JP2014170541A - コンピュータキャビネットのための液体冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】コンピュータキャビネットのための液体冷却システムを提供する。
【解決手段】コンピュータキャビネット１は、冷却回路によって冷却される少なくとも１つのラックマウント型サーバ２と、２つの冷却モジュールおよび２つの冷却モジュールを構成する各冷却モジュール１４ａ、１４ｂの制御手段２３ａ、２３ｂに接続された中央制御ユニットを有する冷却回路供給手段１３と、を備え、各冷却モジュール１４ａ、１４ｂは、第１液圧回路２１ａ、２１ｂと、第２液圧回路１５ａ、１５ｂと、熱交換器２０ａ、２０ｂと、ポンプ２２ａ、２２ｂと、ポンプ２２ａ、２２ｂを制御できる制御手段２３ａ、２３ｂを有する。さらに、中央制御ユニットは別の冷却モジュール１４ａ、１４ｂが作動していない間に冷却モジュール１４ａ、１４ｂの１つを作動することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンピュータキャビネットのための液体冷却システムに関する。

多くのアプリケーションにおいて、関連する電子装置（例えば、メモリ、ハードディスク、電源など）を有するプロセッサは、ラックまたはキャビネットに互いに並べられているラックマウント型サーバにそれ自体が挿入されているコンピュータブレードの内部に含まれている。当初は、これらのコンピュータブレードに搭載された電子部品は、ファン型の空気循環手段を用い、コンピュータブレードの間を通過する並列空気循環路の内部を移動する空気によって冷却されていた。しかしながら、空冷は、多数のコンピュータキャビネットが小さなスペースに設置されている「サーバ・ファーム」型の施設には不十分である。

従って、液体冷却システムが開発されている。液体冷却システムは、通常、基本的に以下を備える。
− コンピュータキャビネットを通過する冷却剤を満たした液圧回路、
− 液圧回路の内部の冷却剤を循環させる手段、および
− 冷却剤を冷却する冷却手段。

通常、冷却剤の循環手段および冷却手段は、冷却剤漏れ（リーク）のリスクが非常に大きいためにコンピュータキャビネットには含まれていない。冷却剤漏れのリスクが大きい理由は、特に、この冷却剤の品質が制御されないという事実、およびコンピュータキャビネットを通過する流路の直径が小さいので液圧回路が詰まってくるリスクが非常に大きいという事実のためである。

加えて、既存の冷却システムは非常に大型であり、特にこのため、これらのキャビネットを収容するコンピュータルームの大きさの問題を引き起こしている。なぜならば、これらのコンピュータルームは、コンピュータキャビネットのみならず、その冷却システムをも収容しなければならないからである。

加えて、先行技術による冷却システムは、故障またはリークの場合には停止されなければならない。その結果として、対応するコンピュータキャビネットもまた遮断されなければならない。

発明の開示
本発明は、故障またはリークの場合にも機能することができるとともにコンピュータキャビネットが設置されているコンピュータルームの空間を塞ぐことがない、コンピュータキャビネットのための液体冷却システムを開示することによって従来技術の欠点を是正することを目的とする。

この目的のために、本発明の第１の観点においては、以下を備えるコンピュータキャビネットに関する。
− 入口と出口とを有して冷却剤を運ぶコンピュータキャビネットの冷却回路が通過する少なくとも１つのラックマウント型サーバと、
− 冷却剤を有するとともに２つの冷却モジュールおよび前記２つの冷却モジュールを構成する各冷却モジュールの制御手段に接続されている中央制御ユニットを有する冷却回路供給手段と、を備えるコンピュータキャビキャビネットであって、
各冷却モジュールは、
− クライアント液圧ネットワークの入口に接続することができる出口およびそのクライアント液圧ネットワークの出口に接続することができる入口を有する第１液圧回路と、
− コンピュータキャビネットの冷却回路の入口に接続している出口およびそのコンピュータキャビネットの冷却回路の出口に接続している入口を有する第２液圧回路と、
− 第１液圧回路を介した熱放散によって第２液圧回路を通過する冷却剤を冷却するように構成された熱交換器と、
− 第２液圧回路における冷却剤の流れを制御することができるポンプと、
− そのポンプを制御することができる制御手段と、を有しており、
前記中央制御ユニットは別の冷却モジュールが作動していない間に冷却モジュールの１つを作動することができ、作動している冷却モジュールの第２液圧回路は、その冷却モジュールの入口と出口との間で冷却剤を一定の差圧にしておくように冷却回路を供給する。

冷却モジュールは、このようにしてコンピュータキャビネットにおけるラックマウント型サーバに含まれる各コンピュータブレードに一定の冷却剤の流れを維持することができる。

本明細書において、用語「第１」液圧回路は、クライアントの基幹施設の液圧ネットワークに接続されている回路を指すために用いられ、用語「第２」液圧回路は、コンピュータキャビネット冷却回路に接続されている液圧回路を指すために用いられる。

従って、本発明によるキャビネット冷却システムは、２つの全く同一の冷却モジュールを備える。冷却モジュールの１つは別の冷却モジュールが作動していないときに作動している。それ故、仮に２つの冷却モジュールのうちの１つが故障しても、コンピュータキャビネットが少なくとも１つの冷却モジュールによって冷却されるように、中央制御ユニットが別の冷却モジュールを作動させることができる。従って、冷却モジュールの１つが故障になっても、またメンテナンスの間でも、コンピュータキャビネットは機能し続けることができる。メンテナンスのためにサーバを冷却することを停止することなく、冷却モジュールを取り外すことができる。

冷却モジュールは、キャビネット内のサーバの数にかかわらず、サーバへの一定の冷却剤の流れを維持するために冷却剤の流れを制御することができ、サーバの熱放散にかかわらず、サーバ入口における一定の温度を維持するためにその（冷却剤の）温度を制御することができる。冷却モジュールは、また、各冷却モジュール固有の制御手段を用いて圧力および温度センサによるモニタリングによって、故障を検出することができる。加えて、冷却回路およびそれ（冷却回路）に接続された第２液圧回路において一定の速度が維持されるという事実によって、回路の振動を防止することができる。冷却モジュール内の液圧物（Hydraulic objects）は、ポンプによって出力されるべき液圧エネルギーを最小化するように、および、従って電力消費と大きさを最適化するように、第１に圧力損失の消費の観点から最適化され、第２にモジュールを可能な限りコンパクトに製作するために大きさの観点から最適化される。本発明による冷却装置は、８０ＫＷの熱を放散することができる。

本発明によるコンピュータキャビネットは、また、個別にまたは技術的に可能な組み合わせによる１または複数の特徴を有することができる。

好ましくは、各冷却モジュールの第１液圧回路の入口および出口は、第１液圧回路をクライアント液圧ネットワークに接続すること、およびクライアント液圧ネットワークから第１液圧回路を切り離すことが容易にできるような、液漏れのない急速連結器（quick couplings）を装着している。

好ましくは、各冷却モジュールの第２液圧回路の入口および出口は、第２液圧回路を冷却回路に接続すること、および冷却回路から第２液圧回路を切り離すことが容易にできるような、液漏れのない急速連結器を装着している。

好ましくは、冷却モジュールの液圧回路は並列に接続されている。

ある好ましい実施形態によれば、２つの冷却モジュールは、ラックマウント型サーバが上部に位置しているキャビネットの下部に位置している。本明細書において、用語「下部」は、キャビネットが稼働しているときにおいて、用語「上部」によって意味されるキャビネットの別の部分の下に位置している部分を意味する。冷却モジュールがラックマウント型サーバの下部にあるという事実は、冷却モジュールの１つの冷却剤が漏れた場合でも、この冷却剤がラックマウント型サーバに流れないことを意味する。

冷却回路における冷却剤の静圧は好ましくは２バール以上である。ポンプのキャビテーションのいかなるリスクをも守る圧力下で冷却剤が保持されているという事実によって、たとえリークがあってもコンピュータキャビネット冷却システムが機能することができる。

１実施形態によれば、各冷却モジュールは、また、前記冷却モジュールの第２液圧回路の出口における温度を測定することができる少なくとも１つの温度センサを備えており、第２液圧回路の出口における温度がしきい値温度に等しくなるように第１液圧回路における冷却剤の流れが選択されて維持されている。このことによってラックマウント型サーバを通過する冷却回路の入口における温度が一定であることを保証しており、従って、ラックマウント型サーバに含まれるコンピュータブレードの電子部品の冷却が最適化されている。

各冷却モジュールは好ましくは同じ位置に位置する３つの温度センサを備えているので３つの温度センサによってそれぞれ行われた測定をチェックすることができる。

好ましくは、各冷却モジュールは、また、冷却剤がポンプをバイパスすることを可能にするために設けられたバイパス流路を備える。このバイパス流路によって、各冷却モジュールにおいて前記冷却モジュールを冷却回路に接続する必要なくポンプを試験することができる。加えて、このバイパス流路は、冷却モジュールの出口に注入される冷却剤の量を選択するために用いることができる。バイパス流路は、好ましくはこの目的のために制御バルブを備えている。制御バルブは前記冷却モジュールの制御手段によって制御されており、バイパス流路によって運ばれる流量を制御することが可能である。ポンプを通過する液体の量が分けられるという事実は、流れ応答の直線性を改善する。

好ましくは、各冷却モジュールの第２液圧回路は熱交換器の上流側に逆止弁を備える。用語「上流」は第２液圧回路における冷却剤循環方向を基準にして用いられる。２つの冷却モジュールにおけるそれぞれの逆止弁は、作動している冷却モジュールから未作動の冷却モジュールへの冷却剤の逆循環から各冷却モジュールを守る。

１実施形態によれば各冷却モジュールは少なくとも１つの第１圧力センサを備え、各冷却モジュールの制御手段は２つの冷却モジュールのそれぞれの第１圧力センサに、すなわち２つの第１圧力センサに接続している。各冷却モジュールの制御手段が異なる冷却モジュールに位置している２つの圧力センサに接続しているという事実は、単一の冷却モジュール内における余分な圧力センサを有することなく、圧力測定の冗長性をシミュレートする。

各冷却モジュールにおける第１圧力センサ（Ｐ_0-1）は好ましくは、前記冷却モジュールのポンプの入口に位置している。

各冷却モジュールはまた、好ましくは冷却モジュールの出口に位置する第２圧力センサ（Ｐ_1-1）を備える。従って、各コンピュータブレードに供給される流量が制御バルブによって制御されることにより一定であるように、および、冷却モジュール出口と入口との間の差圧が一定であるとともに差分しきい値圧力に等しいように、作動している冷却モジュールを制御することができる。

各冷却モジュールはまた、好ましくは前記冷却モジュールのポンプの出口に位置する第３圧力センサ（Ｐ_2-1）を備える。第３圧力センサは、モジュールが作動中の場合にはポンプが正常に機能していることを検証し、モジュールが作動していない場合には、この圧力と他の作動しているモジュールの圧力（Ｐ_0-2）を比較することにより圧力測定を検証することができる。

本発明の他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むことにより明瞭になるであろう。

本発明の１実施形態によるコンピュータキャビネットの線図である。 本発明の１実施形態による冷却モジュールの透視図である。

同一または類似の要素は、理解を容易にするために全ての図において同一の参照符号によって示す。

図１は、本発明の１実施形態によるコンピュータキャビネットを示す。このコンピュータキャビネット１は、内部にラックマウント型サーバ２が挿入されているラックを備える。本実施形態においては、コンピュータキャビネット１は５つのラックマウント型サーバ２を備える。第１のラックマウント型サーバは図１に詳細に示されており、他のラックマウント型サーバはこれと同一である。各ラックマウント型サーバ２はコンピュータブレード３を備える。各コンピュータブレード３は電子部品が、特にプロセッサまたはメモリモジュールが、搭載されている電子ボードを備えている。各コンピュータブレード３は、電子ボードおよび電子部品を冷却する液体冷却手段４を備える。これ（電子ボードおよび電子部品の冷却）を達成するために、各液体冷却手段は冷却剤が通過する流路を備える。各液体冷却手段４は、好ましくは、電子ボードを冷却するとともに電子ボードに搭載されている電子部品を冷却するための電子ボードの冷却板を電子ボードに並列に配置させて備える。各ラックマウント型サーバ２は、また、前記ラックマウント型サーバのコンピュータブレード３を冷却する手段４に接続された入口マニホールド５を備え、これにより、これらの異なる冷却手段４の間で冷却剤を分配する。ラックマウント型サーバ２は、また、前記ラックマウント型サーバのコンピュータブレード３の冷却手段４に接続された出口マニホールド６を備え、これにより、前記ラックマウント型サーバのコンピュータブレード３の異なる冷却手段からの冷却剤の流れを集める。

コンピュータキャビネット１は、また、ラックマウント型サーバ２の異なる入口マニホールド５の間で冷却剤を分配するために各ラックマウント型サーバ２の入口マニホールド５のそれぞれに接続された入口分配マニホールド７を備える。コンピュータキャビネット１は、また、ラックマウント型サーバ２の異なる出口マニホールド６の間で冷却剤を集めるために各ラックマウント型サーバ２の出口マニホールド６のそれぞれに接続された出口分配マニホールド８を備える。

ラックマウント型サーバ２のコンピュータブレード３の冷却手段４、入口マニホールド５、出口マニホールド６、および、入口および出口分配マニホールド７、８は、コンピュータブレード３の電子部品を冷却する冷却回路１０を形成する。この冷却回路１０は本実施形態の場合、入口分配マニホールド７から形成される入口１１、および出口分配マニホールド８から形成される出口１２を備える。

コンピュータキャビネット１は、また、冷却剤を有する冷却回路を供給する供給手段１３を備える。ラックマウント型サーバ２がコンピュータキャビネットの上部に位置しているのに対し、供給手段１３はコンピュータキャビネットの下部１６に位置している。このため、仮に冷却剤の漏れが生じても、冷却剤は重力によってラックマウント型サーバの上には流れない。

供給手段１３は、２つの冷却モジュール１４ａおよび１４ｂを備える。２つの冷却モジュール１４ａおよび１４ｂは、冷却回路１０に並列に接続されている。

２つの冷却モジュール１４ａおよび１４ｂは、同一である。

各冷却モジュール１４ａ、１４ｂは、冷却剤を収容することができる第２液圧回路１５ａ、１５ｂを備える。第２液圧回路１５ａ、１５ｂは、冷却回路１０の出口１２に接続している入口１８ａ，１８ｂ、および冷却回路１０の入口１１に接続している出口１９ａ，１９ｂを備える。

各第２液圧回路１５ａ、１５ｂの入口１８ａ、１８ｂは、平面側に面した（flat-faced）液漏れのない急速連結器５０ａ、５０ｂによって冷却回路の出口１２に接続されている。

同様に、各第２液圧回路１５ａ、１５ｂの出口１９ａ、１９ｂは、平面側に面した液漏れのない急速連結器５０ａ、５０ｂを介して冷却回路の入口１１に接続されている。

各冷却モジュール１４ａ、１４ｂは、また、第２液圧回路１５ａ、１５ｂ内の冷却剤を冷却することができる熱交換器２０ａ、２０ｂを備える。これ（冷却）を達成するために熱交換器２０ａ、２０ｂは、好ましくは第２液圧回路１５ａ、１５ｂおよび第１液圧回路２１ａ、２１ｂが通過するプレート式熱交換器であり、その中を冷却剤が循環するクライアントネットワークに接続されている。

各冷却モジュールの第１液圧回路２１ａ，２１ｂは、好ましくは平面側に面した液漏れのない急速連結器５１ａ、５１ｂを介してクライアントネットワークに接続されている。

パイプ２１ａ、２１ｂの中を循環する冷却剤は好ましくは水である。第１液圧回路２１ａ、２１ｂの中を循環する冷却剤は、好ましくは第２液圧回路１５ａ、１５ｂを循環する冷却剤の反対方向へ循環する。第１液圧回路２１ａ、２１ｂの中を循環する冷却剤の流れは、好ましくは、各冷却モジュールの制御手段２３ａ、２３ｂによってそれ自体が制御されるバルブ２９ａ、２９ｂによって制御される。

各冷却モジュール１４ａ、１４ｂは、また、第２液圧回路の内部およびそれが接続している冷却回路の内部に冷却剤を循環させるポンプ２２ａ、２２ａを備える。ポンプは好ましくは約３バールの差圧で７５リットル／分の流量で冷却剤を循環させるに十分な出力を有する。

各冷却モジュール１４ａ，１４ｂは、また、特にポンプを制御することができる制御手段２３ａ、２３ｂを備える。

各冷却モジュール１４ａ，１４ｂは、また、第２液圧回路内の冷却剤の温度を測定する温度測定手段２４ａ、２４ｂを備える。これらの温度測定手段２４ａ、２４ｂは、好ましくは第２液圧回路の出口に配置された３つの温度センサを備え、これにより第２液圧回路の出口におけるそれぞれ３点、つまり、Ｔ_0-1、Ｔ_1-1、Ｔ_2-1およびＴ_0-2、Ｔ_1-2、Ｔ_2-2で、冷却剤の温度測定をする。第２液圧回路の出口で冷却剤の温度を測定する温度測定手段２４ａ、２４ｂは、それらが一部を形成する冷却モジュールの制御手段２３ａ，２３ｂに接続している。冷却剤の温度が第２液圧回路の出口で測定されるという事実によって、バルブ２９ａ、２９ｂを制御することにより熱交換器２０ａ、２０ｂを通って第１液圧回路２１ａ、２１ｂを循環する液体の流れを制御することが可能になる。このため、第２液圧回路の出口での冷却剤の温度が一定になり、しきい値に等しくなる。第２液圧回路における冷却剤の流れは、好ましくは冷却剤の温度が１６℃から４０℃の間で一定であるように制御される。３つの温度センサがあるという事実により、冗長度のある温度測定を行うことが可能になり、従ってそれらの温度測定は非常に信頼できるようになる。これにより、仮に１つのセンサが機能しなくても、検出することが非常に容易である。

各冷却モジュール１４ａ、１４ｂは、少なくとも１つの第１圧力センサ２５ａ、２５ｂ、各冷却モジュールの制御手段２３ａ、２３ｂを備える。各冷却モジュールの制御手段２３ａ、２３ｂは、２つの冷却モジュール１４ａ、１４ｂそれぞれの第１圧力センサ２５ａ、２５ｂの２つにそれぞれ接続されている。各冷却モジュールの第１圧力センサ２５ａ、２５ｂは、前記冷却モジュールのポンプの入口に位置している。

各冷却モジュール１４ａ，１４ｂは前記冷却モジュールの出口に配置されている少なくとも１つの第２圧力センサ２５２ａ、２５２ｂを備えており、圧力センサ２５２ａと２５２ｂとの測定値の差、および冷却モジュールの制御手段に接続されている圧力センサ２５ａ、２５ｂの測定値、換言すれば冷却モジュールの制御手段は「前記冷却モジュールの出口と入口との間の圧力差」の値を処理するという制御プログラムを有している。これは２つのモジュールの入口と出口のセンサによって測定されたものというより、これら２つのセンサを分離してそして独立的にそれぞれからの測定値を処理するものである。

各冷却モジュール１４ａ、１４ｂはまた、好ましくは、第３圧力センサ（Ｐ_2-1）、２６ａ、２６ｂを前記冷却モジュールのポンプの出口に備える。この第３圧力センサ２６ａ、２６ｂはモジュールが作動中の場合にはポンプが正しく作動しているかを検証し、モジュールが作動していない場合には別の作動中のモジュールの圧力（Ｐ_0-2）とこの圧力とを比較し、圧力測定を点検する。

加えて、ポンプ２６ａ、２６ｂの出口での圧力の測定手段は、冷却モジュールの制御手段２３ａ、２３ｂに接続されており、それら（この制御手段）は冷却モジュールの一部を形成する。

各冷却モジュールの第２液圧回路における冷却剤の流れは、各コンピュータブレード３を通る流れが一定であるように、前記冷却モジュールの制御手段２３ａ，２３ｂによって制御されている。これを達成するために制御手段は、好ましくは冷却モジュールの出口と入口との間の圧力差が一定であり、しきい値に等しくなるようにバイパスの制御バルブ２８ａ、２８ｂを制御する。

加えて、第２液圧回路内および冷却回路内の冷却剤は、好ましくは、ポンプをキャビテーションのいかなるリスクからも保護するために十分に高い静圧下にある。この静圧は好ましくは２バール以上であり、より好ましくは２．５バールである。

各冷却モジュール１４ａ、１４ｂは、またポンプ２２ａ、２２ｂの両端に配置されているバイパス流路２７ａ、２７ｂを備えており、パイパス流路によりいくらかの冷却剤がポンプをバイパスするようにされる。バイパス流路２７ａ、２７ｂに迂回される冷却剤の流量は制御手段によって制御される制御バルブ２８ａ、２８ｂによって定められる。

コンピュータキャビネットは、また、２つの冷却モジュールの制御手段２３ａ、２３ｂに接続されている中央制御ユニットを備える。

冷却モジュール１４ａは、また図２および図３で詳細に示される。別の冷却モジュール１４ｂはここに示されている冷却モジュールと同一である。

冷却モジュール１４ａの液圧回路１５ａはポンプ２２ａの軸に沿っている上流パイプ３１ａを備え、これにより液圧回路における規則的な流体の流れを実現する。より一般的には、冷却モジュールは液圧回路におけるパイプの形状に起因する圧力損失や振動を発生する圧力変動なく、一定の線流体速度で冷却剤を出力する。

冷却モジュール１４ａは、また、圧力損失を最小化するために上流パイプに沿っているフィルター３２ａを備える。このフィルターは、好ましくはポンプ１５ａを保護するためにポンプから上流に配置された２５０ミクロンフィルターであり、キャビテーションのいかなるリスクからもポンプを保護し、規則的な流れを得るためにポンプの軸に沿って配置されている。

冷却モジュール１４ａは、また、バイパス流路の出口にバイパス流路２７ａからの冷却剤を主冷却剤の流れと混ぜ合わせるためのコンパクトなＴ字管３３ａを備える。このコンパクトなＴ字管または５流路コネクタにおいては、大きな断面積変化はない。ポンプの出口で圧力を測定する圧力センサ２６ａは流れに対して垂直に分岐継手として取り付けられており、測定誤差を最小化するためにパイプの中に突起部なしに取り付けられている。３つのパイプの断面が等しいのでバイパス流路２７ａからの冷却剤と主冷却剤の流れとの混合が良くなる。追加の温度センサ３４ａはポンプの出口での冷却剤の温度Ｔ_3-1を測定し、従って、特にバイパス流路だけを流れる事故的な循環の場合におけるポンプの温度保護としての追加の制御手段を与える。

正面格子（grill）３６ａおよび２つの背面格子３７ａは冷却モジュールを通って空気を循環させることを可能にするために冷却モジュールのスティフナ３５ａに形成されている。

ポンプ２２ａは正面格子３６ａに隣接して配置されており、ポンプのファンが格子を通って外側から冷却空気を引き込んでいる。この格子は冷却モジュールを通過した暖かい空気を引き込むことを妨げるための空気ガイドを有しており、暖かい空気の再循環が防止されている。

さらに、ポンプ２２ａの軸はポンプ２２ａに対して一様な入口を実現するために上流パイプ３１ａに沿っている。

ホース３８ａはポンプ２２ａを液圧回路に接続するように用いられており、これによりいかなる直線配置の欠陥に対しても補償し、ポンプをメンテナンスのために分解することを可能にする。

冷却モジュール１４ａは、また、ポンプ２２ａの下流側に穿孔ブロック（drilled block）３９ａを備えており：
・ブロックの過剰な断面変化はない。
・測定誤差を最小にするため圧力センサが流れに垂直に設けられている。
・３つのパイプの断面が等しいため、いかなる妨害もなく２つの流れに分けられる。

冷却モジュール１４ａは、全体の大きさを最小化するために熱交換器の出口および入口に曲り（bends）を備える。

冷却モジュールは、また、圧力損出を最小化するとともにバイパスの流れを妨害しないために大きな半径の曲りを備える。

冷却モジュール１４ａは、また、着脱可能なブロックを作るために、熱交換器に近接して逆止弁４０ａを備える。これにより、ポンプが止まったときにも他の液圧モジュールからの流れがこの液圧モジュールに中へ流入しない。

冷却モジュール１４ａはまた、冷却モジュールの１つが故障やメンテナンスの場合に、コンピュータキャビネットの冷却を止める必要なく冷却モジュールの１つを容易に分解することができるために、平面側に面した液漏れのない急速連結器５０ａを備えている。メンテナンスが行われるとき、キャビネット１７と液圧ネットワークとの接続および液圧ネットワークとクライアント水ネットワークとの接続の双方に対して、迅速な液圧解放システムによって、冷却モジュール１４ａの分解が容易にされる。このモジュール方式は平面側に面した液漏れのない急速連結器によって可能になる。従って、各冷却モジュールは、２組の急速連結器５０ａ、５１ａ（１つの組である５０ａはキャビネットの冷却回路に入口と出口が接続されて提供されており、もう１つの組である５１ａは、入口と出口に対応するものがクライアント液圧ネットワークへ接続している。）キャビネット１７の冷却回路に接続している２つの急速連結器は、入口／出口ホース１５ａのそれぞれの端部に位置しており、入口分配マニホールド７に入口１９ａで配置されているとともに出口分配マニホールド１８ａで配置されている追加の急速連結器に結合している。クライアント液圧ネットワークに接続している２つの急速連結器は、冷却モジュールの正面に直接的に配置されている。

冷却モジュールは比例制御ボールバルブ４１ａを備えており、この比例制御ボールバルブは全体の大きさを最小化するためにサーボモータを水平に設置しており、比例ソレノイドバルブとは異なり、電子制御によって正確な開口および開口の正確な読み取りを可能にする開口角の関数としての流量応答の線形性を増進するための、断面の通路に適合するデバイスを有している。

液圧回路のパーテーション４２ａの交差部およびステフィナ３５ａのパーテーションを貫通する冷却パイプの交差部は、圧力損失を最小化するために断面の変化はなく、コンパクトである。

モジュールの背面の２つの格子３７ａの開口面積の合計は、正面の格子３６ａの面積と同様である。背面の格子の１つは温度制御バルブから下流にあり、他は電子制御ボードから下流にある。

制御手段２３ａは中央電子制御ボード４２ａを備えている。中央電子制御ボードは、メンテナンスのために分解することができるように冷却モジュールのシーリングハウジングに配置されており、低い直流電圧でポンプ２２ａのファンによって作り出された空気流によって冷却され、パイプのリーク事故が起こった際にいかなる飛沫からも保護される。

加えて、冷却モジュールは正面と背面の格子の間に冷却空気の流れの通過を容易にするようにモジュールの部品の間に十分なスペースが与えられており、この流れはポンプのファンによって作り出されている。

コンパクトな交差流れ（cross-flow）プレート式熱交換器２０ａは、熱交換性能を改善するために銅製であり、全体の大きさを最小化するためにその側面に水平方向に設置されている。

加えて、部屋の露点よりも低い温度での冷却水の使用が可能になるクライアント液圧ネットワークに接続している第１液圧回路１５ａのパイプのように、熱交換器は分離されており凝結モニタリングシステムに対する必要性を排除している。

冷却モジュールは、また、排出パイプに近接して設置されているリーク検出器４４ａを備える。冷却モジュールスティフナの後方にはリーク止めがあり、リークの場合に大量の液体を保持することができる。従って、リークはそれが大量でない限り検出されず、少量のリークは意図的に無視される。

ポンプの電源供給手段４６ａは、交流電圧のポンプ用高圧電源のためのシールドボックスに覆われており、ポンプ継電器を含んでいる。

冷却モジュールは、制御ユニットによって１つの冷却モジュールだけが作動し、他の冷却モジュールは非作動であるように制御される。作動している冷却モジュールは、この冷却モジュールの第２液圧回路がキャビネット冷却回路に接続されるように冷却回路に接続されている。従って、作動している冷却モジュールは冷却モジュールの出口と入口との間の圧力差を差圧しきい値で制御する。このため、キャビネット冷却回路における各コンピュータブレードを通過する冷却剤の流れは、冷却されるサーバの数にかかわらず一定である。

仮に、作動している冷却モジュールが故障するか、またはメンテナンスが行われるときには、制御ユニットは別の冷却モジュールが作動するように別の冷却モジュールを作動させる。従ってコンピュータキャビネットの冷却を止めることなく、修理される冷却モジュールを取り外すことができる。作動している冷却モジュールの切り替えもまた、冷却モジュールを稼働させながらチェックするように計画することができる。

従って、キャビネットは内部冷却回路に冷却剤を循環させる少なくとも１つの作動している冷却モジュールを常に備える。

１ コンピュータキャビネット
２ ラックマウント型サーバ
４ コンピュータキャビネット冷却回路
１１ 入口
１２ 出口
１４ａ、１４ｂ 冷却モジュール
１５ａ、１５ｂ 第２液圧回路
１６ 下部
１７ 上部
１８ａ、１８ｂ 出口
１９ａ、１９ｂ 入口
２０ａ、２０ｂ 熱交換器
２１ａ、２１ｂ 第１液圧回路
２２ａ、２２ｂ ポンプ
２３ａ，２３ｂ 制御手段
２４ａ、２４ｂ 温度センサ
２５ａ、２５ｂ 第１圧力センサ
２６ａ、２６ｂ 第３圧力センサ
４０ａ、４０ｂ 逆止弁
５０ａ、５０ｂ、５１ａ、５１ｂ 急速連結器

Claims (11)

1. 入口（１１）と出口（１２）とを有して冷却剤を運ぶ冷却回路（４）が通過する少なくとも１つのラックマウント型サーバ（２）と、
   冷却剤を有するとともに２つの冷却モジュール（１４ａ、１４ｂ）、および各冷却モジュール（１４ａ、１４ｂ）の制御手段（２３ａ、２３ｂ）に接続されている中央制御ユニットを有する冷却回路供給手段（１３）と、を備えるコンピュータキャビネット（１）であって、
   前記２つの冷却モジュールの前記各冷却モジュール（１４ａ、１４ｂ）は、
   クライアント液圧ネットワークの入口に接続することができる出口、および前記クライアント液圧ネットワークの出口に接続することができる入口を有する第１液圧回路（２１ａ、２１ｂ）と、
   コンピュータキャビネット冷却回路（４）の入口（１１）に接続している出口（１９ａ、１９ｂ）、および前記コンピュータキャビネット冷却回路（４）の出口（１２）に接続している入口（１８ａ、１８ｂ）を有する第２液圧回路（１５ａ、１５ｂ）と、
   前記第１液圧回路（２１ａ、２１ｂ）を介した熱放散によって前記第２液圧回路（１５ａ、１５ｂ）を通過する冷却剤を冷却するように構成された熱交換器（２０ａ、２０ｂ）と、
   前記第２液圧回路（１５ａ、１５ｂ）における冷却剤の流れを制御することができるポンプ（２２ａ、２２ｂ）と、
   前記ポンプ（２２ａ、２２ｂ）を制御することができる制御手段（２３ａ、２３ｂ）と、を備え
   前記中央制御ユニットは別の冷却モジュール（１４ａ、１４ｂ）が作動していない間に冷却モジュールの１つ（１４ａ、１４ｂ）を作動することができ、前記作動している冷却モジュールの第２液圧回路（１５ａ、１５ｂ）は、その冷却モジュールの入口と出口との間で冷却剤を一定の差圧に保持するように前記冷却回路（４）を供給することを特徴とするコンピュータキャビネット（１）。
2. 前記冷却モジュール（１４ａ、１４ｂ）の前記第２液圧回路（１５ａ、１５ｂ）は、並列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のコンピュータキャビネット（１）。
3. 前記２つの冷却モジュール（１４ａ、１４ｂ）は、前記ラックマウント型サーバ（２）が上部（１７）に位置している前記コンピュータキャビネットの下部（１６）に位置していることを特徴とする請求項１または２に記載のコンピュータキャビネット（１）。
4. 前記冷却回路における冷却剤の静圧は、２バール以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコンピュータキャビネット（１）。
5. 前記冷却モジュール（１４ａ、１４ｂ）は、また、それぞれ、前記冷却モジュールの第２液圧回路（１５ａ、１５ｂ）の出口における温度を測定することができる少なくとも１つの温度センサ（２４ａ、２４ｂ）を備えており、前記第２液圧回路の出口における温度がしきい値温度に等しくなるように前記第１液圧回路における冷却剤の流れが選択されて維持されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のコンピュータキャビネット（１）。
6. 前記冷却モジュールは、また、それぞれ冷却剤の少なくとも一部がポンプ（２２ａ、２２ｂ）をバイパスすることを許容するために設けられたバイパス流路（２７ａ、２７ｂ）を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のコンピュータキャビネット（１）。
7. 前記冷却モジュール（１４ａ、１４ｂ）の前記第２液圧回路（１５ａ、１５ｂ）は、それぞれ前記熱交換器（２０ａ、２０ｂ）の上流側に逆止弁（４０ａ、４０ｂ）を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のコンピュータキャビネット（１）。
8. 前記冷却モジュール（１４ａ、１４ｂ）はそれぞれ少なくとも１つの第１圧力センサ（２５ａ、２５ｂ）を備え、前記冷却モジュールの前記制御手段（２３ａ、２３ｂ）は、前記２つの冷却モジュール（１４ａ、１４ｂ）のそれぞれの第１圧力センサ（２５ａ、２５ｂ）に接続していることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のコンピュータキャビネット（１）。
9. 前記冷却モジュールにおけるそれぞれの前記第１圧力センサ（２５ａ、２５ｂ）は、好ましくは、前記冷却モジュールのポンプの入口に位置していることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のコンピュータキャビネット（１）。
10. 前記冷却モジュール（１４ａ、１４ｂ）はまた、それぞれ前記冷却モジュールのポンプの出口に位置する少なくとも１つの第３圧力センサ（２６ａ、２６ｂ）を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のコンピュータキャビネット（１）。
11. 前記冷却モジュールの前記第１液圧回路の入口および出口は、それぞれ前記第１液圧回路を前記クライアント液圧ネットワークに接続すること、および前記クライアント液圧ネットワークから前記第１液圧回路を切り離すことが容易にできるような、液漏れのない急速連結器（５１ａ、５１ｂ）を装着しており、
    前記冷却モジュールの前記第２液圧回路の入口および出口は、それぞれ前記第２液圧回路を前記冷却回路に接続すること、および前記冷却回路から前記第２液圧回路を切り離すことが容易にできるような、液漏れのない急速連結器（５０ａ、５０ｂ）を装着していることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のコンピュータキャビネット（１）。

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