特開 2024-129426 空調システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024129426

(43)【公開日】2024-09-27

(54)【発明の名称】空調システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/54 20180101AFI20240919BHJP

   F24F 11/38 20180101ALI20240919BHJP

   F24F 11/76 20180101ALI20240919BHJP

【ＦＩ】

F24F11/54

F24F11/38

F24F11/76

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023038635

(22)【出願日】2023-03-13

(71)【出願人】

【識別番号】593063161

【氏名又は名称】株式会社ＮＴＴファシリティーズ

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】白川 拓也

(72)【発明者】

【氏名】宇田川 陽介

(72)【発明者】

【氏名】二渡 直樹

(72)【発明者】

【氏名】舘林 恵介

【テーマコード（参考）】

3L260

【Ｆターム（参考）】

3L260AA11

3L260BA27

3L260BA54

3L260CA12

3L260FA20

3L260FC35

3L260FC40

(57)【要約】

【課題】 故障した空調装置により冷房されている領域に設置されているＩＣＴ機器によるサービスが停止してしまうことを抑制可能な空調システムの一例を開示する。
【解決手段】 空調システム１は、故障領域の上限処理量を故障が検出された時以前の上限処理量に比べて小さくする。これにより、当該空調システム１では、故障領域の温度が過度に上昇してしまうことが抑制され得るので、故障領域に設置されているＩＣＴ機器によるサービスが停止してしまうことが抑制され得る。なお、故障機とは、複数の空調装置ＡＣのうち故障が検出された空調装置であり、その他の空調装置を正常機という。故障領域とは、故障機により空調風が供給されるサーバ室をいう。正常領域とは、正常機により空調風が供給されるサーバ室をいう。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの情報通信技術用機器が設置された第１領域、及び少なくとも１つの情報通信技術用機器が設置された第２領域の空調を行う空調システムにおいて、
第１領域に空調風を供給する空調装置と、
第２領域に空調風を供給する空調装置と
複数の前記空調装置それぞれに設けられ、当該空調装置に故障が発生したか否か示す情報を検出する故障検出器と、
複数の前記空調装置それぞれの運転及び上限処理量を制御可能な制御装置であって、複数の前記故障検出器の情報信号が入力される制御装置とを備え、
前記上限処理量は、同一領域内に設置された１つ又は複数の情報通信技術用機器によって処理可能な情報処理量の上限であり、
前記複数の空調装置のうち故障が検出された空調装置を故障機とし、その他の空調装置を正常機とし、故障機により空調風が供給される領域を故障領域としたとき、
前記制御装置は、故障機を停止させるとともに、故障領域の上限処理量を故障が検出された時以前の上限処理量に比べて小さくする制御モードが実行可能である空調システム。

【請求項2】

正常機により空調風が供給される領域を正常領域としたとき、
前記制御モードの実行時においては、前記制御装置は、正常領域の上限処理量を当該制御モードの実行以前に比べて大きくする請求項１に記載の空調システム。

【請求項3】

複数の前記空調装置は、蒸気圧縮式冷凍機を利用して冷熱を生成可能であり、
複数の前記故障検出器は、膨張弁の開度示す情報及び蒸発器出口側の冷媒過熱度示す情報のうち少なくとも一方を検出可能であり、
さらに、前記故障検出器又は前記制御装置は、前記膨張弁の開度及び前記冷媒過熱度を利用して故障が発生したか否か判断する請求項１に記載の空調システム。

【請求項4】

前記故障検出器又は前記制御装置は、予め決められたスケジュールに従って故障が発生したか否か判断する請求項３に記載の空調システム。

【請求項5】

第１領域の空気温度を検出する第１温度センサ及び第２領域の空気温度を検出する第２温度センサを備え、
前記制御装置は、前記制御モードの実行時において、故障領域の空気温度が予め決められた温度を超えた場合には、故障機を再稼働させる第２の制御モードが実行可能である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の空調システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、複数の領域の空調を実行する空調システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、冷媒回路から漏洩した冷媒を検知する冷媒漏洩センサと、冷媒の漏洩を検知した場合に、第１空調装置と第２空調装置の運転を制御する管理装置と備え、当該管理装置は、冷媒の漏洩が検知された空調装置の運転を停止し、その他の空調装置の運転を継続または起動する空調システムが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－３９６０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の発明では、冷媒漏洩が検知された空調装置の運転を停止させるので、当該空調装置が空調を担当する領域の温度が上昇してしまう。このため、当該領域に設置されている情報通信技術用機器（以下、ＩＣＴ機器という。）によるサービスが停止してしまう懸念がある。本開示は、当該点に鑑みた、空調システムの一例を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

少なくとも１つのＩＣＴ機器が設置された第１領域、及び少なくとも１つのＩＣＴ機器が設置された第２領域の空調を行う空調システムは、例えば、以下の構成要件のうち少なくとも１つを備えることが望ましい。

【0006】

すなわち、当該構成要件は、第１領域に空調風を供給する空調装置（ＡＣ）と、第２領域に空調風を供給する空調装置（ＡＣ）と複数の空調装置（ＡＣ）それぞれに設けられ、当該空調装置（ＡＣ）に故障が発生したか否か示す情報を検出する故障検出器（ｂ１、ｂ２）と、複数の空調装置（ＡＣ）それぞれの運転及び上限処理量を制御可能な制御装置（Ｉｓ）であって、複数の故障検出器（ｂ１、ｂ２）の情報信号が入力される制御装置（Ｉｓ）とを備え、制御装置（Ｉｓ）は、故障機を停止させるとともに、故障領域の上限処理量を故障が検出された時以前の上限処理量に比べて小さくする制御モードが実行可能であることが望ましい。

【0007】

なお、上限処理量は、同一領域内に設置された１つ又は複数のＩＣＴ機器によって処理可能な情報処理量の上限である。故障機とは、複数の空調装置（ＡＣ）のうち故障が検出された空調装置であり、その他の空調装置を正常機という。故障領域とは、故障機により空調風が供給される領域をいう。

【0008】

これにより、空調システムでは、故障領域の温度が過度に上昇してしまうことが抑制され得るので、故障領域に設置されているＩＣＴ機器によるサービスが停止してしまうことが抑制され得る。

【0009】

因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されない。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係る空調システムを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下の「発明の実施形態」は、本開示の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されない。

【0012】

少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位は、「１つの」等の断りがされた場合を除き、少なくとも１つ設けられている。つまり、「１つの」等の断りがない場合には、当該部材は２以上設けられていてもよい。

【0013】

（第１実施形態）
＜１．空調システムの概要（図１参照）＞
本実施形態は、少なくとも２つの領域Ａ１、Ａ２内の冷房を行う空調システムに本開示に係る空調システムの一例が適用されたものである。領域Ａ１、Ａ２それぞれは、少なくとも１つのＩＣＴ機器が設置されたサーバ室である。以下、領域Ａ１を第１サーバ室Ａ１と記し、領域Ａ２を第２サーバ室Ａ２と記す。

【0014】

空調システム１は、少なくともサーバ室と同数の空調装置ＡＣ１、ＡＣ２、及び統合監視装置Ｉｓ等を備える。各空調装置ＡＣ１、ＡＣ２は、蒸気圧縮式冷凍機を利用して冷熱を生成可能な冷凍機である。

【0015】

以下、複数の空調装置ＡＣ１、ＡＣ２を総称する場合、又は複数の空調装置ＡＣ１、ＡＣ２のうちいずれかを意図する場合には、「空調装置ＡＣ」と記し、空調装置ＡＣ１を第１空調装置ＡＣ１と記し、空調装置ＡＣ２を第２空調装置ＡＣ２と記す。

【0016】

なお、第１空調装置ＡＣ１は、第１サーバ室Ａ１に冷風を供給する。第２空調装置ＡＣ２は、第２サーバ室Ａ２に冷風２供給する。各空調装置ＡＣは、圧縮機ａ１、凝縮器ａ２、膨張弁ａ３及び蒸発器ａ４等を有して構成されている。

【0017】

圧縮機ａ１は冷媒を圧縮する。凝縮器ａ２は、圧縮機ａ１から吐出された高圧の気相冷媒を冷却する・凝縮する。膨張弁ａ３は、凝縮器ａ２から排出された液相冷媒を減圧・膨張させる。蒸発器ａ４は、減圧された液相冷媒を蒸発させ冷風を生成する。

【0018】

各空調装置ＡＣには故障検出器ｂ１、ｂ２が設けられている。故障検出器ｂ１、ｂ２は、当該空調装置ＡＣに故障が発生したか否か示す情報を検出する。具体的には、当該故障検出器ｂ１、ｂ２は、空調装置ＡＣに冷媒漏れが発生したか否かを検出するための情報を検出する。

【0019】

故障検出器ｂ１は、蒸発器出口側の冷媒過熱度示す情報を出力可能である。故障検出器ｂ２は、膨張弁の開度示す情報を出力可能である。なお、本実施形態では、故障検出器ｂ１、ｂ２が検出した情報は、統合監視装置Ｉｓに入力される。

【0020】

統合監視装置Ｉｓは、膨張弁の開度及び冷媒過熱度のうち少なくとも一方の値が予め決められた閾値を超えたときに、対応する空調装置ＡＣにて冷媒漏れ等の故障が発生したものとみなす。

【0021】

統合監視装置Ｉｓは、各空調装置ＡＣの運転及び上限処理量を制御可能な制御装置の一例である。上限処理量は、同一領域（本実施形態では、サーバ室）内に設置された１つ又は複数のＩＣＴ機器によって処理可能な情報処理量の上限をいう。つまり、上限処理量は、同一領域内に設置された１つ又は複数のＩＣＴ機器によって処理可能な情報処理量の最大量以下の所定量である。

【0022】

統合監視装置Ｉｓには、第１温度センサＳ１及び第２温度センサＳ２の検出信号が入力されている。第１温度センサＳ１は、蒸発器ａ４の吸気側にて第１サーバ室Ａ１内の空気温度を検出する。第２温度センサＳ２は、蒸発器ａ４の吸気側にて第２サーバ室Ａ２内の空気温度を検出する。

【0023】

なお、統合監視装置Ｉｓは、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有するコンピュータにて構成されている。上記の故障判断、各空調装置ＡＣの運転制御及び上限処理量の制御等は、ＲＯＭ等の不揮発性記憶部に予め記憶されているソフトウェアに従って実行される。

【0024】

＜２．故障発生時の制御＞
統合監視装置Ｉｓは、いずれかの空調装置ＡＣにて故障は発生したと判断したときには、第１故障時制御モード及び第２故障時制御モードのうちいずれかを実行する。なお、統合監視装置Ｉｓは、予め決められたスケジュールに従って（例えば、毎日午前４時に）故障が発生したか否か判断する。

【0025】

＜第１故障時制御モード＞
第１故障時制御モードでは、統合監視装置Ｉｓは、故障機を停止させ、かつ、故障領域の上限処理量を故障が検出された時以前の上限処理量に比べて小さくするとともに、正常領域の上限処理量を当該制御モードの実行以前に比べて大きくする。

【0026】

なお、故障機とは、複数の空調装置ＡＣのうち故障が検出された空調装置をいう。故障機以外の空調装置を正常機という。故障領域とは、故障機により空調風が供給されるサーバ室をいう。正常領域とは、正常機により空調風が供給されるサーバ室をいう。

【0027】

そして、統合監視装置Ｉｓは、第１故障時制御モードを実行すると、冷媒漏れ等の故障が発生した旨の警報を発報する。これと同時に、統合監視装置Ｉｓは、空調装置ＡＣの保守を行う者（保守会社も含む。）に対して、冷媒漏れ等の故障が発生した空調装置ＡＣに関する情報を送信するとともに、故障機の調査及び修理を促す。

【0028】

＜第２故障制御モード＞
統合監視装置Ｉｓは、第１故障制御モードの実行時において、故障領域の空気温度が予め決められた温度を超えた場合には、故障機を再稼働させる。例えば、第１空調装置ＡＣ１に故障が発生した場合には、統合監視装置Ｉｓは、第１空調装置ＡＣ１を停止させる。

【0029】

このとき、故障領域である第１サーバ室Ａ１における上限処理量が故障発生前に比べて小さくなっている。しかし、第１サーバ室Ａ１に設置された全てのＩＣＴ機器が停止しない限り、第１サーバ室Ａ１内の空気温度が上昇する。

【0030】

このため、統合監視装置Ｉｓは、第１サーバ室Ａ１の空気温度が予め決められた温度を超えた場合には、第１空調装置ＡＣ１を再稼働させて、第１サーバ室Ａ１の冷房を再開する。

【0031】

＜３．本実施形態に係る空調システムの特徴＞
本実施形態に係る空調システム１では、故障領域の上限処理量を故障が検出された時以前の上限処理量に比べて小さくする。これにより、当該空調システム１では、故障領域の温度が過度に上昇してしまうことが抑制され得るので、故障領域に設置されているＩＣＴ機器によるサービスが停止してしまうことが抑制され得る。

【0032】

なお、故障領域の上限処理量は小さくなるものの、統合監視装置Ｉｓは、正常領域の上限処理量を当該第１故障制御モードの実行以前に比べて大きくするので、サービスの提供能力が大きく低下することが抑制され得る。

【0033】

統合監視装置Ｉｓは、第１故障制御モードの実行時において、故障領域の空気温度が予め決められた温度を超えた場合には、故障機を再稼働させる。これにより、故障領域に設置されたＩＣＴ機器によるサービスの提供を継続でき得る。延いては、サービスを提供する際の信頼性が向上する。

【0034】

空調システム１は、膨張弁の開度示す情報及び蒸発器出口側の冷媒過熱度示す情報のうち少なくとも一方の情報に基づいて冷媒漏れの発生を判断する。これにより、空調装置ＡＣ内の全ての冷媒が漏れる前に冷媒漏れの発生を検出でき得る。

【0035】

したがって、全ての冷媒が漏れた後に、修理や冷媒補充をする場合に比べて、修理や冷媒補充に要する総工数を削減でき得るとともに、大気中に放出される冷媒量を少なくできる。

【0036】

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、統合監視装置Ｉｓが空調装置ＡＣにて冷媒漏れ等の故障が発生したか否かを判断した。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、故障検出器ｂ１、ｂ２又は空調装置ＡＣにて故障が発生したか否かの判断が実行され、故障が発生したと判断されたときには、故障が発生した旨及びその状況が統合監視装置Ｉｓに通知される構成であってもよい。

【0037】

上述の実施形態では、第１空調装置ＡＣ１と第２空調装置ＡＣ２とが別々であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、１つの空調機に複数の蒸気圧縮式冷凍機が搭載された構成であってもよい。

【0038】

上述の実施形態に係る故障検出器ｂ１、ｂ２は、冷媒漏れを検知するものであった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、圧縮機の故障や膨張弁の故障を検知可能な故障検出器であってもよい。

【0039】

上述の実施形態に係る統合監視装置Ｉｓは、第１故障制御モードの実行時において、故障領域の空気温度が予め決められた温度を超えた場合には、故障機を再稼働させた。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、故障領域の上限処理量を更に小さくし、かつ、正常領域の上限処理量を更に大きくしてもよい。

【0040】

上述の実施形態に係る統合監視装置Ｉｓは、第１故障制御モード時に故障領域の上限処理量を故障が検出された時以前の上限処理量に比べて小さくし、かつ、正常領域の上限処理量を当該制御モードの実行以前に比べて大きくした。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、正常領域の上限処理量を当該制御モードの実行以前と同じ処理量に維持してもよい。

【0041】

上述の実施形態では、故障検出器ｂ１、ｂ２、第１温度センサＳ１及び第２温度センサＳ２の検出信号が直接的に統合監視装置Ｉｓに入力される構成であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、イーサネット（登録商標）等のプロトコルに従った通信によって統合監視装置Ｉｓに検出信号が入力される構成であってもよい。

【0042】

さらに、本開示は、上述の実施形態に記載された開示の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態が組み合わせられた構成、又は上述の実施形態において、図示された構成要件もしくは符号を付して説明された構成要件のうちいずれかが廃止された構成であってもよい。

【符号の説明】

【0043】

１… 空調システム Ａ１…領域（第１サーバ室） Ａ２… 領域（第２サーバ室）
ＡＣ１… 第１空調装置 ＡＣ２…第２空調装置
ａ１… 圧縮機 ａ２…凝縮器 ａ３… 膨張弁 ａ４… 蒸発器
ｂ１、ｂ２… 故障検出器 Ｉｓ…統合監視装置
Ｓ１… 第１温度センサ Ｓ２…第２温度センサ

【図1】