座
標位置、に風向きを設定するように制御される。制御指
示を受けたファンと関連する指示待ちフラグは「０」に
設定されている。ローカルＰＣ７０は、温度値及び座標
位置データに基づき、以前のサイクルで風向きが設定さ
れた座標位置の温度が設定温度範囲内にあるか否かを判
定する。もし設定温度範囲内にあれば、その座標位置は
温度制御を必要としない。従って、ローカルＰＣ７０
は、以前のサイクルで温度制御した座標位置の温度が設
定温度範囲内になったとき、この座標位置をカバーする
ファンの指示待ちフラグを「０」から「１」に設定す
る。
【００３５】ブロック１１６では、テーブル１の中に、
以前のサイクルで「０」に設定され且つブロック１１４
で「１」に設定されなかった指示待ちフラグが存在する
か否かを判定する。このような指示待ちフラグの存在
は、風向きを設定された座標位置の温度が設定温度範囲
内になっていないことを表す。このような座標位置に対
しては、温度制御を継続する必要がある。ブロック１１
６は、継続して温度制御を必要とする座標位置が存在す
るかを判定し、ＹＥＳであれば、ブロック１１８へ進
む。
【００３６】ブロック１１８では、同じ座標位置に対す
る温度制御を継続するため、前回の状況を維持するよう
に制御する。すなわち、同じ風量及び同じ風向きを維持
したまま、動作を継続する。次に、ブロック１１０へ進
む。
【００３７】ブロック１１６でＮＯの場合は、ブロック
１２０へ進む。
【００３８】ブロック１２０では、設定温度範囲から外
れた温度の座標位置を含み且つ「１」の指示待ちフラグ
を有するエリアが考慮される。設定温度範囲から外れた
温度が設定温度範囲の下限より下であるかが判定され
る。ＹＥＳならば、ブロック１２２へ進む。
【００３９】ブロック１２２では、設定温度範囲よりも
低い温度の座標位置データ、テーブル１及びテーブル２
に基づいて、関連するエリア及びファンを割り出し、関
連ファンの風量を１レベルだけ弱くするように制御す
る。そして、テーブル１の風量のデータを更新する。も
し該当ファンが「弱」で動作していたのであれば、この
ファンを停止させる。もしすべてのエリアの温度が設定
温度範囲よりも低い場合は、空調機１６及びすべてのフ
ァンを所定時間停止させるか、または低電力動作させる
ように制御することもできる。
【００４０】ブロック１２４では、制御されるファンへ
風量データを送信し、ブロック１１０へ進む。
【００４１】ブロック１２０でＮＯならば、ブロック１
２６へ進む。ブロック１２６では、設定温度範囲から外
れた温度が設定温度範囲の上限より上であるかが判定さ
れる。ＮＯならば、ブロック１１０へ進む。
【００４２】ブロック１２６でＹＥＳならば、ブロック
１２８へ進む。ブロック１２８において、空調制御アプ
リケーション・プログラムは、設定温度範囲よりも高い
温度の座標位置データ、テーブル１及びテーブル２に基
づいて、関連するエリア及び制御されるべきファンを割
り出す。テーブル１の指示待ちフラグが「１」のファン
のみが選択される。高温の座標位置データに基づいて、
ファンの風向きが求められる。この場合、高温領域の中
心の座標位置を求め、この中心の座標位置に向けて送風
するように風向きが設定される。中心の座標位置と風向
きが一致するのが好ましいが、ファンの風向きを連続的
に制御できない場合は、中心の座標位置と風向きを一致
させることができない場合が起こりうる。しかし、ファ
ンのカバレッジは広いので、中心の座標位置がファンの
カバレッジに入るならば問題はない。また、中心の座標
位置の代わりに、高温領域の中の最も高温の座標位置を
送風の中心とするように風向きを設定してもよい。
【００４３】ローカルＰＣ７０は、制御されるべきファ
ンを指定する信号及び風量を「中」に上げることを指示
する信号を風量制御回路７６（図５）へ与える。風向き
を変更する必要があるときは、ファンを指定する信号と
共に、風向きを指示する信号をステータ位置制御回路８
０へ送る。従って、設定温度範囲を超えた高温領域へ冷
却空気が与えられる。
【００４４】複数のエリアが設定温度範囲を超える温度
を持つ場合が起こりうる。その場合は、それぞれのエリ
アをカバーするファンが並行して制御される。また、希
ではあるが、例えば、図４のエリア１の高温領域Ｈ１及
びＨ２のように、１つのエリアの中に複数の高温領域が
同時に発生する可能性がある。これらの高温領域がその
エリアに割り当てられた１つのファンによってしかカバ
ーできない場合は、より高温の領域を、優先的に冷却す
べき領域として選択する。もし他のファンによってカバ
ーできる高温領域がある場合は、その高温領域を他のフ
ァンで冷却することができる。
【００４５】ブロック１３０では、制御されるファンに
対するテーブル１の風量及び風向きデータを更新し、指
示待ちフラグを「０」に設定する。
【００４６】ブロック１３２では、制御されるファンへ
風量データ及び風向きデータを送信し、ブロック１１０
へ進む。
【００４７】指示待ちフラグは、関連するファンが制御
指示を受けたとき「０」に設定され、その風向き設定に
用いられた座標位置の温度が設定温度範囲内になったと
きブロック１１４で「１」に設定される。指示待ちフラ
グがブロック１１４で「１」に設定されれば、関連する
ファンは直ちに次の温度制御動作に進むことができる。
従って、もし同じエリア内の、前の座標位置と異なる座
標位置で設定温度範囲外の温度が検出された場合、この
ような座標位置の温度はブロック１２０または１２６で
検出され、関連するファンは異なる座標位置を風向きと
して送風するように制御される。
【００４８】従って、図６の制御フローによれば、ブロ
ック１１０で設定したインターバル毎に周期的に温度状
態がモニターされ、全領域が設定温度範囲内になるよう
に迅速に且つ適切に制御することができる。リモートＰ
Ｃが置かれている監視室のモニタに、シミュレートされ
た温度分布状態を画像表示すれば、無人コンピュータ・
ルームの温度を監視でき、ファンあるいは空調機の動作
不良、故障などに迅速に対応することができる。
【００４９】図３及び図４では、本発明の概念を示すた
めに、ファンＦ１〜Ｆ４がコンピュータ・ルームに対称
的に配置されているものとして説明した。実際には、コ
ンピュータ・ルームに配置されるコンピュータ・システ
ム・ユニットの種類、数、配置、形状などは様々であ
り、ファンの数、配置する位置は、実際の状況に応じて
適宜設定されるべきである。しかし、コンピュータ・ル
ーム内の冷却を必要とする全領域がファンによってカバ
ーされ、且つ空調機及びファンがコンピュータ・ルーム
内の温度を所望の温度範囲に制御することができる冷却
容量を持つならば、ファンの数及び配置位置は厳密では
ない。
【００５０】図７は、コンピュータ・ルーム１０におけ
るコンピュータ・システム・ユニットと床下式ファンの
配置の例を示している。コンピュータ・システム・ユニ
ットＵ１ないしＵ５はレイアウト設計に従って配置され
ており、ファンＦ１〜Ｆ４は、これらのユニットをカバ
ーできるような位置に配置されている。ユニットのレイ
アウトを変更した場合、あるいは実際の運転結果からフ
ァンの位置を変更する必要が生じた場合に適応できるよ
うに、床には、ファン取り付け口を多数設けておくのが
好ましい。
【００５１】温度分布解析プログラムは、選択された位
置の温度、ファンの風量及び風向きを主たる入力パラメ
ータとして温度分布をシミュレートする。しかし温度分
布は、コンピュータ・ルームの大きさ、ユニットの発熱
量、数、配置、寸法などに応じて変動しうる。シミュレ
ーションの際には、これらのパラメータを初期条件とし
てプログラムに入力し、適宜実験的に評価して補正する
ことにより、実測値に非常に近似した温度分布を割り出
せることが判明した。温度センサの数及び位置は厳密で
ないが、一般的には、コンピュータ・ルームの壁及び柱
に等間隔で設けるのが好ましい。
【００５２】以上、本発明の特定の実施例について説明
したが、種々変更可能であることは理解されよう。例え
ば、実施例では、ＬＡＮに接続されたローカルＰＣとリ
モートＰＣの組合せを用いたが、１つのプロセッサで制
御することもできる。
【００５３】
【作用効果】シミュレーションに基づいて温度分布を求
め、その温度分布に従って複数のファンを最適に制御す
る本発明によれば、コンピュータ・ルーム内の温度を非
常に効率的に且つ迅速に制御でき、コンピュータ・ルー
ム内に一様な温度を維持することができる。また、最小
数の温度センサ及びファンで効果的に温度制御すること
ができる。従って、経済的であり、電力節減にも役立
つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンピュータ・ルームを模式的に例示した図で
ある。
【図２】本発明で使用可能な床下式ファンを例示した図
である。
【図３】ファンによる冷却を概念的に示した図である。
【図４】高温領域に対するファンによる冷却を概念的に
示した図である。
【図５】本発明の実施例のエア・コンデイショニング・
システムを例示した図である。
【図６】本発明による冷却制御プロセス・フローを示す
図である。
【図７】コンピュータ・ルームにおけるレイアウトを例
示した図である。
【符号の説明】
１０ コンピュータ・ルーム １２ コンピュータ・システム・ユニット １４ 床下式ファン １６ 空調機 ４４ 羽根 ４６ ファン・モータ・ロータ ４８ ファン・モータ・ステータ ５０ 可動軸 ５４ 風向き制御用ステータ Ｆ１〜Ｆ４ ファン Ｈ１〜Ｈ３ 高温領域 Ｓ１〜Ｓ９ 温度センサ Ｕ１〜Ｕ５ コンピュータ・システム・ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中西 徹 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 (72)発明者 寺田 広人 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 (72)発明者 川瀬 元数 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 Ｆターム(参考） 3L060 AA06 CC02 CC09 DD08 EE05 EE26 3L061 BE02 BF02 BF07 BF08 5H572 AA10 AA20 BB02 DD01 EE04 EE05 GG01 GG02 JJ03 JJ06 JJ16 JJ18 KK05 LL33 LL34 LL50

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】冷却を必要とする室のためのエア・コンデ
    イショニング・システムにおいて、 風量及び風向きを個別に制御可能な複数のファンと、 前記室の所定の複数の位置で検出された温度、前記複数
    のファンのそのときの風量及び風向きに基づいてシミュ
    レーションを行い、前記室内の選択された複数の位置に
    おける温度を求めるシミュレーション手段と、 前記シミュレーションの結果に基づいて、前記複数のフ
    ァンのうちの選択されたファンの風量及び風向きのうち
    の少なくとも１つを制御する制御手段とを有する、エア
    ・コンデイショニング・システム。
  2. 【請求項２】前記ファンは、前記室の床にはめ込まれる
    床下式のファンである、請求項１に記載のシステム。
  3. 【請求項３】前記シミュレーション手段は、前記室を格
    子状に分割することにより得られる座標位置における温
    度を求める、請求項１または２に記載のシステム。
  4. 【請求項４】前記制御手段は、前記シミュレーション手
    段からの温度が所定の温度範囲内にあるか否かを判定
    し、前記所定の温度範囲内にない位置をカバーするファ
    ンを制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシ
    ステム。
  5. 【請求項５】前記制御手段は、各前記ファンと各前記フ
    ァンによってカバーされるエリアとを示すデータを含む
    テーブルを含み、 前記制御手段は、前記シミュレーション手段からの温度
    が所定の温度範囲内にあるか否かを判定し、前記テーブ
    ルに基づいて、前記所定の温度範囲内にない位置をカバ
    ーするファンを制御する、請求項４に記載のシステム。
  6. 【請求項６】複数のコンピュータ・システム・ユニット
    を含む室のためのエア・コンデイショニング・システム
    において、 風量及び風向きを個別に制御可能な複数のファンと、 前記室の所定の複数の位置に配置された複数の温度セン
    サと、 前記複数の温度センサで検出された温度、前記複数のフ
    ァンのそのときの風量及び風向きに基づいてシミュレー
    ションを行い、前記室内における選択された複数の位置
    における温度を求めるシミュレーション手段と、 前記シミュレーションの結果に基づいて、前記複数のフ
    ァンのうちの選択されたファンの風量及び風向きのうち
    の少なくとも１つを制御する手段と を有する、エア
    ・コンデイショニング・システム。
  7. 【請求項７】前記ファンは、前記室にはめ込まれる床下
    式のファンである、請求項６に記載のシステム。
  8. 【請求項８】前記シミュレーション手段は、前記室を格
    子状に分割することにより得られる座標位置における温
    度を求める、請求項６または７に記載のシステム。
  9. 【請求項９】前記制御手段は、前記シミュレーション手
    段からの温度が所定の温度範囲内にあるか否かを判定
    し、前記所定の温度範囲内にない位置をカバーするファ
    ンを制御する、請求項６〜８のいずれか１項に記載のシ
    ステム。
  10. 【請求項１０】前記制御手段は、各前記ファンと各前記
    ファンによってカバーされるエリアとを示すデータを含
    むテーブルを含み、前記制御手段は、前記シミュレーシ
    ョン手段からの温度が所定の温度範囲内にあるか否かを
    判定し、前記テーブルに基づいて、前記所定の温度範囲
    内にない位置をカバーするファンを制御する、請求項９
    に記載のシステム。
  11. 【請求項１１】複数のコンピュータ・システム・ユニッ
    トを含む室のためのエア・コンデイショニング方法にお
    いて、 風量及び風向きを個別に制御可能な複数のファンを設け
    るステップと、 前記室の所定の複数の位置に配置された複数の温度セン
    サで前記位置の温度を検出するステップと、 前記複数の温度センサで検出された温度、前記複数のフ
    ァンのそのときの風量及び風向きに基づいてシミュレー
    ションを行い、前記室内における選択された複数の位置
    における温度を求めるシミュレーション・ステップと、 前記シミュレーションの結果に基づいて、前記複数のフ
    ァンのうちの選択されたファンの風量及び風向きのうち
    の少なくとも１つを制御するステップとを含むエア・コ
    ンデイショニング方法。
  12. 【請求項１２】前記ファンは、前記室にはめ込まれる床
    下式のファンである、請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記シミュレーション・ステップにおい
    ては、前記室を格子状に分割することにより得られる座
    標位置における温度を求める、請求項１１または１２に
    記載のシステム。
  14. 【請求項１４】前記制御するステップは、前記シミュレ
    ーション・ステップにおいて求められた温度が所定の温
    度範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の温度範囲内
    にない位置をカバーするファンを制御する、請求項１１
    〜１３に記載の方法。
  15. 【請求項１５】前記制御するステップは、各前記ファン
    と各前記ファンによってカバーされるエリアとを示すデ
    ータを含むテーブルに基づいて、前記所定の温度範囲内
    にない位置をカバーするファンを制御する、請求項１４
    に記載のシステム。
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