JP2000130912A - 水冷却装置 - Google Patents

水冷却装置

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JP2000130912A
JP2000130912A JP10305158A JP30515898A JP2000130912A JP 2000130912 A JP2000130912 A JP 2000130912A JP 10305158 A JP10305158 A JP 10305158A JP 30515898 A JP30515898 A JP 30515898A JP 2000130912 A JP2000130912 A JP 2000130912A
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Japan
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pump
water
pumps
speed
cold water
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JP10305158A
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English (en)
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Takeshi Ito
毅 伊藤
Akihisa Kubota
士久 窪田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプ運転停止時の水撃を解消し、冷水循環
回路内の機器(例えばコンピュータ)の保護と信頼性向
上を図った水冷却装置を提供する。 【解決手段】 水冷却器4と熱負荷3a、3bとの間で
冷水を循環させるため並列設置した2台のポンプ1a、
1bと各ポンプの流量計9a、9bとを有する水冷却装
置において、各ポンプ1a、1bを、交流電力を周波数
可変に供給するインバータ回路8a、8bを介して速度
制御し、そして通常、ポンプのうち一方1aを運転し他
方1bを待機させ、かつ異常のため運転中のポンプ1a
を待機中のポンプ1bに切り替える際に、運転中のポン
プ1aを徐々に減速し、待機中のポンプを1b徐々に増
速し、かつ各流量計9a、9bが示す流量の総量が一定
になるよう各ポンプを制御する制御装置7を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱負荷に発生する
発熱を冷水の供給による熱交換で除熱する水冷却装置に
係り、特にコンピュータ等の精密電子機器で大きな圧力
変動等を加えられない機器(例えばプリント基板)の冷
却に、あるいは冷却能力低下による影響が甚大なシステ
ムの冷却に好適な水冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の技術として、図3に示すようにポ
ンプ1a、1bを並列回路とした冷水循環回路6があ
る。この冷水循環回路6では、通常は一台のポンプ(仮
にポンプ1a)のみ運転し、このポンプに異常が発生す
ると、待機しているもう一台のポンプ1bに切替え、冷
却機能停止を回避する制御となっている。類似した公知
例として特公平8−7001号等がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ポンプ1(各ポンプ1
a、1bを総称してポンプ1という)運転停止時には、
水撃などの衝撃波が発生する。図4は上記従来技術での
ポンプ1運転停止時のタイムチャートを示し、横軸に時
間、縦軸にポンプ1運転信号、ポンプ1運転能力、冷水
循環回路内の圧力変動を示す。制御器7の信号によりポ
ンプ1がon−offするが、この時、ポンプ1運転能
力は0%←→100%ロードで急激に運転開始/停止す
るため、冷水循環回路内の圧力変動は水撃の影響で大き
い。一方、コンピュータ等の熱負荷3は精密機器で強度
的に弱いため、水撃はコンピュータ等に悪影響を及ぼし
かねないという問題がある。またコンピュータ等の熱負
荷3は、コンピュータの構成(機種)によっては負荷容
量が異なり、その都度、機種ごとに容量の異なる水冷却
装置を設置していると経済的に効率が悪いという問題が
ある。
【0004】本発明は、上記問題を解決するため、運転
開始/停止時に冷水の圧力変動が小さく、容量可変とな
る水冷却装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の水冷却装置は、冷水をつくる水冷却
器とこの冷水を用いる熱負荷との間で冷水を循環させる
ため互いに並列設置した複数台のポンプを有する水冷却
装置において、各ポンプをそれぞれ、各ポンプに交流電
力を周波数可変に供給するインバータ回路を介して速度
制御し、かつポンプ始動時に徐々に増速し、ポンプ停止
時には徐々に減速する制御装置を設けたことを特徴とす
る。
【0006】また、本発明の第2の水冷却装置は、冷水
をつくる水冷却器とこの冷水を用いる熱負荷との間で冷
水を循環させるため互いに並列接続した複数台のポンプ
と各ポンプの流量計とを有する水冷却装置において、各
ポンプをそれぞれ、各ポンプに交流電力を周波数可変に
供給するインバータ回路を介して速度制御し、そして通
常、これらのポンプのうち一方を運転し他方を待機さ
せ、かつ運転中のポンプを待機中のポンプに切り替える
際に、運転中のポンプは徐々に減速し、待機中のポンプ
を徐々に増速し、かつ各流量計が示す流量の総量が一定
になるよう制御する制御装置を設けたことを特徴とす
る。
【0007】また、本発明の第3の水冷却装置は、上記
第2の水冷却装置と同様、水冷却器と熱負荷と複数台の
ポンプと各流量計とを有する装置において、各ポンプを
それぞれ、各ポンプに交流電力を周波数可変に供給する
インバータ回路を介して速度制御して同時運転し、各ポ
ンプは負荷が要求する冷水の流量は等分に分割し、ポン
プ始動時に徐々に増速し、ポンプ停止時には徐々に減速
する制御装置を設けたものである。
【0008】そして第3の水冷却装置の制御装置に、さ
らに複数台のポンプ同時運転から1台のポンプ運転に切
り替える際に、各流量計が示す流量の総量が一定になる
ように、一方のポンプを徐々に減速し、他方のポンプを
徐々に増速するよう制御する機能を設けるとよい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
1及び図2を用いて説明する。図1は本発明にかかる水
冷却装置の構成を示す図である。この水冷却装置は、概
略、互いに並列接続する複数のポンプ1a、1bと、水
冷却器4と、互いに並列配置された熱負荷3a、3b
が、順次に冷水配管6で接続されてなる冷水循環回路
と、ポンプ1a、1bの制御系とから構成されている。
冷水循環回路において、ポンプ1aの出口側には逆止弁
2a及び流量計9aが、またポンプ1bの出口側には逆
止弁2b及び流量計9bが設けられている。熱負荷3
a、3bの上下流にはそれぞれヘッダ12が設置され、
これらヘッダ12を介して、熱負荷3a、3bへの冷水
の分配、集合が行われる。そして熱負荷3a、3b下流
のヘッダ12と複数のポンプ1a、1bとの間に膨張タ
ンク5が設置されている。なお膨張タンク5は冷水温度
の上昇、降下により冷水体積が増減する際に生じる空気
の混入を防止する。ポンプ制御系は、ポンプ1a、1b
をインバータ回路8a、8bを介して駆動制御する制御
器7と、ポンプ過電流検出器10a,10b、ポンプ温
度センサ11a,11bとからなる。インバータ回路8
a、8bは、ポンプ1a、1bに交流電力を周波数可変
に供給し、ポンプ1a、1bの回転速度を増減させる。
【0010】このような構成において、2台のポンプ
は、例えば一方のポンプ1aが故障しても、他方のポン
プ1bを運転することにより、水冷却装置を連続運転で
きるように、並列に設置されている。またポンプ1a、
1bの運転状態をモニタするため、流量計9a、9b、
ポンプ過電流検出器10a、10b及びポンプ温度セン
サ11a、11bが設けられている。更に複数の熱負荷
(3a,3b,…)を設置できるようにヘッダ12を設
けている。熱負荷3の設置台数を認識するため制御器7
と熱負荷3は信号のやりとりもすることが可能である。
【0011】従来の技術では、ポンプ1の運転を停止す
る時は、図4で示した通り水撃が発生するため圧力変動
が大きく、強度の低い熱負荷3a(又は3b)が破壊さ
れる恐れがある。そこで本発明では、ポンプ1を運転停
止する際に徐々に減速するよう制御するために、制御器
7とポンプ1a、1bそれぞれとの間にインバータ回路
8a、8bを設け、これにより水撃を防止する。
【0012】図2は本発明の水冷却装置におけるポンプ
1(ポンプ1a、1bの総称)の運転開始及び運転停止
時のタイムチャートであり、横軸に時間を、縦軸にポン
プ運転信号、ポンプ運転周波数(または能力)、冷水循
環回路内の圧力変動を示す。この水冷却装置では、制御
器7の信号によりポンプ1a(又は1b)がon−of
fするが、インバータ回路8a(又は8b)を経由する
ためポンプ1a(又は1b)の運転能力の立ち上がりが
従来より緩やかであり、従来技術(図4)と比較して、
冷水循環回路内の圧力変動が小さいため、冷水循環回路
の構成機器に過大な圧力が加わることはなく、衝撃に弱
い熱負荷、例えばコンピュータの電子機器でも破壊に至
ることはない。ポンプ1a(又は1b)停止時について
も同様に緩やかに運転能力の減少するため、冷水の圧力
変動が小さくなる。
【0013】また本実施の形態では、2台のポンプ1
a、1bと逆止弁2a、2bを設け、各ポンプの送水
量、運転電流、ポンプ温度をそれぞれ流量計9a、9
b、過電流検出器10a、10b、温度センサ11a、
11bでモニタし異常を検出すると、本発明の特徴であ
るインバータ回路8a、8bを介して次のようなポンプ
切り替え制御を行う。すなわち、運転中のポンプ1aに
異常が発生し、流量計9a、過電流検出器10a、温度
センサ11aのいずれかが異常を検出し、制御器7へ送
信すると、制御器7はポンプ1aの運転能力を徐々に低
下させると同時に、待機中のポンプ1bをバックアップ
起動させ運転能力を徐々に増加させることにより、ポン
プ1a、1bの総流量がポンプ1aが通常運転時の流量
であるようにインバータ回路8a、8bを制御する。こ
のように流量を一定にすることにより、冷水の圧力変動
もなく、冷却能力を維持して、熱負荷に影響を与えるこ
となく冷却運転継続させることが可能となる。
【0014】次に、図1に示す水冷却装置において、2
台のポンプを同時に運転する例を説明する。上記で説明
したポンプ1aを運転し他のポンプ1bを待機させる代
わりに、2台のポンプ1a、1bをインバータ回路8
a、8bにより、回転数を低く設定し、各ポンプ1a、
1bの流量を1台のポンプ1a運転時の流量を半分にし
て、水冷却装置を運転する。このような運転により、各
ポンプに対する負荷が小さくなるので、ポンプの寿命、
例えばポンプの軸受の寿命が延びて、メンテナンス、装
置のトータルコストを低減することができる。ポンプ2
台同時運転時に、一方のポンプに異常が発生した場合に
は、インバータ制御により一方のポンプを徐々に減速
し、同時に他方のポンプを徐々に増速して、総流量を一
定に維持しながら、水冷却装置を運転する。
【0015】ところで、インバータ制御するポンプを採
用した水冷却装置は、冷却対象の装置、例えば、コンピ
ュータの機種によって大小異なる熱負荷に対し、インバ
ータでポンプ回転数を調節して流量を設定できるので、
各機種のコンピュータに1機種の水冷却装置を共通して
適用することができるという利点がある。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、水冷却装置を、インバ
ータ制御により各ポンプの運転開始/停止時の流量を緩
やかに増減速する制御装置を設けたものとしたので、ポ
ンプ運転開始/停止時に熱負荷に水撃を与えることがな
く、熱負荷がコンピュータ等の精密電子機器の場合で
も、電子機器を安全に保護することができる。
【0017】また、水冷却装置において、2台のうちの
一方が運転中で他方が待機しているときに、運転中のポ
ンプに異常が発生して待機中のポンプに切り替えるよう
な場合、あるいは、2台が運転中でそのうちの1台に異
常が発生して他の1台を増速するような場合も、総流量
を一定にして、切り替えまたは増減速するので、熱負荷
に水撃を与えることがなく、安全に保護することができ
る。
【0018】また、本発明の水冷却装置は、熱負荷の容
量が異なる場合、例えばコンピュータの機種によって大
小異なる熱負荷に対し、インバータでポンプ回転数を調
節して流量を設定できるので、各機種のコンピュータに
1機種の水冷却装置を共通して適用できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる水冷却装置の冷水サイクル系統
図である。
【図2】本発明でポンプの運転を停止する時のタイムチ
ャートである。
【図3】従来技術を用いた水冷却装置の冷水サイクル系
統図である。
【図4】従来技術でポンプの運転を停止する時のタイム
チャートである。
【符号の説明】
1a,1b ポンプ 2a,2b 逆止弁 3 熱負荷 4 水冷却器 5 膨脹タンク 6 冷水配管 7 制御器 8a,8b インバータ回路 9a,9b 流量センサ 10a,10b ポンプ過電流検出器 11a,11b ポンプ温度センサ 12 ヘッダ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷水をつくる水冷却器と該冷水を用いる
    熱負荷との間で該冷水を循環させるため互いに並列設置
    した複数台のポンプを有する水冷却装置において、各ポ
    ンプをそれぞれ、各ポンプに交流電力を周波数可変に供
    給するインバータ回路を介して速度制御し、かつポンプ
    始動時に徐々に増速し、ポンプ停止時には徐々に減速す
    る制御装置を設けたことを特徴とする水冷却装置。
  2. 【請求項2】 冷水をつくる水冷却器と該冷水を用いる
    熱負荷との間で該冷水を循環させるため互いに並列接続
    した複数台のポンプと各ポンプの流量計とを有する水冷
    却装置において、各ポンプをそれぞれ、各ポンプに交流
    電力を周波数可変に供給するインバータ回路を介して速
    度制御し、そして通常、該ポンプのうち一方を運転し他
    方を待機させ、かつ運転中のポンプを待機中のポンプに
    切り替える際に、運転中のポンプを徐々に減速し、待機
    中のポンプを徐々に増速し、かつ各流量計が示す流量の
    総量が一定になるよう各ポンプを速度制御する制御装置
    を設けたことを特徴とする水冷却装置。
  3. 【請求項3】 冷水をつくる水冷却器と該冷水を用いる
    熱負荷との間で該冷水を循環させるため互いに並列設置
    した複数台のポンプと各ポンプの流量計とを有する水冷
    却装置において、各ポンプをそれぞれ、各ポンプに交流
    電力を周波数可変に供給するインバータ回路を介して速
    度制御して、同時運転し、各ポンプは負荷が要求する冷
    水の流量は等分に分割し、ポンプ始動時に徐々に増速
    し、ポンプ停止時には徐々に減速する制御装置を設けた
    ことを特徴とする水冷却装置。
  4. 【請求項4】 制御装置に、複数台のポンプ同時運転か
    ら1台のポンプ運転に切り替える際に、各流量計が示す
    流量の総量が一定になるように、一方のポンプを徐々に
    減速し、他方のポンプを徐々に増速するよう制御する機
    能を設けたことを特徴とする請求項3記載の水冷却装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013068138A (ja) * 2011-09-21 2013-04-18 Toyota Industries Corp 廃熱利用装置
EP2986097A4 (en) * 2013-10-23 2016-07-13 Huawei Tech Co Ltd LIQUID COOLING SYSTEM AND CONTROL PROCESS THEREFOR

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013068138A (ja) * 2011-09-21 2013-04-18 Toyota Industries Corp 廃熱利用装置
EP2986097A4 (en) * 2013-10-23 2016-07-13 Huawei Tech Co Ltd LIQUID COOLING SYSTEM AND CONTROL PROCESS THEREFOR
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