JP2014048039A - 放熱システム及び放熱方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、放熱システム及び放熱方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の放熱システムは、特定空間の温度を調節するために用いられ、特定空間の温度を調節するエアコンと、特定空間内の室内空気と特定空間外の外界空気とを交換するファンと、特定空間内の室内温度を感知する第一温度センサーと、特定空間外の外界温度を感知する第二温度センサーと、異なる温度範囲及び各々の温度範囲に対応する制御指令を格納する記憶ユニットと、特定空間内の室内温度及び特定空間外の外界温度を記憶ユニットに格納された温度範囲と比較して、条件に適合する温度範囲に対応する制御指令を検索し、且つ制御指令を利用してエアコン及びファンの作動状態を制御する制御モジュールと、を備える。本発明は、前記放熱システムによる放熱方法も提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、放熱システム及び放熱方法に関するものである。

ハードウェア設備データセンターは作動期間に大量の熱を生じるので、ハードウェア設備データセンターが設置される部屋の温度が上昇して、ハードウェア設備の作動に影響する可能性がある。高温の影響を除去するために、室内に複数のエアコンを設置して温度を調節する。

しかし、エアコンは室内の温度を下げることができるが、外部温度が室内の温度より低い場合、エアコンを稼働させると電気エネルギーを浪費する問題がある。

本発明の目的は、前記課題を解決し、省エネルギーの放熱システム及び放熱方法を提供することである。

本発明に係る放熱システムは、特定空間の温度を調節するために用いられ、特定空間の温度を調節するエアコンと、特定空間内の室内空気と特定空間外の外界空気とを交換するファンと、特定空間内の室内温度を感知する第一温度センサーと、特定空間外の外界温度を感知する第二温度センサーと、異なる温度範囲及び各々の温度範囲に対応する制御指令を格納する記憶ユニットと、特定空間内の室内温度及び特定空間外の外界温度を記憶ユニットに格納された温度範囲と比較して、条件に適合する温度範囲に対応する制御指令を検索し、且つ制御指令を利用してエアコン及びファンの作動状態を制御する制御モジュールと、を備える。

本発明に係る放熱方法は、放熱システムによる放熱方法であって、エアコンの初期温度値と、第一温度センサーが感知した室内温度及び第二温度センサーが感知した外界温度の温度範囲並びにエアコン、第一ファン及び第二ファンに対する対応する制御指令を記載した検索表と、を予め設定する第一ステップと、第一温度センサー及び第二温度センサーを起動して、制御モジュールは室内温度及び外界温度を読み取る第二ステップと、制御モジュールは室内温度及び外界温度に基づいて検索表から対応する制御指令を検索する第三ステップと、エアコン、第一ファン及び第二ファンの稼働状態を変更する温度に達したか否かを判断する第四ステップと、エアコン、第一ファン及び第二ファンの稼働状態を変更する温度に達すると、エアコン、第一ファン及び第二ファンの稼働状態を変更し、エアコン、第一ファン及び第二ファンの稼働状態を変更する温度に達しないと、第二ステップに戻る第五ステップと、を備える。

従来の技術に比べて、本発明の放熱システムは、特定空間内の室内温度に基づいてファン及びエアコンを選択して特定空間内の室内温度を調節するので、特定空間外の外界温度が特定空間内の室内温度より低いと、外界温度を利用して特定空間内の室内温度を下げるので、エアコンの電気消耗を減少し、省エネルギーである。

本発明の実施形態に係る放熱システムを示す概略図である。 図１に示す放熱システムの原理ブロック図である。 本発明の実施形態に係る放熱方法のフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

本発明の放熱システムは、特定空間の温度を調節するために用いられ、本実施形態において、ハードウェア設備データセンターを放熱させるために用いられる。図１を参照すると、放熱システム１００は、エアコン４０、第一ファン１０４、第二ファン１１４、第一温度センサー２０３、第二温度センサー２３３及び制御モジュール６０を備える。制御モジュール６０は、第一ファン１０４、第二ファン１１４、第一温度センサー２０３、第二温度センサー２３３及びエアコン４０の作動を制御する。

エアコン４０は、ハードウェア設備データセンターが設置される部屋の内部に設置されて、室内空気と外界空気とを熱交換するために用いられる。第一ファン１０４は、室内空気を外界に排出することができ、第二ファン１１４は、外界空気を室内に吸入することができる。第一温度センサー２０３は、室内温度を感知し且つ室内温度の感知値を制御モジュール６０に伝送する。第二温度センサー２３３は、外界温度を感知し且つ外界温度の感知値を制御モジュール６０に伝送する。制御モジュール６０は、室内温度及び外界温度の感知値を制御モジュール６０に格納された検索表と比較して対応する制御指令を検索し、且つ制御指令をエアコン４０、第一ファン１０４及び第二ファン１１４に出力する。

図２を参照すると、制御モジュール６０は、演算ユニット６１、駆動ユニット６３、入力ユニット６５、持続監視ユニット６６及び記憶ユニット６７を備え、駆動ユニット６３、入力ユニット６５、持続監視ユニット６６及び記憶ユニット６７は、全て演算ユニット６１に電気的に接続される。入力ユニット６５は、複数の温度範囲及び異なる温度範囲に対応する制御指令を入力するために用いられ、且つ入力内容を記憶ユニット６７に格納する。各々の温度範囲及び対応する制御指令は、検索表の形式で記憶ユニット６７に予め格納される。演算ユニット６１は、第一温度センサー２０３及び第二温度センサー２３３に電気的に接続されて第一温度センサー２０３及び第二温度センサー２３３が感知した温度を読み取り、且つ読み取った温度を記憶ユニット６７に格納された検索表の温度範囲と比較して、条件に適合する温度範囲に対応する制御指令を駆動ユニット６３に出力する。駆動ユニット６３は、エアコン４０、第一ファン１０４及び第二ファン１１４に電気的に接続されて、演算ユニット６１からの制御指令によってエアコン４０、第一ファン１０４及び第二ファン１１４の作動を制御し、例えば、第一ファン１０４及び第二ファン１１４の回転速度を調節する。持続監視ユニット６６は、演算ユニット６１を制御して、所定時間間隔毎に第一温度センサー２０３が感知した室内温度Ｔ１及び第二温度センサー２３３が感知した外界温度Ｔ２を取得して記憶ユニット６７に格納された検索表の温度範囲と比較してから、条件に適合する温度範囲に対応する制御指令を駆動ユニット６３に出力することにより、持続監視ユニット６６が停止して放熱システム１００が作動を終了するまでに特定空間の持続放熱を保持する。

以下、検索表を参照して制御モジュール６０の作動原理を説明する。

各々の温度範囲及び対応する制御指令を上記の検索表の方式で入力ユニット６５に入力する。演算ユニット６１は、第一温度センサー２０３が感知した室内温度Ｔ１及び第二温度センサー２３３が感知した外界温度Ｔ２を読み取る。例えば、Ｔ１＝１８℃、Ｔ２＝１０℃であったとする。第一温度センサー２０３が感知した室内温度Ｔ１及び第二温度センサー２３３が感知した外界温度Ｔ２の具体的数値を予め設定された検索表の数値と比較し、Ｔ１＝１８℃はＴ１≦２０℃の条件に対応し、Ｔ２＝１０℃は５℃＜Ｔ２＜２０℃の条件に対応し、対応するエアコン４０に対する制御指令はオフであり、第一ファン１０４及び第二ファン１１４に対する制御指令はオンである。演算ユニット６１は、上述の制御指令を駆動ユニット６３に伝送することにより、駆動ユニット６３の駆動によって、エアコン４０はオフされ、第一ファン１０４及び第二ファン１１４はオンされる。本実施例において、放熱システム１００は、外界温度を利用してハードウェア設備データセンターを放熱するので、エアコン４０の電気消耗を減少させる。

図３を参照すると、放熱システム１００による放熱方法は以下のステップを備える。

ステップＳ１：エアコン４０の初期温度値と、第一温度センサー２０３が感知した室内温度Ｔ１及び第二温度センサー２３３が感知した外界温度Ｔ２の温度範囲並びに各々の温度範囲に対応するエアコン４０、第一ファン１０４及び第二ファン１１４に対する制御指令を記載した検索表と、を予め設定する。

エアコン４０の初期温度値は室内ハードウェア設備の最適に作動する温度より低く、従ってエアコン４０が室内温度を下げるように稼働時間を留める。

各々の温度範囲及び対応する制御指令を検索表の方式で入力ユニット６５に入力する。

本ステップを実行するとともに持続監視ユニット６６を起動するステップを実行することができる。持続監視ユニット６６を起動してから、外界制御指令によって持続監視ユニット６６を停止させるまでに持続して温度を読み取って対応する制御指令を出力する。

ステップＳ２：第一温度センサー２０３及び第二温度センサー２３３を起動して、制御モジュール６０は室内温度Ｔ１及び外界温度Ｔ２を読み取る。

ステップＳ３：制御モジュール６０は室内温度Ｔ１及び外界温度Ｔ２に基づいて検索表から対応する制御指令を検索する。

ステップＳ４：エアコン４０、第一ファン１０４及び第二ファン１１４の稼働状態を変更する温度に達したか否かを判断する。

エアコン４０、第一ファン１０４及び第二ファン１１４の稼働状態を変更する温度に達しないと、ステップＳ２に戻る。

ステップＳ５：エアコン４０、第一ファン１０４及び第二ファン１１４の稼働状態を変更する温度に達すると、エアコン４０、第一ファン１０４及び第二ファン１１４の稼働状態を変更する。

放熱システム１００は、特定空間内の温度に基づいて第一ファン１０４、第二ファン１１４及びエアコン４０を選択して特定空間の温度を調節し、外界温度が所定温度より低いと、外界温度を利用して特定空間の温度を下げ、エアコン４０をオフして電気エネルギーを節約する。

放熱システム１００の放熱方法は、検索表を改めて設定するか否かを判断する判断ステップをさらに備える。この判断ステップは、ステップＳ２以後の任意の１つのステップを実行してから放熱システム１００が作動を終了する前に実行することができる。検索表を改めて設定すると判断した場合、ステップＳ１に戻り、検索表を改めて設定しないと判断した場合、続いて次のステップを実行する。システムを効率的に利用するためにこの判断ステップを増加し、放熱システム１００を完備して、検索表の各々のデータを調整する必要性を発見するか、動作が停止又は停電して電力供給を回復する場合、検索表を設定することにより、放熱システム１００を改めて起動する影響を減少することができる。

記憶ユニット６７は制御モジュール６０に属さず独立して存在することができ、独立的なメモリとして制御モジュール６０の情報を格納することができる。

以上、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であることは勿論であって、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲によって決まる。

４０ エアコン
６０ 制御モジュール
６１ 演算ユニット
６３ 駆動ユニット
６５ 入力ユニット
６６ 持続監視ユニット
６７ 記憶ユニット
１００ 放熱システム
１０４ 第一ファン
１１４ 第二ファン
２０３ 第一温度センサー
２３３ 第二温度センサー

Claims (6)

1. 特定空間の温度を調節するために用いられる放熱システムであって、
   前記特定空間の温度を調節するエアコンと、
   前記特定空間内の室内空気と前記特定空間外の外界空気とを交換するファンと、
   前記特定空間内の室内温度を感知する第一温度センサーと、
   前記特定空間外の外界温度を感知する第二温度センサーと、
   異なる温度範囲及び各々の温度範囲に対応する制御指令を格納する記憶ユニットと、
   前記特定空間内の室内温度及び前記特定空間外の外界温度を前記記憶ユニットに格納された温度範囲と比較して、条件に適合する前記温度範囲に対応する制御指令を検索し、且つ前記制御指令を利用して前記エアコン及び前記ファンの作動状態を制御する制御モジュールと、
   を備えることを特徴とする放熱システム。
2. 前記制御モジュールは、
   前記第一温度センサー及び前記第二温度センサーに電気的に接続されて、前記室内温度及び前記外界温度を読み取って前記記憶ユニットに格納された温度範囲と比較し、条件に適合する前記温度範囲に対応する制御指令を出力する演算ユニットと、
   前記演算ユニットに電気的に接続されて、前記演算ユニットからの制御指令を受信して前記エアコン及び前記ファンの作動状態を制御する駆動ユニットと、
   前記演算ユニットに電気的に接続されて、異なる温度範囲及び各々の温度範囲に対応する制御指令を入力する入力ユニットと、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の放熱システム。
3. 前記制御モジュールは、前記演算ユニットに電気的に接続されて前記演算ユニットを制御して所定時間間隔毎に前記第一温度センサーが感知した室内温度及び前記第二温度センサーが感知した外界温度を読み取って前記記憶ユニットに格納された温度範囲と比較し、且つ条件に適合する前記温度範囲に対応する制御指令を前記駆動ユニットに出力することにする持続監視ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の放熱システム。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の放熱システムによる放熱方法は、
   前記エアコンの初期温度値と、前記第一温度センサーが感知した室内温度及び前記第二温度センサーが感知した外界温度の温度範囲並びに各々の温度範囲に対応する前記エアコン、第一ファン及び第二ファンに対する制御指令を記載した検索表と、を予め設定する第一ステップと、
   前記第一温度センサー及び前記第二温度センサーを起動して、前記制御モジュールは前記室内温度及び前記外界温度を読み取る第二ステップと、
   前記制御モジュールは前記室内温度及び前記外界温度に基づいて前記検索表から対応する制御指令を検索する第三ステップと、
   前記エアコン、前記第一ファン及び前記第二ファンの稼働状態を変更する温度に達したか否かを判断する第四ステップと、
   前記エアコン、前記第一ファン及び前記第二ファンの稼働状態を変更する温度に達すると、前記エアコン、前記第一ファン及び前記第二ファンの稼働状態を変更し、前記エアコン、前記第一ファン及び前記第二ファンの稼働状態を変更する温度に達しないと、前記第二ステップに戻る第五ステップと、
   を備えることを特徴とする放熱方法。
5. 前記放熱方法は、前記検索表を改めて設定するか否かを判断する判断ステップをさらに備え、
   前記判断ステップは、前記第二ステップ以後の任意の１つのステップを実行してから前記放熱システムが作動を終了する前に実行することができ、
   前記検索表を改めて設定すると判断した場合、前記第一ステップに戻り、前記検索表を改めて設定しないと判断した場合、続いて次のステップを実行することを特徴とする請求項４に記載の放熱方法。
6. 前記第一ステップを実行するとともに前記放熱システムの持続監視ユニットを起動するステップを実行することができ、
   前記持続監視ユニットを起動してから、外界制御指令によって前記持続監視ユニットを停止するまでに、所定時間間隔毎に前記第一温度センサーが感知した室内温度及び前記第二温度センサーが感知した外界温度を読み取って前記記憶ユニットに格納された検索表の温度範囲と比較してから、条件に適合する温度範囲に対応する制御指令を駆動ユニットに出力することを特徴とする請求項４または５に記載の放熱方法。

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