电子设备的冷却方法以及冷却系统的制作方法

专利名称：电子设备的冷却方法以及冷却系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子设备的冷却方法以及冷却系统，尤其涉及用于通过使制冷剂在蒸 发器和冷却塔(或冷凝器)之间自然循环，将配设在服务器室的电脑、服务器等电子设备局 部冷却的电子设备的冷却方法以及冷却系统。
背景技术：
在服务器室，以集约的状态设置着多个电脑、服务器等电子设备。电子设备一般以 机架方式，即，以将按照功能单位分割并收纳电子设备的机架(框体)层装在机柜的方式设 置，多个机柜被排列配置在服务器室的地上。这些电子设备为了进行正常的动作，需要一定的温度环境，若成为高温状态，则存 在引起系统停止等故障的可能性。因此，利用空调机将服务器室管理在一定的温度环境。但 是，近年来，随着电子设备的处理速度、处理能力的急剧上升，来自电子设备的发热量不断 上升，空调机的运转成本也大幅增加。由于这样的背景，提出了用于有效地冷却电子设备的各种技术。例如，专利文献1 中提出了形成通过电子设备的闭环流，由热交换器冷却该闭环流，据此，来局部冷却电子设 备的方法。另外，虽然也进行了通过使用了组合空调机(〃 ,* 一 ^空調機)的地上吹出空 气调节来冷却服务器室的方法，但是，因为是为了抑制来自电子设备的排热造成的局部温 度上升，而对服务器室内整体进行空气调节，所以，存在冷却效率差的问题。因此，空调动力 中热输送所需的送风动力所占的比例大。因此，就节能对策而言重要的是怎样降低热输送 动力的手法。因此，提出如专利文件2以及3所示那样的使用制冷剂的自然循环方式的冷却系 统。专利文献2中，提出了以各蒸发器能够对应个别的热负荷的方式在每个蒸发器设置流 量调整阀，对向蒸发器供给的制冷剂液体的供给量进行阀控制，通过个别调整蒸发器的能 力，来谋求节能的方案。这样，通过对向蒸发器供给的制冷剂液体的供给量进行阀控制，能 够用蒸发器恰当地冷却来自服务器的高温的排热空气，并向服务器室放出。据此，服务器室 被控制在设定温度条件。另外，在专利文献3的冷却系统中，通过将蒸发器和比该蒸发器位置高的冷凝器 用气体配管以及液体配管连接来构成。于是，由蒸发器汽化的制冷剂气体经气体配管被送 到冷凝器，由冷凝器液化的制冷剂液体经液体配管被送到蒸发器，据此，制冷剂自然循环， 能够通过蒸发器得到冷却作用。通过将这样的制冷剂自然循环型的冷却系统应用到服务器 的局部冷却，能够期待削减前面阐述的运转成本。这种情况下，作为冷凝器，在建筑物的屋 顶上设置冷却塔，由该冷却塔利用外气冷却制冷剂，据此，能够大幅削减运转成本。另外，有作为冷凝器使用了冷却塔型的冷凝器的专利文献4，其中记载了使用氨制 冷剂，形成压缩机、作为冷凝器的蒸发式冷凝器、膨胀阀、蒸发器等的冷冻循环系统的氨冷 却单元。而且，蒸发式冷凝器利用外气和洒水，冷凝制冷剂气体，使之成为制冷剂液体。
在先技术文献专利文献专利文献1 日本特表2006-507676号公报专利文献2 日本特开平1-121641号公报专利文献3 日本特开2007-127315号公报专利文献4 日本专利3990161号公报但是，在制冷剂自然循环方式的冷却系统中，存在下述应解决的课题。(1)在制冷剂自然循环型的冷却系统中，在对向蒸发器流动的制冷剂流量进行阀 控制的情况下，阀控制是通过使制冷剂流动的配管的配管阻力变化来调整制冷剂流量的机 理。因此，在配管阻力较大地左右冷却系统的运转状态的制冷剂自然循环方式中，存在由于 阀控制导致蒸发温度变动的问题。例如，存在由于阀控制，蒸发器内部的蒸发压力降低，导 致蒸发温度的降低达到必要以上，产生蒸发器出口温度大幅降低的情况。存在因该蒸发器 出口温度大幅降低，在蒸发器表面产生结露的可能性。若在蒸发器表面产生结露，则结露水 对电子设备造成不良影响，不仅可靠性降低，还存在产生用于防止结露的能量损失的问题。再有，在使制冷剂在蒸发器和冷却塔(或冷凝器)之间自然循环的情况下，恰当地 维持低压力侧的制冷剂冷凝侧(冷却塔或冷凝器侧)和高压力侧的制冷剂蒸发侧(蒸发器 侧)的压力差，在使自然循环稳定的方面是重要的，冷凝压力以及蒸发压力与冷凝温度以 及蒸发温度联动。因此，因为若蒸发温度变动，则蒸发压力也变动，所以，产生了制冷剂的自 然循环变得不稳定的问题。(2)另外，专利文献4的蒸发式冷凝器中，若外气温度降低，则由热交换盘管使制 冷剂气体冷凝的冷凝压力降低。因此，因为制冷剂液体滞留在蒸发式冷凝器内部的热交换 盘管，向蒸发器供给的制冷剂量降低，所以，存在蒸发器的冷却能力降低的问题。尤其是，在 使制冷剂在蒸发器和冷凝器之间自然循环的情况下，由于制冷剂液体滞留在蒸发式冷凝器 的热交换盘管内，液体配管内的成为自然循环的驱动力的液柱降低，因此，不向蒸发器供给 制冷剂液体，蒸发器的冷却能力降低。因此，在外气温度降低的冬天，有控制蒸发式冷凝器的热量的必要，考虑了减少由 送风机进行的外气的获取风量的方法。但是，在外气温度降低了的情况下，即使减少风量， 也是与热交换盘管接触的外气温度低的状态，因此，产生冷凝压力的降低。另外，虽然也考 虑了减少从洒水机向热交换盘管洒水的洒水量的情况，但是，在外气温度低的情况下，对热 量控制基本没有效果。本发明是借鉴这样的情况而做出的发明，其目的在于，提供一种即使对制冷剂自 然循环方式的冷却系统中的蒸发器的制冷剂流量进行阀控制，也能够将制冷剂的自然循环 维持为稳定，且能够防止蒸发器表面产生结露的电子设备的冷却方法以及冷却系统。本发明是借鉴这样的情况而做出的发明，其目的在于，提供一种在将冷却塔作为 冷凝器，使制冷剂在冷凝器和蒸发器之间循环，尤其是自然循环的情况下，在外气温度低的 冬天，因为能够通过冷却塔的简单的构造改进，使冷凝压力不会降低必要以上，所以，能够 防止蒸发器的冷却能力的降低的冷却系统。

发明内容
为了实现上述目的，第一发明提供一种电子设备的冷却方法，所述电子设备的冷 却方法在使制冷剂通过与来自电子设备的排热空气的热交换而汽化并冷却该排热空气的 蒸发器和配置在比上述蒸发器高的部位且使上述被汽化的制冷剂液化的冷却塔或冷凝器 之间，使上述制冷剂自然循环，同时，以由上述蒸发器热交换并冷却后的空气温度成为适合 上述电子设备的动作环境的温度的方式，对向上述蒸发器供给的制冷剂液体的流量进行阀 控制，其特征在于，即使对向上述蒸发器供给的制冷剂液体的流量进行阀控制，也使上述冷 却塔或冷凝器中的制冷剂气体的冷凝温度或冷凝压力不变动。根据第一发明，即使对向蒸发器供给的制冷剂液体的流量进行阀控制，也使作为 冷却系统的低压力侧的冷却塔或冷凝器中的制冷剂气体的冷凝温度或冷凝压力不变动。像 这样，通过进行蒸发器侧的阀控制的同时，以冷却塔侧或冷凝器侧的冷凝温度或冷凝压力 不变动的方式进行控制，抑制了蒸发器侧的蒸发压力的变动。据此，能够将制冷剂的自然循 环维持为稳定，并且能够防止蒸发器表面产生结露。制冷剂自然循环方式中的蒸发器内部的蒸发压力由冷凝器的冷凝压力和蒸发器 与冷凝器的高低差决定。即，蒸发器内部压力=冷凝压力+水头压差。据此，蒸发器内部压 力在水头压差为一定时，因冷凝压力的变动而变动。因此，通过即使对向蒸发器供给的制冷 剂液体的流量进行阀控制，也使作为冷却系统的低压力侧的冷却塔或冷凝器中的制冷剂气 体的冷凝压力不变动，能够将制冷剂的自然循环维持为稳定。另外，因为冷凝温度与冷凝压 力联动，所以，通过使冷凝温度不变动，能够将制冷剂的自然循环维持为稳定。另外，因为蒸发器与冷凝器相比配置在下方，所以，蒸发器内部压力必然是比冷凝 压力高的值。据此，若将冷凝器内部压力从室内的露点温度设定到制冷剂饱和温度，则蒸发 器的蒸发温度必然在室内空气的露点温度以上。因此，能够防止蒸发器表面产生结露。为了实现上述目的，第二发明提供一种电子设备的冷却系统，所述电子设备的冷 却系统在使制冷剂通过与来自电子设备的排热空气的热交换而汽化并冷却该排热空气的 蒸发器和配置在比上述蒸发器高的部位且使上述被汽化的制冷剂液化的冷却塔之间，使上 述制冷剂自然循环，同时，以由上述蒸发器热交换并冷却后的空气温度成为适合上述电子 设备的动作环境的温度的方式，对向上述蒸发器供给的制冷剂液体的流量进行阀控制，其 特征在于，上述冷却塔具备形成有外气的获取口和排气口的冷却塔主体、设置在上述冷却 塔主体内，入口与从上述蒸发器返回的制冷剂气体流动的气体配管连接，出口与向上述蒸 发器供给的制冷剂液体流动的液体配管连接的热交换盘管、向上述热交换盘管洒水的洒水 机、从上述获取口获取外气，向上述热交换盘管送风，并从上述排气口排气的送风机、调整 上述送风机的送风量的送风量调整构件、测定上述热交换盘管出口的制冷剂液体温度的制 冷剂液体温度传感器、根据上述制冷剂液体温度传感器的测定温度，控制上述送风量调整 构件的控制器；上述控制器通过上述送风量调整构件，以上述制冷剂液体温度传感器的测 定温度不与以上述蒸发器侧的阀控制为起因的上述蒸发器的蒸发温度变动联动地变动，而 是维持在规定温度的方式，控制上述送风机的送风量。第二发明是表示即使对向蒸发器供给的制冷剂液体的流量进行阀控制，也使冷却 塔或冷凝器的制冷剂气体的冷凝温度不变动用的具体的装置结构。根据第二发明，即使由于对向蒸发器供给的制冷剂液体的供给量进行阀控制，蒸发器的蒸发温度变动，控制器也通过控制对作为冷却系统的低压力侧的冷却塔中的热交 换盘管进行冷却的送风机的送风量，来使冷却塔的热交换盘管出口的制冷剂液体温度不变 动，而是维持在规定温度。据此，即使对制冷剂自然循环方式的冷却系统中的蒸发器的制冷剂流量进行阀控 制，也能够将制冷剂的自然循环维持为稳定，并且能够防止蒸发器表面产生结露。第三发明是在第二发明中，其特征在于，将上述制冷剂液体温度传感器替换为制 冷剂液体压力传感器，并且上述控制器通过上述送风量调整构件，以上述制冷剂液体压力 传感器的测定压力不与以上述蒸发器侧的阀控制为起因的上述蒸发器的蒸发温度变动联 动地变动，而是维持在规定压力的方式，控制上述送风机的送风量。第三发明以替代热交换盘管出口的制冷剂液体温度，使热交换盘管出口的冷凝压 力成为规定压力的方式进行控制。为了实现上述目的，第四发明提供一种电子设备的冷却系统，所述电子设备的冷 却系统在使制冷剂通过与来自电子设备的排热空气的热交换而汽化并冷却该排热空气的 蒸发器和配置在比上述蒸发器高的部位且使上述被汽化的制冷剂液化的冷却塔之间，使上 述制冷剂自然循环，同时，以由上述蒸发器热交换并冷却后的空气温度成为适合上述电子 设备的动作环境的温度的方式，对向上述蒸发器供给的制冷剂液体的流量进行阀控制，其 特征在于，上述冷却塔具备形成有外气的获取口和排气口的冷却塔主体、设置在上述冷 却塔主体内，入口与从上述蒸发器返回的制冷剂气体流动的气体配管连接，出口与向上述 蒸发器供给的制冷剂液体流动的液体配管连接的热交换盘管、向上述热交换盘管洒水的洒 水机、从上述获取口获取外气，向上述热交换盘管送风，并从上述排气口排气的送风机、测 定上述热交换盘管出口的制冷剂液体温度的制冷剂液体温度传感器、使从上述排气口排气 的排气外气的一部分返回到上述获取口附近，与来自上述获取口的获取外气混合的循环管 道、对在上述循环管道流动的排气外气的风量进行调节的循环风量调节构件、根据上述制 冷剂液体温度传感器的测定温度，控制上述循环风量调整构件的控制器；上述控制器通过 上述循环风量调整构件，以上述制冷剂液体温度传感器的测定温度不与以上述蒸发器侧的 阀控制为起因的上述蒸发器的蒸发温度变动联动地变动，而是维持在规定温度的方式，控 制在上述循环管道流动的排气外气的循环风量。第四发明是表示即使对向蒸发器供给的制冷剂液体的流量进行阀控制，也使冷却 塔的制冷剂气体的冷凝温度不变动用的具体的装置结构的其它方式。根据第四发明，即使由于对向蒸发器供给的制冷剂液体的供给量进行阀控制，蒸 发器的蒸发温度变动，控制器也通过控制在循环管道循环的排出外气的循环风量，来使冷 却塔的热交换盘管出口的制冷剂液体温度不与上述变动联动地变动，而是维持在规定温 度。即，通过设置循环管道，使温度因热交换盘管的热交换而上升的排出外气的一部分返回 冷却塔主体的获取口附近，与从获取口获取的获取外气混合。据此，向热交换盘管送风的送 风温度改变。另外，通过调整循环管道的循环风量，能够调整送风温度。据此，能够将作为 冷却系统的低压力侧的冷却塔的冷凝温度恒定地维持在规定温度。因此，即使对制冷剂自然循环方式的冷却系统中的蒸发器的制冷剂流量进行阀控 制，也能够将制冷剂的自然循环维持为稳定，并且能够防止蒸发器表面产生结露。第五发明是在第四发明中，其特征在于，将上述制冷剂液体温度传感器替换为制冷剂液体压力传感器，并且上述控制器通过上述循环风量调整构件，以上述制冷剂液体压 力传感器的测定压力不与以上述蒸发器侧的阀控制为起因的上述蒸发器的蒸发温度变动联 动地变动，而是维持在规定压力的方式，控制在上述循环管道流动的排气外气的循环风量。第五发明以替代热交换盘管出口的制冷剂液体温度，使热交换盘管出口的冷凝压 力成为规定压力的方式进行控制。为了实现上述目的，第六发明提供一种电子设备的冷却系统，所述电子设备的冷 却系统在使制冷剂通过与来自电子设备的排热空气的热交换而汽化并冷却该排热空气的 蒸发器和配置在比上述蒸发器高的部位且使上述被汽化的制冷剂液化的冷水型冷凝器之 间，使上述制冷剂自然循环，同时，以由上述蒸发器热交换并冷却后的空气温度成为适合上 述电子设备的动作环境的温度的方式，对向上述蒸发器供给的制冷剂液体的流量进行阀控 制，其特征在于，上述冷水型冷凝器是入口与从上述蒸发器返回的制冷剂气体流动的气体 配管连接，出口与向上述蒸发器供给的制冷剂液体流动的液体配管连接，且得到用于通过 经冷水供给配管向上述冷水型冷凝器供给的冷水，将上述制冷剂气体冷凝为上述制冷剂液 体的冷热的冷凝器，具备设置在上述冷水供给配管，对向上述冷水型冷凝器供给的冷水流 量进行调整的冷水量调整构件、测定上述冷水型冷凝器出口的制冷剂液体温度的制冷剂液 体温度传感器、根据上述制冷剂液体温度传感器的测定温度，控制上述冷水量调整构件的 控制器；上述控制器通过上述冷水量调整构件，以上述制冷剂液体温度传感器的测定温度 不与以上述蒸发器侧的阀控制为起因的上述蒸发器的蒸发温度变动联动地变动，而是维持 在规定温度的方式，控制向上述冷水型冷凝器供给的冷水流量。第六发明是表示即使对向蒸发器供给的制冷剂液体的流量进行阀控制，也使冷水 型冷凝器的制冷剂气体的冷凝温度不变动用的具体的装置结构的另外的方式。根据第六发明，即使由于对向蒸发器供给的制冷剂液体的供给量进行阀控制，蒸 发器的蒸发温度变动，控制器也通过控制向作为冷却系统的低压力侧的冷水型冷凝器供给 冷水的冷水流量，来使冷水型冷凝器出口的制冷剂液体温度不与上述变动联动地变动。因此，即使对制冷剂自然循环方式的冷却系统中的蒸发器的制冷剂流量进行阀控 制，也能够将制冷剂的自然循环维持为稳定，并且能够防止蒸发器表面产生结露。第七发明是在第六发明中，其特征在于，将上述制冷剂液体温度传感器替换为制 冷剂液体压力传感器，并且上述控制器通过上述冷水量调整构件，以上述制冷剂液体压力 传感器的测定压力不与以上述蒸发器侧的阀控制为起因的上述蒸发器的蒸发温度变动联 动地变动，而是维持在规定压力的方式，控制向上述冷水供给流路的冷水流量。第七发明以替代冷水型冷凝器出口的制冷剂液体温度，使冷水型冷凝器出口的冷 凝压力成为规定压力的方式进行控制。为了实现上述目的，第八发明提供一种冷却系统，所述冷却系统使制冷剂在使制 冷剂汽化的蒸发器和使由该蒸发器汽化的制冷剂液化的冷凝器之间循环，并且，作为上述 冷凝器，使用了冷却塔，其特征在于，上述冷却塔具备形成有外气的获取口和排气口的冷 却塔主体、设置在上述冷却塔主体内，入口与从上述蒸发器返回的制冷剂气体流动的气体 配管连接，出口与向上述蒸发器供给的制冷剂液体流动的液体配管连接的热交换盘管、向 上述热交换盘管洒水的洒水机、从上述获取口获取外气，向上述热交换盘管送风，并从上述 排气口排气的送风机、使从上述排气口排气的排气外气的一部分返回到上述获取口附近，与来自上述获取口的获取外气混合的循环管道、对在上述循环管道流动的排气外气的循环 风量进行调整的循环风量调整构件、以由上述热交换盘管冷凝的制冷剂气体的冷凝压力成 为规定压力的方式，控制上述循环风量调整构件的控制机构。根据第八发明，使利用了外气和洒水的以往的冷却塔具备上述循环管道、循环风 量调整构件和控制机构。据此，从冷却塔主体的获取口获取的外气使被洒水到热交换盘管 的水蒸发，冷却在热交换盘管内流动的制冷剂，另一方面，本身温度上升，从排气口被排气。 使该温度上升了的排气外气的一部分通过循环管道循环到冷却塔主体的获取口附近，与获 取外气混合，据此，能够使向热交换盘管送风的送风外气的温度比从获取口获取的外气的 温度高。高到哪种程度可利用循环风量调整构件调整在循环管道流动的排气外气的循环风 量来进行控制。这样，在用于得到冷却系统中的制冷剂的稳定循环所必要的液体配管内的液柱的 冷凝压力设为了规定压力时，以冷凝压力成为规定压力的方式，用控制机构控制混合外气 的温度。据此，在外气温度低的冬天，因为能够通过冷却塔的简单的构造改进，使冷凝压力 不会降低必要以上，所以，能够防止蒸发器的冷却能力的降低。第九发明是在第八发明中，其特征在于，上述控制机构具备测定上述热交换盘管 入口的制冷剂气体的压力的制冷剂压力传感器、以上述制冷剂压力传感器的测定压力成为 上述规定压力的方式，对上述循环风量调整构件进行控制的控制器。第九发明是表示用于将冷凝压力控制在规定压力的控制机构的一个方式，由制冷 剂压力传感器直接测定热交换盘管入口的制冷剂气体，控制器以测定压力成为规定压力的 方式，控制循环风量调整构件。据此，能够将基于热交换盘管的制冷剂气体的冷凝压力控制在规定压力。第十发明是在第八发明中，其特征在于，上述控制机构具备测定由上述送风机向 上述热交换盘管送风的送风外气的温度的送风外气温度传感器、预先输入用于使由上述热 交换盘管冷凝的制冷剂气体的冷凝压力成为规定压力的送风外气的设定温度，以上述送风 外气温度传感器的测定温度成为上述设定温度的方式，对上述循环风量调整构件进行控制 的控制器。第十发明是表示用于将冷凝压力控制在规定压力的控制机构的其它方式，由送风 外气温度传感器测定送风外气的温度，预先输入了用于使热交换盘管入口的制冷剂气体的 压力成为规定压力的送风外气的设定温度的控制器以送风外气温度传感器的测定温度成 为设定温度的方式，控制循环风量调整构件。据此，能够将基于热交换盘管的制冷剂气体的冷凝压力控制在规定压力。第十一发明是在第八发明中，其特征在于，上述控制机构具备测定上述热交换盘 管出口的制冷剂液体的温度的制冷剂液体温度传感器、预先输入用于使上述热交换盘管入 口的制冷剂气体的压力成为规定压力的制冷剂液体的设定温度，以上述制冷剂液体温度传 感器的测定温度成为上述设定温度的方式，控制上述循环风量调整构件的控制器。第十一发明是表示用于将冷凝压力控制在规定压力的控制机构的另一方式，预先 输入用于利用制冷剂液体温度传感器，使热交换盘管出口的制冷剂液体成为规定压力的制 冷剂液体的设定温度的控制器以制冷剂液体温度传感器的测定温度成为设定温度的方式， 对循环风量调整构件进行控制。
据此，能够将基于热交换盘管的制冷剂气体的冷凝压力控制在规定压力。发明效果如上述说明，根据本发明的电子设备的冷却方法以及冷却系统，即使对制冷剂自 然循环方式的冷却系统中的蒸发器的制冷剂流量进行阀控制，也能够将制冷剂的自然循环 维持为稳定，且能够防止蒸发器表面产生结露。另外，根据本发明的冷却系统，在将冷却塔作为冷凝器，使制冷剂在冷凝器和蒸发 器之间循环，尤其是自然循环的情况下，在外气温度低的冬天，能够通过冷却塔的简单的构 造改进，使冷凝压力不会降低必要以上。据此，能够防止蒸发器的冷却能力的降低。


图1是说明本发明的电气设备的冷却系统的第一实施方式的整体结构的概念图。图2是说明本发明的电气设备的冷却系统的第二实施方式的整体结构的概念图。图3是说明循环管道型冷却塔的构造的说明图。图4是说明本发明的电气设备的冷却系统的第三实施方式的整体结构的概念图。图5是说明本发明的冷却系统的整体结构的概念图。图6是说明冷却塔的构造以及控制机构的一个方式的说明图。图7是说明控制机构的其它方式的说明图。
具体实施例方式下面，根据附图，详细说明本发明的电子设备的冷却方法以及冷却系统的优选实 施方式。[1]实施方式A在实施方式A中，对即使对制冷剂自然循环方式的冷却系统中的蒸发器的制冷剂 流量进行阀控制，也能够将制冷剂的自然循环维持为稳定，且能够防止蒸发器表面产生结 露的电子设备的冷却方法以及冷却系统进行说明。另外，作为电子设备，以配置在服务器室 的服务器为例进行说明。(第一实施方式)图1是表示电子设备的冷却系统10的第一实施方式的整体结构的概念图。该图所示的冷却系统10是对设置在上下两层的服务器室12X、12Y上的服务器14 的附近进行局部冷却的系统。另外，在下面的说明中，标注的符号X是与下层楼的冷却系统 相关的部件，Y是与上层楼的冷却系统相关的部件。另外，在图1中，在各服务器室12X、12Y 上图示了一台服务器14，实际上配置有多台服务器14。再有，服务器14通常由服务器机架 (未图示出)层装收纳，据此，被设置在服务器室12X、12Y内。服务器14具备空气的吸引口 14A以及排气口 14B，并且在内部具备风扇14C，通过 驱动该风扇14C，从吸引口 14A吸引空气，从排气口 14B将带有服务器14的排热的排热空气 排气。据此，能够冷却服务器14。另一方面，若将排热空气原样向服务器室12X、12Y排气， 则服务器室12X、12Y的室温上升，吸入到服务器14的空气温度升高。因此，有必要将排热 空气用蒸发器20X、20Y冷却后向服务器室12X、12Y排气。在各服务器室12Χ、12Υ的地板13之下，形成地下腔18Χ、18Υ，经形成于地板13的多个吹出口(未图示出)，地下腔18X、18Y和服务器室12X、12Y连通。而且，也可以在地下 腔18X、18Y追加供气由组合空调机等(未图示出)冷却的调节空气，将该调节空气从吹出 口向服务器室12X、12Y吹出的结构。这种情况下，吹出口形成在服务器14的吸引口 14A的 附近，通过由服务器14吸引该调节空气，能够有效地冷却服务器14。再有，服务器14由冷却系统10局部冷却。冷却系统10构成主要包括有蒸发器20X、20Y、作为冷凝器的冷却塔22、制冷剂液 体流动的液体配管24、制冷剂气体流动的气体配管沈的制冷剂的自然循环的循环系统。蒸发器20Χ、20Υ分别被设置在服务器排气口 14Β的附近，在蒸发器20Χ、20Υ的内 部设置未图示出的盘管。从服务器排气口 14Β排出的排热空气在该盘管的外侧流动，制冷 剂液体在盘管的内侧流动并被热交换。其结果为，因为盘管内的制冷剂液体从排热空气夺 取汽化热并蒸发，所以，向服务器室12Χ、12Υ排气的排气空气被冷却。据此，能够与从吹出 口向服务器室12Χ、12Υ吹出的调节空气相辅相成，将服务器室12Χ、12Υ的温度环境设定为 用于服务器14正常动作的必要的温度环境。冷却塔22是使由蒸发器20Χ、20Υ汽化的制冷剂气体冷却并冷凝的装置，被设置在 比蒸发器20Χ、20Υ高的位置，例如服务器室12的建筑物的屋顶上等。蒸发器20Χ、20Υ和冷却塔22由液体配管24(包括分支管MXJ4Y)和气体配管 26 (包括分支管连接。气体配管沈的上端与冷却塔22内的热交换盘管观的入 口连接，气体配管26的下端被分支为分支管^5XJ6Y，该分支管^5X、26Y与蒸发器20Χ、20Υ 的盘管(未图示出)的一端连接。另一方面，液体配管M的上端与冷却塔22内的热交换 盘管观的出口连接，液体配管M的下端被分支为分支管MXJ4Y，该分支管ΜΧ、24Υ与蒸 发器20Χ、20Υ的盘管(未图示出)的另一端连接。因此，由蒸发器20Χ、20Υ汽化的制冷剂 气体在气体配管26上升，被自然地送向冷却塔22，在由该冷却塔22液化后，液化的制冷剂 在液体配管M流下，被自然地送向蒸发器20Χ、20Υ。据此，进行制冷剂的自然循环。作为循环的制冷剂，可以使用氟利昂、或者作为替代氟利昂的HFC(含氢碳氟化 物)等。另外，若在比大气压低的压力下使用，也可以使用水。然后，通过控制向蒸发器20Χ、20Υ供给的制冷剂液体的供给量，冷却由蒸发器 20Χ、20Υ冷却了从服务器14排气的高温空气后的空气温度(从服务器14经蒸发器20Χ、20Υ 向服务器室12Χ、12Υ排气的排气空气的温度)，将服务器室12Χ、12Υ维持在适合服务器14 的温度环境。即，在从各蒸发器20Χ、20Υ向服务器室12Χ、12Υ排气的排气空气21的出口附 近，设置温度传感器23Χ、23Υ，并且在液体配管M的分支管MX J4Y，设置调整制冷剂液体 的流量的流量调整阀25Χ、25Υ。而且，由温度传感器23Χ、23Υ测定的测定温度被输入控制器 17，控制器17分别根据测定温度，个别地控制流量调整阀25Χ、25Υ的开度。据此，能够相对 于上层楼和下层楼的高度不同的蒸发器20Χ、20Υ，供给用于使排气空气温度相同的恰当的 制冷剂流量。其结果为，能够将从服务器14经蒸发器20Χ、20Υ向服务器室12Χ、12Υ排气的 排气温度调整到适合服务器14的运转的温度环境。接着，说明冷却塔22。如图1所示，冷却塔22将冷却塔主体(壳体)30配设成卧式，在冷却塔主体30的 一端侧形成获取外气的获取口 30Α，在另一端侧形成外气的排气口 30Β。在冷却塔主体30 内设置热交换盘管观，热交换盘管观的入口与从蒸发器20Χ、20Υ返回的制冷剂气体流动的气体配管沈连接，热交换盘管观的出口与向蒸发器20X、20Y供给的制冷剂液体流动的液 体配管M连接。另外，在热交换盘管观的获取口 30Α侧设置洒水机34，并在比洒水机34更靠获取 口 30Α侧设置送风风扇36。这样，由送风风扇36将从冷却塔主体30的获取口 30Α获取的 获取外气X向热交换盘管观送风，并从洒水机34向热交换盘管观洒水。据此，在热交换 盘管观流动的制冷剂气体被外气、洒水冷却并冷凝，液化成制冷剂液体。另一方面，获取到 冷却塔主体30内的获取外气X从在热交换盘管观流动的制冷剂气体夺取热，温度上升，从 排气口 30Β作为排气外气Y被排出。另外，在冷却塔22设置着用于将热交换盘管观出口的制冷剂液体的温度恒定地 维持在规定值的控制机构42。控制机构42由测定热交换盘管观出口的制冷剂液体的温度的制冷剂液体温度传 感器44、通过改变送风风扇36的转速，对从送风风扇36向热交换盘管28送风的送风量进 行调整的送风量调整构件36Α、根据制冷剂液体温度传感器44的测定温度，控制送风量调 整构件36Α的控制器46构成。另外，控制器46也可以兼用控制器17，也可以像图1那样， 另行设置用于冷却塔22的控制器46。在本实施方式中，对另行设置的情况进行说明。接着，说明上述那样构成的电子设备的冷却系统10的作用。在蒸发器20Χ、20Υ，制冷剂液体汽化，据此，对来自服务器14的高温的排热空气进 行冷却。另一方面，在冷却塔22，通过冷却来自蒸发器20Χ、20Υ的制冷剂气体，使之冷凝来 液化，液化的制冷剂液体因重力流下到蒸发器20Χ、20Υ。据此，形成制冷剂的自然循环。然 后，控制器17监视由温度传感器23Χ、23Υ测定的空气温度，S卩，由蒸发器20Χ、20Υ将来自服 务器14的排热空气冷却后的空气温度，以空气温度成为适合服务器14的动作环境的温度 的方式，控制流量调整阀25Χ、25Υ，调整在液体配管流动的制冷剂气体的流量。通过该阀控 制，由蒸发器20Χ、20Υ冷却后的空气温度被恰当地控制。但是，由于阀控制是调整液体配管的阻力的操作，所以，蒸发器20Χ、20Υ内部的蒸 发压力变动。由于该蒸发压力的变动，制冷剂的自然循环变得不稳定，并且导致蒸发温度必 要以上地降低，存在产生蒸发器20Χ、20Υ出口的制冷剂气体温度的大幅降低的问题。另外， 伴随着蒸发温度的降低，在蒸发器20Χ、20Υ的表面产生结露，担心对作为精密设备的服务 器14造成不良影响。因此，在本发明中，即使由流量调整阀25Χ、25Υ，对向蒸发器20Χ、20Υ供给的制冷 剂液体的流量进行阀控制，也使冷却塔22的制冷剂气体的冷凝温度不变动。即，控制器46监视由热交换盘管观出口的制冷剂液体温度传感器44测定的冷凝 温度是否相对于规定温度变动。这里，规定温度例如可以设为为了制冷剂稳定地自然循环 所必要的冷凝温度。而且，在测定温度相对于规定温度变动的情况下，控制器46控制冷却塔22的送风 量调整构件36Α，改变送风风扇36的转速，以制冷剂液体温度传感器44的测定温度成为规 定温度的方式，调整对热交换盘管观进行冷却的送风量。这样，通过在进行蒸发器20Χ、20Υ侧的阀控制的同时，以冷却塔22侧的冷凝温度 不变动的方式进行控制，抑制蒸发器20Χ、20Υ侧的蒸发压力的变动。即，通过消除冷却塔22 侧的温度变动，能够将制冷剂的自然循环时的高压力侧的压力维持为稳定，能够使制冷剂的自然循环稳定。据此，即使对制冷剂自然循环方式的冷却系统中的蒸发器20X、20Y的制冷剂流量 进行阀控制，也能够将制冷剂的自然循环维持为稳定，并能够防止蒸发器表面产生结露。另外，制冷剂液体温度传感器44的测定温度相对于规定温度变动了多少度后，控 制器46进行控制驱动，可恰当地设定，例如，优选使变动温度在设定温度士 1°C以内。下面 所示的本发明的方式中也同样。(第二实施方式)图2是表示电子设备的冷却系统10的第二实施方式的整体结构的概念图，是作为 将制冷剂气体冷凝的装置，设置了循环管道型冷却塔的情况。另外，对与第一实施方式共通的部分标注相同的符号，并省略说明。如图2以及图3所示，在冷却塔主体30的获取口 30A侧的侧面开口有连结孔30C， 且排气口 30B的一部分和连结孔30C由循环管道38连结。据此，因为从排气口 30B排气的 温度上升了的排气外气Y的一部分通过循环管道38循环到获取口 30A附近，所以，排气外 气Y和获取外气X混合。其结果为，由送风风扇36向热交换盘管观送风的送风外气Z的 外气温度上升。这种情况下，优选从蒸发器20X、20Y向冷却塔22返回的气体配管沈贯通循环管 道38的侧壁，在循环管道38内通过并与热交换盘管观的入口连结。据此，因为气体配管 26的一部分被收纳在循环管道38内，所以，能够有效地在在循环管道38流动的排气外气Y 和在气体配管沈流动的制冷剂气体之间进行热交换。因此，因为排气外气Y能够从热交换 盘管观大量夺取热量，所以，能够将温度比从排气口 30Β排气的排气外气Y高的排气外气 Y混合到获取外气X。另外，在循环管道38的中途设置风门装置40 (循环风量调整构件)，通过调节(也 包括开度为0)风门装置40的开度，调整与获取外气X混合的排气外气Y的混合量(也包 括混合量为0)。再有，在冷却塔22设置控制器46，该控制器46以由热交换盘管观冷凝的制冷剂 气体的冷凝温度成为规定温度的方式，通过风门装置40控制在循环管道38流动的排气外 气Y的风量。这里，规定温度例如在本发明的冷却系统中，可以设为制冷剂在蒸发器20Χ、 20Υ和冷却塔22之间稳定地循环所必要的冷凝温度。然后，控制器46根据来自设置在热交换盘管观出口的制冷剂液体温度传感器44 的测定温度，以制冷剂液体温度传感器44的测定温度成为规定温度的方式，控制风门装置 40的开度。对上述那样构成的本发明的第二实施方式的作用进行说明。另外，如上所述，提及了获取外气X、排气外气Y、送风外气Z这三种外气，以下述方 式分开使用。即，获取外气X指从获取口 30Α获取的未加改变的外气。送风外气Z指由送 风风扇36向热交换盘管观送风的外气，包括仅获取外气X、获取外气X和排气外气Y混合 的外气这两种。排气外气Y指送风外气Z与热交换盘管观接触，并进行了热交换后的温度 上升了的外气。在冷却系统10的运转开始前，使风门装置40的开度为0(关闭状态)的状态，在该 状态下开始运转。即，通过气体配管26从蒸发器20Χ、20Υ返回到冷却塔22的制冷剂气体一面在冷却塔22内的热交换盘管观流动，一面由通过送风风扇36从获取口 30A获取的获 取外气X和来自洒水机34的洒水冷却，并冷凝。据此，制冷剂气体液化，成为制冷剂液体， 在液体配管M流动，向蒸发器20X、20Y供给。另一方面，与热交换盘管观接触的送风外气 Z从制冷剂气体夺取热，温度上升，成为排气外气Y，从排气口 30Β被排气。另外，由热交换盘管观液化的制冷剂液体在热交换盘管观出口，由制冷剂液体温 度传感器44测定，测定温度依次向控制器46传输。控制器46在制冷剂液体的测定温度比 规定温度低的情况下，将风门装置40打开，使温度上升了的排气外气Y的一部分经循环管 道38向获取口 30Α附近循环，与获取外气X混合，并且通过风门装置40的开度控制，以由 制冷剂液体温度传感器44测定的测定温度成为规定温度的方式，控制在循环管道38流动 的排气外气Y的风量。而且，在制冷剂液体温度传感器44的测定温度相对于规定温度变动的情况下，控 制器46控制形成在冷却塔22上的循环管道38的风门装置40，以制冷剂液体温度传感器 44的测定温度成为规定温度的方式，调整向热交换盘管观送风的送风外气的温度。这样，通过在进行蒸发器20Χ、20Υ侧的阀控制的同时，以使冷却塔22侧的冷凝温 度不变动的方式进行控制，抑制蒸发器20Χ、20Υ侧的蒸发压力的变动。S卩，通过消除循环管 道型冷却塔22侧的温度变动，能够将制冷剂的自然循环时的高压力侧的压力维持为稳定， 能够使制冷剂的自然循环稳定。据此，即使对制冷剂自然循环方式的冷却系统中的蒸发器20Χ、20Υ的制冷剂流量 进行阀控制，也能够将制冷剂的自然循环维持为稳定，并能够防止蒸发器表面产生结露。[本发明的第三实施方式]图4是表示电子设备的冷却系统10的第三实施方式的整体结构的概念图，是作为 将制冷剂气体冷凝的装置，将第一以及第二实施方式的冷却塔22替换为冷水型冷凝器48 的情况。另外，对与第一以及第二实施方式共通的部分标注相同的符号，并省略说明。如图4所示，在冷水型冷凝器主体49(壳体)内设置与气体配管沈以及液体配管 24连结的热交换盘管观和与未图示出的冷水供给装置连结的冷水供给盘管50。然后，通 过在热交换盘管观流动的制冷剂气体和在冷水供给盘管50流动的冷水进行热交换，制冷 剂气体被冷却并冷凝，液化为制冷剂液体。另外，在热交换盘管观出口设置着测定由冷水型冷凝器48冷凝的制冷剂的冷凝 温度的制冷剂液体温度传感器44，并且在冷水供给盘管50的出口设置调整在冷水供给盘 管50流动的冷水的流量的冷水量调整阀52。由制冷剂液体温度传感器44测定的制冷剂温度被依次输入到控制器46，监视制 冷剂温度是否相对于规定温度变动。再有，控制器46通过冷水量调整阀52，以制冷剂液体 温度传感器44的测定温度不与以蒸发器20Χ、20Υ侧的阀控制为起因的蒸发器20Χ、20Υ的 蒸发温度变动联动地变动，而是维持在规定温度的方式，控制向冷水型冷凝器48供给的冷 水流量。据此，在本发明的第三实施方式的情况下，也是即使对制冷剂自然循环方式的冷 却系统中的蒸发器20Χ、20Υ的制冷剂流量进行阀控制，也能够将制冷剂的自然循环维持为 稳定，并能够防止蒸发器表面产生结露。
另外，在第一实施方式到第三实施方式中，在冷却塔22 (也包括循环管道型)或冷 水型冷凝器48的热交换盘管观出口配置了温度传感器，但是，也可以是配置压力传感器 (未图示出)，控制器46以压力传感器的测定压力不与以蒸发器20X、20Y侧的阀控制为起 因的蒸发器20Χ、20Υ的蒸发温度变动联动地变动，而是维持在规定压力的方式进行控制。 这里，规定压力例如设为为了制冷剂稳定地自然循环所必要的冷凝压力。[2]实施方式B在实施方式B中，对下述那样的冷却系统进行说明，该冷却系统中，在将冷却塔作 为冷凝器，使制冷剂在冷凝器和蒸发器之间循环，尤其是自然循环的情况下，在外气温度低 的冬天，因为能够通过冷却塔的简单的构造改进，使冷凝压力不会降低必要以上，所以，能 够防止蒸发器的冷却能力的降低。另外，对与实施方式A相同的装置以及部件标注相同的 符号来进行说明。另外，本发明的冷却系统虽然并不限定于使制冷剂自然循环的制冷剂自 然循环方式，但在本实施方式中，以制冷剂自然循环方式为例进行说明。图5是表示电子设备的冷却系统10的整体结构的概念图，除冷却塔22的一部分 构造以外，与图1所示的结构相同，并且图6的冷却塔22的结构与作为实施方式A的一个 方式的图3大致相同。因此，省略对整体结构的图5的说明，并且针对图6，也省略重复的部分的说明。S卩，在图6的冷却塔22设置控制机构42，该控制机构42以由热交换盘管28冷凝 的制冷剂气体的冷凝压力成为规定压力的方式，通过风门装置40，控制在循环管道38流动 的排气外气Y的风量。这里，规定压力是例如在本发明的冷却系统中，可以设为用于得到制 冷剂在蒸发器20Χ、20Υ和冷却塔22之间稳定地循环所必要的液柱的冷凝压力。控制机构42可以由测定热交换盘管观入口的制冷剂气体的压力的制冷剂压力传 感器45和以制冷剂压力传感器45的测定压力成为规定压力的方式，对风门装置40进行控 制的控制器46构成。作为该控制器46也可以兼用图1所示的控制器17，也可以像图6那 样，另行设置用于冷却塔22的控制器46。在本实施方式中，对另行设置的情况进行说明。接着，对上述那样构成的冷却系统中的冷却塔22的作用进行说明。另外，获取外气X、排气外气Y、送风外气Z与图3中说明的相同。在冷却系统10的运转开始前，使风门装置40的开度为0(关闭状态)的状态，在该 状态下开始运转。即，通过气体配管26从蒸发器20Χ、20Υ返回到冷却塔22的制冷剂气体 一面在冷却塔22内的热交换盘管观流动，一面由通过送风风扇36从获取口 30Α获取的获 取外气X和来自洒水机34的洒水冷却，并冷凝。据此，制冷剂气体液化，成为制冷剂液体， 在液体配管M流动，向蒸发器20Χ、20Υ供给。另一方面，与热交换盘管观接触的送风外气 Z从制冷剂气体夺取热，温度上升，成为排气外气Y，从排气口 30Β被排气。另外，热交换盘管观内的制冷剂气体在热交换盘管观入口由制冷剂压力传感器 45测定，测定压力依次向控制器46传输。控制器46在制冷剂气体的测定压力比规定压力 低的情况下，将风门装置40打开，使温度上升了的排气外气Y的一部分经循环管道38向获 取口 30Α附近循环，与获取外气X混合，并且通过风门装置40的开度控制，以由制冷剂压力 传感器45测定的测定压力成为规定压力的方式，控制在循环管道38流动的排气外气Y的 风量。即，在欲使制冷剂气体的测定压力大幅上升的情况下，增大风门装置40的开度，在欲 使其小幅上升的情况下，减小风门装置40的开度。
据此，在外气温度低的冬天，因为能够通过冷却塔22的简单的构造改进，使冷却 塔22的冷凝压力不会降低必要以上，所以，能够防止蒸发器20X、20Y的冷却能力的降低。图7是表示控制机构42的其它方式的图。另外，对与图6相同的部件、装置标注 相同的符号来说明。如图7所示，设置测定获取外气X和排气外气Y混合后的送风外气Z的温度的送 风外气温度传感器48。另外，在控制器46预先输入有上述的热交换盘管观入口的制冷剂 气体的规定压力和送风外气Z的设定温度的相关数据，即，送风外气Z进行了多少次后，制 冷剂气体成为规定压力的相关数据。相关数据的制作可通过预备试验等求出。然后，控制器46根据相关数据，以送风外气温度传感器48的测定温度成为设定温 度的方式，控制风门装置40的开度。据此，在外气温度低的冬天，因为能够通过冷却塔22的简单的构造改进，使冷却 塔22的冷凝压力不会降低必要以上，所以，能够防止蒸发器20Χ、20Υ的冷却能力的降低。作为通过风门装置40控制在循环管道38流动的排气外气Y的风量的控制机构42 的另一方式，能够使用图3中已经说明的结构。如图3所示，将测定由热交换盘管观液化的制冷剂液体的温度的制冷剂液体温度 传感器44设置在热交换盘管观出口，依次向控制器46传输测定温度。另外，在控制器46 预先输入有制冷剂的压力和温度的相关数据。相关数据可参考冷冻空调便览等。然后，控 制器46根据相关数据，以制冷剂液体温度传感器45的测定温度成为设定温度的方式，控制 风门装置40的开度。据此，即使在外气温度低的冬天，也因为能够通过冷却塔22的简单的构造改进， 使冷却塔22的冷凝压力不会降低必要以上，所以，能够防止蒸发器20Χ、20Υ的冷却能力的 降低。图3以及图7的控制机构42是通过测定送风外气的温度、制冷剂液体的温度，对 欲控制为规定压力的热交换盘管观入口的制冷剂气体的压力间接地进行控制的部件。另外，在本实施方式中，以制冷剂进行自然循环的冷却系统10为例进行了说明， 但是，也可以应用于使制冷剂强制循环的冷却系统。另外，由蒸发器20Χ、20Υ冷却的对象物 不限于服务器等电子设备，能够应用于有冷却需要的发热体。符号说明10 电子设备的冷却系统；12Χ、12Υ:服务器室；13 地面；14 服务器；15 冷却装 置；17 控制器；18X、18Y 地下腔；20X、20Y 蒸发器；22 冷凝器；2!3Χ、23Υ 温度传感器； 24 液体配管；24X、24Y 分支管；25Χ、25Υ 流量调整阀；26 气体配管；26X、26Y 分支管； 28 热交换盘管；30 冷却塔主体；32 连结构件；34 洒水机；36 送风风扇；36Α 送风量调 整构件；38 循环管道；40 风门装置；42 控制机构；44 制冷剂液体温度传感器；45 制冷 剂压力传感器；46 控制器；47 送风外气温度传感器；48 冷水型冷凝器；50 冷水供给盘 管；52 冷水量调整阀；X 获取外气；Y 排气外气；Z 送风外气。
权利要求
1.一种电子设备的冷却方法，所述电子设备的冷却方法在使制冷剂通过与来自电子设 备的排热空气的热交换而汽化并冷却该排热空气的蒸发器和配置在比上述蒸发器高的部 位且使上述被汽化的制冷剂液化的冷却塔或冷凝器之间，使上述制冷剂自然循环，同时，以 由上述蒸发器热交换并冷却后的空气温度成为适合上述电子设备的动作环境的温度的方 式，对向上述蒸发器供给的制冷剂液体的流量进行阀控制，其特征在于，即使对向上述蒸发器供给的制冷剂液体的流量进行阀控制，也使上述冷 却塔或冷凝器中的制冷剂气体的冷凝温度或冷凝压力不变动。
2.一种电子设备的冷却系统，所述电子设备的冷却系统在使制冷剂通过与来自电子设 备的排热空气的热交换而汽化并冷却该排热空气的蒸发器和配置在比上述蒸发器高的部 位且使上述被汽化的制冷剂液化的冷却塔之间，使上述制冷剂自然循环，同时，以由上述蒸 发器热交换并冷却后的空气温度成为适合上述电子设备的动作环境的温度的方式，对向上 述蒸发器供给的制冷剂液体的流量进行阀控制，其特征在于，上述冷却塔具备形成有外气的获取口和排气口的冷却塔主体、设置在上述冷却塔主体内，入口与从上述蒸发器返回的制冷剂气体流动的气体配管连 接，出口与向上述蒸发器供给的制冷剂液体流动的液体配管连接的热交换盘管、 向上述热交换盘管洒水的洒水机、从上述获取口获取外气，向上述热交换盘管送风，并从上述排气口排气的送风机、 调整上述送风机的送风量的送风量调整构件、测定上述热交换盘管出口的制冷剂液体温度的制冷剂液体温度传感器、 根据上述制冷剂液体温度传感器的测定温度，控制上述送风量调整构件的控制器； 上述控制器通过上述送风量调整构件，以上述制冷剂液体温度传感器的测定温度不与 以上述蒸发器侧的阀控制为起因的上述蒸发器的蒸发温度变动联动地变动，而是维持在规 定温度的方式，控制上述送风机的送风量。
3.如权利要求2所述的电子设备的冷却系统，其特征在于，将上述制冷剂液体温度传 感器替换为制冷剂液体压力传感器，并且上述控制器通过上述送风量调整构件，以上述制 冷剂液体压力传感器的测定压力不与以上述蒸发器侧的阀控制为起因的上述蒸发器的蒸 发温度变动联动地变动，而是维持在规定压力的方式，控制上述送风机的送风量。
4.一种电子设备的冷却系统，所述电子设备的冷却系统在使制冷剂通过与来自电子设 备的排热空气的热交换而汽化并冷却该排热空气的蒸发器和配置在比上述蒸发器高的部 位且使上述被汽化的制冷剂液化的冷却塔之间，使上述制冷剂自然循环，同时，以由上述蒸 发器热交换并冷却后的空气温度成为适合上述电子设备的动作环境的温度的方式，对向上 述蒸发器供给的制冷剂液体的流量进行阀控制，其特征在于，上述冷却塔具备形成有外气的获取口和排气口的冷却塔主体、设置在上述冷却塔主体内，入口与从上述蒸发器返回的制冷剂气体流动的气体配管连 接，出口与向上述蒸发器供给的制冷剂液体流动的液体配管连接的热交换盘管、 向上述热交换盘管洒水的洒水机、从上述获取口获取外气，向上述热交换盘管送风，并从上述排气口排气的送风机、测定上述热交换盘管出口的制冷剂液体温度的制冷剂液体温度传感器、 使从上述排气口排气的排气外气的一部分返回到上述获取口附近，与来自上述获取口 的获取外气混合的循环管道、对在上述循环管道流动的排气外气的风量进行调节的循环风量调节构件、 根据上述制冷剂液体温度传感器的测定温度，控制上述循环风量调整构件的控制器； 上述控制器通过上述循环风量调整构件，以上述制冷剂液体温度传感器的测定温度不 与以上述蒸发器侧的阀控制为起因的上述蒸发器的蒸发温度变动联动地变动，而是维持在 规定温度的方式，控制在上述循环管道流动的排气外气的循环风量。
5.如权利要求4所述的电子设备的冷却系统，其特征在于，将上述制冷剂液体温度传 感器替换为制冷剂液体压力传感器，并且上述控制器通过上述循环风量调整构件，以上述 制冷剂液体压力传感器的测定压力不与以上述蒸发器侧的阀控制为起因的上述蒸发器的 蒸发温度变动联动地变动，而是维持在规定压力的方式，控制在上述循环管道流动的排气 外气的循环风量。
6.一种电子设备的冷却系统，所述电子设备的冷却系统在使制冷剂通过与来自电子设 备的排热空气的热交换而汽化并冷却该排热空气的蒸发器和配置在比上述蒸发器高的部 位且使上述被汽化的制冷剂液化的冷水型冷凝器之间，使上述制冷剂自然循环，同时，以由 上述蒸发器热交换并冷却后的空气温度成为适合上述电子设备的动作环境的温度的方式， 对向上述蒸发器供给的制冷剂液体的流量进行阀控制，其特征在于，上述冷水型冷凝器是入口与从上述蒸发器返回的制冷剂气体流动的气体配管连接，出口与向上述蒸发器 供给的制冷剂液体流动的液体配管连接，且得到用于通过经冷水供给配管向上述冷水型冷 凝器供给的冷水，将上述制冷剂气体冷凝为上述制冷剂液体的冷热的冷凝器，具备设置在上述冷水供给配管，对向上述冷水型冷凝器供给的冷水流量进行调整的冷水量 调整构件、测定上述冷水型冷凝器出口的制冷剂液体温度的制冷剂液体温度传感器、 根据上述制冷剂液体温度传感器的测定温度，控制上述冷水量调整构件的控制器； 上述控制器通过上述冷水量调整构件，以上述制冷剂液体温度传感器的测定温度不与 以上述蒸发器侧的阀控制为起因的上述蒸发器的蒸发温度变动联动地变动，而是维持在规 定温度的方式，控制向上述冷水型冷凝器供给的冷水流量。
7.如权利要求6所述的电子设备的冷却系统，其特征在于，将上述制冷剂液体温度传 感器替换为制冷剂液体压力传感器，并且上述控制器通过上述冷水量调整构件，以上述制 冷剂液体压力传感器的测定压力不与以上述蒸发器侧的阀控制为起因的上述蒸发器的蒸 发温度变动联动地变动，而是维持在规定压力的方式，控制向上述冷水供给流路的冷水流 量。
8.—种冷却系统，所述冷却系统使制冷剂在使制冷剂汽化的蒸发器和使由该蒸发器汽 化的制冷剂液化的冷凝器之间循环，并且，作为上述冷凝器，使用了冷却塔，其特征在于，上述冷却塔具备形成有外气的获取口和排气口的冷却塔主体、设置在上述冷却塔主体内，入口与从上述蒸发器返回的制冷剂气体流动的气体配管连接，出口与向上述蒸发器供给的制冷剂液体流动的液体配管连接的热交换盘管、 向上述热交换盘管洒水的洒水机、从上述获取口获取外气，向上述热交换盘管送风，并从上述排气口排气的送风机、 使从上述排气口排气的排气外气的一部分返回到上述获取口附近，与来自上述获取口 的获取外气混合的循环管道、对在上述循环管道流动的排气外气的循环风量进行调整的循环风量调整构件、 以由上述热交换盘管冷凝的制冷剂气体的冷凝压力成为规定压力的方式，控制上述风 量调整构件的控制机构。
9.如权利要求8所述的冷却系统， 其特征在于，上述控制机构具备测定上述热交换盘管入口的制冷剂气体的压力的制冷剂压力传感器、 以上述制冷剂压力传感器的测定压力成为上述规定压力的方式，对上述循环风量调整 构件进行控制的控制器。
10.如权利要求8所述的冷却系统，其特征在于，上述控制机构具备测定由上述送风机向上述热交换盘管送风的送风外气的温度的送风外气温度传感器、 预先输入用于使由上述热交换盘管冷凝的制冷剂气体的冷凝压力成为规定压力的送 风外气的设定温度，以上述送风外气温度传感器的测定温度成为上述设定温度的方式，对 上述循环风量调整构件进行控制的控制器。
11.如权利要求8所述的冷却系统，其特征在于，上述控制机构具备测定上述热交换盘管出口的制冷剂液体的温度的制冷剂液体温度传感器、 预先输入用于使上述热交换盘管入口的制冷剂气体的压力成为规定压力的制冷剂液 体的设定温度，以上述制冷剂液体温度传感器的测定温度成为上述设定温度的方式，控制 上述循环风量调整构件的控制器。
全文摘要
本发明公开了一种电子设备的冷却方法，所述电子设备的冷却方法在使制冷剂通过与来自电子设备的排热空气的热交换而汽化并冷却该排热空气的蒸发器和配置在比上述蒸发器高的部位且使上述被汽化的制冷剂液化的冷却塔或冷凝器之间，使上述制冷剂自然循环，同时，以由上述蒸发器热交换并冷却后的空气温度成为适合上述电子设备的动作环境的温度的方式，对向上述蒸发器供给的制冷剂液体的流量进行阀控制，其特征在于，即使对向上述蒸发器供给的制冷剂液体的流量进行阀控制，也使上述冷却塔或冷凝器中的制冷剂气体的冷凝温度或冷凝压力不变动。
文档编号H05K7/20GK102083298SQ201010570699
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月30日 优先权日2009年12月1日
发明者下川良二, 仙田昌克, 伊藤润一, 大岛升, 头岛康博, 杉浦匠, 稻富泰彦 申请人:株式会社日立工业设备技术