JP2009133544A - Air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の電子機器をキャビネットに収容し、該電子機器を冷媒の蒸発器を利用して冷却する電子機器冷却装置と、多室型冷暖房装置とを、一体に組み合わせて構成した空気調和システムに関する。 The present invention relates to an air conditioner in which a plurality of electronic devices are housed in a cabinet, and an electronic device cooling device that cools the electronic devices using a refrigerant evaporator and a multi-room air conditioning device are combined together. About the system.
一般に、電子機器が収容されるためのキャビネットの空気出口側に空気−水熱交換器を配置し、キャビネットに収容された電子機器に付設したファンで送風される空気を上記空気−水熱交換器で冷却して室内に戻す電子機器冷却システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。この種の電子機器冷却システムはコンピュータルームに設置され、コンピュータルームに設置されるサーバやネットワーク機器を冷却する。
ところで、電子機器は水に弱いため、コンピュータルームには水を持ち込まないことが望ましい。しかし、従来のものでは、空気−水熱交換器は、電子機器の近傍に配置してあるため、この空気−水熱交換器にチラー水を循環する経路の一部からでも水漏れが生じると、この水によって電子機器が損傷するといったおそれがあった。
これを解消するため、空気−水熱交換器に変えて、冷媒の蒸発器を利用した電子機器冷却システムが案出されている。この電子機器冷却システムでは、上記コンピュータルーム内の電子機器容量が増大するほど、大容量の圧縮機を搭載した室外機が必要になり、省エネルギ運転が期待されている。
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、電子機器冷却装置と、多室型冷暖房装置とを、一体に組み合わせた省エネルギ運転を達成できる空気調和システムを提供することにある。
By the way, since electronic devices are vulnerable to water, it is desirable not to bring water into the computer room. However, since the air-water heat exchanger is disposed in the vicinity of the electronic device in the conventional device, if water leaks even from a part of the path through which the chiller water circulates in the air-water heat exchanger. This water may damage the electronic equipment.
In order to solve this problem, an electronic device cooling system using a refrigerant evaporator instead of an air-water heat exchanger has been devised. In this electronic device cooling system, as the electronic device capacity in the computer room increases, an outdoor unit equipped with a large-capacity compressor is required, and energy-saving operation is expected.
Therefore, an object of the present invention is to provide an air-conditioning system that can solve the problems of the conventional techniques described above and can achieve energy-saving operation in which an electronic device cooling device and a multi-room air conditioning device are combined together. There is.
上記課題を解決するため、本発明は、圧縮機と室外熱交換器とを有する室外ユニットと、室内熱交換器を有する複数台の室内ユニットとがユニット間配管により接続され、上記室外熱交換器の一端が、前記圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管とに択一的に接続され、前記ユニット間配管が、前記冷媒吐出管に接続された高圧ガス管と、前記冷媒吸込管に接続された低圧ガス管と、前記室外熱交換器の他端に接続された液管とを有して構成され、前記室内熱交換器の一端が前記高圧ガス管と前記低圧ガス管に択一的に接続され、他端が前記液管に接続され、多室を同時に冷房運転若しくは暖房運転可能とし、または、これらの冷房運転と暖房運転を混在して実施可能とするよう構成された多室型冷暖房装置と、ファン付きの複数の電子機器を収納するための前面及び後面が開口したキャビネットを備え、該キャビネットの後面の開口に通気可能なリアドアを備え、該リアドアの内側に冷凍サイクルを構成する蒸発器を備え、前記ファンで送風される前記電子機器の排熱を含む空気を前記蒸発器で冷却して室内に戻す構成とした電子機器冷却装置とを備え、前記電子機器冷却装置の蒸発器の一端を、前記多室型冷暖房装置の前記低圧ガス管に接続し、他端を前記液管に接続したことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides an outdoor unit having a compressor and an outdoor heat exchanger and a plurality of indoor units having an indoor heat exchanger connected by inter-unit piping, and the outdoor heat exchanger One end of the compressor is selectively connected to the refrigerant discharge pipe and the refrigerant suction pipe of the compressor, and the inter-unit pipe is connected to the high-pressure gas pipe connected to the refrigerant discharge pipe and the refrigerant suction pipe. A low-pressure gas pipe and a liquid pipe connected to the other end of the outdoor heat exchanger, and one end of the indoor heat exchanger is alternatively selected from the high-pressure gas pipe and the low-pressure gas pipe. A multi-room air-conditioning system configured to be connected and connected to the liquid pipe at the other end so that the multi-chamber can be simultaneously operated in a cooling operation or a heating operation, or the cooling operation and the heating operation can be performed in combination. Houses devices and multiple electronic devices with fans A front opening and a rear opening of the cabinet, a rear door capable of venting the rear opening of the cabinet, an evaporator constituting a refrigeration cycle inside the rear door, and the air blown by the fan An electronic device cooling device configured to cool the air containing exhaust heat of the device with the evaporator and return the air to the room, and one end of the evaporator of the electronic device cooling device is connected to the low pressure of the multi-room air conditioner A gas pipe is connected, and the other end is connected to the liquid pipe.
この場合において、前記電子機器の排熱温度を検出するセンサを有し、該センサの検出温度を他の室内熱交換器の検出温度に優先させて、前記圧縮機の回転数を制御するようにしてもよい。また、前記電子機器の排熱を前記蒸発器で吸熱し、多室型冷暖房装置の暖房運転に利用可能としてもよい。 In this case, a sensor for detecting the exhaust heat temperature of the electronic device is provided, and the rotation speed of the compressor is controlled by giving priority to the detection temperature of the sensor over the detection temperature of another indoor heat exchanger. May be. Further, the exhaust heat of the electronic device may be absorbed by the evaporator so that it can be used for the heating operation of the multi-room type air conditioner.
本発明では、各電子機器の排熱を回収した多室型冷暖房装置の暖房運転、或いは、給湯運転が可能になる。 In the present invention, a heating operation or a hot water supply operation of a multi-room type air conditioner that collects exhaust heat of each electronic device can be performed.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を詳述する。
図1は、多室型冷暖房装置の冷媒回路図である。
多室型冷暖房装置130は、圧縮機102、室外熱交換器103a、103b、室外膨張弁127a、127bを備えた複数の室外ユニット100と、室内熱交換器106a及び室内膨張弁118aを備えた室内ユニット105aと、室内熱交換器106b及び室内膨張弁118bを備えた室内ユニット105bと、貯湯用熱交換器141、貯湯タンク143、循環ポンプ145及び膨張弁147を備えた貯湯ユニット150とを備える。なお、複数の室外ユニット100は、それぞれ同一構成のユニットであり、後述のユニット間配管110に並列に接続されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a multi-room type air conditioner.
The multi-room
これら室外ユニット100と室内ユニット105a、105bと貯湯ユニット150とがユニット間配管110により接続されて、多室型冷暖房装置130は、貯湯ユニット150を運転しながら、室内ユニット105a、105bを同時に冷房運転もしくは暖房運転可能とし、または、これらの冷房運転と暖房運転とを混在して実施可能となっている。室外ユニット100では、室外熱交換器103aの一端が、圧縮機102の吐出管107あるいは吸込管108に切換弁109aあるいは切換弁109bを介して排他的に接続される。同様に室外熱交換器103bの一端が、圧縮機102の吐出管107あるいは吸込管108に切換弁119aあるいは切換弁119bを介して排他的に接続される。吸込管108にアキュムレータ104が配設されている。
室外ユニット100は、図示しない室外制御装置を備え、この室外制御装置が、室外ユニット100内の圧縮機102、室外膨張弁127a、127b、切換弁109a、119a、109b、119bおよび多室型冷暖房装置130全体を制御する。
The
The
ユニット間配管110は、高圧ガス管111、低圧ガス管112及び液管113を備えている。高圧ガス管111が吐出管107に接続され、低圧ガス管112が吸込管108に接続される。液管113は、室外膨張弁127a、127bを介して、室外熱交換器103a、103bの他端にそれぞれ接続される。
The
室内ユニット105a、105bの室内熱交換器106a、106bは、その一端が、吐出側弁116a、116bを介して、高圧ガス管111に接続され、吸込側弁117a、117bを介して、低圧ガス管112に接続される。また、それらの他端が、室内膨張弁118a、118bを介して液管113に接続される。吐出側弁116aと吸込側弁117aは、一方が開操作された時、他方が閉操作される。吐出側弁116bと吸込側弁117bも、同様に、一方が開操作された時、他方が閉操作される。これにより、各室内熱交換器106a、106bの一端は、ユニット間配管110の高圧ガス管111と低圧ガス管112とに択一的に接続される。
室内ユニット105a、105bは、更に室内ファン123a、123b、リモートコントローラ及び室内制御装置を有する。各室内ファン123a、123bは、室内熱交換器106a、106bのそれぞれに近接配置されて、これらそれぞれの室内熱交換器106a、106bに送風する。また、各リモートコントローラは、室内ユニット105a、105bにそれぞれ接続されて、各室内ユニット105a、105bのそれぞれの室内制御装置へ、冷房若しくは暖房運転指令、または停止指令等を出力する。
One end of each of the indoor heat exchangers 106a and 106b of the
The
貯湯ユニット150では、貯湯用熱交換器141の一端が切替弁148を介して高圧ガス管111に接続され、貯湯用熱交換器141の他端が膨張弁147を介して液管113に接続される。この貯湯用熱交換器141には、水配管146が接続され、この水配管146に、循環ポンプ145を介して、貯湯タンク143が接続される。
In the hot
本実施の形態では、ユニット間配管110に室内ユニット105a,105bと並列に電子機器冷却システム1が接続される。この電子機器冷却システム1は、図2に示すように、コンピュータルーム2に配設される複数のサーバラック10を備えており、これらサーバラック10内に収納されたサーバなどの複数の電子機器3(図3参照)を冷却するシステムである。このコンピュータルーム2の床は、二重床に構成され、この二重床の上にサーバラック10が床置きされる。
In the present embodiment, the electronic
図3はサーバラック10の概要を示す図である。サーバラック10は、前面及び後面が開口したキャビネット11を備え、このキャビネット11内に複数の電子機器3がその背面をキャビネット11後面に向けて上下に段積み配置される。また、このキャビネット11後面には、後面開口65を閉塞自在に片開きの開閉するリアドア12が設けられ、このリアドア12は、通気自在に構成されると共に、その内部に電子機器冷却ユニット20が構成される。また、サーバラック10の底にはキャスタ13が設けられ、サーバラック10を容易に移動可能にしている。
FIG. 3 is a diagram showing an outline of the
上記電子機器3は、サーバやネットワーク機器であり、一般に、この種の電子機器は冷却用のファン4を付設したファン付き電子機器であり、機器内の温度が所定温度を超えるとファン4を駆動し、機器内に外気を導入して機器背面から排出する強制空冷機能を備えている。このため、電子機器3をその背面をキャビネット11背面に向けて配置することで、図3に冷却風の流れを破線矢印で示すように、電子機器3のファン4により室内空気がキャビネット前面開口から吸い込まれ、電子機器3を冷却して流れ、リアドア12を通って室内に戻る。このリアドア12を開けることで、キャビネット11内の電子機器3へのアクセスが容易になる。
The
電子機器冷却ユニット20は、蒸発器21を備え、電子機器3から排出された空気がリアドア12内の蒸発器21を流通した際に、蒸発器21によってこの空気を冷却して室内に戻す。この蒸発器21は、リアドア12の略上下に渡って延在し、上下略中間部を境に上側蒸発部22と下側蒸発部23とに分割され、キャビネット11上半分の電子機器3の冷却を上側蒸発部22が受け持ち、下半分の電子機器3の冷却を下側蒸発部23が受け持つように構成される。蒸発器21には、フレキシブル冷媒管25,26が接続されており、これら冷媒管25,26は下方に延びた後に、コンピュータルーム2の上床2Aの開口穴2Cを貫通し、図2に示すように、上床2Aと下床2Bとの間の床下空間内に延在するメイン配管31に接続される。
The electronic
メイン配管31は、図1に示すように、第一配管31A及び第二配管31Bで構成されている。この第一配管31Aは、低圧ガス管112に弁248を介して接続し、第二配管31Bは、液管113に弁247を介して接続し、これら低圧ガス管112及び液管113は、複数(図2に示す4台。)の室外ユニット100に接続されて構成される。本構成では、電子機器冷却ユニット20の蒸発器21には、冷凍サイクルを循環する冷媒が供給されるため、万一冷媒が循環する経路から冷媒の漏れが生じたとしても、冷媒は即座に蒸発し、電子機器3のショートもしくは漏電といった損傷を防止できる。
As shown in FIG. 1, the
次に、サーバラックについて説明する。
図4はサーバラックの外観図であり、図5はリアドアを開いた状態を示す斜視図である。サーバラック10は、電子機器3(図3参照)を収納するためのキャビネット11と、このキャビネット11の後面開口65を閉塞自在に開閉するリアドア12とを備える。
キャビネット11は、収納される電子機器の規格に合致した大きさを有し、板金性の天板11A、底板11B及び側板11C,11Dを備えて矩形状に形成されている。このキャビネット11の前面及び後面にはそれぞれ前面開口64(図2参照)及び後面開口65が形成され、この開口64、65を通じてキャビネット11内にコンピュータルーム2の室内空気が流通する。また、キャビネット11は、天板11Aと底板11Bとの間に、これら天板11A及び底板11Bと略平行に配置された仕切り板(棚部)11Eを備える。この仕切り板11Eは、キャビネット11内を区分けするものであり、仕切り板11E上に電子機器3が配置される。
この仕切り板11Eは、両側板11C,11Dに形成された支持部(不図示)によって支持されており、この支持部は上下方向に所定間隔ごとに複数設けられている。これによって、仕切り板11Eを所望の位置の支持部に配置したり、複数の仕切り板11Eをキャビネット11内に配置できる。
Next, the server rack will be described.
FIG. 4 is an external view of the server rack, and FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the rear door is opened. The
The
The
リアドア12は、金属(例えば、アルミニウム)板を折り曲げて形成されており、このリアドア12の一端側はヒンジ66を介してキャビネット11に連結され、他端側に当該リアドア12を開閉する際に操作されるハンドル67が形成されている。このハンドル67を操作して当該ハンドル67を手前側に引くと、リアドア12は、図5に示すように、ヒンジ66を中心に回動してキャビネット11の後面開口65が開放される。
また、リアドア12の外面の略中央部には、図4に示すように、開口部12Aが形成されており、この開口部12Aには、所定径の孔68が略一面に形成された表面材69が配置されている。この表面材69は、各孔68を通じてリアドア12を通風可能とするとともに、このリアドア12の内部に配置される蒸発器21を外部に露出させないように機能し、サーバラック10の美観の向上を図っている。
ここで、表面材69の各孔68は、通風を阻害しないように開口率が例えば60パーセント以上となるように形成されている。
さらに、この孔68孔の径は、人の手指よりも小さな径に設定されている。これによれば、例えば、サーバラック10に配置される電子機器3のオペレータ)がこの孔68を通じて蒸発器21に触れることが防止され、この蒸発器21のフィンで手指をけがするといった事故を未然に防ぐことができる。
The
Further, as shown in FIG. 4, an
Here, each
Further, the diameter of the
リアドア12の内面には、図6に示すように、このリアドア12の略全域に配置される蒸発器21と、この蒸発器21に繋がる液分岐管27A,27Bに設けられる各膨張弁28A,28Bと、これら膨張弁28A,28Bの開度を制御するための電装ユニット51とを一体的に備えている。蒸発器21、膨張弁28A,28B及び電装ユニット51をリアドア12の内面に一体的に配置することにより、これらを一体の電子機器冷却ユニット20として取り扱うことができ、これを室外ユニット100に接続することにより、簡単に電子機器3の発する熱を冷却することができる。
On the inner surface of the
蒸発器21は、図6及び図7に示すように、上下方向の略中間部を境に上側蒸発部22と下側蒸発部23とに分割されている。上側蒸発部22及び下側蒸発部23は、それぞれ各蒸発部22、23に繋がる細径の液分岐管27A、27Bと、太径のガス管29とを備え、これら液分岐管27A,27B及びガス管29は、リアドア12のヒンジ66側にまとめて配置されている。
本構成では、図6に示すように、ガス管29を液管27(液分岐管27A,27B)よりもリアドア12のヒンジ66側に配置されている。
このため、ガス管29のガス管接続部POUTに繋がる太径のフレキシブルガス管26は、ヒンジ66のより近い位置に配置されるため、リアドア12を開閉する際に、フレキシブルガス管26の撓み量を小さく抑えることができ、このリアドア12を小さな力で開閉することができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
In this configuration, as shown in FIG. 6, the
For this reason, the large-diameter
蒸発器21は、図7に示すように、冷媒が流れる冷媒管70と、この冷媒管70に積層配置される複数の放熱用のフィン71とを備えて構成されるフィンチューブ型の熱交換器であり、この蒸発器21の両端には、フィン71を押さえる管板72が配置されている。この管板72は、蒸発器21をリアドア12(図6参照)に配置する場合に、このリアドア12側に当該リアドア12と略平行に延びる取付部72Aを備えて略L字状に形成されている。本実施形態では、取付部72Aを用いてリアドア12にねじ止めされることにより、蒸発器21がリアドア12内に固定される。
As shown in FIG. 7, the
蒸発器21の下方領域には、図6に示すように、電装ユニット51が配置される。この電装ユニット51は、上述した室外ユニット100(図1参照)の制御コントローラに通信可能に接続されている。電装ユニット51と室外ユニット100とを接続する内外通信線は、図2に示すように、フレキシブル配管25,26とともに、開口穴2Cを通って上床2Aと下床2Bとの間の床下空間内を引き回されるため、当該内外通信線の長さを短縮することができる。このため、この内外通信線がノイズを拾うことが防止され、電子機器冷却ユニット20を安定して動作させることができる。
As shown in FIG. 6, an
本構成では、リアドア12の内面には、図5及び図6に示すように、蒸発器21を覆うように、所定径の孔73が略一面に形成されたカバー材74が配置されている。このカバー材74は、上記表面材69と同様にパンチング板で形成されており、各孔73を通じてリアドア12を通風可能としている。
カバー材74は、リアドア12を開放した場合であっても、電子機器冷却ユニット20のサービスマン以外が誤って蒸発器21のフィンに触れることを防止するものである。このカバー材74は、周囲に形成されたねじ孔(不図示)を通じてリアドア12にねじ止めで固定されている。ここで、ねじ孔の一部をダルマ孔として、カバー材74をリアドア12に仮止めしたねじに引掛けられるようにすることが望ましい。これによれば、メンテナンス時にカバー材74をリアドア12に仮固定することができるため、このカバー材74をリアドア12に容易に着脱することができる。
In this configuration, as shown in FIGS. 5 and 6, on the inner surface of the
Even when the
また、カバー材74は、このカバー材74を取り扱うための一対のハンドル75を備える。このハンドル75は、カバー材74の高さ方向の略中央の縁部にそれぞれ取り付けられており、通風を阻害するものではない。カバー材74には、図5に示すように、このカバー材74をリアドア12に取り付けた際に、膨張弁28A、28Bに相当する位置に開口76が形成されている。この開口76は、カバー材74を取り外すことなく、膨張弁28A、28Bをメンテナンスするためのものであり、例えば、膨張弁28A,28Bの動作を確認したり、当該膨張弁28A,28Bのコイル部が不良の場合には、この開口76を通じてコイル部の交換が可能である。
The
つぎに、多室型冷暖房装置130の作用を説明する。
(冷房運転)
室内ユニット105a、105bで冷房を行う場合は、室外熱交換器103a、103bの一方の切換弁109a、119aを開くとともに他方の切換弁109b、119bを閉じる。加えて、吐出側弁116a、116bを閉じるとともに、吸込側弁117a、117bを開く。また、室外ファン129a、129b、室内ファン123a、123bを駆動状態とし、循環ポンプ145は停止状態とする。この場合において、室外膨張弁127a、127bおよび室内膨張弁118a、118bの開度は、温度センサS4が所定温度となるとともに、温度センサS1の検出温度と温度センサS2の検出温度との差(=過熱度に相当)が一定の値となるように制御される。この状態で圧縮機102を駆動すると、圧縮機102から吐出された冷媒は、吐出管107、切換弁109a、119a、室外熱交換器103a、103bへと順次流れた後、室外膨張弁127a、127bを通過して液管113に流入し、各室内ユニット105a、105bの室内膨張弁118a、118bに分配され、減圧される。しかる後、冷媒は、各室内熱交換器106a、106bで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁117a、117bを流れた後、低圧ガス管112、吸込管108、アキュムレータ104を順次経て圧縮機102に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器106a、106bの作用で全室内ユニット105a、105bが同時に冷房される。
Next, the operation of the multi-room
(Cooling operation)
When the
(暖房運転)
室内ユニット105a、105bで暖房を行う場合、室外熱交換器103a、103bの一方の切換弁109a、119aを閉じるとともに他方の切換弁109b、119bを開く。これに加えて吐出側弁116a、116bを開くとともに、吸込側弁117a、117bを閉じる。圧縮機102から吐出された冷媒は、吐出管107、高圧ガス管111を順次経て吐出側弁116a、116b、室内熱交換器106a、106bへと流れ、ここでそれぞれ凝縮し、室内膨張弁118a、118bを通過し、液管113を介して各室外ユニット103a、103bの室内膨張弁127a、127bに分配され、ここで減圧される。しかる後、冷媒は、室外熱交換器103a、103bで蒸発気化し、それぞれ切換弁109b、119bを流れた後、低圧ガス管112、吸込管108、アキュムレータ104を順次経て圧縮機102に吸入される。このように、各室内熱交換106a、106bの凝縮作用で全室内ユニット105a、105bが同時に暖房される。
(Heating operation)
When heating is performed in the
(冷暖混在運転)
異なる室内ユニットで冷房運転と暖房運転とを同時に行う場合、例えば室内ユニット105aで冷房を行い、室内ユニット105bで暖房を行い、冷房負荷が暖房負荷よりも大きい場合には、室外熱交換器103a、103bの一方の切換弁109a、119aを開くとともに他方の切換弁109b、119bを閉じる。また、冷房する室内ユニット105aに対応する吐出側弁116aを閉じるとともに、吸込側弁117aを開く。さらに、暖房する室内ユニット105bに対応する吐出側弁116bを開くとともに、吸込側弁117bを閉じる。圧縮機102から吐出された冷媒の一部は吐出管107、切換弁109a、119aを順次経て室外熱交換器103a、103bに流れ、室外膨張弁127a、127bを介して液管113に流入する。圧縮機102から吐出された残りの冷媒は高圧ガス管111を経て暖房する室内ユニット105bに対応する吐出側弁116b、室内熱交換器106bへと流れる。そして、室内熱交換器106b及び室外熱交換器103で凝縮作用が行われる。室内熱交換器106b、室外熱交換器103で凝縮した冷媒は、液管113を経て室内ユニット105aの室内膨張弁118aで減圧された後、それぞれの室内熱交換器106aで蒸発気化される。しかる後、冷媒は、吸込側弁117aを流れて低圧ガス管112で合流され、吸込管108、アキュムレータ104を順次経て圧縮機102に吸入される。このように、室内熱交換器106bの熱交換作用で室内ユニット105bが暖房され、蒸発器として機能する他の室内熱交換器106aの作用で室内ユニット105aが冷房され、冷暖混在運転が行われる。
(Cooling and heating mixed operation)
When performing the cooling operation and the heating operation simultaneously in different indoor units, for example, the
(貯湯運転)
貯湯運転を行う場合には、室外熱交換器103a、103bの一方の切換弁109a、119aを閉じるとともに他方の切換弁109b、119bを開く。加えて、吐出側弁116a、116bおよび吸込側弁117a、117bを閉じる。また、室外ファン129a、129bを駆動状態とし、室内ファン123a、123bを停止状態とし、循環ポンプ145は駆動状態とする。さらに、高圧ガス管111と貯湯用熱交換器141とをつなぐ切替弁148を開く。この状態で圧縮機102を駆動すると、圧縮機102から吐出された冷媒の一部は、吐出管107、高圧ガス管111、切替弁148を介して貯湯用熱交換器141に導かれる。そして、貯湯用熱交換器141で、水配管146を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク143に貯えられる。貯湯タンク43に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる。熱交換後の冷媒は、膨張弁147を介して液管113に至り各室外ユニット103a、103bの室内膨張弁127a、127bに分配され、ここで減圧される。
その後、冷媒は、室外熱交換器103a、103bで蒸発気化し、それぞれ切換弁109b、119bを流れた後、低圧ガス管112、吸込管108、アキュムレータ104を順次経て圧縮機102に吸入される。
(Hot water storage operation)
When the hot water storage operation is performed, one of the switching
Thereafter, the refrigerant evaporates in the
(電子機器冷却運転)
電子機器冷却ユニット20で電子機器の冷却運転を行う場合には、室外熱交換器103a、103bの一方の切換弁109a、119aを開くとともに他方の切換弁109b、119bを閉じる。加えて、弁248を開くとともに、弁247を開く。
この状態で圧縮機102を駆動すると、圧縮機102から吐出された冷媒は、吐出管107、切換弁109a、119a、室外熱交換器103a、103bへと順次流れた後、室外膨張弁127a、127bを通過して液管113に流入し、電子機器冷却ユニット20の弁247を経て蒸発器21に至る。冷媒は、蒸発器21で蒸発気化し、弁248を経た後、低圧ガス管112、吸込管108、アキュムレータ104を順次経て圧縮機102に吸入される。蒸発器21は、図3に示すように、リアドア12に設けられており、電子機器3から排出された空気が、この蒸発器21を流通した際に冷却され、この冷却した空気は室内に戻される。
(Electronic equipment cooling operation)
When the electronic
When the
本実施の形態によれば、複数の電子機器3からの排熱を利用した、他室の暖房運転、或いは貯湯運転が可能である。
(排熱利用の貯湯運転)
電子機器3からの排熱を利用した貯湯運転を行う場合は、室外熱交換器103a、103bのすべての切換弁109a、119a、109b、119bを閉じるとともに貯湯ユニット150の弁148、147を開き、循環ポンプ145を駆動状態とする。また電子機器冷却システム1の弁247、248を開く。
この状態で圧縮機102を駆動すると、圧縮機102から吐出された冷媒は、吐出管107、高圧ガス管111、切替弁148を介して貯湯用熱交換器141に導かれる。そして、貯湯用熱交換器141で、水配管146を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク143に貯えられる。冷媒は、膨張弁147を介して液管113に至り、弁247を通って、電子機器冷却ユニット20の蒸発器21に流通し、ここで蒸発気化し、弁248を経た後、低圧ガス管112、吸込管108、アキュムレータ104を順次経て圧縮機102に吸入される。蒸発器21は、図3に示すように、リアドア12に設けられており、電子機器3から排出された空気が、この蒸発器21を流通した際に冷却され、この冷却した空気は室内に戻される。
本構成によれば、電子機器3の排熱を吸熱し、これを貯湯用熱交換器141で放熱し、これにより貯湯が可能になる。
According to the present embodiment, it is possible to perform heating operation or hot water storage operation of another room using exhaust heat from the plurality of
(Heat storage operation using waste heat)
When performing the hot water storage operation using the exhaust heat from the
When the
According to this configuration, the exhaust heat of the
(排熱利用の暖房運転)
電子機器3からの排熱を利用した暖房運転を行う場合は、室外熱交換器103a、103bのすべての切換弁109a、119a、109b、119bを閉じるとともに室内ユニット105a,105bの吐出側弁116a、116bを開き、吸込側弁117a、117bを閉じる。また、室内ファン123a、123bを駆動状態とする。さらに、電子機器冷却システム1の弁247、248を開く。
この状態で圧縮機102を駆動すると、圧縮機102から吐出された冷媒は、吐出管107、高圧ガス管111、吐出側弁116a、116bを介して室内熱交換器106a、106bへと流れ、ここでそれぞれ凝縮し、室内を暖房した後に、室内膨張弁118a、118bを通過し、液管113に流入する。しかる後、冷媒は、液管113に接続した弁247を通って、電子機器冷却ユニット20の蒸発器21に流通し、ここで蒸発気化し、弁248を経た後、低圧ガス管112、吸込管108、アキュムレータ104を順次経て圧縮機102に吸入される。蒸発器21は、図3に示すように、リアドア12に設けられており、電子機器3から排出された空気が、この蒸発器21を流通した際に冷却され、この冷却した空気は室内に戻される。
本構成によれば、電子機器3の排熱を吸熱し、これを室内熱交換器106a、106bで放熱し、これにより暖房が可能になる。
(Heating operation using waste heat)
When performing the heating operation using the exhaust heat from the
When the
According to this configuration, the exhaust heat of the
本実施の形態では、多室型冷暖房装置130または貯湯ユニット150の運転制御に対し、電子機器冷却ユニット20の運転制御が優先される。電子機器冷却ユニット20は、電子機器3の排熱温度を検出するセンサ200(図3参照)を有し、センサ200は電装ユニット51(図5参照)に接続されている。電装ユニット51はセンサ200の検出温度が所定の範囲内に収まるように圧縮機102の回転数を制御する。本構成では、電子機器冷却ユニット20による電子機器冷却運転中に、上述のように複数の電子機器3からの排熱を利用した他室の暖房運転、或いは貯湯運転が実行される。本実施の形態では、これら他室の暖房運転、或いは貯湯運転が実行される場合に、電子機器3の排熱温度を検出するセンサ200の検出温度を、他の室内熱交換器106a,106b或いは貯湯用熱交換器141の検出温度に優先させて、圧縮機102の回転数を制御できる。これによれば、多室型冷暖房装置130または貯湯ユニット150における運転制御が犠牲になるものの、電子機器冷却ユニット20の運転が優先し、ほぼ確実に維持されることとなり、電子機器3を確実に冷却できる。
In the present embodiment, the operation control of the electronic
本構成によれば、ファン4付きの複数の電子機器3を収納するための前面及び後面が開口したキャビネット11を備え、キャビネット11の後面開口65には通気可能なリアドア12を備え、リアドア12には冷凍サイクルを構成する蒸発器21と、膨張弁28A,28Bと、膨張弁制御用の電装ユニット51とを一体に備えたため、当該蒸発器21、膨張弁28A,28B及び電装ユニット51を1つの電子機器冷却ユニット20として取り扱うことができ、この電子機器冷却ユニット20を、冷凍サイクルを構成する室外ユニット100に接続することにより、簡単に電子機器3の発する熱を冷却することができる。また、リアドア12に配置される蒸発器21には、冷凍サイクルを循環する冷媒が供給されるため、万一冷媒が循環する経路から漏れが生じたとしても、この冷媒によって電子機器3のショートもしくは漏電といった損傷を防止することができる。さらに、ファン4で送風される空気をリアドア12の蒸発器21で冷却して室内に戻すため、電子機器3が発する熱によって室温が過剰に上昇することや、室内に温度分布が発生することが防止される。従って、本実施形態によれば、水を使用することなく電子機器3を効果的に冷却することができる。
According to this configuration, the
また、本構成によれば、蒸発器21をリアドア12の略全域に配置し、蒸発器21につながる液管27、ガス管29及び液管27に設けられる膨張弁28A,28Bをリアドア12のヒンジ66側にまとめて配置し、電装ユニット51をリアドア12の下方域に配置したため、上記蒸発器21、膨張弁28A,28B及び電装ユニット51をリアドア12にまとまりよく配置することができる。さらに、電装ユニット51は、リアドア12の下方域、すなわち蒸発器21の下方に配置されているため、この蒸発器21で冷却された空気の一部が下降して電装ユニット51を冷却する。このため、電装ユニット51を冷却するための機器を別個に設ける必要が無く、電装ユニット51の構成を簡素化することができる。
In addition, according to this configuration, the
また、本実施形態によれば、キャビネット11の底部には、このキャビネット11を移動自在とするキャスタ13は取り付けられているため、例えば、コンピュータルーム2内でキャビネット11のレイアウトを変更する場合であっても、この変更作業を容易に行うことができる。
Further, according to the present embodiment, since the
1 電子機器冷却システム
2 コンピュータルーム
3 電子機器
10 サーバラック
11 キャビネット
12 リアドア
20 電子機器冷却ユニット
21 蒸発器
100 室外ユニット
102 圧縮機
103a、103b 室外熱交換器
105a、105b 室内ユニット
106a、106b 室内熱交換器
110 ユニット間配管
111 高圧ガス管
112 低圧ガス管
113 液管
118a、118b 室内膨張弁
127a、127b 室外膨張弁
130 多室型冷暖房装置
141 貯湯用熱交換器
143 貯湯タンク
145 循環ポンプ
150 貯湯ユニット
DESCRIPTION OF
Claims (3)
ファン付きの複数の電子機器を収納するための前面及び後面が開口したキャビネットを備え、該キャビネットの後面の開口に通気可能なリアドアを備え、該リアドアの内側に冷凍サイクルを構成する蒸発器を備え、前記ファンで送風される前記電子機器の排熱を含む空気を前記蒸発器で冷却して室内に戻す構成とした電子機器冷却装置とを備え、
前記電子機器冷却装置の蒸発器の一端を、前記多室型冷暖房装置の前記低圧ガス管に接続し、他端を前記液管に接続したことを特徴とする空気調和システム。 An outdoor unit having a compressor and an outdoor heat exchanger and a plurality of indoor units having an indoor heat exchanger are connected by inter-unit piping, and one end of the outdoor heat exchanger is connected to a refrigerant discharge pipe of the compressor And a refrigerant suction pipe, wherein the inter-unit pipe is connected to the refrigerant discharge pipe, a high-pressure gas pipe connected to the refrigerant suction pipe, a low-pressure gas pipe connected to the refrigerant suction pipe, and the outdoor heat exchanger The other end of the indoor heat exchanger is connected to the high-pressure gas pipe and the low-pressure gas pipe, and the other end is connected to the liquid pipe. A multi-room type air conditioner configured to be capable of cooling operation or heating operation at the same time, or a mixture of these cooling operation and heating operation,
A cabinet having front and rear openings for storing a plurality of electronic devices with fans is provided, a rear door capable of ventilation is provided at the rear opening of the cabinet, and an evaporator constituting a refrigeration cycle is provided inside the rear door. An electronic device cooling device configured to cool the air including exhaust heat of the electronic device blown by the fan and return the air to the room by the evaporator,
One end of the evaporator of the electronic device cooling apparatus is connected to the low-pressure gas pipe of the multi-room type air conditioning apparatus, and the other end is connected to the liquid pipe.
前記多室型冷暖房装置の暖房運転に利用可能としたことを特徴とする請求項1または2に記載の空気調和システム。 The exhaust heat of the electronic device is absorbed by the evaporator,
The air conditioning system according to claim 1 or 2, wherein the air conditioning system can be used for heating operation of the multi-room type air conditioner.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007310011A JP2009133544A (en) | 2007-11-30 | 2007-11-30 | Air conditioning system |
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JP2007310011A JP2009133544A (en) | 2007-11-30 | 2007-11-30 | Air conditioning system |
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JP2007310011A Pending JP2009133544A (en) | 2007-11-30 | 2007-11-30 | Air conditioning system |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107588490A (en) * | 2016-07-08 | 2018-01-16 | 浙江盾安人工环境股份有限公司 | Refrigeration heat pipe composite air conditioner system and its control method |
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CN111457509A (en) * | 2020-03-30 | 2020-07-28 | 上海海事大学 | Energy-saving air conditioner |
CN113677167A (en) * | 2021-09-07 | 2021-11-19 | 北京百度网讯科技有限公司 | Server cabinet, server cabinet system and server system |
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- 2007-11-30 JP JP2007310011A patent/JP2009133544A/en active Pending
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