特開 2025-98935 冷媒循環装置

(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】P2025098935

(43)【公開日】2025-07-02

(54)【発明の名称】冷媒循環装置

(51)【国際特許分類】

   F28F 27/02 20060101AFI20250625BHJP

   G05D 7/06 20060101ALI20250625BHJP

   G05D 23/19 20060101ALI20250625BHJP

【ＦＩ】

F28F27/02 B

G05D7/06 Z

G05D23/19 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024188599

(22)【出願日】2024-10-25

(31)【優先権主張番号】63/612,782

(32)【優先日】2023-12-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】玉岡 健人

(72)【発明者】

【氏名】植田 和弘

(72)【発明者】

【氏名】源通 健太

(72)【発明者】

【氏名】永野 浩之

(72)【発明者】

【氏名】村上 拓

(72)【発明者】

【氏名】渡慶次 鋭彦

【テーマコード（参考）】

5H307

5H323

【Ｆターム（参考）】

5H307AA12

5H307BB05

5H307DD06

5H307DD17

5H307EE01

5H307FF01

5H323BB06

5H323BB17

5H323CA04

5H323FF04

5H323LL13

5H323TT00

(57)【要約】      （修正有）

【課題】弁に堆積物が固着しにくい冷媒循環装置を提供する。
【解決手段】本開示の一態様による冷媒循環装置は、一次流路と、二次流路と、弁と、制御部とを備える。一次流路は、一次冷媒が流通する。二次流路は、二次冷媒が流通する。弁は、一次流路または二次流路に設けられ、開度を調整可能である。制御部は、弁の動作を制御する。制御部は、弁が動作していない期間が閾値を超えた場合に、弁に対して予め定められた動作を行わせる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一次冷媒が流通する一次流路と、
二次冷媒が流通する二次流路と、
一次流路または二次流路に設けられ、開度を調整可能な弁と、
前記弁の動作を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記弁が動作していない期間が閾値を超えた場合に、前記弁に対して予め定められた動作を行わせる、冷媒循環装置。

【請求項2】

前記一次流路および前記二次流路に接続される熱交換器をさらに備え、
前記一次流路は、
前記一次冷媒の流入口と流出口とを前記熱交換器を介して接続する主流路と、
前記熱交換器よりも上流側の位置において前記主流路から分岐し、前記熱交換器よりも下流側の位置において前記主流路と合流するバイパス流路と
を含み、
前記弁は、
前記主流路における前記バイパス流路の分岐位置よりも下流かつ前記熱交換器よりも上流の位置において前記主流路と接続する第一弁と、
前記バイパス流路と接続する第二弁と
を含み、
前記制御部は、前記第一弁または前記第二弁の一方が前記予め定められた動作を行っている間、前記第一弁または前記第二弁の他方を開放する、請求項１に記載の冷媒循環装置。

【請求項3】

前記二次流路に設けられる温度センサをさらに備え、
前記制御部は、前記弁が動作していない期間が閾値を超えた場合であって、且つ、前記温度センサから取得した前記二次冷媒の液温が予め定められた温度範囲内である場合、前記弁に対して前記予め定められた動作を行わせる、請求項１に記載の冷媒循環装置。

【請求項4】

前記一次流路に設けられる圧力センサをさらに備え、
前記制御部は、前記圧力センサの測定値および前記弁の開度に応じて、前記予め定められた動作を行うかを判定する、請求項１に記載の冷媒循環装置。

【請求項5】

前記一次流路または前記二次流路に設けられるセンサをさらに備え、
前記制御部は、前記予め定められた動作時における前記センサの測定値の変化に基づいて、前記センサが正常に動作しているかを確認する、請求項１に記載の冷媒循環装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、冷媒循環装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの熱源から受けた熱を内部で循環する冷媒に伝達することで当該熱源を冷却する冷却制御装置が知られている（特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載の冷却制御装置は、一次冷却水の流路と、熱源を冷却する冷媒としての二次冷却水の流路と、一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換を行う熱交換器とを有する。

【0004】

また、特許文献１には、熱交換器への一次冷却水の流量を変化させる弁の開度を調整することで二次冷却水の温度を設定温度になるように制御する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２１－１２４９６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の冷却制御装置は、流路中に設けられた弁が一定期間動作しなかった場合、イオン化した金属または不純物などが堆積した堆積物が弁に固着し、弁が正常に動作しなくなるおそれがある。

【0007】

そこで、上述の問題点を克服し、流路中に設けられた弁に堆積物が固着しにくい冷媒循環装置の実現が期待されている。

【0008】

本開示は、弁に堆積物が固着しにくい冷媒循環装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示の一態様による冷媒循環装置は、一次流路と、二次流路と、弁と、制御部とを備える。一次流路は、一次冷媒が流通する。二次流路は、二次冷媒が流通する。弁は、一次流路または二次流路に設けられ、開度を調整可能である。制御部は、弁の動作を制御する。制御部は、弁が動作していない期間が閾値を超えた場合に、弁に対して予め定められた動作を行わせる。

【発明の効果】

【0010】

本開示の冷媒循環装置は、弁に堆積物が固着しにくい。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、第１実施形態に係るＣＤＵの概略構成を示す図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係るＣＤＵが実行する第一弁の動作処理の手順を示すフローチャートである。

【図3】図３は、第１実施形態に係るＣＤＵが実行する第二弁の動作処理の手順を示すフローチャートである。

【図4】図４は、第２実施形態に係るＣＤＵの概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本開示による冷媒循環装置を実施するための形態（以下、「実施形態」と記載する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

【0013】

また、以下参照する各図面では、説明を分かりやすくするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする直交座標系を示す場合がある。

【0014】

（第１実施形態）
＜ＣＤＵの構成＞
最初に、図１を参照しながら、第１実施形態に係るＣＤＵ１００の概略構成について説明する。図１は、第１実施形態に係るＣＤＵ１００の概略構成を示す図である。なお、「ＣＤＵ」は、「Ｃｏｏｌａｎｔ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ」の略語である。ＣＤＵ１００は、冷媒循環装置の一例である。

【0015】

ＣＤＵ１００は、設備側から供給される冷媒の流量、温度、水質または配水先をコントロールする。ＣＤＵ１００は、ＣＤＵ１００の内部に一次冷媒を吸入し、その一次冷媒をＣＤＵ１００の外部に圧送する。また、ＣＤＵ１００は、ＣＤＵ１００の内部に二次冷媒を吸入し、その二次冷媒をＣＤＵ１００の外部に圧送する。なお、ＣＤＵ１００の内部には一次冷媒側のポンプが設けられていないため、ＣＤＵ１００での一次冷媒の吸入および圧送は外部のポンプで行われる。

【0016】

ＣＤＵ１００は、一次冷媒と二次冷媒との間で熱交換を行う。たとえば、不凍液および純水などの冷媒液を一次冷媒および二次冷媒として使用できる。冷媒として使用可能な不凍液としては、エチレングリコール水溶液およびプロピレングリコール水溶液などがある。なお、一次冷媒および二次冷媒の各種類が互いに同じであってもよいし異なってもよい。また、一次冷媒および二次冷媒の少なくとも一方がガス冷媒であってもよい。

【0017】

図１に示すように、ＣＤＵ１００は、一次流路１０と、二次流路２０と、タンク３０と、熱交換器４０と備えており、これらは筐体１００ａに収容されている。

【0018】

一次流路１０は、一次冷媒が流通する。一次流路１０は、筐体１００ａに設けられた一次流入口１０ａと一次流出口１０ｂとを繋ぐ流路である。一次流入口１０ａおよび一次流出口１０ｂは、筐体１００ａにおけるＸ軸正方向側の側面に開口する。筐体１００ａにおけるＸ軸正方向側の側面は、たとえば筐体１００ａの背面である。

【0019】

一次流路１０は、主流路１１と、バイパス流路１２とを備える。すなわち、一次流入口１０ａから流入した一次媒体は、主流路１１を通過しつつ、一部はバイパス流路１２を通過し、一次流出口１０ｂから流出される。

【0020】

主流路１１は、一次流入口１０ａと一次流出口１０ｂとを熱交換器４０を介して接続する。主流路１１には、上流側から、温度センサ１１１と、圧力センサ１１２と、第一弁１１３（単に「弁１１３」とも記載する。）と、熱交換器４０と、温度センサ１１４と、流量センサ１１５とが設けられる。

【0021】

温度センサ１１１は、一次流路１０の上流側、具体的には一次流路１０の熱交換器４０よりも上流側における一次冷媒の液温を測定する。圧力センサ１１２は、主流路１１における温度センサ１１１よりも下流側に設けられ、一次流路１０における一次冷媒の圧力を測定する。

【0022】

第一弁１１３は、主流路１１における熱交換器４０よりも上流側に設けられる。具体的には、第一弁１１３は、主流路１１におけるバイパス流路１２の分岐位置よりも下流側、かつ熱交換器４０よりも上流側の位置において主流路１１と接続する。主流路１１での一次冷媒の流量を制御する。第一弁１１３はたとえば電磁二方弁である。第一弁１１３は、後述する制御部５０によって開度を調整可能である。

【0023】

熱交換器４０は、主流路１１における第一弁１１３よりも下流側に設けられる。熱交換器４０については後述する。

【0024】

バイパス流路１２は、熱交換器４０よりも上流側で、かつ圧力センサ１１２よりも下流側の位置において主流路１１から分岐する。

【0025】

バイパス流路１２には、第二弁１２１（単に「弁１２１」とも記載する。）が設けられる。第二弁１２１は、バイパス流路１２と接続し、バイパス流路１２での一次冷媒の流量を制御する。第二弁１２１はたとえば電磁二方弁である。第二弁１２１は、後述する制御部５０によって開度を調整可能である。

【0026】

主流路１１の第一弁１１３およびバイパス流路１２の第二弁１２１の開度を制御することにより、熱交換器４０への一次冷媒の流入量を調整できる。すなわち、熱交換器４０における一次冷媒と二次冷媒の熱交換性能が調整可能である。また、第一弁１１３および第二弁１２１を閉じることによって、一次冷媒の流通を止めることができる。そのため、一次冷媒の漏れが発生した場合、発生箇所に繋がる流路に配置された弁を閉じることで、一次冷媒の流れを止め一次冷媒の漏れが広がることを抑制できる。

【0027】

バイパス流路１２は、熱交換器４０よりも下流側の位置において主流路１１と合流する。

【0028】

温度センサ１１４は、主流路１１とバイパス流路１２との合流点に設けられる。温度センサ１１４は、一次流路１０の下流側、具体的には一次流路１０の熱交換器４０よりも下流側における一次冷媒の液温を測定する。

【0029】

流量センサ１１５は、主流路１１における温度センサ１１４よりも下流側に設けられ、一次流路１０を流れる一次冷媒の流量を測定する。流量センサ１１５は、主流路１１とバイパス流路１２との合流点よりも下流側に設けられるため、一次流路１０全体の流量を測定可能である。

【0030】

二次流路２０は、二次冷媒が流通する。二次流路２０は、筐体１００ａに設けられた二次流入口２０ａと二次流出口２０ｂとを繋ぐ流路である。二次流入口２０ａおよび二次流出口２０ｂは、筐体１００ａにおけるＸ軸正方向側の側面に開口する。

【0031】

二次流路２０は、主流路２１と、供給流路２２と、第一流路２３と、第二流路２４とを備える。すなわち、二次流入口２０ａから流入した二次媒体は、主流路２１を通過しつつ、第一流路２３または第二流路２４を通過し、二次流出口２０ｂから流出される。

【0032】

主流路２１には、上流側から、温度センサ２１１と、熱交換器４０と、圧力センサ２１４、温度センサ２１５と、流量センサ２１６とが設けられる。

【0033】

温度センサ２１１は、二次流路２０の上流側、具体的には二次流路２０の熱交換器４０よりも上流側における二次冷媒の液温を測定する。熱交換器４０は、主流路１１における温度センサ２１１よりも下流側に設けられる。熱交換器４０については後述する。

【0034】

供給流路２２は、主流路２１における熱交換器４０よりも下流側、かつ第一流路２３および第二流路２４の分岐位置よりも上流側の位置において主流路２１と合流する。供給流路２２はタンク３０に接続される。タンク３０については後述する。

【0035】

主流路２１は、供給流路２２との分岐位置よりも下流側の位置において第一流路２３と第二流路２４とに分岐する。

【0036】

第一流路２３には、上流側から、ポンプ２３１と、逆止弁２３２とが設けられる。

【0037】

ポンプ２３１は、二次冷媒を第一流路２３の下流側に圧送する。逆止弁２３２は、第一流路２３におけるポンプ２３１よりも下流側に設けられ、二次流路２０を流れる二次冷媒の逆流を防止する。

【0038】

第二流路２４には、上流側から、ポンプ２４１と、逆止弁２４２とが設けられる。

【0039】

ポンプ２４１は、二次冷媒を第二流路２４の下流側に圧送する。逆止弁２４２は、分岐第二流路２４におけるポンプ２４１よりも下流側に設けられ、二次流路２０を流れる二次冷媒の逆流を防止する。

【0040】

第一流路２３および第二流路２４は、その下流端、つまり逆止弁２３２よりも下流側および逆止弁２４２よりも下流側の位置において合流し、主流路２１に接続される。

【0041】

圧力センサ２１４は、第一流路２３と第二流路２４との合流点に設けられ、二次流路２０における二次冷媒の圧力を測定する。圧力センサ２１４は、ポンプ２３１およびポンプ２４１から圧送された二次冷媒が合流した状態の圧力を測定する。

【0042】

温度センサ２１５は、二次流路２０の下流側、具体的には二次流路２０の熱交換器４０よりも下流側における二次冷媒の液温を測定する。流量センサ２１６は、主流路２１における温度センサ２１５よりも下流側に設けられ、主流路２１を流れる二次冷媒の流量を測定する。

【0043】

タンク３０は、二次冷媒として使用される冷媒を貯蔵する。タンク３０は、二次流路２０の供給流路２２に接続される。タンク３０は、二次流路２０への冷媒の供給が可能である。二次流路２０の循環している二次冷媒が減少した際はタンク３０内の冷媒が二次流路２０に補給される。これにより、二次流路２０を循環している二次冷媒の流量を一定に保つことができる。タンク３０は、非図示の液面センサ、タンク３０の液面を目視で確認可能なのぞき窓、溜まった気体を放出する空気抜き弁、および二次冷媒が減少した際に注水可能な注水孔を備える。

【0044】

熱交換器４０は、一次流路１０および二次流路２０に接続される。一次冷媒および二次冷媒は、熱交換器４０の内部に流入し、熱交換器４０の内部から流出する。熱交換器４０は、その内部において、一次冷媒と二次冷媒との間で熱交換を行う。熱交換器４０の熱交換方式は、たとえば、プレート式である。

【0045】

ＣＤＵ１００は、制御部５０をさらに備える。制御部５０は、本開示において述べられる種々の工程をＣＤＵ１００に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部５０は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにＣＤＵ１００の各要素を制御するように構成され得る。たとえば、制御部５０は、弁１１３または弁１２１の動作を制御する。第１実施形態において、制御部５０の一部又は全てがＣＤＵ１００に含まれてもよい。

【0046】

制御部５０は、処理部、記憶部及び通信インターフェースを含んでもよい。制御部５０は、たとえばコンピュータにより実現される。処理部は、記憶部からプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部に格納され、処理部によって記憶部から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェースに接続されている通信回線であってもよい。処理部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。記憶部は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェースは、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信回線を介してＣＤＵ１００との間で通信してもよい。

【0047】

なお、図１は、ＣＤＵ１００の構成の一例を示すものであり、図１に示した部材以外の部材をさらに備えてもよい。たとえば、ＣＤＵ１００は、タッチスクリーンを備えてもよい。タッチスクリーンは、筐体１００ａにおけるＸ軸負方向側の側面に設けられ、システムの稼働状況、各センサの測定値を表示する。また、ＣＤＵ１００は、電源ユニットを備えてもよい。電源ユニットは、後述するポンプ２３１、ポンプ２４１、弁１１３および弁１２１などへ電力を供給する。外部から電源を供給する場合は、ＣＤＵ１００は電源ユニットを配置しなくてもよい。

【0048】

また、ＣＤＵ１００は、図１に図示したセンサに加えて、他のセンサをさらに備えてもよい。他のセンサの例として、一次流路１０または二次流路２０内の一次冷媒または二次冷媒の流速を測定する流速センサ、一次冷媒または二次冷媒の導電率、濁度、イオン指数またはｐＨ等を測定する水質センサ、ＣＤＵ１００内部の湿度を測定する湿度センサ、ＣＤＵ１００内の液漏れを検知するリークセンサなどが挙げられる。

【0049】

センサは、一次流路１０または二次流路２０内に配置されるものと一次流路１０または二次流路２０の外に配置されるものがある。例として、一次流路１０または二次流路２０内に配置されるものとしては、圧力センサ１１２，２１４および流量センサ１１５，２１６が挙げられる。また、一次流路１０または二次流路２０の外に配置されるものとしては、湿度センサ、リークセンサが挙げられる。なお、本開示に記載の「一次流路１０内」とは、一次冷媒が循環する箇所のみでなく、一次流路１０と流体的に接続された空間を含む。

【0050】

上記センサは、制御部５０と接続し、測定結果を制御部５０に送信することができる。また、上記センサは、制御部５０とホットスワップ可能に接続されており、ＣＤＵ１００が稼働中であっても挿抜することができる。そのため、センサに異状が生じた際に、ＣＤＵ１００を停止せずにセンサのメンテナンスを行うことができ、サーバへの影響を抑えることができる。同種のセンサを複数、近くに配置することで、一方のセンサを抜去した場合でも、近い範囲での測定を続けることができる。

【0051】

上記のように構成されるＣＤＵ１００は、弁１１３または弁１２１が一定期間動作しなかった場合、イオン化した金属または不純物などが堆積した堆積物が弁１１３または弁１２１に固着し、弁１１３または弁１２１が正常に動作しなくなるおそれがある。また、弁１１３および弁１２１に異常が生じていても検知することができないおそれがある。また、弁１１３または弁１２１は動作しない時間が長い場合、固着して故障してしまう場合がある。

【0052】

そこで、第１実施形態に係るＣＤＵ１００は、弁１１３または弁１２１が一定時間動作しなかった場合に、弁１１３または弁１２１に予め定められた動作を行わせることとした。これにより、弁１１３または弁１２１に堆積物が蓄積しにくい。また、弁１１３または弁１２１が故障した場合でも早期に発見することができる。具体的には、弁１１３または弁１２１が故障により動かなくなり、二次冷媒の温度が閾値範囲外になった後に故障を発見すると二次冷媒の温度調整が必要になる。一方、第１実施形態に係るＣＤＵ１００によれば、かかる温度調整が必要になる前に故障を発見することができる。以下、図２を参照しながら、ＣＤＵ１００の具体的な動作処理について説明する。

【0053】

＜ＣＤＵの具体的動作＞
図２は、第１実施形態に係るＣＤＵ１００が実行する第一弁１１３の動作処理の手順を示すフローチャートである。

【0054】

まず、制御部５０は、第一弁１１３が動作していない期間が閾値を超えたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。閾値は、たとえば３日間である。

【0055】

制御部５０は、第一弁１１３が動作していない期間が閾値を超えたと判定した場合（ステップＳ１０１,Ｙｅｓ）、二次流路２０の温度センサ２１１,２１５から二次冷媒の液温を取得する（ステップＳ１０２）。たとえば、制御部５０は、温度センサ２１１,２１５からそれぞれ取得した測定値の平均値を二次冷媒の液温としてもよい。

【0056】

つづいて、制御部５０は、二次冷媒の液温が予め定められた温度範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。制御部５０は、二次冷媒の液温が予め定められた温度範囲内である場合（ステップＳ１０３,Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０４に進める。一方、制御部５０は、二次冷媒の液温が予め定められた温度範囲内でない場合（ステップＳ１０３,Ｎｏ）、本フローの処理を終了する。

【0057】

つづいて、制御部５０は、第一弁１１３から第一弁１１３の開度の情報を取得する。また、制御部５０は、圧力センサ２１４から測定値を取得する（ステップＳ１０４）。

【0058】

つづいて、制御部５０は、圧力センサ２１４の測定値が大きく変化したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。たとえば、制御部５０は、圧力センサ２１４の測定値の変化が、予め測定した第一弁１１３の開度に応じた圧力センサ２１４の変動幅よりも大きい場合、圧力センサ２１４の測定値が大きく変化したと判定する。

【0059】

制御部５０は、圧力センサ２１４の測定値が大きく変化した場合（ステップＳ１０５,Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０６に進める。一方、制御部５０は、圧力センサ２１４の測定値が大きく変化していない場合（ステップＳ１０５,Ｎｏ）、本フローの処理を終了する。

【0060】

つづいて、制御部５０は、第二弁１２１を開放させる（ステップＳ１０６）。ここで、「開放」とは、全開の状態だけでなく、開度が一定以上の開き状態も含む。すなわち、制御部５０は、第二弁１２１の開度を一定以上に上げる。なお、すでに第二弁１２１が開放している場合、制御部５０は本処理をスキップしてもよい。

【0061】

つづいて、制御部５０は、第一弁１１３に予め定められた動作を行わせる（ステップＳ１０７）。たとえば、制御部５０は、第一弁１１３の開度を上げてもよい。また、制御部５０は、第一弁１１３の開度を下げてもよい。また、制御部５０は、第一弁１１３の開度を上げ下げする動作を行わせてもよい。また、制御部５０は、第一弁１１３の開度を上げ下げする動作を複数回行わせてもよい。ここで、予め定められた動作の前後で、第一弁１１３の開度は同じであることが望ましい。これにより、第一弁１１３の予め定められた動作の前後で、二次冷媒の流通が変化することを抑制することができる。

【0062】

ここで、制御部５０は、第一弁１１３が予め定められた動作を行わなかった場合、たとえば、第一弁１１３の開度が変化しなかった場合または第一弁１１３からエラーが出力された場合、タッチスクリーンなどの表示部（非図示）を用いてエラーを通知してもよい。

【0063】

つづいて、制御部５０は、センサの動作を確認する（ステップＳ１０８）。具体的には、制御部５０は、流量センサ１１５，２１６または圧力センサ１１２,２１４の動作を確認する。たとえば、制御部５０は、第一弁１１３に予め定められた動作を行わせている間、流量センサ１１５の測定値に変化があったか確認する。制御部５０は、流量センサ１１５の測定値に変化があった場合、流量センサ１１５が正常に動作していると判定する。一方、制御部５０は、流量センサ１１５の測定値に変化がない場合、流量センサが正常に動作していないと判定し、タッチスクリーンなどの表示部（不図示）を用いてエラーを通知してもよい。

【0064】

制御部５０は、流量センサ２１６または圧力センサ１１２，２１４についても同様に動作の確認を行ってもよい。また、制御部５０は、温度センサ１１１，１１４，２１１，２１５などの他のセンサについても同様に動作の確認を行ってもよい。

【0065】

上述してきたように、第１実施形態に係るＣＤＵ１００の制御部５０は、弁１１３が動作していない期間が閾値を超えた場合に、弁１１３に対して予め定められた動作を行わせる。

【0066】

このように弁１１３を定期的に動作させることで、弁１１３に堆積物が固着しにくい。

【0067】

制御部５０は、第一弁１１３または第二弁１２１の一方が予め定められた動作を行っている間、第一弁１１３または第二弁１２１の他方を開放してもよい。

【0068】

これにより、第一弁１１３または第二弁１２１の動作によって一次流路１０内の内圧が上昇することを抑制することができる。

【0069】

ここで、第一弁１１３または第二弁１２１の一方の予め定められた動作の前後で、第一弁１１３または第二弁１２１の他方の開度は同じであることが望ましい。これにより、第一弁１１３または第二弁１２１の予め定められた動作の前後で、二次冷媒の流通が変化することを抑制することができる。

【0070】

制御部５０は、弁１１３が動作していない期間が閾値を超えた場合であって、且つ、温度センサ２１１および温度センサ２１５から取得した二次冷媒の液温が予め定められた温度範囲内である場合、弁１１３に対して予め定められた動作を行わせてもよい。言い換えると、弁１１３が動作していない期間が閾値を超えた場合であっても、二次冷媒の液温が温度範囲外である場合は、弁１１３に対して予め定められた動作を行わせなくてもよい。

【0071】

二次冷媒の液温が温度範囲外の場合は、すなわち、二次冷媒の液温調整が必要な場合であるため、そのような場合には動作を行わせないこととする。これにより、ＣＤＵ１００の冷却性能を維持することができる。また、一次流路１０および二次流路２０内の結露を抑制することができる。

【0072】

制御部５０は、圧力センサ１１２の測定値および弁１１３の開度に応じて、予め定められた動作を行うかを判定してもよい。

【0073】

弁１１３に堆積物が固着すると、一次流路１０内の圧力が上昇する傾向がある。そこで、一次流路１０内の圧力センサ１１２の測定値を基に、弁１１３を動作すべきか否かを判定することで、弁１１３への堆積物の固着の進行を抑制することができる。

【0074】

また、制御部５０の記憶部は、弁１１３が動作していない期間を判定する閾値を複数備えていてもよい。制御部５０は、圧力センサ１１２の測定値に基づいて複数の閾値の中から一の閾値を選択し、弁１１３が動作していない期間が一の閾値を超えたか判定を行うこととしてもよい。たとえば、圧力センサ１１２の測定値が大きい場合には、複数の閾値の中から値の小さい閾値を選択してもよい。

【0075】

これにより、一次流路１０の内圧の上昇傾向がみられる場合に通常よりも短い期間で動作処理を行うことができ、弁１１３の堆積物の固着の進行を抑制することができる。

【0076】

制御部５０は、予め定められた動作時におけるセンサ（一例として、流量センサ１１５，２１６または圧力センサ１１２，２１４）の測定値の変化に基づいて、センサが正常に動作しているかを確認してもよい。

【0077】

これにより、弁１１３の堆積物の固着抑制を行いながら、センサが正常に動作しているかどうかを確認することができる。

【0078】

なお、図２のフローチャートと同様の動作処理を第二弁１２１に対して行ってもよい。図３は、第１実施形態に係るＣＤＵ１００が実行する第二弁１２１の動作処理の手順を示すフローチャートである。なお、制御部５０が動作を行わせる対象が異なる点以外は、図２のフローチャートと同様であるため、各ステップの詳細な説明は省略する。

【0079】

まず、制御部５０は、第二弁１２１が動作していない期間が閾値を超えたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。制御部５０は、第二弁１２１が動作していない期間が閾値を超えたと判定した場合（ステップＳ２０１,Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２０２に進める。

【0080】

つづいて、制御部５０は、ステップＳ２０２，Ｓ２０３において、図２のステップＳ１０２，Ｓ１０２と同様の処理を行う。

【0081】

つづいて、制御部５０は、第二弁１２１から第二弁１２１の開度の情報を取得する。また、制御部５０は、圧力センサ２１４から測定値を取得する（ステップＳ２０４）。

【0082】

つづいて、制御部５０は、第二弁１２１の開度および圧力センサ２１４の測定値がそれぞれ閾値範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。制御部５０は、第二弁１２１の開度および圧力センサ２１４の測定値がそれぞれ閾値範囲内である場合（ステップＳ２０５,Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２０６に進める。一方、制御部５０は、第二弁１２１の開度および圧力センサ２１４の測定値がそれぞれ閾値範囲内でない場合（ステップＳ２０５,Ｎｏ）、本フローの処理を終了する。

【0083】

つづいて、制御部５０は、第一弁１１３を開放させて（ステップＳ２０６）、第二弁１２１に予め定められた動作を行わせる（ステップＳ２０７）。

【0084】

つづいて、制御部５０は、センサの動作を確認する（ステップＳ２０８）。

【0085】

なお、本フローの処理は、図２に示した第一弁１１３の動作処理とはタイミングをずらして実行してもよい。これにより、第一弁１１３の動作処理と第二弁１２１の動作処理とを同時に行う場合と比較して、一次冷媒の流れに影響を及ぼしにくくなり、一次流路１０内の内圧の上昇を抑えることができる。

【0086】

なお、ここでは、一次流路１０に設けられた第一弁１１３および第二弁１２１に対して動作処理を行わせる例について示したが、動作処理の対象の弁はこれに限られない。例えば、二次流路２０に設けられた弁（非図示）に対して動作処理を行わせることとしてもよい。また、弁の配置箇所、配置個数は図２の例に限られない。

【0087】

また、制御部５０は、圧力センサ２１４の測定値に応じて、弁１１３または弁１２１の開度を調整してもよい。かかる構成によれば、一次流路１０内の内圧が上昇することを抑制することができる。

【0088】

また、制御部５０は、弁１１３または弁１２１を閉鎖した後で、上記の図２のフローチャートに示す処理を行うこととしてもよい。弁１１３および弁１２１を閉鎖することで一次流路１０の内圧が上昇するため、動作処理を行った場合に弁１１３または弁１２１の堆積物がより取れやすい。

【0089】

また、一次流路１０に設けられる圧力センサは複数あってもよい。同様に、二次流路２０に設けられる圧力センサは複数あってもよい。

【0090】

また、図２のステップＳ１０５において、制御部５０は、流量センサ１１５の測定値をさらに用いて、圧力センサ２１４の測定値の変化が大きいか否かを判定してもよい。

【0091】

上述してきたように、第１実施形態に係るＣＤＵ１００の制御部５０は、弁１１３が動作していない期間が閾値を超えた場合に、弁１１３に対して予め定められた動作を行わせる。このように弁１１３を定期的に動作させることで、弁１１３に堆積物が固着しにくい。

【0092】

（第２実施形態）
第１実施形態では、弁１１３および弁１２１の２つの二方弁が一次流路１０に設けられる例について説明したが、弁の種類はこれに限られない。２つの二方弁の代わりに１つの三方弁が一次流路１０に設けられてもよい。図４は、第２実施形態に係るＣＤＵ１００の概略構成を示す図である。

【0093】

弁１９は、主流路１１とバイパス流路１２との分岐点に設けられ、主流路１１およびバイパス流路１２での一次冷媒の流量を制御する。弁１９はたとえば電磁三方弁である。弁１９は、制御部５０によって開度を調整可能である。

【0094】

弁１９は、主流路１１での一次冷媒の流量を制御する第一弁と、バイパス流路１２での一次冷媒の流量を制御する第二弁とを含んでもよい。制御部５０は、第一弁と第二弁との開度を制御することにより、熱交換器４０への一次冷媒の流入量を調整できる。すなわち、熱交換器４０における一次冷媒と二次冷媒の熱交換性能が調整可能である。

【0095】

このように一次流路１０に三方弁が１つ設けられる構成とすることで、使用する弁の個数を減らすことができ、コストを低下させることができる。

【0096】

（その他の実施形態）
＜ポンプの動作処理＞
本開示のＣＤＵ１００は、複数のポンプ２３１，２４１（図１参照）を備えるため、複数のポンプ２３１，２４１のうち一方のポンプのみを稼働させて他のポンプを待機させることが可能である。待機するポンプが一定期間動作しなかった場合、第一弁１１３および第二弁１２１と同様に動作処理を行うことが可能である。

【0097】

＜弁の開閉による堆積物の除去＞
一次流路１０または二次流路２０内に配置された部材および流路管に堆積物が溜まり、機能不全、または、一次冷媒または二次冷媒の流通可能な面積が低下するおそれがある。具体的には、流路管内にセンサが配置された場合、センサ周辺の堆積物が溜まることで、センサの機能が制限されるおそれがある。また、一次流路１０または二次流路２０中の流路抵抗の高い箇所（屈曲している箇所、または流路が狭い箇所）に堆積物が溜まった場合、より流路抵抗が上昇して一次冷媒または二次冷媒の循環に影響を与えるおそれがある。

【0098】

そこで、図１に示すように、一次流路１０に弁１１３または弁１２１が配置されている場合、弁１１３または弁１２１の開閉を繰り返すことで弁１１３または弁１２１付近に乱流を起こすことができ、乱流によって固着した堆積物を、固着位置から剥がし、流路内で循環させることが可能になる。さらに、一次流路１０内にメッシュ状のフィルターを設けることで、堆積物をフィルターによって止めることができ、再び他部材に固着することを抑制できる。フィルターは、一次流路１０内から取り外し可能であり、フィルターが詰まった場合は取り外してメンテナンスを行うことができる。上記の乱流を起こすための弁１１３または弁１２１の開閉速度は、一次流路１０を流れる冷媒量を調整するための弁１１３または弁１２１の開閉速度よりも速い。

【0099】

乱流を発生させて堆積物を流すタイミングは、第１実施形態において前述した弁１１３または弁１２１の動作処理と合わせて行うことができる。また、センサの測定値（たとえば、流量センサ１１５，２１６によって計測した流量等）、または、ポンプ２３１，２４１の回転数等から堆積物による影響を検知したタイミングで実施することもできる。

【0100】

乱流を大きくする、あるいは衝撃流にすることにより、体積の大きい堆積物や、強力に固着した堆積物を流すことが可能になる。乱流を大きくする、あるいは衝撃流にする方法としては、弁１１３または弁１２１の開閉速度を上げること、開閉する回数を多くすること、及び、循環する一次冷媒の流量を増加することなどが挙げられる。なお、本処理は二次流路２０に設けられた弁に対して行うこととしてもよい。

【0101】

＜ポンプの動作による堆積物の除去＞
図１に示すように、一次流路１０中にポンプ２３１またはポンプ２４１が配置されている場合、ポンプ２３１またはポンプ２４１の回転を調整することで乱流を発生させることが可能である。乱流は、ポンプ２３１またはポンプ２４１の回転、停止、または逆回転を繰り返すことにより起こすことができる。

【0102】

なお、上記の乱流を起こすためのポンプ２３１またはポンプ２４１の回転速度の変化は、一次流路１０、及び、二次流路２０を流れる冷媒量を調整するためのポンプ２３１またはポンプ２４１の回転速度の変化よりも大きい。乱流を大きくする、あるいは衝撃流にするには、ポンプ２３１またはポンプ２４１の回転速度の上昇、急停止、または循環する冷媒量の増加などが挙げられる。

【0103】

＜各部材の自己診断機能＞
ＣＤＵ１００内に配置され、制御部５０と接続している部材は、異常が生じた場合に制御部５０に通知することができる。さらに、各部材は稼働状況またはメンテナンス頻度などを記録することで、メンテナンスが必要になるまでの期間を自己診断することが可能である。たとえば、自己診断可能である部材として、弁１１３，１２１またはポンプ２３１，２４１が挙げられるが、記載していない部材であっても自己診断機能を持たせることは可能である。

【0104】

弁１１３または弁１２１は、第１実施形態に示した弁１１３または弁１２１の動作処理時における動作検知、前回メンテナンス時からの開閉の回数、変化量の累計、および継続稼働時間などから、メンテナンスが必要な時期を自己診断する機能を備える。

【0105】

ポンプ２３１またはポンプ２４１は、上述したポンプ２３１またはポンプ２４１の動作処理時における動作検知、または前回メンテナンス時からの累計の回転数や、回転速度の変更頻度、起動および停止回数等から、メンテナンスが必要な時期を自己診断する機能を備える。さらに、メンテナンスまでの期間の指標として、記憶部に保存した同じデューティ比での回転数の比較を行い、変化の割合を使用することもできる。また、正常に稼働している際の稼働音、または、異常稼働時の稼働音との比較を行うことで、ポンプ２３１またはポンプ２４１が正常かを判断することが可能である。

【0106】

＜洗浄用流路＞
ＣＤＵ１００内の一次流路１０および二次流路２０中に着脱可能なカプラ（迅速流体継手）を設け、カプラを切り離すことによって特定の部位を一次流路１０および二次流路２０から切り離すことが可能になる。たとえば、熱交換器４０の流入口の上流と流出口の下流にカプラを設けることで、熱交換器４０を一次流路１０または二次流路２０から切り離すことができる。一次流路１０または二次流路２０内を流れる冷媒に溶け込んでいるシリカ、カルシウム、マグネシウム等の無機塩類が析出したスケール（水垢）が付着、もしくは、固着した際に、カプラを切り離すことによって熱交換器４０を切り離し、洗浄用流路と接続している外部接続用のカプラを装着することで、洗浄用流路から強酸等を流してスケールを洗浄することができる。

【0107】

洗浄に使用するのは強酸に限定されず、アルカリ性の液体またはその他の特性を備える液を使用することも可能である。また、液体に限定されずに気体の衝突による洗浄、パウダー、またはペレットを使用することも可能である。

【0108】

カプラによる流路からの分離以外の形態として、流路の切り替えが可能な弁（たとえば三方弁、または２つの二方弁の組み合わせ等）を設けることで洗浄用流路を設けることも可能である。

【0109】

熱交換器４０の流入口の上流と流出口の下流にそれぞれ三方弁を設けることができ、制御部５０は、三方弁を動作させることで循環用の流路と洗浄用流路を分離させることができる。

【0110】

たとえば、冷媒を循環する場合、制御部５０は、三方弁の内の循環用の流路と流通する弁を開いて、洗浄用流路と流通する弁を閉じる。一方、洗浄をする場合、制御部５０は、洗浄用流路と流通する弁を開いて、循環用流路と流通する弁を閉じる。なお、酸性、または、アルカリ性の液を流した場合は、洗浄後に熱交換器４０内を中和することで、冷媒を循環させた際の影響を抑制できる。

【0111】

また、上記の説明では、ＣＤＵ１００の熱交換器４０について記載したが、熱交換器４０以外の部材であってもよい。さらにＣＤＵ１００以外（たとえば、ラジエータ、水冷ヘッドなどで構成されるクローズ水冷）の部材であっても同様の構成を持たせることができる。

【0112】

なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
一次冷媒が流通する一次流路と、
二次冷媒が流通する二次流路と、
一次流路または二次流路に設けられ、開度を調整可能な弁と、
前記弁の動作を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記弁が動作していない期間が閾値を超えた場合に、前記弁に対して予め定められた動作を行わせる、冷媒循環装置。
（２）
前記一次流路および前記二次流路に接続される熱交換器をさらに備え、
前記一次流路は、
前記一次冷媒の流入口と流出口とを前記熱交換器を介して接続する主流路と、
前記熱交換器よりも上流側の位置において前記主流路から分岐し、前記熱交換器よりも下流側の位置において前記主流路と合流するバイパス流路と
を含み、
前記弁は、
前記主流路における前記バイパス流路の分岐位置よりも下流かつ前記熱交換器よりも上流の位置において前記主流路と接続する第一弁と、
前記バイパス流路と接続する第二弁と
を含み、
前記制御部は、前記第一弁または前記第二弁の一方が前記予め定められた動作を行っている間、前記第一弁または前記第二弁の他方を開放する、（１）に記載の冷媒循環装置。
（３）
前記二次流路に設けられる温度センサをさらに備え、
前記制御部は、前記弁が動作していない期間が閾値を超えた場合であって、且つ、前記温度センサから取得した前記二次冷媒の液温が予め定められた温度範囲内である場合、前記弁に対して前記予め定められた動作を行わせる、（１）または（２）に記載の冷媒循環装置。
（４）
前記一次流路に設けられる圧力センサをさらに備え、
前記制御部は、前記圧力センサの測定値および前記弁の開度に応じて、前記予め定められた動作を行うかを判定する、（１）～（３）のいずれか１つに記載の冷媒循環装置。
（５）
前記一次流路または前記二次流路に設けられるセンサをさらに備え、
前記制御部は、前記予め定められた動作時における前記センサの測定値の変化に基づいて、前記センサが正常に動作しているかを確認する、（１）～（４）のいずれか１つに記載の冷媒循環装置。

【0113】

今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記の実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されても良い。

【符号の説明】

【0114】

１０ 一次流路
１０ａ 一次流入口
１０ｂ 一次流出口
１１ 主流路
１２ バイパス流路
１１１，１１４，２１１，２１５ 温度センサ
１１５，２１６ 流量センサ
２０ 二次流路
２０ａ 二次流入口
２０ｂ 二次流出口
３０ タンク
４０ 熱交換器
５０ 制御部
１００ ＣＤＵ
１１２，２１４ 圧力センサ
１１３ 第一弁
１２１ 第二弁
２３１，２４１ ポンプ
２３２，２４２ 逆止弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】