JPH0228815A - 電子装置の冷却システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大型コンピューターあるいは高集積形の半導
体装置等における冷却機構に適用して有効な技術に関す
るものである。

〔従来の技術〕

この種の技術について記載されている例としては、１９
８３年４月１１日、日経マグロウヒル社発行［日経エレ
クトロニクスＪＰ１５９〜Ｐ１８４がある。

上記文献においては、電子装置としての大型コンピュー
ターにおけるベクトルプロセッサに対する熱対策として
、空冷の冷却機構による技術が記載されているが、今後
さらにプロセッサ等における高集積化・高速化が促進さ
れた場合、空冷のみによる熱対策ではシステムの十分な
作動信頼性の保障が難しいことが懸念される。

このため、水等の冷媒を用いた水冷方式による冷却シス
テムが提案されている。

このような冷却システムとしては、複数のユニットに分
割されたプロセッサの各々に対して冷水を供給し、各ユ
ニットの過熱を抑制するものが一般的である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記のような冷却システムにおいては、全ユ
ニットを１つの単位として冷却処理が行われていた。す
なわち、冷媒供給装置から送出された水等の冷媒は各ユ
ニットを循環した後に再度冷媒供給装置に帰還される構
造となっていた。

このために、複数のユニットの中の１個について電源を
切断してメンテナンス等を実施しようとした場合、当該
ユニットをンステムから切り離すために冷媒供給装置の
作動を停止させなくてはならず、この結果過熱防止のた
ｔに他の全てのユニットの作動をも停止させなくてはな
らなかった。

本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、そ
の目的は、ユニット毎の冷却を独立に制御可能とするこ
とによってシステム全体の作動を停止させることなくユ
ニット毎のメンテナンスを容易に行うことのできる技術
を提供することにある。

本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、概ね次の通りである。

すなわち、２以上のユニットで構成された電子装置にお
いて、各ユニットにおける電源の遮断・投入状態の変化
に基づいて各ユニットに対する冷却を制御するものであ
る。

〔作用〕

上記した手段によれば、ユニット単位における冷却制御
を可能とすることによりシステム全体の電源を遮断する
ことなく、他のユニットは作動状態を維持したまま、個
々のユニットのメンテナンスが可能となる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である冷媒供給系統を示す説
明図、第２図はこの制御系統を示す説明図である。

本実施例における冷媒供給系統からみたンステム構成は
、第１図に示される通りであり、冷媒供給装置１と、第
１のユニット１２および第２のユニット１７とで構成さ
れている。ここで同図においてはユニットは１２および
１７の２個のみを図示したが、３個以上の構成であって
もよいことはいうまでもない。

上記冷媒供給装置１は、その内部に冷媒循環ポンプ２と
、熱交換器４とを有しており、該熱交換器４はコンプレ
ッサ５が介装されたフレオンサイクル６によって冷却さ
れる構造となっている。また、上記冷媒供給装置１内に
は、上記冷媒循環ポンプ２および熱交換器４を経由する
冷媒配管３が設けられており、この冷媒配管３の途中部
分には冷媒の流量を検出する流量計３７が介装されてい
る。

上記冷媒配管３は流入側および流出側の管端がそれぞれ
２系統に分岐されており、該管端には公知の配管カプラ
７を介して流出側にホース８および９が、流入側にホー
ス１０および１１がそれぞれ接続されている。ここで、
上記配管カプラフについて簡単に説明すると、管体と管
体とを接続するための連結部材であり、連結部にはいわ
ゆるセルフシール構造を有しており、接続が解除された
状態でシール機構がはたらき、該カプラ端部より管体内
の冷媒等の流出が防止されるものである。

第１のユニット１２は冷媒供給系として、例えば水冷ジ
ャケット等からなる液冷モジュール１３および自動制御
弁１５．１６を有している。この自動制御弁１５．１６
は、たとえば電磁弁等の電気的手段によって供給路の開
閉制御が可能なものであり、これと上記液冷モジュール
１３との間にはモジュール離脱用カプラ３５，３５がそ
れぞれ介装されている。また、上記自動制御弁１５．１
６の一端側は配管カプラ７．７を介して上記冷媒供給装
置１からのホース１０右よび８がそれぞれ連結されてい
る。なお、同図中において１４は第１のユニット１２の
ための第１ユニツト電源である。

以上の説明では第１のユニット１２の内部構成で説明し
たが、第２のユニット１７においても同様の構成となっ
ている。

次に、第２図によって上記システム構成における制御系
統を説明する。

制御系統においては、上記冷媒供給装置１の外部におい
て電源投入指令装置２２を有しており、冷媒供給装置１
内の自身の電？Ｒ２６、ならびに第１ユニ７）監視部２
７および第２ユニット監視部２８　（監視手段）に対し
て、電源制御線２３，２４．２５を通じてそれぞれ独立
に電源指令信号が送出される構造となっている。上記第
１ユニット監視部２７は、電源制御線２９を通じて第１
のユニ７）１２内の第１ユニツト電源１４の電源遮断・
投入の制御が可能となっており、また弁制御線３１によ
って弁制御部３３（制御手段）を制御し、上記自動制御
弁１５．１６を開閉制御することができるようにされて
いる。本実施例において、上記第１ユニット監視部２７
ては、第１ユニツト電源１４の状態を常に監視しており
、第１ユニツト電＃ｉ１４の電源遮断に同期して自動制
御弁１５１６により供給路の閉塞が行われるよう制御さ
れている。

なお、第２ユニント監視部２８も上記と同様に、電源制
御線３０を通じて第２ユニツト電源１９の電源遮断・投
入が可能となっており、弁制御線３２によって弁制御部
３４を通じて自動制御弁２０２１の開閉制御が可能とな
っている。

次に、本実施例の作用について説明する。

まず、電源投入指令装置２２より電源制御線２３を介し
て電源投入指令信号が送出されると、冷媒供給装置１の
電源２６が起動し、熱交換器４、冷媒循環ポンプ２およ
びコンプレッサ５等が作動を開始する。

これと同時あるいは少し遅れて電源投入指令装置２２よ
り電源制御線２４．２５に対して電源遮断指令信号が送
出されると、該信号は第１および第２ユニツト監視部２
７．２８を経て第１および第２ユニット電源１４．１９
を起動させる。これによって各ユニッ）１２．１７が作
動を開始する。

第１および第２ユニツト監視部２７．２８では各々が担
当する各ユニット電源１４．１９について電源投入が検
出されると、これと同期して弁制御線３１．３２を通じ
て弁制御部３３．３４に対して弁制御信号を送出する。

弁制御部３３．３４において上記信号が受信されると各
ユニット内の自動制御弁１５．１６および２０．２１が
作動されて、冷媒の供給路を開く。

以上に説明した各部の作動開始によって、冷媒供給装置
１内の冷媒循環ポンプ２より送出された冷媒は、熱交換
器４において所定低温にまで低められた後、流量計３７
、冷媒配管３および配管カプラ７を経てそれぞれのユニ
ッ）１２．１７へのホース８．９を通じて各ユニット内
の液冷モジュール１３．１８に達し、ここで熱交換され
た後、ホース１０．１１を経て再度冷媒供給装置１に帰
還される。

次に、システム全体の作動状態を維持したまま第１のユ
ニット１２のメンテナンスを行う場合について言凭明す
る。

すなわち、第１ユニツト電源の劣化等の理由により第１
のユニット１２のみのメンテナンスが必要となった場合
、従来技術によれば前述のように、他のユニットへの冷
媒供給も停止しなければならないため、結局は他のユニ
ットの過熱を防止するためにシステム全体の電源を遮断
する必要があった。しかし、本実施例では下記の手順に
より、システム全体の電源を遮断することなく第１のユ
ニット１２のみのメンテナンスが可能となっている。

まず、電源投入指令装置２２より電源制御線２４を経て
第１ユニット監視部２７に対して電源遮断指令信号が送
出されると、該信号は第１ユニット監視部２７および電
源制御線２９を経て第１ユニツト電源１４に伝えられる
。第１ユニツト電源１４は、当該信号を受信すると、自
身で電源供給を遮断し、これにより第１のユニット１２
の作動が停止される。

第１ユニット監視部２７では、上記第１ユニツト電源１
４の電源遮断を検出すると、弁制御線３１を介して弁制
御信号を送出する。弁制御部３３では上記弁制御線３１
を受信すると、自動制御弁１５および１６を作動制御し
、液冷モジニール１３に対する冷媒供給路を閉鎮する。

これによって第１のユニット１２に対する冷媒供給が停
止された後、モジュール離脱用カプラ３５の部分より冷
媒供給系統を第１のユニット１２から分離する。

このとき、分離された冷媒供給系統、すなわちホース８
および１０側には閉塞状態を維持された自動制御弁１５
．１６が連結された状態のままとなっているため、これ
が上記モジュール離脱用カプラ３５のンール機能ととも
にホース８．１０内の冷媒の漏出を防止する作用を有し
ている。

以上のようにして第１のユニット１２は、システムの電
源系統ならびに冷媒供給系統から離脱され、単独でのメ
ンテナンスが可能な状態となる。

なおこの間、第２のユニット１７は作動を維持された状
態となっているが、第１のユニット１２がンステムから
離脱されたことにより、第２のユニットに供給される冷
媒の送出圧力が変動する場合がある。この点について、
本実施例では流量計３７によって熱交換器４から冷媒配
管３に対して送り出される冷媒の流量が常に監視されて
おり、該流量に変動があった場合には流量監視制御部３
８に伝えられる。当該流量監視制御部３８においては、
上記流量計３７からの監視情報に基づいて第２のユニッ
ト１７への冷媒の供給量が第１のユニット１２への供給
停止前と等しくなるよう冷媒循環ポンプ２の作動を制御
する。したがって、部のユニットのシステムからの離脱
に伴う冷媒供給量の変動も有効に防止されている。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、第１ユニット監視部２７および第２ユニット
監視部２８における制御としては、各ユニット電源１４
．１９の電源遮断・投入に同期して自動制御弁１５．１
６および２０．２１の閉塞・開放を行う場合について説
明したが、少なくとも電源の遮断と自動制御弁の閉塞の
みが同期的に行われているものであればよい。

冊 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその利用分野である、いわゆる大型コンピュータにお
ける冷却ンステムに適用した場合について説明したが、
これに限定されるものではなく、たとえば半導体装置等
の小型の電子装置における冷却システムにも適用できる
。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、本発明によれば、ユニット単位における冷却
制御が可能となることにより、電子装置におけるシステ
ム全体の電源を遮断することなく、他のユニットは作動
状態を維持したまま個々のユニットのメンテナンスが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である冷媒供給系統を示す説
明図、 第２図は上記実施例における制御系統を示す説明図であ
る。 １・・・冷媒供給装置、２・・・冷媒循環ポンプ、３・
・・冷媒配管、４・・・熱交換器、５・・・コンプレッ
サ、６・・・フレオンサイクル、７・・・配管カプラ、
８，９，１０．１１・・・ホース、１２・・・第１のユ
ニット、１３・・・液冷モジュール、１４・・・第１ユ
ニツト電源、１５．１６・・・自動制御弁、１７・・・
第２のユニット、１８・・・液冷モジュール、１９・・
・第２ユニツト電源、２０．２１・・・自動制御弁、２
２・・・電源投入指令装置、２３．２４２５・・・電源
制御線、２６・・・電源、２７・・・第１ユニット監視
部、２８・・・第２ユニット監視部（監視手段）、２９
．３０・・・電源制御線、３１．３２・・・弁制御線、
３３．３４・・・弁制御部（制御手段）、３５．３６・
・・モジュール離脱用カプラ、３７・・・流量計、３８
・・・流量監視制御部。 代理人　弁理士　筒　井　大　和

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．２以上のユニットで構成された電子装置において、
   各ユニットにおける電源の遮断・投入状態の変化に基づ
   いて各ユニットに対する冷却を制御することを特徴とす
   る電子装置の冷却システム。
2. ２．電源系統の分離が可能な２以上のユニットに対応し
   て配設された冷却系と、各ユニットにおける電源の遮断
   ・投入状態を監視する監視手段と、該監視手段により検
   出された個々のユニットにおける電源の遮断・投入の変
   化に基づいて各ユニットの冷却系への冷媒供給を制御す
   る制御手段とを備えた請求項１記載の電子装置の冷却シ
   ステム。