(57)【要約】【課題】キャビネット内に複数のユーザが管理する複数の電子機器が混在して収容された場合にエネルギー消費量の按分が可能な電子機器冷却システムを提供する。【解決手段】圧縮機３２及び凝縮器３５を有する熱源機３０と、熱源機３０から延びる冷媒配管３１に並列に接続されると共に、ファン付きの電子機器を収容した複数のキャビネットの開口を閉塞するリアドアに夫々配設された複数の蒸発器２１及び膨張弁２８Ａ、２８Ｂと、により冷凍サイクルを構成し、電子機器に付設したファンで送風される空気をリアドアの蒸発器２１で冷却して室内に戻す電子機器冷却システム１において、冷凍サイクルの動作に関連したエネルギー消費量を取得すると共に、各蒸発器２１につながる膨張弁２８Ａ、２８Ｂの弁開度を個別に取得し、エネルギー消費量を各膨張弁２８Ａ、２８Ｂの弁開度に基づいて按分した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機及び凝縮器を有する熱源機と、
前記熱源機から延びる冷媒配管に並列に接続されると共に、ファン付きの電子機器を収容した複数のキャビネットの開口を閉塞するリアドアに夫々配設された複数の蒸発器及び膨張弁と、により冷凍サイクルを構成し、
前記電子機器に付設したファンで送風される空気を前記リアドアの蒸発器で冷却して室内に戻す電子機器冷却システムにおいて、
前記冷凍サイクルの動作に関連したエネルギー消費量を取得するエネルギー消費量取得手段と、
各蒸発器につながる膨張弁の弁開度を個別に取得し、前記エネルギー消費量を各膨張弁の弁開度に基づいて按分する按分手段と、を備えたことを特徴とする電子機器冷却システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電子機器冷却システムにおいて、
前記蒸発器は、複数の蒸発部から構成されて各蒸発部に冷媒を選択に流通可能に構成されると共に、各蒸発部につながる冷媒管に膨張弁が各々設けられ、
前記按分手段は、前記蒸発部につながる膨張弁の弁開度を個別に取得し、前記エネルギー消費量を各膨張弁の弁開度に基づいて按分することを特徴とする電子機器冷却システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子機器冷却システムにおいて、
前記エネルギー消費量取得手段は、前記圧縮機の駆動電流からエネルギー消費量を検出することを特徴とする電子機器冷却システム。
【請求項４】
圧縮機及び凝縮器を有する熱源機と、
前記熱源機から延びる冷媒配管に並列に接続されると共に、ファン付きの電子機器を収容した複数のキャビネットの開口を閉塞するリアドアに夫々配設された複数の蒸発器と、により冷凍サイクルを構成し、
前記電子機器に付設したファンで送風される空気を前記リアドアの蒸発器で冷却して室内に戻す電子機器冷却システムにおいて、
前記冷凍サイクルの動作に関連したエネルギー消費量を取得するエネルギー消費量取得手段と、
各電子機器の電力消費量を個別に取得する電力消費量取得手段と、
前記エネルギー消費量を各電子機器の電力消費量に基づいて按分する按分手段と、を備えたことを特徴とする電子機器冷却システム。
【請求項５】
請求項４に記載の電子機器冷却システムにおいて、
前記電力消費量取得手段は、各電子機器に供給される電力を個別に計測する電力計であることを特徴とする電子機器冷却システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子機器冷却システムにおいて、
前記熱源器から延びる冷媒配管に接続されて冷凍サイクルを構成し、室内空調を行う空気調和装置を備え、
前記按分手段は、この空気調和装置が消費した空調分エネルギー消費量を取得し、前記エネルギー消費量から前記空調分エネルギー消費量を差し引いたエネルギー消費量を按分することを特徴とする電子機器冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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冷却する電子機器冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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冷却水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）。一般に、この電子機器冷却装置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。熱源器を用いた電子機器冷却システムにあっては、該熱源機に対し、蒸発器を含む複数のキャビネットを並列に接続し、各キャビネットには複数の電子機器を段積みの状態で収容する場合がある。
【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】
電子機器冷却システムでは、同一の冷却システムのキャビネット内に複数のユーザが管理する複数の電子機器が混在して収容されると、ユーザが管理する電子機器毎に電気代を按分するだけではなく、冷凍サイクルの動作に関連したエネルギー消費量をユーザ毎に按分する必要が生じる。
そこで、本発明の目的は、キャビネット内に複数のユーザが管理する複数の電子機器が混在して収容された場合にエネルギー消費量の按分が可能な電子機器冷却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】
上述した課題を解決するため、本発明は、圧縮機及び凝縮器を有する熱源機と、前記熱源機から延びる冷媒配管に並列に接続されると共に、ファン付きの電子機器を収容した複数のキャビネットの開口を閉塞するリアドアに夫々配設された複数の蒸発器及び膨張弁と、により冷凍サイクルを構成し、前記電子機器に付設したファンで送風される空気を前記リアドアの蒸発器で冷却して室内に戻す電子機器冷却システムにおいて、前記冷凍サイクルの動作に関連したエネルギー消費量を取得するエネルギー消費量取得手段と、各蒸発器につながる膨張弁の弁開度を個別に取得し、前記エネルギー消費量を各膨張弁の弁開度に基づいて按分する按分手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００５】
この発明によれば、冷凍サイクルの動作に関連したエネルギー消費量を取得し、各蒸発器につながる膨張弁の弁開度を個別に取得し、エネルギー消費量を各膨張弁の弁開度に基づいて按分するので、キャビネット内に複数のユーザが管理する複数の電子機器が混在して収容された場合のエネルギー消費量の按分が可能になる。
【０００６】
上記構成において、前記蒸発器は、複数の蒸発部から構成されて各蒸発部に冷媒を選択に流通可能に構成されると共に、各蒸発部につながる冷媒管に膨張弁が各々設けられ、前記按分手段は、前記蒸発部につながる膨張弁の弁開度を個別に取得し、前記エネルギー消費量を各膨張弁の弁開度に基づいて按分することが好ましい。また、上記構成において、前記エネルギー消費量取得手段は、前記圧縮機の駆動電流からエネルギー消費量を検出することが好ましい。
【０００７】
また、本発明は、圧縮機及び凝縮器を有する熱源機と、前記熱源機から延びる冷媒配管に並列に接続されると共に、ファン付きの電子機器を収容した複数のキャビネットの開口を閉塞するリアドアに夫々配設された複数の蒸発器と、により冷凍サイクルを構成し、前記電子機器に付設したファンで送風される空気を前記リアドアの蒸発器で冷却して室内に戻す電子機器冷却システムにおいて、前記冷凍サイクルの動作に関連したエネルギー消費量を取得するエネルギー消費量取得手段と、各電子機器の電力消費量を個別に取得する電力消費量取得手段と、前記エネルギー消費量を各電子機器の電力消費量に基づいて按分する按分手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、冷凍サイクルの動作に関連したエネルギー消費量を取得し、各電子機器の電力消費量を個別に取得し、エネルギー消費量を各電子機器の電力消費量に基づいて按分するので、キャビネット内に複数のユーザが管理する複数の電子機器が混在して収容された場合のエネルギー消費量の按分が可能になる。
【０００９】
上記構成において、前記電力消費量取得手段は、各電子機器に供給される電力を個別に計測する電力計であることが好ましい。また、上記構成において、前記熱源器から延びる冷媒配管に接続されて冷凍サイクルを構成し、室内空調を行う空気調和装置を備え、前記按分手段は、この空気調和装置が消費した空調分エネルギー消費量を取得し、前記エネルギー消費量から前記空調分エネルギー消費量を差し引いたエネルギー消費量を按分することを特徴とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、冷凍サイクルの動作に関連したエネルギー消費量を取得し、各蒸発器につながる膨張弁の弁開度を個別に取得し、エネルギー消費量を各膨張弁の弁開度に基づいて按分するので、キャビネット内に複数のユーザが管理する複数の電子機器が混在して収容された場合のエネルギー消費量の按分が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。
＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係る電子機器冷却システムを示す図である。
この電子機器冷却システム１は、コンピュータルーム２に配設される複数の電子機器３（図２参照）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。
【００１２】
図２はサーバラック１０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内に上下に間隔を空けて仕切り板（不図示）が配設され、各仕切り板に電子機器３がその背面をキャビネット１１後面に向けて配置されることによって、キャビネット１１内に複数の電子機器３が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、後面開口を閉塞自在に開閉するリアドア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。
【００１３】
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背面に向けて配置することで、図２に冷却風の流れを破線矢印で示すように、電子機器３に付設したファン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を冷却してリアドア１２を通過して室内に戻る。また、このリアドア１２を開けることによって、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。
【００１４】
電子機器冷却ユニット２０は、サーバラック１０のリアドア１２と一体に構成され、複数（本例では３台）のサーバラック１０に設けられた電子機器冷却ユニット２０が、一台の熱源機３０（図１参照）から延びるメイン冷媒配管３１（図１参照）に並列に接続される。すなわち、この複数（３台）の電子機器冷却ユニット２０と、これらユニット２０が配管接続される熱源機３０とによって電子機器冷却装置４０が構成される。なお、図１に示す例では、コンピュータルーム２に１２台のサーバラック１０を配置し、３台のサーバラック１０内の電子機器冷却ユニット２０を一台の熱源機３０に各々接続した一系統の電子機器冷却装置４０を４系統配設した場合を示している。
【００１５】
電子機器冷却ユニット２０は、熱源機３０と配管接続されることによって冷凍サイクルを行う冷凍回路を構成するユニットであり、図２に示すように、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。
【００１６】
図３は電子機器冷却装置４０の回路構成を示す図である。この図に示すように、電子機器冷却ユニット２０は、熱源機３０から延びるメイン冷媒配管３１を構成するメイン液管３１Ａ及びメインガス管３１Ｂに対し、フレキシブル液管２５及びフレキシブルガス管２６を介して並列に接続される。フレキシブル液管２５及びフレキシブルガス管２６は、柔軟性及び冷媒不透過性を有するフレキシブルチューブが適用され、フレキシブル液管２５は比較的小径のチューブが適用され、フレキシブルガス管２６は比較的大径のチューブが適用される。
【００１７】
熱源機３０から延びるメイン液管３１Ａ及びメインガス管３１Ｂには、フレキシブル液管及びフレキシブルガス管接続用の複数（本例では５個）の接続ポートＰ１Ａ〜Ｐ５Ａ及びＰ１Ｂ〜Ｐ５Ｂが各々設けられる。本構成では、これら接続ポートＰ１Ａ〜Ｐ５Ａ及びＰ１Ｂ〜Ｐ５Ｂのうちの３組に、フレキシブル液管２５及びフレキシブルガス管２６の一端が接続されることによって３台の電子機器冷却ユニット２０（蒸発器２１）が接続され、残り２組の接続ポートＰ４Ａ、Ｐ５Ａ、Ｐ４Ｂ及びＰ５Ｂは、電子機器冷却ユニット２０或いは熱源機３０増設時に使用される増設用接続ポートとして使用される。すなわち、残り２組の接続ポートＰ４Ａ、Ｐ５Ａ、Ｐ４Ｂ及びＰ５Ｂは、サーバラック１０増設時に追加される電子機器冷却ユニット２０を接続する接続ポート或いは増設する熱源機３０を接続する接続ポートとして使用される。
【００１８】
フレキシブル液管２５の他端は、電子機器冷却ユニット２０の液管接続部ＰＩＮに接続される。この液管接続部ＰＩＮから延びる冷媒配管２７は２つに分岐し、一方の分岐管２７Ａは膨張弁２８Ａを介して上側蒸発部２２の入口に接続され、他方の分岐管２７Ｂは膨張弁２８Ｂを介して下側蒸発部２３の入口に接続される。
各蒸発部２２、２３の出口は１本の合流冷媒配管（ガス管）２９に配管接続され、この合流冷媒配管２９の端部に設けたガス管接続部ＰＯＵＴにフレキシブルガス管２６が接続される。これによって、電子機器冷却ユニット２０内の各蒸発部２２、２３に冷媒を選択的に流通可能に冷媒配管が接続される。
このように、フレキシブル液管２５及びフレキシブルガス管２６を介して電子機器冷却ユニット２０の蒸発器２１を接続したため、この蒸発器２１が内蔵されるリアドア１２を開閉した際に上記フレキシブル配管２５、２６が撓んでリアドア１２の開閉を妨げない。また、これら配管を接続したままでもサーバラック１０の位置の微調整が可能である。
【００１９】
ここで、メイン液管３１Ａ及びメインガス管３１Ｂは、図１に示すように、コンピュータルーム２の上床２Ａと下床２Ｂとの間の床下空間内を引き回され、このメイン液管３１Ａ及びメインガス管３１Ｂの接続ポートＰ１Ａ〜Ｐ５Ａ及びＰ１Ｂ〜Ｐ５Ｂにつながるフレキシブル液管２５及びフレキシブルガス管２６は、上床２Ａの開口穴２Ｃ（図２参照）を通ってリアドア１２内の蒸発器２１につながる。このため、図２に示すように、フレキシブル液管２５及びフレキシブルガス管２６が蒸発器２１から下方に延びた後に床下空間内で緩やかに曲がるように引き回され、これらフレキシブル配管２５、２６の長さに余裕を持たせておくことによってリアドア１２開閉時にフレキシブル配管２５、２６だけがリアドア１２の動きに合わせて移動する。従って、リアドア１２開閉時に他の配管に力が作用することがなく、他の配管、例えば、メイン液管３１Ａ及びメインガス管３１Ｂに鋼管を適用することが可能である。
【００２０】
この電子機器冷却ユニット２０には、蒸発器２１の下方に電装ユニット５１と、この電装ユニット５１につながるリモートコントローラ５２が設けられている。この電装ユニット５１は、上側蒸発部２２の入口冷媒温度Ｌ１及び出口冷媒温度Ｇ１と、下側蒸発部２３の入口冷媒温度Ｌ２及び出口冷媒温度Ｇ２とを、４つの温度センサ（冷媒温度検出手段）２９Ａ〜２９Ｄを介して各々検出し、各蒸発部２２、２３の出入り口温度差（Ｌ１−Ｇ１、Ｌ２−Ｇ２）に基づいて適正な過熱度になるように各々の膨張弁２８Ａ、２８Ｂの制御を行うと共に、熱源機３０と通信する機能を備えている。
【００２１】
また、この電子機器冷却ユニット２０には、図２に示すように、上側蒸発部２２及び下側蒸発部２３の上流側に各々配置され、上側及び下側に収容される電子機器３から排出される空気の温度（排熱温度）ＴＸ１、ＴＸ２を検出する排熱温度センサ（排熱温度検出手段）２９Ｅ、２９Ｆを備え、これらセンサ２９Ｅ、２９Ｆの出力が電装ユニット５１に入力される。
【００２２】
リモートコントローラ５２は、コンピュータルーム２のサーバラック１０の側面或いは背面などに配置され、リアドア１２内の電装ユニット５１に有線或いは無線で接続される。このリモートコントローラ５２には、図示は省略するが、室内温度センサ、操作ボタン、表示部、ブザー（報音部）などが設けられ、このリモートコントローラの操作に従って、電子機器冷却装置４０の運転開始／停止、設定温度Ｔ０の変更、各種エラーメッセージの報知（表示及びブザー音出力）などが行われる。ここで、設定温度Ｔ０は、電子機器冷却ユニット２０の目標温度であり、通常、コンピュータルーム２の室内目標温度が設定される。そして、この電子機器冷却装置４０においては、キャビネット１１の前面側開口から入る空気、或いは、蒸発器２１を通過した空気の温度が、該設定温度Ｔ０になるように各部の制御が実行される。
【００２３】
熱源機３０は、室外に設置され、概略的には、冷媒を圧縮する圧縮機３２、オイルセパレータ３３、四方弁３４、熱源側熱交換器（凝縮器）３５、膨張弁３６及びレシーバタンク３７の順に配管接続され、このレシーバタンク３７にメイン液管３１Ａが接続されると共に、圧縮機３２入口につながる低圧側配管４１にアキュムレータ３８を介してメインガス管３１Ｂが接続される。
圧縮機３２は、定速運転用のＡＣ圧縮機（能力一定型の圧縮機）３２Ａと、周波数可変運転用のインバータ圧縮機（能力可変型の圧縮機）３２Ｂとを有し、これらは並列に接続され、冷却の負荷に応じてこれら圧縮機３２Ａ、３２Ｂの運転のオンオフ制御及び圧縮機３２Ｂの運転周波数を可変制御することによって熱源機３０全体の冷却能力が可変可能に構成される。
【００２４】
より具体的に説明すると、各圧縮機３２Ａ、３２Ｂの吐出側には、逆止弁４２Ａ、４２Ｂが各々設けられ、各逆止弁４２Ａ、４２Ｂの下流で合流する高圧側配管４２にオイルセパレータ３３、逆止弁４３、四方弁３４、熱源側熱交換器３５、膨張弁３６及びレシーバタンク３７が順に接続される。また、各圧縮機３２Ａ、３２Ｂの吸込側につながる低圧側配管４１は、アキュムレータ３８の下流でつながり、このアキュムレータ３８の上流で四方弁３４につながり、この四方弁３４を介してメインガス管３１Ｂにつながる。なお、この四方弁３４の切換は行われず、図３の状態に固定される。
また、高圧側配管４２には、膨張弁３６と並列に逆止弁４４が接続され、この逆止弁４４により熱源側熱交換器３５からレシーバタンク３７への流れを許容すると共に逆方向の流れを禁止する。また、上記逆止弁４２Ａ、４２Ｂとオイルセパレータ３３の間には、冷媒戻し管４５が接続され、この冷媒戻し管４５の先端は圧縮機３２Ａ、３２Ｂの吸込側に接続される。この冷媒戻し管４５には開閉弁４６が設けられ、この開閉弁４６を開けることによって圧縮機３２Ａ、３２Ｂから吐出された冷媒の一部を圧縮機３２Ａ、３２Ｂの吸込側に戻すことができ、圧縮機３２Ａ、３２Ｂの吐出能力を低減することができる。
【００２５】
なお、高圧側配管４２は、液側サービスバルブ４７を介してメイン液管３１Ａに接続され、低圧側配管４１は、ガス側サービスバルブ４８を介してメインガス管３１Ｂに接続される。また、オイルセパレータ３３によって分離されたオイルは、オイル戻し管４９を通って圧縮機３２Ａ、３２Ｂの吸込側に戻される。また、一方の圧縮機３２Ａ、３２Ｂの高圧側と他方の圧縮機３２Ｂ、３２Ａの低圧側とはオイル戻し管３２Ｃ、３２Ｄで互いに接続され、各圧縮機３２Ａ、３２Ｂ内のオイル量が適正に調整される。また、各圧縮機３２Ａ、３２Ｂの吐出側には高圧スイッチ５Ａ、５Ｂが各々設けられ、高圧スイッチ５Ａ、５Ｂにより圧縮機３２Ａ、３２Ｂの吐出圧が許容範囲の上限を超えた場合に各圧縮機３２Ａ、３２Ｂの運転が停止される。
【００２６】
また、熱源機３０は、電装ユニット６１を有し、この電装ユニット６１は、内外通信線６２を介して当該熱源機３０に接続される電子機器冷却ユニット２０の電装ユニット５１と通信可能に接続される。この電装ユニット６１は、各電子機器冷却ユニット２０の電装ユニット５１との間で制御信号や運転信号を送受信すると共に、電子機器冷却ユニット２０側に設けられたリモートコントローラ５２の操作を入力し、これらによって電子機器冷却装置４０の各部の制御を行う。
【００２７】
この電子機器冷却装置４０にあっては、熱源機３０の電装ユニット５１の制御の下、圧縮機３２Ａ、３２Ｂが運転される。この場合、電装ユニット５１は、図示せぬ温度センサで検出した室外温度Ｔ２とリモートコントローラ５２で検出した室内温度Ｔ１との差の温度（差温）などに基づき、各圧縮機３２Ａ、３２Ｂの運転のオン／オフ及び運転周波数を制御すると共に、熱源側熱交換器３５の出入り口温度を図示せぬ温度センサにより検出し、この出入り口温度差が適正範囲になるように膨張弁３６の弁開度を制御する。
この場合、圧縮機３２Ａ、３２Ｂから吐出された高温高圧冷媒は、熱源側熱交換器３５で凝縮されて液化された後、熱源機３０から延びるメイン液管３１Ａを通ってコンピュータルーム２内の電子機器冷却ユニット２０に供給される。
【００２８】
各電子機器冷却ユニット２０では、メイン液管３１Ａを流れる液冷媒がフレキシブル液管２５を通って冷媒配管２７を流れ、ここで二系統に分流されて、一方が膨張弁２８Ａを通って上側蒸発部２２を流れると共に、他方が膨張弁２８Ｂを通って下側蒸発部２３を流れ、各蒸発部２２、２３で蒸発してガス化し、各蒸発部２２、２３での冷媒蒸発熱により各蒸発部２２、２３を通過する空気が冷却される。
そして、各蒸発部２２、２３でガス化した冷媒は、合流冷媒配管２９で合流した後にフレキシブルガス管２６を通ってメインガス管３１Ｂに流れ、熱源機３０に戻る。以上のようにして冷凍サイクルが行われる。
【００２９】
この熱源機３０の電装ユニット６１は、制御部６３と、制御部６３が実行する制御プログラムなどのデータを格納する記憶部６４と、通信処理を行う通信部６５と、当該熱源機３０の消費電力を検出する消費電力検出部６６とを備えている。消費電力検出部（エネルギー消費量取得手段）６６は、当該冷却システム１の電力消費量の殆どを占める圧縮機３２の電力消費量を検出するものであり、より具体的には、各圧縮機３２Ａ、３２Ｂの駆動電流を検出し、この駆動電流から電力消費量を検出する。なお、集中管理装置７０が消費電力検出部６６を備えるようにしてもよい。
【００３０】
また、この電子機器冷却システム１は、当該冷却システム１に接続される各機器（熱源機３０、電子機器冷却ユニット２０）を集中管理する集中管理装置７０が設けられている。この集中管理装置７０は、通信線６８を介して通信アダプタ６９に接続され、この通信アダプタ６９が内外通信線６２に接続されて集中管理装置７０と各機器（熱源機３０、電子機器冷却ユニット２０）との間の信号の送受信を中継し、或いは、集中管理装置７０からの各種指示に基づき各機器に対して所定の処理を実行する中継通信手段として機能する。
また、この冷却システム１には、商用系統から当該システム１に供給される供給電力量（エネルギー消費量）を計測する電力メータ（エネルギー消費量取得手段）８０が設けられ、この電力メータ８０の出力信号（パルス信号）が集中管理装置７０に入力されるように構成されている。
【００３１】
ところで、上記複数の電子機器３は、当該機器の種類や動作状況によって発熱量が変動する。このため、図４に示すように、同一の冷却システム１のサーバラック１０内に複数のユーザ（Ａ社、Ｂ社、Ｃ社、Ｄ社、Ｅ社、Ｆ社）が管理する複数の電子機器３が混在して収容されると、冷凍サイクルの動作に関連したエネルギー消費量をユーザ毎に按分する必要が生じる。そこで、本実施形態は、上記集中管理装置（按分手段）７０が按分機能を具備するように構成されている。
【００３２】
図３に示すように、集中管理装置７０は、通信アダプタ６９との間で通信を行うための通信部７１と、集中管理装置７０の各部を制御する制御部７２と、制御部７２が実行する各種制御プログラムなどのデータを格納する記憶部７３と、按分結果を出力する出力部７４と、各種操作を受け付ける操作部７５と、電力メータ８０の出力信号を入力するインターフェース部（Ｉ／Ｆ部）７６とを備えて構成される。
ここで、操作部７５は、集中管理用の指示の他、各キャビネット１１に収容される電子機器３のユーザ（精算先）の情報を入力する入力部を兼ねており、この情報は外部機器を介して通信などによって入力してもよい。
また、出力部７４は、按分結果をこの冷却システム１の管理者などに出力可能な出力装置が適用され、具体的には、按分結果を表示する表示装置、按分結果をプリント出力するプリンタ装置、又は、按分結果を外部機器（パーソナルコンピュータなど）にデータ出力するデータ出力装置などの公知の出力装置が適用される。そして、この集中管理装置７０は、制御部７２が記憶部７３に記憶された制御プログラムを実行することにより、以下の按分処理を行う。
【００３３】
ここで、本システムでは、図４に示すように、ユーザ（電気料金の精算先）が異なる電子機器３がキャビネット１１内で蒸発部２２、２３毎に区分けして配置されている場合、つまり、同一ユーザの電子機器３が、上側蒸発部２２に対応する領域にまとめて配置され、別ユーザの電子機器３が、下側蒸発部２３に対応する領域に振り分け配置されているものとする。
集中管理装置７０において、制御部７２は、通信部７１により通信アダプタ６９を介して電子機器冷却装置４０から運転状態に関する情報のうちのエネルギー使用量に関する情報を取得する。ここで、エネルギー使用量に関する情報とは、電装ユニット６１の消費電力検出部６６によって検出される熱源機３０の消費電力と、各電子機器冷却ユニット２０側の電装ユニット５１から通知される膨張弁２８Ａ、２８Ｂの弁開度である。
【００３４】
集中管理装置７０の制御部７２は、上述のエネルギー使用量に関する情報を所定の時間間隔で継続的に取得し、取得する毎に、図５に示すように、熱源機３０の電力消費量（エネルギー消費量））を全膨張弁２８Ａ、２８Ｂに対する各膨張弁２８Ａ、２８Ｂの弁開度の比率で按分することによって、各膨張弁２８Ａ、２８Ｂにつながる蒸発部２２、２３毎の電力消費量（エネルギー消費量）を算出し、記憶部７３に順次格納する。なお、上述の電力消費量（エネルギー消費量）の単位系は、電力換算値（ｋＷ）に限らず、蒸発部２２、２３間で消費電力の相対値が判る範囲で任意の基準値を適用することができる。
そして、制御部７２は、予め設定した精算日時（例えば月末）毎に、蒸発部２２、２３毎の電力消費量の累積加算値を算出する。この累積加算値は相対的な基準値であるため、制御部７２は、電力メータ８０の出力信号から得た正確な消費電力量（エネルギー消費量）に基づいて電力値或いは電力料金に換算して、蒸発部２２、２３毎の電力消費量或いは電気料金を算出する。この算出結果は、集中管理装置７０の出力部７４により冷却システム１の管理者に出力され、電力料金の課金に供される。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態によれば、電子機器冷却システム１の電力消費量を取得すると共に、蒸発器２１を構成する複数の蒸発部２２、２３につながる各膨張弁２８Ａ、２８Ｂの弁開度を個別に取得し、上記電力消費量を各膨張弁２８Ａ、２８Ｂの弁開度に基づいて按分することにより、蒸発部２２、２３毎に電力消費量を按分することができる。このため、ユーザ（電気料金の精算先）が異なる電子機器３をキャビネット１１内で蒸発部２２、２３毎に振り分け配置した場合に、ユーザ毎に電力消費量を按分し、課金することができる。
【００３６】
＜第２実施形態＞
図６は、第２実施形態に係る電子機器冷却システム１を示す図である。この電子機器冷却システム１は、熱源機３０から延びるメイン冷媒配管３１に空気調和装置９０が接続され、この空気調和装置９０によりコンピュータルーム２内の空調を行うように構成されている。なお、図６に示す例では、空気調和装置９０を、メイン冷媒配管３１の接続ポートＰ５Ａ及びＰ５Ｂに接続した場合を示している。
【００３７】
この空気調和装置９０は、コンピュータルーム２の天井や壁などに設置されて、熱源機３０と配管接続されて冷凍サイクルを構成する利用側熱交換器９１及び膨張弁９２を備えると共に、送風ファン９３、電装ユニット９４及びリモートコントローラ（不図示）を備え、利用側熱交換器９１により熱源機３０から供給された冷媒と室内空気とを熱交換して室内に送風することにより、リモートコントローラに設定された目標温度（コンピュータルーム２の室内目標温度Ｔ０）に室内を空調する。また、この空気調和装置９０の電装ユニット９４についても、通信アダプタ６９を介して集中管理装置７０と通信可能に接続されており、この集中管理装置７０によって運転の開始／停止などが遠隔操作されるなどの集中管理が可能に構成されている。
この電子機器冷却システム１にあっては、システム全体の電力消費量の一部が、空気調和装置９０により消費される。このため、集中管理装置７０においては、電力消費量の按分処理を以下のように行う。
【００３８】
集中管理装置７０の制御部７２は、通信部７１により通信アダプタ６９を介して電子機器冷却装置４０から運転状態に関する情報のうちのエネルギー使用量に関する情報（熱源機３０の消費電力、膨張弁２８Ａ、２８Ｂの弁開度）を取得すると共に、空気調和装置９０から運転情報（エネルギー使用量に関する情報）として、膨張弁９２の弁開度、送風ファン９６の運転情報（回転数、駆動電流など）を取得する。
そして、制御部７２は、空気調和装置９０から取得した運転情報などに基づいて空調分電力消費量（空調分エネルギー消費量）を算出する。この空調分電力消費量を算出する方法は、熱源機３０及び空気調和装置９０の運転情報から電力消費量を特定するマップを参照して取得する方法や、ニューロ計算で学習しておくことなどの公知の算出方法を適宜使用すればよい。
【００３９】
続いて、制御部７２は、図７に示すように、熱源機３０の電力消費量（エネルギー消費量）から空調分電力消費量を差し引いて、電子機器冷却ユニット２０で冷却に消費した純粋な電力消費量を求め、この電力消費量を、電子機器冷却ユニット２０の全膨張弁２８Ａ、２８Ｂに対する各膨張弁２８Ａ、２８Ｂの比率で按分することによって、各膨張弁２８Ａ、２８Ｂにつながる蒸発部２２、２３毎の電力消費量（エネルギー消費量）を算出することができる。
このようにして制御部７２は、所定の時間間隔で蒸発部２２、２３毎の電力消費量を算出し、予め設定した精算日時（例えば月末）毎に累積加算し、蒸発部２２、２３毎の電力消費量を求め、これを電力メータ８０から得た正確な電力消費量に基づいて電力値に換算すると共に、正確な空調分電力消費量を算出する。
【００４０】
この構成によれば、空調分電力消費量を差し引いて蒸発部２２、２３毎に按分するので、蒸発部２２、２３毎に電力消費量を正確に按分することができる。このため、ユーザ（電気料金の精算先）が異なる電子機器３をキャビネット１１内で蒸発部２２、２３毎に振り分け配置した場合に、ユーザ毎に電力消費量を按分し、課金することができる。
また、空調分電力消費量が別途算出されるので、この空調分電力消費量については、当該システム１の管理者が希望する精算方法（例えば、各ユーザで均等割する精算方法など）で容易に精算することができる。
【００４１】
＜第３実施形態＞
図８は、第３実施形態にかかる電子機器冷却システム１の電子機器３のレイアウトを示す図である。この冷却システム１では、ユーザ（電気料金の精算先）が異なる電子機器３が、蒸発部２２、２３毎に区分けして配置されてはおらず、多数のユーザ（Ａ社〜Ｊ社）の電子機器３が混在して収容された場合を示している。
この冷却システム１においては、各電子機器３の電力消費量を個別に取得する電力計（電力消費量取得手段）８１が設けられ、各電力計８１の出力信号が集中管理装置７０に入力されるように構成される。なお、この電力計８１は、サーバラック１０内或いはサーバラック１０外のいずれにあってもよく、或いは、電子機器３内に内蔵されていてもよい。
【００４２】
本構成では、集中管理装置７０の制御部７２が、通信部７１により通信アダプタ６９を介して電子機器冷却装置４０から運転状態に関する情報として熱源機３０の電力消費量（エネルギー消費量）を取得すると共に、電力計８１により各電子機器３の個別の電力消費量を取得し、この電力消費量を、全電子機器３に対する各電子機器３の個別の電力消費量の比率で按分することによって、電子機器３毎に冷却に消費した電力消費量を取得する。
そして、制御部７２は、このようにして取得した電子機器３毎の冷却消費分の電力消費量を、予め設定した精算日時（例えば月末）毎に累積加算し、電子機器３毎の電力消費量を求め、これを電力メータ８０から得た正確な電力消費量に基づいて電力値に換算し、図９に示すように、電子機器３毎に個別の電力消費量或いは電気料金を算出することができる。
【００４３】
本実施形態によれば、電子機器冷却システム１の電力消費量を取得すると共に、各電子機器３の電力消費量を個別に取得し、システム１の電力消費量を、各電子機器３の電力消費量に基づいて按分することにより、電子機器３毎に電力消費量を按分することができる。このため、ユーザ（電気料金の精算先）が異なる電子機器３を混在して配置した場合に、ユーザ毎に電力消費量を適切に按分し、課金することが可能になる。この場合、同一のユーザが複数の電子機器３を有する場合には、同一のユーザの電子機器毎に電力消費量を算出すればよい。
【００４４】
＜第４実施形態＞
図１０は、電子機器冷却システム１が空気調和装置９０を備え、かつ、サーバラック１０にユーザ（電気料金の精算先）が異なる電子機器３を混在して配置した場合の按分を示す図である。なお、回路構成は図６に示す回路と同一である。
この場合、集中管理装置７０においては、第２実施形態と同様に、空気調和装置９０から運転情報（エネルギー使用量に関する情報）を取得して空調分電力消費量（空調分エネルギー消費量）を算出する処理を行い、熱源機３０の電力消費量（エネルギー消費量）から空調分電力消費量を差し引くことにより、電子機器冷却ユニット２０で冷却に消費した純粋な電力消費量を求める。
そして、この電力消費量を、各電子機器３の個別の電力消費量に基づいて按分することにより、空気調和装置９０の電力消費分を除いて、電子機器３毎に電力消費量を按分することができる。この場合も、空調分電力消費量が別途算出されるので、この空調分電力消費量については、当該システム１の管理者が希望する精算方法で容易に精算することができる。
【００４５】
以上、本発明を実施するための最良の形態について述べたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、上述の実施形態では、電子機器冷却システムのエネルギー使用量に関する情報を取得する毎に、エネルギー使用量を各膨張弁の弁開度に基づいて按分し、或いは各電子機器の電力消費量で按分し、精算日時に累積加算する場合について説明したが、これに限らず、精算日時までは、按分を行わずに、各情報を記憶だけしておき、精算日時に上記按分の演算処理を一括で行うようにしてもよく、演算処理は任意のタイミングで行うことが可能である。
【００４６】
また、上述の実施形態では、商用系統からの電力を駆動源とする電子機器冷却システムに本発明を適用する場合について説明したが、これに限らず、発電電力或いはそれ以外のエネルギーを駆動源とし、このエネルギー消費量を按分する場合にも広く適用が可能である。また、上述の実施形態において、キャビネット１１内を仕切る仕切り板を上下に間隔を空けて配置する構成に限らず、左右に間隔が空くように縦配置して電子機器３の縦置き配置が可能に構成してもよい。この場合、これら仕切り板を境に蒸発器を上下或いは左右に複数の蒸発部に分割すると共に、各蒸発部に膨張弁を設け、各段の電子機器の放熱に応じて該放熱分を冷却するように各膨張弁を個別に制御してもよく、また、一つの段内で上下或いは左右に複数の蒸発部を設けると共に、各蒸発部に膨張弁を設け、同じ段内でも領域毎に異なる放熱分を冷却するように各膨張弁を個別に制御するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、空冷式の熱源機３０を使用する場合について説明したが、これに限らず、図１１に示すように、水冷式の熱源機３０Ｘを使用してもよい。水冷式の熱源機３０Ｘを使用する場合は、図示せぬクーリングタワーから延びる水配管１０１、１０２とに熱源機３０Ｘを配管接続する構成を採るため、複数の熱源機３０Ｘを重ねて配置でき、熱源機３０Ｘの配置スペースが小さくなる。
また、熱源機３０、３０Ｘは、四方弁を有しない冷房（冷却）サイクル専用機の構成としてもよい。また、上記熱源機３０、３０Ｘが備える圧縮機３２は、電動機で駆動される形式、いわゆるＥＨＰ（電気式ヒートポンプ）形式のものであったが、これに限るものではなく、ガスエンジンの駆動によって圧縮機を駆動させるＧＨＰ（ガスヒートポンプ）形式の熱源機としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１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２】サーバラックを示す図である。
【図３】電子機器冷却装置の回路構成を示す図である。
【図４】サーバラック内の電子機器のレイアウト例を示す図である。
【図５】按分の説明に供する図である。
【図６】第２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７】按分の説明に供する図である。
【図８】サーバラック内の電子機器のレイアウト例を示す図である。
【図９】按分の説明に供する図である。
【図１０】按分の説明に供する図である。
【図１１】水冷式の熱源機を用いた電子機器冷却システムを示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
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
４  ファン
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
２２  上側蒸発部
２３  下側蒸発部
２５  フレキシブル液管
２６  フレキシブルガス管
２８Ａ、２８Ｂ、３６  膨張弁
３０、３０Ｘ  熱源機
３１  メイン冷媒配管
３１Ａ  メイン液管
３１Ｂ  メインガス管
３２  圧縮機
３２Ａ  能力一定型の圧縮機
３２Ｂ  能力可変型の圧縮機
４０  電子機器冷却装置
５１  電装ユニット（制御手段）
５２  リモートコントローラ
６１  電装ユニット（運転制御手段）
６６  消費電力検出部（エネルギー消費量取得手段）
７０  集中管理装置（按分手段）
８０  電力メータ（エネルギー消費量取得手段）
８１  電力計（電力消費量取得手段）
９０  空気調和装置
Ｐ１Ａ〜Ｐ５Ａ及びＰ１Ｂ〜Ｐ５Ｂ  接続ポート
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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