JP7081731B1 - Cooling device and control method of cooling device - Google Patents

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Abstract

この発明は、冷却装置における有効吸い込みヘッド低下による冷媒ポンプへのキャビテーションの発生を防止することを目的とする。本発明の冷却装置は、受熱器（１）、圧縮機（２）、放熱器（３）及び膨張機（４）の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置であって、前記膨張機（４）から供給された冷媒を気相と液相とに分離するタンク（５）と、このタンク（５）で分離された液相冷媒を前記受熱器（１）へ送るポンプ（６）と、前記冷凍サイクルの圧縮機２の昇圧量を制御する制御部（７）とを備え、前記制御部（７）は、前記ポンプ（６）の有効吸い込みヘッドの値が所定以下にならない範囲に制限して圧縮機（２）を昇圧することを特徴とする。It is an object of the present invention to prevent the occurrence of cavitation in the refrigerant pump due to the lowering of the effective suction head in the cooling device. The cooling device of the present invention is a cooling device using a refrigerating cycle in which a refrigerant is circulated between a heat receiver (1), a compressor (2), a radiator (3), and an expander (4). A tank (5) that separates the refrigerant supplied from the machine (4) into a gas phase and a liquid phase, and a pump (6) that sends the liquid phase refrigerant separated by this tank (5) to the heat receiver (1). And a control unit (7) for controlling the boosting amount of the compressor 2 in the refrigeration cycle, the control unit (7) is within a range in which the value of the effective suction head of the pump (6) does not fall below a predetermined value. It is characterized in that the compressor (2) is boosted by limiting the pressure.

Description

本発明は冷却装置およびその制御方法に関する。特に、データセンターの空調設備に好適な冷凍サイクルを利用した冷却装置およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a cooling device and a control method thereof. In particular, the present invention relates to a cooling device using a refrigerating cycle suitable for air conditioning equipment in a data center and a control method thereof.

データセンターのサーバルームなど、電子機器のような発熱源を数多く収容した空間の冷却には、冷媒を受熱、圧縮、放熱、膨張させる行程により、前記発熱源から受熱した冷媒を介して大気中に放熱する冷凍サイクルを利用した冷却装置が使用されている。
この冷凍サイクルにあっては、前記冷媒が前記サイクルの各行程で液相と気相との相変化を繰り返すことから、各行程間の管路において、冷媒の相状態を適切に維持するにより、冷凍サイクルの効率的な運転を図る必要がある。To cool a space that houses a large number of heat sources such as electronic devices, such as a server room in a data center, the refrigerant receives heat, compresses, dissipates heat, and expands. A cooling device that uses a refrigeration cycle that dissipates heat is used.
In this refrigeration cycle, since the refrigerant repeats the phase change between the liquid phase and the gas phase in each step of the cycle, the phase state of the refrigerant is appropriately maintained in the pipeline between each step. It is necessary to ensure efficient operation of the refrigeration cycle.

例えば、前記冷媒循環系において、受熱器で受熱した気液混相状態の冷媒を吸い込み、所定の圧縮比で昇圧する圧縮機は、気相冷媒の圧縮を前提とする構造となっていることから、液相冷媒を圧縮することができない。そこで、圧縮機に吸い込まれる前に、気液分離タンク（一般に受熱器へ向かう気液混相冷媒から気相冷媒を分離して液相冷媒を所定レベルで貯留するタンクを兼ねている）に一時貯留することによって、混相状態の冷媒を気液分離することが必要となる。
一方、近年の環境負荷への配慮から、この冷凍サイクルで使用される冷媒として、従来の蒸発圧と凝縮圧の差が１０００ｋＰａオーダーの高圧のハイドロフルオロカーボン類（Ｈｙｄｒｏ Ｆｌｕｏｒｏ Ｃａｒｂｏｎｓ：ＨＦＣｓ：高圧のＨＦＣｓ）から、蒸発圧と凝縮圧の差が１００ｋＰａ程度かつ最大蒸気圧が１０００ｋＰａ以下の低圧のハイドロフルオロオレフィン類（Ｈｙｄｒｏ Ｆｌｕｏｒｏ Ｏｌｅｆｉｎｓ：低圧のＨＦＯｓ）などへの切替えが期待されている。For example, in the refrigerant circulation system, a compressor that sucks in a gas-liquid mixed phase refrigerant that has received heat from a heat receiver and boosts the pressure at a predetermined compression ratio has a structure that presupposes compression of the gas-phase refrigerant. The liquid phase refrigerant cannot be compressed. Therefore, before being sucked into the compressor, it is temporarily stored in a gas-liquid separation tank (generally, it also serves as a tank that separates the gas-phase refrigerant from the gas-liquid mixed-phase refrigerant that goes to the heat receiver and stores the liquid-phase refrigerant at a predetermined level). By doing so, it is necessary to separate the refrigerant in the mixed phase state into gas and liquid.
On the other hand, in consideration of the environmental load in recent years, as the refrigerant used in this refrigeration cycle, high-pressure hydrofluorocarbons (HydroFluoroCarbons: HFCs: high-pressure HFCs) having a difference between the conventional evaporation pressure and condensation pressure on the order of 1000 kPa). Therefore, it is expected to switch to low-pressure hydrofluoroolefins (HydroFluoroOrefins: low-pressure HFOs) in which the difference between the evaporation pressure and the condensation pressure is about 100 kPa and the maximum vapor pressure is 1000 kPa or less.

そして、上記低圧冷媒を用いた冷凍サイクルにあっては、冷媒循環系統の受熱側および放熱側の各行程で適切に気液分離を行うことが必要とされことから、例えば、圧縮機の入口側での気液分離と、受熱器へ冷媒を送るポンプの吸い込み側での気液分離とを目的とする所定容量のタンク（気液分離器）を設けている。 In the refrigeration cycle using the low-pressure refrigerant, it is necessary to appropriately perform gas-liquid separation in each step of the heat receiving side and the heat radiating side of the refrigerant circulation system. Therefore, for example, the inlet side of the compressor. A tank (gas-liquid separator) having a predetermined capacity is provided for the purpose of separating the gas-liquid in the air and the gas-liquid separation on the suction side of the pump that sends the refrigerant to the heat receiver.

国際公開第２０１８／０５６２０１号International Publication No. 2018/056201 特開２０１９－１７４００１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-174001 特開２０２１－０７６３６４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2021-0763664

しかしながら、圧縮機の吸い込み側に前記タンクを接続した場合、圧縮機の吸い込みに伴って該タンク内の圧力が下がると、該タンクに貯留された低圧冷媒の飽和蒸気圧を下回り、該タンクから受熱器へ液相冷媒を送出するためのポンプに吸い込まれる液相冷媒にキャビテーションが発生することがあり得る。
このような原因によりキャビテーションが発生すると、前記ポンプから送り出される冷媒の流量の低下を招き、受熱器へ十分な流量の液相冷媒を供給することができなくなって、冷却装置から冷却対象へ供給する冷却空気を所定の温度以下に維持することが困難になる。However, when the tank is connected to the suction side of the compressor, when the pressure in the tank drops due to the suction of the compressor, the pressure drops below the saturated vapor pressure of the low-pressure refrigerant stored in the tank and heat is received from the tank. Cavitation can occur in the liquid phase refrigerant sucked into the pump for delivering the liquid phase refrigerant to the vessel.
When cavitation occurs due to such a cause, the flow rate of the refrigerant sent from the pump is lowered, and the liquid phase refrigerant having a sufficient flow rate cannot be supplied to the heat receiver, and the liquid phase refrigerant is supplied from the cooling device to the cooling target. It becomes difficult to keep the cooling air below a predetermined temperature.

このキャビテーションは、圧縮機の昇圧動作に伴って発生する現象であるため、キャビテーションの発生防止には、圧縮運転の制御に細心の注意を払うことが必要とされる。
また、この現象は低圧冷媒を用いた場合に顕著であるため、サーバーの温度を適切に維持するには、キャビテーションを防止しつつ安定してポンプを運用することが求められる。Since this cavitation is a phenomenon that occurs with the boosting operation of the compressor, it is necessary to pay close attention to the control of the compression operation in order to prevent the occurrence of cavitation.
Further, since this phenomenon is remarkable when a low-pressure refrigerant is used, it is required to operate the pump stably while preventing cavitation in order to maintain the temperature of the server appropriately.

本願に関連する特許文献１には、冷凍サイクルに設けられて冷媒を供給するポンプについての記述が存在するものの、冷媒の圧縮機の影響による前記ポンプに供給される冷媒のキャビテーションの発生を防止する技術を開示するものではない。
本願に関連する特許文献２は、冷凍サイクルの圧縮機の回転数の変化に応じて膨張弁の開度を調整する技術に関するもので、ポンプにおける冷媒のキャビテーションを防止する技術を開示するものではない。
本願に関連する特許文献３には、液レシーバから冷媒が供給されるポンプにおけるキャビテーションを防止する技術についての記述があるが、冷媒の圧縮機の吸い込みの前記液レシーバへの影響に起因するキャビテーションを防止する技術を開示するものではない。Although Patent Document 1 related to the present application describes a pump provided in the refrigeration cycle to supply the refrigerant, it prevents the occurrence of cavitation of the refrigerant supplied to the pump due to the influence of the compressor of the refrigerant. It does not disclose the technology.
Patent Document 2 related to the present application relates to a technique for adjusting the opening degree of an expansion valve according to a change in the rotation speed of a compressor in a refrigeration cycle, and does not disclose a technique for preventing cavitation of a refrigerant in a pump. ..
Patent Document 3 related to the present application describes a technique for preventing cavitation in a pump to which a refrigerant is supplied from a liquid receiver, but cavitation due to an influence of suction of a refrigerant by a compressor on the liquid receiver is described. It does not disclose the technology to prevent it.

この発明は、冷媒の循環により冷却を行う冷凍サイクル中において、液相冷媒の圧送に使用されるポンプにおけるキャビテーションの発生を防止することを目的とする。 An object of the present invention is to prevent the occurrence of cavitation in a pump used for pumping a liquid phase refrigerant during a refrigerating cycle in which cooling is performed by circulating a refrigerant.

上記課題を解決するために、この発明の第１の態様は、以下の手段を提案している。
本発明の第１の態様にかかる冷却装置は、受熱器、圧縮機、放熱器及び膨張機の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置であって、前記膨張機から供給された冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器と、この気液分離器で分離された液相冷媒を前記受熱器へ送るポンプと、前記冷凍サイクルの圧縮機の昇圧量を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ポンプの有効吸い込みヘッドの値が所定以下にならない範囲に制限して圧縮機を昇圧することを特徴とする。In order to solve the above problems, the first aspect of the present invention proposes the following means.
The cooling device according to the first aspect of the present invention is a cooling device using a refrigerating cycle in which a refrigerant is circulated between a heat receiver, a compressor, a radiator and an expander, and the refrigerant supplied from the expander. A gas-liquid separator that separates the gas phase and a liquid phase, a pump that sends the liquid phase refrigerant separated by the gas-liquid separator to the heat receiver, and a control that controls the boosting amount of the compressor in the refrigeration cycle. The control unit includes a unit, and the control unit is characterized in that the value of the effective suction head of the pump is limited to a range in which the value does not become a predetermined value or less, and the compressor is boosted.

またこの発明の第２の態様は、以下の手段を提案している。
本発明の第２の態様にかかる冷却装置の制御方法は、受熱器、圧縮機、放熱器及び膨張機の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置の制御方法であって、
制御部が、前記膨張機から供給された冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器から液相冷媒を吸い込む前記ポンプの有効吸い込みヘッドの値が所定以下にならない範囲に前記圧縮機の昇圧を制御することを特徴とする。The second aspect of the present invention also proposes the following means.
The method for controlling the cooling device according to the second aspect of the present invention is a method for controlling the cooling device using a refrigerating cycle in which the refrigerant is circulated between the heat receiver, the compressor, the radiator and the expander.
The compressor sucks the liquid phase refrigerant from the gas-liquid separator that separates the refrigerant supplied from the expander into the gas phase and the liquid phase. The value of the effective suction head of the pump does not fall below a predetermined range. It is characterized by controlling the boosting of the pressure.

本発明では、冷凍サイクルを構成する各所で冷媒を気相、液相の適切な相とすることができる。 In the present invention, the refrigerant can be an appropriate phase of the gas phase and the liquid phase at various places constituting the refrigeration cycle.

本発明の最小構成例にかかる冷却装置の配管系統図である。It is a piping system diagram of the cooling device which concerns on the minimum configuration example of this invention. 本発明の最少構成例にかかる冷却装置の制御方法の工程図である。It is a process diagram of the control method of the cooling apparatus which concerns on the minimum configuration example of this invention. 本発明の第１実施形態の比較例の圧力変化を示す図表である。It is a figure which shows the pressure change of the comparative example of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態の圧力変化を示す図表である。It is a chart which shows the pressure change of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態にかかる冷却装置の制御部の動作のフローチャートである。It is a flowchart of the operation of the control part of the cooling apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態にかかる冷却装置の全体構成を示す配管系統図である。It is a piping system diagram which shows the whole structure of the cooling apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態にかかる冷却装置の全体構成を示す配管系統図である。It is a piping system diagram which shows the whole structure of the cooling apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態にかかる冷却装置の制御部の動作のフローチャートである。It is a flowchart of the operation of the control part of the cooling apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態にかかる冷却装置の全体構成を示す配管系統図である。It is a piping system diagram which shows the whole structure of the cooling apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図９の配管系統図における圧力測定位置の説明図である。It is explanatory drawing of the pressure measurement position in the piping system diagram of FIG. 図１０の各部における測定データの例を示す図表である。It is a figure which shows the example of the measurement data in each part of FIG. 本発明の第４実施形態にかかる冷却装置の制御部の動作のフローチャートである。It is a flowchart of the operation of the control part of the cooling apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態にかかる冷却装置の全体構成を示す配管系統図である。It is a piping system diagram which shows the whole structure of the cooling apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態にかかる冷却装置の制御部の動作のフローチャートである。It is a flowchart of the operation of the control part of the cooling apparatus which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態にかかる冷却装置の全体構成を示す配管系統図である。It is a piping system diagram which shows the whole structure of the cooling apparatus which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態にかかる冷却装置の制御部の動作のフローチャートである。It is a flowchart of the operation of the control part of the cooling apparatus which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態にかかる冷却装置の全体構成を示す配管系統図である。It is a piping system diagram which shows the whole structure of the cooling apparatus which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第７実施形態にかかる冷却装置の制御部の動作のフローチャートである。It is a flowchart of the operation of the control part of the cooling apparatus which concerns on 7th Embodiment of this invention. 本発明の第７実施形態にかかる冷却装置の全体構成を示す配管系統図である。It is a piping system diagram which shows the whole structure of the cooling apparatus which concerns on 7th Embodiment of this invention.

本発明の最小構成にかかる形態の冷却装置の構成について図１を参照して説明する。
この冷却装置は、受熱器１、圧縮機２、放熱器３及び膨張機４の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置であって、前記膨張機４から供給された冷媒を気相と液相とに分離するタンク５と、このタンク５で分離された液相冷媒を前記受熱器１へ送るポンプ６と、前記冷凍サイクルの圧縮機２の昇圧量を制御する制御部７とを備え、前記制御部７は、前記ポンプ６の有効吸い込みヘッドの値が所定以下にならない範囲に制限して圧縮機２を昇圧する構成を有する。The configuration of the cooling device according to the minimum configuration of the present invention will be described with reference to FIG.
This cooling device is a cooling device using a refrigerating cycle in which a refrigerant is circulated between the heat receiver 1, the compressor 2, the radiator 3, and the expander 4, and the refrigerant supplied from the expander 4 is used as a gas phase. A tank 5 separated into a liquid phase and a pump 6, a pump 6 for sending the liquid phase refrigerant separated in the tank 5 to the heat receiver 1, and a control unit 7 for controlling the boosting amount of the compressor 2 in the refrigerating cycle. The control unit 7 has a configuration for boosting the compressor 2 by limiting the value of the effective suction head of the pump 6 to a range in which the value does not fall below a predetermined range.

上記構成によれば、前記制御部７が圧縮機２の昇圧量を制御することにより、前記ポンプ６に吸い込まれる冷媒の有効吸い込みヘッド、すなわち、前記タンク５で分離されてポンプ６に吸い込まれる冷媒液（液相冷媒）の圧力測定値と、前記タンク５内の液面からポンプ６までのヘッド差（高さの差により、その時点の温度における冷媒液の密度と重力により生じる圧力）と、タンク５内の冷媒の飽和蒸気圧力とによって定まる圧力を所定以上に維持するように、圧縮機２の昇圧（圧縮動作）を制御する。 According to the above configuration, the control unit 7 controls the boosting amount of the compressor 2, so that the effective suction head of the refrigerant sucked into the pump 6, that is, the refrigerant separated by the tank 5 and sucked into the pump 6. The pressure measurement value of the liquid (liquid phase refrigerant), the head difference from the liquid level in the tank 5 to the pump 6 (due to the difference in height, the pressure generated by the density and gravity of the refrigerant liquid at the current temperature), The pressure increase (compression operation) of the compressor 2 is controlled so as to maintain the pressure determined by the saturated vapor pressure of the refrigerant in the tank 5 above a predetermined level.

より具体的には、ポンプ６の有効吸い込みヘッドが低く、液相冷媒にキャビテーションが生じるおそれが高まると、前記圧縮機２の昇圧量を抑制し、有効吸い込みヘッドが上昇して、冷媒液にキャビテーションが生じるおそれが低くなると、前記圧縮機２の昇圧量を上昇させることにより、前記ポンプ６におけるキャビテーションの発生を防止することができる。
なお上記制御部７の制御において実際に測定されるパラメータを使った計算式の例として、下記の式（１）がある。
有効吸い込みヘッド
＝（ポンプ入口圧力－飽和蒸気圧）／（冷媒液密度×重力加速度）
……（１）式
なお、本発明が実施される温度範囲では、冷媒液の密度変化は無視できる程度に小さいので、制御上は、定数として取り扱うことができる。More specifically, when the effective suction head of the pump 6 is low and the possibility of cavitation occurring in the liquid phase refrigerant increases, the amount of pressure boosted by the compressor 2 is suppressed, the effective suction head rises, and cavitation occurs in the refrigerant liquid. When the possibility of occurrence of cavitation is reduced, the occurrence of cavitation in the pump 6 can be prevented by increasing the boosting amount of the compressor 2.
The following formula (1) is an example of a calculation formula using parameters actually measured in the control of the control unit 7.
Effective suction head = (pump inlet pressure-saturated vapor pressure) / (refrigerant liquid density x gravitational acceleration)
Equation (1) Since the density change of the refrigerant liquid is negligibly small in the temperature range in which the present invention is carried out, it can be treated as a constant in terms of control.

本発明の最小構成にかかる冷却装置の制御方法について、図２を参照して説明する。
この冷却装置の制御方法は、受熱器１、圧縮機２、放熱器３及び膨張機４の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置の制御方法であって、制御部７が、前記膨張機から供給された冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器５から液相冷媒を吸い込むポンプ６の有効吸い込みヘッドの値が所定以下にならない範囲に制限して前記圧縮機２の昇圧を制御する構成を有する。A method of controlling the cooling device according to the minimum configuration of the present invention will be described with reference to FIG.
The control method of this cooling device is a control method of a cooling device using a refrigerating cycle in which a refrigerant is circulated between a heat receiver 1, a compressor 2, a radiator 3, and an expander 4, and the control unit 7 is described above. The compressor 2 is limited to a range in which the value of the effective suction head of the pump 6 that sucks the liquid phase refrigerant from the gas-liquid separator 5 that separates the refrigerant supplied from the expander into the gas phase and the liquid phase does not fall below a predetermined range. It has a configuration to control the boosting of the air.

より具体的な制御ステップの例は下記の通りである。
ＳＰ１
ポンプ６の入口圧力、温度の検出値と冷媒の物性値に基づき、上記式（１）に基づく計算により、有効吸い込みヘッドを検出する。
ＳＰ２
前記検出された有効吸い込みヘッドを予め求められた有効吸い込みヘッドの管理値（所定値）と比較する。
ＳＰ３
所定値に比して有効吸い込みヘッドが低い場合は圧縮機２の昇圧を抑制すべく、例えば、圧縮機２の駆動モータ（図示略）の回転数を下げ、また、所定値に比して有効吸い込みヘッドが高い場合には、圧縮機２の昇圧を維持する。More specific examples of control steps are as follows.
SP1
The effective suction head is detected by the calculation based on the above equation (1) based on the inlet pressure of the pump 6, the detected value of the temperature and the physical characteristic value of the refrigerant.
SP2
The detected effective suction head is compared with a previously obtained control value (predetermined value) of the effective suction head.
SP3
Effective when the suction head is lower than the predetermined value In order to suppress the boosting of the compressor 2, for example, the rotation speed of the drive motor (not shown) of the compressor 2 is lowered, and it is effective compared to the predetermined value. When the suction head is high, the boost of the compressor 2 is maintained.

上記構成によれば、ポンプ６に吸い込まれる冷媒液の圧力がその時点の飽和蒸気圧に応じて所定以上に維持されるため、ポンプ６の吸い込み側でのキャビテーションの発生を防止することができる。 According to the above configuration, since the pressure of the refrigerant liquid sucked into the pump 6 is maintained at a predetermined value or more according to the saturated vapor pressure at that time, it is possible to prevent the occurrence of cavitation on the suction side of the pump 6.

（第１実施形態）
以下、図３～図６を参照して本発明の第１実施形態を説明する。なお図６において、図１と共通の構成要素には同一符号を付し、説明を簡略化する。
受熱器１は、例えば、サーバルーム等の内部のサーバー等の発熱源の上部に配置される天井設置ユニットに設けられるものであって、例えば冷媒が流れる配管と、熱交換を促進すべく所定の接触面積を有するフィンとを備える。また受熱器１は、サーバー内を通過することによって内部の発熱源の熱を吸収して前記サーバルームのホットアイル側（サーバルームにおける、昇温した冷却空気が排出される側の通路）排出され、昇温に伴って上昇気流となった空気を前記フィンに接触させることにより、前記排出された空気から受熱し、内部を流れる冷媒が受熱量に応じて蒸発し、受熱量が小さい場合には、その多くが液相のまま流出する。
配管８ａは、前記受熱器１を前記気液分離器（具体的には密閉タンクであり、以下タンクと称す）５に接続し、配管８ｂは、前記タンク５の気相部分（上部）を前記圧縮機２の吸い込み側に接続する。(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6. In FIG. 6, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified.
The heat receiver 1 is provided in, for example, a ceiling-mounted unit arranged above a heat generation source such as an internal server in a server room or the like, and is predetermined to promote heat exchange with, for example, a pipe through which a refrigerant flows. A fin having a contact area is provided. Further, the heat receiver 1 absorbs the heat of the heat generation source inside by passing through the server and is discharged to the hot aisle side of the server room (the passage in the server room on the side where the heated cooling air is discharged). By bringing the air that has become an updraft due to the temperature rise into contact with the fins, heat is received from the discharged air, and the refrigerant flowing inside evaporates according to the amount of heat received, and when the amount of heat received is small. , Most of them flow out in the liquid phase.
The pipe 8a connects the heat receiver 1 to the gas-liquid separator (specifically, a closed tank, hereinafter referred to as a tank) 5, and the pipe 8b connects the gas phase portion (upper portion) of the tank 5 to the tank 5. Connect to the suction side of the compressor 2.

配管８ｃは、前記圧縮機２の吐出側を放熱器３に接続する。該放熱器３は、例えば、サーバルームを備えた建物の屋外に設置され、前記圧縮機２で圧縮された冷媒を例えば大気と熱交換することにより、放熱して沸点以下となり液相となる。
配管８ｄは、前記放熱器３と膨張弁４とを接続する。前記放熱器３で放熱して液相となった冷媒は、膨張機としての膨張弁４において膨張する。
配管８ｅは、前記膨張弁４で膨張して気液混相状態となった冷媒をタンク５へ供給する。The pipe 8c connects the discharge side of the compressor 2 to the radiator 3. The radiator 3 is installed outside, for example, in a building provided with a server room, and by exchanging heat with, for example, the atmosphere, the refrigerant compressed by the compressor 2 dissipates heat and becomes a liquid phase below the boiling point.
The pipe 8d connects the radiator 3 and the expansion valve 4. The refrigerant that has dissipated heat in the radiator 3 and becomes a liquid phase expands in the expansion valve 4 as an expander.
The pipe 8e supplies the refrigerant, which has been expanded by the expansion valve 4 and is in a gas-liquid mixed phase state, to the tank 5.

配管８ｆは、前記タンク５の液面Ｌより下側の部分と前記ポンプ６の吸い込み側とを接続し、配管８ｇは、前記ポンプ６の吐出側と前記受熱器１とを接続する。
前記タンク５で気液分離された液相冷媒は、前記配管８ｆを経由してポンプ６に吸い込まれ、配管８ｇを経由して受熱器１へ供給される。以下、受熱器１においてサーバーの排気等の熱源から受熱し、再度タンク５へ流入して冷凍サイクル中を循環する。The pipe 8f connects the portion below the liquid level L of the tank 5 to the suction side of the pump 6, and the pipe 8g connects the discharge side of the pump 6 to the heat receiver 1.
The liquid-phase refrigerant separated by gas and liquid in the tank 5 is sucked into the pump 6 via the pipe 8f and supplied to the heat receiver 1 via the pipe 8g. Hereinafter, the heat receiver 1 receives heat from a heat source such as the exhaust gas of the server, flows into the tank 5 again, and circulates in the refrigeration cycle.

温度センサＴは、前記配管８ｆの途中の前記ポンプ６に吸い込まれる直前の位置で冷媒の温度を測定し、圧力センサＰは、同様に、前記ポンプ６に吸い込まれる直前の位置で冷媒の圧力を測定する。 The temperature sensor T measures the temperature of the refrigerant at the position immediately before being sucked into the pump 6 in the middle of the pipe 8f, and the pressure sensor P similarly measures the pressure of the refrigerant at the position immediately before being sucked into the pump 6. Measure.

制御部７は、前記温度センサＴ、前記圧力センサＰから入力された温度、圧力のデータと、データベースＤＢ１に記憶された必要昇圧量の計算式と、データベースＤＢ２に記憶された必要吸い込みヘッドの計算式とから、圧縮機２の必要昇圧量を演算し、圧縮機２を制御する。なお制御部７の制御の詳細については、冷却装置の動作とともに図５を参照して後述する。 The control unit 7 calculates the temperature and pressure data input from the temperature sensor T and the pressure sensor P, the calculation formula of the required boosting amount stored in the database DB 1, and the calculation of the required suction head stored in the database DB 2. The required boosting amount of the compressor 2 is calculated from the equation, and the compressor 2 is controlled. The details of the control of the control unit 7 will be described later with reference to FIG. 5 together with the operation of the cooling device.

図５のフローチャートを参照して、図６の構成を有する第１実施形態の冷却装置の動作とともに、前記制御部７の制御内容を説明する。
ＳＰ１１
圧縮機２が運転されて冷媒が冷凍サイクルを循環していることを条件に制御が実行される。
ＳＰ１２
外気温（サーバルーム内の温度）の上昇に伴い、受熱器１内で冷媒が受熱することにより冷媒の温度が上昇する。
ＳＰ１３
制御部７は、データベースＤＢ１を参照し、圧縮機２に必要とされる昇圧量を取得する。具体的には、冷媒液温度の上昇量Δｔに所定の定数Ｋを乗じる式（２）により得られる必要昇圧量を取得する。なお前記データベースＤＢ１および後述のＤＢ２は、前記制御部７に制御プログラムや記憶データとしてメモリに搭載され、あるいは、制御部７とは物理的に別体のサーバーに格納されていて、通信回線を経由してデータを授受するものとする。
必要昇圧量＝Ｋ×Δｔ ……式（２）
ＳＰ１４
制御部７は、計算に必要な計測値、具体的には、温度センサＴからのポンプ６の吸い込み口の冷媒温度のデータ、圧力センサＰからのポンプ６吸い込み口の冷媒圧力のデータを取得する。
ＳＰ１５
制御部７は、データベースＤＢ２を参照し、圧縮機２に必要とされる昇圧量のデータを取得する。データベースＤＢ２は、冷媒液温度Ｔから、その冷媒の飽和蒸気圧と冷媒液密度を算出（あるいはデータベースＤＢ２に記憶された既存のデータのテーブルから取得）し、さらに、重力加速度９．８ｋｇ／ｓ２ から、式（１）により有効吸い込みヘッドを算出し、圧縮機２の昇圧可能量を下記の式（３）により算出する。
昇圧可能量＝ｆ×（有効吸い込みヘッド－必要吸い込みヘッド）……式（３）
ただし、ｆは、ヘッド差に基づいて定まる圧縮機２の昇圧可能量に運転上の変動を見込んだ安全率を考慮して設定される定数である。
ＳＰ１６
制御部７は、圧縮機２の昇圧を前記昇圧可能量に制限して昇圧する。具体的には、圧縮機２の回転を制御する。ここで、前記式（１）におけるポンプ入口圧力は、圧縮機２の昇圧により低下するが、昇圧され放熱されることによる冷媒温度の低下～飽和蒸気圧の低下により、有効吸い込みヘッドを所定以上に維持することができる。
ＳＰ１７
制御部７は、圧縮機２が所定の昇圧量となったかを判断し、判断結果により、前記ＳＰ１４に戻って昇圧量の制御を繰り返し、所定の昇圧量になったことを条件として次のステップへ進む
ＳＰ１８
所定の昇圧量となることにより昇圧を終了する（その後、所定の昇圧量による定常運転を継続する）。
なお圧縮機２が所定の昇圧量に達することによって有効吸い込みヘッドも下がるが、冷媒の圧縮～放熱に伴って温度が下がることにより、所定の有効吸い込みヘッドを維持することができる。With reference to the flowchart of FIG. 5, the operation of the cooling device of the first embodiment having the configuration of FIG. 6 and the control contents of the control unit 7 will be described.
SP11
Control is executed on condition that the compressor 2 is operated and the refrigerant circulates in the refrigeration cycle.
SP12
As the outside air temperature (temperature in the server room) rises, the temperature of the refrigerant rises as the refrigerant receives heat in the heat receiver 1.
SP13
The control unit 7 refers to the database DB 1 and acquires the step-up amount required for the compressor 2. Specifically, the required boosting amount obtained by the equation (2) obtained by multiplying the rising amount Δt of the refrigerant liquid temperature by a predetermined constant K is acquired. The database DB 1 and the DB 2 described later are mounted in a memory as a control program or stored data in the control unit 7, or are stored in a server physically separate from the control unit 7 and via a communication line. Data shall be exchanged.
Required boost amount = K × Δt …… Equation (2)
SP14
The control unit 7 acquires the measured values required for the calculation, specifically, the data of the refrigerant temperature of the suction port of the pump 6 from the temperature sensor T, and the data of the refrigerant pressure of the suction port of the pump 6 from the pressure sensor P. ..
SP15
The control unit 7 refers to the database DB 2 and acquires data on the boost amount required for the compressor 2. The database DB 2 calculates the saturated vapor pressure and the refrigerant liquid density of the refrigerant from the refrigerant liquid temperature T (or obtains from the existing data table stored in the database DB 2), and further, the gravitational acceleration is 9.8 kg / s 2 . Therefore, the effective suction head is calculated by the formula (1), and the boostable amount of the compressor 2 is calculated by the following formula (3).
Possible boost amount = f × (effective suction head-necessary suction head) …… Equation (3)
However, f is a constant set in consideration of a safety factor that allows for operational fluctuations in the boostable amount of the compressor 2 that is determined based on the head difference.
SP16
The control unit 7 limits the boosting of the compressor 2 to the boostable amount and boosts the pressure. Specifically, the rotation of the compressor 2 is controlled. Here, the pump inlet pressure in the above formula (1) is lowered by the pressure increase of the compressor 2, but the effective suction head is set to a predetermined value or more due to the decrease in the refrigerant temperature to the decrease in the saturated vapor pressure due to the pressure increase and heat dissipation. Can be maintained.
SP17
The control unit 7 determines whether or not the compressor 2 has reached a predetermined boosting amount, and based on the determination result, returns to the SP14 and repeats the control of the boosting amount, and the next step is provided on condition that the boosting amount is reached. Proceed to SP18
The boosting is terminated when the boosting amount reaches a predetermined level (then, the steady operation with the predetermined boosting amount is continued).
The effective suction head is also lowered when the compressor 2 reaches a predetermined boosting amount, but the predetermined effective suction head can be maintained by lowering the temperature as the refrigerant is compressed to dissipates heat.

上記式（１）に基づく有効吸い込みヘッドの算出において、ポンプ入口圧力Ｐは、圧縮機２による冷媒の昇圧に伴って冷媒温度Ｔが低下し、また、飽和蒸気圧は、冷媒温度の低下に伴って低下する。なおこの実施形態においては、冷媒温度Ｔの変化にかかわらず、冷媒の密度は一定であるものとする。 In the calculation of the effective suction head based on the above equation (1), the pump inlet pressure P decreases the refrigerant temperature T as the refrigerant is increased by the compressor 2, and the saturated vapor pressure decreases as the refrigerant temperature decreases. Decreases. In this embodiment, it is assumed that the density of the refrigerant is constant regardless of the change in the refrigerant temperature T.

制御部７が上記制御を実行することにより、圧縮機２の昇圧を制限してタンク５内の圧力低下を抑制することにより、ポンプ６に吸い込まれる冷媒の圧力を有効吸い込みヘッド以下に維持し、以てポンプ６における冷媒のキャビテーションを防止することができる。 By executing the above control, the control unit 7 limits the boosting of the compressor 2 and suppresses the pressure drop in the tank 5, so that the pressure of the refrigerant sucked into the pump 6 is maintained below the effective suction head. Therefore, cavitation of the refrigerant in the pump 6 can be prevented.

図３、４を参照して、第１実施形態の作用、効果をさらに説明する。
図３は、圧縮機２の昇圧の制限を行わない場合の比較例を示すものである。図中横軸は時間の経過を示すが、縦軸は、温度、圧力等の絶対値の変化を示すものではなく、各々の経時的な相対変化を示す指標に過ぎないものとする。
ここで、図中破線ａは、圧縮機２の駆動による昇圧量の変化、鎖線ｂは、タンク５内の圧力変化、破線ｃは圧縮機２の昇圧による冷媒温度の変化、鎖線ｄは、冷媒の飽和蒸気圧の変化、太線ｅは有効吸い込みヘッドの変化、細線ｆは、キャビテーションを生じるおそれの少ない必要吸い込みヘッドをそれぞれ示している。
詳細には、図３、４の縦軸において、破線ａは、圧縮機２の（駆動モータの）回転数、鎖線ｂは、タンク５内部の圧力、破線ｃは、冷媒の温度、鎖線ｄは、冷媒の飽和蒸気圧、実線ｅ、ｆは、ＮＰＳＨ（Net Positive Suction Head 有効吸い込みヘッド圧力）と必要吸い込みヘッドの圧力を示す。The operation and effect of the first embodiment will be further described with reference to FIGS. 3 and 4.
FIG. 3 shows a comparative example in the case where the boosting of the compressor 2 is not limited. In the figure, the horizontal axis indicates the passage of time, but the vertical axis does not indicate changes in absolute values such as temperature and pressure, but merely indicates relative changes over time.
Here, the broken line a in the figure is the change in the amount of boosting due to the drive of the compressor 2, the chain line b is the change in the pressure in the tank 5, the broken line c is the change in the vapor pressure due to the boosting of the compressor 2, and the chain line d is the refrigerant. The change in the saturated vapor pressure, the thick line e indicates the change in the effective suction head, and the thin line f indicates the required suction head with less possibility of causing cavitation.
Specifically, in the vertical axis of FIGS. 3 and 4, the broken line a is the rotation speed (of the drive motor) of the compressor 2, the chain line b is the pressure inside the tank 5, the broken line c is the temperature of the refrigerant, and the chain line d is. , Saturated vapor pressure of the refrigerant, solid lines e and f indicate NPSH (Net Positive Suction Head effective suction head pressure) and required suction head pressure.

圧縮機２を起動し、冷媒の昇圧（圧縮）を開始し、破線ａで示すように圧縮機２の昇圧度が上昇し（より具体的には、圧縮機２の駆動モータの回転数が上昇し）、冷媒が圧縮される。また、圧縮機２の吸引により、鎖線ｂで示すような時間遅れをもってタンク５内の圧力が低下する。圧縮された冷媒が冷凍サイクル中を冷媒が循環することにより、破線ｃで示すように、当初は常温であった冷媒の温度が前記圧力低下からさらに遅れて低下する。この温度低下に伴い、鎖線ｄで示す冷媒の飽和蒸気圧が低下する（所定の組成の冷媒の物理特性に依る）。さらに、前記破線ａで示す昇圧に伴う吸引圧力（負圧）および、前記鎖線ｂ、ｄの変化に伴い、実線ｅで示すように、ポンプ６の有効吸い込みヘッドが低下する。 The compressor 2 is started, the pressure increase (compression) of the refrigerant is started, the degree of pressure increase of the compressor 2 increases as shown by the broken line a (more specifically, the rotation speed of the drive motor of the compressor 2 increases). ), The refrigerant is compressed. Further, due to the suction of the compressor 2, the pressure in the tank 5 decreases with a time delay as shown by the chain line b. As the compressed refrigerant circulates in the refrigeration cycle, the temperature of the refrigerant, which was initially at room temperature, drops further after the pressure drop, as shown by the broken line c. As the temperature decreases, the saturated vapor pressure of the refrigerant indicated by the chain line d decreases (depending on the physical characteristics of the refrigerant having a predetermined composition). Further, as shown by the solid line e, the effective suction head of the pump 6 is lowered due to the suction pressure (negative pressure) accompanying the boosting shown by the broken line a and the changes in the chain lines b and d.

この有効吸い込みヘッド圧力の低下により、時刻ｔ１からｔ２の期間にわたって、有効吸い込みヘッド圧力がポンプ６にキャビテーションを発生させない圧力の下限である必要吸い込みヘッドを下回る。すなわちキャビテーションの発生によりポンプ６から受熱器１へ必要な冷媒を供給することができないため、冷却能力が不充分となることが避けられない。その後、圧縮機２が継続して昇圧することによって、放熱器３、膨張弁４を経由してタンク５内へ冷媒が流入し、液面Ｌが所定の高さ以上となる迄貯留されると、実線ｅで示すように、有効吸い込みヘッドが上昇して行き、時刻ｔ２で必要吸い込みヘッドを上回ると、ポンプ６が正常に冷媒を受熱器１に供給することができる状態となる。
このようにして、圧縮機２の昇圧後、所定時間経過してポンプ６による冷媒の送出量が安定して初めて、冷媒温度、気液分離器内の圧力、飽和蒸気圧、のいずれもが安定して冷凍サイクルが循環する。Due to this decrease in the effective suction head pressure, the effective suction head pressure falls below the required suction head, which is the lower limit of the pressure that does not cause cavitation in the pump 6, for the period from time t1 to t2. That is, since the necessary refrigerant cannot be supplied from the pump 6 to the heat receiver 1 due to the occurrence of cavitation, it is inevitable that the cooling capacity becomes insufficient. After that, when the compressor 2 continuously boosts the pressure, the refrigerant flows into the tank 5 via the radiator 3 and the expansion valve 4, and is stored until the liquid level L reaches a predetermined height or higher. As shown by the solid line e, when the effective suction head rises and exceeds the required suction head at time t2, the pump 6 can normally supply the refrigerant to the heat receiver 1.
In this way, the refrigerant temperature, the pressure in the gas-liquid separator, and the saturated vapor pressure are all stable only when the amount of the refrigerant delivered by the pump 6 is stable after a predetermined time has elapsed after the pressure of the compressor 2 is increased. Then the refrigeration cycle circulates.

これに対して、図４に示す第１実施形態の動作による制御によれば、制御部７による有効吸い込みヘッドの制御により、実線ｆで示す必要吸い込みヘッドに実線ｅで示す有効吸い込みヘッドが接近するほどに低下すると、制御部７が圧縮機２の昇圧量の上昇を抑制する。すなわち、有効吸い込みヘッドｅが必要吸い込みヘッドｆに接近する程度まで低下する毎に圧縮機２の昇圧を抑制することにより、有効吸い込みヘッドｅの回復を図ることにより、ポンプ６におけるキャビテーションの発生を防止して受熱器１へ安定して冷媒を供給することができる。 On the other hand, according to the control by the operation of the first embodiment shown in FIG. 4, the effective suction head shown by the solid line e approaches the required suction head shown by the solid line f by the control of the effective suction head by the control unit 7. When it decreases to such an extent, the control unit 7 suppresses an increase in the boosting amount of the compressor 2. That is, every time the effective suction head e decreases to the extent that it approaches the required suction head f, the pressure increase of the compressor 2 is suppressed to recover the effective suction head e, thereby preventing the occurrence of cavitation in the pump 6. Therefore, the refrigerant can be stably supplied to the heat receiver 1.

また、キャビテーションの発生を抑制しつつ冷媒が冷凍サイクル中を循環することができるので、図４に鎖線ｂで示すようにタンク５内の圧力が直線状に徐々に低下し、また、鎖線ｄで示すように、冷媒の温度も同様に直線状に低下して、安定状態となる。 Further, since the refrigerant can circulate in the refrigeration cycle while suppressing the occurrence of cavitation, the pressure in the tank 5 gradually decreases linearly as shown by the chain line b in FIG. 4, and the chain line d. As shown, the temperature of the refrigerant also drops linearly to a stable state.

なお圧縮機２の昇圧の抑制には、圧縮機２の駆動モータの回転数制御、一時的なアンロード運転等の手段を用いる事ができる。 In order to suppress the boosting of the compressor 2, means such as rotation speed control of the drive motor of the compressor 2 and temporary unloading operation can be used.

上記第１実施形態にあっては、ポンプ６の有効吸い込みヘッドを必要吸い込みヘッド以上に維持することができるので、冷凍サイクルの運転開始直後から、キャビテーションを発生することなく、ポンプ６から受熱器１へ安定して冷媒を供給することができる。 In the first embodiment, since the effective suction head of the pump 6 can be maintained above the required suction head, the heat receiver 1 from the pump 6 does not generate cavitation immediately after the start of the operation of the refrigeration cycle. The refrigerant can be stably supplied to.

（第２実施形態）
図７を参照して本発明の第２実施形態を説明する。なお図７において、図１、６と共通の構成要素には同一符号を付し、説明を簡略化する。
この第２実施形態は、ポンプ６の吸い込み側と吐出側とをバイパス管路８ｈで接続し、その途中にバイパス弁９aを設け、このバイパス弁９aの開度を前記制御部７によって制御する構成となっている。(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7. In FIG. 7, the same components as those in FIGS. 1 and 6 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified.
In the second embodiment, the suction side and the discharge side of the pump 6 are connected by a bypass pipe line 8h, a bypass valve 9a is provided in the middle thereof, and the opening degree of the bypass valve 9a is controlled by the control unit 7. It has become.

この第２実施形態にあっても、前記制御部７は、前記第１実施形態で実行される図５に示すフローチャートと同様の処理にしたがって制御を行う。
すなわち、
ＳＰ１１
圧縮機２が運転されて冷媒が冷凍サイクルを循環していることを条件に制御が実行される。
ＳＰ１２
外気温（サーバルーム内の温度）の上昇に伴い、受熱器１内で冷媒が受熱することにより冷媒の温度が上昇する。
ＳＰ１３
制御部７は、データベースＤＢ１を参照し、圧縮機２に必要とされる昇圧量を取得する。具体的には、冷媒液温度の上昇量Δｔに所定の定数Ｋを乗じる前記式（２）により得られる必要昇圧量を取得する。
ＳＰ１４
制御部７は、計算に必要な計測値、具体的には、温度センサＴからの冷媒温度のデータ、圧力センサＰからの冷媒圧力のデータを取得する。この第２実施形態にあっては、前記ポンプ６の吸い込み側のバイパス配管８ｈからポンプ６へ再度吸い込まれる冷媒の温度と圧力とのデータを取得する。
ＳＰ１５
制御部７は、データベースＤＢ２を参照し、圧縮機２に必要とされる昇圧量のデータを取得する。データベースＤＢ２は、冷媒液温度Ｔから、その冷媒の飽和蒸気圧と冷媒液密度を算出（あるいはデータベースＤＢ２に記憶されたテーブルから取得）し、さらに、重力加速度９．８ｋｇ／ｓ２ から、式（１）により有効吸い込みヘッドを算出し、圧縮機２の昇圧可能量を前記式（３）により算出する。
ＳＰ１６
制御部７は、圧縮機２の昇圧を前記昇圧可能量に制限して昇圧する。具体的には、圧縮機２の回転を制御する。
ＳＰ１７
制御部７は、圧縮機７が所定の昇圧量となったかを判断し、判断結果により、前記ＳＰ１４に戻って昇圧量制御を繰り返し、所定の昇圧量になったことを条件として次のステップへ進む
ＳＰ１８
所定の昇圧量となることにより昇圧を終了する（その後、所定の昇圧量による定常運転を継続する）。
の各ステップを実行する。Even in this second embodiment, the control unit 7 controls according to the same processing as the flowchart shown in FIG. 5 executed in the first embodiment.
That is,
SP11
Control is executed on condition that the compressor 2 is operated and the refrigerant circulates in the refrigeration cycle.
SP12
As the outside air temperature (temperature in the server room) rises, the temperature of the refrigerant rises as the refrigerant receives heat in the heat receiver 1.
SP13
The control unit 7 refers to the database DB 1 and acquires the step-up amount required for the compressor 2. Specifically, the required boosting amount obtained by the above equation (2), which is obtained by multiplying the rising amount Δt of the refrigerant liquid temperature by a predetermined constant K, is acquired.
SP14
The control unit 7 acquires the measured values required for the calculation, specifically, the refrigerant temperature data from the temperature sensor T and the refrigerant pressure data from the pressure sensor P. In this second embodiment, data of the temperature and pressure of the refrigerant sucked into the pump 6 again from the bypass pipe 8h on the suction side of the pump 6 is acquired.
SP15
The control unit 7 refers to the database DB 2 and acquires data on the boost amount required for the compressor 2. The database DB2 calculates the saturated vapor pressure and the refrigerant liquid density of the refrigerant from the refrigerant liquid temperature T (or obtains from the table stored in the database DB2), and further, from the gravitational acceleration 9.8 kg / s 2 , the formula ( The effective suction head is calculated by 1), and the boostable amount of the compressor 2 is calculated by the above formula (3).
SP16
The control unit 7 limits the boosting of the compressor 2 to the boostable amount and boosts the pressure. Specifically, the rotation of the compressor 2 is controlled.
SP17
The control unit 7 determines whether or not the compressor 7 has reached a predetermined boosting amount, and based on the determination result, returns to the SP14 and repeats the boosting amount control, and proceeds to the next step on condition that the boosting amount is reached. Advance SP18
The boosting is terminated when the boosting amount reaches a predetermined level (then, the steady operation with the predetermined boosting amount is continued).
Perform each step of.

また第２実施形態にあっては、前記ステップＳＰ１１～ＳＰ１８の実行に際して、有効吸い込みヘッドを維持すべく圧縮機２の昇圧量を抑制した結果、冷媒の流量が極めて小さくなった場合は、バイパス弁９aを開いてポンプ６の吐出側から吸い込み側へバイパス配管８ｈを経由して冷媒を戻し、ポンプ６へ再度吸い込ませる。
このように、受熱器１へ供給すべき冷媒の一部を循環させることにより、ポンプ６の運転（冷媒の送出）を継続し得る程度の最小限の冷媒流量を確保して吸い込み流量の減少に起因するキャビテーションの発生を防止することができる。
この第２実施形態にあっても、ポンプ６へ吸い込まれる有効吸い込みヘッドを確保してポンプ６による冷媒の送出を安定して行うことができる。Further, in the second embodiment, when the pressure increasing amount of the compressor 2 is suppressed in order to maintain the effective suction head when the steps SP11 to SP18 are executed, the flow rate of the refrigerant becomes extremely small, the bypass valve is used. 9a is opened to return the refrigerant from the discharge side of the pump 6 to the suction side via the bypass pipe 8h, and suck the refrigerant into the pump 6 again.
In this way, by circulating a part of the refrigerant to be supplied to the heat receiver 1, the minimum refrigerant flow rate that can continue the operation of the pump 6 (delivery of the refrigerant) is secured and the suction flow rate is reduced. It is possible to prevent the occurrence of cavitation due to it.
Even in this second embodiment, it is possible to secure an effective suction head sucked into the pump 6 and stably deliver the refrigerant by the pump 6.

（第３実施形態）
図８～図１１を参照して本発明の第３実施形態を説明する。なお図８、９、１０において、図１、６と共通の構成要素には同一符号を付し、説明を簡略化する。
この第３実施形態は、圧縮機２の吸い込み側の配管８ｂに調整弁９ｂを有する。この調整弁９ｂは、圧縮機２へ吸い込まれる気相冷媒の流量を調整するもので、この調整弁９ｂの開度を下げることにより、タンク５からの冷媒の吸い込み量を抑制することにより、タンク５の内部の圧力の過剰な低下を防止し、以て有効吸い込みヘッドを維持することができる。
また制御部７には、冷媒液温度の上昇量Δｔに所定の定数Ｋを乗じる式２により得られる必要昇圧量を算出するとともに、圧縮機昇圧量から前記調整弁９ｂの開度を算出するためのＤＢ３と、冷媒液温度から飽和蒸気圧と冷媒液密度を算出し、さらに有効吸い込みヘッドを算出するためのＤＢ４とが搭載されている。(Third Embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 11. In FIGS. 8, 9 and 10, the same components as those in FIGS. 1 and 6 are designated by the same reference numerals to simplify the description.
In this third embodiment, the adjusting valve 9b is provided in the pipe 8b on the suction side of the compressor 2. The adjusting valve 9b adjusts the flow rate of the gas phase refrigerant sucked into the compressor 2. By reducing the opening degree of the adjusting valve 9b, the amount of the refrigerant sucked from the tank 5 is suppressed, so that the tank It is possible to prevent an excessive decrease in the internal pressure of 5 and thus maintain an effective suction head.
Further, the control unit 7 calculates the required pressure boosting amount obtained by the equation 2 obtained by multiplying the refrigerant liquid temperature rise amount Δt by a predetermined constant K, and also calculates the opening degree of the adjusting valve 9b from the compressor boosting amount. DB3 and DB4 for calculating the saturated vapor pressure and the refrigerant liquid density from the refrigerant liquid temperature and further calculating the effective suction head are mounted.

図８のフローチャートを参照して、図９の構成を有する第３実施形態の冷却装置の動作とともに、前記制御部７の制御内容を説明する。
ＳＰ１１
圧縮機２が運転されて冷媒が冷凍サイクルを循環していることを条件に制御が実行される。
ＳＰ１２
外気温（サーバルーム内の温度）の上昇に伴い、受熱器１内で冷媒が受熱することにより冷媒の温度が上昇する。
ＳＰ３３
制御部７は、データベースＤＢ３を参照し、圧縮機２に必要とされる昇圧量を取得する。具体的には、冷媒液温度の上昇量Δｔに所定の定数Ｋを乗じる式（２）により得られる必要昇圧量を算出する。
冷媒液温度の上昇量から算出された必要昇圧量＝K×Δｔ ……式（２）
なお、Ｋは、温度上昇量を昇圧量に換算する定数である。
圧縮機入口の調整弁９ｂの開度＝Ｋv×必要昇圧量 ……式（４）
なお、Ｋvは、必要昇圧量から、当該昇圧量を得るために必要な調整弁９ｂの開度を所定の安全率を見込んで換算するための定数である。
ＳＰ３４
制御部７は、前記式（２）に基づく所定の必要昇圧量となるよう圧縮機２の回転を制御するとともに、調整弁９ｂの開度を前記式（４）に基づく所定の開度に調整する。
ＳＰ３５ 制御部７は、温度センサＴからポンプ６の吸い込み口の冷媒温度のデータ、圧力センサＰからポンプ６の吸い込み口の冷媒圧力のデータを取得する。With reference to the flowchart of FIG. 8, the operation of the cooling device of the third embodiment having the configuration of FIG. 9 and the control contents of the control unit 7 will be described.
SP11
Control is executed on condition that the compressor 2 is operated and the refrigerant circulates in the refrigeration cycle.
SP12
As the outside air temperature (temperature in the server room) rises, the temperature of the refrigerant rises as the refrigerant receives heat in the heat receiver 1.
SP33
The control unit 7 refers to the database DB 3 and acquires the step-up amount required for the compressor 2. Specifically, the required boosting amount obtained by the equation (2) obtained by multiplying the rising amount Δt of the refrigerant liquid temperature by a predetermined constant K is calculated.
Required boost amount calculated from the amount of increase in the refrigerant liquid temperature = K × Δt …… Equation (2)
In addition, K is a constant which converts the temperature rise amount into a step-up amount.
Opening of the adjusting valve 9b at the compressor inlet = Kv x required boost amount …… Equation (4)
It should be noted that Kv is a constant for converting the opening degree of the adjusting valve 9b required to obtain the boosting amount from the required boosting amount in anticipation of a predetermined safety factor.
SP34
The control unit 7 controls the rotation of the compressor 2 so as to have a predetermined required boosting amount based on the formula (2), and adjusts the opening degree of the adjusting valve 9b to a predetermined opening degree based on the formula (4). do.
The SP35 control unit 7 acquires data on the refrigerant temperature at the suction port of the pump 6 from the temperature sensor T and data on the refrigerant pressure at the suction port of the pump 6 from the pressure sensor P.

ＳＰ３６
制御部７は、データベースＤＢ４を参照し、冷媒液温度から飽和蒸気圧と冷媒液密度を算出する。重力加速度は９．８ｍ／sec２であり、また、必要吸い込みヘッドは、ポンプ６の仕様によって定まる値である。前記式（１）によって必要吸い込みヘッドを算出し、この必要吸い込みヘッドから、下記の式（５）によって調整弁９ｂの開度変更可能量を算出する。
開度変更可能量＝ｆ１×（有効吸い込みヘッド－必要吸い込みヘッド）……式（５）
なお式（５）におけるｆ１は、ヘッド差から昇圧可能量を換算する安全率を見込んだ係数であって、この場合は、調整弁９ｂの仕様（開度に応じた流量）によって定まる定数である。
ＳＰ３７
制御部７は、前記ＳＰ３６で計算された開度変更可能量に制限して調整弁９ｂを開く。より具体的には、調整弁９ｂを操作するアクチュエータ（図示略）を駆動する回路へ開度に応じた指令を出力する。この指令よる調整弁９ｂの開度に応じた量の冷媒が圧縮機２に吸い込まれて昇圧され、冷凍サイクル中を循環する。
ＳＰ３８
制御部７は、調整弁９ｂが所定の開度となったかを判断し、所定の開度となるまで前記ＳＰ３５～ＳＰ３７を繰り返し、所定の開度となった場合には、ＳＰ１８へ進んで昇圧を完了する（その後、所定の昇圧量による定常運転を継続する）。
ここで、圧縮機２への吸い込み量が調整弁９ｂによって制限されているため、タンク５内の圧力が必要吸い込みヘッドを下回る程度に下がる現象が抑制され、したがって、ポンプ６におけるキャビテーションの発生を防止することができる。SP36
The control unit 7 refers to the database DB 4 and calculates the saturated vapor pressure and the refrigerant liquid density from the refrigerant liquid temperature. The gravitational acceleration is 9.8 m / sec 2 , and the required suction head is a value determined by the specifications of the pump 6. The required suction head is calculated by the above formula (1), and the opening changeable amount of the adjusting valve 9b is calculated from the required suction head by the following formula (5).
Opening changeable amount = f1 × (effective suction head-necessary suction head) …… Equation (5)
Note that f1 in the equation (5) is a coefficient that allows for a safety factor that converts the boostable amount from the head difference, and in this case, it is a constant determined by the specifications of the regulating valve 9b (flow rate according to the opening degree). ..
SP37
The control unit 7 opens the adjusting valve 9b by limiting the opening changeable amount calculated by the SP 36. More specifically, a command according to the opening degree is output to the circuit for driving the actuator (not shown) that operates the regulating valve 9b. An amount of refrigerant corresponding to the opening degree of the adjusting valve 9b according to this command is sucked into the compressor 2 and boosted, and circulates in the refrigeration cycle.
SP38
The control unit 7 determines whether the adjusting valve 9b has a predetermined opening, repeats SP35 to SP37 until the opening reaches a predetermined opening, and when the opening reaches a predetermined opening, advances to SP18 to boost the voltage. (After that, continue steady operation with a predetermined boost amount).
Here, since the suction amount to the compressor 2 is limited by the adjusting valve 9b, the phenomenon that the pressure in the tank 5 drops below the required suction head is suppressed, and therefore the occurrence of cavitation in the pump 6 is prevented. can do.

上記調整弁９ｂの開度を調整する制御により、圧縮機２の昇圧量にかかわらず有効吸い込みヘッドの低下を抑制する効果の例について、図１０、１１を参照して詳細に説明する。
図１０に示すように、圧縮機２の入口に設けられた調整弁９ｂの上流側の圧力をＡ、下流側であって、圧縮機２の吸い込み側の圧力をＢ、圧縮機２の出口側の圧力をＣとして、調整弁９ｂとの開度と昇圧量（圧縮機２の圧縮比）の変化との関係を整理すると、図１１の図表に示す関係となる。An example of the effect of suppressing the decrease of the effective suction head regardless of the boosting amount of the compressor 2 by the control for adjusting the opening degree of the adjusting valve 9b will be described in detail with reference to FIGS. 10 and 11.
As shown in FIG. 10, the pressure on the upstream side of the regulating valve 9b provided at the inlet of the compressor 2 is A, the pressure on the downstream side and the pressure on the suction side of the compressor 2 is B, and the pressure on the suction side of the compressor 2 is the outlet side of the compressor 2. When the relationship between the opening degree with the adjusting valve 9b and the change in the boosting amount (compression ratio of the compressor 2) is arranged with the pressure of C as C, the relationship shown in the chart of FIG. 11 is obtained.

調整弁９ｂの開度が１００％の場合、すなわち、調整弁９ｂを設けない場合を比較例とすれば、例えば、圧力Ａ、Ｂは、１００ｋＰａ（キロパスカル）であって、圧縮機２の出口の圧力Ｃは、１５０ｋＰａであり、昇圧量（圧縮比）は１．５倍となる。
また、調整弁９ｂの開度を１００％とし、開度の制御をしない場合、圧縮機２の出口の圧力は、その下流側の放熱器３と外気温との差に基づく放熱量によって定まるため、２倍の圧縮比を得ようとすると、調整弁９ｂの上流、下流の圧力は、圧縮機２の出口の圧力が例えば１５０ｋＰａであると、その二分の一の７５ｋＰａとなる。この結果、タンク５内の圧力が低下するため、ポンプ６の有効吸い込みヘッドが必要吸い込みヘッド以下となる場合があり得る。Taking the case where the opening degree of the adjusting valve 9b is 100%, that is, the case where the adjusting valve 9b is not provided as a comparative example, for example, the pressures A and B are 100 kPa (kilopascal) and the outlet of the compressor 2. The pressure C is 150 kPa, and the amount of pressure increase (compression ratio) is 1.5 times.
Further, when the opening degree of the adjusting valve 9b is set to 100% and the opening degree is not controlled, the pressure at the outlet of the compressor 2 is determined by the amount of heat radiation based on the difference between the radiator 3 on the downstream side and the outside temperature. When trying to obtain a double compression ratio, the pressure upstream and downstream of the regulating valve 9b becomes 75 kPa, which is half of the pressure at the outlet of the compressor 2, for example, when the pressure is 150 kPa. As a result, the pressure in the tank 5 decreases, so that the effective suction head of the pump 6 may be less than or equal to the required suction head.

これに対して、調整弁９ｂの開度を制御部７により制御して、６０％とした場合には、調整弁９ｂ下流の圧力Ｂが７５ｋＰａ、圧縮機２の出口の圧力Ｃが１５０ｋＰａとなって２倍の圧縮比を得た場合であっても、調整弁９ｂの上流の圧力Ａを９５ｋＰａ程度とすることができ、タンク５内の圧力低下を抑制して、ポンプ６の有効吸い込みヘッドを必要吸い込みヘッド以上に維持することができる。 On the other hand, when the opening degree of the adjusting valve 9b is controlled by the control unit 7 to be 60%, the pressure B downstream of the adjusting valve 9b is 75 kPa and the pressure C at the outlet of the compressor 2 is 150 kPa. Even when the compression ratio is doubled, the pressure A upstream of the regulating valve 9b can be set to about 95 kPa, the pressure drop in the tank 5 can be suppressed, and the effective suction head of the pump 6 can be used. Can be maintained above the required suction head.

（第４実施形態）
図１２、１３を参照して本発明の第４実施形態を説明する。なお図１３において、図１、６、７、９と共通の構成要素には同一符号を付し、説明を簡略化する。
この第４実施形態は、圧縮機２で圧縮された冷媒を大気中に放熱する放熱器３に、該放熱器３へ冷却空気を供給するファン３ａを設けたものである。また制御部７には、前記第３実施形態と同様に有効吸い込みヘッドを算出するとともに、ファン３ａの回転数の上昇可能量を算出する式を格納したデータベースＤＢ１ａ、ＤＢ４ａが搭載されている。(Fourth Embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 and 13. In FIG. 13, the same components as those in FIGS. 1, 6, 7, and 9 are designated by the same reference numerals to simplify the description.
In the fourth embodiment, the radiator 3 that dissipates the refrigerant compressed by the compressor 2 into the atmosphere is provided with a fan 3a that supplies cooling air to the radiator 3. Further, the control unit 7 is equipped with databases DB1a and DB4a that calculate an effective suction head and calculate an increaseable amount of the rotation speed of the fan 3a as in the third embodiment.

この第４実施形態にあっては、放熱器３に設けられたファン３ａの風量を放熱器３によって制御することにより、タンク５へ供給される冷媒の温度を調整することができ、この冷媒温度の調整により、式（１）により算出される有効吸い込みヘッドを調整することができる。 In the fourth embodiment, the temperature of the refrigerant supplied to the tank 5 can be adjusted by controlling the air volume of the fan 3a provided in the radiator 3 by the radiator 3, and the refrigerant temperature can be adjusted. The effective suction head calculated by the equation (1) can be adjusted by the adjustment of.

図１２のフローチャートを参照して、第４実施形態の冷却装置の動作とともに、制御部７の制御内容を説明する。
ＳＰ１１
圧縮機２が運転されて冷媒が冷凍サイクルを循環していることを条件に制御が実行される。
ＳＰ１２
外気温（サーバルーム内の温度）の上昇に伴い、受熱器１内で冷媒が受熱することにより冷媒の温度が上昇する。
ＳＰ４３
制御部７は、圧縮機２の昇圧上限（吐出容量の上限）に達したか否かを判断し、達したことを条件として次のステップ４４へ進む。上限に達していない場合には、圧縮機２をさらに昇圧すべく、例えば、駆動モータの回転数を上げる。With reference to the flowchart of FIG. 12, the control contents of the control unit 7 will be described together with the operation of the cooling device of the fourth embodiment.
SP11
Control is executed on condition that the compressor 2 is operated and the refrigerant circulates in the refrigeration cycle.
SP12
As the outside air temperature (temperature in the server room) rises, the temperature of the refrigerant rises as the refrigerant receives heat in the heat receiver 1.
SP43
The control unit 7 determines whether or not the boost upper limit (upper limit of the discharge capacity) of the compressor 2 has been reached, and proceeds to the next step 44 on the condition that the boost capacity has been reached. If the upper limit is not reached, for example, the rotation speed of the drive motor is increased in order to further boost the compressor 2.

ＳＰ４４
制御部７は、データベースＤＢ１ａを参照し、液相冷媒の温度上昇量からファン３ａが放熱に必要な風量を送風するために必要な回転数上昇量を算出する。
ここで、ファン３ａの回転数の必要上昇量は、
必要上昇量＝Ｋ１×冷媒温度上昇値 ……式（６）
なお、Ｋ１はファン３ａの性能、放熱器３の放熱能力によって定まる定数である。
ＳＰ４５
制御部７は、温度センサＴからポンプ６の吸い込み口の冷媒温度のデータ、圧力センサＰからポンプ６の吸い込み口の冷媒圧力のデータを取得する。SP44
The control unit 7 refers to the database DB1a and calculates the amount of rotation speed increase required for the fan 3a to blow the amount of air required for heat dissipation from the amount of temperature increase of the liquid phase refrigerant.
Here, the required increase in the rotation speed of the fan 3a is
Required increase amount = K1 x refrigerant temperature increase value …… Equation (6)
K1 is a constant determined by the performance of the fan 3a and the heat dissipation capacity of the radiator 3.
SP45
The control unit 7 acquires data on the refrigerant temperature at the suction port of the pump 6 from the temperature sensor T and data on the refrigerant pressure at the suction port of the pump 6 from the pressure sensor P.

ＳＰ４６
制御部７は、データベースＤＢ４ａを参照し、冷媒液温度から飽和蒸気圧と冷媒液密度を算出する。重力加速度は９．８ｍ／sec２であり、また、必要吸い込みヘッドは、ポンプ６の仕様によって定まる値である。前記式（１）によって必要吸い込みヘッドを算出し、下記の式（７）によってファンの回転数上昇可能量を算出する。
ファンの回転数上昇可能量＝ｆ２×（有効吸い込みヘッド－必要吸い込みヘッド）
……式（７）
なおｆ２は、ヘッド差から昇圧可能量を換算する安全率を見込んだ係数であって、この場合は、ファン３ａの仕様（回転数に応じた送風量）によって定まる定数である。
ＳＰ４７
制御部７は、前記ＳＰ４６で算出された回転数上昇可能量に制限してファン３aの回転数を上げる。より具体的には、ファン３ａを駆動するモータ（図示略）の駆動回路へ所定の回転数の回転を得るべく制御信号を出力する。これにより、放熱器３の放熱量を制限し、液相冷媒を所定の温度に制限する。
ＳＰ４８
制御部７は、ファン３ａが所定の回転数となったかを判断し、所定の回転数となるまで前記ＳＰ４５～ＳＰ４７を繰り返し、所定の回転数となった場合には、ＳＰ４９へ進んでファン３ａの回転数制御を終了する（その後、所定の昇圧量、放熱量による定常運転を継続する）。SP46
The control unit 7 refers to the database DB4a and calculates the saturated vapor pressure and the refrigerant liquid density from the refrigerant liquid temperature. The gravitational acceleration is 9.8 m / sec 2 , and the required suction head is a value determined by the specifications of the pump 6. The required suction head is calculated by the above formula (1), and the amount of fan rotation speed increase possible is calculated by the following formula (7).
Fan rotation speed increaseable amount = f2 x (effective suction head-necessary suction head)
…… Formula (7)
Note that f2 is a coefficient that allows for a safety factor that converts the boostable amount from the head difference, and in this case, it is a constant determined by the specifications of the fan 3a (the amount of air blown according to the rotation speed).
SP47
The control unit 7 increases the rotation speed of the fan 3a by limiting the amount of rotation speed increase possible calculated by the SP 46. More specifically, a control signal is output to a drive circuit of a motor (not shown) that drives the fan 3a in order to obtain rotation at a predetermined rotation speed. As a result, the amount of heat radiated from the radiator 3 is limited, and the liquid phase refrigerant is limited to a predetermined temperature.
SP48
The control unit 7 determines whether the fan 3a has reached a predetermined rotation speed, repeats the SP45 to SP47 until the rotation speed reaches a predetermined speed, and when the rotation speed reaches a predetermined speed, proceeds to SP49 and the fan 3a. (After that, the steady operation is continued with a predetermined boosting amount and heat dissipation amount).

この放熱ファン３ａの回転数の抑制によれば、例えば、圧縮機２がその定格容量の上限近くまで昇圧運転するに伴い、冷媒温度を下げるべく放熱器３のファン３ａの回転数を上げる場合に、式（１）における圧縮機２の昇圧に伴うポンプ入口温度の低下、冷媒温度の低下による飽和蒸気圧の低下に際し、ファン３ａの回転数増加を抑制することにより、冷媒温度の有効吸い込みヘッドを維持することができる。
このファン３ａの風量の抑制による放熱の抑制は、外気温度が十分に低い場合や、冷凍サイクルの起動の際等、圧縮機を使用することなく（そもそも圧縮機が設けられていない場合の他、圧縮機を停止し、あるいは、圧縮機をバイパスして冷媒を通過させる場合を含む）、受熱器１と放熱器３との間で熱媒体を移動させるフリークーリングに好適に採用される。
なお、放熱器３の放熱量を調整するファン３ａの変形例として、図１３に破線で示すように、放熱器３を通過する外気の風量を調整する冷却風調整板３ｂの角度を調整する機構（いわゆるルーバー）を設け、冷却風調整板３ｂの角度の調整によって放熱器３へ流入する外気の風量を制限すること、あるいは、放熱器３が水冷式の場合には、冷媒が流れる配管と接触する冷却水の流量、温度を調整する方式を採用した場合にも適用することができる。According to the suppression of the rotation speed of the radiator fan 3a, for example, when the compressor 2 is boosted to near the upper limit of its rated capacity and the rotation speed of the fan 3a of the radiator 3 is increased in order to lower the refrigerant temperature. , When the pump inlet temperature drops due to the pressurization of the compressor 2 in the formula (1) and the saturated vapor pressure drops due to the drop in the refrigerant temperature, the effective suction head for the refrigerant temperature is suppressed by suppressing the increase in the rotation speed of the fan 3a. Can be maintained.
The suppression of heat dissipation by suppressing the air volume of the fan 3a is performed without using a compressor (other than when the compressor is not provided in the first place), such as when the outside air temperature is sufficiently low or when the refrigeration cycle is started. It is suitably used for free cooling in which the heat medium is moved between the heat receiver 1 and the radiator 3 (including the case where the compressor is stopped or the compressor is bypassed and the refrigerant is passed through).
As a modification of the fan 3a for adjusting the heat dissipation amount of the radiator 3, as shown by a broken line in FIG. 13, a mechanism for adjusting the angle of the cooling air adjustment plate 3b for adjusting the air volume of the outside air passing through the radiator 3 (So-called louver) is provided to limit the amount of outside air flowing into the radiator 3 by adjusting the angle of the cooling air adjustment plate 3b, or if the radiator 3 is a water-cooled type, it comes into contact with the pipe through which the refrigerant flows. It can also be applied when a method of adjusting the flow rate and temperature of the cooling water is adopted.

（第５実施形態）
図１４、１５を参照して本発明の第５実施形態を説明する。なお図１５において、図１、６、７、９、１３と共通の構成要素には同一符号を付し、説明を簡略化する。
この第５実施形態は、圧縮機２で圧縮された冷媒を大気中に放熱する放熱器３に、該放熱器３へ冷却空気を供給するファン３ａを設けたものである。また制御部７には、データベースＤＢ１の他、圧縮機２の昇圧可能量、ファン３ａの風量変更可能量を考慮して有効吸い込みヘッドを算出するデータベースＤＢ５が搭載されている。
該データベースＤＢ５は、冷媒液温度Ｔから、その冷媒の飽和蒸気圧と冷媒液密度を算出（あるいはデータベースＤＢ１に記憶された既存のデータのテーブルから取得）し、さらに、重力加速度９．８ｋｇ／ｓ２ から、式（１）により有効吸い込みヘッドを算出する。(Fifth Embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 and 15. In FIG. 15, the same components as those in FIGS. 1, 6, 7, 9, and 13 are designated by the same reference numerals to simplify the description.
In the fifth embodiment, the radiator 3 that dissipates the refrigerant compressed by the compressor 2 into the atmosphere is provided with a fan 3a that supplies cooling air to the radiator 3. Further, in addition to the database DB 1, the control unit 7 is equipped with a database DB 5 that calculates an effective suction head in consideration of the boostable amount of the compressor 2 and the air volume changeable amount of the fan 3a.
The database DB 5 calculates the saturated vapor pressure of the refrigerant and the refrigerant liquid density from the refrigerant liquid temperature T (or obtains from the existing data table stored in the database DB 1), and further, the gravitational acceleration is 9.8 kg / s. From 2 , the effective suction head is calculated by the equation (1).

図１４のフローチャートを参照して、第５実施形態の冷却装置の動作とともに、制御部７の制御内容を説明する。
ＳＰ１１
圧縮機２が運転されて冷媒が冷凍サイクルを循環していることを条件に制御が実行される。
ＳＰ１２
外気温（サーバルーム内の温度）の上昇に伴い、受熱器１内で冷媒が受熱することにより冷媒の温度が上昇する。
ＳＰ１３
制御部７は、データベースＤＢ１を参照し、圧縮機２に必要とされる昇圧量を取得する。具体的には、冷媒液温度の上昇量Δｔに所定の定数Ｋを乗じる式（２）により得られる必要昇圧量を取得する。
ＳＰ５４
制御部７は、圧力センサＰからポンプ入口圧力、温度センサＴから冷媒温度のデータを取得する。
ＳＰ５５
制御部７は、データベースＤＢ５から、式（１）により有効吸い込みヘッドを得、これと必要吸い込みヘッドとの差に定数ｆを乗じる式（３）によって圧縮機２の昇圧可能量を算出し、さらに、昇圧可能量に定数Ｋ２を乗じることによって、ファン３ａの回転数変更可能量を算出する。
回転数変更可能量＝Ｋ２×圧縮機の昇圧可能量……式（８）
ＳＰ５６
制御部７は、圧縮機２の昇圧可能量を制限した上で回転数を上げ昇圧する。
ＳＰ５７
制御部７は、算出された変更可能量の範囲でファン３ａの回転数を下げ、放熱器３の放熱量を抑制する。
ＳＰ１７
制御部７は、圧縮機２が所定の昇圧量となるまで前記ＳＰ５４～５７を繰り返し、所定の昇圧量になったことを条件として次のステップへ進む。
ＳＰ１８
所定の昇圧量となったことを条件に昇圧の制御が終了する（その後、所定の昇圧量による定常運転を継続する）。
なお、前記ステップＳＰ５６、５７で行われる圧縮機２の昇圧制御に代えて、前記第３実施形態で採用された圧縮機２の入口に設けた調整弁の開度を調整する制御を採用しても良い。With reference to the flowchart of FIG. 14, the control contents of the control unit 7 will be described together with the operation of the cooling device of the fifth embodiment.
SP11
Control is executed on condition that the compressor 2 is operated and the refrigerant circulates in the refrigeration cycle.
SP12
As the outside air temperature (temperature in the server room) rises, the temperature of the refrigerant rises as the refrigerant receives heat in the heat receiver 1.
SP13
The control unit 7 refers to the database DB 1 and acquires the step-up amount required for the compressor 2. Specifically, the required boosting amount obtained by the equation (2) obtained by multiplying the rising amount Δt of the refrigerant liquid temperature by a predetermined constant K is acquired.
SP54
The control unit 7 acquires data of the pump inlet pressure from the pressure sensor P and the data of the refrigerant temperature from the temperature sensor T.
SP55
The control unit 7 obtains an effective suction head from the database DB 5 by the equation (1), calculates the boostable amount of the compressor 2 by the equation (3) obtained by multiplying the difference between this and the required suction head by the constant f, and further. By multiplying the boostable amount by the constant K2, the rotation speed changeable amount of the fan 3a is calculated.
Rotational speed changeable amount = K2 x compressor boostable amount …… Equation (8)
SP56
The control unit 7 increases the rotation speed and boosts the voltage after limiting the boostable amount of the compressor 2.
SP57
The control unit 7 lowers the rotation speed of the fan 3a within the range of the calculated changeable amount, and suppresses the heat dissipation amount of the radiator 3.
SP17
The control unit 7 repeats SP54 to 57 until the compressor 2 reaches a predetermined boosting amount, and proceeds to the next step on condition that the boosting amount reaches a predetermined level.
SP18
The boost control is terminated on condition that the predetermined boost amount is reached (then, the steady operation with the predetermined boost amount is continued).
Instead of the boost control of the compressor 2 performed in steps SP56 and 57, a control for adjusting the opening degree of the adjusting valve provided at the inlet of the compressor 2 adopted in the third embodiment is adopted. Is also good.

この第５実施形態にあっては、ファン３ａの回転数を落とすことによって冷媒の温度を上げることにより、圧縮機２の昇圧に伴うタンク５の圧力低下を冷媒温度の低下によって補って有効吸い込みヘッドの低下を抑制し、ポンプ６におけるキャビテーションの発生を防止することができる。
このファン３ａの回転抑制によれば、例えば、サーバルームの温度が低く、受熱器１の受熱量が少ないために圧縮機２を運転しないフリークーリングの状態から、サーバルームの温度が上昇して圧縮機２が昇圧を開始した直後の放熱器３の過剰な放熱を抑制して、ポンプ６の運転を安定させることができる。In the fifth embodiment, the temperature of the refrigerant is raised by lowering the rotation speed of the fan 3a, so that the pressure drop of the tank 5 due to the pressurization of the compressor 2 is compensated for by the lowering of the refrigerant temperature, and the effective suction head is used. It is possible to suppress the decrease in the pressure and prevent the occurrence of cavitation in the pump 6.
According to the rotation suppression of the fan 3a, for example, the temperature of the server room rises and is compressed from the free cooling state in which the compressor 2 is not operated because the temperature of the server room is low and the amount of heat received by the heat receiver 1 is small. It is possible to suppress excessive heat dissipation of the radiator 3 immediately after the machine 2 starts boosting, and to stabilize the operation of the pump 6.

（第６実施形態）
図１６、１７を参照して本発明の第６実施形態を説明する。なお図１７において、図１、６、７、９、１３、１５と共通の構成要素には同一符号を付し、説明を簡略化する。
この第６実施形態にあっては、制御部７により、圧縮機２の昇圧量の制御に加えて、ポンプ６のロータを回転させるモータ（図示略）を駆動するインバータ６ａを制御する。また制御部７は、気液分離器内圧力センサＰ、気液分離器内冷媒温度センサＴ、気液分離器液面高さセンサＬからデータの供給を受ける。
また前記制御部７は、データベースＤＢ５ａを備え、該データベースＤＢ５ａは、下記の式（１’）により有効吸い込みヘッドを算出する。
有効吸い込みヘッド＝気液分離器内の液面高さ
＋（気液分離器内圧力－配管圧損－飽和蒸気圧）／（冷媒液密度×重力加速度）
……式（１’）
なお、配管圧損は、冷媒の流量（流速、配管径によって定まる）に所定の圧力損失係数αを乗じることにより算出することができる。(Sixth Embodiment)
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 16 and 17. In FIG. 17, the same components as those in FIGS. 1, 6, 7, 9, 13, and 15 are designated by the same reference numerals to simplify the description.
In the sixth embodiment, the control unit 7 controls the inverter 6a that drives the motor (not shown) that rotates the rotor of the pump 6, in addition to controlling the boosting amount of the compressor 2. Further, the control unit 7 receives data from the pressure sensor P in the gas-liquid separator, the refrigerant temperature sensor T in the gas-liquid separator, and the liquid level height sensor L in the gas-liquid separator.
Further, the control unit 7 includes a database DB 5a, and the database DB 5a calculates an effective suction head by the following formula (1').
Effective suction head = Liquid level in gas-liquid separator + (pressure in gas-liquid separator-pipe pressure loss-saturated vapor pressure) / (fluid density x gravitational acceleration)
...... Expression (1')
The pipe pressure loss can be calculated by multiplying the flow rate of the refrigerant (determined by the flow velocity and the pipe diameter) by a predetermined pressure loss coefficient α.

図１６のフローチャートを参照して、第６実施形態の冷却装置の動作とともに、制御部７の制御内容を説明する。
ＳＰ１１
圧縮機２が運転されて冷媒が冷凍サイクルを循環していることを条件に制御が実行される。
ＳＰ１２
外気温（サーバルーム内の温度）の上昇に伴い、受熱器１内で冷媒が受熱することにより冷媒の温度が上昇する。
ＳＰ１３
制御部７は、データベースＤＢ１を参照し、圧縮機２に必要とされる昇圧量を取得する。具体的には、冷媒液温度の上昇量Δｔに所定の定数Ｋを乗じる式（２）により得られる必要昇圧量を取得する。
ＳＰ６４
制御部７は、圧力センサＰからタンク５内の圧力、温度センサＴからタンク５内の冷媒温度、液面センサＬから気液分離タンク５の液面Ｌの高さのデータを取得する。
ＳＰ６５
制御部７は、データベースＤＢ５ａから、式（１’）により有効吸い込みヘッドを得、これと必要吸い込みヘッドとの差に定数ｆを乗じる式（３）によって圧縮機２の昇圧可能量を算出する。ここで、圧縮機２の昇圧によってタンク内の圧力Ｌが低下し、ポンプ６の吸い込み口までの配管の流路抵抗に起因する圧損（圧力損失）が生じ、さらに、圧縮機２の昇圧に伴う冷媒温度の低下によって飽和蒸気圧が下がる影響を反映した、ポンプ６の吸い込み口の圧力に相当する有効吸い込みヘッドが算出される。なお前記定数ｆは、ヘッド差に基づいて定まる圧縮機２の昇圧可能量に運転上の変動を見込んだ安全率を考慮して設定される定数である。
ＳＰ６６
制御部７は、圧縮機２の昇圧可能量を制限した上で昇圧する。
ＳＰ１７
制御部７は、圧縮機２が所定の昇圧量となるまで前記ＳＰ６４～６６を繰り返し、所定の昇圧量になったことを条件として次のステップへ進む。
ＳＰ１８
所定の昇圧量となったことを条件に昇圧の制御が終了する（その後、所定の昇圧量による定常運転を継続する）。With reference to the flowchart of FIG. 16, the control contents of the control unit 7 will be described together with the operation of the cooling device of the sixth embodiment.
SP11
Control is executed on condition that the compressor 2 is operated and the refrigerant circulates in the refrigeration cycle.
SP12
As the outside air temperature (temperature in the server room) rises, the temperature of the refrigerant rises as the refrigerant receives heat in the heat receiver 1.
SP13
The control unit 7 refers to the database DB 1 and acquires the step-up amount required for the compressor 2. Specifically, the required boosting amount obtained by the equation (2) obtained by multiplying the rising amount Δt of the refrigerant liquid temperature by a predetermined constant K is acquired.
SP64
The control unit 7 acquires data on the pressure in the tank 5 from the pressure sensor P, the temperature of the refrigerant in the tank 5 from the temperature sensor T, and the height of the liquid level L in the gas-liquid separation tank 5 from the liquid level sensor L.
SP65
The control unit 7 obtains an effective suction head from the database DB 5a by the equation (1'), and calculates the boostable amount of the compressor 2 by the equation (3) in which the difference between this and the required suction head is multiplied by the constant f. Here, the pressure L in the tank decreases due to the boosting of the compressor 2, pressure loss (pressure loss) occurs due to the flow path resistance of the pipe to the suction port of the pump 6, and further, the pressure of the compressor 2 accompanies the boosting. An effective suction head corresponding to the pressure of the suction port of the pump 6 is calculated, reflecting the effect of lowering the saturated vapor pressure due to the decrease in the refrigerant temperature. The constant f is a constant set in consideration of a safety factor that anticipates operational fluctuations in the boostable amount of the compressor 2 that is determined based on the head difference.
SP66
The control unit 7 boosts the voltage after limiting the boostable amount of the compressor 2.
SP17
The control unit 7 repeats SP64 to 66 until the compressor 2 reaches a predetermined boosting amount, and proceeds to the next step on condition that the boosting amount reaches a predetermined level.
SP18
The boost control is terminated on condition that the predetermined boost amount is reached (then, the steady operation with the predetermined boost amount is continued).

上記構成によれば、ポンプ６のキャビテーションの発生を防止し得る必要吸い込みヘッドを、ポンプ６の吸い込み部の配管８ｆに別途センサを設けることなく、タンク５内の圧力、温度、液面を測定するために設けたセンサを利用して、これらが取得したデータに基づいて算出することができる。 According to the above configuration, the necessary suction head that can prevent the occurrence of cavitation of the pump 6 measures the pressure, temperature, and liquid level in the tank 5 without separately providing a sensor in the pipe 8f of the suction portion of the pump 6. It is possible to calculate based on the data acquired by these sensors by using the sensors provided for the purpose.

（第７実施形態）
図１８、１９を参照して本発明の第７実施形態を説明する。なお図１９において、図１、６、７、９、１３、１５、１７と共通の構成要素には同一符号を付し、説明を簡略化する。
この第７実施形態にあっては、制御部７がデータベースＤＢ６に格納された昇圧ステップ量および圧縮機２による昇圧開始までの待機時間に応じて制御を行う。
なお昇圧ステップ量は、例えば外気温毎の冷凍サイクルの運転実績データに基づいて、ポンプ６にキャビテーションを発生させることのない有効吸い込みヘッドを維持し得る圧縮機２の昇圧ステップのデータを収集し予め記憶したものである。また待機時間は、下記の式（９）によって算出される。
待機時間＝ＫＴ×圧縮機昇圧量／受熱器の冷媒流量の合計 ……式（９）
なおＫＴは、昇圧に伴って冷媒温度が下がり始めるまでに十分な時間であって、冷凍サイクルの昇圧度とキャビテーション発生の有無（ポンプの運転状況）とについての運転実績データに基づいて定められ、流量を待機時間に換算するための定数である。
なお圧縮機昇圧量、冷媒流量の測定は、圧力センサ、流量センサ等のセンサを用いた実測値に限られるものではなく、圧縮機２の駆動モータの負荷電流、ポンプ６の駆動モータの負荷電流、すなわち各モータの電流計から得られた電流値から換算されたものであっても良い。(7th Embodiment)
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 18 and 19. In FIG. 19, the same components as those in FIGS. 1, 6, 7, 9, 13, 15, and 17 are designated by the same reference numerals to simplify the description.
In the seventh embodiment, the control unit 7 controls according to the amount of boosting steps stored in the database DB 6 and the waiting time until the start of boosting by the compressor 2.
For the step-up step amount, for example, based on the operation record data of the refrigeration cycle for each outside air temperature, the data of the step-up step of the compressor 2 capable of maintaining the effective suction head without causing cavitation in the pump 6 is collected in advance. I remembered it. The waiting time is calculated by the following formula (9).
Standby time = KT x compressor boost amount / total refrigerant flow rate of the heat receiver …… Equation (9)
The KT is a sufficient time until the refrigerant temperature starts to decrease with the pressure increase, and is determined based on the operation record data regarding the degree of pressure increase in the refrigeration cycle and the presence / absence of cavitation (pump operation status). It is a constant for converting the flow rate into standby time.
The measurement of the compressor boosting amount and the refrigerant flow rate is not limited to the measured values using sensors such as a pressure sensor and a flow rate sensor, and the load current of the drive motor of the compressor 2 and the load current of the drive motor of the pump 6 are not limited. That is, it may be converted from the current value obtained from the ammeter of each motor.

図１８のフローチャートを参照して、第７実施形態の冷却装置の動作とともに、制御部７の制御内容を説明する。
ＳＰ１１
圧縮機２が運転されて冷媒が冷凍サイクルを循環していることを条件に制御が実行される。
ＳＰ１２
外気温（サーバルーム内の温度）の上昇に伴い、受熱器１内で冷媒が受熱することにより冷媒の温度が上昇する。
ＳＰ７３
制御部７は、データベースＤＢ６から、予め定められたステップ毎の昇圧量と、予め定められた、昇圧完了迄に待機すべき時間のデータを取得する。
ＳＰ７４
制御部７は、データベースＤＢ７から取得したステップ毎の昇圧量となるよう、圧縮機２の回転数を小刻みに増加させる。また昇圧に伴い、冷媒の温度が下がり始める
ＳＰ７５
制御部７は、予め定められた待機時間と昇圧の経過時間とを比較し、待機時間を超えた事を条件に次のステップへ進む。
ＳＰ７６
制御部７は、冷媒の温度が目標値に達するまで前記ＳＰ７４からＳＰ７６を繰り返し、冷媒温度が所定の目標値となったことを条件に次のステップへ進む。
ＳＰ１８
冷媒温度が所定の目標値となることにより、圧縮機２の昇圧を終了する（その後、所定の昇圧量による定常運転を継続する）。With reference to the flowchart of FIG. 18, the control contents of the control unit 7 will be described together with the operation of the cooling device of the seventh embodiment.
SP11
Control is executed on condition that the compressor 2 is operated and the refrigerant circulates in the refrigeration cycle.
SP12
As the outside air temperature (temperature in the server room) rises, the temperature of the refrigerant rises as the refrigerant receives heat in the heat receiver 1.
SP73
The control unit 7 acquires from the database DB 6 data of a predetermined step-by-step boosting amount and a predetermined boosting time to wait until the boosting is completed.
SP74
The control unit 7 gradually increases the rotation speed of the compressor 2 so as to obtain a step-by-step boosting amount acquired from the database DB 7. Also, as the pressure rises, the temperature of the refrigerant begins to drop SP75.
The control unit 7 compares the predetermined standby time with the elapsed time of boosting, and proceeds to the next step on condition that the standby time is exceeded.
SP76
The control unit 7 repeats SP74 to SP76 until the temperature of the refrigerant reaches the target value, and proceeds to the next step on condition that the temperature of the refrigerant reaches a predetermined target value.
SP18
When the refrigerant temperature reaches a predetermined target value, the boosting of the compressor 2 is terminated (then, steady operation with a predetermined boosting amount is continued).

上記構成によれば、冷媒の圧力がポンプ６の有効吸い込みヘッドに達することが予想される所定時間にわたって、圧縮機２による昇圧を小刻みに行うことによってポンプ６におけるキャビテーションの発生を防止することができる。また上記制御は、予め設定された昇圧ステップにしたがって実行されるから、冷凍サイクルの各所にセンサを設けて圧力、温度等を測定する必要がなくなり、冷凍装置の構成を簡略化することができる。この制御は、サーバルームの温度がさほど高くない場合等、圧縮機２による昇圧を行わず、単に冷媒によって受熱器１から放熱器３へ熱を移動させる、いわゆるフリークーリングの状態から、サーバルームの温度が上昇して圧縮機２による冷媒の昇圧が必要な状態への移行に好適である。 According to the above configuration, it is possible to prevent the occurrence of cavitation in the pump 6 by gradually increasing the pressure by the compressor 2 over a predetermined time when the pressure of the refrigerant is expected to reach the effective suction head of the pump 6. .. Further, since the control is executed according to the step of increasing the pressure set in advance, it is not necessary to provide sensors at various places in the refrigerating cycle to measure the pressure, temperature and the like, and the configuration of the refrigerating apparatus can be simplified. In this control, when the temperature of the server room is not so high, the pressure is not increased by the compressor 2, but the heat is simply transferred from the heat receiver 1 to the radiator 3 by the refrigerant, from the so-called free cooling state of the server room. It is suitable for shifting to a state where the temperature rises and the compressor 2 needs to increase the pressure of the refrigerant.

なお、冷凍サイクルを構成する受熱器、圧縮機、放熱器、気液分離器、膨張機、ポンプ、制御部の具体的構成は実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更しても良いのはもちろんである。例えば、膨張機については、液相冷媒の流路中にあって、流路に絞りを与えることにより冷媒を減圧、膨張させる機能を有し、実施形態における弁の他、オリフィス（単なる絞り）、キャピラリ（コイル状に成形された所定の長さの細い管であって、断面積の小さい流路を流すことによって流体に抵抗を与える）を採用することができる。 The specific configurations of the heat receiver, compressor, radiator, gas-liquid separator, expander, pump, and control unit constituting the refrigeration cycle are not limited to the embodiments and do not deviate from the gist of the present invention. Of course, it may be changed within the range. For example, the expander has a function of depressurizing and expanding the refrigerant by applying a throttle to the flow path in the flow path of the liquid phase refrigerant, and in addition to the valve in the embodiment, an orifice (simply throttle). A capillary (a coiled thin tube of a predetermined length that imparts resistance to a fluid by flowing a flow path with a small cross-sectional area) can be adopted.

また、前記第１実施形態～第７実施形態で行われる圧縮機、放熱器、弁の制御は、単独での実施に限られるものではなく、複数の制御を組み合わせて実施しても良い。また、複数組み合わせた実施に際し、有効吸い込みヘッドの増減に対する応答速さ、他の系の冷凍サイクルの負荷への影響等の条件を考慮して、いずれかの制御を優先して実行するようにしても良い。 Further, the control of the compressor, the radiator, and the valve performed in the first to seventh embodiments is not limited to the single operation, and may be performed by combining a plurality of controls. In addition, when implementing multiple combinations, one of the controls should be given priority in consideration of conditions such as the response speed to the increase / decrease of the effective suction head and the influence on the load of the refrigeration cycle of other systems. Is also good.

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限らない。なお付記１～３２において、冷凍サイクルを構成する圧縮機は、必ずしもコンプレッサー等の積極的に冷媒圧縮の機能を持つ装置に限定されるものではなく、いわゆるフリークーリングによって、受熱器と放熱器との間の配管等、格別な動力を用いることなく、実質的に冷媒を圧縮する作用を有する構成要素を含むものとする。
（付記１）
受熱器、圧縮機、放熱器及び膨張機の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置であって、前記膨張機から供給された冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器と、この気液分離器で分離された液相冷媒を前記受熱器へ送るポンプと、前記冷凍サイクルの圧縮機の昇圧量を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ポンプの有効吸い込みヘッドの値が所定以下にならない範囲に制限して圧縮機を昇圧する冷却装置。
（付記２）
前記制御部は、前記ポンプの入口圧力と、冷媒の飽和蒸気圧と、冷媒の密度によって前記有効吸い込みヘッドを算出する、付記１に記載の冷却装置。
（付記３）
前記制御部は、前記ポンプの入口圧力を測定する圧力センサ、及びポンプの入口の液相部分の温度を測定する温度センサの検出データから前記有効吸い込みヘッドを算出する、付記１に記載の冷却装置。
（付記４）
前記制御部は、前記ポンプの吐出側と吸い込み側とを接続するバイパス配管内の冷媒の圧力を測定する圧力センサ、および、冷媒の温度を測定する温度センサの検出データから前記有効吸い込みヘッドを算出する、付記１に記載の冷却装置。
（付記５）
前記制御部は、前記気液分離器内の冷媒の圧力と、温度と、液面高さとによって前記有効吸い込みヘッドを算出する付記１に記載の冷却装置。
（付記６）
前記制御部は、前記圧縮機を複数段階にわたって昇圧する、付記１に記載の冷却装置。
（付記７）
前記制御部は、前記圧縮機の昇圧とともに、前記放熱器の放熱量を制御する、付記１～６のいずれか１項に記載の冷却装置。
（付記８）
受熱器、圧縮機、放熱器及び膨張機の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置の制御方法であって、制御部が、前記膨張機から供給された冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器から液相冷媒を吸い込んで前記受熱器へ送るポンプの有効吸い込みヘッドの値が所定以下にならない範囲に制限して前記圧縮機の昇圧を制御する冷却装置の制御方法。Some or all of the above embodiments may also be described, but not limited to: In Appendix 1 to 32, the compressor constituting the refrigeration cycle is not necessarily limited to a device having a function of positively compressing the refrigerant such as a compressor, and the heat receiver and the radiator are separated by so-called free cooling. It shall include components that have the effect of substantially compressing the refrigerant without using special power such as piping between them.
(Appendix 1)
A cooling device that uses a refrigeration cycle that circulates refrigerant between a heat receiver, compressor, radiator, and expander, and separates the refrigerant supplied from the expander into a gas phase and a liquid phase. A device, a pump for sending the liquid phase refrigerant separated by the gas-liquid separator to the heat receiver, and a control unit for controlling the boosting amount of the compressor in the refrigeration cycle are provided, and the control unit is the pump. A cooling device that boosts the compressor by limiting the value of the effective suction head to a range that does not fall below the specified value.
(Appendix 2)
The cooling device according to Appendix 1, wherein the control unit calculates the effective suction head from the inlet pressure of the pump, the saturated vapor pressure of the refrigerant, and the density of the refrigerant.
(Appendix 3)
The cooling device according to Appendix 1, wherein the control unit calculates the effective suction head from the detection data of the pressure sensor that measures the inlet pressure of the pump and the temperature sensor that measures the temperature of the liquid phase portion at the inlet of the pump. ..
(Appendix 4)
The control unit calculates the effective suction head from the detection data of the pressure sensor that measures the pressure of the refrigerant in the bypass pipe connecting the discharge side and the suction side of the pump and the temperature sensor that measures the temperature of the refrigerant. The cooling device according to Appendix 1.
(Appendix 5)
The cooling device according to Appendix 1, wherein the control unit calculates the effective suction head based on the pressure of the refrigerant in the gas-liquid separator, the temperature, and the liquid level height.
(Appendix 6)
The cooling device according to Appendix 1, wherein the control unit boosts the pressure of the compressor in a plurality of stages.
(Appendix 7)
The cooling device according to any one of Supplementary note 1 to 6, wherein the control unit controls the heat dissipation amount of the radiator together with the boosting of the compressor.
(Appendix 8)
It is a control method of a cooling device using a refrigerating cycle in which a refrigerant is circulated between a heat receiver, a compressor, a radiator and an expander, and a control unit uses a refrigerant supplied from the expander as a gas phase and a liquid phase. A control method for a cooling device that controls the boosting of the compressor by limiting the value of the effective suction head of the pump that sucks the liquid-phase refrigerant from the gas-liquid separator and sends it to the heat receiver to a range that does not fall below a predetermined value. ..

（付記９）
受熱器、圧縮機、放熱器及び膨張機の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置の制御装置であって、前記膨張機から供給された冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器で分離された液相冷媒を前記受熱器へ送るポンプの有効吸い込みヘッドの値が所定以下にならない範囲に前記圧縮機の昇圧量を制限する、冷却装置の制御装置。
（付記１０）
付記９に記載の制御装置による昇圧量の制限をコンピュータに実行させるプログラム。(Appendix 9)
A control device for a cooling device that uses a refrigeration cycle that circulates refrigerant between a heat receiver, compressor, radiator, and expander, and separates the refrigerant supplied from the expander into a gas phase and a liquid phase. A control device for a cooling device that limits the boosting amount of the compressor within a range in which the value of the effective suction head of the pump that sends the liquid-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator to the heat receiver does not fall below a predetermined value.
(Appendix 10)
A program for causing a computer to limit the amount of boosting by the control device according to the appendix 9.

（付記１１）
受熱器、圧縮機、放熱器及び膨張機の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置であって、前記膨張機から供給された冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器と、この気液分離器で分離された液相冷媒を前記受熱器へ送るポンプと、前記冷凍サイクルの圧縮機の昇圧量を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ポンプの有効吸い込みヘッドの値が所定以下にならない範囲に制限して前記圧縮機が吸い込む冷媒の流量を制御する冷却装置。
（付記１２）
前記制御部は、前記気液分離器から前記圧縮機へ冷媒を供給する配管に設けた調整弁の開度によって前記圧縮機の吸い込み流量を制御する、付記１１に記載の冷却装置。
（付記１３）
受熱器、圧縮機、放熱器及び膨張機の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置の制御方法であって、制御部が、前記膨張機から供給された冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器から液相冷媒を吸い込む前記ポンプの有効吸い込みヘッドの値が所定以下にならない範囲に制限して前記圧縮機の冷媒の吸い込み量を調整する冷却装置の制御方法。
（付記１４）
受熱器、圧縮機、放熱器及び膨張機の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置の制御装置であって、前記膨張機から供給された冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器で分離された液相冷媒を前記受熱器へ送るポンプの有効吸い込みヘッドの値が所定以下にならない範囲に制限して前記圧縮機が吸い込む冷媒の流量を制御する冷却装置の制御装置。
（付記１５）
付記１４に記載の制御装置による冷媒の流量の制限をコンピュータに実行させるプログラム。(Appendix 11)
A cooling device that uses a refrigeration cycle that circulates refrigerant between a heat receiver, compressor, radiator, and expander, and separates the refrigerant supplied from the expander into a gas phase and a liquid phase. A device, a pump for sending the liquid phase refrigerant separated by the gas-liquid separator to the heat receiver, and a control unit for controlling the boosting amount of the compressor in the refrigeration cycle are provided, and the control unit is the pump. A cooling device that controls the flow rate of the refrigerant sucked by the compressor by limiting the value of the effective suction head to a range that does not fall below a predetermined range.
(Appendix 12)
The cooling device according to Appendix 11, wherein the control unit controls the suction flow rate of the compressor by the opening degree of a regulating valve provided in a pipe for supplying a refrigerant from the gas-liquid separator to the compressor.
(Appendix 13)
It is a control method of a cooling device using a refrigerating cycle in which a refrigerant is circulated between a heat receiver, a compressor, a radiator and an expander, and a control unit uses a refrigerant supplied from the expander as a gas phase and a liquid phase. A control method for a cooling device that adjusts the suction amount of the refrigerant of the compressor by limiting the value of the effective suction head of the pump that sucks the liquid phase refrigerant from the gas-liquid separator to and below a predetermined range.
(Appendix 14)
A control device for a cooling device that uses a refrigeration cycle that circulates refrigerant between a heat receiver, compressor, radiator, and expander, and separates the refrigerant supplied from the expander into a gas phase and a liquid phase. A control device for a cooling device that controls the flow rate of the refrigerant sucked by the compressor by limiting the value of the effective suction head of the pump that sends the liquid-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator to a range that does not fall below a predetermined range. ..
(Appendix 15)
A program for causing a computer to limit the flow rate of the refrigerant by the control device according to the appendix 14.

（付記１６）
受熱器、圧縮機、放熱器及び膨張機の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置であって、前記膨張機から供給された冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器と、この気液分離器で分離された液相冷媒を前記受熱器へ送るポンプと、前記冷凍サイクルの圧縮機の昇圧量を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ポンプの有効吸い込みヘッドの値が所定以下にならない範囲に制限して前記放熱器の放熱量を制限する冷却装置。
（付記１７）
前記制御部は、前記放熱器に冷却空気を供給するファンの送風量を制御する付記１６に記載の冷却装置。
（付記１８）
受熱器、圧縮機、放熱器及び膨張機の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置の制御方法であって、制御部が、前記膨張機から供給された冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器から液相冷媒を吸い込む前記ポンプの有効吸い込みヘッドの値が所定以下にならない範囲に制限して前記放熱器の放熱量を制御する冷却装置の制御方法。
（付記１９）
受熱器、圧縮機、放熱器及び膨張機の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置の制御装置であって、前記膨張機から供給された冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器で分離された液相冷媒を前記受熱器へ送るポンプの有効吸い込みヘッドの値が所定以下にならない範囲に制限して前記放熱器の放熱量を制御する冷却装置の制御装置。
（付記２０）
付記１９に記載の制御装置による冷媒の放熱量の制御をコンピュータに実行させるプログラム。(Appendix 16)
A cooling device that uses a refrigeration cycle that circulates refrigerant between a heat receiver, compressor, radiator, and expander, and separates the refrigerant supplied from the expander into a gas phase and a liquid phase. A device, a pump for sending the liquid phase refrigerant separated by the gas-liquid separator to the heat receiver, and a control unit for controlling the boosting amount of the compressor in the refrigeration cycle are provided, and the control unit is the pump. A cooling device that limits the amount of heat radiated from the radiator by limiting the value of the effective suction head to a range that does not fall below a predetermined range.
(Appendix 17)
The cooling device according to Appendix 16, wherein the control unit controls the amount of air blown by a fan that supplies cooling air to the radiator.
(Appendix 18)
It is a control method of a cooling device using a refrigerating cycle in which a refrigerant is circulated between a heat receiver, a compressor, a radiator and an expander, and a control unit uses a refrigerant supplied from the expander as a gas phase and a liquid phase. A method for controlling a cooling device that controls the amount of heat radiated from the radiator by limiting the value of the effective suction head of the pump that sucks the liquid phase refrigerant from the gas-liquid separator to and below a predetermined range.
(Appendix 19)
A control device for a cooling device that uses a refrigeration cycle that circulates refrigerant between a heat receiver, compressor, radiator, and expander, and separates the refrigerant supplied from the expander into a gas phase and a liquid phase. A control device for a cooling device that controls the amount of heat radiated from the radiator by limiting the value of the effective suction head of the pump that sends the liquid-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator to a predetermined range or less.
(Appendix 20)
A program for causing a computer to control the amount of heat released from the refrigerant by the control device according to the appendix 19.

（付記２１）
受熱器、圧縮機、放熱器及び膨張機の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置であって、前記膨張機から供給された冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器と、この気液分離器で分離された液相冷媒を前記受熱器へ送るポンプと、前記冷凍サイクルの圧縮機の昇圧量を制御する制御部とを備え、前記制御部は、所定の時間にわたって前記圧縮機を段階的に昇圧する冷却装置。
（付記２２）
受熱器、圧縮機、放熱器及び膨張機の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置の制御方法であって、制御部が、前記圧縮機を所定時間にわたって段階的に昇圧する制御方法。
（付記２３）
受熱器、圧縮機、放熱器及び膨張機の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置の制御装置であって、前記膨張機から供給された冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器で分離された液相冷媒を圧縮する圧縮機を所定の時間にわたって段階的に昇圧する制御装置。
（付記２４）
付記２３に記載の制御装置による段階的な昇圧をコンピュータに実行させるプログラム。(Appendix 21)
A cooling device that uses a refrigeration cycle that circulates refrigerant between a heat receiver, compressor, radiator, and expander, and separates the refrigerant supplied from the expander into a gas phase and a liquid phase. A device, a pump for sending the liquid phase refrigerant separated by the gas-liquid separator to the heat receiver, and a control unit for controlling the boosting amount of the compressor in the refrigeration cycle are provided, and the control unit is provided for a predetermined time. A cooling device that gradually boosts the compressor over.
(Appendix 22)
A control method for a cooling device using a refrigerating cycle in which a refrigerant is circulated between a heat receiver, a compressor, a radiator, and an expander, wherein the control unit gradually boosts the pressure of the compressor over a predetermined time. ..
(Appendix 23)
A control device for a cooling device that uses a refrigerating cycle that circulates refrigerant between a heat receiver, compressor, radiator, and expander, and separates the refrigerant supplied from the expander into a gas phase and a liquid phase. A control device that gradually boosts the pressure of a compressor that compresses the liquid-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator over a predetermined period of time.
(Appendix 24)
A program for causing a computer to perform stepwise boosting by the control device according to Appendix 23.

（付記２５）
付記１、１１、１６，２１に記載された制御部がそれぞれ実行する制御から複数を組み合わせて前記有効吸い込みヘッドを制御する冷却装置。
（付記２６）
付記１、１１、１６、２１に記載された冷却装置の制御部が実行する制御から複数を組み合わせた制御において、いずれか一の制御を他の制御に優先して実行する付記２５に記載の冷却装置。
（付記２７）
付記８、１３、１８、２２に記載された制御方法がそれぞれ実行する制御から複数を組み合わせて前記有効吸い込みヘッドを制御する制御方法。
（付記２８）
付記８、１３、１８、２２に記載された制御方法がそれぞれ実行する制御から複数を組み合わせた制御において、いずれか一の制御を他の制御に優先して実行する付記２７に記載の制御方法。
（付記２９）
付記９、１４、１９、２３に記載された制御装置がそれぞれ実行する制御から複数を組み合わせて前記有効吸い込みヘッドを制御する制御装置。
（付記３０）
付記９、１４、１９、２３に記載された制御装置がそれぞれ実行する制御から複数を組み合わせた制御において、いずれか一の制御を他の制御に優先して実行する付記２９に記載の制御装置。
（付記３１）
付記１０、１５、２０、２４記載されたプログラムがそれぞれコンピュータに実行させる処理から複数を組み合わせて前記有効吸い込みヘッドを制御するプログラム。
（付記３２）
付記１０、１５、２０、２４記載されたプログラムがそれぞれコンピュータに実行させる処理において、いずれか一の処理を他の処理に優先して実行する付記３１に記載のプログラム。(Appendix 25)
A cooling device that controls the effective suction head by combining a plurality of controls executed by the control units described in the appendices 1, 11, 16, and 21.
(Appendix 26)
The cooling according to Appendix 25, wherein in the control in which a plurality of controls are combined from the control executed by the control unit of the cooling device according to the appendices 1, 11, 16 and 21, one of the controls is executed in preference to the other control. Device.
(Appendix 27)
A control method for controlling the effective suction head by combining a plurality of the controls executed by the control methods described in the appendices 8, 13, 18, and 22 respectively.
(Appendix 28)
The control method according to Appendix 27, wherein in a control in which a plurality of controls are combined from the controls executed by the control methods described in the appendices 8, 13, 18, and 22, one of the controls is executed in preference to the other controls.
(Appendix 29)
A control device for controlling the effective suction head by combining a plurality of controls executed by the control devices described in the appendices 9, 14, 19, and 23.
(Appendix 30)
The control device according to Supplementary Note 29, wherein in a control in which a plurality of controls executed by the control devices described in the appendices 9, 14, 19, and 23 are combined, one of the controls is executed in preference to the other control.
(Appendix 31)
A program for controlling the effective suction head by combining a plurality of the processes described in the appendices 10, 15, 20, and 24 from the processes to be executed by the computer.
(Appendix 32)
Addendum 10, 15, 20, 24 The program according to Addendum 31, which executes one of the processes in preference to the other processes in the processes to be executed by the computer, respectively.

本発明の冷却装置および冷却方法は、データセンター等の空気調和の用途に利用することができる。 The cooling device and cooling method of the present invention can be used for air conditioning applications such as data centers.

１ 受熱器
２ 圧縮機
３ 放熱器
３ａ ファン
３ｂ 冷却風調整板
４ 膨張機
５ 気液分離器（タンク）
６ ポンプ
７ 制御部
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈ 配管
９ａ バイパス弁
９ｂ 調整弁
ＤＢ１、ＤＢ１’、ＤＢ２、ＤＢ３、ＤＢ３ａ データベース
ＤＢ４、ＤＢ４ａ、ＤＢ５、ＤＢ５ａ データベース
Ｔ 温度センサ
Ｐ 圧力センサ
Ｌ 液面センサ1 Heat receiver 2 Compressor 3 Heat sink 3a Fan 3b Cooling air adjustment plate 4 Expander 5 Air-liquid separator (tank)
6 Pump 7 Control unit 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f, 8g, 8h Piping 9a Bypass valve 9b Control valve DB1, DB1', DB2, DB3, DB3a Database DB4, DB4a, DB5, DB5a Database T temperature sensor P Pressure sensor L Liquid level sensor

Claims (8)

受熱器、圧縮機、放熱器及び膨張機の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置であって、
前記膨張機から供給された冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器と、この気液分離器で分離された液相冷媒を前記受熱器へ送るポンプと、
前記冷凍サイクルの圧縮機の昇圧量を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ポンプの有効吸い込みヘッドの値が所定以下にならない範囲に制限して圧縮機を昇圧する冷却装置。A cooling device using a refrigerating cycle that circulates a refrigerant between a heat receiver, a compressor, a radiator, and an expander.
A gas-liquid separator that separates the refrigerant supplied from the expander into a gas phase and a liquid phase, and a pump that sends the liquid-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator to the heat receiver.
A control unit for controlling the boost amount of the compressor of the refrigeration cycle is provided.
The control unit is a cooling device that boosts the compressor by limiting the value of the effective suction head of the pump to a range that does not fall below a predetermined range. 前記制御部は、前記ポンプの入口圧力と、冷媒の飽和蒸気圧と、冷媒の密度によって前記有効吸い込みヘッドを算出する、請求項１に記載の冷却装置。 The cooling device according to claim 1, wherein the control unit calculates the effective suction head from the inlet pressure of the pump, the saturated vapor pressure of the refrigerant, and the density of the refrigerant. 前記制御部は、前記ポンプの入口圧力を測定する圧力センサ、及びポンプの入口の液相部分の温度を測定する温度センサの検出データから前記有効吸い込みヘッドを算出する、請求項１に記載の冷却装置。 The cooling according to claim 1, wherein the control unit calculates the effective suction head from the detection data of the pressure sensor that measures the inlet pressure of the pump and the temperature sensor that measures the temperature of the liquid phase portion at the inlet of the pump. Device. 前記制御部は、前記ポンプの吐出側と吸い込み側とを接続するバイパス配管内の冷媒の圧力を測定する圧力センサ、および、冷媒の温度を測定する温度センサの検出データから前記有効吸い込みヘッドを算出する、請求項１に記載の冷却装置。 The control unit calculates the effective suction head from the detection data of the pressure sensor that measures the pressure of the refrigerant in the bypass pipe connecting the discharge side and the suction side of the pump and the temperature sensor that measures the temperature of the refrigerant. The cooling device according to claim 1. 前記制御部は、前記気液分離器内の冷媒の圧力と、温度と、液面高さとによって前記有効吸い込みヘッドを算出する、
請求項１に記載の冷却装置。The control unit calculates the effective suction head based on the pressure of the refrigerant in the gas-liquid separator, the temperature, and the liquid level.
The cooling device according to claim 1. 前記制御部は、前記圧縮機を複数段階にわたって昇圧する、
請求項１に記載の冷却装置。The control unit boosts the compressor in a plurality of steps.
The cooling device according to claim 1. 前記制御部は、前記圧縮機の昇圧とともに、前記放熱器の放熱量を制御する、
請求項１～６のいずれか１項に記載の冷却装置。The control unit controls the heat dissipation amount of the radiator together with the boosting of the compressor.
The cooling device according to any one of claims 1 to 6. 受熱器、圧縮機、放熱器及び膨張機の間で冷媒を循環させる冷凍サイクルを用いた冷却装置の制御方法であって、
制御部が、前記膨張機から供給された冷媒を気相と液相とに分離する気液分離器から液相冷媒を吸い込んで前記受熱器へ送るポンプの有効吸い込みヘッドの値が所定以下にならない範囲に制限して前記圧縮機の昇圧を制御する冷却装置の制御方法。It is a control method of a cooling device using a refrigerating cycle that circulates a refrigerant between a heat receiver, a compressor, a radiator, and an expander.
The value of the effective suction head of the pump that the control unit sucks the liquid phase refrigerant from the gas-liquid separator that separates the refrigerant supplied from the expander into the gas phase and the liquid phase and sends it to the heat receiver does not fall below the predetermined value. A control method for a cooling device that controls the boosting of the compressor by limiting the range.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005050104A1 (en) * 2003-11-21 2005-06-02 Mayekawa Mfg.Co.,Ltd. Ammonia/co2 refrigeration system, co2 brine production system for use therein, and ammonia cooing unit incorporating that production system
JP2011196607A (en) * 2010-03-19 2011-10-06 Toyo Eng Works Ltd Cooling system
JP2017020687A (en) * 2015-07-09 2017-01-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Refrigeration cycle apparatus
JP2021076364A (en) * 2019-11-13 2021-05-20 株式会社前川製作所 Cooling device and cooling system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190277572A1 (en) 2016-09-21 2019-09-12 Nec Corporation Phase-change cooling apparatus and phase-change cooling method
JP6978363B2 (en) 2018-03-27 2021-12-08 株式会社コロナ Heat pump heat source machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005050104A1 (en) * 2003-11-21 2005-06-02 Mayekawa Mfg.Co.,Ltd. Ammonia/co2 refrigeration system, co2 brine production system for use therein, and ammonia cooing unit incorporating that production system
JP2011196607A (en) * 2010-03-19 2011-10-06 Toyo Eng Works Ltd Cooling system
JP2017020687A (en) * 2015-07-09 2017-01-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Refrigeration cycle apparatus
JP2021076364A (en) * 2019-11-13 2021-05-20 株式会社前川製作所 Cooling device and cooling system

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