(57)【要約】【課題】水を使用することなく電子機器を効果的に冷却することができる電子機器冷却装置を提供する。【解決手段】電子機器３を収納するキャビネット１１が前面及び後面を開口し、後面開口６５には当該後面開口６５を通気不能に閉塞するリアドア１２を備え、キャビネット１１の上面または下面に設けた開口に冷凍サイクルを構成する冷媒の蒸発器２１を配置し、当該蒸発器２１の送風ファン１５によって、室内の空気をキャビネット１１の前面から吸い込み、電子機器３排熱により暖められた空気を、蒸発器２１で冷却して上吹き出し、または下吹き出しにより室内に戻すことを特徴とする。【選択図】図２
2009134532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器を収納するキャビネットが前面及び後面を開口し、後面の開口には当該開口を通気不能に閉塞する蓋体を備え、前記キャビネットの上面または下面に設けた開口に冷凍サイクルを構成する冷媒の蒸発器を配置し、当該蒸発器の送風ファンによって、室内の空気をキャビネットの前面から吸い込み、前記電子機器の排熱により暖められた空気を、前記蒸発器で冷却して上吹き出し、または下吹き出しにより室内に戻す構成としたことを特徴とする電子機器冷却装置。
【請求項２】
前記キャビネットの上面の開口に前記蒸発器を配置し、該蒸発器の上方に前記送風ファンを配置し、該送風ファンをファンガードで覆ったことを特徴とする請求項１に記載の電子機器冷却装置。
【請求項３】
前記キャビネットの下面の開口に前記蒸発器を配置し、該蒸発器の下方に前記送風ファンを配置し、該送風ファンをファンガードで覆ったことを特徴とする請求項１に記載の電子機器冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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装置に関する。
【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。
そこで、本発明の目的は、水を使用することなく電子機器を効果的に冷却することができる電子機器冷却装置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、電子機器を収納するキャビネットが前面及び後面を開口し、後面の開口には当該開口を通気不能に閉塞する蓋体を備え、前記キャビネットの上面または下面に設けた開口に冷凍サイクルを構成する冷媒の蒸発器を配置し、当該蒸発器の送風ファンによって、室内の空気をキャビネットの前面から吸い込み、前記電子機器の排熱により暖められた空気を、前記蒸発器で冷却して上吹き出し、または下吹き出しにより室内に戻す構成としたことを特徴とする。
上記構成によれば、電子機器の排熱により暖められた空気を、前記蒸発器で冷却して上吹き出し、または下吹き出しにより室内に戻るので、電子機器を効果的に冷却することができる。
この構成において、前記キャビネットの上面の開口に前記蒸発器を配置し、該蒸発器の上方に前記送風ファンを配置し、該送風ファンをファンガードで覆った構成としてもよい。
また、前記キャビネットの下面の開口に前記蒸発器を配置し、該蒸発器の下方に前記送風ファンを配置し、該送風ファンをファンガードで覆った構成としてもよい。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、水を使用することなく電子機器を効果的に冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。
［１］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。
【０００７】
図２は、サーバラックの説明図である。
図３は、サーバラックを後面側から見た場合の外観斜視図である。
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が設けられている。さらに、キャビネット１１の上面に電子機器冷却ユニット２０が配置されている。さらにまた、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。
【０００８】
電子機器３は、サーバやネットワーク機器である。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、常時、あるいは、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。
本第１実施形態においては、ファン４は、電子機器３の背面中央部に設けられ、キャビネットの後面開口６５は、リアドア１２により通気不能に閉塞されている。
そして、キャビネット１１の上面の開口１１Ｘに電子機器冷却ユニット２０を構成する蒸発器２１を配置し、さらに蒸発器２１の上方に送風ファン１５を配置し、送風ファン１５をファンガード１６で覆っている。
これにより、蒸発器２１の送風ファン１５によって、室内の空気をキャビネット１１の前面から吸い込み、電子機器３排熱により暖められた空気を、蒸発器２１で冷却して上吹き出しによりファンガード１６を介して室内に戻すようにされている。
これらの結果、電子機器３をその背面をキャビネット１１背面の後面開口６５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および送風ファン１５によりキャビネット１１の前面開口から吸い込まれた室内の空気は、電子機器３を冷却し、電子機器３背面の吹出口４Ａから放出される。そして電子機器３を冷却することにより温度が上昇し、電子機器３背面の吹出口４Ａから放出された空気は、蒸発器２１、送風ファン１５およびファンガード１６を通過してキャビネット１１の上面から上吹き出しにより室内に戻る。
【０００９】
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１参照）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、複数の当該仕切り板１１Ｅをキャビネット１１内に配置したりすることができる。
【００１０】
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４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。
【００１１】
電子機器冷却ユニット２０は、サーバラック１０のキャビネット１１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、これら電子機器冷却ユニット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。
【００１２】
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、電子機器３を冷却することにより温度が上昇し、電子機器３背面の吹出口４Ａから放出された空気は、リアドア１２と各電子機器３の間に形成されている排気通路を介して上昇し、蒸発器２１、送風ファン１５およびファンガード１６を通過して室内に戻る。
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、この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することができる。
【００１３】
これに加えて、蒸発器２１の下部には、図２に示すように、蒸発器２１から流下したドレン水を受けるドレンパン７７が設けられている。このドレンパン７７は、ドレン水がコンピュータルーム２の室内に落ちることを防止している。
本構成では、コンピュータルーム２は別個の空気調和装置（不図示）により所定の温度及び湿度（例えば、２５℃５０％）を維持するようになっており、この温度及び湿度の条件下では、極力結露しないように別個の空気調和装置の電装ユニットが圧縮機の運転を制御している。
したがって、通常の運転状態では、ドレンパン７７にドレン水が溜まることは想定されていないが、何らかの原因によって蒸発器２１に結露が生じたとしても、この結露した水（ドレン水）がコンピュータルーム２の室内に落ちないようになっている。
【００１４】
図４は、電子機器冷却装置の回路構成の説明図である。
図４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。
【００１５】
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の一端がそれぞれ接続される。フレキシブル液管２５の他端は、電子機器冷却ユニット２０の図示しない液管接続部に接続される。この液管接続部ＰＩＮから延びる冷媒配管（液管）２７は２つに分岐し、一方の液分岐管２７Ａは膨張弁２８Ａを介して第１蒸発部２２の入口に接続され、他方の液分岐管２７Ｂは膨張弁２８Ｂを介して第２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の端部に設けた図示しないガス管接続部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を保持しているキャビネット１１を移動させた場合でも、フレキシブル液管２５、２６が撓んでその移動を妨げない。したがって、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となっている。
【００１６】
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）を通ってキャビネット１１に保持された蒸発器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液管２５、２６の長さに余裕を持たせておくことによってキャビネット１１、ひいては、サーバラック１０の移動時にフレキシブル液管２５、２６だけがキャビネット１１の動きに合わせて移動する。したがって、サーバラック１０の移動時にメイン液管３１Ａ及びメインガス管３１Ｂ等の他の配管に力が作用することがなく、例えば、他の配管であるメイン液管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。
【００１７】
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（電装箱）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、第１蒸発部２２の入口冷媒温度Ｌ１及び出口冷媒温度Ｇ１と、第２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の制御を行うとともに、熱源機３０と通信する機能を備えている。
【００１８】
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。
【００１９】
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が接続されるとともに、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能に構成される。
【００２０】
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とも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。
【００２１】
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５、６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。
【００２２】
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ともに、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。
【００２３】
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の制御下で、圧縮機３２Ａ、３２Ｂが運転される。この場合、電装ユニット５１は、図示しない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／オフ及び圧縮機３２Ｂの運転周波数を制御するとともに、熱源側熱交換器３５の出入り口温度を図示しない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。
【００２４】
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を通って液管２７を流れ、ここで二系統に分流されて、一方が膨張弁２８Ａを通って第１蒸発部２２を流れるとともに、他方が膨張弁２８Ｂを通って第２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。
【００２５】
電装ユニット５１は、図４に示すように、蒸発器２１の下方領域に配置されている。これによれば、蒸発器２１で冷却された空気の一部が下降することにより、電装ユニット５１を冷却するため、この電装ユニット５１自体に冷却機器を設ける必要がない。さらに、電装ユニット５１を蒸発器２１の下方に配置したため、この電装ユニット５１と熱源機３０の電装ユニット６１（図５参照）とを接続する内外通信線６２（図５参照）は、フレキシブル液管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６２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６２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、すなわち蒸発器２１につながる各膨張弁２８Ａ、２８Ｂを安定して動作させることができる。
【００２６】
本第１実施形態によれば、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、後面開口６５には当該後面開口６５を通気不能に閉塞するリアドア（蓋体）１２を備え、キャビネットの上面に設けた開口１１Ｘに冷凍サイクルを構成する冷媒の蒸発器２１を配置し、当該蒸発器２１の送風ファン１５によって、室内の空気をキャビネット１１の前面から吸い込み、電子機器３排熱により暖められた空気を、蒸発器２１で冷却して、ファンガード１６を介して上吹き出しにより室内に戻すため、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、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キャビネット１１の上面の開口１１Ｘに設けた蒸発器２１で冷却して上吹き出しにより室内に戻すため、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。したがって、本第１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。
【００２７】
［２］第２実施形態
以上の第１実施形態は、蒸発器２１をキャビネットの上面に設けた開口１１Ｘに配置し、上吹き出しにより室内に戻す構成を採っていたが、本第２実施形態は、蒸発器２１をキャビネットの下面に設けた開口に配置し、下吹き出しにより室内に戻す構成を採った場合のものである。
【００２８】
図５は、第２実施形態のサーバラックの説明図である。
図６は、第２実施形態のサーバラックを後面側から見た場合の外観斜視図である。
図５および図６において、図２および図３と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
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が設けられている。さらに、キャビネット１１の下面に電子機器冷却ユニット２０Ａが配置されている。さらにまた、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。
本第２実施形態においても、ファン４は、電子機器３の背面中央部に設けられ、キャビネットの後面開口６５は、リアドア１２により通気不能に閉塞されている。
【００２９】
そして、キャビネット１１の下面の開口１１ＸＡに電子機器冷却ユニット２０を構成する蒸発器２１を配置し、さらに蒸発器２１の下方に送風ファン１５Ａを配置し、送風ファン１５Ａをファンガード１６で覆っている。
これにより、蒸発器２１の送風ファン１５Ａによって、室内の空気をキャビネット１１の前面から吸い込み、電子機器３排熱により暖められた空気を、蒸発器２１で冷却して下吹き出しによりファンガード１６Ａを介してキャビネット１１の下面から室内に戻すようにされている。
この場合において、送風ファン１５Ａの送風能力は、第１実施形態の送風ファン１５のようにキャビネット１１の上方に設ける場合と比較して、暖められた空気の上昇気流に逆らって排気する必要があるため、大きく設定する必要がある。
【００３０】
これらの結果、電子機器３をその背面をキャビネット１１背面の後面開口６５に向けて配置することで、図５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および送風ファン１５Ａによりキャビネット１１の前面開口から吸い込まれた室内の空気は、電子機器３を冷却し、電子機器３背面の吹出口４Ａから放出され、電子機器３を冷却する。そして、電子機器３を冷却することにより温度が上昇し、電子機器３背面の吹出口４Ａから放出された空気は、蒸発器２１、送風ファン１５Ａおよびファンガード１６Ａを通過して、キャビネットの下面から下吹き出しにより室内に戻るので、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。したがって、本第２実施形態によっても、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。
【００３１】
［３］実施形態の変形例
以上、各実施形態に基づいて、本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、以上の説明においては、蒸発器の送風ファンによって、室内の空気をキャビネットの前面から吸い込み、電子機器の排熱により暖められた空気を、蒸発器で冷却して上吹き出し、または下吹き出しにより室内に戻す構成としていたが、本変形例は、蒸発器をキャビネット内に配置するに際し、キャビネットの側面に設けた開口に対向する位置に配置し、キャビネットの側方から吹き出すことにより室内に戻す構成を採った場合のものである。
【００３２】
図７は、変形例のサーバラックの説明図である。
図８は、図７の変形例のサーバラックを後面側から見た場合の外観斜視図である。
図７および図８において、図２および図３と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
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が設けられている。さらに、キャビネット１１の下面に電子機器冷却ユニット２０Ａが配置されている。さらにまた、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。
【００３３】
本変形例においても、ファン４は、電子機器３の背面に設けられ、キャビネット後面開口６５は、リアドア１２により通気不能に閉塞されている。
そして、キャビネット１１の側面、具体的には、図８の場合、蒸発器２１をキャビネット１１内に配置するに際し、側板１１Ｃに設けた開口１１ＸＢに対向する位置に蒸発器２１を配置し、さらに蒸発器２１の図７上、手前側に複数の送風ファン１５Ｂを配置している。
さらに開口１１ＸＢには、所定径の孔６８が略一面に形成され、ファンガードとして機能する表面材６９が配置されている。この表面材６９は、各孔６８を通じて側板１１Ｃを通風可能とするとともに、送風ファン１５Ｂ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。
【００３４】
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を通じて送風ファン１５Ｂに触れることが防止され、槽分ファン１５Ｂにより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。
これにより、蒸発器２１の送風ファン１５Ｂによって、室内の空気をキャビネット１１の前面から吸い込み、電子機器３排熱により暖められた空気を、蒸発器２１で冷却して下吹き出しによりファンガードとして機能する表面材６９、に設けられた孔６８を介してキャビネット１１の側面から室内に戻すようにされている。
【００３５】
これらの結果、電子機器３をその背面をキャビネット１１背面の後面開口６５に向けて配置することで、図８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および送風ファン１５Ｂによりキャビネット１１の前面開口から吸い込まれた室内の空気は、電子機器３を冷却し、電子機器３背面の吹出口４Ａから放出され、電子機器３を冷却する。そして、電子機器３を冷却することにより温度が上昇し、電子機器３背面の吹出口４Ａから放出された空気は、蒸発器２１、送風ファン１５Ｂおよびファンガードとして機能する表面材６９を通過して、キャビネット１１の側面から室内に戻るので、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。したがって、本変形例によっても、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。
以上の変形例の説明においては、蒸発器２１で冷却後の空気を側板１１Ｃ側から吹き出す構成を採っていたが、側板１１Ｄ側から吹き出す構成としたり、側板１１Ｃおよび側板１１Ｄの双方から吹き出す構成とすることも可能である。
【００３６】
以上の説明においては、蒸発器２１を第１蒸発部２２及び第２蒸発部２３とに分割する場合について説明したが、これに限らず、分割しなくてもよく、また、３つ以上に分割する構成としても良い。
また、さらに第１蒸発部２２及び第２蒸発部２３をさらにそれぞれ複数の蒸発部に分割し、これら各蒸発部にそれぞれ膨張弁をつなぐ構成としても良い。この構成によれば、キャビネット１１内に収納された電子機器３の稼動状態に合わせて、より細かな冷媒の流れ制御を実施することができ、熱源機３０での消費エネルギの低減化を図ることができる。
【００３７】
また、上記実施形態では、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、水冷式の熱源機を使用してもよい。水冷式の熱源機を使用する場合は、図示しないクーリングタワーから延びる水配管に熱源機を配管接続する構成を採るため、複数の熱源機を重ねて配置でき、熱源機の配置スペースを比較的小さくすることができる。
以上の説明では、コンピュータルーム２内の空調については述べなかったが、空冷式あるいは水冷式の熱源機から延びるメイン冷媒配管に空気調和装置を接続し、この空気調和装置によりコンピュータルーム２内の空調を行う構成としてもよい。
また、上記した熱源機としては、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良い。
また、上記熱源機が備える圧縮機は、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良い。
また、本実施形態では、サーバラック１０が備えるリアドア１２は片開きのドアであったが、これに限るものではなく、両開きのドアを用いる構成としても良い。この構成によれば、例えば、電子機器の横幅が大きくなることに伴い、キャビネットの幅が広くなったとしても、片開きに比べてドアの可動範囲を小さくすることができるため、メンテナンス時の作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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】第１実施形態のサーバラックの説明図である。
【図３】第１実施形態のサーバラックを後面側から見た場合の外観斜視図である。
【図４】電子機器冷却装置の回路構成を示す図である。
【図５】第２実施形態のサーバラックの説明図である。
【図６】第２実施形態のサーバラックを後面側から見た場合の外観斜視図である。
【図７】変形例のサーバラックの説明図である。
【図８】図７の変形例のサーバラックを後面側から見た場合の外観斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  電子機器冷却システム
２  コンピュータルーム
２Ａ  上床
２Ｂ  下床
２Ｃ  開口穴
３  電子機器
４  ファン
４Ａ  吹出口
１０  サーバラック
１１  キャビネット
１１Ａ  天板
１１Ｂ  底板
１１Ｃ  側板
１１Ｃ  両側板
１１Ｅ  板
１１Ｘ  開口
１１ＸＡ  開口
１１ＸＢ  開口
１２  リアドア
１３  キャスタ
１５、１５Ａ、１５Ｂ  送風ファン
１６、１６Ａ  ファンガード
２０、２０Ａ  電子機器冷却ユニット
２１  蒸発器
２２  第１蒸発部
２３  第２蒸発部
２５  フレキシブル液管
２６  フレキシブルガス管
２７  液管
２７Ａ、２７Ｂ  液分岐管
２８Ａ、２８Ｂ  膨張弁
２９  合流冷媒配管
３０  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、３２Ａ、３２Ｂ  圧縮機
３３  オイルセパレータ
３４  四方弁
３５  熱源側熱交換器
３６  膨張弁
３７  レシーバタンク
３８  アキュムレータ
４０  電子機器冷却装置
４１  低圧側配管
４２  高圧側配管
４２Ａ、４３、４４  逆止弁
４６  開閉弁
４７  液側サービスバルブ
４８  ガス側サービスバルブ
５１  電装ユニット
５２  リモートコントローラ
６１  電装ユニット
６２  内外通信線
６４  前面開口
６５  後面開口
６６  ヒンジ
６７  ハンドル
６８  孔
６９  表面材
７７  ドレンパン
【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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