JP2012088831A - Electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器に関する。 The present invention relates to an electronic device.
電子部品は、動作中の発熱により温度が上昇して高温になる。そして、高温になった電子部品の誤作動又は故障を防止するために、電子部品を冷却することが従来から行われている。 The electronic component rises in temperature due to heat generation during operation and becomes high temperature. And in order to prevent the malfunction or failure of the electronic component which became high temperature, cooling an electronic component is performed conventionally.
例えば、サーバ又は通信装置等の多数の電子部品を収容するデータセンタでは、空調を用いた電子部品の冷却が行われている。データセンタでは、電子部品が収容されたラックにより通路を形成して、冷風が流れるコールドアイル及び電子部品を冷却して温度が上昇した空気が流れるホットアイルを形成するような空調システムが導入されている。 For example, in a data center that accommodates a large number of electronic components such as servers or communication devices, cooling of the electronic components using air conditioning is performed. In the data center, an air conditioning system has been introduced in which a path is formed by a rack in which electronic components are accommodated, and a cold aisle in which cold air flows and a hot aisle in which air that has risen in temperature by cooling electronic components is formed. Yes.
このように、空気を用いて電子部品を冷却する場合には、冷媒を用いた冷却装置で空気を冷却し、冷却された空気を用いて電子部品を冷却することになる。そのため、ヒートポンプ等の冷却装置で冷媒を冷却する熱交換の段階、及び冷媒を用いて空気を冷却する熱交換の段階、及び冷却された空気で電子部品を冷却する熱交換の段階という複数の熱交換の段階を経て電子部品が冷却される。そのため、各熱交換においてロスが生じるので、投入されたエネルギーに無駄な部分が生じる。 Thus, when cooling an electronic component using air, air is cooled with the cooling device using a refrigerant | coolant, and an electronic component is cooled using the cooled air. Therefore, a plurality of heats including a heat exchange stage in which the refrigerant is cooled by a cooling device such as a heat pump, a heat exchange stage in which the air is cooled using the refrigerant, and a heat exchange stage in which the electronic components are cooled with the cooled air. The electronic component is cooled through the replacement stage. For this reason, a loss occurs in each heat exchange, and a wasteful portion is generated in the input energy.
また、データセンタの室内にコールドアイル及びホットアイルを形成しても、室内の気流をうまく制御できない場合には、局所的な熱交換が生じて空調の効率を下げることになる。 In addition, even if cold aisle and hot aisle are formed in the data center room, if the airflow in the room cannot be controlled well, local heat exchange occurs and air conditioning efficiency is lowered.
更に、空気は単位体積当たりの熱容量が小さいので、発熱量の大きい電子部品を冷却することには適していない。 Furthermore, since air has a small heat capacity per unit volume, it is not suitable for cooling electronic components that generate a large amount of heat.
そして、発熱量が大きい電子部品を冷却するために、内部に冷却液が流通する配管を用いて冷却することが提案されている。 And in order to cool an electronic component with a large calorific value, it has been proposed to cool it using a pipe through which a coolant flows.
しかし、電子部品が収容されるラック内に配管を配置する場合には、冷却液が流通する配管がラック内の空気を冷却し、冷却された空気が電子部品を冷却することになるので、やはり、熱容量の小さい空気を介在させて電子部品の冷却が行われる。また、ラック内に曲がりくねった配管を配置することは、簡単な作業ではない。 However, when piping is arranged in a rack in which electronic components are accommodated, the piping through which the coolant flows cools the air in the rack, and the cooled air cools the electronic components. The electronic components are cooled by interposing air having a small heat capacity. In addition, it is not an easy task to arrange a winding pipe in the rack.
更に、電子部品を収容した筐体に電気絶縁性の誘電性冷媒を充填し、誘電性冷媒を用いて、電子部品を直接冷却することが提案されている。しかし、筐体の周囲の雰囲気から誘電性冷媒中に水分が溶け込んだり、電子部品等の冷媒接触部分から腐食性の成分が誘電性冷媒中に溶解すると、誘電性冷媒の電気伝導度が上昇して、電子部品の誤作動又は故障を生じるおそれがある。 Furthermore, it has been proposed to fill an electrical insulating dielectric refrigerant in a housing containing the electronic parts, and directly cool the electronic parts using the dielectric refrigerant. However, if moisture is dissolved in the dielectric refrigerant from the atmosphere around the housing or corrosive components are dissolved in the dielectric refrigerant from the refrigerant contact part of electronic parts, the electrical conductivity of the dielectric refrigerant increases. This may cause malfunction or failure of electronic components.
上述したように、従来の冷却システムを備えた電子機器では、冷却効率又はシステムの信頼性に関して問題があった。 As described above, an electronic device having a conventional cooling system has a problem with respect to cooling efficiency or system reliability.
そこで、本明細書では、冷却効率及び信頼性の高い電子機器を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present specification is to provide an electronic device with high cooling efficiency and reliability.
本明細書に開示する電子機器の一形態によれば、電子部品を内部に収納する筐体と、筐体内に充填されて、電子部品を冷却する純水と、純水を冷却する冷却部と、純水中のイオンを除去するイオン除去部と、純水中に不活性ガスを注入するガス注入部と、を備え、純水は、筐体と冷却部とイオン除去部とガス注入部とにより形成された気密性の経路内を循環する。 According to one aspect of the electronic device disclosed in the present specification, a housing that houses the electronic component, a pure water that is filled in the housing and cools the electronic component, and a cooling unit that cools the pure water, An ion removing unit that removes ions in the pure water; and a gas injecting unit that injects an inert gas into the pure water. The pure water includes a housing, a cooling unit, an ion removing unit, and a gas injecting unit. It circulates in the airtight path formed by.
また、本明細書に開示する電子機器の一形態によれば、電子部品を内部に収納し、電子部品を冷却する純水が充填される筐体と、純水を冷却する冷却部と、純水中のイオンを除去するイオン除去部と、純水中に不活性ガスを注入するガス注入部と、を備え、筐体と冷却部とイオン除去部とガス注入部とにより形成された気密性の経路内を純水が循環するようになされている。 Further, according to one embodiment of the electronic device disclosed in the present specification, a housing that stores electronic components therein and is filled with pure water that cools the electronic components, a cooling unit that cools pure water, An air-tightness formed by a housing, a cooling unit, an ion removal unit, and a gas injection unit, which includes an ion removal unit that removes ions in water and a gas injection unit that injects an inert gas into pure water. The pure water circulates in the path.
上述した本明細書に開示する電子機器の一形態によれば、冷却効率及び信頼性が高い。 According to one embodiment of the electronic device disclosed in this specification, the cooling efficiency and reliability are high.
本発明の目的及び効果は、特に請求項において指摘される構成要素及び組み合わせを用いることによって認識され且つ得られるだろう。 The objects and advantages of the invention will be realized and obtained by means of the elements and combinations particularly pointed out in the appended claims.
前述の一般的な説明及び後述の詳細な説明の両方は、例示的及び説明的なものであり、クレームされている本発明を制限するものではない。 Both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention as claimed.
以下、本明細書で開示する電子機器の好ましい実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。 Hereinafter, a preferred embodiment of an electronic device disclosed in this specification will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the invention described in the claims and equivalents thereof.
図1は、本明細書に開示する電子機器の第1実施形態を示す図である。図2は、図1の電子機器の筐体を示す図である。図3は、図1の電子機器のイオン除去部を示す図である。図4は、図1の電子機器のガス注入部を示す図である。図5は、図1の電子機器のポンプ部を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of an electronic device disclosed in this specification. FIG. 2 is a diagram illustrating a housing of the electronic device of FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an ion removing unit of the electronic apparatus of FIG. FIG. 4 is a view showing a gas injection part of the electronic apparatus of FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a pump unit of the electronic device of FIG.
本実施形態の電子機器10は、サーバ20a、20b、20cを内部に収納する筐体11と、筐体11内に充填されて、サーバ20a、20b、20cを冷却する純水12とを備える。また、電子機器10は、純水12を冷却する冷却部13と、純水12中のイオンを除去するイオン除去部14と、純水12中に不活性ガスを注入するガス注入部15と、経路18内に純水12を循環させるポンプ部16とを備える。
The
電子機器10は、作動して発熱するサーバ20a、20b、20cを、冷却された純水12で直接冷却する。純水12は、熱容量が大きいので、サーバ20a、20b、20cの冷却能力が高い。
The
筐体11とポンプ部16、及びポンプ部16と冷却部13、及び冷却部13とイオン除去部14、及びイオン除去部14とガス注入部15、及びガス注入部15と筐体11は、気密性及び水密性を有する配管によって接続されている。筐体11と冷却部13とイオン除去部14とガス注入部15と配管とにより形成された気密性及び水密性を有するループ状の経路18内を、純水12が循環する。
The
筐体11には、複数のサーバ20a、20b、20cが収納されている。複数のサーバ20a、20b、20cは、筐体11内に充填された純水12中に浸漬されている。サーバ20a、20b、20cとしては、例えば、ブレードサーバ又はラックマウント型サーバのような、電子部品が挙げられる。サーバ20a、20b、20cが、ブレードサーバの場合には、ブレード上にCPU、メモリ、インターフェース等の部品等が雰囲気に露出した状態で搭載されている。従って、サーバ20a、20b、20cに搭載されている部品は、純水12中に浸漬されており、作動中に発熱した部品の熱は、純水12に直接伝導して冷却される。サーバ20a、20b、20cに搭載される大容量の記憶装置としては、駆動部を有さない半導体メモリを用いることが好ましい。なお、筐体11内に収納されるサーバは、電子部品の一例であり、筐体11内に収納される装置としては、通信装置等の他の電子部品であっても良い。
The
純水12の比抵抗は9MΩ・cmよりも高いことが、サーバ20a、20b、20c上の部品等をショートさせて誤作動又は故障が生じることを防止する上で好ましい。純水12の比抵抗は高い程好ましく、純水12の比抵抗は、特に12MΩ・cmよりも高いこと、更に15MΩ・cmよりも高いことが好ましい。
The specific resistance of the
また、同様の観点から、純水中の塩素濃度(塩素イオン:Cl-)は10ppb、特に15ppb、よりも低いことが好ましい。更に、筐体11を含む経路18内の純水12との接触部分の酸化による腐食を防止し且つ生菌の繁殖を防止するために、純水12中の酸素濃度は20ppb、特に30ppbよりも低いことが好ましい。
From the same viewpoint, the chlorine concentration in pure water (chlorine ion: Cl − ) is preferably lower than 10 ppb, particularly 15 ppb. Furthermore, in order to prevent corrosion due to oxidation of the contact portion with the
純水12としては、いわゆる超純水を用いることが好ましい。
As the
筐体11を含む経路18は、気密性及び水密性を有しており、水分又は不純物等の純水12中に溶け込んで純水の電気伝導度を上昇させ得る物質が、外部から筐体11を含む経路18内に侵入することが防止される。
The
筐体11では、ガス注入部15から送られてきた純水12が、サーバ20a、20b、20cを冷却しながら筐体11内を通過して、ポンプ部16へ流れていく。筐体11内には、純水12がガス注入部15側からポンプ16側へ向かって一方向に流れるように、純水12の流路が形成されることが好ましい。また、筐体11内には、純水12の流れが滞るような液だまりが生じないように、サーバ20a、20b、20cが配置されることが好ましい。
In the
サーバ20a、20b、20cは、電力又は通信等のための配線21a、21b、21cを有している。図2に示すように、配線21a、21b、21cは、筐体11の壁を貫通する貫通孔11aを通って、筐体11の内側から外側に向かって延びている。筐体11の壁の貫通している部分である貫通孔11aは、合成樹脂11bによって塞がれており、筐体11の気密性及び水密性が維持される。
The
筐体11内のサーバ20a、20b、20cを交換する際には、まず、純水12の循環を停止し、貫通孔11aが設けられている蓋を取り外して、純水12を筐体11内から抜く。そして、貫通孔11aから合成樹脂11bを除去して、配線21a、21b、21cをサーバ20a、20b、20cから取り外す。そして、サーバ20a、20b、20cを筐体11から取り外した後、新しいサーバを筐体11内に収納する。
When replacing the
冷却部13は、経路18内を循環する純水12との間で熱交換を行う熱交換器13aと、熱交換器13aに1次冷却水を供給するクーリングタワー13bとを有する。
The cooling
熱交換器13aは、クーリングタワー13bにより供給される冷却された1次冷却水と、筐体11内でサーバ20a、20b、20cから熱を受け取って温度が上昇した2次冷却水としての純水12との間で熱交換を行う。クーリングタワー13bでは、水の気化熱を利用して、1次冷却水を冷却する。純水12は、熱を1次冷却水に渡すことにより冷却される。冷却された純水12は、イオン除去部14へ進む。一方、熱を受け取り温度が上昇した1次冷却水は、クーリングタワー13bへ戻る。なお、熱交換器13aは、求められる冷却能力に応じて、冷媒を用いたヒートポンプ等の冷凍サイクルを有する装置を備えていても良い。
The
イオン除去部14は、図3に示すように、パーティクルフィルタ14aと、活性炭フィルタ14bと、イオン交換フィルタ14cとを有する。冷却部13から送られてきた純水12は、パーティクルフィルタ14a、活性炭フィルタ14b、イオン交換フィルタ14cの順番にろ過される。
As shown in FIG. 3, the ion removal unit 14 includes a
パーティクルフィルタ14aは、内部にメンブレンフィルタ等の微粒子をろ過するためにフィルタが充填されている。純水12中の微粒子は、活性炭フィルタ14b又はイオン交換フィルタ14cを詰まらす可能性がある。また、純水12中の微粒子は、サーバ20a、20b、20c上の部品をショートさせる可能性がある。パーティクルフィルタ14aは、このような微粒子をろ過して純水12中から除去する。パーティクルフィルタ14aは、内部に充填されたフィルタのろ過能力が低下した場合には、内部のフィルタを交換することが好ましい。
The
活性炭フィルタ14bは、内部に活性炭が充填されている。活性炭フィルタ14bは、純水12をろ過することにより、純水12中の微粒子又は有機物を吸着して、これらを純水12中から除去する。活性炭フィルタ14bは、イオン交換フィルタ14cでろ過される純水の前処理を行う。活性炭フィルタ14bは、内部に充填された活性炭の吸着能力が低下した場合には、活性炭を交換することが好ましい。
The activated
イオン交換フィルタ14cは、内部にイオン交換樹脂が充填されている。イオン交換樹脂として、塩素イオン(Cl-)等の純水12中のイオンを水素イオン及び水酸化物イオンそれぞれと交換する。交換された水素イオン及び水酸化物イオンは、純水12中で反応して水となる。イオン交換フィルタ14cは、内部に充填されたイオン交換樹脂のイオン交換能力が低下した場合、イオン交換樹脂の交換を行うことが好ましい。例えば、純水12の比抵抗の測定値が9MΩ・cm以下になった時に、イオン交換樹脂の交換を行うと良い。交換されたイオン交換樹脂は、再生してまた使用することができる。
The
ガス注入部15は、図4に示すように、ガス注入タンク15aと、ガス注入ノズル15bと、圧力弁15cと、脱気膜15dとを有する。イオン除去部14から送られてきた純水12は、ガス注入タンク15a内に流入して、一時的に溜められる。ガス注入タンク15a内の純水12中には、ガス注入ノズル15bより不活性ガスが注入される。また、不活性ガスが注入されて、ガス注入タンク15a内が加圧される。不活性ガスの注入により、純水12中の酸素の溶解度が減少するので、溶存している酸素が純水12中から抜け出して、純水12中の酸素濃度が低減する。ガス注入タンク15a内の圧力が所定の値よりも高くなると、不活性ガス及び酸素が圧力弁15cを通って外部に放出される。不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴン等を用いることができる。純水12中の酸素は、例えば、経路18内の鉄と反応して水酸化鉄(Fe(OH)2、Fe(OH)3)を形成する。ガス注入部15は、このような溶存酸素を低減して、経路18内の酸化を防止する。そして、酸素濃度が低減した純水12は、ガス注入タンク15aから、筐体11へ流れていく。
As shown in FIG. 4, the
また、ガス注入タンク15aに流入する純水12中の気体成分は、脱気膜15dを通って脱気される。脱気膜15dは、気体のみを透し、液体を透さない膜である。脱気膜15dの一方の面は経路18に面しており、他方の面側は経路18内よりも圧力が低減されている。ガス注入部15では、このような脱気膜15dを、ガス注入タンク15aの手前に配置することにより、純水12中に含まれている酸素をできるだけ除去した後に、純水12を、ガス注入タンク15aに送るようにしている。
Further, the gas component in the
例えば、筐体11内に、発熱量が2kWのサーバ20台が収納されており、15℃の純水が60L/分の流量で経路18内を循環している場合、ガス注入部15は、不活性ガスとしてのアルゴンを5〜10L/分の流量で、純水12中に注入するようにしても良い。
For example, when 20 servers with a calorific value of 2 kW are stored in the
ポンプ部16は、図5に示すように、経路18内に純水を循環させる駆動力を発生するポンプ16aを有する。ポンプ16aは、筐体11から流れてきた純水12を冷却部13の熱交換器13aに送り出す。また、ポンプ16aは、経路18内の純水12を外部へ排水する機能を有する。
As shown in FIG. 5, the
また、ポンプ部16は、経路18内に純水を供給するための供給水タンク16bと、供給水タンク16b内を脱気するための減圧ポンプ16cとを有する。サーバの交換等の際には、経路18内の純水12が排水されるので、減少した純水12を経路18に供給するために供給水タンク16bが使用される。
The
純水12を経路18に供給する際には、まず、供給水タンク16b内が減圧ポンプ16cにより脱気されて減圧にされる。次に、減圧にされた供給水タンク16b内に、純水12が注入される。減圧状態の供給水タンク16b内に注入された純水12に溶存していた気体成分は、純水12中から抜け出すので、純水12が脱気される。次に、供給水タンク16b内を大気圧にした後、不活性ガスが純水12内に注入される。不活性ガスの注入により、純水12中の酸素の溶解度が減少するので、溶存している酸素が純水12中から抜け出して、純水12中の酸素濃度が減少する。次に、供給水タンク16bからポンプ16aに純水12が供給されて、ポンプ16aから経路18内に純水が送り出される。
When supplying the
供給水タンク16bに注入される純水12は、例えば、半導体製造用の純水製造設備から供給される。
The
また、電子機器10は、図1に示すように、経路18内を循環する純水12の比抵抗を測定する比抵抗センサ17aを有する。また、電子機器10は、経路18内を循環する純水12の酸素濃度を測定する酸素濃度センサ17bと、経路18内を循環する純水12の温度を測定する温度センサ17cとを有する。各センサは、ガス注入部15と筐体11との間の経路18の部分に配置される。更に、電子機器10は、比抵抗センサ17a及び酸素濃度センサ17b及び温度センサ17cそれぞれと接続されており、各センサの測定値を受け取る制御部17を有する。
In addition, as shown in FIG. 1, the
制御部17は、比抵抗センサ17aにより測定された比抵抗の測定値が所定のしきい値よりも低い場合、ポンプ部16を制御して経路18内の純水12の循環量を増加させて、イオン除去部14を流通する純水12の量を増やす。
When the measured value of the specific resistance measured by the
また、制御部17は、酸素濃度センサ17bにより測定された酸素濃度の測定値が所定のしきい値よりも高い場合、ガス注入部15を制御してガス注入タンク15a内に注入される不活性ガスの量を増加させる。
Further, when the measured value of the oxygen concentration measured by the oxygen concentration sensor 17b is higher than a predetermined threshold value, the
更に、制御部17は、温度センサ17cにより測定された温度の測定値が所定のしきい値よりも高い場合、冷却部13を制御してクーリングタワー13bから熱交換器13aへ送り出される1次冷却水の流量を増加させる。また、制御部17は、ポンプ部16を制御して経路18内の純水12の循環量を増加させても良い。
Furthermore, the
筐体11内に収納されるサーバ等の電子部品は、洗浄して微粒子又は腐食成分等の不純物が除去された後に筐体11内に収納されることが好ましい。例えば、電子部品は、以下のように洗浄される。まず、電子部品を石英製の容器に入れた後、純水を容器内に注入して、電子部品を純水に浸漬させる。次に、容器に超音波を照射して、電子部品を超音波洗浄する。次に、超音波洗浄後の容器内の純水の比抵抗を測定し、測定値が9MΩ・cmを超えるまで、容器内の純水を交換して、超音波洗浄を繰り返す。そして、超音波洗浄後の容器内の純水の比抵抗を測定し、測定値が9MΩ・cmを超えたことを確認した後、洗浄した電子部品を筐体11内に収納する。
It is preferable that an electronic component such as a server housed in the
また、サーバ等の電子部品が露出した樹脂の部分を有している場合がある。このような樹脂の部分からは、塩素イオン等の不純物が純水中に溶解する場合がある。そこで、サーバ等の電子部品は、露出した樹脂の部分を、純水に対して不活性な材料で被覆した後、洗浄して筐体11内に収納しても良い。不活性な材料としては、例えば、フッ素樹脂又はセラミックスを用いることができる。
In some cases, an electronic component such as a server has an exposed resin portion. From such a resin portion, impurities such as chlorine ions may be dissolved in pure water. Therefore, the electronic component such as a server may be cleaned and stored in the
上述した本実施形態の電子機器10によれば、熱容量が空気よりも大きい純水12を用いて、サーバ等の電子部品を直接冷却するので、冷却効率が高いため、冷却能力に優れている。また、1次冷却水により純水12を冷却し、冷却された純水12を用いて直接サーバを冷却するので、熱交換の段階が少ないため、熱交換の損失が少ない。
According to the
また、電子機器10によれば、気密性の経路18内を循環する純水12中のイオン、微粒子及び有機物等が除去され且つ純水12中の酸素濃度を低くすることにより、純水12中の不純物が除去されると共に純水12の高い比抵抗が維持される。そのため、純水への不純物の混入が防止されて、純水12の絶縁性が維持されるため、電子機器の信頼性が高い。
Further, according to the
また、冷却部13では、クーリングタワー13bが水の気化熱を利用して1次冷却水を冷却するので、冷却に使用するエネルギーが小さく、1次冷却水の冷却効率も高い。また、電子機器10では、上述したように、純水12を用いてサーバ等の電子部品を直接冷却するので、熱交換の効率が高いため、冷却に使用するトータルのエネルギーが低減される。更に、空気を使用する従来の電子機器における空気と冷媒との間の熱交換の際に生じる圧力損失が、電子機器10では生じないので、冷却に使用するトータルのエネルギーが更に低減される。
Further, in the
また、従来の電子機器において、フッ素系の誘電性冷媒を用いて電子部品を直接冷却することがあったが、フッ素系の誘電性冷媒は値段が高く、純水を用いることは、フッ素系の誘電性冷媒を用いるのに対してコストを大幅に低減する。 In addition, in conventional electronic devices, electronic components may be directly cooled using a fluorine-based dielectric refrigerant. However, the fluorine-based dielectric refrigerant is expensive and the use of pure water Compared to the use of dielectric refrigerant, the cost is greatly reduced.
次に、上述した電子機器の第2実施形態を、図6〜図8を参照しながら以下に説明する。第2実施形態について特に説明しない点については、上述の第1実施形態に関して詳述した説明が適宜適用される。また、同一の構成要素には同一の符号を付してある。 Next, a second embodiment of the electronic device described above will be described below with reference to FIGS. For points that are not particularly described in the second embodiment, the description in detail regarding the first embodiment is applied as appropriate. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the same component.
図6は、本明細書に開示する電子機器の第2実施形態の筐体を示す図である。図7は、図6に示す複数の筐体から一部の筐体が除去された状態を示す図である。図8は、除去された筐体からサーバを取り外す様子を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a housing of the second embodiment of the electronic device disclosed in this specification. FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which some housings are removed from the plurality of housings illustrated in FIG. 6. FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the server is removed from the removed housing.
本実施形態の電子機器では、複数の筐体31a〜31eを備えており、複数の筐体31a〜31e同士は、純水12を流通する気密性及び水密性を有する取り外し可能な配管32によって接続されている。
The electronic device of the present embodiment includes a plurality of
複数の筐体31a〜31eそれぞれには、サーバ40a〜40eが収納されている。
ガス注入部15から送られた純水12は、気密性及び水密性を有する取り外し可能な配管33を通して、筐体31e内に流入し、筐体31e内に収納されるサーバ40eを冷却した後、配管32を通って隣接する筐体31d内に流入する。
The
筐体31d内に流入した純水12は、同様に、筐体31d内に収納されるサーバ40dを冷却した後、配管32を通って隣接する筐体31c内に流入する。以下、同様に、純水12は隣接する筐体内を流通して、最後に筐体31a内に流入する。
Similarly, the
筐体31a内に流入した純水12は、筐体31a内に収納されるサーバ40aを冷却した後、気密性及び水密性を有する取り外し可能な配管34を通って、ポンプ部16へ送られる。
The
本実施形態では、筐体内のサーバの交換は、例えば、以下の手順で行われる。 In the present embodiment, the replacement of the server in the housing is performed by the following procedure, for example.
まず、交換されるサーバを収納する筐体に接続する配管32を取り外し、外された配管32を残された筐体へ接続して、経路18を再形成する。図7に示す例では、図6における筐体31bが取り外されており、筐体31aと筐体31cとが配管32によって接続されている。残された複数の筐体31a、31c、31d、31eは気密性及び水密性を有する経路18の一部を形成しており、電子機器を稼働することにより、サーバ31a、31c、31d、31eを正常に作動させることができる。
First, the
取り外された筐体31bから、例えば図8に示すように、サーバ40bを取り外した後、新しいサーバを筐体31b内に収納する。そして、サーバが交換された筐体31bは、再び、筐体31aと筐体31cとの間に配置されて配管32が接続される。
After removing the
なお、筐体31a又は筐体31eに収納されるサーバを交換する場合には、配管33又は配管34が外されて他の筐体へ接続されることになる。 In addition, when exchanging the server accommodated in the housing | casing 31a or the housing | casing 31e, the piping 33 or the piping 34 will be removed and it will be connected to another housing | casing.
本実施形態の他の構成については、上述した第1実施形態と同様である。 Other configurations of the present embodiment are the same as those of the first embodiment described above.
上述した本実施形態の電子機器によれば、1つのサーバを交換している間でも、他のサーバを冷却しながら作動させることができる。 According to the electronic apparatus of the present embodiment described above, even while one server is exchanged, other servers can be operated while being cooled.
本発明では、上述した実施形態の電子機器は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、一の実施形態が有する構成要件は、他の実施形態にも適宜適用することができる。 In the present invention, the electronic device of the above-described embodiment can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. In addition, the configuration requirements of one embodiment can be applied to other embodiments as appropriate.
例えば、冷却部では、2次冷却水である純水の温度を上昇するように熱交換できるようにしても良い。 For example, in the cooling unit, heat exchange may be performed so as to increase the temperature of pure water that is the secondary cooling water.
[参考例] [Reference example]
以下、本明細書に開示する電子機器の作用効果について、参考例を用いて更に説明する。ただし、本発明はかかる参考例に制限されるものではない。 Hereinafter, the effect of the electronic device disclosed in this specification will be further described using a reference example. However, the present invention is not limited to such reference examples.
[参考例1]
イオン交換部のイオン交換フィルタとして、日本ミリポア(株)社製の超純水用カートリッジを用いた。経路内の純水の流量は、75L/分であった。この時の純水の比抵抗及び塩素濃度の経時変化を測定した。図9は、比抵抗と時間との関係を示す図である。比抵抗の値が約11MΩ・cmで安定して推移することが分かった。図10は、塩素濃度(Cl-イオン)と時間との関係を示す図である。塩素濃度の値が約3ppbで安定して推移することが分かった。
[Reference Example 1]
As an ion exchange filter of the ion exchange part, a cartridge for ultrapure water manufactured by Nihon Millipore Corporation was used. The flow rate of pure water in the path was 75 L / min. At this time, the specific resistance of pure water and the change over time in the chlorine concentration were measured. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between specific resistance and time. It was found that the specific resistance value was stable at about 11 MΩ · cm. FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the chlorine concentration (Cl − ion) and time. It was found that the chlorine concentration value was stable at about 3 ppb.
[参考例2]
ガス注入部において、不活性ガスとしてのアルゴンを5L/分の流量で、純水12中に注入した。経路内の純水の流量は、60L/分であった。この時の純水中の酸素濃度の経時変化を測定した。図11は、酸素濃度と時間との関係を示す図である。アルゴンガスの注入後6時間程で、酸素濃度が約0.05ppmまで低下し、その値で安定して推移することが分かった。
[Reference Example 2]
In the gas injection part, argon as an inert gas was injected into the
ここで述べられた全ての例及び条件付きの言葉は、読者が、発明者によって寄与された発明及び概念を技術を深めて理解することを助けるための教育的な目的を意図する。ここで述べられた全ての例及び条件付きの言葉は、そのような具体的に述べられた例及び条件に限定されることなく解釈されるべきである。また、明細書のそのような例示の機構は、本発明の優越性及び劣等性を示すこととは関係しない。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、その様々な変更、置き換え又は修正が本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り行われ得ることが理解されるべきである。 All examples and conditional words mentioned herein are intended for educational purposes to help the reader deepen and understand the inventions and concepts contributed by the inventor. All examples and conditional words mentioned herein are to be construed without limitation to such specifically stated examples and conditions. Also, such exemplary mechanisms in the specification are not related to showing the superiority and inferiority of the present invention. While embodiments of the present invention have been described in detail, it should be understood that various changes, substitutions or modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
10 電子機器
11 筐体
11a 貫通孔
11b 合成樹脂
12 純水
13 冷却部
13a 熱交換器
13b クーリングタワー
14 イオン除去部
14a 活性炭フィルタ
14b イオン交換フィルタ
14c パーティクルフィルタ
15 ガス注入部
15a ガス注入タンク
15b ガス注入ノズル
15c 圧力弁
15d 脱気膜
16 ポンプ部
16a ポンプ
16b 供給水タンク
16c 減圧ポンプ
17 制御部
17a 比抵抗センサ
17b 酸素濃度センサ
17c 温度センサ
18 経路
20a、20b、20c サーバ(電子部品)
21a、21b、21c 配線
31a、31b、31c、31d、31e 筐体
32 配管
40a、40b、40c、40d、40e サーバ(電子部品)
DESCRIPTION OF
21a, 21b,
Claims (7)
前記筐体内に充填されて、電子部品を冷却する純水と、
前記純水を冷却する冷却部と、
前記純水中のイオンを除去するイオン除去部と、
前記純水中に不活性ガスを注入するガス注入部と、
を備え、
前記純水は、前記筐体と前記冷却部と前記イオン除去部と前記ガス注入部とにより形成された気密性の経路内を循環する電子機器。 A housing for storing electronic components therein;
Pure water that fills the housing and cools electronic components;
A cooling unit for cooling the pure water;
An ion removing unit for removing ions in the pure water;
A gas injection part for injecting an inert gas into the pure water;
With
The pure water circulates in an airtight path formed by the casing, the cooling unit, the ion removing unit, and the gas injection unit.
複数の前記筐体同士は、前記純水を流通する気密性の取り外し可能な配管によって接続されている請求項1に記載の電子機器。 A plurality of the housings,
The electronic device according to claim 1, wherein the plurality of housings are connected to each other by an airtight removable pipe that circulates the pure water.
前記筐体の壁の貫通している部分が、合成樹脂によって塞がれている請求項1〜5の何れか一項に記載の電子機器。 The wiring of the electronic component extends from the inside to the outside through the wall of the housing,
The electronic device according to any one of claims 1 to 5, wherein a portion through which the wall of the housing passes is closed with a synthetic resin.
純水を冷却する冷却部と、
純水中のイオンを除去するイオン除去部と、
純水中に不活性ガスを注入するガス注入部と、
を備え、
前記筐体と前記冷却部と前記イオン除去部と前記ガス注入部とにより形成された気密性の経路内を純水が循環するようになされている電子機器。 A housing that contains electronic components inside and is filled with pure water that cools the electronic components;
A cooling section for cooling pure water;
An ion removal unit for removing ions in pure water;
A gas injection part for injecting an inert gas into pure water;
With
An electronic device in which pure water circulates in an airtight path formed by the casing, the cooling unit, the ion removing unit, and the gas injection unit.
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