JP2004319628A - System module - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、システムモジュールの冷却技術に係わり、例えばラックマウントサーバシステムのサーバモジュールやデスクトップPC(Personal Computer)のPCモジュールなどのようなシステムモジュールの冷却方法に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年では、サーバ等の情報処理装置のシステム構成・収納および設置において、ラックマウント方式が主流となっている。ラックマウント方式とは、各々の機能を持った装置を特定の規格に基づき形成されたラックキャビネットに段積み搭載するもので、各装置の選択・配置を自由に行え、システム構成の柔軟性・拡張性に優れ、システム全体の占有面積も縮小できるという利点がある。
【0003】
特に、サーバ関連ではIEC規格(International Electrical Commission)/EIA規格(The Electrical Industries Association)に規定された19インチラックキャビネットが主流となっており、装置を搭載するための支柱の左右間口寸法を451mm、搭載における高さ寸法を1U(1EIA)=44.45mmという単位で規定されている。
【0004】
ここで、本発明者が本発明の前提として検討した、従来のラックマウントサーバシステムの冷却方法において、ラックキャビネットへのサーバモジュールの実装状態を図7に示す。従来のラックマウントサーバシステムは、複数のサーバモジュールをラックキャビネット10に搭載して構成される。ラックキャビネット10は、外郭をなす4方の柱と、サーバモジュールを搭載する為の柱である4方のマウントアングル11からなる。
【0005】
サーバモジュールの装置筐体1は、搭載金具8によって、マウントアングル11に取り付けられる。装置筐体1の内部には主基板2が実装され、この主基板2の上にCPU(Central Prossing Unit)やLSI(Large Scale Integrated circuit)等の発熱部3が実装されている。発熱部3の上には放熱フィン4が密着されており、その放熱フィン4の上流に冷却ファン5が実装され、放熱フィン4に風を当てる構造となっている。
【0006】
また、サーバモジュールの装置筐体1の内部には、装置電源39が実装され、装置電源39の上流にも、この装置電源39に風を当てる電源用ファン44が実装されている。
【0007】
さらに、通常、サーバモジュールの装置前面には、磁気記憶装置等のデバイス6が実装されている。また、装置後面には、外部との接続コネクタ7等が実装されている。
【0008】
上記の実装により、風の流れは、装置筐体1の内部に実装された冷却ファン5によって、デバイス6の隙間をぬって装置正面から外気を吸気し、放熱フィン4にて発熱部3を冷却したのち接続コネクタ7等の隙間をぬって、装置後面あるいは側面に排気される。また、装置電源39についても、風の流れは、電源用ファン44によって装置電源39を冷却したのち、接続コネクタ7等の隙間をぬって、装置後面あるいは側面に排気される。
【0009】
以上のように、従来のラックマウントサーバシステムにおいては、サーバモジュールの装置筐体1の内部に冷却ファン5、電源用ファン44を実装した装置前面より吸気し、装置後面または側面に排気して発熱部3、装置電源39を冷却する強制空冷方式が主であった。なお、このようなラックマウント方式の強制空冷方式に関しては、例えば特許文献1等に記載されている。
【0010】
【特許文献1】
特開2000−261172号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のようなラックマウント方式では、サーバモジュールの各装置の上下にも同様にその他の装置が搭載されるケースがあり、吸排気を装置の天面・底面で行っても吸排気口が塞がれ、効果が期待できない。さらに、装置側面に吸気口を設けた場合、装置の排気により暖められたラックキャビネット内の空気を吸気することとなり、冷却効率を低下させる要因となる。よって、ラックマウント方式の強制空冷方式では、装置前面から吸気し、装置後面および側面から排気する必要がある。
【0012】
また、近年、ラックマウント方式では、ラックキャビネットにおけるサーバモジュールの高密度搭載や省スペース化のため、装置の薄型化が進み、装置内部に実装できる冷却ファンも小型で風量の少ないものしか実装できなくなっており、加えて、装置前面には磁気記憶装置等のデバイスが実装され、装置後面には外部との接続コネクタ等が配置されるため、吸排気面積が著しく小さくなってきている。
【0013】
さらに、ラックマウント方式では、サーバモジュールの高性能化に伴い、CPUやLSI等の高速化、CPUのマルチ構成化、磁気記憶装置等のデバイスの高回転化やアレイ化などが進み、発熱量も増加している。このため、強制空冷のための必要風量を確保することが困難になってきている。
【0014】
また、デスクトップPCのPCモジュールなどにおいても、前述したラックマウント方式のサーバモジュールと同様に、PCモジュールの高性能化に伴って発熱量も増加しているため、強制空冷のための必要風量を確保することが困難になってきている。
【0015】
そこで、本発明の目的は、ラックマウントサーバシステムのサーバモジュールやデスクトップPCのPCモジュールなどのようなシステムモジュールの冷却方法において、モジュールが高性能化、薄型化、高密度実装化しても、モジュールの信頼性確保に十分な冷却を可能にし、特に液冷方式を採用したモジュールに搭載された高発熱部品の放熱を円滑に行う冷却技術を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、ラックマウントサーバシステムのサーバモジュールやデスクトップPCのPCモジュールなどのようなシステムモジュールにおいて、第1の温度に発熱する第1の発熱部と、この発熱部を冷却液を循環させて冷却し、この冷却液を冷媒の潜熱を利用して冷却する熱交換器を含む冷却装置と、第1の発熱部および冷却装置に電源を供給し、第3の温度に発熱する装置電源とを有するものである。
【0017】
さらに、本発明のシステムモジュールは、熱交換器が冷媒用のラジエータおよび冷却ファンを含み、冷却ファンがラジエータおよび装置電源を冷却するものである。さらに、第2の温度に発熱する第2の発熱部を有し、冷却ファンが第2の発熱部を冷却するものである。
【0018】
また、本発明のシステムモジュールは、第1の発熱部および第2の発熱部の少なくとも一方に密着して冷却液が循環する受熱部を有し、冷却装置の筐体と受熱部が1対の自動開閉バルブ付き流体継手で接続されているものである。さらに、1対の自動開閉バルブ付き流体継手の少なくとも一方がフレキシブルな接続チューブに接続されているものである。
【0019】
また、本発明のシステムモジュールは、熱交換器がペルチェモジュールを含み、冷却液のタンクにペルチェモジュールの吸熱側を密着させ、放熱側にヒートシンクを密着させ、タンク自身を冷却して冷却液を冷却するものである。さらに、ヒートシンク用の冷却ファンを有し、冷却ファンがヒートシンクを冷却するようにしたものである。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【0021】
以下においては、主にサーバモジュールを有するラックマウントサーバシステムを例に説明するが、PCモジュールを有するデスクトップPCなどにも適用することができる。
【0022】
まず、図1により、本発明の一実施の形態であるラックマウントサーバシステムのサーバモジュールの概略構成の一例を説明する。図1は本実施の形態であるラックマウントサーバシステムのサーバモジュールの概略構成図を示す。
【0023】
本実施の形態であるラックマウントサーバシステムのサーバモジュールは、装置筐体1の内部に、CPUやLSI等の発熱部3と、この発熱部3を冷却液を循環させて冷却し、この冷却液を冷媒の潜熱を利用して冷却する熱交換器を含む冷却装置筐体32などを有して構成される。
【0024】
冷却装置筐体32には、発熱部3に密着する受熱部21に冷却液を循環させるポンプ23およびタンク24と、このタンク24に内蔵され、冷媒が循環する冷却部33、エキスパンションバルブ34、コンプレッサ35、冷媒冷却ファン37および冷媒用ラジエータ38からなる熱交換器などを有している。
【0025】
冷却装置筐体32の外部の受熱部21と、冷却装置筐体32の内部のポンプ23およびタンク24は、配管により接続された流体経路を形成しており、受熱部21にはポンプ23により冷却液を循環し、このポンプ23の上流には冷却液のバッファとしてタンク24が配置されている。また、ポンプ23の配置は、発熱部3の下流側に配置すると高温になった冷却液を吸水することになり、ポンプ寿命や性能に悪影響を及ぼすため、発熱部3の上流側に配置している。
【0026】
冷却装置筐体32の内部の熱交換器は、冷媒を用いた方式であり、タンク24に内蔵された冷却部33と、エキスパンションバルブ34、コンプレッサ35および冷媒用ラジエータ38が配管により接続された流体経路を形成している。この熱交換器では、コンプレッサ35にて気化した冷媒を圧縮により高圧にしたのち冷媒用ラジエータ38に送られ、冷媒冷却ファン37にて冷却される。この冷却された冷媒は液化し、エキスパンションバルブ34に送られ、ここで再び気化され、冷却部33を低温にし、再びコンプレッサ35に戻される。
【0027】
次に、図2〜図4により、本実施の形態であるサーバモジュール、このサーバモジュールを搭載したラックマウントサーバシステムの具体的な構造の一例を説明する。それぞれ、図2はサーバモジュールの実装状態の斜視図、図3はサーバモジュールの冷却装置と受熱部の実装形態の斜視図、図4はサーバモジュールをラックキャビネットに搭載したラックマウントサーバシステムの斜視図を示す。
【0028】
本実施の形態であるサーバモジュールは、前記図1に示した概略構成において、たとえば図2に示すように、装置筐体1の内部に主基板2が実装され、この主基板2の上にCPUやLSI等の発熱部3が実装されている。この発熱部3の上には、装置内部配管22を通じて冷却液が循環する受熱部21が密着されている。この受熱部21は、熱伝達率の高い材料を用い、冷却液が極力広い面積で接するように蛇行した流路を形成し、冷却装置の冷却装置筐体32の外部に設けられている。
【0029】
冷却装置の冷却装置筐体32の内部には、受熱部21に接続されるポンプ23およびタンク24と、このタンク24に内蔵される冷媒による熱交換器の冷却部33や、冷媒用のコンプレッサ35、エキスパンションバルブ34、冷媒冷却ファン37および冷媒用ラジエータ38などが設けられている。
【0030】
このように、冷却装置は、タンク24に冷媒による熱交換器の冷却部33が内蔵されており、このタンク24内の冷却液を冷却部33により冷却し、受熱部21が密着する発熱部3に対して、常に低温の冷却液をポンプ23によって供給して冷却することが可能な構造となっている。
【0031】
さらに、冷却装置筐体32の内部には、冷却制御回路36が設けられ、この冷却制御回路36によって、コンプレッサ35の回転数や、エキスパンションバルブ34の冷媒の噴霧量を調整して、冷却液の温度を制御することが可能となっている。
【0032】
また、冷却装置筐体32の内部には、サーバモジュール内の発熱部3や冷却装置などの各部に電源を供給し、高発熱部のある装置電源39が実装され、冷却装置筐体32の外部に対して熱的に隔離されている。この装置電源39は、冷媒冷却ファン37の上流側に設けられ、冷媒冷却ファン37により、冷媒用ラジエータ38を冷却するとともに、装置電源39も冷却される構造となっている。
【0033】
さらに、冷却装置筐体32の外部において、装置筐体1の前面には、磁気記憶装置等のデバイス(発熱部)6が実装され、装置全体の中でデバイス6からも吸気することで、デバイス6も冷媒冷却ファン37で冷却されるようになっている。
【0034】
このサーバモジュールにおいては、たとえばCPUやLSI等の発熱部3の発熱を第1の温度、磁気記憶装置等のデバイス6の発熱を第2の温度、装置電源39の発熱を第3の温度とすると、
第3の温度>第1、第2の温度>気温
の関係となっている。
【0035】
本実施の形態のサーバモジュールにおいて、冷却装置と受熱部との接続は、たとえば図3に示すように、冷却装置筐体32と受熱部21は、1対の自動開閉バルブ付き流体継手25で接続されており、着脱時に冷却液が漏れない構造となっている。すなわち、この自動開閉バルブ付き流体継手25は、接続継手内にバルブを内蔵しており、継手のオス側、メス側にそれぞれバルブがあり、接続すると互いにバルブを押し合うことによってバルブが開き、離脱するとばねの力でバルブを閉じる機能を持つものである。
【0036】
さらに、1対の自動開閉バルブ付き流体継手25の少なくとも一方、たとえば受熱部21側は、フレキシブルな接続チューブ26で受熱部21につながる装置内部配管22に接続され、このフレキシブルな接続チューブ26によって発熱部3に受熱部21を実装する際の自由度を持たせている。
【0037】
また、本実施の形態のように、主基板2の上に発熱部3が複数ある場合には、装置内部配管22の接続方法としては直列接続と並列接続が挙げられるが、直列接続は、上流側の発熱部3により冷却液が上昇し、下流側の発熱部3の冷却に悪影響を及ぼすため、本実施の形態では並列接続によって複数の発熱部3に接続されている。
【0038】
本実施の形態のサーバモジュールは、たとえば図4に示すように、複数台のサーバモジュールがラックキャビネット10に搭載され、ラックマウントサーバシステムとして構成される。
【0039】
ラックキャビネット10は、箱型をなし、内部にサーバモジュールを搭載する際に取り付けるための柱であるマウントアングル11を4方に設けている。サーバモジュールの装置筐体1は、一般のラックマウント方式の装置と同様、ラックキャビネット10のマウントアングル11に搭載金具8を介して搭載される。
【0040】
なお、ラックキャビネット10には、前述したような、液冷方式の冷却液を冷媒の潜熱を利用して冷却する熱交換器を含む冷却装置を実装したサーバモジュールと同様に、一般の空冷方式のサーバモジュールもマウントアングル11に搭載金具8を介して搭載することができるので、液冷方式のサーバモジュールと空冷方式のサーバモジュールの混載も可能である。
【0041】
次に、図5および図6により、本発明の一実施の形態であるラックマウントサーバシステムにおいて、別のサーバモジュールの概略構成、具体的な構造の一例を説明する。それぞれ、図5は別のサーバモジュールの概略構成図、図6は別のサーバモジュールの実装状態の斜視図を示す。
【0042】
図5に示すサーバモジュールは、前記図1のサーバモジュールと異なり、熱交換器としてペルチェモジュール40を用いて冷却液を冷却するようにしたものである。すなわち、このサーバモジュールは、装置筐体1の内部に、CPUやLSI等の発熱部3と、この発熱部3を冷却液を循環させて冷却し、この冷却液をペルチェモジュール40を利用して冷却する熱交換器を含む冷却装置筐体32などを有して構成される。
【0043】
冷却装置筐体32には、発熱部3に密着する受熱部21に冷却液を循環させるポンプ23およびタンク24と、このタンク24に吸熱側が密着するペルチェモジュール40、このペルチェモジュール40の放熱側に密着するヒートシンク42および冷却ファン43からなる熱交換器と、装置電源39と、ペルチェモジュール40を制御するペルチェモジュール制御回路41などを有している。
【0044】
この冷却装置の場合、冷却液のバッファ用のタンク24の上部にペルチェモジュール40の吸熱側を密着させ、反対面である放熱側にはヒートシンク42を密着させ、タンク24自身を冷却することで、内部の冷却液を冷却する。タンク24は、熱伝導性の高い材料、たとえば銅などで形成されている。また、ペルチェモジュール40は、ヒートシンク42によって熱を拡散させ、冷却ファン43によって冷却される構造となっている。
【0045】
従って、本実施の形態であるラックマウントサーバシステムのサーバモジュールの冷却方法によれば、以下のような効果を得ることができる。
【0046】
(1)サーバモジュールの装置筐体1内に、液冷方式の冷却液を冷媒の潜熱を利用した熱交換器で冷却する冷却装置を実装することで、サーバモジュールの装置単体で閉じた冷却システムを構成できるので、通常のラックマウント方式のサーバモジュールと同等に搭載することができる。また、その他の付随設備を必要とすることがない。
【0047】
(2)ラックキャビネット10に冷却装置を実装する必要がなく、ラックキャビネット10の全てにサーバモジュールを搭載することができる。
【0048】
(3)通常の液冷装置は外気によって冷却液を冷却するが、本実施の形態のサーバシステムでは冷媒の潜熱を利用しているので、高い冷却性能が得られる。すなわち、従来の液冷方式(冷却液を空冷する方法)に比較し、冷媒により冷却液を冷却するので、気温以下にすることもでき、従来の液冷方式よりも発熱部の冷却性能を高くすることができる。また、冷媒の気化量によって冷却温度を調整できるので、冷却能力のコントロールが容易にできるようになる。
【0049】
(4)冷媒を液化するためにコンプレッサ35で高圧・高温にするため、冷却装置を冷却装置筐体32に実装し、サーバモジュールのその他の主要部品と分離することで、冷媒の液化時に発生する熱の影響を受け難くすることができる。
【0050】
(5)高発熱部のある装置電源39も、冷却装置筐体32に実装し、冷媒冷却ファン37の上流側に配置することで、装置電源39も同時に冷却することができ、電源用ファンを持つ必要がなくなる。また、冷却装置筐体32を装置の最下流側に配置することで、上流側のデバイス6などの冷却も行うことができる。
【0051】
(6)冷却装置と受熱部21をフレキシブルな接続チューブ26で、自動開閉バルブ付き流体継手25で着脱可能に接続させることで、主基板2上の発熱部3の位置に対し、自由度を設けることができる。また、分解保守作業も容易となる。
【0052】
(7)冷媒による熱交換器に対し、ペルチェモジュール40による熱交換器の場合、コンプレッサ35やエキスパンションバルブ34がないので、小型化が可能である。また、冷媒を密閉した冷媒配管などもないので、構造を簡素化することができる。
【0053】
以上においては、ラックマウントサーバシステムのサーバモジュールを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、デスクトップPCのPCモジュールなど、液冷方式を採用したシステムモジュール全般に広く適用可能である。このデスクトップPCのPCモジュールなどのシステムモジュールに適用した場合においても、実装形態はシステムに応じて異なるものの、前述したサーバモジュールと同様の効果を得ることができる。
【0054】
【発明の効果】
本発明によれば、ラックマウントサーバシステムのサーバモジュールやデスクトップPCのPCモジュールなどのようなシステムモジュールの冷却方法において、モジュールが高性能化、薄型化、高密度実装化しても、モジュールの信頼性確保に十分な冷却を可能にし、特に液冷方式を採用したモジュールに搭載された高発熱部品の放熱を円滑に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態であるラックマウントサーバシステムのサーバモジュールを示す概略構成図である。
【図2】本発明の一実施の形態において、サーバモジュールの実装状態を示す斜視図である。
【図3】本発明の一実施の形態において、サーバモジュールの冷却装置と受熱部の実装形態を示す斜視図である。
【図4】本発明の一実施の形態において、サーバモジュールをラックキャビネットに搭載したラックマウントサーバシステムを示す斜視図である。
【図5】本発明の一実施の形態において、別のサーバモジュールを示す概略構成図である。
【図6】本発明の一実施の形態において、別のサーバモジュールの実装状態を示す斜視図である。
【図7】従来の強制空冷方式によるラックマウントサーバシステムにおいて、ラックキャビネットへのサーバモジュールの実装状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1…装置筐体、2…主基板、3…発熱部、4…放熱フィン、5…冷却ファン、6…デバイス、7…接続コネクタ、8…搭載金具、9…発熱体、10…ラックキャビネット、11…マウントアングル、21…受熱部、22…装置内部配管、23…ポンプ、24…タンク、25…自動開閉バルブ付き流体継手、26…接続チューブ、32…冷却装置筐体、33…冷却部、34…エキスパンションバルブ、35…コンプレッサ、36…冷却制御回路、37…冷媒冷却ファン、38…冷媒用ラジエータ、39…装置電源、40…ペルチェモジュール、41…ペルチェモジュール制御回路、42…ヒートシンク、43…冷却ファン、44…電源用ファン。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technology for cooling a system module, and more particularly to a technology effective when applied to a method for cooling a system module such as a server module of a rack mount server system or a PC module of a desktop PC (Personal Computer).
[0002]
[Prior art]
In recent years, rack mounting systems have become the mainstream in the system configuration, storage, and installation of information processing apparatuses such as servers. The rack mount system is a system in which devices with each function are stacked and mounted in a rack cabinet formed based on a specific standard, and each device can be freely selected and arranged, and the system configuration is flexible and expandable. This is advantageous in that the occupation area of the entire system can be reduced.
[0003]
In particular, regarding servers, a 19-inch rack cabinet specified in the IEC standard (International Electrical Commissionion) / EIA standard (The Electrical Industries Association) is the mainstream, and the left and right opening dimensions of a column for mounting the device are 451 mm. The height dimension in mounting is specified in units of 1U (1EIA) = 44.45 mm.
[0004]
Here, FIG. 7 shows a mounting state of a server module in a rack cabinet in a conventional cooling method of a rack-mounted server system, which has been studied as a premise of the present invention. A conventional rack mount server system is configured by mounting a plurality of server modules in a
[0005]
The
[0006]
A
[0007]
Further, usually, a device 6 such as a magnetic storage device is mounted on the front surface of the server module. On the rear surface of the device, a connector 7 for external connection and the like are mounted.
[0008]
With the mounting described above, the flow of the wind is reduced by the
[0009]
As described above, in the conventional rack mount server system, heat is taken in from the front surface of the device in which the
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2000-261172 A
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the rack mount method as described above, there are cases where other devices are similarly mounted above and below each device of the server module, and even if air intake and exhaust are performed on the top and bottom surfaces of the device, the air intake and exhaust ports are not. Blocked, no effect expected. Further, when an intake port is provided on the side surface of the device, the air in the rack cabinet heated by the exhaust of the device is taken in, which causes a reduction in cooling efficiency. Therefore, in the forced air cooling system of the rack mount system, it is necessary to intake air from the front of the device and exhaust air from the rear and side surfaces of the device.
[0012]
In recent years, in the rack mount system, the thickness of the device has been reduced due to the high density mounting and space saving of server modules in the rack cabinet, and only a small cooling fan with a small air volume can be mounted inside the device. In addition, a device such as a magnetic storage device is mounted on the front surface of the device, and a connector for connection with the outside is disposed on the rear surface of the device.
[0013]
Furthermore, in the rack mount system, with the higher performance of server modules, the speed of CPUs and LSIs, the number of CPUs has been increased, the number of rotations and arrays of devices such as magnetic storage devices have been increased, and the amount of heat generated has also been reduced. It has increased. For this reason, it has become difficult to secure a required air volume for forced air cooling.
[0014]
Also, in the PC module of a desktop PC, the amount of heat generated by the higher performance of the PC module increases as in the case of the server module of the rack mount type described above, so that the required air volume for forced air cooling is secured. It's getting harder.
[0015]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method of cooling a system module such as a server module of a rack-mount server system or a PC module of a desktop PC, even if the module is made high-performance, thin, and densely mounted. It is an object of the present invention to provide a cooling technique which enables sufficient cooling for ensuring reliability, and in particular, smoothly radiates heat-generating components mounted on a module employing a liquid cooling system.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a system module such as a server module of a rack mount server system or a PC module of a desktop PC, and a first heat generating unit that generates heat at a first temperature; Is cooled by circulating a cooling liquid, and a cooling device including a heat exchanger for cooling the cooling liquid by utilizing latent heat of the refrigerant; and a power supply to the first heat generating portion and the cooling device, and a third temperature is supplied. And a device power supply that generates heat.
[0017]
Further, in the system module of the present invention, the heat exchanger includes a radiator for a refrigerant and a cooling fan, and the cooling fan cools the radiator and the device power supply. Furthermore, a second heat generating portion that generates heat to the second temperature is provided, and the cooling fan cools the second heat generating portion.
[0018]
Further, the system module of the present invention has a heat receiving portion through which the coolant circulates in close contact with at least one of the first heat generating portion and the second heat generating portion. They are connected by a fluid coupling with an automatic opening and closing valve. Further, at least one of the pair of fluid couplings with an automatic opening and closing valve is connected to a flexible connection tube.
[0019]
Further, in the system module of the present invention, the heat exchanger includes a Peltier module, the heat absorbing side of the Peltier module is in close contact with the coolant tank, the heat sink is in close contact with the heat radiating side, and the tank itself is cooled to cool the coolant. Is what you do. Further, a cooling fan for a heat sink is provided, and the cooling fan cools the heat sink.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.
[0021]
In the following, a rack-mount server system having a server module will be mainly described as an example, but the present invention is also applicable to a desktop PC having a PC module.
[0022]
First, an example of a schematic configuration of a server module of a rack mount server system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a server module of the rack mount server system according to the present embodiment.
[0023]
The server module of the rack mount server system according to the present embodiment includes a
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The heat exchanger inside the
[0027]
Next, an example of a specific structure of the server module according to the present embodiment and a rack mount server system equipped with the server module will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view of a mounting state of a server module, FIG. 3 is a perspective view of a mounting form of a cooling device and a heat receiving unit of the server module, and FIG. 4 is a perspective view of a rack mount server system in which the server module is mounted on a rack cabinet. Is shown.
[0028]
In the server module according to the present embodiment, in the schematic configuration shown in FIG. 1, for example, as shown in FIG. 2, a
[0029]
Inside the
[0030]
As described above, in the cooling device, the cooling
[0031]
Further, a
[0032]
Further, inside the
[0033]
Further, a device (heating unit) 6 such as a magnetic storage device is mounted on the front surface of the
[0034]
In this server module, for example, the heat of the
The third temperature> first, second temperature> air temperature.
[0035]
In the server module according to the present embodiment, the connection between the cooling device and the heat receiving unit is performed, for example, as shown in FIG. 3, by connecting the
[0036]
Further, at least one of the pair of
[0037]
When there are a plurality of
[0038]
The server module of the present embodiment is configured as a rack mount server system by mounting a plurality of server modules in a
[0039]
The
[0040]
The
[0041]
Next, referring to FIGS. 5 and 6, a schematic configuration of another server module and an example of a specific structure in the rack mount server system according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of another server module, and FIG. 6 is a perspective view of a mounted state of another server module.
[0042]
The server module shown in FIG. 5 is different from the server module shown in FIG. 1 in that the cooling liquid is cooled by using a
[0043]
The
[0044]
In the case of this cooling device, the heat absorbing side of the
[0045]
Therefore, according to the server module cooling method of the rack mount server system of the present embodiment, the following effects can be obtained.
[0046]
(1) A cooling system that closes a single server module device by mounting a cooling device in the
[0047]
(2) There is no need to mount a cooling device on the
[0048]
(3) The ordinary liquid cooling device cools the cooling liquid by the outside air, but the server system of the present embodiment utilizes the latent heat of the refrigerant, so that high cooling performance can be obtained. That is, compared with the conventional liquid cooling method (a method of cooling the cooling liquid by air), the cooling liquid is cooled by the refrigerant, so that the temperature can be kept below the temperature, and the cooling performance of the heat generating part is higher than that of the conventional liquid cooling method. can do. In addition, since the cooling temperature can be adjusted according to the amount of refrigerant vaporized, the cooling capacity can be easily controlled.
[0049]
(4) A cooling device is mounted on the
[0050]
(5) The
[0051]
(6) The cooling device and the
[0052]
(7) In contrast to a heat exchanger using a refrigerant, a heat exchanger using a
[0053]
In the above, the server module of the rack mount server system has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and is widely applicable to all system modules employing a liquid cooling system, such as a PC module of a desktop PC. It is. Even when the present invention is applied to a system module such as a PC module of a desktop PC, the same effects as those of the server module described above can be obtained, although the mounting form differs depending on the system.
[0054]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a method of cooling a system module such as a server module of a rack mount server system or a PC module of a desktop PC, the reliability of the module is improved even if the module is made high-performance, thin, and densely mounted. It is possible to perform sufficient cooling for securing the heat, and in particular, it is possible to smoothly dissipate heat from the high heat-generating components mounted on the module employing the liquid cooling system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a server module of a rack mount server system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a mounted state of a server module in the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a mounting mode of a cooling device and a heat receiving unit of the server module in the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a rack mount server system in which a server module is mounted on a rack cabinet in one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another server module in one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a mounted state of another server module in the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a mounting state of a server module in a rack cabinet in a conventional rack-mounted server system using a forced air cooling system.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記第1の発熱部を冷却液を循環させて冷却し、前記冷却液を冷媒の潜熱を利用して冷却する熱交換器を含む冷却装置と、
前記第1の発熱部および前記冷却装置に電源を供給し、第3の温度に発熱する装置電源とを有することを特徴とするシステムモジュール。A first heat generating portion that generates heat to a first temperature;
A cooling device that includes a heat exchanger that cools the first heat generating portion by circulating a cooling liquid and cools the cooling liquid using latent heat of a refrigerant;
A system power supply that supplies power to the first heat generating unit and the cooling device and generates heat to a third temperature.
前記熱交換器は、前記冷媒用のラジエータおよび冷却ファンを含み、
前記冷却ファンは前記ラジエータおよび前記装置電源を冷却することを特徴とするシステムモジュール。The system module according to claim 1,
The heat exchanger includes a radiator and a cooling fan for the refrigerant,
The system module according to claim 1, wherein the cooling fan cools the radiator and the device power.
第2の温度に発熱する第2の発熱部を有し、
前記冷却ファンは前記第2の発熱部を冷却することを特徴とするシステムモジュール。The system module according to claim 2,
A second heat generating portion that generates heat to a second temperature;
The said cooling fan cools the said 2nd heat generation part, The system module characterized by the above-mentioned.
前記第1の発熱部および前記第2の発熱部の少なくとも一方に密着して前記冷却液が循環する受熱部を有し、
前記冷却装置の筐体と前記受熱部は1対の自動開閉バルブ付き流体継手で接続され、前記1対の自動開閉バルブ付き流体継手の少なくとも一方はフレキシブルな接続チューブに接続されていることを特徴とするシステムモジュール。The system module according to claim 3,
A heat receiving unit in which the coolant circulates in close contact with at least one of the first heat generating unit and the second heat generating unit;
The housing of the cooling device and the heat receiving section are connected by a pair of fluid couplings with an automatic opening and closing valve, and at least one of the pair of fluid couplings with an automatic opening and closing valve is connected to a flexible connection tube. And a system module.
前記熱交換器は、ペルチェモジュールを含み、
前記冷却液のタンクに前記ペルチェモジュールの吸熱側を密着させ、前記ペルチェモジュールの放熱側にヒートシンクを密着させ、前記タンク自身を冷却して前記冷却液を冷却することを特徴とするシステムモジュール。The system module according to claim 1,
The heat exchanger includes a Peltier module,
A system module, wherein the heat absorbing side of the Peltier module is in close contact with the coolant tank, the heat sink is in close contact with the heat dissipation side of the Peltier module, and the tank is cooled to cool the coolant.
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