JP6781173B2 - 直接膨張およびポンピング冷媒節約冷却を持つ冷却システム - Google Patents

Description

関連特許出願の相互参照
本出願は、２０１６年６月８日に出願された米国実用出願第１５／１７６，５５９号の優先権を主張し、また、２０１５年６月１０日に出願された米国仮出願第６２／１７３，６４１号の利益を主張するものである。上記の出願の開示全体が、参照により本明細書に組み込まれている。

本開示は、冷却システムに関し、より詳細には、高効率冷却システムに関する。

このセクションは、必ずしも従来技術であるとは限らない本開示と関係がある背景情報を提供する。

冷却システムは、流体が冷却されるべき多数の異なる用途に適用可能である。それらは、空気などの冷却ガスおよび水などの液体に使用される。２つの共通の例は、「快適な冷却」を得るために、すなわちオフィスなどの人々がいる空間を冷却するために使用されるＨＶＡＣ（暖房、換気、空調）システムおよびデータセンタの環境制御システムを構成している。

データセンタは、コンピュータサーバなどの電子機器の集合を含む部屋である。データセンタおよびその中に含まれる機器は、通常、最適な環境動作条件、特に温度および湿度を有する。データセンタに使用される冷却システムは、通常、データセンタ内の適切な温度および湿度を維持するように、冷却システムの制御部の一部として通常実装される、環境制御システムを含む。

図１は、（冷却システムとも呼ばれる）環境制御システム１０２を有する典型的なデータセンタ１００の一例を示している。データセンタ１００は、例示的には、機器ラック１０４がホットアイル１０６およびコールドアイル１０８を作り出すように配置される「ホット」および「コールド」アイル進入路を利用する。データセンタ１００はまた、例示的には、床下地１１２の上に高床１１０を有する高床データセンタである。高床１１０と床下地１１２との間の空間は、環境制御システム１０２のコンピュータ室の空気調和装置（「ＣＲＡＣ」）１１６から高床１１０を通してデータセンタ１００に流れ込む空調供給空気（「冷」気と呼ばれることもある）のための供給空気プレナム１１４を提供する。次いで、空調供給空気は、これが機器を冷却する機器ラックに取り付けられる機器（図示せず）を通して機器ラック１０４の前面に流れ込み、次に、暖気が機器ラック１０４の背面、またはラック１０４の頂部を通して排出される。変形例においては、空調供給空気は、ラックの底部に流れ込み、ラック１０４の背面またはラック１０４の頂部から排出される。

データセンタ１００は、高床１１０またはプレナム１１４を有していなくてもよいことを理解されたい。この場合は、ＣＲＡＣ１１６は、空気入口（図示せず）を通してデータセンタからの加熱空気を引き込み、それを冷却し、図１の想像線で示される空気出口１１７からデータセンタに逆戻りしてそれを排出することになる。ＣＲＡＣ１１６は、たとえば、電子機器の列に配置されてもよく、それらの冷たい供給空気がそれぞれのコールドアイルに向いた状態で配置されてもよく、またはデータセンタの壁に沿って配置されてもよい。

図１に示される例示的なデータセンタ１００においては、データセンタ１００は、落天井１１８を有し、そこで、落天井１１８と天井１２０との間の空間は、その中に機器ラック１０４から排出された暖気が引き込まれ、それを通じて暖気がＣＲＡＣ１１６に還流する暖気プレナム１２２となっている。各ＣＲＡＣ１１６の戻り空気プレナム（図示せず）は、そのＣＲＡＣ１１６をプレナム１２２に連結する。

ＣＲＡＣ１１６は、冷水ＣＲＡＣ、または直接膨張（ＤＸ）ＣＲＡＣであってもよい。本明細書において使用される場合、「ＤＸ」は、時には直接膨張の略語として使用される場合がある。ＣＲＡＣ１１６は、冷却液体をＣＲＡＣ１１６に提供する熱遮断装置１２４に連結される。熱遮断装置１２４は、ＣＲＡＣ１１６からの戻り流体による熱を屋外の外気などのより冷たい媒体に伝達する装置である。熱遮断装置１２４は、空冷または液冷式熱交換器を含むことができる。また、熱遮断装置１２４は、冷凍凝縮器システムであってもよく、その場合、冷媒がＣＲＡＣ１１６に提供され、ＣＲＡＣ１１６は、直接膨張システムなどの冷媒圧縮機を有する相変化冷媒空調システムであってもよい。各ＣＲＡＣ１１６は、ＣＲＡＣ１１６を制御する制御モジュール１２５を含むことができる。

一態様においては、ＣＲＡＣ１１６は可変容量圧縮機を含み、たとえば、ＣＲＡＣ１１６の各ＤＸ冷却回路に対して可変容量圧縮機を含むことができる。ＣＲＡＣ１１６は、よくあることだが複数のＤＸ冷却回路を有することができることを理解されたい。一態様においては、ＣＲＡＣ１１６は、容量可変型圧縮機または４ステップ半密閉圧縮機を含む。ＣＲＡＣ１１６はまた、ファンまたは送風機などの１つまたは複数の空気移動ユニット１１９を含むことができる。空気移動ユニット１１９は、ＣＲＡＣ１１６内に設けられてもよく、または追加的または代替的に、１２１において想像線で示されるように、供給空気プレナム１１４に設けられてもよい。空気移動ユニット１１９，１２１は、例示的には、可変速度駆動装置を有することができる。

典型的なＤＸ冷却回路を有する典型的なＣＲＡＣ２００が、図２に示されている。ＣＲＡＣ２００は、蒸発器２０４が配置されるキャビネット２０２を有する。蒸発器２０４は、Ｖコイルアセンブリであってもよい。ファンまたはかご形送風機などの空気移動ユニット２０６がまた、キャビネット２０２内に配置され、キャビネット２０２の入口（図示せず）から蒸発器２０４を通して空気を引き込むように位置しており、そこで、これは、蒸発器２０４によって冷却され、冷却空気をプレナム２０８外に方向付ける。蒸発器２０４、圧縮機２１０、凝縮器２１２、および膨張弁２１４は、知られている方法でＤＸ冷凍回路に一緒に連結される。相変化冷媒は、圧縮機２１０によって凝縮器２１２、膨張弁２１４、蒸発器２０４を通して圧縮機２１０に戻って循環される。凝縮器２１２は、空冷凝縮器、水冷凝縮器、またはグリコール冷却凝縮器などの、冷却システムで従来使用されるさまざまな種類の凝縮器のいずれかであってもよい。凝縮器２１２は、しばしばＣＲＡＣの一部ではなく、ＣＲＡＣが配置される建物の外側などの他の所に配置されることを理解されたい。圧縮機２１０は、スクロール圧縮機などのＤＸ冷凍システムで従来使用されるさまざまな種類の圧縮機のいずれかであってもよい。蒸発器２０４がＶコイルまたはＡコイルアセンブリである場合は、蒸発器２０４は、通常、適用できる場合はＶまたはＡの各脚部に冷却スラブ（またはスラブ）を有する。各冷却スラブは、たとえば、別個の冷却回路内にあってもよく、各冷却回路は別個の圧縮機を有する。あるいは、２つのスラブおよび２つの圧縮機回路がある場合などの各スラブ内の流体回路は、２つの圧縮機回路の中に混ぜ合わされる場合もある。蒸発器２０４は、水平スラブコイルアセンブリなどのＶコイルまたはＡコイルアセンブリ以外の形態を有することができることを理解されたい。蒸発器２０４は、通常、フィンアンドチューブアセンブリであり、それらを通過する空気を冷却も脱湿もするように使用される。

このセクションは、開示の一般的な概要を提供するものであり、その全範囲の包括的な開示またはその特徴の全てではない。

本発明の一態様によれば、冷却システムは、空気入口および空気出口を有するキャビネットと、キャビネット内に配置される空気移動ユニットと、第１および第２の冷却回路と、冷却回路を含む冷却システムを動作させるように構成されるコントローラとを有する。第１の冷却回路は、上流蒸発器コイルおよび下流蒸発器コイルと、凝縮器と、圧縮機と、レシーバタンクと、液体ポンプと、液体ポンプバイパス弁が開いている場合に液体ポンプをバイパスする液体ポンプバイパス弁と、圧縮機バイパス弁が開いている場合に圧縮機をバイパスする圧縮機バイパス弁と、液体ポンプと上流蒸発器コイルとの間に連結される制御弁と、液体ポンプバイパス弁と下流蒸発器コイルとの間に連結される膨張装置とを有する。第２の冷却回路は、蒸発器コイルと、凝縮器と、液体ポンプと、液体ポンプバイパス弁が開いている場合に液体ポンプをバイパスする液体ポンプバイパス弁と、圧縮機バイパス弁が開いている場合に圧縮機をバイパスする圧縮機バイパス弁と、液体ポンプバイパス弁と下流蒸発器コイルとの間に連結される膨張装置とを有する。蒸発器は、第１の冷却回路の上流蒸発器コイルおよび上流蒸発器コイル、ならびに第２冷却回路の蒸発器コイルを含むキャビネット内に配置される。第１の冷却回路の上流および下流蒸発器コイルは、冷却されるべき空気が最初に第１の冷却回路の上流蒸発器コイルの上を、次に第１の冷却回路の下流蒸発器コイルの上をシリアルにそれらを横断するように配置される。第２の冷却回路の蒸発器コイルは、冷却されるべき空気がそれの上を、および第１の冷却回路の上流および上流蒸発器コイルの上をシリアルに通過するように配置される。第１および第２の冷却回路は各々、ポンピング冷媒節約冷却モードおよび直接膨張冷却モードを有する。

第１および第２の冷却回路のいずれかが直接膨張冷却モードでコントローラによって作動されて場合には、コントローラは、その冷却回路の圧縮機バイパス弁を閉じた状態でその冷却回路の圧縮機をオンにしておき、その冷却回路の液体ポンプをオフにしておき、その冷却回路の液体ポンプがその冷却回路の液体ポンプバイパス弁を開いた状態でバイパスされるように構成され、その冷却回路がポンピング冷媒節約冷却モードでコントローラによって作動されている場合には、コントローラは、その冷却回路の圧縮機をオフにしておき、その冷却回路の圧縮機がその冷却回路の圧縮機バイパス弁を開いた状態でバイパスされ、その冷却回路の液体ポンプバイパス弁を閉じた状態でその冷却回路の液体ポンプをオンにしておくように構成される。第１の冷却回路がそのポンピング冷媒節約冷却モードでコントローラによって作動されている場合には、コントローラは、液体ポンプを上流蒸発器コイルに連結する制御弁を開いておくように構成され、冷媒が、開いた制御弁を通して液体ポンプから上流蒸発器コイルに流れ、膨張装置を通して液体ポンプから下流蒸発器コイルに流れる。第１の冷却回路がその直接膨張冷却モードでコントローラによって作動されている場合に、コントローラは、制御弁を閉じておくように構成され、冷媒が、第１の冷媒回路のバイパスされた液体ポンプの周りに、および膨張装置を通して下流蒸発器コイルにのみ流れ、上流蒸発器コイルには流れない。

一態様においては、冷却システムは、第１、第２および第３の動作モードを有する。コントローラは、その第１、第２および第３の動作モードで冷却システムを動作させるように構成され、コントローラは、ポンピング冷媒節約冷却のみが冷却を提供するために使用されるように第１の動作モードで、ポンピング冷媒節約冷却および直接膨張冷却の両方が冷却を提供するために使用されるように第２の動作モードで、および直接膨張冷却のみが冷却を提供するために使用されるように第３の動作モードで冷却回路を作動させるように構成される。一態様においては、冷却システムがその第１の動作モードで動作している場合に、コントローラは、その圧ポンピング冷媒節約冷却モードで第１の冷却回路を作動させるように構成され、そのポンピング冷媒節約冷却モードで作動する場合に第２の冷却回路が冷却を提供するために動作可能であるほど外気の温度が低い場合に、必要とされる任意の補助冷却を提供するために第２の冷却回路をそのポンピング冷媒節約冷却モードで作動させるように構成される。一態様においては、冷却システムがその第２の動作モードで動作している場合に、コントローラは、第１の冷却回路を全能力でそのポンピング冷媒節約冷却モードで作動させるように構成され、第２の冷却回路を必要とされる任意の補助冷却を提供する能力でその直接膨張冷却モードで作動させるように構成される。一態様においては、冷却システムがその第３の動作モードで動作する場合に、コントローラは、直接膨張冷却モードで第１および第２の冷却回路を作動させるように構成される。

一態様においては、コントローラは、ポンピング冷媒節約が冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供することができるほど外気の温度が低い場合に、冷却システムをその第１の動作モードで動作させ、ポンピング冷媒節約が冷却要求の一部のみを満たすように冷却を提供することができるくらいに外気の温度が低い場合に、冷却システムをその第２の動作モードで動作させ、ポンピング冷媒節約が冷却を提供することができないほど外気の温度が高い場合に、冷却システムをその第３の動作モードで動作させるように構成される。

一態様においては、上流蒸発器コイルは、マイクロチャネルコイルであり、下流蒸発器コイルは、フィンアンドチューブコイルである。

一態様においては、第２の冷却回路がそのポンピング冷媒節約冷却モードでコントローラによって作動される場合には、コントローラは、第２の冷却回路の液体ポンプを第２の冷却回路の上流蒸発器コイルに連結する第２の冷却回路の制御弁を開いておき、冷媒が、第２の冷却回路の開いた制御弁を通して第２の冷却回路の液体ポンプから第２の冷却回路の上流蒸発器コイルに流れ、また、第２の冷却回路の膨張装置を通して第２の蒸発器回路の液体ポンプから第２の冷却回路の下流蒸発器コイルに流れる。第２の冷却回路がその直接膨張冷却モードでコントローラによって作動される場合には、コントローラは、第２の冷却回路の制御弁を閉じておくように構成され、冷媒は、第２の冷媒回路のバイパスされた液体ポンプの周りに、および第２の冷却回路の膨張装置を通して第２の冷却回路の下流蒸発器コイルにのみ流れ、第２の冷却回路の上流蒸発器コイルには流れない。

本開示の一態様による第２の冷却システムは、空気入口および空気出口を有するキャビネットと、キャビネット内に配置される空気移動ユニットと、ポンピング冷媒節約冷却回路および直接膨張冷却回路と、冷却回路を含む冷却システムを動作させるように構成されるコントローラと、を備える。ポンピング冷媒節約冷却回路は、蒸発器コイル、凝縮器コイル、および液体ポンプを有する。直接膨張冷却回路は、蒸発器コイル、凝縮器コイル、圧縮機、および膨張装置を有する。凝縮器は、凝縮器のファンによって凝縮器コイルの上に引き込まれる空気が凝縮器コイルの上をシリアルに通過するように配置される、ポンピング冷媒冷却回路の凝縮器コイルおよび直接膨張冷却回路の凝縮器コイルを有する。キャビネット内に配置される凝縮器は、ポンピング冷媒冷却回路の蒸発器コイルおよび直接膨張冷却回路の蒸発器コイルを含む。蒸発器コイルは、冷却されるべき空気がシリアルにそれらを横断するようにキャビネット内に配置される。

一態様においては、ポンピング冷媒節約回路の蒸発器コイルは、マイクロチャネルコイルであり、ポンピング冷媒節約回路の、および直接膨張回路の凝縮器コイルは、マイクロチャネルコイルであり、凝縮器コイルは、シリアルにそれらを横断する空気が最初にポンピング冷媒節約回路の凝縮器コイルを横切って、次に直接膨張回路の凝縮器コイルを横切って通過するように凝縮器内に配置される。一態様においては、直接膨張冷却回路の蒸発器コイルは、フィンアンドチューブコイルである。

一態様においては、第２の冷却システムは３つの動作モードを有する。コントローラは、その第１、第２および第３の動作モードで冷却システムを動作させるように構成され、コントローラは、ポンピング冷媒節約回路のみが冷却を提供するために作動される第１の動作モードで、ポンピング冷媒節約回路が冷却を提供するために１００パーセントの能力で作動され、直接膨張回路が必要とされる任意の補助冷却を提供する能力で作動される第２の動作モードで、および直接膨張回路のみが冷却を提供するために作動される第３の動作モードで冷却回路を作動させるように構成される。一態様においては、コントローラは、ポンピング冷媒節約が冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供することができるほど外部温度が低い場合に第１の動作モードで、ポンピング冷媒節約が冷却要求の一部のみを満たすように冷却を提供することができるほど外気の温度が低い場合に第２の動作モードで、およびポンピング冷媒節約が冷却を提供することができないほど外気の温度が高い場合に第３の動作モードで、冷却システムを動作させるように構成される。

他の態様においては、第２の冷却システムのポンピング冷媒節約回路は、第２の凝縮器コイルを含み、第２の凝縮器コイルは、第２の凝縮器に含まれる。一態様においては、第２の冷却システムは、ポンピング冷媒節約回路の凝縮器コイルの出口と液体ポンプの入口との間に配置されるレシーバタンクを含む。

他の態様においては、第２の冷却システムは、液体ポンプ、凝縮器コイル、および第２のキャビネット内に配置される第２の蒸発器に含まれる別個の蒸発器コイルを含む、少なくとも第２のポンピング冷媒節約回路と、また第２の直接膨張回路とをさらに含む。第２の直接膨張回路は、それ自身の蒸発器コイル、それ自身の凝縮器コイル、それ自身の圧縮機、およびそれ自身の膨張装置を有する。第２の蒸発器は、第２の直接膨張回路の蒸発器コイルと、第２のポンピング冷媒節約回路の蒸発器コイルと、冷却されるべき空気がシリアルにそれらを横切って流れるように第２のキャビネット内に配置される第２の直接膨張回路の蒸発器コイルとを含む。一態様においては、第２の冷却システムは、ポンピング冷媒節約回路の凝縮器コイルの出口と液体ポンプの入口との間に配置されるレシーバタンクをさらに含む。

本開示の一態様による第３の冷却システムは、空気入口および空気出口を有するキャビネットと、キャビネット内に配置される空気移動ユニットと、直接膨張冷却モードのみを有する直接膨張冷却回路である第１の冷却回路、ポンピング冷媒節約冷却モードのみを有するポンピング冷媒節約冷却回路である第２の冷却回路、ならびにポンピング冷媒節約冷却モードおよび直接膨張冷却モードの両方を有する第３の冷却回路と、冷却回路を含む冷却システムを動作させるように構成されるコントローラとを有する。第１冷却回路は、蒸発器コイル、凝縮器コイル、圧縮機、および膨張装置を有する。第２の冷却回路は、蒸発器コイル、凝縮器コイル、および液体ポンプを有する。第３の冷却回路は、蒸発器コイル、凝縮器、圧縮機、レシーバタンク、液体ポンプ、液体ポンプバイパス弁が開いている場合に液体ポンプをバイパスする液体ポンプバイパス弁、圧縮機バイパス弁が開いている場合に圧縮機をバイパスする圧縮機バイパス弁、ならびに液体ポンプバイパス弁と第３の冷却回路の蒸発器コイルとの間に連結される膨張装置を有する。蒸発器は、第１、第２、および第３の冷却回路の蒸発器コイルを含むキャビネット内に配置され、これらの蒸発器コイルは、冷却されるべき空気がシリアルにそれらを横断するように配置される。第１の凝縮器は、冷却空気がシリアルにそれらを横断するように配置される第１および第２の冷却回路の凝縮器コイルを含み、第２の凝縮器は、第３の冷却回路の凝縮器コイルを含む。第３の冷却回路がその直接膨張冷却モードで作動される場合には、コントローラは、圧縮機バイパス弁を閉じた状態で第３の冷却回路の圧縮機をオンにしておき、第３の冷却回路の液体ポンプをオフにしておき、第３の冷却回路の液体ポンプが液体ポンプバイパス弁を開いた状態でバイパスされるように構成される。第３の冷却回路がそのポンピング冷媒節約冷却モードでコントローラによって作動される場合には、コントローラは、第３の冷却回路の圧縮機をオフにしておき、第３の冷却回路の圧縮機が圧縮機バイパス弁を開いた状態でバイパスされ、液体ポンプバイパス弁を閉じた状態で第３の冷却回路の液体ポンプをオンにしておくように構成される。

一態様においては、第３の冷却システムの第１、第２および第３の冷却回路の蒸発器コイルは、それらをシリアルに横断する冷却されるべき空気が最初に第２の冷却回路の蒸発器コイルを横切り、次に第３の冷却回路の蒸発器コイルを横切り、次いで第１の冷却回路の蒸発器コイルを横断するように配置される。

一態様においては、第３の冷却システムの第２の冷却回路の蒸発器コイルは、マイクロチャネルコイルであり、第３の冷却システムの第２および第３の冷却回路の蒸発器コイルが、フィンアンドチューブコイルである。

一態様においては、第３の冷却システムの第１および第２の冷却回路の凝縮器コイルは、冷却空気が最初に第２の冷却回路の凝縮器コイルの上を、次いで第１の冷却回路の凝縮器コイルの上をシリアルにそれらを横断するように配置される。

一態様においては、第３の冷却システムは、３つの動作モードを有する。コントローラは、その第１、第２、および第３の動作モードで冷却システムを動作させるように構成され、コントローラは、ポンピング冷媒節約冷却のみが冷却を提供するために使用されるように冷却回路が作動される第１の動作モードで、ポンピング冷媒節約冷却および直接膨張冷却の両方が冷却を提供するために使用されるように冷却回路が作動される第２の動作モードで、および直接膨張冷却のみが冷却を提供するために使用されるように冷却回路が作動される第３の動作モードで冷却回路を作動させるように構成される。一態様においては、第２の動作モードは、３つの動作サブモードを含む。コントローラは、３つのサブ動作モードで冷却回路を動作させるように構成される。コントローラは、第２の冷却回路が１００パーセントの能力で作動され、第３の冷却回路が１００パーセントの能力でそのポンピング冷媒節約冷却モードで作動され、第１の冷却回路が必要とされる任意の補助冷却を提供する能力で動作される第１のサブ動作モードで冷却回路を作動させるように構成される。コントローラは、第２の冷却回路が１００パーセントの能力で作動され、第３の冷却回路がオフであり、第１の冷却回路が必要とされる補助冷却を提供するために動作される第２のサブ動作モードで冷却回路を作動させるように構成される。コントローラは、第２の冷却回路が１００パーセントの能力で作動され、第１および第３の冷却回路の１つまたは両方が、必要とされる任意の補助冷却を提供する集合的能力でそれらの直接膨張冷却モードで動作される第３のサブ動作モードで冷却回路を作動させるように構成される。

一態様においては、第３の冷却システムが第３のサブ動作モードで動作する場合に、コントローラは、必要とされる任意の補助冷却を満たす冷却を提供するために１００パーセントの能力までその直接膨張冷却モードで第１および第３の冷却回路のうちの１つを作動させるように構成され、いったん第１および第３の冷却回路のうちのその一方が１００パーセントの能力に達すると、次いで第１および第３の回路のうちの他方が、必要とされる補助冷却を満たすのに必要とされる任意の追加の冷却を提供する能力でその直接膨張冷却モードでコントローラによって作動される。

一態様においては、冷却システムが第３のサブ動作モードで動作される場合に、コントローラは、必要とされる任意の補助冷却を満たすために等しい能力でそれらの直接膨張冷却モードで第１および第３の冷却回路を作動させるように構成される。

適用性のさらなる領域は、本明細書において提供される説明から明らかになるであろう。この概要における説明および特定の例は、説明のためだけに意図されており、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。

本明細書において説明される図面は、選択された実施形態の例示のみを目的としており、全ての可能な実施形態ではなく、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。

従来技術のデータセンタを示す概略図である。 ＤＸ冷却回路を有する従来技術のＣＲＡＣの簡素化した斜視図である。 ポンピング冷媒節約冷却回路およびＤＸ冷却回路を有する冷却システムの簡略図である。 図３の冷却システムの動作を示す状態線図である。 この冷却システムの動作を示す関連する状態表である。 ポンピング冷媒節約冷却回路と、ポンピング冷媒節約冷却およびＤＸ冷却を有する冷却回路とを有する冷却システムの簡略図である。 図５の冷却システムの動作を示す状態線図である。 この冷却システムの動作を示す関連する状態表である。 各々がポンピング冷媒節約冷却およびＤＸ冷却を有する２つの冷却回路と、冷却回路がポンピング冷媒節約冷却モードで作動している場合に使用される追加の蒸発器コイルを有する冷却回路の１つとを有する冷却システムの簡略図である。 図７の冷却システムの動作を示す状態線図である。 この冷却システムの動作を示す関連する状態表である。 図３の冷却システムの変形例を示す簡略図である。 図３の冷却システムのもう１つの変形例を示す簡略図である。 図７の冷却システムの変形例を示す簡略図である。

対応する参照数字は、図面のうちのいくつかの図を通して対応する部分を示している。

次に、例示的な実施形態が、添付の図面を参照してより完全に説明されることになる。

図３を参照すると、本開示の一態様による冷却システム３００の一実施形態が示されている。冷却システム３００は、ＤＸ冷却およびポンピング冷媒節約冷却を含む。より詳細には、冷却システム３００は、ＤＸ冷却モードのみを有するＤＸ冷却回路３０２を含む。ＤＸ冷却回路３０２は、ＤＸ冷凍回路に配置される、蒸発器コイル３０４、圧縮機３１０、凝縮器コイル３０８、および膨張装置３０６（これは、好ましくは電子膨張弁であってもよいが、また、温度式膨張弁または他のタイプの膨張装置であってもよい）を有する。冷却システム３００はまた、ポンピング冷媒節約冷却モードのみを有するポンピング冷媒節約冷却回路３１２を含む。冷却回路３１２は、ポンピング冷媒節約冷却回路内に配置された蒸発器コイル３１４と、凝縮器コイル３１７と、液体ポンプ３１６とを有する。図３の実施形態においては、ＤＸ冷却回路３０２およびポンピング冷媒節約冷却回路３１２は、この状況では、冷却回路の冷媒流路が互いに分離していることを意味する別個の冷却回路であり、ＤＸ冷却回路３０２およびポンピング冷媒節約冷却回路３１２は、別々にまたは一緒に作動することができる。

冷却システム３００は、ポンピング冷媒節約回路３１２の凝縮器コイル３１７およびＤＸ冷却回路３０２の凝縮器コイル３０８を含む凝縮器３１８をさらに含む。凝縮器３１８はまた、凝縮器コイル３０８，３１７を横切って冷却空気を引き込む凝縮器ファン３２０を有する。凝縮器コイル３０８，３１７は、冷却空気が最初に凝縮器コイル３１７を横切って、次に凝縮器コイル３０８を横切ってシリアルにそれらを横断するように、凝縮器３１８に直列に一緒に積み重ねられる。したがって、ポンピング冷媒節約冷却回路３１２の凝縮器コイル３１７は、上流凝縮器コイルであり、本明細書において上流凝縮器コイル３１７と呼ばれる場合もあり、ＤＸ冷却回路３０２の凝縮器コイル３０８は、下流凝縮器コイルであり、本明細書において下流凝縮器コイル３０８と呼ばれる場合もある。一態様においては、下流凝縮器コイル３０８は、マイクロチャネル冷却コイルであるが、あるいは、これはフィンアンドチューブ冷却コイル、または他のタイプの流体熱交換器であってもよいことを理解されたい。一態様においては、上流凝縮器コイル３１７は、マイクロチャネル冷却コイルであるが、あるいは、これはフィンアンドチューブ冷却コイル、または他のタイプの流体熱交換器であってもよいことを理解されたい。

冷却システム３００はまた、ポンピング冷媒節約回路３１２の蒸発器コイル３１４およびＤＸ冷却回路３０２の蒸発器コイル３０４を含む蒸発器３２１を含む。蒸発器３２１は、蒸発器コイル３０４，３１４を横切って冷却されるべき空気を引き込むかご形送風機などの空気移動ユニット３２４も含むキャビネット３２２内に配置される。蒸発器コイル３０４，３１４は、冷却されるべき空気が最初に蒸発器コイル３１４を横切って、次に蒸発器コイル３０４を横切ってシリアルにそれらを横断するように、蒸発器３２１に直列に一緒に積み重ねられる。したがって、蒸発器コイル３１４は、上流の蒸発器コイルであり、本明細書においては上流蒸発器コイル３１４と呼ばれることもあり、蒸発器コイル３０４は、下流の蒸発器コイルであり、本明細書においては下流蒸発器コイル３０４と呼ばれることもある。一態様においては、上流蒸発器コイル３１４は、マイクロチャネル冷却コイルであるが、あるいは、これはフィンアンドチューブ冷却コイル、または他のタイプの流体熱交換器であることもできることを理解されたく、下流蒸発器コイル３０４は、フィンアンドチューブ冷却コイルであるが、あるいは、これはマイクロチャネル冷却コイル、または他のタイプの流体熱交換器であることもできることを理解されたい。

冷却システム３００はまた、冷却回路３０２および３１２を含む冷却システム３００を制御するように構成されるコントローラ３２６を含む。コントローラ３２６は、冷却回路３０２，３１２のさまざまな構成要素に、ならびに屋外温度センサ３３０、および凝縮器コイル３０８内の圧力を検出するように配置される圧力センサ３３２などのさまざまなセンサに連結される入力／出力３２８を含む。

図４Ａは、冷却システム３００の動作モードを示す状態線図であり、図４Ｂに示される表１は、冷却システム３００の３つの動作モードを示す状態表である。表１、ならびに下記の表２および表３において使用される場合、「ＰＲＥ」は、ポンピング冷媒節約を意味し、ＤＸは、直接膨張を意味する。冷却システム３００は、３つの基本動作モード、すなわち、ポンピング冷媒節約冷却のみが冷却を提供するために使用される第１のモード（図４のモード１）と、ポンピング冷媒節約冷却とＤＸ冷却の両方が冷却を提供するために使用される第２のモード（図４のモード２）と、ＤＸ冷却のみが冷却を提供するために使用される第３のモード（図４のモード３）とを有する。熱負荷ラインによって図４Ａでお分かりのように、所与の熱負荷に対して、冷却システム３００は、熱負荷による冷却要求を満たすように十分な冷却を提供するために、以下でさらに詳しく説明するように、屋外空気温度に応じてその動作モードの間で変化することになる。

図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、コントローラ３２６は、屋外温度が低温である場合にポンピング冷媒節約回路３１２のみが運転される第１の動作モード（図４Ａおよび図４Ｂのモード１）で冷却システム３００を動作させるように構成され、この低温とは、本明細書において使用される場合、ポンピング冷媒節約回路が冷却要求全てを満たすのに十分な冷却を提供することができるほど低い温度であるかまたはそれよりも低い温度である。この温度は、たとえば、ヒューリスティックにまたは数学的に決定され、コントローラ３２６にプログラムされ得る。本明細書において使用される場合、特に断らない限り、冷却要求は、冷却システム３００が冷却するデータセンタなどの環境を冷却するために提供するように冷却システム３００が要求される冷却である。第１の動作モードにおいては、コントローラ３２６は、冷却を提供するために、および冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供する能力（０〜１００％）でこれを作動させるように、ポンピング冷媒節約回路３１２のみを作動させるように構成される。第１の動作モードにおいては、コントローラ３２６は、冷却を提供するＤＸ冷却回路３０２を動作させないように、すなわち圧縮機３１０をオフにしておくように構成される。

コントローラ３２６は、屋外温度が中温である場合に第２の動作モード（図４Ａおよび図４Ｂのモード２）で冷却システム３００を動作させるように構成され、この中温とは、本明細書において使用される場合、ポンピング冷媒節約回路３１２が一部の冷却を提供することができるほど低いが、ポンピング冷媒節約回路３１２が冷却要求全てを満たすのに十分な冷却を提供することができるほど低くはない温度範囲の温度である。図４Ａに示されるように、冷却システム３００が冷却要求である第１のモードまたは第２のモードで動作しているかどうかの違いによって、低温および中温の範囲が重なり合う場合もあることを理解されたい。ポンピング冷媒節約が冷却要求全てを満たすのに十分な冷却を提供できるほど特定の屋外温度が低いならば、その場合、冷却システム３００は第１のモードで動作する。その特定の屋外温度が十分に低くないのでポンピング冷媒節約が冷却要求全てを満たすのに十分な冷却を提供することができないが、ポンピング冷媒節約が冷却の一部を提供することができるならば、冷却システム３００は第２のモードで動作する。

この温度範囲は、たとえば、ヒューリスティックにまたは数学的に決定され、コントローラ３２６にプログラムされ得る。第２の動作モードにおいては、コントローラ３２６は、ポンピング冷媒節約回路３１２を１００パーセントの能力で作動させるように構成され、ポンピング冷媒節約回路３１２によって提供されるポンピング冷媒節約冷却とＤＸ冷却回路３０２によって提供されるＤＸ冷却とが一緒に冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供するために、ポンピング冷媒節約回路３１２によって提供される冷却を補充するようにその補助冷却を提供する能力（０〜１００％）でＤＸ冷却回路３０２（圧縮機３１０を運転する）を作動させるように構成される。第２の動作モードにおいては、コントローラ３２６は、凝縮器ファン３２０を圧縮機サイクル凝縮圧力に制御するように構成される。知られているように、凝縮器ファンを圧縮機サイクル凝縮圧力に制御することは、凝縮器コイルの圧力を設定値またはそれより上に保つように凝縮器ファンの速度を調節することである。

コントローラ３２６は、屋外温度が高温である場合に第３の動作モード（図４Ａおよび図４Ｂのモード３）で冷却システム３００を動作させるように構成され、この高温とは、本明細書において使用される場合、ポンピング冷媒節約回路３１２が効果的にいかなる冷却も提供することができないほど高い温度であるかまたはそれより上の温度である。この温度は、たとえば、ヒューリスティックにまたは数学的に決定され、コントローラ３２６にプログラムされ得る。第３の動作モードにおいては、コントローラ３２６は、冷却（圧縮機３１０を運転する）を提供するように、および冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供する能力（０〜１００％）で作動させるようにＤＸ冷却回路３０２のみを動作させるように構成される。第３の動作モードにおいては、コントローラ３２６は、凝縮器ファン３２０を圧縮機サイクル凝縮圧力に制御するように構成される。第３の動作モードにおいては、コントローラ３２６は、冷却を提供するためにポンピング冷媒節約回路３１２を動作させないように、すなわちポンプ３１６をオフにしておくように構成される。

図５を参照すると、図３の冷却システム３００の変形である、本開示の一態様による冷却システム５００が示されている。冷却システム５００はまた、ＤＸ冷却およびポンピング冷媒節約冷却を含む。冷却システム５００は、ＤＸ冷却モードのみを有するＤＸ冷却回路３０２と、ポンピング冷媒節約冷却モードのみを有するポンピング冷媒節約回路３１２と、ポンピング冷媒節約冷却モードおよびＤＸ冷却モードの両方を有する冷却回路５０２とを含む。冷却回路３０２、３１２、および５０２は全て、別個の冷却回路である。冷却回路５０２は、圧縮機５０６の入口に連結される出口を有する蒸発器コイル５０４を含む。バイパス弁５０７は、圧縮機５０６の入口と圧縮機５０６の出口との間で圧縮機５０６の周りに連結される。バイパス弁５０７は、図５の実施形態のチェック弁であるが、ソレノイド弁などの他のタイプの弁であってもよいことを理解されたい。バイパス弁５０７は、圧縮機５０６がオフの場合に開いており、圧縮機５０６が運転している場合に閉じている。圧縮機５０６の出口は、凝縮器ファン５１１も含む凝縮器５１０の凝縮器コイル５０８の入口に連結される。

凝縮器コイル５０８の出口は、液体ポンプ５１４の入口に連結される。バイパス弁５１６は、液体ポンプ５１４の入口と液体ポンプ５１４の出口との間で液体ポンプ５１４の周りに連結される。バイパス弁５１６は、図５の実施形態においてはチェック弁であるが、ソレノイド弁などの他のタイプの弁であってもよいことを理解されたい。バイパス弁５１６は、液体ポンプ５１４がオフである場合に開いており、液体ポンプ５１４が運転している場合に閉じている。液体ポンプ５１４の出口は、膨張装置５１２を介して蒸発器コイル５０４の入口に連結される。膨張装置５１２は、好ましくは電子膨張弁であってもよいが、他のタイプの膨張装置であることもできる。凝縮器５１０は、凝縮器３１８と別個であることを理解されたい。

蒸発器３２１’は、冷却回路５０２の蒸発器コイル５０４ならびに蒸発器コイル３０４，３１４を含む。蒸発器コイル３０４，５０４，３１４は、冷却されるべき空気が最初に蒸発器コイル３１４を横切り、次に蒸発器コイル５０４を横切り、次に蒸発器コイル３０４を横切ってシリアルにそれらを横断するように、蒸発器３２１’内に直列に一緒に積み重ねられる。したがって、蒸発器コイル３１４は、再び上流の蒸発器コイルであり、本明細書においては上流蒸発器コイル３１４と呼ばれる場合があり、蒸発器コイル３０４は、再び下流の蒸発器コイルであり、本明細書においては下流蒸発器コイル３０４と呼ばれる場合があり、蒸発器コイル５０４は、中流の蒸発器コイルであり、本明細書においては中流蒸発器コイル５０４と呼ばれる場合がある。一態様においては、上流蒸発器コイル３１４は、マイクロチャネル冷却コイルであり、下流蒸発器コイル３０４は、フィンアンドチューブ冷却コイルである。蒸発器コイル３１４は、代替的に、フィンアンドチューブ冷却コイルであることもでき、蒸発器コイル３０４は、マイクロチャネル冷却コイルであることもできることを理解されたい。蒸発器コイル３０４，３１４は、フィンアンドチューブ冷却コイルまたはマイクロチャネル冷却コイル以外のタイプの流体熱交換器であることもできることを理解されたい。一態様においては、蒸発器コイル５０４は、フィンアンドチューブ冷却コイルであるが、代替的に、マイクロチャネル冷却コイルまたは他のタイプの流体熱交換器であることもできる。

冷却システム５００はまた、冷却回路３０２、３１２、および５０２を含む冷却システム５００を制御するように構成されるコントローラ３２６’を含む。コントローラ３２６’は、冷却回路３０２，３１２，５０２のさまざまな構成要素に、ならびに屋外温度センサ３３０、圧力センサ３３２、および凝縮器コイル５０８内の圧力を検出するように配置される圧力センサ５３２などのさまざまなセンサに連結される入力／出力３２８を含む。

図６Ａは、冷却システム５００の動作モードを示す状態線図であり、図６Ｂに示される表２は、冷却システム５００の動作モードを示す状態表である。冷却システム５００は、冷却システム３００と同じ３つの基本動作モード、すなわち、ポンピング冷媒節約冷却のみが冷却を提供するために使用されるように冷却回路３０２、３１２、および５０２が作動される第１のモード（図６のモード１）と、ポンピング冷媒節約冷却およびＤＸ冷却の両方が冷却を提供するために使用されるように冷却回路３０２，３１２，５０２が作動される第２のモード（図６のモード２）と、ＤＸ冷却のみが冷却を提供するために使用されるように冷却回路３０２，３１２，５０２が作動される第３のモード（図６のモード３）と、を有する。冷却システム５００はまた、以下で説明するように、モード１で動作する場合には２つのサブ動作モードと、モード２で動作する場合には３つのサブ動作モードと、モード３で動作する場合には２つのサブ動作モードとを有する。さまざまな熱負荷ラインによって図６Ａでお分かりのように、任意の所与の熱負荷に対して、冷却システム５００は、以下でさらに詳しく説明するように、熱負荷による冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供するために外気温度に応じてその動作モードの間で変化することになる。モード１（図６Ｂ）は、図６Ａのモード１．１および１．２によって定義され、モード２（図６Ｂ）は、図６Ａのモード２．１、２．１、および２．３によって定義され、モード３（図６Ｂ）は、図６Ａのモード３．１および３．２によって定義されることを理解されたい。

図６Ａ、および図６Ｂに示される表２を参照すると、コントローラ３２６’は、屋外温度が低温である場合に、ポンピング冷媒節約回路のみが冷却を提供するために使用される第１の動作モードで冷却システム５００を動作させるように構成されており、この低温とは、本明細書において使用される場合、ポンピング冷媒節約冷却が冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供することができるほど低い温度であるかまたはそれよりも低い温度である。この第１の動作モードにおいては、コントローラ３２６’は、冷却を提供するためにポンピング冷媒節約回路３１２を制御するように構成され、また、バイパス弁５１６を閉じた状態で液体ポンプ５１４をオンにして、かつバイパス弁５０７を開いた状態で圧縮機５０６をオフにしてポンピング冷媒節約冷却モードで作動させるように冷却回路５０２を制御するように構成される。ポンピング冷媒節約冷却モードで冷却回路５０２を作動させる場合、コントローラ３２６”はまた、膨張装置が冷媒を通過させる圧力調整弁として作用しており、膨張装置として作用していないように大部分は開いているようにポンプヘッド圧力に基づいて膨張装置５１２を制御するように構成される。この動作モードにおいては、コントローラ３２６’はまた、冷却を提供するためにＤＸ冷却回路３０２を作動させない、すなわち圧縮機３１０をオフにしておくように構成され、また、ＤＸ冷却を提供するために冷却回路５０２を作動させない、すなわち圧縮機５０６をオフにしておくように構成される。

一態様においては、第１の動作モードにおいては、冷却システム５００は、２つのサブ動作モード、図６Ａおよび表２（図６Ｂ）のモード１．１および１．２を有する。コントローラ３２６’は、それらのポンピング冷媒節約冷却モードで作動している冷却回路３１２および５０２の両方が冷却を提供するために必要とされるほど熱負荷による冷却要求が高い場合は、モード１．１で冷却システム５００を動作させるように構成される。コントローラ３２６’は、そのポンピング冷媒節約モードで作動する冷却回路３１２，５０２のうちの１つのみが冷却を提供するために必要とされるほど熱負荷による冷却要求が低い場合、実例として、そのポンピング冷媒節約モードで冷却回路３１２を作動させる場合、モード１．２で冷却システム５００を動作させるように構成される。モード１．１で冷却システム５００を動作させる場合は、コントローラ３２６’は、それらのポンピング冷媒節約冷却モードで冷却回路３１２および５０２の両方を作動させるように構成される。モード１．２で冷却システム５００を動作させる場合は、コントローラ３２６’は、そのポンピング冷媒節約冷却モードで冷却回路３１２を作動させ、冷却回路５０２をオフにしておくように構成される。

コントローラ３２６’は、室外温度が中温である場合に、第２の動作モード（図６Ｂに示される表２のモード２）で冷却システム５００を動作させるように構成され、この中温とは、本明細書において使用される場合、ポンピング冷媒節約冷却が一部の冷却を提供することができるほど低いが、ポンピング冷媒節約冷却が冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供することができるほど低くはない温度範囲の温度である。図６に示されるように、冷却システム５００が熱負荷により満たすように要求されている冷却要求である第１のモードまたは第２のモードで冷却システム５００が動作しているどうかの違いによって、低温および中温の範囲が重なり合う場合もあることを理解されたい。ポンピング冷媒節約が冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供することができるほど特定の室外温度が低いならば、その場合は、冷却システム５００は第１のモードで動作する。ポンピング冷媒節約が冷却要求全てを満たすのに十分な冷却を提供することができないほどその特定の室外温度が低くはないが、ポンピング冷媒節約が冷却の一部を提供できるほど低いならば、冷却システム５００は第２のモードで動作する。

第２の動作モードにおいては、冷却システム５００は、３つのサブ動作モードを有する。モード２（図６Ａのモード２．１および図６Ｂに示される表２）の第１のサブモードにおいては、コントローラ３２６’は、ポンピング冷媒節約回路３１２を１００パーセントの能力で作動させ、バイパス弁５１６を閉じた状態で液体ポンプ５１４をオンにして、バイパス弁５０７を開いた状態で圧縮機５０６をオフにして１００パーセントの能力でポンピング冷媒節約冷却モードで冷却回路５０２を作動させるように構成され、ポンピング冷媒節約冷却モードで作動するポンピング冷媒節約回路３１２および冷却回路５０２によって提供されるポンピング冷媒節約冷却ならびにＤＸ冷却回路３０２によって提供されるＤＸ冷却が、冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供するために、ポンピング冷媒節約冷却によって提供される冷却を補充するために冷却を提供する能力（０〜１００％）でＤＸ冷却回路３０２を作動させるように構成される。モード２．１においては、コントローラ３２６’は、凝縮器ファン３２０を圧縮機３１０の圧縮機サイクル凝縮圧力に制御するように構成される。

冷却回路５０２がもはや冷却を提供する必要がない点まで熱負荷による冷却要求が減少する場合は、動作は、モード２の第２のサブ動作モードに移行する（図６Ａおよび図６Ｂに示される表２のモード２．２）。モード２．２においては、コントローラ３２６’は、ポンピング冷媒節約回路３１２を１００パーセント能力で作動させ、かつ、冷却回路５０２をオフにしておき（圧縮機５０６および液体ポンプ５１４を両方ともオフにしておき）、ポンピング冷媒節約回路３１２によって提供されるポンピング冷媒節約冷却およびＤＸ冷却回路３０２によって提供されるＤＸ冷却が冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供するために、ポンピング冷媒節約冷却によって提供される冷却を補充するために冷却を提供する能力（０〜１００％）でＤＸ冷却回路３０２を作動させるように構成される。モード２．２においては、コントローラ３２６’は、凝縮器ファン３２０を圧縮機３１０の圧縮機サイクル凝縮圧力に制御するように構成される。

モード２．１または２．２で動作する冷却システム５００が冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供できない点まで熱負荷による冷却要求が増加する場合は、動作は、モード２の第３のサブ動作モードに移行する（図６Ａと図６Ｂに示される表２とのモード２．３）。モード２．３においては、コントローラ３２６’は、ポンピング冷媒節約回路３１２を１００パーセント能力で作動させ、（バイパス弁５０７を閉じた状態で圧縮機５０６をオンにしておき、バイパス弁５１６を開いた状態で液体ポンプ５１４をオフにしておき）ＤＸ冷却モードで冷却回路５０２を作動させ、かつ冷却を提供するためにＤＸ冷却回路３０２を作動させるように構成される。モード２．３においては、コントローラ３２６’はまた、ポンピング冷媒節約回路３１２によって提供されるポンピング冷媒節約冷却ならびにＤＸ冷却モードで作動するＤＸ冷却回路３０２および冷却回路５０２によって提供されるＤＸ冷却が冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供するために、ポンピング冷媒節約冷却によって提供される冷却を補充する冷却を提供するために、冷却回路３０２および５０２を作動させるように構成される。この関連で、一態様においては、コントローラ３２６’は、一態様においては１００パーセントの能力で冷却回路３０２を作動させ、かつ必要とされる任意の追加の補助冷却を提供するために能力（０〜１００％）で冷却回路５０２を作動させるように構成される。一態様においては、コントローラ３２６’は、１００パーセントの能力で冷却回路５０２を作動させ、かつ必要とされる任意の追加の補助冷却を提供するために能力（０〜１００％）で冷却回路３０２を作動させるように構成される。一態様においては、コントローラ３２６’は、必要とされる補助冷却を提供するために集合的能力（０〜１００％）で冷却回路３０２，５０２を作動させ、一態様においては、同じ能力で冷却回路３０２，５０２を作動させるように構成される。モード２．３においては、コントローラ３２６’は、凝縮器ファン３２０を圧縮機３１０の圧縮機サイクル凝縮圧力に制御し、凝縮器ファン５１１を圧縮機５０６の圧縮機凝縮圧力に制御するように構成される。

コントローラ３２６’は、屋外温度が高温である場合に第３の動作モード（図６Ｂに示される表２のモード３）で冷却システム５００を動作させるように構成され、この高温とは、本明細書において使用される場合、ポンピング冷媒節約冷却が効果的にいかなる冷却も提供することができないほど高い温度であるかまたはそれより上の温度である。第３の動作モードにおいては、コントローラ３２６’は、（バイパス弁５０７が閉じた状態で圧縮機５０６を運転して）ＤＸ冷却モードで冷却回路５０２を作動させ、（圧縮機３１０を運転して）冷却を提供するためにＤＸ冷却回路３０２を作動させ、かつ冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供する能力（０〜１００％）で冷却回路３０２，５０２を作動させるように構成される。モード３においては、コントローラ３２６’は、凝縮器ファン３２０を（圧縮機３１０の）圧縮器サイクル凝縮圧力に制御し、凝縮器ファン５１１を（圧縮機５０６の）圧縮器サイクル凝縮圧力に制御するように構成される。モード３においては、コントローラ３２６’は、冷却を提供するためにポンピング冷媒節約回路３１２を作動させない、すなわちポンプ３１６をオフにしておくように構成され、また、バイパス弁５１６を開いた状態で冷却回路５０２の液体ポンプ５１４をオフにしておくように構成される。モード３においては、コントローラ３２６’は、凝縮器ファン３２０を圧縮機３１０の圧縮器サイクル凝縮圧力に制御し、凝縮器ファン５１１を圧縮機５０６の圧縮器サイクル凝縮圧力に制御するように構成される。

一態様においては、モード３において、冷却システム５００は、２つの動作サブモードを有する（図６Ａと図６Ｂに示される表２とのモード３．１および３．２）。コントローラ３２６’は、熱負荷による冷却要求が、冷却回路３０２および５０２の両方が冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供するためにそれらのＤＸ冷却モードで作動する必要があるようなものである場合には、モード３．１で冷却システム５００を動作させるように構成される。モード３．１で冷却システム５００を動作させる場合は、コントローラ３２６’は、そのＤＸ冷却モードで冷却回路３０２を動作させ、そのＤＸ冷却モードで冷却回路５０２を動作させ、かつ冷却回路３１２をオフにしておくように構成される。コントローラ３２６’は、熱負荷による冷却要求が、冷却回路３０２が冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供することができ、外気の温度が十分に低くはないので冷却回路５０２がそのポンピング冷媒節約冷却モードで作動する場合に冷却を提供することができるようなものである場合は、モード３．２で冷却システム５００を動作させるように構成される。モード３．２で冷却システム５００を動作させる場合は、コントローラ３２６’は、そのＤＸ冷却モードで冷却回路３０２を動作させ、冷却回路３１２をオフにしておき、冷却回路５０２をオフにしておくように構成される。

上に説明されたように冷却システム５００を動作させるモードを決定する際にコントローラ３２６’が使用する温度は、ヒューリスティックにまたは数学的に決定され、コントローラ３２６’にプログラムされ得ることを理解されたい。

図７を参照すると、図３の冷却システム３００および図５の冷却システム５００の変形である、本開示の一態様による冷却システム７００が示されている。冷却システム５００はまた、ＤＸ冷却およびポンピング冷媒節約冷却を含む。冷却システム７００は、上に説明されたようにポンピング冷媒節約およびＤＸ冷却の両方を有する冷却回路５０２と、同様にポンピング冷媒節約およびＤＸ冷却の両方を有する冷却回路７０２とを含む。冷却回路５０２，７０２は、別個の冷却回路である。冷却回路７０２は、マイクロチャネル蒸発器コイル７０４、およびフィンアンドチューブ蒸発器コイル７０６を含む。蒸発器コイル７０６は、代替的に、マイクロチャネル冷却コイルまたは他のタイプの流体熱交換器であることもできることを理解されたい。蒸発器コイル７０４，７０６の出口は、圧縮機７０８の入口に連結される。圧縮機７０８の出口は、凝縮器ファン７１４をまた含む凝縮機７１２の凝縮器コイル７１０の入口に連結される。バイパス弁７０９は、圧縮機７０８の入口と出口との間で圧縮機７０８の周りに連結される。バイパス弁７０９は、図７の実施形態においてはチェック弁として示されているが、ソレノイド弁などの他のタイプの弁であることもできることを理解されたい。バイパス弁７０９は、圧縮機７０８がオフの場合に開いており、圧縮機７０８が運転している場合に閉じている。凝縮器コイル７１０は、実例として、マイクロチャネル冷却コイルであるが、代替的に、フィンアンドチューブ冷却コイルまたは他のタイプの流体熱交換器であることもできることを理解されたい。

凝縮器コイル７１０の出口は、レシーバタンク７１６の入口に連結され、レシーバタンク７１６の出口は、液体ポンプ７１８の入口に連結される。バイパス弁７１９は、液体ポンプ７１８の入口と液体ポンプ７１８の出口との間で液体ポンプ７１８の周りに連結される。バイパス弁７１９は、図７の実施形態においてはチェック弁であるが、ソレノイド弁などの他のタイプの弁であることもできる。バイパス弁７１９は、液体ポンプ７１８が運転している場合に閉じており、液体ポンプ７１８がオフの場合に開いている。液体ポンプ７１８の出口は、ソレノイド弁７２０を介して蒸発器コイル７０４の入口に、また膨張装置７２４を介して蒸発器コイル７０６の入口に連結される。冷却システム７００の蒸発器３２１”は、冷却されるべき空気が最初に蒸発器コイル７０４を横切り、次に蒸発器コイル７０６を横切り、次に蒸発器コイル５０４を横切りシリアルにそれらを横断するように直列に一緒に積み重ねられる蒸発器コイル７０４、７０６、および５０４を含む。蒸発器コイル７０４，７０６は共に冷却回路７０２の一部であり、冷却システム７００の状況において、ひとまとめにして冷却システム７００の上流蒸発器コイル７０４，７０６と呼ばれる場合がある。冷却回路７０２の状況において、蒸発器コイル７０４は、上流の蒸発器コイルであり、冷却回路７０２の上流蒸発器コイル７０４と呼ばれる場合があり、蒸発器コイル７０６は、下流の蒸発器コイルであり、冷却回路７０２の下流蒸発器コイル７０６と呼ばれる場合がある。冷却システム７００の状況において、蒸発器コイル５０４は、下流の蒸発器コイルであり、冷却システム７００の下流蒸発器コイル５０４と呼ばれる場合がある。膨張装置７２４は、好ましくは、電子膨張弁であってもよいが、他のタイプの膨張装置であることもできる。

冷却システム７００はまた、冷却回路５０２，７０２を含む冷却システム７００を制御するように構成されるコントローラ３２６”を含む。コントローラ３２６”は、冷却回路５０２，７０２のさまざまな構成要素に、ならびに屋外温度センサ３３０および凝縮器コイル圧力センサ５３２，７３２などのさまざまなセンサに連結される入力／出力３２８を含む。

図８Ａは、冷却システム７００の動作モードを示す状態線図であり、図８Ｂに示される表３は、冷却システム７００の動作モードを示す状態表である。冷却システム７００は、（１）ポンピング冷媒節約のみが冷却を提供するために使用される場合、（２）ポンピング冷媒節約およびＤＸ冷却の両方が冷却を提供するために使用される場合、ならびに（３）ＤＸ冷却のみが冷却を提供するために使用される場合の、冷却システム３００，５００と同じ３つの基本動作モードを有する。冷却システム７００はまた、以下で説明するように、モード１で動作する場合に２つのサブ動作モードを有する。さまざまな熱負荷ラインにより図６Ａでお分かりのように、任意の所与の熱負荷に対して、冷却システム５００は、以下でさらに詳しく説明するように外気温度に応じてその動作モード間で変化することになる。

図８Ａ、および図８Ｂに示される表３を参照すると、コントローラ３２６”は、屋外温度が低温範囲である場合にポンピング冷媒節約のみが冷却を提供するために使用される第１の動作モード（モード１）で冷却システム７００を動作させるように構成され、その場合、低温とは、本明細書で使用される場合、ポンピング冷媒節約冷却が冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供することができるほど低い温度であるかまたはそれより低い温度である。モード１においては、コントローラ３２６”は、（バイパス弁７１９を閉じた状態で）液体ポンプ７１８をオンにして、（バイパス弁７０９を開いた状態で）圧縮機７０８をオフにして、ポンピング冷媒節約冷却モードで作動するように冷却回路７０２を制御するように構成される。モード１においては、コントローラは、ソレノイド弁７２０を開いているように制御し、また、膨張装置が大部分は開いており、冷媒を通過させるように圧力調整弁として作用しており、膨張装置として作用していないようにポンプヘッド圧力に基づいて膨張装置７２４を制御するように構成される。モード１においては、コントローラ３２６”はまた、補助冷却が必要とされるならば冷却回路７０２によって提供される冷却に対して任意の補助冷却を提供するために０％〜１００％の間の能力で（バイパス弁５１６を閉じた状態で）液体ポンプ５１４をオンにして、および（バイパス弁５０７を開いた状態で）圧縮機５０６をオフにして、ポンピング冷媒節約冷却モードで冷却回路５０２を作動させるように構成される。冷却回路５０２をポンピング冷媒節約冷却モードで作動させる場合は、コントローラ３２６”はまた、膨張装置が冷媒を通過させるように圧力調整弁として作用しており、膨張装置として作用していないようにポンプヘッド圧力に基づいて開いているように膨張装置５１２を制御するように構成される。冷却回路７０２がポンピング冷媒節約冷却モードで作動している場合にこの動作モード中にソレノイド弁７２０を開いておくことによって、液体ポンプ７１８が作動している場合に過熱領域を増大する、より多くの蒸発器コイル（蒸発器コイル７０４，７０６の組合せ）が提供され、これは、ポンピング冷媒節約冷却モードからＤＸ冷却モードへの移行時に過熱度制御を改善するのに役立つ。この関連で、冷却回路７０２がポンピング冷媒節約冷却モードで作動している場合に、冷媒は、両方の蒸発器コイル７０４，７０６を通して液体ポンプ７１８によって圧送される。

一態様においては、第１の動作モードにおいて、冷却システム７００は、２つのサブ動作モード、図８Ａおよび表３（図８Ｂ）のモード１．１および１．２を有する。コントローラ３２６”は、それらのポンピング冷媒節約冷却モードで作動する冷却回路３１２および５０２の両方が冷却を提供するために必要とされるほど熱負荷による冷却要求が高い場合は、モード１．１で冷却システム７００を動作させるように構成される。コントローラ３２６’は、そのポンピング冷媒節約モードで作動する冷却回路５０２，７０２のうちの１つのみが冷却を提供するために必要とされるほど熱負荷による冷却要求が低い場合、実例としてそのポンピング冷媒節約モードで冷却回路３１２を作動させる場合は、モード１．２で冷却システム５００を動作させるように構成される。モード１．１で冷却システム７００を動作させる場合は、コントローラ３２６”は、冷却回路５０２，７０２の両方をそれらのポンピング冷媒節約冷却モードで作動させるように構成される。モード１．２で冷却システム７００を動作させる場合は、コントローラ３２６”は、冷却回路７０２をそのポンピング冷媒節約冷却モードで作動させ、冷却回路５０２をオフにしておくように構成される。

冷却回路５０２は、代替的または付加的に、蒸発器コイル７０４が冷却回路７０２に提供する追加の蒸発器コイルを有することもでき、その場合、冷却回路５０２はまた、ソレノイド弁７２０に匹敵するソレノイド弁、およびレシーバ７１６に匹敵するレシーバを持つ流れトポロジーを有することになる。図１１は、冷却回路５０２’と呼ばれ、上流蒸発器コイル１１００、下流蒸発器コイル１１０２、および制御弁１１０４を有する追加の蒸発器コイルを持つ冷却回路５０２のこの種のトポロジーを示している。

コントローラ３２６”は、屋外温度が中温である場合に第２の動作モード（図８Ｂに示される表３のモード２）で冷却システム７００を動作させるように構成され、この中温とは、本明細書において使用される場合、ポンピング冷媒節約冷却が一部の冷却を提供することができるほど低いが、ポンピング冷媒節約冷却が冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供することができるほど低くはない温度範囲の温度である。図８Ａに示されるように、冷却システム７００が満たすように要求されている冷却要求である第１のモードまたは第２のモードで冷却システム７００が動作しているどうかの違いによって、低温および中温の範囲が重なり合う場合もあることを理解されたい。ポンピング冷媒節約が冷却要求全てを満たすのに十分な冷却を提供することができるほど特定の屋外温度が低いならば、その場合、冷却システム７００は、第１のモードで動作する。その特定の屋外温度が十分に低くはないのでポンピング冷媒節約が冷却要求全てを満たす十分な冷却を提供することができないが、ポンピング冷媒節約が冷却の一部を提供することができるくらい低いならば、冷却システム７００は、第２のモードで動作する。

モード２においては、コントローラ３２６”は、冷却回路７０２を１００パーセント能力でポンピング冷媒節約冷却モードで作動させ、冷却回路７０２によって提供されるポンピング冷媒節約冷却およびＤＸ冷却モードで作動する冷却回路５０２によって提供されるＤＸ冷却モードが冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供するために、ポンピング冷媒節約冷却によって提供される冷却を補充する冷却を提供する能力（０％〜１００％）で（バイパス弁５０７を閉じた状態で圧縮機５０６をオンにして、バイパス弁５１６を開いた状態で液体ポンプ５１４をオフにして）ＤＸ冷却モードで冷却回路５０２を作動させるように構成される。第２の動作モードにおいては、コントローラ３２６”は、ソレノイド弁７２０を開いているように制御し、また、膨張装置が冷媒を通過させるように圧力調整弁として作用しており、膨張弁として作用していないように大部分は開いているようにポンプヘッド圧力に基づいて膨張装置７２４を制御するように構成される。第２の動作モードにおいては、コントローラ３２６”は、凝縮器ファン５１１を圧縮機５０６の圧縮機サイクル凝縮圧力に制御するように構成される。

コントローラ３２６”は、屋外温度が高温である場合に第３の動作モード（図８Ｂに示される表３のモード３）で冷却システム７００を動作させるように構成され、この高温とは、本明細書において使用される場合、ポンピング冷媒節約冷却が効果的にいかなる冷却も提供できないほど高い温度であるかまたはそれよりも上の温度である。モード３においては、コントローラ３２６”は、ＤＸ冷却モードで冷却回路５０２および７０２を作動させ、冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供する能力（０〜１００％）でそれらを作動させるように構成される。第３の動作モードにおいては、コントローラ３２６”は、（バイパス弁７０９を閉じた状態で）圧縮機７０８を運転しているように、（バイパス弁７１９を開いた状態で）液体ポンプ７１８をオフにするように、ソレノイド弁７２０を閉じているように、かつ膨張装置７２４を膨張装置として動作させるように制御するように構成される。モード３においては、コントローラ３２６”はまた、（バイパス弁５０７を閉じた状態で）圧縮機５０６を運転しているように、かつ膨張装置５１２を膨張装置として作動させように制御するように構成されている。モード３においては、コントローラ３２６”は、凝縮器ファン５１１を圧縮機５０６の圧縮機サイクル凝縮圧力に制御し、凝縮器ファン７１４を圧縮機７０８の圧縮機サイクル凝縮圧力に制御するように構成される。電子膨張弁が、代替的に液体ポンプ７１８の出口と蒸発器コイル７０４の入口との間にソレノイド弁７２０の代わりに使用されることもでき、その場合、冷却回路７０２がＤＸ冷却モードで動作している場合に、蒸発器コイル７０４がまた使用されることもできる。この変形においては、コントローラ３２６”は、ソレノイド弁７２０の代わりに使用される膨張弁を大部分は開いているように制御し、圧力調整弁として作用するように構成される。

図３の実施形態は、ただ１つのポンピング冷媒節約回路を有するが、複数のポンピング冷媒節約回路がレシーバタンクを追加し、冷媒ポンプを共有することによって、異なるユニットから一緒に組み入れられこともできることを理解されたい。換言すれば、１つの凝縮器コイルが、図９に示されるように複数のポンピング冷媒節約回路に供給することもでき、または複数の凝縮器コイルが、図１０に示されるように１つのポンピング冷媒節約回路に供給することもできる。

図９を参照すると、冷却システム９００は、以下に説明される違いを除けば、他の点では図３のＤＸ冷却回路３０２およびポンピング冷媒節約冷却回路３１２と同じである、ＤＸ冷却回路３０２’およびポンピング冷媒節約回路３１２’を有する。冷却システム９００においては、凝縮器３１８の凝縮器コイル３１７は、以下に説明されるように複数のポンピング冷媒節約回路に供給する。冷却システム９００はまた、蒸発器コイル９０４、圧縮機９１０、凝縮器コイル９０８、およびＤＸ冷凍回路に配置される膨張装置９０６（これは、好ましくは電子膨張弁であってもよいが、また温度式膨張弁または他のタイプの膨張装置であってもよい）を有する第２のＤＸ冷却回路９０２を有する。冷却システム９００はまた、第２のポンピング冷媒節約冷却回路９１２内のポンピング冷媒節約回路３１２’の液体ポンプ３１６と共に配置される蒸発器コイル９１４を有する第２のポンピング冷媒節約冷却回路９１２を含む。この関連で、液体ポンプ３１６および凝縮器コイル３１７は、ポンピング冷媒節約回路３１２’およびポンピング冷媒節約回路９１２と共有される。液体ポンプ３１６の出口３２５は、蒸発器コイル３１４の入口３１３の他に蒸発器コイル９１４の入口９１３に連結され、蒸発器コイル９１４の出口９１５は、凝縮器コイル３１７の入口３１９に連結される。レシーバタンク９１８の入口９１６は、凝縮器コイル３１７の出口３２３に連結され、レシーバタンク９１８の出口９２０は、液体ポンプ３１６の入口３１５に連結される。冷却システム９００は、蒸発器コイル９０４，９１４、およびかご形送風機などの空気移動ユニット９２４を含むキャビネット９２２内に配置される第２の蒸発器９２１を含む。

図１０を参照すると、冷却システム１０００は、以下に説明される違いを除けば、他の点では図３のＤＸ冷却回路３０２およびポンピング冷媒節約冷却回路３１２と同じである、ＤＸ冷却回路３０２”およびポンピング冷媒節約冷却回路３１２”を有する。冷却システム１０００においては、以下に説明されるように、複数の凝縮器コイルが、ポンピング冷媒節約回路３１２”に供給する。冷却システム１０００は、凝縮器コイル１００４を有する第２の凝縮機１００２と、凝縮器コイル１００４を横切って冷却空気を引き込む凝縮器ファン１００６とを含む。凝縮器コイル１００４の入口１００８は、蒸発器コイル３１４の出口３１１に連結される。蒸発器コイル３１４の出口３１１はまた、凝縮器３１８の凝縮器コイル３１７の入口３１９に連結される。凝縮器コイル１００４の出口１０１０および凝縮器コイル３１７の出口３２３は共に、レシーバタンク１０１４の入口１０１２に連結され、レシーバタンク１０１４の出口１０１６は、ポンプ３１６の入口３１５に連結される。

本明細書において使用される場合、用語コントローラ、制御モジュール、制御システム等は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、すなわち、電子回路、組合せ論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、コードを実行するプロセッサ（共有、専用、またはグループ）、プログラマブルロジックコントローラ、コンピュータベース制御システムを含むプロセッサベース制御システムなどのプログラマブル制御システム、ＰＩＤコントローラなどのプロセスコントローラ、あるいは説明された機能を提供するかまたは本明細書において説明されたソフトウェアでプログラムされた場合に上述の機能を提供する他の適切なハードウェアコンポーネント、あるいはシステムオンチップ（ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ｃｈｉｐ）おけるなどの、上述の一部または全ての組合せを指し、その一部であり、または含むことができる。用語モジュールは、プロセッサによって実行されるコードを格納するメモリ（共有、専用、またはグループ）を含むことができる。この種の装置が機能を実行し、別の装置を操作し、または特定の状態で別の装置を有すると述べられる場合は、装置は、機能を実行し、他の装置の動作を制御し、あるいはソフトウェア、ハードウェア、またはそれらの組合せなどの適切なロジックによって特定の状態にあるように他の装置を制御するように構成されることを理解されたい。

用語ソフトウェアは、上で使用される場合、コンピュータプログラム、ルーチン、機能、クラス、および／またはオブジェクトを指すことができ、ファームウェアおよび／またはマイクロコードを含み得る。

実施形態の前述の説明は、例示および説明のために提供されている。これは、全てを網羅することまたは本発明を限定することを意図するものではない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、一般にその特定の実施形態に限定されるものではなく、該当する場合は交換可能であり、たとえ具体的に示されまたは説明されていなくとも、選択された実施形態において使用され得る。また、同様のものが、多くの方法で変更され得る。この種の変形は、本発明からの逸脱とみなされるべきではなく、この種の変更は全て、本発明の範囲内に含まれることが意図されている。

Claims (8)

1. 冷却システムであって、
   空気入口および空気出口を有するキャビネットと、
   キャビネット内に配置される空気移動ユニットと、
   第１および第２の冷却回路と、
   冷却回路を含む冷却システムを動作させるように構成されるコントローラとを備え、
   第１の冷却回路は、上流蒸発器コイルおよび下流蒸発器コイル、凝縮器、圧縮機、レシーバタンク、液体ポンプ、液体ポンプバイパス弁が開いている場合に液体ポンプをバイパスする液体ポンプバイパス弁、圧縮機バイパス弁が開いている場合に圧縮機をバイパスする圧縮機バイパス弁、液体ポンプと上流蒸発器コイルとの間に連結される制御弁、ならびに、液体ポンプバイパス弁と下流蒸発器コイルとの間に連結される膨張装置を有し、
   第２の冷却回路は、蒸発器コイル、凝縮器、圧縮機、および液体ポンプ、液体ポンプバイパス弁が開いている場合に液体ポンプをバイパスする液体ポンプバイパス弁、圧縮機バイパス弁が開いている場合に圧縮機をバイパスする圧縮機バイパス弁、ならびに、液体ポンプバイパス弁と下流蒸発器コイルとの間に連結される膨張装置を有し、前記冷却システムがさらに、
   第１の冷却回路の上流蒸発器コイルおよび下流蒸発器コイル、ならびに第２冷却回路の蒸発器コイルを含むキャビネット内に配置される、蒸発器を備え、
   第１の冷却回路の上流蒸発器コイルおよび下流蒸発器コイルは、冷却されるべき空気が最初に第１の冷却回路の上流蒸発器コイルを通って、次に第１の冷却回路の下流蒸発器コイルを通ってシリアルにそれらを横断するように配置され、
   第２の冷却回路の蒸発器コイルは、冷却されるべき空気が第２の冷却回路の蒸発器コイルを通って、および第１の冷却回路の上流および下流蒸発器コイルを通ってシリアルに通過するように配置され、
   第１および第２の冷却回路は、ポンピング冷媒節約冷却モードおよび直接膨張冷却モードをそれぞれ有し、第１および第２の冷却回路のいずれかが、直接膨張冷却モードでコントローラによって作動される場合には、コントローラは、その冷却回路の圧縮機バイパス弁を閉じた状態でその冷却回路の圧縮機をオンにしておき、その冷却回路の液体ポンプをオフにしておき、その冷却回路の液体ポンプがその冷却回路の液体ポンプバイパス弁を開いた状態でバイパスされるように構成され、その冷却回路がポンピング冷媒節約冷却モードでコントローラによって作動される場合には、コントローラは、その冷却回路の圧縮機をオフにしておき、その冷却回路の圧縮機がその冷却回路の圧縮機バイパス弁を開いた状態でバイパスされ、その冷却回路の液体ポンプバイパス弁を閉じた状態でその冷却回路の液体ポンプをオンにしておくように構成され、
   第１の冷却回路がそのポンピング冷媒節約冷却モードでコントローラによって作動される場合には、コントローラは、液体ポンプを上流蒸発器コイルに連結する制御弁を開いておくように構成され、冷媒が、開いた制御弁を通して液体ポンプから上流蒸発器コイルに流れ、また膨張装置を通して液体ポンプから下流蒸発器コイルに流れ、第１の冷却回路がその直接膨張冷却モードでコントローラによって作動される場合には、コントローラは、制御弁を閉じておくように構成され、冷媒が、第１の冷媒回路のバイパスされた液体ポンプの周りに、および膨張装置を通して下流蒸発器コイルにのみ流れ、上流蒸発器コイルには流れない、冷却システム。
2. 第１、第２および第３の動作モードを有し、コントローラが、その第１、第２および第３の動作モードで冷却システムを動作させるように構成され、コントローラが、
   ポンピング冷媒節約冷却のみが冷却を提供するために使用されるように第１の動作モードで、
   ポンピング冷媒節約冷却および直接膨張冷却の両方が冷却を提供するために使用されるように第２の動作モードで、および
   直接膨張冷却のみが冷却を提供するために使用されるように第３の動作モードで
   冷却回路を作動させるように構成される、請求項１に記載の冷却システム。
3. 冷却システムがその第１の動作モードで動作している場合に、コントローラが、そのポンピング冷媒節約冷却モードで第１の冷却回路を作動させるように構成され、そのポンピング冷媒節約冷却モードで作動する場合に第２の冷却回路が冷却を提供するために動作可能であるほど外気の温度が低い場合に、必要とされる任意の補助冷却を提供するために第２の冷却回路をそのポンピング冷媒節約冷却モードで作動させるように構成される、請求項２に記載の冷却システム。
4. 冷却システムが、その第２の動作モードで動作している場合に、コントローラが、第１の冷却回路を全能力でそのポンピング冷媒節約冷却モードで作動させるように構成され、第２の冷却回路を必要とされる任意の補助冷却を提供する能力でその直接膨張冷却モードで作動させるように構成される、請求項２に記載の冷却システム。
5. 冷却システムが、その第３の動作モードで動作している場合に、コントローラが、それらの直接膨張冷却モードで第１および第２の冷却回路を作動させるように構成される、請求項２に記載の冷却システム。
6. コントローラが、
   ポンピング冷媒節約が冷却要求を満たすのに十分な冷却を提供することができるほど外気の温度が低い場合に、冷却システムをその第１の動作モードで動作させ、
   ポンピング冷媒節約が冷却要求の一部のみを満たすように冷却を提供することができるほどに外気の温度が低い場合に、冷却システムをその第２の動作モードで動作させ、
   ポンピング冷媒節約が冷却を提供することができないほど外気の温度が高い場合に、冷却システムをその第３の動作モードで動作させる
   ように構成される、請求項２に記載の冷却システム。
7. 上流蒸発器コイルが、マイクロチャネルコイルであり、下流蒸発器コイルが、フィンアンドチューブコイルである、請求項１に記載の冷却システム。
8. 第２の冷却回路の蒸発器コイルが、第２の冷却回路の上流蒸発器コイルであり、第２の冷却回路が、第２の冷却回路の下流蒸発器コイルである他の蒸発器コイルを含み、第２の冷却回路がそのポンピング冷媒節約冷却モードでコントローラによって作動される場合に、コントローラが、第２の冷却回路の液体ポンプを第２の冷却回路の上流蒸発器コイルに連結する第２の冷却回路の制御弁を開いておき、冷媒が、第２の冷却回路の開いた制御弁を通して第２の冷却回路の液体ポンプから第２の冷却回路の上流蒸発器コイルに流れ、また、第２の冷却回路の膨張装置を通して第２の蒸発器回路の液体ポンプから第２の冷却回路の下流蒸発器コイルに流れ、第２の冷却回路がその直接膨張冷却モードでコントローラによって作動される場合に、コントローラが、第２の冷却回路の制御弁を閉じておくように構成され、冷媒が、第２の冷媒回路のバイパスされた液体ポンプの周りに、および第２の冷却回路の膨張装置を通して第２の冷却回路の下流蒸発器コイルにのみ流れ、第２の冷却回路の上流蒸発器コイルには流れない、請求項１に記載の冷却システム。

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