空气流场控制方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种空气流场控制方法及装置，该空气流场控制方法用于一空调空间，其包含步骤：对空调空间提供一冷却气流。连续变化地改变冷却气流的风量。自回流的冷却气流提取回风温度。比对回风温度的变化率及冷却气流的风量变化率。若回风温度的变化率与冷却气流的风量变化率呈同趋势变化，则判定冷却气流的循环范围仅涵盖空调空间的一部分。空气流场控制装置包含一空调机柜及一冰水主机，空调机柜包含一盘管、对应盘管配置的一风扇、电性连接风扇的一处理模块。冰水主机连接盘管以对盘管供应冰水。本发明可依据流场特性的变化达成短循环流场的判定。
【专利说明】空气流场控制方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及流场控制方法及装置，特别涉及一种用于判定短循环流场的空气流场控制方法及装置。
【背景技术】
[0002]一般用于服务器机房的空调机通常会通过空间内平均温度的测量决定其送风量，然而随着应用空间的不同，温度计的测量结果也会随之改变。尤其是水平式空调，若在冷热通道有短循环的状况下，无法经由平均温度判断，故容易造成风量不足，导致机房内局部空间散热不良。
[0003]为了解决前述问题，一般的方式是在机房内布设多个测量点，测量机房内是否有局部过热区以判断短循环是否存在。但不同的机房结构必需对应不同的测量点配置位置，故无法全然通用。
[0004]有鉴于此，本发明人遂针对上述现有技术，特潜心研究并配合学理的运用，尽力解决上述的问题，即成为本发明人改进的目标。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种用于判定短循环流场的空气流场控制方法及装置。
[0006]为了达成上述的目的，本发明提供一种空气流场控制方法，用于一空调空间，其包含:对空调空间提供一冷却气流。连续变化地改变冷却气流的风量。自回流的冷却气流提取回风温度。比对回风温度的变化率及冷却气流的风量变化率。若回风温度的变化率与冷却气流的风量变化率呈同趋势变化，则判定冷却气流的循环范围仅涵盖空调空间之一部分。
[0007]较佳地，前述的空气流场控制方法，还包含步骤:当回风温度的变化率与冷却气流的风量变化率呈反趋势变化，将冷却气流的风量调整为初始风量。
[0008]较佳地，前述的空气流场控制方法，还包含步骤:当空调空间内具有短循环流场，则将冷却气流的风量调整高于初始风量。
[0009]较佳地，前述的空气流场控制方法，其中冷却气流通过一风扇驱动流动。
[0010]较佳地，前述的空气流场控制方法，其中风扇电性连接一处理模块，通过处理模块控制风扇以调整改变冷却气流的风量。
[0011]较佳地，前述的空气流场控制方法，还包含步骤:当空调空间内具有短循环流场，则处理模块发出一警告信号。
[0012]为了达成上述的目的，本发明另提供一种空气流场控制方法，用于一空调空间，其包含:对空调空间提供一冷却气流。缓慢且连续变化地改变冷却气流的风量，冷却气流的风量变化曲线呈坡形。自回流的冷却气流提取回风温度。比对回风温度的变化率及冷却气流的风量变化率。若回风温度的变化率与冷却气流的风量变化率呈同趋势变化，则判定冷却气流的循环范围仅涵盖空调空间的一部分。
[0013]较佳地，前述的空气流场控制方法，还包含步骤:当回风温度的变化率与冷却气流的风量变化率呈反趋势变化，将冷却气流的风量调整为初始风量。
[0014]较佳地，前述的空气流场控制方法，还包含步骤:当空调空间内具有短循环流场，则将冷却气流的风量调整高于初始风量。
[0015]较佳地，前述的空气流场控制方法，其中冷却气流通过一风扇驱动流动。
[0016]较佳地，前述的空气流场控制方法，其中风扇电性连接一处理模块，通过处理模块控制风扇以调整改变冷却气流的风量。
[0017]较佳地，前述的空气流场控制方法，还包含步骤:当空调空间内具有短循环流场，则处理模块发出一警告信号。
[0018]较佳地，前述的空气流场控制方法，其警告信号为声音信号或灯光信号。
[0019]为了达成上述的目的，本发明又提供一种空气流场控制装置，其包含一空调机柜及一冰水主机:
[0020]空调机柜包含一盘管、一风扇及一处理模块，风扇对应盘管配置以提供一冷却气流流经盘管，处理模块电性连接风扇以控制风扇的风量。冰水主机连接盘管以对盘管供应冰水而冷却冷却气流。其中处理模块用以控制风扇缓慢且连续变化地改变冷却气流的风量，再依据冷却气流的回风温度控制风扇调整提供冷却气流的风量。
[0021]较佳地，前述的空气流场控制装置，其处理模块包含一控制单元，控制单元电性连接风扇以控制风扇。
[0022]较佳地，前述的空气流场控制方法，其空调机柜包含一温度传感器，用以提取回风温度，温度传感器电性连接处理模块以将回风温度传输至处理模块。
[0023]较佳地，前述的空气流场控制方法，其处理模块包含一计算单元电性连接温度传感器及控制单元，用以比对回风温度的变化率及冷却气流的风量变化率。
[0024]本发明的有益效果在于，本发明的空气流场控制方法及装置，其仅需对空调空间内的空气流场提供扰动，即可依据流场特性的变化达成短循环流场的判定。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明的空气流场控制方法的流程图。
[0026]图2为本发明的空气流场控制装置的配置示意图。
[0027]图3为本发明的空气流场控制装置的系统示意图。
[0028]图4为本发明的空气流场控制装置的工作示意图。
[0029]图5为本发明的空气流场控制方法中空调机柜的短循环流场示意图。
[0030]图6为本发明的空气流场控制方法中空调机柜的完整循环流场示意图。
[0031]其中，附图标记说明如下:
[0032]10 空调空间
[0033]20 服务器机柜
[0034]21 服务器
[0035]22 空缺
[0036]100 空调机柜
[0037]110处理模块
[0038]111计算单元
[0039]112控制单元
[0040]120回风传感器
[0041]130风扇
[0042]140盘管
[0043]150冷却气流
[0044]200冰水主机
[0045]300冰水管路
[0046]310节流阀
[0047]a?h步骤
【具体实施方式】
[0048]参阅图1，本发明的第一实施例提供一种空气流场控制方法及装置，用于一空调空间10的衡温控制，空调空间10内设置有多个服务器机柜20，各服务器机柜20设置有服务器21，服务器21运作而在空调空间10内散发热能。于本实施例中，本发明的空气流场控制方法包含步骤如下:
[0049]步骤a:参阅图1至图3，首先提供一空气流场控制装置，其包含一空调机柜100及一冰水主机200，其中空调机柜100位于空调空间10内，冰水主机200则位于空调空间10夕卜，空调机柜100包含有一处理模块110、一回风传感器120、一风扇130以及一盘管140。处理模块110包含有一计算单元111及一控制单元112，计算单元111电性连接回风传感器120，控制单元112较佳地电性连接风扇130，藉以控制风扇130的转速。回风传感器120用以自风扇130吸入的空气提取一回风温度并回传至计算单元111。盘管140与冰水主机200之间通过一冰水管路300相连通,藉此,冰水主机200能够通过冰水管路300对盘管140供应冰水。冰水管路300上较佳地设置有一节流阀310，通过节流阀310以调整冰水的流量，节流阀310较佳地电性连接控制单元112，藉此控制单元112能够控制节流阀310以调整冰水的流量。
[0050]参阅图3及图4，冰水主机200通过冰水管路300对空调机柜100的盘管140供应冰水。空调机柜100的风扇130驱动空调空间10内的空气流动，藉此以一初始风量令一冷却气流150流经盘管140。冷却气流150与盘管140进行热交换而被冷却降温，而后再吹入空调空间10内循环以吸收服务器机柜20所散发的热能，藉以冷却空调空间10。冷却气流150在空调空间10循环吸热后流回空调机柜100再次被盘管140冷却以进行下一次的循环。并且，控制单元112可微调冷却气流150的风量以及冰水流量，直到回风传感器120提取的回风温度达到稳定的一控制温度，藉此以维持空调空间10在衡温状态。
[0051]于本实施例中，由于服务器机柜20上有部分的服务器21被取出，使得服务器机柜20形成空缺22，故冷却气流150通过所述空缺22回风而在空调空间10内形成短循环。因此冷却气流150的循环范围有可能并未达到整个空调空间10，距离空调机柜100较远的服务器机柜20未受到冷却气流150冷却。故通过后述步骤c至步骤f判定空调空间10内是否存在短循环流场。
[0052]步骤b:待冷却气流150在空调空间10内稳定循环使空调空间10内达到控制温度，再通过控制单元112控制风扇130改变风扇130的转速藉以改变冷却气流150的风量而对内的流场提供一个呈坡形曲线的扰动变化。于本实施例中，控制单元112缓慢且连续地增加风扇130的转速以增加冷却气流150的风量。
[0053]步骤c:以回风传感器120自空调机柜100吸入的冷却气流150回风提取一回风温度并且将回风温度传输至计算单元111。
[0054]步骤d:以计算单元111比对回风温度的变化率及冷却气流150的风量变化率。
[0055]步骤e:参阅图3及图5，若空调空间10内存在有短循环流场，当冷却气流150的风量增加其所流经的范围也增大，故冷却气流150更进一步流经距离空调机柜100较远的服务器机柜20而带走更多的热能，故冷却气流150的回风温度上升。当计算单元111比对得到回风温度的变化率与冷却气流150的风量变化率呈同趋势变化(即冷却气流150的风量增加，回风温度上升)，则计算单元111判定空调空间10内具有一短循环流场。并且计算单元111依据其判定结果选择执行后述的步骤f或者是步骤g。
[0056]步骤f:计算单元111将判定结果传送至控制单元112，若空调空间10内具有短循环流场，则控制单元112控制风扇130将冷却气流150的风量调整高于初始风量以使冷却气流150的循环范围涵盖整个空调空间10。
[0057]步骤g:参阅图3及图6，计算单元111将判定结果传送至控制单元112，若回风温度的变化率与冷却气流150的风量变化率呈反趋势变化(即冷却气流150的风量增加，回风温度下降)，即表示冷却气流150的循环范围涵盖整个空调空间10，所以冷却气流150的风量增加未造成其循环范围增大，在相同的循环范围内增加冷却气流150的流量会使得回风温度下降，故控制单元112控制风扇130将冷却气流150的风量调整为初始风量。
[0058]参阅图1，本发明的第二实施例提供一种空气流场控制方法及装置，用于一空调空间10的衡温控制，空调空间10内设置有多个服务器机柜20，各服务器机柜20设置有服务器21，服务器21运作而在空调空间10内散发热能。于本实施例中，本发明的空气流场控制方法包含步骤如下:
[0059]步骤a:参阅图1至图3，首先提供一空气流场控制装置，其包含一空调机柜100及一冰水主机200，其中空调机柜100位于空调空间10内，冰水主机200则位于空调空间10夕卜，空调机柜100包含有一处理模块110、一回风传感器120、一风扇130以及一盘管140。处理模块110包含有一计算单元111及一控制单元112，计算单元111电性连接回风传感器120，控制单元112较佳地电性连接风扇130，藉以控制风扇130的转速。回风传感器120用以自风扇130吸入的空气提取一回风温度并回传至计算单元111。盘管140与冰水主机200之间通过一冰水管路300相连通,藉此,冰水主机200能够通过冰水管路300对盘管140供应冰水。冰水管路300上较佳地设置有一节流阀310，通过节流阀310以调整冰水的流量，节流阀310较佳地电性连接控制单元112，藉此控制单元112能够控制节流阀310以调整冰水的流量。
[0060]参阅图3及图4，冰水主机200通过冰水管路300对空调机柜100的盘管140供应冰水。空调机柜100的风扇130驱动空调空间10内的空气流动，藉此以一初始风量令一冷却气流150流经盘管140。冷却气流150与盘管140进行热交换而被冷却降温，而后再吹入空调空间10内循环以吸收服务器机柜20所散发的热能，藉以冷却空调空间10。冷却气流150在空调空间10循环吸热后流回空调机柜100再次被盘管140冷却以进行下一次的循环。并且，控制单元112可微调冷却气流150的风量以及冰水流量，直到回风传感器120提取的回风温度达到稳定的一控制温度，藉此以维持空调空间10在衡温状态。
[0061]于本实施例中，由于服务器机柜20上有部分的服务器21被取出，使得服务器机柜20形成空缺22，故冷却气流150通过所述空缺22回风而在空调空间10内形成短循环。因此冷却气流150的循环范围有可能并未达到整个空调空间10，距离空调机柜100较远的服务器机柜20未受到冷却气流150冷却。故通过后述步骤c至步骤f判定空调空间10内是否存在短循环流场。
[0062]步骤b:待冷却气流150在空调空间10内稳定循环使空调空间10内达到控制温度，再通过控制单元112控制风扇130改变风扇130的转速藉以改变冷却气流150的风量而对空调空间10内的流场提供一个呈坡形曲线的扰动变化。于本实施例中，控制单元112缓慢且连续地增加风扇130的转速以增加冷却气流150的风量。
[0063]步骤c:以回风传感器120自空调机柜100吸入的冷却气流150回风提取一回风温度并且将回风温度传输至计算单元111。
[0064]步骤d:以计算单元111比对回风温度的变化率及冷却气流150的风量变化率。
[0065]步骤e:参阅图3及图5，若空调空间10内存在有短循环流场，当冷却气流150的风量增加其所流经的范围也增大，故冷却气流150更进一步流经距离空调机柜100较远的服务器机柜20而带走更多的热能，故冷却气流150的回风温度上升。当计算单元111比对得到回风温度的变化率与冷却气流150的风量变化率呈同趋势变化(即冷却气流150的风量增加，回风温度上升)，则计算单元111判定空调空间10内具有一短循环流场。并且计算单元111依据其判定结果选择执行后述的步骤g或者是步骤h。
[0066]步骤g:参阅图3及图6，计算单元111将判定结果传送至控制单元112，若回风温度的变化率与冷却气流150的风量变化率呈反趋势变化(即冷却气流150的风量增加，回风温度下降)，即表示冷却气流150的循环范围涵盖整个空调空间10，所以冷却气流150的风量增加未造成其循环范围增大，在相同的循环范围内增加冷却气流150的流量会使得回风温度下降，故控制单元112控制风扇130将冷却气流150的风量调整为初始风量。
[0067]步骤h:参阅图3及图5，计算单元111将判定结果传送至控制单元112，若空调空间10内具有短循环流场，则处理模块110发出一警告信号，以告知维护员手动调节增加冷却气流150的风量，直到冷却气流150再次稳定循环且回风温度维持在控制温度。本发明不限定警告信号的形式，例如处理模块110可以包含一喇叭以发出声音信号形式的警告信号，或者是处理模块110也可以包含一灯号以发出灯光信号形式的警告信号。
[0068]本发明的空气流场控制方法，其对空调空间10内的空气流场提供扰动，并且依据空气流场的风速及温度变化判定空调空间10内是否存在短循环流场，因此可以在不更动现有硬件设备的前提下，以系统控制的方式达成短循环流场的判定。以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的权利要求范围，其他运用本发明的精神的等效变化，均应属本发明的权利要求范围。
【权利要求】
1.一种空气流场控制方法，用于一空调空间，该空气流场控制方法包含步骤: ￡1.以一初始风量对该空调空间提供一冷却气流； 匕连续变化地改变该冷却气流的风量； 0.自回流的该冷却气流提取一回风温度； (1.比对该回风温度的变化率及该冷却气流的风量变化率 '及 6.若该回风温度的变化率与该冷却气流的风量变化率呈同趋势变化，则判定该空调空间内具有一短循环流场且该冷却气流的循环范围仅涵盖空调空间的一部分。
2.如权利要求1所述的空气流场控制方法，还包含步骤？:接续步骤6，当该回风温度的变化率与该冷却气流的风量变化率呈反趋势变化，将该冷却气流的风量调整为该初始风量。
3.如权利要求1所述的空气流场控制方法，还包含步骤8:接续步骤6，当该空调空间内具有该短循环流场，则将该冷却气流的风量调整为高于该初始风量。
4.如权利要求1所述的空气流场控制方法，其中于步骤6中该冷却气流通过一风扇驱动流动。
5.如权利要求4所述的空气流场控制方法，其中该风扇电性连接一处理模块，于步骤0中通过该处理模块控制该风扇以调整改变该冷却气流的风量。
6.如权利要求5所述的空气流场控制方法，还包含步骤卜:接续步骤6，当该空调空间内具有该短循环流场，则该处理模块发出一警告信号。
7.如权利要求6所述的空气流场控制方法，其中该警告信号为声音信号或灯光信号。
8.—种空气流场控制方法，用于一空调空间，该空气流场控制方法包含: ￡1.以一初始风量对该空调空间提供一冷却气流； 匕缓慢且连续变化地改变该冷却气流的风量，该冷却气流的风量变化曲线呈坡形； 0.自回流的该冷却气流提取一回风温度； (1.比对该回风温度的变化率及该冷却气流的风量变化率 '及 6.若该回风温度的变化率与该冷却气流的风量变化率呈同趋势变化，则判定该空调空间内具有一短循环流场且该冷却气流的循环范围仅涵盖空调空间的一部分。
9.如权利要求8所述的空气流场控制方法，还包含步骤？:接续步骤6，当该回风温度的变化率与该冷却气流的风量变化率呈反趋势变化，将该冷却气流的风量调整为该初始风量。
10.如权利要求8所述的空气流场控制方法，还包含步骤8:接续步骤6，当该空调空间内具有该短循环流场，则将该冷却气流的风量调整为高于该初始风量。
11.如权利要求8所述的空气流场控制方法，其中于步骤6中该冷却气流通过一风扇驱动流动。
12.如权利要求11所述的空气流场控制方法，其中该风扇电性连接一处理模块，于步骤0中通过该处理模块控制该风扇以调整改变该冷却气流的风量。
13.如权利要求12所述的空气流场控制方法，还包含步骤11:接续步骤6，当该空调空间内具有该短循环流场，则该处理模块发出一警告信号。
14.一种空气流场控制装置，包含: 一空调机柜，包含一盘管、一风扇及一处理模块，该风扇对应该盘管配置以提供一冷却气流流经该盘管，该处理模块电性连接该风扇以控制该风扇的风量；及 一冰水主机，连接该盘管以对该盘管供应冰水而冷却该冷却气流； 其中该处理模块用以控制该风扇缓慢且连续变化地改变该冷却气流的风量，再依据该冷却气流的一回风温度控制该风扇调整提供该冷却气流的风量。
15.如权利要求14所述的空气流场控制装置，其中该处理模块包含一控制单元，该控制单元电性连接该风扇以控制该风扇。
16.如权利要求15所述的空气流场控制装置，其中该空调机柜，包含一温度传感器，用以提取该回风温度，该温度传感器电性连接该处理模块以将该回风温度传输至该处理模块。
17.如权利要求16所述的空气流场控制装置，其中该处理模块包含一计算单元，该计算单元电性连接该温度传感器及该控制单元，该计算单元用以比对该回风温度的变化率及该冷却气流的风量变化率。
【文档编号】F24F11/00GK104344500SQ201310347374
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】梁仁德 申请人:台达电子工业股份有限公司