(57)【要約】［課題］より安定して、より高いエネルギー効率で運用することができる冷却装置等を提供すること。［解決手段］  冷凍機電力算出部５７２ａは、電子機器３００の熱交換量Ｑと、冷凍機５３０の成績係数ＣＯＰ_ｃとに基づいて、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃを求める。装置成績係数算出部５７２ｂは、電子機器３００の発熱量Ｑと、Ｗｃと、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆとに基づいて、装置成績係数ＡＣＯＰを求める。なお、装置成績係数ＡＣＯＰは、蒸発器４１０、凝縮器４２０、熱交換器５２０、冷凍機５３０および空調ブロア部５１０を含む装置の成績係数である。ブロア回転数制御部５８１は、装置成績係数ＡＣＯＰに基づいて、空調ブロア部５１０の回転数ｒを制御する。冷媒温度制御部５８２は、装置成績係数ＡＣＯＰに基づいて、冷凍機５３０から流出する冷媒ＣＯＯの温度である第１の冷媒温度Ｔｉｎを制御する。
2017164326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の排気熱を受熱する蒸発器と、
前記蒸発器により受熱された前記排気熱を放熱する凝縮器と、
前記電子機器の排気熱を受熱する熱交換器と、
前記凝縮器および前記熱交換器との間で冷媒を循環させて、前記熱交換器および前記蒸発器により受熱される排気熱を放熱する冷凍機と、
前記電子機器を冷却するための送風を前記電子機器へ供給する送風部と、
前記送風部および前記冷凍機の動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記送風部の回転数に基づいて、送風部の消費電力を算出するブロア電力算出手段と、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求める冷凍機電力算出手段と、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の消費電力と、前記送風部の消費電力とに基づいて、前記蒸発器、前記凝縮器、前記熱交換器、前記冷凍機および前記送風部を含む装置の成績係数である装置成績係数を求める装置成績係数算出手段と、
前記装置成績係数に基づいて、前記送風部の回転数を制御する送風部回転制御手段と、
前記装置成績係数に基づいて、前記冷凍機から流出する前記冷媒の温度である第１の冷媒温度を制御する冷媒温度制御手段とを有する冷却装置。
【請求項２】
前記第１の冷媒温度と、前記冷媒を前記凝縮器から前記冷凍機へ輸送する第１の管を流れる前記冷媒の温度である第２の冷媒温度と、前記第１の管を流れる冷媒の流量である冷媒流量とに基づいて、前記局所冷却器の熱交換量を求める局所冷却器熱交換量算出手段とをさらに備え、
前記冷凍機電力算出手段は、前記局所冷却器の熱交換量と、前記空調機の熱交換量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求める請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記送風部回転制御手段は、前記送風部から前記電子機器へ供給される空気の温度である供給温度が前記供給温度の上限閾値以下を満たしつつ、前記装置成績係数が最大になるように、前記送風部の回転数を制御し、前記冷媒温度制御手段は、前記供給温度が前記供給温度の上限閾値以下を満たしつつ、前記装置成績係数が最大になるように、前記第１の冷媒温度を制御する請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記送風部回転制御手段は、前記送風部から前記電子機器へ供給される空気の温度である供給温度が前記供給温度の上限閾値以下を満たしつつ、前記装置成績係数が最大になった後に所定時間が経過した後に、前記送風部の回転数を制御する請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記所定時間は、前記冷凍機の周囲の温度が予め定められた値に変化するまでの時間である請求項４に記載の冷却装置。
【請求項６】
電子機器の排気熱を受熱する蒸発器と、
前記蒸発器により受熱された前記排気熱を放熱する凝縮器と、
前記電子機器の排気熱を受熱する熱交換器と、
前記凝縮器および前記熱交換器との間で冷媒を循環させて、前記熱交換器および前記蒸発器により受熱される排気熱を放熱する冷凍機と、
前記電子機器を冷却するための送風を前記電子機器へ供給する送風部と、
前記送風部および前記冷凍機の動作を制御する制御手段とを備えた冷却装置の制御方法であって、
前記送風部の回転数に基づいて、送風部の消費電力を算出し、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求め、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の消費電力と、前記送風部の消費電力とに基づいて、前記蒸発器、前記凝縮器、前記熱交換器、前記冷凍機および前記送風部を含む装置の成績係数である装置成績係数を求め、
前記装置成績係数に基づいて、前記送風部の回転数を制御し、
前記装置成績係数に基づいて、前記冷凍機から流出する前記冷媒の温度である第１の冷媒温度を制御する制御方法。
【請求項７】
電子機器の排気熱を受熱する蒸発器と、
前記蒸発器により受熱された前記排気熱を放熱する凝縮器と、
前記電子機器の排気熱を受熱する熱交換器と、
前記凝縮器および前記熱交換器との間で冷媒を循環させて、前記熱交換器および前記蒸発器により受熱される排気熱を放熱する冷凍機と、
前記電子機器を冷却するための送風を前記電子機器へ供給する送風部と、
前記送風部および前記冷凍機の動作を制御する制御手段とを備えた冷却装置の制御プログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記送風部の回転数に基づいて、送風部の消費電力を算出し、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求め、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の消費電力と、前記送風部の消費電力とに基づいて、前記蒸発器、前記凝縮器、前記熱交換器、前記冷凍機および前記送風部を含む装置の成績係数である装置成績係数を求め、
前記装置成績係数に基づいて、前記送風部の回転数を制御し、
前記装置成績係数に基づいて、前記冷凍機から流出する前記冷媒の温度である第１の冷媒温度を制御する処理をコンピュータに行わす制御プログラムを記憶する記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置等に関し、例えば、電子機器を冷却する冷却装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、クラウドサービスの発展に伴って、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。データセンター内には、サーバやネットワーク機器等の電子機器が集約して設置されている。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。【０００３】
各地域に設置されたデータセンター内のサーバやネットワーク機器等の電気機器には、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、データセンター内では、たとえば空調機を用いて、電子機器を冷却している。【０００４】
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、データセンターの空調機の消費電力を削減することが、要求されつつある。【０００５】
特許文献１には、外気熱交換システムとして、空調機の消費電力を削減する技術が開示されている。特許文献１では、外気熱交換システムは、空冷熱交換器１１と、熱交換器１２と、ポンプ１３と、制御装置３０とを備えている。空冷熱交換器１１は、屋外に設置された熱交換器である。熱交換器１２は、屋内に設置された熱交換器である。空冷熱交換器１１は、熱交換器本体１１ａと、ファン１１ｂ（空調機）等を備えている。温度計２１は、空冷熱交換器１１の吸気温度を計測する。温度計２２は、空冷熱交換器１１の排気温度を計測する。電力計２３は、ポンプ１３により消費される電力を計測する。ファン１１ｂの電力計２４は、ファン１１ｂの消費電力を計測する。制御装置３０は、ファン１１ｂの回転数を制御する。【０００６】
また、制御装置３０は、空冷熱交換機１１の吸気温度および排気温度間の温度差と、ファン１１ｂの回転数から算出されたファン風量とに基づいて、空冷熱交換器１１の熱交換量を算出する。制御装置３０は、熱交換量の算出値と、ポンプ１３およびファン１１ｂの消費電力とに基づいて、成績係数（ＣＯＰ：Coefficient of Performance）を算出する。成績係数とは、単位消費電力当たりの冷却能力を表す指標である。また、制御装置３０は、算出された成績係数を向上させるように、ファン１１ｂの回転数を増減させている。【０００７】
このように、特許文献１に記載の技術では、外気熱交換システムは、当該外気熱交換システムにおける外気との熱交換量と消費電力とに基づいて成績係数（ＣＯＰ）を演算して、この成績係数（ＣＯＰ）に基づいて外気熱交換システムのファン回転数を制御する。また、成績係数（ＣＯＰ）が所定の閾値未満となった場合、外気熱交換システムは停止する。これにより、様々な外気の状態にて最大効率で運転することを図り、省エネルギー化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１９３９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、制御装置３０は、空冷熱交換機１１のファン１１ｂの吸気温度および排気温度間の温度差を用いて、ＣＯＰを算出している。【００１０】
ここで、空冷熱交換機１１の吸気温度および排気温度間の温度差は、空冷熱交換器１１の温度計２１および温度計２２の設置場所によって、大きく変化するおそれがある。ファン１１ｂの排気側ではとくに風力の変動が大きいため、特許文献１に記載の技術のように、空冷熱交換機１１の排気温度を計測する温度計２２をファン１１ｂ近傍に配置すると、空冷熱交換器１１の吸気温度および排気温度間の温度差が大きく変動する。この結果、制御装置３０により算出されるＣＯＰが、ファン１１ｂの風力により大きく変動するため、制御装置３０は、安定した運用を行えないという問題があった。【００１１】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、より安定して、より高いエネルギー効率で運用することができる冷却装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の冷却装置は、電子機器の排気熱を受熱する蒸発器と、前記蒸発器により受熱された前記排気熱を放熱する凝縮器と、前記電子機器の排気熱を受熱する熱交換器と、前記凝縮器および前記熱交換器との間で冷媒を循環させて、前記熱交換器および前記蒸発器により受熱される排気熱を放熱する冷凍機と、前記電子機器を冷却するための送風を前記電子機器へ供給する送風部と、前記送風部および前記冷凍機の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記送風部の回転数に基づいて、送風部の消費電力を算出するブロア電力算出手段と、前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求める冷凍機電力算出手段と、前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の消費電力と、前記送風部の消費電力とに基づいて、前記蒸発器、前記凝縮器、前記熱交換器、前記冷凍機および前記送風部を含む装置の成績係数である装置成績係数を求める装置成績係数算出手段と、前記装置成績係数に基づいて、前記送風部の回転数を制御する送風部回転制御手段と、前記装置成績係数に基づいて、前記冷凍機から流出する前記冷媒の温度である第１の冷媒温度を制御する冷媒温度制御手段とを有する。【００１３】
本発明の制御方法は、電子機器の排気熱を受熱する蒸発器と、前記蒸発器により受熱された前記排気熱を放熱する凝縮器と、前記電子機器の排気熱を受熱する熱交換器と、前記凝縮器および前記熱交換器との間で冷媒を循環させて、前記熱交換器および前記蒸発器により受熱される排気熱を放熱する冷凍機と、前記電子機器を冷却するための送風を前記電子機器へ供給する送風部と、前記送風部および前記冷凍機の動作を制御する制御手段とを備えた冷却装置の制御方法であって、前記送風部の回転数に基づいて、送風部の消費電力を算出し、前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求め、前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の消費電力と、前記送風部の消費電力とに基づいて、前記蒸発器、前記凝縮器、前記熱交換器、前記冷凍機および前記送風部を含む装置の成績係数である装置成績係数を求め、前記装置成績係数に基づいて、前記送風部の回転数を制御し、前記装置成績係数に基づいて、前記冷凍機から流出する前記冷媒の温度である第１の冷媒温度を制御する。【００１４】
本発明の記憶媒体は、電子機器の排気熱を受熱する蒸発器と、前記蒸発器により受熱された前記排気熱を放熱する凝縮器と、前記電子機器の排気熱を受熱する熱交換器と、前記凝縮器および前記熱交換器との間で冷媒を循環させて、前記熱交換器および前記蒸発器により受熱される排気熱を放熱する冷凍機と、前記電子機器を冷却するための送風を前記電子機器へ供給する送風部と、前記送風部および前記冷凍機の動作を制御する制御手段とを備えた冷却装置の制御プログラムを記憶する記憶媒体であって、前記送風部の回転数に基づいて、送風部の消費電力を算出し、前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求め、前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の消費電力と、前記送風部の消費電力とに基づいて、前記蒸発器、前記凝縮器、前記熱交換器、前記冷凍機および前記送風部を含む装置の成績係数である装置成績係数を求め、前記装置成績係数に基づいて、前記送風部の回転数を制御し、前記装置成績係数に基づいて、前記冷凍機から流出する前記冷媒の温度である第１の冷媒温度を制御する処理をコンピュータに行わす制御プログラムを記憶する記憶媒体とを含む処理をコンピュータに行わす制御プログラムを記憶する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかる冷却装置等によれば、より安定して、より高いエネルギー効率で運用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の構成を透過して示す図である。
【図２】蒸発器の内部構成を模式的に透過して示す模式透過図である。
【図３】制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の制御フロー図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の制御フロー図である。
【図６】特定の外気温度および特定の第１の冷媒温度での空調ブロア部の消費電力と冷凍機の消費電力の関係を示す図である。
【図７】特定の外気温度および特定の第１の冷媒温度での空調ブロア部の回転数と供給温度の関係を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態における冷却装置の構成を透過して示す図である。
【図９】制御部の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における冷却装置の制御フロー図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における冷却装置の変形例の制御フロー図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態における冷却装置の構成を透過して示す図である。
【図１３】情報処理装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態における冷却装置１０００の構成について説明する。図１は、冷却装置１０００の構成を透過して示す図である。なお、図１には、鉛直方向Ｇが示されている。冷却装置１０００は、たとえばデータセンターに設置されている。
【００１８】
図１に示されるように、冷却装置１０００は、局所冷却器４００と、空調機５００とを備えている。局所冷却器４００の蒸発器４１０と、電子機器３００は、サーバルーム１００内に設けられている。空調機５００の空調ブロア部５１０および熱交換器５２０は、機械室２００内に設けられている。なお、サーバルーム１００および機械室２００を連結して構成された筐体９００の内部は、密閉されている。
【００１９】
図１に示されるように、サーバルーム１００は、たとえば直方体状に形成されている。サーバルーム１００内は、空洞になっている。好ましくは、サーバルーム１００の材料には、断熱性を有する部材（例えば、コンクリート壁等）が用いられる。サーバルーム１００は、ラック１１０を備えている。サーバルーム１００は、ラック１１０と、局所冷却器４００の一部の機器を収容する。
【００２０】
図１に示されるように、ラック１１０は、たとえば直方体状に形成されている。ラック１１０内は、空洞になっている。また、ラック１１０は、メッシュ状に形成されている。したがって、空気がラック１１０の内外を、メッシュ目を介して行き来することができる。ラック１１０は、電子機器３００を収容する。好ましくは、ラック１１０の材料には、高い熱伝導性を有する部材（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等）が用いられる。ラック１１０は、電子機器収容部とも呼ばれる。なお、ラック１１０を設けずに、電子機器３００をサーバルーム１００内に収容してもよい。
【００２１】
図１に示されるように、機械室２００は、たとえば直方体状に形成されている。機械室２００は、サーバルーム１００に隣接するように、設けられている。機械室２００内は、空洞になっている。好ましくは、機械室２００の材料には、断熱性を有する部材（例えば、コンクリート壁等）が用いられる。
【００２２】
図１に示されるように、機械室２００は、空調機５００の一部の機器を収容する。機械室２００は、第１の収容部２０１と、第２の収容部２０２を有する。第１の収容部２０１は、空調機５００の熱交換器５２０を収容する。第２の収容部２０２は、空調機５００の空調ブロア部５１０を収容する。第１の収容部２０１および第２の収容部２０２内は、空洞になっている。また、第１の収容部２０１および第２の収容部２０２は、メッシュ状に形成されている。したがって、空気が第１の収容部２０１および第２の収容部２０２の内外を、メッシュ目を介して行き来することができる。好ましくは、第１の収容部２０１および第２の収容部２０２の材料には、高い熱伝導性を有する部材（例えば、ステンレス鋼等）が用いられる。
【００２３】
図１に示されるように、筐体９００の機械室２００は、第１の開口部２０３と、第２の開口部２０４とを備えている。第１の開口部２０３および第２の開口部２０４は、サーバルーム１００および機械室２００の間を連通する。すなわち、空気が、第１の開口部２０３および第２の開口部２０４を介して、サーバルーム１００および機械室２００の間を行き来することができる。
【００２４】
図１に示されるように、電子機器３００は、ラック１１０内に収容されている。電子機器３００は、例えば、サーバ（計算機器）や、ルータや、無停電電源装置（ＵＰＳ：Uninterruptible Power Supply）等である。電子機器３００は、発熱部品を備えている。発熱部品は、動作することにより熱を発生する部品をいう。発熱部品は、たとえば、ＣＰＵやＬＳＩ等である。電子機器３００が様々なデータ処理を行うと、発熱部品がデータ処理の負荷により熱を発生する。
【００２５】
冷却装置１０００は、３つの循環経路を有する。１つ目の循環経路（この循環経路を第１の閉ループを呼ぶ。）は、蒸発器４１０および凝縮器４２０の間を、蒸気管４３０および液管４４０を介して、冷媒（Coolant：以下ＣＯＯと称する。）を循環する。２つ目の循環経路（この循環経路を第２の閉ループを呼ぶ。）は、凝縮器４２０および冷凍機５３０の間を、第１の管４５０および第２の管４６０を介して、冷媒ＣＯＯを循環する。３つ目の循環経路（この循環経路を第３の閉ループを呼ぶ。）は、冷凍機５３０および熱交換器５２０の間を、第３の管５４０および第４の管５５０を介して、冷媒ＣＯＯを循環する。第１〜第３の閉ループの各々は、それぞれ閉鎖空間として独立している。このため、第１〜第３の閉ループの各々で使用される冷媒ＣＯＯは、互いに異なる材料で構成されてもよい。冷媒は、例えば高分子材料などにより構成されており、高温になると気化し、低温になると液化する特性を有している。なお、第２および第３の閉ループでは、一般的に、冷媒ＣＯＯとして同じ冷媒ＣＯＯ（たとえば、水）を用いる。また、第１〜第３の閉ループの各々はそれぞれ閉鎖空間として独立していると説明したが、第１および第２の閉ループを１つの閉ループで構成してもよい。
【００２６】
冷媒には、低沸点の冷媒として、例えば、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ：Hydro Fluorocarbon）やハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ：Hydro Fluoroether）などを用いることができる。また、冷媒は、水でもよい。冷媒に水を用いた場合、ポンプ等の循環動力を用いて、水を局所冷却器４００等内で循環させることができる。
【００２７】
第１〜第３の閉ループを構成する閉鎖空間内に冷媒ＣＯＯを充填する方法については、次の通りである。まず、真空ポンプ（不図示）などを用いて、第１〜第３の閉ループを構成する閉鎖空間内から空気を排除する。次に、第１〜第３の閉ループを構成する閉鎖空間内に冷媒ＣＯＯを注入する。これにより、第１〜第３の閉ループを構成する閉鎖空間内の圧力は冷媒の飽和蒸気圧と等しくなり、第１〜第３の閉ループを構成する閉鎖空間内に密閉された冷媒ＣＯＯの沸点が室温近傍となる。以上の通り、第１〜第３の閉ループを構成する閉鎖空間内に冷媒ＣＯＯを充填する方法を説明した。
【００２８】
次に、局所冷却器４００について説明する。局所冷却器４００は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０と、蒸気管４３０と、液管４４０とを備えている。
【００２９】
図１に示されるように、蒸発器４１０および凝縮器４２０は、蒸気管４３０と液管４４０によって、連結されている。また、図１に示されるように、第１の管４５０および第２の管４６０が、凝縮器４２０に接続されている。なお、局所冷却器４００は、本実施形態の冷却器に対応する。ただし、本実施形態の冷却器は、少なくとも蒸発器４１０および凝縮器４２０を含めて構成されていればよい。
【００３０】
局所冷却器４００は、蒸発器４１０および凝縮器４２０の間を循環する冷媒ＣＯＯを有する。蒸発器４１０および凝縮器４２０の内部には、空洞が設けられている。同様に、冷凍機５３０の内部にも、空洞が設けられている。また、冷媒ＣＯＯは、蒸発器４１０、凝縮器４２０、蒸気管４３０および液管４４０で形成される第１の閉鎖空間内に密閉された状態で閉じこめられる。
【００３１】
図１に示されるように、蒸発器４１０は、サーバルーム１００内に収容されている。図１に示されるように、蒸発器４１０は、蒸気管４３０および液管４４０によって、凝縮器４２０と連結されている。図１に示されるように、蒸発器４１０は、電子機器３００と向かい合うように配置されている。蒸発器４１０は、鉛直方向Ｇにおいて、凝縮器４２０より、鉛直下方に設けられている。蒸発器４１０は、後で図２を用いて説明するように、空気が通過できるように形成されている。蒸発器４１０は、電子機器３００の熱（たとえば、電子機器３００により排出される排気熱）を受熱する。より具体的には、蒸発器４１０は、空調機５００の空調ブロア部５１０による送風を介して、電子機器３００の熱を受熱する。そして、蒸発器４１０は、受熱した電子機器３００の熱を、冷媒ＣＯＯを用いて、蒸気管４３０を介して、凝縮器４２０に伝達する。より具体的には、蒸発器４１０が電子機器３００の熱を受けると、蒸発器４１０内の冷媒ＣＯＯは、電子機器３００の熱を吸収することにより液相状態から気相状態に相変化する。蒸発器４１０は、この気相状態の冷媒ＣＯＯを用いて、受熱した電子機器３００の熱を、蒸気管４３０を介して、凝縮器４２０に伝達する。これにより、電子機器３００の熱が凝縮器４２０へ伝達される。
【００３２】
次に、蒸発器４１０の内部構成について、図に基づいて具体的に説明する。図２は、蒸発器４１０の内部構成を模式的に透過して示す模式透過図である。図２には、鉛直方向Ｇが示されている。
【００３３】
図２に示されるように、蒸発器４１０は、例えば、平板形状に形成されている。図２に示されるように、蒸発器４１０は、内部に空洞を有しており、冷媒ＣＯＯを貯蔵する。
【００３４】
図２に示されるように、蒸発器４１０は、上タンク部４１１と、下タンク部４１２と、複数の連結管部４１３と、複数の蒸発器用フィン部４１４を含んで構成されている。鉛直方向Ｇにおいて、上タンク部４１１は、下タンク部４１２よりも上側に配置されている。
【００３５】
蒸発器４１０の連結管部４１３は、上タンク部４１１および下タンク部４１２を連結する。連結管部４１３は、複数設けられている。
【００３６】
蒸発器用フィン部４１４は、各連結管部４１３の間に設けられている。これら蒸発器用フィン部４１４は、高温になった送風から熱を奪い、連結管部４１３内の冷媒ＣＯＯに、受熱した熱を伝える。受熱した冷媒ＣＯＯは、液相から気相に相変化し、連結管部４１３内を上昇する。
【００３７】
なお、蒸発器用フィン部４１４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４１４の領域内では、蒸発器４１０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。
【００３８】
蒸気管４３０は、蒸発器４１０の上タンク部４１１と、凝縮器４２０とを連結する。液管４４０は、蒸発器４１０の下タンク部４１２と、凝縮器４２０とを連結する。
【００３９】
図１に示されるように、凝縮器４２０は、サーバルーム１００および機械室２００の外に、設けられている。なお、凝縮器４２０は、サーバルーム１００または機械室２００内に、設けられてもよい。凝縮器４２０は、鉛直方向Ｇにおいて、蒸発器４１０より、鉛直上方に設けられている。図１に示されるように、凝縮器４２０は、第１の凝縮器４２０Ａと、第２の凝縮器４２０Ｂとを有している。第１の凝縮器４２０Ａは、蒸気管４３０および液管４４０によって、蒸発器４１０と連結されている。また、第２の凝縮器４２０Ｂは、第１の管４５０および第２の管４６０によって、冷凍機５３０の第１の冷凍機５３０Ａと連結されている。
【００４０】
第１の凝縮器４２０Ａは、蒸発器４１０により受熱された排気熱を放熱する。すなわち、第１の凝縮器４２０Ａは、蒸発器４１０により受熱された電子機器３００の熱を受け取り、この熱を放熱する。第１の凝縮器４２０Ａは、気相状態の冷媒ＣＯＯを介して、蒸発器４１０から電子機器３００の熱を受け取る。第１の凝縮器４２０Ａ内の気相状態の冷媒ＣＯＯの一部は、第１の凝縮器４２０Ａ内で冷却されて、液相状態の冷媒ＣＯＯに相変化する。このときに、蒸発器４１０により受熱された電子機器３００の熱が、放熱される。そして、第１の凝縮器４２０Ａは、第１の凝縮器４２０Ａ内で相変化した液相状態の冷媒ＣＯＯを蒸発器４１０へ流出する。また、第１の凝縮器４２０Ａは、蒸発器４１０により受熱された電子機器３００の熱を、第２の凝縮器４２０Ｂ内の冷媒ＣＯＯに伝熱する。第２の凝縮器４２０Ｂ内では、蒸発器４１０により受熱された電子機器３００の熱によって、冷媒ＣＯＯが液相状態から気相状態に相変化する。第２の凝縮器４２０Ｂは、気相状態の冷媒ＣＯＯを、第１の管４５０を介して、冷凍機５３０の第１の冷凍機５３０Ａに伝達する。また、第２の凝縮器４２０Ｂは、第１の冷凍機５３０Ａから、第２の管４６０を介して、液相状態の冷媒ＣＯＯを受け取る。なお、放熱器４２０には、一般的には、プレート熱交換器などが用いられる。
【００４１】
図１に示されるように、蒸気管４３０は、蒸発器４１０および第１の凝縮器４２０Ａを連結する。同様に、液管４４０は、蒸発器４１０および第１の凝縮器４２０Ａを連結する。蒸気管４３０および液管４４０は、蒸発器４１０および第１の凝縮器４２０Ａの間で、冷媒ＣＯＯを循環させるために用いられる。すなわち、蒸気管４３０は、蒸発器４１０で気化した冷媒ＣＯＯ（気相状態の冷媒ＣＯＯ）を、蒸発器４１０から第１の凝縮器４２０Ａへ輸送する。逆に、液管４４０は、第１の凝縮器４２０Ａで凝縮液化した冷媒ＣＯＯ（液相状態の冷媒ＣＯＯ）を、第１の凝縮器４２０Ａから蒸発器４１０へ輸送する。なお、鉛直方向Ｇにおいて、蒸気管４３０および第１の凝縮器４２０Ａの接続部は、蒸気管４３０および蒸発器４１０の接続部よりも、高い位置に配置される。また、鉛直方向Ｇにおいて、液管４４０および第１の凝縮器４２０Ａの接続部は、液管４４０および蒸発器４１０の接続部よりも、高い位置に配置される。ここで、冷媒ＣＯＯは、液相状態から気相状態に移行することにより、体積が２００倍程度に増大する。このため、蒸気管４３０の配管径は、液管４４０の配管径よりも大きいことが好ましい。蒸気管４３０および液管４４０は、たとえば、アルミニウム合金等の金属や、ゴム材等により、形成されている。なお、蒸気管４３０および液管４４０の各部材との接続には、カプラ（不図示）やフランジ（不図示）が用いられる。
【００４２】
図１に示されるように、第１の管４５０は、第２の凝縮器４２０Ｂおよび第１の冷凍機５３０Ａを連結する。同様に、第２の管４６０は、第２の凝縮器４２０Ｂおよび第１の冷凍機５３０Ａを連結する。第１の管４５０および第２の管４６０は、第２の凝縮器４２０Ｂおよび第１の冷凍機５３０Ａの間で、冷媒ＣＯＯを循環させるために用いられる。第１の管４５０は、第２の凝縮器４２０Ｂ内の冷媒ＣＯＯを第２の凝縮器４２０Ｂから第１の冷凍機５３０Ａへ輸送する。第２の管４６０は、第１の冷凍機５３０Ａ内の冷媒ＣＯＯを第１の冷凍機５３０Ａから第１の凝縮器４２０Ａへ輸送する。第１の管４５０および第２の管４６０は、たとえば、アルミニウム合金等の金属や、ゴム材等により、形成されている。なお、第１の管４５０および第２の管４６０の各部材との接続には、カプラ（不図示）やフランジ（不図示）が用いられる。
【００４３】
次に、局所冷却器４００の動作について説明する。ここでは、蒸発器４１０、第１の凝縮器４２０Ａ、蒸気管４３０および液管４４０で形成される第１の閉鎖空間内（第１の閉ループで構成させる閉鎖空間）で、冷媒ＣＯＯが循環する動作を説明する。なお、第１の凝縮器４２０Ａ、第１の冷凍機５３０Ａ、第１の管４５０および第２の管４６０により形成される第２の閉鎖空間内で、冷媒ＣＯＯが循環する動作については、後述する。同様に、第２の冷凍機５３０Ｂ、熱交換器５２０、第３の管５４０および第４の管５５０により構成される第３の閉鎖空間内で、冷媒ＣＯＯが循環する動作については、後述する。
【００４４】
ここで、図１に示されるように、蒸発器４１０は、鉛直方向Ｇにおいて、凝縮器４２０より、鉛直下方に設けられている。図１の例では、蒸発器４１０が、鉛直方向Ｇにおいて、第１の凝縮器４２０Ａより、鉛直下方に設けられている。この結果、局所冷却器４００に自然循環の冷却方式を適用することができる。ここで、自然循環方式とは、液相および気相の密度差を利用して冷媒ＣＯＯを局所冷却器４００内で自然に循環させる方式という。なお、ポンプ（不図示）を用いて冷媒ＣＯＯを局所冷却器４００内で循環させる場合、蒸発器４１０は、鉛直方向Ｇにおいて、凝縮器４２０より、鉛直下方に設けられなくてもよい。
【００４５】
冷媒ＣＯＯが充填された局所冷却器４００が室温の環境下に置かれたとき、蒸発器４１０が電子機器３００の熱を受熱すると、受熱開始とほぼ同時に冷媒ＣＯＯが沸騰し、蒸気が発生する。この結果、少なくとも蒸発器４１０、第１の凝縮器４２０Ａ、蒸気管４３０および液管４４０を含む冷却構造が、冷却モジュールとして機能し、電子機器３００の熱を受熱し始める。
【００４６】
すなわち、蒸発器４１０は、後述の空調ブロア部５１０の送風を介して、電子機器３００の熱を受熱する。蒸発器４１０が電子機器３００の熱を受熱すると、蒸発器４１０内では、冷媒ＣＯＯが沸騰し、気相状態となる。なお、気相状態の冷媒ＣＯＯは、蒸気冷媒とも呼ばれる。
【００４７】
次に、蒸発器４１０内の気相状態の冷媒ＣＯＯは、蒸気管４３０を通って、第１の凝縮器４２０Ａに流入する。第１の凝縮器４２０Ａは、気相状態の冷媒ＣＯＯを冷却することにより、冷媒ＣＯＯに含まれる熱（電子機器３００の熱）を放熱する。気相状態の冷媒ＣＯＯは、第１の凝縮器４２０Ａ内で冷却されることによって、液相状態に相変化する。そして、第１の凝縮器４２０Ａ内で冷却された冷媒ＣＯＯは、液相状態となって、再び液管４４０を介して蒸発器４１０に流入する。
【００４８】
このように、冷媒ＣＯＯは、蒸発器４１０を通過する空気（電子機器３００の熱を含む。）から、電子機器３００の熱を蒸発器４１０により吸熱し、蒸発器４１０、蒸気管４３０、第１の凝縮器４２０Ａおよび液管４４０を順次、循環する。これにより、蒸発器４１０により受熱された電子機器３００の熱が放熱される。
【００４９】
以上の通り、第１の閉ループにおいて、局所冷却器４００は、蒸発器４１０および第１の凝縮器４２０Ａの間で、冷媒ＣＯＯを相変化（液相←→気相）させながら循環させることにより、蒸発器４１０により受熱される熱（電子機器３００の熱を含む。）を冷却する。
【００５０】
以上、局所冷却器４００の構成および動作について説明した。
【００５１】
空調機５００は、空調ブロア部５１０と、熱交換器５２０と、冷凍機５３０と、第３の管５４０と、第４の管５５０と、制御部５６０とを備えている。空調機５００は、少なくとも、熱交換器５２０と冷凍機５３０とを含む。また、空調機５００は、熱交換器５２０および冷凍機５３０の間で冷媒ＣＯＯを循環させる。また、空調機５００は、電子機器３００の熱を冷却するための送風を、空調ブロア部５１０を用いて電子機器３００へ供給する。また、空調機５００は、機械室２００内の空気を冷却する。
【００５２】
また、空調機５００の冷凍機５３０は、凝縮器４２０および熱交換器５２０から冷媒ＣＯＯを介して受け取った電子機器３００の熱を、外気へ放熱する。
【００５３】
図１に示されるように、空調ブロア部５１０は、筐体９００の機械室２００内に設けられている。より具体的には、空調ブロア部５１０は、機械室２００の第２の収容部２０２内に設けられている。空調ブロア部５１０は、電子機器３００を冷却するための送風を、矢印Ａに沿って、電子機器３００へ供給する。空調ブロア部５１０は、第２の開口部２０４を介して、電子機器３００と向かい合うように、設けられている。これにより、空調ブロア部５１０により送出される送風は、効率よく電子機器３００へ供給される。なお、ブロアとは、一般的に、送風機（ファン、ブロアを含む。）のうち、圧力比１．１〜２程度のものをいう。
【００５４】
図１に示されるように、熱交換器５２０は、筐体９００の機械室２００内に設けられている。より具体的には、熱交換器５２０は、機械室２００の第１の収容部２０１内に設けられている。熱交換器５２０は、第３の管５４０および第４の管５５０を介して、冷凍機５３０の第２の冷凍機５３０Ｂに接続されている。熱交換器５２０は、電子機器３００の排気熱を受熱する。また、熱交換器５２０は、機械室２００内の空気に含まれる熱を、冷媒ＣＯＯを介して受熱する。そして、熱交換器５２０は、熱を吸収した冷媒ＣＯＯを、第３の管５４０を介して、第２の冷凍機５３０Ｂへ送出する。また、熱交換器５２０は、第２の冷却機５３０Ｂで冷却された冷媒ＣＯＯを、第４の管５５０を介して受け取る。
【００５５】
図１に示されるように、冷凍機５３０は、サーバルーム１００および機械室２００の外に設けられている。冷凍機５３０は、第１の冷凍機５３０Ａおよび第２の冷凍機５３０Ｂを有する。第１の冷凍機５３０Ａは、第１の管４５０および第２の管４６０を介して、第２の凝縮器４２０Ｂに接続されている。第２の冷凍機５３０Ｂは、第３の管５４０および第４の管５５０を介して、熱交換器５２０に接続されている。
【００５６】
第１の冷凍機５３０Ａは、凝縮器４２０により受熱される熱を放熱する。第１の冷凍機５３０Ａは、熱を吸収した冷媒ＣＯＯを、第１の管４５０を介して、凝縮器４２０から受け取る。第１の冷凍機５３０Ａは、受け取った冷媒ＣＯＯを冷却する。そして、第１の冷凍機５３０Ａは、冷却した冷媒ＣＯＯを、第２の管４６０を介して、再び第２の凝縮器４２０Ｂに送り戻す。
【００５７】
第２の冷凍機５３０Ｂは、熱交換器５２０により受熱される熱を放熱する。第２の冷凍機５３０Ｂは、熱を吸収した冷媒ＣＯＯを、第３の管５４０を介して、熱交換器５２０から受け取る。第２の冷凍機５３０Ｂは、受け取った冷媒ＣＯＯを冷却する。そして、第２の冷凍機５３０Ｂは、冷却した冷媒ＣＯＯを再び熱交換器５２０に送り戻す。
【００５８】
図１に示されるように、第３の管５４０は、熱交換器５２０および第２の冷凍機５３０Ｂの間を接続する。第３の管５４０は、熱交換器５２０内の冷媒ＣＯＯを熱交換器５２０から第２の冷凍機５３０Ｂへ輸送する。
【００５９】
図１に示されるように、第４の管５５０は、熱交換器５２０および第２の冷凍機５３０Ｂの間を接続する。第４の管５５０は、第２の冷凍機５３０Ｂ内の冷媒ＣＯＯを第２の冷凍機５３０Ｂから熱交換器５２０へ輸送する。
【００６０】
ここで、第２の凝縮器４２０Ｂ、第１の冷凍機５３０Ａ、第１の管４５０および第２の管４６０で形成される第２の閉鎖空間内（第２の閉ループで構成させる閉鎖空間）で、冷媒ＣＯＯが循環する動作を説明する。
【００６１】
第２の凝縮器４２０Ｂは、第１の閉ループで蒸発器４１０から第１の凝縮器４２０Ａに伝達された電子機器３００の熱を、第１の凝縮器４２０Ａから、第２の凝縮器４２０Ｂ内の冷媒ＣＯＯを介して受け取る。このとき、第２の閉ループ内における第２の凝縮器４２０Ｂ内の冷媒ＣＯＯが、電子機器３００の熱により、液相状態から気相状態の冷媒ＣＯＯに相変化する。第２の凝縮器４２０Ｂは、第２の閉ループ内で、気相状態の冷媒ＣＯＯを、第１の管４５０を介して、第１の冷凍機５３０Ａへ流出させる。すなわち、第２の放熱４２０Ｂ内の気相状態の冷媒ＣＯＯは、第１の管４５０を通って、第１の冷凍機５３０Ａに流入する。第１の冷凍機５３０Ａ内では、気相状態の冷媒ＣＯＯを冷却することにより、冷媒ＣＯＯに含まれる熱（電子機器３００の熱）を放熱する。気相状態の冷媒ＣＯＯは、第１の冷凍機５３０Ａ内で冷却されることによって、液相状態に相変化する。そして、第１の冷凍機５３０Ａ内で冷却された冷媒ＣＯＯは、液相状態となって、第２の管４６０を通って第２の凝縮器４２０Ｂに流入する。
【００６２】
このように、冷媒ＣＯＯは、第２の凝縮器４２０Ｂ、第１の管４５０、第１の冷凍機５３０Ａおよび第２の管４６０を順次、循環する。これにより、蒸発器４１０により受熱された電子機器３００の熱が、第２の凝縮器４２０Ｂを経由して、第１の冷凍機５３０Ａで放熱される。
【００６３】
以上の通り、第２の閉ループにおいて、第２の凝縮器４２０Ｂおよび第１の冷凍機５３０Ａの間で、冷媒ＣＯＯを相変化（液相←→気相）させながら循環させることにより、蒸発器４１０により受熱される熱（電子機器３００の熱を含む。）を冷却する。
【００６４】
次に、熱交換器５２０、第２の冷凍機５３０Ｂ、第３の管５４０および第４の管５５０で形成される第３の閉鎖空間内（第３の閉ループで構成させる閉鎖空間）で、冷媒ＣＯＯが循環する動作を説明する。
【００６５】
熱交換器５２０は、電子機器３００の排気熱を受熱する。また、熱交換器５２０は、機械室２００内の空気に含まれる熱を、冷媒ＣＯＯを介して受熱する。このとき、第３の閉ループ内における熱交換器５２０内の冷媒ＣＯＯが、電子機器３００の熱等により、液相状態から気相状態の冷媒ＣＯＯに相変化する。そして、熱交換器５２０は、熱を吸収した気相状態の冷媒ＣＯＯを、第３の管５４０を介して、第２の冷凍機５３０Ｂへ流出させる。すなわち、熱交換器５２０内の気相状態の冷媒ＣＯＯは、第３の管５４０を通って、第２の冷凍機５３０Ｂに流入する。第２の冷凍機５３０Ｂ内では、気相状態の冷媒ＣＯＯを冷却することにより、冷媒ＣＯＯに含まれる熱（電子機器３００の熱等）を放熱する。気相状態の冷媒ＣＯＯは、第２の冷凍機５３０Ｂ内で冷却されることによって、液相状態に相変化する。そして、第２の冷凍機５３０Ｂ内で冷却された冷媒ＣＯＯは、液相状態となって、第４の管５５０を通って熱交換器５２０に流入する。
【００６６】
このように、冷媒ＣＯＯは、熱交換器５２０、第３の管５４０、第２の冷凍機５３０Ｂおよび第４の管５５０を順次、循環する。これにより、電子機器３００の排気熱等が、第２の冷凍機５３０Ｂで放熱される。
【００６７】
以上の通り、第３の閉ループにおいて、熱交換器５２０および第２の冷凍機５３０Ｂの間で、冷媒ＣＯＯを相変化（液相←→気相）させながら循環させることにより、電子機器３００の排気熱等を冷却する。なお、第２および第３の閉ループでは、一般的に冷媒ＣＯＯに水を用いる。冷媒ＣＯＯに水を用いた場合、上述した相変化は生じない。
【００６８】
図１に示されるように、制御部５６０は、サーバルーム１００および機械室２００の外に設けられている。より具体的には、制御部５６０は、サーバルーム１００の屋上に設けられている。なお、制御部５６０は、サーバルーム１００内もしくは機械室２００内に設けられてもよい。また、サーバルーム１００等に設置されたローカルルームに制御部５６０を設置することもできる。さらに、制御部５６０は、ネットワーク（不図示）上のクラウドシステム（不図示）に設けられてもよい。制御部５６０は、空調ブロア部５１０、冷凍機５３０、第１の温度検出部６１０および第２の温度検出部６２０に接続されている。制御部５６０は、空調ブロア部５１０および冷凍機５３０の動作を制御する。制御部５６０の機能等については、後述する。
【００６９】
また、図１に示されるように、第１の温度検出部６１０と、第２の温度検出部６２０とが、冷却装置１０００に、設けられている。
【００７０】
第１の温度検出部６１０は、電子機器３００と空調ブロア部５１０の間に、設けられている。第１の温度検出部６１０は、制御部５６０に接続されている。第１の温度検出部６１０は、空調機５００の空調ブロア部５１０から電子機器３００へ供給される空気の温度である供給温度Ｔａを検出する。第１の温度検出部６１０は、供給温度Ｔａの検出値を制御部５６０へ出力する。供給温度は、吸気温度とも呼ばれる。
【００７１】
第２の温度検出部６２０は、サーバルーム１００および機械室２００の外に設けられている。第２の温度検出部６２０は、制御部５６０に接続されている。第２の温度検出部６２０は、サーバルーム１００および機械室２００の外の空気の温度である外気温度Ｔｏを検出する。第２の温度検出部６２０は、外気温度Ｔｏの検出値を制御部５６０へ出力する。
【００７２】
次に、制御部５６０の構成について詳細に説明する。図３は、制御部５６０の構成を示すブロック図である。
【００７３】
図３に示されるように、制御部５６０は、判断部５７０と、出力部５８０とを備えている。
【００７４】
図３に示されるように、判断部５７０は、温度取得部５７１と、中央制御部５７２と、データテーブル５７３とを備えている。
【００７５】
温度取得部５７１は、第１の温度検出部６１０と、第２の温度検出部６２０と、中央制御部５７２とに、接続されている。温度取得部５７１は、第１の温度検出部６１０により検出される供給温度Ｔａと、第２の温度検出部６２０により検出される外気温度Ｔｏを取得する。温度取得部５７１は、供給温度Ｔａおよび外気温度Ｔｏを、中央制御部５７２へ出力する。
【００７６】
図３に示されるように、中央制御部５７２は、温度取得部５７１、出力部５８０およびデータテーブル５７３に接続されている。中央制御部５７２は、制御部５６０の全体を制御する。中央制御部５７２は、データテーブル５７３に記憶されているデータにアクセスする。
【００７７】
中央制御部５７２は、冷凍機電力算出部５７２ａと、装置成績係数算出部５７２ｂと、ブロア電力算出部５７２ｃを備えている。
【００７８】
冷凍機電力算出部５７２ａは、電子機器３００の熱交換量Ｑと、冷凍機５３０の成績係数ＣＯＰ＿ｃとに基づいて、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃを求める。冷凍機電力算出部５７２ａの具体的な機能については、後述の動作説明で詳しく説明する。
【００７９】
装置成績係数算出部５７２ｂは、電子機器３００の発熱量Ｑと、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃと、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆとに基づいて、装置成績係数ＡＣＯＰ（Apparatus's ＣＯＰ）を求める。装置成績係数ＡＣＯＰは、蒸発器４１０、凝縮器４２０、熱交換器５２０、冷凍機５３０、空調ブロア部５１０を含む装置（ここでは、冷却装置１０００）の成績係数である。装置成績係数算出部５７２ｂの具体的な機能については、後述の動作説明で詳しく説明する。
【００８０】
なお、ＣＯＰは、一般的に冷房機器などのエネルギー消費効率を表す指標（係数）の１つで、消費エネルギーに対する冷房能力または暖房能力の比率として計算される無次元の数値である（ＣＯＰ＝[冷房能力または暖房能力]／[消費エネルギー]）。すなわち、ＣＯＰは、消費電力１ｋＷあたりの冷却能力または加熱能力を表した値である。
【００８１】
装置成績係数ＡＣＯＰとは、蒸発器４１０、凝縮器４２０、熱交換器５２０、冷凍機５３０、空調ブロア部５１０を含む装置（ここでは、冷却装置１０００）のエネルギー消費効率の指標（係数）であって、消費電力１ｋＷあたりの冷却装置１０００の冷却能力を表す値である。
【００８２】
ブロア電力算出部５７２ｃは、空調ブロア部５１０の回転数ｒに基づいて、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆを算出する。ブロア電力算出部５７２ｃの具体的な機能については、後述の動作説明で詳しく説明する。
【００８３】
データテーブル５７３は、中央制御部５７２に接続されている。データテーブル５７３は、記憶部として機能する。データテーブル５７３には、たとえば、装置成績係数ＡＣＯＰ等を算出するためのパラメータ等が、記憶される。
【００８４】
出力部５８０は、ブロア回転数制御部５８１と、冷媒温度制御部５８２を備えている。ブロア回転数制御部５８１は、装置成績係数ＡＣＯＰに基づいて、空調ブロア部５１０の回転数ｒを制御する。冷媒温度制御部５８２は、装置成績係数ＡＣＯＰに基づいて、冷凍機５３０から流出する冷媒ＣＯＯの温度である第１の冷媒温度Ｔｉｎを制御する。なお、第１の冷媒温度は、冷媒吐出温度とも呼ばれる。
【００８５】
次に、冷却装置１０００の動作について説明する。
【００８６】
冷却装置１０００が作動すると、電子機器３００と、局所冷却器４００と、空調機５００等が、作動する。電子機器３００の熱は、局所冷却器４００および空調機５００によって、冷却される。
【００８７】
第１の閉ループでは、蒸発器４１０が、空調ブロア部５１０の送風を介して、電子機器３００の熱を受熱する。そして、蒸発器４１０は、受熱した電子機器３００の熱を、蒸発器４１０および第１の凝縮器４２０Ａの間を循環する冷媒ＣＯＯを介して、第１の凝縮器４２０Ａへ伝達する。第１の凝縮器４２０Ａは、電子機器３００の熱の一部を放熱する。また、第１の凝縮器４２０Ａは、第２の閉ループに含まれる第２の凝縮器４２０Ｂ内の冷媒ＣＯＯに、電子機器３００の熱の一部を伝達する。
【００８８】
第２の閉ループでは、第２の凝縮器４２０Ｂは、第１の閉ループで蒸発器４１０から気相状態の冷媒ＣＯＯを介して、電子機器３００の熱を受け取る。このとき、第２の閉ループ内における第２の凝縮器４２０Ｂ内の冷媒ＣＯＯが、電子機器３００の熱により、液相状態から気相状態の冷媒ＣＯＯに相変化する。第２の凝縮器４２０Ｂは、第２の閉ループ内で、気相状態の冷媒ＣＯＯを、第１の管４５０を介して、第１の冷凍機５３０Ａへ流出させる。すなわち、第２の放熱４２０Ｂ内の気相状態の冷媒ＣＯＯは、第１の管４５０を通って、第１の冷凍機５３０Ａに流入する。第１の冷凍機５３０Ａは、気相状態の冷媒ＣＯＯを冷却することにより、冷媒ＣＯＯに含まれる熱（電子機器３００の熱）を放熱する。気相状態の冷媒ＣＯＯは、第１の冷凍機５３０Ａ内で冷却されることによって、液相状態に相変化する。そして、第１の冷凍機５３０Ａ内で冷却された冷媒ＣＯＯは、液相状態となって、第２の管４６０を通って第２の凝縮器４２０Ｂに流入する。
【００８９】
空調機５００では、空調ブロア部５１０が、電子機器３００を冷却するための送風を、矢印Ａに沿って、電子機器３００へ供給する。これにより、電子機器３００が、空調ブロア部５１０による送風によって、冷却される。なお、空調ブロア部５１０は、制御部５６０により制御されている。空調ブロア部５１０による送風は、電子機器３００の排気熱を含んで、矢印Ｂに沿って、蒸発器４１０に供給される。蒸発器４１０に供給された送風の一部は、蒸発器４１０を通過し、矢印Ｃのように鉛直方向Ｇの上方へ流れる。その後、蒸発器４１０を通過した送風の一部は、サーバルーム１００の鉛直方向Ｇの上方側の壁（天井）に衝突し、矢印Ｄおよび矢印Ｅの方向に流れる。また、蒸発器４１０を通過した送風の一部は、第１の開口部２０３を介して、機械室２００に流入する。機械室２００内では、蒸発器４１０を通過した送風の一部は、空調機５００の吸入力によって、矢印Ｆのように、空調機５００の熱交換器５２０へ流入する。
【００９０】
そして、第３の閉ループでは、熱交換器５２０は、電子機器３００の排気熱を受熱する。また、熱交換器５２０は、機械室２００内の空気に含まれる熱を、冷媒ＣＯＯを介して受熱する。このとき、第３の閉ループ内における熱交換器５２０内の冷媒ＣＯＯが、電子機器３００の熱等により、液相状態から気相状態の冷媒ＣＯＯに相変化する。そして、熱交換器５２０は、熱を吸収した気相状態の冷媒ＣＯＯを、第３の管５４０を介して、第２の冷凍機５３０Ｂへ流出させる。すなわち、熱交換器５２０内の気相状態の冷媒ＣＯＯは、第３の管５４０を通って、第２の冷凍機５３０Ｂに流入する。第２の冷凍機５３０Ｂ内では、気相状態の冷媒ＣＯＯを冷却することにより、冷媒ＣＯＯに含まれる熱（電子機器３００の熱等）を放熱する。気相状態の冷媒ＣＯＯは、第２の冷凍機５３０Ｂ内で冷却されることによって、液相状態に相変化する。そして、第２の冷凍機５３０Ｂ内で冷却された冷媒ＣＯＯは、液相状態となって、第４の管５５０を通って熱交換器５２０に流入する。
【００９１】
ここで、空調機５００は、矢印Ａ〜Ｆに沿って筐体９００内を循環してきた空気を、冷却している。すなわち、空調機５００は、電子機器３００により排気される排気熱のうち、局所冷却器４００により吸収しきれなかった熱を吸熱して、これを冷却している。
【００９２】
また、筐体９００内の空気は、矢印Ａ〜Ｆに沿って、順次、循環している。したがって、電子機器３００から矢印Ｂに沿って排出される暖気（排気熱）は、局所冷却器４００により熱を吸収されてから、空調機５００により熱交換される。
【００９３】
次に、冷却装置１０００の制御方法について、説明する。図４は、冷却装置１０００の制御フロー図である。
【００９４】
図４に示されるように、まず、制御部５６０の装置成績係数算出部５７２ｂは、初期ＡＣＯＰを算出する（ステップ（ＳＴＥＰ：以下、単にＳを称する。）１００）。
【００９５】
図５は、冷却装置１０００の制御フロー図の一部であって、図５のＳ１００の処理を示すフロー図である。
【００９６】
図５に示されるように、中央制御部５７２は、空調ブロア部５１０の回転数ｒおよび第１の冷媒温度（冷媒吐出温度）Ｔｉｎを、所定値に設定する（Ｓ１１）。具体的には、ブロア回転数制御部５８１が、たとえば空調ブロア部５１０の回転数の最大値を所定値として設定する。また、冷媒温度制御部５８２が、たとえば、第１の冷媒温度の最小値を所定値として設定する。
【００９７】
次に、ブロア回転数制御部５８１が、空調ブロア部５１０の回転数ｒを、Ｓ１１で設定した所定値からΔｒ（ただし、Δｒ＞０）だけ下げる（Ｓ１２）。
【００９８】
そして、中央制御部５７２は、供給温度Ｔａが、供給温度Ｔａの上限閾値Ｔｈよりも小さいか否かを判断する（Ｓ１３）。
【００９９】
供給温度Ｔａが、供給温度Ｔａの上限閾値Ｔｈよりも小さいと、中央制御部５７２により判断された場合（Ｓ１３、ＹＥＳ）、中央制御部５７２は、空調ブロア部５１０の回転数ｒが最小値か否かを判断する（Ｓ１４）。
【０１００】
供給温度Ｔａが、供給温度Ｔａの上限閾値Ｔｈよりも小さくないと、中央制御部５７２により判断された場合（Ｓ１３、ＮＯ）、ブロア回転数制御部５８１は、空調ブロア部５１０の回転数ｒをΔｒ上昇させる（Ｓ１５）。
【０１０１】
つぎに、装置成績係数算出部５７２ｂは、装置成績係数ＡＣＯＰを算出する（Ｓ１６）。
【０１０２】
具体的には、まず、ブロア電力算出部５７２ｃは、Ｓ１５で設定された空調ブロア部５１０の回転数ｒ０に基づいて、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ０を算出する。なおｒ０は、図７のｒ  ｔａｒｇｅｔに対応する。
【０１０３】
ここでは、まず、中央制御部５７２は、空調ブロア部５１０の回転数ｒ０を、ブロア回転数制御部５８１から取得する。
【０１０４】
その後、中央制御部５７２のブロア電力算出部５７２ｃは、冷却性能が安定するまでの一定時間（例えば１分間程度）待機した後に、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ０を計算する。
【０１０５】
図６は、特定の外気温度Ｔｏおよび特定の第１の冷媒温度Ｔｉｎでの空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆおよび冷凍機の消費電力Ｗｃと、ブロア回転数ｒとの関係を示す図である。
【０１０６】
電子機器３００の発熱量Ｑが一定値である場合、図６に示されるように、冷凍機の消費電力（冷凍機電力）Ｗｃは、ブロア回転数（空調ブロア部５１０の回転数）が変化しても、一定値となり、変化しない。空調ブロア部５１０の電力（ブロア電力）Ｗｆ０は、ブロア回転数（空調ブロア部５１０の回転数）の３乗に比例する。
【０１０７】
空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ０の算出式は、空調ブロア部５１０の定格電力値Ｗｆ_ｍａｘ、空調ブロア部５１０の回転数ｒ０、空調ブロア部５１０の最大回転数ｒ_ｍａｘを用いて、式（１）のように表される。
【０１０８】
Ｗｆ０＝Ｗｆ_ｍａｘ×(ｒ０／ｒ_ｍａｘ)３    ・・・式（１）
また、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ０について、実験により予め算出した値を、データテーブル５７３に記憶してもよい。この場合、ブロア電力算出部５７２ｃは、式（１）を用いて空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ０を算出することに代えて、データテーブル５７３に記憶されている空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ０を取得することもできる。
【０１０９】
次に、冷凍機電力算出部５７２ａが、電子機器３００の熱交換量Ｑと、冷凍機５３０の成績係数ＣＯＰ＿ｃ０とに基づいて、式（２）を用いて、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃ０を求める。このとき、冷凍機５３０の成績係数ＣＯＰ＿ｃ０は、所定の第１の冷媒温度Ｔｉｎおよび外気温度Ｔｏに対応させて、予めデータテーブル５７３に記憶されているものとする。なお、電子機器３００の発熱量Ｑは、一定値である。
【０１１０】
Ｗｃ０＝Ｑ／ＣＯＰ_ｃ０    ・・・式（２）
そして、装置成績係数算出部５７２ｂは、電子機器３００の発熱量Ｑと、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃと、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ０とに基づいて、式（３）を用いて、装置成績係数ＡＣＯＰを求める。ここで、算出される装置成績係数ＡＣＯＰを初期ＡＣＯＰとする。式（３）のＷｆ０およびＷｃ０には、式（１）および式（２）により算出された値を用いる。
【０１１１】
ＡＣＯＰ＝Ｑ／（Ｗｆ０＋Ｗｃ０）    ・・・式（３）
以上のように、Ｓ１６にて、冷却装置１０００は、装置成績係数ＡＣＯＰを算出する。
【０１１２】
図５に戻って、空調ブロア部５１０の回転数ｒが最小値であると、中央制御部５７２により判断された場合（Ｓ１４、ＹＥＳ）、冷却装置１０００はＳ１６の処理を行う。
【０１１３】
空調ブロア部５１０の回転数ｒが最小値でないと、中央制御部５７２により判断された場合（Ｓ１４、ＮＯ）、冷却装置１０００はＳ１２の処理を行う。
【０１１４】
次に、図４に戻って、Ｓ１０１以降の処理について説明する。
【０１１５】
ここで、図７は、特定の外気温度Ｔｏおよび特定の第１の冷媒温度Ｔｉｎでの空調ブロア部５１０の回転数（ブロア回転数）ｒと供給温度Ｔａの関係を示す図である。なお、供給温度は、吸気温度とも呼ばれる。
【０１１６】
図７に示されるように、空調ブロア部５１０の回転数（ブロア回転数）ｒが大きくなるにつれて、供給温度Ｔａは反比例して減少する傾向がある。図７には、空調ブロア部５１０の回転数の所定値（ｒ）に対応する装置成績係数ＡＣＯＰ＿１が示されている。同様に、図７には、空調ブロア部５１０の回転数（ｒ−Δｒ）に対応する装置成績係数ＡＣＯＰ＿２が示されている。また、図７には、空調ブロア部５１０の回転数（ｒ−２Δｒ）に対応する装置成績係数ＡＣＯＰ＿３が示されている。
【０１１７】
ここでは、供給温度Ｔａが供給温度Ｔａの上限閾値Ｔｈよりも小さくなる場合（Ｔａ＜Ｔｈ）のＡＣＯＰの最大値を、装置成績係数の目標ＡＣＯＰ（１）とする。そして、冷却装置１０００は、供給温度Ｔａが供給温度Ｔａの上限閾値Ｔｈよりも小さくなる場合（Ｔａ＜Ｔｈ）であって、ＡＣＯＰが最大となるブロア回転数（空調ブロア部５１０の回転数）であるｒ＿ｔａｒｇｅｔを目指す制御を行う（図４のＳ１０１〜Ｓ１０６）。
【０１１８】
図４に示されるように、Ｓ１００の処理後、冷却装置１０００は、第１の冷媒温度ＴｉｎをΔＴ上昇させる。また、冷却装置１０００は、さらに空調ブロア部５１０の回転数ｒを所定値（ｒ）に設定する（Ｓ１０１）。ここでの所定値は、たとえば、図６に示されるように、空調ブロア部５１０の回転数ｒの最大値寄りの値で設定される。
【０１１９】
具体的には、冷媒温度制御部５８２が、第１の冷媒温度ＴをΔＴ上昇させる。また、ブロア回転数制御部５８１が、回転数ｒを上述した所定値に設定する。
【０１２０】
次に、中央制御部５７２は、供給温度Ｔａが供給温度Ｔａの上限閾値Ｔｈよりも小さいか否かを判断する（Ｓ１０２）。
【０１２１】
供給温度Ｔａが供給温度Ｔａの上限閾値Ｔｈよりも小さいと、中央制御部５７２により判断された場合（Ｓ１０２、ＹＥＳ）、中央制御部５７２は、空調ブロア部５１０の回転数ｒが最小値か否かを判断する（Ｓ１０３）。
【０１２２】
供給温度Ｔａが供給温度Ｔａの上限閾値Ｔｈよりも小さくないと、中央制御部５７２により判断された場合（Ｓ１０２、ＮＯ）、ブロア回転数制御部５８１は、空調ブロア部５１０の回転数ｒをΔｒ上昇させる（Ｓ１０５）。Δｒ上昇後の空調ブロア部５１０の回転数を、ｒ１とする。
【０１２３】
空調ブロア部５１０の回転数ｒが最小値であると、中央制御部５７２により判断された場合（Ｓ１０３、ＹＥＳ）、冷却装置１０００はＳ１０６の処理を行う。
【０１２４】
空調ブロア部５１０の回転数ｒが最小値でないと、中央制御部５７２により判断された場合（Ｓ１０３、ＮＯ）、ブロア回転数制御部５８１は、空調ブロア部５１０の回転数ｒをΔｒ下げる制御を行う（Ｓ１０４）。空調ブロア部５１０は、ブロア回転数制御部５８１の制御に従って、空調ブロア部５１０の回転数ｒをΔｒ下げる。
【０１２５】
次に、冷却装置１０００は、Ｓ１６と同様に、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）を算出する（Ｓ１０６）。なお、ここでは、式（１）〜式（３）で用いた各パラメータと区別する必要がある場合に、各パラメータの後ろに（１）を付ける。なお、ＡＣＯＰ（１）は、ブロア回転数をｒ１に設定した場合に対応する。なおｒ１は図７のｒ  ｔａｒｇｅｔに対応する。
【０１２６】
具体的には、まず、ブロア電力算出部５７２ｃは、Ｓ１０５で設定された空調ブロア部５１０の回転数ｒ１に基づいて、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ１を算出する。
【０１２７】
ここでは、まず、中央制御部５７２は、空調ブロア部５１０の回転数ｒ１を、ブロア回転数制御部５８１から取得する。
【０１２８】
その後、中央制御部５７２のブロア電力算出部５７２ｃは、冷却性能が安定するまでの一定時間（例えば１分間程度）待機した後に、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ１を計算する。
【０１２９】
空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ１の算出式は、空調ブロア部５１０の定格電力値Ｗｆ_ｍａｘ、空調ブロア部５１０の回転数ｒ１、空調ブロア部５１０の最大回転数ｒ_ｍａｘを用いて、式（４）のように表される。Ｗｆ１は、空調ブロア部５１０の回転数（ブロア回転数）をｒ１に設定した場合のＷｆに対応する。式（４）は、式（１）に準ずる。
【０１３０】
Ｗｆ１＝Ｗｆ_ｍａｘ×(ｒ１／ｒ_ｍａｘ)３    ・・・式（４）
また、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ１について、実験により予め算出した値を、データテーブル５７３に記憶してもよい。この場合、ブロア電力算出部５７２ｃは、式（４）を用いて空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ１を算出することに代えて、データテーブル５７３に記憶されている空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ１を取得することもできる。
【０１３１】
次に、冷凍機電力算出部５７２ａが、電子機器３００の熱交換量Ｑと、冷凍機５３０の成績係数ＣＯＰ＿ｃ１とに基づいて、式（５）を用いて、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃを求める。このとき、冷凍機５３０の成績係数ＣＯＰ＿ｃ１は、第１の冷媒温度Ｔｉｎ＋ΔＴおよび外気温度Ｔｏに対応させて、予めデータテーブル５７３に記憶されているものとする。中央制御部５７２は、冷凍機５３０の成績係数ＣＯＰ_ｃ１を、データテーブル５７３から取得する。なお、電子機器３００の発熱量Ｑは一定値である。電子機器３００の発熱量Ｑは、予めカタログ等から知られているものであり、たとえばデータテーブル５７３に予め記憶されている。Ｗｃ１は、ファン回転数をｒ１に設定した場合のＷｃに対応する。式（５）は、式（２）に準ずる。
【０１３２】
Ｗｃ１＝Ｑ／ＣＯＰ_ｃ１    ・・・式（５）
そして、装置成績係数算出部５７２ｂは、電子機器３００の発熱量Ｑと、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃ１と、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ１とに基づいて、式（６）を用いて、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）を求める。式（６）のＷｆ１およびＷｃ１には、式（４）および式（５）により算出された値を用いる。前述の通り、電子機器３００の発熱量Ｑは一定値である。電子機器３００の発熱量Ｑは、予めカタログ等から知られているものであり、たとえばデータテーブル５７３に予め記憶されている。式（６）は、式（３）に準ずる。
【０１３３】
ＡＣＯＰ（１）＝Ｑ／（Ｗｆ１＋Ｗｃ１）    ・・・式（６）
以上のように、Ｓ１０６にて、冷却装置１０００は、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）を算出する。
【０１３４】
次に、中央制御部５７２は、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）と装置成績係数ＡＣＯＰとが、略同値か否かを判断する（Ｓ１１６）。ここでは、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）と装置成績係数ＡＣＯＰとの間の差分値の絶対値が０．１以下である場合（｜ＡＣＯＰ（１）−ＡＣＯＰ｜≦０．１）、中央制御部５７２は、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）および装置成績係数ＡＣＯＰが略同値である（ＡＣＯＰ（１）≒ＡＣＯＰ）と判断する。
【０１３５】
装置成績係数ＡＣＯＰ（１）と装置成績係数ＡＣＯＰとが略同値であると中央制御部５７２により判断された場合（Ｓ１１６、ＹＥＳ）、中央制御部５７２は、外気温度Ｔｏ（１）と外気温度Ｔｏの差分値の絶対値が閾値Ｔｃより小さいか否か（｜Ｔｏ−Ｔｏ（１）｜＜Ｔｃ）を、判断する（Ｓ１１９）。また、閾値Ｔｃは、局所冷却器４００の性能が変化する際の温度差と決められる。ここでは、閾値Ｔｃを例えば３℃とする。
【０１３６】
外気温度Ｔｏと外気温度Ｔｏ（１）の差分値の絶対値が閾値Ｔｃより小さいと中央制御部５７２により判断された場合（Ｓ１１９、ＹＥＳ）、中央制御部５７２は、一定時間（たとえば、１０分）、待機し（Ｓ１２１）、Ｓ１１９の処理を繰り返し行う。すなわち、外気温度Ｔｏと外気温度Ｔｏ（１）の差分値の絶対値が閾値Ｔｃより小さい場合、中央制御部５７２は、外気温度Ｔｏの変化量の大きさ（｜Ｔｏ−Ｔｏ（１）｜）が冷却装置１０００の性能が変化するまでの温度差にまで達していないものと判断する。そして、中央制御部５７２は、このときの空調ブロア部５１０の回転数（ブロア回転数）が最適であると判断する。
【０１３７】
一方、外気温度Ｔｏと外気温度Ｔｏ（１）の差分値の絶対値が閾値Ｔｃより小さくないと中央制御部５７２により判断された場合（Ｓ１１９、ＮＯ）、中央制御部５７２は、外気温度Ｔｏ（１）を新たな外気温度として、データテーブル５７３に書き込む（ステップＳ１２２）。その後、中央制御部５７２は、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）を新たな装置成績係数として、データテーブル５７３に書き込む（ステップＳ１２３）。すなわち、外気温度Ｔｏと外気温度Ｔｏ（１）の差分値の絶対値が閾値Ｔｃより小さくない場合、中央制御部５７２は、外気温度Ｔｏの変化量の大きさ（｜Ｔｏ−Ｔｏ（１）｜）が冷却装置１０００の性能が変化するまでの温度差にまで達しているものと判断する。そして、中央制御部５７２は、このときの空調ブロア部５１０の回転数（ブロア回転数）と冷凍機５３０の冷媒吐出温度（第１の冷媒温度）Ｔｉｎが最適でないと判断し、Ｓ１０１の処理を再び行う。
【０１３８】
装置成績係数ＡＣＯＰ（１）と装置成績係数ＡＣＯＰとが略同値でないと中央制御部５７２により判断された場合（Ｓ１１６、ＮＯ）、中央制御部５７２は、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）が装置成績係数ＡＣＯＰよりも大きいか否かを判断する（Ｓ１１７）。
【０１３９】
装置成績係数ＡＣＯＰ（１）が装置成績係数ＡＣＯＰよりも大きいと中央制御部５７２により判断された場合（Ｓ１１７、ＹＥＳ）、中央制御部５７２は、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）を新たな装置成績係数として、データテーブル５７３に書き込む（ステップＳ１２３）。
【０１４０】
一方、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）が装置成績係数ＡＣＯＰよりも大きくないと中央制御部５７２により判断された場合（Ｓ１１７、ＮＯ）、中央制御部５７２は、第１の冷媒温度Ｔの変化分であるΔＴ（Ｓ１０１を参照）の符号を反転させる（Ｓ１１８）。その後、中央制御部５７２は、前記ΔＴの符号を反転させた条件で、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）を新たな装置成績係数として、データテーブル５７３に書き込む（ステップＳ１２３）。
【０１４１】
このように、図４を用いて説明したように、中央制御部５７２は、ＡＣＯＰおよびＡＣＯＰ（１）の対比等の処理を経て、装置成績係数ＡＣＯＰが最大となる目標値（装置成績係数最大値）を求める。
【０１４２】
ブロア回転数制御部５８１は、空調ブロア部５１０の回転数を、装置成績係数最大値に対応するブロア回転数に、設定する。また、冷媒温度制御部５８２は、第１の冷媒温度Ｔｉｎを、装置成績係数最大値に対応する温度に、冷凍機５３０を制御する。
【０１４３】
これにより、空調ブロア部５１０は、装置成績係数最大値に対応するブロア回転数で動作する。また、冷凍機５３０は、装置成績係数最大値に対応する第１の冷媒温度Ｔｉｎの冷媒ＣＯＯを第２の管４６０および第４の管５５０へ流出する。
【０１４４】
この結果、冷却装置１０００は、装置成績係数最大値で動作する。すなわち、前述の通り、成績係数はエネルギー消費効率を表す指標の１つであることから、冷却装置１０００は最も高いエネルギー消費効率で、動作することができる。
【０１４５】
以上の通り、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１０００は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０と、熱交換器５２０と、冷凍機５３０と、空調ブロア部５１０（送風部）と、制御部５６０とを備えている。
【０１４６】
蒸発器４１０は、電子機器３００の排気熱を受熱する。凝縮器４２０は、蒸発器４１０により受熱された排気熱を放熱する。熱交換器５２０は、電子機器３００の排気熱を受熱する。冷凍機５３０は、凝縮器４２０および熱交換器５２０との間で冷媒ＣＯＯを循環させて、熱交換器５２０および蒸発器４２０により受熱される排気熱を放熱する。空調ブロア部５１０（送風部）は、電子機器３００を冷却するための送風を電子機器３００へ供給する。制御部５６０は、空調ブロア部５１０および冷凍機５３０の動作を制御する。
また、制御部５６０は、ブロア電力算出部５７２ｃと、冷凍機電力算出部５７２ａと、装置成績係数算出部５７２ｂと、ブロア回転数制御部５８１（送風部回転制御部）と、冷媒温度制御部５８２とを有する。
【０１４７】
ブロア電力算出部５７２ｃは、空調ブロア部５１０の回転数ｒに基づいて、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆを算出する。冷凍機電力算出部５７２ａは、電子機器３００の熱交換量Ｑと、冷凍機５３０の成績係数ＣＯＰ_ｃとに基づいて、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃを求める。装置成績係数算出部５７２ｂは、電子機器３００の発熱量Ｑと、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃと、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆとに基づいて、装置成績係数ＡＣＯＰを求める。なお、装置成績係数ＡＣＯＰは、蒸発器４１０、凝縮器４２０、熱交換器５２０、冷凍機５３０および送風部５１０を含む装置の成績係数である。
【０１４８】
ブロア回転数制御部５８１は、装置成績係数ＡＣＯＰに基づいて、空調ブロア部５１０の回転数ｒを制御する。冷媒温度制御部５８２は、装置成績係数ＡＣＯＰに基づいて、冷凍機５３０から流出する冷媒ＣＯＯの温度である第１の冷媒温度Ｔｉｎを制御する。
【０１４９】
このように、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆは、ブロア電力算出部５７２ｃにより、空調ブロア部５１０の回転数ｒに基づいて、求められる。冷凍機５３０の消費電力Ｗｃは、冷凍機電力算出部５７２aにより、電子機器３００の熱交換量Ｑと、冷凍機５３０の成績係数ＣＯＰ_ｃとに基づいて、求められる。また、装置成績係数ＡＣＯＰは、装置成績係数算出部５７２ｂにより、電子機器３００の発熱量Ｑと、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃと、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆとに基づいて、求められる。
【０１５０】
これにより、蒸発器４１０、凝縮器４２０、熱交換器５２０、冷凍機５３０および空調ブロア部５１０を含む装置の成績係数を、装置成績係数ＡＣＯＰとして、簡単に取得できる複数のパラメータから容易に求めることができる。
【０１５１】
本実施形態では、特許文献１に記載の技術のように、凝縮器を冷却するファンを設けていない。したがって、当該ファンの排気側の近傍に、いかなるセンサも配置していない。このため、装置成績係数ＡＣＯＰは、凝縮器を冷却するファンの風力により大きく変動することはない。
【０１５２】
また、装置成績係数ＡＣＯＰは、空調ブロア部５１０の回転数（ブロア回転数）の変化に応じて変化する。ブロア回転制御部５８１は、供給温度ＴａがＴｈ以下を満たしつつ、装置成績係数ＡＣＯＰが高い値（たとえば最大値付近）となるように、空調ブロア部５１０の回転数（ブロア回転数）を制御することができる。また、併せて、冷媒温度制御部５８２は、供給温度ＴａがＴｈ以下を満たしつつ、第１の冷媒温度Ｔｉｎを、装置成績係数最大値に対応する温度に、冷凍機５３０を制御する。
【０１５３】
したがって、冷却装置１０００によれば、より安定して、より高いエネルギー効率で運用することができる。
【０１５４】
また、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１０００において、ブロア回転制御部５８１は、供給温度ＴａがＴｈ以下を満たしつつ、装置成績係数ＡＣＯＰが最大になるように、空調ブロア部５１０の回転数ｒを制御する。また、冷媒温度制御部５８２は、供給温度ＴａがＴｈ以下を満たしつつ、装置成績係数ＡＣＯＰが最大になるように、第１の冷媒温度Ｔｉｎを制御する。なお、供給温度Ｔａは、空調機５００の空調ブロア部５１０から電子機器３００へ供給される空気の温度である。Ｔｈは、供給温度Ｔａの上限閾値である。
【０１５５】
このように、冷却装置１０００は、ブロア回転制御部５８１が、供給温度ＴａがＴｈ以下を満たすように制御しつつ、空調ブロア部５１０の回転数ｒを、装置成績係数ＡＣＯＰが最大になる値に制御する。また、冷媒温度制御部５８２が、供給温度ＴａがＴｈ以下を満たすように制御しつつ、第１の冷媒温度Ｔｉｎを、装置成績係数ＡＣＯＰが最大になる値に制御する。これにより、冷却装置１０００を最大効率で運用することができる。
【０１５６】
また、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１０００において、ブロア回転制御部５８１は、供給温度ＴａがＴｈ以下を満たしつつ、装置成績係数ＡＣＯＰが最大になった後に所定時間が経過した後に、空調ブロア部５１０の回転数を制御してもよい。
【０１５７】
このように、所定時間を経過した後に、空調ブロア部５１０の回転数を制御することで、所定時間内で外気環境が変化して、局所冷却器４００の性能が変わり、空調ブロア部５１０の回転数が最適でなくなっても、すぐに最適な空調ブロア部５１０の回転数に制御することが可能になる。
【０１５８】
また、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１０００において、所定時間は、冷凍機５３０の周囲の温度が予め定められた値に変化するまでの時間である。
【０１５９】
このように、所定時間は、冷凍機５３０の周囲の温度が予め定められた値に変化するまで時間とすることで、その時間経過した後、空調ブロア部５１０の回転数と冷凍機５３０の冷媒吐出温度（第１の冷媒温度）を制御することで、あらゆる外気温度Ｔｏに対して装置成績係数ＡＣＯＰを最大にすることができる。
【０１６０】
また、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１０００の制御方法は、蒸発器４１０と、凝縮器４２０と、熱交換器５２０と、冷凍機５３０と、空調ブロア部５１０（送風部）と、制御部５６０とを備えた冷却装置１０００の制御方法である。
【０１６１】
冷却装置１０００の制御方法は、ブロア電力算出ステップと、冷凍機電力算出ステップと、装置成績係数算出ステップと、送風部回転制御ステップと、冷媒温度制御ステップとを含んでいる。
【０１６２】
ブロア電力算出ステップでは、空調ブロア部５１０の回転数ｒに基づいて、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆを算出する。冷凍機電力算出ステップでは、電子機器３００の熱交換量Ｑと、冷凍機５３０の成績係数ＣＯＰ_ｃとに基づいて、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃを求める。装置成績係数算出ステップでは、電子機器３００の発熱量Ｑと、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃと、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆとに基づいて、装置成績係数ＡＣＯＰを求める。送風部回転制御ステップでは、装置成績係数ＡＣＯＰに基づいて、空調ブロア部５１０の回転数ｒを制御する。冷媒温度制御ステップでは、装置成績係数ＡＣＯＰに基づいて、冷凍機５３０から流出する冷媒ＣＯＯの温度である第１の冷媒温度Ｔｉｎを制御する。
【０１６３】
このような制御方法によっても、冷却装置１０００と同様の効果を奏することができる。
【０１６４】
また、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１０００の制御プログラムは、蒸発器４１０と、凝縮器４２０と、熱交換器５２０と、冷凍機５３０と、空調ブロア部５１０（送風部）と、制御部５６０とを備えた冷却装置１０００の制御プログラムである。
【０１６５】
冷却装置１０００の制御プログラムは、ブロア電力算出ステップと、冷凍機電力算出ステップと、装置成績係数算出ステップと、送風部回転制御ステップと、冷媒温度制御ステップとを含む処理をコンピュータに行わす。
【０１６６】
このような制御プログラムによっても、冷却装置１０００と同様の効果を奏することができる。
【０１６７】
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態における冷却装置１０００Ａの構成について説明する。図８は、冷却装置１０００Ａの構成を透過して示す図である。なお、図８には、鉛直方向Ｇが示されている。なお、図８では、図１〜図７で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図７に示した符号と同等の符号を付している。冷却装置１０００Ａは、たとえばデータセンターに設置されている。
【０１６８】
図８に示されるように、冷却装置１０００Ａは、局所冷却器４００と、空調機５００とを備えている。局所冷却器４００の蒸発器４１０と、電子機器３００は、サーバルーム１００内に設けられている。空調機５００の空調ブロア部５１０および熱交換器５２０は、機械室２００内に設けられている。なお、サーバルーム１００および機械室２００を連結して構成された筐体９００の内部は、密閉されている。
【０１６９】
ここで、図１と図８を対比する。図８では、第３の温度検出部６３０および流量検出部７００が設けられている点で、図１と異なる。
【０１７０】
図８に示されるように、第３の温度検出部６３０は、制御部５６０Ａに接続されている。第３の温度検出部６３０は、凝縮器４２０（第２の凝縮器４２０Ｂ）から冷凍機５３０へ向けて第１の管４５０内を流れる冷媒ＣＯＯの温度である第２の冷媒温度Ｔｏｕｔを検出する。
【０１７１】
図８に示されるように、流量検出部７００は、制御部５６０Ａに接続されている。流量検出部７００は、凝縮器４２０（第２の凝縮器４２０Ｂ）から冷凍機５３０へ向けて第１の管４５０内を流れる冷媒ＣＯＯの流量である冷媒流量Ｑｗを検出する。
【０１７２】
制御部５６０Ａは、空調ブロア部５１０と、冷凍機５３０と、第１の温度検出部６１０と、第２の温度検出部６２０と、第３の温度検出部６３０と、流量検出部７００とに、接続されている。
【０１７３】
制御部５６０Ａは、第１の温度検出部６１０から供給温度Ｔａを取得する。制御部５６０Ａは、第２の温度検出部６２０から外気温度Ｔｏを取得する。制御部５６０Ａは、第３の温度検出部６３０から第２の冷媒温度Ｔｏｕｔを取得する。また、制御部５６０Ａは、流量検出部７００から、冷媒流量Ｑｗを取得する。
【０１７４】
次に、制御部５６０Ａの構成について詳細に説明する。図９は、制御部５６０Ａの構成を示すブロック図である。なお、図９では、図１〜図８で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図８に示した符号と同等の符号を付している。
【０１７５】
図９に示されるように、制御部５６０Ａは、判断部５７０Ａと、出力部５８０とを備えている。
【０１７６】
図９に示されるように、判断部５７０Ａは、温度取得部５７１Ａと、中央制御部５７２Ａと、データテーブル５７３と、流量取得部５７４とを備えている。
【０１７７】
ここで、図３と図９を対比する。図３では、温度取得部５７１は、第１の温度検出部６１０と、第２の温度検出部６２０と、中央制御部５７２とに、接続されている。これに対して、図９では、温度取得部５７１Ａは、第１の温度検出部６１０と、第２の温度検出部６２０と、第３の温度検出部６３０と、中央制御部５７２に接続されている。この点で図３と図９は相違する。
【０１７８】
また、図９では、流量検出部７００、流量取得部５７４および局所冷却器熱交換量算出部５７２ｄが設けられている点で、図３と相違する。
【０１７９】
温度取得部５７１Ａは、第１の温度検出部６１０により検出された供給温度Ｔａと、第２の温度検出部６２０により検出された外気温度Ｔｏと、第３の温度取得部６３０により検出された第２の冷媒温度Ｔｏｕｔを取得する。また、温度取得部５７１Ａは、供給温度Ｔａ、外気温度Ｔｏおよび第２の冷媒温度Ｔｏｕｔを、中央制御部５７２へ出力する。
【０１８０】
流量取得部５７４は、流量検出部７００により検出された冷媒流量Ｑｗを取得する。流量取得部５７４は、冷媒流量Ｑｗを中央制御部５７２へ出力する。
【０１８１】
局所冷却器熱交換量算出部５７２ｄは、冷媒流量Ｑｗと、第１の冷媒温度Ｔｉｎと、第２の冷媒温度Ｔｏｕｔとに基づいて、局所冷却器４００の熱交換量Ｑｒを求める。なお、局所冷却器４００の熱交換量は、局所冷却器４００の吸熱量とも呼ばれる。局所冷却器熱交換量算出部５７２ｄの具体的な機能については、後述の動作説明で詳しく説明する。
【０１８２】
上記以外の構成については、第１の実施の形態の説明と同様である。
【０１８３】
以上、第２の実施の形態における冷却装置１０００Ａの構成について説明した。
【０１８４】
次に、冷却装置１０００Ａの制御方法について説明する。図１０は、冷却装置１０００Ａの制御フロー図である。
【０１８５】
図１０に示されるように、まず、制御部５６０Ａの装置成績係数算出部５７２ｂは、初期ＡＣＯＰを算出する（Ｓ２１０）。このＳ２１０の処理は、図４および図５のＳ１００と同様の処理である。
【０１８６】
次に、冷却装置１０００は、第１の冷媒温度（冷媒吐出温度）Ｔｉｎを、ΔＴだけ上昇させる（Ｓ２１１）。具体的には、中央制御部５７２が、冷媒温度制御部５８２に対して、第１の冷媒温度Ｔｉｎを＋ΔＴだけ変化させる指示を出力する。冷媒温度制御部５８２は、中央制御部５７２の指示に従って、第１の冷媒温度Ｔｉｎを＋ΔＴだけ変化させる。
【０１８７】
次に、冷却装置１０００は、一定時間（たとえば、例えば１分程度）経過後、局所冷却器４００の熱交換量Ｑｒを算出する（Ｓ２１２）。具体的には、中央制御部５７２が、局所冷却器熱交換量算出部５７２ｄに対して、局所冷却器４００の熱交換量Ｑｒを算出させる指示を出力する。局所冷却器熱交換量算出部５７２ｄは、中央制御部５７２の指示に従って、式（７）を用いて、局所冷却器４００の熱交換量Ｑｒを算出する。なお、式（７）のρは密度である。式（７）のＣｐは定圧比熱である。
【０１８８】
Ｑｒ＝ρ×Ｃｐ×Ｑｗ×（Ｔｏｕｔ-Ｔｉｎ）    ・・式（７）
次に、冷却装置１０００は、データテーブル５７３から、空調ブロア部５１０の回転数（ブロア回転数）を読み出し、ブロア回転数を読み出した値に設定する（Ｓ２１３）。具体的には、中央制御部５７０Ａが、データテーブル５７３から、空調ブロア部５１０の回転数（ブロア回転数）を読み出す。このとき、データテーブル５７３には、空調ブロア部５１０の回転数が、空調機５００の熱交換量Ｑｃに対応して、予め記憶されている。
【０１８９】
なお、局所冷却器４００の熱交換量Ｑｒ、空調機５００の熱交換量Ｑｃ、および電子機器３００の熱交換量Ｑの関係は、式（８）の通りである。
【０１９０】
Ｑｃ＝Ｑ−Ｑｒ        ・・・式（８）
したがって、まず、中央制御部５７０Ａは、式（８）を用いて、Ｓ２１２で算出された局所冷却器４００の熱交換量Ｑｒから、空調機５００の熱交換量Ｑｃを算出する。そして、中央制御部５７０Ａは、空調機５００の熱交換量Ｑｃの算出値に対応するブロア回転数（空調ブロア部５１０の回転数）を、データテーブル５７３から、読み出す。
【０１９１】
次に、冷却装置１０００は、一定時間経過（たとえば、例えば１分程度）後、図４のＳ１０６と同様に、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）を算出する（Ｓ２１４）。
【０１９２】
具体的には、まず、ブロア電力算出部５７２ｃは、Ｓ２１３で設定された空調ブロア部５１０の回転数ｒ１に基づいて、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ１を算出する。
【０１９３】
ここでは、まず、中央制御部５７２は、空調ブロア部５１０の回転数ｒ１を、ブロア回転数制御部５８１から取得する。
【０１９４】
その後、中央制御部５７２のブロア電力算出部５７２ｃは、冷却性能が安定するまでの一定時間（例えば１分間程度）待機した後に、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ１を計算する。
【０１９５】
空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ１の算出式は、空調ブロア部５１０の定格電力値Ｗｆ_ｍａｘ、空調ブロア部５１０の回転数ｒ１、空調ブロア部５１０の最大回転数ｒ_ｍａｘを用いて、式（９）のように表される。Ｗｆ１は、空調ブロア部５１０の回転数（ブロア回転数）をｒ１に設定した場合のＷｆに対応する。式（９）は、式（４）を同様である。
【０１９６】
Ｗｆ１＝Ｗｆ_ｍａｘ×(ｒ１／ｒ_ｍａｘ)３    ・・・式（９）
また、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ１について、実験により予め算出した値を、データテーブル５７３に記憶してもよい。この場合、ブロア電力算出部５７２ｃは、式（９）を用いて空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ１を算出することに代えて、データテーブル５７３に記憶されている空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ１を取得することもできる。
【０１９７】
次に、冷凍機電力算出部５７２ａが、電子機器３００の熱交換量Ｑと、冷凍機５３０の成績係数ＣＯＰ＿ｃ１とに基づいて、式（１０）を用いて、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃを求める。このとき、冷凍機５３０の成績係数ＣＯＰ＿ｃ１は、空調ブロア部５１０の回転数をｒ１に設定した場合のＣＯＰ_ｃに対応する。中央制御部５７２は、冷凍機５３０の成績係数ＣＯＰ_ｃ１を、データテーブル５７３から取得する。なお、電子機器３００の発熱量Ｑは一定値である。電子機器３００の発熱量Ｑは、予めカタログ等から知られているものであり、たとえばデータテーブル５７３に予め記憶されている。Ｗｃ１は、空調ブロア部５１０の回転数をｒ１に設定した場合のＷｃに対応する。式（１０）は、式（５）に準ずる。
【０１９８】
Ｗｃ１＝Ｑ／ＣＯＰ_ｃ１    ・・・式（１０）
そして、装置成績係数算出部５７２ｂは、電子機器３００の発熱量Ｑと、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃ１と、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆ１とに基づいて、式（１１）を用いて、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）を求める。式（１１）のＷｆ１およびＷｃ１には、式（９）および式（１０）により算出された値を用いる。前述の通り、電子機器３００の発熱量Ｑは一定値である。電子機器３００の発熱量Ｑは、予めカタログ等から知られているものであり、たとえばデータテーブル５７３に予め記憶されている。式（１１）は、式（６）に準ずる。
【０１９９】
ＡＣＯＰ（１）＝Ｑ／（Ｗｆ１＋Ｗｃ１）    ・・・式（１１）
以上のように、Ｓ２１４にて、冷却装置１０００は、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）を算出する。
【０２００】
以降の処理であるＳ２１６〜Ｓ２２３は、図４のＳ１１６〜Ｓ１２３に対応する。
【０２０１】
以上、冷却装置１０００Ａの制御方法について説明した。
【０２０２】
次に、第２の実施の形態における冷却装置１０００Ａの変形例について、図を用いて説明する。図１１は、冷却装置１０００Ａの変形例の制御フロー図であって、とくに図１０のＳ２１３およびＳ２１４の前後の処理を変更した変形例を示す。
【０２０３】
図１０のＳ２１３では、データテーブル５７３には、空調ブロア部５１０の回転数が、空調機５００の熱交換量Ｑｃに対応して、予め記憶されていることを前提としていた。そして、図１０のＳ２１３では、具体的には、中央制御部５７０が、データテーブル５７３から、空調ブロア部５１０の回転数（ブロア回転数）を読み出し、ブロア回転数を読み出した値に設定していた。
【０２０４】
これに対して、図１１の処理では、冷却装置１０００Ａは、Ｓ２１３に対応する処理を行いながら、空調ブロア部５１０の回転数および空調機５００の熱交換量Ｑｃを対応させて、データテーブル５７３に記憶している。
【０２０５】
図１１に示されるように、図１０のＳ２１２の処理後、まず、中央制御部５７２Ａは、データテーブル５７３内に、空調機５００の熱交換量Ｑｃ毎の空調ブロア部５１０の回転数ｒのデータが記憶されているか確認する（Ｓ３０１）。すなわち、中央制御部５７２Ａは、空調機５００の熱交換量Ｑｃ毎に測定された空調ブロア部５１０の回転数ｒのデータが、データテーブル５７３内に記憶されているか確認する。
【０２０６】
データテーブル５７３内に、空調機５００の熱交換量Ｑｃ毎の空調ブロア部５１０の回転数ｒのデータが記憶されていると、中央制御部５７２Ａにより判断された場合（Ｓ３０１、ＹＥＳ）、中央制御部５７２Ａは、ブロア回転数（空調ブロア部５１０の回転数）の値をデータテーブル５７３から読み出して、ブロア回転数制御部５８１に対して、読み出された回転数にブロア回転数を設定させる（Ｓ３１３）。ブロア回転数制御部５８１は、中央制御部５７２Ａの制御に従って、ブロア回転数を制御する。なお、Ｓ３１３は、図１０のＳ２１３と同様の処理である。
【０２０７】
一方、データテーブル５７３内に空調機５００の熱交換量Ｑｃ毎の空調ブロア部５１０の回転数ｒのデータが記憶されていないと、中央制御部５７２Ａにより判断された場合（Ｓ３０１、ＮＯ）、中央制御部５７２Ａは、ブロア回転数を最少値から一定値ずつ最大値まで変化させる制御を、ブロア回転数制御部５８１に対して行う（Ｓ３０２）。そして、ブロア回転数制御部５８１が、中央制御部５７２Ａの制御に従って、ブロア回転数を制御する。中央制御部５７２Ａは、このブロア回転数の制御の都度、一定時間（例えば、１分間）経過後、ブロア回転数およびＡＣＯＰ（１）を取得し、データテーブル５７３に記憶する（Ｓ３０２）。
【０２０８】
次に、中央制御部５７２Ａは、ＡＣＯＰ（１）が最も高い時のブロア回転数およびＡＣＯＰ（１）を、データテーブル５７３に書き出す（Ｓ３０３）。
【０２０９】
次に、ブロア回転数制御部は、中央制御部５７２Ａの制御に従って、ブロア回転数を、Ｓ３０３で書き出されたブロア回転数に変更する（Ｓ３０４）。
【０２１０】
Ｓ３１３の処理の後、中央制御部５７２Ａの装置成績係数算出部５７２ｂは、一定時間（例えば、１分間）経過後、ＡＣＯＰ（１）を算出する（Ｓ３１４）。なお、Ｓ３１３は、図１０のＳ２１４と同様の処理である。
【０２１１】
次に、中央制御部５７２Ａは、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）と装置成績係数ＡＣＯＰとが、略同値か否かを判断する（Ｓ３１６）。Ｓ３１６の処理は、図１０のＳ２１６と同様の処理である。
【０２１２】
装置成績係数ＡＣＯＰ（１）と装置成績係数ＡＣＯＰとが略同値であると中央制御部５７２Ａにより判断された場合（Ｓ３１６、ＹＥＳ）、中央制御部５７２Ａは、外気温度Ｔｏ（１）と外気温度Ｔｏの差分値の絶対値が閾値Ｔｃより小さいか否か（｜Ｔｏ−Ｔｏ（１）｜＜Ｔｃ）を、判断する（Ｓ３１９）。Ｓ３１９の処理は、図１０のＳ２１９と同様の処理である。Ｓ３１６の処理は、Ｓ３０４の処理後にも、行われる。
【０２１３】
外気温度Ｔｏと外気温度Ｔｏ（１）の差分値の絶対値が閾値Ｔｃより小さいと中央制御部５７２Ａにより判断された場合（Ｓ３１９、ＹＥＳ）、中央制御部５７２Ａは、一定時間（たとえば、１０分）、待機し（Ｓ３２１）、Ｓ３１９の処理を繰り返し行う。Ｓ３２１の処理は、図１０のＳ２２１と同様の処理である。
【０２１４】
一方、外気温度Ｔｏと外気温度Ｔｏ（１）の差分値の絶対値が閾値Ｔｃより小さくないと中央制御部５７２Ａにより判断された場合（Ｓ３１９、ＮＯ）、中央制御部５７２Ａは、外気温度Ｔｏ（１）を新たな外気温度として、データテーブル５７３に書き込む（Ｓ３２２）。その後、中央制御部５７２は、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）を新たな装置成績係数として、データテーブル５７３に書き込む（ステップＳ３２３）。さらに、冷却装置１０００は、図１０のＳ２１１の処理を行う。なお、Ｓ３２２およびＳ３２３の処理は、図１０のＳ２２２およびＳ２２３と同様の処理である。
【０２１５】
装置成績係数ＡＣＯＰ（１）と装置成績係数ＡＣＯＰとが略同値でないと中央制御部５７２Ａにより判断された場合（Ｓ３１６、ＮＯ）、中央制御部５７２Ａは、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）が装置成績係数ＡＣＯＰよりも大きいか否かを判断する（Ｓ３１７）。Ｓ３１７の処理は、図１０のＳ２１７と同様の処理である。
【０２１６】
装置成績係数ＡＣＯＰ（１）が装置成績係数ＡＣＯＰよりも大きいと中央制御部５７２Ａにより判断された場合（Ｓ３１７、ＹＥＳ）、中央制御部５７２Ａは、Ｓ３２３の処理を行う。
【０２１７】
一方、装置成績係数ＡＣＯＰ（１）が装置成績係数ＡＣＯＰよりも大きくないと中央制御部５７２Ａにより判断された場合（Ｓ３１７、ＮＯ）、中央制御部５７２Ａは、冷凍機５３０の冷媒吐出温度の変化分であるΔＴ（Ｓ２１１参照）の符号を反転させる（Ｓ３１８）。なお、Ｓ３１８の処理は、図１０のＳ２１８と同様の処理である。その後、中央制御部５７２Ａは、Ｓ３２３の処理を行う。さらに、冷却装置１０００は、図１０のＳ２１１の処理を行う。
【０２１８】
本発明の第２の実施の形態における冷却装置１０００Ａは、局所冷却器熱交換量算出部５７２ｄをさらに備えている。局所冷却器熱交換量算出部５７２ｄは、第１の冷媒温度（冷媒吐出温度）Ｔｉｎと、第２の冷媒温度Ｔｏｕｔと、冷媒流量Ｑｗとに基づいて、局所冷却器の熱交換量Ｑｒを求める。第２の冷媒温度Ｔｏｕｔは、第１の管４５０を凝縮器４２０から冷凍機５３０へ向けて流れる冷媒ＣＯＯの温度である。第１の管４５０は、冷媒ＣＯＯを凝縮器４２０から冷凍機５３０へ輸送する。冷媒流量Ｑｗは、第１の管４５０を流れる冷媒ＣＯＯの流量である。冷凍機電力算出部５７２ａは、前記局所冷却器の熱交換量Ｑｒと、前記空調機の熱交換量Ｑｃと、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃを求める。
【０２１９】
これにより、第１の実施形態の構成と比較して、段階的に空調ブロア部５１０の回転数を決めるのではなく、局所冷却器４００の吸熱量Ｑｒに基づき、データテーブルから空調ブロア部５１０の回転数を決めるので、ＡＣＯＰが最大となる最適値への制御の収束が早くなる。
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態における冷却装置１０００Ｂの構成について説明する。図１２は、冷却装置１０００Ｂの構成を示す図である。図１２なお、図１２では、図１〜図１１で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図１１に示した符号と同等の符号を付している。冷却装置１０００Ｂは、たとえばデータセンターに設置されている。
【０２２０】
本発明の第３の実施の形態における冷却装置１０００Ｂは、蒸発器４１０と、凝縮器４２０と、熱交換器５２０と、冷凍機５３０と、空調ブロア部５１０（送風部）と、制御部５６０Ｂとを備えている。
【０２２１】
蒸発器４１０は、電子機器３００の排気熱を受熱する。凝縮器４２０は、蒸発器４１０により受熱された排気熱を放熱する。熱交換器５２０は、電子機器３００の排気熱を受熱する。冷凍機５３０は、凝縮器４２０および熱交換器５２０との間で冷媒ＣＯＯを循環させて、熱交換器５２０および蒸発器４２０により受熱される排気熱を放熱する。空調ブロア部５１０（送風部）は、電子機器３００を冷却するための送風を電子機器３００へ供給する。制御部５６０Ｂは、空調ブロア部５１０および冷凍機５３０の動作を制御する。
また、制御部５６０Ｂは、ブロア電力算出部５７２ｃと、冷凍機電力算出部５７２ａと、装置成績係数算出部５７２ｂと、ブロア回転数制御部５８１（送風部回転制御部）と、冷媒温度制御部５８２とを有する。
【０２２２】
ブロア電力算出部５７２ｃは、空調ブロア部５１０の回転数ｒに基づいて、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆを算出する。冷凍機電力算出部５７２ａは、電子機器３００の熱交換量Ｑと、冷凍機５３０の成績係数ＣＯＰ_ｃとに基づいて、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃを求める。装置成績係数算出部５７２ｂは、電子機器３００の発熱量Ｑと、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃと、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆとに基づいて、装置成績係数ＡＣＯＰを求める。なお、装置成績係数ＡＣＯＰは、蒸発器４１０、凝縮器４２０、熱交換器５２０、冷凍機５３０および送風部５１０を含む装置の成績係数である。
【０２２３】
ブロア回転数制御部５８１は、装置成績係数ＡＣＯＰに基づいて、空調ブロア部５１０の回転数ｒを制御する。冷媒温度制御部５８２は、装置成績係数ＡＣＯＰに基づいて、冷凍機５３０から流出する冷媒ＣＯＯの温度である第１の冷媒温度Ｔｉｎを制御する。
【０２２４】
本実施の形態の各構成要素の全ては、第１の実施の形態における冷却装置１０００と同一の機能を果たす。
【０２２５】
したがって、本実施の形態における冷却装置１０００Ｂは、第１の実施の形態における冷却装置１０００と同様の効果を奏する。
【０２２６】
すなわち、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆは、ブロア電力算出部５７２ｃにより、空調ブロア部５１０の回転数ｒに基づいて、求められる。冷凍機５３０の消費電力Ｗｃは、装置成績係数算出部５７２ｂにより、電子機器３００の熱交換量Ｑと、冷凍機５３０の成績係数ＣＯＰ_ｃとに基づいて、求められる。また、装置成績係数ＡＣＯＰは、装置成績係数算出部５７２ｂにより、電子機器３００の発熱量Ｑと、冷凍機５３０の消費電力Ｗｃと、空調ブロア部５１０の消費電力Ｗｆとに基づいて、求められる。
【０２２７】
これにより、蒸発器４１０、凝縮器４２０、熱交換器５２０、冷凍機５３０および送風部５１０を含む装置の成績係数を、装置成績係数ＡＣＯＰとして、簡単に取得できる複数のパラメータから容易に求めることができる。
【０２２８】
本件発明では、特許文献１に記載の技術のように、凝縮器を冷却するファンを設けていない。したがって、当該ファンの排気側の近傍に、いかなるセンサも配置していない。このため、装置成績係数ＡＣＯＰは、凝縮器を冷却するファンの風力により大きく変動することはない。
【０２２９】
また、装置成績係数ＡＣＯＰは、空調ブロア部５１０の回転数（ブロア回転数）の変化に応じて変化する。ブロア回転制御部５８１は、供給温度ＴａがＴｈ以下を満たしつつ、装置成績係数ＡＣＯＰが高い値（たとえば最大値付近）となるように、空調ブロア部５１０の回転数（ブロア回転数）を制御することができる。また、併せて、冷媒温度制御部５８２は、供給温度ＴａがＴｈ以下を満たしつつ、第１の冷媒温度Ｔｉｎを、装置成績係数最大値に対応する温度に、冷凍機５３０を制御する。
【０２３０】
したがって、冷却装置１０００によれば、より安定して、より高いエネルギー効率で運用することができる。
なお、各装置又はシステムの各構成要素の一部又は全部は、例えば図１３に示すような情報処理装置２０００とプログラムとの任意の組み合わせにより実現される。図１３は、制御部５６０、５６０Ａ、５６０Ｂ等を実現する情報処理装置の一例を示す図である。
情報処理装置２０００は、一例として、以下のような構成を含む。
・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２００１
・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２００２
・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２００３
・ＲＡＭ２００３にロードされるプログラム２００４
・プログラム２００４を格納する記憶装置２００５
・記録媒体２００６の読み書きを行うドライブ装置２００７
・通信ネットワーク２００９と接続する通信インターフェース２００８
・データの入出力を行う入出力インターフェース２０１０
・各構成要素を接続するバス２０１１
各実施形態における各装置の各構成要素は、これらの機能を実現するプログラム２００４をＣＰＵ２００１が取得して実行することで実現される。各装置の各構成要素の機能を実現するプログラム２００４は、例えば、予め記憶装置２００５やＲＡＭ２００３に格納されており、必要に応じてＣＰＵ２００１が読み出す。なお、プログラム２００４は、通信ネットワーク２００９を介してＣＰＵ２００１に供給されてもよいし、予め記録媒体２００６に格納されており、ドライブ装置２００７が当該プログラムを読み出してＣＰＵ２００１に供給してもよい。
各装置の実現方法には、様々な変形例がある。例えば、各装置は、構成要素毎にそれぞれ別個の情報処理装置２０００とプログラムとの任意の組み合わせにより実現されてもよい。また、各装置が備える複数の構成要素が、一つの情報処理装置２０００とプログラムとの任意の組み合わせにより実現されてもよい。
また、各装置の各構成要素の一部又は全部は、プロセッサ等を含む汎用または専用の回路 （ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）や、これらの組み合わせによって実現される。これらは、単一のチップ によって構成されてもよいし、バスを介して接続される複数のチップ によって構成されてもよい。各装置の各構成要素の一部又は全部は、上述した回路等とプログラムとの組み合わせによって実現されてもよい。
各装置の各構成要素の一部又は全部が複数の情報処理装置や回路等により実現される場合には、複数の情報処理装置や回路等は、集中配置されてもよいし、分散配置されてもよい。例えば、情報処理装置や回路等は、クライアントアンドサーバシステム、クラウドコンピューティングシステム等、各々が通信ネットワークを介して接続される形態として実現されてもよい。
【０２３１】
また、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、以下に限定されない。
［付記１］
電子機器の排気熱を受熱する蒸発器と、
前記蒸発器により受熱された前記排気熱を放熱する凝縮器と、
前記電子機器の排気熱を受熱する熱交換器と、
前記凝縮器および前記熱交換器との間で冷媒を循環させて、前記熱交換器および前記蒸発器により受熱される排気熱を放熱する冷凍機と、
前記電子機器を冷却するための送風を前記電子機器へ供給する送風部と、
前記送風部および前記冷凍機の動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、  送風部の回転数に基づいて、送風部の消費電力を算出するブロア電力算出部と、
前記電子機器の熱交換量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求める冷凍機電力算出部と、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の消費電力と、前記送風部の消費電力とに基づいて、前記蒸発器、前記凝縮器、前記熱交換器、前記冷凍機および前記送風部を含む装置の成績係数である装置成績係数を求める装置成績係数算出部と、
前記装置成績係数に基づいて、前記送風部の回転数を制御する送風部回転制御部と、
前記装置成績係数に基づいて、前記冷凍機から流出する前記冷媒の温度である第１の冷媒温度を制御する冷媒温度制御部とを有する冷却装置。
［付記２］
前記第１の冷媒温度と、前記冷媒を前記凝縮器から前記冷凍機へ輸送する第１の管を流れる前記冷媒の温度である第２の冷媒温度と、前記第１の管を流れる冷媒の流量である冷媒流量とに基づいて、前記局所冷却器の熱交換量を求める局所冷却器熱交換量算出部とをさらに備え、
前記冷凍機電力算出部は、前記局所冷却器の熱交換量と、前記空調機の熱交換量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求める付記１に記載の冷却装置。
［付記３］
前記送風部回転制御部は、前記送風部から前記電子機器へ供給される空気の温度である供給温度が前記供給温度の上限閾値以下を満たしつつ、前記装置成績係数が最大になるように、前記送風部の回転数を制御し、前記冷媒温度制御部は、前記供給温度が前記供給温度の上限閾値以下を満たしつつ、前記装置成績係数が最大になるように、前記第１の冷媒温度を制御する付記１または２に記載の冷却装置。
［付記４］
前記送風部回転制御部は、前記送風部から前記電子機器へ供給される空気の温度である供給温度が前記供給温度の上限閾値以下を満たしつつ、前記装置成績係数が最大になった後に所定時間が経過した後に、前記送風部の回転数を制御する付記１または２に記載の冷却装置。
［付記５］
前記所定時間は、前記冷凍機の周囲の温度が予め定められた値に変化するまでの時間である付記４に記載の冷却装置。
［付記６］
電子機器の排気熱を受熱する蒸発器と、
前記蒸発器により受熱された前記排気熱を放熱する凝縮器と、
前記電子機器の排気熱を受熱する熱交換器と、
前記凝縮器および前記熱交換器との間で冷媒を循環させて、前記熱交換器および前記蒸発器により受熱される排気熱を放熱する冷凍機と、
前記電子機器を冷却するための送風を前記電子機器へ供給する送風部と、
前記送風部および前記冷凍機の動作を制御する制御部とを備えた冷却装置の制御方法であって、
前記送風部の回転数に基づいて、送風部の消費電力を算出するブロア電力算出ステップと、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求める冷凍機電力算出ステップと、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の消費電力と、前記送風部の消費電力とに基づいて、前記蒸発器、前記凝縮器、前記熱交換器、前記冷凍機および前記送風部を含む装置の成績係数である装置成績係数を求める装置成績係数算出ステップと、
前記装置成績係数に基づいて、前記送風部の回転数を制御する送風部回転制御ステップと、
前記装置成績係数に基づいて、前記冷凍機から流出する前記冷媒の温度である第１の冷媒温度を制御する冷媒温度制御ステップとを含む制御方法。
［付記７］
電子機器の排気熱を受熱する蒸発器と、
前記蒸発器により受熱された前記排気熱を放熱する凝縮器と、
前記電子機器の排気熱を受熱する熱交換器と、
前記凝縮器および前記熱交換器との間で冷媒を循環させて、前記熱交換器および前記蒸発器により受熱される排気熱を放熱する冷凍機と、
前記電子機器を冷却するための送風を前記電子機器へ供給する送風部と、
前記送風部および前記冷凍機の動作を制御する制御部とを備えた冷却装置の制御方法であって、
前記送風部の回転数に基づいて、送風部の消費電力を算出し、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求め、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の消費電力と、前記送風部の消費電力とに基づいて、前記蒸発器、前記凝縮器、前記熱交換器、前記冷凍機および前記送風部を含む装置の成績係数である装置成績係数を求め、
前記装置成績係数に基づいて、前記送風部の回転数を制御し、
前記装置成績係数に基づいて、前記冷凍機から流出する前記冷媒の温度である第１の冷媒温度を制御する制御方法。
［付記８］
電子機器の排気熱を受熱する蒸発器と、
前記蒸発器により受熱された前記排気熱を放熱する凝縮器と、
前記電子機器の排気熱を受熱する熱交換器と、
前記凝縮器および前記熱交換器との間で冷媒を循環させて、前記熱交換器および前記蒸発器により受熱される排気熱を放熱する冷凍機と、
前記電子機器を冷却するための送風を前記電子機器へ供給する送風部と、
前記送風部および前記冷凍機の動作を制御する制御部とを備えた冷却装置の制御プログラムであって、
前記送風部の回転数に基づいて、送風部の消費電力を算出するブロア電力算出ステップと、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求める冷凍機電力算出ステップと、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の消費電力と、前記送風部の消費電力とに基づいて、前記蒸発器、前記凝縮器、前記熱交換器、前記冷凍機および前記送風部を含む装置の成績係数である装置成績係数を求める装置成績係数算出ステップと、
前記装置成績係数に基づいて、前記送風部の回転数を制御する送風部回転制御ステップと、
前記装置成績係数に基づいて、前記冷凍機から流出する前記冷媒の温度である第１の冷媒温度を制御する冷媒温度制御ステップとを含む処理をコンピュータに行わす制御プログラム。
［付記９］
電子機器の排気熱を受熱する蒸発器と、
前記蒸発器により受熱された前記排気熱を放熱する凝縮器と、
前記電子機器の排気熱を受熱する熱交換器と、
前記凝縮器および前記熱交換器との間で冷媒を循環させて、前記熱交換器および前記蒸発器により受熱される排気熱を放熱する冷凍機と、
前記電子機器を冷却するための送風を前記電子機器へ供給する送風部と、
前記送風部および前記冷凍機の動作を制御する制御部とを備えた冷却装置の制御プログラムであって、
前記送風部の回転数に基づいて、送風部の消費電力を算出し、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求め、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の消費電力と、前記送風部の消費電力とに基づいて、前記蒸発器、前記凝縮器、前記熱交換器、前記冷凍機および前記送風部を含む装置の成績係数である装置成績係数を求め、
前記装置成績係数に基づいて、前記送風部の回転数を制御し、
前記装置成績係数に基づいて、前記冷凍機から流出する前記冷媒の温度である第１の冷媒温度を制御する処理をコンピュータに行わす制御プログラム。
［付記１０］
電子機器の排気熱を受熱する蒸発器と、
前記蒸発器により受熱された前記排気熱を放熱する凝縮器と、
前記電子機器の排気熱を受熱する熱交換器と、
前記凝縮器および前記熱交換器との間で冷媒を循環させて、前記熱交換器および前記蒸発器により受熱される排気熱を放熱する冷凍機と、
前記電子機器を冷却するための送風を前記電子機器へ供給する送風部と、
前記送風部および前記冷凍機の動作を制御する制御部とを備えた冷却装置の制御プログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記送風部の回転数に基づいて、送風部の消費電力を算出するブロア電力算出ステップと、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求める冷凍機電力算出ステップと、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の消費電力と、前記送風部の消費電力とに基づいて、前記蒸発器、前記凝縮器、前記熱交換器、前記冷凍機および前記送風部を含む装置の成績係数である装置成績係数を求める装置成績係数算出ステップと、
前記装置成績係数に基づいて、前記送風部の回転数を制御する送風部回転制御ステップと、
前記装置成績係数に基づいて、前記冷凍機から流出する前記冷媒の温度である第１の冷媒温度を制御する冷媒温度制御ステップとを含む処理をコンピュータに行わす制御プログラムを記憶する記憶媒体。
［付記１１］
電子機器の排気熱を受熱する蒸発器と、
前記蒸発器により受熱された前記排気熱を放熱する凝縮器と、
前記電子機器の排気熱を受熱する熱交換器と、
前記凝縮器および前記熱交換器との間で冷媒を循環させて、前記熱交換器および前記蒸発器により受熱される排気熱を放熱する冷凍機と、
前記電子機器を冷却するための送風を前記電子機器へ供給する送風部と、
前記送風部および前記冷凍機の動作を制御する制御部とを備えた冷却装置の制御プログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記送風部の回転数に基づいて、送風部の消費電力を算出し、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求め、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の消費電力と、前記送風部の消費電力とに基づいて、前記蒸発器、前記凝縮器、前記熱交換器、前記冷凍機および前記送風部を含む装置の成績係数である装置成績係数を求め、
前記装置成績係数に基づいて、前記送風部の回転数を制御し、
前記装置成績係数に基づいて、前記冷凍機から流出する前記冷媒の温度である第１の冷媒温度を制御する処理をコンピュータに行わす制御プログラムを記憶する記憶媒体。
【０２３２】
以上、実施形態（及び実施例）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（及び実施例）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、２０１６年３月２４日に出願された日本出願特願２０１６−０６０６８２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。
【符号の説明】
【０２３３】
１００    サーバルーム
１１０    ラック    
２００    機械室
２０１    第１の収容部
２０２    第２の収容部
２０３    第１の開口部
２０４    第２の開口部
３００    電子機器
４００    局所冷却器
４１０    蒸発器
４１１    上タンク部
４１２    下タンク部
４１３    連結管部
４１４    蒸発器用フィン部
４２０    凝縮器
４２０Ａ    第１の凝縮器
４２０Ｂ    第２の凝縮器
４２１    上タンク部
４２２    下タンク部
４２３    連結管部
４２４    凝縮器用フィン部
４３０    蒸気管
４４０    液管
４５０    第１の管
４６０    第２の管
５００    空調機
５１０    空調ブロア部
５２０    熱交換器
５３０    冷凍機
５３０Ａ    第１の冷凍機
５３０Ｂ    第２の冷凍機
５４０    第３の管
５５０    第４の管
５６０、５６０Ａ、５６０Ｂ    制御部
５７０、５７０Ａ    判断部
５７１、５７１Ａ    温度取得部
５７２、５７２Ａ    中央制御部
５７２ａ    冷凍機電力算出部
５７２ｂ    装置成績係数算出部
５７２ｃ    ブロア電力算出部
５７２ｄ    局所冷却器熱交換量算出部
５７３    データテーブル
５８０    出力部
５８１    ブロア回転数制御部
５８２    冷媒温度制御部
６１０    第１の温度検出部
６２０    第２の温度検出部
６３０    第３の温度検出部
７００    流量検出部
９００    筐体
１０００、１０００Ａ、１０００Ｂ    冷却装置
【図１】
2017164326.tif 000003
【図２】
2017164326.tif 000004
【図３】
2017164326.tif 000005
【図４】
2017164326.tif 000006
【図５】
2017164326.tif 000007
【図６】
2017164326.tif 000008
【図７】
2017164326.tif 000009
【図８】
2017164326.tif 000010
【図９】
2017164326.tif 000011
【図１０】
2017164326.tif 000012
【図１１】
2017164326.tif 000013
【図１２】
2017164326.tif 000014
【図１３】
2017164326.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月13日(2018.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の排気熱を受熱する蒸発器と、
前記蒸発器により受熱された前記排気熱を放熱する凝縮器と、
前記電子機器の排気熱を受熱する熱交換器と、
前記凝縮器および前記熱交換器との間で冷媒を循環させて、前記熱交換器および前記蒸発器により受熱される排気熱を放熱する冷凍機と、
前記電子機器を冷却するための送風を前記電子機器へ供給する送風部と、
前記送風部および前記冷凍機の動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記送風部の回転数に基づいて、送風部の消費電力を算出するブロア電力算出手段と、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求める冷凍機電力算出手段と、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の消費電力と、前記送風部の消費電力とに基づいて、前記蒸発器、前記凝縮器、前記熱交換器、前記冷凍機および前記送風部を含む装置の成績係数である装置成績係数を求める装置成績係数算出手段と、
前記装置成績係数に基づいて、前記送風部の回転数を制御する送風部回転制御手段と、
前記装置成績係数に基づいて、前記冷凍機から流出する前記冷媒の温度である第１の冷媒温度を制御する冷媒温度制御手段とを有する冷却装置。
【請求項２】
前記第１の冷媒温度と、前記冷媒を前記凝縮器から前記冷凍機へ輸送する第１の管を流れる前記冷媒の温度である第２の冷媒温度と、前記第１の管を流れる冷媒の流量である冷媒流量とに基づいて、前記局所冷却器の熱交換量を求める局所冷却器熱交換量算出手段とをさらに備え、
前記冷凍機電力算出手段は、前記局所冷却器の熱交換量と、前記空調機の熱交換量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求める請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記送風部回転制御手段は、前記送風部から前記電子機器へ供給される空気の温度である供給温度が前記供給温度の上限閾値以下を満たしつつ、前記装置成績係数が最大になるように、前記送風部の回転数を制御し、前記冷媒温度制御手段は、前記供給温度が前記供給温度の上限閾値以下を満たしつつ、前記装置成績係数が最大になるように、前記第１の冷媒温度を制御する請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記送風部回転制御手段は、前記送風部から前記電子機器へ供給される空気の温度である供給温度が前記供給温度の上限閾値以下を満たしつつ、前記装置成績係数が最大になった後に所定時間が経過した後に、前記送風部の回転数を制御する請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記所定時間は、前記冷凍機の周囲の温度が予め定められた値に変化するまでの時間である請求項４に記載の冷却装置。
【請求項６】
電子機器の排気熱を受熱する蒸発器と、
前記蒸発器により受熱された前記排気熱を放熱する凝縮器と、
前記電子機器の排気熱を受熱する熱交換器と、
前記凝縮器および前記熱交換器との間で冷媒を循環させて、前記熱交換器および前記蒸発器により受熱される排気熱を放熱する冷凍機と、
前記電子機器を冷却するための送風を前記電子機器へ供給する送風部と、
前記送風部および前記冷凍機の動作を制御する制御手段とを備えた冷却装置の制御方法であって、
前記送風部の回転数に基づいて、送風部の消費電力を算出し、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求め、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の消費電力と、前記送風部の消費電力とに基づいて、前記蒸発器、前記凝縮器、前記熱交換器、前記冷凍機および前記送風部を含む装置の成績係数である装置成績係数を求め、
前記装置成績係数に基づいて、前記送風部の回転数を制御し、
前記装置成績係数に基づいて、前記冷凍機から流出する前記冷媒の温度である第１の冷媒温度を制御する制御方法。
【請求項７】
電子機器の排気熱を受熱する蒸発器と、
前記蒸発器により受熱された前記排気熱を放熱する凝縮器と、
前記電子機器の排気熱を受熱する熱交換器と、
前記凝縮器および前記熱交換器との間で冷媒を循環させて、前記熱交換器および前記蒸発器により受熱される排気熱を放熱する冷凍機と、
前記電子機器を冷却するための送風を前記電子機器へ供給する送風部と、
前記送風部および前記冷凍機の動作を制御する制御手段とを備えた冷却装置の制御プログラムであって、
前記送風部の回転数に基づいて、送風部の消費電力を算出し、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の成績係数とに基づいて、前記冷凍機の消費電力を求め、
前記電子機器の発熱量と、前記冷凍機の消費電力と、前記送風部の消費電力とに基づいて、前記蒸発器、前記凝縮器、前記熱交換器、前記冷凍機および前記送風部を含む装置の成績係数である装置成績係数を求め、
前記装置成績係数に基づいて、前記送風部の回転数を制御し、
前記装置成績係数に基づいて、前記冷凍機から流出する前記冷媒の温度である第１の冷媒温度を制御する処理をコンピュータに行わす制御プログラム。
【国際調査報告】
2017164326.tif 000016
2017164326.tif 000017
2017164326.tif 000018
2017164326.tif 000019