特許ウォッチ

公開番号2024169958
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-06
出願番号2023086837
出願日2023-05-26
発明の名称冷却システム
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G06F 1/20 20060101AFI20241129BHJP(計算;計数)
要約【課題】冷却効率を向上させることができる冷却システムを提供する。
【解決手段】冷却システムは、発熱体を冷却する複数の冷却装置、冷却装置に冷媒を分配する入口側ヘッダ、及び、各冷却装置から冷媒が排出される出口側ヘッダを有する冷却ユニットと、出口側ヘッダと入口側ヘッダとを接続する自然循環ライン、及び、自然循環ラインの中途であって冷却ユニットの上方に設置された第1熱交換器を有する自然循環部と、出口側ヘッダと入口側ヘッダとを接続する強制循環ライン、強制循環ラインの中途に設けられて第1熱交換器よりも容量が大きい第2熱交換器、及び、強制循環ラインに設けられて、出口側ヘッダから入口側ヘッダに向かって冷媒を圧送するポンプを有する強制循環部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
発熱体を冷却する複数の冷却装置、前記冷却装置に冷媒を分配する入口側ヘッダ、及び、各前記冷却装置から前記冷媒が排出される出口側ヘッダを有する冷却ユニットと、
前記出口側ヘッダと前記入口側ヘッダとを接続する自然循環ライン、及び、前記自然循環ラインの中途であって前記冷却ユニットの上方に設置された第１熱交換器を有する自然循環部と、
前記出口側ヘッダと前記入口側ヘッダとを接続する強制循環ライン、前記強制循環ラインの中途に設けられて前記第１熱交換器よりも容量が大きい第２熱交換器、及び、前記強制循環ラインに設けられて、前記出口側ヘッダから前記入口側ヘッダに向かって前記冷媒を圧送するポンプを有する強制循環部と、
を備える冷却システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記冷媒の流通系統を、前記自然循環ライン及び前記強制循環ラインの少なくとも一方となるように切り替える切替部を備える請求項１に記載の冷却システム。
【請求項３】
前記第２熱交換器は、前記冷却ユニットに対して下方に配置されている請求項１又は２に記載の冷却システム。
【請求項４】
前記自然循環ラインは、前記複数の冷却装置よりも上方に配置され、前記第１熱交換器で熱交換を行った前記冷媒を前記入口側ヘッダに導入する導入ラインを有し、
前記ポンプは、前記複数の冷却装置よりも下方に配置されている請求項１又は２に記載の冷却システム。
【請求項５】
前記第１熱交換器の上方に配置され、下方の空気を上方に排出する排気流路を内部に有した上下方向に延びるダクトをさらに備える請求項１又は２に記載の冷却システム。
【請求項６】
前記第１熱交換器は、
前記出口側ヘッダから前記冷媒が供給される供給部と、
前記入口側ヘッダに向けて前記冷媒を排出する排出部と、
を有し、
前記供給部が前記排出部よりも上方に位置するように、前記第１熱交換器が設置されている請求項１又は２に記載の冷却システム。
【請求項７】
発熱体を冷却する複数の冷却装置、前記冷却装置に冷媒を分配する入口側ヘッダ、及び、各前記冷却装置から前記冷媒が排出される出口側ヘッダを有する冷却ユニットと、
前記出口側ヘッダと前記入口側ヘッダとを接続する自然循環ライン、及び、前記自然循環ラインの中途であって前記冷却ユニットの上方に設置された第１熱交換器を有する自然循環部と、
前記自然循環ラインの前記第１熱交換器よりも下流側と前記入口側ヘッダとを接続する強制循環ライン、及び、前記強制循環ラインに設けられて、前記出口側ヘッダから前記入口側ヘッダに向かって前記冷媒を圧送するポンプを有する強制循環部と、
を備え、
前記自然循環ラインは、前記複数の冷却装置よりも上方に配置され、前記第１熱交換器で熱交換を行った前記冷媒を前記入口側ヘッダに導入する導入ラインを有し、
前記ポンプは、前記複数の冷却装置よりも下方に配置されている冷却システム。
【請求項８】
前記第１熱交換器の上方に配置され、下方の空気を上方に排出する排気流路を内部に有した上下方向に延びるダクトをさらに備える請求項７に記載の冷却システム。
【請求項９】
複数の前記冷却ユニットと、
前記冷却ユニットごとに設けられた複数の前記自然循環部、及び複数の前記強制循環部と、
を備え、
前記ダクトは、
複数の前記第１熱交換器の各々に対して上方に配置され、下方から内部に空気を導入するダクト導入部と、
複数の前記ダクト導入部の上端部同士を接続し、各前記ダクト導入部から導入された空気を合流させるダクトヘッダ部と、
前記ダクトヘッダ部から上方に延び、前記ダクトヘッダ部によって合流された空気を上方に向けて排出するダクト排出部と、
を有する請求項８に記載の冷却システム。
【請求項１０】
発熱体を冷却する複数の冷却装置、前記冷却装置に冷媒を分配する入口側ヘッダ、及び、各前記冷却装置から前記冷媒が排出される出口側ヘッダを有する冷却ユニットと、
前記出口側ヘッダと前記入口側ヘッダとを接続する自然循環ライン、及び、前記自然循環ラインの中途であって前記冷却ユニットの上方に設置された第１熱交換器を有する自然循環部と、
前記第１熱交換器の上方に配置され、下方の空気を上方に排出する排気流路を内部に有した上下方向に延びるダクトと、
を備える冷却システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷却システムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
例えばサーバルーム等に配置されたコンピュータやサーバ等の電子機器は、稼動に伴って発熱する。このような発熱体を冷却するため、例えば特許文献１に示すような冷却システムが考案されている。特許文献１の冷却システムは、蒸発器と凝縮器との間に冷媒の自然循環機構と強制循環機構との二つの循環機構を有している。これら二つの循環機構は、切り替え可能とされている。自然循環機構は、発熱体の発熱を利用して冷媒を自然循環させる。これに対し、強制循環機構は、ポンプによって冷媒を強制循環させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－１９０５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の冷却システムでは、自然循環機構と強制循環機構とで共通の一の凝縮器を用いて発熱体と熱交換を行った後の冷媒を冷却する。このため、凝縮器の冷却能力が発熱量に対して不十分な場合には、自然循環機構から強制循環機構に切り替えたとしても、発熱体の冷却効率が低下することがあった。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、冷却効率を向上させることができる冷却システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示に係る冷却システムは、発熱体を冷却する複数の冷却装置、前記冷却装置に冷媒を分配する入口側ヘッダ、及び、各前記冷却装置から前記冷媒が排出される出口側ヘッダを有する冷却ユニットと、前記出口側ヘッダと前記入口側ヘッダとを接続する自然循環ライン、及び、前記自然循環ラインの中途であって前記冷却ユニットの上方に設置された第１熱交換器を有する自然循環部と、前記出口側ヘッダと前記入口側ヘッダとを接続する強制循環ライン、前記強制循環ラインの中途に設けられて前記第１熱交換器よりも容量が大きい第２熱交換器、及び、前記強制循環ラインに設けられて、前記出口側ヘッダから前記入口側ヘッダに向かって前記冷媒を圧送するポンプを有する強制循環部と、を備える。
【０００７】
本開示に係る冷却システムは、発熱体を冷却する複数の冷却装置、前記冷却装置に冷媒を分配する入口側ヘッダ、及び、各前記冷却装置から前記冷媒が排出される出口側ヘッダを有する冷却ユニットと、前記出口側ヘッダと前記入口側ヘッダとを接続する自然循環ライン、及び、前記自然循環ラインの中途であって前記冷却ユニットの上方に設置された第１熱交換器を有する自然循環部と、前記自然循環ラインの前記第１熱交換器よりも下流側と前記入口側ヘッダとを接続する強制循環ライン、及び、前記強制循環ラインに設けられて、前記出口側ヘッダから前記入口側ヘッダに向かって前記冷媒を圧送するポンプを有する強制循環部と、を備え、前記自然循環ラインは、前記複数の冷却装置よりも上方に配置され、前記第１熱交換器で熱交換を行った前記冷媒を前記入口側ヘッダに導入する導入ラインを有し、前記ポンプは、前記複数の冷却装置よりも下方に配置されている。
【０００８】
本開示に係る冷却システムは、発熱体を冷却する複数の冷却装置、前記冷却装置に冷媒を分配する入口側ヘッダ、及び、各前記冷却装置から前記冷媒が排出される出口側ヘッダを有する冷却ユニットと、前記出口側ヘッダと前記入口側ヘッダとを接続する自然循環ライン、及び、前記自然循環ラインの中途であって前記冷却ユニットの上方に設置された第１熱交換器を有する自然循環部と、前記第１熱交換器の上方に配置され、下方の空気を上方に排出する排気流路を内部に有した上下方向に延びるダクトと、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の冷却システムによれば、冷却効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の第１実施形態に係る冷却システムの概略図である。
本開示の第１実施形態に係る冷却システムの全体構成を示す系統図である。
本開示の第１実施形態に係る第１熱交換器の斜視図である。
本開示の第１実施形態に係る制御ユニットの機能ブロック図である。
本開示の第１実施形態に係る冷媒の流通系統が自然循環ラインに切り替えられた状態を示す図である。
本開示の第１実施形態に係る冷媒の流通系統の切替手順を示すフローチャートである。
本開示の第１実施形態に係る冷媒の流通系統が強制循環ラインに切り替えられた状態を示す図である。
本開示の第１実施形態の第１変形例に係る冷却システムの全体構成を示す系統図である。
本開示の第１実施形態の第２変形例に係る第１熱交換器の斜視図である。
本開示の第１実施形態の第２変形例に係る第１熱交換器を上方から見た図である。
本開示の第２実施形態に係る冷却システムの全体構成を示す系統図である。
本開示の第２実施形態に係る制御ユニットの機能ブロック図である。
本開示の第２実施形態に係る冷媒の流通系統の切替手順を示すフローチャートである。
本開示の第２実施形態の第１変形例に係る冷却システムの全体構成を示す系統図である。
本開示の第２実施形態の第２変形例に係る冷却システムの全体構成を示す系統図である。
本開示の第３実施形態に係る冷却システムの全体構成を示す系統図である。
本開示の第３実施形態に係る第１熱交換器の斜視図である。
本開示の実施形態に係るハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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