JP2005347581A - 電子デバイス冷却装置、電子デバイスシステムおよび電子デバイス冷却方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】温度予測部150は、所定期間後の電子デバイス200の温度や、温度変化の速度を、負荷の動作状態から予測する。選択部140は、温度予測部150の予測結果に基づき、ノズル制御部120および電動ファン制御部130のいずれか、または両方に制御を指示する。ノズル制御部120は、選択部140からの制御信号にしたがい、ノズルユニット102に制御信号を送り噴流冷却装置300を駆動する。電動ファン制御部130は、選択部140からの制御信号にしたがい、電動ファンユニット106に制御信号を送り電動ファンを駆動する。選択部140は、予測された温度変化の速度が所定の閾値を超えるとき、電動ファンを選択し、所定の閾値を超えないとき、噴流冷却装置300を選択するとよい。
【選択図】図5
Description
(数1)
h0=λf・Nu0/r0
と表される。ここで、Nu0は、噴流半径r0[m]における平均ヌセルト数であり、これは、
(数2)
Nu0=1.25・Pr0.45・Re0.45
と表される。Prはプラントル数とよばれる定数であり、Reはレイノルズ数である。Reは、以下の式で表される。
Re=u0・d0/ν
ここで、u0[m/s]は、噴流の体積流量を冷却ノズル噴出口の断面積で割った代表速度である。d0[m]は、噴出口の直径、ν[s/m2]は、流体の粘性を表す。
(数4)
Tt+Δt=f(Tt,E)
と表される。ここで、Ttは現在の温度、Eは当該Δt期間に生じる推定発熱量を示す。このように、当該Δt期間後の温度Tt+Δtを、現在の温度Ttと推定発熱量Eの関数として求める。当該Δt期間は、設計者により任意に設定可能である。
(数5)
E=∫[α・C・Vdd 2・f]dt
と表される。ここで、αは所定の比例定数、Cは負荷を容量で等価的に示した変数、Vddは電源電圧、fは動作周波数である。電源電圧Vddは2乗して用いる。これらを掛け合わせたものを上記Δtで積分した値が推定発熱量Eとなる。
第2実施形態は、図5に示した電子デバイス冷却装置100において、ノズルユニット102、ノズル制御部120および選択部140が搭載されない構成でもよい。以下、電動ファンによる一般的な冷却機構を想定して説明する。
(数6)
n=k・(Td−Tt)
と表される。
(数7)
n=k1・(Td−Tt)+k2・∫(Td−Tt)dt
と表される。ここで、k1は比例要素のフィードバックゲイン、k2は積分要素のフィードバックゲインを表す。
Claims (21)
- 電子デバイスの温度を動作負荷から予測する予測部と、
予測された温度をもとに電子デバイスを冷却する冷却部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電子デバイス冷却装置。 - 請求項1に記載の装置において、前記制御部は、予測された温度の変化の速度に応じて、冷却時間応答性の異なる複数の冷却部の中から所期の冷却部を選択し、動作させることを特徴とする電子デバイス冷却装置。
- 請求項1に記載の装置において、前記制御部は、予測された温度の変化の速度に応じて、冷却効率の異なる複数の冷却部の中から所期の冷却部を選択し、動作させることを特徴とする電子デバイス冷却装置。
- 請求項2または3に記載の装置において、前記制御部は、前記速度が所定の閾値を超えたとき、噴射型の冷却部を選択することを特徴とする電子デバイス冷却装置。
- 請求項1に記載の装置において、前記制御部は、温度の上昇が予測されたとき、前記冷却部による温度制御の目標値を下げて冷却を行うことを特徴とする電子デバイス冷却装置。
- 請求項1に記載の装置において、前記制御部は、温度の下降が予測されたとき、前記冷却部による温度制御の目標値を上げて冷却を行うことを特徴とする電子デバイス冷却装置。
- 電子デバイスの温度を測定する測定部と、
測定された温度と所定の制御目標値との定常偏差をなくすよう、冷却機構をフィードバック制御する制御部と、
前記電子デバイスの温度を動作負荷から予測する予測部と、を備え、
前記制御部は、予測された温度をもとに前記制御目標値を調整することを特徴とする電子デバイス冷却装置。 - 請求項7に記載の装置において、前記制御部は、積分項を導入してフィードバック制御することを特徴とする電子デバイス冷却装置。
- 電子デバイスと、
前記電子デバイスを冷却する1以上の冷却部と、
前記電子デバイスの温度を動作負荷から予測する予測部と、
予測された温度をもとに前記冷却部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電子デバイスシステム。 - 電子デバイスと、
前記電子デバイスを冷却する冷却部と、
前記電子デバイスの温度を測定する測定部と、
測定された温度と所定の制御目標値との定常偏差をなくすよう、前記冷却部をフィードバック制御する制御部と、
前記電子デバイスの温度を動作負荷から予測する予測部と、を備え、
前記制御部は、予測された温度をもとに前記制御目標値を調整することを特徴とする電子デバイスシステム。 - 電子デバイスの温度を動作負荷から予測するステップと、
予測された温度をもとに電子デバイスを冷却する冷却機構を制御するステップと、
を備えることを特徴とする電子デバイス冷却方法。 - 請求項11に記載の方法において、予測された温度の変化の速度に応じて、冷却時間応答性の異なる複数の冷却機構の中から所期の冷却機構を選択し、動作させることを特徴とする電子デバイス冷却方法。
- 請求項11に記載の方法において、予測された温度の変化の速度に応じて、冷却効率の異なる複数の冷却機構の中から所期の冷却機構を選択し、動作させることを特徴とする電子デバイス冷却方法。
- 請求項11に記載の方法において、温度の上昇が予測されたとき、前記冷却機構による温度制御の目標値を下げて冷却を行うことを特徴とする電子デバイス冷却方法。
- 請求項11に記載の方法において、温度の下降が予測されたとき、前記冷却機構による温度制御の目標値を上げて冷却を行うことを特徴とする電子デバイス冷却方法。
- 電子デバイスの温度を入力し、所定の制御目標値になるよう、冷却機構をフィードバック制御するステップと、
前記電子デバイスの温度を動作負荷から予測するステップと、
予測された温度をもとに前記制御目標値を調整するステップと、
を備えることを特徴とする電子デバイス冷却方法。 - 請求項16に記載の方法において、前記制御目標値と実際の温度の定常偏差を低減する積分項を導入してフィードバック制御することを特徴とする電子デバイス冷却方法。
- 電子デバイスの温度を動作負荷から予測する機能と、
予測された温度をもとに電子デバイスを冷却する冷却機構を制御する機能と、
をコンピュータに発揮させることを特徴とする電子デバイス冷却プログラム。 - 電子デバイスの温度を入力し、所定の制御目標値になるよう、冷却機構をフィードバック制御する機能と、
電子デバイスの温度を動作負荷から予測する機能と、
前記予測された温度をもとに前記制御目標値を調整する機能と、
をコンピュータに発揮させることを特徴とする電子デバイス冷却プログラム。 - コンピュータにて読取可能な記録媒体であって、
電子デバイスの温度を動作負荷から予測する機能と、
予測された温度をもとに電子デバイスを冷却する冷却機構を制御する機能と、
をコンピュータに発揮させることを特徴とする電子デバイス冷却プログラムを格納した記録媒体。 - コンピュータにて読取可能な記録媒体であって、
電子デバイスの温度を入力し、所定の制御目標値になるよう、冷却機構をフィードバック制御する機能と、
前記電子デバイスの温度を動作負荷から予測する機能と、
予測された温度をもとに前記制御目標値を調整する機能と、
をコンピュータに発揮させることを特徴とする電子デバイス冷却プログラムを格納した記録媒体。
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