專利名稱：電子設備的冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子設備的冷卻系統(tǒng)，尤其是適合對計算機以及服務器等要求精密動作，并且來自其本身的發(fā)熱量大的電子設備進行冷卻的冷卻系統(tǒng)。
背景技術：
作為用于對服務器等電子設備動作時的發(fā)熱進行冷卻的冷卻系統(tǒng)，提出了空冷方式、水冷方式等各種各樣的方式。尤其是利用了不通過動カ使制冷劑自然循環(huán)的制冷劑自然循環(huán)的冷卻方式由于沒有必要使用泵、壓縮機，所以，作為節(jié)能，能夠降低運轉成本的冷卻方式引人注目。
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例如，在專利文獻I中，公開了設置用于冷卻從服務器等電子設備排出的熱風(空氣)的蒸發(fā)器，在該蒸發(fā)器下游側設置檢測冷卻后的空氣溫度的溫度傳感器，根據(jù)該溫度傳感器的檢測值等，調(diào)節(jié)對在蒸發(fā)器流過的制冷劑流量進行控制的閥的開度，以使上述蒸發(fā)器出口溫度接近設定值的方式進行控制的電子設備的冷卻系統(tǒng)。在先技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2009-217500號公報在上述專利文獻I的系統(tǒng)中，在蒸發(fā)器下游側的中級設置溫度傳感器，根據(jù)其檢測結果，調(diào)整在蒸發(fā)器流過的制冷劑流量。但是，在基于制冷劑自然循環(huán)方式的冷卻系統(tǒng)等中，雖然在向蒸發(fā)器的入口側(下部側)，制冷劑為液體，但是，因為在電子設備全負荷工作狀態(tài)下發(fā)熱量増大，所以，在蒸發(fā)器的出口側(上部側)，制冷劑基本上汽化，成為氣體制冷齊U。因此，在上述蒸發(fā)器的上部側，電子設備沒怎么工作時和全負荷工作時，溫度差別很大，通過設在蒸發(fā)器下游側中級的溫度傳感器，不能充分對應電子設備的工作狀況，沒有考慮不能進行穩(wěn)定的控制的情況。本發(fā)明的目的是得到一種能夠與電子設備的工作狀況對應地適當?shù)卣{(diào)整在蒸發(fā)器流動的制冷劑流量，能夠進行穩(wěn)定地控制的電子設備的冷卻系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電子設備的冷卻系統(tǒng)具備利用從電子設備產(chǎn)生的熱使制冷劑汽化的蒸發(fā)器、使由在上述電子設備中產(chǎn)生的熱加熱的空氣流入上述蒸發(fā)器的送風機、被設置在比上述蒸發(fā)器高的部位，并將向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑冷卻，使之冷凝的冷凝器，其特征在于，具備將來自上述冷凝器的液制冷劑向上述蒸發(fā)器的下部引導的制冷劑液管、將制冷劑從上述蒸發(fā)器的上部向上述冷凝器引導的制冷劑氣體管、與在上述蒸發(fā)器通過后的空氣的溫度相應地控制上述制冷劑的流量的制冷劑流量控制構件、檢查在上述蒸發(fā)器通過后的空氣的溫度的溫度傳感器，上述溫度傳感器被配置在上述蒸發(fā)器的空氣出ロ側，并且在與上述蒸發(fā)器的高度的一半相比的上方。這里，可以是上述蒸發(fā)器具備使上述制冷劑從下方向上方流動的盤管狀的縱管，上述溫度傳感器被配置在與上述盤管狀的縱管的高度的一半相比的上方，另外，可以是上述溫度傳感器被配置在與上述蒸發(fā)器的上端部相比的下方。進而，可以是上述溫度傳感器被配置在與上述盤管狀的縱管的上端部相比的下方。本發(fā)明的其它的特征在于，電子設備的冷卻系統(tǒng)具備利用從電子設備產(chǎn)生的熱使制冷劑汽化的蒸發(fā)器、使由在上述電子設備中產(chǎn)生的熱加熱的空氣流入上述蒸發(fā)器的送風機、被設置在比上述蒸發(fā)器高的部位，并將向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑冷卻，使之冷凝的冷凝器，其中，具備將來自上述冷凝器的液制冷劑向上述蒸發(fā)器的下部引導的制冷劑液管、將制冷劑從上述蒸發(fā)器的上部向上述冷凝器引導的制冷劑氣體管、設置在上述制冷劑液管或者上述制冷劑氣體管的至少任意ー個上，并對在蒸發(fā)器流過的制冷劑流量進行控制的制冷劑流量控制閥、檢測在上述蒸發(fā)器通過后的空氣的溫度的溫度傳感器、根據(jù)上述溫度傳感器的檢測值，控制上述制冷劑流量控制閥的控制閥用的控制器，上述溫度傳感器配置并設置在上述蒸發(fā)器的空氣出ロ側，并且在該蒸發(fā)器的上部側。這里，可以是上述控制閥用的控制器以在由上述吹出空氣溫度傳感器檢測的溫度比規(guī)定值高的情況下，増大上述制冷劑流量控制閥的開度，使向上述蒸發(fā)器供給的液制冷·劑流量增多，在由上述吹出空氣溫度傳感器檢測的溫度比規(guī)定值低的情況下，減小上述制冷劑流量控制閥的開度，使向上述蒸發(fā)器供給的液制冷劑流量減少的方式進行控制。另外，本發(fā)明特別適合上述蒸發(fā)器和上述冷凝器之間的制冷劑的輸送通過制冷劑自然循環(huán)方式進行的情況。可以是上述送風機被設置在上述蒸發(fā)器的下游側，且上述溫度傳感器被設置在上述蒸發(fā)器和上述送風機之間。另外，優(yōu)選上述送風機在上述蒸發(fā)器的上下方向設置有多臺，且上述溫度傳感器被設于上述多臺送風機中的設置在上級的送風機的附近。若上述冷凝器是通過被冷凍機冷卻，而將從上述制冷劑氣體管流入的氣體制冷劑冷凝，則即使是在外氣溫度高的情況下，也能夠進行電子設備的冷卻。另外，也可以是上述冷凝器是通過被外氣或外部冷卻水冷卻，而將從上述制冷劑氣體管流入的氣體制冷劑冷凝。再有，也可以是以上述冷凝器是構成冷凍機的冷凝器，另外，上述蒸發(fā)器是構成上述冷凍機的蒸發(fā)器，由上述冷凍機的壓縮機壓縮來自上述制冷劑氣體管的氣體制冷劑，并送向上述冷凝器，通過與外氣或者外部冷卻水進行熱交換使之冷凝，將由該冷凝器冷凝的液制冷劑送向上述制冷劑液管，且該制冷劑液管具備由電子膨脹閥構成的作為制冷劑流量控制構件的制冷劑流量控制閥，由該制冷劑流量控制閥控制制冷劑流量，且使之膨脹，井向上述蒸發(fā)器流入的方式構成。還有，優(yōu)選以上述蒸發(fā)器設有多臺，另外，上述制冷劑流量控制閥被設置在上述制冷劑液管，上述制冷劑液管在上述制冷劑流量控制閥的下游側分支，并與上述多臺的每ー個蒸發(fā)器的下部連接，在上述多臺蒸發(fā)器上部分別連接制冷劑氣體管，這些多個制冷劑氣體管被合流，井向上述冷凝器導入氣體制冷劑的方式被構成，再有，以上述溫度傳感器分別被設置在上述各蒸發(fā)器的上部，上述制冷劑流量控制閥根據(jù)設在上述各蒸發(fā)器上的溫度傳感器的檢測值，被上述控制閥用的控制器控制的方式構成。這里，可以是以由設在上述各蒸發(fā)器上的溫度傳感器檢測的檢測值的平均值達到規(guī)定的溫度范圍的方式，由上述控制閥用的控制器控制上述制冷劑流量控制閥。另外，也可以是以由設在上述各蒸發(fā)器上的溫度傳感器檢測的檢測值中最大的檢測值達到規(guī)定的溫度范圍的方式，由上述控制閥用的控制器控制上述制冷劑流量控制閥。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，由于能夠與電子設備的工作狀況對應地適當?shù)卣{(diào)整在蒸發(fā)器流動的制冷劑流量，所以，可以得到一種能夠進行穩(wěn)定地控制的電子設備的冷卻系統(tǒng)。


圖I是表示本發(fā)明的電子設備的冷卻系統(tǒng)的實施例I的示意整體結構圖。圖2是從送風機側看圖I所示的冷卻系統(tǒng)的示意側視圖。圖3是說明在圖I所示的蒸發(fā)器中，液制冷劑蒸發(fā)，成為氣體制冷劑的樣子的圖。
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圖4是說明本發(fā)明的實施例I中的控制器的控制流程的流程圖。圖5是說明本發(fā)明的電子設備的冷卻系統(tǒng)的實施例2的主要部分的示意結構圖。圖6是說明本發(fā)明的實施例2中的控制器的控制流程的流程圖。
具體實施例方式下面，根據(jù)附圖，說明本發(fā)明的具體的實施例。實施例I根據(jù)圖I 圖4，說明本發(fā)明的電子設備的冷卻系統(tǒng)的實施例I。圖I是表示本發(fā)明的實施例I的示意整體結構圖，圖2是從送風機側看圖I所示的冷卻系統(tǒng)的示意側視圖，圖3是說明在圖I所示的蒸發(fā)器中，液制冷劑蒸發(fā)，成為氣體制冷劑的樣子的圖，圖4是說明本發(fā)明的實施例I中的控制器的控制流程的流程圖。圖I是表示對作為電子設備的服務器進行冷卻的電子設備的冷卻系統(tǒng)。圖中，I是設置在建筑物內(nèi)的服務器室，在該服務器室I設置收納了服務器(電子設備)10的多個服務器機架100 (圖I中僅表示ー個)。成為冷卻對象的上述服務器10在本實施例中是刀片型的服務器。該刀片型的服務器10通常是被搭載在上述服務器機架100上的多個薄型的服務器，但上述服務器10也可以是由I臺構成的大型的服務器?？諝鈴姆掌鳈C架100的前面(圖I的右側)被取入服務器10，將發(fā)熱的服務器10冷卻，成為熱風，從服務器機架100出來的空氣被送向冷卻系統(tǒng)2的蒸發(fā)器21偵U。上述冷卻系統(tǒng)2由用于對來自服務器10的熱風進行冷卻的上述蒸發(fā)器21、冷凝器22、用于將由該冷凝器22冷凝的液制冷劑向上述蒸發(fā)器21的下部引導的制冷劑液管23、用于使在上述蒸發(fā)器21與來自服務器10的熱風進行熱交換并蒸發(fā)了的制冷劑氣體從蒸發(fā)器21的上部返回上述冷凝器22的制冷劑氣體管24、設置在上述制冷劑液管23上，并對流向上述蒸發(fā)器21的液制冷劑量進行控制的制冷劑流量控制閥(制冷劑流量控制構件)25、以將上述服務器室I內(nèi)的空氣導入上述服務器機架100，且使將服務器10冷卻而過熱的空氣在上述蒸發(fā)器21通過進行冷卻，將該被冷卻的空氣再次向服務器室I內(nèi)吹出的方式被設置在上述蒸發(fā)器21的下游側的多臺送風機26、被設置在上述蒸發(fā)器21和上述送風機26之間且是蒸發(fā)器21的上部，并對從上述蒸發(fā)器21吹出的吹出空氣的溫度進行檢測的溫度傳感器27、根據(jù)該溫度傳感器27的檢測值，對上述制冷劑流量控制閥25的開度進行控制的控制閥用的控制器28、被設在上述服務器室I內(nèi)的收納上述蒸發(fā)器21、送風機26以及溫度傳感器27的殼體29等構成。上述送風機26由設在蒸發(fā)器下游側的上部的上級送風機26u、同樣地設在中級的中級送風機26m、同樣地設在下部的下級送風機26d構成，如圖2所示，上級送風機26u設置2臺，中級送風機26m設置I臺，下級送風機26d設置2臺。各送風機26由螺旋槳和驅動該螺旋槳的馬達(未圖示出)構成，通過使螺旋槳旋轉，上述服務器室I內(nèi)的空氣被導入上述服務器機架100，在服務器10通過，此后，在上述蒸發(fā)器21通過，再次向服務器室I內(nèi)吹出。另外，上述送風機26的設置臺數(shù)、配置結構并不限于該例。另外，在本實施例中，上述冷凝器22以通過由冷凍機30進行冷卻，來將從上述制冷劑氣體管24流入冷凝器的氣體制冷劑冷凝的方式構成。雖然上述冷凍機30是通過由壓縮機壓縮制冷劑，構成冷凍周期的冷凍機，但是，也可以替代設置該冷凍機30，以由外氣、外部冷卻水冷卻上述冷凝器22，將從制冷劑氣體管24流入冷凝器的氣體制冷劑冷凝的方式構成。上述溫度傳感器27如圖I以及圖2所示，被設置在蒸發(fā)器21和送風機26之間，·并且在蒸發(fā)器21的上部的上級送風機26u的附近，再有，在該例中，被設置在設有兩臺的上級送風機26u之間(蒸發(fā)器的寬度方向中央)。通過使溫度傳感器27的設置位置為這樣的位置，能夠更加精度良好且穩(wěn)定地檢測從蒸發(fā)器21的上部流出的空氣的溫度。該溫度傳感器27的檢測值被送向控制器28，該控制器28根據(jù)上述檢測值，控制上述制冷劑流量控制閥25的開度，使蒸發(fā)器21出ロ側的空氣溫度成為規(guī)定值(或規(guī)定的溫度范圍)。即、上述控制器28在溫度傳感器27的檢測值比規(guī)定值高的情況下，増大制冷劑流量控制閥25的開度，使在制冷劑液管流過的液制冷劑流量増加，據(jù)此，使蒸發(fā)器21的冷卻能力増大。反之，在上述檢測值比規(guī)定值低的情況下，上述控制器28減小制冷劑流量控制閥25的開度，使在制冷劑液管流過的液制冷劑流量減少，使蒸發(fā)器21的冷卻能力降低。上述溫度傳感器27被配置在上述蒸發(fā)器21的空氣出ロ側，并且在與上述蒸發(fā)器21的高度一半相比的上方。更詳細地說，上述蒸發(fā)器21具備使上述制冷劑從下方流向上方的盤管狀的縱管，上述溫度傳感器27被配置在與上述盤管狀的縱管的高度的一半相比成為上方的位置。另外，上述溫度傳感器27也可以配置在與上述蒸發(fā)器21的上端部相比的下方，進而，優(yōu)選配置在與上述盤管狀的縱管的上端部相比的下方。在本實施例中，上述溫度傳感器27以設置在從上述蒸發(fā)器21的上端部向下方為10%以內(nèi)的高度位置的方式構成。通過以這樣的方式構成，可輕易地以液制冷劑的蒸發(fā)在蒸發(fā)器上部大致完成的方式進行控制，能夠提高蒸發(fā)器整體的熱交換效率，另外，還能夠進行穩(wěn)定的制冷劑自然循環(huán)。即、由于吹出空氣溫度傳感器27被設置在蒸發(fā)器21的上部，與該傳感器設置位置對應的蒸發(fā)器的部分是液制冷劑容易蒸發(fā)氣體化的部位，所以，所檢測的空氣的溫度真實地反應在蒸發(fā)器21的狀態(tài)，能夠敏感地捕捉溫度變化。根據(jù)圖3，對在圖I所示的蒸發(fā)器21中，液制冷劑蒸發(fā)，成為氣體制冷劑的樣子進行說明。上述蒸發(fā)器21如圖3所示，由下部橫管21a、上部橫管21b以及將上述下部橫管21a和上部橫管21b連接的多個縱管21c等構成，上述縱管21c由盤管狀的傳熱管構成。另外，在上述下部橫管21a連接有上述制冷劑液管23，在上述上部橫管21b連接有上述制冷劑氣體管24。
由上述冷凝器22冷凝的液制冷劑在上述制冷劑液管23流下，向上述下部橫管21a供給，從這里流入上述縱管21c井上升。由上述服務器10加熱的空氣在通過蒸發(fā)器21吋，與在上述縱管21c上升的制冷劑熱交換而被冷卻，在縱管21c通過的液制冷劑蒸發(fā)，被氣體化。該氣體化了的制冷劑從上部橫管21b流入制冷劑氣體管24井上升，返回上述冷凝器22。這樣，在本實施例中，利用制冷劑自然循環(huán)方式冷卻服務器(電子設備)10。作為自然循環(huán)的上述制冷劑，例如可以使用R134a (HFC134a)。另外，也受電子設備側的運轉狀況的影響，縱管21c內(nèi)的制冷劑的狀態(tài)例如在縱管21c的下部，80%為液體，20%為氣體狀，在上部，5%為液體，95%為氣體狀。返回到上述冷凝器22的氣體制冷劑由上述冷凍機30冷卻被再次冷凝。另外，如上所述，也可以由外氣、外部冷卻水冷卻上述冷凝器的氣體制冷劑。由上述冷凝器22冷凝并成為液體的液制冷劑再次向上述制冷劑液管23流出。接著，使用圖4的流程圖，說明本發(fā)明的實施例I的控制器28的控制流程。若運轉開始，則首先取得上述吹出空氣溫度傳感器27的檢測溫度T (步驟S01)。·接著，轉入步驟S02，若為制冷劑流量控制閥25的控制動作開始時(運轉開始時)，則使上述控制閥25為初期開度(步驟S05)，返回步驟S01。若在步驟S02不是控制動作開始時，則轉入步驟S03，若上述控制閥25在例如PID控制中，則轉入步驟S06，根據(jù)在上述步驟SOl中取得的吹出空氣溫度的檢測值T，算出上述控制閥25的操作量(開度等)。接著，在步驟S08判斷是否需要控制閥25的操作，若不需要操作，則返回步驟S01，在需要操作的情況下，在實施了控制閥25的開度變更等必要的操作后，返回步驟S01。另外，上述的PID控制是反饋控制的ー種，是根據(jù)輸出值和目標值的偏差、其積分以及微分三個要素進行輸入值的控制的控制方法。在上述步驟S03中，在不是PID控制中的情況下或沒有進行PID控制的情況下，轉入步驟S04，在沒有停止冷卻裝置的運轉的情況下，返回步驟S01，在停止運轉的情況下，使控制閥25為全閉(步驟S07)，停止冷卻裝置的運轉。實施例2使用圖5以及圖6，說明本發(fā)明的實施例2。圖5是對本發(fā)明的電子設備的冷卻裝置的實施例2進行說明的主要部分的示意結構圖，圖6是對本發(fā)明的實施例2中的控制器的控制流程進行說明的流程圖。在上述實施例I中，雖然對針對成為冷卻對象的電子設備(服務器)的一臺冷卻裝置上僅連接一臺蒸發(fā)器的情況進行了說明，但是，在本實施例中，對在一臺冷卻裝置上連接多臺(該實施例中為兩臺)蒸發(fā)器的例子進行說明。即、本實施例是在ー個制冷劑循環(huán)周期連接兩臺蒸發(fā)器的情況的例子。另外，在圖5、圖6中，標注了與圖I 圖4相同的符號的部分表示相同或者對應的部分。如圖5所示，在本實施例中，在殼體29中，兩臺蒸發(fā)器21A、21B上下配置，在各自的蒸發(fā)器21A、21B的空氣出ロ側上部設有吹出空氣溫度傳感器27A、27B。另外，在各自的蒸發(fā)器21A、21B的出口側與上述實施例I同樣，在上下方向各設置三臺送風機26A (26Au、16Am、16Ad)、26B (26Bu、16Bm、16Bd)。以上述吹出空氣溫度傳感器27A、27B被連接在控制閥用控制器28，上述控制器28根據(jù)這些溫度傳感器的檢測值，控制上述制冷劑流量控制閥25的開度等的方式構成。對以上述吹出空氣溫度傳感器27A、27B的檢測值為基礎的由上述控制閥用控制器28對控制閥25的控制進行說明。第一個例子是，求出由基于吹出空氣溫度傳感器27A、27B兩者檢測的值的相加平均的平均值，由該平均值控制控制閥25的例子。即、在吹出空氣溫度傳感器27A、27B的檢測溫度的平均值比規(guī)定值高的情況下，増大制冷劑流量控制閥25的開度，使從制冷劑液管23向各蒸發(fā)器21A、21B流入的制冷劑流量增多，増大蒸發(fā)器21A、21B的冷卻能力。反之，是以在吹出空氣溫度傳感器27A、27B的檢測溫度的平均值比規(guī)定值低的情況下，減小制冷劑流量控制閥25的開度，使從制冷劑液管23向各蒸發(fā)器21A、21B流入的制冷劑流量減少，減小蒸發(fā)器21A、21B的冷卻能力的方式進行控制的例子。由上述控制閥用控制器28對控制閥25進行的控制的第二個例子是根據(jù)多個吹出空氣溫度傳感器27A、27B的檢測值中為最大的檢測值進行控制的例子。即、在吹出空氣溫·度傳感器27A、27B的檢測值中的為最大的檢測值比規(guī)定值高的情況下，増大制冷劑流量控制閥25的開度，増大蒸發(fā)器21A、21B的冷卻能力。反之，是以在吹出空氣溫度傳感器27A、27B的檢測值中為最大的檢測值比規(guī)定值低的情況下，減小制冷劑流量控制閥25的開度，減小蒸發(fā)器21A、21B的冷卻能力的方式進行控制的例子。在該實施例2的情況下，希望上述吹出空氣溫度傳感器27A、27B被設置在從上述蒸發(fā)器21的上端部向下方20%以內(nèi)的高度位置。這樣ー來，能夠輕易地以在比兩個蒸發(fā)器21A、21B相加的最大冷卻能力低10%的能力(即、最大冷卻能力的90%的能力)以內(nèi)的范圍運轉的方式進行控制。另外，由于可輕易以液制冷劑的蒸發(fā)在蒸發(fā)器上部大致完成的方式進行控制，所以，還能夠提高蒸發(fā)器整體的熱交換效率。接著，使用圖6的流程圖，說明本發(fā)明的實施例2的控制器28的控制流程。對進行與上述圖4相同動作的部分標注相同的符號，省略其詳細的說明。在該實施例的控制流程中，在取得各吹出空氣溫度傳感器27A、27B的檢測溫度ToutO, Toutl (步驟S01)后，進入步驟S10，判定對流量控制閥25進行控制的控制器28的控制模式是按照多個吹出空氣溫度傳感器的檢測值的平均值進行控制，還是按照這些檢測值中的最大值進行控制。在按照吹出空氣溫度傳感器27A、27B的檢測值的平均值進行控制的情況下，為T= (ToutO+Toutl) /2(步驟S12)。在按照吹出空氣溫度傳感器27A、27B的檢測值中的最大值進行控制的情況下，判斷是否為ToutO ^ Toutl(步驟S11)，在為 Yes 時，設為 “T=ToutO”(步驟 S13)，在為 No 時，設為 “T=Toutl”(步驟S14)。后面的動作是進行與圖4所說明的步驟S02 S09的動作同樣的控制。另外，在上述的各實施例中，對利用制冷劑自然循環(huán)方式來冷卻電子設備的例子進行了說明，但并不限定于此。例如，上述冷凝器22作為構成冷凍機的冷凝器，另外，上述蒸發(fā)器21作為構成上述冷凍機的蒸發(fā)器，由上述冷凍機的壓縮機壓縮來自上述制冷劑氣體管24的氣體制冷劑，并送向上述冷凝器22，通過與外氣或者外部冷卻水進行熱交換而使之冷凝。也可以以將由該冷凝器22冷凝的液制冷劑送向上述制冷劑液管23，且在該制冷劑液管具備由電子膨脹閥等構成的制冷劑流量控制閥25，一面由該制冷劑流量控制閥25控制制冷劑流量，一面使之膨脹，并使之流入上述蒸發(fā)器21的方式構成。根據(jù)上面說明的本發(fā)明的各實施例，因為具備用于將來自冷凝器的液制冷劑向蒸發(fā)器的下部引導的制冷劑液管、用于將冷卻電子設備并蒸發(fā)了的制冷劑從蒸發(fā)器的上部向上述冷凝器引導的制冷劑氣體管、被設置在上述制冷劑液管上，并對流入上述蒸發(fā)器的制冷劑流量進行控制的制冷劑流量控制閥(制冷劑流量控制構件)、檢測在上述蒸發(fā)器通過后的空氣的溫度的溫度傳感器、根據(jù)上述溫度傳感器的檢測值，對上述制冷劑流量控制閥進行控制的控制閥用控制器，且上述溫度傳感器被配置設置在上述蒸發(fā)器的空氣出口側，井且在該蒸發(fā)器的上部側，所以，能夠得到可與電子設備的工作狀況相應地對在蒸發(fā)器流過的制冷劑流量恰當?shù)卣{(diào)整，且能夠進行穩(wěn)定地控制的電子設備的冷卻系統(tǒng)。尤其是根據(jù)本實施例，即使在做成利用制冷劑自然循環(huán)方式冷卻電子設備的冷卻裝置的情況下，也能夠提高控制的穩(wěn)定性。·符號說明I :服務器室；10 :服務器；100 :服務器機架；2 :冷卻系統(tǒng)；21 (21A、21B):蒸發(fā)器；21a :下部橫管；21b :上部橫管；21c 縱管;22 :冷凝器；23 :制冷劑液管；24 :制冷劑氣體管；25 :制冷劑流量控制閥(制冷劑流量控制構件)；26 (26u、26m、26d、26Au、26Am、26Ad、26Bu、26Bm、26Bd):送風機；27 :溫度傳感器；28 :控制器；29 :殼體；30 :冷凍機。
權利要求
1.一種電子設備的冷卻系統(tǒng)，所述電子設備的冷卻系統(tǒng)具備利用從電子設備產(chǎn)生的熱使制冷劑汽化的蒸發(fā)器、使由在上述電子設備中產(chǎn)生的熱加熱的空氣流入上述蒸發(fā)器的送風機、被設置在比上述蒸發(fā)器高的部位，并將向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑冷卻，使之冷凝的冷凝器，其特征在于，具備 將來自上述冷凝器的液制冷劑向上述蒸發(fā)器的下部引導的制冷劑液管、 將制冷劑從上述蒸發(fā)器的上部向上述冷凝器引導的制冷劑氣體管、 與在上述蒸發(fā)器通過后的空氣的溫度相應地控制上述制冷劑的流量的制冷劑流量控制構件、 檢查在上述蒸發(fā)器通過后的空氣的溫度的溫度傳感器， 上述溫度傳感器被配置在上述蒸發(fā)器的空氣出口側，并且在與上述蒸發(fā)器的高度的一半相比的上方。
2.如權利要求I所述的電子設備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，上述蒸發(fā)器具備使上述制冷劑從下方向上方流動的盤管狀的縱管，上述溫度傳感器被配置在與上述盤管狀的縱管的高度的一半相比的上方。
3.如權利要求I所述的電子設備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，上述溫度傳感器被配置在與上述蒸發(fā)器的上端部相比的下方。
4.如權利要求2所述的電子設備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，上述溫度傳感器被配置在與上述盤管狀的縱管的上端部相比的下方。
5.一種電子設備的冷卻系統(tǒng)，所述電子設備的冷卻系統(tǒng)具備利用從電子設備產(chǎn)生的熱使制冷劑汽化的蒸發(fā)器、使由在上述電子設備中產(chǎn)生的熱加熱的空氣流入上述蒸發(fā)器的送風機、被設置在比上述蒸發(fā)器高的部位，并將向上述蒸發(fā)器供給的制冷劑冷卻，使之冷凝的冷凝器，其特征在于，具備 將來自上述冷凝器的液制冷劑向上述蒸發(fā)器的下部引導的制冷劑液管、 將制冷劑從上述蒸發(fā)器的上部向上述冷凝器引導的制冷劑氣體管、 設置在上述制冷劑液管或者上述制冷劑氣體管的至少任意一個上，并對在蒸發(fā)器流過的制冷劑流量進行控制的制冷劑流量控制閥、 檢測在上述蒸發(fā)器通過后的空氣的溫度的溫度傳感器、 根據(jù)上述溫度傳感器的檢測值，控制上述制冷劑流量控制閥的控制閥用的控制器， 上述溫度傳感器配置并設置在上述蒸發(fā)器的空氣出口側，并且在該蒸發(fā)器的上部側。
6.如權利要求5所述的電子設備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，上述控制閥用的控制器以在由上述吹出空氣溫度傳感器檢測的溫度比規(guī)定值高的情況下，增大上述制冷劑流量控制閥的開度，使向上述蒸發(fā)器供給的液制冷劑流量增多，在由上述吹出空氣溫度傳感器檢測的溫度比規(guī)定值低的情況下，減小上述制冷劑流量控制閥的開度，使向上述蒸發(fā)器供給的液制冷劑流量減少的方式進行控制。
7.如權利要求I至6中的任一項所述的電子設備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，上述蒸發(fā)器和上述冷凝器之間的制冷劑的輸送通過制冷劑自然循環(huán)方式進行。
8.如權利要求I至7中的任一項所述的電子設備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，上述送風機被設置在上述蒸發(fā)器的下游側，且上述溫度傳感器被設置在上述蒸發(fā)器和上述送風機之間。
9.如權利要求8所述的電子設備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，上述送風機在上述蒸發(fā)器的上下方向設置有多臺，且上述溫度傳感器被設于上述多臺送風機中的設置在上級的送風機的附近。
10.如權利要求I至9中的任一項所述的電子設備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，上述冷凝器是通過被冷凍機冷卻，而將從上述制冷劑氣體管流入的氣體制冷劑冷凝的部件。
11.如權利要求I至9中的任一項所述的電子設備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，上述冷凝器是通過被外氣或外部冷卻水冷卻，而將從上述制冷劑氣體管流入的氣體制冷劑冷凝的部件。
12.如權利要求I至9中的任一項所述的電子設備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，以上述冷凝器是構成冷凍機的冷凝器，另外，上述蒸發(fā)器是構成上述冷凍機的蒸發(fā)器，由上述冷凍機的壓縮機壓縮來自上述制冷劑氣體管的氣體制冷劑，并送向上述冷凝器，通過與外氣或者外部冷卻水進行熱交換使之冷凝，將由該冷凝器冷凝的液制冷劑送向上述制冷劑液管，且該制冷劑液管具備由電子膨脹閥構成的作為制冷劑流量控制構件的制冷劑流量控制閥，由該制冷劑流量控制閥控制制冷劑流量，且使之膨脹，并向上述蒸發(fā)器流入的方式構成。
13.如權利要求5或6所述的電子設備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，以上述蒸發(fā)器設有多臺，另外，上述制冷劑流量控制閥被設置在上述制冷劑液管，該制冷劑液管在上述制冷劑流量控制閥的下游側分支，并與上述多臺的每一個蒸發(fā)器的下部連接，在上述多臺蒸發(fā)器上部分別連接制冷劑氣體管，這些多個制冷劑氣體管被合流，并向上述冷凝器導入氣體制冷劑的方式被構成，再有，以上述溫度傳感器分別被設置在上述各蒸發(fā)器的上部，上述制冷劑流量控制閥根據(jù)設在上述各蒸發(fā)器上的溫度傳感器的檢測值，被上述控制閥用的控制器控制的方式構成。
14.如權利要求13所述的電子設備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，以由設在上述各蒸發(fā)器上的溫度傳感器檢測的檢測值的平均值達到規(guī)定的溫度范圍的方式，由上述控制閥用的控制器控制上述制冷劑流量控制閥。
15.如權利要求13所述的電子設備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，以由設在上述各蒸發(fā)器上的溫度傳感器檢測的檢測值中最大的檢測值達到規(guī)定的溫度范圍的方式，由上述控制閥用的控制器控制上述制冷劑流量控制閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子設備的冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明所要解決的技術問題是，能夠與電子設備的工作狀況對應地適當?shù)卣{(diào)整在蒸發(fā)器流動的制冷劑流量，能夠進行穩(wěn)定地控制。本發(fā)明中，電子設備的冷卻系統(tǒng)具備與電子設備(10)鄰接，冷卻該電子設備的蒸發(fā)器(21)、使由電子設備加熱的空氣流入上述蒸發(fā)器的送風機(26)、使向蒸發(fā)器供給的制冷劑冷凝的冷凝器(22)。另外，具備用于將來自冷凝器的液制冷劑向蒸發(fā)器的下部引導的制冷劑液管(23)、用于將冷卻電子設備而蒸發(fā)的制冷劑從蒸發(fā)器的上部向上述冷凝器引導的制冷劑氣體管(24)、對設置在上述制冷劑液管并向蒸發(fā)器流入的制冷劑流量進行控制的制冷劑流量控制閥(25)、檢測在蒸發(fā)器通過后的空氣溫度的溫度傳感器(27)以及根據(jù)該溫度傳感器的檢測值，控制上述控制閥(25)的控制閥用的控制器(28)。上述溫度傳感器被配置在蒸發(fā)器的空氣出口側，并且在與蒸發(fā)器的高度的一半相比的上方。
文檔編號H05K7/20GK102791110SQ201210143169
公開日2012年11月21日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權日2011年5月18日
發(fā)明者三上照夫, 伊藤潤一, 吉田伴博, 頭島康博, 稻富泰彥 申請人:株式會社日立工業(yè)設備技術