温度管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及温度管理系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着高度信息化社会的到来，用计算机处理大量的数据，在数据中心等施 设中大多将多台计算机设置在同一室内一并进行管理。例如，在数据中心中，在计算机室内 设置多个机柜（服务器柜），在各机柜分别收纳多个计算机（服务器）。而且，根据这些计 算机的运转状态，向各计算机有机地分配任务，从而高效地处理大量的任务。
[0003] 然而，伴随着运转，计算机产生大量的热。若计算机内的温度变高，则成为误动作、 故障的原因，所以使用冷却风扇在机柜内导入冷气，将计算机内所产生的热排出机柜外。
[0004] 另一方面，在数据中心中消耗大量的电力，从节能的观点要求减少消耗电力。为了 防止计算机的热所引起的故障、误动作，也考虑始终使冷却风扇以最大转速旋转。然而，由 于在数据中心中设置多台冷却风扇，所以若始终使这些冷却风扇以最大转速旋转，则消耗 电力增大，而消耗电力的减少无法实现。
[0005] 因此，为了减少数据中心等施设中所消耗的电力，根据计算机的运转状态，使冷却 设备高效地运转比较重要。
[0006] 专利文献1:日本特开2008 - 227127号公报
[0007] 专利文献2:日本特开2011 - 222029号公报
[0008] 非专利文献 I :ASTROM, K.，and HAGGLUND, T. : " PID controllers: theory, design and tuning"（ISA Press, Research Triangle Park, North Carolina, 1995)
【发明内容】
[0009] 目的在于提供一种能够抑制积分饱和所带来的控制性能的降低，并能够高效地冷 却计算机等电子设备的温度管理系统。
[0010] 根据公开的技术的一观点，提供一种温度管理系统，该温度管理系统具有多个电 子设备，其发热量根据运转状态而变化；温度检测部，其分别检测所述多个电子设备的温 度；冷却装置，其对所述多个电子设备进行冷却；以及控制部，其根据所述温度检测部的输 出来控制所述冷却装置，所述控制部具有空转状态判定部，其判定所述电子设备是否是空 转状态；操作量运算部，其具备积分器，并根据目标值与控制量的差值来运算操作量；以及 积蓄值修正部，在所述空转状态判定部判定为空转状态时，该积蓄值修正部将所述积分器 的积蓄值修正为规定的值。
[0011] 根据上述的温度管理系统，在空转状态时将积分器的积蓄值修正为规定的值，所 以能够抑制积分饱和所引起的控制性能的降低，并能够稳定且适当地冷却电子设备。
【附图说明】
[0012] 图1是表示应用第1实施方式的温度管理系统的数据中心的一个例子的示意俯视 图。
[0013] 图2同样是该数据中心的示意侧视图。
[0014] 图3同样是表示该数据中心中，经由汽化式冷却装置向外部空气导入部内导入外 部空气的例子的示意俯视图。
[0015] 图4是表示第1实施方式的温度管理系统的框图。
[0016] 图5是说明控制部的构成的功能框图。
[0017] 图6是表示存储于空转状态判定图存储部的空转状态判定图的一个例子的图。
[0018] 图7是表示第1实施方式的温度管理系统的温度管理方法的流程图（其1)。
[0019] 图8是表示第1实施方式的温度管理系统的温度管理方法的流程图（其2)。 [0020] 图9(a)、（b)是表示使用了 PID控制的以往方法的温度管理的一个例子（比较例） 的图。
[0021] 图10(a)、（b)是表示第1实施方式的温度管理系统的温度管理的例子的图。
[0022] 图11 (a)、（b)是表示加入观测噪声的状况下的以往方法的温度管理的例（比较 例）的图。
[0023] 图12(a)、（b)是表示加入观测噪声的状况下的第1实施方式的温度管理系统的温 度管理的例子的图。
[0024] 图13是表示第2实施方式的温度管理系统的框图。
[0025] 图14是说明第2实施方式的温度管理系统的控制部的构成的功能框图。
[0026] 图15是表示第2实施方式的温度管理系统的温度管理方法的流程图（其1)。
[0027] 图16是表示第2实施方式的温度管理系统的温度管理方法的流程图（其2)。
[0028] 图17是说明第3实施方式的温度管理系统的控制部的构成的功能框图。
[0029] 图18是表示第3实施方式的温度管理系统的温度管理方法的流程图（其1)。 [0030] 图19是表示第3实施方式的温度管理系统的温度管理方法的流程图（其2)。
[0031] 图20 (a)、（b)是与以往方法相比较来表示第3实施方式的温度管理系统的温度管 理的例子的图。
[0032] 图21是表示不向室内导入外部空气的方式的数据中心的一个例子的图。
【具体实施方式】
[0033] 以下，在对实施方式进行说明前，对用于使实施方式的理解变得容易的预备事项 进行说明。
[0034] 如前述，为了减少数据中心等施设所消耗的电力，根据电子设备的运转状态，使冷 却设备高效地运转比较重要。
[0035] 为此，可以考虑例如测量计算机的温度，根据该测量温度与目标温度的偏差，对冷 却风扇进行PID (Proportional-Integral-Derivative :比例-积分-微分）控制。然而， 若将一般的PID控制使用于计算机的冷却，则存在计算机从空转状态移至运转状态时，产 生控制暂时不起作用的状态，至达到目标温度为止花费较长时间的情况。
[0036] 这是因为在计算机为空转状态时产生在PID控制部的积分器中过度积蓄目标值 与控制量的偏差的被称为积分饱和（reset windup)的现象。由于该积分饱和，在计算机从 空转状态移至运转状态后，直至过度积蓄在积分器中的偏差消失为止控制不起作用。
[0037] -般，在PID控制中，移至控制量不能够追随于目标值的条件时，或者某条件下目 标值设定为控制量不能够追随的范围内时，产生积分饱和。
[0038] 在以下的实施方式中，对能够抑制积分饱和所引起的控制性能的降低，并能够高 效地冷却计算机的温度管理系统进行说明。
[0039] (第1实施方式）
[0040] 图1是表示应用第1实施方式的温度管理系统的数据中心的一个例子的示意俯视 图，图2同样是该数据中心的示意侧视图。此外，在本实施方式中，以利用外部空气来冷却 计算机（服务器）的模块化数据中心为例进行说明。
[0041] 图1、图2所例示的模块化数据中心具有长方体形状的容器（框体）10、配置于容 器10内的冷却风扇单元12、以及多个机柜13。在各机柜13分别收纳多个计算机14。
[0042] 在容器10的相互对置的2个面中的一个面设置有吸气口 11a，在另一个面设置有 排气口 lib。另外，在冷却风扇单元12与机柜13之间的空间上配置分隔板15。
[0043] 在冷却风扇单元12中设置有多个冷却风扇12a。而且，在吸气口 Ila以及排气口 Ilb设置有防止雨水的侵入的防止雨水侵入板、防止虫等的侵入的防虫网。在本实施方式 中，如图1所示，按照每个机柜13设置有冷却风扇单元12。
[0044] 容器10内的空间被冷却风扇单元12、机柜13以及分隔板15分割成外部空气导入 部21、冷通道22、热通道23以及暖气循环路24。外部空气导入部21为吸气口 Ila与冷却 风扇单元12之间的空间，冷通道22