(57)【要約】【課題】電子機器冷却装置と、多室型冷暖房装置とを、一体に組み合わせた省エネルギ運転を達成できる空気調和システムを提供する。【解決手段】多室を同時に冷房運転若しくは暖房運転可能とし、または、これらの冷房運転と暖房運転を混在して実施可能とするよう構成された多室型冷暖房装置１３０と、ファン付きの複数の電子機器を収納するための前面及び後面が開口したキャビネットを備え、該キャビネットの後面の開口に通気可能なリアドアを備え、該リアドアの内側に冷凍サイクルを構成する蒸発器２１を備え、ファンで送風される電子機器の排熱を含む空気を蒸発器２１で冷却して室内に戻す構成とした電子機器冷却装置１とを備え、電子機器冷却装置１の蒸発器２１の一端を、多室型冷暖房装置の低圧ガス管１１２に接続し、他端を液管１１３に接続した。【選択図】図１
2009133544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と室外熱交換器とを有する室外ユニットと、室内熱交換器を有する複数台の室内ユニットとがユニット間配管により接続され、上記室外熱交換器の一端が、前記圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管とに択一的に接続され、前記ユニット間配管が、前記冷媒吐出管に接続された高圧ガス管と、前記冷媒吸込管に接続された低圧ガス管と、前記室外熱交換器の他端に接続された液管とを有して構成され、前記室内熱交換器の一端が前記高圧ガス管と前記低圧ガス管に択一的に接続され、他端が前記液管に接続され、多室を同時に冷房運転若しくは暖房運転可能とし、または、これらの冷房運転と暖房運転を混在して実施可能とするよう構成された多室型冷暖房装置と、
ファン付きの複数の電子機器を収納するための前面及び後面が開口したキャビネットを備え、該キャビネットの後面の開口に通気可能なリアドアを備え、該リアドアの内側に冷凍サイクルを構成する蒸発器を備え、前記ファンで送風される前記電子機器の排熱を含む空気を前記蒸発器で冷却して室内に戻す構成とした電子機器冷却装置とを備え、
前記電子機器冷却装置の蒸発器の一端を、前記多室型冷暖房装置の前記低圧ガス管に接続し、他端を前記液管に接続したことを特徴とする空気調和システム。
【請求項２】
前記電子機器の排熱温度を検出するセンサを有し、該センサの検出温度を他の室内熱交換器の検出温度に優先させて、前記圧縮機の回転数を制御することを特徴とする請求項１に記載の空気調和システム。
【請求項３】
前記電子機器の排熱を前記蒸発器で吸熱し、
前記多室型冷暖房装置の暖房運転に利用可能としたことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電子機器をキャビネットに収容し、該電子機器を冷媒の蒸発器を利用して冷却する電子機器冷却装置と、多室型冷暖房装置とを、一体に組み合わせて構成した空気調和システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子機器が収容されるためのキャビネットの空気出口側に空気−水熱交換器を配置し、キャビネットに収容された電子機器に付設したファンで送風される空気を上記空気−水熱交換器で冷却して室内に戻す電子機器冷却システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の電子機器冷却システムはコンピュータルームに設置され、コンピュータルームに設置されるサーバやネットワーク機器を冷却する。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０２３２９４５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、電子機器は水に弱いため、コンピュータルームには水を持ち込まないことが望ましい。しかし、従来のものでは、空気−水熱交換器は、電子機器の近傍に配置してあるため、この空気−水熱交換器にチラー水を循環する経路の一部からでも水漏れが生じると、この水によって電子機器が損傷するといったおそれがあった。
これを解消するため、空気−水熱交換器に変えて、冷媒の蒸発器を利用した電子機器冷却システムが案出されている。この電子機器冷却システムでは、上記コンピュータルーム内の電子機器容量が増大するほど、大容量の圧縮機を搭載した室外機が必要になり、省エネルギ運転が期待されている。
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、電子機器冷却装置と、多室型冷暖房装置とを、一体に組み合わせた省エネルギ運転を達成できる空気調和システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明は、圧縮機と室外熱交換器とを有する室外ユニットと、室内熱交換器を有する複数台の室内ユニットとがユニット間配管により接続され、上記室外熱交換器の一端が、前記圧縮機の冷媒吐出管と冷媒吸込管とに択一的に接続され、前記ユニット間配管が、前記冷媒吐出管に接続された高圧ガス管と、前記冷媒吸込管に接続された低圧ガス管と、前記室外熱交換器の他端に接続された液管とを有して構成され、前記室内熱交換器の一端が前記高圧ガス管と前記低圧ガス管に択一的に接続され、他端が前記液管に接続され、多室を同時に冷房運転若しくは暖房運転可能とし、または、これらの冷房運転と暖房運転を混在して実施可能とするよう構成された多室型冷暖房装置と、ファン付きの複数の電子機器を収納するための前面及び後面が開口したキャビネットを備え、該キャビネットの後面の開口に通気可能なリアドアを備え、該リアドアの内側に冷凍サイクルを構成する蒸発器を備え、前記ファンで送風される前記電子機器の排熱を含む空気を前記蒸発器で冷却して室内に戻す構成とした電子機器冷却装置とを備え、前記電子機器冷却装置の蒸発器の一端を、前記多室型冷暖房装置の前記低圧ガス管に接続し、他端を前記液管に接続したことを特徴とする。
【０００５】
この場合において、前記電子機器の排熱温度を検出するセンサを有し、該センサの検出温度を他の室内熱交換器の検出温度に優先させて、前記圧縮機の回転数を制御するようにしてもよい。また、前記電子機器の排熱を前記蒸発器で吸熱し、多室型冷暖房装置の暖房運転に利用可能としてもよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、各電子機器の排熱を回収した多室型冷暖房装置の暖房運転、或いは、給湯運転が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を詳述する。
図１は、多室型冷暖房装置の冷媒回路図である。
多室型冷暖房装置１３０は、圧縮機１０２、室外熱交換器１０３ａ、１０３ｂ、室外膨張弁１２７ａ、１２７ｂを備えた複数の室外ユニット１００と、室内熱交換器１０６ａ及び室内膨張弁１１８ａを備えた室内ユニット１０５ａと、室内熱交換器１０６ｂ及び室内膨張弁１１８ｂを備えた室内ユニット１０５ｂと、貯湯用熱交換器１４１、貯湯タンク１４３、循環ポンプ１４５及び膨張弁１４７を備えた貯湯ユニット１５０とを備える。なお、複数の室外ユニット１００は、それぞれ同一構成のユニットであり、後述のユニット間配管１１０に並列に接続されている。
【０００８】
これら室外ユニット１００と室内ユニット１０５ａ、１０５ｂと貯湯ユニット１５０とがユニット間配管１１０により接続されて、多室型冷暖房装置１３０は、貯湯ユニット１５０を運転しながら、室内ユニット１０５ａ、１０５ｂを同時に冷房運転もしくは暖房運転可能とし、または、これらの冷房運転と暖房運転とを混在して実施可能となっている。室外ユニット１００では、室外熱交換器１０３ａの一端が、圧縮機１０２の吐出管１０７あるいは吸込管１０８に切換弁１０９ａあるいは切換弁１０９ｂを介して排他的に接続される。同様に室外熱交換器１０３ｂの一端が、圧縮機１０２の吐出管１０７あるいは吸込管１０８に切換弁１１９ａあるいは切換弁１１９ｂを介して排他的に接続される。吸込管１０８にアキュムレータ１０４が配設されている。
室外ユニット１００は、図示しない室外制御装置を備え、この室外制御装置が、室外ユニット１００内の圧縮機１０２、室外膨張弁１２７ａ、１２７ｂ、切換弁１０９ａ、１１９ａ、１０９ｂ、１１９ｂおよび多室型冷暖房装置１３０全体を制御する。
【０００９】
ユニット間配管１１０は、高圧ガス管１１１、低圧ガス管１１２及び液管１１３を備えている。高圧ガス管１１１が吐出管１０７に接続され、低圧ガス管１１２が吸込管１０８に接続される。液管１１３は、室外膨張弁１２７ａ、１２７ｂを介して、室外熱交換器１０３ａ、１０３ｂの他端にそれぞれ接続される。
【００１０】
室内ユニット１０５ａ、１０５ｂの室内熱交換器１０６ａ、１０６ｂは、その一端が、吐出側弁１１６ａ、１１６ｂを介して、高圧ガス管１１１に接続され、吸込側弁１１７ａ、１１７ｂを介して、低圧ガス管１１２に接続される。また、それらの他端が、室内膨張弁１１８ａ、１１８ｂを介して液管１１３に接続される。吐出側弁１１６ａと吸込側弁１１７ａは、一方が開操作された時、他方が閉操作される。吐出側弁１１６ｂと吸込側弁１１７ｂも、同様に、一方が開操作された時、他方が閉操作される。これにより、各室内熱交換器１０６ａ、１０６ｂの一端は、ユニット間配管１１０の高圧ガス管１１１と低圧ガス管１１２とに択一的に接続される。
室内ユニット１０５ａ、１０５ｂは、更に室内ファン１２３ａ、１２３ｂ、リモートコントローラ及び室内制御装置を有する。各室内ファン１２３ａ、１２３ｂは、室内熱交換器１０６ａ、１０６ｂのそれぞれに近接配置されて、これらそれぞれの室内熱交換器１０６ａ、１０６ｂに送風する。また、各リモートコントローラは、室内ユニット１０５ａ、１０５ｂにそれぞれ接続されて、各室内ユニット１０５ａ、１０５ｂのそれぞれの室内制御装置へ、冷房若しくは暖房運転指令、または停止指令等を出力する。
【００１１】
貯湯ユニット１５０では、貯湯用熱交換器１４１の一端が切替弁１４８を介して高圧ガス管１１１に接続され、貯湯用熱交換器１４１の他端が膨張弁１４７を介して液管１１３に接続される。この貯湯用熱交換器１４１には、水配管１４６が接続され、この水配管１４６に、循環ポンプ１４５を介して、貯湯タンク１４３が接続される。
【００１２】
本実施の形態では、ユニット間配管１１０に室内ユニット１０５ａ，１０５ｂと並列に電子機器冷却システム１が接続される。この電子機器冷却システム１は、図２に示すように、コンピュータルーム２に配設される複数のサーバラック１０を備えており、これらサーバラック１０内に収納されたサーバなどの複数の電子機器３（図３参照）を冷却するシステムである。このコンピュータルーム２の床は、二重床に構成され、この二重床の上にサーバラック１０が床置きされる。
【００１３】
図３はサーバラック１０の概要を示す図である。サーバラック１０は、前面及び後面が開口したキャビネット１１を備え、このキャビネット１１内に複数の電子機器３がその背面をキャビネット１１後面に向けて上下に段積み配置される。また、このキャビネット１１後面には、後面開口６５を閉塞自在に片開きの開閉するリアドア１２が設けられ、このリアドア１２は、通気自在に構成されると共に、その内部に電子機器冷却ユニット２０が構成される。また、サーバラック１０の底にはキャスタ１３が設けられ、サーバラック１０を容易に移動可能にしている。
【００１４】
上記電子機器３は、サーバやネットワーク機器であり、一般に、この種の電子機器は冷却用のファン４を付設したファン付き電子機器であり、機器内の温度が所定温度を超えるとファン４を駆動し、機器内に外気を導入して機器背面から排出する強制空冷機能を備えている。このため、電子機器３をその背面をキャビネット１１背面に向けて配置することで、図３に冷却風の流れを破線矢印で示すように、電子機器３のファン４により室内空気がキャビネット前面開口から吸い込まれ、電子機器３を冷却して流れ、リアドア１２を通って室内に戻る。このリアドア１２を開けることで、キャビネット１１内の電子機器３へのアクセスが容易になる。
【００１５】
電子機器冷却ユニット２０は、蒸発器２１を備え、電子機器３から排出された空気がリアドア１２内の蒸発器２１を流通した際に、蒸発器２１によってこの空気を冷却して室内に戻す。この蒸発器２１は、リアドア１２の略上下に渡って延在し、上下略中間部を境に上側蒸発部２２と下側蒸発部２３とに分割され、キャビネット１１上半分の電子機器３の冷却を上側蒸発部２２が受け持ち、下半分の電子機器３の冷却を下側蒸発部２３が受け持つように構成される。蒸発器２１には、フレキシブル冷媒管２５，２６が接続されており、これら冷媒管２５，２６は下方に延びた後に、コンピュータルーム２の上床２Ａの開口穴２Ｃを貫通し、図２に示すように、上床２Ａと下床２Ｂとの間の床下空間内に延在するメイン配管３１に接続される。
【００１６】
メイン配管３１は、図１に示すように、第一配管３１Ａ及び第二配管３１Ｂで構成されている。この第一配管３１Ａは、低圧ガス管１１２に弁２４８を介して接続し、第二配管３１Ｂは、液管１１３に弁２４７を介して接続し、これら低圧ガス管１１２及び液管１１３は、複数（図２に示す４台。）の室外ユニット１００に接続されて構成される。本構成では、電子機器冷却ユニット２０の蒸発器２１には、冷凍サイクルを循環する冷媒が供給されるため、万一冷媒が循環する経路から冷媒の漏れが生じたとしても、冷媒は即座に蒸発し、電子機器３のショートもしくは漏電といった損傷を防止できる。
【００１７】
次に、サーバラックについて説明する。
図４はサーバラックの外観図であり、図５はリアドアを開いた状態を示す斜視図である。サーバラック１０は、電子機器３（図３参照）を収納するためのキャビネット１１と、このキャビネット１１の後面開口６５を閉塞自在に開閉するリアドア１２とを備える。
キャビネット１１は、収納される電子機器の規格に合致した大きさを有し、板金性の天板１１Ａ、底板１１Ｂ及び側板１１Ｃ，１１Ｄを備えて矩形状に形成されている。このキャビネット１１の前面及び後面にはそれぞれ前面開口６４（図２参照）及び後面開口６５が形成され、この開口６４、６５を通じてキャビネット１１内にコンピュータルーム２の室内空気が流通する。また、キャビネット１１は、天板１１Ａと底板１１Ｂとの間に、これら天板１１Ａ及び底板１１Ｂと略平行に配置された仕切り板（棚部）１１Ｅを備える。この仕切り板１１Ｅは、キャビネット１１内を区分けするものであり、仕切り板１１Ｅ上に電子機器３が配置される。
この仕切り板１１Ｅは、両側板１１Ｃ，１１Ｄに形成された支持部（不図示）によって支持されており、この支持部は上下方向に所定間隔ごとに複数設けられている。これによって、仕切り板１１Ｅを所望の位置の支持部に配置したり、複数の仕切り板１１Ｅをキャビネット１１内に配置できる。
【００１８】
リアドア１２は、金属（例えば、アルミニウム）板を折り曲げて形成されており、このリアドア１２の一端側はヒンジ６６を介してキャビネット１１に連結され、他端側に当該リアドア１２を開閉する際に操作されるハンドル６７が形成されている。このハンドル６７を操作して当該ハンドル６７を手前側に引くと、リアドア１２は、図５に示すように、ヒンジ６６を中心に回動してキャビネット１１の後面開口６５が開放される。
また、リアドア１２の外面の略中央部には、図４に示すように、開口部１２Ａが形成されており、この開口部１２Ａには、所定径の孔６８が略一面に形成された表面材６９が配置されている。この表面材６９は、各孔６８を通じてリアドア１２を通風可能とするとともに、このリアドア１２の内部に配置される蒸発器２１を外部に露出させないように機能し、サーバラック１０の美観の向上を図っている。
ここで、表面材６９の各孔６８は、通風を阻害しないように開口率が例えば６０パーセント以上となるように形成されている。
さらに、この孔６８孔の径は、人の手指よりも小さな径に設定されている。これによれば、例えば、サーバラック１０に配置される電子機器３のオペレータ）がこの孔６８を通じて蒸発器２１に触れることが防止され、この蒸発器２１のフィンで手指をけがするといった事故を未然に防ぐことができる。
【００１９】
リアドア１２の内面には、図６に示すように、このリアドア１２の略全域に配置される蒸発器２１と、この蒸発器２１に繋がる液分岐管２７Ａ，２７Ｂに設けられる各膨張弁２８Ａ，２８Ｂと、これら膨張弁２８Ａ，２８Ｂの開度を制御するための電装ユニット５１とを一体的に備えている。蒸発器２１、膨張弁２８Ａ，２８Ｂ及び電装ユニット５１をリアドア１２の内面に一体的に配置することにより、これらを一体の電子機器冷却ユニット２０として取り扱うことができ、これを室外ユニット１００に接続することにより、簡単に電子機器３の発する熱を冷却することができる。
【００２０】
蒸発器２１は、図６及び図７に示すように、上下方向の略中間部を境に上側蒸発部２２と下側蒸発部２３とに分割されている。上側蒸発部２２及び下側蒸発部２３は、それぞれ各蒸発部２２、２３に繋がる細径の液分岐管２７Ａ、２７Ｂと、太径のガス管２９とを備え、これら液分岐管２７Ａ，２７Ｂ及びガス管２９は、リアドア１２のヒンジ６６側にまとめて配置されている。
本構成では、図６に示すように、ガス管２９を液管２７（液分岐管２７Ａ，２７Ｂ）よりもリアドア１２のヒンジ６６側に配置されている。
このため、ガス管２９のガス管接続部ＰＯＵＴに繋がる太径のフレキシブルガス管２６は、ヒンジ６６のより近い位置に配置されるため、リアドア１２を開閉する際に、フレキシブルガス管２６の撓み量を小さく抑えることができ、このリアドア１２を小さな力で開閉することができる。
【００２１】
蒸発器２１は、図７に示すように、冷媒が流れる冷媒管７０と、この冷媒管７０に積層配置される複数の放熱用のフィン７１とを備えて構成されるフィンチューブ型の熱交換器であり、この蒸発器２１の両端には、フィン７１を押さえる管板７２が配置されている。この管板７２は、蒸発器２１をリアドア１２（図６参照）に配置する場合に、このリアドア１２側に当該リアドア１２と略平行に延びる取付部７２Ａを備えて略Ｌ字状に形成されている。本実施形態では、取付部７２Ａを用いてリアドア１２にねじ止めされることにより、蒸発器２１がリアドア１２内に固定される。
【００２２】
蒸発器２１の下方領域には、図６に示すように、電装ユニット５１が配置される。この電装ユニット５１は、上述した室外ユニット１００（図１参照）の制御コントローラに通信可能に接続されている。電装ユニット５１と室外ユニット１００とを接続する内外通信線は、図２に示すように、フレキシブル配管２５，２６とともに、開口穴２Ｃを通って上床２Ａと下床２Ｂとの間の床下空間内を引き回されるため、当該内外通信線の長さを短縮することができる。このため、この内外通信線がノイズを拾うことが防止され、電子機器冷却ユニット２０を安定して動作させることができる。
【００２３】
本構成では、リアドア１２の内面には、図５及び図６に示すように、蒸発器２１を覆うように、所定径の孔７３が略一面に形成されたカバー材７４が配置されている。このカバー材７４は、上記表面材６９と同様にパンチング板で形成されており、各孔７３を通じてリアドア１２を通風可能としている。
カバー材７４は、リアドア１２を開放した場合であっても、電子機器冷却ユニット２０のサービスマン以外が誤って蒸発器２１のフィンに触れることを防止するものである。このカバー材７４は、周囲に形成されたねじ孔（不図示）を通じてリアドア１２にねじ止めで固定されている。ここで、ねじ孔の一部をダルマ孔として、カバー材７４をリアドア１２に仮止めしたねじに引掛けられるようにすることが望ましい。これによれば、メンテナンス時にカバー材７４をリアドア１２に仮固定することができるため、このカバー材７４をリアドア１２に容易に着脱することができる。
【００２４】
また、カバー材７４は、このカバー材７４を取り扱うための一対のハンドル７５を備える。このハンドル７５は、カバー材７４の高さ方向の略中央の縁部にそれぞれ取り付けられており、通風を阻害するものではない。カバー材７４には、図５に示すように、このカバー材７４をリアドア１２に取り付けた際に、膨張弁２８Ａ、２８Ｂに相当する位置に開口７６が形成されている。この開口７６は、カバー材７４を取り外すことなく、膨張弁２８Ａ、２８Ｂをメンテナンスするためのものであり、例えば、膨張弁２８Ａ，２８Ｂの動作を確認したり、当該膨張弁２８Ａ，２８Ｂのコイル部が不良の場合には、この開口７６を通じてコイル部の交換が可能である。
【００２５】
つぎに、多室型冷暖房装置１３０の作用を説明する。
（冷房運転）
室内ユニット１０５ａ、１０５ｂで冷房を行う場合は、室外熱交換器１０３ａ、１０３ｂの一方の切換弁１０９ａ、１１９ａを開くとともに他方の切換弁１０９ｂ、１１９ｂを閉じる。加えて、吐出側弁１１６ａ、１１６ｂを閉じるとともに、吸込側弁１１７ａ、１１７ｂを開く。また、室外ファン１２９ａ、１２９ｂ、室内ファン１２３ａ、１２３ｂを駆動状態とし、循環ポンプ１４５は停止状態とする。この場合において、室外膨張弁１２７ａ、１２７ｂおよび室内膨張弁１１８ａ、１１８ｂの開度は、温度センサＳ４が所定温度となるとともに、温度センサＳ１の検出温度と温度センサＳ２の検出温度との差（＝過熱度に相当）が一定の値となるように制御される。この状態で圧縮機１０２を駆動すると、圧縮機１０２から吐出された冷媒は、吐出管１０７、切換弁１０９ａ、１１９ａ、室外熱交換器１０３ａ、１０３ｂへと順次流れた後、室外膨張弁１２７ａ、１２７ｂを通過して液管１１３に流入し、各室内ユニット１０５ａ、１０５ｂの室内膨張弁１１８ａ、１１８ｂに分配され、減圧される。しかる後、冷媒は、各室内熱交換器１０６ａ、１０６ｂで蒸発気化し、それぞれ吸込側弁１１７ａ、１１７ｂを流れた後、低圧ガス管１１２、吸込管１０８、アキュムレータ１０４を順次経て圧縮機１０２に吸入される。このように、蒸発器として機能する各室内熱交換器１０６ａ、１０６ｂの作用で全室内ユニット１０５ａ、１０５ｂが同時に冷房される。
【００２６】
（暖房運転）
室内ユニット１０５ａ、１０５ｂで暖房を行う場合、室外熱交換器１０３ａ、１０３ｂの一方の切換弁１０９ａ、１１９ａを閉じるとともに他方の切換弁１０９ｂ、１１９ｂを開く。これに加えて吐出側弁１１６ａ、１１６ｂを開くとともに、吸込側弁１１７ａ、１１７ｂを閉じる。圧縮機１０２から吐出された冷媒は、吐出管１０７、高圧ガス管１１１を順次経て吐出側弁１１６ａ、１１６ｂ、室内熱交換器１０６ａ、１０６ｂへと流れ、ここでそれぞれ凝縮し、室内膨張弁１１８ａ、１１８ｂを通過し、液管１１３を介して各室外ユニット１０３ａ、１０３ｂの室内膨張弁１２７ａ、１２７ｂに分配され、ここで減圧される。しかる後、冷媒は、室外熱交換器１０３ａ、１０３ｂで蒸発気化し、それぞれ切換弁１０９ｂ、１１９ｂを流れた後、低圧ガス管１１２、吸込管１０８、アキュムレータ１０４を順次経て圧縮機１０２に吸入される。このように、各室内熱交換１０６ａ、１０６ｂの凝縮作用で全室内ユニット１０５ａ、１０５ｂが同時に暖房される。
【００２７】
（冷暖混在運転）
異なる室内ユニットで冷房運転と暖房運転とを同時に行う場合、例えば室内ユニット１０５ａで冷房を行い、室内ユニット１０５ｂで暖房を行い、冷房負荷が暖房負荷よりも大きい場合には、室外熱交換器１０３ａ、１０３ｂの一方の切換弁１０９ａ、１１９ａを開くとともに他方の切換弁１０９ｂ、１１９ｂを閉じる。また、冷房する室内ユニット１０５ａに対応する吐出側弁１１６ａを閉じるとともに、吸込側弁１１７ａを開く。さらに、暖房する室内ユニット１０５ｂに対応する吐出側弁１１６ｂを開くとともに、吸込側弁１１７ｂを閉じる。圧縮機１０２から吐出された冷媒の一部は吐出管１０７、切換弁１０９ａ、１１９ａを順次経て室外熱交換器１０３ａ、１０３ｂに流れ、室外膨張弁１２７ａ、１２７ｂを介して液管１１３に流入する。圧縮機１０２から吐出された残りの冷媒は高圧ガス管１１１を経て暖房する室内ユニット１０５ｂに対応する吐出側弁１１６ｂ、室内熱交換器１０６ｂへと流れる。そして、室内熱交換器１０６ｂ及び室外熱交換器１０３で凝縮作用が行われる。室内熱交換器１０６ｂ、室外熱交換器１０３で凝縮した冷媒は、液管１１３を経て室内ユニット１０５ａの室内膨張弁１１８ａで減圧された後、それぞれの室内熱交換器１０６ａで蒸発気化される。しかる後、冷媒は、吸込側弁１１７ａを流れて低圧ガス管１１２で合流され、吸込管１０８、アキュムレータ１０４を順次経て圧縮機１０２に吸入される。このように、室内熱交換器１０６ｂの熱交換作用で室内ユニット１０５ｂが暖房され、蒸発器として機能する他の室内熱交換器１０６ａの作用で室内ユニット１０５ａが冷房され、冷暖混在運転が行われる。
【００２８】
（貯湯運転）
貯湯運転を行う場合には、室外熱交換器１０３ａ、１０３ｂの一方の切換弁１０９ａ、１１９ａを閉じるとともに他方の切換弁１０９ｂ、１１９ｂを開く。加えて、吐出側弁１１６ａ、１１６ｂおよび吸込側弁１１７ａ、１１７ｂを閉じる。また、室外ファン１２９ａ、１２９ｂを駆動状態とし、室内ファン１２３ａ、１２３ｂを停止状態とし、循環ポンプ１４５は駆動状態とする。さらに、高圧ガス管１１１と貯湯用熱交換器１４１とをつなぐ切替弁１４８を開く。この状態で圧縮機１０２を駆動すると、圧縮機１０２から吐出された冷媒の一部は、吐出管１０７、高圧ガス管１１１、切替弁１４８を介して貯湯用熱交換器１４１に導かれる。そして、貯湯用熱交換器１４１で、水配管１４６を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク１４３に貯えられる。貯湯タンク４３に貯えられた湯は、図示を省略した配管を介して各種設備へ送られる。熱交換後の冷媒は、膨張弁１４７を介して液管１１３に至り各室外ユニット１０３ａ、１０３ｂの室内膨張弁１２７ａ、１２７ｂに分配され、ここで減圧される。
その後、冷媒は、室外熱交換器１０３ａ、１０３ｂで蒸発気化し、それぞれ切換弁１０９ｂ、１１９ｂを流れた後、低圧ガス管１１２、吸込管１０８、アキュムレータ１０４を順次経て圧縮機１０２に吸入される。
【００２９】
（電子機器冷却運転）
電子機器冷却ユニット２０で電子機器の冷却運転を行う場合には、室外熱交換器１０３ａ、１０３ｂの一方の切換弁１０９ａ、１１９ａを開くとともに他方の切換弁１０９ｂ、１１９ｂを閉じる。加えて、弁２４８を開くとともに、弁２４７を開く。
この状態で圧縮機１０２を駆動すると、圧縮機１０２から吐出された冷媒は、吐出管１０７、切換弁１０９ａ、１１９ａ、室外熱交換器１０３ａ、１０３ｂへと順次流れた後、室外膨張弁１２７ａ、１２７ｂを通過して液管１１３に流入し、電子機器冷却ユニット２０の弁２４７を経て蒸発器２１に至る。冷媒は、蒸発器２１で蒸発気化し、弁２４８を経た後、低圧ガス管１１２、吸込管１０８、アキュムレータ１０４を順次経て圧縮機１０２に吸入される。蒸発器２１は、図３に示すように、リアドア１２に設けられており、電子機器３から排出された空気が、この蒸発器２１を流通した際に冷却され、この冷却した空気は室内に戻される。
【００３０】
本実施の形態によれば、複数の電子機器３からの排熱を利用した、他室の暖房運転、或いは貯湯運転が可能である。
（排熱利用の貯湯運転）
電子機器３からの排熱を利用した貯湯運転を行う場合は、室外熱交換器１０３ａ、１０３ｂのすべての切換弁１０９ａ、１１９ａ、１０９ｂ、１１９ｂを閉じるとともに貯湯ユニット１５０の弁１４８、１４７を開き、循環ポンプ１４５を駆動状態とする。また電子機器冷却システム１の弁２４７、２４８を開く。
この状態で圧縮機１０２を駆動すると、圧縮機１０２から吐出された冷媒は、吐出管１０７、高圧ガス管１１１、切替弁１４８を介して貯湯用熱交換器１４１に導かれる。そして、貯湯用熱交換器１４１で、水配管１４６を通る水が加熱されて、高温となった水が貯湯タンク１４３に貯えられる。冷媒は、膨張弁１４７を介して液管１１３に至り、弁２４７を通って、電子機器冷却ユニット２０の蒸発器２１に流通し、ここで蒸発気化し、弁２４８を経た後、低圧ガス管１１２、吸込管１０８、アキュムレータ１０４を順次経て圧縮機１０２に吸入される。蒸発器２１は、図３に示すように、リアドア１２に設けられており、電子機器３から排出された空気が、この蒸発器２１を流通した際に冷却され、この冷却した空気は室内に戻される。
本構成によれば、電子機器３の排熱を吸熱し、これを貯湯用熱交換器１４１で放熱し、これにより貯湯が可能になる。
【００３１】
（排熱利用の暖房運転）
電子機器３からの排熱を利用した暖房運転を行う場合は、室外熱交換器１０３ａ、１０３ｂのすべての切換弁１０９ａ、１１９ａ、１０９ｂ、１１９ｂを閉じるとともに室内ユニット１０５ａ，１０５ｂの吐出側弁１１６ａ、１１６ｂを開き、吸込側弁１１７ａ、１１７ｂを閉じる。また、室内ファン１２３ａ、１２３ｂを駆動状態とする。さらに、電子機器冷却システム１の弁２４７、２４８を開く。
この状態で圧縮機１０２を駆動すると、圧縮機１０２から吐出された冷媒は、吐出管１０７、高圧ガス管１１１、吐出側弁１１６ａ、１１６ｂを介して室内熱交換器１０６ａ、１０６ｂへと流れ、ここでそれぞれ凝縮し、室内を暖房した後に、室内膨張弁１１８ａ、１１８ｂを通過し、液管１１３に流入する。しかる後、冷媒は、液管１１３に接続した弁２４７を通って、電子機器冷却ユニット２０の蒸発器２１に流通し、ここで蒸発気化し、弁２４８を経た後、低圧ガス管１１２、吸込管１０８、アキュムレータ１０４を順次経て圧縮機１０２に吸入される。蒸発器２１は、図３に示すように、リアドア１２に設けられており、電子機器３から排出された空気が、この蒸発器２１を流通した際に冷却され、この冷却した空気は室内に戻される。
本構成によれば、電子機器３の排熱を吸熱し、これを室内熱交換器１０６ａ、１０６ｂで放熱し、これにより暖房が可能になる。
【００３２】
本実施の形態では、多室型冷暖房装置１３０または貯湯ユニット１５０の運転制御に対し、電子機器冷却ユニット２０の運転制御が優先される。電子機器冷却ユニット２０は、電子機器３の排熱温度を検出するセンサ２００（図３参照）を有し、センサ２００は電装ユニット５１（図５参照）に接続されている。電装ユニット５１はセンサ２００の検出温度が所定の範囲内に収まるように圧縮機１０２の回転数を制御する。本構成では、電子機器冷却ユニット２０による電子機器冷却運転中に、上述のように複数の電子機器３からの排熱を利用した他室の暖房運転、或いは貯湯運転が実行される。本実施の形態では、これら他室の暖房運転、或いは貯湯運転が実行される場合に、電子機器３の排熱温度を検出するセンサ２００の検出温度を、他の室内熱交換器１０６ａ，１０６ｂ或いは貯湯用熱交換器１４１の検出温度に優先させて、圧縮機１０２の回転数を制御できる。これによれば、多室型冷暖房装置１３０または貯湯ユニット１５０における運転制御が犠牲になるものの、電子機器冷却ユニット２０の運転が優先し、ほぼ確実に維持されることとなり、電子機器３を確実に冷却できる。
【００３３】
本構成によれば、ファン４付きの複数の電子機器３を収納するための前面及び後面が開口したキャビネット１１を備え、キャビネット１１の後面開口６５には通気可能なリアドア１２を備え、リアドア１２には冷凍サイクルを構成する蒸発器２１と、膨張弁２８Ａ，２８Ｂと、膨張弁制御用の電装ユニット５１とを一体に備えたため、当該蒸発器２１、膨張弁２８Ａ，２８Ｂ及び電装ユニット５１を１つの電子機器冷却ユニット２０として取り扱うことができ、この電子機器冷却ユニット２０を、冷凍サイクルを構成する室外ユニット１００に接続することにより、簡単に電子機器３の発する熱を冷却することができる。また、リアドア１２に配置される蒸発器２１には、冷凍サイクルを循環する冷媒が供給されるため、万一冷媒が循環する経路から漏れが生じたとしても、この冷媒によって電子機器３のショートもしくは漏電といった損傷を防止することができる。さらに、ファン４で送風される空気をリアドア１２の蒸発器２１で冷却して室内に戻すため、電子機器３が発する熱によって室温が過剰に上昇することや、室内に温度分布が発生することが防止される。従って、本実施形態によれば、水を使用することなく電子機器３を効果的に冷却することができる。
【００３４】
また、本構成によれば、蒸発器２１をリアドア１２の略全域に配置し、蒸発器２１につながる液管２７、ガス管２９及び液管２７に設けられる膨張弁２８Ａ，２８Ｂをリアドア１２のヒンジ６６側にまとめて配置し、電装ユニット５１をリアドア１２の下方域に配置したため、上記蒸発器２１、膨張弁２８Ａ，２８Ｂ及び電装ユニット５１をリアドア１２にまとまりよく配置することができる。さらに、電装ユニット５１は、リアドア１２の下方域、すなわち蒸発器２１の下方に配置されているため、この蒸発器２１で冷却された空気の一部が下降して電装ユニット５１を冷却する。このため、電装ユニット５１を冷却するための機器を別個に設ける必要が無く、電装ユニット５１の構成を簡素化することができる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、キャビネット１１の底部には、このキャビネット１１を移動自在とするキャスタ１３は取り付けられているため、例えば、コンピュータルーム２内でキャビネット１１のレイアウトを変更する場合であっても、この変更作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係る冷媒回路図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電子機器冷却システムを示す図である。
【図３】サーバラックを示す図である。
【図４】サーバラックの外観斜視図である。
【図５】リアドアを開いた状態のサーバラックの斜視図である。
【図６】図５からカバー材を外した状態を示す斜視図である。
【図７】蒸発器の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  電子機器冷却システム
２  コンピュータルーム
３  電子機器
１０  サーバラック
１１  キャビネット
１２  リアドア
２０  電子機器冷却ユニット
２１  蒸発器
１００  室外ユニット
１０２  圧縮機
１０３ａ、１０３ｂ  室外熱交換器
１０５ａ、１０５ｂ  室内ユニット
１０６ａ、１０６ｂ  室内熱交換器
１１０  ユニット間配管
１１１  高圧ガス管
１１２  低圧ガス管
１１３  液管
１１８ａ、１１８ｂ  室内膨張弁
１２７ａ、１２７ｂ  室外膨張弁
１３０  多室型冷暖房装置
１４１  貯湯用熱交換器
１４３  貯湯タンク
１４５  循環ポンプ
１５０  貯湯ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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