JPH06129735A - 冷却装置の交換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンデンシングユニットを簡単に交換できる
ようにする。 【構成】 膨脹弁１８の出口側の管路２３、冷却器２１
の入口側および出口側の管路２４および２５、コンプレ
ッサ１６の吸入口１６ｂ側の管路２６にそれぞれ設けら
れた開閉弁３１ないし３４を閉じ、管継ぎ手２７，２８
の接続を解いてコンデンシングユニット１９を冷却器２
１と分離し、新たなコンデンシングユニットと交換す
る。交換後、分岐管路３５を冷媒回収装置に接続し、分
岐管路３５の開閉弁３８、冷却器２１の入口側および出
口側の管路２４および２５の開閉弁３２および３３を開
いて冷媒回収装置により冷却器２１側の冷媒を回収す
る。この後、分岐管路３８の開閉弁３８を閉じ、開閉弁
３１および３４を開き、コンデンシングユニットに封入
されている冷媒が冷却器２１側に供給されるようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷媒を液化して冷却器
に供給するためのコンデンシングユニットを交換する方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電子計算機の中央演算処理装置
（以下、ＣＰＵと称する）は、信頼性確保のため、或る
温度以下の雰囲気に置く必要がある。一方、最近では、
演算スピードを速くするために、集積度が高くなる傾向
があり、これに伴い単位面積当たりの発熱量は増大する
ため、ＣＰＵの冷却装置としては、高能力のものが要求
されてきている。

【０００３】このような要求に対応できる冷却装置とし
て、近時、ＣＰＵを冷凍サイクルの冷却器によって冷却
する装置が考えられている。この冷却装置は、断熱箱か
らなる収納庫内に冷却器を配設し、冷却器により冷却さ
れた空気をファンにより庫内に収納されたＣＰＵに送風
して冷却するように構成される。

【０００４】ところが、冷凍サイクルを用いてＣＰＵを
冷却する構成のものでは、コンプレッサが故障すると、
冷却不能となるため、電子計算機を停止させなければな
らなくなる。そこで、冷凍サイクルを２ユニット設け、
一方の冷凍サイクルが故障した場合には、その冷凍サイ
クルに替えて他方の冷凍サイクルを運転するようにし、
以て１台の冷凍サイクルが故障しても、電子計算機をそ
のまま稼働し続けることができるように構成される。そ
して、故障した冷凍サイクルは、新しいものと交換され
る。

【０００５】ここで、冷凍サイクルの故障は、収納庫の
外部の機械室に設けられているコンプレッサ、コンデン
サ、絞り装置（膨脹弁）等からなるコンデンシングユニ
ットにおいて発生する。収納庫内に設けられている冷却
器は冷媒を蒸発させるだけのもので、可動部分を持たな
いので、故障はしない。このため、故障した冷凍サイク
ルは、機械室内のコンデンシングユニットについて新た
なものと交換すれば良いこととなる。ところが、コンデ
ンシングニットは、絞り装置およびコンプレッサが管路
で収納庫内の冷却器に連結されているため、その交換は
困難をきわめることとなる。

【０００６】そこで、本発明の目的は、コンデンシング
ユニットを容易に交換することができる冷却装置の交換
方法を提供するにある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の課題を解決する
ために本発明の冷却装置の交換方法は、コンプレッサの
吐出口にコンデンサおよび絞り装置を順に接続して構成
したコンデンシングユニットを庫外に配設し、入口を前
記絞り装置の出口に管路を介して接続すると共に出口を
前記コンプレッサの吸入口に管路を介して接続した冷却
器を庫内に配設してなる冷却装置において、前記絞り装
置の出口に接続された管路と冷却器の入口に接続された
管路、および前記冷却器の出口に接続された管路とコン
プレッサの吸入口に接続された管路をそれぞれ管継ぎ手
により着脱可能に接続すると共にこれら各管路中に開閉
弁を設け、各開閉弁を閉じた後、前記各管継ぎ手の連結
を解いて前記コンデンシングユニットを前記冷却器から
分離し、別のコンデンシングユニットと交換することを
特徴とするものである。

【０００８】この場合、いずれかの管路の管継ぎ手と開
閉弁との間に、開閉弁を備えた分岐管路を設け、コンデ
ンシングユニットを交換した後、前記分岐管路に冷媒回
収装置を接続し、分岐管路の開閉弁と冷却器の入口およ
び出口に接続された両管路の開閉弁を開き且つ他の開閉
弁を閉じた状態で冷媒回収装置により冷却器内の冷媒を
回収することが好ましい。

【０００９】

【作用】各開閉弁を閉じた後、各管継ぎ手の連結を解い
てコンデンシングユニットを冷却器から分離し、別のコ
ンデンシングユニットと交換するので、交換作業を容易
に行うことができる。このとき、全ての開閉弁は閉じら
れているので、外に漏れ出る冷媒を微少量に抑制でき
る。

【００１０】コンデンシングユニットを交換した後、冷
却器内の冷媒を冷媒回収装置により回収するので、コン
デンシングユニットに所定量の冷媒を予め封入して置く
ことにより、コンデンシングユニットの交換後、直ぐに
運転可能な状態にすることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明をＣＰＵの冷却装置に適用した
一実施例につき図面に基づいて説明する。図３ないし図
５において、１は四角箱形に構成されたフレームであ
り、このフレーム１の上部にＣＰＵを収納する収納庫２
が配設されている。この収納庫２は断熱箱として構成さ
れ、その前面は２枚の断熱扉３および４により開閉でき
るようになっている。なお、扉３，４は観音開式のもの
である。

【００１２】上記収納庫２内の上部側には仕切壁５が略
水平に配置されている。この仕切壁５により区画された
上下の両空間部分は、該仕切壁５の左右両端と収納庫２
の左右両内側面との間の隙間を介して互いに連通された
状態になっている。そして、仕切壁５の下側の空間のう
ち、左側の扉３に対応する左半部には、左右に対向する
一対の保持板６および７が配置されている。

【００１３】一対の保持板６および７間の空間は収納部
８とされ、この収納部８内には、電子装置としてのＣＰ
Ｕを構成する電子部品を搭載した多数のプリント配線基
板９が上下多段にして着脱可能に収納されている。そし
て、保持板６および７には、プリント配線基板９間に冷
却風を通すために、多数の長孔６ａおよび７ａが形成さ
れいる。なお、一対の保持板６および７にはレール６ｂ
および７ｂが多数形成されており、プリント配線基板９
はこのレール６ｂおよび７ｂにより前後方向にスライド
可能に保持されている。従って、扉３を開くことによっ
て、プリント配線基板９を収納部８に対して出し入れで
きるようになっている。

【００１４】さて、仕切壁５の下側の空間の右端部分に
は、収納部８と対向するように４台のファン装置１０が
上下左右に並べて配設されている。これらファン装置１
０は、本実施例の場合、図示左側の収納部８側から吸気
して図示右側に吐出するようになっている。従って、収
納庫２内の空気は図３に矢印ＡおよびＢで示す方向に循
環する。そして、収納庫２の左内側面には風案内部１１
が設けられており、ファン装置１０から送られてきた冷
却風は該案内部１１により収納部８側に向かって流れる
ように案内される。

【００１５】一方、前記フレーム１内は、図６に示すよ
うに左右に仕切られて第１および第２の機械室１２およ
び１３とされており、これら各機械室１２および１３内
に冷却装置を構成する第１および第２の冷凍サイクル１
４および１５のコンプレッサ１６、コンデンサ１７、絞
り装置としての膨脹弁１８（図６には図示せず、図１参
照）などからなるコンデンシングユニット１９、コンデ
ンサ１７に冷却のための風を送るファン装置２０などが
配設されている。

【００１６】そして、この第１および第２の冷凍サイク
ル１２および１３の冷却器２１は、図３および図５に示
すように、収納庫２内における仕切壁５の下側の空間
に、上記収納部８とファン装置１０との間に矢印Ｂで示
す風の流れ方向に沿って前後に並ぶように配設されてい
る。また、両冷却器２１間には、ヒータ２２が配設され
ており、このヒータ２２と冷却器２１とで循環風の温度
がＣＰＵにとって最適温度となるように調整される。

【００１７】なお、本実施例では、通常は２ユニットの
冷凍サイクル１４，１５のうち、第１の冷凍サイクル１
４を運転し、該第１の冷凍サイクル１４が故障した場合
に、これに代えて第２の冷凍サイクル１５を運転するよ
うに構成されている。

【００１８】さて、第１および第２の冷凍サイクル１４
および１５の配管構成につき、図１を参照して説明す
る。同図に示すように、各冷凍サイクル１４および１５
は、コンプレッサ１６の吐出口１６ａと吸入口１６ｂと
の間に、コンデンサ１７、膨脹弁１８、冷却器２１が同
順に接続されている。

【００１９】ここで、膨脹弁１８の出口に接続された管
路２３と冷却器２１の入口に接続された管路２４、冷却
器２１の出口に接続された管路２５とコンプレッサ１６
の出口に接続された管路２６とは、それぞれ管継ぎ手２
７，２８により接続されている。従って、管継ぎ手２
７，２８の接続を解くことにより、コンデンシングユニ
ット１９を冷却器２１から分離できる。

【００２０】上記管継ぎ手２７，２８は、接続すべき管
路２３，２４および２５，２６の先端部に溶接等により
取着された雌側素子２９および雄側素子３０からなるも
ので、両素子２９，３０を嵌合後、図２に示すように
（一方の管継ぎ手２７のみ図示）、雌側素子２９に設け
られたナット２９ａを雄側素子３０に形成された雄ねじ
３０ａに螺着することによって接続状態となるように構
成されている。従って、管継ぎ手２７，２８の接続解除
は、ナット２９ａを雄ねじ３０から外して両素子２９お
よび３０を抜き外すことによって行うものである。

【００２１】なお、冷却器２１の入口および出口に接続
された管路２４および２５の先端部は図２に示すよう
に、収納庫２から外部に導出されており、その開閉弁３
２，３３は外部から導出された部分に設けられている。

【００２２】また、各管路２３ないし２６には、各素子
２９，３０近くに寄せて開閉弁３１ないし３４が設けら
れている。これら開閉弁３１ないし３４は、いずれも同
一構成のもので、図２に示すように（１個の開閉弁３３
のみ図示）、ねじ棒により構成された弁棒３９をスパナ
等の工具で回すことによって開閉するように構成されて
いる。

【００２３】更に、上記各管路２３ないし２６のうちい
ずれか、例えば管路２６には、管継ぎ手２８の雌側素子
２９と開閉弁３４との間に位置して分岐管路３５が接続
されている。この分岐管路３５の先端部に管継ぎ手３６
の雄側素子３７が溶接等によって取着されていると共
に、途中部分に開閉弁３８が設けられている。なお、こ
の分岐管３５の管継ぎ手３６および開閉弁３８は、前記
管継ぎ手２７，２８および開閉弁３１ないし３４と同一
構成のもので、そのうち管継ぎ手３６の雌側素子は図示
しない冷媒回収装置に設けられている。

【００２４】ちなみに、膨脹弁１８は冷却器２１の出口
側の冷媒温度に応じて冷却器２１への供給冷媒量を調節
する構成のもので、内部に弁体に連結されたダイヤフラ
ムを備えると共に、ガスを封入した感熱部１８ａを管路
２６に取り付け、管路２６の温度変化に応じたガス圧変
化によりダイヤフラムを変位させて、弁体の開度を調節
するようになっている。

【００２５】上記構成において、ＣＰＵの動作開始に伴
って第１の冷凍サイクル１４の運転を開始すると共に、
ファン装置１０の運転を開始する。すると、収納部８側
の空気がファン装置１０により、図１に矢印Ｂで示すよ
うに冷却器２１を介して吸引され、第１の冷凍サイクル
１４の冷却器２１を通過する過程で冷却される。そし
て、ファン装置１０から吐出されてた冷却風は、図１に
矢印Ａで示すように仕切壁５の上側の空間を左方に向か
って流れ、そして風案内部１１により収納部８側に流れ
るように案内されて、左側の保持板６の長孔６ａからプ
リント配線基板９相互間に流入する。その後、冷却風は
プリント配線基板９相互間を流通して右側の保持板７の
長孔７ａから流出し、図１に矢印Ｂで示すように再び冷
却器２１を順に通ってファン装置１０へと吸引される。
このような冷却風の循環によりプリント配線基板９に搭
載されているＣＰＵの電子部品などが冷却される。

【００２６】ＣＰＵの動作中、第１の冷凍サイクル１４
が故障した場合、例えば冷却器２１に設けられた図示し
ない温度センサの検出温度が上昇するため、制御装置が
第１の冷凍サイクル１４が故障したと判断する。この故
障判断により、第１の冷凍サイクル１４の運転は停止さ
れ、代って第２の冷凍サイクル１５の運転が開始され
る。そして、第１の冷凍サイクル１４の故障は、図示し
ない報知装置により報知される。

【００２７】故障した第１の冷凍サイクル１４のコンデ
ンシングユニット１９は新たなものと交換する。このコ
ンデンシングユニット１９の交換は次のようにして行
う。

【００２８】まず、運転中開かれていた開閉弁３１ない
し３４を全て閉じ、次に各管継ぎ手２７および２８の接
続を解除する。これにより、コンデンシングユニット１
９と冷却器２１との連結が解かれるので、コンデンシン
グユニット１９を第１の機械室１２から取り出す。ここ
で、間継ぎ手２７，２８の接続を解除すると、各管路２
３ないし２６において、各素子２９，３０と各開閉弁３
１ないし３４との間に存在している冷媒が抜け出る。し
かしながら、各素子２９，３０と各開閉弁３１ないし３
４との間隔は小さいので、抜け出る冷媒量も極少なく、
抜け出た冷媒により収納庫２が設置された室或いは大気
を汚染するおそれはほとんどない。

【００２９】この後、予め所定量の冷媒が封入されてい
る新たなコンデンシングユニット１９を第１の機械室１
２に配設し、そのコンデンシングユニット１９側の管路
２３および２６の雌側素子２９，２９を冷却器２１側の
雄側素子３０，３０に接続する。そして、冷却器２１側
の両管路２４および２５の開閉弁３２および３４を開
き、分岐管路３５の雄側素子３７を図示しない冷媒回収
装置の雌側素子に差し込み接続する。そして、分岐管路
３５の開閉弁３８を開き、冷媒回収装置を所定時間運転
して冷却器２１内の冷媒、正確には開閉弁３１から冷却
器２１を経て開閉弁３４に至るまでの管路中に存する冷
媒を回収する。この冷媒回収と同時に、管継ぎ手２７，
２８の接続を解いたときに、各管路２３ないし２６のう
ち、各素子２９，３０と開閉弁３１ないし３４との間に
侵入した空気も抜き出される。

【００３０】冷却器２１側の冷媒を回収した後、分岐管
路３５の開閉弁３８を閉じて冷媒回収装置を分岐管路３
５の雄側素子３７から外し、そして開閉弁３１および３
４を開く。これにより、コンデンシングユニット１９内
の冷媒が冷却器２１側に供給されるようになるので、第
１の冷凍サイクル１４は運転可能な状態となる。そこ
で、第１の冷凍サイクル１４を運転すると共に、第２の
冷凍サイクル１５を停止し、通常の状態に戻す。なお、
第２の冷凍サイクル１５が故障した場合にも、上述した
と同様にしてそのコンデンシングユニット１９を交換す
るものである。

【００３１】このように本実施例によれば、管継ぎ手２
７，２８の接続を解くことで、冷凍サイクル１４，１５
のコンデンシングユニット１９を収納庫２内の冷却器２
１から切り離すことができるので、コンデンシングユニ
ット１９の交換を容易に行うことができる。

【００３２】また、管継ぎ手２７，２８の接続の解除
は、開閉弁３１ないし３４を閉じた状態で行うので、管
継ぎ手２７，２８の接続解除時に漏れ出る冷媒を各管継
ぎ手２７，２８を挟むそれぞれ２個の開閉弁３１および
３２、３３および３４間に入っている冷媒だけに止める
ことができ、環境に悪影響を及ぼすことを極力防止でき
る。

【００３３】また、冷却器２１側の冷媒を冷媒回収装置
により回収するようにして、管継ぎ手２７，２８の接続
解除時に侵入した空気をも回収できるようにしたので、
新たなコンデンシングユニット１９に所定量の冷媒を予
め封入して置くことにより、コンデンシングユニット１
９の交換後、運転可能な状態になるまでの所要時間を短
縮することができる。

【００３４】なお、上記実施例では、分岐管路３５を管
路３４に設けたが、これは管路２３における開閉弁３１
と雌側素子２９との間に設けても良く、要はいずれかの
管路の開閉弁と管継ぎ手との間であればどこに設けても
良い。

【００３５】また、上記実施例では、通常は第１の冷凍
サイクル１４を運転し、第２の冷凍サイクル１５は第１
の冷凍サイクル１４の故障時に運転するようにしたが、
第１および第２の冷凍サイクル１４および１５を一定時
間毎に交互に運転するようにしても良く、更にはＣＰＵ
の冷却に限られるものではなく、冷却対象物は何であっ
ても良い。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば次の
ような効果を得ることができる。請求項１記載の冷却装
置の交換方法によれば、各開閉弁を閉じた後、各管継ぎ
手の接続を解くと、コンデンシングユニットを冷却器か
ら分離できるので、別のコンデンシングユニットと交換
する作業を容易に行うことができる。このとき、全ての
開閉弁は閉じられているので、外に漏れ出る冷媒を微少
量に抑制でき、環境に悪影響が及ぶことを極力防止でき
る。

【００３７】請求項２記載の冷却装置の交換方法によれ
ば、冷却器内の冷媒を冷媒回収装置によって回収するの
で、故障したコンデンシングユニットと交換する新たな
コンデンシングユニットに所定量の冷媒を封入しておく
ことにより、交換後のコンデンシングユニットを直ぐに
運転可能な状態にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す冷却装置の配管構成図

【図２】管継ぎ手部分の縦断面図

【図３】収納庫の縦断正面図

【図４】縦断側面図

【図５】横断平面図

【図６】機械室の冷凍サイクル構成品の配置を示す横断
平面図

【符号の説明】

２は収納庫、９はプリント配線基板、１０はファン装
置、１２，１３は第１，第２の機械室、１４，１５は第
１，第２の冷凍サイクル、１６はコンプレッサ、１７は
コンデンサ、１８は膨脹弁（絞り装置）、１９はコンデ
ンシングユニット、２１は冷却器、２３ないし２６は管
路、２７，２８は管継ぎ手、３１ないし３４，３８は開
閉弁、３５は分岐管路である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンプレッサの吐出口にコンデンサおよ
   び絞り装置を順に接続して構成したコンデンシングユニ
   ットを収納庫の外部に配設し、入口を前記絞り装置の出
   口に管路を介して接続すると共に出口を前記コンプレッ
   サの吸入口に管路を介して接続した冷却器を前記収納庫
   の内部に配設してなる冷却装置において、前記絞り装置
   の出口に接続された管路と冷却器の入口に接続された管
   路、および前記冷却器の出口に接続された管路とコンプ
   レッサの吸入口に接続された管路をそれぞれ管継ぎ手に
   より着脱可能に接続すると共にこれら各管路中に開閉弁
   を設け、各開閉弁を閉じた後、前記各管継ぎ手の連結を
   解いて前記コンデンシングユニットを前記冷却器から分
   離し、別のコンデンシングユニットと交換することを特
   徴とする冷却装置の交換方法。
2. 【請求項２】 いずれかの管路の管継ぎ手と開閉弁との
   間に、開閉弁を備えた分岐管路を設け、コンデンシング
   ユニットを交換した後、前記分岐管路に冷媒回収装置を
   接続し、分岐管路の開閉弁と冷却器の入口および出口に
   接続された両管路の開閉弁を開き且つ他の開閉弁を閉じ
   た状態で冷媒回収装置により冷却器内の冷媒を回収する
   ことを特徴とする請求項１記載の冷却装置の交換方法。