專利名稱：電子設(shè)備的冷卻方法以及冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子設(shè)備的冷卻方法以及冷卻系統(tǒng)，尤其是涉及通過(guò)使制冷劑在蒸發(fā)器和冷卻塔(或冷凝器)之間自然循環(huán)，來(lái)用于對(duì)配設(shè)在服務(wù)器室的電腦、服務(wù)器等電子設(shè)備進(jìn)行局部冷卻的電子設(shè)備的冷卻方法以及冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在服務(wù)器室，以集約的狀態(tài)設(shè)置著多個(gè)電腦、服務(wù)器等電子設(shè)備。電子設(shè)備一般是通路機(jī)架安裝方式，即，將按照功能單位分割并收納電子設(shè)備的機(jī)架(框體)層裝在機(jī)柜的方式設(shè)置，多個(gè)機(jī)柜被排列配置在服務(wù)器室的地板上。這些電子設(shè)備為了進(jìn)行正常的動(dòng)作，需要恒定的溫度環(huán)境，若成為高溫狀態(tài)，則存在引起系統(tǒng)停止等故障的可能性。因此，由空調(diào)機(jī)將服務(wù)器室管理為恒定的溫度環(huán)境。但是，近年，伴隨著電子設(shè)備的處理速度、處理能力的急劇上升，來(lái)自電子設(shè)備的發(fā)熱量不斷上升，空調(diào)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)成本也大幅增加。由于這種背景，提出了用于有效地冷卻電子設(shè)備的各種技術(shù)。例如，專利文獻(xiàn)1中提出了通過(guò)形成在電子設(shè)備通過(guò)的閉合回路，由熱交換器冷卻該閉合回路，據(jù)此，來(lái)對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行局部冷卻的方法。另外，雖然也進(jìn)行通過(guò)使用了組合空調(diào)機(jī)(〃 〃 * 一 ^空調(diào)機(jī))的地板吹出空氣調(diào)節(jié)來(lái)冷卻服務(wù)器室的方法，但是，因?yàn)槭菫榱艘种苼?lái)自電子設(shè)備的排熱造成的局部的溫度上升，而對(duì)服務(wù)器室內(nèi)整體進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)，所以，存在冷卻效率差的問(wèn)題。因此，空調(diào)動(dòng)力中熱輸送所需的送風(fēng)動(dòng)力所占的比例大。因此，就節(jié)能對(duì)策而言重要的是怎樣降低熱輸送動(dòng)力的手法。因此，提出專利文獻(xiàn)2所示那樣的使用了制冷劑的自然循環(huán)方式的冷卻系統(tǒng)。在專利文獻(xiàn)2中，提出了以各蒸發(fā)器能夠?qū)?yīng)個(gè)別的熱負(fù)荷的方式在每個(gè)蒸發(fā)器設(shè)置流量調(diào)整閥，對(duì)向蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的供給量進(jìn)行閥控制，通過(guò)個(gè)別調(diào)整蒸發(fā)器的能力，來(lái)謀求節(jié)能的方案。像這樣，通過(guò)對(duì)向蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的供給量進(jìn)行閥控制，能夠用蒸發(fā)器恰當(dāng)?shù)乩鋮s來(lái)自服務(wù)器的高溫的排熱空氣，并向服務(wù)器室放出。據(jù)此，服務(wù)器室被控制在設(shè)定溫度條件。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特表2006-507676號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平1-121641號(hào)公報(bào)但是，由于閥控制是通過(guò)使制冷劑流動(dòng)的配管的配管阻力變化來(lái)調(diào)整制冷劑流量的機(jī)理，所以，在配管阻力較大地左右冷卻系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的制冷劑自然循環(huán)方式中，存在由于閥控制導(dǎo)致蒸發(fā)溫度的變動(dòng)的問(wèn)題。例如，存在由于閥控制，蒸發(fā)器內(nèi)部的蒸發(fā)壓力降低，導(dǎo)致蒸發(fā)溫度的降低達(dá)到必要以上，產(chǎn)生蒸發(fā)器出口溫度大幅降低的情況。存在因該蒸發(fā)器出口溫度的大幅降低，在蒸發(fā)器表面產(chǎn)生結(jié)露的可能性。若在蒸發(fā)器表面產(chǎn)生結(jié)露，則結(jié)露水對(duì)電子設(shè)備造成不良影響，不僅可靠性降低，還存在產(chǎn)生用于防止結(jié)露的能量損失的問(wèn)題。再有，在使制冷劑在蒸發(fā)器和冷卻塔(或冷凝器)之間自然循環(huán)的情況下，恰當(dāng)?shù)鼐S持低壓力側(cè)的制冷劑冷凝側(cè)(冷卻塔或冷凝器側(cè))和高壓力側(cè)的制冷劑蒸發(fā)側(cè)(蒸發(fā)器側(cè))的壓力差，在使自然循環(huán)穩(wěn)定化的方面是重要的，冷凝壓力以及蒸發(fā)壓力與冷凝溫度以及蒸發(fā)溫度聯(lián)動(dòng)。因此，因?yàn)槿粽舭l(fā)溫度變動(dòng)，則蒸發(fā)壓力也變動(dòng)，所以，產(chǎn)生制冷劑的自然循環(huán)變得不穩(wěn)定的問(wèn)題。本發(fā)明是借鑒這樣的情況而做出的發(fā)明，其目的在于，提供一種即使對(duì)制冷劑自然循環(huán)方式的冷卻系統(tǒng)中的蒸發(fā)器的制冷劑流量進(jìn)行閥控制，也能夠穩(wěn)定地維持制冷劑的自然循環(huán)，且能夠防止蒸發(fā)器表面產(chǎn)生結(jié)露的電子設(shè)備的冷卻方法以及冷卻系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一發(fā)明提供一種電子設(shè)備的冷卻方法，所述電子設(shè)備的冷卻方法在通過(guò)與來(lái)自電子設(shè)備的排熱空氣的熱交換，使制冷劑氣化，并對(duì)該排熱空氣進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器和配置在比上述蒸發(fā)器高的部位，使上述被氣化的制冷劑液化的冷卻塔或冷凝器之間，使上述制冷劑自然循環(huán)，且以由上述蒸發(fā)器熱交換，并被冷卻后的空氣溫度成為適合于上述電子設(shè)備的動(dòng)作環(huán)境的溫度的方式，對(duì)向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，其特征在于，即使對(duì)向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，上述冷卻塔或冷凝器中的制冷劑氣體的冷凝溫度或冷凝壓力也不會(huì)變動(dòng)。根據(jù)第一發(fā)明，即使對(duì)向蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，也使作為冷卻系統(tǒng)的低壓力側(cè)的冷卻塔或冷凝器中的制冷劑氣體的冷凝溫度或冷凝壓力不變動(dòng)。這樣，通過(guò)在進(jìn)行蒸發(fā)器側(cè)的閥控制的同時(shí)，以冷卻塔側(cè)或冷凝器側(cè)的冷凝溫度或冷凝壓力不變動(dòng)的方式進(jìn)行控制，抑制了蒸發(fā)器側(cè)的蒸發(fā)壓力的變動(dòng)。據(jù)此，能夠穩(wěn)定地維持制冷劑的自然循環(huán)，并能夠防止蒸發(fā)器表面產(chǎn)生結(jié)露。制冷劑自然循環(huán)方式中的蒸發(fā)器內(nèi)部的蒸發(fā)壓力由冷凝器中的冷凝壓力和蒸發(fā)器與冷凝器的高低差決定。即，蒸發(fā)器內(nèi)部壓力=冷凝壓力+水頭壓差。據(jù)此，若蒸發(fā)器內(nèi)部壓力在水頭壓差為恒定，則因冷凝壓力的變動(dòng)而變動(dòng)。因此，通過(guò)即使對(duì)向蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，也使作為冷卻系統(tǒng)的低壓力側(cè)的冷卻塔或冷凝器中的制冷劑氣體的冷凝壓力不變動(dòng)，能夠穩(wěn)定地維持制冷劑的自然循環(huán)。另外，因?yàn)槔淠郎囟扰c冷凝壓力聯(lián)動(dòng)，所以，通過(guò)使冷凝溫度不變動(dòng)，能夠穩(wěn)定地維持制冷劑的自然循環(huán)。另外，因?yàn)檎舭l(fā)器與冷凝器相比配置在下方，所以，蒸發(fā)器內(nèi)部壓力必然是比冷凝壓力高的值。據(jù)此，若將冷凝器內(nèi)部壓力從室內(nèi)的露點(diǎn)溫度設(shè)定到制冷劑飽和溫度，則蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度必然在室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度以上。因此，能夠防止蒸發(fā)器表面產(chǎn)生結(jié)露。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第二發(fā)明提供一種電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)，所述電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)在通過(guò)與來(lái)自電子設(shè)備的排熱空氣的熱交換，使制冷劑氣化，并對(duì)該排熱空氣進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器和配置在比上述蒸發(fā)器高的部位，使上述被氣化的制冷劑液化的冷卻塔之間，使上述制冷劑自然循環(huán)，且以由上述蒸發(fā)器熱交換，并被冷卻后的空氣溫度成為適合于上述電子設(shè)備的動(dòng)作環(huán)境的溫度的方式，對(duì)向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，其特征在于，上述冷卻塔具備形成有外氣的獲取口和排氣口的冷卻塔主體、設(shè)置在上述冷卻塔主體內(nèi)，入口與從上述蒸發(fā)器返回的制冷劑氣體所流動(dòng)的氣體配管連接，出口與向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑液體所流動(dòng)的液體配管連接的熱交換盤(pán)管、向上述熱交換盤(pán)管灑水的灑水機(jī)、從上述獲取口獲取外氣，向上述熱交換盤(pán)管送風(fēng)，并從上述排氣口排氣的送風(fēng)機(jī)、調(diào)整上述送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量的送風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件、測(cè)定上述熱交換盤(pán)管出口的制冷劑液體溫度的制冷劑液體溫度傳感器、根據(jù)上述制冷劑液體溫度傳感器的測(cè)定溫度，控制上述送風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件的控制器，上述控制器以上述制冷劑液體溫度傳感器的測(cè)定溫度不會(huì)與以上述蒸發(fā)器側(cè)的閥控制為起因的上述蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度變動(dòng)聯(lián)動(dòng)地變動(dòng)，而是被維持在規(guī)定溫度的方式，通過(guò)上述送風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件，控制上述送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量。第二發(fā)明表示了即使對(duì)向蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，也使冷卻塔或冷凝器中的制冷劑氣體的冷凝溫度不變動(dòng)用的具體的裝置結(jié)構(gòu)。根據(jù)第二發(fā)明，即使由于對(duì)向蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的供給量進(jìn)行閥控制，蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度變動(dòng)，控制器也通過(guò)控制對(duì)作為冷卻系統(tǒng)的低壓力側(cè)的冷卻塔中的熱交換盤(pán)管進(jìn)行冷卻的送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量，來(lái)使冷卻塔的熱交換盤(pán)管出口的制冷劑液體溫度不變動(dòng)，而是維持在規(guī)定溫度。據(jù)此，即使對(duì)制冷劑自然循環(huán)方式的冷卻系統(tǒng)中的蒸發(fā)器的制冷劑流量進(jìn)行閥控制，也能夠穩(wěn)定地維持制冷劑的自然循環(huán)，且能夠防止蒸發(fā)器表面產(chǎn)生結(jié)露。第三發(fā)明是在第二發(fā)明中，其特征在于，將上述制冷劑液體溫度傳感器替換為制冷劑液體壓力傳感器，且上述控制器以上述制冷劑液體壓力傳感器的測(cè)定壓力不會(huì)與以上述蒸發(fā)器側(cè)的閥控制為起因的上述蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度變動(dòng)聯(lián)動(dòng)地變動(dòng)，而是被維持在規(guī)定壓力的方式，通過(guò)上述送風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件，控制上述送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量。第三發(fā)明以替代熱交換盤(pán)管出口的制冷劑液體溫度，使熱交換盤(pán)管出口的冷凝壓力成為規(guī)定壓力的方式進(jìn)行控制。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第四發(fā)明提供一種電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)，所述電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)在通過(guò)與來(lái)自電子設(shè)備的排熱空氣的熱交換，使制冷劑氣化，并對(duì)該排熱空氣進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器和配置在比上述蒸發(fā)器高的部位，使上述被氣化的制冷劑液化的冷卻塔之間，使上述制冷劑自然循環(huán)，且以由上述蒸發(fā)器熱交換，并被冷卻后的空氣溫度成為適合于上述電子設(shè)備的動(dòng)作環(huán)境的溫度的方式，對(duì)向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，其特征在于，上述冷卻塔具備形成有外氣的獲取口和排氣口的冷卻塔主體、設(shè)置在上述冷卻塔主體內(nèi)，入口與從上述蒸發(fā)器返回的制冷劑氣體所流動(dòng)的氣體配管連接，出口與向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑液體所流動(dòng)的液體配管連接的熱交換盤(pán)管、向上述熱交換盤(pán)管灑水的灑水機(jī)、從上述獲取口獲取外氣，向上述熱交換盤(pán)管送風(fēng)，并從上述排氣口排氣的送風(fēng)機(jī)、測(cè)定上述熱交換盤(pán)管出口的制冷劑液體溫度的制冷劑液體溫度傳感器、使從上述排氣口排氣的排氣外氣的一部分返回上述獲取口附近，并與來(lái)自上述獲取口的獲取外氣混合的循環(huán)管道、對(duì)在上述循環(huán)管道流動(dòng)的排氣外氣的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)的循環(huán)風(fēng)量調(diào)節(jié)構(gòu)件、 根據(jù)上述制冷劑液體溫度傳感器的測(cè)定溫度，控制上述循環(huán)風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件的控制器，上述控制器以上述制冷劑液體溫度傳感器的測(cè)定溫度不會(huì)與以上述蒸發(fā)器側(cè)的閥控制為起因的上述蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度變動(dòng)聯(lián)動(dòng)地變動(dòng)，而是被維持在規(guī)定溫度的方式，通過(guò)上述循環(huán)風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件，控制在上述循環(huán)管道流動(dòng)的排氣外氣的循環(huán)風(fēng)量。
第四發(fā)明是表示即使對(duì)向蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，也使冷卻塔的制冷劑氣體的冷凝溫度不變動(dòng)用的具體的裝置結(jié)構(gòu)的其它方式。根據(jù)第四發(fā)明，即使由于對(duì)向蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的供給量進(jìn)行閥控制，蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度變動(dòng)，控制器也通過(guò)控制在循環(huán)管道循環(huán)的排出外氣的循環(huán)風(fēng)量，來(lái)使冷卻塔的熱交換盤(pán)管出口的制冷劑液體溫度不會(huì)與上述變動(dòng)聯(lián)動(dòng)地變動(dòng)，而是維持在規(guī)定溫度。即，通過(guò)設(shè)置循環(huán)管道，使溫度因熱交換盤(pán)管上的熱交換而上升的排出外氣的一部分返回冷卻塔主體的獲取口附近，與從獲取口獲取的獲取外氣混合。據(jù)此，向熱交換盤(pán)管送風(fēng)的送風(fēng)溫度改變。另外，通過(guò)調(diào)整循環(huán)管道的循環(huán)風(fēng)量，能夠調(diào)整送風(fēng)溫度。據(jù)此，能夠?qū)⒆鳛槔鋮s系統(tǒng)的低壓力側(cè)的冷卻塔的冷凝溫度恒定地維持在規(guī)定溫度。因此，即使對(duì)制冷劑自然循環(huán)方式的冷卻系統(tǒng)中的蒸發(fā)器的制冷劑流量進(jìn)行閥控制，也能夠穩(wěn)定地維持制冷劑的自然循環(huán)，且能夠防止蒸發(fā)器表面產(chǎn)生結(jié)露。第五發(fā)明是在第四發(fā)明中，其特征在于，將上述制冷劑液體溫度傳感器替換為制冷劑液體壓力傳感器，且上述控制器以上述制冷劑液體壓力傳感器的測(cè)定壓力不會(huì)與以上述蒸發(fā)器側(cè)的閥控制為起因的上述蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度變動(dòng)聯(lián)動(dòng)地變動(dòng)，而是被維持在規(guī)定壓力的方式，通過(guò)上述循環(huán)風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件，控制在上述循環(huán)管道流動(dòng)的排氣外氣的循環(huán)風(fēng)量。第五發(fā)明以替代熱交換盤(pán)管出口的制冷劑液體溫度，使熱交換盤(pán)管出口的冷凝壓力成為規(guī)定壓力的方式進(jìn)行控制。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第六發(fā)明提供一種電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)，所述電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)在通過(guò)與來(lái)自電子設(shè)備的排熱空氣的熱交換，使制冷劑氣化，并對(duì)該排熱空氣進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器和配置在比上述蒸發(fā)器高的部位，使上述被氣化的制冷劑液化的冷水型冷凝器之間，使上述制冷劑自然循環(huán)，且以由上述蒸發(fā)器熱交換，并被冷卻后的空氣溫度成為適合于上述電子設(shè)備的動(dòng)作環(huán)境的溫度的方式，對(duì)向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，其特征在于，上述冷水型冷凝器是入口與從上述蒸發(fā)器返回的制冷劑氣體所流動(dòng)的氣體配管連接，出口與向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑液體所流動(dòng)的液體配管連接，且得到用于通過(guò)經(jīng)冷水供給配管向上述冷水型冷凝器供給的冷水，將上述制冷劑氣體冷凝為上述制冷劑液體的冷熱的冷凝器，所述冷水型冷凝器具備設(shè)置在上述冷水供給配管上，對(duì)向上述冷水型冷凝器供給的冷水流量進(jìn)行調(diào)整的冷水量調(diào)整構(gòu)件、測(cè)定上述冷水型冷凝器出口的制冷劑液體溫度的制冷劑液體溫度傳感器、根據(jù)上述制冷劑液體溫度傳感器的測(cè)定溫度，控制上述冷水量調(diào)整構(gòu)件的控制器，上述控制器以上述制冷劑液體溫度傳感器的測(cè)定溫度不會(huì)與以上述蒸發(fā)器側(cè)的閥控制為起因的上述蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度變動(dòng)聯(lián)動(dòng)地變動(dòng)，而是被維持在規(guī)定溫度的方式，通過(guò)上述冷水量調(diào)整構(gòu)件，控制向上述冷水型冷凝器供給的冷水流量。第六發(fā)明是表示即使對(duì)向蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，也使冷水型冷凝器中的制冷劑氣體的冷凝溫度不變動(dòng)用的具體的裝置結(jié)構(gòu)的另外的其它方式。根據(jù)第六發(fā)明，即使由于對(duì)向蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的供給量進(jìn)行閥控制，蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度變動(dòng)，控制器也通過(guò)控制向作為冷卻系統(tǒng)的低壓力側(cè)的冷水型冷凝器供給冷水的冷水流量，來(lái)使冷水型冷凝器出口的制冷劑液體溫度不與上述變動(dòng)聯(lián)動(dòng)地變動(dòng)。因此，即使對(duì)制冷劑自然循環(huán)方式的冷卻系統(tǒng)中的蒸發(fā)器的制冷劑流量進(jìn)行閥控制，也能夠穩(wěn)定地維持制冷劑的自然循環(huán)，且能夠防止蒸發(fā)器表面產(chǎn)生結(jié)露。第七發(fā)明是在第六發(fā)明中，其特征在于，將上述制冷劑液體溫度傳感器替換為制冷劑液體壓力傳感器，且上述控制器以上述制冷劑液體壓力傳感器的測(cè)定壓力不會(huì)與以上述蒸發(fā)器側(cè)的閥控制為起因的上述蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度變動(dòng)聯(lián)動(dòng)地變動(dòng)，而是被維持在規(guī)定壓力的方式，通過(guò)上述冷水量調(diào)整構(gòu)件，控制上述冷水供給流路的冷水流量。第七發(fā)明以替代冷水型冷凝器出口的制冷劑液體溫度，使冷水型冷凝器出口的冷凝壓力成為規(guī)定壓力的方式進(jìn)行控制。第八發(fā)明是在第六發(fā)明中，其特征在于，在外氣溫度為10°C以下的情況下，使用外氣來(lái)冷卻向上述冷水型冷凝器供給的水。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在外氣溫度為10度以下的情況下，能夠靈活應(yīng)用不使用所謂的冷凍機(jī)，僅用外氣即可以冷卻冷水的“自然冷卻”，能夠進(jìn)一步降低空調(diào)系統(tǒng)花費(fèi)的電力成本。發(fā)明效果如上述說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻方法以及冷卻系統(tǒng)，即使對(duì)制冷劑自然循環(huán)方式的冷卻系統(tǒng)中的蒸發(fā)器的制冷劑流量進(jìn)行閥控制，也能夠穩(wěn)定地維持制冷劑的自然循環(huán)，且能夠防止蒸發(fā)器表面產(chǎn)生結(jié)露。


圖1是說(shuō)明本發(fā)明的電氣設(shè)備的冷卻系統(tǒng)的第一實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)的概念圖。圖2是說(shuō)明本發(fā)明的電氣設(shè)備的冷卻系統(tǒng)的第二實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)的概念圖。圖3是說(shuō)明循環(huán)管道型冷卻塔的構(gòu)造的說(shuō)明圖。圖4是說(shuō)明本發(fā)明的電氣設(shè)備的冷卻系統(tǒng)的第三實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)的概念圖。
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)附圖，詳細(xì)說(shuō)明有關(guān)本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻方法以及冷卻系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，作為電子設(shè)備以配置在服務(wù)器室的服務(wù)器為例進(jìn)行說(shuō)明。(本發(fā)明的第一實(shí)施方式)圖1是表示電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)10的第一實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)的概念圖。該圖所示的冷卻系統(tǒng)10是對(duì)在上下兩層的服務(wù)器室12X、12Y上設(shè)置的服務(wù)器14 的附近進(jìn)行局部冷卻的系統(tǒng)。另外，在下面的說(shuō)明中，標(biāo)注的符號(hào)X是與下層的冷卻系統(tǒng)相關(guān)的部件，Y是與上層的冷卻系統(tǒng)相關(guān)的部件。另外，在圖1中，在各服務(wù)器室12X、12Y上圖示了一臺(tái)服務(wù)器14，實(shí)際上配置有多臺(tái)服務(wù)器14。再有，服務(wù)器14通常由服務(wù)器機(jī)架(未圖示出)層裝收納，據(jù)此，被設(shè)置在服務(wù)器室12X、12Y內(nèi)。服務(wù)器14具備空氣的吸引口 14A以及排氣14B，且在內(nèi)部具備風(fēng)扇14C，通過(guò)驅(qū)動(dòng)該風(fēng)扇14C，從吸引14A吸引空氣，帶有服務(wù)器14的排熱的排熱空氣從排氣口 14B被排氣。 據(jù)此，能夠冷卻服務(wù)器14。另一方面，若將排熱空氣原樣向服務(wù)器室12X、12Y排氣，則服務(wù)器室12X、12Y的室溫上升，吸入到服務(wù)器14的空氣溫度升高。因此，有必要將排熱空氣用蒸發(fā)器20X、20Y冷卻后向服務(wù)器室12Χ、12Υ排氣。在各服務(wù)器室12Χ、12Υ的地板面13之下，形成地下腔18Χ、18Υ，地下腔18Χ、18Υ和服務(wù)器室12X、12Y經(jīng)形成于地板面13的多個(gè)吹出口(未圖示出)連通。由組合空調(diào)機(jī)等(未圖示出)冷卻的調(diào)節(jié)空氣向地下腔18X、18Y供氣，該調(diào)節(jié)空氣從吹出口向服務(wù)器室 12X、12Y吹出。另外，吹出口形成在服務(wù)器14的吸引口 14A的附近，通過(guò)由服務(wù)器14吸引該調(diào)節(jié)空氣，能夠有效地冷卻服務(wù)器14。再有，服務(wù)器14由冷卻系統(tǒng)10局部冷卻。冷卻系統(tǒng)10構(gòu)成主要包括有蒸發(fā)器20X、20Y、作為冷凝器的冷卻塔22、制冷劑液體流動(dòng)的液體配管24、制冷劑氣體流動(dòng)的氣體配管沈的制冷劑的自然循環(huán)的循環(huán)系統(tǒng)。蒸發(fā)器20Χ、20Υ分別被設(shè)置在服務(wù)器排氣14Β的附近，在蒸發(fā)器20Χ、20Υ的內(nèi)部設(shè)置未圖示出的盤(pán)管。從服務(wù)器排氣口 14Β排出的排熱空氣在該盤(pán)管的外側(cè)流動(dòng)，制冷劑液體在盤(pán)管的內(nèi)側(cè)流動(dòng)并被熱交換。其結(jié)果為，因?yàn)楸P(pán)管內(nèi)的制冷劑液體從排熱空氣奪取氣化熱并蒸發(fā)，所以，向服務(wù)器室12Χ、12Υ排氣的排氣空氣被冷卻。據(jù)此，能夠與從吹出口向服務(wù)器室12Χ、12Υ吹出的調(diào)節(jié)空氣相輔相成，將服務(wù)器室12Χ、12Υ的溫度環(huán)境設(shè)定為服務(wù)器14為了進(jìn)行正常動(dòng)作所必要的溫度環(huán)境。冷卻塔22是使由蒸發(fā)器20Χ、20Υ氣化的制冷劑氣體冷卻并冷凝的裝置，被設(shè)置在比蒸發(fā)器20Χ、20Υ高的位置，例如服務(wù)器室12的建筑物的屋頂上等。蒸發(fā)器20Χ、20Υ和冷卻塔22由液體配管24(包括分支管MXJ4Y)和氣體配管 26 (包括分支管連接。氣體配管沈的上端與冷卻塔22內(nèi)的熱交換盤(pán)管觀的入口連接，氣體配管26的下端被分支為分支管^5XJ6Y，該分支管^5X、26Y與蒸發(fā)器20Χ、20Υ 的盤(pán)管(未圖示出)的一端連接。另一方面，液體配管M的上端與冷卻塔22內(nèi)的熱交換盤(pán)管觀的出口連接，液體配管M的下端被分支為分支管MXJ4Y，該分支管ΜΧ、24Υ與蒸發(fā)器20Χ、20Υ的盤(pán)管(未圖示出)的另一端連接。因此，由蒸發(fā)器20Χ、20Υ氣化的制冷劑氣體在氣體配管26上升，被自然地送向冷卻塔22，在由該冷卻塔22液化后，液化的制冷劑在液體配管M流下，被自然地送向蒸發(fā)器20Χ、20Υ。據(jù)此，進(jìn)行制冷劑的自然循環(huán)。作為循環(huán)的制冷劑，可以使用氟利昂、或者作為替代氟利昂的HFC(含氫碳氟化物)等。另外，若在比大氣壓低的壓力下使用，也可以使用水。然后，通過(guò)控制向蒸發(fā)器20Χ、20Υ供給的制冷劑液體的供給量，冷卻由蒸發(fā)器 20Χ、20Υ冷卻了從服務(wù)器14排氣的高溫空氣后的空氣溫度(從服務(wù)器14經(jīng)蒸發(fā)器20Χ、 20Υ向服務(wù)器室12Χ、12Υ排氣的排氣空氣的溫度)，將服務(wù)器室12Χ、12Υ維持在適合于服務(wù)器14的溫度環(huán)境。即，在從各蒸發(fā)器20Χ、20Υ向服務(wù)器室12Χ、12Υ排氣的排氣空氣21的出口附近設(shè)置溫度傳感器23Χ、23Υ，并在液體配管M的分支管ΜΧ、24Υ上設(shè)置調(diào)整制冷劑液體的流量的流量調(diào)整閥25Χ、25Υ。而且，由溫度傳感器23Χ、23Υ測(cè)定的測(cè)定溫度被輸入控制器17，控制器17根據(jù)測(cè)定溫度分別個(gè)別地控制流量調(diào)整閥25Χ、25Υ的開(kāi)度。據(jù)此，能夠相對(duì)于上層和下層的高度不同的蒸發(fā)器20Χ、20Υ，供給用于使排氣空氣溫度相同的恰當(dāng)?shù)闹评鋭┝髁?。其結(jié)果為，能夠?qū)姆?wù)器14經(jīng)蒸發(fā)器20Χ、20Υ向服務(wù)器室12Χ、12Υ排氣的排氣溫度調(diào)整到適合于服務(wù)器14的運(yùn)轉(zhuǎn)的溫度環(huán)境。接著，說(shuō)明冷卻塔22。如圖1所示，冷卻塔22將冷卻塔主體(殼體)30配設(shè)成臥式，在冷卻塔主體30的一端側(cè)形成獲取外氣的獲取口 30Α，在另一端側(cè)形成外氣的排氣口 30Β。在冷卻塔主體30 內(nèi)設(shè)置熱交換盤(pán)管觀，熱交換盤(pán)管觀的入口與從蒸發(fā)器20Χ、20Υ返回的制冷劑氣體所流動(dòng)的氣體配管26連接，熱交換盤(pán)管28的出口與向蒸發(fā)器20X、20Y供給的制冷劑液體所流動(dòng)的液體配管24連接。另外，在熱交換盤(pán)管28的獲取口 30Α側(cè)設(shè)置灑水機(jī)34，并在比灑水機(jī)34更靠獲取口 30Α側(cè)設(shè)置送風(fēng)風(fēng)扇36。這樣，由送風(fēng)風(fēng)扇36將從冷卻塔主體30的獲取口 30Α獲取的獲取外氣X向熱交換盤(pán)管28送風(fēng)，并從灑水機(jī)34向熱交換盤(pán)管28灑水。據(jù)此，在熱交換盤(pán)管28流動(dòng)的制冷劑氣體被外氣、灑水冷卻并冷凝，液化成制冷劑液體。另一方面，獲取到冷卻塔主體30內(nèi)的獲取外氣X從在熱交換盤(pán)管28流動(dòng)的制冷劑氣體奪取熱，溫度上升，從排氣口 30Β作為排氣外氣Y被排出。在將該制冷劑自然循環(huán)方式的冷卻系統(tǒng)應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器冷卻的情況下， 對(duì)服務(wù)器14的排氣進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器20Χ · 20Υ的出口空氣溫度被設(shè)定成一般的服務(wù)器室的設(shè)定溫度22°C 28°C的情況很多，蒸發(fā)器20X · 20Y內(nèi)部的制冷劑蒸發(fā)溫度需要在 18°C 24°C左右。在制冷劑自然循環(huán)方式中，相對(duì)于蒸發(fā)器20X · 20Y的溫度，需要使作為冷凝器的冷卻塔22內(nèi)部的熱交換盤(pán)管28的溫度是2 6°C左右的低溫，作為冷凝器的熱交換盤(pán)管 28內(nèi)部的制冷劑冷凝溫度需要在12°C 18°C左右。另一方面，在該冷卻塔22中，通過(guò)使用冬季以及中間期的低溫外氣，還有向低溫外氣灑水，在使低溫的外氣通過(guò)灑水的氣化熱成為更低溫的外氣的基礎(chǔ)上，向冷卻塔22內(nèi)部的熱交換盤(pán)管28通風(fēng)，對(duì)制冷劑進(jìn)行冷卻。這里，若是比熱交換盤(pán)管28中要求的制冷劑冷凝溫度低溫的外氣，則能夠不使用制造冷水的熱源設(shè)備，對(duì)制冷劑進(jìn)行冷卻。在一般的設(shè)計(jì)中，制冷劑冷凝溫度為12°C 18°C左右，若也考慮熱交換盤(pán)管的熱交換效率，則只要外氣溫度在15°C以下，就能夠僅通過(guò)外氣充分冷卻。另外，在冷卻塔22上設(shè)置著用于將熱交換盤(pán)管28出口的制冷劑液體的溫度恒定地維持在規(guī)定值的控制機(jī)構(gòu)42?？刂茩C(jī)構(gòu)42由測(cè)定熱交換盤(pán)管28出口的制冷劑液體的溫度的制冷劑液體溫度傳感器44、通過(guò)改變送風(fēng)風(fēng)扇36的轉(zhuǎn)速，對(duì)從送風(fēng)風(fēng)扇36向熱交換盤(pán)管28送風(fēng)的送風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整的送風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件36A以及根據(jù)制冷劑液體溫度傳感器44的測(cè)定溫度，控制送風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件36A的控制器46構(gòu)成。另外，控制器46也可以兼用控制器17，也可以像圖1那樣另行設(shè)置用于冷卻塔22的控制器46。在本實(shí)施方式中，對(duì)另行設(shè)置的情況進(jìn)行說(shuō)明。接著，說(shuō)明上述那樣構(gòu)成的電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)10的作用。在蒸發(fā)器20X、20Y，制冷劑液體氣化，據(jù)此，對(duì)來(lái)自服務(wù)器14的高溫的排熱空氣進(jìn)行冷卻。另一方面，在冷卻塔22，通過(guò)冷卻來(lái)自蒸發(fā)器20Χ、20Υ的制冷劑氣體，使之冷凝來(lái)液化，液化的制冷劑液體因重力流下到蒸發(fā)器20Χ、20Υ。據(jù)此，形成制冷劑的自然循環(huán)。然后，控制器17監(jiān)視由溫度傳感器23Χ、23Υ測(cè)定的空氣溫度，S卩，監(jiān)視由蒸發(fā)器20Χ、20Υ將來(lái)自服務(wù)器14的排熱空氣冷卻后的空氣溫度，以空氣溫度成為適合于服務(wù)器14的動(dòng)作環(huán)境的溫度的方式控制流量調(diào)整閥25Χ、25Υ，調(diào)整在液體配管流動(dòng)的制冷劑氣體的流量。通過(guò)該閥控制，由蒸發(fā)器20Χ、20Υ冷卻后的空氣溫度被恰當(dāng)?shù)乜刂?。但是，由于閥控制是調(diào)整液體配管的阻力的操作，所以，蒸發(fā)器20Χ、20Υ內(nèi)部的蒸發(fā)壓力變動(dòng)。由于該蒸發(fā)壓力的變動(dòng)，制冷劑的自然循環(huán)變得不穩(wěn)定，且導(dǎo)致蒸發(fā)溫度必要以上地降低，存在產(chǎn)生蒸發(fā)器20Χ、20Υ出口的制冷劑氣體溫度的大幅降低的問(wèn)題。另外，伴隨著蒸發(fā)溫度的降低，在蒸發(fā)器20X、20Y的表面產(chǎn)生結(jié)露，擔(dān)心對(duì)作為精密設(shè)備的服務(wù)器 14造成不良影響。 因此，在本發(fā)明中，即使由流量調(diào)整閥25Χ、25Υ對(duì)向蒸發(fā)器20Χ、20Υ供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，也使冷卻塔22的制冷劑氣體的冷凝溫度不變動(dòng)。
即，控制器46監(jiān)視由熱交換盤(pán)管觀出口的制冷劑液體溫度傳感器44測(cè)定的冷凝溫度是否相對(duì)于規(guī)定溫度變動(dòng)。這里，規(guī)定溫度例如可以設(shè)為為了制冷劑穩(wěn)定地自然循環(huán)所必要的冷凝溫度。而且，在測(cè)定溫度相對(duì)于規(guī)定溫度變動(dòng)的情況下，控制器46控制冷卻塔22的送風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件36Α，改變送風(fēng)風(fēng)扇36的轉(zhuǎn)速，以制冷劑液體溫度傳感器44的測(cè)定溫度成為規(guī)定溫度的方式，調(diào)整對(duì)熱交換盤(pán)管觀進(jìn)行冷卻的送風(fēng)量。這樣，通過(guò)在進(jìn)行蒸發(fā)器20Χ、20Υ側(cè)的閥控制的同時(shí)，以冷卻塔22側(cè)的冷凝溫度不變動(dòng)的方式進(jìn)行控制，抑制蒸發(fā)器20Χ、20Υ側(cè)的蒸發(fā)壓力的變動(dòng)。即，通過(guò)消除冷卻塔22 側(cè)的溫度變動(dòng)，能夠穩(wěn)定地維持制冷劑的自然循環(huán)中的高壓力側(cè)的壓力，能夠使制冷劑的自然循環(huán)穩(wěn)定化。據(jù)此，即使對(duì)制冷劑自然循環(huán)方式的冷卻系統(tǒng)中的蒸發(fā)器20Χ、20Υ的制冷劑流量進(jìn)行閥控制，也能夠穩(wěn)定地維持制冷劑的自然循環(huán)，并能夠防止蒸發(fā)器表面產(chǎn)生結(jié)露。另外，制冷劑液體溫度傳感器44的測(cè)定溫度相對(duì)于規(guī)定溫度變動(dòng)了多少度后，控制器46進(jìn)行控制驅(qū)動(dòng)，可恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)定，例如，優(yōu)選變動(dòng)溫度在設(shè)定溫度的士 1°C以內(nèi)。 下面所示的本發(fā)明的方式也同樣。(本發(fā)明的第二實(shí)施方式)圖2是表示電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)10的第二實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)的概念圖，是作為將制冷劑氣體冷凝的裝置，設(shè)置了循環(huán)管道型冷卻塔的情況。另外，對(duì)與第一實(shí)施方式共通的部分標(biāo)注相同的符號(hào)，且省略說(shuō)明。如圖2以及圖3所示，在冷卻塔主體30的獲取口 30A側(cè)的側(cè)面開(kāi)口有連結(jié)孔30C， 且排氣口 30B的一部分和連結(jié)孔30C由循環(huán)管道38連結(jié)。據(jù)此，因?yàn)閺呐艢饪?30B排氣的溫度上升了的排氣外氣Y的一部分通過(guò)循環(huán)管道38循環(huán)到獲取口 30A附近，所以，排氣外氣Y和獲取外氣X混合。其結(jié)果為，由送風(fēng)風(fēng)扇36向熱交換盤(pán)管觀送風(fēng)的送風(fēng)外氣Z的外氣溫度上升。這種情況下，優(yōu)選從蒸發(fā)器20X、20Y向冷卻塔22返回的氣體配管沈貫通循環(huán)管道38的側(cè)壁，在循環(huán)管道38內(nèi)通過(guò)并與熱交換盤(pán)管觀的入口連結(jié)。據(jù)此，因?yàn)闅怏w配管 26的一部分被收納在循環(huán)管道38內(nèi)，所以，能夠有效地在循環(huán)管道38流動(dòng)的排氣外氣Y和在氣體配管沈流動(dòng)的制冷劑氣體之間進(jìn)行熱交換。因此，因?yàn)榕艢馔鈿釿能夠從熱交換盤(pán)管觀大量奪取熱量，所以，能夠?qū)囟缺葟呐艢饪?30Β排氣的排氣外氣Y高的排氣外氣Y 混合到獲取外氣X中。另外，在循環(huán)管道38的途中設(shè)置風(fēng)門(mén)裝置40，通過(guò)調(diào)節(jié)(也包括開(kāi)度為0)風(fēng)門(mén)裝置40的開(kāi)度，調(diào)整向獲取外氣X混合的排氣外氣Y的混合量(也包括混合量為0)。再有，在冷卻塔22設(shè)置控制器46，該控制器46以由熱交換盤(pán)管觀冷凝的制冷劑氣體的冷凝溫度成為規(guī)定溫度的方式，通過(guò)風(fēng)門(mén)裝置40控制在循環(huán)管道38流動(dòng)的排氣外氣Y的風(fēng)量。這里，規(guī)定溫度例如在本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)中，可以設(shè)為制冷劑在蒸發(fā)器20Χ、20Y和冷卻塔22之間穩(wěn)定地循環(huán)所必要的冷凝溫度。然后，控制器46根據(jù)來(lái)自設(shè)置在熱交換盤(pán)管28出口的制冷劑液體溫度傳感器44 的測(cè)定溫度，以制冷劑液體溫度傳感器44的測(cè)定溫度成為規(guī)定溫度的方式，控制風(fēng)門(mén)裝置 40的開(kāi)度。對(duì)上述那樣構(gòu)成的本發(fā)明的第二實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。另外，如上所述，提及了獲取外氣X、排氣外氣Y、送風(fēng)外氣Z這三種外氣，像下述那樣分開(kāi)使用。即，獲取外氣X指從獲取口 30A獲取的未加改變的外氣。送風(fēng)外氣Z指由送風(fēng)風(fēng)扇36向熱交換盤(pán)管28送風(fēng)的外氣，包括僅僅是獲取外氣X的外氣和獲取外氣X和排氣外氣Y被混合的外氣這兩種。排氣外氣Y指送風(fēng)外氣Z與熱交換盤(pán)管28接觸并進(jìn)行了熱交換后的溫度上升了的外氣。在冷卻系統(tǒng)10的運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始前，使風(fēng)門(mén)裝置40的開(kāi)度為0(關(guān)閉狀態(tài))的狀態(tài)，在該狀態(tài)下開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。即，通過(guò)氣體配管26而從蒸發(fā)器20X、20Y返回到冷卻塔22的制冷劑氣體一面在冷卻塔22內(nèi)的熱交換盤(pán)管28流動(dòng)，一面由通過(guò)送風(fēng)風(fēng)扇36從獲取口 30Α獲取的獲取外氣X和來(lái)自灑水機(jī)34的灑水冷卻，并冷凝。據(jù)此，制冷劑氣體液化，成為制冷劑液體，在液體配管24流動(dòng)，向蒸發(fā)器20Χ、20Υ供給。另一方面，與熱交換盤(pán)管28接觸了的送風(fēng)外氣Z從制冷劑氣體奪取熱，溫度上升，成為排氣外氣Y，從排氣口 30Β被排氣。另外，由熱交換盤(pán)管28液化了的制冷劑液體在熱交換盤(pán)管28出口，由制冷劑液體溫度傳感器44測(cè)定，測(cè)定溫度依次向控制器46傳輸?？刂破?6在制冷劑液體的測(cè)定溫度比規(guī)定溫度低的情況下，將風(fēng)門(mén)裝置40打開(kāi)，使溫度上升了的排氣外氣Y的一部分經(jīng)循環(huán)管道38向獲取口 30Α附近循環(huán)，混合到獲取外氣X，且通過(guò)風(fēng)門(mén)裝置40的開(kāi)度控制，以由制冷劑液體溫度傳感器44測(cè)定的測(cè)定溫度成為規(guī)定溫度的方式，控制在循環(huán)管道38流動(dòng)的排氣外氣Y的風(fēng)量。而且，在制冷劑液體溫度傳感器44的測(cè)定溫度相對(duì)于規(guī)定溫度變動(dòng)的情況下，控制器46控制形成在冷卻塔22上的循環(huán)管道38的風(fēng)門(mén)裝置40，以制冷劑液體溫度傳感器 44的測(cè)定溫度成為規(guī)定溫度的方式，調(diào)整向熱交換盤(pán)管28送風(fēng)的送風(fēng)外氣的溫度。這樣，通過(guò)在進(jìn)行蒸發(fā)器20Χ、20Υ側(cè)的閥控制的同時(shí)，以使冷卻塔22側(cè)的冷凝溫度不變動(dòng)的方式進(jìn)行控制，抑制蒸發(fā)器20Χ、20Υ側(cè)的蒸發(fā)壓力的變動(dòng)。S卩，通過(guò)消除循環(huán)管道型冷卻塔22側(cè)的溫度變動(dòng)，能夠穩(wěn)定地維持制冷劑的自然循環(huán)中的高壓力側(cè)的壓力，能夠使制冷劑的自然循環(huán)穩(wěn)定化。據(jù)此，即使對(duì)制冷劑自然循環(huán)方式的冷卻系統(tǒng)中的蒸發(fā)器20Χ、20Υ的制冷劑流量進(jìn)行閥控制，也能夠穩(wěn)定地維持制冷劑的自然循環(huán)，并能夠防止蒸發(fā)器表面產(chǎn)生結(jié)露。(本發(fā)明的第三實(shí)施方式)圖4是表示電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)10的第三實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)的概念圖，是作為將制冷劑氣體冷凝的裝置，將第一以及第二實(shí)施方式中的冷卻塔22替換為冷水型冷凝器 48的情況。另外，對(duì)與第一以及第二實(shí)施方式共通的部分標(biāo)注相同的符號(hào)，且省略說(shuō)明。如圖4所示，在冷水型冷凝器主體49(殼體)內(nèi)設(shè)置與氣體配管26以及液體配管 24連結(jié)的熱交換盤(pán)管28和與未圖示出的冷水供給裝置連結(jié)的冷水供給盤(pán)管50。然后，通過(guò)在熱交換盤(pán)管28流動(dòng)的制冷劑氣體和在冷水供給盤(pán)管50流動(dòng)的冷水進(jìn)行熱交換，制冷劑氣體被冷卻并冷凝，液化為制冷劑液體。在將該制冷劑自然循環(huán)方式的冷卻系統(tǒng)應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器冷卻的情況下， 對(duì)服務(wù)器14的排氣進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器20X · 20Y的出口空氣溫度被設(shè)定成一般的服務(wù)器室的設(shè)定溫度22°C 的情況很多，蒸發(fā)器20Χ· 20Y內(nèi)部的制冷劑蒸發(fā)溫度需要在 18°C 24°C左右。在制冷劑自然循環(huán)方式中，相對(duì)于蒸發(fā)器20X · 20Y的溫度，需要使作為冷凝器的冷卻塔22內(nèi)部的熱交換盤(pán)管觀的溫度是2 6°C左右的低溫，作為冷凝器的熱交換盤(pán)管 28內(nèi)部的制冷劑冷凝溫度需要在12°C 18°C左右。另一方面，在該冷水型冷凝器主體49中，通常由制造冷水的熱源設(shè)備制造7°C 12°C左右的冷水，使之在冷水供給盤(pán)管50內(nèi)部流通，據(jù)此，冷凝制冷劑。這里，在冷水供給盤(pán)管50內(nèi)部流通的冷水使用由使用冬季以及中間期的低溫外氣制造冷水的所謂自然冷卻系統(tǒng)制造出的冷水，據(jù)此，能夠?qū)崿F(xiàn)不需要熱源設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)的節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)。在這種情況下，能夠有效地制造制冷劑的冷凝所必需的溫度的冷水的外氣溫度在一般的設(shè)計(jì)中在10°C以下。另外，在熱交換盤(pán)管觀出口設(shè)置著測(cè)定由冷水型冷凝器48冷凝的制冷劑的冷凝溫度的制冷劑液體溫度傳感器44，且在冷水供給盤(pán)管50的出口設(shè)置調(diào)整在冷水供給盤(pán)管 50流動(dòng)的冷水的流量的冷水量調(diào)整閥52。由制冷劑液體溫度傳感器44測(cè)定的制冷劑溫度被依次輸入到控制器46，監(jiān)視制冷劑溫度是否相對(duì)于規(guī)定溫度變動(dòng)。再有，控制器46通過(guò)冷水量調(diào)整閥52，以制冷劑液體溫度傳感器44的測(cè)定溫度不與以蒸發(fā)器20X、20Y側(cè)的閥控制為起因的蒸發(fā)器20Χ、20Υ的蒸發(fā)溫度變動(dòng)聯(lián)動(dòng)地變動(dòng)，而是維持在規(guī)定溫度的方式，控制向冷水型冷凝器48供給的冷水流量。據(jù)此，在本發(fā)明的第三實(shí)施方式的情況下，也是即使對(duì)制冷劑自然循環(huán)方式的冷卻系統(tǒng)中的蒸發(fā)器20Χ、20Υ的制冷劑流量進(jìn)行閥控制，也能夠穩(wěn)定地維持制冷劑的自然循環(huán)，并能夠防止蒸發(fā)器表面產(chǎn)生結(jié)露。 另外，在第一實(shí)施方式到第三實(shí)施方式中，在冷卻塔22 (也包括循環(huán)管道型)或冷水型冷凝器48的熱交換盤(pán)管觀出口配置了溫度傳感器，但是，也可以是配置壓力傳感器 (未圖示出)，控制器46以壓力傳感器的測(cè)定壓力不與以蒸發(fā)器20Χ、20Υ側(cè)的閥控制為起因的蒸發(fā)器20Χ、20Υ的蒸發(fā)溫度變動(dòng)聯(lián)動(dòng)地變動(dòng)，而是維持在規(guī)定壓力的方式進(jìn)行控制。這里，規(guī)定壓力可以例如設(shè)為為了制冷劑穩(wěn)定地自然循環(huán)所必要的冷凝壓力。符號(hào)說(shuō)明10 電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)；12XU2Y 服務(wù)器室；13 地板面；14 服務(wù)器；15 冷卻裝置；17 控制器；18X、18Y 地下腔；20X、20Y 蒸發(fā)器；22 冷凝器；2!3Χ、23Υ 溫度傳感器； 24 液體配管；24X、24Y 分支管；25Χ、25Υ 流量調(diào)整閥；26 氣體配管；26X、26Y 分支管； 28 熱交換盤(pán)管；30 冷卻塔主體；32 連結(jié)構(gòu)件；34 灑水機(jī)；36 送風(fēng)風(fēng)扇；36Α 送風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件；38 循環(huán)管道；40 風(fēng)門(mén)裝置；42 控制機(jī)構(gòu)；44 制冷劑液體溫度傳感器；46 控制器；48 冷水型冷凝器；50 冷水供給盤(pán)管；52 冷水量調(diào)整閥；X 獲取外氣；Y 排氣外氣； Z 送風(fēng)外氣。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備的冷卻方法，所述電子設(shè)備的冷卻方法在通過(guò)與來(lái)自電子設(shè)備的排熱空氣的熱交換，使制冷劑氣化，并對(duì)該排熱空氣進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器和配置在比上述蒸發(fā)器高的部位，使上述被氣化的制冷劑液化的冷卻塔或冷凝器之間，使上述制冷劑自然循環(huán)，且以由上述蒸發(fā)器熱交換，并被冷卻后的空氣溫度成為適合于上述電子設(shè)備的動(dòng)作環(huán)境的溫度的方式，對(duì)向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，其特征在于，即使對(duì)向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，上述冷卻塔或冷凝器中的制冷劑氣體的冷凝溫度或冷凝壓力也不會(huì)變動(dòng)。
2.一種電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)，所述電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)在通過(guò)與來(lái)自電子設(shè)備的排熱空氣的熱交換，使制冷劑氣化，并對(duì)該排熱空氣進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器和配置在比上述蒸發(fā)器高的部位，使上述被氣化的制冷劑液化的冷卻塔之間，使上述制冷劑自然循環(huán)，且以由上述蒸發(fā)器熱交換，并被冷卻后的空氣溫度成為適合于上述電子設(shè)備的動(dòng)作環(huán)境的溫度的方式，對(duì)向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，其特征在于，上述冷卻塔具備形成有外氣的獲取口和排氣口的冷卻塔主體、設(shè)置在上述冷卻塔主體內(nèi)，入口與從上述蒸發(fā)器返回的制冷劑氣體所流動(dòng)的氣體配管連接，出口與向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑液體所流動(dòng)的液體配管連接的熱交換盤(pán)管、向上述熱交換盤(pán)管灑水的灑水機(jī)、從上述獲取口獲取外氣，向上述熱交換盤(pán)管送風(fēng)，并從上述排氣口排氣的送風(fēng)機(jī)、調(diào)整上述送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量的送風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件、測(cè)定上述熱交換盤(pán)管出口的制冷劑液體溫度的制冷劑液體溫度傳感器、根據(jù)上述制冷劑液體溫度傳感器的測(cè)定溫度，控制上述送風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件的控制器，上述控制器以上述制冷劑液體溫度傳感器的測(cè)定溫度不會(huì)與以上述蒸發(fā)器側(cè)的閥控制為起因的上述蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度變動(dòng)聯(lián)動(dòng)地變動(dòng)，而是被維持在規(guī)定溫度的方式，通過(guò)上述送風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件，控制上述送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量。
3.如權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，將上述制冷劑液體溫度傳感器替換為制冷劑液體壓力傳感器，且上述控制器以上述制冷劑液體壓力傳感器的測(cè)定壓力不會(huì)與以上述蒸發(fā)器側(cè)的閥控制為起因的上述蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度變動(dòng)聯(lián)動(dòng)地變動(dòng)，而是被維持在規(guī)定壓力的方式，通過(guò)上述送風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件，控制上述送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量。
4.一種電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)，所述電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)在通過(guò)與來(lái)自電子設(shè)備的排熱空氣的熱交換，使制冷劑氣化，并對(duì)該排熱空氣進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器和配置在比上述蒸發(fā)器高的部位，使上述被氣化的制冷劑液化的冷卻塔之間，使上述制冷劑自然循環(huán)，且以由上述蒸發(fā)器熱交換，并被冷卻后的空氣溫度成為適合于上述電子設(shè)備的動(dòng)作環(huán)境的溫度的方式，對(duì)向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，其特征在于，上述冷卻塔具備形成有外氣的獲取口和排氣口的冷卻塔主體、設(shè)置在上述冷卻塔主體內(nèi)，入口與從上述蒸發(fā)器返回的制冷劑氣體所流動(dòng)的氣體配管連接，出口與向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑液體所流動(dòng)的液體配管連接的熱交換盤(pán)管、向上述熱交換盤(pán)管灑水的灑水機(jī)、從上述獲取口獲取外氣，向上述熱交換盤(pán)管送風(fēng)，并從上述排氣口排氣的送風(fēng)機(jī)、測(cè)定上述熱交換盤(pán)管出口的制冷劑液體溫度的制冷劑液體溫度傳感器、 使從上述排氣口排氣的排氣外氣的一部分返回上述獲取口附近，并與來(lái)自上述獲取口的獲取外氣混合的循環(huán)管道、對(duì)在上述循環(huán)管道流動(dòng)的排氣外氣的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)的循環(huán)風(fēng)量調(diào)節(jié)構(gòu)件、 根據(jù)上述制冷劑液體溫度傳感器的測(cè)定溫度，控制上述循環(huán)風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件的控制器， 上述控制器以上述制冷劑液體溫度傳感器的測(cè)定溫度不會(huì)與以上述蒸發(fā)器側(cè)的閥控制為起因的上述蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度變動(dòng)聯(lián)動(dòng)地變動(dòng)，而是被維持在規(guī)定溫度的方式，通過(guò)上述循環(huán)風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件，控制在上述循環(huán)管道流動(dòng)的排氣外氣的循環(huán)風(fēng)量。
5.如權(quán)利要求4所述的電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，將上述制冷劑液體溫度傳感器替換為制冷劑液體壓力傳感器，且上述控制器以上述制冷劑液體壓力傳感器的測(cè)定壓力不會(huì)與以上述蒸發(fā)器側(cè)的閥控制為起因的上述蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度變動(dòng)聯(lián)動(dòng)地變動(dòng)，而是被維持在規(guī)定壓力的方式，通過(guò)上述循環(huán)風(fēng)量調(diào)整構(gòu)件，控制在上述循環(huán)管道流動(dòng)的排氣外氣的循環(huán)風(fēng)量。
6.一種電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)，所述電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)在通過(guò)與來(lái)自電子設(shè)備的排熱空氣的熱交換，使制冷劑氣化，并對(duì)該排熱空氣進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器和配置在比上述蒸發(fā)器高的部位，使上述被氣化的制冷劑液化的冷水型冷凝器之間，使上述制冷劑自然循環(huán)，且以由上述蒸發(fā)器熱交換，并被冷卻后的空氣溫度成為適合于上述電子設(shè)備的動(dòng)作環(huán)境的溫度的方式，對(duì)向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，其特征在于，上述冷水型冷凝器是入口與從上述蒸發(fā)器返回的制冷劑氣體所流動(dòng)的氣體配管連接，出口與向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑液體所流動(dòng)的液體配管連接，且得到用于通過(guò)經(jīng)冷水供給配管向上述冷水型冷凝器供給的冷水，將上述制冷劑氣體冷凝為上述制冷劑液體的冷熱的冷凝器， 所述冷水型冷凝器具備設(shè)置在上述冷水供給配管上，對(duì)向上述冷水型冷凝器供給的冷水流量進(jìn)行調(diào)整的冷水量調(diào)整構(gòu)件、測(cè)定上述冷水型冷凝器出口的制冷劑液體溫度的制冷劑液體溫度傳感器、 根據(jù)上述制冷劑液體溫度傳感器的測(cè)定溫度，控制上述冷水量調(diào)整構(gòu)件的控制器， 上述控制器以上述制冷劑液體溫度傳感器的測(cè)定溫度不會(huì)與以上述蒸發(fā)器側(cè)的閥控制為起因的上述蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度變動(dòng)聯(lián)動(dòng)地變動(dòng)，而是被維持在規(guī)定溫度的方式，通過(guò)上述冷水量調(diào)整構(gòu)件，控制向上述冷水型冷凝器供給的冷水流量。
7.如權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，將上述制冷劑液體溫度傳感器替換為制冷劑液體壓力傳感器，且上述控制器以上述制冷劑液體壓力傳感器的測(cè)定壓力不會(huì)與以上述蒸發(fā)器側(cè)的閥控制為起因的上述蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度變動(dòng)聯(lián)動(dòng)地變動(dòng)，而是被維持在規(guī)定壓力的方式，通過(guò)上述冷水量調(diào)整構(gòu)件，控制上述冷水供給流路的冷水流量。
8.如權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，在外氣溫度為10°C以下的情況下，使用外氣來(lái)冷卻向上述冷水型冷凝器供給的水。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電子設(shè)備的冷卻方法以及冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，即使對(duì)制冷劑自然循環(huán)方式的冷卻系統(tǒng)中的蒸發(fā)器的制冷劑流量進(jìn)行閥控制，也能夠穩(wěn)定地維持制冷劑的自然循環(huán)，且能夠防止蒸發(fā)器表面產(chǎn)生結(jié)露。本發(fā)明的電子設(shè)備的冷卻方法中，所述電子設(shè)備的冷卻方法在通過(guò)與來(lái)自服務(wù)器(14)的排熱空氣的熱交換，使制冷劑氣化，并對(duì)該排熱空氣進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器(20X、20Y)和配置在比蒸發(fā)器(20X、20Y)高的部位，使被氣化的制冷劑液化的冷卻塔(22)之間，使制冷劑自然循環(huán)，且以由蒸發(fā)器(20X、20Y)熱交換，并被冷卻后的空氣溫度成為適合于服務(wù)器(14)的動(dòng)作環(huán)境的溫度的方式，對(duì)向蒸發(fā)器(20X、20Y)供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，其中，即使對(duì)向蒸發(fā)器(20X、20Y)供給的制冷劑液體的流量進(jìn)行閥控制，冷卻塔(22)中的制冷劑氣體的冷凝溫度或冷凝壓力也不會(huì)變動(dòng)。
文檔編號(hào)H05K7/20GK102245006SQ20111010770
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者下川良二, 仙田昌克, 伊藤潤(rùn)一, 大島升, 頭島康博, 杉浦匠, 稻富泰彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立工業(yè)設(shè)備技術(shù)