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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024120636
(43)【公開日】2024-09-05
(54)【発明の名称】電子機器冷却システム及び電子機器冷却方法
(51)【国際特許分類】
G06F 1/20 20060101AFI20240829BHJP
F28D 15/02 20060101ALI20240829BHJP
F25B 1/00 20060101ALI20240829BHJP
H05K 7/20 20060101ALI20240829BHJP
【ＦＩ】
G06F1/20 C
F28D15/02 L
F28D15/02 E
F25B1/00 399Y
H05K7/20 H
G06F1/20 A
G06F1/20 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023027559
(22)【出願日】2023-02-24
(71)【出願人】
【識別番号】000148357
【氏名又は名称】株式会社前川製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100211122
【弁理士】
【氏名又は名称】白石 卓也
(72)【発明者】
【氏名】北山 英博
(72)【発明者】
【氏名】吉本 靖史
(72)【発明者】
【氏名】寒河江 良一
(72)【発明者】
【氏名】中村 圭祐
(72)【発明者】
【氏名】仲村 直子
【テーマコード（参考）】
5E322
【Ｆターム（参考）】
5E322AA11
5E322BB03
5E322EA11
5E322FA01
(57)【要約】
【課題】収容部における電子機器の処理能力の増強、高スペック化に対応できる高効率な冷却、及び１つ以上の冷却部の省スペース化が可能な電子機器冷却システムを提供する。
【解決手段】電子機器冷却システム１は、冷却装置で冷却された１つの二次冷媒を用いた電子機器冷却システムであって、互いに異なる複数の冷却方式の冷却部３５，４５，５５，６５のうち、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５に二次冷媒Ｒを供給し、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５により、収容部１００内に配置された電子機器１１０を冷却する。
【選択図】図１
【解決手段】電子機器冷却システム１は、冷却装置で冷却された１つの二次冷媒を用いた電子機器冷却システムであって、互いに異なる複数の冷却方式の冷却部３５，４５，５５，６５のうち、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５に二次冷媒Ｒを供給し、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５により、収容部１００内に配置された電子機器１１０を冷却する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
冷却装置で冷却された１種類の二次冷媒を用いた電子機器冷却システムであって、
互いに異なる複数の冷却方式の冷却部のうち、１つ以上の前記冷却部に前記二次冷媒を供給し、前記１つ以上の冷却部により、収容部内に配置された電子機器を冷却する、電子機器冷却システム。
互いに異なる複数の冷却方式の冷却部のうち、１つ以上の前記冷却部に前記二次冷媒を供給し、前記１つ以上の冷却部により、収容部内に配置された電子機器を冷却する、電子機器冷却システム。
【請求項2】
前記二次冷媒を蓄えるレシーバと、
前記１つ以上の冷却部と前記レシーバとをそれぞれ接続し、内部で前記二次冷媒が搬送される環状の１つ以上の配管と、
を備え、
前記レシーバは、前記１つ以上の冷却部よりも上方に配置されている、請求項１に記載の電子機器冷却システム。
前記１つ以上の冷却部と前記レシーバとをそれぞれ接続し、内部で前記二次冷媒が搬送される環状の１つ以上の配管と、
を備え、
前記レシーバは、前記１つ以上の冷却部よりも上方に配置されている、請求項１に記載の電子機器冷却システム。
【請求項3】
前記二次冷媒は、オゾン層破壊係数が０であり地球温暖化係数が１０未満のグリーン冷媒である、請求項１又は２に記載の電子機器冷却システム。
【請求項4】
前記グリーン冷媒が前記１つ以上の冷却部から漏れたときの、前記電子機器への影響、及び前記電子機器冷却システムの周辺の環境への影響を最小限にした、請求項３に記載の電子機器冷却システム。
【請求項5】
前記１つ以上の冷却部の一つは、前記二次冷媒により前記電子機器を直接冷却する直接冷却部である、請求項１又は２に記載の電子機器冷却システム。
【請求項6】
前記冷却装置を備え、
前記冷却装置は、
一次冷媒を冷却する一次冷却部と、
前記一次冷媒により前記二次冷媒を冷却する熱交換部と、
を有する、請求項１又は２に記載の電子機器冷却システム。
前記冷却装置は、
一次冷媒を冷却する一次冷却部と、
前記一次冷媒により前記二次冷媒を冷却する熱交換部と、
を有する、請求項１又は２に記載の電子機器冷却システム。
【請求項7】
冷却された水とは異なり、前記水の熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力に比べて、前記二次冷媒の熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力が大幅に増強された、請求項１又は２に記載の電子機器冷却システム。
【請求項8】
冷却された水の単位流量当たりの冷凍能力に比べて、前記二次冷媒の単位流量当たりの冷凍能力が大幅に増強され、配管設備及び建築のコストダウンが可能な、請求項１又は２に記載の電子機器冷却システム。
【請求項9】
冷却された水の搬送に要する動力に比べて、前記二次冷媒の搬送に要する動力が低減され、省エネルギーな、請求項１又は２に記載の電子機器冷却システム。
【請求項10】
冷却装置で冷却された１種類の二次冷媒を用いた電子機器冷却方法であって、
互いに異なる複数の冷却方式の冷却部のうち、１つ以上の前記冷却部に前記二次冷媒を供給し、前記１つ以上の冷却部により、収容部内に配置された電子機器を冷却する冷却工程を行う、電子機器冷却方法。
互いに異なる複数の冷却方式の冷却部のうち、１つ以上の前記冷却部に前記二次冷媒を供給し、前記１つ以上の冷却部により、収容部内に配置された電子機器を冷却する冷却工程を行う、電子機器冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子機器冷却システム及び電子機器冷却方法に関する。
【背景技術】
【0002】
世界のデータ通信量は、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）やＩｏＴ（Internet of Things：物のインターネット）、自動運転、クラウドビジネス等の新しい通信情報技術の発展に伴い、企業や一般消費者向けのコンテンツやスマートホンの普及等により急速に拡大している。データ通信量の増加により、膨大なデータの蓄積・演算処理を行うサーバ（電子機器）を有するデータセンター（収容部）の需要も増大している（例えば、特許文献１及び２参照）。
【0003】
一方で、電力供給、ネットワーク、遅延（レイテンシ）、自然災害リスク等を様々な設置条件から、データセンターの建設場所が限定される傾向にある。このデータセンターの需要増加に対し、サーバ台数の増加、処理能力の増強、高スペック化により更なる消費電力量の増化が見込まれている中で、より有効な設備が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００９－１９３２４５号公報
【特許文献2】特許第６２９２８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来のデータセンターには、サーバからの発熱を除去し最適な温湿度環境を作る為に、空冷式冷却設備や水冷式冷却設備と除湿機（冷却部）を有する電子機器冷却システムが一般的に用いられる。これらの設備のままでは、今後の需要増加に対しては、データセンターの内外により広い設置スペースを必要とする。電子機器冷却システムは、消費電力の増加、はたまた処理能力の増強や高度処理化に合致しづらくなっている。
【0006】
空冷式冷却設備の場合、室内にはサーバ本体だけでなく冷却設備を敷設する為に広いスペースを要する事や、エネルギーを大量に消費する事、冷媒（二次冷媒）が漏洩した場合に冷媒の圧力や冷媒に含まれる冷凍機油によるサーバの破損、漏洩した冷媒による地球温暖化の問題がある。
また水冷式冷却設備の場合は、データセンター内に冷水の分配器が必要となり、冷水系統を引き回すための水配管も膨大となる為、広い室内スペースを有する事と、室外に冷却設備を設置するスペースを要する。また、冷媒漏洩時の温暖化影響と、冷水が漏れた場合のサーバ破損等の影響がある。更に、災害等により冷却設備が稼働できない状態となった場合には、冷却が継続できず、サーバがオーバーヒートする等の課題がある。
また水冷式冷却設備の場合は、データセンター内に冷水の分配器が必要となり、冷水系統を引き回すための水配管も膨大となる為、広い室内スペースを有する事と、室外に冷却設備を設置するスペースを要する。また、冷媒漏洩時の温暖化影響と、冷水が漏れた場合のサーバ破損等の影響がある。更に、災害等により冷却設備が稼働できない状態となった場合には、冷却が継続できず、サーバがオーバーヒートする等の課題がある。
【0007】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、収容部における電子機器の処理能力の増強、高スペック化に対応できる高効率な冷却、及び１つ以上の冷却部の省スペース化が可能な電子機器冷却システム及び電子機器冷却方法を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
（１）本発明の態様１は、冷却装置で冷却された１種類の二次冷媒を用いた電子機器冷却システムであって、互いに異なる複数の冷却方式の冷却部のうち、１つ以上の前記冷却部に前記二次冷媒を供給し、前記１つ以上の冷却部により、収容部内に配置された電子機器を冷却する、電子機器冷却システムである。ここで言う互いに異なる複数の冷却方式とは、例えば水冷方式である直接電子機器冷却方式、例えば空冷方式である間接電子機器冷却方式、除湿方式等のことを意味する。
（１）本発明の態様１は、冷却装置で冷却された１種類の二次冷媒を用いた電子機器冷却システムであって、互いに異なる複数の冷却方式の冷却部のうち、１つ以上の前記冷却部に前記二次冷媒を供給し、前記１つ以上の冷却部により、収容部内に配置された電子機器を冷却する、電子機器冷却システムである。ここで言う互いに異なる複数の冷却方式とは、例えば水冷方式である直接電子機器冷却方式、例えば空冷方式である間接電子機器冷却方式、除湿方式等のことを意味する。
【0009】
この発明では、電子機器冷却システムにおいて、冷却装置で冷却された１種類の二次冷媒を用いる。そして、互いに異なる複数の冷却方式の冷却部のうち、１つ以上の冷却部に二次冷媒を供給する。そして、この１つ以上の冷却部により、収容部内に配置された電子機器を冷却する。
従って、電子機器の仕様に応じて、二次冷媒が供給される１つ以上の冷却部の数を増やしたり、冷却部１つ当たりの冷却能力を増やしたりという調整等ができる。このため、収容部における電子機器の処理能力の増強、高スペック化に対応できる高効率な冷却に対応することができる。
従って、電子機器の仕様に応じて、二次冷媒が供給される１つ以上の冷却部の数を増やしたり、冷却部１つ当たりの冷却能力を増やしたりという調整等ができる。このため、収容部における電子機器の処理能力の増強、高スペック化に対応できる高効率な冷却に対応することができる。
【0010】
例えば、複数の冷却方式として、水冷方式である直接電子機器冷却方式を用いた場合には、冷却に二次冷媒の蒸発潜熱を利用できる。これにより、電子機器の熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力を飛躍的に上昇させることができることから、処理能力の増強、高スペック化に対応することができる。
また、１つ以上の冷却部用の１種類の二次冷媒を、冷却装置でまとめて冷却することができるため、１つ以上の冷却部を省スペース化することができる。
また、１つ以上の冷却部用の１種類の二次冷媒を、冷却装置でまとめて冷却することができるため、１つ以上の冷却部を省スペース化することができる。
【0011】
また、例えば、二次冷媒としてグリーン冷媒を用いることにより、グリーン冷媒の漏洩時に、電子機器に与える損傷を抑制することができる。
【0012】
（２）本発明の態様２は、前記二次冷媒を蓄えるレシーバと、前記１つ以上の冷却部と前記レシーバとをそれぞれ接続し、内部で前記二次冷媒が搬送される環状の１つ以上配管と、を備え、前記レシーバは、前記１つ以上の冷却部よりも上方に配置されている、（１）に記載の電子機器冷却システムであってもよい。
【0013】
この発明では、例えば、二次冷媒に、水とは異なり、低い温度で蒸発する冷媒を用いる。レシーバに蓄えられた液相の二次冷媒は、１つ以上の配管内を通して複数の冷却部に向かって下方に流れる。１つ以上の冷却部を冷却した二次冷媒は、電子機器が発した熱を吸収し、１つ以上の冷却部内で蒸発して気相の二次冷媒となる。気相の二次冷媒は液相の二次冷媒のよりも密度が小さいため、１つ以上の配管内を通してレシーバに向かって上方に流れ、レシーバに戻る。このため、ポンプのような二次冷媒を駆動する駆動源を用いることなく、いわゆるフリークーリングにより、二次冷媒で１つ以上の冷却部を冷却することができる。
レシーバ内における二次冷媒の圧力が上昇した場合には、フリークーリングができなくなるため、レシーバから徐々に二次冷媒をパージし減圧することで、レシーバ内の圧力を下げて冷却を維持することができる。
従って、電子機器冷却システムに電力が供給できなくなった場合でも、電子機器を冷却することができる。
レシーバ内における二次冷媒の圧力が上昇した場合には、フリークーリングができなくなるため、レシーバから徐々に二次冷媒をパージし減圧することで、レシーバ内の圧力を下げて冷却を維持することができる。
従って、電子機器冷却システムに電力が供給できなくなった場合でも、電子機器を冷却することができる。
【0014】
（３）本発明の態様３は、前記二次冷媒は、オゾン層破壊係数が０であり地球温暖化係数が１０未満のグリーン冷媒である、（１）又は（２）に記載の電子機器冷却システムであってもよい。
この発明では、オゾン層を破壊する虞が無く、地球を温暖化する虞が比較的少ないグリーン冷媒を、二次冷媒に用いることができる。
この発明では、オゾン層を破壊する虞が無く、地球を温暖化する虞が比較的少ないグリーン冷媒を、二次冷媒に用いることができる。
【0015】
（４）本発明の態様４は、前記グリーン冷媒が前記１つ以上の冷却部から漏れたときの、前記電子機器への影響、及び前記電子機器冷却システムの周辺の環境への影響を最小限にした、電子機器冷却システムであってもよい。
この発明では、グリーン冷媒が前記１つ以上の冷却部から漏れたときの、前記電子機器への影響、及び前記電子機器冷却システムの周辺の環境への影響を最小限に抑えることができる。
この発明では、グリーン冷媒が前記１つ以上の冷却部から漏れたときの、前記電子機器への影響、及び前記電子機器冷却システムの周辺の環境への影響を最小限に抑えることができる。
【0016】
（５）本発明の態様５は、前記１つ以上の冷却部の一つは、前記二次冷媒により前記電子機器を直接冷却する直接冷却部である、（１）から（４）のいずれか一に記載の電子機器冷却システムであってもよい。
この発明では、直接冷却部により、二次冷媒を用いて、電子機器を直接かつ効果的に冷却することができる。
この発明では、直接冷却部により、二次冷媒を用いて、電子機器を直接かつ効果的に冷却することができる。
【0017】
（６）本発明の態様６は、前記冷却装置を備え、前記冷却装置は、一次冷媒を冷却する一次冷却部と、前記一次冷媒により前記二次冷媒を冷却する熱交換部と、を有する、（１）から（５）のいずれか一に記載の電子機器冷却システムであってもよい。
この発明では、例えば、一次冷媒を冷却する際に、圧縮機用の潤滑油を用いる場合であっても、この潤滑油は、熱交換部までは流れるが、二次冷媒とともには流れない。従って、仮に、収容部内において複数の冷却部のいずれかから二次冷媒が漏れた場合でも、潤滑油が電子機器に付着することを防止することができる。
この発明では、例えば、一次冷媒を冷却する際に、圧縮機用の潤滑油を用いる場合であっても、この潤滑油は、熱交換部までは流れるが、二次冷媒とともには流れない。従って、仮に、収容部内において複数の冷却部のいずれかから二次冷媒が漏れた場合でも、潤滑油が電子機器に付着することを防止することができる。
【0018】
（７）本発明の態様７は、冷却された水とは異なり、前記水の熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力に比べて、前記二次冷媒の熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力が大幅に増強された、（１）から（６）のいずれか一に記載の電子機器冷却システムであってもよい。
この発明では、水の熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力に比べて、二次冷媒の熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力を大幅に増強させることができる。
この発明では、水の熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力に比べて、二次冷媒の熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力を大幅に増強させることができる。
【0019】
（８）本発明の態様８は、冷却された水の単位流量当たりの冷凍能力に比べて、前記二次冷媒の単位流量当たりの冷凍能力が大幅に増強され、配管設備及び建築のコストダウンが可能な、（１）から（７）のいずれか一に記載の電子機器冷却システムであってもよい。
この発明では、冷却された水の単位流量当たりの冷凍能力に比べて、二次冷媒の単位流量当たりの冷凍能力が大幅に増強され、配管設備及び建築をコストダウンすることができる。
この発明では、冷却された水の単位流量当たりの冷凍能力に比べて、二次冷媒の単位流量当たりの冷凍能力が大幅に増強され、配管設備及び建築をコストダウンすることができる。
【0020】
（９）本発明の態様９は、冷却された水の搬送に要する動力に比べて、前記二次冷媒の搬送に要する動力が低減され、省エネルギーな、（１）から（７）のいずれか一に記載の電子機器冷却システムであってもよい。
この発明では、冷却された水の搬送に要する動力に比べて、二次冷媒の搬送に要する動力が低減され、省エネルギーにすることができる。
この発明では、冷却された水の搬送に要する動力に比べて、二次冷媒の搬送に要する動力が低減され、省エネルギーにすることができる。
【0021】
（１０）本発明の態様１０は、冷却装置で冷却された１種類の二次冷媒を用いた電子機器冷却方法であって、互いに異なる複数の冷却方式の冷却部のうち、１つ以上の前記冷却部に前記二次冷媒を供給し、前記１つ以上の冷却部により、収容部内に配置された電子機器を冷却する冷却工程を行う、電子機器冷却方法である。
【0022】
この発明では、電子機器冷却方法において、冷却装置で冷却された１種類の二次冷媒を用いる。そして、冷却工程において、互いに異なる複数の冷却方式の冷却部のうち、１つ以上の冷却部に二次冷媒を供給し、この１つ以上の冷却部により、収容部内に配置された電子機器を冷却する。
従って、電子機器の仕様に応じて、二次冷媒を供給する１つ以上の冷却部の数を増やしたり、冷却部１つ当たりの冷却能力を増やしたりという調整等ができる。このため、収容部における電子機器の処理能力の増強、高スペック化に対応できる高効率な冷却に対応することができる。また、１つ以上の冷却部用の１種類の二次冷媒を、冷却装置でまとめて冷却することができるため、１つ以上の冷却部を省スペース化することができる。
従って、電子機器の仕様に応じて、二次冷媒を供給する１つ以上の冷却部の数を増やしたり、冷却部１つ当たりの冷却能力を増やしたりという調整等ができる。このため、収容部における電子機器の処理能力の増強、高スペック化に対応できる高効率な冷却に対応することができる。また、１つ以上の冷却部用の１種類の二次冷媒を、冷却装置でまとめて冷却することができるため、１つ以上の冷却部を省スペース化することができる。
【0023】
従来の冷水方式とは異なり、例えば、二次冷媒の潜熱を用いることで、二次冷媒の熱交換面の単位面積当たりの冷却能力が飛躍的に向上する。これにより、今までの常識を覆すことができる。
【発明の効果】
【0024】
本発明の電子機器冷却システム及び電子機器冷却方法では、収容部における電子機器の処理能力の増強、高スペック化に対応できる高効率な冷却、及び１以上の冷却部を省スペース化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の一実施形態の電子機器冷却システムにおける概略構成を示す側面視した断面図である。
【図2】同電子機器冷却システムの直接冷却部の断面図である。
【図3】同電子機器冷却システムの変形例における直接冷却部の断面図である。
【図4】従来の電子機器冷却システムにおける概略構成を示す平面視した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明に係る電子機器冷却システム及び電子機器冷却方法の一実施形態を、図１から図４を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施形態の電子機器冷却システム１（以下では単に、システムとも言う）は、データセンターである建築物（収容部）１００に設置して用いられる。
例えば、建築物１００は、１階建てであり（１の層を有し）、全体として箱状に形成されている。建築物１００は、床１０１と、複数の側壁１０２と、天井１０３と、を備える。床１０１、複数の側壁１０２、及び天井１０３は、それぞれ平板状に形成されている。
図１に示すように、本実施形態の電子機器冷却システム１（以下では単に、システムとも言う）は、データセンターである建築物（収容部）１００に設置して用いられる。
例えば、建築物１００は、１階建てであり（１の層を有し）、全体として箱状に形成されている。建築物１００は、床１０１と、複数の側壁１０２と、天井１０３と、を備える。床１０１、複数の側壁１０２、及び天井１０３は、それぞれ平板状に形成されている。
【0027】
床１０１は、水平面に沿って延び、基礎等の支持部（不図示）上に、固定されている。
複数の側壁１０２は、床１０１の外周縁から上方に向かってそれぞれ延びている。
天井１０３は、床１０１に対向するように、床１０１よりも上方に配置されている。天井１０３は、複数の側壁１０２の上端部にそれぞれ接合されている。
建築物１００内には、複数のサーバ（電子機器）１１０が配置されている。図２に示すように、サーバ１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１等を備えている。ＣＰＵ１１１は、演算処理を行う際に熱を発する。
なお、建築物１００内に配置されているサーバ１１０の数は、１つでもよい。
複数の側壁１０２は、床１０１の外周縁から上方に向かってそれぞれ延びている。
天井１０３は、床１０１に対向するように、床１０１よりも上方に配置されている。天井１０３は、複数の側壁１０２の上端部にそれぞれ接合されている。
建築物１００内には、複数のサーバ（電子機器）１１０が配置されている。図２に示すように、サーバ１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１等を備えている。ＣＰＵ１１１は、演算処理を行う際に熱を発する。
なお、建築物１００内に配置されているサーバ１１０の数は、１つでもよい。
【0028】
図１に示すように、この例では、建築物１００は、天井１０３よりも上方に配置された支持台１０６を備える。支持台１０６は、天井１０３に固定されている。
なお、建築物の構成はこれに限定されず、例えば、建築物は複数の層を有する複数階建てであってもよい。
以下の例では、例えば、サーバ１１０の使用者が、サーバ１１０を冷却する互いに異なる複数の冷却方式の冷却部として、後述する直接冷却部３５、第１間接冷却部４５、第２間接冷却部５５、及び除湿部６５を選択した場合について説明する。
なお、建築物の構成はこれに限定されず、例えば、建築物は複数の層を有する複数階建てであってもよい。
以下の例では、例えば、サーバ１１０の使用者が、サーバ１１０を冷却する互いに異なる複数の冷却方式の冷却部として、後述する直接冷却部３５、第１間接冷却部４５、第２間接冷却部５５、及び除湿部６５を選択した場合について説明する。
【0029】
システム１は、後述する冷却装置１０で冷却された１種類の二次冷媒を用いている。システム１は、冷却装置１０と、レシーバ（受液器）３０と、直接冷却部（冷却部、水冷式冷却設備）３５と、第１間接冷却部（冷却部、空冷式冷却設備）４５と、第２間接冷却部（冷却部）５５と、除湿部（冷却部、除湿機）６５と、制御部７０と、を備える。冷却装置１０は、一次冷却部１１と、熱交換部１６と、二次配管２１と、を有する。
一次冷却部１１で冷却される一次冷媒（冷却媒体）としては、グリーン冷媒（自然冷媒、ＨＦＯ冷媒）やＨＦＣ冷媒等、冷媒に限定されず用いることができる。
一次冷却部１１は、冷却ユニット１２と、一次配管１３と、を有する。冷却ユニット１２の冷却方式は、限定されない。例えば、冷却ユニット１２は、図示しない圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を有する。一次配管１３は、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を順次接続している。
一次冷却部１１で冷却される一次冷媒（冷却媒体）としては、グリーン冷媒（自然冷媒、ＨＦＯ冷媒）やＨＦＣ冷媒等、冷媒に限定されず用いることができる。
一次冷却部１１は、冷却ユニット１２と、一次配管１３と、を有する。冷却ユニット１２の冷却方式は、限定されない。例えば、冷却ユニット１２は、図示しない圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を有する。一次配管１３は、圧縮機、凝縮器、及び膨張装置を順次接続している。
【0030】
圧縮機は、一次冷媒を圧縮し、比較的高温かつ比較的高圧の一次冷媒にする。なお、圧縮機内には潤滑油（冷凍機油）が収容され、一次冷媒は潤滑油とともに一次冷却部１１内を流れる。
凝縮器は、圧縮機から吐出された一次冷媒を冷却して凝縮させ、比較的低温かつ比較的高圧の一次冷媒にする。膨張装置は、凝縮器から流れ出た一次冷媒を膨張させ、比較的低温かつ比較的低圧の一次冷媒にする。この一次冷媒は、一次配管１３により搬送されて冷却ユニット１２から流れ出し、熱交換部１６に流れ込む。
後述するように、熱交換部１６は一次冷媒を加熱して蒸発させ、気相の一次冷媒にする。熱交換部１６から流れ出た一次冷媒は、一次配管１３により搬送されて冷却ユニット１２の圧縮機に流れ込む。
凝縮器は、圧縮機から吐出された一次冷媒を冷却して凝縮させ、比較的低温かつ比較的高圧の一次冷媒にする。膨張装置は、凝縮器から流れ出た一次冷媒を膨張させ、比較的低温かつ比較的低圧の一次冷媒にする。この一次冷媒は、一次配管１３により搬送されて冷却ユニット１２から流れ出し、熱交換部１６に流れ込む。
後述するように、熱交換部１６は一次冷媒を加熱して蒸発させ、気相の一次冷媒にする。熱交換部１６から流れ出た一次冷媒は、一次配管１３により搬送されて冷却ユニット１２の圧縮機に流れ込む。
【0031】
二次配管２１内を流れる二次冷媒（冷媒）としては、グリーン冷媒Ｒが用いられる。ここで言うグリーン冷媒Ｒとは、オゾン層破壊係数（ODP：Ozone Depletion Potential）が０であり、かつ地球温暖化係数（GWP：Global Warming Potential）が１０未満の冷媒を意味する。グリーン冷媒Ｒは、空気調和装置に最適な温度帯（５℃以上１５℃以下位）に沸点を持つ冷媒であることが好ましい。更に、グリーン冷媒Ｒは、常温での圧力が高すぎず（１ＭＰａ以下程度）で可燃性がない冷媒であることが好ましい。
なお、グリーン冷媒Ｒは、二次配管２１内を潤滑油を伴わずに流れる。
なお、グリーン冷媒Ｒは、二次配管２１内を潤滑油を伴わずに流れる。
【0032】
二次配管２１は、接続管２２と、送り配管２３と、戻り配管２４と、を有する。
接続管２２における長手方向の中間部は、熱交換部１６内に配置されている。前記熱交換部１６は、一次配管１３内を流れる一次冷媒により、接続管２２内を流れるグリーン冷媒Ｒを冷却する。この際に、一次冷媒は、グリーン冷媒Ｒと熱交換することで、グリーン冷媒Ｒから熱を奪い加熱される。
接続管２２の両端部は、それぞれレシーバ３０の上端部に接続されている。
接続管２２における長手方向の中間部は、熱交換部１６内に配置されている。前記熱交換部１６は、一次配管１３内を流れる一次冷媒により、接続管２２内を流れるグリーン冷媒Ｒを冷却する。この際に、一次冷媒は、グリーン冷媒Ｒと熱交換することで、グリーン冷媒Ｒから熱を奪い加熱される。
接続管２２の両端部は、それぞれレシーバ３０の上端部に接続されている。
【0033】
送り配管２３の第１端部は、レシーバ３０に接続されている。送り配管２３における第１端部とは反対側の第２端部は、建築物１００内で引き回されている。
送り配管２３には、ポンプ２６が設けられている。ポンプ２６は、送り配管２３内のグリーン冷媒Ｒを、送り配管２３における第１端部から第２端部に向かって送る。ポンプ２６に電力が供給されていないときには、送り配管２３内をグリーン冷媒Ｒが流れる開状態になっていることが好ましい。
送り配管２３には、ポンプ２６が設けられている。ポンプ２６は、送り配管２３内のグリーン冷媒Ｒを、送り配管２３における第１端部から第２端部に向かって送る。ポンプ２６に電力が供給されていないときには、送り配管２３内をグリーン冷媒Ｒが流れる開状態になっていることが好ましい。
【0034】
レシーバ３０は、グリーン冷媒Ｒを蓄える。レシーバ３０は、建築物１００の支持台１０６上に固定されている。レシーバ３０には、逃し管３１が接続されている。逃し管３１には、圧力逃し弁３２が設けられている。圧力逃し弁３２は、逃し管３１を開閉可能である。
戻り配管２４の第１端部は、レシーバ３０の上端部に接続されている。戻り配管２４における第１端部とは反対側の第２端部は、建築物１００内で引き回されている。
戻り配管２４の第１端部は、レシーバ３０の上端部に接続されている。戻り配管２４における第１端部とは反対側の第２端部は、建築物１００内で引き回されている。
【0035】
直接冷却部３５の構成は、限定されない。図１及び図２に示すように、例えば、直接冷却部３５は、直接冷却部３５による冷却の対象となるサーバ１１０内に配置されている。図２に示すように、直接冷却部３５は、放熱板３６を有する。放熱板３６内には、グリーン冷媒Ｒが通る流路３６ａが形成されている。例えば、流路３６ａは、放熱板３６内を蛇行するように延びている。
例えば、放熱板３６は、熱伝導率が比較的大きい、アルミニウム合金や銅合金等で形成されている。放熱板３６は、サーバ１１０のＣＰＵ１１１にグリース（不図示）を介して接触するように配置されている。例えば、ＣＰＵ１１１は、モールド樹脂１１１ａに、不図示の電子回路が埋設されて構成されている。なお、ＣＰＵは、モールド樹脂を備えなくてもよい。
直接冷却部３５は、グリーン冷媒Ｒによりサーバ１１０のＣＰＵ１１１を直接冷却する。
例えば、放熱板３６は、熱伝導率が比較的大きい、アルミニウム合金や銅合金等で形成されている。放熱板３６は、サーバ１１０のＣＰＵ１１１にグリース（不図示）を介して接触するように配置されている。例えば、ＣＰＵ１１１は、モールド樹脂１１１ａに、不図示の電子回路が埋設されて構成されている。なお、ＣＰＵは、モールド樹脂を備えなくてもよい。
直接冷却部３５は、グリーン冷媒Ｒによりサーバ１１０のＣＰＵ１１１を直接冷却する。
【0036】
なお、図３に示すように、本実施形態の直接冷却部３５に代えて、冷却流路８１を有する直接冷却部（冷却部）８０を備えてもよい。この変形例では、冷却流路８１は、接続配管３７に接続されている。冷却流路８１内には、グリーン冷媒Ｒが充填されている。ＣＰＵ１１１は、冷却流路８１内に配置されている。
この変形例の直接冷却部８０でも、グリーン冷媒Ｒによりサーバ１１０のＣＰＵ１１１を直接冷却する。
この変形例の直接冷却部８０でも、グリーン冷媒Ｒによりサーバ１１０のＣＰＵ１１１を直接冷却する。
【0037】
図１に示すように、流路３６ａに接続された接続配管３７の端部は、送り配管２３及び戻り配管２４にそれぞれ接続されている。接続配管３７、送り配管２３の一部、及び戻り配管２４の一部で、直接冷却部３５とレシーバ３０とをそれぞれ接続し、内部でグリーン冷媒Ｒが搬送される環状の配管３８を構成する。
【0038】
例えば、第１間接冷却部４５は、ケース４６と、蒸発器４７と、送風機４８と、を有する。
ケース４６は、箱状に形成されている。ケース４６には、図示しない入口開口及び出口開口が形成されている。ケース４６は、第１間接冷却部４５による冷却の対象となるサーバ１１０に対向するように配置されている。
蒸発器４７及び送風機４８は、ケース４６内に収容されている。蒸発器４７の冷媒配管（不図示）に接続された接続配管５０の端部は、送り配管２３及び戻り配管２４にそれぞれ接続されている。接続配管５０、送り配管２３の一部、及び戻り配管２４の一部で、第１間接冷却部４５とレシーバ３０とをそれぞれ接続し、内部でグリーン冷媒Ｒが搬送される環状の配管５１を構成する。
送風機４８は、蒸発器４７に対向するように配置されている。送風機４８を駆動すると、ケース４６の入口開口を通してケース４６内に流れ込んだ空気は、蒸発器４７を通る。蒸発器４７を通った空気は、ケース４６の出口開口を通してケース４６の外部に吹き出し、サーバ１１０に吹き付けられる。
ケース４６は、箱状に形成されている。ケース４６には、図示しない入口開口及び出口開口が形成されている。ケース４６は、第１間接冷却部４５による冷却の対象となるサーバ１１０に対向するように配置されている。
蒸発器４７及び送風機４８は、ケース４６内に収容されている。蒸発器４７の冷媒配管（不図示）に接続された接続配管５０の端部は、送り配管２３及び戻り配管２４にそれぞれ接続されている。接続配管５０、送り配管２３の一部、及び戻り配管２４の一部で、第１間接冷却部４５とレシーバ３０とをそれぞれ接続し、内部でグリーン冷媒Ｒが搬送される環状の配管５１を構成する。
送風機４８は、蒸発器４７に対向するように配置されている。送風機４８を駆動すると、ケース４６の入口開口を通してケース４６内に流れ込んだ空気は、蒸発器４７を通る。蒸発器４７を通った空気は、ケース４６の出口開口を通してケース４６の外部に吹き出し、サーバ１１０に吹き付けられる。
【0039】
例えば、第２間接冷却部５５は、第１間接冷却部４５のケース４６、蒸発器４７、送風機４８と同様に構成されたケース５６、蒸発器５７、送風機５８を有する。ケース５６は、建築物１００の天井１０３の下面に固定されている。
蒸発器５７の冷媒配管（不図示）に接続された接続配管６０の端部は、送り配管２３及び戻り配管２４にそれぞれ接続されている。接続配管６０、送り配管２３の一部、及び戻り配管２４の一部で、第２間接冷却部５５とレシーバ３０とをそれぞれ接続し、内部でグリーン冷媒Ｒが搬送される環状の配管６１を構成する。
送風機５８を駆動すると、蒸発器５７を通った空気はケース５６の外部に吹き出す。ケース５６の外部に吹き出した空気は、複数のサーバ１１０に直接は当たらず、この空気は建築物１００内を流れる。
蒸発器５７の冷媒配管（不図示）に接続された接続配管６０の端部は、送り配管２３及び戻り配管２４にそれぞれ接続されている。接続配管６０、送り配管２３の一部、及び戻り配管２４の一部で、第２間接冷却部５５とレシーバ３０とをそれぞれ接続し、内部でグリーン冷媒Ｒが搬送される環状の配管６１を構成する。
送風機５８を駆動すると、蒸発器５７を通った空気はケース５６の外部に吹き出す。ケース５６の外部に吹き出した空気は、複数のサーバ１１０に直接は当たらず、この空気は建築物１００内を流れる。
【0040】
例えば、除湿部６５は、図示はしないが第１間接冷却部４５の各構成と、加熱部とを備える。除湿部６５は、蒸発器で空気を結露させて除湿するとともに、除湿された空気を加熱部により元の温度まで加熱する。除湿部６５は、空気の除湿に蒸発器を用いるため、冷却部の一種であると考えられる。
蒸発器の冷媒配管に接続された接続配管６６の端部は、送り配管２３の第２端部及び戻り配管２４の第２端部にそれぞれ接続されている。接続配管６６、送り配管２３、及び戻り配管２４で、除湿部６５とレシーバ３０とをそれぞれ接続し、内部でグリーン冷媒Ｒが搬送される環状の配管６７を構成する。
蒸発器の冷媒配管に接続された接続配管６６の端部は、送り配管２３の第２端部及び戻り配管２４の第２端部にそれぞれ接続されている。接続配管６６、送り配管２３、及び戻り配管２４で、除湿部６５とレシーバ３０とをそれぞれ接続し、内部でグリーン冷媒Ｒが搬送される環状の配管６７を構成する。
【0041】
以上のように構成された直接冷却部３５、第１間接冷却部４５、第２間接冷却部５５、及び除湿部６５を、以下ではまとめて冷却部３５，４５，５５，６５と言う場合がある。
【0042】
直接冷却部３５、第１間接冷却部４５、第２間接冷却部５５、及び除湿部６５は、互いに異なる複数の冷却方式の冷却部３５，４５，５５，６５である。ここで言う互いに異なる複数の冷却方式とは、直接電子機器冷却方式、間接電子機器冷却方式、間接収容部内冷却方式、除湿方式等のことを意味する。
直接電子機器冷却方式とは、直接冷却部３５のように、冷媒により電子機器を直接的に冷却する方法を意味する。間接電子機器冷却方式とは、第１間接冷却部４５のように、冷媒により冷却された空気を電子機器に吹き付け、電子機器を間接的に冷却する方法を意味する。間接収容部内冷却方式とは、第２間接冷却部５５のように、冷媒により冷却された空気を電子機器に吹き付けることなく、この空気を電子機器が収容された収容部内に流して電子機器を間接的に冷却する方法を意味する。除湿方式とは、除湿部６５のように、収容部内の水蒸気を結露させて除湿する方法を意味する。
直接電子機器冷却方式とは、直接冷却部３５のように、冷媒により電子機器を直接的に冷却する方法を意味する。間接電子機器冷却方式とは、第１間接冷却部４５のように、冷媒により冷却された空気を電子機器に吹き付け、電子機器を間接的に冷却する方法を意味する。間接収容部内冷却方式とは、第２間接冷却部５５のように、冷媒により冷却された空気を電子機器に吹き付けることなく、この空気を電子機器が収容された収容部内に流して電子機器を間接的に冷却する方法を意味する。除湿方式とは、除湿部６５のように、収容部内の水蒸気を結露させて除湿する方法を意味する。
【0043】
冷却装置１０は、互いに異なる複数の冷却方式の冷却部３５，４５，５５，６５にグリーン冷媒Ｒを供給し、冷却部３５，４５，５５，６５により、建築物１００内に配置された複数のサーバ１１０を冷却する。この例では、使用者が冷却部３５，４５，５５，６５を選択したため、冷却部３５，４５，５５，６５の全てに、グリーン冷媒Ｒが供給される。
なお、使用者が選択する冷却部３５，４５，５５，６５は１つでもよいし、２つ以上でもよい。使用者が選択した冷却部３５，４５，５５，６５に応じて、建築物１００に冷却部３５，４５，５５，６５が設置される。具体的には、直接冷却部３５及び接続配管３７の組、第１間接冷却部４５及び接続配管５０の組、第２間接冷却部５５及び接続配管６０の組、除湿部６５及び接続配管６６の組を、送り配管２３及び戻り配管２４に接続するか否かを使用者の選択に基づいて決め、接続すると決めた組を送り配管２３及び戻り配管２４に接続する。
なお、使用者が選択する冷却部３５，４５，５５，６５は１つでもよいし、２つ以上でもよい。使用者が選択した冷却部３５，４５，５５，６５に応じて、建築物１００に冷却部３５，４５，５５，６５が設置される。具体的には、直接冷却部３５及び接続配管３７の組、第１間接冷却部４５及び接続配管５０の組、第２間接冷却部５５及び接続配管６０の組、除湿部６５及び接続配管６６の組を、送り配管２３及び戻り配管２４に接続するか否かを使用者の選択に基づいて決め、接続すると決めた組を送り配管２３及び戻り配管２４に接続する。
【0044】
このように、冷却装置１０は、使用者の要求（demand）に基づいて、必要な冷却部３５，４５，５５，６５を設置できる、いわゆるデマンドサイドマネジメントが行える装置である。
図１に示すように、前記レシーバ３０は、直接冷却部３５、第１間接冷却部４５、第２間接冷却部５５、及び除湿部６５よりも上方に配置されている。
なお、システム１がフリークーリングを必要としない場合には、レシーバ３０と、直接冷却部３５、第１間接冷却部４５、第２間接冷却部５５、及び除湿部６５との位置関係は、任意に設定できる。
図１に示すように、前記レシーバ３０は、直接冷却部３５、第１間接冷却部４５、第２間接冷却部５５、及び除湿部６５よりも上方に配置されている。
なお、システム１がフリークーリングを必要としない場合には、レシーバ３０と、直接冷却部３５、第１間接冷却部４５、第２間接冷却部５５、及び除湿部６５との位置関係は、任意に設定できる。
【0045】
なお、システム１は、グリーン冷媒Ｒが複数の冷却部３５，４５，５５，６５のいずれかから漏れたときの、サーバ１１０への影響、及びシステム１の周辺の環境への影響を最小限にしたシステムであってもよい。
システム１は、冷却された水とは異なり、水の熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力に比べて、グリーン冷媒Ｒの熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力が大幅に増強されたシステムであってもよい。ここで言う熱交換面とは、例えば、水、グリーン冷媒Ｒ等が流れる流路の、熱交換器における内面のことを意味する。大幅に増強されたとは、大きいこと、又は３倍以上大きいことを意味する。
システム１は、冷却された水とは異なり、水の熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力に比べて、グリーン冷媒Ｒの熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力が大幅に増強されたシステムであってもよい。ここで言う熱交換面とは、例えば、水、グリーン冷媒Ｒ等が流れる流路の、熱交換器における内面のことを意味する。大幅に増強されたとは、大きいこと、又は３倍以上大きいことを意味する。
【0046】
冷却された水の単位流量当たりの冷凍能力に比べて、グリーン冷媒Ｒの単位流量当たりの冷凍能力が大幅に増強され、配管設備及び建築のコストダウンが可能であってもよい。
システム１は、冷却された水の搬送に要する動力に比べて、グリーン冷媒Ｒの搬送に要する動力が低減され、省エネルギーなシステムであってもよい。この例では、グリーン冷媒Ｒの搬送に要する動力とは、ポンプ２６で消費される動力のことを意味する。水の場合には顕熱冷却になる一方で、システム１のグリーン冷媒Ｒでは潜熱冷却になる。このため、システム１では、同一の熱量分冷却するのに必要な動力が低減される、省エネルギーなシステムになる。
システム１は、冷却された水の搬送に要する動力に比べて、グリーン冷媒Ｒの搬送に要する動力が低減され、省エネルギーなシステムであってもよい。この例では、グリーン冷媒Ｒの搬送に要する動力とは、ポンプ２６で消費される動力のことを意味する。水の場合には顕熱冷却になる一方で、システム１のグリーン冷媒Ｒでは潜熱冷却になる。このため、システム１では、同一の熱量分冷却するのに必要な動力が低減される、省エネルギーなシステムになる。
【0047】
次に、以上のように構成されたシステム１の動作について説明する。
予め、圧力逃し弁３２は閉じられている。
制御部７０（ＣＰＵ）は、冷却ユニット１２の圧縮機、ポンプ２６、冷却部３５，４５，５５，６５の送風機を駆動する。
圧縮機が駆動すると、比較的低温かつ比較的低圧の一次冷媒が一次配管１３により搬送されて冷却ユニット１２から流れ出し、熱交換部１６に流れ込む。熱交換部１６では、一次冷媒により、二次冷媒であるグリーン冷媒Ｒが冷却され、液相のグリーン冷媒Ｒとなる。冷却された液相のグリーン冷媒Ｒは、接続管２２により搬送されてレシーバ３０内に流れ込む。一方で、レシーバ３０内の気相のグリーン冷媒Ｒは、接続管２２により搬送されて熱交換部１６内に流れ込む。
予め、圧力逃し弁３２は閉じられている。
制御部７０（ＣＰＵ）は、冷却ユニット１２の圧縮機、ポンプ２６、冷却部３５，４５，５５，６５の送風機を駆動する。
圧縮機が駆動すると、比較的低温かつ比較的低圧の一次冷媒が一次配管１３により搬送されて冷却ユニット１２から流れ出し、熱交換部１６に流れ込む。熱交換部１６では、一次冷媒により、二次冷媒であるグリーン冷媒Ｒが冷却され、液相のグリーン冷媒Ｒとなる。冷却された液相のグリーン冷媒Ｒは、接続管２２により搬送されてレシーバ３０内に流れ込む。一方で、レシーバ３０内の気相のグリーン冷媒Ｒは、接続管２２により搬送されて熱交換部１６内に流れ込む。
【0048】
冷却された液相のグリーン冷媒Ｒは、ポンプ２６により送り配管２３内で搬送され、接続配管３７，５０，６０，６６を通して冷却部３５，４５，５５，６５に供給される。
直接冷却部３５に供給されたグリーン冷媒Ｒは、放熱板３６の流路３６ａ内を流れて、サーバ１１０のＣＰＵ１１１を直接冷却する。液相のグリーン冷媒Ｒは、ＣＰＵ１１１が発する熱を吸収して蒸発し、気相、又は、気相及び液相のグリーン冷媒Ｒとなる。気相のグリーン冷媒Ｒは、接続配管３７、戻り配管２４を通して搬送され、レシーバ３０内に流れ込む。
同様に、第１間接冷却部４５に供給されたグリーン冷媒Ｒは、蒸発器４７内を流れる際に、送風機４８により送られる空気を冷却する。その際に、液相のグリーン冷媒Ｒは、周囲の空気の熱を吸収して蒸発し、気相のグリーン冷媒Ｒとなる。冷却された空気は、ケース４６の外部に吹き出し、サーバ１１０を冷却する。一方で、気相のグリーン冷媒Ｒは、接続配管５０、戻り配管２４を通して搬送され、レシーバ３０内に流れ込む。
直接冷却部３５に供給されたグリーン冷媒Ｒは、放熱板３６の流路３６ａ内を流れて、サーバ１１０のＣＰＵ１１１を直接冷却する。液相のグリーン冷媒Ｒは、ＣＰＵ１１１が発する熱を吸収して蒸発し、気相、又は、気相及び液相のグリーン冷媒Ｒとなる。気相のグリーン冷媒Ｒは、接続配管３７、戻り配管２４を通して搬送され、レシーバ３０内に流れ込む。
同様に、第１間接冷却部４５に供給されたグリーン冷媒Ｒは、蒸発器４７内を流れる際に、送風機４８により送られる空気を冷却する。その際に、液相のグリーン冷媒Ｒは、周囲の空気の熱を吸収して蒸発し、気相のグリーン冷媒Ｒとなる。冷却された空気は、ケース４６の外部に吹き出し、サーバ１１０を冷却する。一方で、気相のグリーン冷媒Ｒは、接続配管５０、戻り配管２４を通して搬送され、レシーバ３０内に流れ込む。
【0049】
同様に、第２間接冷却部５５に供給されたグリーン冷媒Ｒにより、建築物１００内の空気を冷却する。除湿部６５に供給されたグリーン冷媒Ｒにより、建築物１００内の空気を除湿する。
【0050】
次に、商用電源が喪失した場合のシステム１の動作について説明する。
レシーバ３０内の圧力が上がり、希望の温度での冷却が困難になれば、圧力逃し弁３２を適宜開く。レシーバ３０内の液相のグリーン冷媒Ｒが、逃し管３１を通して、システム１の外部に排出される。レシーバ３０内の圧力が下がる。すると、レシーバ３０内のグリーン冷媒Ｒが所定の冷媒量になるまでは、冷却が可能になる。
レシーバ３０内の圧力が上がり、希望の温度での冷却が困難になれば、圧力逃し弁３２を適宜開く。レシーバ３０内の液相のグリーン冷媒Ｒが、逃し管３１を通して、システム１の外部に排出される。レシーバ３０内の圧力が下がる。すると、レシーバ３０内のグリーン冷媒Ｒが所定の冷媒量になるまでは、冷却が可能になる。
【0051】
この場合、冷却ユニット１２の圧縮機、ポンプ２６、冷却部３５，４５，５５，６５の送風機は停止している。しかし、直接冷却部３５の放熱板３６内のグリーン冷媒Ｒは、ＣＰＵ１１１が発する熱を吸収して蒸発する。空気の自然対流等による熱交換により、冷却部４５，５５，６５の蒸発器内のグリーン冷媒Ｒは、周囲の空気の熱を吸収して蒸発する。グリーン冷媒Ｒの蒸発により、液相のグリーン冷媒Ｒが気相のグリーン冷媒Ｒとなる。気相になって密度が小さくなったグリーン冷媒Ｒは、接続配管３７，５０，６０，６６及び戻り配管２４を通して上方に向かって搬送され、レシーバ３０内に流れ込む。気相のグリーン冷媒Ｒは、逃し管３１を通してシステム１の外部に排出される等する。
送り配管２３内、及び接続配管３７，５０，６０，６６内のグリーン冷媒Ｒが少なくなると、レシーバ３０内の液相のグリーン冷媒Ｒが、送り配管２３内等に流れ込む。
以上のように、商用電源が喪失した場合であっても、いわゆるフリークーリングにより冷却部３５，４５，５５，６５を介して複数のサーバ１１０を冷却することができる。
送り配管２３内、及び接続配管３７，５０，６０，６６内のグリーン冷媒Ｒが少なくなると、レシーバ３０内の液相のグリーン冷媒Ｒが、送り配管２３内等に流れ込む。
以上のように、商用電源が喪失した場合であっても、いわゆるフリークーリングにより冷却部３５，４５，５５，６５を介して複数のサーバ１１０を冷却することができる。
【0052】
次に、本実施形態の電子機器冷却方法（以下では、単に冷却方法とも言う）について説明する。
冷却方法は、冷却装置１０で冷却された１種類のグリーン冷媒Ｒを用いた方法である。冷却方法では、冷却工程を行う。
冷却工程では、互いに異なる複数の冷却方式の冷却部３５，４５，５５，６５のうち、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５を選択する。本実施形態では、使用者は、４つの冷却部３５，４５，５５，６５を選択する。そして、建築物１００に、４つの冷却部３５，４５，５５，６５を有する電子機器冷却システム１を施工する。
そして、冷却部３５，４５，５５，６５にグリーン冷媒Ｒを供給し、冷却部３５，４５，５５，６５により、建築物１００内に配置された複数のサーバ１１０を冷却する。
以上で、冷却方法の全工程が終了し、複数のサーバ１１０が冷却される。
冷却方法は、冷却装置１０で冷却された１種類のグリーン冷媒Ｒを用いた方法である。冷却方法では、冷却工程を行う。
冷却工程では、互いに異なる複数の冷却方式の冷却部３５，４５，５５，６５のうち、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５を選択する。本実施形態では、使用者は、４つの冷却部３５，４５，５５，６５を選択する。そして、建築物１００に、４つの冷却部３５，４５，５５，６５を有する電子機器冷却システム１を施工する。
そして、冷却部３５，４５，５５，６５にグリーン冷媒Ｒを供給し、冷却部３５，４５，５５，６５により、建築物１００内に配置された複数のサーバ１１０を冷却する。
以上で、冷却方法の全工程が終了し、複数のサーバ１１０が冷却される。
【0053】
図４に、従来のシステム２を示す。システム２は、本実施形態の冷却装置１０に代えて、直接冷却部３５用のチラー１２０、冷却部４５，５５，６５用の室外機１２２，１２４，１２６をそれぞれ備える。例えば、チラー１２０及び室外機１２２，１２４，１２６は、建築物１００の外部に配置される。
このため、システム２では、システム１に比べて、構成が大型化している。さらに、使用者が選択した冷却部３５，４５，５５，６５に基づいて、チラー１２０及び室外機１２２，１２４，１２６を設置する必要がある。
このため、システム２では、システム１に比べて、構成が大型化している。さらに、使用者が選択した冷却部３５，４５，５５，６５に基づいて、チラー１２０及び室外機１２２，１２４，１２６を設置する必要がある。
【0054】
これに対して、本実施形態のシステム１では、冷却装置１０で冷却された１種類のグリーン冷媒Ｒを用いる。そして、互いに異なる複数の冷却方式の冷却部３５，４５，５５，６５のうち、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５にグリーン冷媒Ｒを供給する。そして、この１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５により、建築物１００内に配置された複数のサーバ１１０を冷却する。
従って、複数のサーバ１１０の仕様に応じて、グリーン冷媒Ｒが供給される１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５の数を増やしたり、冷却部３５，４５，５５，６５の１つ当たりの冷却能力を増やしたりという調整等ができる。このため、建築物１００におけるサーバ１１０の処理能力の増強、高スペック化に対応できる高効率な冷却に対応することができる。また、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５用の１種類のグリーン冷媒Ｒを、冷却装置１０でまとめて冷却することができるため、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５を省スペース化することができる。
従って、複数のサーバ１１０の仕様に応じて、グリーン冷媒Ｒが供給される１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５の数を増やしたり、冷却部３５，４５，５５，６５の１つ当たりの冷却能力を増やしたりという調整等ができる。このため、建築物１００におけるサーバ１１０の処理能力の増強、高スペック化に対応できる高効率な冷却に対応することができる。また、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５用の１種類のグリーン冷媒Ｒを、冷却装置１０でまとめて冷却することができるため、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５を省スペース化することができる。
【0055】
例えば、複数の冷却方式として、水冷方式である直接電子機器冷却方式を用いた場合には、冷却に二次冷媒の蒸発潜熱を利用できる。これにより、グリーン冷媒Ｒの熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力を飛躍的に上昇させることができることから、処理能力の増強、高スペック化に対応することができる。
また、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５用の１種類のグリーン冷媒Ｒを、冷却装置１０でまとめて冷却することができるため、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５を省スペース化することができる。
また、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５用の１種類のグリーン冷媒Ｒを、冷却装置１０でまとめて冷却することができるため、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５を省スペース化することができる。
【0056】
システム１は、レシーバ３０と、環状の配管３８，５１，６１，６７と、を備え、レシーバ３０は、冷却部３５，４５，５５，６５よりも上方に配置されている。レシーバ３０に蓄えられた液相のグリーン冷媒Ｒは、配管３８，５１，６１，６７内を通して冷却部３５，４５，５５，６５に向かって下方に流れる。冷却部３５，４５，５５，６５を冷却したグリーン冷媒Ｒは、冷却部３５，４５，５５，６５内で蒸発して気相のグリーン冷媒Ｒとなる。気相のグリーン冷媒Ｒは液相のグリーン冷媒Ｒのよりも密度が小さいため、配管３８，５１，６１，６７内を通してレシーバ３０に向かって上方に流れる。このため、ポンプのようなグリーン冷媒Ｒを駆動する駆動源を用いることなく、いわゆるフリークーリングにより、グリーン冷媒Ｒで１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５を冷却することができる。
従って、システム１に電力が供給できなくなった場合でも、サーバ１１０を冷却することができる。
従って、システム１に電力が供給できなくなった場合でも、サーバ１１０を冷却することができる。
【0057】
グリーン冷媒Ｒが、不活性であり、腐食性や毒性がなく、温暖化係数が小さく（理想的にはＧＷＰ１０以下）、冷やしたい温度帯での圧力が負圧でなく、沸点が冷却したい温度以下である場合には、損傷の抑制や地球環境への悪影響を抑制することができ、処理能力の増強、高スペック化、省スペース化、省エネルギー、フリークーリング等が可能となる。
【0058】
冷媒は、オゾン層破壊係数が０であり地球温暖化係数が１０未満のグリーン冷媒Ｒである。このため、オゾン層を破壊する虞が無く、地球を温暖化する虞が比較的少ないグリーン冷媒Ｒを、二次冷媒に用いることができる。そして、グリーン冷媒Ｒの漏洩時に、サーバ１１０への影響、及びシステム１の周辺の環境への影響を最小限にすることができる。
システム１は、グリーン冷媒Ｒが１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５から漏れたときの、サーバ１１０への影響、及びシステム１の周辺の環境への影響を最小限にしている。従って、グリーン冷媒Ｒが１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５から漏れたときの、サーバ１１０への影響、及びシステム１の周辺の環境への影響を最小限に抑えることができる。
システム１は、グリーン冷媒Ｒが１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５から漏れたときの、サーバ１１０への影響、及びシステム１の周辺の環境への影響を最小限にしている。従って、グリーン冷媒Ｒが１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５から漏れたときの、サーバ１１０への影響、及びシステム１の周辺の環境への影響を最小限に抑えることができる。
【0059】
冷却部３５，４５，５５，６５の一つは、直接冷却部３５である。従って、直接冷却部３５により、グリーン冷媒Ｒを用いてサーバ１１０を直接かつ効果的に冷却することができる。
冷却装置１０は、一次冷却部１１と、熱交換部１６と、を有する。例えば、一次冷媒を冷却する際に、圧縮機用の潤滑油を用いる場合であっても、この潤滑油は、熱交換部１６までは流れるが、二次冷媒であるグリーン冷媒Ｒとともには流れない。従って、仮に、建築物１００内において複数の冷却部３５，４５，５５，６５のいずれかからグリーン冷媒Ｒが漏れた場合でも、潤滑油がサーバ１１０に付着することを防止することができる。
冷却装置１０は、一次冷却部１１と、熱交換部１６と、を有する。例えば、一次冷媒を冷却する際に、圧縮機用の潤滑油を用いる場合であっても、この潤滑油は、熱交換部１６までは流れるが、二次冷媒であるグリーン冷媒Ｒとともには流れない。従って、仮に、建築物１００内において複数の冷却部３５，４５，５５，６５のいずれかからグリーン冷媒Ｒが漏れた場合でも、潤滑油がサーバ１１０に付着することを防止することができる。
【0060】
また、冷却された水とは異なり、システム１では、水の熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力に比べて、グリーン冷媒Ｒの熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力が大幅に増強されている。従って、水の熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力に比べて、グリーン冷媒Ｒの熱交換面の単位面積当たりの冷凍能力を大幅に増強させることができる。
冷却された水の単位流量当たりの冷凍能力に比べて、グリーン冷媒Ｒの単位流量当たりの冷凍能力が大幅に増強され、配管設備及び建築のコストダウンが可能である。これにより、冷却された水の単位流量当たりの冷凍能力に比べて、グリーン冷媒Ｒの単位流量当たりの冷凍能力が大幅に増強され、配管設備及び建築をコストダウンすることができる。
冷却された水の単位流量当たりの冷凍能力に比べて、グリーン冷媒Ｒの単位流量当たりの冷凍能力が大幅に増強され、配管設備及び建築のコストダウンが可能である。これにより、冷却された水の単位流量当たりの冷凍能力に比べて、グリーン冷媒Ｒの単位流量当たりの冷凍能力が大幅に増強され、配管設備及び建築をコストダウンすることができる。
【0061】
また、システム１では、冷却された水の搬送に要する動力に比べて、グリーン冷媒Ｒの搬送に要する動力が低減され、省エネルギーである。従って、冷却された水の搬送に要する動力に比べて、グリーン冷媒Ｒの搬送に要する動力が低減され、省エネルギーにすることができる。
【0062】
また、本実施形態の冷却方法では、冷却装置１０で冷却された１種類のグリーン冷媒Ｒを用いる。冷却工程において、互いに異なる複数の冷却方式の冷却部３５，４５，５５，６５のうち、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５にグリーン冷媒Ｒを供給し、これら冷却部３５，４５，５５，６５により、建築物１００内に配置された複数のサーバ１１０を冷却する。
従って、サーバ１１０の仕様に応じて、グリーン冷媒Ｒが供給される１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５の数を増やしたり、冷却部３５，４５，５５，６５、１つ当たりの冷却能力を増やしたりという調整等ができる。このため、建築物１００におけるサーバ１１０の処理能力の増強、高スペック化に対応できる高効率な冷却に対応することができる。また、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５用の１種類のグリーン冷媒Ｒを、冷却装置１０でまとめて冷却することができるため、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５を省スペース化することができる。
従って、サーバ１１０の仕様に応じて、グリーン冷媒Ｒが供給される１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５の数を増やしたり、冷却部３５，４５，５５，６５、１つ当たりの冷却能力を増やしたりという調整等ができる。このため、建築物１００におけるサーバ１１０の処理能力の増強、高スペック化に対応できる高効率な冷却に対応することができる。また、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５用の１種類のグリーン冷媒Ｒを、冷却装置１０でまとめて冷却することができるため、１つ以上の冷却部３５，４５，５５，６５を省スペース化することができる。
【0063】
以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。
例えば、前記実施形態では、システム１は、レシーバ３０、直接冷却部３５、及び制御部７０を備えなくてもよい。
冷媒がグリーン冷媒Ｒであるとしたが、冷媒はこれに限定されず、ＨＦＣ－１３４ａ等でもよい。
電子機器がサーバ１１０であるとしたが、電子機器はこれに限定されず、サーバ以外のコンピュータ等でもよい。
例えば、前記実施形態では、システム１は、レシーバ３０、直接冷却部３５、及び制御部７０を備えなくてもよい。
冷媒がグリーン冷媒Ｒであるとしたが、冷媒はこれに限定されず、ＨＦＣ－１３４ａ等でもよい。
電子機器がサーバ１１０であるとしたが、電子機器はこれに限定されず、サーバ以外のコンピュータ等でもよい。
【符号の説明】
【0064】
１ システム（電子機器冷却システム）
１０ 冷却装置
１１ 一次冷却部
１６ 熱交換部
３０ レシーバ
３５，８０ 直接冷却部（冷却部）
３８，５１，６１，６７ 配管
４５ 第１間接冷却部（冷却部）
５５ 第２間接冷却部（冷却部）
６５ 除湿部（冷却部）
１００ 建築物（収容部）
１１０ サーバ（電子機器）
Ｒ グリーン冷媒（二次冷媒）
１０ 冷却装置
１１ 一次冷却部
１６ 熱交換部
３０ レシーバ
３５，８０ 直接冷却部（冷却部）
３８，５１，６１，６７ 配管
４５ 第１間接冷却部（冷却部）
５５ 第２間接冷却部（冷却部）
６５ 除湿部（冷却部）
１００ 建築物（収容部）
１１０ サーバ（電子機器）
Ｒ グリーン冷媒（二次冷媒）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】