JP3329663B2 - 電子装置用冷却装置 - Google Patents
電子装置用冷却装置Info
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
- H05K7/20281—Thermal management, e.g. liquid flow control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液冷式電子装置負
荷に冷却液を供給する電子装置用冷却装置に関する。
荷に冷却液を供給する電子装置用冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子装置用冷却装置は、冷却対象
の負荷であるコンピューター等の液冷式電子装置に冷却
液を循環させて、負荷の冷却を行うようにしている。電
子装置用冷却装置は、例えば、特開昭６１−１２５６３
４号公報に記載のように、冷却液を供給するためのポン
プを通常２台有しており、そのうちの１台のみを運転
し、残りの１台は運転中のポンプが故障時に運転を切り
替えるために待機している構成となっている。
の負荷であるコンピューター等の液冷式電子装置に冷却
液を循環させて、負荷の冷却を行うようにしている。電
子装置用冷却装置は、例えば、特開昭６１−１２５６３
４号公報に記載のように、冷却液を供給するためのポン
プを通常２台有しており、そのうちの１台のみを運転
し、残りの１台は運転中のポンプが故障時に運転を切り
替えるために待機している構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、ポンプ
を２台備えることにより、１台のポンプが故障した際に
は、他の１台に切り替えて冷却を継続するとともに、そ
の間に故障したポンプを交換することは可能である。
を２台備えることにより、１台のポンプが故障した際に
は、他の１台に切り替えて冷却を継続するとともに、そ
の間に故障したポンプを交換することは可能である。
【０００４】しかしながら、従来の構成にあっては、コ
ンピュータ等の電子装置の稼動時の保守ができないとい
う問題があった。即ち、電子装置用冷却装置には、ポン
プや弁等の動作を制御するためのコントローラが備えら
れているが、このコントローラのバージョンアップ等の
保守を行おうとすると、コントローラは、１台しか備え
られていないため、コントローラの保守時には、コント
ローラを停止し、電子装置用冷却装置自体を停止させる
必要があり、稼動時の保守ができないものであった。最
近は、コンピュータ等電子装置の稼動率を高めるため
に、２４時間稼動の要求が強くなってきている。しかし
ながら、上述したように、稼動中の保守ができない，即
ち、可用性がないという問題があった。
ンピュータ等の電子装置の稼動時の保守ができないとい
う問題があった。即ち、電子装置用冷却装置には、ポン
プや弁等の動作を制御するためのコントローラが備えら
れているが、このコントローラのバージョンアップ等の
保守を行おうとすると、コントローラは、１台しか備え
られていないため、コントローラの保守時には、コント
ローラを停止し、電子装置用冷却装置自体を停止させる
必要があり、稼動時の保守ができないものであった。最
近は、コンピュータ等電子装置の稼動率を高めるため
に、２４時間稼動の要求が強くなってきている。しかし
ながら、上述したように、稼動中の保守ができない，即
ち、可用性がないという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、可用性を実現できる電子
装置用冷却装置を提供することにある。
装置用冷却装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、冷却液を供給する液冷式電子装置に供給
する複数個のポンプと、これらのポンプの運転／停止を
制御する第一のコントローラとを有する電子装置用冷却
装置において、上記第一のコントローラを上記複数個の
ポンプに１対１に対応させて複数個備え、それぞれの第
一のコントローラにより対応するポンプを制御し、さら
に上記複数の第一のコントローラを制御する第二のコン
トローラを備えた電子装置用冷却装置であって、運転中
のポンプに異常が発生すると、当該第一のコントローラ
がポンプの異常を検知し、該ポンプの運転を停止すると
ともに、他の第一のコントローラに異常信号を送り、上
記異常信号を受けた上記他の第一のコントローラが制御
対象のポンプの運転を開始するようにし、さらに、上記
第二のコントローラが、動作中の第一のコントローラの
異常を検出すると他の第一のコントローラに切り替える
ようにしたものであり、かかる構成により、電子装置用
冷却装置に可用性を持たし得るものとなる。
に、本発明は、冷却液を供給する液冷式電子装置に供給
する複数個のポンプと、これらのポンプの運転／停止を
制御する第一のコントローラとを有する電子装置用冷却
装置において、上記第一のコントローラを上記複数個の
ポンプに１対１に対応させて複数個備え、それぞれの第
一のコントローラにより対応するポンプを制御し、さら
に上記複数の第一のコントローラを制御する第二のコン
トローラを備えた電子装置用冷却装置であって、運転中
のポンプに異常が発生すると、当該第一のコントローラ
がポンプの異常を検知し、該ポンプの運転を停止すると
ともに、他の第一のコントローラに異常信号を送り、上
記異常信号を受けた上記他の第一のコントローラが制御
対象のポンプの運転を開始するようにし、さらに、上記
第二のコントローラが、動作中の第一のコントローラの
異常を検出すると他の第一のコントローラに切り替える
ようにしたものであり、かかる構成により、電子装置用
冷却装置に可用性を持たし得るものとなる。
【０００７】上記電子装置用冷却装置において、好まし
くは、上記液冷式電子装置から戻ってくる暖められた冷
却液を蓄えるタンクと、上記タンクから流入する暖めら
れた冷却液を冷却する複数個の熱交換器と、この熱交換
器から流入する冷却された冷却液の流量と上記タンクか
ら流入する暖められた冷却液の流量の比率を制御して上
記液冷式電子装置へ供給する冷却液の温度を制御する複
数個の三方弁と備え、上記熱交換器と上記三方弁を上記
第一のコントローラ及び上記ポンプに対して１対１に対
応させ、上記第一のコントローラにより上記三方弁を制
御するとともに、対応する上記熱交換器，上記三方弁，
上記コントローラ及び上記ポンプを冷却制御ユニットと
して構成するようにしたものであり、かかる構成によ
り、熱交換器や三方弁の異常に対しても可用性を持たし
得るものとなる。
くは、上記液冷式電子装置から戻ってくる暖められた冷
却液を蓄えるタンクと、上記タンクから流入する暖めら
れた冷却液を冷却する複数個の熱交換器と、この熱交換
器から流入する冷却された冷却液の流量と上記タンクか
ら流入する暖められた冷却液の流量の比率を制御して上
記液冷式電子装置へ供給する冷却液の温度を制御する複
数個の三方弁と備え、上記熱交換器と上記三方弁を上記
第一のコントローラ及び上記ポンプに対して１対１に対
応させ、上記第一のコントローラにより上記三方弁を制
御するとともに、対応する上記熱交換器，上記三方弁，
上記コントローラ及び上記ポンプを冷却制御ユニットと
して構成するようにしたものであり、かかる構成によ
り、熱交換器や三方弁の異常に対しても可用性を持たし
得るものとなる。
【０００８】上記電子装置用冷却装置において、好まし
くは、上記冷却液を冷却する複数個の冷却ユニットを備
え、上記第一のコントローラは、上記複数個の冷却ユニ
ットのそれぞれの冷却効率を制御するようにしたもので
あり、かかる構成により、冷却ユニットの異常に対して
も可用性を持たし得るものとなる。
くは、上記冷却液を冷却する複数個の冷却ユニットを備
え、上記第一のコントローラは、上記複数個の冷却ユニ
ットのそれぞれの冷却効率を制御するようにしたもので
あり、かかる構成により、冷却ユニットの異常に対して
も可用性を持たし得るものとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図１を用いて、本発明の一
実施形態による電子装置用冷却装置について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による電子装置用冷却装置
の構成を示すブロック図である。
実施形態による電子装置用冷却装置について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による電子装置用冷却装置
の構成を示すブロック図である。
【００１０】冷却装置１０００は、コンピュータ等の液
冷式電子装置１００に冷却液を供給する。ここで、液冷
式電子装置１００は、一つのみを図示しているが、実際
には、複数個の冷却対象の電子装置が冷却装置１０００
接続されている。
冷式電子装置１００に冷却液を供給する。ここで、液冷
式電子装置１００は、一つのみを図示しているが、実際
には、複数個の冷却対象の電子装置が冷却装置１０００
接続されている。
【００１１】冷却装置１０００の内部には、２個の同一
構成の冷却制御ユニット１１００Ａ，１１００Ｂと、冷
却液を複数個の電子装置に分配する分配ヘッダ１２００
と、分配ヘッダ１２００に取り付けられており、冷却液
の温度を検出する温度検出器１３００Ａ，１３００Ｂ
と、複数個の電子装置１００から戻ってくる暖められた
冷却液を一次的に蓄えるタンク１４００から構成されて
いる。
構成の冷却制御ユニット１１００Ａ，１１００Ｂと、冷
却液を複数個の電子装置に分配する分配ヘッダ１２００
と、分配ヘッダ１２００に取り付けられており、冷却液
の温度を検出する温度検出器１３００Ａ，１３００Ｂ
と、複数個の電子装置１００から戻ってくる暖められた
冷却液を一次的に蓄えるタンク１４００から構成されて
いる。
【００１２】次に、冷却制御ユニット１１００Ａの構成
について説明する。冷却制御ユニット１１００Ａは、液
冷式電子装置１００に冷却液を供給するためのポンプ１
１１０Ａと、冷却液を冷却するための熱交換器１１２０
Ａと、冷却液の温度をコントロールする三方弁１１３０
Ａと、ポンプ１１１０Ａの運転／停止や三方弁１１３０
Ａの流量をコントロールするコントローラ１１４０Ａ
と、バルブ１１５０Ａ，１１７０Ａ，１１８０Ａと、逆
止弁１１６０Ａとから構成されている。ここで、冷却制
御ユニット１１００Ａの中で、破線で囲まれた構成部品
であるポンプ１１１０Ａ及びコントローラ１１４０Ａ
は、それぞれ、単体で、冷却制御ユニット１１００Ａか
ら取り外し・交換が可能なように構成されている。ま
た、破線で囲まれた構成部品である熱交換器１１２０Ａ
及び三方弁１１３０Ａは、一体的に冷却制御ユニット１
１００Ａから取り外し・交換が可能なように構成されて
いる。
について説明する。冷却制御ユニット１１００Ａは、液
冷式電子装置１００に冷却液を供給するためのポンプ１
１１０Ａと、冷却液を冷却するための熱交換器１１２０
Ａと、冷却液の温度をコントロールする三方弁１１３０
Ａと、ポンプ１１１０Ａの運転／停止や三方弁１１３０
Ａの流量をコントロールするコントローラ１１４０Ａ
と、バルブ１１５０Ａ，１１７０Ａ，１１８０Ａと、逆
止弁１１６０Ａとから構成されている。ここで、冷却制
御ユニット１１００Ａの中で、破線で囲まれた構成部品
であるポンプ１１１０Ａ及びコントローラ１１４０Ａ
は、それぞれ、単体で、冷却制御ユニット１１００Ａか
ら取り外し・交換が可能なように構成されている。ま
た、破線で囲まれた構成部品である熱交換器１１２０Ａ
及び三方弁１１３０Ａは、一体的に冷却制御ユニット１
１００Ａから取り外し・交換が可能なように構成されて
いる。
【００１３】また、本実施形態においては、冷却制御ユ
ニット１１００Ａと同一構成の冷却制御ユニット１１０
０Ｂが、冷却制御ユニット１１００Ａに並列に構成され
ている。冷却制御ユニット１１００Ｂは、ポンプ１１１
０Ｂと、熱交換器１１２０Ｂと、三方弁１１３０Ｂと、
コントローラ１１４０Ｂと、バルブ１１５０Ｂ，１１７
０Ｂ，１１８０Ｂと、逆止弁１１６０Ｂとから構成され
ている。これらの各構成部品は、それぞれ、冷却制御ユ
ニット１１００Ａの構成部品と同一のものとしてある。
ニット１１００Ａと同一構成の冷却制御ユニット１１０
０Ｂが、冷却制御ユニット１１００Ａに並列に構成され
ている。冷却制御ユニット１１００Ｂは、ポンプ１１１
０Ｂと、熱交換器１１２０Ｂと、三方弁１１３０Ｂと、
コントローラ１１４０Ｂと、バルブ１１５０Ｂ，１１７
０Ｂ，１１８０Ｂと、逆止弁１１６０Ｂとから構成され
ている。これらの各構成部品は、それぞれ、冷却制御ユ
ニット１１００Ａの構成部品と同一のものとしてある。
【００１４】さらに、コントローラ１１４０Ａ，１１４
０Ｂの動作を制御するコントローラ２００を備えてい
る。
０Ｂの動作を制御するコントローラ２００を備えてい
る。
【００１５】次に、本実施形態の動作について説明す
る。２個の冷却制御ユニット１１００Ａ，１１００Ｂ
は、同時に動作することはなく、何れか一方が動作中に
は、他方は停止している。ここでは、冷却制御ユニット
１１００Ａが動作中であり、冷却制御ユニット１１００
Ｂが停止中であるものとする。
る。２個の冷却制御ユニット１１００Ａ，１１００Ｂ
は、同時に動作することはなく、何れか一方が動作中に
は、他方は停止している。ここでは、冷却制御ユニット
１１００Ａが動作中であり、冷却制御ユニット１１００
Ｂが停止中であるものとする。
【００１６】コントローラ１１４０Ａは、ポンプ１１１
０Ａに運転信号を送出し、ポンプ１１１０Ａを駆動す
る。タンク１４００に貯留されている冷却液は、開かれ
ているバルブ１１５０Ａを通して、ポンプ１１１０Ａに
より吸引され、送出される。ポンプ１１１０Ａから送出
された冷却液は、２方向に分岐し、一方は熱交換器１１
２０Ａに流入し、他方は三方弁１１３０Ａに流入する。
三方弁１１３０は、熱交換器１１２０Ａ側から流入する
冷却液の流量と、ポンプ１１１０Ａから直接流入する流
量の比率を変えるものであり、その流量比は、コントロ
ーラ１１４０Ａからの制御信号によって制御可能であ
る。熱交換器１１２０Ａには、バルブ１１７０Ａ及びバ
ルブ１１８０Ａを通して、比較的低温の，例えば、水道
水が流入・流出しており、熱交換器１１２０Ａは、ポン
プ１１１０Ａから流入する冷却液を冷却する。三方弁１
１３０Ａから流出する冷却液は、逆止弁１１６０Ａを通
って、分配ヘッダ１２００に導かれる。分配ヘッダ１２
００において、複数の流路に分配され、それぞれ、液冷
式電子装置１００に送出される。液冷式電子装置１００
を冷却することによって暖められた冷却液は、液冷式電
子装置１００からタンク１４００に戻される。
０Ａに運転信号を送出し、ポンプ１１１０Ａを駆動す
る。タンク１４００に貯留されている冷却液は、開かれ
ているバルブ１１５０Ａを通して、ポンプ１１１０Ａに
より吸引され、送出される。ポンプ１１１０Ａから送出
された冷却液は、２方向に分岐し、一方は熱交換器１１
２０Ａに流入し、他方は三方弁１１３０Ａに流入する。
三方弁１１３０は、熱交換器１１２０Ａ側から流入する
冷却液の流量と、ポンプ１１１０Ａから直接流入する流
量の比率を変えるものであり、その流量比は、コントロ
ーラ１１４０Ａからの制御信号によって制御可能であ
る。熱交換器１１２０Ａには、バルブ１１７０Ａ及びバ
ルブ１１８０Ａを通して、比較的低温の，例えば、水道
水が流入・流出しており、熱交換器１１２０Ａは、ポン
プ１１１０Ａから流入する冷却液を冷却する。三方弁１
１３０Ａから流出する冷却液は、逆止弁１１６０Ａを通
って、分配ヘッダ１２００に導かれる。分配ヘッダ１２
００において、複数の流路に分配され、それぞれ、液冷
式電子装置１００に送出される。液冷式電子装置１００
を冷却することによって暖められた冷却液は、液冷式電
子装置１００からタンク１４００に戻される。
【００１７】ここで、冷却水の温度は、分配ヘッダ１２
００に取り付けられた温度検出器１３００Ａによって検
出され、コントローラ１１４０Ａは、冷却水の温度が、
所定温度，例えば、２３℃になるように、三方弁１１３
０Ａに流入する２系統の流量比を制御する。例えば、温
度検出器１３００Ａによって検出される冷却水の温度が
高めの場合には、コントローラ１１４０Ａは、三方弁１
１３０Ａの流量比を制御して、熱交換器１１２０Ａを通
過する冷却液の流量を増加することにより、冷却液の温
度を低下することができる。
００に取り付けられた温度検出器１３００Ａによって検
出され、コントローラ１１４０Ａは、冷却水の温度が、
所定温度，例えば、２３℃になるように、三方弁１１３
０Ａに流入する２系統の流量比を制御する。例えば、温
度検出器１３００Ａによって検出される冷却水の温度が
高めの場合には、コントローラ１１４０Ａは、三方弁１
１３０Ａの流量比を制御して、熱交換器１１２０Ａを通
過する冷却液の流量を増加することにより、冷却液の温
度を低下することができる。
【００１８】ここで、停止中のユニット１１１０Ｂに
は、逆止弁１１６０Ｂによって冷却液の逆流が防止され
る。
は、逆止弁１１６０Ｂによって冷却液の逆流が防止され
る。
【００１９】以上のように構成されているので、本実施
形態においては、コントローラ１１４０Ａをバージョン
アップしようとする場合にも、コントローラ１１４０Ａ
の動作を停止させ、コントローラ１１４０Ｂを動作させ
ることにより、液冷式電子装置の冷却を継続することが
でき、従って、液冷式電子装置を稼動させたたままとす
ることができ、可用性を持たせることができる。
形態においては、コントローラ１１４０Ａをバージョン
アップしようとする場合にも、コントローラ１１４０Ａ
の動作を停止させ、コントローラ１１４０Ｂを動作させ
ることにより、液冷式電子装置の冷却を継続することが
でき、従って、液冷式電子装置を稼動させたたままとす
ることができ、可用性を持たせることができる。
【００２０】また、コントローラ１１４０Ａ，１１４０
Ｂを統括する上位のコントローラ２００は、所定のタイ
ミングでコントローラ１１４０Ａ，１１４０Ｂの動作を
監視することにより、コントローラ１１４０Ａ自体の故
障を検出し、コントローラ１１４０Ａからコントローラ
１１４０Ｂに自動的に切り替え、冷却制御ユニット１１
００Ａから冷却制御ユニット１１１０Ｂに自動的に切り
替えて液冷式電子装置の冷却を継続することができる。
そして、冷却制御ユニット１１００Ｂによる冷却動作中
に、冷却制御ユニット１１００Ａの中の不具合箇所であ
るコントローラ１１４０Ａの交換を行うことができる。
Ｂを統括する上位のコントローラ２００は、所定のタイ
ミングでコントローラ１１４０Ａ，１１４０Ｂの動作を
監視することにより、コントローラ１１４０Ａ自体の故
障を検出し、コントローラ１１４０Ａからコントローラ
１１４０Ｂに自動的に切り替え、冷却制御ユニット１１
００Ａから冷却制御ユニット１１１０Ｂに自動的に切り
替えて液冷式電子装置の冷却を継続することができる。
そして、冷却制御ユニット１１００Ｂによる冷却動作中
に、冷却制御ユニット１１００Ａの中の不具合箇所であ
るコントローラ１１４０Ａの交換を行うことができる。
【００２１】ポンプ１１１０Ａ，熱交換器１１２０Ａ，
三方弁１１３０Ａの故障等が発生すると、コントローラ
１１４０Ａは、冷却液の温度を所定温度に制御できない
ことから、これらの構成部品の異常を検知し、ポンプ１
１１０Ａの運転を停止するとともに、冷却制御ユニット
１１００Ｂのコントローラ１１４０Ｂに異常信号を送
る。この異常信号を受けたコントローラ１１４０Ｂは、
ポンプ１１１０Ｂの運転を開始することにより、冷却制
御ユニット１１００Ａから冷却制御ユニット１１００Ｂ
に自動的に切り替えて、液冷式電子装置の冷却を継続す
ることができる。そして、冷却制御ユニット１１００Ｂ
による冷却動作中に、 停止した冷却制御ユニット１１
１０は、故障個所が確定したら、冷却制御ユニット１１
１０の交換，若しくは、故障個所の修理，又は故障部品
であるポンプ１１１０Ａ，熱交換器１１２０Ａ，三方弁
１１３０Ａ等の交換を行う。部品の交換を行う際、水抜
きが必要になったらバルブ１１５０Ａを閉めることで、
冷却装置１０００の運転に支障をきたすことがない。
三方弁１１３０Ａの故障等が発生すると、コントローラ
１１４０Ａは、冷却液の温度を所定温度に制御できない
ことから、これらの構成部品の異常を検知し、ポンプ１
１１０Ａの運転を停止するとともに、冷却制御ユニット
１１００Ｂのコントローラ１１４０Ｂに異常信号を送
る。この異常信号を受けたコントローラ１１４０Ｂは、
ポンプ１１１０Ｂの運転を開始することにより、冷却制
御ユニット１１００Ａから冷却制御ユニット１１００Ｂ
に自動的に切り替えて、液冷式電子装置の冷却を継続す
ることができる。そして、冷却制御ユニット１１００Ｂ
による冷却動作中に、 停止した冷却制御ユニット１１
１０は、故障個所が確定したら、冷却制御ユニット１１
１０の交換，若しくは、故障個所の修理，又は故障部品
であるポンプ１１１０Ａ，熱交換器１１２０Ａ，三方弁
１１３０Ａ等の交換を行う。部品の交換を行う際、水抜
きが必要になったらバルブ１１５０Ａを閉めることで、
冷却装置１０００の運転に支障をきたすことがない。
【００２２】尚、図１に示す例においては、冷却制御ユ
ニットは、冷却制御ユニット１１１０Ａ，１１１０Ｂの
２台で構成しているが、液冷式電子装置１００の負荷に
よって冷却能力や冷却液の流量が多く要求される場合は
３台以上で構成してもよい。
ニットは、冷却制御ユニット１１１０Ａ，１１１０Ｂの
２台で構成しているが、液冷式電子装置１００の負荷に
よって冷却能力や冷却液の流量が多く要求される場合は
３台以上で構成してもよい。
【００２３】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、コントローラの保守の際にも冷却装置を停止するこ
となく、行えるため、可用性を実現することができる。
ば、コントローラの保守の際にも冷却装置を停止するこ
となく、行えるため、可用性を実現することができる。
【００２４】また、他の構成部品の保守・交換の際にも
冷却装置を停止することなく、行えるため、可用性を実
現することができる。
冷却装置を停止することなく、行えるため、可用性を実
現することができる。
【００２５】次に、図２を用いて、本発明の他の実施形
態による電子装置用冷却装置について説明する。図２
は、本発明の他の実施形態による電子装置用冷却装置の
構成を示すブロック図である。
態による電子装置用冷却装置について説明する。図２
は、本発明の他の実施形態による電子装置用冷却装置の
構成を示すブロック図である。
【００２６】本実施形態に示す冷却装置においては、冷
却液を冷却するために熱交換器等から構成される冷却ユ
ニットを、制御ユニットとは独立して構成している。
却液を冷却するために熱交換器等から構成される冷却ユ
ニットを、制御ユニットとは独立して構成している。
【００２７】冷却装置３０００は、コンピュータ等の液
冷式電子装置１００に冷却液を供給する。ここで、液冷
式電子装置１００は、一つのみを図示しているが、実際
には、複数個の冷却対象の電子装置１００が冷却装置３
０００接続されている。
冷式電子装置１００に冷却液を供給する。ここで、液冷
式電子装置１００は、一つのみを図示しているが、実際
には、複数個の冷却対象の電子装置１００が冷却装置３
０００接続されている。
【００２８】冷却装置３０００の内部には、２個の同一
構成の制御ユニット３１００Ａ，３１００Ｂと、冷却液
を複数個の電子装置１００に分配する分配ヘッダ３２０
０と、分配ヘッダ３２００に取り付けられており、冷却
液の温度を検出する温度検出器３３００Ａ，３３００Ｂ
と、冷却液を冷却するために４個の冷却ユニット３５０
０Ａ，３５００Ｂ，３５００Ｃ，３５００Ｄと、複数個
の電子装置１００から戻ってくる暖められた冷却液及び
冷却ユニット３５００によって冷却された冷却液を一次
的に蓄えるタンク３４００と、冷却液を冷却ユニット３
５００に分配する分配ヘッダ３６００とから構成されて
いる。
構成の制御ユニット３１００Ａ，３１００Ｂと、冷却液
を複数個の電子装置１００に分配する分配ヘッダ３２０
０と、分配ヘッダ３２００に取り付けられており、冷却
液の温度を検出する温度検出器３３００Ａ，３３００Ｂ
と、冷却液を冷却するために４個の冷却ユニット３５０
０Ａ，３５００Ｂ，３５００Ｃ，３５００Ｄと、複数個
の電子装置１００から戻ってくる暖められた冷却液及び
冷却ユニット３５００によって冷却された冷却液を一次
的に蓄えるタンク３４００と、冷却液を冷却ユニット３
５００に分配する分配ヘッダ３６００とから構成されて
いる。
【００２９】次に、制御ユニット３１００Ａの構成につ
いて説明する。制御ユニット３１００Ａは、液冷式電子
装置１００に冷却液を供給するためのポンプ３１１０Ａ
と、ポンプ３１１０Ａの運転／停止や冷却ユニット３５
００Ａ，３５００Ｂ，３５００Ｃ，３５００Ｄの運転／
停止をコントロールするコントローラ３１９０Ａと、バ
ルブ３１５０Ａと、逆止弁３１６０Ａとから構成されて
いる。ここで、制御ユニット３１００Ａの中で、構成部
品であるポンプ３１１０Ａ及びコントローラ３１９０Ａ
は、それぞれ、単体で、制御ユニット３１００Ａから取
り外し・交換が可能なように構成されている。
いて説明する。制御ユニット３１００Ａは、液冷式電子
装置１００に冷却液を供給するためのポンプ３１１０Ａ
と、ポンプ３１１０Ａの運転／停止や冷却ユニット３５
００Ａ，３５００Ｂ，３５００Ｃ，３５００Ｄの運転／
停止をコントロールするコントローラ３１９０Ａと、バ
ルブ３１５０Ａと、逆止弁３１６０Ａとから構成されて
いる。ここで、制御ユニット３１００Ａの中で、構成部
品であるポンプ３１１０Ａ及びコントローラ３１９０Ａ
は、それぞれ、単体で、制御ユニット３１００Ａから取
り外し・交換が可能なように構成されている。
【００３０】また、本実施形態においては、制御ユニッ
ト３１００Ａと同一構成の制御ユニット３１００Ｂが、
制御ユニット３１００Ａに並列に構成されている。制御
ユニット３１００Ｂは、ポンプ３１１０Ｂと、コントロ
ーラ３１９０Ｂと、バルブ３１５０Ｂと、逆止弁３１６
０Ｂとから構成されている。これらの各構成部品は、そ
れぞれ、制御ユニット３１００Ａの構成部品と同一のも
のとしてある。
ト３１００Ａと同一構成の制御ユニット３１００Ｂが、
制御ユニット３１００Ａに並列に構成されている。制御
ユニット３１００Ｂは、ポンプ３１１０Ｂと、コントロ
ーラ３１９０Ｂと、バルブ３１５０Ｂと、逆止弁３１６
０Ｂとから構成されている。これらの各構成部品は、そ
れぞれ、制御ユニット３１００Ａの構成部品と同一のも
のとしてある。
【００３１】冷却ユニット３５００Ａ，３５００Ｂ，３
５００Ｃ，３５００Ｄは、それぞれ同一の構成を有する
冷却ユニットである。冷却ユニット３５００Ａは、コン
プレッサ３５１０Ａと、熱交換器３５２０Ａ，３５３０
Ａと、ファン３５４０Ａから構成されている。熱交換器
３５２０Ａと熱交換器３５３０Ａの間の流路には、フレ
オン等冷媒がコンプレッサ３５１０Ａによって流通して
おり、冷凍サイクルを構成している。分配ヘッダ３６０
０から熱交換器３５２０Ａに流入した冷却液は、熱交換
器３５２０Ａによって冷却される。また、暖められた冷
媒は、熱交換器３５３０Ａにおいて、ファン３５４０Ａ
によって送られる冷却風によって冷却される。
５００Ｃ，３５００Ｄは、それぞれ同一の構成を有する
冷却ユニットである。冷却ユニット３５００Ａは、コン
プレッサ３５１０Ａと、熱交換器３５２０Ａ，３５３０
Ａと、ファン３５４０Ａから構成されている。熱交換器
３５２０Ａと熱交換器３５３０Ａの間の流路には、フレ
オン等冷媒がコンプレッサ３５１０Ａによって流通して
おり、冷凍サイクルを構成している。分配ヘッダ３６０
０から熱交換器３５２０Ａに流入した冷却液は、熱交換
器３５２０Ａによって冷却される。また、暖められた冷
媒は、熱交換器３５３０Ａにおいて、ファン３５４０Ａ
によって送られる冷却風によって冷却される。
【００３２】さらに、コントローラ３１９０Ａ，３１９
０Ｂの動作を制御するコントローラ２００を備えてい
る。
０Ｂの動作を制御するコントローラ２００を備えてい
る。
【００３３】次に、本実施形態の動作について説明す
る。２個の制御ユニット３１００Ａ，３１００Ｂは、同
時に動作することはなく、何れか一方が動作中には、他
方は停止している。ここでは、制御ユニット３１００Ａ
が動作中であり、制御ユニット３１００Ｂが停止中であ
るものとする。
る。２個の制御ユニット３１００Ａ，３１００Ｂは、同
時に動作することはなく、何れか一方が動作中には、他
方は停止している。ここでは、制御ユニット３１００Ａ
が動作中であり、制御ユニット３１００Ｂが停止中であ
るものとする。
【００３４】コントローラ３１９０Ａは、ポンプ３１１
０Ａに運転信号を送出し、ポンプ３１１０Ａを駆動す
る。タンク３４００に貯留されている冷却液は、開かれ
ているバルブ３１５０Ａを通して、ポンプ３１１０Ａに
より吸引され、逆止弁３１６０Ａを介して送出される。
ポンプ３１１０Ａから送出された冷却液は、分配ヘッダ
３６００により、４個の冷却ユニット３５００Ａ，３５
００Ｂ，３５００Ｃ，３５００Ｄ及び分配ヘッダ３２０
０に分配される。４個の冷却ユニット３５００Ａ，３５
００Ｂ，３５００Ｃ，３５００Ｄの内、例えば、３個の
冷却ユニット３５００Ａ，３５００Ｂ，３５００Ｃの中
のコンプレッサは、コントローラ３１９０Ａからの制御
信号によって動作中であり、冷却能力を有しており、他
の１個の冷却ユニット３５００Ｄは、停止中であるもの
とする。動作中の冷却ユニットの冷却効率は、コントロ
ーラ３１９０Ａからの制御信号によって変えることがで
きる。３個の冷却ユニット３５００Ａ，３５００Ｂ，３
５００Ｃによって冷却された冷却液は、タンク３４００
に戻る。分配ヘッダ３２００に導かれた冷却液は、分配
ヘッダ３２００において、複数の流路に分配され、それ
ぞれ、液冷式電子装置１００に送出される。液冷式電子
装置１００を冷却することによって暖められた冷却液
は、液冷式電子装置１００からタンク３４００に戻され
る。
０Ａに運転信号を送出し、ポンプ３１１０Ａを駆動す
る。タンク３４００に貯留されている冷却液は、開かれ
ているバルブ３１５０Ａを通して、ポンプ３１１０Ａに
より吸引され、逆止弁３１６０Ａを介して送出される。
ポンプ３１１０Ａから送出された冷却液は、分配ヘッダ
３６００により、４個の冷却ユニット３５００Ａ，３５
００Ｂ，３５００Ｃ，３５００Ｄ及び分配ヘッダ３２０
０に分配される。４個の冷却ユニット３５００Ａ，３５
００Ｂ，３５００Ｃ，３５００Ｄの内、例えば、３個の
冷却ユニット３５００Ａ，３５００Ｂ，３５００Ｃの中
のコンプレッサは、コントローラ３１９０Ａからの制御
信号によって動作中であり、冷却能力を有しており、他
の１個の冷却ユニット３５００Ｄは、停止中であるもの
とする。動作中の冷却ユニットの冷却効率は、コントロ
ーラ３１９０Ａからの制御信号によって変えることがで
きる。３個の冷却ユニット３５００Ａ，３５００Ｂ，３
５００Ｃによって冷却された冷却液は、タンク３４００
に戻る。分配ヘッダ３２００に導かれた冷却液は、分配
ヘッダ３２００において、複数の流路に分配され、それ
ぞれ、液冷式電子装置１００に送出される。液冷式電子
装置１００を冷却することによって暖められた冷却液
は、液冷式電子装置１００からタンク３４００に戻され
る。
【００３５】ここで、冷却水の温度は、分配ヘッダ３２
００に取り付けられた温度検出器３３００Ａによって検
出され、コントローラ３１９０Ａは、冷却水の温度が、
所定温度，例えば、２３℃になるように、コンプレッサ
３５１０Ａの回転数を制御する。例えば、温度検出器３
３００Ａによって検出される冷却水の温度が高めの場合
には、コントローラ３１９０Ａは、コンプレッサ３５１
０Ａの回転数が高くなるように制御して、冷却液の温度
を低下することができる。
００に取り付けられた温度検出器３３００Ａによって検
出され、コントローラ３１９０Ａは、冷却水の温度が、
所定温度，例えば、２３℃になるように、コンプレッサ
３５１０Ａの回転数を制御する。例えば、温度検出器３
３００Ａによって検出される冷却水の温度が高めの場合
には、コントローラ３１９０Ａは、コンプレッサ３５１
０Ａの回転数が高くなるように制御して、冷却液の温度
を低下することができる。
【００３６】ここで、停止中の制御ユニット３１１０Ｂ
には、逆止弁３１６０Ｂによって冷却液の逆流が防止さ
れる。
には、逆止弁３１６０Ｂによって冷却液の逆流が防止さ
れる。
【００３７】以上のように構成されているので、本実施
形態においては、コントローラ３１９０Ａをバージョン
アップしようとする場合にも、コントローラ３１９０Ａ
の動作を停止させ、コントローラ３１９０Ｂを動作させ
ることにより、液冷式電子装置の冷却を継続することが
でき、従って、液冷式電子装置を稼動させたたままとす
ることができ、可用性を持たせることができる。
形態においては、コントローラ３１９０Ａをバージョン
アップしようとする場合にも、コントローラ３１９０Ａ
の動作を停止させ、コントローラ３１９０Ｂを動作させ
ることにより、液冷式電子装置の冷却を継続することが
でき、従って、液冷式電子装置を稼動させたたままとす
ることができ、可用性を持たせることができる。
【００３８】また、コントローラ３１９０Ａ，３１９０
Ｂを統括する上位のコントローラ２００は、所定のタイ
ミングでコントローラ３１９０Ａ，３１９０Ｂの動作を
監視することにより、コントローラ３１９０Ａ自体の故
障を検出し、コントローラ３１９０Ａからコントローラ
３１９０Ｂに自動的に切り替え、制御ユニット３１００
Ａから制御ユニット３１１０Ｂに自動的に切り替えて液
冷式電子装置の冷却を継続することができる。そして、
制御ユニット３１００Ｂによる冷却動作中に、制御ユニ
ット３１００Ａの中の不具合箇所であるコントローラ３
１９０Ａの交換を行うことができる。
Ｂを統括する上位のコントローラ２００は、所定のタイ
ミングでコントローラ３１９０Ａ，３１９０Ｂの動作を
監視することにより、コントローラ３１９０Ａ自体の故
障を検出し、コントローラ３１９０Ａからコントローラ
３１９０Ｂに自動的に切り替え、制御ユニット３１００
Ａから制御ユニット３１１０Ｂに自動的に切り替えて液
冷式電子装置の冷却を継続することができる。そして、
制御ユニット３１００Ｂによる冷却動作中に、制御ユニ
ット３１００Ａの中の不具合箇所であるコントローラ３
１９０Ａの交換を行うことができる。
【００３９】ポンプ３１１０Ａの故障等が発生すると、
コントローラ３１９０Ａは、冷却液の温度を所定温度に
制御できないことから、これらの構成部品の異常を検知
し、ポンプ３１１０Ａの運転を停止するとともに、制御
ユニット３１００Ｂのコントローラ３１９０Ｂに異常信
号を送る。この異常信号を受けたコントローラ３１９０
Ｂは、ポンプ３１１０Ｂの運転を開始することにより、
制御ユニット３１００Ａから制御ユニット３１００Ｂに
自動的に切り替えて、液冷式電子装置の冷却を継続する
ことができる。コンプレッサ３５００Ａの故障等が発生
すると、コントローラ３１９０Ａは、コンプレッサ３５
００Ａの運転を停止して、コンプレッサ３５００Ｄを駆
動して、液冷式電子装置の冷却を継続することができ
る。そして、制御ユニット３１００Ｂによる冷却動作中
に、停止した制御ユニット３１１０は、故障個所が確定
したら、制御ユニット３１１０の交換，若しくは、故障
個所の修理，又は故障部品であるポンプ３１１０Ａ，冷
却ユニット３５００Ａ等の交換を行う。部品の交換を行
う際、水抜きが必要になったらバルブ３１５０Ａを閉め
ることで、冷却装置３０００の運転に支障をきたすこと
がない。
コントローラ３１９０Ａは、冷却液の温度を所定温度に
制御できないことから、これらの構成部品の異常を検知
し、ポンプ３１１０Ａの運転を停止するとともに、制御
ユニット３１００Ｂのコントローラ３１９０Ｂに異常信
号を送る。この異常信号を受けたコントローラ３１９０
Ｂは、ポンプ３１１０Ｂの運転を開始することにより、
制御ユニット３１００Ａから制御ユニット３１００Ｂに
自動的に切り替えて、液冷式電子装置の冷却を継続する
ことができる。コンプレッサ３５００Ａの故障等が発生
すると、コントローラ３１９０Ａは、コンプレッサ３５
００Ａの運転を停止して、コンプレッサ３５００Ｄを駆
動して、液冷式電子装置の冷却を継続することができ
る。そして、制御ユニット３１００Ｂによる冷却動作中
に、停止した制御ユニット３１１０は、故障個所が確定
したら、制御ユニット３１１０の交換，若しくは、故障
個所の修理，又は故障部品であるポンプ３１１０Ａ，冷
却ユニット３５００Ａ等の交換を行う。部品の交換を行
う際、水抜きが必要になったらバルブ３１５０Ａを閉め
ることで、冷却装置３０００の運転に支障をきたすこと
がない。
【００４０】尚、図２に示す例においては、制御ユニッ
トは、制御ユニット３１１０Ａ，３１１０Ｂの２台で構
成しているが、液冷式電子装置１００の負荷によって冷
却能力や冷却液の流量が多く要求される場合は３台以上
で構成してもよい。また、冷却ユニットは、冷却ユニッ
ト３５００Ａ，３５００Ｂ，３５００Ｃ，３５００Ｄの
４台で構成しているが、液冷式電子装置１００の負荷に
よって冷却能力が小さくてもよい場合には、２台若しく
は３台とすることができ、また、大きな冷却能力を必要
とする場合には、５台以上としてもよい。
トは、制御ユニット３１１０Ａ，３１１０Ｂの２台で構
成しているが、液冷式電子装置１００の負荷によって冷
却能力や冷却液の流量が多く要求される場合は３台以上
で構成してもよい。また、冷却ユニットは、冷却ユニッ
ト３５００Ａ，３５００Ｂ，３５００Ｃ，３５００Ｄの
４台で構成しているが、液冷式電子装置１００の負荷に
よって冷却能力が小さくてもよい場合には、２台若しく
は３台とすることができ、また、大きな冷却能力を必要
とする場合には、５台以上としてもよい。
【００４１】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、コントローラの保守の際にも冷却装置を停止するこ
となく、行えるため、可用性を実現することができる。
ば、コントローラの保守の際にも冷却装置を停止するこ
となく、行えるため、可用性を実現することができる。
【００４２】また、他の構成部品の保守・交換の際にも
冷却装置を停止することなく、行えるため、可用性を実
現することができる。
冷却装置を停止することなく、行えるため、可用性を実
現することができる。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、電子装置用冷却装置に
おける可用性を実現できる。
おける可用性を実現できる。
【図１】本発明の一実施形態による電子装置用冷却装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の他の実施形態による電子装置用冷却装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
１００…液冷式電子装置 １０００，３０００…冷却装置 １１００Ａ，１１００Ｂ…冷却制御ユニット １１１０Ａ，１１１０Ｂ，３１１０Ａ，３１１０Ｂ…ポ
ンプ １１２０Ａ，１１２０Ｂ，３１２０Ａ，３１２０Ｂ…熱
交換器 １１３０Ａ，１１３０Ｂ…三方弁 １１４０Ａ，１１４０Ｂ，２０００，３１９０Ａ，３１
９０Ｂ…コントローラ １３００Ａ，１３００Ｂ，３３００Ａ，３３００Ｂ…温
度検出器 １１５０Ａ，１１５０Ｂ，１１７０Ａ，１１７０Ｂ，１
１８０Ａ，１１８０Ｂ，３５０Ａ，３１５０Ｂ…バルブ １１６０Ａ，１１６０Ｂ，３１６０Ａ，３１６０Ｂ…逆
止弁 １２００，３２００，３６００…分配ヘッダ １４００，３４００…タンク ３１００Ａ，３１００Ｂ…制御ユニット ３５００Ａ，３５００Ｂ，３５００Ｃ，３５００Ｄ…冷
却ユニット
ンプ １１２０Ａ，１１２０Ｂ，３１２０Ａ，３１２０Ｂ…熱
交換器 １１３０Ａ，１１３０Ｂ…三方弁 １１４０Ａ，１１４０Ｂ，２０００，３１９０Ａ，３１
９０Ｂ…コントローラ １３００Ａ，１３００Ｂ，３３００Ａ，３３００Ｂ…温
度検出器 １１５０Ａ，１１５０Ｂ，１１７０Ａ，１１７０Ｂ，１
１８０Ａ，１１８０Ｂ，３５０Ａ，３１５０Ｂ…バルブ １１６０Ａ，１１６０Ｂ，３１６０Ａ，３１６０Ｂ…逆
止弁 １２００，３２００，３６００…分配ヘッダ １４００，３４００…タンク ３１００Ａ，３１００Ｂ…制御ユニット ３５００Ａ，３５００Ｂ，３５００Ｃ，３５００Ｄ…冷
却ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小方 哲夫 東京都小平市上水本町５丁目22番１号 株式会社 日立マイコンシステム内 審査官 中島 成 (56)参考文献 特開 昭57−8383（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−133766（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−350485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−29774（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−107589（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−87579（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−70551（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−245697（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−268301（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−263899（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−104585（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−41590（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 7/20 F04B 49/00
Claims (3)
- 【請求項１】冷却液を供給する液冷式電子装置に供給す
る複数個のポンプと、これらのポンプの運転／停止を制
御する第一のコントローラとを有する電子装置用冷却装
置において、 上記第一のコントローラを上記複数個のポンプに１対１
に対応させて複数個備え、それぞれの第一のコントロー
ラにより対応するポンプを制御し、さらに上記複数の第
一のコントローラを制御する第二のコントローラを備え
た電子装置用冷却装置であって、 運転中のポンプに異常が発生すると、当該第一のコント
ローラがポンプの異常を検知し、該ポンプの運転を停止
するとともに、他の第一のコントローラに異常信号を送
り、上記異常信号を受けた上記他の第一のコントローラ
が制御対象のポンプの運転を開始するようにし、さら
に、上記第二のコントローラが、動作中の第一のコント
ローラの異常を検出すると他の第一のコントローラに切
り替えるようにしたことを特徴とする電子装置用冷却装
置。 - 【請求項２】請求項１記載の電子装置用冷却装置におい
て、上記液冷式電子装置から戻ってくる暖められた冷却液を
蓄えるタンクと、 上記タンクから流入する暖められた冷却液を冷却する複
数個の熱交換器と、この熱交換器から流入する冷却された冷却液の流量と上
記タンクから流入する暖められた冷却液の流量の比率を
制御して上記液冷式電子装置へ供給する冷却液の温度を
制御 する複数個の三方弁と備え、 上記熱交換器と上記三方弁を上記第一のコントローラ及
び上記ポンプに対して１対１に対応させ、上記第一のコ
ントローラにより上記三方弁を制御するとともに、 対応する上記熱交換器，上記三方弁，上記コントローラ
及び上記ポンプを冷却制御ユニットとして構成したこと
を特徴とする電子装置用冷却装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の電子装置用冷却装置にお
いて、 上記冷却液を冷却する複数個の冷却ユニットを備え、 上記第一のコントローラは、上記複数個の冷却ユニット
のそれぞれの冷却効率を制御することを特徴とする電子
装置用冷却装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16152396A JP3329663B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 電子装置用冷却装置 |
| US08/879,303 US6182742B1 (en) | 1996-06-21 | 1997-06-19 | Cooling apparatus for use in an electronic system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16152396A JP3329663B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 電子装置用冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1013070A JPH1013070A (ja) | 1998-01-16 |
| JP3329663B2 true JP3329663B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=15736710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16152396A Expired - Fee Related JP3329663B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 電子装置用冷却装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6182742B1 (ja) |
| JP (1) | JP3329663B2 (ja) |
Families Citing this family (97)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6550263B2 (en) | 2001-02-22 | 2003-04-22 | Hp Development Company L.L.P. | Spray cooling system for a device |
| US6484521B2 (en) | 2001-02-22 | 2002-11-26 | Hewlett-Packard Company | Spray cooling with local control of nozzles |
| US6708515B2 (en) | 2001-02-22 | 2004-03-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Passive spray coolant pump |
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