JP2018088433A - 冷却システム及び電子機器の冷却方法 - Google Patents

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慶太 平井
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Hisafumi Kosugi
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Abstract

【課題】電子機器の冷却に要する電力を削減できる冷却システム及び電子機器の冷却方法を提供する。
【解決手段】冷却システム10は、液体の冷媒13が封入された液浸槽11と、上部及び下部にそれぞれ貫通穴12a,12bが設けられて液浸槽11内に配置された筐体12と、筐体12内に冷媒13に浸漬された状態で配置された電子機器15と、液浸槽11の内面と筐体12の外面との間に設けられて、筐体12の上部の貫通穴12aから筐体12の下部の貫通穴12bまでの間を連絡し冷媒13が通流する冷媒流路14bと、熱輸送部材16とを有する。熱輸送部材16は、冷媒流路14b内の冷媒13の熱を液浸槽11の外側に輸送する。
【選択図】図1

Description

本発明は、冷却システム及び電子機器の冷却方法に関する。
高度情報化社会の到来にともない、データセンターの必要性が益々増加している。データセンターでは、室内に多数のラックを設置し、各ラックにそれぞれサーバやストレージ装置等の電子機器を収納して、それらの電子機器を一括管理している。
ところで、電子機器の高性能化にともない、電子機器の発熱量が増大している。発熱量が大きい電子機器を高密度に実装すると、電子機器の温度が許容上限温度を超えてしまい、誤動作や故障又は処理能力の低下の原因となる。そのため、発熱量が大きい電子機器を高密度に実装しても十分に冷却できる冷却方法が要求されている。
そのような冷却方法の一つとして、電子機器を液体の冷媒中に浸漬して冷却することが提案されている。以下、この種の冷却方法を、液浸冷却法と呼ぶ。液浸冷却法では、液浸槽内に不活性で絶縁性が高い液体の冷媒(例えば、フッ素化合物等)を入れ、冷媒中に電子機器を浸漬して、液浸槽と熱交換器との間で冷媒を循環させている(例えば、特許文献1参照)。
なお、ヒートパイプを用いて室内の熱を室外に輸送することで、電気を用いることなく室内を冷房する技術が提案されている(例えば、引用文献2参照)。
WO2016/031781 特開平5−322459号公報
省エネルギーの観点から、データセンターで使用する電力のより一層の削減が要望されている。液浸冷却法では、ポンプを用いて液浸槽と熱交換器との間で冷媒を循環させており、ポンプで比較的大きな電力を消費している。
開示の技術は、電子機器の冷却に要する電力を削減できる冷却システム及び電子機器の冷却方法を提供することを目的とする。
開示の技術の一観点によれば、液体の冷媒が封入された液浸槽と、上部及び下部にそれぞれ貫通穴が設けられて前記液浸槽内に配置された筐体と、前記筐体内に前記冷媒に浸漬された状態で配置された電子機器と、前記液浸槽の内面と前記筐体の外面との間に設けられて、前記筐体の上部の前記貫通穴から前記筐体の下部の前記貫通穴までの間を連絡し前記冷媒が通流する冷媒流路と、前記冷媒流路内の前記冷媒の熱を前記液浸槽の外側に輸送する熱移動部材とを有する冷却システムが提供される。
開示の技術の他の一観点によれば、密閉された液浸槽内に、上部及び下部にそれぞれ貫通穴が設けられた筐体を配置し、前記筐体内に電子機器を配置して前記液浸槽内を液体の冷媒で満たし、前記電子機器で発生した熱により、前記筐体の上部の前記貫通穴から前記筐体の外に出て、前記筐体の外面と前記液浸槽の内面との間の冷媒流路を通り、前記筐体の下部の前記貫通穴から前記筐体内に戻る前記冷媒の自然対流を発生させ、熱移動部材により、前記冷媒流路を通る前記冷媒の熱を前記液浸槽の外側に輸送する電子機器の冷却方法が提供される。
上記一観点に係る冷却システム及び電子機器の冷却方法によれば、電子機器の冷却に要する電力を削減できる。
図1は、第1の実施形態に係る冷却システムを示す模式図である。 図2は、ヒートパイプの構造を示す模式断面図である。 図3は、熱移動部材としてヒートサイフォンを用いた冷却システムの例を示す模式図である。 図4は、熱移動部材としてヒートシンクを用いた冷却システムの例を示す模式図である。 図5は、第2の実施形態に係る冷却システムを示す模式図である。 図6は、第2の実施形態の変形例を示す模式図である。 図7は、第3の実施形態に係る冷却システムを示す模式図である。 図8は、第3の実施形態の変形例を示す模式図である。 図9は、第4の実施形態に係る冷却システムを示す模式図である。
以下、実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る冷却システムを示す模式図である。
図1に示すように、本実施形態に係る冷却システム10は、密閉された空間を有する液浸槽11と、液浸槽11内に配置された筐体12とを有する。筐体12の上部及び下部にはそれぞれ貫通穴12a,12bが設けられている。
液浸槽11内には冷媒13が充填されており、電子機器15は筐体12の内側に、冷媒13に浸漬された状態で配置されている。電子機器15は、例えばサーバ又はストレージ装置である。
冷媒13は不活性で絶縁性の液体である。冷媒13として、例えば3M社のフロリナート(商標)、Solvay社のガルデン(登録商標)、又は旭硝子株式会社のアサヒクリン(登録商標)等のフッ素化合物を使用することができる。また、冷媒13として、ミネラルオイル又はPAO(ポリアルファオレフィン)等の油を使用してもよい。
液浸槽11及び筐体12は、冷媒13に対する耐性が高く且つ断熱性が高いもので形成されている。本実施形態では、液浸槽11及び筐体12を、中空二重構造の樹脂製の板材により形成している。液浸槽11及び筐体12を、例えば樹脂製の2枚の板材の間に断熱材を挟んだ構造の部材により形成してもよい。
図1に示すように、筐体12の上方、下方及び側方にはそれぞれ冷媒13が通流する冷媒流路が設けられている。説明の便宜上、筐体12の上方の冷媒流路を流路14a、筐体12の側方の冷媒流路を流路14b、筐体12の下方の冷媒流路を流路14cという。流路14aは流路14bに接続し、流路14bは流路14cに接続している。
流路14bに接する液浸槽11の側壁には、複数のヒートパイプ16が側壁を貫通して配置されている。
図2はヒートパイプの構造を示す模式断面図である。
図2に示すように、ヒートパイプ16は、両端が閉塞された中空筒状の部材であり、外側は銅又はアルミニウム等の熱伝導率が高い材料により形成されている。そして、ヒートパイプ16内には作動液が封入されており、作動液を蒸発しやすくするために内部の空間は減圧されている。作動液として、例えば水やアルコール等が用いられる。
ヒートパイプ16の内壁にはウィック16aが設けられている。ウィック16aは毛細管現象を起こすためのものであり、例えば微細な凹凸や、微粒子の集合体で形成された多孔質の膜からなる。
このような構造のヒートパイプ16において、長手方向の一方の側を高温側に配置し、他方の側を低温側に配置すると、作動液は高温側で蒸発して気体となる。このとき、作動液は周囲から蒸発熱を奪う。
高温側で気体となった作動液は、ヒートパイプ16の中央を通って低温側に移動する。そして、低温側で冷却されて凝縮し、液体になる。このとき、作動液は凝縮熱を放出する。低温側で液体となった作動液は、毛細管現象によりウィック16aを伝って高温側に移動する。
図2中の矢印は、作動液の移動方向を示している。このように、作動液は、蒸発(気化)と凝縮(液化)とを繰り返しながらヒートパイプ16内の一方の側(高温側)と他方の側(低温側)との間を移動して、一方の側から他方の側に熱を輸送する。
ヒートパイプ16は、熱移動部材の一例である。図2では図示していないが、ヒートパイプ16の一方の側に吸熱用の部材(例えばフィン等)を取り付けてもよく、他方の側に放熱用の部材(例えばフィン等)を取り付けてもよい。
本実施形態では、液浸槽11を屋外に設置するものとする。この場合、ヒートパイプ16により液浸槽11の外側に輸送された熱は大気中に放散される。本実施形態に係る冷却システム10の場合、ヒートパイプ16に日光が直接当たらないように配置することが好ましい。
なお、ヒートパイプ16により液浸槽11の外側に輸送された熱を水中に放散するようにしてもよい。例えば液浸槽11を流水中に設置することで、放熱効果がより一層向上する。また、例えばプールのような貯水施設内に液浸槽11を設置してもよい。
以下、図1を参照して、本実施形態に係る冷却システム10の動作について説明する。なお、図1中の白抜き矢印は冷媒13の移動方向を示している。
電子機器15の稼働にともなって電子機器15に熱が発生する。その熱は電子機器15の周囲の冷媒13に伝達され、電子機器15が冷却されて冷媒13の温度が上昇する。
なお、液浸冷却法で使用するフッ素化合物又は油等の冷媒13は熱容量が大きいため、電子機器15から冷媒13に大量の熱が伝達される。このため、液浸冷却法は、空気により冷却する方法(空冷法)に比べて、電子機器15を効率的に冷却できる。
冷媒13は、温度が上昇すると膨張して密度が下がる。そのため、電子機器15により暖められて高温になった冷媒13は筐体12内を上昇し、穴12aを通って筐体12の上側の流路14aに移動する。
筐体12内の冷媒13が流路14aに移動するのにともなって、流路14cから穴12bを通って筐体12内に低温の冷媒13が流入する。
電子機器15により暖められた高温の冷媒13の量が多くなると、高温の冷媒13の一部は流路14aから流路14bに移動する。そのため、ヒートパイプ16の近傍の冷媒13の温度が高くなる。
前述したように、ヒートパイプ16は高温側から低温側に熱を輸送する。そのため、ヒートパイプ16の近傍の冷媒13の温度がある程度以上になると、ヒートパイプ16により冷媒13の熱は流路14bから液浸槽11の外側に輸送され、最終的に大気中に放散される。一方、ヒートパイプ16で熱を輸送することにより、ヒートパイプ16の近傍の冷媒13の温度が低下する。
温度が低下した冷媒13は、収縮して密度が高くなり、下方に移動する。そして、流路14bから流路14cに移動し、更に流路14cから穴12bを通って筐体12内に流入する。
このようにして、液浸槽11内には、筐体12内から流路14a、流路14b、流路14cを順番に通って筐体12内に戻る冷媒13の自然対流が発生する。
上述したように、本実施形態に係る冷却システム10では、液体の冷媒13中に電子機器15を浸漬して冷却するので、冷却効率が高く、発熱量が大きい電子機器15にも対応できる。
また、本実施形態に係る冷却システム10では、液浸槽11内に冷媒13の自然対流を発生させ、その自然対流により電子機器15で発生した熱をヒートパイプ16まで移動させ、ヒートパイプ16により液浸槽11の外に輸送して大気中に放散する。従って、冷媒13を循環させるためのポンプや、冷媒13を冷却するためのチラー等の設備が不要である。そのため、本実施形態によれば、電子機器15の冷却に要する電力を著しく削減できるという効果を奏する。
更に、ポンプやチラー等の設備は稼動にともなって騒音を発生するため、騒音対策が必要になることがあるが、本実施形態に係る冷却システム10ではそれらの設備が不要であるので、騒音対策も不要であるという利点もある。
(変形例)
上記第1の実施形態では熱移動部材がヒートパイプの場合について説明したが、熱移動部材としてヒートサイフォン又はヒートシンクを使用してもよい。
図3は、熱移動部材としてヒートサイフォン16aを用いた冷却システムの例を示す模式図である。図2において、図1と同一物には同一符号を付している。
ヒートサイフォン16aは、両端が閉塞された中空筒状の部材であり、外側は銅又はアルミニウム等の熱伝導率が高い材料により形成されている。ヒートサイフォン16a内には作動液17が封入されており、作動液17を蒸発しやすくするために内部の空間は減圧されている。ヒートサイフォン16aは、下端側を高温側とし上端側を低温側として配置される。
図3に示す冷却システム10では、流路14bに接する液浸槽11の側壁に、複数のヒートサイフォン16aが側壁を貫通して斜めに配置されている。また、ヒートサイフォン16aの上端側(液浸槽11の外側)には放熱用の複数のフィン18が設けられている。
流路14bを通る冷媒13により作動液17は暖められて気体となり、気体となった作動液17は内部空間を上昇する。そして、作動液17の蒸気は上端側で冷却されて液体となり、液体となった作動液17は重力によりヒートサイフォン16aの内壁面を伝って、下方に移動する。
このように、ヒートサイフォン16aでは、作動液17が蒸発と凝縮とを繰り返しながら下端側(高温側)と上端側(低温側)との間を移動することにより、下端側から上端側に熱を輸送する。
図3に示す冷却システム10においても、図1に示す冷却システム10と同様に、電子機器15で発生する熱により液浸槽11内に冷媒13の自然対流を発生させる。そして、その自然対流により電子機器15で発生した熱をヒートサイフォン16aまで移動させ、ヒートサイフォン16aにより液浸槽11の外に輸送して大気中に放散する。
そのため、冷媒13を循環させるためのポンプや、冷媒13を冷却するためのチラー等の設備が不要であり、電子機器15の冷却に要する電力を著しく削減できるという効果を奏する。
図4は、熱移動部材としてヒートシンク16bを用いた冷却システムの例を示す模式図である。
図4に示す冷却システム10では、流路14bに接する液浸槽11の側壁に、ヒートシンク16bが配置されている。ヒートシンク16bは銅又はアルミニウム等の熱伝導率が高い材料により形成されており、一方の側には流路14bを通る冷媒13に接触する複数の吸熱用のフィン19aが設けられている。また、ヒートシンク16bの他方の側は液浸槽11の外に露出しており、複数の放熱用のフィン19bが設けられている。
流路14bを通る冷媒13の熱は、ヒートシンク16bを介して液浸槽11の外に移動し、大気中に放散される。
図4に示す冷却システム10においても、電子機器15で発生する熱により液浸槽11内に冷媒13の自然対流を発生させる。そして、その自然対流により電子機器15で発生した熱をヒートシンク16bまで移動させ、ヒートシンク16bにより液浸槽11の外に輸送して大気中に放散する。
そのため、冷媒13を循環させるためのポンプや、冷媒13を冷却するためのチラー等の設備が不要であり、電子機器15の冷却に要する電力を著しく削減できるという効果を奏する。
(第2の実施形態)
図5は、第2の実施形態に係る冷却システムを示す模式図である。図5において、図1と同一物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
本実施形態では、図5に示すように筐体12内が仕切壁21aにより複数の部屋21に仕切られており、それらの部屋21にそれぞれ電子機器15が1台ずつ配置されている。すなわち、本実施形態では、複数の電子機器15が複数の部屋21に分散して配置されている。
各部屋21の上側には、各部屋21と流路14aとを連絡する穴12aが設けられており、下側には各部屋21と流路14cとを連絡する穴12bが設けられている。
第1の実施形態では、仕切壁がない筐体12内に複数の電子機器15が配置されているので、それらの電子機器15の発熱量に大きな差があると、筐体12内で冷媒13の対流が発生する。筐体12内で冷媒13の対流が発生すると、筐体12内の冷媒13の温度が上昇して電子機器15の冷却効率が低下する。
しかし、本実施形態では、各電子機器15の発熱量の差が大きくても、各部屋21では冷媒13が下から上に一方向に流れるので、各電子機器15を効率よく冷却できる。
なお、本実施形態では各部屋21に電子機器15を1台ずつ配置しているが、1つの部屋21に発熱量がほぼ等しい複数の電子機器15を配置するようにしてもよい。
(変形例)
図6は、第2の実施形態の変形例を示す模式図である。図6において、図5と同一物には同一符号を付している。
図6に示す冷却システム10では、各部屋21に電子機器として、CPU(Central Processing Unit)及びその他の電子部品を実装したプリント基板25を配置している。それらのプリント基板25は部屋21の壁に接触してもよく、部屋21の壁に固定するようにしてもよい。
(第3の実施形態)
図7は、第3の実施形態に係る冷却システムを示す模式図である。図7において、図1と同一物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
本実施形態においても、第2の実施形態と同様に、筐体12内が仕切壁21aにより複数の部屋21に仕切られている。但し、本実施形態では、各部屋21は四角錐台形状であり、下側ほど広く、上側ほど狭くなっている。各部屋21には、それぞれ電子機器15が1台ずつ配置されている。
電子機器15により暖められた冷媒13は部屋21内を下から上に移動するが、冷媒13の流速は部屋21の断面積(水平面に平行な面の面積)に応じて変化する。すなわち。部屋21の下側では冷媒13の流速が遅く、上側ほど冷媒13の流速が速くなる。そして、穴12aから流路14aに冷媒13が勢いよく流出する。
図5に示す第2の実施形態の場合、電子機器15の発熱量と穴12aの大きさとによっては部屋21内を循環する対流が発生することがある。部屋21内で冷媒13の対流が発生すると、部屋21内の冷媒13の温度が上昇して電子機器15の冷却効率が低下する。
しかし、本実施形態では、部屋21が四角錐台形状であるので、前述したように部屋21の上側ほど上に向かう冷媒13の流速が速くなり、穴12aから流路14aに冷媒13が勢いよく流出する。そのため、部屋21内で冷媒13の対流が発生しにくくなり、部屋21内での冷媒13の対流に起因する電子機器15の冷却効率の低下が回避できる。
(変形例)
図8は、第3の実施形態の変形例を示す模式図である。図8において、図7と同一物には同一符号を付している。
図8に示す冷却システム10では、各部屋21に電子機器として、CPU及びその他の電子部品を実装したプリント基板25を配置している。それらのプリント基板25は部屋21の壁に接触してもよく、部屋21の壁に固定するようにしてもよい。
(第4の実施形態)
図9は、第4の実施形態に係る冷却システムを示す模式図である。図9において、図5と同一物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
本実施形態においても、第2の実施形態と同様に、筐体12内が仕切壁21aにより複数の部屋21に仕切られている。そして、各部屋21には、それぞれ電子機器15が1台ずつ配置されている。
各部屋21の上側には各部屋21と流路14aとを連絡する貫通穴32aが設けられており、下側には各部屋21と流路14cとを連絡する貫通穴32bが設けられている。それらの穴32a,32bはいずれも円錐台形状又は四角錐台形状であり、下側が広く、上側が狭くなっている。
本実施形態では、上述したように、各部屋21と流路14aとを連絡する穴32a、及び各部屋21と流路14cとを連絡する穴32bが、いずれも錐状である。そのため、穴32a,32bの下側では冷媒13の流速が遅く、上側ほど冷媒13の流速が速くなる。従って、流路14cから部屋21内に入った冷媒13は流路14cに戻りにくく、部屋21から流路14aに入った冷媒13は部屋21に戻りにくい。
これにより、筐体12(各部屋21)内から流路14a、流路14b、流路14cを通って筐体12内に戻る冷媒13の対流がよりスムーズになるという効果を奏する。
以上の諸実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)液体の冷媒が封入された液浸槽と、
上部及び下部にそれぞれ貫通穴が設けられて前記液浸槽内に配置された筐体と、
前記筐体内に前記冷媒に浸漬された状態で配置された電子機器と、
前記液浸槽の内面と前記筐体の外面との間に設けられて、前記筐体の上部の前記貫通穴から前記筐体の下部の前記貫通穴までの間を連絡し前記冷媒が通流する冷媒流路と、
前記冷媒流路内の前記冷媒の熱を前記液浸槽の外側に輸送する熱移動部材と
を有することを特徴とする冷却システム。
(付記2)前記熱移動部材が、ヒートパイプ、ヒートサイフォン及びヒートシンクのいずれかであることを特徴とする付記1に記載の冷却システム。
(付記3)前記液浸槽及び前記筐体がいずれも断熱性部材で形成されていることを特徴とする付記1又は2に記載の冷却システム。
(付記4)前記筐体内の空間が仕切壁により複数の部屋に分割されており、複数の前記電子機器が前記複数の部屋に分散して配置されていることを特徴とする付記1乃至3のいずれか1項に記載の冷却システム。
(付記5)前記部屋が、下側が広く上側が狭い錐状であることを特徴とする付記4に記載の冷却システム。
(付記6)前記筐体の上部及び下部の前記貫通穴が、下側が広く上側が狭い錐状であることを特徴とする付記4に記載の冷却システム。
(付記7)前記電子機器が、サーバ又はストレージ装置であることを特徴とする付記1乃至6のいずれか1項に記載の冷却システム。
(付記8)前記熱移動部材により前記液浸槽の外側に輸送された熱が、大気中に放散されることを特徴とする付記1乃至7のいずれか1項に記載の冷却システム。
(付記9)前記熱移動部材により前記液浸槽の外側に輸送された熱が、水中に放散されることを特徴とする付記1乃至7のいずれか1項に記載の冷却システム。
(付記10)密閉された液浸槽内に、上部及び下部にそれぞれ貫通穴が設けられた筐体を配置し、前記筐体内に電子機器を配置して前記液浸槽内を液体の冷媒で満たし、
前記電子機器で発生した熱により、前記筐体の上部の前記貫通穴から前記筐体の外に出て、前記筐体の外面と前記液浸槽の内面との間の冷媒流路を通り、前記筐体の下部の前記貫通穴から前記筐体内に戻る前記冷媒の自然対流を発生させ、
熱移動部材により、前記冷媒流路を通る前記冷媒の熱を前記液浸槽の外側に輸送することを特徴とする電子機器の冷却方法。
10…冷却システム、11…液浸槽、12…筐体、12a,12b,32a,32b…貫通穴、13…冷媒、14a,14b,14c…流路、15…電子機器、16…ヒートパイプ、21…部屋、21a…仕切壁、25…プリント基板。

Claims (6)

  1. 液体の冷媒が封入された液浸槽と、
    上部及び下部にそれぞれ貫通穴が設けられて前記液浸槽内に配置された筐体と、
    前記筐体内に前記冷媒に浸漬された状態で配置された電子機器と、
    前記液浸槽の内面と前記筐体の外面との間に設けられて、前記筐体の上部の前記貫通穴から前記筐体の下部の前記貫通穴までの間を連絡し前記冷媒が通流する冷媒流路と、
    前記冷媒流路内の前記冷媒の熱を前記液浸槽の外側に輸送する熱移動部材と
    を有することを特徴とする冷却システム。
  2. 前記熱移動部材が、ヒートパイプ、ヒートサイフォン及びヒートシンクのいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の冷却システム。
  3. 前記液浸槽及び前記筐体がいずれも断熱性部材で形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の冷却システム。
  4. 前記筐体内の空間が仕切壁により複数の部屋に分割されており、複数の前記電子機器が前記複数の部屋に分散して配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の冷却システム。
  5. 前記部屋が、下側が広く上側が狭い錐状であることを特徴とする請求項4に記載の冷却システム。
  6. 密閉された液浸槽内に、上部及び下部にそれぞれ貫通穴が設けられた筐体を配置し、前記筐体内に電子機器を配置して前記液浸槽内を液体の冷媒で満たし、
    前記電子機器で発生した熱により、前記筐体の上部の前記貫通穴から前記筐体の外に出て、前記筐体の外面と前記液浸槽の内面との間の冷媒流路を通り、前記筐体の下部の前記貫通穴から前記筐体内に戻る前記冷媒の自然対流を発生させ、
    熱移動部材により、前記冷媒流路を通る前記冷媒の熱を前記液浸槽の外側に輸送することを特徴とする電子機器の冷却方法。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019161201A (ja) * 2018-03-09 2019-09-19 富士通株式会社 電子装置
CN110581114A (zh) * 2019-09-18 2019-12-17 山东大学 一种热管、相变材料与浸没式液冷相结合的散热系统
JP2020017599A (ja) * 2018-07-24 2020-01-30 富士通株式会社 液浸槽及び電子装置
JP2020136335A (ja) * 2019-02-14 2020-08-31 富士通株式会社 冷却装置、冷却システム及び冷却方法
CN112684872A (zh) * 2020-12-25 2021-04-20 兰洋(宁波)科技有限公司 一种浸没式散热循环装置
US10999951B2 (en) 2018-12-26 2021-05-04 Fujitsu Limited Electronic device and housing unit for electronic device
WO2022209359A1 (ja) * 2021-04-01 2022-10-06 三菱重工業株式会社 冷却システム
KR102552810B1 (ko) * 2022-12-07 2023-07-10 삼성물산 주식회사 침지 냉각 장치

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10634397B2 (en) * 2015-09-17 2020-04-28 Purdue Research Foundation Devices, systems, and methods for the rapid transient cooling of pulsed heat sources
EP3379377A4 (en) * 2015-11-16 2018-12-26 Exascaler Inc. Electronic device for liquid immersion cooling and cooling system using same
NL2015841B1 (en) * 2015-11-23 2017-06-07 Aecorsis B V A device comprising heat producing components with liquid submersion cooling.
JP6862777B2 (ja) * 2016-11-11 2021-04-21 富士通株式会社 マニホールド及び情報処理装置
JP6939034B2 (ja) * 2017-04-05 2021-09-22 富士通株式会社 冷却システム、冷却装置、及び電子システム
US10622283B2 (en) * 2018-06-14 2020-04-14 International Business Machines Corporation Self-contained liquid cooled semiconductor packaging
US11571978B2 (en) * 2019-01-16 2023-02-07 The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma Passively cooled high power electric cable, system and method
FR3092469B1 (fr) * 2019-02-04 2021-01-08 Renault Système d’électronique de puissance pour véhicule électrique ou hybride
US10925180B2 (en) * 2019-03-04 2021-02-16 Baidu Usa Llc IT container system design approach for fast deployment and high compatibility application scenarios
US11032941B2 (en) * 2019-03-28 2021-06-08 Intel Corporation Modular thermal energy management designs for data center computing
US11116113B2 (en) * 2019-04-08 2021-09-07 Google Llc Cooling electronic devices in a data center
US11252840B2 (en) * 2019-09-18 2022-02-15 GM Global Technology Operations LLC Vapor cooling of electronics
US10750637B1 (en) * 2019-10-24 2020-08-18 Microsoft Technology Licensing, Llc Immersion cooling infrastructure module having compute device form factor
US10925188B1 (en) * 2019-11-11 2021-02-16 Microsoft Technology Licensing, Llc Self-contained immersion cooling server assemblies
US11647607B2 (en) * 2021-01-22 2023-05-09 Cisco Technology, Inc. Localized immersion cooling enclosure with thermal efficiency features
CA3151725A1 (en) 2021-04-01 2022-10-01 Ovh Immersion cooling system with dual dielectric cooling liquid circulation
EP4068928B1 (en) * 2021-04-01 2024-01-31 Ovh Cooling device
US11924998B2 (en) 2021-04-01 2024-03-05 Ovh Hybrid immersion cooling system for rack-mounted electronic assemblies

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2886746A (en) * 1956-01-05 1959-05-12 Gen Electric Evaporative cooling system for electrical devices
US4271681A (en) * 1979-05-08 1981-06-09 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Long-term ice storage for cooling applications
KR860000253B1 (ko) * 1981-04-07 1986-03-21 카다야마 히도하지로 비등 냉각장치(沸騰冷却裝置)
JP2708495B2 (ja) * 1988-09-19 1998-02-04 株式会社日立製作所 半導体冷却装置
JPH0680914B2 (ja) * 1989-02-06 1994-10-12 富士通株式会社 タンク
US4970868A (en) * 1989-06-23 1990-11-20 International Business Machines Corporation Apparatus for temperature control of electronic devices
JPH05322459A (ja) 1991-02-21 1993-12-07 Hitachi Ltd 自然循環冷房設備
JP2626326B2 (ja) * 1991-07-31 1997-07-02 三菱電機株式会社 モータ制御ユニット
JP2995590B2 (ja) * 1991-06-26 1999-12-27 株式会社日立製作所 半導体冷却装置
JPH06104358A (ja) * 1992-09-04 1994-04-15 Hitachi Ltd 液体により冷却される電子装置
US6360559B1 (en) * 1999-06-02 2002-03-26 Advantest Corporation Cooling system
US7092254B1 (en) * 2004-08-06 2006-08-15 Apple Computer, Inc. Cooling system for electronic devices utilizing fluid flow and agitation
CN101001515B (zh) * 2006-01-10 2011-05-04 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 板式散热管及其制造方法
DE102006058629B3 (de) * 2006-12-13 2008-07-10 Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg Kühlanordnung für einen Kondensator
US7505269B1 (en) * 2007-10-11 2009-03-17 Valere Power Inc. Thermal energy storage transfer system
US8944151B2 (en) * 2008-05-28 2015-02-03 International Business Machines Corporation Method and apparatus for chip cooling
MY156969A (en) * 2008-08-11 2016-04-15 Green Revolution Cooling Inc Liquid submerged, horizontal computer server rack and systems and methods of cooling such a server rack
US8369090B2 (en) * 2009-05-12 2013-02-05 Iceotope Limited Cooled electronic system
JP2011187762A (ja) * 2010-03-10 2011-09-22 Fujitsu Ltd 冷却装置、電子装置
US9681589B1 (en) * 2012-09-25 2017-06-13 Amazon Technologies, Inc. Phase change material-based data center cooling system
EP2975613B1 (en) * 2013-03-14 2018-08-22 Fujikura Ltd. Cooling system for stored nuclear fuel
US10045467B2 (en) * 2014-06-24 2018-08-07 David Lane Smith System and method for fluid cooling of electronic devices installed in a sealed enclosure
US9713290B2 (en) 2014-06-30 2017-07-18 Microsoft Technology Licensing, Llc Datacenter immersed in cooling liquid
US9655283B2 (en) 2014-06-30 2017-05-16 Microsoft Technology Licensing, Llc Submerged datacenter
JP5853072B1 (ja) 2014-08-25 2016-02-09 株式会社ExaScaler 電子機器の冷却システム
US9622376B2 (en) * 2015-05-04 2017-04-11 Dell Products, L.P. Methodology for electronic equipment to self-identify submersion in mineral oil
US10512192B2 (en) * 2015-08-28 2019-12-17 Mark Miyoshi Immersion cooling system with low fluid loss
EP3236727B1 (en) * 2016-04-20 2019-09-18 CGG Services SAS Methods and system for oil immersion cooling
US10405459B2 (en) * 2016-08-04 2019-09-03 Hamilton Sundstrand Corporation Actuated immersion cooled electronic assemblies

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019161201A (ja) * 2018-03-09 2019-09-19 富士通株式会社 電子装置
JP2020017599A (ja) * 2018-07-24 2020-01-30 富士通株式会社 液浸槽及び電子装置
US10999951B2 (en) 2018-12-26 2021-05-04 Fujitsu Limited Electronic device and housing unit for electronic device
JP2020136335A (ja) * 2019-02-14 2020-08-31 富士通株式会社 冷却装置、冷却システム及び冷却方法
JP7295381B2 (ja) 2019-02-14 2023-06-21 富士通株式会社 冷却装置、冷却システム及び冷却方法
CN110581114A (zh) * 2019-09-18 2019-12-17 山东大学 一种热管、相变材料与浸没式液冷相结合的散热系统
CN112684872A (zh) * 2020-12-25 2021-04-20 兰洋(宁波)科技有限公司 一种浸没式散热循环装置
CN112684872B (zh) * 2020-12-25 2022-06-28 兰洋(宁波)科技有限公司 一种浸没式散热循环装置
WO2022209359A1 (ja) * 2021-04-01 2022-10-06 三菱重工業株式会社 冷却システム
DE112022001934T5 (de) 2021-04-01 2024-03-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Kühlungssystem
KR102552810B1 (ko) * 2022-12-07 2023-07-10 삼성물산 주식회사 침지 냉각 장치

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Publication number Publication date
US10321609B2 (en) 2019-06-11
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