JP2009135280A - 電子機器冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンススペースを十分に確保しつつ、水を使用することなく電子機器を効果的に冷却することができる電子機器冷却装置を提供する。
【解決手段】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、蒸発器２１は、キャビネット１１の後面に固定されるとともに、複数の電子機器３おけるファン４送風される空気の吹出口４Ａを縦一列に整列させて、該一列に対応する幅で縦に延在し、キャビネット１１後面には、蒸発器２１の側面にメンテナンススペースを備えたことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、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冷却する電子機器冷却装置に関する。

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。
米国特許出願公開第２００６／０２３２９４５号明細書

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。
さらに電子機器は、定期的あるいは不定期的にメンテナンスを行う必要があるため、キャビネットにおいても、十分なメンテナンススペースを確保する必要がある。
そこで、本発明の目的は、メンテナンススペースを十分に確保しつつ、水を使用することなく電子機器を効果的に冷却することができる電子機器冷却装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、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開口には通気可能なリアドアを備え、該リアドアの内側には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空気を前記蒸発器で冷却して室内に戻す構成とし、前記蒸発器は、前記キャビネットの後面に固定されるとともに、前記複数の電子機器における前記ファンで送風される空気の吹出口を縦一列に整列させて、該一列に対応する幅で縦に延在し、前記キャビネット後面には、前記蒸発器の側面にメンテナンススペースを備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、キャビネット内に設置された電子機器のメンテナンススペースを十分に確保できるとともに、電子機器を効果的に冷却することができる。
この構成において、前記蒸発器が上面視で略Ｕ字状に形成され、前記ファンで送風される空気を正面及び両側面の熱交換部で熱交換するように構成しても良い。
また、前記蒸発器が前記リアドアと前記電子機器との間の空間に配置されているようにしてもよい。
さらに、前記蒸発器に蒸発器用ファンを付設してもよい。

本発明によれば、メンテナンススペースを十分に確保しつつ、水を使用することなく電子機器を効果的に冷却することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。
図１は本発明の一実施形態に係る電子機器冷却システムを示す図である。
この電子機器冷却システム１は、コンピュータルーム２に配設される複数の電子機器３（図２参照）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。

図２は、サーバラックの説明図である。
図３は、サーバラックを後面側から見た場合の外観斜視図である。
図４は、サーバラックの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、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ている。さらに、キャビネット１１の内部のリアドア１２に対向する位置には、電子機器冷却ユニット２０が構成される。さらにまた、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。

電子機器３は、サーバやネットワーク機器である。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、常時、あるいは、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。
ここで、本実施形態においては、ファン４は、電子機器３の背面中央部に設けられ、電子機器冷却ユニット２０を構成する蒸発器２１が電子機器３とリアドア１２との間のファン４に対向する位置に配置されている。

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２に冷却風の流れを破線矢印で示すように、電子機器３に付設したファン４によりキャビネット１１の前面開口から吸い込まれた室内の空気は、電子機器３を冷却し、電子機器３背面の吹出口４Ａから放出される。そして電子機器３を冷却することにより温度が上昇し、電子機器３背面の吹出口４Ａから放出された空気は、蒸発器２１、複数の背面排気ファン１５Ａ（蒸発器用ファン）を有する背面排気ユニット１５およびリアドア１２を通過して室内に戻る。この場合において、背面排気ユニット１５の蒸発器２１に対向する面には、通風を阻害しないように、所定の開口率（例えば、６０％以上）を有する図示しないファンガード（多数の孔が設けられた板あるいはメッシュなど）が配置されている。このファンガードは、背面排気ファン１５Ａを外部に露出させないように機能するとともに、サーバラック１０内部の美観の向上を図っている。

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１参照）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、複数の当該仕切り板１１Ｅをキャビネット１１内に配置したりすることができる。

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４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３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に対向する位置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。
また、このリアドア１２を開けた際に、蒸発器２１の側面には、メンテナンススペースが確保されており、キャビネット１１内の電子機器３へのアクセスが容易となっている。

電子機器冷却ユニット２０は、サーバラック１０のキャビネット１１と一体に構成され、複数（本例では３台）のサーバラック１０に設けられた電子機器冷却ユニット２０が、一台の熱源機３０（図１参照）から延びるメイン冷媒配管３１（図１参照）に並列に接続される。すなわち、この複数（３台）の電子機器冷却ユニット２０と、これら電子機器冷却ユニット２０が配管接続される熱源機３０とによって電子機器冷却装置４０が構成される。なお、図１に示す例では、コンピュータルーム２に１２台のサーバラック１０を配置し、３台のサーバラック１０内の電子機器冷却ユニット２０を一台の熱源機３０に各々接続した一系統の電子機器冷却装置４０を４系統配設した場合を示している。

電子機器冷却ユニット２０は、熱源機３０と配管接続されることによって冷凍サイクルを行う冷凍回路を構成するユニットであり、図２に示すように、蒸発器２１を備え、ファン４により電子機器３から排出された空気が電子機器３とリアドア１２との間に設けられた蒸発器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。
ここで、蒸発器２１について図４を参照して詳細に説明する。
蒸発器２１は、上面視略Ｕ字状に形成されており、Ｕ字の開放側がキャビネット１１内に配置され、湾曲側がキャビネット１１の後面開口６５からリアドア１２側に突設されている。これは、以下のような理由による。
単純に蒸発器２１の有効面積の増大を図るためであれば、キャビネット１１の後面開口６５を覆って塞ぐように構成すれば良いが、後面開口６５を塞いでしまえば、メンテナンススペースを確保することが出来ず、メンテナンスを容易に行うことはできない。

一方、メンテナンススペースを最大限確保するためには、キャビネット１１内に同一の電子機器３を収納した場合、電子機器３のファン４が後面開口６５側から見れば、一列に並ぶこととなるため、蒸発器２１を平板形状とし、電子機器３のファン４を覆うのに十分な幅とすればよい。しかしながら、この場合には、蒸発器の有効面積が少なく熱交換が十分に行えない可能性がある。
そこで、本実施形態においては、蒸発器２１の有効面積の増大を図りつつ、メンテナンススペースを確保するために、蒸発器２１の形状を上面視略Ｕ字状とし、Ｕ字の開放側を電子機器３のファン４に対向させ、Ｕ字の湾曲側をキャビネット１１の後面開口からリアドア１２内のスペースに突設させている。
これにより、電子機器３のファン４で送風される空気を、蒸発器２１の正面及び両側面で熱交換することができ、蒸発器２１の実効的な有効面積の増加が図れ、キャビネット１１内を通り抜ける室内の空気を有効に冷却することができる。
さらに、キャビネット１１の後面側開口における蒸発器２１の側面側を大きく開けることができるので、蒸発器２１の側面（両側面）に十分なメンテナンススペースを確保できる。

さらに、蒸発器２１は、キャビネット１１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上半分に配置された電子機器３の冷却を上側蒸発部２２が受け持ち、下半分に配置された電子機器３の冷却を下側蒸発部２３が受け持つように構成される。さらに、蒸発器２１は、図２に示すように、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につながる細径の液分岐管２７Ａ、２７Ｂと、太径の合流冷媒配管２９とを備えている。
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、この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することができる。

これに加えて、蒸発器２１の下部には、図２及び図４に示すように、蒸発器２１から流下したドレン水を受けるドレンパン７７が設けられている。このドレンパン７７は、ドレン水がコンピュータルーム２の室内に落ちることを防止している。
本構成では、コンピュータルーム２は別個の空気調和装置（不図示）により所定の温度及び湿度（例えば、２５℃５０％）を維持するようになっており、この温度及び湿度の条件下では、極力結露しないように電装ユニット６１が圧縮機３２の運転を制御している。
したがって、通常の運転状態では、ドレンパン７７にドレン水が溜まることは想定されていないが、何らかの原因によって蒸発器２１に結露が生じたとしても、この結露した水（ドレン水）がコンピュータルーム２の室内に落ちないようになっている。

図５は、電子機器冷却装置の回路構成の説明図である。
図５に示すように、電子機器冷却ユニット２０は、熱源機３０から延びるメイン冷媒配管３１を構成するメイン液管３１Ａ及びメインガス管３１Ｂに対し、フレキシブル液管２５及びフレキシブルガス管２６を介して並列に接続される。フレキシブル液管２５及びフレキシブルガス管２６は、柔軟性及び冷媒不透過性を有するフレキシブルチューブが適用され、フレキシブル液管２５は比較的小径のチューブが適用され、フレキシブルガス管２６は比較的大径のチューブが適用される。

熱源機３０から延びるメイン液管３１Ａ及びメインガス管３１Ｂにフレキシブル液管２５及びフレキシブルガス管２６の一端がそれぞれ接続される。フレキシブル液管２５の他端は、電子機器冷却ユニット２０の液管接続部ＰＩＮ（図２参照）に接続される。この液管接続部ＰＩＮから延びる冷媒配管（液管）２７は２つに分岐し、一方の液分岐管２７Ａは膨張弁２８Ａを介して上側蒸発部２２の入口に接続され、他方の液分岐管２７Ｂは膨張弁２８Ｂを介して下側蒸発部２３の入口に接続される。
各蒸発部２２、２３の出口は１本の合流冷媒配管（ガス管）２９に配管接続され、この合流冷媒配管２９の端部に設けたガス管接続部ＰＯＵＴ（図２参照）にフレキシブルガス管２６が接続される。これによって、電子機器冷却ユニット２０内の各蒸発部２２、２３に冷媒を選択的に流通可能に冷媒配管が接続される。
このように、フレキシブル液管２５及びフレキシブルガス管２６を介して電子機器冷却ユニット２０の蒸発器２１を接続したため、この蒸発器２１を保持しているキャビネット１１を移動させた場合でも、フレキシブル液管２５、２６が撓んでその移動を妨げない。したがって、これら配管を接続したままでもサーバラック１０の位置の微調整が可能となっている。

ここで、メイン液管３１Ａ及びメインガス管３１Ｂは、図１に示すように、コンピュータルーム２の上床２Ａと下床２Ｂとの間の床下空間内を引き回され、このメイン液管３１Ａ及びメインガス管３１Ｂにつながるフレキシブル液管２５及びフレキシブルガス管２６は、上床２Ａの開口穴２Ｃ（図２参照）を通ってキャビネット１１に保持された蒸発器２１につながる。このため、図２に示すように、フレキシブル液管２５及びフレキシブルガス管２６が蒸発器２１から下方に延びた後に床下空間内で緩やかに曲がるように引き回され、これらフレキシブル液管２５、２６の長さに余裕を持たせておくことによってキャビネット１１、ひいては、サーバラック１０の移動時にフレキシブル液管２５、２６だけがキャビネット１１の動きに合わせて移動する。したがって、サーバラック１０の移動時にメイン液管３１Ａ及びメインガス管３１Ｂ等の他の配管に力が作用することがなく、例えば、他の配管であるメイン液管３１Ａ及びメインガス管３１Ｂに鋼管を適用することが可能である。

この電子機器冷却ユニット２０には、蒸発器２１の下方に電装ユニット（電装箱）５１と、この電装ユニット５１につながるリモートコントローラ５２が設けられている。この電装ユニット５１は、上側蒸発部２２の入口冷媒温度Ｌ１及び出口冷媒温度Ｇ１と、下側蒸発部２３の入口冷媒温度Ｌ２及び出口冷媒温度Ｇ２とを、４つの温度センサ（冷媒温度検出手段）２９Ａ〜２９Ｄを介して各々検出し、各蒸発部２２、２３の出入り口温度差（Ｌ１−Ｇ１、Ｌ２−Ｇ２）に基づいて適正な過熱度になるように各々の膨張弁２８Ａ、２８Ｂの制御を行うとともに、熱源機３０と通信する機能を備えている。

リモートコントローラ５２は、コンピュータルーム２のサーバラック１０の側面或いは背面などに配置され、リアドア１２内の電装ユニット５１に有線或いは無線で接続される。このリモートコントローラ５２には、図示は省略するが、室内温度センサ、操作ボタン、表示部、ブザー（報音部）などが設けられ、このリモートコントローラの操作に従って、電子機器冷却装置４０の運転開始／停止、設定温度Ｔ０の変更、各種エラーメッセージの報知（表示及びブザー音出力）などが行われる。ここで、設定温度Ｔ０は、電子機器冷却ユニット２０の目標温度であり、通常、コンピュータルーム２の室内目標温度が設定される。そして、この電子機器冷却装置４０においては、キャビネット１１の前面側開口から入る空気、或いは、蒸発器２１を通過した空気の温度が、該設定温度Ｔ０になるように各部の制御が実行される。

熱源機３０は、室外に設置され、概略的には、冷媒を圧縮する圧縮機３２、オイルセパレータ３３、四方弁３４、熱源側熱交換器（凝縮器）３５、膨張弁３６及びレシーバタンク３７の順に配管接続され、このレシーバタンク３７にメイン液管３１Ａが接続されるとともに、圧縮機３２入口につながる低圧側配管４１にアキュムレータ３８を介してメインガス管３１Ｂが接続される。
圧縮機３２は、定速運転用のＡＣ圧縮機（能力一定型の圧縮機）３２Ａと、周波数可変運転用のインバータ圧縮機（能力可変型の圧縮機）３２Ｂとを有し、これらは並列に接続され、冷却の負荷に応じてこれら圧縮機３２Ａ、３２Ｂの運転のオンオフ制御及び圧縮機３２Ｂの運転周波数を可変制御することによって熱源機３０全体の冷却能力が可能に構成される。

より具体的に説明すると、各圧縮機３２Ａ、３２Ｂの吐出側には、逆止弁４２Ａ、４２Ｂが各々設けられ、各逆止弁４２Ａ、４２Ｂの下流で合流する高圧側配管４２にオイルセパレータ３３、逆止弁４３、四方弁３４、熱源側熱交換器３５、膨張弁３６及びレシーバタンク３７が順に接続される。また、各圧縮機３２Ａ、３２Ｂの吸込側につながる低圧側配管４１は、アキュムレータ３８の下流でつながり、このアキュムレータ３８の上流で四方弁３４につながり、この四方弁３４を介してメインガス管３１Ｂにつながる。なお、この四方弁３４の切換は行われず、図３の状態に固定される。
また、高圧側配管４２には、膨張弁３６と並列に逆止弁４４が接続され、この逆止弁４４により熱源側熱交換器３５からレシーバタンク３７への流れを許容するとともに逆方向の流れを禁止する。また、上記逆止弁４２Ａ、４２Ｂとオイルセパレータ３３の間には、冷媒戻し管４５が接続され、この冷媒戻し管４５の先端は圧縮機３２Ａ、３２Ｂの吸込側に接続される。この冷媒戻し管４５には開閉弁４６が設けられ、この開閉弁４６を開けることによって圧縮機３２Ａ、３２Ｂから吐出された冷媒の一部を圧縮機３２Ａ、３２Ｂの吸込側に戻すことができ、圧縮機３２Ａ、３２Ｂの吐出能力を低減することができる。

なお、高圧側配管４２は、液側サービスバルブ４７を介してメイン液管３１Ａに接続され、低圧側配管４１は、ガス側サービスバルブ４８を介してメインガス管３１Ｂに接続される。また、オイルセパレータ３３によって分離されたオイルは、オイル戻し管４９を通って圧縮機３２Ａ、３２Ｂの吸込側に戻される。また、一方の圧縮機３２Ａ、３２Ｂの高圧側と他方の圧縮機３２Ｂ、３２Ａの低圧側とはオイル戻し管３２Ｃ、３２Ｄで互いに接続され、各圧縮機３２Ａ、３２Ｂ内のオイル量が適正に調整される。また、各圧縮機３２Ａ、３２Ｂの吐出側には高圧スイッチ５Ａ、５Ｂが各々設けられ、高圧スイッチ５、６により圧縮機３２Ａ、３２Ｂの吐出圧が許容範囲の上限を超えた場合に各圧縮機３２Ａ、３２Ｂの運転が停止される。

また、熱源機３０は、電装ユニット６１を有し、この電装ユニット６１は、内外通信線６２を介して当該熱源機３０に接続される電子機器冷却ユニット２０の電装ユニット５１と通信可能に接続される。この電装ユニット６１は、各電子機器冷却ユニット２０の電装ユニット５１との間で制御信号や運転信号を送受信するとともに、電子機器冷却ユニット２０側に設けられたリモートコントローラ５２の操作を入力し、これらによって電子機器冷却装置４０の各部の制御を行う。

この電子機器冷却装置４０にあっては、熱源機３０の電装ユニット５１の制御下で、圧縮機３２Ａ、３２Ｂが運転される。この場合、電装ユニット５１は、図示しない温度センサで検出した室外温度Ｔ２とリモートコントローラ５２で検出した室内温度Ｔ１との差の温度（差温）などに基づき、各圧縮機３２Ａ、３２Ｂの運転のオン／オフ及び圧縮機３２Ｂの運転周波数を制御するとともに、熱源側熱交換器３５の出入り口温度を図示しない温度センサにより検出し、この出入り口温度差が適正範囲になるように膨張弁３６の弁開度を制御する。
この場合、圧縮機３２Ａ、３２Ｂから吐出された高温高圧冷媒は、熱源側熱交換器３５で凝縮されて液化された後、熱源機３０から延びるメイン液管３１Ａを通ってコンピュータルーム２内の電子機器冷却ユニット２０に供給される。

各電子機器冷却ユニット２０では、メイン液管３１Ａを流れる液冷媒がフレキシブル液管２５を通って液管２７を流れ、ここで二系統に分流されて、一方が膨張弁２８Ａを通って上側蒸発部２２を流れるとともに、他方が膨張弁２８Ｂを通って下側蒸発部２３を流れ、各蒸発部２２、２３で蒸発してガス化し、各蒸発部２２、２３での冷媒蒸発熱により各蒸発部２２、２３を通過する空気が冷却される。
そして、各蒸発部２２、２３でガス化した冷媒は、合流冷媒配管２９で合流した後にフレキシブルガス管２６を通ってメインガス管３１Ｂに流れ、熱源機３０に戻る。以上のようにして冷凍サイクルが行われる。

電装ユニット５１は、図４に示すように、蒸発器２１の下方領域に配置されている。これによれば、蒸発器２１で冷却された空気の一部が下降することにより、電装ユニット５１を冷却するため、この電装ユニット５１自体に冷却機器を設ける必要がない。さらに、電装ユニット５１を蒸発器２１の下方に配置したため、この電装ユニット５１と熱源機３０の電装ユニット６１（図５参照）とを接続する内外通信線６２（図５参照）は、フレキシブル液管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６２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６２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、すなわち蒸発器２１につながる各膨張弁２８Ａ、２８Ｂを安定して動作させることができる。

本実施形態によれば、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の内側には冷凍サイクルを構成する蒸発器２１を備え、ファン４で送風される空気を蒸発器２１で冷却して室内に戻す構成とし、蒸発器２１は、キャビネット１１の後面に固定されるとともに、複数の電子機器３おけるファン４で送風される空気の吹出口４Ａを縦一列に整列させて、該一列に対応する幅で縦に延在し、キャビネット１１の後面には、蒸発器２１の側面にメンテナンススペースを備えたため、メンテナンススペースを確保しつつ、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、電子機器３とリアドア１２との間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。したがって、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。

以上、一実施形態に基づいて、本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、以上の説明においては、蒸発器２１を上面視略Ｕ字形状としたが、メンテナンススペースを確保しつつ、熱交換効率が十分な形状であれば、その形状については問わない。

また、以上の説明においては、電子機器３のファン４が電子機器３の背面中央部に設けられていたため、蒸発器２１をキャビネット１１の電子機器の幅方向、中央部分に配置した場合について説明したが、電子機器３のファン４が一列に並んだ位置に応じて蒸発器２１を配置するように構成してもよい。この場合においても、蒸発器２１の少なくともいずれか一方の側面にはメンテナンススペースが設けられることとなる。
以上の説明においては、蒸発器２１の背面側に背面排気ユニット１５を設ける構成としていたが、蒸発器２１の表面側（Ｕ字の開放側）に排気ユニットを設ける構成としても良い。また、電子機器３のファン４の排気能力が十分に高い場合には、背面排気ユニット１５を設けないようにすることも可能である。

以上の説明においては、蒸発器２１を上側蒸発部２２及び下側蒸発部２３とに分割する場合について説明したが、これに限らず、分割しなくてもよく、また、３つ以上に分割する構成としても良い。具体的には、キャビネット１１内の仕切り板１１Ｅが３段の構成であれば、これら仕切り板１１Ｅを境に蒸発器を上下方向に３分割し、また、キャビネット１１内の仕切り板１１Ｅが６段の構成であれば、これら仕切り板１１Ｅを境に蒸発器２１を上下方向に６分割し、これら複数に分割された各蒸発部にそれぞれ膨張弁をつないで仕切り板１１Ｅの段数に対応した冷媒を流れ制御を行う構成としても良い。

また、上記した実施形態では、キャビネット１１内を上下に２分割する仕切り板１１Ｅを境に蒸発器２１を上側蒸発部２２と下側蒸発部２３との２つに分割する構成について記載したが、これら上側蒸発部２２及び下側蒸発部２３をさらにそれぞれ複数の蒸発部に分割し、これら各蒸発部にそれぞれ膨張弁をつなぐ構成としても良い。この構成によれば、キャビネット１１内に収納された電子機器３の稼動状態に合わせて、より細かな冷媒の流れ制御を実施することができ、熱源機３０での消費エネルギの低減化を図ることができる。

また、上記実施形態では、空冷式の熱源機３０を使用する場合について説明したが、これに限らず、水冷式の熱源機を使用してもよい。水冷式の熱源機を使用する場合は、図示しないクーリングタワーから延びる水配管に熱源機を配管接続する構成を採るため、複数の熱源機を重ねて配置でき、熱源機の配置スペースを比較的小さくすることができる。
以上の説明では、コンピュータルーム２内の空調については述べなかったが、空冷式あるいは水冷式の熱源機から延びるメイン冷媒配管に空気調和装置を接続し、この空気調和装置によりコンピュータルーム２内の空調を行う構成としてもよい。
また、上記した熱源機としては、四方弁を有しない冷房（冷却）サイクル専用機の構成としても良い。

また、上記熱源機が備える圧縮機は、電動機で駆動される形式、いわゆるＥＨＰ（電気式ヒートポンプ）形式のものであったが、これに限るものではなく、ガスエンジンの駆動によって圧縮機を駆動させるＧＨＰ（ガスヒートポンプ）形式の熱源機としても良い。
また、本実施形態では、サーバラック１０が備えるリアドア１２は片開きのドアであったが、これに限るものではなく、両開きのドアを用いる構成としても良い。この構成によれば、例えば、電子機器の横幅が大きくなることに伴い、キャビネットの幅が広くなったとしても、片開きに比べてドアの可動範囲を小さくすることができるため、メンテナンス時の作業を容易に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る電子機器冷却システムを示す図である。 サーバラックの説明図である。 サーバラックを後面側から見た場合の外観斜視図である。 サーバラックのリアドアを開いた状態を示す斜視図である。 電子機器冷却装置の回路構成を示す図である。

符号の説明

１ 電子機器冷却システム
２ コンピュータルーム
２Ａ 上床
２Ｂ 下床
２Ｃ 開口穴
３ 電子機器
４ ファン
４Ａ 吹出口
５ 高圧スイッチ
５Ａ 高圧スイッチ
１０ サーバラック
１１ キャビネット
１１Ａ 天板
１１Ｂ 底板
１１Ｃ 側板
１１Ｅ 板
１２ リアドア
１２Ａ 開口部
１３ キャスタ
１５ 背面排気ユニット
１５Ａ 背面排気ファン
２０ 電子機器冷却ユニット
２１ 蒸発器
２２ 上側蒸発部
２３ 下側蒸発部
２５ フレキシブル液管
２６ フレキシブルガス管
２７ 液管
２７Ａ 液分岐管
２７Ｂ 液分岐管
２８Ａ 膨張弁
２８Ｂ 膨張弁
２９ 合流冷媒配管
３０ 熱源機
３１ メイン冷媒配管
３１Ａ メイン液管
３１Ｂ メインガス管
３２ 圧縮機
３２Ａ 圧縮機
３２Ｂ 圧縮機
３２Ｃ 管
３３ オイルセパレータ
３４ 四方弁
３５ 熱源側熱交換器
３６ 膨張弁
３７ レシーバタンク
３８ アキュムレータ
４０ 電子機器冷却装置
４１ 低圧側配管
４２ 高圧側配管
４２Ａ 逆止弁
４３ 逆止弁
４４ 逆止弁
４５ 管
４６ 開閉弁
４７ 液側サービスバルブ
４８ ガス側サービスバルブ
４９ 管
５１ 電装ユニット
５２ リモートコントローラ
６１ 電装ユニット
６２ 内外通信線
６４ 前面開口
６４ 開口
６５ 後面開口
６６ ヒンジ
６７ ハンドル
６８ 孔
６９ 表面材
７７ ドレンパン
ＰＩＮ 液管接続部
ＰＯＵＴ ガス管接続部

Claims (4)

1. 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開口には通気可能なリアドアを備え、該リアドアの内側には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空気を前記蒸発器で冷却して室内に戻す構成とし、
   前記蒸発器は、前記キャビネットの後面に固定されるとともに、前記複数の電子機器における前記ファンで送風される空気の吹出口を縦一列に整列させて、該一列に対応する幅で縦に延在し、
   前記キャビネット後面には、前記蒸発器の側面にメンテナンススペースを備えたことを特徴とする電子機器冷却装置。
2. 前記蒸発器が上面視で略Ｕ字状に形成され、
   前記ファンで送風される空気を正面及び両側面の熱交換部で熱交換することを特徴とする請求項１に記載の電子機器冷却装置。
3. 前記蒸発器が前記リアドアと前記電子機器との間の空間に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電子機器冷却装置。
4. 前記蒸発器に蒸発器用ファンを付設したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電子機器冷却装置。

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