JPWO2019146535A1

JPWO2019146535A1 - 冷却装置、制御方法、及び制御プログラム

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Publication number: JPWO2019146535A1
Application number: JP2019567051A
Authority: JP
Inventors: 正樹千葉; 吉川　実; 実吉川; 寿人佐久間; 貴文棗田
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Priority date: 2018-01-25
Filing date: 2019-01-21
Publication date: 2021-01-07
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Abstract

[課題]簡素な構成で、発熱体を冷却できる冷却装置を提供すること。[解決手段]二つの蒸発器と、二つの凝縮器と、圧縮機と、膨張弁とを備え、二つの蒸発器からの冷媒を圧縮機を介さないで二つの凝縮器に流入させる第１の流路設定と、第１の蒸発器からの冷媒を圧縮機を介して二つの凝縮器の一方に流入させ、第２の蒸発器からの冷媒を圧縮機を介さないで二つの凝縮器の他方に流入させる第２の流路設定と、第１の蒸発器からの冷媒を圧縮機を介さないで二つの凝縮器の一方に流入させ、第２の蒸発器からの冷媒を圧縮機を介して二つの凝縮器の他方に流入させる第３の流路設定と、二つの蒸発器からの冷媒を圧縮機を介して二つの凝縮器に流入させる第４の流路設定、のうち、第１の流路設定と、第２の流路設定又は前記第３の流路設定と、第４の流路設定のうちのいずれか一つが選択可能に設けられている冷却装置。

Description

本発明は、冷却装置等に関し、例えば、電子機器等の発熱体を冷媒を用いて冷却する冷却装置に関する。

近年、情報処理技術の向上やインターネット環境の発達に伴って、情報処理量が増大しつつある。この膨大な情報を処理するために、データセンターが複数の地域に設置され運用されている。データセンターのサーバルーム内には、コンピュータやサーバ等の電子機器が集約されて設置されている。これにより、データセンターのエネルギー効率を高めている。

各地域に設置されたデータセンターのサーバルーム内のコンピュータやサーバ等の電子機器には、たとえば、中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing unit）や、集積回路(ＬＳＩ：Large Scale Integration)等の発熱部品が収容されている。これらの発熱部品は発熱を伴う。このため、データセンターのサーバルーム内では、たとえば空調機を用いて、電子機器（発熱体）を冷却している。

しかしながら、データセンターの情報処理量が増大しつつあるため、空調機の消費電力も増大してきている。このため、データセンターの運用コストも増大してきている。そこで、データセンターのサーバルーム内の空調機の消費電力を削減することが、データセンターの管理者等により、要求されてきている。

特許文献１には、冷却システムの技術として、空調機の消費電力を削減しようとする技術が開示されている。具体的には、特許文献１に記載の技術では、圧縮機を用いないで冷媒を循環させる系（自然循環サイクル）と、圧縮機を用いて冷媒を循環させる系（圧縮冷凍サイクル）とを使い分けて、データセンターのサーバルーム（電子計算機室などの被空調室）内を冷却している。

自然循環サイクルでは、サーバルーム内の電子機器（熱負荷発生箇所）に設けられた第１蒸発器と、サーバルーム外に設けられた第１凝縮器との間で圧縮機を用いないで冷媒を循環させることで、サーバルーム内の電子機器の熱をサーバルームの外へ放熱している。

圧縮冷凍サイクルでは、サーバルーム内の電子機器に設けられた第３蒸発器と、サーバルーム内に設けられた第２凝縮器との間で圧縮機を用いて冷媒を循環させるとともに、サーバルーム内に設けられた第２蒸発器と、サーバルーム外に設けられた第１凝縮器との間で圧縮機を用いないで冷媒を循環させている。また、第２凝縮器と第２蒸発器で熱交換器が構成され、第２凝縮器と第２蒸発器との間では熱交換が行われる。このため、第３蒸発器、第２凝縮器、第２蒸発器および第１凝縮器を順次介して、サーバルーム内の電子機器の熱をサーバルームの外へ放熱している。

特許文献１に記載の技術では、サーバルーム内の温度がサーバルーム外の温度よりも低い場合、圧縮冷凍サイクルを用いて、サーバルーム内の電子機器の熱をサーバルーム外へ放熱する。また、サーバルーム内の温度がサーバルーム外の温度よりも高い場合、自然循環サイクルを用いて、サーバルーム内の電子機器の熱をサーバルーム外へ放熱する。なお、この場合において、冷房能力が不足するとき、自然循環サイクルと共に圧縮冷凍サイクルを用いる。

一方で、サーバルーム内の温度がサーバルーム外の温度よりも低い場合、圧縮冷凍サイクルを用いて、サーバルーム内の電子機器の熱をサーバルーム外へ放熱する。

なお、圧縮冷凍サイクルでは、第２蒸発器に流入する液相冷媒の量が、第２凝縮器で凝縮された冷媒の温度に基づいて調整される。具体的には、第２凝縮器で凝縮された冷媒の温度が低くなるにつれて、上述の第２蒸発器に流入する液相冷媒の量を減少させる。これにより、第２蒸発器と熱交換する第２凝縮器により第３蒸発器へ流出される液相冷媒の量が減少するため、第３蒸発器から圧縮機へ流出する気相冷媒の量が減少する。このようにして、特許文献１に記載の技術では、消費電力を削減していた。

なお、関連する技術が特許文献２にも記載されている。

特開昭６４−０３８５５８号公報特許第５０４１３４３号公報

背景技術で述べたように、特許文献１に記載の技術の自然循環サイクルでは、第１蒸発器と第１凝縮器との間で冷媒を循環させていた。一方で、圧縮冷凍サイクルでは、第３蒸発器と第２凝縮器との間で冷媒を循環させた上で、熱交換器内で第２凝縮器と第２蒸発器との間で熱交換させ、更に第２の蒸発器と第１の凝縮器との間で冷媒を循環させていた。

このように、圧縮冷凍サイクルの構成が、第２凝縮器と第２蒸発器を含む熱交換器を有する点で、自然循環サイクルの構成に比べて部品点数が多く、複雑であるという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、簡素な構成で、発熱体を冷却できる冷却装置を提供することである。

本発明の冷却装置は、発熱体の熱を受けて、内部に貯留されている液相状態の冷媒を前記発熱体の熱により蒸発させて、気相状態の冷媒を流出する第１の蒸発器及び第２の蒸発器と、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々に接続され、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々から流出する気相状態の冷媒を凝縮して、液相状態の冷媒を前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々へ流出する第１の凝縮器及び第２の凝縮器と、前記第１の蒸発器、前記第２の蒸発器、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に接続され、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を圧縮する圧縮機と、前記第１の蒸発器、前記第２の蒸発器、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に接続され、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を膨張させる膨張弁を備え、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器に流入させる第１の流路設定と、前記第１の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第１の蒸発器に流入させると共に、前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第２の蒸発器に流入させる第２の流路設定と、前記第１の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第１の蒸発器に流入させると共に、前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第２の蒸発器に流入させる第３の流路設定と、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器に流入させる第４の流路設定とのうち、前記第１の流路設定と、前記第２の流路設定又は前記第３の流路設定と、前記第４の流路設定のうちのいずれか一つが選択可能に設けられている。

本発明の制御方法は、発熱体の熱を受けて、内部に貯留されている液相状態の冷媒を前記発熱体の熱により蒸発させて、気相状態の冷媒を流出する第１の蒸発器及び第２の蒸発器と、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々に接続され、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々から流出する気相状態の冷媒を凝縮して、液相状態の冷媒を前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々へ流出する第１の凝縮器及び第２の凝縮器と、前記第１の蒸発器、前記第２の蒸発器、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に接続され、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を圧縮する圧縮機と、前記第１の蒸発器、前記第２の蒸発器、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に接続され、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を膨張させる膨張弁と、制御部と、を備える冷却装置を制御する制御方法であって、前記制御部は、
前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器に流入させる第１の流路設定と、前記第１の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第１の蒸発器に流入させると共に、前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第２の蒸発器に流入させる第２の流路設定と、前記第１の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第１の蒸発器に流入させると共に、前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第２の蒸発器に流入させる第３の流路設定と、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器に流入させる第４の流路設定とのうちのいずれか一つを選択可能であり、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の少なくとも一方の近傍の空気の温度である第１の温度に基づいて、前記第１の流路設定、前記第２の流路設定、前記第３の流路設定及び前記第４の流路設定のうちの一つを選択し、選択された設定の内容に基づいて、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々から流出する気相状態の冷媒を前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々へ流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々から流出する液相状態の冷媒を前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々へ流入させる。

本発明の記憶媒体は、発熱体の熱を受けて、内部に貯留されている液相状態の冷媒を前記発熱体の熱により蒸発させて、気相状態の冷媒を流出する第１の蒸発器及び第２の蒸発器と、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々に接続され、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々から流出する気相状態の冷媒を凝縮して、液相状態の冷媒を前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々へ流出する第１の凝縮器及び第２の凝縮器と、前記第１の蒸発器、前記第２の蒸発器、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に接続され、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を圧縮する圧縮機と、前記第１の蒸発器、前記第２の蒸発器、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に接続され、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を膨張させる膨張弁と、制御部と、を備える冷却装置を制御する制御プログラムを記憶する記憶媒体であって、前記制御部は、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器に流入させる第１の流路設定と、前記第１の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第１の蒸発器に流入させると共に、前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第２の蒸発器に流入させる第２の流路設定と、前記第１の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第１の蒸発器に流入させると共に、前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第２の蒸発器に流入させる第３の流路設定と、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器に流入させる第４の流路設定とうちのいずれか一つを選択可能であり、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の少なくとも一方の近傍の空気の温度である第１の温度に基づいて、前記第１の流路設定、前記第２の流路設定、前記第３の流路設定及び前記第４の流路設定のうちの一つを選択し、選択された設定の内容に基づいて、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々から流出する気相状態の冷媒を前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々へ流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々から流出する液相状態の冷媒を前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々へ流入させる処理をコンピュータに実行させる前記制御プログラムを記憶する。

本発明の冷却装置によれば、簡素な構成で発熱体を冷却できる。

本発明の第１の実施の形態における冷却装置の構成を示す模式図である。構成の一部を示す模式図である。構成の一部を示す模式図である。第１の流路設定を説明するための図である。第１の流路設定を説明するための図である。第２の流路設定を説明するための図である。第２の流路設定を説明するための図である。第３の流路設定を説明するための図である。第３の流路設定を説明するための図である。第４の流路設定を説明するための図である。第４の流路設定を説明するための図である。第１の蒸発器、第２の蒸発器、第１の凝縮器及び第２の凝縮器の各々の構成を示す斜視図である。第１の蒸発器、第２の蒸発器、第１の凝縮器及び第２の凝縮器の各々の内部構成を模式的に透視した模式透過図である。本発明の第２の実施の形態における冷却装置の構成を示す模式図である。本発明の第２の実施形態における冷却装置の動作フローを示す図である。本発明の第３の実施の形態における冷却装置の構成を示す模式図である。本発明の第３の実施形態における冷却装置の動作フローを示す図である。

＜第１の実施の形態＞
第１の実施の形態における冷却装置１００について図に基づき説明する。図１は、冷却装置１００の構成を示す模式図である。

冷却装置１００は、例えば、データセンターのサーバルームに配置された発熱体Ｈ（例えば、サーバやコンピュータ等の電子機器）を、冷媒（Coolant：以下、ＣＯＯと称する。）を用いて冷却する。また、冷媒ＣＯＯは、例えば高分子材料などにより構成されている。冷媒ＣＯＯは、温度上昇により沸点に達すると、液相状態の冷媒（Liquid-Phase Coolant：以下、ＬＰ−ＣＯＯ）から気相状態の冷媒（Gas-Phase Coolant：以下、ＧＰ−ＣＯＯと称する）に相変化する。また、冷媒ＣＯＯは、温度降下により沸点に達すると、気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯから液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯに相変化する。冷媒ＣＯＯには、例えば、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ：Hydro Fluorocarbon）、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ：Hydro Fluoroether）、ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ：Hydro Fluoroolefin）や、ハイドロクロロフルオロオレフィン（ＨＣＦＯ：Hydro ChloroFluoroolefin）などを用いることができる。冷媒ＣＯＯは、冷却装置１００内に密閉された状態で閉じこめられる。より詳細には、後述の第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂに設けられた不図示の孔から、液相冷媒ＬＰ−ＣＯＯを注入する。その後、後述の開閉弁Ｖ１〜Ｖ１６の全てを開いたうえで冷却装置１００を真空排気して、後述の第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂに設けられた不図示の孔を閉じることにより、冷却装置１００の内部を常に冷媒の飽和蒸気圧に維持する。

冷却装置１００の構成について説明する。図１を参照すると、冷却装置１００は、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ、第２の凝縮器２０Ｂ、圧縮機３０及び膨張弁４０を備える。また、図１に示されるように、冷却装置１００は、蒸気管ＳＰ１〜ＳＰ１１を更に備える。また、図１に示されるように、冷却装置１００は、液管ＬＰ１〜ＬＰ１１を更に備える。また、冷却装置１００は、開閉弁Ｖ１〜Ｖ１６を更に備える。

また、以下の説明では、蒸気管ＳＰ１〜ＳＰ１１の各々を区別する必要が無い場合、各々を蒸気管ＳＰと称する。また、以下の説明では、液管ＬＰ１〜ＬＰ１１の各々を区別する必要が無い場合、各々を液管ＬＰと称する。また、以下の説明では、開閉弁Ｖ１〜Ｖ１６の各々を区別する必要が無い場合、各々を開閉弁Ｖと称する。

図２は、冷却装置１００の構成の一部を示す模式図であって、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々から第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々まで、気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯが移動する流路を示すものである。具体的には、図２は、図１から膨張弁４０、液管ＬＰ１〜ＬＰ１１及び開閉弁Ｖ９〜Ｖ１６を除去した図である。図３は、冷却装置１００の構成の一部を示す模式図であって、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々から第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々まで、液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯが移動する流路を示すものである。具体的には、図３は、図１から圧縮機３０、蒸気管ＳＰ１〜ＳＰ１１及び開閉弁Ｖ１〜Ｖ８を除去した図である。

第１の蒸発器１０Ａについて説明する。第１の蒸発器１０Ａの内部には空洞が設けられている。第１の蒸発器１０Ａの空洞には、液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯが貯留されている。例えば、第１の蒸発器１０Ａは、データセンターのサーバルーム内等に設置されている。

第１の蒸発器１０Ａは、図１を参照すると、発熱体Ｈの近傍に設けられている。第１の蒸発器１０Ａは、発熱体Ｈと熱的に接続されている。また、第１の蒸発器１０Ａは、第１の凝縮器２０Ａと、第２の凝縮器２０Ｂと、圧縮機３０と、膨張弁４０と接続されている。なお、第１の蒸発器１０Ａは、発熱体Ｈに熱的に接続されていれば、発熱体Ｈに接触していても接触していなくとも良い。

具体的には、図１及び図２に示されるように第１の蒸発器１０Ａは、蒸気管ＳＰ１、蒸気管ＳＰ３、蒸気管ＳＰ４、開閉弁Ｖ１及び開閉弁Ｖ３を介して、第１の凝縮器２０Ａと接続されている。また、第１の蒸発器１０Ａは、蒸気管ＳＰ１、蒸気管ＳＰ３、蒸気管ＳＰ５、開閉弁Ｖ１及び開閉弁Ｖ４を介して、第２の凝縮器２０Ｂと接続されている。また、第１の蒸発器１０Ａは、蒸気管ＳＰ６、蒸気管ＳＰ８、圧縮機３０、蒸気管ＳＰ９、蒸気管ＳＰ１０、開閉弁Ｖ５及び開閉弁Ｖ７を介して、第１の凝縮器２０Ａと接続されている。また、第１の蒸発器１０Ａは、蒸気管ＳＰ６、蒸気管ＳＰ８、圧縮機３０、蒸気管ＳＰ９、蒸気管ＳＰ１１、開閉弁Ｖ５及び開閉弁Ｖ８を介して、第２の凝縮器２０Ｂと接続されている。

また、図１及び図３に示されるように、第１の蒸発器１０Ａは、液管ＬＰ１、液管ＬＰ３、液管ＬＰ４、開閉弁Ｖ９及び開閉弁Ｖ１１を介して、第１の凝縮器２０Ａと接続されている。また、第１の蒸発器１０Ａは、液管ＬＰ１、液管ＬＰ３、液管ＬＰ５、開閉弁Ｖ９及び開閉弁Ｖ１２を介して、第２の凝縮器２０Ｂと接続されている。また、第１の蒸発器１０Ａは、液管ＬＰ６、液管ＬＰ８、膨張弁４０、液管ＬＰ９、液管ＬＰ１０、開閉弁Ｖ１３及び開閉弁Ｖ１５を介して、第１の凝縮器２０Ａと接続されている。また、第１の蒸発器１０Ａは、液管ＬＰ６、液管ＬＰ８、膨張弁４０、液管ＬＰ９、液管ＬＰ１１、開閉弁Ｖ１３及び開閉弁Ｖ１６を介して、第２の凝縮器２０Ｂと接続されている。

第１の蒸発器１０Ａは、発熱体Ｈからの熱を受ける。発熱体Ｈからの熱により、第１の蒸発器１０Ａの内部の液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯが蒸発する。これにより、第１の蒸発器１０Ａにおいて、気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯが生成される。第１の蒸発器１０Ａで生成された気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、後述する第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定のいずれか一つに基づいて第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの少なくとも一方へ向けて流出する。また、第１の蒸発器１０Ａには、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの少なくとも一方から流出した液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯが流入する。以上、第１の蒸発器１０Ａについて説明した。

第２の蒸発器１０Ｂについて説明する。第２の蒸発器１０Ｂの内部には空洞が設けられている。第２の蒸発器１０Ｂの空洞には、液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯが貯留されている。例えば、第２の蒸発器１０Ｂは、データセンターのサーバルーム内等に設置されている。

第２の蒸発器１０Ｂは、図１を参照すると、第１の蒸発器１０Ａと同様に発熱体Ｈの近傍に設けられている。第２の蒸発器１０Ｂは、発熱体Ｈと熱的に接続されている。また、第２の蒸発器１０Ｂは、第１の凝縮器２０Ａ、第２の凝縮器２０Ｂ、圧縮機３０及び膨張弁４０と接続されている。なお、第２の蒸発器１０Ｂは、発熱体Ｈに熱的に接続されていれば、発熱体Ｈに接触していても接触していなくても良い。

具体的には、図１及び図２に示されるように第２の蒸発器１０Ｂは、蒸気管ＳＰ２、蒸気管ＳＰ３、蒸気管ＳＰ４、開閉弁Ｖ２及び開閉弁Ｖ３を介して、第１の凝縮器２０Ａと接続されている。また、第２の蒸発器１０Ｂは、蒸気管ＳＰ２、蒸気管ＳＰ３、蒸気管ＳＰ５、開閉弁Ｖ２及び開閉弁Ｖ４を介して、第２の凝縮器２０Ｂと接続されている。また、第２の蒸発器１０Ｂは、蒸気管ＳＰ７、蒸気管ＳＰ８、圧縮機３０、蒸気管ＳＰ９、蒸気管ＳＰ１０、開閉弁Ｖ６及び開閉弁Ｖ７を介して、第１の凝縮器２０Ａと接続されている。また、第２の蒸発器１０Ｂは、蒸気管ＳＰ７、蒸気管ＳＰ８、圧縮機３０、蒸気管ＳＰ９、蒸気管ＳＰ１１、開閉弁Ｖ６及び開閉弁Ｖ８を介して、第２の凝縮器２０Ｂと接続されている。

また、図１及び図３に示されるように第２の蒸発器１０Ｂは、液管ＬＰ２、液管ＬＰ３、液管ＬＰ４、開閉弁Ｖ１０及び開閉弁Ｖ１１を介して、第１の凝縮器２０Ａと接続されている。また、第２の蒸発器１０Ｂは、液管ＬＰ２、液管ＬＰ３、液管ＬＰ５、開閉弁Ｖ１０及び開閉弁Ｖ１２を介して、第２の凝縮器２０Ｂと接続されている。また、第２の蒸発器１０Ｂは、液管ＬＰ７、液管ＬＰ８、膨張弁４０、液管ＬＰ９、液管ＬＰ１０、開閉弁Ｖ１４及び開閉弁Ｖ１５を介して、第１の凝縮器２０Ａと接続されている。また、第２の蒸発器１０Ｂは、液管ＬＰ７、液管ＬＰ８、膨張弁４０、液管ＬＰ９、液管ＬＰ１１、開閉弁Ｖ１４及び開閉弁Ｖ１６を介して、第２の凝縮器２０Ｂと接続されている。

第２の蒸発器１０Ｂは、発熱体Ｈからの熱を受ける。発熱体Ｈからの熱により、第２の蒸発器１０Ｂの内部の液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯが蒸発する。これにより、第２の蒸発器１０Ｂにおいて、気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯが生成される。第２の蒸発器１０Ｂで生成された気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、後述する第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定のいずれか一つに基づいて第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの少なくとも一方へ向けて流出する。また、第２の蒸発器１０Ｂには、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの少なくとも一方から流出した液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯが流入する。以上、第２の蒸発器１０Ｂについて説明した。

第１の凝縮器２０Ａ及び第２凝縮器２０Ｂについて説明する。第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々の内部には空洞が設けられている。第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々は、サーバルームの外（例えば屋外）に設置されている。

また、図１及び図２を参照すると、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々は、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、圧縮機３０及び膨張弁４０の各々に接続されている。これらの具体的な接続関係は、前述の第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの接続関係の通りである。

第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂは、気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯの熱を冷却装置１００の外へ放熱する。第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂがサーバルームの外に設けられている場合、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂは、気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯの熱をサーバルームの外気に放熱する。これにより、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々は、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの少なくとも一方から流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを凝縮する。この結果、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々において、液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯが生成される。第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々で生成された液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々へ流出する。

圧縮機３０について説明する。圧縮機３０は図１を参照すると、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに接続されている。具体的には、図１及び図２に示されるように、圧縮機３０は、蒸気管ＳＰ８、蒸気管ＳＰ６及び開閉弁Ｖ５を介して、第１の蒸発器１０Ａと接続されている。また、圧縮機３０は、蒸気管ＳＰ８、蒸気管ＳＰ７及び開閉弁Ｖ６を介して、第２の蒸発器１０Ｂと接続されている。また、圧縮機３０は、蒸気管ＳＰ９、蒸気管ＳＰ１０及び開閉弁Ｖ７を介して第１の凝縮器２０Ａと接続されている。また、圧縮機３０は、蒸気管ＳＰ９、蒸気管ＳＰ１１、及び開閉弁Ｖ８を介して、第２の凝縮器２０Ｂと接続されている。

圧縮機３０は、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの少なくとも一方から流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮する。気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、圧縮機３０により断熱圧縮されることにより、圧力が上昇すると共に、温度が上がる。

膨張弁４０について説明する。膨張弁４０は、図１及び図３を参照すると、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに接続されている。具体的には、図１及び図３に示されるように膨張弁４０は、液管ＬＰ８、液管ＬＰ６及び開閉弁Ｖ１３を介して、第１の蒸発器１０Ａと接続されている。また、膨張弁４０は、液管ＬＰ８、液管ＬＰ７及び開閉弁Ｖ１４を介して、第２の蒸発器１０Ｂと接続されている。また、膨張弁４０は、液管ＬＰ９、液管ＬＰ１０及び開閉弁Ｖ１５を介して第１の凝縮器２０Ａと接続されている。また、膨張弁４０は、液管ＬＰ９、液管ＬＰ１１及び開閉弁Ｖ１６を介して、第２の凝縮器２０Ｂと接続されている。

膨張弁４０は、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの少なくとも一方から流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを膨張する。液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、膨張弁４０によって断熱膨張されることにより、圧力が減少すると共に、温度が下がる。

開閉弁Ｖ１〜Ｖ１６の各々について説明する。開閉弁Ｖ１〜Ｖ１６の各々は、各設定箇所で冷媒ＣＯＯの流路を開閉できるように設けられる。開閉弁Ｖ１〜Ｖ１６の各々には、例えば電動調節弁を用いることが出来る。

図１に示されるように、開閉弁Ｖ１〜Ｖ８の各々は、蒸気管ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ４、ＳＰ５、ＳＰ６、ＳＰ７、ＳＰ１０及びＳＰ１１の各々に設けられる。開閉弁Ｖ１〜Ｖ８は、図面作成の便宜上、図１及び図２に示される位置に示されているが、実際には以下に説明される位置に設けられる。

開閉弁Ｖ１は、蒸気管ＳＰ１のうち、第１の蒸発器１０Ａ側の端部に設けられている。また、開閉弁Ｖ２は、蒸気管ＳＰ２のうち、第２の蒸発器１０Ｂ側の端部に設けられている。開閉弁Ｖ３は、蒸気管ＳＰ４のうち、蒸気管ＳＰ３側の端部に設けられている。開閉弁Ｖ４は、蒸気管ＳＰ５のうち、蒸気管ＳＰ３側の端部に設けられている。開閉弁Ｖ５は、蒸気管ＳＰ６のうち、第１の蒸発器１０Ａ側の端部に設けられている。また、開閉弁Ｖ６は、蒸気管ＳＰ７のうち、第２の蒸発器１０Ｂ側の端部に設けられている。開閉弁Ｖ７は、蒸気管ＳＰ１０のうち、蒸気管ＳＰ９側の端部に設けられている。開閉弁Ｖ８は、蒸気管ＳＰ１１のうち、蒸気管ＳＰ９側の端部に設けられている。

図１に示されるように、開閉弁Ｖ９〜Ｖ１６の各々は、液管ＬＰ１、ＬＰ２、ＬＰ４、ＬＰ５、ＬＰ６、ＬＰ７、ＬＰ１０及びＬＰ１１の各々に設けられる。開閉弁Ｖ９〜Ｖ１６は、図面作成の便宜上、図１及び図３に示される位置に示されているが、実際には以下の位置に説明される位置に設けられる。

開閉弁Ｖ９は、液管ＬＰ１のうち、液管ＬＰ３側の端部に設けられている。また、開閉弁Ｖ１０は、液管ＬＰ２のうち、液管ＬＰ３側の端部に設けられている。開閉弁Ｖ１１は、液管ＬＰ４のうち、第１の凝縮器２０Ａ側の端部に設けられている。開閉弁Ｖ１２は、液管ＬＰ５のうち、第２の凝縮器２０Ｂ側の端部に設けられている。開閉弁Ｖ１３は、液管ＬＰ６のうち、液管ＬＰ８側の端部に設けられている。また、開閉弁Ｖ１４は、液管ＬＰ７のうち、液管ＬＰ８側の端部に設けられている。開閉弁Ｖ１５は、液管ＬＰ１０のうち、第１の凝縮器２０Ａ側の端部に設けられている。開閉弁Ｖ１６は、液管ＬＰ１１のうち、第２の凝縮器２０Ｂ側の端部に設けられている。

開閉弁Ｖの機能については、後述の第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定の説明にて詳述する。

蒸気管ＳＰ及び液管ＬＰについて説明する。

蒸気管ＳＰは、気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを輸送するための管である。蒸気管ＳＰの材料には、アルミニウムや銅などを用いることが出来る。

図１に示されるように、蒸気管ＳＰ１、蒸気管ＳＰ３及び蒸気管ＳＰ４は、第１の蒸発器１０Ａと第１の凝縮器２０Ａを接続する。また、蒸気管ＳＰ１、蒸気管ＳＰ３及び蒸気管ＳＰ５は、第１の蒸発器１０Ａと第２の凝縮器２０Ｂを接続する。また、蒸気管ＳＰ２、蒸気管ＳＰ３及び蒸気管ＳＰ４は、第２の蒸発器１０Ｂと第１の凝縮器２０Ａを接続する。また、蒸気管ＳＰ２、蒸気管ＳＰ３及び蒸気管ＳＰ５は、第２の蒸発器１０Ｂと第２の凝縮器２０Ｂを接続する。

また、図１に示されるように、蒸気管ＳＰ６及び蒸気管ＳＰ８は、第１の蒸発器１０Ａと圧縮機３０を接続する。また、蒸気管ＳＰ７及び蒸気管ＳＰ８は、第２の蒸発器１０Ｂと圧縮機３０を接続する。また、蒸気管ＳＰ９及び蒸気管ＳＰ１０は、第１の凝縮器２０Ａと圧縮機３０を接続する。また、蒸気管ＳＰ９及び蒸気管ＳＰ１１は、第２の凝縮器２０Ｂと圧縮機３０を接続する。

また、蒸気管ＳＰ１、蒸気管ＳＰ２及び蒸気管ＳＰ３の連結部、蒸気管ＳＰ３、蒸気管ＳＰ４及び蒸気管ＳＰ５の連結部、蒸気管ＳＰ６、蒸気管ＳＰ７及び蒸気管ＳＰ８の連結部、並びに蒸気管ＳＰ９、蒸気管ＳＰ１０及び蒸気管ＳＰ１１の連結部は、三方継手（例えば、アソー株式会社のＲＴ三方リングチーズ）などにより接続される。

液管ＬＰは、液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを輸送するための管である。液管ＬＰの材料には、アルミニウムや銅などを用いることが出来る。

図１に示されるように、液管ＬＰ１、液管ＬＰ３及び液管ＬＰ４は、第１の蒸発器１０Ａと第１の凝縮器２０Ａを接続する。また、液管ＬＰ１、液管ＬＰ３及び液管ＬＰ５は、第１の蒸発器１０Ａと第２の凝縮器２０Ｂを接続する。また、液管ＬＰ２、液管ＬＰ３及び液管ＬＰ４は、第２の蒸発器１０Ｂと第１の凝縮器２０Ａを接続する。また、液管ＬＰ２、液管ＬＰ３及び液管ＬＰ５は、第２の蒸発器１０Ｂと第２の凝縮器２０Ｂを接続する。

また、図１に示されるように、液管ＬＰ６及び液管ＬＰ８は、第１の蒸発器１０Ａと膨張弁４０を接続する。また、液管ＬＰ７及び液管ＬＰ８は、第２の蒸発器１０Ｂと膨張弁４０を接続する。また、液管ＬＰ９及び液管ＬＰ１０は、第１の凝縮器２０Ａと膨張弁４０を接続する。また、液管ＬＰ９及び液管ＬＰ１１は、第２の凝縮器２０Ｂと膨張弁４０を接続する。

また、液管ＬＰ１、液管ＬＰ２及び液管ＬＰ３の連結部、液管ＬＰ３、液管ＬＰ４及び液管ＬＰ５の連結部、液管ＬＰ６、液管ＬＰ７及び液管ＬＰ８の連結部、並びに液管ＬＰ９、液管ＬＰ１０及び液管ＬＰ１１の連結部は、三方継手（例えば、アソー株式会社のＲＴ三方リングチーズ）などにより接続される。

なお、図１に示されるように、第１の蒸発器１０Ａ，第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々は、蒸気管ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＰ５によって接続されていると説明した。また、第１の蒸発器１０Ａ，第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々は、液管ＬＰ１、ＬＰ２、ＬＰ３、ＬＰ４、ＬＰ５によって接続されていると説明した。

一方で、第１の蒸発器１０Ａ及び第１の凝縮器２０Ａの間を一つの蒸気管で接続すると共に、第２の蒸発器１０Ｂ及び第２の凝縮器２０Ｂの間を他の一つの蒸気管によって接続してもよい。併せて、第１の蒸発器１０Ａ及び第１の凝縮器２０Ａの間を一つの液管で接続すると共に、第２の蒸発器１０Ｂ及び第２の凝縮器２０Ｂの間を他の一つの液管によって接続してもよい。

以上、蒸気管ＳＰ及び液管ＬＰについて説明した。

次に、第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定について説明する。第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定には、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々から第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々までの気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯの流路、及び第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々から第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々までの液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯの流路がそれぞれ設定されている。

第１の流路設定について説明する。図４及び図５は第１の流路設定を説明するための図である。具体的には、図４は、第１の流路設定における気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯの流路を、図２に太線で追記する形で示した図である。図５は、第１の流路設定における液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯの流路を、図３に太線で追記する形で示した図である。

第１の流路設定は、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮機３０を介さないで第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに流入させる。また、第１の流路設定は、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂから流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを膨張弁４０を介さないで、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂに流入させる。

第１の流路設定における開閉弁Ｖの開閉状態について説明する。第１の流路設定においては、開閉弁Ｖ１、開閉弁Ｖ２、開閉弁Ｖ３、開閉弁Ｖ４、開閉弁Ｖ９、開閉弁Ｖ１０、開閉弁Ｖ１１及び開閉弁Ｖ１２を開く。また、第１の流路設定においては、開閉弁Ｖ５、開閉弁Ｖ６、開閉弁Ｖ７、開閉弁Ｖ８、開閉弁Ｖ１３、開閉弁Ｖ１４、開閉弁Ｖ１５及び開閉弁Ｖ１６を閉じる。

第１の流路設定における気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯの流動について説明する。第１の流路設定においては、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々から流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、図４で太線により示される経路を通って、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに流入する。

具体的には、第１の蒸発器１０Ａから流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、蒸気管ＳＰ１及び蒸気管ＳＰ３を通った後、蒸気管ＳＰ４及び蒸気管ＳＰ５の各々を更に経由して、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々に流入する。また、第２の蒸発器１０Ｂから流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、蒸気管ＳＰ２及び蒸気管ＳＰ３を通った後、蒸気管ＳＰ４及び蒸気管ＳＰ５の各々を更に経由して、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々に流入する。

第１の流路設定における液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯの流動について説明する。第１の流路設定においては、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々から流出した液相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、図５で太線により示される経路を通って、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂに流入する。

具体的には、第１の凝縮器２０Ａから流出した液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、液管ＬＰ４及び液管ＬＰ３を通った後、液管ＬＰ１及び液管ＬＰ２の各々を更に経由して、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々に流入する。また、第２の凝縮器２０Ｂから流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、液管ＬＰ５及び液管ＬＰ３を通った後、液管ＬＰ１及び液管ＬＰ２の各々を更に経由して、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々に流入する。以上、第１の流路設定について説明した。

第２の流路設定について説明する。図６及び図７は第２の流路設定を説明するための図である。具体的には、図６は、第２の流路設定における気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯの流路を、図２に太線で追記する形で示した図である。図７は、第２の流路設定における液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯの流路を、図３に太線で追記する形で示した図である。

第２の流路設定は、第１の蒸発器１０Ａから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮機３０を介して第１の凝縮器２０Ａに流入させ、第１の凝縮器２０Ａから流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを、膨張弁４０を介して第１の蒸発器１０Ａに流入させる。また、第２の流路設定は、第２の蒸発器１０Ｂから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮機３０を介さないで第２の凝縮器２０Ｂに流入させ、第２の凝縮器２０Ｂから流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを膨張弁４０を介さないで、第２の蒸発器１０Ｂに流入させる。

第２の流路設定における開閉弁Ｖの開閉状態について説明する。第２の流路設定においては、開閉弁Ｖ２、開閉弁Ｖ４、開閉弁Ｖ５、開閉弁Ｖ７、開閉弁Ｖ１０、開閉弁Ｖ１２、開閉弁Ｖ１３及び開閉弁Ｖ１５を開く。一方で、第２の流路設定においては、開閉弁Ｖ１、開閉弁Ｖ３、開閉弁Ｖ６、開閉弁Ｖ８、開閉弁Ｖ９、開閉弁Ｖ１１、開閉弁Ｖ１４及び開閉弁Ｖ１６を閉じる。

第２の流路設定における気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯの流動について説明する。第２の流路設定においては、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々から流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、図６で太線により示される経路を通って、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々に流入する。

具体的には、第１の蒸発器１０Ａから流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、蒸気管ＳＰ６、蒸気管ＳＰ８、圧縮機３０、蒸気管ＳＰ９及び蒸気管ＳＰ１０を通った後、第１の凝縮器２０Ａに流入する。また、第２の蒸発器１０Ｂから流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、蒸気管ＳＰ２、蒸気管ＳＰ３及び蒸気管ＳＰ５を通って、第２の凝縮器２０Ｂに流入する。

第２の流路設定における液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯの流動について説明する。第２の流路設定においては、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々から流出した液相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、図７で太線により示される経路を通って、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々に流入する。

具体的には、第１の凝縮器２０Ａから流出した液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、液管ＬＰ１０、液管ＬＰ９、膨張弁４０、液管ＬＰ８及び液管ＬＰ６を通った後、第１の蒸発器１０Ａに流入する。また、第２の凝縮器２０Ｂから流出した液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、液管ＬＰ５、液管ＬＰ３及び液管ＬＰ２を通って、第２の蒸発器１０Ｂに流入する。以上、第２の流路設定について説明した。

第３の流路設定について説明する。図８及び図９は第３の流路設定を説明するための図である。具体的には、図８は、第３の流路設定における気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯの流路を、図２に太線で追記する形で示した図である。図９は、第３の流路設定における液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯの流路を、図３に太線で追記する形で示した図である。

第３の流路設定は、第１の蒸発器１０Ａから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮機３０を介さないで第１の凝縮器２０Ａに流入させ、第１の凝縮器２０Ａから流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを膨張弁４０を介さないで第１の蒸発器１０Ａに流入させる。また、第３の流路設定は、第２の蒸発器１０Ｂから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮機３０を介して第２の凝縮器２０Ｂに流入させ、第２の凝縮器２０Ｂから流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを膨張弁４０を介して第２の蒸発器１０Ｂに流入させる。

第３の流路設定における開閉弁Ｖの開閉状態について説明する。第３の流路設定においては、開閉弁Ｖ１、開閉弁Ｖ３、開閉弁Ｖ６、開閉弁Ｖ８、開閉弁Ｖ９、開閉弁Ｖ１１、開閉弁Ｖ１４及び開閉弁Ｖ１６を開く。一方で、第３の流路設定においては、開閉弁Ｖ２、開閉弁Ｖ４、開閉弁Ｖ５、開閉弁Ｖ７、開閉弁Ｖ１０、開閉弁Ｖ１２、開閉弁Ｖ１３及び開閉弁Ｖ１５を閉じる。

第３の流路設定における気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯの流動について説明する。第３の流路設定において、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々から流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、図８で太線により示される経路を通って、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々に流入する。

具体的には、第１の蒸発器１０Ａから流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、蒸気管ＳＰ１、蒸気管ＳＰ３及び蒸気管ＳＰ４を通って、第１の凝縮器２０Ａに流入する。また、第２の蒸発器１０Ｂから流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、蒸気管ＳＰ７、蒸気管ＳＰ８、圧縮機３０、蒸気管ＳＰ９及び蒸気管ＳＰ１１を通って、第２の凝縮器２０Ｂに流入する。

第３の流路設定における液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯの流動について説明する。第３の流路設定においては、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々から流出した液相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、図９で太線により示される経路を通って、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々に流入する。

具体的には、第１の凝縮器２０Ａから流出した液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、液管ＬＰ４、液管ＬＰ３及び液管ＬＰ１を通った後、第１の蒸発器１０Ａに流入する。また、第２の凝縮器２０Ｂから流出した液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、液管ＬＰ１１、液管ＬＰ９、膨張弁４０、液管ＬＰ８及び液管ＬＰ７を更に経由して、第２の蒸発器１０Ｂに流入する。

第４の流路設定について説明する。図１０及び図１１は第４の流路設定を説明するための図である。具体的には、図１０は、第４の流路設定における気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯの流路を、図２に太線で示した図である。図１１は、第４の流路設定における液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯの流路を、図３に太線で示した図である。

第４の流路設定は、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮機３０を介して第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに流入させる。また、第４の流路設定は、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂから流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを膨張弁４０を介して第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂに流入させる。

第４の流路設定における開閉弁Ｖの開閉状態について説明する。第４の流路設定においては、開閉弁Ｖ５、開閉弁Ｖ６、開閉弁Ｖ７、開閉弁Ｖ８、開閉弁Ｖ１３、開閉弁Ｖ１４、開閉弁Ｖ１５及び開閉弁Ｖ１６を開く。一方で、第４の流路設定においては、開閉弁Ｖ１、開閉弁Ｖ２、開閉弁Ｖ３、開閉弁Ｖ４、開閉弁Ｖ９、開閉弁Ｖ１０、開閉弁Ｖ１１及び開閉弁Ｖ１２を閉じる。

第４の流路設定における気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯの流動について説明する。第４の流路設定において、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々から流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、図１０で太線により示される経路を通って、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々に流入する。

具体的には、第１の蒸発器１０Ａから流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、蒸気管ＳＰ６、蒸気管ＳＰ８、圧縮機３０、蒸気管ＳＰ９を通った後、更に蒸気管ＳＰ１０及び蒸気管ＳＰ１１の各々を経由して、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々に流入する。また、第２の蒸発器１０Ｂから流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、蒸気管ＳＰ７、蒸気管ＳＰ８、圧縮機３０、蒸気管ＳＰ９を通った後、更に蒸気管ＳＰ１０及び蒸気管ＳＰ１１の各々を経由して、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々に流入する。

第４の流路設定における液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯの流動について説明する。第４の流路設定において、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々から流出した液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、図１１で太線により示される経路を通って、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々に流入する。

具体的には、第１の凝縮器２０Ａから流出した液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、液管ＬＰ１０、液管ＬＰ９、膨張弁４０、液管ＬＰ８を通った後、更に液管ＬＰ６及び液管ＬＰ７の各々を経由して、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々に流入する。また、第２の凝縮器２０Ｂから流出した液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、液管ＬＰ１１、液管ＬＰ９、膨張弁４０、液管ＬＰ８を通った後、更に液管ＬＰ６及び液管ＬＰ７の各々を経由して、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々に流入する。

以上、冷却装置１００の構成について説明した。

次に、冷却装置１００の動作について説明する。

予め、冷却装置１００において、第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定のうちの何れか一つが選択されているとする。まず発熱体Ｈが起動すると、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂは、発熱体Ｈからの熱を受ける。これによって、発熱体Ｈは冷却される。第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂが発熱体Ｈからの熱を受けることにより、第１の蒸発器１０Ａ内及び第２の蒸発器１０Ｂ内の各々の液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、蒸発する。蒸発によって、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々では、気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯが生成される。

生成された気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、選択されている流路設定の内容に従って、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに流入する。

第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに流入した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂを介して、外気に放熱する。これによって、気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは凝縮する。この凝縮により生成された液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、選択されている流路設定の内容に従って、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂに流入し、再び発熱体Ｈの熱を受熱する。

上記のように、冷媒ＣＯＯは、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々において、発熱体Ｈの熱を受けることにより、液相状態から気相状態へ相変化し、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに流入する。また、冷媒ＣＯＯは、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂにおいて、サーバルームの外気へ放熱することにより、気相状態から液相状態へ相変化し、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々に流入する。

以上、冷却装置１００の動作について説明した。

次に、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第２の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々の構成の具体例について説明する。

図１２は、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々の構成を示す斜視図である。なお、図１２においては、蒸気管ＳＰ及び液管ＬＰを省略している。図１３は、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々の内部構成を模式的に透過して示す模式透過図である。なお、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々の基本的な構成は同一である。

図１２および図１３に示されるように、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々は、例えば、平板形状に形成されている。図１３に示されるように、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々は、内部に空洞を有しており、液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯ及び気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを貯留する。

図１２および図１３に示されるように、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々は、上タンク部１１と、下タンク部１２と、複数の連結管部１３と、複数の蒸発器用フィン部１４とを含んで構成されている。同様に、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々は、上タンク部２１と、下タンク部２２と、複数の連結管部２３と、複数の凝縮器用フィン部２４とを含んで構成されている。鉛直方向において、上タンク部１１、２１は、下タンク部１２、２２よりも上側に配置されている。

また、図１３に示されるように、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々の上タンク部１１及び下タンク部１２には、二つの上孔１５及び二つの下孔１６の各々が形成されている。また、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々の上タンク部２１及び下タンク部２２には、二つの上孔２５及び二つの下孔２６の各々が形成されている。

第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々の連結管部１３は、上タンク部１１および下タンク部１２を連結する。連結管部１３は、複数設けられている。

第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々の連結管部２３は、上タンク部２１および下タンク部２２を連結する。連結管部２３は、複数設けられている。

蒸発器用フィン部１４は、各連結管部１３の間に設けられている。これら蒸発器用フィン部１４は、発熱体Ｈから熱を奪い、連結管部１３内の液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯに、受熱した熱を伝える。受熱した液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯは、気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯに相変化し、連結管部１３内を上昇する。

凝縮器用フィン部２４は、蒸発部用フィン部１４と同様に、各連結管部２３の間に設けられている。凝縮器用フィン部２４は、上タンク部２１から流入した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯの熱を冷却装置１００の外へ放熱する。放熱された気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯに相変化し、下タンク２２に向けて連結管部２３を下降する。

なお、蒸発器用フィン部１４および凝縮器用フィン部２４は、複数のフィンにより構成されており、複数のフィン間には空気が通ることができるように構成されている。すなわち、蒸発器用フィン部１４の領域内では、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々の一方の主面から他方の主面に向けて、空気が通り抜けることができる。同様に、凝縮器用フィン部２４の領域内では、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの一方の主面から他方の主面に向けて、空気が通り抜けることができる。

第１の蒸発器１０Ａは、二つの上孔１５の各々を介して、蒸気管ＳＰ１及び蒸気管ＳＰ６の各々と接続されていると共に、二つの下孔１６の各々を介して、液管ＬＰ１及び液管ＬＰ６の各々と接続されている。また、第２の蒸発器１０Ｂは、二つの上孔１５の各々を介して、蒸気管ＳＰ２及び蒸気管ＳＰ７の各々と接続されていると共に、二つの下孔１６の各々を介して、液管ＬＰ２及び液管ＬＰ７の各々と接続されている。第１の凝縮器２０Ａは、二つの上孔１５の各々を介して、蒸気管ＳＰ４及び蒸気管ＳＰ１０の各々と接続されていると共に、二つの下孔１６の各々を介して、液管ＬＰ４及び液管ＬＰ１０の各々と接続されている。また、第２の凝縮器２０Ｂは、二つの上孔１５の各々を介して、蒸気管ＳＰ５及び蒸気管ＳＰ１１の各々と接続されていると共に、二つの下孔１６の各々を介して、液管ＬＰ５及び液管ＬＰ１１の各々と接続されている。

以上、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第２の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々の構成の具体例について説明した。

なお、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの説明においては、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々は、単一の発熱体Ｈに共に熱的に接続されていると説明した。また、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々は、互いに異なる発熱体Ｈに熱的に接続されていても良い。

前述の第２の流路設定の説明においては、開閉弁Ｖ２、開閉弁Ｖ４、開閉弁Ｖ５、開閉弁Ｖ７、開閉弁Ｖ１０、開閉弁Ｖ１２、開閉弁Ｖ１３及び開閉弁Ｖ１５を開くと共に、開閉弁Ｖ１、開閉弁Ｖ３、開閉弁Ｖ６、開閉弁Ｖ８、開閉弁Ｖ９、開閉弁Ｖ１４、開閉弁Ｖ１１及び開閉弁Ｖ１６を閉じると説明した。

一方で第２の流路設定においては、開閉弁Ｖ２、開閉弁Ｖ３、開閉弁Ｖ５、開閉弁Ｖ８、開閉弁Ｖ１０、開閉弁Ｖ１１、開閉弁Ｖ１３及び開閉弁Ｖ１６を開くと共に、開閉弁Ｖ１、開閉弁Ｖ４、開閉弁Ｖ６、開閉弁Ｖ７、開閉弁Ｖ９、開閉弁Ｖ１２、開閉弁Ｖ１４及び開閉弁Ｖ１５を閉じてもよい。

この場合、第２の流路設定は、第１の蒸発器１０Ａから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮機３０を介して第２の凝縮器２０Ｂに流入させ、第２の凝縮器２０Ｂから流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを、膨張弁４０を介して第１の蒸発器１０Ａに流入させる。また、この場合の第２の流路設定は、第２の蒸発器１０Ｂから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮機３０を介さないで第１の凝縮器２０Ａに流入させ、第１の凝縮器２０Ａから流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを、膨張弁４０を介さずに第２の蒸発器１０Ｂに流入させる。

また、第３の流路設定の説明においては、開閉弁Ｖ１、開閉弁Ｖ３、開閉弁Ｖ６、開閉弁Ｖ８、開閉弁Ｖ９、開閉弁Ｖ１１、開閉弁Ｖ１４及び開閉弁Ｖ１６を開くと共に、開閉弁Ｖ２、開閉弁Ｖ４、開閉弁Ｖ５、開閉弁Ｖ７、開閉弁Ｖ１０、開閉弁Ｖ１２、開閉弁Ｖ１３及び開閉弁Ｖ１５を閉じると説明した。

一方で、第３の流路設定においては、開閉弁Ｖ１、開閉弁Ｖ４、開閉弁Ｖ６、開閉弁Ｖ７、開閉弁Ｖ９、開閉弁Ｖ１２、開閉弁Ｖ１４、開閉弁Ｖ１５を開くと共に、開閉弁Ｖ２、開閉弁Ｖ３、開閉弁Ｖ５、開閉弁Ｖ８、開閉弁Ｖ１０、開閉弁Ｖ１１、開閉弁Ｖ１３、開閉弁Ｖ１６を閉じても良い。

この場合、第３の流路設定は、第１の蒸発器１０Ａから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮機３０を介さないで第２の凝縮器２０Ｂに流入させ、第２の凝縮器２０Ｂから流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを膨張弁４０を介さないで第１の蒸発器１０Ａに流入させる。また、この場合の第３の流路設定は、第２の蒸発器１０Ｂから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮機３０を介して第１の凝縮器２０Ａに流入させ、第１の凝縮器２０Ａから流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを膨張弁４０を介して第２の蒸発器１０Ｂに流入させる。

前述の通り、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００は、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ、第２の凝縮器２０Ｂ、圧縮機３０及び膨張弁４０を備える。第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂは、発熱体Ｈの熱を受けて、内部に貯留されている液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを発熱体Ｈの熱により蒸発させて、気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを流出する。第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂは、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々に接続される。また、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂは、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々から流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを凝縮して、液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々へ流出する。圧縮機３０は、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに接続される。また、圧縮機３０は、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮する。また、膨張弁４０は、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに接続される。

冷却装置１００には、第１の流路設定と、第２の流路設定又は第３の流路設定と、第４の流路設定のうちのいずれか一つを選択可能に設けられている。

第１の流路設定は、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮機３０を介さないで第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに流入させる。また、第１の流路設定は、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂから流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを膨張弁４０を介さないで第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂに流入させる。

第２の流路設定は、第１の蒸発器１０Ａから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮機３０を介して第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの一方に流入させ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの一方から流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを膨張弁４０を介して第１の蒸発器１０Ａに流入させる。また、第２の流路設定は、第２の蒸発器１０Ｂから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯが圧縮機３０を介さないで第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの他方に流入させ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの他方から流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを膨張弁４０を介さないで第２の蒸発器１０Ｂに流入させる。

第３の流路設定は、第１の蒸発器１０Ａから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮機３０を介さないで第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの一方に流入させ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの一方から流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを膨張弁４０を介さないで第１の蒸発器１０Ａに流入させる。また、第３の流路設定は、第２の蒸発器１０Ｂから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯが圧縮機３０を介して第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの他方に流入させ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの他方から流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯが膨張弁４０を介して、第２の蒸発器１０Ｂに流入させる。

第４の流路設定は、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮機３０を介して第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに流入させる。また、第４の流路設定は、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂから流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを膨張弁４０を介して、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂに流入させる。

このように、冷却装置１００には、圧縮機３０及び膨張弁４０を用いないで冷媒ＣＯＯを循環させる系（自然循環サイクル）のみを用いる設定（第１の流路設定）と、自然循環サイクル、並びに圧縮機３０及び膨張弁４０を用いて冷媒を循環させる系（圧縮冷凍サイクル）を併用する設定（第２の流路設定又は第３の流路設定）と、圧縮冷凍サイクルのみを用いる設定（第４の流路設定）が選択可能に設けられている。更に、第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定において、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂで受熱された熱は、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂから冷却装置１００の外へ直接的に放熱される。この結果、冷却装置１００においては、簡素な構成で、発熱体Ｈを冷却できる。

ここで、特許文献１に記載の技術の自然循環サイクルでは、第１蒸発器と第１凝縮器との間で冷媒を循環させていた。一方で、圧縮冷凍サイクルでは、第３蒸発器と第２凝縮器との間で冷媒を循環させた上で、熱交換器内で第２凝縮器と第２蒸発器との間で熱交換させ、更に第２の蒸発器と第１凝縮器との間で冷媒を循環させていた。このように、圧縮冷凍サイクルの構成が、第２凝縮器と第２蒸発器を含む熱交換器を有する点で、自然循環サイクルの構成に比べて部品点数が多く、複雑であるという問題があった。これに対して、冷却装置１００では、特許文献１に記載された技術のような第２凝縮器と第２蒸発器を含む熱交換器を用いずに、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂで受熱された熱は、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂから冷却装置１００の外に放熱される。この結果、冷却装置１００においては、簡素な構成で、発熱体Ｈを冷却できる。

＜第２の実施の形態＞
次に本発明の第２の実施の形態における冷却装置２００について説明する。図１４は、冷却装置２００の構成を示す模式図である。

冷却装置２００は、図１４に示されるように、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ、第２の凝縮器２０Ｂ、圧縮機３０、膨張弁４０、第１の温度測定部５０Ａ、及び制御部６０を備える。

また、図１４に示されるように、冷却装置２００は、開閉弁Ｖ１〜Ｖ１６、蒸気管ＳＰ１〜ＳＰ１１及び液管ＬＰ１〜ＬＰ１１を更に備える。

図１及び図１４を用いて、冷却装置１００と冷却装置２００とを対比する。冷却装置２００は、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ、第２の凝縮器２０Ｂ、圧縮機３０、膨張弁４０、開閉弁Ｖ１〜Ｖ１６、蒸気管ＳＰ１〜ＳＰ１１及び液管ＬＰ１〜ＬＰ１１を備える点で、冷却装置１００と一致する。一方で、冷却装置２００は、第１の温度測定部５０Ａ及び制御部６０を更に備える点において、冷却装置１００と相違する。

第１の温度測定部５０Ａについて説明する。第１の温度測定部５０Ａは、第１の凝縮器２０Ａの表面の周辺に取り付けられている。例えば、第１の凝縮器２０Ａがファン等から送られる風によって冷却されている場合、第１の温度測定部５０Ａは、第１の凝縮器２０Ａの表面のうちの風が吹き付けられる面の周辺に取り付けられる。また、図１４に示されるように、第１の温度測定部５０Ａは、後述の制御部６０と電気的に接続されている。第１の温度測定部５０Ａには、一般的な温度センサを用いることができる。

第１の温度測定部５０Ａは、第１の凝縮器２０Ａの周辺の空気の温度（以下、必要に応じて「第１の温度」と称する。）を測定する。第１の温度測定部５０Ａは、測定値を後述の制御部６０に出力する。

制御部６０について説明する。図１４に示されるように、制御部６０は、第１の温度測定部５０Ａ、及び開閉弁Ｖ１〜Ｖ１６の各々と電気的に接続されている。また、制御部６０は、不図示のメモリと電気的に接続されている。不図示のメモリには、予め第１の閾値及び第２の閾値が格納されているものとする。また、第２の閾値は、第１の閾値よりも大きいものとする。

制御部６０は、第１の温度測定部５０Ａから出力された第１の温度に基づいて、前述の第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定のうちの一つを選択する。第１の温度測定部５０Ａから出力された第１の温度が、第１の閾値を上回っていると共に第２の閾値以下である場合に、制御部６０が第２の流路設定及び第３の流路設定のうちのどちらを選択するかは、予め定められているとする。制御部６０による流路設定の選択については、後述の動作の説明において詳述する。

また、制御部６０は、選択された流路設定の内容に基づいて、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々から流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂへ流入させる。また、制御部６０は、選択された流路設定の内容に基づいて、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々から流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂへ流入させる。

以上、冷却装置２００の構成について説明した。

次に冷却装置２００の基本的な動作について説明する。図１５は、冷却装置２００の動作フローを示す図である。冷却装置２００の動作は、冷却装置１００の動作と同様である。一方、冷却装置２００では、第１の温度測定部５０Ａから出力された第１の温度に基づいて、制御部６０が、第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定のうちの一つを選択する点で、冷却装置１００と異なる。

制御部６０による流路設定の選択について説明する。なお、以下の説明においては、例えば、第１の閾値として２５℃が予め設定されているとする。また例えば、第２の閾値として３５℃が予め設定されているとする。また、第１の温度測定部５０Ａは、常時、第１の凝縮器２０Ａの周辺の空気の温度（第１の温度）を測定しているものとする。

まず、制御部６０は、第１の温度測定部５０Ａに、第１の温度を要求する（Ｓ２０１）。そして、第１の温度測定部５０Ａは、制御部６０からの要求に従って、測定した第１の温度を制御部６０へ出力する。

制御部６０は、第１の温度が第１の閾値以下であるか否かを判断する(Ｓ２０２)。上述のように、第１の閾値として２５℃が予め設定されている場合、制御部６０は、第１の温度測定部５０Ａより出力された第１の温度が、２５℃以下であるか否かを判断する。

第１の温度が第１の閾値以下であると判断された場合（Ｓ２０２のＹｅｓ）、制御部６０は、第１の流路設定を選択する（Ｓ２０５）。Ｓ２０５の処理が終了すると、制御部６０は、流路設定の選択を終了する。

第１の温度が第１の閾値以下であると判断されなかった場合（Ｓ２０２のＮｏ）、制御部６０は、第１の温度が第２の閾値を上回っているか否かを判断する（Ｓ２０３）。上述のように、第２の閾値として３５℃が予め設定されている場合、制御部６０は、第１の温度が、３５℃を上回っているか否かを判断する。

第１の温度が第２の閾値を上回っていると判断された場合（Ｓ２０３のＹｅｓ）、制御部６０は、第４の流路設定を選択する（Ｓ２０６）。Ｓ２０６の処理が終了すると、制御部６０は、流路設定の選択を終了する。

第１の温度が第２の閾値を上回っていると判断されなかった場合（Ｓ２０３のＮｏ）、制御部６０は、第２の流路設定又は第３の流路設定を選択する（Ｓ２０４）。Ｓ２０４の処理においては、制御部６０は、第２の流路設定又は第３の流路設定のうち、予め設定されている一方を選択する。Ｓ２０４の処理が終了すると、制御部６０は、流路設定の選択を終了する。

なお、制御部６０は、流路設定の選択を終了した後、所定時間が経過した後にＳ２０１の処理を行う。ここでの所定時間は、任意に決められる（例えば、数分〜数時間）。また、第１の凝縮器２０Ａの周辺の空気の温度に合わせて、所定時間を決定しても良い。この場合、例えば、第１の凝縮器２０Ａの周辺の空気の温度（第１の温度測定部５０Ａの測定値である第１の温度）が、前の測定値から所定温度以上（例えば、１０℃以上）変化したら、現測定時から前測定時の間の時間を、所定時間として再設定することが出来る。

以上、冷却装置２００の動作について説明した。

なお、上記の説明において、第１の温度測定部５０Ａは、第１の凝縮器２０Ａの表面に取り付けられていると説明した。一方で、第１の温度測定部５０Ａは、第２の凝縮器２０Ｂの表面に取り付けられていてもよい。この場合、第２の凝縮器２０Ｂの周辺の空気の温度を第１の温度とする。

また、第１の温度測定部５０Ａは、第１の凝縮器２０Ａの表面及び第２の凝縮器２０Ｂの表面の両方に取り付けられていても良い。この場合、第１の凝縮器２０Ａの表面に取り付けられた第１の温度測定部５０Ａは、第１の凝縮器２０Ａの周辺の空気の温度を測定して、制御部６０に出力する。また、第２の凝縮器２０Ｂの表面に取り付けられた第１の温度測定部５０Ａは、第２の凝縮器２０Ｂの周辺の空気の温度を測定して、制御部６０に出力する。この場合、制御部６０は、二つの第１の温度測定部５０Ａより出力された測定値の平均値を第１の温度とする。

また、冷却装置２００において、第１の温度測定部５０Ａは必須の構成ではない。冷却装置２００は、第１の温度測定部５０Ａを備えない場合、不図示の通信手段等により、第１の温度を取得する。

以上のように、本発明の第２の実施の形態における冷却装置２００は、制御部６０を更に備える。制御部６０は、第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定、第４の流路設定のうちの一つを選択する。制御部６０は、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの少なくとも一方の近傍の空気の温度である第１の温度に基づいて、第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定のうちの一つを選択する。また、制御部６０は、選択された設定の内容に基づいて、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々から流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々へ流入させ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々から流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々へ流入させる。

このように、冷却装置２００は、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの少なくとも一方の近傍の空気の温度（第１の温度）に基づいて、第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定のうちの一つを選択する。これにより、例えば、第１の温度が高い場合に、制御部６０が第４の流路設定を選択することで、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの両方から流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮機３０を介して、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに流入させることが出来る。そのため、第１の温度の上昇に合わせて、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに流入する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯの温度を上げることが出来る。これにより、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに流入する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯの温度が、第１の温度よりも低くなることを抑制できる。この結果、冷却装置２００において、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに流入した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの周辺の空気に、発熱体Ｈの熱を安定して放熱できる。したがって、冷却装置２００は、発熱体Ｈを安定して冷却することが出来る。

また、本発明の制御方法において、冷却装置２００は、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ、第２の凝縮器２０Ｂ、圧縮機３０及び膨張弁４０を備える。第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂは、発熱体Ｈの熱を受けて、内部に貯留されている液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを発熱体Ｈの熱により蒸発させて、気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを流出する。第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂは、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々に接続される。また、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂは、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々から流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを凝縮して、液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々へ流出する。圧縮機３０は、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに接続される。また、圧縮機３０は、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂから流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮する。また、膨張弁４０は、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂに接続される。

冷却装置２００には、第１の流路設定と、第２の流路設定又は第３の流路設定と、第４の流路設定のうちのいずれか一つを選択可能に設けられている。

また、本発明の制御方法における冷却装置２００は、制御部６０を更に備える。制御部６０は、第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定、第４の流路設定うちの一つを選択する。

本発明の制御方法では、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの少なくとも一方の近傍の空気の温度である第１の温度に基づいて、第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定のうちの一つを選択する。さらに、本発明の制御方法では、選択された設定の内容に基づいて、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々から流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々へ流入させ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々から流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々へ流入させる。

なお、本発明の制御方法の効果は、冷却装置２００の効果と同様である。

本発明の制御プログラムは、上述の制御方法と同様の処理をコンピュータに実行させる。また、本発明の制御方法の効果は、冷却装置２００の効果と同様である。

本発明の記憶媒体は、上述の制御プログラムを記憶する。また、本発明の記憶媒体の効果は、冷却装置２００の効果と同様である。

また、以上のように、本発明の第２の実施形態における冷却装置２００において、制御部６０は、第１の温度が第１の閾値以下である場合に、前記第１の流路設定を選択する。また、制御部６０は、第１の温度が第１の閾値よりも大きい第２の閾値を上回っている場合に、第４の流路設定を選択する。また、制御部６０は、第１の温度が第１の閾値を上回っており、且つ第２の閾値以下である場合に、第２の流路設定又は前記第３の流路設定を選択する。また、制御部６０は、選択された設定の内容に基づいて、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々から流出する気相状態の冷媒を前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々へ流入させ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々から流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々へ流入させる。

このように、制御部６０は、第１の温度が第１の閾値以下である場合に、第１の流路設定を選択する。また、制御部６０は、第１の温度が第１の閾値よりも大きい第２の閾値を上回っている場合に、第４の流路設定を選択する。また、制御部６０は、第１の温度が第１の閾値を上回っており、且つ第２の閾値以下である場合に、第２の流路設定又は第３の流路設定を選択する。これにより、冷却装置２００においては、第１の温度が第１の閾値以下の場合に、圧縮機３０を用いない。また、冷却装置２００においては、第１の温度が第２の閾値を上回っている場合に、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの両方から流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮機３０を用いて圧縮する。また、制御部６０は、第１の温度が第１の閾値を上回っており、且つ第２の閾値以下である場合に、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂのうちの一方から流出する気相状態の冷媒を圧縮機３０を用いて圧縮する。このように、冷却装置３００においては、第１の温度が低くなるにつれて、圧縮機３０により圧縮される気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯの量を減らすことが出来る。この結果、冷却装置３００は、圧縮機３０が気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮する為に用いる電力の量を減らすことが出来る。

＜第３の実施の形態＞
次に本発明の第３の実施の形態における冷却装置３００について説明する。図１６は、冷却装置３００の構成を示す模式図である。

冷却装置３００は、図１６に示されるように、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ、第２の凝縮器２０Ｂ、圧縮機３０、膨張弁４０、第２の温度測定部５０Ｂ、第３の温度測定部５０Ｃ及び制御部６０を備える。また、図１６に示されるように、冷却装置３００は、開閉弁Ｖ１〜Ｖ１６、蒸気管ＳＰ１〜ＳＰ１、液管ＬＰ１〜ＬＰ１１を更に備える。

図１及び図１６を用いて、冷却装置１００と冷却装置３００とを対比する。冷却装置３００は、第１の蒸発器１０Ａ、第２の蒸発器１０Ｂ、第１の凝縮器２０Ａ、第２の凝縮器２０Ｂ、圧縮機３０、膨張弁４０、開閉弁Ｖ１〜開閉弁Ｖ１６、蒸気管ＳＰ１〜蒸気管ＳＰ１１及び液管ＬＰ１〜液管ＬＰ１１を備える点で、冷却装置１００と一致する。一方で、冷却装置３００は、第２の温度測定部５０Ｂ、第３の温度測定部５０Ｃ及び制御部６０を更に備える点において、冷却装置１００と相違する。

第２の温度測定部５０Ｂについて説明する。第２の温度測定部５０Ｂは、第１の蒸発器１０Ａの表面の周辺に取り付けられている。例えば、第２の温度測定部５０Ｂは、第１の蒸発器１０Ａの表面のうちの発熱体Ｈと対向する面の周辺に取り付けられる。また、図１６に示されるように、第２の温度測定部５０Ｂは、後述の制御部６０と電気的に接続されている。第２の温度測定部５０Ｂには、一般的な温度センサを用いることができる。

第２の温度測定部５０Ｂは、第１の蒸発器１０Ａの周辺の空気の温度（以下、必要に応じて「第２の温度」と称する。）を測定する。第２の温度測定部５０Ｂは、測定した第２の温度を後述の制御部６０に出力する。

第３の温度測定部５０Ｃについて説明する。第３の温度測定部５０Ｃは、第２の蒸発器１０Ｂの表面の周辺に取り付けられている。例えば、第３の温度測定部５０Ｃは、第２の蒸発器１０Ｂの表面のうちの発熱体Ｈと対向する面の周辺に取り付けられる。また、図１６に示されるように、第３の温度測定部５０Ｃは、後述の制御部６０と電気的に接続されている。第３の温度測定部５０Ｃには、一般的な温度センサを用いることができる。

第３の温度測定部５０Ｃは、第２の蒸発器１０Ｂの周辺の空気の温度（以下、必要に応じて「第３の温度」と称する。）を測定する。第３の温度測定部５０Ｃは、測定した第３の温度を後述の制御部６０に出力する。

制御部６０について説明する。図１６に示されるように、制御部６０は、第２の温度測定部５０Ｂ、第３の温度測定部５０Ｃ、及び開閉弁Ｖ１〜開閉弁Ｖ１６の各々と電気的に接続されている。また、制御部６０は、不図示のメモリと電気的に接続されている。不図示のメモリには、予め第３の閾値及び第４の閾値が格納されているものとする。また、第４の閾値は、第３の閾値よりも大きいものとする。

第２の実施の形態では、制御部６０は、第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の少なくとも一方の近傍の空気の温度（第１の温度）に基づいて、第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定のうちの一つを選択すると説明した。一方で、本実施形態においては、制御部６０は、前述の第１の温度に代えて、後述の第２の温度及び第３の温度に基づいて、前述の第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定のうちの一つを選択する。

制御部６０による流路設定の選択については、後述の動作の説明において詳述する。

また、制御部６０は、選択された流路設定の内容に基づいて、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々から流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂへ流入させる。また、制御部６０は、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々から流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々へ流入させる。

また、冷却装置２００において、第２の温度測定部５０Ｂ及び第３の温度測定部５０Ｃは必須の構成ではない。冷却装置２００は、第２の温度測定部５０Ｂ及び第３の温度測定部５０Ｃを備えない場合、不図示の通信手段等により、第２の温度及び第３の温度を取得する。

以上、冷却装置３００の構成について説明した。

次に冷却装置３００の動作について説明する。図１７は、冷却装置３００の動作フローを示す図である。冷却装置３００の動作は、冷却装置１００の動作と基本的に同様である。一方、冷却装置３００では、第２の温度測定部５０Ｂの測定値及び第３の温度測定部５０Ｃの測定値の各々に基づいて、制御部６０が、第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定のうちの一つを選択する点で、冷却装置１００と異なる。

制御部６０による流路設定の選択について説明する。なお、以下の説明においては、例えば、第３の閾値として３０℃が予め設定されているとする。また例えば、第４の閾値として４０℃が予め設定されているとする。また、第２の温度測定部５０Ｂは、常時、第１の蒸発器１０Ａの周辺の空気の温度（第２の温度）を測定しているものとする。第３の温度測定部５０Ｃは、常時、第２の蒸発器１０Ｂの周辺の空気の温度（第３の温度）を測定しているものとする。

まず、制御部６０は、第２の温度測定部５０Ｂに第２の温度を要求すると共に、第３の温度測定部５０Ｃに第３の温度を要求する（Ｓ３０１）。そして、第２の温度測定部５０Ｂは、制御部６０からの要求に従って、測定した第２の温度を制御部６０へ出力する。また、第３の温度測定部５０Ｃは、制御部６０からの要求に従って、測定した第３の温度を制御部６０へ出力する。

制御部６０は、第２の温度及び第３の温度の両方が第３の閾値以下であるか否かを判断する(Ｓ３０２)。上述のように、第３の閾値として３０℃が予め設定されている場合、制御部６０は、第２の温度及び第３の温度の両方が、３０℃以下であるか否かを判断する。

第２の温度及び第３の温度の両方が第３の閾値以下であると判断された場合（Ｓ３０２のＹｅｓ）、制御部６０は、第１の流路設定を選択する（Ｓ３０６）。Ｓ３０６の処理が終了すると、制御部６０は、流路設定の選択を終了する。

第２の温度及び第３の温度の両方が第３の閾値以下であると判断されなかった場合（Ｓ３０２のＮｏ）、制御部６０は、第２の温度及び第３の温度の両方が第４の閾値を上回っているか否かを判断する（Ｓ３０３）。上述のように、第４の閾値として４０℃が予め設定されている場合、制御部６０は、第１の温度測定部５０Ａより出力された測定値が、４０℃を上回っているか否かを判断する。

第２の温度及び第３の温度の両方が第４の閾値を上回っていると判断された場合（Ｓ３０３のＹｅｓ）、制御部６０は、第４の流路設定を選択する（Ｓ３０７）。Ｓ３０７の処理が終了すると、制御部６０は、流路設定の選択を終了する。

第２の温度及び第３の温度の両方が第４の閾値を上回っていると判断されなかった場合（Ｓ３０３のＮｏ）、制御部６０は、第２の温度が第３の温度を上回っているか否かを判断する（Ｓ３０４）。

第２の温度が第３の温度を上回っていると判断された場合（Ｓ３０４のＹｅｓ）、制御部６０は第２の流路設定を選択する（Ｓ３０８）。Ｓ３０８の処理が終了すると、制御部６０は、流路設定の選択を終了する。

一方で、第２の温度が第３の温度を上回っていると判断されなかった場合（Ｓ３０４のＮｏ）、制御部６０は第３の流路設定を選択する（Ｓ３０５）。Ｓ３０５の処理が終了すると、制御部６０は、流路設定の選択を終了する。

なお、制御部６０は、流路設定の選択を終了した後、所定時間が経過した後にＳ３０１の処理を行う。ここでの所定時間は、任意で決められる（例えば、数分〜数時間）。また、発熱体Ｈの温度変化に合わせて、所定時間を決定しても良い。この場合、例えば、発熱体Ｈの温度変化の周期をあらかじめ計測しておき、周期の計測結果に基づいて所定時間を決定することが出来る。

以上、冷却装置３００の動作について説明した。

以上のように、本発明の第３の実施形態における冷却装置３００は、制御部６０を更に備える。制御部６０は、第１の温度に代えて第１の蒸発器１０Ａの周辺の空気の温度である第２の温度、及び第２の蒸発器１０Ｂの周辺の空気の温度である第３の温度に基づいて、第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定のうちの一つを選択する。また、制御部６０は、選択された設定の内容に基づいて、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々から流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々へ流入させ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々から流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々へ流入させる。

このように、制御部６０は、第１の温度に代えて、第２の温度及び第３の温度に基づいて、第１の流路設定、第２の流路設定、第３の流路設定及び第４の流路設定のうちの一つを選択する。これにより、例えば、第２の温度が第３の温度よりも高い場合に、第２の流路設定を選択できる。この結果、冷却装置３００では、第１の蒸発器１０Ａ（第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂのうち、周辺の空気の温度が他方に比べて高温である一方）から流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、圧縮機３０により昇温した上で、第１の凝縮器２０Ｂ又は第２の凝縮器２０Ａに流入する。これにより、第１の蒸発器１０Ａから流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、圧縮機３０により昇温されない場合に比べて、より多くの熱を第１の凝縮器２０Ｂ又は第２の凝縮器２０Ａで放熱することが出来る。この結果、冷却装置３００においては、発熱体Ｈを安定して冷却できる。

また、以上のように、本発明の第３の実施形態における冷却装置３００では、制御部６０は、第２の温度が第３の温度よりも高い場合、第２の流路設定を選択する。また、制御部６０は、第３の温度が前記第３の発熱温度よりも低い場合、第３の流路設定を選択する。また制御部６０は、第２の温度及び第３の温度の少なくとも一方が、第３の閾値よりも小さくなく、且つ第４の閾値よりも大きくない場合であって、第２の温度が第３の温度よりも高い場合に第２の流路設定を選択する。また、制御部６０は、第２の温度及び第３の温度の少なくとも一方が、第３の閾値よりも小さくなく、且つ第４の閾値よりも大きくない場合であって、第３の温度が前記第２の温度よりも高い場合に第３の流路設定を選択する。また、制御部６０は、選択された設定の内容に基づいて、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々から流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々へ流入させ、第１の凝縮器２０Ａ及び第２の凝縮器２０Ｂの各々から流出する液相状態の冷媒ＬＰ−ＣＯＯを第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々へ流入させる。

このように、制御部６０は、第２の温度が第３の温度よりも高い場合、第２の流路設定を選択する。また、制御部６０は、第３の温度が第３の発熱温度よりも低い場合、第３の流路設定を選択する。また、制御部６０は、第２の温度及び第３の温度の各々が、第３の閾値よりも小さい場合、第１の流路設定を選択する。また、制御部６０は、第２の温度及び第３の温度の各々が、第３の閾値より大きい第４の閾値よりも大きい場合、第４の流路設定を選択する。この結果、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々の近傍の空気の温度が異なる場合であっても、効率よく発熱体Ｈを冷却することが出来る。

具体的には、冷却装置３００では、第１の蒸発器１０Ａ（第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂのうち、周辺の空気の温度が他方に比べて高温である一方）から流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、圧縮機３０により昇温した上で、第１の凝縮器２０Ｂ又は第２の凝縮器２０Ａに流入する。これにより、第１の蒸発器１０Ａから流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、圧縮機３０により昇温されない場合に比べて、より多くの熱を第１の凝縮器２０Ｂ又は第２の凝縮器２０Ａで放熱することが出来る。また、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々の周辺の空気の温度が低いとき（第２の温度及び第３の温度が第３の閾値よりも小さいとき）、圧縮機３０を使用しない。これにより、圧縮機３０が気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯを圧縮する為に必要な電力の消費を抑制できる。また、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの各々の周辺の空気の温度が高いとき（第２の温度及び第３の温度が第４の閾値よりも大きいとき）、第１の蒸発器１０Ａ及び第２の蒸発器１０Ｂの両方から流出する気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、圧縮機３０により昇温した上で、第１の凝縮器２０Ｂ又は第２の凝縮器２０Ａに流入する。これにより、第１の蒸発器１０Ａから流出した気相状態の冷媒ＧＰ−ＣＯＯは、圧縮機３０により昇温されない場合に比べて、より多くの熱を第１の凝縮器２０Ｂ又は第２の凝縮器２０Ａで放熱することが出来る。この結果、冷却装置３００においては、発熱体Ｈを安定して冷却できる。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１８年１月２５日に出願された日本出願特願２０１８−０１０４２２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１０Ａ第１の蒸発器
１０Ｂ第２の蒸発器
２０Ａ第１の凝縮器
２０Ｂ第２の凝縮器
１１、２１上タンク部
１２、２２下タンク部
１３、２３連結管部
１４、２４蒸発器用フィン部
１５、２５上孔
１６、２６下孔
３０圧縮機
４０膨張弁
５０Ａ第１の温度測定部
５０Ｂ第２の温度測定部
５０Ｃ第３の温度測定部
６０制御部
１００、２００、３００冷却装置

Claims

発熱体の熱を受けて、内部に貯留されている液相状態の冷媒を前記発熱体の熱により蒸発させて、気相状態の冷媒を流出する第１の蒸発器及び第２の蒸発器と、
前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々に接続され、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々から流出する気相状態の冷媒を凝縮して、液相状態の冷媒を前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々へ流出する第１の凝縮器及び第２の凝縮器と、
前記第１の蒸発器、前記第２の蒸発器、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に接続され、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記第１の蒸発器、前記第２の蒸発器、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に接続され、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を膨張させる膨張弁を備え、
前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器に流入させる第１の流路設定と、
前記第１の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第１の蒸発器に流入させると共に、前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第２の蒸発器に流入させる第２の流路設定と、
前記第１の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第１の蒸発器に流入させると共に、前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第２の蒸発器に流入させる第３の流路設定と、
前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器に流入させる第４の流路設定とのうち、
前記第１の流路設定と、前記第２の流路設定又は前記第３の流路設定と、前記第４の流路設定のうちのいずれか一つが選択可能に設けられている冷却装置。
前記第１の流路設定、前記第２の流路設定、前記第３の流路設定、前記第４の流路設定うちの一つを選択する制御部をさらに備え、
前記制御部は、
前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の少なくとも一方の近傍の空気の温度である第１の温度に基づいて、前記第１の流路設定、前記第２の流路設定、前記第３の流路設定及び前記第４の流路設定のうちの一つを選択し、
選択された設定の内容に基づいて、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々から流出する気相状態の冷媒を前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々へ流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々から流出する液相状態の冷媒を前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々へ流入させる請求項１に記載の冷却装置。
前記制御部は、
前記第１の温度が第１の閾値以下である場合に、前記第１の流路設定を選択し、
前記第１の温度が、前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を上回っている場合に、前記第４の流路設定を選択し、
前記第１の温度が前記第１の閾値を上回っており、且つ前記第２の閾値以下である場合に、前記第２の流路設定又は前記第３の流路設定を選択し、
選択された設定の内容に基づいて、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々から流出する気相状態の冷媒を前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々へ流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々から流出する液相状態の冷媒を前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々へ流入させる請求項２に記載の冷却装置。
前記制御部は、
前記第１の温度に代えて、前記第１の蒸発器の周辺の空気の温度である第２の温度、及び前記第２の蒸発器の周辺の空気の温度である第３の温度に基づいて、前記第１の流路設定、前記第２の流路設定、前記第３の流路設定及び前記第４の流路設定のうちの一つを選択し、
選択された設定の内容に基づいて、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々から流出する気相状態の冷媒を前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々へ流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々から流出する液相状態の冷媒を前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々へ流入させる請求項２に記載の冷却装置。
前記制御部は、
前記第２の温度及び前記第３の温度の各々が、第３の閾値よりも小さい場合、前記第１の流路設定を選択し、
前記第２の温度及び前記第３の温度の各々が、前記第３の閾値より大きい第４の閾値よりも大きい場合、前記第４の流路設定を選択し、
前記第２の温度及び前記第３の温度の少なくとも一方が、第３の閾値よりも小さくなく、且つ第４の閾値よりも大きくない場合であって、前記第２の温度が前記第３の温度よりも高い場合に前記第２の流路設定を選択し、
前記第２の温度及び前記第３の温度の少なくとも一方が、第３の閾値よりも小さくなく、且つ第４の閾値よりも大きくない場合であって、前記第３の温度が前記第２の温度よりも高い場合に前記第３の流路設定を選択し、
選択された設定の内容に基づいて、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々から流出する気相状態の冷媒を前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々へ流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々から流出する液相状態の冷媒を前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々へ流入させる請求項４に記載の冷却装置。
発熱体の熱を受けて、内部に貯留されている液相状態の冷媒を前記発熱体の熱により蒸発させて、気相状態の冷媒を流出する第１の蒸発器及び第２の蒸発器と、
前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々に接続され、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々から流出する気相状態の冷媒を凝縮して、液相状態の冷媒を前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々へ流出する第１の凝縮器及び第２の凝縮器と、
前記第１の蒸発器、前記第２の蒸発器、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に接続され、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記第１の蒸発器、前記第２の蒸発器、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に接続され、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を膨張させる膨張弁と、
制御部と、を備える冷却装置を制御する制御方法であって、
前記制御部は、
前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器に流入させる第１の流路設定と、
前記第１の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第１の蒸発器に流入させると共に、前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第２の蒸発器に流入させる第２の流路設定と、
前記第１の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第１の蒸発器に流入させると共に、前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第２の蒸発器に流入させる第３の流路設定と、
前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器に流入させる第４の流路設定とのうち、いずれか一つを選択可能であり、
前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の少なくとも一方の近傍の空気の温度である第１の温度に基づいて、前記第１の流路設定、前記第２の流路設定、前記第３の流路設定及び前記第４の流路設定のうちの一つを選択し、
選択された設定の内容に基づいて、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々から流出する気相状態の冷媒を前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々へ流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々から流出する液相状態の冷媒を前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々へ流入させる制御方法。
発熱体の熱を受けて、内部に貯留されている液相状態の冷媒を前記発熱体の熱により蒸発させて、気相状態の冷媒を流出する第１の蒸発器及び第２の蒸発器と、
前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々に接続され、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々から流出する気相状態の冷媒を凝縮して、液相状態の冷媒を前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々へ流出する第１の凝縮器及び第２の凝縮器と、
前記第１の蒸発器、前記第２の蒸発器、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に接続され、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記第１の蒸発器、前記第２の蒸発器、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に接続され、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を膨張させる膨張弁と、
制御部と、を備える冷却装置を制御する制御プログラムを記憶する記憶媒体であって、前記制御部は、
前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器に流入させる第１の流路設定と、
前記第１の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第１の蒸発器に流入させると共に、前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第２の蒸発器に流入させる第２の流路設定と、
前記第１の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介さないで前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の一方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介さないで前記第１の蒸発器に流入させると共に、前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の他方から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第２の蒸発器に流入させる第３の流路設定と、
前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器から流出する気相状態の冷媒を前記圧縮機を介して前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器に流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器から流出する液相状態の冷媒を前記膨張弁を介して前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器に流入させる第４の流路設定とのうちのいずれか一つを選択可能であり、
前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の少なくとも一方の近傍の空気の温度である第１の温度に基づいて、前記第１の流路設定、前記第２の流路設定、前記第３の流路設定及び前記第４の流路設定のうちの一つを選択し、
選択された設定の内容に基づいて、前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々から流出する気相状態の冷媒を前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々へ流入させ、前記第１の凝縮器及び前記第２の凝縮器の各々から流出する液相状態の冷媒を前記第１の蒸発器及び前記第２の蒸発器の各々へ流入させる処理をコンピュータに実行させる前記制御プログラムを記憶する記憶媒体。