JP2656581B2 - 冷却装置 - Google Patents

冷却装置

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JP2656581B2
JP2656581B2 JP63281565A JP28156588A JP2656581B2 JP 2656581 B2 JP2656581 B2 JP 2656581B2 JP 63281565 A JP63281565 A JP 63281565A JP 28156588 A JP28156588 A JP 28156588A JP 2656581 B2 JP2656581 B2 JP 2656581B2
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司 水野
忠男 保坂
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子計算機等の電子装置である被冷却体に
液体冷媒を循環供給する冷却装置に関し、特に、被冷却
体の結露対策を考慮した制御構造を有する冷却装置に関
する。
[従来の技術] 一般に、電子計算機等の電子装置は多数の集積回路素
子を搭載したプリント基板を複数枚架に実装し、架に取
り付けたファンにより強制空冷を行っている。
近年、回路素子の大規模集積化、実装の高密度化に伴
い、架内の発熱密度が高くなってきている。これらの装
置では、熱交換効率の良い液例方式を採する場合が多
い。例えば、液体冷媒を平板内に流し、この平板に素子
を密着させ熱を冷媒に伝達している。
第3図に、従来のこの種の液体冷媒を被冷却体である
電子装置に循環供給し、被冷却体から熱を排除する冷却
装置の構成を示す。
第3図に於て、1は冷却装置,2は被冷却体である電子
装置である。13は液体冷媒を電子装置2に供給する為の
送出配管,14は電子装置2内の電子部品(図示しない)
を冷却後の液体冷媒を冷却装置へ戻す為の戻り配管であ
る。冷却装置1内において、10は温度上昇した冷媒を冷
却する為の熱交換器である。7は冷媒の温度による体積
変化等を吸収する為のタンク,8は冷媒を電子装置2へ送
り出す為のポンプである。12は熱交換器10,タンク7,ポ
ンプ8。送出配管13,戻り配管14を接続する為の配管で
ある。9は電子装置2へ送り出される冷媒の温度を測定
する為の液温センサであり、液温検出線16にて、冷却装
置1の運転を制御する運転制御部3に接続される。6は
電子装置2内の気温を測定する為の気温センサであり、
気温検出線15により運転制御部3に接続される。電子装
置2内には図示されていない被冷却物の温度異常を検出
する温度検出部5が用意されており、検出された温度異
常は異常検出線18により運転制御部3に伝えられる。
又、運転制御部3からは、電子装置2の電源制御部4に
異常通知線17が用意されている。運転制御部3からは、
ポンプ8,熱交換器10にその起動,停止を指示する運転指
令線11,又熱交換器10にはその冷却能力を調整する為の
能力制御線19が接続されている。
次に、第4図を用いて運転制御部3の内部構成と冷却
装置1の動作を説明する。
運転制御部3は、運転指令部34と液温制御部31を有し
ている。運転指令部34は、ドライバ32a及び運転指令線1
1を介し、ポンプ8及び熱交換器10に運転・停止指令を
発する。又、運転指令部34は、異常検出部18,レシーバ3
3を介し、温度検出部5により検出された被冷却物の異
常発生信号を受け取る。この異常発生信号を受け取っ
て、運転指令部34はドライバ32及び異常通知線17を介
し、電子装置2の電源制御部4の異常発生を通知すると
同時にポンプ8及び熱交換器10を停止させる等の動作を
行う。この通知を受けて電源制御部4は、電子装置2の
運転を停止させる等の動作を行う。
一方、液温制御部31は、気温検出線15及び増幅器30を
介し、電子装置2内の気温が入力され、且つ液温検出線
16及び増幅器30aを介し、ポンプ8により電子装置2に
送り出される冷媒の温度が入力されている。そして、液
温制御部31は、電子装置2へ送り出す冷媒温度を電子装
置2内の気温と等しくなるか又は少し高くなる様に、ド
ライバ32b及び能力指令線19を介し、熱交換器10の冷却
能力を制御する。これは、電子装置2内の被冷却物の結
露を防ぐ為である。
[発明が解決しようとする課題] 上記の従来の冷却装置の構成,制御手順だと、液温制
御部31が故障した場合、冷媒温度が上昇する方向、つま
り、電子装置2内の被冷却物の温度が上昇していくとき
は、前述した手順で電子装置2及び冷却装置1自身の運
転を停止させ、被冷却物である集積回路素子を破壊から
防ぐことができる。しかし、冷媒温度が下がる方向に故
障したときは、被冷却物である集積回路素子及びその近
傍、又冷媒配管系統に結露が生じ、電子装置2に知命的
な被害をもたらす危険性がある。
本発明の目的は、上記問題点を解決するもので、結露
による被害をもたらさない冷却装置を提供することを目
的とする。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成させる為に、本発明の被冷却体に液体
冷媒を循環供給する冷却装置は、被冷却体から奪った熱
を排除する熱交換器と、液体冷媒を循環させるポンプ
と、液体冷媒を貯蔵するタンクと、これらを接続する配
管類と、そしてポンプ及び熱交換器に対し運転・停止指
令を出す被冷却体内の結露の有無の検出手段を持った運
転制御部であって、ポンプより送り出される液体冷媒温
度と被冷却体内の気温とを基準に熱交換器の冷却能力を
制御し、被冷却体内から送られる温度異常信号を入力し
て該異常信号を基に被冷却体に異常検出通知を出力し、
且結露検出時には強制的に熱交換器の冷却能力を最低と
する機能を持つ運転制御部と、を有することを特徴とす
る。
[実施例] 次に、本発明に係る冷却装置の一実施例を図に基づい
て説明する。
第1図は、本発明に係る冷却装置の一実施例の構成図
である。
本構成図は、結露センサ20を電子装置2内に入って直
ぐの冷媒配管表面に結露検出用として用意し、その検出
信号を結露検出線21により冷却装置1内の運転制御部3
に入力している点を除けば、第3図に示す従来の冷却装
置の攻勢と変らない。従って、第3図に示す従来の冷却
装置の構成と同じ構成に対しては、同じ参照番号を付し
て図示した。
次に、第2図を用いて、第1図の冷却装置1内の運転
制御部3の内部構成と、その動作を説明する。
運転制御部3は、運転指令部34,液温制御部31及び結
露検出部35を有している。運転指令部34は、ドライバ32
a及び運転指令線11を介し、ポンプ8及び熱交換器10の
運転・停止を指示する。又運転指令部34は、電子装置2
内の温度検出部5により被冷却物である集積回路素子の
高温異常が検出された場合、異常検出線18及びレシーバ
33を介し異常信号を受ける。これに基ずき、運転指令部
34は、ドライバ32及び異常通知線17を介して電子装置2
内の電源制御部4に異常通知をすると共に、ポンプ8及
び熱交換器10に停止指令を出す等の処置を行う。
高温異常通知を受けた電源制御部4は、電子装置2の
運転を停止させる等の処置を行う。又、運転指令部34
は、冷却装置運転開始直後に、ラッチ回路38をリセット
する。このラッチ回路38をリセットすることにより、ド
ライバ32cの出力もリセットされ、切換リレ37のa−b
間が接続される。
液温制御部31は、従来技術同様、ポンプ8による冷媒
の送り出し温度が電子装置2内の気温と等しくなるか、
少し高くなる様に、液温センサ9,気温センサ6の入力を
基にして、熱交換器10の冷却能力を制御する。尚、前述
の如く切換リレ37は、通常の状態で、a−b間が接続さ
れている。液温制御部31の出力は、ドライバ32bを経由
して、能力指令線19に伝わる。
ここで液温制御部31が故障した場合、冷媒温度が上昇
する方向に故障したときは、温度検出部5により被冷却
物の高温異常が検出される。これを、運転指令部34が受
け、電源制御部4に異常を通知し、ポンプ8及び熱交換
器10の停止等を指示する。一方、冷媒温度が下がる方向
に故障したときは、電子装置2内の温度と気温とにもよ
るが、被冷却体に結露を生じる場合がある。この結露が
電子装置2内に用意された結露センサ20により検知さ
れ、結露検出線21及び増幅器30bを介し、結露検出部35
に伝達される。結露検出部35は、液温制御部31が故障し
たものと判断し、切換リレ37のc−a間を接続させるべ
くドライバ32bを駆動させる。このドライバ32bの駆動信
号は、ラッチ回路38によりラッチされるので、切換リレ
37のc−a間に接続されたままとなる。切換リレ37の接
点Cには、熱交換器10の冷却能力を最低とする出力固定
の固定信号源40が接続されている為、冷媒温度が上昇を
開始する。しばらくすると、被冷却体の高温異常が検出
される。高温異常の検出後は、前述した液温制御部31に
おいて冷媒温度が上昇する方向に故障したときと同様の
手順の処理が行われ、電子装置2は、運転を停止する等
の保護処理が行なわれる。
このように、本発明では、冷媒の温度低下による結露
を検出後、強制的に冷媒温度を上げる処理となっている
ので、結露が進行することはない。又、冷媒配管での結
露をモニタしているので、結露を検出した時点では、配
管より温度の高い被冷却体には結露は生じない。又、冷
却装置1及び電子装置2の運転開始直後等の一時的な急
激な気温変化による一時的な結露を無視する為に、結露
検出部35に、結露検出部35に適当な時間,結露状態が続
いた場合、初めて結露と判断させるタイマ機能を持たせ
ることもできる。
[発明の効果] 以上述べたように、本発明の冷却装置は、被冷却体で
ある電子装置内の冷媒配管に結露センサを用意し、結露
を冷却装置内で検出可能とした。又、結露検出後に熱交
換器の冷却能力を強制的に最低とし、冷媒温度を上げて
から電子装置に異常を伝えて運転停止等の処置を行わ
せ、自らも停止する等の処置を行う運転制御手順とし
た。よって、冷却装置内の液温制御部が故障し、冷媒温
度が異常に下った場合でも、被冷却物である集積回路素
子に結露が生じることはなく、又結露検出後液温を上昇
させるので結露が進行することはない。従って、電子装
置は致命的な被害を受けることはなくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の冷却装置の一実施例を示すブロック
図である。 第2図は、第1図の運転制御部のブロック図である。 第3図は、従来の冷却装置の構成を示すブロック図であ
る。そして、 第4図は、第3図の運転制御部のブロック図である。 1……冷却装置、2……電子装置 3……運転制御部、4……電源制御部 5……温度検出部、6……気温センサ 7……タンク、8……ポンプ 9……液温センサ、10……熱交換器 11……運転指令線、12……配管 13……送出配管、14……戻り配管 15……気温検出線、16……液温検出線 17……異常通知線、18……異常検出線 19……能力制御線、20……結露センサ 21……結露検出線 30,30a,30b……増幅器 31……液温制御部 32,32a,32b,32c……ドライバ 33……レシーバ、34……運転指令部 35……結露検出部、37……切換リレ 38……ラッチ回路、39……リセット線 40……固定信号源

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被冷却体に液体冷媒を循環供給する冷却装
    置であって、 被冷却体から奪った熱を排除する熱交換器と、 液体冷媒を循環させるポンプと、 液体冷媒を貯蔵するタンクと、 これらを接続する配管類と、そして 前記ポンプ及び熱交換器に対し運転・停止指令を出す被
    冷却体内の結露の有無の検出手段を持った運転制御部で
    あって、前記ポンプより送り出される液体冷媒温度と被
    冷却体内の気温とを基準に前記熱交換器の冷却能力を制
    御し、被冷却体内から送られる温度異常信号を入力して
    該異常信号を基に被冷却体に異常検出通知を出力し、且
    結露検出時には強制的に熱交換器の冷却能力を最低とす
    る機能を持つ運転制御部と、 を有することを特徴とする冷却装置。
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US6711017B2 (en) 2001-07-17 2004-03-23 Hitachi Kokusai Electric Inc. Cooling apparatus for electronic unit
JP2012175086A (ja) * 2011-02-24 2012-09-10 Fujitsu Ltd 結露検知装置、電子機器冷却システム、及び結露検出方法

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