JP2012149849A

JP2012149849A - 冷却装置

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Publication number: JP2012149849A
Application number: JP2011010119A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Tsuchiya; 敏章土屋
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2012-08-09
Anticipated expiration: 2031-01-20
Also published as: JP5768382B2

Abstract

【課題】冷却手段の冷却負荷を低減させて消費電力の低減化を図ることができる冷却装置を提供すること。
【解決手段】対象室１の内部と外部との間で内部空気を循環させる循環ユニット１０と、この内部空気を冷却する冷却ユニット２０を備え、所定の密閉空間２内に配設された水分吸着体４１ａと、水分吸着体４１ａを水分の吸着に適した温度に調整する温度調整手段と、密閉空間２内において水分吸着体４１ａが水分を吸着することにより減圧される減圧雰囲気下に配設された第１熱交換器５１と、第２熱交換器５２とを配管で接続し、これらの間で封入された媒体を循環させる第２補助冷却ユニット５０と、第１熱交換器５１の表面に水分を供給する水分供給手段とを備え、第２補助冷却ユニット５０は、第１熱交換器５１の表面に供給された水分が蒸発することにより冷却された媒体を第２熱交換器５２に送出して内部空気を冷却するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷却装置に関し、より詳細には、いわゆるデータセンタと称されるサーバのような電子機器が配設された室の内部雰囲気を冷却する冷却装置に関するものである。

従来、いわゆるデータセンタと称されるサーバのような電子機器が配設された室の内部雰囲気を冷却する冷却装置として次のようなものが知られている。すなわち、対象室の内部と外部との間で該対象室の内部雰囲気を循環させる循環手段と、この循環手段により循環させた内部雰囲気を冷却する冷却手段とを備えたものである（例えば、特許文献１参照）。

このような冷却装置では、循環手段を通じて対象室の内部雰囲気を循環させることで給気と還気とを行い、冷却手段による内部雰囲気の冷却温度を低くすることで循環風量を低減させている。また、このような冷却装置では、必要に応じて外気を上記冷却手段で冷却して対象室内部に導入するようにしている。

特開２００２−６１９１１号公報

ところで、上述したような冷却装置では、循環風量を低減させているが、冷却手段による冷却負荷は過大なものとなっており、結果的に消費電力を低減させることは困難であった。

本発明は、上記実情に鑑みて、冷却手段の冷却負荷を低減させて消費電力の低減化を図ることができる冷却装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る冷却装置は、対象室の内部と外部との間で該対象室の内部雰囲気を循環させる循環手段と、前記循環手段により循環させた内部雰囲気を冷却する冷却手段とを備えた冷却装置において、所定の密閉空間内に配設され、かつ水分吸着材料から構成された水分吸着体と、前記水分吸着体を水分の吸着に適した温度に調整する温度調整手段と、前記密閉空間内において前記水分吸着体が水分を吸着することにより減圧される減圧雰囲気下に配設された第１熱交換器と、前記循環手段による前記内部雰囲気の循環過程において前記冷却手段が冷却する個所よりも上流側となる個所に配設された第２熱交換器とを配管で接続して成り、前記第１熱交換器と前記第２熱交換器との間で封入された媒体を循環させる媒体循環手段と、前記第１熱交換器の表面に水分を供給する水分供給手段とを備え、前記媒体循環手段は、前記第１熱交換器において該第１熱交換器の表面に供給された水分が蒸発することにより冷却された媒体を前記第２熱交換器に送出し、該第２熱交換器において周囲を通過する内部雰囲気と媒体とが熱交換することで該内部雰囲気を冷却することを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る冷却装置は、上述した請求項１において、前記水分吸着体を加熱して吸着した水分を放出させる水分放出手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る冷却装置は、上述した請求項２において、前記水分放出手段は、前記対象室を通過した内部雰囲気と熱交換を行って排熱を取得し、取得した排熱を用いて加熱対象となる水分吸着体を加熱することを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る冷却装置は、上述した請求項１〜３のいずれか１つにおいて、前記温度調整手段は、外気と熱交換を行って取得した熱を用いて前記水分吸着体の温度を調整することを特徴とする。

また、本発明の請求項５に係る冷却装置は、上述した請求項２〜４のいずれか１つにおいて、前記水分供給手段は、前記水分放出手段を通じて放出された水分を前記第１熱交換器に供給することを特徴とする。

また、本発明の請求項６に係る冷却装置は、上述した請求項３〜５のいずれか１つにおいて、前記循環手段による前記内部雰囲気の循環過程において前記水分放出手段が該内部雰囲気より排熱を取得する個所よりも下流側となる個所に配設され、供給された冷媒を蒸発させることにより自身の周囲を通過する内部雰囲気を冷却する蒸発器と、前記蒸発器で蒸発した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、前記循環手段による前記内部雰囲気の循環過程において前記水分放出手段が該内部雰囲気より排熱を取得する個所よりも上流側となる個所に配設され、前記圧縮機から供給された冷媒を放熱させることにより自身の周囲を通過する内部雰囲気を加熱する放熱器と、前記放熱器を通過した冷媒を断熱膨張させて前記蒸発器に送出する膨張機構とを冷媒配管にて順次接続して構成された冷却加熱手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明の請求項７に係る冷却装置は、上述した請求項３〜５のいずれか１つにおいて、前記冷却手段は、供給された冷媒を蒸発させることにより自身の周囲を通過する内部雰囲気を冷却する蒸発器と、前記蒸発器を通過した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、前記循環手段による前記内部雰囲気の循環過程において前記水分放出手段が該内部雰囲気より排熱を取得する個所よりも上流側となる個所に配設され、前記圧縮機から供給された冷媒を凝縮させることにより自身の周囲を通過する内部雰囲気を加熱する凝縮器と、前記凝縮器を通過した冷媒を断熱膨張させて前記蒸発器に送出する膨張機構とを冷媒配管にて順次接続して構成したことを特徴とする。

また、本発明の請求項８に係る冷却装置は、上述した請求項３〜５のいずれか１つにおいて、前記冷却手段は、供給された冷媒を蒸発させることにより自身の周囲を通過する内部雰囲気を冷却する蒸発器と、前記蒸発器を通過した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、前記循環手段による前記内部雰囲気の循環過程において前記水分放出手段が該内部雰囲気より排熱を取得する個所よりも上流側となる個所に配設され、前記圧縮機から供給された冷媒を凝縮させることにより自身の周囲を通過する内部雰囲気を加熱する内部凝縮器と、前記内部凝縮器で凝縮した冷媒を外気と熱交換させて凝縮させる外部凝縮器と、前記内部凝縮器、あるいは前記内部凝縮器及び前記外部凝縮器を通過した冷媒を断熱膨張させて前記蒸発器に送出する膨張機構とを冷媒配管にて順次接続して構成したことを特徴とする。

本発明の冷却装置によれば、温度調整手段が、所定の密閉空間内に配設された水分吸着体を水分の吸着に適した温度に調整し、媒体循環手段が、密閉空間内において水分吸着体が水分を吸着することにより減圧される減圧雰囲気下に配設された第１熱交換器と、循環手段による内部雰囲気の循環過程において冷却手段が冷却する個所よりも上流側となる個所に配設された第２熱交換器とを配管で接続して成り、第１熱交換器と第２熱交換器との間で封入された媒体を循環させ、水分供給手段が、第１熱交換器の表面に水分を供給するようにし、上記媒体循環手段が、第１熱交換器において該第１熱交換器の表面に供給された水分が蒸発することにより冷却された媒体を第２熱交換器に送出し、該第２熱交換器において周囲を通過する内部雰囲気と媒体とが熱交換することで該内部雰囲気を冷却するので、冷却手段の冷却負荷を低減させることができ、これにより消費電力の低減化を図ることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１である冷却装置を模式的に示す模式図である。図２は、本発明の実施の形態１である冷却装置を模式的に示す模式図である。図３は、本発明の実施の形態１である冷却装置を模式的に示す模式図である。図４は、本発明の実施の形態２である冷却装置を模式的に示す模式図である。図５は、本発明の実施の形態２である冷却装置を模式的に示す模式図である。図６は、本発明の実施の形態３である冷却装置を模式的に示す模式図である。図７は、本発明の実施の形態３である冷却装置を模式的に示す模式図である。図８は、本発明の実施の形態４である冷却装置を模式的に示す模式図である。図９は、本発明の実施の形態４である冷却装置を模式的に示す模式図である。図１０は、本発明の実施の形態５である冷却装置を模式的に示す模式図である。図１１は、本発明の実施の形態５である冷却装置を模式的に示す模式図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る冷却装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１である冷却装置を模式的に示す模式図である。ここで例示する冷却装置は、いわゆるデータセンタと称されるサーバのような電子機器Ｋが配設された対象室１の内部雰囲気を冷却するものであり、循環ユニット（循環手段）１０と、冷却ユニット（冷却手段）２０と、第１補助冷却ユニット３０と、水分吸着ユニット４０と、第２補助冷却ユニット（媒体循環手段）５０とを備えて構成してある。

循環ユニット１０は、空気通路１１と、複数の送風ファンＦ１〜Ｆ４とを備えて構成してある。空気通路１１は、対象室１を有する建物内部に形成されており、該対象室１の天井に形成された吸込口１ａに連通する上方ダクト１１ａ、この上方ダクト１１ａに連通し、かつ対象室１の側方に形成された側方ダクト１１ｂ、並びにこの側方ダクト１１ｂに連通するとともに対象室１の床に形成された吹出口１ｂに連通する下方ダクト１１ｃとを備えて構成してある。

送風ファンＦ１〜Ｆ４は、複数（図示の例では４つ）設けてあり、それぞれが図示せぬ制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動するものである。これら送風ファンＦ１〜Ｆ４は、それぞれが空気通路１１の所定個所に配設してある。尚、本実施の形態においては、循環ユニット１０は複数の送風ファンＦ１〜Ｆ４を構成要素として備えるものと説明したが、本発明においては、循環手段（循環ユニット１０）を構成する送風ファンは、複数である必要はなく、単数であってもよい。

このような循環ユニット１０においては、各送風ファンＦ１〜Ｆ４が制御手段からの駆動指令が与えられることで駆動することにより、対象室１の内部空気（内部雰囲気）は、吸込口１ａから吸い込まれ、空気通路１１（上方ダクト１１ａ、側方ダクト１１ｂ及び下方ダクト１１ｃ）を通過し、吹出口１ｂから対象室１の内部に吹き出されることになる。つまり、循環ユニット１０は、対象室１の内部と外部との間で該対象室１の内部空気を循環させるものである。

冷却ユニット２０は、蒸発器２１と、圧縮機２２と、凝縮器２３と、膨張機構２４とを冷媒配管で順次接続して成り、内部に冷媒が封入された回路である。蒸発器２１は、側方ダクト１１ｂにおける下方ダクト１１ｃに最も近接した個所に配設してある。この蒸発器２１の近傍には、循環ユニット１０を構成する送風ファン（第１送風ファンＦ１）が配設してある。圧縮機２２は、上記制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動するものであり、駆動することにより蒸発器２１を通過した冷媒を吸引して圧縮して高温高圧の状態にするものである。凝縮器２３は、圧縮機２２で圧縮された冷媒を凝縮させるものである。この凝縮器２３は、圧縮機２２とともに空気通路１１の外部、すなわち建物の外部に配設されておりその近傍には、外気を導入するための外気導入ファンＦＯが配設してある。この外気導入ファンＦＯは、上記制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動するものである。膨張機構２４は、凝縮器２３で凝縮された冷媒を断熱膨張させ、蒸発器２１に送出するものである。

このような冷却ユニット２０においては、圧縮機２２で圧縮された冷媒は、凝縮器２３にて凝縮されてから膨張機構２４に送出され、該膨張機構２４で断熱膨張される。膨張機構２４で断熱膨張された冷媒は、蒸発器２１に送出され、該蒸発器２１においてこの蒸発器２１の周囲を通過する内部空気と熱交換して蒸発する。これにより該蒸発器２１の周囲を通過する内部空気は、冷却される。蒸発器２１で蒸発した冷媒は、圧縮機２２に吸引されて再び圧縮されて循環する。つまり、冷却ユニット２０は、循環ユニット１０により循環させた内部空気を冷却するものである。

第１補助冷却ユニット３０は、外部熱交換器３１と、内部熱交換器３２とを配管で接続して成り、内部に例えば水等の媒体が封入された回路である。より詳細に説明すると次のようになる。外部熱交換器３１は、冷却ユニット２０を構成する凝縮器２３の近傍に配設してある。内部熱交換器３２は、側方ダクト１１ｂにおける所定個所に配設してあり、その近傍には循環ユニット１０を構成する送風ファン（第２送風ファンＦ２）が配設してある。そして、外部熱交換器３１の出口と内部熱交換器３２の入口とを配管で接続し、内部熱交換器３２の出口と外部熱交換器３１の入口とを配管で接続して構成してあり、外部熱交換器３１の出口と内部熱交換器３２の入口とを接続する配管の途中には、第１ポンプ３３及び第１開閉弁３４が配設してある。第１ポンプ３３は、上記制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動して媒体を送出するものである。第１開閉弁３４は、開閉可能な弁体であり、上記制御手段から開指令が与えられた場合には開成して媒体の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して媒体の通過を規制するものである。

水分吸着ユニット４０は、複数（図示の例では２つ）の水分吸着体４１ａ，４１ｂから構成してある。これら水分吸着体４１ａ，４１ｂは、例えばシリカゲルやゼオライト等の水分吸着材料から形成された円筒状のものである。これら水分吸着体４１ａ，４１ｂは、空気通路１１に隣接する態様で設けられた密閉空間２における区画された右室３及び左室４にそれぞれ配設してある。ここで各室の上部及び下部には開口が形成してあり、これら開口はシャッタ機構５により開閉可能になっている。シャッタ機構５は、上記制御手段から開指令が与えられた場合には開移動して対応する開口を開成させる一方、閉指令が与えられた場合には閉移動して対応する開口を閉成させるものである。

右室３に配設してある水分吸着体（第１水分吸着体４１ａ）の中空内部には螺旋状に巻回した媒体通路４２ａが形成してあり、かかる媒体通路４２ａの一端には、第１四方弁４３の第１出入口４３ｃに接続された配管が接続してあり、該媒体通路４２ａの他端には、第２四方弁４４の第１出入口４４ｃに接続された配管が接続してある。これにより、第１水分吸着体４１ａにおける媒体通路４２ａの一端の開口は、配管を通じて第１四方弁４３の第１出入口４３ｃに連通し、該媒体通路４２ａの他端の開口は、配管を通じて第２四方弁４４の第１出入口４４ｃに連通している。

左室４に配設してある水分吸着体（第２水分吸着体４１ｂ）の中空内部には螺旋状に巻回した媒体通路４２ｂが形成してあり、かかる媒体通路４２ｂの一端には、第１四方弁４３の第２出入口４３ｄに接続された配管が接続してあり、該媒体通路４２ｂの他端には、第２四方弁４４の第２出入口４４ｄに接続された配管が接続してある。これにより、第２水分吸着体４１ｂにおける媒体通路４２ｂの一端の開口は、配管を通じて第１四方弁４３の第２出入口４３ｄに連通し、該媒体通路４２ｂの他端の開口は、配管を通じて第２四方弁４４の第２出入口４４ｄに連通している。

これら第１四方弁４３及び第２四方弁４４について説明する。第１四方弁４３は、１つの専用入口４３ａ、１つの専用出口４３ｂ及び２つの出入口（第１出入口４３ｃ及び第２出入口４３ｄ）を備えて成る弁体である。

専用入口４３ａは、第１補助冷却ユニット３０を構成する外部熱交換器３１の出口と内部熱交換器３２の入口とを接続する配管の分岐点Ｐ１、すなわち第１ポンプ３３よりも下流側であって第１開閉弁３４よりも上流側となる個所から分岐する配管が接続してある。かかる配管の途中には第２開閉弁４５が配設してある。この第２開閉弁４５は、開閉可能な弁体であり、上記制御手段から開指令が与えられた場合には開成して媒体の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して媒体の通過を規制するものである。

専用出口４３ｂは、側方ダクト１１ｂにおける上方ダクト１１ａに最も近接した位置に配設された排熱熱交換器４６の入口に接続された配管が接続してある。ここで排熱熱交換器４６の近傍には、循環ユニット１０を構成する送風ファン（第３送風ファンＦ３）が配設してある。

２つの出入口のうち一方の第１出入口４３ｃは、上述したように第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａの一端に接続された配管が接続してあり、他方の第２出入口４３ｄは、上述したように第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂの一端に接続された配管が接続してある。

このような第１四方弁４３は、通常状態においては、図１に示すように専用入口４３ａと第１出入口４３ｃとを連通させるとともに、専用出口４３ｂと第２出入口４３ｄとを連通させており、上記制御手段から切替指令が与えられた場合には、切替状態となって専用入口４３ａと第２出入口４３ｄとを連通させるとともに、専用出口４３ｂと第１出入口４３ｃとを連通させるものである（図３参照）。

第２四方弁４４は、１つの専用入口４４ａ、１つの専用出口４４ｂ及び２つの出入口（第１出入口４４ｃ及び第２出入口４４ｄ）を備えて成る弁体である。

専用入口４４ａは、排熱熱交換器４６の出口に接続された配管が接続してある。かかる配管の途中には、第２ポンプ４７が配設してある。第２ポンプ４７は、上記制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動して水等の媒体を送出するものである。

専用出口４４ｂは、上記密閉空間２における右室３及び左室４よりも上方側に配設された冷却用熱交換器４８の入口に接続された配管が接続してある。この冷却用熱交換器４８の出口に接続された配管は、第１補助冷却ユニット３０を構成する内部熱交換器３２の出口と外部熱交換器３１の入口とを接続する配管の途中の合流点Ｐ２に合流している。

２つの出入口のうち一方の第１出入口４４ｃは、上述したように第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａの他端に接続された配管が接続してあり、他方の第２出入口４４ｄは、上述したように第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂの他端に接続された配管が接続してある。

このような第２四方弁４４は、通常状態においては、図１に示すように専用入口４４ａと第２出入口４４ｄとを連通させるとともに、専用出口４４ｂと第１出入口４４ｃとを連通させており、上記制御手段から切替指令が与えられた場合には、切替状態となって専用入口４４ａと第１出入口４４ｃとを連通させるとともに、専用出口４４ｂと第２出入口４４ｄとを連通させるものである（図３参照）。

第２補助冷却ユニット５０は、第１熱交換器５１と、第２熱交換器５２とを配管で接続して成り、内部に例えば水等の媒体が封入された回路である。より詳細に説明すると次のようになる。第１熱交換器５１は、上記密閉空間２において右室３及び左室４よりも下方側に配設してある。尚、本実施の形態においては、第１熱交換器５１は、右室３及び左室４の下方側に配設しているものとして説明するが、本発明においては、第１熱交換器５１は、必ずしも密閉空間２の下方側に配設されていなくてもよいが、冷却用熱交換器４８の下方域に配設されていることが好ましい。

第２熱交換器５２は、側方ダクト１１ｂにおける所定個所、すなわち循環ユニット１０による内部空気の循環過程において蒸発器２１よりも上流側であって内部熱交換器３２よりも下流側となる個所に配設してあり、その近傍には循環ユニット１０を構成する送風ファン（第４送風ファンＦ４）が配設してある。そして、第１熱交換器５１の出口と第２熱交換器５２の入口とを配管で接続し、第２熱交換器５２の出口と第１熱交換器５１の入口とを配管で接続して構成してあり、第１熱交換器５１の出口と第２熱交換器５２の入口とを接続する配管の途中には、第３ポンプ５３が配設してある。第３ポンプ５３は、上記制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動して媒体を送出するものである。

また、第１熱交換器５１が配設される上記密閉空間２においては、冷却用熱交換器４８の下方に樋５４が設けてある。この樋５４は、冷却用熱交換器４８の表面に形成されて滴下する水分を受けるものである。かかる樋５４には、自身に滴下した水分を第１熱交換器５１の表面に滴下する態様で供給する供給管５５が連設してある。このように樋５４は、供給管５５とともに、第１熱交換器５１の表面に水分を供給する水分供給手段を構成している。尚、本実施の形態では、水分供給手段として、第１熱交換器５１の表面に水分を滴下する態様で供給するものを例示したが、本発明においては、水分供給手段は、第１熱交換器（５１）の表面に水分を供給するものであれば、その供給の形態は特に限定されない。

以上のような構成を有する冷却装置においては、次のようにして対象室１の内部空気を冷却することができる。

まず、制御手段は、各送風ファンＦ１〜Ｆ４、外気導入ファンＦＯ、圧縮機２２、各ポンプ３３，４７，５３に駆動指令を与えて駆動させるとともに、第１開閉弁３４及び第２開閉弁４５に開指令を与えて開成させる。また制御手段は、右室３の上端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の下端開口を開閉するシャッタ機構５に閉指令を与え、右室３の下端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の上端開口を開閉するシャッタ機構５に開指令を与えて、右室３の上端開口及び左室４の下端開口を閉成させ、右室３の下端開口及び左室４の上端開口を開成させる。更に制御手段は、第１四方弁４３及び第２四方弁４４を通常状態にさせる。

各送風ファンＦ１〜Ｆ４が駆動することにより、対象室１の内部空気は、図２に示すように吸込口１ａから吸い込まれ、空気通路１１（上方ダクト１１ａ、側方ダクト１１ｂ及び下方ダクト１１ｃ）を通過し、吹出口１ｂから対象室１内部に吹き出される。

圧縮機２２が駆動することにより、圧縮された冷媒は、凝縮器２３にて凝縮されてから膨張機構２４に送出され、該膨張機構２４で断熱膨張される。膨張機構２４で断熱膨張された冷媒は、蒸発器２１に送出され、該蒸発器２１においてこの蒸発器２１の周囲を通過する内部空気と熱交換して蒸発する。これにより該蒸発器２１の周囲を通過する内部空気は冷却される。ここで、蒸発器２１で蒸発した冷媒は、圧縮機２２に吸引されて再び圧縮されて循環する。

このように各送風ファンＦ１〜Ｆ４及び圧縮機２２を駆動させることで、吹出口１ｂより吹き出される内部空気は、蒸発器２１により十分に冷却されており、これにより対象室１の内部を冷却することができ、サーバ等の電子機器Ｋ（発熱体）を冷却することが可能になる。

第１ポンプ３３を駆動させることで、外部熱交換器３１を通過した媒体は図２に示すように循環する。すなわち、外部熱交換器３１を通過した媒体は、分岐点Ｐ１で分岐し、一方が第１開閉弁３４を通過して内部熱交換器３２に至る。この内部熱交換器３２に至った媒体は、かかる内部熱交換器３２を通過し、その後に合流点Ｐ２を通過して外部熱交換器３１に戻る。分岐点Ｐ１で分岐した他方の媒体は、第２開閉弁４５及び第１四方弁４３を通過して第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａの一端に至り、かかる媒体通路４２ａを通過する。媒体通路４２ａを通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して冷却用熱交換器４８に至り、該冷却用熱交換器４８を通過した後に合流点Ｐ２を通過して外部熱交換器３１に戻る。

このように第１ポンプ３３を駆動させることで、外部熱交換器３１を通過する媒体は、外気と熱交換を行って外気の熱を取得し、取得した熱を内部熱交換器３２及び第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａに送出することができる。これにより、外気温度が内部熱交換器３２の周囲を通過する内部空気の温度よりも低い場合には、内部熱交換器３２において媒体と内部空気との熱交換が行われることにより該内部空気を冷却することができる。尚、外気温度が内部熱交換器３２の周囲を通過する内部空気の温度よりも高い場合には、制御手段を通じて第１開閉弁３４を閉成させればよい。

一方、第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａに外気の熱を送出することにより第１水分吸着体４１ａの温度を吸着に適した温度（外気温度に略等しい温度）にすることができる。これにより右室３の空気中の水分は、第１水分吸着体４１ａに吸着され、これにより右室３の内部及び右室３の下端開口を通じて該右室３に連通する第１熱交換器５１の周辺も減圧されることになる。

第２ポンプ４７を駆動させることで、排熱熱交換器４６を通過した媒体は図２に示すように循環する。すなわち、排熱熱交換器４６を通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂの一端に至り、かかる媒体通路４２ｂを通過する。媒体通路４２ｂを通過した媒体は、第１四方弁４３を通過して排熱熱交換器４６に戻る。

このように第２ポンプ４７を駆動させることで、排熱熱交換器４６を通過する媒体は、吸込口１ａから吸い込まれて上方ダクト１１ａを通過した内部空気と熱交換を行って該内部空気の排熱（高熱）を取得し、取得した排熱を第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂに送出することができる。第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂに排熱を送出することにより第２水分吸着体４１ｂを加熱し、これにより該第２水分吸着体４１ｂが吸着した水分を左室４に放出させることができる。つまり第２水分吸着体４１ｂを除湿させることができる。ここで、左室４に放出された水分は水蒸気となって開成する上端開口を通じて左室４から冷却用熱交換器４８の近傍に至る。この冷却用熱交換器４８の近傍に至った水蒸気は、その表面に水滴として付着し、その後に滴下して樋５４に至る。樋５４に至った水分は、供給管５５を通過して第１熱交換器５１の表面に滴下される。

第３ポンプ５３を駆動させることで、第１熱交換器５１を通過した媒体は図２に示すように循環する。すなわち、第１熱交換器５１を通過した媒体は、第２熱交換器５２に至る。この第２熱交換器５２に至った媒体は、かかる第２熱交換器５２を通過して第１熱交換器５１に戻る。

第１熱交換器５１は、上述したように第１水分吸着体４１ａの水分を吸着することにより自身の周囲も減圧されており、つまり、第１熱交換器５１は、密閉空間２内において第１水分吸着体４１ａが水分を吸着することにより減圧される減圧雰囲気下に配設されており、しかも表面には、樋５４及び供給管５５を通じて水分が滴下されている。これにより表面の水分が蒸発することにより、第１熱交換器５１を通過する媒体は冷却される。

よって、第３ポンプ５３を駆動させることで、第１熱交換器５１で冷却された媒体を第２熱交換器５２に送出し、該第２熱交換器５２において周囲を通過する内部空気と媒体とが熱交換することで該内部空気を冷却することができる。

そして、予め決められた時間が経過した後に、制御手段は、各送風ファンＦ１〜Ｆ４、圧縮機２２、各ポンプ３３，４７，５３の駆動を維持したままで、第１水分吸着体４１ａと第２水分吸着体４１ｂとの吸着と放出との切り替えを行う。すなわち、右室３の上端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の下端開口を開閉するシャッタ機構５に開指令を与え、右室３の下端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の上端開口を開閉するシャッタ機構５に閉指令を与えて、右室３の上端開口及び左室４の下端開口を開成させ、右室３の下端開口及び左室４の上端開口を閉成させる。また制御手段は、第１四方弁４３及び第２四方弁４４に切替指令を与えて切替状態にさせる。尚、第１開閉弁３４及び第２開閉弁４５は開成した状態を維持する。

第１ポンプ３３を駆動させることで、外部熱交換器３１を通過した媒体は図３に示すように循環する。すなわち、外部熱交換器３１を通過した媒体は、分岐点Ｐ１で分岐し、一方が第１開閉弁３４を通過して内部熱交換器３２に至る。この内部熱交換器３２に至った媒体は、かかる内部熱交換器３２を通過し、その後に合流点Ｐ２を通過して外部熱交換器３１に戻る。分岐点Ｐ１で分岐した他方の媒体は、第２開閉弁４５及び第１四方弁４３を通過して第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂの他端に至り、かかる媒体通路４２ｂを通過する。媒体通路４２ｂを通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して冷却用熱交換器４８に至り、該冷却用熱交換器４８を通過した後に合流点Ｐ２を通過して外部熱交換器３１に戻る。

このように第１ポンプ３３を駆動させることで、外部熱交換器３１を通過する媒体は、外気と熱交換を行って外気の熱を取得し、取得した熱を内部熱交換器３２及び第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂに送出することができる。これにより、外気温度が内部熱交換器３２の周囲を通過する内部空気の温度よりも低い場合には、内部熱交換器３２において媒体と内部空気との熱交換が行われることにより該内部空気を冷却することができる。尚、外気温度が内部熱交換器３２の周囲を通過する内部空気の温度よりも高い場合には、制御手段を通じて第１開閉弁３４を閉成させればよい。

一方、第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂに外気の熱を送出することにより第２水分吸着体４１ｂの温度を吸着に適した温度（外気温度に略等しい温度）にすることができる。これにより左室４の空気中の水分は、第２水分吸着体４１ｂに吸着され、これにより左室４の内部及び左室４の下端開口を通じて該左室４に連通する第１熱交換器５１の周辺も減圧されることになる。

第２ポンプ４７を駆動させることで、排熱熱交換器４６を通過した媒体は図３に示すように循環する。すなわち、排熱熱交換器４６を通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａの他端に至り、かかる媒体通路４２ａを通過する。媒体通路４２ａを通過した媒体は、第１四方弁４３を通過して排熱熱交換器４６に戻る。

このように第２ポンプ４７を駆動させることで、排熱熱交換器４６を通過する媒体は、吸込口１ａから吸い込まれて上方ダクト１１ａを通過した内部空気と熱交換を行って該内部空気の排熱（高熱）を取得し、取得した排熱を第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａに送出することができる。第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａに排熱を送出することにより第１水分吸着体４１ａを加熱し、これにより該第１水分吸着体４１ａが吸着した水分を右室３に放出させることができる。つまり第１水分吸着体４１ａを除湿させることができる。ここで、右室３に放出された水分は水蒸気となって開成する上端開口を通じて右室３から冷却用熱交換器４８の近傍に至る。この冷却用熱交換器４８の近傍に至った水蒸気は、その表面に水滴として付着し、その後に滴下して樋５４に至る。樋５４に至った水分は、供給管５５を通過して第１熱交換器５１の表面に滴下される。

第３ポンプ５３を駆動させることで、第１熱交換器５１を通過した媒体は図３に示すように循環する。すなわち、第１熱交換器５１を通過した媒体は、第２熱交換器５２に至る。この第２熱交換器５２に至った媒体は、かかる第２熱交換器５２を通過して第１熱交換器５１に戻る。

第１熱交換器５１は、上述したように第２水分吸着体４１ｂの水分を吸着することにより自身の周囲も減圧されており、つまり、第１熱交換器５１は、密閉空間２内において第２水分吸着体４１ｂが水分を吸着することにより減圧される減圧雰囲気下に配設されており、しかも表面には、樋５４及び供給管５５を通じて水分が滴下されている。これにより表面の水分が蒸発することにより、第１熱交換器５１を通過する媒体は冷却される。

このような本実施の形態である冷却装置においては、第１水分吸着体４１ａ又は第２水分吸着体４１ｂに外部熱交換器３１を通過した媒体を供給する配管等が該水分吸着体４１ａ，４１ｂを水分の吸着に適した温度に調整する温度調整手段を構成している。

このように本実施の形態である冷却装置によれば、第２補助冷却ユニット５０は、第１熱交換器５１において該第１熱交換器５１の表面に供給された水分が蒸発することにより冷却された媒体を第２熱交換器５２に送出し、該第２熱交換器５２において周囲を通過する内部空気と媒体とが熱交換することで該内部空気を冷却するので、蒸発器２１を有する冷却手段の冷却負荷を低減させることができ、これにより消費電力の低減化を図ることができる。

また、本実施の形態である冷却装置によれば、外気温度に略等しい温度の媒体が内部熱交換器３２を通過することにより、かかる内部熱交換器３２の周囲を通過する内部空気を冷却することが可能であり、これによっても蒸発器２１を有する冷却ユニット２０の冷却負荷を低減させることができ、これにより消費電力の低減化を図ることができる。

更に、本実施の形態である冷却装置によれば、対象室１の内部空気と熱交換を行って得られた排熱（高熱）を用いて水分吸着体４１ａ，４１ｂを加熱するので、これによっても循環する内部空気を冷却することができ、これによっても蒸発器２１を有する冷却ユニット２０の冷却負荷を低減させることができ、これにより消費電力の低減化を図ることができる。しかも、排熱を用いて第１水分吸着体４１ａ又は第２水分吸着体４１ｂを加熱するので、加熱に要する熱源を必要とせず、これによっても消費電力の低減化を図ることができる。

＜実施の形態２＞
図４及び図５は、それぞれ本発明の実施の形態２である冷却装置を模式的に示す模式図である。尚、上述した実施の形態１である冷却装置と同一の構成を有するものには同一の符号付して説明する。

ここで例示する冷却装置は、いわゆるデータセンタと称されるサーバのような電子機器Ｋが配設された対象室１の内部雰囲気を冷却するものであり、循環ユニット（循環手段）１０と、冷却ユニット（冷却手段）２０と、第１補助冷却ユニット３０と、水分吸着ユニット４０と、第２補助冷却ユニット（媒体循環手段）５０と、冷却加熱ユニット（冷却加熱手段）６０とを備えて構成してある。

このような循環ユニット１０においては、各送風ファンＦ１〜Ｆ４が制御手段からの駆動指令が与えられることで駆動することにより、対象室１の内部空気（内部雰囲気）は、吸込口１ａから吸い込まれ、空気通路１１（上方ダクト１１ａ、側方ダクト１１ｂ及び下方ダクト１１ｃ）を通過し、吹出口１ｂから対象室１内部に吹き出されることになる。つまり、循環ユニット１０は、対象室１の内部と外部との間で該対象室１の内部空気を循環させるものである。

左室４に配設してある水分吸着体（第２水分吸着体４１ｂ）の中空内部には螺旋状に巻回した媒体通路４２ｂが形成してあり、かかる媒体通路４２ｂの一端には、第１四方弁４３の第２出入口４３ｄに接続された配管が接続してあり、該媒体通路４２ｂの他端には、第２四方弁４４の第２出入口４４ｄに接続された配管が接続してある。これにより、第２水分吸着体４１ｂにおける媒体通路４２ｂの一端の開口は、配管を通じて第１四方弁４３の第２出入口４３ｄに連通し、該媒体通路４２ａの他端の開口は、配管を通じて第２四方弁４４の第２出入口４４ｄに連通している。

このような第１四方弁４３は、通常状態においては、図４に示すように専用入口４３ａと第１出入口４３ｃとを連通させるとともに、専用出口４３ｂと第２出入口４３ｄとを連通させており、上記制御手段から切替指令が与えられた場合には、切替状態となって専用入口４３ａと第２出入口４３ｄとを連通させるとともに、専用出口４３ｂと第１出入口４３ｃとを連通させるものである（図５参照）。

このような第２四方弁４４は、通常状態においては、図４に示すように専用入口４４ａと第２出入口４４ｄとを連通させるとともに、専用出口４４ｂと第１出入口４４ｃとを連通させており、上記制御手段から切替指令が与えられた場合には、切替状態となって専用入口４４ａと第１出入口４４ｃとを連通させるとともに、専用出口４４ｂと第２出入口４４ｄとを連通させるものである（図５参照）。

冷却加熱ユニット６０は、圧縮機６１と、放熱器６２と、膨張機構６３と、蒸発器６４とを冷媒配管にて順次接続して成り、内部に冷媒が封入された回路である。

圧縮機６１は、上記制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動するものであり、駆動することにより冷媒を圧縮して高温高圧の状態にするものである。

放熱器６２は、圧縮機２２で圧縮された冷媒を放熱させるものである。この放熱器６２は、循環ユニット１０による内部空気の循環過程において排熱熱交換器４６よりも上流側となる個所、すなわち上方ダクト１１ａに配設してある。

膨張機構６３は、放熱器６２で放熱した冷媒を断熱膨張させるものである。蒸発器６４は、循環ユニット１０による内部空気の循環過程において排熱熱交換器４６よりも下流側となる個所に配設してある。

まず、制御手段は、各送風ファンＦ１〜Ｆ４、外気導入ファンＦＯ、圧縮機２２，６１、各ポンプ３３，４７，５３に駆動指令を与えて駆動させるとともに、第１開閉弁３４及び第２開閉弁４５に開指令を与えて開成させる。また制御手段は、右室３の上端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の下端開口を開閉するシャッタ機構５に閉指令を与え、右室３の下端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の上端開口を開閉するシャッタ機構５に開指令を与えて、右室３の上端開口及び左室４の下端開口を閉成させ、右室３の下端開口及び左室４の上端開口を開成させる。更に制御手段は、第１四方弁４３及び第２四方弁４４を通常状態にさせる。

各送風ファンＦ１〜Ｆ４が駆動することにより、対象室１の内部空気は、図４に示すように吸込口１ａから吸い込まれ、空気通路１１（上方ダクト１１ａ、側方ダクト１１ｂ及び下方ダクト１１ｃ）を通過し、吹出口１ｂから対象室１内部に吹き出される。

第１ポンプ３３を駆動させることで、外部熱交換器３１を通過した媒体は図４に示すように循環する。すなわち、外部熱交換器３１を通過した媒体は、分岐点Ｐ１で分岐し、一方が第１開閉弁３４を通過して内部熱交換器３２に至る。この内部熱交換器３２に至った媒体は、かかる内部熱交換器３２を通過し、その後に合流点Ｐ２を通過して外部熱交換器３１に戻る。分岐点Ｐ１で分岐した他方の媒体は、第２開閉弁４５及び第１四方弁４３を通過して第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａの一端に至り、かかる媒体通路４２ａを通過する。媒体通路４２ａを通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して冷却用熱交換器４８に至り、該冷却用熱交換器４８を通過した後に合流点Ｐ２を通過して外部熱交換器３１に戻る。

第２ポンプ４７を駆動させることで、排熱熱交換器４６を通過した媒体は図４に示すように循環する。すなわち、排熱熱交換器４６を通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂの一端に至り、かかる媒体通路４２ｂを通過する。媒体通路４２ｂを通過した媒体は、第１四方弁４３を通過して排熱熱交換器４６に戻る。

第３ポンプ５３を駆動させることで、第１熱交換器５１を通過した媒体は図４に示すように循環する。すなわち、第１熱交換器５１を通過した媒体は、第２熱交換器５２に至る。この第２熱交換器５２に至った媒体は、かかる第２熱交換器５２を通過して第１熱交換器５１に戻る。

圧縮機６１が駆動することにより、圧縮された冷媒は、放熱器６２にて放熱して該放熱器６２の周囲を通過する内部空気を加熱する。放熱器６２で放熱した冷媒は、膨張機構６３に送出され、該膨張機構６３で断熱膨張される。膨張機構６３で断熱膨張された冷媒は、蒸発器６４に送出され、該蒸発器６４においてこの蒸発器６４の周囲を通過する内部空気と熱交換して蒸発する。これにより該蒸発器６４の周囲を通過する内部空気は冷却される。ここで、蒸発器６４で蒸発した冷媒は、圧縮機６１に吸引されて再び圧縮されて循環する。

このように冷却加熱ユニット６０を構成する圧縮機６１を駆動させることで、吸込口１ａより吸い込まれた内部空気を放熱器６２にて十分に加熱することができるとともに、排熱熱交換器４６を通過した内部空気を蒸発器６４にて冷却することができる。

そして、予め決められた時間が経過した後に、制御手段は、各送風ファンＦ１〜Ｆ４、圧縮機２２，６１、各ポンプ３３，４７，５３の駆動を維持したままで、第１水分吸着体４１ａと第２水分吸着体４１ｂとの吸着と放出との切り替えを行う。すなわち、右室３の上端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の下端開口を開閉するシャッタ機構５に開指令を与え、右室３の下端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の上端開口を開閉するシャッタ機構５に閉指令を与えて、右室３の上端開口及び左室４の下端開口を開成させ、右室３の下端開口及び左室４の上端開口を閉成させる。また制御手段は、第１四方弁４３及び第２四方弁４４に切替指令を与えて切替状態にさせる。尚、第１開閉弁３４及び第２開閉弁４５は開成した状態を維持する。

第１ポンプ３３を駆動させることで、外部熱交換器３１を通過した媒体は図５に示すように循環する。すなわち、外部熱交換器３１を通過した媒体は、分岐点Ｐ１で分岐し、一方が第１開閉弁３４を通過して内部熱交換器３２に至る。この内部熱交換器３２に至った媒体は、かかる内部熱交換器３２を通過し、その後に合流点Ｐ２を通過して外部熱交換器３１に戻る。分岐点Ｐ１で分岐した他方の媒体は、第２開閉弁４５及び第１四方弁４３を通過して第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂの他端に至り、かかる媒体通路４２ｂを通過する。媒体通路４２ｂを通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して冷却用熱交換器４８に至り、該冷却用熱交換器４８を通過した後に合流点Ｐ２を通過して外部熱交換器３１に戻る。

第２ポンプ４７を駆動させることで、排熱熱交換器４６を通過した媒体は図５に示すように循環する。すなわち、排熱熱交換器４６を通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａの他端に至り、かかる媒体通路４２ａを通過する。媒体通路４２ａを通過した媒体は、第１四方弁４３を通過して排熱熱交換器４６に戻る。

第３ポンプ５３を駆動させることで、第１熱交換器５１を通過した媒体は図５に示すように循環する。すなわち、第１熱交換器５１を通過した媒体は、第２熱交換器５２に至る。この第２熱交換器５２に至った媒体は、かかる第２熱交換器５２を通過して第１熱交換器５１に戻る。

また更に、本実施の形態である冷却装置によれば、冷却加熱ユニット６０を構成する放熱器６２が循環ユニット１０による内部空気の循環過程において排熱熱交換器４６の上流側に配設され、自身の周囲を通過する内部空気を加熱することができるので、吸込口１ａを通じて吸い込まれた内部空気の温度が低い場合、すなわちサーバ等の電子機器Ｋ（発熱体）の排熱温度が低い場合にも排熱熱交換器４６で十分な排熱を取得して水分吸着体４１ａ，４１ｂを加熱することができ、第２補助冷却ユニット５０による冷却を安定的に継続して行うことができ、結果的に消費電力の低減化を図ることができる。

＜実施の形態３＞
図６及び図７は、それぞれ本発明の実施の形態３である冷却装置を模式的に示す模式図である。尚、上述した実施の形態１である冷却装置と同一の構成を有するものには同一の符号付して説明する。

ここで例示する冷却装置は、いわゆるデータセンタと称されるサーバのような電子機器Ｋが配設された対象室１の内部雰囲気を冷却するものであり、循環ユニット（循環手段）１００と、冷却ユニット（冷却手段）２００と、第１補助冷却ユニット３０と、水分吸着ユニット４０と、第２補助冷却ユニット（媒体循環手段）５０とを備えて構成してある。

循環ユニット１００は、空気通路１１と、複数の送風ファンＦ１〜Ｆ５とを備えて構成してある。空気通路１１は、対象室１を有する建物内部に形成されており、該対象室１の天井に形成された吸込口１ａに連通する上方ダクト１１ａ、この上方ダクト１１ａに連通し、かつ対象室１の側方に形成された側方ダクト１１ｂ、並びにこの側方ダクト１１ｂに連通するとともに対象室１の床に形成された吹出口１ｂに連通する下方ダクト１１ｃとを備えて構成してある。

送風ファンＦ１〜Ｆ５は、複数（図示の例では５つ）設けてあり、それぞれが図示せぬ制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動するものである。これら送風ファンＦ１〜Ｆ５は、それぞれが空気通路１１の所定個所に配設してある。尚、本実施の形態においては、循環ユニット１００は複数の送風ファンＦ１〜Ｆ５を構成要素として備えるものと説明したが、本発明においては、循環手段（循環ユニット１００）を構成する送風ファンは、複数である必要はなく、単数であってもよい。

このような循環ユニット１００においては、各送風ファンＦ１〜Ｆ５が制御手段からの駆動指令が与えられることで駆動することにより、対象室１の内部空気（内部雰囲気）は、吸込口１ａから吸い込まれ、空気通路１１（上方ダクト１１ａ、側方ダクト１１ｂ及び下方ダクト１１ｃ）を通過し、吹出口１ｂから対象室１内部に吹き出されることになる。つまり、循環ユニット１００は、対象室１の内部と外部との間で該対象室１の内部空気を循環させるものである。

冷却ユニット２００は、蒸発器２１と、圧縮機２２と、凝縮器２３と、膨張機構２４とを冷媒配管で順次接続して成り、内部に冷媒が封入された回路である。蒸発器２１は、側方ダクト１１ｂにおける下方ダクト１１ｃに最も近接した個所に配設してある。この蒸発器２１の近傍には、循環ユニット１００を構成する送風ファン（第１送風ファンＦ１）が配設してある。圧縮機２２は、上記制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動するものであり、駆動することにより蒸発器２１を通過した冷媒を吸引して圧縮して高温高圧の状態にするものである。凝縮器２３は、圧縮機２２で圧縮された冷媒を凝縮させるものである。この凝縮器２３は、上方ダクト１１ａに配設されており、その近傍には循環ユニット１００を構成する送風ファン（第５送風ファンＦ５）が配設してある。膨張機構２４は、凝縮器２３で凝縮された冷媒を断熱膨張させ、蒸発器２１に送出するものである。

このような冷却ユニット２００においては、圧縮機２２で圧縮された冷媒は、凝縮器２３にて凝縮されてから膨張機構２４に送出され、該膨張機構２４で断熱膨張される。膨張機構２４で断熱膨張された冷媒は、蒸発器２１に送出され、該蒸発器２１においてこの蒸発器２１の周囲を通過する内部空気と熱交換して蒸発する。これにより該蒸発器２１の周囲を通過する内部空気は、冷却される。蒸発器２１で蒸発した冷媒は、圧縮機２２に吸引されて再び圧縮されて循環する。つまり、冷却ユニット２００は、循環ユニット１００により循環させた内部空気を冷却するものである。

第１補助冷却ユニット３０は、外部熱交換器３１と、内部熱交換器３２とを配管で接続して成り、内部に例えば水等の媒体が封入された回路である。より詳細に説明すると次のようになる。外部熱交換器３１は、建物の外部に配設してあり、その近傍には外気を導入するための外気導入ファンＦＯが配設してある。この外気導入ファンＦＯは、上記制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動するものである。内部熱交換器３２は、側方ダクト１１ｂにおける所定個所に配設してあり、その近傍には循環ユニット１００を構成する送風ファン（第２送風ファンＦ２）が配設してある。そして、外部熱交換器３１の出口と内部熱交換器３２の入口とを配管で接続し、内部熱交換器３２の出口と外部熱交換器３１の入口とを配管で接続して構成してあり、外部熱交換器３１の出口と内部熱交換器３２の入口とを接続する配管の途中には、第１ポンプ３３及び第１開閉弁３４が配設してある。第１ポンプ３３は、上記制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動して媒体を送出するものである。第１開閉弁３４は、開閉可能な弁体であり、上記制御手段から開指令が与えられた場合には開成して媒体の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して媒体の通過を規制するものである。

専用出口４３ｂは、側方ダクト１１ｂにおける上方ダクト１１ａに最も近接した位置に配設された排熱熱交換器４６、すなわち循環ユニット１００による内部空気の循環過程において凝縮器２３の下流側となる個所に配設された排熱熱交換器４６の入口に接続された配管が接続してある。ここで排熱熱交換器４６の近傍には、循環ユニット１００を構成する送風ファン（第３送風ファンＦ３）が配設してある。

このような第１四方弁４３は、通常状態においては、図６に示すように専用入口４３ａと第１出入口４３ｃとを連通させるとともに、専用出口４３ｂと第２出入口４３ｄとを連通させており、上記制御手段から切替指令が与えられた場合には、切替状態となって専用入口４３ａと第２出入口４３ｄとを連通させるとともに、専用出口４３ｂと第１出入口４３ｃとを連通させるものである（図７参照）。

このような第２四方弁４４は、通常状態においては、図６に示すように専用入口４４ａと第２出入口４４ｄとを連通させるとともに、専用出口４４ｂと第１出入口４４ｃとを連通させており、上記制御手段から切替指令が与えられた場合には、切替状態となって専用入口４４ａと第１出入口４４ｃとを連通させるとともに、専用出口４４ｂと第２出入口４４ｄとを連通させるものである（図７参照）。

第２熱交換器５２は、側方ダクト１１ｂにおける所定個所、すなわち循環ユニット１００による内部空気の循環過程において蒸発器２１よりも上流側であって内部熱交換器３２よりも下流側となる個所に配設してあり、その近傍には循環ユニット１００を構成する送風ファン（第４送風ファンＦ４）が配設してある。そして、第１熱交換器５１の出口と第２熱交換器５２の入口とを配管で接続し、第２熱交換器５２の出口と第１熱交換器５１の入口とを配管で接続して構成してあり、第１熱交換器５１の出口と第２熱交換器５２の入口とを接続する配管の途中には、第３ポンプ５３が配設してある。第３ポンプ５３は、上記制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動して媒体を送出するものである。

まず、制御手段は、各送風ファンＦ１〜Ｆ５、外気導入ファンＦＯ、圧縮機２２、各ポンプに駆動指令を与えて駆動させるとともに、第１開閉弁３４及び第２開閉弁４５に開指令を与えて開成させる。また制御手段は、右室３の上端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の下端開口を開閉するシャッタ機構５に閉指令を与え、右室３の下端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の上端開口を開閉するシャッタ機構５に開指令を与えて、右室３の上端開口及び左室４の下端開口を閉成させ、右室３の下端開口及び左室４の上端開口を開成させる。更に制御手段は、第１四方弁４３及び第２四方弁４４を通常状態にさせる。

各送風ファンＦ１〜Ｆ５が駆動することにより、対象室１の内部空気は、図６に示すように吸込口１ａから吸い込まれ、空気通路１１（上方ダクト１１ａ、側方ダクト１１ｂ及び下方ダクト１１ｃ）を通過し、吹出口１ｂから対象室１内部に吹き出される。

圧縮機２２が駆動することにより、圧縮された冷媒は、凝縮器２３にて凝縮されてから膨張機構２４に送出され、該膨張機構２４で断熱膨張される。膨張機構２４で断熱膨張された冷媒は、蒸発器２１に送出され、該蒸発器２１においてこの蒸発器２１の周囲を通過する内部空気と熱交換して蒸発する。これにより該蒸発器２１の周囲を通過する内部空気は冷却される。ここで蒸発器２１で蒸発した冷媒は、圧縮機２２に吸引されて再び圧縮されて循環する。

このように各送風ファンＦ１〜Ｆ５及び圧縮機２２を駆動させることで、吹出口１ｂより吹き出される内部空気は、蒸発器２１により十分に冷却されており、これにより対象室１の内部を冷却することができ、サーバ等の電子機器Ｋ（発熱体）を冷却することが可能になる。

第１ポンプ３３を駆動させることで、外部熱交換器３１を通過した媒体は図６に示すように循環する。すなわち、外部熱交換器３１を通過した媒体は、分岐点Ｐ１で分岐し、一方が第１開閉弁３４を通過して内部熱交換器３２に至る。この内部熱交換器３２に至った媒体は、かかる内部熱交換器３２を通過し、その後に合流点Ｐ２を通過して外部熱交換器３１に戻る。分岐点Ｐ１で分岐した他方の媒体は、第２開閉弁４５及び第１四方弁４３を通過して第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａの一端に至り、かかる媒体通路４２ａを通過する。媒体通路４２ａを通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して冷却用熱交換器４８に至り、該冷却用熱交換器４８を通過した後に合流点Ｐ２を通過して外部熱交換器３１に戻る。

第２ポンプ４７を駆動させることで、排熱熱交換器４６を通過した媒体は図６に示すように循環する。すなわち、排熱熱交換器４６を通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂの一端に至り、かかる媒体通路４２ａを通過する。媒体通路４２ａを通過した媒体は、第１四方弁４３を通過して排熱熱交換器４６に戻る。

第３ポンプ５３を駆動させることで、第１熱交換器５１を通過した媒体は図６に示すように循環する。すなわち、第１熱交換器５１を通過した媒体は、第２熱交換器５２に至る。この第２熱交換器５２に至った媒体は、かかる第２熱交換器５２を通過して第１熱交換器５１に戻る。

そして、予め決められた時間が経過した後に、制御手段は、各送風ファンＦ１〜Ｆ５、圧縮機２２、各ポンプ３３，４７，５３の駆動を維持したままで、第１水分吸着体４１ａと第２水分吸着体４１ｂとの吸着と放出との切り替えを行う。すなわち、右室３の上端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の下端開口を開閉するシャッタ機構５に開指令を与え、右室３の下端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の上端開口を開閉するシャッタ機構５に閉指令を与えて、右室３の上端開口及び左室４の下端開口を開成させ、右室３の下端開口及び左室４の上端開口を閉成させる。また制御手段は、第１四方弁４３及び第２四方弁４４に切替指令を与えて切替状態にさせる。尚、第１開閉弁３４及び第２開閉弁４５は開成した状態を維持する。

第１ポンプ３３を駆動させることで、外部熱交換器３１を通過した媒体は図７に示すように循環する。すなわち、外部熱交換器３１を通過した媒体は、分岐点Ｐ１で分岐し、一方が第１開閉弁３４を通過して内部熱交換器３２に至る。この内部熱交換器３２に至った媒体は、かかる内部熱交換器３２を通過し、その後に合流点Ｐ２を通過して外部熱交換器３１に戻る。分岐点Ｐ１で分岐した他方の媒体は、第２開閉弁４５及び第１四方弁４３を通過して第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂの他端に至り、かかる媒体通路４２ａを通過する。媒体通路４２ａを通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して冷却用熱交換器４８に至り、該冷却用熱交換器４８を通過した後に合流点Ｐ２を通過して外部熱交換器３１に戻る。

第２ポンプ４７を駆動させることで、排熱熱交換器４６を通過した媒体は図７に示すように循環する。すなわち、排熱熱交換器４６を通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａの他端に至り、かかる媒体通路４２ａを通過する。媒体通路４２ａを通過した媒体は、第１四方弁４３を通過して排熱熱交換器４６に戻る。

第３ポンプ５３を駆動させることで、第１熱交換器５１を通過した媒体は図７に示すように循環する。すなわち、第１熱交換器５１を通過した媒体は、第２熱交換器５２に至る。この第２熱交換器５２に至った媒体は、かかる第２熱交換器５２を通過して第１熱交換器５１に戻る。

また、本実施の形態である冷却装置によれば、外気温度に略等しい温度の媒体が内部熱交換器３２を通過することにより、かかる内部熱交換器３２の周囲を通過する内部空気を冷却することが可能であり、これによっても蒸発器２１を有する冷却ユニット２００の冷却負荷を低減させることができ、これにより消費電力の低減化を図ることができる。

更に、本実施の形態である冷却装置によれば、対象室１の内部空気と熱交換を行って得られた排熱（高熱）を用いて水分吸着体４１ａ，４１ｂを加熱するので、これによっても循環する内部空気を冷却することができ、これによっても蒸発器２１を有する冷却ユニット２００の冷却負荷を低減させることができ、これにより消費電力の低減化を図ることができる。しかも、排熱を用いて第１水分吸着体４１ａ又は第２水分吸着体４１ｂを加熱するので、加熱に要する熱源を必要とせず、これによっても消費電力の低減化を図ることができる。

また更に、本実施の形態である冷却装置によれば、冷却ユニット２００を構成する凝縮器２３が上方ダクト１１ａに配設、すなわち循環ユニット１００による内部空気の循環過程において排熱熱交換器４６の上流側に配設してあるので、圧縮機２２で圧縮させた冷媒で吸込口１ａを通じて吸い込まれた内部空気を加熱することができ、有効活用することができる。

＜実施の形態４＞
図８及び図９は、それぞれ本発明の実施の形態４である冷却装置を模式的に示す模式図である。尚、上述した実施の形態１である冷却装置と同一の構成を有するものには同一の符号付して説明する。

ここで例示する冷却装置は、いわゆるデータセンタと称されるサーバのような電子機器Ｋが配設された対象室１の内部雰囲気を冷却するものであり、循環ユニット（循環手段）１００と、冷却ユニット（冷却手段）２０１と、第１補助冷却ユニット３０と、水分吸着ユニット４０と、第２補助冷却ユニット（媒体循環手段）５０とを備えて構成してある。

冷却ユニット２０１は、蒸発器２１と、圧縮機２２と、２つの凝縮器２３，２５と、膨張機構２４とを冷媒配管で順次接続して成り、内部に冷媒が封入された回路である。蒸発器２１は、側方ダクト１１ｂにおける下方ダクト１１ｃに最も近接した個所に配設してある。この蒸発器２１の近傍には、循環ユニット１００を構成する送風ファン（第１送風ファンＦ１）が配設してある。圧縮機２２は、上記制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動するものであり、駆動することにより蒸発器２１を通過した冷媒を吸引して圧縮して高温高圧の状態にするものである。

内部凝縮器２３は、圧縮機２２で圧縮された冷媒を凝縮させるものである。この内部凝縮器２３は、上方ダクト１１ａに配設されており、その近傍には循環ユニット１００を構成する送風ファン（第５送風ファンＦ５）が配設してある。

外部凝縮器２５は、内部凝縮器２３で凝縮された冷媒を外気と熱交換して更に凝縮させるものである。この外部凝縮器２５は、空気通路１１の外部、すなわち建物の外部に配設されておりその近傍には、外気を導入するための外気導入ファンＦＯが配設してある。この外気導入ファンＦＯは、上記制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動するものである。

内部凝縮器２３と外部凝縮器２５とを接続する冷媒配管の途中には第１流量制御弁２６が配設してある。この第１流量制御弁２６は、上記制御手段からの指令に応じて流量を可変することができる弁体である。また内部凝縮器２３と外部凝縮器２５とを接続する冷媒配管の途中であって第１流量制御弁２６の配設個所よりも上流側となる個所から分岐して、外部凝縮器２５の出口側に接続された冷媒配管に合流するバイパス配管２７が設けてある。このバイパス配管２７の途中には第２流量制御弁２８が配設してある。この第２流量制御弁２８は、上記制御手段からの指令に応じて流量を可変することができる弁体である。

膨張機構２４は、内部凝縮器２３、あるいは内部凝縮器２３及び外部凝縮器２５で凝縮された冷媒を断熱膨張させ、蒸発器２１に送出するものである。

このような冷却ユニット２０１においては、圧縮機２２で圧縮された冷媒は、内部凝縮器２３にて凝縮、あるいは内部凝縮器２３及び外部凝縮器２５で凝縮されてから膨張機構２４に送出され、該膨張機構２４で断熱膨張される。膨張機構２４で断熱膨張された冷媒は、蒸発器２１に送出され、該蒸発器２１においてこの蒸発器２１の周囲を通過する内部空気と熱交換して蒸発する。これにより該蒸発器２１の周囲を通過する内部空気は、冷却される。蒸発器２１で蒸発した冷媒は、圧縮機２２に吸引されて再び圧縮されて循環する。つまり、冷却ユニット２０１は、循環ユニット１００により循環させた内部空気を冷却するものである。

第１補助冷却ユニット３０は、外部熱交換器３１と、内部熱交換器３２とを配管で接続して成り、内部に例えば水等の媒体が封入された回路である。より詳細に説明すると次のようになる。外部熱交換器３１は、建物の外部であって、冷却ユニット２０１を構成する外部凝縮器２５の近傍に配設してある。内部熱交換器３２は、側方ダクト１１ｂにおける所定個所に配設してあり、その近傍には循環ユニット１００を構成する送風ファン（第２送風ファンＦ２）が配設してある。そして、外部熱交換器３１の出口と内部熱交換器３２の入口とを配管で接続し、内部熱交換器３２の出口と外部熱交換器３１の入口とを配管で接続して構成してあり、外部熱交換器３１の出口と内部熱交換器３２の入口とを接続する配管の途中には、第１ポンプ３３及び第１開閉弁３４が配設してある。第１ポンプ３３は、上記制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動して媒体を送出するものである。第１開閉弁３４は、開閉可能な弁体であり、上記制御手段から開指令が与えられた場合には開成して媒体の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して媒体の通過を規制するものである。

専用出口４３ｂは、側方ダクト１１ｂにおける上方ダクト１１ａに最も近接した位置に配設された排熱熱交換器４６、すなわち循環ユニット１００による内部空気の循環過程において内部凝縮器２３の下流側となる個所に配設された排熱熱交換器４６の入口に接続された配管が接続してある。ここで排熱熱交換器４６の近傍には、循環ユニット１００を構成する送風ファン（第３送風ファンＦ３）が配設してある。

このような第１四方弁４３は、通常状態においては、図８に示すように専用入口４３ａと第１出入口４３ｃとを連通させるとともに、専用出口４３ｂと第２出入口４３ｄとを連通させており、上記制御手段から切替指令が与えられた場合には、切替状態となって専用入口４３ａと第２出入口４３ｄとを連通させるとともに、専用出口４３ｂと第１出入口４３ｃとを連通させるものである（図９参照）。

このような第２四方弁４４は、通常状態においては、図８に示すように専用入口４４ａと第２出入口４４ｄとを連通させるとともに、専用出口４４ｂと第１出入口４４ｃとを連通させており、上記制御手段から切替指令が与えられた場合には、切替状態となって専用入口４４ａと第１出入口４４ｃとを連通させるとともに、専用出口４４ｂと第２出入口４４ｄとを連通させるものである（図９参照）。

まず、制御手段は、各送風ファンＦ１〜Ｆ５、外気導入ファンＦＯ、圧縮機２２、各ポンプ３３，４７，５３に駆動指令を与えて駆動させるとともに、第１開閉弁３４及び第２開閉弁４５に開指令を与えて開成させる。また制御手段は、右室３の上端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の下端開口を開閉するシャッタ機構５に閉指令を与え、右室３の下端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の上端開口を開閉するシャッタ機構５に開指令を与えて、右室３の上端開口及び左室４の下端開口を閉成させ、右室３の下端開口及び左室４の上端開口を開成させる。更に制御手段は、第１四方弁４３及び第２四方弁４４を通常状態にさせる。また更に制御手段は、第１流量制御弁２６を所定の流量を維持する開度に調整してある一方、第２流量制御弁２８を閉成している。

各送風ファンＦ１〜Ｆ５が駆動することにより、対象室１の内部空気は、図８に示すように吸込口１ａから吸い込まれ、空気通路１１（上方ダクト１１ａ、側方ダクト１１ｂ及び下方ダクト１１ｃ）を通過し、吹出口１ｂから対象室１内部に吹き出される。

圧縮機２２が駆動することにより、圧縮された冷媒は、内部凝縮器２３にて凝縮されてから外部凝縮器２５で凝縮され、その後に膨張機構２４に送出され、該膨張機構２４で断熱膨張される。膨張機構２４で断熱膨張された冷媒は、蒸発器２１に送出され、該蒸発器２１においてこの蒸発器２１の周囲を通過する内部空気と熱交換して蒸発する。これにより該蒸発器２１の周囲を通過する内部空気は冷却される。ここで蒸発器２１で蒸発した冷媒は、圧縮機２２に吸引されて再び圧縮されて循環する。

第１ポンプ３３を駆動させることで、外部熱交換器３１を通過した媒体は図８に示すように循環する。すなわち、外部熱交換器３１を通過した媒体は、分岐点Ｐ１で分岐し、一方が第１開閉弁３４を通過して内部熱交換器３２に至る。この内部熱交換器３２に至った媒体は、かかる内部熱交換器３２を通過し、その後に合流点Ｐ２を通過して外部熱交換器３１に戻る。分岐点Ｐ１で分岐した他方の媒体は、第２開閉弁４５及び第１四方弁４３を通過して第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａの一端に至り、かかる媒体通路４２ａを通過する。媒体通路４２ａを通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して冷却用熱交換器４８に至り、該冷却用熱交換器４８を通過した後に合流点Ｐ２を通過して外部熱交換器３１に戻る。

第２ポンプ４７を駆動させることで、排熱熱交換器４６を通過した媒体は図８に示すように循環する。すなわち、排熱熱交換器４６を通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂの一端に至り、かかる媒体通路４２ａを通過する。媒体通路４２ａを通過した媒体は、第１四方弁４３を通過して排熱熱交換器４６に戻る。

第３ポンプ５３を駆動させることで、第１熱交換器５１を通過した媒体は図８に示すように循環する。すなわち、第１熱交換器５１を通過した媒体は、第２熱交換器５２に至る。この第２熱交換器５２に至った媒体は、かかる第２熱交換器５２を通過して第１熱交換器５１に戻る。

そして、予め決められた時間が経過した後に、制御手段は、各送風ファンＦ１〜Ｆ５、圧縮機２２、各ポンプの駆動を維持したままで、第１水分吸着体４１ａと第２水分吸着体４１ｂとの吸着と放出との切り替えを行う。すなわち、右室３の上端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の下端開口を開閉するシャッタ機構５に開指令を与え、右室３の下端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の上端開口を開閉するシャッタ機構５に閉指令を与えて、右室３の上端開口及び左室４の下端開口を開成させ、右室３の下端開口及び左室４の上端開口を閉成させる。また制御手段は、第１四方弁４３及び第２四方弁４４に切替指令を与えて切替状態にさせる。尚、第１開閉弁３４及び第２開閉弁４５は開成した状態を維持する。

第１ポンプ３３を駆動させることで、外部熱交換器３１を通過した媒体は図９に示すように循環する。すなわち、外部熱交換器３１を通過した媒体は、分岐点Ｐ１で分岐し、一方が第１開閉弁３４を通過して内部熱交換器３２に至る。この内部熱交換器３２に至った媒体は、かかる内部熱交換器３２を通過し、その後に合流点Ｐ２を通過して外部熱交換器３１に戻る。分岐点Ｐ１で分岐した他方の媒体は、第２開閉弁４５及び第１四方弁４３を通過して第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂの他端に至り、かかる媒体通路４２ａを通過する。媒体通路４２ａを通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して冷却用熱交換器４８に至り、該冷却用熱交換器４８を通過した後に合流点Ｐ２を通過して外部熱交換器３１に戻る。

第２ポンプ４７を駆動させることで、排熱熱交換器４６を通過した媒体は図９に示すように循環する。すなわち、排熱熱交換器４６を通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａの他端に至り、かかる媒体通路４２ａを通過する。媒体通路４２ａを通過した媒体は、第１四方弁４３を通過して排熱熱交換器４６に戻る。

第３ポンプ５３を駆動させることで、第１熱交換器５１を通過した媒体は図９に示すように循環する。すなわち、第１熱交換器５１を通過した媒体は、第２熱交換器５２に至る。この第２熱交換器５２に至った媒体は、かかる第２熱交換器５２を通過して第１熱交換器５１に戻る。

また、本実施の形態である冷却装置によれば、外気温度に略等しい温度の媒体が内部熱交換器３２を通過することにより、かかる内部熱交換器３２の周囲を通過する内部空気を冷却することが可能であり、これによっても蒸発器２１を有する冷却ユニット２０１の冷却負荷を低減させることができ、これにより消費電力の低減化を図ることができる。

更に、本実施の形態である冷却装置によれば、対象室１の内部空気と熱交換を行って得られた排熱（高熱）を用いて水分吸着体４１ａ，４１ｂを加熱するので、これによっても循環する内部空気を冷却することができ、これによっても蒸発器２１を有する冷却ユニット２０１の冷却負荷を低減させることができ、これにより消費電力の低減化を図ることができる。しかも、排熱を用いて第１水分吸着体４１ａ又は第２水分吸着体４１ｂを加熱するので、加熱に要する熱源を必要とせず、これによっても消費電力の低減化を図ることができる。

また更に、本実施の形態である冷却装置によれば、冷却ユニット２０１を構成する内部凝縮器２３が上方ダクト１１ａに配設、すなわち循環ユニット１００による内部空気の循環過程において排熱熱交換器４６の上流側に配設してあるので、圧縮機２２で圧縮させた冷媒で吸込口１ａを通じて吸い込まれた内部空気を加熱することができ、有効活用することができる。しかも、内部凝縮器２３の下流側に外部凝縮器２５を備えているので、必要に応じて第１流量制御弁２６の開度を調整することで内部凝縮器２３を通過した冷媒を外部凝縮器２５に送出することができ、高圧異常が生ずることを防止することができる。

＜実施の形態５＞
図１０及び図１１は、それぞれ本発明の実施の形態５である冷却装置を模式的に示す模式図である。尚、上述した実施の形態１である冷却装置と同一の構成を有するものには同一の符号付して説明する。

ここで例示する冷却装置は、いわゆるデータセンタと称されるサーバのような電子機器Ｋが配設された対象室１の内部雰囲気を冷却するものであり、循環ユニット（循環手段）１０と、冷却ユニット（冷却手段）２０と、第１補助冷却ユニット３００と、水分吸着ユニット４０と、第２補助冷却ユニット（媒体循環手段）５０とを備えて構成してある。

第１補助冷却ユニット３００は、第１外部熱交換器３１０と、内部熱交換器３２とを配管で接続して成り、内部に例えば水等の媒体が封入された回路である。より詳細に説明すると次のようになる。第１外部熱交換器３１０は、冷却ユニット２０を構成する凝縮器２３の近傍に配設してある。内部熱交換器３２は、側方ダクト１１ｂにおける所定個所に配設してあり、その近傍には循環ユニット１０を構成する送風ファン（第２送風ファンＦ２）が配設してある。そして、第１外部熱交換器３１０の出口と内部熱交換器３２の入口とを配管で接続し、内部熱交換器３２の出口と第１外部熱交換器３１０の入口とを配管で接続して構成してあり、第１外部熱交換器３１０の出口と内部熱交換器３２の入口とを接続する配管の途中には、第１ポンプ３３が配設してある。第１ポンプ３３は、上記制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動して媒体を送出するものである。

専用入口４３ａは、第１補助冷却ユニット３００を構成する第１外部熱交換器３１０の近傍に配設された第２外部熱交換器４９１の出口に接続された配管が接続してある。かかる配管の途中には第４ポンプ４９２が配設してある。第４ポンプ４９２は、上記制御手段から駆動指令が与えられることにより駆動して媒体を送出するものである。

このような第１四方弁４３は、通常状態においては、図１０に示すように専用入口４３ａと第１出入口４３ｃとを連通させるとともに、専用出口４３ｂと第２出入口４３ｄとを連通させており、上記制御手段から切替指令が与えられた場合には、切替状態となって専用入口４３ａと第２出入口４３ｄとを連通させるとともに、専用出口４３ｂと第１出入口４３ｃとを連通させるものである（図１１参照）。

専用出口４４ｂは、上記密閉空間２における右室３及び左室４よりも上方側に配設された冷却用熱交換器４８の入口に接続された配管が接続してある。この冷却用熱交換器４８の出口には、第２外部熱交換器４９１の入口に接続された配管が接続してある。

このような第２四方弁４４は、通常状態においては、図１０に示すように専用入口４４ａと第２出入口４４ｄとを連通させるとともに、専用出口４４ｂと第１出入口４４ｃとを連通させており、上記制御手段から切替指令が与えられた場合には、切替状態となって専用入口４４ａと第１出入口４４ｃとを連通させるとともに、専用出口４４ｂと第２出入口４４ｄとを連通させるものである（図１１参照）。

このような本実施の形態である冷却装置は、上述した実施の形態１である冷却装置に対して外部熱交換器が２つに分割されており、それぞれが媒体を循環させる回路を構成している点で相違するものである。

まず、制御手段は、各送風ファンＦ１〜Ｆ４、外気導入ファンＦＯ、圧縮機２２、各ポンプ３３，４７，４９２，５３に駆動指令を与えて駆動させる。また制御手段は、右室３の上端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の下端開口を開閉するシャッタ機構５に閉指令を与え、右室３の下端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の上端開口を開閉するシャッタ機構５に開指令を与えて、右室３の上端開口及び左室４の下端開口を閉成させ、右室３の下端開口及び左室４の上端開口を開成させる。更に制御手段は、第１四方弁４３及び第２四方弁４４を通常状態にさせる。

各送風ファンＦ１〜Ｆ４が駆動することにより、対象室１の内部空気は、図１０に示すように吸込口１ａから吸い込まれ、空気通路１１（上方ダクト１１ａ、側方ダクト１１ｂ及び下方ダクト１１ｃ）を通過し、吹出口１ｂから対象室１内部に吹き出される。

第１ポンプ３３を駆動させることで、第１外部熱交換器３１０を通過した媒体は図１０に示すように循環する。すなわち、第１外部熱交換器３１０を通過した媒体は、内部熱交換器３２に至る。この内部熱交換器３２に至った媒体は、かかる内部熱交換器３２を通過し、その後に第１外部熱交換器３１０に戻る。

このように第１ポンプ３３を駆動させることで、第１外部熱交換器３１０を通過する媒体は、外気と熱交換を行って外気の熱を取得し、取得した熱を内部熱交換器３２に送出することができる。これにより、外気温度が内部熱交換器３２の周囲を通過する内部空気の温度よりも低い場合には、内部熱交換器３２において媒体と内部空気との熱交換が行われることにより該内部空気を冷却することができる。尚、外気温度が内部熱交換器３２の周囲を通過する内部空気の温度よりも高い場合には、第１ポンプ３３を駆動停止にさせればよい。

第４ポンプ４９２を駆動させることで、第２外部熱交換器４９１を通過した媒体は図１０に示すように循環する。すなわち、第２外部熱交換器４９１を通過した媒体は、第１四方弁４３を通過して第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａの一端に至り、かかる媒体通路４２ａを通過する。媒体通路４２ａを通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して冷却用熱交換器４８に至り、該冷却用熱交換器４８を通過した後に第２外部熱交換器４９１に戻る。

このように第４ポンプ４９２を駆動させることで、第２外部熱交換器４９１を通過する媒体は、外気と熱交換を行って外気の熱を取得し、取得した熱を第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａに送出することができる。第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａに外気の熱を送出することにより第１水分吸着体４１ａの温度を吸着に適した温度（外気温度に略等しい温度）にすることができる。これにより右室３の空気中の水分は、第１水分吸着体４１ａに吸着され、これにより右室３の内部及び右室３の下端開口を通じて該右室３に連通する第１熱交換器５１の周辺も減圧されることになる。

第２ポンプ４７を駆動させることで、排熱熱交換器４６を通過した媒体は図１０に示すように循環する。すなわち、排熱熱交換器４６を通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂの一端に至り、かかる媒体通路４２ｂを通過する。媒体通路４２ｂを通過した媒体は、第１四方弁４３を通過して排熱熱交換器４６に戻る。

第３ポンプ５３を駆動させることで、第１熱交換器５１を通過した媒体は図１０に示すように循環する。すなわち、第１熱交換器５１を通過した媒体は、第２熱交換器５２に至る。この第２熱交換器５２に至った媒体は、かかる第２熱交換器５２を通過して第１熱交換器５１に戻る。

そして、予め決められた時間が経過した後に、制御手段は、各送風ファンＦ１〜Ｆ４、圧縮機２２、各ポンプ３３，４７，４９２，５３の駆動を維持したままで、第１水分吸着体４１ａと第２水分吸着体４１ｂとの吸着と放出との切り替えを行う。すなわち、右室３の上端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の下端開口を開閉するシャッタ機構５に開指令を与え、右室３の下端開口を開閉するシャッタ機構５及び左室４の上端開口を開閉するシャッタ機構５に閉指令を与えて、右室３の上端開口及び左室４の下端開口を開成させ、右室３の下端開口及び左室４の上端開口を閉成させる。また制御手段は、第１四方弁４３及び第２四方弁４４に切替指令を与えて切替状態にさせる。尚、以下において、冷却ユニット２０及び第１補助冷却ユニット３００における冷媒（媒体）の循環は同じであるからその説明を割愛する。

第４ポンプ４９２を駆動させることで、第２外部熱交換器４９１を通過した媒体は図１１に示すように循環する。すなわち、第２外部熱交換器４９１を通過した媒体は、第１四方弁４３を通過して第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂの他端に至り、かかる媒体通路４２ｂを通過する。媒体通路４２ｂを通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して冷却用熱交換器４８に至り、該冷却用熱交換器４８を通過した後に第２外部熱交換器４９１に戻る。

このように第４ポンプ４９２を駆動させることで、第２外部熱交換器４９１を通過する媒体は、外気と熱交換を行って外気の熱を取得し、取得した熱を第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂに送出することができる。第２水分吸着体４１ｂの媒体通路４２ｂに外気の熱を送出することにより第２水分吸着体４１ｂの温度を吸着に適した温度（外気温度に略等しい温度）にすることができる。これにより左室４の空気中の水分は、第２水分吸着体４１ｂに吸着され、これにより左室４の内部及び左室４の下端開口を通じて該左室４に連通する第１熱交換器５１の周辺も減圧されることになる。

第２ポンプ４７を駆動させることで、排熱熱交換器４６を通過した媒体は図１１に示すように循環する。すなわち、排熱熱交換器４６を通過した媒体は、第２四方弁４４を通過して第１水分吸着体４１ａの媒体通路４２ａの他端に至り、かかる媒体通路４２ａを通過する。媒体通路４２ａを通過した媒体は、第１四方弁４３を通過して排熱熱交換器４６に戻る。

第３ポンプ５３を駆動させることで、第１熱交換器５１を通過した媒体は図１１に示すように循環する。すなわち、第１熱交換器５１を通過した媒体は、第２熱交換器５２に至る。この第２熱交換器５２に至った媒体は、かかる第２熱交換器５２を通過して第１熱交換器５１に戻る。

このような本実施の形態である冷却装置においては、第１水分吸着体４１ａ又は第２水分吸着体４１ｂに第２外部熱交換器４９１を通過した媒体を供給する配管等が該水分吸着体４１ａ，４１ｂを水分の吸着に適した温度に調整する温度調整手段を構成している。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。すなわち、上述した実施の形態では、２つの室にそれぞれ水分吸着体４１ａ，４１ｂを配設して四方弁４３，４４を切り換えることにより、一方の水分吸着体４１ａ（４１ｂ）で水分を吸着させ、他方の水分吸着体４１ｂ（４１ａ）で水分を放出させていたが、本発明においては、水分吸着体は必ずしも複数必要なく、単数であってもよい。

また、上述した実施の形態４では、流量制御弁２６，２８を用いていたが、本発明においては三方弁等を用いてもよい。

また、上述した実施の形態１，２，４，５においては、凝縮器２３（実施の形態４では外部凝縮器２５）と、外部熱交換器３１（実施の形態５では第１外部熱交換器３１０）とを互いに近接する態様で配設し、その近傍に外気導入ファンＦＯを配設して外気導入の共通化を図っていたが、本発明においては、各熱交換器（凝縮器、外部凝縮器、外部熱交換器等）の個別に外気導入ファンを配設して駆動制御するようにしても構わない。

以上のように、本発明に係る冷却装置は、いわゆるデータセンタと称されるサーバのような電子機器が配設された室の内部雰囲気を冷却するのに有用である。

１対象室
１ａ吸込口
１ｂ吹出口
２密閉空間
３右室
４左室
５シャッタ機構
１０循環ユニット（循環手段）
１１空気通路
１１ａ上方ダクト
１１ｂ側方ダクト
１１ｃ下方ダクト
２０冷却ユニット（冷却手段）
２１蒸発器
２２圧縮機
２３凝縮器
２４膨張機構
３０第１補助冷却ユニット
３１外部熱交換器
３２内部熱交換器
３３第１ポンプ
３４第１開閉弁
４０水分吸着ユニット
４１ａ第１水分吸着体
４１ｂ第２水分吸着体
４３第１四方弁
４４第２四方弁
４６排熱熱交換器
４７第２ポンプ
４８冷却用熱交換器
５０第２補助冷却ユニット（媒体循環手段）
５１第１熱交換器
５２第２熱交換器
５３第３ポンプ
５４樋
５５供給管
Ｆ１第１送風ファン
Ｆ２第２送風ファン
Ｆ３第３送風ファン
Ｆ４第４送風ファン
Ｋ電子機器

Claims

対象室の内部と外部との間で該対象室の内部雰囲気を循環させる循環手段と、
前記循環手段により循環させた内部雰囲気を冷却する冷却手段と
を備えた冷却装置において、
所定の密閉空間内に配設され、かつ水分吸着材料から構成された水分吸着体と、
前記水分吸着体を水分の吸着に適した温度に調整する温度調整手段と、
前記密閉空間内において前記水分吸着体が水分を吸着することにより減圧される減圧雰囲気下に配設された第１熱交換器と、前記循環手段による前記内部雰囲気の循環過程において前記冷却手段が冷却する個所よりも上流側となる個所に配設された第２熱交換器とを配管で接続して成り、前記第１熱交換器と前記第２熱交換器との間で封入された媒体を循環させる媒体循環手段と、
前記第１熱交換器の表面に水分を供給する水分供給手段と
を備え、
前記媒体循環手段は、前記第１熱交換器において該第１熱交換器の表面に供給された水分が蒸発することにより冷却された媒体を前記第２熱交換器に送出し、該第２熱交換器において周囲を通過する内部雰囲気と媒体とが熱交換することで該内部雰囲気を冷却することを特徴とする冷却装置。
前記水分吸着体を加熱して吸着した水分を放出させる水分放出手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
前記水分放出手段は、前記対象室を通過した内部雰囲気と熱交換を行って排熱を取得し、取得した排熱を用いて加熱対象となる水分吸着体を加熱することを特徴とする請求項２に記載の冷却装置。
前記温度調整手段は、外気と熱交換を行って取得した熱を用いて前記水分吸着体の温度を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の冷却装置。
前記水分供給手段は、前記水分放出手段を通じて放出された水分を前記第１熱交換器に供給することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の冷却装置。
前記循環手段による前記内部雰囲気の循環過程において前記水分放出手段が該内部雰囲気より排熱を取得する個所よりも下流側となる個所に配設され、供給された冷媒を蒸発させることにより自身の周囲を通過する内部雰囲気を冷却する蒸発器と、
前記蒸発器で蒸発した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、
前記循環手段による前記内部雰囲気の循環過程において前記水分放出手段が該内部雰囲気より排熱を取得する個所よりも上流側となる個所に配設され、前記圧縮機から供給された冷媒を放熱させることにより自身の周囲を通過する内部雰囲気を加熱する放熱器と、
前記放熱器を通過した冷媒を断熱膨張させて前記蒸発器に送出する膨張機構と
を冷媒配管にて順次接続して構成された冷却加熱手段を備えたことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の冷却装置。
前記冷却手段は、
供給された冷媒を蒸発させることにより自身の周囲を通過する内部雰囲気を冷却する蒸発器と、
前記蒸発器を通過した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、
前記循環手段による前記内部雰囲気の循環過程において前記水分放出手段が該内部雰囲気より排熱を取得する個所よりも上流側となる個所に配設され、前記圧縮機から供給された冷媒を凝縮させることにより自身の周囲を通過する内部雰囲気を加熱する凝縮器と、
前記凝縮器を通過した冷媒を断熱膨張させて前記蒸発器に送出する膨張機構と
を冷媒配管にて順次接続して構成したことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の冷却装置。
前記冷却手段は、
供給された冷媒を蒸発させることにより自身の周囲を通過する内部雰囲気を冷却する蒸発器と、
前記蒸発器を通過した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、
前記循環手段による前記内部雰囲気の循環過程において前記水分放出手段が該内部雰囲気より排熱を取得する個所よりも上流側となる個所に配設され、前記圧縮機から供給された冷媒を凝縮させることにより自身の周囲を通過する内部雰囲気を加熱する内部凝縮器と、
前記内部凝縮器で凝縮した冷媒を外気と熱交換させて凝縮させる外部凝縮器と、
前記内部凝縮器、あるいは前記内部凝縮器及び前記外部凝縮器を通過した冷媒を断熱膨張させて前記蒸発器に送出する膨張機構と
を冷媒配管にて順次接続して構成したことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の冷却装置。