TWI911121B - 製冷劑迴圈裝置 - Google Patents

Abstract

製冷劑迴圈裝置具備：一次流路，所述一次流路是一次製冷劑的流路；二次流路，所述二次流路是二次製冷劑的流路；熱交換器，所述熱交換器與一次流路及二次流路連接；泵，所述泵與二次流路連接；以及框體，所述框體具有收納區域。收納區域在相互交叉的第一方向和第二方向上擴展，與第二方向相比，在第一方向上具有長尺寸。框體將一次流路、二次流路、熱交換器及泵收納於收納區域。熱交換器的整體位於比泵靠第二方向一側的位置。

Description

製冷劑迴圈裝置

本發明涉及一種製冷劑迴圈裝置。

製冷劑迴圈裝置具備熱交換器。熱交換器收納於框體。（例如，參照專利文獻1：US2022/0248570A1）。

通過增大熱交換器的尺寸，能夠提高製冷劑迴圈裝置的冷卻性能。但在製冷劑迴圈裝置的框體中，除了熱交換器以外，還收納有使製冷劑迴圈的泵等各種部件。因此，有時難以增大熱交換器的尺寸。

本發明的目的是提高製冷劑迴圈裝置的冷卻性能。

本發明的示例性的製冷劑迴圈裝置具備：一次流路，所述一次流路是一次製冷劑的流路；二次流路，所述二次流路是二次製冷劑的流路；熱交換器，所述熱交換器與所述一次流路及所述二次流路連接；泵，所述泵與所述二次流路連接；框體，所述框體具有收納區域；以及罐，所述罐貯存用作所述二次製冷劑的製冷劑。所述收納區域在相互交叉的第一方向和第二方向上擴展。所述框體將所述一次流路、所述二次流路、所述熱交換器及所述泵收納於所述收納區域。所述框體將所述罐收納於所述收納區域。所述罐配置成在比所述熱交換器靠與所述第一方向及所述第二方向交叉的第三方向一側處，至少一部分在所述第三方向上與所述熱交換器重疊。所述罐相對於所述二次流路在所述第三方向上連接。

根據本發明的示例性的製冷劑迴圈裝置，能夠提高製冷劑迴圈裝置的冷卻性能。

以下，參照附圖1～12，對本發明的示例性的實施方式進行說明。

本說明書中，為了易於理解，使用XYZ坐標系對各部件的結構及配置位置進行說明。在以下的說明中，將沿著X軸的方向稱為X方向，將X軸的箭頭朝向的一側稱為X方向一側，將其相反側稱為X方向另一側。將沿著Y軸的方向稱為Y方向，將Y軸的箭頭朝向的一側稱為Y方向一側，將其相反側稱為Y方向另一側。將沿著Z軸的方向稱為Z方向，將Z軸的箭頭朝向的一側稱為Z方向一側，將其相反側稱為Z方向另一側。

X方向相當於“第一方向”，Y方向相當於“第二方向”，Z方向相當於“第三方向”。例如，X方向及Y方向是水準方向。X方向是前後方向，Y方向是左右方向。Z方向是上下方向，Z方向一側是上側，Z方向另一側是下側。

另外，在以下的說明中，X方向、Y方向及Z方向的各方向包含在本發明所屬技術領域中允許的誤差範圍（例如±45°左右的範圍）。作為一例，“在X方向上連接”包含嚴格意義上在X方向上連接的情況，以及從相對於X方向處於±45°左右的範圍內的方向連接的情況。作為另一例，“沿X方向延伸”包含嚴格意義上沿X方向延伸的情況，以及沿相對於X方向以±45°左右的範圍偏離的方向延伸的情況。

此外，在以下的說明中，術語“交叉”包含線彼此、面彼此或線與面彼此呈直角相交的情況。此外，術語“交叉”包含線彼此、面彼此或線與面在微差範圍內彼此非直角相交的情況。微差包括公差以及誤差。

＜1. 冷卻系統的結構＞

圖1是具備實施方式的CDU100的冷卻系統1000的概略圖。另外，“CDU”是“Coolant Distribution Unit：冷卻劑分配單元”的簡稱。

冷卻系統1000對熱源HS進行冷卻。例如，熱源HS是機架式伺服器及刀鋒伺服器等，配置於伺服器機架SR的內部。另外，熱源HS也可以是投影儀、個人電腦及顯示器等與伺服器不同的電子設備。此外，熱源HS也可以是CPU、電解電容器、電力用半導體模組及印刷電路基板等電子部件。

冷卻系統1000具備CDU100。CDU100相當於“製冷劑迴圈裝置”。CDU100配置於伺服器機架SR的內部。不過，不限定於此。CDU100也可以配置於伺服器機架SR的外部。

CDU100將一次製冷劑吸入CDU100的內部，並將該一次製冷劑壓送至CDU100的外部。此外，CDU100將二次製冷劑吸入CDU100的內部，並將該二次製冷劑壓送至CDU100的外部。另外，在CDU100的內部未設置一次製冷劑側的泵，因此，通過外部的泵進行CDU100中的一次製冷劑的吸入及壓送。CDU100使一次製冷劑與二次製冷劑之間進行熱交換。例如，可將防凍液及純水等製冷劑液體用作一次製冷劑和二次製冷劑。作為可用作製冷劑的防凍液，存在乙二醇水溶液及丙二醇水溶液等。另外，一次製冷劑和二次製冷劑各自的種類可以彼此相同，也可以不同。此外，一次製冷劑和二次製冷劑中的至少一方也可以是氣體製冷劑。

CDU100與流路FL11及流路FL12連接。CDU100將在流路FL11中流通的一次製冷劑吸入，並將一次製冷劑壓送至流路FL12。此外，CDU100與流路FL21及流路FL22連接。CDU100向流路FL21壓送二次製冷劑，並將在流路FL22中流通的二次製冷劑吸入。

低溫的一次製冷劑流入CDU100。此外，高溫的二次製冷劑流入CDU100。在CDU100的內部，低溫的一次製冷劑與高溫的二次製冷劑之間進行熱交換。由此，對高溫的二次製冷劑進行冷卻。

冷卻系統1000具備冷卻裝置1001。冷卻裝置1001對一次製冷劑進行冷卻。冷卻裝置1001可以是設置於室內的裝置，也可以是冷卻塔等室外設備。冷卻裝置1001與流路FL11連接。冷卻裝置1001經由流路FL11向CDU100壓送一次製冷劑。此外，冷卻裝置1001與流路FL12連接。冷卻裝置1001經由流路FL12從CDU100吸入一次製冷劑。

冷卻系統1000具備冷板1002。冷板1002與流路FL21及流路FL22連接。冷板1002具有內部流路。冷板1002的內部流路從與流路FL21的連接部位延伸至與流路FL22的連接部位。即，二次製冷劑在冷板1002的內部流通。

冷板1002與熱源HS熱接觸。冷板1002可以相對於熱源HS直接接觸，也可以經由傳熱片等傳熱部件間接接觸。

通過使冷板1002與熱源HS熱接觸，熱源HS的熱能量移動至在冷板1002的內部流通的二次製冷劑。其結果是，熱源HS被冷卻。熱源HS的冷卻所使用的二次製冷劑經由流路FL22流入CDU100。

另外，熱源HS相對於伺服器機架SR的設置數量沒有特別限定。熱源HS相對於伺服器機架SR的設置數量可以是多個，也可以是一個。

在熱源HS相對於伺服器機架SR的設置數量為多個的情況下，伺服器機架SR設置有與熱源HS的設置數量相同數量（即多個）的冷板1002。並且，對於各熱源HS，每一個熱源HS與一個冷板1002熱接觸。

在熱源HS相對於伺服器機架SR的設置數量為多個的情況下，例如，流路FL21的一部分由分配歧管2001構成，流路FL22的一部分由收集歧管2002構成。

分配歧管2001具有一個流入口及多個流出口。二次製冷劑從CDU100流入分配歧管的流入口。從分配歧管的流入口流入的二次製冷劑從分配歧管2001的各流出口流出。分配歧管2001的各流出口與互不相同的冷板1002連接。由此，二次製冷劑流入各冷板1002。

收集歧管2002具有多個流入口及一個流出口。收集歧管2002的各流入口與互不相同的冷板1002連接。從各冷板1002流出的二次製冷劑經由收集歧管2002的各流入口流入收集歧管2002。收集歧管2002的流出口與CDU100連接。由此，從各冷板1002流出的二次製冷劑流入CDU100。

圖1中，示出冷板1002的設置數量（即熱源HS的設置數量）為三個的情況。此外，圖1中，用箭頭的朝向示出各製冷劑的流通方向。

＜2. CDU的結構要素＞

圖2是從上側觀察實施方式的CDU100的立體圖。圖3是從下側觀察實施方式的CDU100的立體圖。圖4是示出實施方式的CDU100的內部的立體圖。圖5是示出實施方式的CDU100的一次流路1的俯視圖。圖6是示出實施方式的CDU100的二次流路2（入口側）的俯視圖。圖7是示出實施方式的CDU100的二次流路2（出口側）的俯視圖。圖8是實施方式的CDU100的熱交換器3的立體圖。圖9是實施方式的CDU100的泵4的立體圖。圖10是實施方式的CDU100的熱交換器3及罐5的立體圖。

另外，圖5～圖7是從Z方向一側（即上側）觀察CDU100的內部的俯視圖。圖5～圖7中，省略構成要素的一部分，用虛線箭頭示出製冷劑流路。該箭頭朝向的方向是製冷劑的流通方向。

此外，在圖5中，為了明確一次流路1，省略其他製冷劑流路。在圖6中，為了明確二次流路2的入口側，省略其他製冷劑流路。在圖7中，為了明確二次流路2的出口側，省略其他製冷劑流路。

CDU100具備一次流路1和二次流路2。一次流路1是一次製冷劑的流路。二次流路2是二次製冷劑的流路。

CDU100具備熱交換器3。熱交換器3與一次流路1及二次流路2連接。一次製冷劑及二次製冷劑流入熱交換器3的內部，並從熱交換器3的內部流出。熱交換器3在其內部在一次製冷劑與二次製冷劑之間進行熱交換。熱交換器3的熱交換方式例如是板式。

CDU100具備泵4。泵4與二次流路2連接。泵4具有內部流路。通過泵4驅動，將二次製冷劑吸入泵4的內部，並從泵4的內部流路壓送二次製冷劑。由此，二次製冷劑在CDU100與冷板1002之間迴圈。泵4的設置數量沒有特別限定。例如，泵4的設置數量為兩個。即，CDU100具備多個泵4。

CDU100具備罐5。罐5貯存用作二次製冷劑的製冷劑。罐5與二次流路2連接。罐5能向二次流路2提供製冷劑。

CDU100具備控制電路6及電源單元7。此外，CDU100具備觸控式螢幕8。

CDU100具備框體9。框體9具有收納區域90。框體9在收納區域90收納一次流路1、二次流路2、熱交換器3、泵4、罐5、控制電路6、電源單元7及觸控式螢幕8。

＜2-1. 框體＞

在從Z方向俯視觀察時，收納區域90呈以X方向為長邊方向，以Y方向為短邊方向的大致矩形狀。即，收納區域90在彼此交叉的X方向及Y方向上擴展，比起Y方向，在X方向上具有長尺寸。此外，收納區域90以Z方向為深度方向。收納區域90的Z方向的寬度（深度）比收納區域90的X方向及Y方向的各寬度小。

框體9具有多個板91～96。多個板91～96例如為鈑金製。多個板91～96包圍收納區域90。即，框體9具有由多個板91～96包圍的區域以作為收納區域90。

板91和92在X方向上夾著收納區域90彼此相對地配置。板91配置於X方向一側。板92配置於X方向另一側。即，板91通過從X方向一側覆蓋收納區域90來對收納區域90進行劃分。板92通過從X方向另一側覆蓋收納區域90來對收納區域90進行劃分。板91和板92規定收納區域90的X方向的寬度。在以下的說明中，有時將板91稱為背面板91，將板92稱為正面板92，以區別於構成框體9的其他板。

板93和94在Y方向上夾著收納區域90彼此相對地配置。板93配置於Y方向一側。板94配置於Y方向另一側。即，板93通過從Y方向一側覆蓋收納區域90來對收納區域90進行劃分。板94通過從Y方向另一側覆蓋收納區域90來對收納區域90進行劃分。板93和板94規定收納區域90的Y方向的寬度。

板95和96在Z方向上夾著收納區域90彼此相對地配置。板95配置於Z方向一側。板96配置於Z方向另一側。即，板95通過從Z方向一側覆蓋收納區域90來對收納區域90進行劃分。板96通過從Z方向另一側覆蓋收納區域90來對收納區域90進行劃分。板95和板96規定收納區域90的Z方向的寬度。另外，板95是從上側覆蓋收納區域90的蓋部。板96是從下側覆蓋收納區域90的底部。

框體9具有框體一次入口91A。框體一次入口91A與一次流路1連接，是一次製冷劑向CDU100內部的流入口。框體9具有框體一次出口91B。框體一次出口91B與一次流路1連接，是一次製冷劑從CDU100內部的流出口。

此外，框體9具有框體二次入口92A。框體二次入口92A與二次流路2連接，是二次製冷劑向CDU100內部的流入口。框體9具有框體二次出口92B。框體二次出口92B與二次流路2連接，是二次製冷劑從CDU100內部的流出口。

框體一次入口91A與從冷卻裝置1001延伸的流路FL11連接。框體一次出口91B與從冷卻裝置1001延伸的流路FL12連接。並且，一次製冷劑經由框體一次入口91A從冷卻裝置1001流入CDU100的內部。一次製冷劑經由框體一次出口91B從CDU100的內部向冷卻裝置1001流出。

此外，框體二次入口92A與從冷板1002延伸的流路FL22連接。框體二次出口92B與從冷板1002延伸的流路FL21連接。由此，二次製冷劑經由框體二次入口92A從冷板1002流入CDU100的內部。二次製冷劑經由框體二次出口92B從CDU100的內部向冷板1002流出。

框體一次入口91A、框體一次出口91B、框體二次入口92A以及框體二次出口92B配置於背面板91。例如，背面板91具有沿X方向貫穿的四個開口。以X方向為軸向的筒狀部件分別從上述四個開口突出至比背面板91靠X方向一側處。框體9分別具有從背面板91向X方向一側突出的四個筒狀部件以作為框體一次入口91A、框體一次出口91B、框體二次入口92A以及框體二次出口92B。

＜2-2. 一次流路＞

如圖5所示，一次流路1由歧管1M以及流路管11～13構成。歧管1M的內部空間是一次製冷劑的流路，並且，流路管11～13的各內部空間是一次製冷劑的流路。

歧管1M具有一個流入口（省略符號）以及兩個流出口（省略符號）。從歧管1M的流入口流入的一次製冷劑在歧管1M的內部分岔，並分別從歧管1M的兩個流出口流出。

流路管11是沿X方向呈直線狀延伸的直管。流路管11的X方向一側的端部與框體一次入口91A連接。流路管11的X方向另一側的端部與歧管1M的流入口連接。流路管11使從框體一次入口91A（即冷卻裝置1001）流入的一次製冷劑流入歧管1M的流入口。

流路管12具有直管部及屈曲部。流路管12的直管部沿X方向呈直線狀延伸。流路管12的直管部中的X方向一側與歧管1M的流出口之一連接。流路管12的直管部中的X方向另一側與流路管12的屈曲部連接。流路管12的屈曲部是使一次製冷劑的流通方向從X方向朝Y方向屈曲90°的彎管。流路管12的屈曲部在Y方向上連接於熱交換器3。流路管12的屈曲部使在流路管12的直管部中沿X方向流通的一次製冷劑朝Y方向屈曲90°而流入熱交換器3。

流路管13是使一次製冷劑的流通方向從Y方向朝X方向屈曲90°的彎管。流路管13沿Y方向連接於熱交換器3，沿X方向連接於框體一次出口91B。流路管13使從熱交換器3沿Y方向流入的一次製冷劑朝X方向屈曲90°而向框體一次出口91B流出。

一次流路1還具有旁通管14。歧管1M的兩個流出口中的與連接於流路管12的流出口不同的流出口經由旁通管14連接於流路管13。旁通管14使一次製冷劑從歧管1M流通至流路管13。

另外，流路管12設有對流路管12中的一次製冷劑的流量進行控制的控制閥V1。旁通管14設有對旁通管14中的一次製冷劑的流量進行控制的控制閥V2。在該結構中，通過對控制閥V1及控制閥V2的各開度進行控制，能夠調整一次製冷劑向熱交換器3的流入量。

＜2-3. 二次流路＞

二次流路2分類為入口側（參照圖6）及出口側（參照圖7）。二次流路2的入口側將二次製冷劑從框體二次入口92A引導至熱交換器3，並將二次製冷劑從熱交換器3引導至泵4。二次流路2的出口側將二次製冷劑從泵4引導至框體二次出口92B。以下，對於二次流路2，分為入口側和出口側進行說明。

如圖6所示，二次流路2的入口側由歧管2MA以及流路管21～23構成。歧管2MA的內部空間是二次製冷劑的流路，並且，流路管21～23的各內部空間是二次製冷劑的流路。

歧管2MA具有一個流入口（省略符號）以及多個流出口（省略符號）。歧管2MA的流出口的個數與泵4的設置數量相同。當泵4的設置數量為兩個時，歧管2MA的流出口為兩個。從歧管2MA的一個流入口流入的二次製冷劑在歧管2MA的內部分岔，並分別從歧管2MA的多個流出口流出。

流路管21是使二次製冷劑的流通方向從X方向朝Y方向屈曲90°的彎管。流路管21沿X方向連接於框體二次入口92A，沿Y方向連接於熱交換器3。流路管21使從框體二次入口92A沿X方向流入的二次製冷劑朝Y方向屈曲90°而流入熱交換器3。

流路管22呈L字狀。換言之，流路管22是曲柄管。流路管22的製冷劑流通方向上游側的端部在Y方向上連接於熱交換器3。流路管22的製冷劑流通方向下游側的端部在Z方向上連接於歧管2MA的流入口。流路管22使從熱交換器3流入的二次製冷劑向X方向流通後，使該二次製冷劑向Y方向屈曲90°並流入歧管2MA的流入口。

針對各泵4的每一個分別分配一個流路管23。各流路管23是沿X方向延伸的直管。各流路管23的X方向一側的端部連接於歧管2MA的互不相同的流出口。各流路管23的X方向另一側的端部與對應的泵4連接。各流路管23使二次製冷劑從歧管2MA流入對應的泵4。

如圖7所示，二次流路2的出口側由歧管2MB、流路管24以及流路管25構成。歧管2MB具有多個流入口（省略符號）以及一個流出口（省略符號）。歧管2MB的流入口的個數與泵4的設置數量相同。當泵4的設置數量為兩個時，歧管2MB的流入口為兩個。從歧管2MB的多個流入口流入的各二次製冷劑在歧管2MB的內部合流，並從歧管2MB的一個流出口流出。

針對各泵4的每一個分別分配一個流路管24。各流路管24是沿X方向呈直線狀延伸的直管。各流路管24的X方向一側的端部連接於歧管2MB的互不相同的流入口。各流路管24的X方向另一側的端部與對應的泵4連接。各流路管24使二次製冷劑從對應的泵4流入歧管2MB。

流路管25是沿X方向呈直線狀延伸的直管。流路管25的X方向一側的端部與框體二次出口92B連接。流路管25的X方向另一側的端部與歧管2MB的流出口連接。流路管25使二次製冷劑從歧管2MB的流出口向框體二次出口92B流通。由此，二次製冷劑從框體二次出口92B流出，二次製冷劑流入冷卻裝置1001。

＜2-4. 熱交換器＞

熱交換器3具有在Y方向上層疊的多個傳熱板（未圖示）。各傳熱板以Y方向為板厚方向。各傳熱板呈以X方向為長邊方向，以Z方向為短邊方向的大致矩形狀。

如圖8所示，熱交換器3具有HEX框體30。另外，“HEX”是“HEAT EXCHANGER：熱交換器”的簡稱。HEX框體30對由多個傳熱板構成的層疊體進行支承。HEX框體30可以是包括在Y方向上夾持由多個傳熱板構成的層疊體的一對蓋板的部件。HEX框體30是具有六個外表面的大致長方體。HEX框體30具有與XY平面平行的一對外表面、與YZ平面平行的一對外表面以及與ZX平面平行的一對外表面。HEX框體30以X方向為長邊方向。

熱交換器3具有HEX一次入口31A、HEX一次出口31B、HEX二次入口32A以及HEX二次出口32B。HEX一次入口31A與一次流路1連接，是一次製冷劑向熱交換器3內部的流入口。HEX一次出口31B與一次流路1連接，是一次製冷劑從熱交換器3內部的流出口。HEX二次入口32A與二次流路2連接，是二次製冷劑向熱交換器3內部的流入口。HEX二次出口32B與二次流路2連接，是二次製冷劑從熱交換器3內部的流出口。

HEX一次入口31A、HEX一次出口31B、HEX二次入口32A以及HEX二次出口32B配置於流路連接面300。流路連接面300是HEX框體30的外表面之一。即，HEX框體30具有配置有HEX一次入口31A、HEX一次出口31B、HEX二次入口32A以及HEX二次出口32B的流路連接面300。

一次製冷劑從HEX一次入口31A流入熱交換器3的內部，一次製冷劑經由HEX一次出口31B從熱交換器3的內部流出。二次製冷劑從HEX二次入口32A流入熱交換器3的內部，二次製冷劑經由HEX二次出口32B從熱交換器3的內部流出。

在熱交換器3的內部，各傳熱板的表面成為製冷劑的流路。這裡，一次製冷劑流通的傳熱板和二次製冷劑流通的傳熱板交替層疊。由此，高溫的製冷劑（即二次製冷劑）的熱量傳遞至傳熱板，該熱量移動至低溫的製冷劑（一次製冷劑）。

＜2-5. 泵＞

泵4在泵4的內部流路上具有泵轉子(未圖示)。泵轉子通過來自泵馬達(未圖示)的動力旋轉。通過使泵轉子旋轉,進行二次製冷劑的吸入及壓送。泵4的種類沒有特別限定。作為泵4，可使用離心泵、螺旋槳泵、回轉泵、齒輪泵及螺旋泵等各種泵。

如圖9所示，泵4具有泵主體40。泵主體40包括泵馬達、泵轉子及覆蓋它們的泵罩等。

此外，泵4具有泵入口40A及泵出口40B。泵入口40A是二次製冷劑向泵4的內部的流入口。泵出口40B是二次製冷劑從泵4的內部的流出口。泵入口40A及泵出口40B配置於泵主體40。

例如，泵罩具有從X方向一側覆蓋泵馬達及泵轉子等的背面罩400。背面罩400呈板狀，以X方向為板厚方向。背面罩400具有沿X方向貫穿的兩個開口。以X方向為軸向的筒狀部件分別從上述兩個開口突出至比背面罩400靠X方向一側處。泵4具有從背面罩400向X方向一側突出的兩個筒狀部件以分別作為泵入口40A和泵出口40B。即，泵入口40A和泵出口40B向X方向一側開口。

泵4具有泵入口側流路4A及泵出口側流路4B。泵入口側流路4A將泵入口40A和二次流路2連接。泵入口側流路4A與構成二次流路2的一部分的流路管23連接。泵出口側流路4B將泵出口40B和二次流路2連接。泵出口側流路4B與構成二次流路2的一部分的流路管24連接。

例如，分別與泵入口側流路4A及泵出口側流路4B連接的流路管23和流路管24是聯接器的插座。泵入口側流路4A及泵出口側流路4B分別能夠相對於對應的插座（即流路管23和流路管24）裝拆。

由此，泵4能夠相對於框體9沿X方向裝拆。例如，用於使泵4能夠裝拆的泵用開口（省略符號）設置於正面板92。泵4經由泵用開口相對於框體9裝拆。在泵4安裝於框體9的狀態下，抓手41等泵4的一部分從泵用開口露出。抓手41由泵4的裝拆作業者把持。

＜2-6. 罐＞

如圖10所示，罐5呈具有六個外表面的大致長方體。罐5具有與XY平面平行的一對外表面、與YZ平面平行的一對外表面以及與ZX平面平行的一對外表面。罐5以X方向為長邊方向。與熱交換器3相比，罐5在Z方向上扁平。罐5在內部具有用於貯存製冷劑的空間。

罐5在Z方向另一側的外表面具有罐側提供口（未圖示）。二次流路2具有與罐側提供口連接的流路側提供口20（參照圖6）。流路側提供口20配置於流路管22。由此，製冷劑從罐5經由流路側提供口20提供至二次流路2。在冷卻系統1000中迴圈的二次製冷劑的流量減少的情況下，從罐5向二次流路2提供製冷劑。由此，能夠使在冷卻系統1000中迴圈的二次製冷劑的流量維持為固定。

例如，罐5具有注入口51、液面確認窗52及空氣抽出閥53。注入口51用於向罐5補充製冷劑。液面確認窗52由透光性材料構成，用於確認罐5的內部狀態。空氣抽出閥53在將罐5的內部空氣向外部放出時使用。

＜2-7. 控制電路＞

控制電路6（參照圖5～圖7）安裝於控制基板60。安裝於控制基板60的電路為控制電路6。控制基板60安裝有微型電腦及記憶體等。

雖未圖示，但控制電路6與對CDU100的內部的溫濕度進行檢測的溫濕度感測器連接，並且與對一次製冷劑的溫度進行檢測的溫度感測器和對二次製冷劑的溫度進行檢測的溫度感測器連接。此外，控制電路6對泵4進行控制，並且對控制閥V1及控制閥V2的各開度進行控制。

＜2-8. 電源單元＞

電源單元7（參照圖4～圖7）包括電源電路。電源單元7連接於商用電源，從交流電壓生成直流電壓。電源單元7向泵4、控制電路6、控制閥V1、控制閥V2以及各種感測器等接收電力提供而動作的電力被提供部提供電力。

例如，電源單元7在X方向一側具有電源端子。因此，背面板91設有電源單元用開口。電源單元7的電源端子經由電源單元用開口從收納區域90向外部露出。另外，電源單元7的設置數量為兩個。兩個電源單元7在Z方向上層疊。

＜2-9. 觸控式螢幕＞

觸控式螢幕8（參照圖2和圖4）與控制電路6連接。控制電路6在觸控式螢幕8上顯示各種資訊。例如，觸控式螢幕8顯示冷卻系統1000的工作狀況。此外，觸控式螢幕8顯示溫濕度感測器及溫度感測器的各測定值。觸控式螢幕8是從電源單元7接收電力提供而動作的電力被提供部之一。

另外，正面板92具有觸控式螢幕用開口（省略符號）。觸控式螢幕8的顯示面經由觸控式螢幕用開口從收納區域90向外部露出。

＜3. 收納區域的佈局＞

＜3-1. 熱交換器與泵的位置關係＞

圖11是示出實施方式的CDU100的熱交換器3與泵4的位置關係的圖。圖11相當於從Z方向一側（上側）觀察收納區域90的俯視圖。

在本實施方式中，熱交換器3的整體位於比泵4靠Y方向側的位置。即，熱交換器3其整體未在X方向上與泵4相對。

具體而言，在從Z方向俯視觀察時，熱交換器3沿著Y方向一側的板93配置。另一方面，泵4沿著Y方向另一側的板94配置。即，熱交換器3的整體位於比泵4靠Y方向一側的位置。另外，在圖11中，配置有熱交換器3的區域的Y方向的範圍以Ra示出，配置有泵4的區域的Y方向的範圍以Rb示出。通過使熱交換器3的整體位於比泵4靠Y方向一側的位置，範圍Ra與範圍Rb不重疊。

在本實施方式中，通過使熱交換器3的整體位於比泵4靠Y方向一側的位置，熱交換器3未在X方向上與泵4相對。具體而言，熱交換器3與X方向一側的板91相鄰配置，且與Y方向一側的板93相鄰配置。因此，無需在收納區域90中的熱交換器3的X方向另一側的區域確保泵4的配置空間，能夠相應地增大熱交換器3的長度方向的尺寸。即，能夠增大熱交換器3的各傳熱板的表面積。熱交換器3的尺寸越大，則熱交換器3中的一次製冷劑與二次製冷劑的熱接觸部位越多，因此，熱交換器3的冷卻性能（對二次製冷劑進行冷卻的性能）提高。其結果是，CDU100的冷卻性能提高。

另外，在收納區域90配置有多個泵4。多個泵4在Y方向上排列。

因此，在本實施方式中，熱交換器3的整體位於比多個泵4中的Y方向一側的泵4靠Y方向一側的位置。即，熱交換器3的整體位於比任意泵4靠Y方向側的位置。在該結構中，即便存在多個泵4，也能夠增大熱交換器3的尺寸。此外，通過使多個泵4比熱交換器3靠Y方向另一側，一次流路1及二次流路2的配管變容易。

此外，泵入口40A及泵出口40B分別是從泵主體40向X方向一側突出的筒狀部件。並且，泵入口側流路4A相對於泵入口40A沿X方向連接，泵出口側流路4B相對於泵出口40B沿X方向連接。

並且，在本實施方式中，泵入口側流路4A及泵出口側流路4B在比熱交換器3靠Y方向側處沿X方向延伸。泵入口側流路4A從泵入口40A向X方向一側延伸，泵出口側流路4B從泵出口40B向X方向一側延伸。由此，在收納區域90中的泵4的X方向一側的區域中拉繞二次流路2的情況下，能夠容易地拉繞二次流路2。此外，在相對於框體9裝拆泵4時需要沿X方向移動泵4，但該泵4的裝拆變容易。

＜3-2. 二次流路的拉繞＞

在本實施方式中，如圖7所示，二次流路2中的將框體二次出口92B與泵出口40B連接的部分在比熱交換器3靠Y方向側（具體而言，Y方向一側）處沿X方向延伸。另外，二次流路2中的將框體二次出口92B與泵出口40B連接的部分是流路管24及流路管25。通過該結構，能夠容易地獲得從泵4至框體二次出口92B的二次流路2（出口側）。

＜3-3. 熱交換器的朝向＞

本實施方式中，如圖5～圖8所示，流路連接面300朝向Y方向另一側。這裡，流路連接面300是具有HEX一次入口31A、HEX一次出口31B、HEX二次入口32A以及HEX二次出口32B的面。即，HEX一次入口31A、HEX一次出口31B、HEX二次入口32A以及HEX二次出口32B朝向Y方向另一側。

在該結構中，能夠容易地將一次流路1連接於熱交換器3（具體而言，HEX一次入口31A及HEX一次出口31B）。此外，能夠容易地將二次流路2連接於熱交換器3（具體而言，HEX二次入口32A及HEX二次出口32B）。此外，由於將熱交換器3與板91及板93相鄰配置，因此，通過使HEX一次入口31A、HEX一次出口31B、HEX二次入口32A以及HEX二次出口32B集中於流路連接面300，易於使熱交換器3大型化。

＜3-4. 控制電路的配置位置＞

本實施方式中，熱交換器3與泵4未在X方向上相對。即，在收納區域90中的熱交換器3的X方向側，產生不存在泵4的區域。一次流路1及二次流路2的任一者都未配置於該區域。

因此，在本實施方式中，如圖5～圖7所示，控制電路6配置於收納區域90中的熱交換器3的X方向側的區域。具體而言，熱交換器3以沿著背面板91的方式靠X方向一側配置。由此，收納區域90中的熱交換器3的X方向另一側的區域產生能配置控制電路6的空間，因此，在該空間配置控制電路6。

這裡，控制電路6的配置空間比泵4的配置空間小。由此，即便在收納區域90中的熱交換器3的X方向另一側的區域配置控制電路6，也不妨礙熱交換器3向X方向的大型化。即，能夠在確保控制電路6的配置空間的同時使熱交換器3大型化。

此外，在本實施方式中，控制電路6配置於收納區域90中的泵4的Y方向側的區域。即，控制電路6配置於收納區域90中的熱交換器3的X方向另一側且泵4的Y方向一側的區域。

在該結構中，控制電路6的X方向尺寸比泵4的X方向尺寸小。由此，能夠容易地將控制電路6配置於收納區域90中的熱交換器3的X方向另一側且泵4的Y方向一側的區域。

例如，控制基板60配置成控制基板60的安裝面相對於Z方向垂直。不過，不限定於此。控制基板60也可以配置成控制基板60的安裝面相對於X方向或Y方向垂直。

另外，控制電路6的配置空間是熱交換器3及罐5的X方向另一側且泵4的Y方向一側的空間，不存在一次流路1及二次流路2。此外，控制電路6的配置空間由熱交換器3的無配管連接的面、罐5的無配管連接的面以及泵4的無配管連接的面劃分。由此，能夠抑制因液體洩漏導致對控制電路6造成不良影響。

此外，觸控式螢幕8配置於熱交換器3的X方向另一側的空間。具體而言，觸控式螢幕8在X方向另一側與控制電路6相鄰。由此，不影響泵4的插拔，觸控式螢幕8與控制電路6的連接變容易。

＜3-5. 電源單元的配置位置＞

圖12是從X方向一側觀察實施方式的CDU100的俯視圖。圖12中，熱交換器3的配置位置用虛線表示。

本實施方式中，如圖5～圖7所示，電源單元7位於比熱交換器3靠Y方向側且比泵4靠X方向側的位置。由此，能夠容易地在不與熱交換器3及泵4產生干涉的情況下將電源單元7配置於收納區域90。

此外，在本實施方式中，熱交換器3配置於Y方向一側，電源單元7相對於熱交換器3在Y方向另一側隔開間隔配置。並且，如圖12所示，框體一次入口91A、框體一次出口91B、框體二次入口92A以及框體二次出口92B在從X方向俯視觀察時配置於熱交換器3與電源單元7的Y方向間。由此，能夠在熱交換器3與電源單元7的Y方向間拉繞一次流路1的至少一部分，能夠在熱交換器3與電源單元的Y方向間拉繞二次流路2的至少一部分。

＜3-6. 罐的配置位置＞

在本實施方式中，如圖4及圖10所示，罐5配置成在比熱交換器3靠Z方向一側（即上側）處，至少一部分在Z方向上與熱交換器3重疊。在從Z方向俯視觀察時，罐5的一部分從熱交換器3超出，罐5中的從熱交換器3超出的部分相對於流路管22在Z方向上連接。即，罐5相對於二次流路2在Z方向上連接。

在該結構中，二次流路2的氣泡易於收集到罐5中。由此，能夠減少二次流路2的氣泡。此外，熱交換器3與罐5在水準方向上不重疊，因此，容易使熱交換器3大型化。

另外，罐5位於比二次流路2靠Z方向一側（即上側）的位置。並且，罐5與二次流路2的連介面設置於罐5的Z方向另一側（即下側）的面。因此，即便在罐5的內部的製冷劑減少的狀態下，也能從罐5向二次流路2提供製冷劑。

＜3-7. 一次流路與二次流路的位置關係＞

圖13是從與熱交換器3側相反的一側觀察實施方式的CDU100的一次流路1及二次流路2的立體圖。

經由二次流路2流入熱交換器3的二次製冷劑比經由一次流路1流入熱交換器3的一次製冷劑高溫。此外，二次流路2的至少一部分與一次流路1在Z方向上重疊。換而言之，二次流路2的至少一部分配置於一次流路1的附近。因此，可能會因一次流路1與二次流路2的溫度差而造成在一次流路1的外周面產生結露，使水滴從一次流路1的外周面落下。

因此，在本實施方式中，二次流路2位於比一次流路1靠Z方向一側的位置。換而言之，二次流路2位於比一次流路1靠上側的位置。在該結構中，即便水滴從一次流路1的外周面落下，該水滴也不會附著於二次流路2的外周面。由此，例如能夠抑制因水滴附著在配置於二次流路2的感測器上而引起的感測器的誤動作。

另外，一次流路1及二次流路2可分別設置有洩漏感測器。由此，在一次流路1及二次流路2的每一個中，能夠檢測液體洩漏。

＜4. 其他＞

以上，對本發明的實施方式進行了說明。另外，本發明的範圍不受上述實施方式的限定。本發明能在不脫離發明主旨的範圍內追加各種變更加以實施。而且，能將上述實施方式適當地任意組合。

本發明能採用以下（1）～（11）的結構。

（1） 一種製冷劑迴圈裝置，具備：一次流路，所述一次流路是一次製冷劑的流路；二次流路，所述二次流路是二次製冷劑的流路；熱交換器，所述熱交換器與所述一次流路及所述二次流路連接；泵，所述泵與所述二次流路連接；以及框體，所述框體具有收納區域，所述收納區域在相互交叉的第一方向和第二方向上擴展，與所述第二方向相比，在所述第一方向上具有長尺寸，所述框體將所述一次流路、所述二次流路、所述熱交換器及所述泵收納於所述收納區域，所述熱交換器的整體位於比所述泵靠所述第二方向一側的位置。

（2） 在（1）所述的製冷劑迴圈裝置的基礎上，具備多個所述泵，所述熱交換器的整體位於比任意所述泵靠所述第二方向一側的位置。

（3） 在（1）或（2）所述的製冷劑迴圈裝置的基礎上，所述泵具有：泵入口，所述泵入口是所述二次製冷劑的流入口；泵出口，所述泵出口是所述二次製冷劑的流出口；泵入口側流路，所述泵入口側流路將所述泵入口與所述二次流路連接；以及泵出口側流路，所述泵出口側流路將所述泵出口與所述二次流路連接，所述泵入口側流路及所述泵出口側流路在比所述熱交換器靠所述第二方向側處沿所述第一方向延伸。

（4） 在（3）所述的製冷劑迴圈裝置的基礎上，所述框體具有框體二次出口，所述框體二次出口是所述二次製冷劑的流出口，所述二次流路中的將所述框體二次出口與所述泵出口連接的部分在比所述熱交換器靠所述第二方向側處沿所述第一方向延伸。

（5） 在（1）至（4）中的任一者所述的製冷劑迴圈裝置的基礎上，所述熱交換器的整體位於比所述泵靠所述第二方向一側的位置，所述熱交換器具有：HEX一次入口，所述HEX一次入口與所述一次流路連接，且是所述一次製冷劑的流入口；HEX一次出口，所述HEX一次出口與所述一次流路連接，且是所述一次製冷劑的流出口；HEX二次入口，所述HEX二次入口與所述二次流路連接，且是所述二次製冷劑的流入口；HEX二次出口，所述HEX二次出口與所述二次流路連接，且是所述二次製冷劑的流出口；以及HEX框體，所述HEX框體具有配置有所述HEX一次入口、所述HEX一次出口、所述HEX二次入口以及所述HEX二次出口的流路連接面，所述流路連接面朝向所述第二方向另一側。

（6） 在（1）至（5）中的任一者所述的製冷劑迴圈裝置的基礎上，具備控制電路，所述框體將所述控制電路收納於所述收納區域，所述控制電路配置於所述收納區域中的所述熱交換器的所述第一方向側的區域。

（7） 在（6）所述的製冷劑迴圈裝置的基礎上，所述控制電路配置於所述收納區域中的所述泵的所述第二方向側的區域，所述控制電路的所述第一方向的尺寸比所述泵的所述第一方向的尺寸小。

（8） 在（1）至（7）中的任一者所述的製冷劑迴圈裝置的基礎上，具備電源單元，所述框體將所述電源單元收納於所述收納區域，所述電源單元位於比所述熱交換器靠所述第二方向側且比所述泵靠所述第一方向側的位置。

（9） 在（8）所述的製冷劑迴圈裝置的基礎上，所述熱交換器配置於所述第二方向一側，所述電源單元相對於所述熱交換器在所述第二方向另一側隔開間隔配置，所述框體具有：框體一次入口，所述框體一次入口與所述一次流路連接，且是所述一次製冷劑的流入口；框體一次出口，所述框體一次出口與所述一次流路連接，且是所述一次製冷劑的流出口；框體二次入口，所述框體二次入口與所述二次流路連接，且是所述二次製冷劑的流入口；以及框體二次出口，所述框體二次出口與所述二次流路連接，且是所述二次製冷劑的流出口，所述框體一次入口、所述框體一次出口、所述框體二次入口以及所述框體二次出口配置於所述熱交換器與所述電源單元的所述第二方向間。

（10） 在（1）至（9）中的任一者所述的製冷劑迴圈裝置的基礎上，具備罐，所述罐貯存用作所述二次製冷劑的製冷劑，所述框體將所述罐收納於所述收納區域，所述罐配置成在比所述熱交換器靠與所述第一方向及所述第二方向交叉的第三方向一側處，至少一部分在所述第三方向上與所述熱交換器重疊，所述罐相對於所述二次流路在所述第三方向上連接。

（11） 在（1）至（10）中的任一者所述的製冷劑迴圈裝置的基礎上，經由所述二次流路流入所述熱交換器的所述二次製冷劑比經由所述一次流路流入所述熱交換器的所述一次製冷劑高溫，所述二次流路位於比所述一次流路靠與所述第一方向及所述第二方向交叉的第三方向一側的位置。

工業上的可利用性

本發明例如能用於裝設於對電子設備及電子部件等進行冷卻的冷卻系統的製冷劑迴圈裝置。

1：一次流路1M：歧管2：二次流路3：熱交換器4：泵4A：泵入口側流路4B：泵出口側流路5：罐6：控制電路7：電源單元8：觸控式螢幕9：框體11～13：流路管14：旁通管20：流路側提供口30：HEX框體31A：HEX一次入口31B：HEX一次出口32A：HEX二次入口32B：HEX二次出口40：泵主體40A：泵入口40B：泵出口400：背面罩90：收納區域2MB：歧管2MA：歧管21：流路管22：流路管23：流路管24：流路管25：流路管41：抓手51：注入口52：液面確認窗53：空氣抽出閥60：控制基板90：收納區域91～96：板91A：框體一次入口91B：框體一次出口92A：框體二次入口92B：框體二次出口100：CDU300：流路連接面1000：冷卻系統1001：冷卻裝置1002：冷板2001：分配歧管2002：收集歧管HS：熱源SR：伺服器機架FL11：流路FL12：流路FL21：流路FL22：流路V1：控制閥V2：控制閥

圖1是包括實施方式的製冷劑迴圈裝置的冷卻系統的概略圖。圖2是從上側觀察實施方式的製冷劑迴圈裝置的立體圖。圖3是從下側觀察實施方式的製冷劑迴圈裝置的立體圖。圖4是示出實施方式的製冷劑迴圈裝置的內部的立體圖。圖5是示出實施方式的製冷劑迴圈裝置的一次流路的俯視圖。圖6是示出實施方式的製冷劑迴圈裝置的二次流路（入口側）的俯視圖。圖7是示出實施方式的製冷劑迴圈裝置的二次流路（出口側）的俯視圖。圖8是實施方式的製冷劑迴圈裝置的熱交換器的立體圖。圖9是實施方式的製冷劑迴圈裝置的泵的立體圖。圖10是實施方式的製冷劑迴圈裝置的熱交換器及罐的立體圖。圖11是示出實施方式的製冷劑迴圈裝置的熱交換器與泵的位置關係的圖。圖12是從第一方向一側觀察實施方式的製冷劑迴圈裝置的俯視圖。圖13是從與熱交換器側相反的一側觀察實施方式的CDU的一次流路及二次流路的立體圖。

3：熱交換器4：泵5：罐7：電源單元8：觸控式螢幕2MB：歧管24：流路管25：流路管41：抓手51：注入口53：空氣抽出閥90：收納區域91：板92：板92B：框體二次出口93：板94：板

Claims (5)

1. 一種製冷劑迴圈裝置，包含：一次流路，所述一次流路是一次製冷劑的流路；二次流路，所述二次流路是二次製冷劑的流路；熱交換器，所述熱交換器與所述一次流路及所述二次流路連接；泵，所述泵與所述二次流路連接；框體，所述框體具有收納區域；以及罐，所述罐貯存用作所述二次製冷劑的製冷劑，所述收納區域在相互交叉的第一方向和第二方向上擴展，所述框體將所述一次流路、所述二次流路、所述熱交換器及所述泵收納於所述收納區域，所述框體將所述罐收納於所述收納區域，所述罐配置成在比所述熱交換器靠與所述第一方向及所述第二方向交叉的第三方向一側處，至少一部分在所述第三方向上與所述熱交換器重疊，所述罐相對於所述二次流路在所述第三方向上連接。
2. 如請求項1所述之製冷劑迴圈裝置，其中，在從所述第三方向俯視觀察時，所述罐的一部分從所述熱交換器超出，所述罐中的從所述熱交換器超出的部分相對於所述二次流路在所述第三方向上連接。
3. 如請求項1所述之製冷劑迴圈裝置，其中，所述第三方向是上下方向，所述第三方向一側是上側，所述第三方向另一側是下側。
4. 如請求項3所述之製冷劑迴圈裝置，其中，所述罐位於比所述二次流路靠上側的位置，所述罐與所述二次流路的連介面設置於所述罐的下側的面。
5. 如請求項1至4任一項所述之製冷劑迴圈裝置，其中，所述熱交換器與所述罐在所述第一方向及所述第二方向上不重疊。