特表 2025-501890 冷媒圧送式アクティブ／パッシブ冷却システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-24

(54)【発明の名称】冷媒圧送式アクティブ／パッシブ冷却システム

(51)【国際特許分類】

   F25B 39/00 20060101AFI20250117BHJP

   G06F 1/20 20060101ALI20250117BHJP

【ＦＩ】

F25B39/00 Z

G06F1/20 A

G06F1/20 B

G06F1/20 C

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024536185

(86)(22)【出願日】2023-01-06

(85)【翻訳文提出日】2024-08-15

(86)【国際出願番号】 US2023060192

(87)【国際公開番号】W WO2023133478

(87)【国際公開日】2023-07-13

(31)【優先権主張番号】63/297,000

(32)【優先日】2022-01-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】512033006

【氏名又は名称】マンターズ コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】ＭＵＮＴＥＲＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100175042

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 秀明

(74)【代理人】

【識別番号】100224775

【弁理士】

【氏名又は名称】南 毅

(72)【発明者】

【氏名】ファン，ウェイ

(72)【発明者】

【氏名】ニューウォルド，ラファエル

(72)【発明者】

【氏名】バウチャー，マイケル

(57)【要約】

蒸発器と、パッシブ凝縮器と、熱交換器と、ポンプとを備える冷却システム。パッシブ凝縮器は、一次冷却媒体の流体流に対して熱交換器と並列に配置される。熱交換器に二次冷却媒体が供給される場合には、何らかの弁を動作させなくとも、パッシブ凝縮器が受け取っていた気相の一次冷却媒体の少なくとも一部を、熱交換器が受け取るようになって、熱交換器は、液相の一次冷却媒体を蒸発器に供給する。一方、熱交換器に二次冷却媒体が供給されない場合には、熱交換器は、液相の一次冷却媒体を蒸発器に供給しない。ポンプは、蒸発器をパッシブ凝縮器と熱交換器とに流体接続する液ラインに配置されて、液相の一次冷却媒体を蒸発器に圧送するように構成される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一次冷却媒体を収容するとともに、プロセス流体を受け取るように構成された蒸発器であって、前記プロセス流体を受け取ると前記プロセス流体から熱を抽出して、前記プロセス流体を冷却して前記一次冷却媒体を液相から気相に相変化させるように構成された蒸発器と、
外表面を備えるとともに、前記蒸発器に流体結合され、前記外表面に気流が導かれるように構成されたパッシブ凝縮器であって、該気流が該パッシブ凝縮器の前記外表面に導かれると（ｉ）前記蒸発器から気相の前記一次冷却媒体を受け取り、（ｉｉ）前記一次冷却媒体から熱を移動し、（ｉｉｉ）前記一次冷却媒体を気相から液相に相変化させ、（ｉｖ）液相の前記一次冷却媒体を前記蒸発器に供給する、ように構成されたパッシブ凝縮器と、
前記蒸発器に流体結合されるとともに、二次冷却媒体が選択的に供給されるように構成された熱交換器であって、
（ａ）前記熱交換器に前記二次冷却媒体が供給される場合に、前記蒸発器と前記パッシブ凝縮器との間および前記蒸発器と前記熱交換器との間に何らかの弁を配置してこれを動作させなくとも、前記パッシブ凝縮器が受け取っていた気相の前記一次冷却媒体の少なくとも一部を、前記熱交換器が受け取るようになって、前記熱交換器が、（ｉ）前記蒸発器から気相の前記一次冷却媒体を受け取り、（ｉｉ）前記一次冷却媒体から熱を移動し、（ｉｉｉ）前記一次冷却媒体を気相から液相に相変化させ、（ｉｖ）液相の前記一次冷却媒体を前記蒸発器に供給し、
（ｂ）前記熱交換器に前記二次冷却媒体が供給されない場合には、前記熱交換器は液相の前記一次冷却媒体を前記蒸発器に供給しない、ように構成された熱交換器と、
前記蒸発器を前記パッシブ凝縮器と前記熱交換器のそれぞれに流体接続して、前記パッシブ凝縮器と前記熱交換器のうちの少なくとも一方から前記蒸発器へと液相の前記一次冷却媒体を供給する液ラインと、
前記液ラインに配置されて、液相の前記一次冷却媒体を前記蒸発器に圧送するように構成されたポンプと、
を備える冷却システムであって、
前記パッシブ凝縮器が、前記一次冷却媒体の流体流に対して前記熱交換器と並列に配置される、冷却システム。

【請求項2】

前記プロセス流体が空気である、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項3】

前記プロセス流体が液体である、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項4】

誘電体によって冷却される少なくとも１つの電子コンポーネントと、
前記誘電体を冷却する、請求項１に記載の冷却システムと、
を備える電子機器システム。

【請求項5】

前記プロセス流体が前記誘電体である、請求項４に記載の電子機器システム。

【請求項6】

前記二次冷却媒体が、圧縮機と膨張弁とを備える直接膨張式冷却システムの冷媒である、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項7】

前記二次冷却媒体が、冷水または冷却した水－グリコール混合液である、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項8】

前記熱交換器に前記二次冷却媒体が供給される場合に、前記一次冷却媒体の一部を、前記パッシブ凝縮器と前記熱交換器の双方が受け取って、（ｉ）前記一次冷却媒体から熱を移動し、（ｉｉ）前記一次冷却媒体を気相から液相に相変化させ、（ｉｉｉ）液相の前記一次冷却媒体を前記蒸発器に供給する、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項9】

余分な一次冷却媒体を溜めるように構成された冷媒レシーバをさらに備え、
前記冷媒レシーバは、前記液ラインにおいて、前記ポンプより上流側かつ前記熱交換器より下流側の位置に配置される、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項10】

前記冷媒レシーバが、前記熱交換器の底部よりも鉛直下方の高さに配置される、請求項９に記載の冷却システム。

【請求項11】

前記蒸発器が、液相の前記一次冷却媒体を受け取るように構成された入口を備え、
前記パッシブ凝縮器が、液相の前記一次冷却媒体を供給するように構成された出口を備え、
前記蒸発器の前記入口は、前記液ラインによって前記パッシブ凝縮器の前記出口に流体接続され、
前記蒸発器の前記入口が、前記パッシブ凝縮器の前記出口から前記蒸発器の前記入口まで前記一次冷却媒体を移動させるだけの十分な重力と自然循環を得ることができない高さに配置される、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項12】

前記蒸発器が、液相の前記一次冷却媒体を受け取るように構成された入口を備え、
前記熱交換器が、液相の前記一次冷却媒体を供給するように構成された出口を備え、
前記蒸発器の前記入口は、前記液ラインによって前記熱交換器の前記出口に流体接続され、
前記蒸発器の前記入口が、前記熱交換器の前記出口から前記蒸発器の前記入口まで前記一次冷却媒体を移動させるだけの十分な重力と自然循環を得ることができない高さに配置される、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項13】

前記蒸発器が、液相の前記一次冷却媒体を受け取るように構成された入口を備え、
前記パッシブ凝縮器が、液相の前記一次冷却媒体を供給するように構成された出口を備え、
前記蒸発器の前記入口は、前記液ラインによって前記パッシブ凝縮器の前記出口に流体接続され、
前記蒸発器の前記入口が、前記パッシブ凝縮器の前記出口よりも高い位置に配置される、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項14】

前記蒸発器が、液相の前記一次冷却媒体を受け取るように構成された入口を備え、
前記熱交換器が、液相の前記一次冷却媒体を供給するように構成された出口を備え、
前記蒸発器の前記入口は、前記液ラインによって前記熱交換器の前記出口に流体接続され、
前記蒸発器の前記入口が、前記熱交換器の前記出口よりも高い位置に配置される、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項15】

前記蒸発器が、液相の前記一次冷却媒体を受け取るように構成された入口を備え、
前記パッシブ凝縮器が、液相の前記一次冷却媒体を供給するように構成された出口を備え、
前記蒸発器の前記入口は、前記液ラインによって前記パッシブ凝縮器の前記出口に流体接続され、
前記パッシブ凝縮器の前記出口が、前記蒸発器の前記入口よりも６フィート（１．８ｍ）以下の距離だけ高い位置に配置される、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項16】

前記蒸発器を前記パッシブ凝縮器と前記熱交換器のそれぞれに流体接続して、前記蒸発器から前記パッシブ凝縮器と前記熱交換器のうちの少なくとも一方へと気相の前記一次冷却媒体を供給する蒸気ラインをさらに備え、
前記蒸発器と、前記パッシブ凝縮器と、前記熱交換器と、前記液ラインと、前記蒸気ラインとで、２２５フィート（６９ｍ）以上の等価直線配管長を有している、請求項１５に記載の冷却システム。

【請求項17】

前記蒸発器と、前記パッシブ凝縮器と、前記熱交換器と、前記液ラインと、前記蒸気ラインとで、１５０フィート（４６ｍ）以上の等価直線配管長を有している、請求項１６に記載の冷却システム。

【請求項18】

前記蒸発器が、液相の前記一次冷却媒体を受け取るように構成された入口を備え、
前記熱交換器が、液相の前記一次冷却媒体を供給するように構成された出口を備え、
前記蒸発器の前記入口は、前記液ラインによって前記熱交換器の前記出口に流体接続され、
前記熱交換器の前記出口が、前記蒸発器の前記入口よりも６フィート（１．８ｍ）以下の距離だけ高い位置に配置される、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項19】

前記蒸発器を前記パッシブ凝縮器と前記熱交換器のそれぞれに流体接続して、前記蒸発器から前記パッシブ凝縮器と前記熱交換器のうちの少なくとも一方へと気相の前記一次冷却媒体を供給する蒸気ラインをさらに備え、
前記蒸発器と、前記パッシブ凝縮器と、前記熱交換器と、前記液ラインと、前記蒸気ラインとで、２２５フィート（６９ｍ）以上の等価直線配管長を有している、請求項１８に記載の冷却システム。

【請求項20】

前記蒸発器と、前記パッシブ凝縮器と、前記熱交換器と、前記液ラインと、前記蒸気ラインとで、１５０フィート（４６ｍ）以上の等価直線配管長を有している、請求項１９に記載の冷却システム。

【請求項21】

前記蒸発器が、前記パッシブ凝縮器と前記熱交換器のうちの少なくとも一方よりも高い位置に配置されている、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項22】

前記ポンプが可変速ポンプである、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項23】

前記ポンプの速度を制御するように、前記ポンプに動作可能に結合された制御装置をさらに備える、請求項２２に記載の冷却システム。

【請求項24】

前記冷却システムが、温度センサをさらに備え、
前記制御装置が、温度情報を受信するように前記温度センサと通信可能に結合され、
前記制御装置が、前記温度情報に基づいて前記ポンプの速度を制御するように構成される、請求項２３に記載の冷却システム。

【請求項25】

前記蒸発器と、前記パッシブ凝縮器と、前記熱交換器と、前記ポンプとが、単一のユニットに統合されている、請求項１に記載の冷却システム。

【請求項26】

前記単一のユニットの全体の高さが１４フィート（４．２７ｍ）以下となるように、前記蒸発器と前記パッシブ凝縮器が互いに相対的に配置されている、請求項２５に記載の冷却システム。

【請求項27】

前記蒸発器に流体接続されたプロセス流体入口と、前記蒸発器に流体接続されたプロセス流体出口とをさらに備える、請求項２５に記載の冷却システム。

【請求項28】

前記プロセス流体入口が、還気ダクトに接続可能な還気口であり、プロセス流体出口が、給気ダクトに接続可能な給気口である、請求項２５に記載の冷却システム。

【請求項29】

第１のフロアと、該第１のフロアより高い第２のフロアと、を含む複数のフロアと、
前記第２のフロアに配置された電子コンポーネントを保持する複数のラックと、
請求項２８に記載の冷却システムと、
を備える多層階データセンターであって、
前記還気口が、前記還気ダクトに接続されて、前記第２のフロアに配置された前記複数のラックから空気を受け取り、
前記給気口が、前記給気ダクトに接続されて、前記第２のフロアに配置された前記複数のラックに空気を供給する、多層階データセンター。

【請求項30】

第１のフロアと、該第１のフロアより高い第２のフロアと、を含む複数のフロアと、
前記第２のフロアに配置された電子コンポーネントを保持する複数のラックと、
請求項１に記載の冷却システムと、
を備える多層階データセンターであって、
前記蒸発器が前記第２のフロアに配置され、
前記パッシブ凝縮器と前記熱交換器が前記第２のフロアより低い位置に配置される、多層階データセンター。

【請求項31】

一次冷却媒体を収容するとともに、プロセス流体を受け取るように構成された蒸発器であって、前記プロセス流体を受け取ると前記プロセス流体から熱を抽出して、前記プロセス流体を冷却して前記一次冷却媒体を液相から気相に相変化させるように構成された蒸発器と、
それぞれが外表面を備えるとともに、前記蒸発器に流体結合され、前記外表面に気流が導かれるようにそれぞれ構成された複数のパッシブ凝縮器であって、該気流が該パッシブ凝縮器の前記外表面に導かれると（ｉ）前記蒸発器から気相の前記一次冷却媒体を受け取り、（ｉｉ）前記一次冷却媒体から熱を移動し、（ｉｉｉ）前記一次冷却媒体を気相から液相に相変化させ、（ｉｖ）液相の前記一次冷却媒体を前記蒸発器に供給する、ように構成されたパッシブ凝縮器と、
前記蒸発器に流体結合されるとともに、二次冷却媒体が選択的に供給されるように構成された少なくとも１台の熱交換器であって、
（ａ）前記少なくとも１台の熱交換器に前記二次冷却媒体が供給される場合に、前記蒸発器と前記パッシブ凝縮器との間および前記蒸発器と前記熱交換器との間に何らかの弁を配置してこれを動作させなくとも、前記パッシブ凝縮器が受け取っていた気相の前記一次冷却媒体の少なくとも一部を、前記少なくとも１台の熱交換器が受け取るようになって、前記少なくとも１台の熱交換器が、（ｉ）前記蒸発器から気相の前記一次冷却媒体を受け取り、（ｉｉ）前記一次冷却媒体から熱を移動し、（ｉｉｉ）前記一次冷却媒体を気相から液相に相変化させ、（ｉｖ）液相の前記一次冷却媒体を前記蒸発器に供給し、
（ｂ）前記少なくとも１台の熱交換器に前記二次冷却媒体が供給されない場合には、前記熱交換器は液相の前記一次冷却媒体を前記蒸発器に供給しない、ように構成された熱交換器と、
前記蒸発器を前記複数のパッシブ凝縮器のうちの各パッシブ凝縮器と前記少なくとも１台の熱交換器に流体接続して、前記複数のパッシブ凝縮器と前記少なくとも１台の熱交換器のうちの少なくとも１台から前記蒸発器へと液相の前記一次冷却媒体を供給する液ラインと、
前記液ラインに配置されて、液相の前記一次冷却媒体を前記蒸発器に圧送するように構成されたポンプと、
を備える冷却システムであって、
前記複数のパッシブ凝縮器のうちの少なくとも１台のパッシブ凝縮器が、前記一次冷却媒体の流体流に対して前記少なくとも１台の熱交換器と並列に配置される、冷却システム。

【請求項32】

前記複数のパッシブ凝縮器が、前記一次冷却媒体の流体流に対して互いに並列に配置される、請求項３１に記載の冷却システム。

【請求項33】

前記蒸発器が、液相の前記一次冷却媒体を受け取るように構成された入口を備え、
前記複数のパッシブ凝縮器のうちの各パッシブ凝縮器が、液相の前記一次冷却媒体を供給するように構成された出口を備え、
前記蒸発器の前記入口は、前記液ラインによって前記複数のパッシブ凝縮器のうちの各パッシブ凝縮器の前記出口に流体接続され、
前記蒸発器の前記入口が、前記複数のパッシブ凝縮器のうちの各パッシブ凝縮器の前記出口よりも高い位置に配置される、請求項３１に記載の冷却システム。

【請求項34】

前記蒸発器が、液相の前記一次冷却媒体を受け取るように構成された入口を備え、
前記少なくとも１台の熱交換器が、液相の前記一次冷却媒体を供給するように構成された出口を備え、
前記蒸発器の前記入口は、前記液ラインによって前記少なくとも１台の熱交換器の前記出口に流体接続され、
前記蒸発器の前記入口が、前記少なくとも１台の熱交換器の前記出口よりも高い位置に配置される、請求項３１に記載の冷却システム。

【請求項35】

前記二次冷却媒体が、圧縮機と膨張弁とを備える直接膨張式冷却システムの冷媒である、請求項３１に記載の冷却システム。

【請求項36】

前記少なくとも１台の熱交換器に前記二次冷却媒体が供給される場合に、前記一次冷却媒体の一部を、前記複数のパッシブ凝縮器のうちの各パッシブ凝縮器と前記少なくとも１台の熱交換器が受け取って、（ｉ）前記一次冷却媒体から熱を移動し、（ｉｉ）前記一次冷却媒体を気相から液相に相変化させ、（ｉｉｉ）液相の前記一次冷却媒体を前記蒸発器に供給する、請求項３１に記載の冷却システム。

【請求項37】

前期冷却システムが、複数の熱交換器をさらに備え、
前記複数の熱交換器のうちの各熱交換器が、前記一次冷却媒体の流体流に対して前記複数のパッシブ凝縮器のうちの各パッシブ凝縮器と並列に配置される、請求項３１に記載の冷却システム。

【請求項38】

前記蒸発器が、液相の前記一次冷却媒体を受け取るように構成された入口を備え、
前記複数の熱交換器のうちの各熱交換器が、液相の前記一次冷却媒体を供給するように構成された出口を備え、
前記蒸発器の前記入口は、前記液ラインによって前記複数の熱交換器のうちの各熱交換器の前記出口に流体接続され、
前記蒸発器の前記入口が、前記複数の熱交換器のうちの各熱交換器の前記出口よりも高い位置に配置される、請求項３７に記載の冷却システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却システム、ならびに冷却システムを制御するためのシステムおよび方法に関する。また、特定的には、本発明は、アクティブモードとパッシブモードの両モードを有する冷却システムに関する。特に適した用途としては、例えば、データセンターの冷却システムが挙げられる。

【背景技術】

【0002】

データセンターの稼働には、大量のエネルギーが必要となることが多い。データセンターのサーバから大量の熱が発生するため、これを冷却する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

したがって、データセンターのエネルギー使用量を削減するため、より効率的な冷却システムが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0004】

一態様では、本発明は、蒸発器と、パッシブ凝縮器と、熱交換器と、液ラインと、ポンプとを備える冷却システムに関する。蒸発器は、一次冷却媒体を収容するとともに、プロセス流体を受け取るように構成される。また、蒸発器は、プロセス流体を受け取るとプロセス流体から熱を抽出して、プロセス流体を冷却して一次冷却媒体を液相から気相に相変化させるように構成される。パッシブ凝縮器は、外表面を備えるとともに、蒸発器に流体結合され、外表面に気流が導かれるように構成される。また、パッシブ凝縮器は、気流がパッシブ凝縮器の外表面に導かれると（ｉ）蒸発器から気相の一次冷却媒体を受け取り、（ｉｉ）一次冷却媒体から熱を移動し、（ｉｉｉ）一次冷却媒体を気相から液相に相変化させ、（ｉｖ）液相の一次冷却媒体を蒸発器に供給する、ように構成される。熱交換器は、蒸発器に流体結合されるとともに、二次冷却媒体が選択的に供給されるように構成される。熱交換器に二次冷却媒体が供給される場合に、蒸発器とパッシブ凝縮器との間および蒸発器と熱交換器との間に何らかの弁を配置してこれを動作させなくとも、パッシブ凝縮器が受け取っていた気相の一次冷却媒体の少なくとも一部を、熱交換器が受け取るようになって、熱交換器が、（ｉ）蒸発器から気相の一次冷却媒体を受け取り、（ｉｉ）一次冷却媒体から熱を移動し、（ｉｉｉ）一次冷却媒体を気相から液相に相変化させ、（ｉｖ）液相の一次冷却媒体を蒸発器に供給する、ように構成される。一方、熱交換器に二次冷却媒体が供給されない場合には、熱交換器は、液相の一次冷却媒体を蒸発器に供給しない。液ラインは、蒸発器をパッシブ凝縮器と熱交換器のそれぞれに流体接続して、パッシブ凝縮器と熱交換器のうちの少なくとも一方から蒸発器へと液相の一次冷却媒体を供給する。ポンプは、液ラインに配置されて、液相の一次冷却媒体を蒸発器に圧送するように構成される。パッシブ凝縮器は、一次冷却媒体の流体流に対して熱交換器と並列に配置される。

【0005】

他の態様では、本発明は、蒸発器と、複数のパッシブ凝縮器と、少なくとも１台の熱交換器と、液ラインと、ポンプとを備える冷却システムに関する。蒸発器は、一次冷却媒体を収容するとともに、プロセス流体を受け取るように構成される。また、蒸発器は、プロセス流体を受け取るとプロセス流体から熱を抽出して、プロセス流体を冷却して一次冷却媒体を液相から気相に相変化させるように構成される。各パッシブ凝縮器は、外表面を備えるとともに、蒸発器に流体結合され、外表面に気流が導かれるように構成される。また、各パッシブ凝縮器は、気流がパッシブ凝縮器の外表面に導かれると（ｉ）蒸発器から気相の一次冷却媒体を受け取り、（ｉｉ）一次冷却媒体から熱を移動し、（ｉｉｉ）一次冷却媒体を気相から液相に相変化させ、（ｉｖ）液相の一次冷却媒体を蒸発器に供給する、ように構成される。少なくとも１台の熱交換器は、蒸発器に流体結合されるとともに、二次冷却媒体が選択的に供給されるように構成される。少なくとも１台の熱交換器に二次冷却媒体が供給される場合に、蒸発器とパッシブ凝縮器との間および蒸発器と熱交換器との間に何らかの弁を配置してこれを動作させなくとも、パッシブ凝縮器が受け取っていた気相の一次冷却媒体の少なくとも一部を、少なくとも１台の熱交換器が受け取るようになって、少なくとも１台の熱交換器が、（ｉ）蒸発器から気相の一次冷却媒体を受け取り、（ｉｉ）一次冷却媒体から熱を移動し、（ｉｉｉ）一次冷却媒体を気相から液相に相変化させ、（ｉｖ）液相の一次冷却媒体を蒸発器に供給する、ように構成される。一方、少なくとも１台の熱交換器に二次冷却媒体が供給されない場合には、熱交換器は、液相の一次冷却媒体を蒸発器に供給しない。液ラインは、蒸発器を複数のパッシブ凝縮器のうちの各パッシブ凝縮器と少なくとも１台の熱交換器に流体接続して、複数のパッシブ凝縮器と少なくとも１台の熱交換器のうちの少なくとも１台から蒸発器へと液相の一次冷却媒体を供給する。ポンプは、液ラインに配置されて、液相の一次冷却媒体を蒸発器に圧送するように構成される。複数のパッシブ凝縮器のうちの少なくとも１台のパッシブ凝縮器は、一次冷却媒体の流体流に対して少なくとも１台の熱交換器と並列に配置される。

【0006】

本発明の上記および上記以外の態様については、以下の開示から明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の好適な実施形態に係る冷却システムを用いたデータセンターを示す立面図

【図2】本発明の好適な実施形態に係る冷却システムがパッシブモードで動作する様子を示す模式図

【図3】図２に示す冷却システムがアクティブモードで動作する様子を示す模式図

【図4】本発明の好適な実施形態に係る冷却システムのエアハンドラユニットを示す模式図

【図5】図４に示すエアハンドラユニットと一緒に使用される凝縮ユニットを示す模式図

【図6】本発明の好適な実施形態に係る冷却システムを示す立面図

【図7A】図１に示す冷却システムと組み合わせて使用される単相式浸漬冷却システムで冷却するサーバラックの例を示す図

【図7B】図１に示す冷却システムと組み合わせて使用される二相式浸漬冷却システムで冷却するサーバラックの例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１は、本発明の好適な実施形態に係る、少なくとも１つの冷却システム２００を有するデータセンター１００を示している。なお、冷却システム２００の図示、説明を、データセンター１００と関連させながら行っているが、冷却システム２００はこの用途に限定されるものではなく、他の熱源によって暖められた空気の気流を冷却する用途などの他の適切な冷却用途でも使用することができる。ラック１１２には、サーバなどの電子コンポーネントを載置することができる。これらのラック１１２は、ラック列間にアイルを形成するように何列にも並べて配置することができる。この配置では、一方のアイルがコールドアイルとされ、他方のアイルをホットアイルとされる。冷却システムからの冷たい給気１２２は、コールドアイル内に導かれる。その後、コールドアイル内の給気１２２は、ラックを通り抜けてホットアイル内に入る。空気は、ラック１１２を通り抜ける際に、電子コンポーネントから熱を奪ってこれを冷却する。これによりこの空気が熱気となり、この暖気がホットアイル内に入る。そして、この暖気が、暖かい還気１２４として冷却システム２００に還流される。給気ファン１２６（図４参照）は、データセンター１００から還気１２４を吸い込んで、冷却システム２００（ここで、還気１２４を冷却する）を通過させ、これにより冷却された還気１２４を給気１２２としてデータセンター１００に還流するために使用される。

【0009】

冷却システム２００は、室内エアハンドラ２０２と室外凝縮ユニット２０４という２つの部分に分けることができる。本明細書では、冷却システム２００のうち、還気１２４が流れる部分であって、還気１２４を冷却して給気１２２として還流させる部分を、室内エアハンドラ２０２と呼ぶ。図１に示すデータセンター１００は、複数のフロアを有する多層階のデータセンター１００である。本実施形態では、データセンター１００は、第１のフロア１０２と、第２のフロア１０４と、第３のフロア１０６という３つのフロアを有している。第２のフロア１０４は第１のフロア１０２に比べて高く、第３のフロア１０６は、第１のフロア１０２と第２のフロア１０４のいずれに比べても高い。本実施形態において、第１のフロア１０２は１階である。本実施形態の第１のフロア１０２、第２のフロア１０４、第３のフロア１０６の各フロアに、電子コンポーネントを収容する複数のラック１１２が備えられている。各フロア１０２、１０４、１０６には、少なくとも１台の室内エアハンドラ２０２が配置され、対応するフロアのラック１１２に配置された電子コンポーネントの冷却を行う。

【0010】

本実施形態の冷却システム２００は、パッシブモードとアクティブモードという２つのモードを有している。パッシブモードは、節約モードと呼ぶこともできる。図２は、パッシブモード時の冷却システム２００を示す模式図であり、図３は、アクティブモード時の冷却システム２００を示す模式図である。冷却システム２００には、外気を活用したフリークーリングシンクを利用する能力（パッシブモードまたは節約モード）と、外気を活用したフリークーリングシンクでは、熱を十分に除去できるほどの温度低下が得られない場合に、アクティブ冷却を行う能力（アクティブモード）とが組み込まれている。そして、並列に動作する２台の別体の凝縮器２１０、２２０を備えることによって、これを実現している。本明細書では、一方の凝縮器を、パッシブ凝縮器２１０と呼び、パッシブモード（節約モード）で使用する。また、もう一方の凝縮器を、アクティブ凝縮器２２０と呼び、アクティブモードで使用する。

【0011】

冷却システム２００は、ラック内の電子コンポーネント（例えば、サーバ）から抽出した熱を含んでいるプロセス流体を冷却するために使用される。一次冷却材ループ２４０は、プロセス流体に熱結合された蒸発器２３０を備えている。本実施形態では、プロセス流体は、空気、より具体的には、還気１２４であり、蒸発器２３０は、コイル、好ましくは、ワンパス式満液コイルである。ただし、例えば、米国特許出願公開第２０１８／００３８６６０号、同第２０２１／０３６８６４７号の各明細書に記載のフィン付き管コイルやマイクロチャネルコイルなどの任意の適切なコイルを使用することができ、これらの明細書のすべての開示内容は、参照により本明細書に援用するものとする。パッシブモードとアクティブモードのいずれのモードでも、還気１２４は、給気ファン１２６によって蒸発器２３０の外表面上に導かれる。蒸発器２３０内には、一次冷却媒体が収容されている。一次冷却媒体は、液相から気相へと相変化する任意の適切な冷媒とすることができる。かかる冷媒としては、例えば、Ｒ－１３４ａが挙げられ、水などの自然冷媒でもよい。なお、本明細書では、一次冷却媒体を冷媒（refrigerant）と呼ぶ場合もある。暖かい還気１２４が蒸発器２３０の外表面上を通過すると、これにより蒸発器２３０内の一次冷却媒体が気化する。一次冷却媒体が液相から気相（蒸気相）へと相変化することにより、還気１２４が冷却され、この還気１２４を冷たい給気１２２としてデータセンター１００に還流することが可能となる。

【0012】

なお、上記の説明や後述の詳しい説明でも述べているように、プロセス流体は、他の適切な流体とすることもできる。かかる他の適切な流体としては、例えば、水、水－グリコール混合液などの液体、非導電性流体（誘電体）を挙げることができる。また、これらの実施形態において、蒸発器２３０も、他の適切な熱交換器とすることができる。かかる適切な熱交換器としては、例えば、プレート式熱交換器、同軸熱交換器、シェル＆チューブ式熱交換器を挙げることができる。

【0013】

一次冷却媒体は、蒸発器２３０を備えた一次冷却材ループ２４０を循環する。一次冷却材ループ２４０は、一次冷却材ループ２４０の各種構成要素（その一部を図４および図５に図示している）を流体接続するための管、配管、導管などを備えている。蒸発器２３０で暖められて気相となった一次冷却媒体は、蒸気配管２５０を通って２台の凝縮器２１０、２２０のうちの一方へと流れる。

【0014】

図２に示すパッシブモードでは、この蒸気はパッシブ凝縮器２１０へと進む。蒸発器２３０と同様、本実施形態のパッシブ凝縮器２１０もコイルであり、好ましくはワンパス式コイルであるが、任意の適切なコイルを使用することができる。かかる適切なコイルとしては、例えば、管コイル（フィン付き管コイルとフィンなし管コイルのいずれでもよい）、または米国特許出願公開第２０１８／００３８６６０号に記載のマイクロチャネルコイルなどのマイクロチャネルコイルを挙げることができる。スカベンジャファン２０８（図１参照）の吸引により、パッシブ凝縮器２１０の外表面にはスカベンジャ空気２０６が流れている。本実施形態において、スカベンジャ空気２０６は、冷却システム２００（より具体的には、凝縮ユニット２０４）を取り囲む屋外環境から取り込んだ外気である。スカベンジャ空気２０６がパッシブ凝縮器２１０の上を通過する際に、パッシブ凝縮器２１０に収容されている一次冷却媒体の熱がスカベンジャ空気２０６へと放出され、一次冷却媒体が凝縮する。これにより、一次冷却媒体が気相から液相へと相変化する。その後、一次冷却媒体は、液冷媒ライン２６０を通って蒸発器２３０に供給される。スカベンジャ空気２０６は、スカベンジャファン２０８によって外部に排出される。

【0015】

還気１２４を給気１２２として望ましい条件（例えば、望ましい温度）まで冷却するのに十分な外気条件ではない場合には、冷却システム２００は、図３に示すアクティブモードで動作することができる。アクティブモードでは、蒸気相の一次冷却媒体は、蒸気配管２５０を通ってアクティブ凝縮器２２０に流れ、アクティブ凝縮器で凝縮される。アクティブ凝縮器２２０は、二次冷却媒体が選択的に供給されるように構成されている。アクティブ凝縮器２２０では、一次冷却媒体の熱を二次冷却システム２７０の二次冷却媒体へと移動させる。二次冷却媒体は、任意の適切な冷媒媒体とすることができる。かかる適切な冷媒媒体としては、例えば、冷却した水（冷水）、または直接膨張式冷却システムで用いられる蒸気相変化冷媒が挙げられる。いくつかの実施形態では、水を単独で使用するのではなく水－グリコール混合液を使用することもでき、つまり、冷却した水－グリコール混合液を二次冷却媒体として使用することもできる。また、アクティブ凝縮器２２０は、任意の適切な熱交換器とすることができる。かかる適切な熱交換器としては、例えば、プレート式熱交換器、同軸熱交換器、シェル＆チューブ式熱交換器を挙げることができる。したがって、本明細書では、アクティブ凝縮器２２０を熱交換器（heat exchanger：ＨＸ）と呼ぶ場合もある。一次冷却媒体の熱が二次冷却媒体へと放出（二次冷却媒体によって吸収）されると、一次冷却媒体が凝縮して蒸気から液体になる。その後は、パッシブ凝縮器２１０の場合と同様、一次冷却媒体は、液冷媒ライン２６０を通って蒸発器２３０に供給される。

【0016】

本実施形態において、二次冷却システム２７０は、一般的な冷却（refrigeration）サイクルを利用する直接膨張（ＤＸ）式冷却システムであり、二次冷却媒体は、かかるシステムで用いられる任意の適切な冷媒である。二次冷却システム２７０は圧縮機２７２を備えており、二次冷却媒体は、圧縮機２７２で圧力と温度を上昇させてから、凝縮器２７４で冷却される。本実施形態において、二次冷却システム２７０の凝縮器２７４も、スカベンジャ空気２０６で冷却することができ、また、二次冷却システム２７０の凝縮器２７４も、パッシブ凝縮器２１０に関する上記の説明で述べた凝縮器などの任意の適切な凝縮器とすることができる。その後、二次冷却媒体は、膨張弁２７６を通過し、そこで圧力と温度を下げてから、アクティブ凝縮器２２０内に流入する。

【0017】

冷却システム２００は、好ましくは、モード切り替えのための弁を使用せずに動作する。この実施形態では、パッシブ凝縮器２１０とアクティブ凝縮器２２０が、一次冷却媒体の流れに対して互いに並列に配置される。そして、蒸発器２３０を出た気相の一次冷却媒体が、パッシブ凝縮器２１０とアクティブ凝縮器２２０のうちの一方に流れるように、蒸気配管２５０が分岐している。気相の一次冷却媒体は、自然の力で２台の凝縮器２１０、２２０のうち温度の低い方へと進み、そこで凝縮される。パッシブモード時には、気相の一次冷却媒体はパッシブ凝縮器２１０へと進み、アクティブモード時には、気相の一次冷却媒体の大部分がアクティブ凝縮器２２０へと進む。したがって、二次冷却システム２７０を作動させてアクティブ凝縮器２２０を冷却することにより、冷却システム２００は自動的にパッシブモードからアクティブモードへと切り替わり、二次冷却システム２７０の動作を停止すると、冷却システム２００は再びパッシブモードに切り替わる。外気温が十分に低くなく、外気温では熱を十分に除去することができない場合に、二次冷却システム２７０が作動される。すると、蒸発器とパッシブ凝縮器の間や蒸発器と熱交換器の間に何らかの弁を配置してこれを動作させなくとも、パッシブ凝縮器２１０が受け取っていた気相の一次冷却媒体の少なくとも一部を、アクティブ凝縮器２２０が受け取るようになる。パッシブモードでは、二次冷却システム２７０は作動せず、アクティブ凝縮器２２０への二次冷却媒体の供給は行われない。また、パッシブモードでは、アクティブ凝縮器２２０から蒸発器２３０に液相の一次冷却媒体が供給されることもない。一方、アクティブモードでは、パッシブ凝縮器２１０においても一次冷却媒体の一部の凝縮が行われる場合がある。

【0018】

上述したように、パッシブ凝縮器２１０とアクティブ凝縮器２２０のうちのいずれかで凝縮された液相の一次冷却媒体は、液冷媒ライン２６０を通って蒸発器２３０に供給される。パッシブ凝縮器２１０とアクティブ凝縮器２２０はいずれも、共通液冷媒ライン２６０（液ラインと呼ぶ場合もある）に流体結合されている。液冷媒ライン２６０にはポンプ２８０が配置され、ポンプ２８０は、液相の一次冷却媒体を蒸発器に圧送するように構成されている。ポンプ２８０を使用することより、自然循環と重力を利用できるようにはなっていない構成（例えば、凝縮器を十分な高さに設置することができず、一次冷却材ループ２４０内の一次冷却媒体の流れを支えられるほどの圧力水頭が得られない条件など）においても、冷却システム２００を利用することが可能となる。かかる構成としては、例えば、図１に示す多層階データセンター１００が挙げられる。データセンター１００の屋根は、データセンター１００のラック１１２を十分に冷却するために必要なすべての凝縮ユニット２０４を支持するのに十分なスペースや強度を有していない場合がある。したがって、パッシブ凝縮器２１０とアクティブ凝縮器２２０とを備える凝縮ユニット２０４が、地上の、データセンター１００の外周沿いなどの位置に設置される場合があり、その場合に、ポンプ２８０によって、パッシブ凝縮器２１０およびアクティブ凝縮器２２０よりも高い位置にあるフロア（例えば、第２のフロア１０４または第３のフロア１０６）に配置された蒸発器２３０に、液相の一次冷却媒体を供給することが可能となる。

【0019】

図２および図３に示す実施形態では、冷却システム２００は、パッシブ凝縮器２１０と、アクティブ凝縮器２２０と、蒸発器２３０とをそれぞれ１台ずつ備えている。しかし、いくつかの実施形態では、図４および図５に示す冷却システム２００のように、これらの構成要素をそれぞれ複数ずつ使用することもできる。図４および図５は、複数のパッシブ凝縮器２１０と、複数のアクティブ凝縮器２２０と、複数の蒸発器２３０とを有する冷却システム２００の模式図である。図４は、本実施形態の冷却システム２００の室内エアハンドラ２０２を示しており、図５は、凝縮ユニット２０４を示している。

【0020】

冷却システム２００は、複数の一次冷却材ループ２４０を備えることができる。この実施形態では、冷却システム２００は、第１の一次冷却材ループ２４２と、第２の一次冷却材ループ２４４という２つの一次冷却材ループ２４０を備えている。図４に示しているように、第１の一次冷却材ループ２４２と第２の一次冷却材ループ２４４のそれぞれが、少なくとも１台の蒸発器２３０を備えている。この実施形態では、第１の一次冷却材ループ２４２が２台の第１の蒸発器２３２を備え、第２の一次冷却材ループ２４４が２台の第２の蒸発器２３４を備えている。第１の蒸発器２３２は、還気１２４に対して並列に配置され、第１の共通蒸気配管２５２と第１の共通液冷媒ライン２６２とに接続されている。同様に、第２の蒸発器２３４は、還気１２４に対して並列に配置され、第２の共通蒸気配管２５４と第２の共通液冷媒ライン２６４とに接続されている。各第１の蒸発器２３２は、第２の蒸発器２３４のうちの一方と、還気１２４に対して直列に配置される。還気１２４は、第２の蒸発器２３４を通過した後に第１の蒸発器２３２を通過するように導かれる。

【0021】

図５に示す凝縮ユニット２０４は、第１の回路（CIRCUIT 1）と、第２の回路（CIRCUIT 2）と、第３の回路（CIRCUIT 3）と、第４の回路（CIRCUIT 4）という４つの回路を備えている。なお、本明細書では、凝縮ユニット２０４が４つの回路を有するものとして説明するが、任意の適切な数の回路を使用することができる。さらに、これら４つの回路のうちの各回路内の構成要素についても、具体的な構成要素（例えば、パッシブ凝縮器２１０とアクティブ凝縮器２２０）を用いて説明を行うが、本発明の範囲には、これら構成要素を様々な配置と数量で使用することも含まれることが企図されている。

【0022】

図５に示しているように、第１の一次冷却材ループ２４２は、複数の第１のパッシブ凝縮器２１２を備えている。この実施形態では、第１の一次冷却材ループ２４２は、６台の第１のパッシブ凝縮器２１２を備えている。第１のパッシブ凝縮器２１２は互いに並列に接続されており、第１の共通蒸気配管２５２と第１の共通液冷媒ライン２６２により、これらの第１のパッシブ凝縮器２１２に対して第１の蒸発器２３２が流体接続されている。第１の回路と第２の回路と第３の回路に、それぞれ２台の第１のパッシブ凝縮器２１２が配置される。

【0023】

また、第１の一次冷却材ループ２４２は、３台の第１のアクティブ凝縮器２２２をさらに備えている。これら３台の第１のアクティブ凝縮器２２２は、第１の回路と第２の回路と第３の回路にそれぞれ１台ずつ配置される。この実施形態では、各二次冷却システム２７０が、互いに並列に接続された２台の凝縮器２７４を備えている。これらの凝縮器２７４が、対応する第１のアクティブ凝縮器２２２と同じ回路に配置される。なお、図５において、圧縮機２７２には符号を付しているが、分かりやすくするため、膨張弁２７６には符号を付していないことに注意されたい。第１のアクティブ凝縮器２２２は互いに並列に接続されるとともに、第１のパッシブ凝縮器２１２に並列に接続されている。また、第１の蒸発器２３２は、第１の共通蒸気配管２５２と第１の共通液冷媒ライン２６２によって、各第１のアクティブ凝縮器２２２にも流体接続している。

【0024】

第２の一次冷却材ループ２４４も、複数の第２のパッシブ凝縮器２１４を備えている。この実施形態では、第２の一次冷却材ループ２４４は、６台の第２のパッシブ凝縮器２１４を備えている。第２のパッシブ凝縮器２１４は互いに並列に接続されており、第２の共通蒸気配管２５４と第２の共通液冷媒ライン２６４により、これらの第２のパッシブ凝縮器２１４に対して第２の蒸発器２３４が流体接続されている。第１の回路と第２の回路と第３の回路に、それぞれ２台の第２のパッシブ凝縮器２１４が配置される。

【0025】

この実施形態では、第２の一次冷却材ループ２４４は、１台の第２のアクティブ凝縮器２２４を備えており、この第２のアクティブ凝縮器２２４が、６台の第２のパッシブ凝縮器２１４と並列に配置されている。また、第２のアクティブ凝縮器２２４は、第２の共通蒸気配管２５４と第２の共通液冷媒ライン２６４によって、第２の蒸発器２３４にも流体接続されている。第２の一次冷却材ループ２４４の第２のアクティブ凝縮器２２４は、第４の回路に配置される。第４の回路は、第２のアクティブ凝縮器２２４とこれに対応する二次冷却システム２７０を備えるが、第２のパッシブ凝縮器２１４は備えていない。つまり、４つの回路それぞれが、二次冷却システム２７０を備えている。

【0026】

第１の回路と第２の回路と第３の回路は、互いに同様の回路配置とされる。したがって、以下の第１の回路に関する説明は、第２の回路と第３の回路にも同様に当てはまる。第１の回路の凝縮器２１２、２１４、２７４は、第１の組の凝縮器と第２の組の凝縮器という２組に分けて配置されている。そして、スカベンジャファン２０８によって送られるスカベンジャ空気２０６が、各組の凝縮器の外表面上を通過するように進むことができる。第１の組の凝縮器と第２の組の凝縮器は、スカベンジャ空気２０６の気流に対して互いに並列に配置されている。第１の組の凝縮器と第２の組の凝縮器のそれぞれが、第１の一次冷却材ループ２４２の第１のパッシブ凝縮器２１２と、第２の一次冷却材ループ２４４の第２のパッシブ凝縮器２１４と、二次冷却システム２７０の凝縮器２７４とを１つずつ備えている。

【0027】

これらの凝縮器２１２、２１４、２７４は、スカベンジャ空気２０６の気流に対して直列に配置される。第１の回路のスカベンジャファン２０８の吸引により、スカベンジャ空気２０６は、これらの凝縮器を通って以下のように進む。凝縮ユニット２０４を取り囲む屋外環境から取り込んだ外気であるスカベンジャ空気２０６は、まず、第１の一次冷却材ループ２４２の第１のパッシブ凝縮器２１２を通過する。次に、スカベンジャ空気２０６は、第２の一次冷却材ループ２４４の第２のパッシブ凝縮器２１４を通過する。そして、スカベンジャ空気２０６は、二次冷却システム２７０の凝縮器２７４を通過し、その後、スカベンジャファン２０８によって外部に排出される。各スカベンジャファン２０８は、それぞれ独立に可変とすることができるほか、少なくとも回路ごとに可変とすることができる。第１の回路の凝縮器２１２、２１４、２７４をこのように配置することにより、向流設計を実装することができる。第１の一次冷却材ループ２４２の一次冷却媒体は、第２の一次冷却材ループ２４４の一次冷却媒体よりも冷たい。したがって、最も冷えた状態のスカベンジャ空気２０６が、最も冷たい凝縮器（第１のパッシブ凝縮器２１２）を最初に通過し、第１のパッシブ凝縮器２１２で暖められたスカベンジャ空気２０６が、より暖かい第２のパッシブ凝縮器２１４を通過することになる。

【0028】

図２および図３を参照しながら説明した上述の冷却システム２００と同様、図４および図５に示す冷却システム２００も、好ましくは、第１の一次冷却材ループ２４２と第２の一次冷却材ループ２４４に弁を使用することなく、アクティブモードとパッシブモードの間のモード切り替えを行う。弁を使用するのではなく、二次冷却システム２７０を作動させて第１のアクティブ凝縮器２２２および／または第２のアクティブ凝縮器２２４を冷却することにより、気相の一次冷却媒体が、自然の力で温度の低い方の凝縮器であるアクティブ凝縮器（第１のアクティブ凝縮器２２２および／または第２のアクティブ凝縮器２２４）へと進み、そこで凝縮される。つまり、熱力学的な力によって、冷却システム２００は、パッシブモードからアクティブモードに移行する。

【0029】

外気温が十分に低いときには、全回路をパッシブモード（節約モード）で動作させて、スカベンジャファン２０８の速度を調整して、給気１２２の温度を所望の設定温度に制御するのに役立つ速度とすることができる。そして、スカベンジャ空気２０６の流量を最大にしても、給気１２２の温度が設定温度を上回ってしまう場合には、少なくとも１つの二次冷却システム２７０を作動させて、第１のアクティブ凝縮器２２２と第２のアクティブ凝縮器２２４のうちの少なくとも１台に二次冷却媒体を供給することができる。図４および図５に示す冷却システム２００では、各回路の二次冷却システム２７０を、必要に応じて段階的に作動して、給気１２２の温度を設定温度に保つことができる。各回路の二次冷却システム２７０をどの順序で段階作動するかについては、様々な順序が考えられるが、１つのやり方として、必要に応じて逐次的に、まず第１の回路、その次に第２の回路、その次に第３の回路、その次に第４の回路という順序で、二次冷却システム２７０を段階的に作動させる、という方法がある。したがって、この実施形態では、第１の一次冷却材ループ２４２の二次冷却システム２７０の後に、第２の一次冷却材ループ２４４の二次冷却システム２７０という順序で段階作動させることができる。そして、給気１２２の温度が設定温度を下回ると、例えば、回路を段階作動した順序とは逆の順序で、二次冷却システム２７０の動作を停止させていくことができる。

【0030】

そして、すべての二次冷却システム２７０（アクティブ冷却モード）を停止して、スカベンジャファン２０８のファン速度を最小にしても、給気１２２の温度が設定温度を下回ってしまう場合には、スカベンジャファン２０８を、必要に応じて段階的に停止して、給気１２２の温度を設定温度に保つことができる。そして、１台を残してすべてのスカベンジャファン２０８を停止している場合に、第１の一次冷却材ループ２４２と第２の一次冷却材ループ２４４のうちの一方のみを動作させることができる。後述するように、第１の一次冷却材ループ２４２と第２の一次冷却材ループ２４４のそれぞれが、ポンプ２８０を備えており、すなわち、第１の一次冷却材ループ２４２が、第１の蒸発器２３２に液相の一次冷却媒体を供給するための第１のポンプ２８２を備え、第２の一次冷却材ループ２４４が、第２の蒸発器２３４に液相の一次冷却媒体を供給するための第２のポンプ２８４を備えている。よって、第１のポンプ２８２と第２のポンプ２８４のうちの一方のみを動作させることにより、第１の一次冷却材ループ２４２と第２の一次冷却材ループ２４４のうちの一方のみを動作させることができる。ポンプ２８２、２８４が動作していないときには、対応するループ２４２、２４４の動作が停止する。

【0031】

また、第１のポンプ２８２と第２のポンプ２８４を、冷却システム２００の調節に役立てることもできる。第１のポンプ２８２は、第１の蒸発器２３２の液位（液相の一次冷却媒体の量）を精密に制御して、蒸発器２３２を出る蒸気の温度を所望の温度に維持するように構成することができ、第２のポンプ２８４は、第２の蒸発器２３４の液位を精密に制御して、蒸発器２３４を出る蒸気の温度を所望の温度に維持するように構成することができる。例えば、第１のポンプ２８２と第２のポンプ２８４をいずれも可変速ポンプとし、ポンプ２８２、２８４の速度を制御することにより、第１の蒸発器２３２と第２の蒸発器２３４に供給される一次冷却媒体の量を制御することができる。第１のポンプ２８２と第２のポンプ２８４をこのやり方で使用することにより、幅広い熱負荷や外気条件に対して効率的に、一次冷却媒体を第１の一次冷却材ループ２４２内および第２の一次冷却材ループ２４４内に循環させることが可能となる。ポンプ２８２、２８４の速度調整を利用して、液体の一次冷却媒体の蒸発器２３２、２３４への流入量が過剰となる（例えば、蒸発器２３２、２３４から液体の一次冷却媒体が溢れる）という、蒸発器２３２、２３４から蒸気流が出るのを阻害しかねない事態を防ぐことができる。さらに、ポンプ２８２、２８４の速度調整を利用して、液体の一次冷却媒体の蒸発器２３２、２３４への流入量が過少となる（例えば、蒸発器２３２、２３４が欠乏状態に陥る）という、凝縮器２１２、２１４、２２２、２２４での効果的かつ効率的に凝縮を行うのを阻害しかねない事態を防ぐことができる。このような検討事項やポンプ２８２、２８４の速度制御は、室内エアハンドラ２０２と凝縮ユニット２０４が離れている場合に特に重要となると考えられる。これは、室内エアハンドラ２０２と凝縮ユニット２０４の距離が離れれば離れるほど、一次冷却媒体の使用量が増えることから、上述した液溢れなどの問題が深刻化するためである。

【0032】

ポンプ２８２、２８４の速度の設定、ひいては蒸発器２３２、２３４への液体流入量の設定は、様々なアプローチで行うことができる。例えば、ポンプ２８２、２８４の速度は、蒸発器２３２、２３４での熱吸収、還気１２４／給気１２２の熱除去、凝縮器２１２、２１４、２２２、２２４での熱除去、スカベンジャ空気２０６による熱吸収、または蒸気の過熱に基づく速度とすることができる。これらのポンプ２８２、２８４の速度制御因子の測定は、米国特許出願公開第２０２１／０３６８６４７号に記載しているように行うことができ、本明細書のすべての開示内容は、参照により本明細書に援用するものとする。

【0033】

冷却システム２００は、制御装置２９０を使用して動作させることができる。本実施形態では、制御装置２９０はマイクロプロセッサベースの制御装置であり、本明細書で説明する各種機能を実行するためのプロセッサ２９２と、各種データを格納するためのメモリ２９４とを備えている。なお、制御装置２９０をＣＰＵと呼ぶ場合もある。いくつかの実施形態では、メモリ２９４に格納され、プロセッサ２９２によって実行される一連の命令により、冷却システム２００の制御を実行することができる。

【0034】

制御装置２９０は、種々の環境の温度を監視する各種温度センサ（temperature sensor：「ＴＳ」）２９６と通信可能に結合することができる。制御装置２９０は、温度センサ２９６から温度情報（例えば、温度）を受信するように構成される。図４に示しているように、例えば、温度センサ２９６を使用して給気１２２の温度を監視し、これにより、給気１２２の温度などを温度センサ２９６から送信（そして、これを制御装置２９０が受信）できるようにする。また、温度センサ２９６を使用して、還気１２４の温度を監視することもできる。さらに、他の温度センサ２９６を使用して、他の条件を監視することもでき、例えば、図５に示すように、外気温（スカベンジャ空気２０６の温度）の監視を行うように温度センサ２９６を配置することもできる。また、他の温度センサ２９６や他のセンサを使用して、冷却システム２００の各種パラメータや、第１の一次冷却材ループ２４２、第２の一次冷却材ループ２４４、二次冷却システム２７０それぞれの各種パラメータを測定することができる。例えば、ループセンサは、温度センサと圧力センサを使用して各ループの一次冷却媒体の温度と圧力を測定することができる。

【0035】

また、制御装置２９０を、冷却システム２００の他の構成要素に通信可能かつ動作可能に結合して、制御装置２９０を使用してこれらの構成要素を制御することもできる。例えば、給気ファン１２６およびスカベンジャファン２０８を、制御装置２９０に通信可能かつ動作可能に結合することができ、その場合、制御装置２９０を使用して、上述したように給気ファン１２６およびスカベンジャファン２０８を動作させることができる。また、制御装置２９０を、各ループの二次冷却システム２７０にも通信可能かつ動作可能に結合することができ、制御装置２９０を使用して、上述したように二次冷却システム２７０のオンとオフを切り替える（作動と動作停止を行う）こともできる。さらに、制御装置２９０は、第１のポンプ２８２および第２のポンプ２８４にも通信可能かつ動作可能に結合して、本明細書で説明したように第１のポンプ２８２および第２のポンプ２８４それぞれの動作を制御することもできる。

【0036】

上述したように、第１のパッシブ凝縮器２１２と第１のアクティブ凝縮器２２２の双方から、第１の共通液冷媒ライン２６２に液相の一次冷却媒体を供給することができる。同様に、第２のパッシブ凝縮器２１４と第２のアクティブ凝縮器２２４の双方から、第２の共通液冷媒ライン２６４に液相の一次冷却媒体を供給することができる。図５に示しているように、第１の共通液冷媒ライン２６２は、第１のポンプ２８２を備え、第２の共通液冷媒ライン２６４は、第２のポンプ２８４を備えている。第１のポンプ２８２は、第１のパッシブ凝縮器２１２と第１のアクティブ凝縮器２２２より下流側に配置され、第２のポンプ２８４は、第２のパッシブ凝縮器２１４と第２のアクティブ凝縮器２２４より下流側に配置される。また、第１のポンプ２８２は、第１の蒸発器２３２より上流側に配置され、第２のポンプ２８４は、第２の蒸発器２３４より上流側に配置される。第１のポンプ２８２は、液相の一次冷却媒体を第１の蒸発器２３２に圧送するように構成され、第２のポンプ２８４は、液相の一次冷却媒体を第２の蒸発器２３４に圧送するように構成されている。

【0037】

上述の説明や図１にも示しているように、凝縮ユニット２０４は、室内エアハンドラ２０２よりも低い位置に配置される。したがって、第１のパッシブ凝縮器２１２と、第２のパッシブ凝縮器２１４と、第１のアクティブ凝縮器２２２と、第２のアクティブ凝縮器２２４とは、第１の蒸発器２３２と第２の蒸発器２３４よりも低い位置に配置される。より詳細には、凝縮器２１２、２１４、２２２、２２４はそれぞれ、出口２６６（図５参照）を備えており、各出口２６６は、第１の共通液冷媒ライン２６２または第２の共通液冷媒ライン２６４に流体接続されて、液相の一次冷却媒体を供給するように構成されている。また、第１の蒸発器２３２と第２の蒸発器２３４はそれぞれ、入口２６８（図４）を備えており、各入口２６８は、第１の共通液冷媒ライン２６２または第２の共通液冷媒ライン２６４に流体接続されている。各入口２６８は、第１の共通液冷媒ライン２６２または第２の共通液冷媒ライン２６４によって対応する出口２６６に流体接続され、液相の一次冷却媒体を受け取るように構成されている。図１に示しているように、入口２６８は出口２６６よりも高い位置に配置される。この構成では、凝縮器２１２、２１４、２２２、２２４から液相の一次冷却媒体を供給するのに必要な圧力を、自然循環と重力で十分に生成することができない。第１の蒸発器２３２と第２の蒸発器２３４の入口２６８は、凝縮器２１２、２１４、２２２、２２４の出口２６６から入口２６８まで一次冷却媒体を移動させるだけの十分な重力と自然循環を得ることができない高さに配置される。よって、これに代えて、第１のポンプ２８２と第２のポンプ２８４を利用して、液相の一次冷却媒体を送るための圧力を供給している。したがって、第１のポンプ２８２と第２のポンプ２８４を使用することにより、自然循環と重力のみに頼る場合には利用できなかった構成を冷却システム２００に採用することが可能となる。

【0038】

第１の蒸発器２３２と第２の蒸発器２３４の入口２６８が、凝縮器２１２、２１４、２２２、２２４の出口２６６から入口２６８まで一次冷却媒体を移動させるだけの十分な重力と自然循環を得ることができない高さに配置されるような構成は、他にも考えられる。ポンプ（例えば、第１のポンプ２８２と第２のポンプ２８４）を使用せずに動作する構成では、液相の一次冷却媒体を蒸発器２３２、２３４へと送るために利用することができる最大の流体力（hydraulic force）は、蒸発器２３２、２３４に対する凝縮器２１２、２１４、２２２、２２４の相対的な高さ、より具体的には、出口２６６と入口２６８の間の高低差によって得られる。自然循環と重力によって一次冷却材ループ２４０に一次冷却媒体を循環させるためには、この流体力が、一次冷却材ループ２４０（例えば、第１の一次冷却材ループ２４２と第２の一次冷却材ループ２４４のそれぞれ）内を流れる一次冷却媒体の流れに対する流動抵抗（圧力損失）に打ち勝てるほど十分なものである必要がある。高低差によって得ることが可能な圧力（流体力）が、システム（一次冷却材ループ２４０）の圧力損失より小さい場合には、自然循環と重力でシステムが動作することはないため、このような状況で選択できる手段として、配管のサイズを上げる、またはシステムの質量流量を下げるという選択肢が考えられる。しかし、配管のサイズを上げれば、設置コストが高くなる上、必要とされる冷媒充填量も多くなってしまう。また、質量流量を下げれば、システムの熱除去性能が低下してしまう。したがって、このような状況では、本明細書に記載のポンプ２８０を利用した実施形態が好ましいと考えられる。

【0039】

以下の表に、本明細書に記載の実施形態が好適と考えられる高低差を示す第２の一次冷却材ループ２４４の例を示す。表１は、４００ｋＷの熱除去性能が得られる質量流量と３００ｋＷの熱除去性能が得られる質量流量という２つの異なる質量流量に対するシステムの圧力損失を、等価直線配管長（単位：フィート、括弧内の単位：メートル）で示している。まっすぐな配管は、直線配管長さ当たりの圧力損失値を有しており、また、エルボ、Ｔ管（t-section）、凝縮器コイル、蒸発器コイルなどの他のシステム内構成要素も、それぞれが相当する直線配管の長さ（等価直線配管長）（単位：フィート（ｍ））に換算することができる（例えば、米国銅開発協会（Copper Development Association Inc.）の設計ハンドブック、表１４．７を参照されたい）。これらを合計することにより、表１に示す第２の一次冷却材ループ２４４の総等価直線配管長（単位：フィート（ｍ））が得られる。以下の例では、一次冷却媒体にＲ１３４ａを使用している。第２の共通蒸気配管２５４の直径は４インチ（１０ｃｍ）であり、第２の共通液冷媒ライン２６４の直径は２インチ（５ｃｍ）である。表２は、様々な高低差で得ることが可能な流体力（最大流体力）を示している。

【0040】

【表1】

【0041】

【表2】

【0042】

最大流体力（表２）と圧力損失（表１）を比較することで分かるように、鉛直離間距離が８フィート（２．４ｍ）または１０フィート（３．０ｍ）あれば、３００フィート（９１ｍ）の等価直線配管長を有するシステムであっても、システム（第２の一次冷却材ループ２４４）を動作させるのに必要な圧力を、自然循環と重力で十分得ることができる。同様に、鉛直離間距離が６フィート（１．８ｍ）あれば、３００フィート（９１ｍ）もの等価直線配管長と、熱除去性能３００ｋＷの質量流量を有するシステム（第２の一次冷却材ループ２４４）を動作させるのに必要な圧力を、自然循環と重力で十分得ることができる。一方、最大流体力が十分でない場合には、本明細書に記載の実施形態を適用することができる。上記の表１および表２から分かるように、３００ｋＷの熱除去システムでは、鉛直離間距離が４フィート（１．２ｍ）で、一次冷却材ループ２４０が、等価直線配管長にして１５０フィート（４６ｍ）以上の圧力損失を有している場合に、本明細書に記載の実施形態を適用することができる。同様に、４００ｋＷの熱除去システムでは、鉛直離間距離が６フィート（１．８ｍ）で、一次冷却材ループ２４０が、等価直線配管長にして２２５フィート（６９ｍ）以上の圧力損失を有している場合に、より好ましくは０．５ＰＳＩ（３．４ｋＰａ）の安全率を適用して、等価直線配管長にして１５０フィート（４６ｍ）以上の圧力損失を有している場合に、本明細書に記載の実施形態を適用することができる。場合によっては、特に０．５ＰＳＩ（３．４ｋＰａ）の安全率が適用される場合には、鉛直離間距離が４フィート（１．２ｍ）以下であれば、等価直線配管長に関係なく本明細書に記載の実施形態を適用することもできる。

【0043】

さらに、自然循環と重力に頼る場合には、凝縮器２１２、２１４、２２２、２２４と蒸発器２３２、２３４を適切に配置しながら第１の共通液冷媒ライン２６２と第２の共通液冷媒ライン２６４における圧力損失を抑えるためには、システムが使用する第１の共通液冷媒ライン２６２と第２の共通液冷媒ライン２６４の配管サイズが比較的大きくなることが考えられ、その結果、第１の一次冷却材ループ２４２と第２の一次冷却材ループ２４４の一次冷却媒体の量が比較的多くなると考えられる。しかし、ポンプ２８０を備えない場合の配管サイズが、約２ １／８インチ（５．４０ｃｍ）であったとすると、ポンプ２８０を備えることで、これを約１ ３／８インチ（３．４９ｃｍ）まで抑えることができる。これに相当するサイズダウンを、第１の共通液冷媒ライン２６２と第２の共通液冷媒ライン２６４で行えば、相互接続ラインの長さによっては、一次冷却媒体の冷媒充填量を最大４０％削減することができる。相互接続ラインとは、蒸気配管２５２、２５４と液冷媒ライン２６２、２６４のうち、室内エアハンドラ２０２と凝縮ユニット２０４との間の部分である。

【0044】

また、ポンプ２８０のようなポンプを使用するもう１つの利点として、ポンプ式システムとすることにより、室内エアハンドラ２０２と凝縮ユニット２０４を、道路輸送に適したサイズとすることが可能な単一のユニットに統合しやすくなることも挙げられる。図６は、道路輸送に適したサイズの単一ユニットにまとめた冷却システム３００を示している。冷却システム３００は、上述した冷却システム２００と同様の構成と動作とすることができる。なお、図６において、上述した冷却システム２００と同様の参照番号は、冷却システム２００と同一または同様の構成要素を示しているため、ここではこれらの構成要素の詳細な説明を行わない。さらに、この例では、説明を簡潔にするため、二次冷却システム２７０などの一部の構成要素を省略しているが、冷却システム３００でも上述のいずれの各構成要素も備えることができる。ポンプ２８０を使用することにより、自然循環と重力によって一次冷却材ループ２４０に一次冷却媒体を流す場合には必要であったパッシブ凝縮器２１０と蒸発器２３０の間の高低差が不要となるため、パッシブ凝縮器２１０を蒸発器２３０と同様の高さに配置することが可能となる。したがって、全体の高さを、道路輸送で許容される高さ（例えば、１５２インチ（３８６ｃｍ））まで下げることができる。よって、単一ユニット全体の高さが、１４フィート（４．２７ｍ）以下、例えば、１３．５フィート（４．１１ｍ）以下、または１３フィート（３．９６ｍ）以下となるように、蒸発器２３０とパッシブ凝縮器２１０を互いに相対的に配置することができる。また、これらの実施形態では、全体の高さを道路輸送で許容される高さとすることができるように、アクティブ凝縮器２２０も、蒸発器２３０およびパッシブ凝縮器２１０に対して相対的に配置することができる。

【0045】

単一ユニットシステム（冷却システム３００）を道路輸送する方法には、ユニットを単一ユニットとして工場で組み立てておくことができるため、冷却システム３００の使用現場で必要な組み立て作業を減らすことができるという利点があると考えられる。つまり、設置工期の短縮と品質管理の向上を叶えるため、冷却システム３００の充填と試験運転を行っておくことができる。そして、このシステムを、適切な流体導管（例えば、本実施形態では、ラック１１２を保持する部屋への空気ダクト（図示せず））によって、冷却対象のラック１１２に接続することができる。このため、冷却システム３００は、プロセス流体入口とプロセス流体出口とを備えている。プロセス流体入口とプロセス流体出口は蒸発器２３０に流体接続され、ここから、蒸発器２３０へのプロセス流体の供給と、蒸発器２３０で冷却したプロセス流体の受け取りを行う。この実施形態では、冷却システム３００は、給気口３０２と還気口３０４とを備えており、給気１２２を送るダクトに給気口３０２を接続し、還気１２４を送るダクトに還気口３０４を接続することができる。

【0046】

単一ユニットシステム（冷却システム３００）には、例えば、一次冷却媒体（冷媒）の充填量を削減できるなどの他の利点もある。これは、単一ユニットシステムでは、（例えば、相互接続配管の省略などにより）配管量を削減することができるためである。また、単一ユニットシステム（冷却システム３００）では、上述の蒸気配管２５０や液冷媒ライン２６０などの配管と比べて、様々なダクト構成でより根本的にデータセンター１００のレイアウトや構成に適合することができるため、データセンター１００をより柔軟に構成することが可能となる。さらに、室内エアハンドラ２０２をデータセンター１００の外部の位置に移動させているため、各フロア１０２、１０４、１０６に追加のフロアスペースを確保することができ、このスペースを、ラック１１２の追加などの様々な目的に使用することが可能となる。

【0047】

いくつかの実施形態では、図１と図６に示しているように、一次冷却材ループ２４０（例えば、第１の一次冷却材ループ２４２と第２の一次冷却材ループ２４４のそれぞれ）が、冷媒レシーバ２４６を備えることもできる。冷媒レシーバ２４６は、凝縮器２１２、２１４、２２２、２２４の出口２６６より下流側かつ第１のポンプ２８２または第２のポンプ２８４より上流側の位置で、第１の共通液冷媒ライン２６２と第２の共通液冷媒ライン２６４のそれぞれに流体接続される。好ましくは、液相の一次冷却媒体が自然の力で冷媒レシーバ２４６に流れ込むように、冷媒レシーバ２４６は、アクティブ凝縮器２２２、２２４の底部よりも鉛直下方の高さに配置される。

【0048】

冷媒レシーバ２４６は、一次冷却材ループ２４０がアクティブモードで動作しているときに使用することができる。第１のパッシブ凝縮器２１２と第２のパッシブ凝縮器２１４は、第１のアクティブ凝縮器２２２や第２のアクティブ凝縮器２２４を大きく上回る容量を有する場合がある。したがって、アクティブモードでの動作中には、第１のアクティブ凝縮器２２２と第２のアクティブ凝縮器２２４の容積が小さいために余分になった一次冷却媒体が生じていると考えられる。そこで、冷媒レシーバ２４６でこの余分な一次冷却媒体を溜めて、第１のアクティブ凝縮器２２２や第２のアクティブ凝縮器２２４に一次冷却媒体が逆流してしまうのを防ぐことができる。このような逆流が生じるようなことがあれば、第１のアクティブ凝縮器２２２や第２のアクティブ凝縮器２２４の熱除去効率が低下してしまう可能性がある。したがって、いくつかの実施形態では、少なくとも１つの回路をアクティブモードとした状態で一次冷却材ループ２４０（例えば、第１の一次冷却材ループ２４２と第２の一次冷却材ループ２４４のそれぞれ）を動作しているときに、余分な一次冷却媒体を冷媒レシーバ２４６で回収することができる。冷媒レシーバ２４６は、蒸発器２３０が、第１のアクティブ凝縮器２２２と第２のアクティブ凝縮器２２４の少なくとも一方から液相の一次冷却媒体を受け取っているときに、余分な一次冷却媒体を受け取るように構成される。

【0049】

冷媒レシーバ２４６は、任意の適切な冷媒レシーバとすることができる。また、これに加えてまたは代えて、冷媒レシーバ２４６は、余分な一次冷却媒体を保持するのに適したサイズの特大配管（例えば、第１の共通液冷媒ライン２６２または第２の共通液冷媒ライン２６４の特大部分）とすることもできる。

【0050】

上述の例では、冷却システム２００が冷却するプロセス流体は、空気（例えば、還気１２４）である。上記では、電子機器を収容したラック１１２に空気（プロセス流体）を案内し、そこで暖められた空気を次に蒸発器２３０（還気１２４）へと案内してそこで冷却するものとして説明している。しかし、本明細書に記載の冷却システム２００は、空気の冷却に限定されるものではなく、任意の適切な流体の冷却に使用することができる。例えば、プロセス流体には、水、水－グリコール混合液などの液体、非導電性流体（誘電体）も含まれ得る。上述の、空気をプロセス流体とする実施形態では、マイクロチャネルコイルまたはフィン付き管コイルが、蒸発器２３０として適していた。一方、蒸気（気体）ではなく液体をプロセス流体とする場合には、例えば、マイクロチャネルコールドプレート、プレート式熱交換器、同軸熱交換器、シェル＆チューブ式熱交換器などの他の適切な蒸発器２３０を使用することができる。

【0051】

液体をプロセス流体とする場合には、例えば、ポンプでプロセス流体ループ内にプロセス流体を循環させることができる。プロセス流体は、ラック１１２に収納された電子機器などの熱負荷から熱を受け取るように構成することができる。いくつかの実施形態では、プロセス流体ループは空気－液体熱交換器を備えることができ、暖められた空気（例えば、ラック１１２内の空気）をこの熱交換器に通して、プロセス流体の温度を上げるようにすることもできる。

【0052】

他の実施形態では、冷却システム２００は、浸漬冷却システムと一緒に使用することもできる。図７Ａと図７Ｂには、浸漬冷却システムで使用するラック１１２の例を示している。図７Ａでは、サーバ１１４を誘電体１３２に浸漬している。サーバ１１４によって誘電体１３２が暖められても、誘電体１３２は液体（単相）のまま変化しない。こうして暖められた誘電体１３２は、プロセス流体１３４としてプロセス流体ループ１３０に循環させて冷却した後、ラック１１２に戻してサーバ１１４のさらなる冷却を行う。

【0053】

図７Ｂでも、サーバ１１４を誘電体１３２に浸漬している。ただしこの例では、誘電体１３２は、二相冷却によってサーバ１１４の冷却を行う。サーバ１１４によって誘電体１３２が暖められると、誘電体１３２は蒸気（気相）へと相変化する。そして、誘電体の蒸気が、ラック１１２の上部まで上昇する。ラック１１２の上部には、コイル１３６が備えられている。コイル１３６には適切なプロセス流体１３４が流れており、これにより誘電体１３２を凝縮させる。なお、他の実施形態では、誘電体１３２とは別の流体をプロセス流体１３４として使用するのではなく、蒸気相の誘電体１３２をプロセス流体１３４とし、これを蒸発器２３０で直接冷却することもできる。

【0054】

上述の実施形態では、サーバ１１４は蒸発器２３０から物理的に離間しており、プロセス流体ループ１３０を利用して、サーバ１１４などの他の情報技術（「ＩＴ」）設備から蒸発器２３０への熱輸送を行っている。しかし、本明細書に記載の発明はこれに限定されるものではなく、蒸発器２３０を任意の液冷冷媒式（liquid to refrigerant）熱交換器として、循環する液体（誘電流体や水などの他の流体）により、ＩＴ設備から二相サーモサイフォン式ループに封入された冷媒へと熱を輸送することもできる。かかる他の適切な蒸発器２３０としては、例えば、サーバ１１４またはＩＴコンポーネントと一体化されて、コンポーネントやコンポーネント内部のチップから直接熱を吸収するコールドプレートや、浸漬冷却システムに直接組み込まれた複数の円筒面を挙げることができる。

【0055】

以上、特定の例示的な実施形態に関する説明を通して本発明を説明してきたが、当業者には、本開示に基づいて他にも多くの変更例や変形例が明らかとなるであろう。したがって、本発明は、本明細書において具体的に説明したものとは異なる態様で実施することができることを理解されたい。つまり、本発明の例示的な実施形態は、すべての意味において例示的なものに過ぎず、限定を意図するものではないとみなすべきものであり、本発明の範囲は、上述の説明ではなく、本明細書でサポートすることができる請求項およびその均等物により特定すべきものである。

【符号の説明】

【0056】

１００ データセンター
１０２ 第１のフロア
１０４ 第２のフロア
１０６ 第３のフロア
１１２ ラック
１１４ サーバ
１２２ 給気
１２４ 還気
１２６ 給気ファン
１３０ プロセス流体ループ
１３２ 誘電体
１３４ プロセス流体
１３６ コイル
２００、３００ 冷却システム
２０２ 室内エアハンドラ
２０４ 室外凝縮ユニット
２０６ スカベンジャ空気
２０８ スカベンジャファン
２１０ パッシブ凝縮器
２１２ 第１のパッシブ凝縮器
２１４ 第２のパッシブ凝縮器
２２０ アクティブ凝縮器
２２２ 第１のアクティブ凝縮器
２２４ 第２のアクティブ凝縮器
２３０ 蒸発器
２３２ 第１の蒸発器
２３４ 第２の蒸発器
２４０ 一次冷却材ループ
２４２ 第１の一次冷却材ループ
２４４ 第２の一次冷却材ループ
２４６ 冷媒レシーバ
２５０ 蒸気配管
２５２ 第１の共通蒸気配管
２５４ 第２の共通蒸気配管
２６０ 共通液冷媒ライン
２６２ 第１の共通液冷媒ライン
２６４ 第２の共通液冷媒ライン
２６６ 凝縮器の出口
２６８ 蒸発器の入口
２７０ 二次冷却システム
２７２ 圧縮機
２７４ 二次冷却システムの凝縮器
２７６ 膨張弁
２８０ ポンプ
２８２ 第１のポンプ
２８４ 第２のポンプ
２９０ 制御装置
２９２ プロセッサ
２９４ メモリ
２９６ 温度センサ
３０２ 給気口
３０４ 還気口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【手続補正書】

【提出日】2024-08-22

【手続補正1】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【国際調査報告】