JP2019050306A

JP2019050306A - 液浸冷却装置

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Publication number: JP2019050306A
Application number: JP2017174188A
Authority: JP
Inventors: 聡稲野; Satoshi Inano; 石鍋　稔; Minoru Ishinabe; 稔石鍋; 有希子脇野; Yukiko Wakino; 裕幸福田; Hiroyuki Fukuda
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2017-09-11
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2037-09-11
Also published as: US20190082556A1; JP6919442B2; US10356958B2

Abstract

【課題】液浸槽冷却液を循環させるポンプ及び配管が不要な液浸冷却装置を提供する。【解決手段】液浸冷却装置１０は、電子機器１３及び二次冷媒１７を格納し、電子機器を二次冷媒に浸し液冷する液浸槽１２と、液浸槽及び一次冷媒１６を格納し、液浸槽を一次冷媒に浸し液冷する筐体１１と、液浸槽を回転させる駆動部１８と、を備え、液浸槽は、筐体内において回転可能に取付けられるとともに、電子機器が格納される側の内面と内面の反対側の外面とのそれぞれに凸部を有する。それにより、二次冷媒から一次冷媒に伝熱するようになり、一次冷媒を循環させるポンプ及び配管が不要になる。【選択図】図３

Description

本出願は液浸冷却装置に関する。

データセンタの構築では、使用されるサーバ等の電子機器、例えばＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ機器（以下、ＩＣＴ機器）の導入から運用までのトータルコストの削減が求められている。具体的には、ＩＣＴ機器等の電子機器の高集積化、冷却機器の最小又は最適化による設置コストの削減、電子機器の高効率な排熱による運用コスト及び冷却コストの削減が行われている。これらに対処するため、電子機器の冷却方法として、液浸用冷却液が格納された液浸槽に電子機器を浸し、液浸用冷却液を用いて直接電子機器を冷却する方法（液浸冷却）がある（例えば、特許文献１を参照）。

特開平４−３７２１５９号公報

電子機器により高温になった液浸槽冷却液は、再度冷却に用いるために、冷却液ポンプによりクーリングタワー又は熱交換器に送られる。クーリングタワー又は熱交換器では、一次冷却系冷媒と液浸槽冷却液とが熱交換することで、液浸槽冷却液が冷却される。クーリングタワー又は熱交換器により冷却された液浸槽冷却液は再度液浸槽に戻され、電子機器の冷却に利用される。

しかしながら、液浸槽冷却液を用いた液浸冷却システムは、液浸槽冷却液に対応した冷却液ポンプ、熱交換器及び配管等として、一般的な水用の機器を使用することができず設置コストが増加する。また、冷却液ポンプ及び熱交換器は液浸槽の近くに設置されるため、それらの設置場所が屋内に別途確保されなくてはならない。

一つの側面では、本発明は、電子機器を液冷する液浸用冷却液を循環させるポンプ及び配管が不要な液浸冷却装置を提案することを目的とする。

１つの形態によれば、電子機器及び二次冷媒を格納し、電子機器を二次冷媒に浸し液冷する液浸槽と、液浸槽及び一次冷媒を格納し、液浸槽を一次冷媒に浸し液冷する筐体と、液浸槽を回転させる駆動部と、を備え、液浸槽は、筐体内において回転可能に取付けられるとともに、電子機器が格納される側の内面と内面の反対側の外面とのそれぞれに凸部を有する、液浸冷却装置が提供される。

一つの側面では、電子機器を液冷する液浸用冷却液を循環させるポンプ及び配管が不要な液浸冷却装置が提案される。

第１の比較技術である液浸冷却システムの構成を示す図である。第２の比較技術である液浸冷却システムの構成を示す図である。（ａ）は開示する液浸冷却装置を有する液浸冷却システムの構成を示す図であり、電子機器が液浸槽に格納されている状態を示す図、（ｂ）は、液浸冷却装置の分解斜視図である。液浸冷却装置を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は前面図、（ｃ）は側面図である。（ａ）は液浸冷却装置の開閉蓋を開けた状態を示す上面図であり、（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った液浸冷却装置の断面図である。（ａ）は液浸槽の側面図であり、（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った液浸槽の断面図で、（ｃ）は液浸槽の他の例を示す断面図である。（ａ）は、液浸槽の駆動機構を示す図５の一部を拡大した拡大図であり、（ｂ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った駆動機構の断面図である。

以下、添付図面を用いて本出願の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。また、以下の実施の形態において同一又は類似の要素には共通の参照符号を付けて示し、理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。

最初に、本発明による液浸冷却装置及びそれを備える液浸冷却システムの理解を容易にするために、比較技術である液浸冷却システムについて図１及び図２を用いて説明する。

図１は、第１の比較技術である液浸冷却システム１０１の構成を示す図である。液浸冷却システム１０１は、ＩＣＴ機器１１３を液冷する液浸槽冷却液１１７が格納された液浸槽１１２と、液浸槽冷却液１１７を冷却するクーリングタワー１２０とを備える。液浸槽冷却液１１７は、例えば３Ｍ社製のフロリナート（登録商標）である。そして、液浸槽１１２から延び、液浸槽冷却液１１７がクーリングタワー１２０を経由して、再度、液浸槽１１２に戻る配管１３１が設けられる。ＩＣＴ機器１１３は、実装レール１１４により液浸槽冷却液１１７に漬かるよう保持されている。液浸槽冷却液１１７は、液浸槽冷却液用ポンプ１２１によって循環される。ＩＣＴ機器１１３から延びるケーブル等は、例えば実装レール１１４に沿って配置され液浸槽１１２のケーブル口を通り外部と接続される。液浸槽１１２の温まった液浸槽冷却液１１７（４５℃以下）は、液浸槽冷却液用ポンプ１２１によってクーリングタワー１２０に送られ、クーリングタワー１２０内での散水及び送風ファン１３２によって３５℃以下になるよう冷却される。図１に示すクーリングタワー１２０は、密閉式散水送風冷却式のものである。配管１３１内の液浸槽冷却液１１７はクーリングタワー１２０内で、散水により冷却されるとともに、送風ファン１３２によって外気があてられて冷却される（図１の矢印Ａ）。液浸槽冷却液１１７により温められた空気は外部に排出される（図１の矢印Ｂ）。冷却に使用された水１１６は集められ、散水ポンプ１３３により散水用配管１３０を通って再度、散水に使用される。

温まった液浸槽冷却液１１７は、クーリングタワー１２０で直接、散水され排熱されるため、一次冷却系冷媒を使用する装置（チラー、冷却水用ポンプ及び熱交換器等）が不要である。しかしながら、液浸槽冷却液１１７を送る液浸槽冷却液用ポンプ１２１が停止すると、液浸槽冷却液１１７が環流しなくなり、液浸槽１１２内の液浸槽冷却液１１７を冷却することができなくなる。そして短時間でＩＣＴ機器１１３の温度が上昇し、ＩＣＴ機器１１３を用いたＩＣＴシステムの運用が停止される場合がある。また、例えば散水ポンプ１３３の故障によりクーリングタワー１２０が停止した場合でも、液浸槽冷却液１１７の冷却が維持できなくなり、ＩＣＴシステムの運用が停止される場合がある。また、クーリングタワー１２０が屋外に設置される場合がある。この場合、液浸槽１１２と屋外のクーリングタワー１２０との間の距離によって配管１３１が長くなり、その配管１３１に液浸槽冷却液１１７を通すために高価な液浸槽冷却液１１７の量が増え、コストが増加する。また、液浸槽冷却液１１７（例えばフロリナート（登録商標））に対応した液浸槽冷却液用ポンプ１２１、クーリングタワー１２０及び配管１３１を用いているため、一般的な水用の機器を使用することができずコスト増となるという課題があった。

図２を用いて比較技術である第２の液浸冷却システム２０１について説明する。図２は、比較技術である第２の液浸冷却システム２０１の構成を示す図である。図２に示す液浸冷却システム２０１は、図１に示す液浸冷却システム１０１と同様に、ＩＣＴ機器２１３を液浸槽冷却液２１７で液冷する装置である。ＩＣＴ機器２１３は、実装レール２１４により液浸槽２１２内に固定され、液浸槽冷却液２１７に浸されている。液浸槽２１２で温められた液浸槽冷却液２１７は、熱交換器２０２によって一次冷却系冷媒２１６と熱交換（図２の矢印Ｂ）されて冷却される。冷却された液浸槽冷却液２１７は、配管２３１を通って、再度、液浸槽２１２に戻る。熱交換器２０２は、チラー２０３と一次冷媒用配管２３０により接続されていて、熱交換により温められた一次冷却系冷媒２１６が、コンプレッサ２３２等で構成されたチラー２０３により外気に排熱される（図２の矢印Ａ）。冷却された一次冷却系冷媒２１６は、再度、熱交換器２０２に送られ、液浸槽冷却液２１７との熱交換に使用される。熱交換器２０２を液浸槽２１２の近辺に設置することができるため、液浸槽冷却液２１７の配管２３１の長さの増加及びそれに伴う液浸槽冷却液２１７の増加を防ぐことができる。

しかしながら、図１に示す液浸冷却システム１０１と同様、液浸槽冷却液２１７を送る液浸槽冷却液用ポンプ２２１が停止することで、液浸槽冷却液２１７が環流しなくなると、液浸槽２１２内の冷却ができなくなる。そのため、短時間でＩＣＴ機器２１３の温度が上昇し、ＩＣＴシステムの運用が停止される。また、チラー２０３の停止でも、熱交換されなくなり、結局、配管２３１の液浸槽冷却液２１７が冷却されず、ＩＣＴ機器２１３の温度が短時間で上昇する。また、液浸槽冷却液２１７に対応した液浸槽冷却液用ポンプ２２１、熱交換器２０２及び配管２３１等を使用するため機器のコストが増加する。また、液浸槽冷却液用ポンプ２２１及び熱交換器２０２を液浸槽２１２の近辺に設置するため、別途屋内の設置場所が要求され、液浸冷却システム１０１が占有する面積が増えるため設置コストが増加する。

そこで、本実施形態による液浸冷却装置は、ＩＣＴ機器等の電子機器及び二次冷媒を格納し筐体内で回転する液浸槽の内外面に凸部を設け、回転する液浸槽により、二次冷媒から一次冷媒に伝熱している。それにより二次冷媒を循環させるポンプと配管を不要にした。以下では、図３（ａ）〜図７を用いて、本出願の実施形態である液浸冷却装置１０及び液浸冷却装置１０を備える液浸冷却システム１について詳細に説明する。

なお、一次冷却系冷媒は、冷却システムにおいて外気等により直接冷却される冷媒で、例えば水が用いられる。本明細書では一次冷却系冷媒を「一次冷媒」と呼ぶ場合がある。また、液浸槽冷却液は、一次冷媒により冷却される冷媒で、一次冷媒より電気伝導率が低くＩＣＴ機器等の電子機器を直接冷却することが可能である。液浸槽冷却液は、例えば油（ＰＡＯ：ポリ-α-オレフィン系合成油）又はフロリナート（登録商標）等のフッ素系不活性液であり、本明細書では液浸槽冷却液を「二次冷媒」と呼ぶ場合がある。

図３（ａ）には本実施形態の液浸冷却装置１０を含む液浸冷却システム１の構成が示されている。また、図３（ｂ）には液浸冷却装置１０の分解斜視図が示されている。液浸冷却システム１は、ＩＣＴ機器１３（電子機器の一例）を冷却する装置である。液浸冷却システム１は、液浸冷却装置１０と、液浸冷却装置１０から排出される一次冷却系冷媒１６を冷却するチラー１９を備える。一次冷却系冷媒１６は一次冷媒の一例である。また、液浸冷却システム１は、一次冷却系冷媒１６が通る配管３０と、一次冷却系冷媒１６を循環させる一次冷却系冷媒用ポンプ２１とを備える。配管３０は、液浸冷却装置１０から延び、チラー１９を経由して、再び液浸冷却装置１０に戻るよう形成されている。

本実施形態の液浸冷却装置１０は、ＩＣＴ機器１３を液冷する液浸槽冷却液１７と、ＩＣＴ機器１３及び液浸槽冷却液１７を格納する液浸槽１２と、液浸槽１２を冷却する一次冷却系冷媒１６を備える。また、液浸冷却装置１０は、液浸槽１２及び一次冷却系冷媒１６を格納する筐体１１を備え、液浸槽１２を回転させる駆動機構１８（駆動部の一例）を備える。液浸槽１２は、筐体１１内において地面に対して垂直方向の回転軸２９を中心として回転可能に取付けられている。また液浸槽１２は、ＩＣＴ機器１３が格納される側の内面１２ｃと内面１２ｃの反対側の外面１２ｂとのそれぞれに凸部３５を有する（図６参照）。液浸槽冷却液１７は二次冷媒の一例であり、一次冷媒である一次冷却系冷媒１６により冷却される。

上述したように、筐体１１とチラー１９とは配管３０で繋がっており、液浸槽１２により温められた一次冷却系冷媒１６は、筐体１１からチラー１９に送られる。一次冷却系冷媒１６はコンプレッサ２０等で構成されたチラー１９により冷却され、外部に排熱される（図３の矢印Ａ）。チラー１９により冷却された一次冷却系冷媒１６は、一次冷却系冷媒用ポンプ２１によりチラー１９から筐体１１まで送られ、液浸槽１２を冷却するために再利用される。なお、チラー１９のコンプレッサ２０は、クーリングタワーであってもよい。

液浸槽冷却液１７を格納する液浸槽１２は、伝熱性の良い金属（例えばステンレス等）で回転軸２９を中心に回転可能なドラム形状又は円筒形状に形成された槽である。そして、図３（ｂ）に示されるように、液浸槽１２は一次冷却系冷媒１６が格納された筐体１１に沈められる。

ＩＣＴ機器１３は、筐体１１に固定された実装レール１４で保持される。ＩＣＴ機器１３は液浸槽１２から独立し、液浸槽１２が回転しても動かないよう固定される。ＩＣＴ機器１３は、表面を大きくした板状の形状で形成される。ＩＣＴ機器１３は、実装する位置に応じたサイズで形成されてもよい。また、ＩＣＴ機器１３は、異なる幅を有するＩＣＴ機器１３が幅方向に隣接して並べられてもよい（例えば図５（ａ）のＩＣＴ機器１３ａ〜１３ｃ参照）。複数枚、幅方向に隣接して並べて配置することで、より多くの数のＩＣＴ機器１３を実装させることが可能である。

本実施形態の液浸槽１２は、筐体１１に、地面に対して垂直方向の回転軸２９を中心に回転可能に取り付けられ、液浸槽１２の近辺に設けられた駆動機構１８により回転する。液浸槽１２を回転させることで、液浸槽１２内の液浸槽冷却液１７が撹拌されるとともに流動され、液浸槽冷却液１７が回転軸２９を中心に回転するようになる。また、液浸槽１２が回転すると、液浸槽１２の周囲にある一次冷却系冷媒１６も撹拌されるとともに流動され、一次冷却系冷媒１６は回転軸２９を中心に回転する。一次冷却系冷媒１６が回転することで、冷却された一次冷却系冷媒１６と温められた一次冷却系冷媒１６が混ざり、一次冷却系冷媒１６の温度が下がる。温度が下がった一次冷却系冷媒１６により液浸槽１２が冷却され、液浸槽１２内の液浸槽冷却液１７も冷却される。冷却された液浸槽冷却液１７が回転することで、液浸槽１２内にあるＩＣＴ機器１３が冷却される。そのため、本実施形態の液浸冷却装置１０では、液浸槽冷却液１７を還流させるためのポンプ、及び、液浸槽冷却液１７を外部に還流させるための配管は設けられなくてよい。

液浸槽冷却液１７により温められた一次冷却系冷媒１６は、図３に示す一次冷却系冷媒用ポンプ２１により配管３０を経由して筐体１１からチラー１９まで送られ、コンプレッサ２０等で構成されたチラー１９によって冷却される。チラー１９は、図２に示す液浸冷却システム１０１で使用されるクーリングタワーであってもよい。冷却された一次冷却系冷媒１６は、再び、筐体１１内に戻り液浸槽１２の冷却に使用される。

液浸槽１２は、液浸槽１２の底部１２ａに設けられた回転支持軸３２を備える。そして、図５（ｂ）に示されるように、筐体１１内には、回転支持軸３２を受ける回転軸受３３が設けられ、また、回転軸受３３の周囲にローラ３９が設けられている。また、液浸槽１２の上部が、筐体１１の上部に設けられた４つの支持部４０によって回転可能に支持される。

液浸槽１２を格納する筐体１１には、その上面に開閉蓋３１が設けられている。使用者は開閉蓋３１の取っ手３７を用いて、図４（ｃ）の矢印Ｃ方向に開けることができる。また、図４（ｃ）に示されるように開閉蓋を開けたときに、開閉蓋の開けた状態を固定する固定用支持部材３８が設けられている。筐体１１の底部には、筐体１１を支持する設置脚３４が二本、設けられている。筐体１１の側面には、ＩＣＴ機器１３から延びるケーブルを引き出すための引き出し口４１が形成されている。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、液浸槽１２のＩＣＴ機器１３が格納される側の内面１２ｃ及び内面１２ｃの反対側の外面１２ｂとのそれぞれに複数の凸部３５が設けられる。液浸槽１２が駆動機構１８により回転することで、内面１２ｃの凸部３５により液浸槽１２の内部に格納された液浸槽冷却液１７が撹拌され流動し、液浸槽冷却液１７が回転軸２９を中心に回転する。また、外面１２ｂの凸部３５により液浸槽１２の外側にある一次冷却系冷媒１６が撹拌され流動し、一次冷却系冷媒１６が回転軸２９を中心に回転する。

凸部３５の例として液浸槽１２の外面１２ｂには、ＩＣＴ機器１３が格納される側とは反対の外側に向けて延びるヒレ状の第１撹拌フィン２２（フィンの一例）が複数設けられている。また、液浸槽１２の内面に、凸部３５としてＩＣＴ機器１３が格納される側である内側に向けて延びるヒレ状の第２撹拌フィン２３（フィンの一例）が複数設けられている。第１撹拌フィン２２及び第２撹拌フィン２３は、それらの長辺が回転軸２９に対して平行になるよう外面１２ｂ又は内面１２ｃに設けられている。複数の第１撹拌フィン２２及び第２撹拌フィン２３は、図６（ｂ）に示されるよう、液浸槽１２の外面又は内面に、等角度間隔で並ぶように沿って配置されている。図に示す等角度は４５度であるが、その等角度は４５度に限定されず、他の角度例えば３０度又は６０度であってもよい。また、図６（ａ）に示されるように、複数の第１撹拌フィン２２及び第２撹拌フィン２３は、回転軸２９に対して平行に複数個並べて配置されてもよい。図に示す複数の第１撹拌フィン２２及び第２撹拌フィン２３は、それぞれの列において３つ配置されているが、これは一例であり、１つであってもよく、また、各列で２つ或いは４つ以上の第１撹拌フィン２２及び第２撹拌フィン２３が配置されても良い。第１撹拌フィン２２及び第２撹拌フィン２３が設けられることで、一次冷却系冷媒１６及び液浸槽冷却液１７が撹拌される。

さらに、第１撹拌フィン２２及び第２撹拌フィン２３は液浸槽１２の側部の内面１２ｃ及び外面１２ｂだけでなく底部１２ａにも設けられている。底部１２ａの第１撹拌フィン２２及び第２撹拌フィン２３は、それらの長辺が回転軸２９を中心に放射状になるよう配置される（図６（ｂ）参照）。底部１２ａに凸部３５を設けることで、液浸槽１２の外周部分の近くにある一次冷却系冷媒１６及び液浸槽冷却液１７だけでなく、回転軸２９の付近にある一次冷却系冷媒１６及び液浸槽冷却液１７を撹拌させ回転させることが可能になる。

凸部３５は、図６（ｂ）に示されるように、液浸槽１２の外面１２ｂに側部の一部が外側に膨出するよう形成された第１膨出部２４であってもよい。また凸部３５は、液浸槽１２の内面１２ｃに側部の一部が内側に膨出するよう形成された第２膨出部２５であってもよい。図６（ｂ）に示される第１膨出部２４及び第２膨出部２５のように液浸槽１２の側面が凹凸状に形成されることで液浸槽１２の表面積が増え、液浸槽１２からの熱が一次冷却系冷媒１６に伝熱されやすくなる。また、液浸槽１２の凸部３５は、例えば液浸槽１２の側部が外周に沿って波状に形成されることで実現されてもよい（図６（ｃ）参照）。

図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、本実施形態の駆動機構１８は、モータ２６と、モータ２６に取付けられたギア２７を備える。そして、液浸槽１２の上部外周上には液浸槽回転ギア２８が形成されていて、駆動機構１８のギア２７と咬み合い、モータ２６が回転することで液浸槽１２が回転する。駆動機構１８は、ＩＣＴ機器１３を支持する実装レール１４に支持される。筐体１１は、上述したように液浸槽１２を支持する支持部４０を備えている。支持部４０の先端には、回転支持ローラ４２が設けられていて、液浸槽１２は、回転支持ローラ４２が、液浸槽の外周に当接することで回転可能に支持される。

なお、駆動機構１８は、図４及び図５（ａ）に示されるように、二つ目の駆動機構１８ｂがさらに設けられてもよい。二つ以上の駆動機構１８、１８ｂを設けることで、一方の駆動機構１８が故障した場合であっても、他方の駆動機構１８ｂにより液浸槽１２を回転させることができる。図１又は図２に示される比較技術では、多重化する場合、別の配管及びポンプを設けていた。一方、本実施形態の液浸冷却装置１０では、駆動機構１８を増やすことで多重化することができるので比較的低コストで装置の信頼性及び安全性を高めることが可能である。

筐体１１に格納された一次冷却系冷媒１６は、液浸槽１２から伝達される熱により直接温められることから、一次冷却系冷媒１６の容量が大きくなるほど、温まる時間がかかる。そのため、筐体１１に格納される一次冷却系冷媒１６の容量を選択することにより、一次冷却系冷媒１６の装置、例えば一次冷却系冷媒用ポンプ２１が停止した場合の、液浸槽１２の冷却を維持可能な冷却維持時間を調整することができる。

図１に示す第１の比較技術である液浸冷却システム１０１と、図３に示す液浸冷却システム１との液浸槽冷却維持時間の違いを以下に示す。液浸冷却システム１では、筐体１１の奥行きの大きさは０．７５ｍと一定であるが、幅方向の大きさを４パターン（１．０ｍ、1.２ｍ、１．４ｍ、１．６ｍ）のうちの一つに変更して液浸槽１２の冷却維持時間を計測している。比較技術の液浸冷却システム１０１では、液浸槽冷却液用ポンプ１２１の停止後、液浸槽１１２内の温度が３５℃から４０℃になるまでの時間を計測した。本実施形態の液浸冷却システム１では、一次冷却系冷媒１６の還流が停止した後、液浸槽１２内の温度が３５℃から４０℃になるまでの時間を計測した。
（１）比較技術：液浸冷却システム１０１の構成
○液浸槽１１２の大きさ：幅０．６×奥０．７５×液高０．９ｍ
○液浸槽内ＩＣＴ機器容積：９６Ｌ
（２）本実施形態：液浸冷却システム１の構成
○液浸槽１２の大きさ：直径０．７５×液高０．９ｍ
○液浸槽内ＩＣＴ機器容積：９６Ｌ
○筐体１１（一次冷却槽）の大きさ：幅（１．０ｍ、１．２ｍ、１．４ｍ、１．６ｍから選択）×奥０．７５×液高０．９ｍ

液浸冷却システム１では、第１の比較技術の液浸冷却システム１０１に対し冷却時間を長くすることができ、一次冷却系冷媒１６を格納する筐体１１の大きさ（例えば幅）を変更することで、冷却維持時間を選択することができる。

また、第１の比較技術の液浸冷却システム１０１に対する、本実施形態の液浸冷却システム１の冷却及び電力の効率を計測した。データセンタの冷却及び電力効率として、ＰｏｗｅｒＵｓａｇｅＥｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ(以下、ＰＵＥ：全体電力に対するＩＣＴ機器のエネルギー効率）及び全体電力（消費する冷却＋ＩＣＴ機器の電力）で比較した結果を表２に示す。本発明の実施形態である液浸冷却システム１は、第１の比較技術の液浸冷却システム１０１に対し、合計電力では１．４ＫＷ（６％）低く、ＰＵＥは、０．０７改善の効果があった。

本実施形態の液浸冷却装置１０によれば、液浸槽１２を一次冷却系冷媒１６により直接冷却することから、液浸槽冷却液１７を循環させる液浸槽冷却液用のポンプが不要となる。また、液浸槽１２が一次冷却系冷媒１６の中で回転することで、一次冷却系冷媒１６と液浸槽冷却液１７とが攪拌及び流動される。液浸槽冷却液１７から一次冷却系冷媒１６に伝熱し、液浸槽１２内のＩＣＴ機器１３が冷却される。また、液浸槽冷却液１７に対応した冷却液ポンプ、クーリングタワー、熱交換器及び配管等をなくし、機器コストを削減することができる。

以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。

１、１０１、２０１液浸冷却システム
１０液浸冷却装置
２０２熱交換器
１１筐体
１２、１１２、２１２液浸槽
１３、１１３、２１３ＩＣＴ機器（電子機器）
１４、１１４、２１４実装レール
１６一次冷却系冷媒（一次冷媒）
１７、１１７、２１７液浸槽冷却液（二次冷媒）
１８駆動機構
１９、２０３チラー
１２０クーリングタワー
１２１、２２１液浸槽冷却液用ポンプ
２１一次冷却系冷媒用ポンプ
２２第１撹拌フィン
２３第２撹拌フィン
２４第１膨出部
２５第２膨出部
２６モータ
２７ギア
２８液浸槽回転ギア
２９回転軸
３０、１３１配管
２３０一次冷媒用配管
１３０散水用配管
１３２送風ファン
１３３散水ポンプ
２０、２３２コンプレッサ
３１開閉蓋
３２回転支持軸
３３回転軸受
３４設置脚
３５凸部
３７取っ手
３８固定用支持部材
３９ローラ
４０支持部
４１引き出し口

Claims

電子機器及び二次冷媒を格納し、前記電子機器を前記二次冷媒に浸し液冷する液浸槽と、
前記液浸槽及び一次冷媒を格納し、前記液浸槽を前記一次冷媒に浸し液冷する筐体と、
前記液浸槽を回転させる駆動部と、を備え、
前記液浸槽は、前記筐体内において回転可能に取付けられるとともに、前記電子機器が格納される側の内面と前記内面の反対側の外面とのそれぞれに凸部を有する、
液浸冷却装置。
前記凸部は、前記一次冷媒及び前記二次冷媒を撹拌するヒレ状に形成されたフィンを含む、請求項１に記載の液浸冷却装置。
前記凸部は、前記液浸槽の一部が、前記電子機器が格納される側又は前記電子機器が格納される側の反対側に膨出するよう形成された膨出部を含む、請求項１又は２に記載の液浸冷却装置。
前記液浸槽は回転軸を中心にした円筒状に形成され、前記凸部は前記液浸槽の底部において前記回転軸から放射状に配置される、請求項１から３のいずれか一項に記載の液浸冷却装置。
前記二次冷媒の電気伝導率は、前記一次冷媒の電気伝導率より低い、請求項１から４のいずれか一項に記載の液浸冷却装置。