(57)【要約】【課題】  冷熱出力の安定化及び／又は装置の小型化に適した、吸着式ヒートポンプを用いた排熱利用システム及びその運転方法を提供する。【解決手段】  排熱を利用する冷却システム１は、吸着式ヒートポンプ１０と、排熱源２からの排熱を加熱流体に伝達する熱交換器２１と、吸着式ヒートポンプ１０と熱交換器２１との間で加熱流体を循環させる熱輸送配管２２とを有する。冷却システム１は更に、排熱源２と熱交換器２１との間で熱を移動させるペルチェ素子２３を有する。ペルチェ素子２３は、吸着式ヒートポンプ１０に導入される加熱流体の温度が排熱源２の表面温度より高くなるように駆動される。【選択図】  図２
2010078183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着式ヒートポンプと、
排熱源からの排熱を加熱流体に伝達する熱交換器と、
前記吸着式ヒートポンプと前記熱交換器との間で前記加熱流体を循環させる熱輸送配管と、
前記排熱源と前記熱交換器との間で熱を移動させるペルチェ素子と、
を有することを特徴とする排熱利用システム。
【請求項２】
前記ペルチェ素子は、前記発熱体の側に配置される第１の面と、前記熱交換器の側に配置される、前記第１の面とは反対側の第２の面とを有し、
動作時において、前記吸着式ヒートポンプに導入される前記加熱流体の温度は前記第１の面の温度より高いことを特徴とする請求項１に記載の排熱利用システム。
【請求項３】
前記熱輸送配管内の加熱流体の温度を測定する温度測定部と、前記ペルチェ素子の駆動電流を制御する制御部とを更に有し、
前記制御部は、前記温度測定部から測定温度を表す信号を受信し、前記加熱流体の温度を一定に維持するように、前記ペルチェ素子の駆動電流を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の排熱利用システム。
【請求項４】
吸着式ヒートポンプと、
排熱源からの排熱を加熱流体に伝達する熱交換器と、
前記吸着式ヒートポンプと前記熱交換器との間で前記加熱流体を循環させる熱輸送配管と、
を有する排熱利用システムの運転方法であって、
前記吸着式ヒートポンプに導入される前記加熱流体の温度を前記排熱源の温度より高くするように、前記排熱源と前記熱交換器との間に配置されたペルチェ素子の駆動電流を制御する段階、
を有することを特徴とする排熱利用システムの運転方法。
【請求項５】
前記吸着式ヒートポンプに導入される前記加熱流体の温度を一定に維持するように、前記ペルチェ素子の駆動電流を制御する段階、を更に有することを特徴とする請求項４に記載の排熱利用システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排熱エネルギーを利用して吸着式ヒートポンプを作動させる排熱利用システム及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化防止が求められる中、エネルギーの使用量は増加の一途をたどっている。例えば、情報技術分野においても、電子機器類の進歩や高度情報通信網の整備により扱われるデータ量が飛躍的に増大し、データ処理に消費されるエネルギーも増大している。
【０００３】
大量のデータを取り扱うブレードサーバやストレージサーバを多数設置したサーバルームやデータセンタでは、電子機器類で消費したエネルギーが大量の熱として排出される。そのため、一般的に、これらの電子機器類を冷却するために更なるエネルギーが必要とされる。
【０００４】
特に、１ラック当たり複数のボードを装着してデータ処理能力を向上させるブレードサーバが一般的になっているが、ブレードサーバでは１ラック当たりの消費電力は数ｋＷ以上と大電力化している。そして、このような消費電力密度の増大に伴い、発熱源となる中央演算処理装置（ＣＰＵ）等の冷却にも、高い冷却能力を有するシステムが必要となる。そのため、一般的に、専用の空調機を用いてサーバルーム内に冷風を循環させ、ファンを用いてこの冷風をサーバラック内に導入することでＣＰＵ等の発熱源を冷却している。しかしながら、この方式は、十分な冷風を作り出すために大量の電力を消費するので、コストや地球環境への負荷の点で問題がある。
【０００５】
そこで、サーバ等の電子機器類から排出される熱すなわち排熱エネルギーを回収し、それを再利用する技術として、吸着式ヒートポンプが着目されている。吸着式ヒートポンプは、吸着材に冷媒を吸着させる吸着工程の後、脱着工程と呼ばれる工程において、ＣＰＵ等の発熱源からの排熱エネルギーにより加熱された水などの加熱流体によって、吸着材から冷媒を脱離（脱着）させる。そして、この脱離過程において吸着材が吸熱することを利用して加熱流体を冷却し、冷却後の加熱流体によってＣＰＵ等の発熱源（以下、排熱源又は排熱エネルギー源と称する）を冷却する。また、上記の吸着工程において、吸着式ヒートポンプは、蒸発器に入れられた冷媒を蒸発させて吸着材に吸着させるが、冷媒が蒸発するときの気化熱を利用することで冷熱を得ることができる。従って、この冷熱を有効活用し、サーバルーム又はサーバラック内に冷風を供給することにより、吸着式ヒートポンプの排熱エネルギー源（例えば、ＣＰＵ、サーバ等）以外の発熱体（例えば、サーバ内あるいはサーバ外の電源等）を冷却することができる。そして、このような吸着工程と脱着工程とを繰り返すことにより、排熱エネルギーの回収と冷熱の生成とを連続して行うことが可能となる。
【０００６】
このように、排熱エネルギー源からの排熱を用いて吸着式ヒートポンプを作動させ、得られた冷熱を排熱エネルギー源以外の発熱体の冷却に利用することにより、排熱利用せずに空調機のみで全ての冷却を行う場合よりも省電力化を図ることが可能となる。このような吸着式ヒートポンプの適用対象には様々なものがあり、例えば、自動車、電子機器類、又はボイラへの適用が知られている。
【特許文献１】特許第３９２４８８５号公報
【特許文献２】特開２００２−１００８９１号公報
【特許文献３】特開平３−１８６１６５号公報
【非特許文献１】「高性能ケミカルヒートポンプ応用事例集」、株式会社サイエンスフォーラム、１９９１年９月１５日、ｐ．２７−２９、２２８−２３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
吸着式ヒートポンプで生成された冷熱によって排熱エネルギー源以外の発熱体を冷却する場合、吸着式ヒートポンプからの冷熱出力が十分に大きく且つ安定していることが重要である。ここで、冷熱出力は吸着式ヒートポンプに流入する加熱流体の温度に依存する。図１に、一例として、吸着剤としてシリカゲル、冷媒として水を用いたときの、吸着式ヒートポンプの吸着器の体積当たりの冷熱出力すなわち冷熱出力密度と吸着器内に導入される加熱流体の温度との関係を示す。冷熱出力密度は７０℃における値を１として規格化されている。この図より、冷熱出力密度は、冷媒及び吸着剤によって決まる所定温度（この例では、約７０℃）以上では略一定であるが、該所定温度より低い範囲で加熱流体の温度が低下すると大きく低下することがわかる。そして、加熱流体温度は排熱源からの排熱エネルギー量に依存する。
【０００８】
例えば、サーバからの排熱を利用する場合、サーバからの排熱エネルギー量は一般的にサーバの負荷変動に伴って時間的に変動するが、それにより、加熱流体温度ひいては吸着式ヒートポンプの冷熱出力密度が変動することになる。このことは、サーバの負荷が軽い場合、冷熱出力密度の低下により、発熱体の冷却が十分に為されないことを意味する。
【０００９】
吸着式ヒートポンプへ投入する加熱流体温度は、上述のように、冷熱出力密度の観点から、冷媒等によって決まる所定温度以上であることが望ましい。しかしながら、排熱エネルギー源からの排熱量は、サーバ等の負荷変動によって変動するとともに、排熱源であるＣＰＵ等の電子機器の耐熱温度以上で排熱を回収することは不可能である。そのため、吸着式ヒートポンプの冷熱出力密度を十分に大きく且つ安定にすることには限界があり、発熱体を十分に冷却するためには、装置全体として大型の吸着式ヒートポンプを用いる必要があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、冷熱出力の安定化及び／又は装置の小型化に適した、吸着式ヒートポンプを用いた排熱利用システム及びその運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施の形態の一観点に従って、排熱利用システムが提供される。当該排熱利用システムは、吸着式ヒートポンプと、排熱源からの排熱を加熱流体に伝達する熱交換器と、吸着式ヒートポンプと熱交換器との間で加熱流体を循環させる熱輸送配管とを有する。当該排熱利用システムは更に、排熱源と熱交換器との間で熱を移動させるペルチェ素子を有する。
【００１２】
本発明の実施の形態の他の一観点に従って、吸着式ヒートポンプと、排熱源からの排熱を加熱流体に伝達する熱交換器と、吸着式ヒートポンプと熱交換器との間で加熱流体を循環させる熱輸送配管とを有する排熱利用システムに関し、その運転方法が提供される。当該運転方法は、吸着式ヒートポンプに導入される加熱流体の温度を排熱源の温度より高くするように、排熱源と熱交換器との間に配置されたペルチェ素子の駆動電流を制御する段階を含む。
【発明の効果】
【００１３】
開示される実施形態によれば、ヒートポンプの冷熱出力密度が増大且つ／或いは安定化され、発熱体を安定的に冷却することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。図面全体を通して、対応する要素には同一あるいは類似の参照符号を付する。
【００１５】
先ず図２を用いて、実施形態に係る冷却システム１の全体構成を概略的に説明する。冷却システム１は、吸着式ヒートポンプ１０と、それぞれが吸着式ヒートポンプ１０の一部を含む排熱回収系２０及び冷却系３０とを有する。
【００１６】
排熱回収系２０は、例えばサーバ内のＣＰＵ等の排熱源２からの排熱を回収するための熱交換器２１、及び吸着式ヒートポンプ１０と熱交換器２１との間で加熱流体を循環させる熱輸送配管２２を含む。さらに、排熱回収系２０は、排熱源２と熱交換器２１との間に配置されたペルチェ素子２３、及びペルチェ素子２３への電流を制御・供給する駆動回路２４を含む。熱輸送配管２２は、加熱流体が吸着式ヒートポンプ１０の吸着器内を通過可能なように、該吸着器内にも位置している。
【００１７】
冷却系３０は、熱交換器３１、及び吸着式ヒートポンプ１０と熱交換器３１との間で例えば水である冷却流体を循環させる冷熱輸送配管３２を含む。冷熱輸送配管３２は、冷却流体が吸着式ヒートポンプ１０の蒸発器内を通るように、該蒸発器内にも位置している。熱交換器３１は、冷熱輸送配管３２内を流れる冷却流体から冷熱を得て、例えばサーバ内の電源等の発熱体３を冷却するための気流又は水流などの冷却流を生成する。この熱交換器３１は、例えばドライコイルとし得る。なお、この発熱体冷却用の熱交換器３１は、冷熱輸送配管３２内の冷却流体によって発熱体３を直接的に冷却するように、発熱体３に密着するように配置されていてもよい。
【００１８】
続いて図３を用いて、吸着式ヒートポンプ１０の構成及び動作を概説する。
【００１９】
吸着式ヒートポンプ１０は、２つの吸着器１１及び１２、蒸発器１３、及び凝縮器１４を有する。これらは、一連の動作において、冷媒１５が蒸発器１３、吸着器１１又は１２、及び凝縮器１４の間で循環可能なように配管１６によって接続されている。また、配管１６内には冷媒１５の循環を制御する４個のバルブ１７が配置されている。吸着器１１及び１２は、例えばシリカゲル又はゼオライト等である吸着剤１８を格納するとともに、上述の熱輸送配管２２又は冷却水系に接続される配管１９を有する。また、蒸発器１３内には、上述の冷熱輸送配管３２が延在している。
【００２０】
図３は、吸着器１１が吸着モード、そして吸着器１２が脱着モード（乾燥再生モード）にあるときの吸着式ヒートポンプ１０を示している。吸着モードにある吸着器１１において、その内部の吸着剤１８は冷却水によって冷却されて冷媒１５を吸着する。それに伴い、吸着器１１と連通した蒸発器１３内の冷媒１５が気化させられる。一方、脱着モードにある吸着器１２においては、その内部の吸着剤１８は加熱流体によって加熱され、吸着モード時に吸着した冷媒１５を気化させ、凝縮器１４へと移動させる。そして、吸着器１１及び１２の間で吸着モード及び脱着モードが交互に切り替えられ、継続的な吸着式ヒートポンプ１０の動作が得られる。
【００２１】
斯くして生じる蒸発器、吸着器での冷媒１５の気化による気化熱は、それぞれ、蒸発器１３と熱交換器３１との間で循環する冷熱輸送配管３２内の流体、吸着器１１又は１２内の配管１９と連通した熱輸送配管２２内の加熱流体を冷却する。
【００２２】
次に図４を用いて、排熱回収系２０の熱交換器２１及びペルチェ素子２３の部分を詳細に説明する。図４では、排熱源の一例として、ボード４に搭載されたＣＰＵ２を示している。ＣＰＵ２の上面にはペルチェ素子２３が配置され、更に、例えばコールドプレートである熱交換器２１が配置される。熱交換器２１は、排熱源２及びペルチェ素子２３からの熱を熱輸送配管２２内の加熱流体に伝達する。
【００２３】
ペルチェ素子２３は、異種材料を２つの接合部で接合した回路に直流電流を流すと一方の接合部で吸熱、他方の接合部で発熱が起こるというペルチェ効果を利用した素子である。ペルチェ素子２３は、好ましくは、排熱源２及び熱交換器２１との間の熱抵抗を低減するよう、第１の面４１が排熱源２に、第２の面４２が熱交換器２１に、例えば熱伝導率の高い接着剤又はグリース等を介して密着接合される。そして、ペルチェ素子２３は、第１の面４１が吸熱側、第２の面４２が発熱側となるように、また、第１の面４１と第２の面４２との間に所望の温度差が生じるように、ここでは可変電圧源として示した駆動回路２４により給電される。
【００２４】
また、ペルチェ素子２３は冷却システムとして見た場合、コンプレッサ式と比較して、小型、無振動、高い静音性、フロンなどの冷媒レス、高精度且つ高速な温度制御といった長所を有する。
【００２５】
続いて、排熱回収系２０の温度制御、及びそれによる吸着式ヒートポンプ１０の冷熱出力制御の典型例を説明する。
【００２６】
１．排熱源の排熱量が一定の場合
ここでは、排熱源２はＣＰＵとする。また、吸着式ヒートポンプ１０は、図１の例に従い、吸着剤としてシリカゲル、冷媒として水を用い、７０℃以上の温度で略一定の高い冷熱出力密度を発生するものとする。さらに、熱交換器２１は、排熱源側の接触面（図４の参照符号４２）の温度と加熱流体温度との差が５℃となるコールドプレートとする。
【００２７】
先ず、ＣＰＵからの排熱量が一定であり、ペルチェ素子２３が存在しない場合において加熱流体温度が５５℃となる系を考えると、ＣＰＵ２の表面温度は６０℃となる。なお、加熱流体温度は、吸着器の大きさ等、吸着式ヒートポンプ１０の設計に依存する。５５℃という加熱流体温度において、図１に示したように、冷却システム１の冷熱出力密度は加熱流体温度が７０℃の場合の約１／５である。このとき、ペルチェ素子２３によって加熱流体温度を７０℃まで高めることができれば、冷熱出力密度を約５倍に高めることができる。これは、ＣＰＵ２とコールドプレート２１との間にペルチェ素子２３を配置し、通常の熱流とは逆に、加熱流体温度をＣＰＵ表面温度より高くすることによって実現可能である。具体的には、ペルチェ素子２３に直流電流を供給し、ペルチェ素子２３の発熱側の面４２の温度を、吸熱側の面４１の温度（すなわち、ＣＰＵ表面温度６０℃）より１５℃高い７５℃とすることによって、加熱流体温度を７０℃まで高めることができる。
【００２８】
このように、吸着式ヒートポンプ１０の冷熱出力密度を増大させるようにペルチェ素子２３を駆動することにより、吸着式ヒートポンプ１０の吸着器で吸着／脱着される冷媒量を削減しても同一の冷熱出力を得ることができる。したがって、ペルチェ素子２３を用いて加熱流体温度を上昇させることは、吸着式ヒートポンプの大きな部分を占める吸着器をはじめ、吸着式ヒートポンプ１０全体を小型化することを可能にする。
【００２９】
ところで、上述のようにペルチェ素子２３を用いて温度差ΔＴ＝１５℃を生成するためには、ペルチェ素子２３に電力を供給することが必要である。一般的に、ペルチェ素子の熱電冷却（Thermo  Electric  Cooler）の成績係数（Coefficient  of  Performance）は、ＣＯＰｔｅｃ＝Qｃ／Qｔｅｃで与えられる。ただし、Ｑｃはペルチェ素子の両面間を移動する熱量であり、Ｑｔｅｃはペルチェ素子に投入される電力量である。ペルチェ素子の能力がΔＴ＝１５℃にてＣＯＰｔｅｃ＝３．３であれば、ペルチェ素子に投入される電力量は、ＣＰＵ等の排熱源から排出されペルチェ素子を移動する熱量の３０％となる。このように、ペルチェ素子による加熱流体温度制御によれば、排熱エネルギーの回収量全体に比して小さい電力量を供給することにより、吸着式ヒートポンプの大幅な小型化（例えば、約１／５化）を実現し得る。
【００３０】
なお、ペルチェ素子２３の両面間に生成すべき温度差ΔＴは、ここではΔＴ＝１５℃としたが、吸着式ヒートポンプ１０の冷熱出力密度の加熱流体温度依存性、排熱源２の負荷、ペルチェ素子２３の成績係数ＣＯＰｔｅｃのΔＴ依存性などに応じて決定され得る。
【００３１】
また、ペルチェ素子２３を用いた温度制御は、以下のような効果をも有する。
【００３２】
仮に、ペルチェ素子２３を用いずに加熱流体温度を７０℃まで高めるとすると、ＣＰＵ２の表面温度は７５℃となる。ＣＰＵ等の電子機器は、その信頼性、動作性能及び／又は物理限界などから動作温度の最大定格値や推奨上限値が定められている。例えば、最大定格値は８５℃又は１２５℃等であり、推奨上限値はそれより数十℃低い温度である。また、冷熱出力密度に関するＣＰＵ等の動作温度の最適値は、冷媒や吸着剤の種類等に応じて、上述の７５℃（好適な加熱流体７０℃＋５℃）より高い値となり得る。従って、ＣＰＵ等の動作温度の最適値は、ペルチェ素子２３を用いない場合には、最大定格値又は推奨上限値に対してマージンの小さい、あるいはそれを上回る温度となることがある。しかしながら、ペルチェ素子２３を用いる場合には、最適な加熱流体温度を得ながら、ＣＰＵ等の動作温度をその最大定格値又は推奨上限値に対して十分に低い温度（例えば、６０℃）に維持し、電子機器の寿命などの信頼性を向上させることができる。
【００３３】
さらに、吸着式ヒートポンプ１０の小型化が特には要求されない冷却システムにおいて、ペルチェ素子２３による温度制御は、排熱源２の更なる低温化をもたらす。例えば、ペルチェ素子２３が存在しない場合において加熱流体温度が５５℃、ＣＰＵの表面温度が６０℃となる上述の例を考える。ペルチェ素子２３を導入して上述と同様のΔＴ＝１５℃の温度制御を行うと、ペルチェ素子２３の発熱側の面４２の温度は加熱流体温度＋５℃＝６０℃となる。また、ペルチェ素子２３の吸熱側の面４１、すなわち、ＣＰＵ表面温度は６０℃−１５℃＝４５℃となる。このように、吸着器などの小型化が必要でなく、ペルチェ素子２３を用いない場合の冷熱出力密度を維持すればよい場合、排熱源であるＣＰＵ等の更なる低温化により、電子機器の寿命などの信頼性を更に向上させることができる。
【００３４】
このように、一実施形態に従った排熱回収系２０の温度制御、及びそれによる吸着式ヒートポンプ１０の冷熱出力制御によれば、エネルギー回収量に比して小さい電力量をペルチェ素子２３に供給することにより、装置の小型化及び／又は電子機器等の信頼性向上を実現することができる。
【００３５】
２．排熱源の排熱量が変動する場合
ＣＰＵ等の排熱源の排熱量が変動するときであっても、ペルチェ素子２３を用いて加熱流体温度を制御することにより、吸着式ヒートポンプ１０の冷熱出力を一定に維持することができる。このペルチェ素子２３による加熱流体温度の制御は、排熱回収系において、好適な温度測定ポイントの温度をモニタし、その測定値に応じてペルチェ素子２３の駆動電流を動的に制御することによって実現し得る。
【００３６】
図５は、温度測定に基づいてペルチェ素子を制御する排熱回収系の一例として、サーバ５内の複数の排熱源（例えば、ＣＰＵ等）から排熱を回収する排熱回収系５０を示している。排熱回収系５０は、吸着式ヒートポンプ１０に結合された熱輸送配管２２を含む。熱輸送配管２２は、ポンプ５１を具備するとともに、並列構成された複数の枝配管２２ｉに分岐されている。なお、この例では、ｉはｉ＝ａ，ｂの２つであるが、典型的なサーバ及びその排熱回収系においては１０程度、２０程度、あるいはそれより多くを含み得る。また、図５においてポンプ５１を示したのは、ポンプ５１と熱輸送配管２２及びその枝配管２２ｉとの位置関係を示すためであり、図１に示した排熱回収系１０の熱輸送配管２２も同様にポンプを有し得る。
【００３７】
各枝配管２２ｉには、例えばコールドプレートである熱交換器２１ｉ、及び該枝配管２２ｉにより冷却されるサーバ５内の排熱源２ｉと熱交換器２１ｉとの間に配置されたペルチェ素子２３ｉが結合されている。また、ペルチェ素子２３ｉには、その電流を制御・供給する駆動回路２４ｉが結合されている。排熱回収系５０は更に、各熱交換器２１ｉを通過後の枝配管２２ｉ内の加熱流体の温度をモニタする温度測定部５２ｉと、各温度測定部５２ｉからの温度測定信号を受信し、各ペルチェ素子２３ｉの駆動回路２４ｉへの制御信号を生成・供給する制御部５３を含む。
【００３８】
続いて図６のフローチャートを用いて、排熱回収系５０の制御方法を説明する。当該方法は、段階Ｓ１にて開始し、段階Ｓ２にて、各温度測定部５２ｉが各熱交換器２１ｉを通過後の枝配管２２ｉ内の加熱流体の温度を測定する。そして、段階Ｓ３にて、制御部５３が各温度測定部５２ｉからの温度測定値を、前回の各温度測定部５２ｉからの温度測定値と比較する。段階Ｓ３での比較結果が双方の温度測定値が異なることを示す場合、段階Ｓ４へと進み、制御部５３は、各枝配管２２ｉ内の加熱流体の温度が時間的に一定となるように各駆動回路２４ｉへの制御信号を変更する。そして、段階Ｓ５へと進み、更には段階Ｓ１へ戻る。また、段階Ｓ３での比較結果が双方の温度測定値が同一であることを示す場合、段階Ｓ５へと進み、更には段階Ｓ１へ戻る。
【００３９】
なお、段階Ｓ３での温度測定値の比較は、各温度測定部５２ｉからの温度測定値を、制御部５３に入力・記憶された目標温度と比較してもよい。この場合、段階Ｓ４にて、制御部５３は、各枝配管２２ｉ内の加熱流体の温度が目標温度と一致するように各駆動回路２４ｉへの制御信号を変更する。さらに、この目標温度は、例えばサーバルームの室温、サーバラック内の温度、又は発熱体自体の温度の測定値に基づいて動的に設定されてもよい。
【００４０】
また、図５においては、サーバ５の外部にて、１つの制御部５３が、各枝配管２２ｉ（ｉ＝ａ，ｂ）に設けられた各温度測定部５２ｉからの温度測定信号に基づいて、各駆動回路２４ｉへの制御信号を生成するように示した。しかしながら、本実施形態に係る排熱回収系５０はこの構成に限定されるものではない。例えば、１つの制御部が、枝配管部分でない熱輸送配管２２の部分に設けられた１つの温度測定部からの温度測定信号に基づいて、各駆動回路２４ｉへの共通の制御信号を生成してもよい。また、排熱回収系５０の他の一変形例である排熱回収系５０’を図７に示す。排熱回収系５０’は、熱交換器２１ｉ及びペルチェ素子２３ｉに近接して、一体型の温度測定・駆動回路５４ｉを有する。各温度測定・駆動回路５４ｉは、それぞれのボード４ｉ上に搭載されてもよく、温度測定ポイントでの温度測定、ペルチェ素子２３ｉの駆動条件の設定・供給を行う。この温度測定ポイントは、図５と同様に直接的に枝配管２２ｉ内の加熱流体であってもよいし、コールドプレート等の熱交換器２１ｉ、ＣＰＵ等の排熱源２ｉ、又はＣＰＵ等が搭載されたボード４ｉ等であってもよい。
【００４１】
このように、一実施形態に従った排熱回収系５０又は５０’の温度制御、及びそれによる吸着式ヒートポンプ１０の冷熱出力制御によれば、ＣＰＵ等の排熱源の排熱量が変動するときであっても、吸着式ヒートポンプ１０、ひいては、冷却システム全体の冷熱出力を安定化することができる。
【００４２】
なお、説明の便宜上、排熱源の排熱量が一定の場合と変動する場合とを別々に説明したが、これらは同一且つ単一の冷却システムとして構成されることも可能である。従って、それぞれについて上述された装置の小型化、電子機器等の信頼性向上、及び冷熱出力の安定化などの効果は、同時に達成することも可能である。
【００４３】
以上、実施形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】冷熱出力密度の加熱流体温度依存性を示すグラフである。
【図２】実施形態に係る冷却システムを示す図である。
【図３】典型的な吸着式ヒートポンプを示す図である。
【図４】排熱回収系の一部を示す図である。
【図５】排熱回収系の一例を示す図である。
【図６】排熱回収系の制御フローの一例を示す図である。
【図７】排熱回収系の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    冷却システム
２、２ａ、２ｂ    排熱源
３    発熱体
４、４ａ、４ｂ    ボード
５    サーバ
１０    吸着式ヒートポンプ
１１、１２    吸着器
１３    蒸発器
１４    凝縮器
１５    冷媒
１６    配管
１７    バルブ
１８    吸着材
２０、５０、５０’    排熱回収系
２１、２１ａ、２１ｂ    熱交換器
２２、２２ａ、２２ｂ    熱輸送配管
２３、２３ａ、２３ｂ    ペルチェ素子
２４、２４ａ、２４ｂ    駆動回路
３０    冷却系
３１    熱交換器
３２    冷熱輸送配管
４１    ペルチェ素子の吸熱面
４２    ペルチェ素子の発熱面
５２ａ、５２ｂ    温度測定部
５３    制御部
５４ａ、５４ｂ    温度測定・駆動回路
【図１】
2010078183.tif 000003
【図２】
2010078183.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010078183.tif 000008
【図７】
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