JP3070787B2

JP3070787B2 - 電子装置

Info

Publication number: JP3070787B2
Application number: JP3336589A
Authority: JP
Inventors: 隆之新; 敏夫畑田; 崇弘大黒; 林太郎南谷; 保塚口; 繁小泉; 圭一栗原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-12-19
Filing date: 1991-12-19
Publication date: 2000-07-31
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JPH0697338A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発熱電子部品を有し、
この発熱電子部品を液体冷媒を用いて冷却する電子装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント配線基板やセラミック基
板等の回路基板上に搭載された集積回路または集積回路
ユニット等を冷却する手段としては、強制対流による空
冷方式が多く採用されていた。しかし、近年、素子自身
の集積度の向上と素子の実装密度の向上とにより、発熱
密度が大巾に高くなり、空冷方式では対応しきれなくな
ってきている。

【０００３】そこで、例えばＮＥＣ技報Ｖｏｌ３９，
No.１（１９８６）第４０〜４１頁に見られるような液
冷方式が採用されるようになってきた。この液冷方式が
採用されている従来の電子装置について、図８および図
９に基づき説明する。

【０００４】電子装置は、図８に示すように、各種集積
回路等が搭載されている複数台の電子回路筐体１と、集
積回路等からの熱を吸収してこれを冷却するための１台
の液冷媒冷却筐体２とで構成されている。

【０００５】液冷媒冷却筐体２内には、図９に示すよう
に、一次冷媒であるフロンが循環する一次冷媒循環ライ
ンと、二次冷媒である水が循環する二次冷媒循環ライン
の一部とが設けられている。

【０００６】一次冷媒循環ラインには、フロンを圧縮す
る圧縮機１０と、凝縮器１１と、フロンと水との熱交換
を行う熱交換器１３と、これらを接続するフロン配管１
２とが設けられている。

【０００７】液冷媒冷却筐体２内の二次冷媒循環ライン
には、水の体積変化を吸収するためのタンク８と、この
水を圧送するためのポンプ７と、これらを接続する水配
管９とが設けられている。

【０００８】電子回路筐体１は、図９に示すように、複
数の集積回路が基板に設けられた電子回路モジュール４
を冷却する冷却ジャケット５と、冷却ジャケット５に水
を供給および排出するための水配管６とを有している。

【０００９】電子回路筐体１の水配管６と液冷媒冷却筐
体２の水配管９とは、互いにフレキシブル水配管３で接
続されている。

【００１０】冷却ジャケット５で電子回路モジュール４
と熱交換して温まった水は、水配管６およびフレキシブ
ル水配管３を介して、液冷媒冷却筐体２内に導かれる。
液冷媒冷却筐体２内では、温まった水は、二次冷媒循環
ラインの熱交換器１３でフロンと熱交換されて冷却さ
れ、ポンプ７により加圧されて再び電子回路筐体１の冷
却ジャケット５内に導かれる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記液冷却方式は、空
冷方式に比べて冷却能力が格段に向上するため、大型の
電子装置の冷却に適している。ところが最近では、中・
小型電子装置も、発熱密度が上昇し大型電子装置と同等
になってきているため、大型電子装置と同様の液冷却方
式を採用するものが出現してきている。

【００１２】しかし、中・小型電子装置に、大型電子装
置と同様に、液冷却方式を採用して電子回路筐体と液冷
媒冷却筐体とを別体でそれぞれ独立設置すると、以下の
問題点がある。

【００１３】（１）一般事務室に設置されることが多
い中・小型電子装置では、省スペース化が重要な性能要
因である。しかし、電子回路筐体と液冷媒冷却筐体とを
別体とする構成は、省設置スペース化を図るためには著
しく不利になる。

【００１４】（２）従来の電子装置では、強制対流に
よる空冷方式が多く採用されていた。この空冷方式の場
合、電子回路筐体内に設置されたブロアなどにより空気
冷却するため、電子装置は一つの筐体により構成されて
いた。ユーザが従来の空冷方式の電子装置から、液冷却
方式の電子装置に買い替える場合、電子回路筐体と液冷
媒冷却筐体とを別体とする構成では設置室内でのレイア
ウトが難しくなるし、電子回路筐体と液冷媒冷却筐体と
の間の配管を床下に設置するために、一般事務室に床上
げ工事を施す必要がある。つまり、電子回路筐体と液冷
媒冷却筐体とを別体とする構成では、従来の空冷方式の
電子装置と同等の設置性を保てなくなる。

【００１５】（３）電子回路筐体と液冷媒冷却筐体とを
別体とする構成では、電子回路筐体と液冷媒冷却筐体と
の間に配管を設けなければならないため、据付け工事に
時間がかかる。特に、設置場所が一般事務室の場合に
は、設置工事はできるかぎり短時間で済ませることが望
ましいが、他の事務機器との関係でさらに時間がかかる
とともに、一般事務室内も汚してしまう。

【００１６】（４）液冷媒冷却筐体内の液冷媒供給手段
であるポンプなどは、電子回路筐体と液冷媒冷却筐体と
の間の配管抵抗のために、配管抵抗分だけポンプなどの
能力を上げる必要があり、ポンプなどが大型化し、ラン
ニングコストも嵩んでしまう。

【００１７】本発明の目的は、省設置スペース化図った
電子装置を提供することにある。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、液冷媒によ
って冷却される発熱半導体部品と、液冷媒を冷却する液
冷媒冷却手段と、冷却された液冷媒をこの発熱半導体部
品に供給する液冷媒供給手段とを含む電子装置におい
て、前記発熱半導体部品を収納する電子回路筐体と、前
記液冷媒冷却手段および前記液冷媒供給手段を収納する
液冷媒冷却筐体との少なくとも２つの筐体を備え、前記
電子回路筐体および前記液冷媒冷却筐体には前記発熱半
導体部品に前記冷媒を供給し、または前記発熱半導体部
品から前記冷媒を排出する冷媒配管を設け、前記電子回
路筐体の少なくとも一つの上面と前記液冷媒冷却筐体の
少なくとも一つの下面を連結し、前記電子回路筐体の少
なくとも一つの側面と前記液冷媒冷却筐体の少なくとも
一つの側面を連結し、前記電子回路筐体に設けた前記冷
媒配管と前記液冷媒冷却筐体に設けた前記冷媒配管を連
結して、全体を一体的構造とし、前記電子回路筐体に、
冷却空気供給手段と、この冷却空気供給手段により供給
される冷却空気によって空冷される空冷発熱電子部品と
を配設し、前記液冷媒冷却手段に冷却空気を供給し冷却
空気が排出される通風路と、前記空冷発熱電子部品に冷
却空気を供給し冷却空気が排出される通風路とを、それ
ぞれ独立して設けたことにより達成される。

【００３２】また、液冷媒によって冷却される発熱半導
体部品と、液冷媒を冷却する液冷媒冷却手段と、冷却さ
れた液冷媒をこの発熱半導体部品に供給する液冷媒供給
手段とを含む電子装置において、前記発熱半導体部品を
収納する電子回路筐体と、前記液冷媒冷却手段および前
記液冷媒供給手段を収納する液冷媒冷却筐体との少なく
とも２つの筐体を備え、前記電子回路筐体および前記液
冷媒冷却筐体には前記発熱半導体部品に前記冷媒を供給
し、または前記発熱半導体部品から前記冷媒を排出する
冷媒配管を設け、前記電子回路筐体の少なくとも一つの
上面と前記液冷媒冷却筐体の少なくとも一つの下面を連
結し、前記電子回路筐体の少なくとも一つの側面と前記
液冷媒冷却筐体の少なくとも一つの側面を連結し、前記
電子回路筐体に設けた前記冷媒配管と前記液冷媒冷却筐
体に設けた前記冷媒配管を連結して、全体を一体的構造
とし、前記電子回路筐体に、冷却空気供給手段と、この
冷却空気供給手段により供給される冷却空気によって空
冷される空冷発熱電子部品とを配設し、前記液冷媒冷却
手段に冷却空気を供給し冷却空気が排出される通風路
と、前記空冷発熱電子部品に冷却空気を供給し冷却空気
が排出される通風路とを、垂直方向に配設した仕切り板
によりそれぞれ独立して設けたことにより達成される。

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【作用】電子回路筐体と液冷媒冷却筐体とを連結し、全
体が一体構造となるので、省設置スペース化が可能であ
る。冷却は、液冷媒を用いるので、冷却効果が高い。ま
た、冷却装置筐体と電子装置筐体は、それぞれ独立した
ものを組み合せるので、電子装置を冷却装置から隔離で
きる。

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】

【実施例】以下、図１から図７に基づき、本発明の実施
例について説明する。

【００５１】まず、電子装置の第一の実施例について図
１から図３に基づき説明する。

【００５２】電子装置は、図１および図２に示すよう
に、電子回路筐体１と、液冷媒を冷却する液冷媒冷却筐
体２とから構成され、電子回路筐体１と液冷媒冷却筐体
２とを連結具６２で連結嵌合して、全体を一体構造とし
て扱えるように構成している。そして、筐体１の下部に
はキャスタ６３が取り付けられ、電子装置を移動可能に
している。

【００５３】電子回路筐体１内には、電子回路モジュー
ル等に代表される発熱電子部品２０が基板２２上に複数
設けられている。発熱電子部品２０上には、その発熱を
冷媒である純水に伝熱させるため、冷却ジャケット等の
冷却構造体２１が、表面に密着取付けされている。発熱
電子部品２０と冷却構造体２１とは、例えば、高熱伝導
性グリース等によって熱的に接触した構造となってい
る。複数の冷却構造体２１相互間には、これらを接続す
るフレキシブル冷媒配管２３が設けられ、上端部および
下端部に位置するフレキシブル冷媒配管２３は、２つの
ヘッダ配管２４に接続されている。ヘッダ配管２４は、
冷媒供給用（下部）と冷媒排出用（上部）の２つの配管
２５に接続され、配管継ぎ手２６を介して液冷媒冷却筐
体２側に接続されている。配管２５は、フレキシブルな
配管であると、配管継ぎ手２６への接続作業が容易にな
り、また、継ぎ手部の信頼性も向上する。

【００５４】電子回路筐体１内で加熱された純水が、配
管継ぎ手２６に接続された配管２７を介して、液冷媒冷
却筐体２に送られ、その後空気と熱交換する熱交換器２
８に送られる。熱交換器２８で冷却された純水は、配管
２９を介して、水の熱膨張および収縮による体積変化を
吸収するためのタンク３０に送られ、さらに、配管３１
を介して冷媒供給ポンプ３２に送られる。なお、図２に
示すように、タンク３０の上部には液冷媒を供給する液
冷媒注入口７２を設けている。冷媒供給ポンプ３２で加
圧された純水は、配管３３を介して、電子回路筐体１側
の冷却構造体２１に再び送られる。また、冷媒供給ポン
プ３２を出た冷却水の一部は、イオン交換器等の冷媒純
度維持装置３４に送られ、配管３６、３７を介して、主
配管路と並列にポンプ３２に戻されている。冷媒純度維
持装置３４には、一定流量の純水を供給するのが保守管
理上望ましいので、定流量弁３５が冷媒純度維持装置３
４の上流側に接続されている。

【００５５】熱交換器２８を冷却する冷却空気は、熱交
換器２８の上部に設置された２台の送風ファン３８によ
り送風される。冷却空気は、まず、電子回路筐体１の底
部から床給気口４７を通って電子回路筐体１内に入り、
電子部品４６の側方を通過し、液冷媒冷却筐体２からの
水漏れを受け止めるドレンパン４５と液冷媒冷却筐体２
から漏れた水をドレンパン４５に導くガイド４４の間を
通過する。そして、液冷媒冷却筐体への空気の流れ５０
に示すように、液冷媒冷却筐体吸気口４９を通過して、
液冷媒冷却筐体内に導かれる。熱交換器２８へ送られる
冷却空気は、上述の床吸気口４７からの吸気４８の他
に、サイドパネルに設けられた側面吸気口５１からも吸
気５２される。床吸気口４７からの冷却空気について
は、床下空調の整っているコンピュータルームなどで
は、低温の空気が得られるなどの利点も多いが、その通
風路にはドレンパン４５などの通気抵抗になる部材も多
い。そこで、熱交換器２８に近いサイドパネルに設けら
れた側面吸気口からも平行して吸気すると、全体の通気
抵抗は低下し、熱交換器２８の通風量を増やすことがで
きる。熱交換器２８に供給される空気４１は、熱交換器
２８の手前に設置されたフィルタ４０によって、ほこり
やごみを取り除かれ、熱交換器２８に送られる。この熱
交換器２８は、例えばスリットフィンのようなフィン付
きチューブで形成されており、２台の送風ファン３８の
下に密着して設置されている。この熱交換器２８と送風
ファン３８の配置はファン３８が流れの下流側にあるの
で吸い込み式であり、この場合には、熱交換器２８への
風速分布が均一になるという利点もある。熱交換器２８
で、冷却水と熱を交換し温められた空気は、送風ファン
３８に吸い込まれた後に、送風ファン３８上に設置され
たサイレンサ３９に送られ、天井部に設けられた排気口
４３を通過して、室内に排気４２される。

【００５６】電子回路筐体１の発熱電子部品２０側の底
部には、小型の送風ファン５５によって冷却される空冷
発熱電子部品５４が配設されている。送風ファン５５
は、床吸気口５６から冷却空気５７を吸い込み、空冷発
熱電子部品５４を冷却５８した後に、電子回路筐体１側
の排気口５９を通って室内に排気６０される。ここで、
この空冷発熱電子部品５４を冷却するための電子回路筐
体１側の通風路と、熱交換器２８を冷却するための液冷
媒冷却筐体２側の通風路とは、垂直に設置された下部仕
切板５３および上部仕切板６１によりそれぞれ独立して
いるので、空冷発熱電子部品５４により加熱された空気
が、熱交換器２８を冷却するための空気に混入すること
がなく、熱交換器２８の冷却性能の低下を防止できる。
下部仕切板５３および上部仕切板６１が、垂直に設置さ
れているため、それぞれの通風路は、床から天井に向か
って直線的に構成される。このように通風路を構成すれ
ば、床上の冷えた空気を吸い込んで、発熱体を冷却し温
まった空気が上昇し天井に抜ける、所謂煙突効果が実現
され、効率的な通風路構成となる。

【００５７】図３に示すように、電子回路筐体１は腰掛
け型の電子回路筐体フレーム７３に各種構成部品が搭載
された腰掛け型の構造であり、その腰掛け部に、直方体
型の液冷媒冷却筐体フレーム７４に液冷媒冷却筐体２を
搭載し、電子回路筐体フレーム７３と液冷媒冷却筐体フ
レーム７４とを、図１に示した複数の連結具６２により
連結嵌合し、全体を一体的構造として扱える構成であ
る。電子回路筐体フレーム７３の下には、電子機器全体
を支えるキャスタ６３が複数個設置してある。電子回路
筐体１と液冷媒冷却筐体２とは、製造過程や検査手法が
異なるため、それぞれ別の設備で製造され、最終工程で
接続される。フレームの接続は、図３に示すように、矢
印８１で示すフレーム連結方向に従って行われる。配管
の接続は、矢印８２で示す配管連結方向に従って行い、
電子回路筐体１側の配管連結具２６と液冷媒冷却筐体２
側の配管３３を接続する。また、このような構成をとる
と、電子回路筐体１と液冷媒冷却筐体２を、容易に分離
あるいは接続できるため、保守や点検の際に非常に便利
である。

【００５８】図３において、電子回路筐体１側に取り付
けられている上部仕切板６１は、液冷媒冷却筐体２での
冷却水の漏れから、電子回路部７１を守る役目をしてい
る。上部仕切板６１は、本実施例のように電子回路筐体
１側に取り付けられていても良いし、あるいは、液冷媒
冷却筐体２側に取り付けられていてももちろん良い。ま
た、液冷媒冷却筐体２は、電子回路部７１の真上に無
く、側方に位置しているので、液冷媒冷却筐体２側で冷
却水漏れが発生したときに、電子回路部７１への流れ込
みを防止することができる。

【００５９】以上のように、電子回路筐体１と液冷媒冷
却筐体２とを連結嵌合し、全体を一体構造として扱える
構成としたので、省設置スペース化が可能となり、設置
室内でのレイアウトも簡単になる。また、一体的構造の
ため従来の空冷電子装置と同等の設置性が確保でき、電
子回路筐体１と液冷媒冷却筐体２との間の床下配管を必
要とせず、据付け工事時間の短縮化が図られ、設置場所
を汚すこともない。さらに、電子回路筐体１と液冷媒冷
却筐体２との間の配管が短くかつ一定の長さなので、液
冷媒冷却筐体２内の液冷媒供給手段であるポンプ３２の
能力が小さくてすみ、ポンプの小型化およびランニング
コストの低減を図ることができる。

【００６０】全体を一体構造として扱える構成としたの
で、電子装置中に無駄な空間がなくなり、さらなる省設
置スペース化が図れる。また、二つの面で接続するので
それぞれの筐体の接続箇所が多くとれること、および、
フレーム同士を直接接続できることにより、電子回路筐
体１という一つの基台上に液冷媒冷却筐体２を搭載する
形となるので、一体構造全体の強度の確保できる。

【００６１】次に、電子装置の第二の実施例について図
４に基づき説明する。図４に示すように、電子回路筐体
１の電子回路筐体フレーム７３は、底部フレームからＬ
字型の背面フレームが突出した腰掛け型の形状となって
いる。電子回路筐体１は、電子回路筐体フレーム７３
に、各種構成部品が搭載された腰掛け型の構造であり、
その腰掛け部に、直方体型の液冷媒冷却筐体フレーム７
４に搭載された液冷媒冷却筐体２を搭載する。このよう
な構成にすると、液冷媒冷却筐体２の２つの側面と１つ
の底面、合計３つの面で液冷媒冷却筐体が電子回路筐体
１と接続されるので、電子装置全体の構造強度は、第一
の実施例よりも向上する利点がある。

【００６２】また、電子回路筐体１に比較して、液冷媒
冷却筐体２を小さくできる場合には、本実施例の構成と
する方が有利である。本実施例においても、電子回路筐
体１と液冷媒冷却筐体２の間には、図４に示すように、
上部仕切板（１）６１と上部仕切板（２）９７があり、
液冷媒冷却筐体２での冷却水の漏れから、電子回路部７
１を守る役目をしている。また、電子回路筐体１内の上
部仕切板（１）６１と上部仕切板（２）９７の下には、
下部仕切板（１）５３と下部仕切板（２）９８が設置さ
れている。これらの下部仕切り板と上部仕切板とによ
り、空冷発熱電子部品５４を冷却するための電子回路筐
体１側の通風路と、熱交換器２８を冷却するための液冷
媒冷却筐体２側の通風路とを別個の通路とし、冷却効率
の向上が図られている。

【００６３】以上、第一の実施例と第二の実施例で説明
した電子装置では、冷媒に純水を使用している。純水
は、熱容量が大きいので、熱輸送能力が高く、冷却能力
の高い電子装置を実現できる。また、これらの実施例の
冷却水冷却部は、冷却水が通る空冷フィン付き冷却水配
管群でできた空冷の熱交換器２８と、その熱交換器２８
に冷却空気を通風させる送風ファン３８とで構成されて
いるので、構造が単純で、部品点数が少なく、コンパク
トで、安価である。また、複雑な制御が必要なく、コン
プレッサ等が無いため低騒音で、かつ保守性が良い。

【００６４】また、冷却水冷却部は、蒸発器、圧縮器、
凝縮器等からなる冷凍サイクルで構成してもよい。この
場合には、コンパクトにするのは困難であるが、冷却性
能が高く、冷却水温度をコントロールできる冷却システ
ムとすることができる。

【００６５】また、冷却水冷却部は、電子装置外から供
給される冷却水により、水・水熱交換器を介して純水の
冷却水を冷却する手段であってもよい。この場合には、
既設のクーリングタワー水などを使用できるので、簡単
に、冷却性能が高い冷却システムとすることができる。

【００６６】第一の実施例と第二の実施例で説明した電
子装置では、液冷媒冷却筐体２内に、冷却水中の溶出イ
オン等を取り除くことを目的とした冷媒純度維持装置で
あるイオン交換器３４を備えているので、配管部材を腐
食させる主な原因となる冷却水中の溶存酸素などを取り
除くことができ、冷却水による配管等への腐食に対して
信頼性の高い冷却システムとすることができる。イオン
交換器の内部には、充填したイオン交換樹脂を定期的に
交換することにより、この効果は促進される。

【００６７】以上の実施例で説明したイオン交換器の他
に、冷却水による配管等の腐食を防止するには、配管等
の腐食を抑制する作用を持つ、例えばＢＴＡ（ベンゾト
リアゾール）のような腐食抑制剤を純水に混入してもよ
い。

【００６８】さらに、純水の凝固点温度を低下させる作
用を持つエチレングリコールやプロピレングリコールに
代表される不凍液などを純水に混入した冷媒を用いる
と、配管内の冷媒の凍結を防止することができるので、
凍結に対して信頼性の高い冷却システムとすることがで
きる。

【００６９】次に、電子装置の第三の実施例について図
５に基づき説明する。図５に示すように、液冷媒冷却筐
体２内には、２台のポンプ９９、１００が、並列に設置
されている。９９は稼働中のポンプであり、１００は停
止中のポンプである。また、それぞれのポンプの出口に
は逆止弁が設置されており、ポンプが停止しているとき
に、冷媒が逆流することを防いでいる。図において、１
０１は開いている逆止弁で、１０２は閉じている逆止弁
である。

【００７０】このように、複数のポンプの内の任意の一
台が常時停止しており、その他の稼動中のポンプといつ
でも切り替えることが可能であるような構成にすると、
ポンプが万一故障したときには、すぐに停止中のバック
アップポンプと切り替えることができるので、運転が停
止せず、信頼性の高い電子装置とすることができる。

【００７１】つぎに、第一の実施例で説明した、電子回
路モジュール等に代表される発熱電子部品２０上に搭載
する冷却ジャケット等の冷却構造体２１について、図６
を用いて詳しく説明する。電子回路モジュール等に代表
される発熱電子部品２０は、基板２２上に電気的に接続
されて搭載される。この発熱電子部品２０内には、例え
ば、図６に示したように、発熱するチップ１１１が複数
配置されている。このチップ１１１からの熱は、柔軟接
触子１１０を通して発熱電子部品２０の表面に伝えられ
る。さらに、この熱は、高熱伝導性グリース１０９ある
いは高熱伝導性シートなどを介して、冷却ジャケット１
０３に伝えられる。冷却ジャケット１０３は、冷却水入
口１０４から矢印１０５に示すように冷却水が供給さ
れ、その内部に構成されたジャケット内流路１０６を冷
却水が通過していくうちに、冷却ジャケット１０３の熱
が冷却水に伝えられ、冷却水出口１０７から矢印１０８
に示すように排出される。以上のような構成とすること
により、冷却能力や信頼性が高く、かつ、構造が単純
で、保守性が良い冷却構造体とすることができる。

【００７２】以上の実施例で説明した冷媒は、主に水を
主成分とした冷媒であるが、他の例として冷媒を電気絶
縁性の冷媒とすると、チップ等の発熱電子部品に直接接
触させることができるので、冷媒からチップ等の発熱電
子部品までの熱抵抗を極めて小さくでき、冷却性能の非
常に高い冷却構造体とすることができる。

【００７３】次に、電子装置の第四の実施例について図
７に基づき説明する。第一の実施例とは、以下の点で異
なっている。即ち、本実施例では、タンク３０に冷媒量
を検出する冷媒量検出器９２があり、さらに、液冷媒冷
却筐体２内に、検出された冷媒量から冷媒漏れ検出信号
とポンプ停止信号を出力する制御器９１と、冷媒漏れ検
出信号を受信すると警報を発する警報器９４とが設けら
れている。

【００７４】なお、冷媒漏れ検出手段および冷媒減少速
度検出手段は、冷媒量検出器９２と制御器９１とで構成
され、冷媒供給停止手段は、制御器９１と冷媒供給ポン
プ３２とで構成されている。

【００７５】冷媒が冷媒循環ラインから漏れた際の動作
について説明する。冷媒が漏れると、冷媒循環ライン中
の冷媒量が急激に減少して、タンク３０内の冷媒量も減
少する。タンク３０内の冷媒量は、冷媒量検出器９２に
より逐次検出され、検出ライン９３を介して制御器９１
に送信される。制御器９１は、検出された値から冷媒の
減少速度を算出し、冷媒減少速度が特定の値になると、
冷媒が漏れていることを認識し、冷媒漏れ検出信号を警
報ライン９５を介して警報器９４に送信する。これを受
けた警報器９４は、警報を発し、オペレータに冷媒の漏
れを知らせる。オペレータは、この警報を受けて、電子
回路部の動作を停止させるか、冷媒の漏れ点検を行う。

【００７６】また、冷媒の漏れ量が非常に大きい場合、
つまり、冷媒減少速度が非常に大きい場合は、制御器９
１から冷媒供給ポンプ３２に対してポンプ停止信号がポ
ンプ制御ライン９６を介して出力され、冷媒供給ポンプ
３２が停止する。したがって、冷媒は、冷媒循環ライン
を循環しなくなり、漏れによる影響を最小限に抑えるこ
とができる。

【００７７】本実施例では、冷媒が漏れた際には、警報
の発生、および冷媒供給ポンプ停止等の対策がとられて
いるので他の実施例の電子装置よりも信頼性を高めるこ
とができる。

【００７８】なお、本実施例では、冷媒の漏れ量が非常
に多い場合、冷媒供給ポンプ３２を停止するようにした
が、冷媒循環ライン中に電磁弁を設け、これを制御器９
１の指示により閉じるようにしても良い。

【００７９】また、本実施例では、冷媒の漏れをタンク
３０内の冷媒量から検出したが、液冷媒冷却筐体２の底
部に漏れ検出器を設け、これにより直接冷媒の漏れを検
出するようにしても良い。

【００８０】また、例えば、電子回路筐体１内にコンピ
ュータを設けるような場合には、装置内のＣＰＵに前記
冷媒漏れ検出信号を出力し、この信号をＣＰＵが受信す
ることにより現在実行中の処理を記録媒体に格納させる
ようにしても良い。

【００８１】なお、本実施例で設けた冷媒量検出器９２
と制御器９１と警報器９４とは、上述の他の実施例に適
用しても良いことは、言うまでもない。

【００８２】

【発明の効果】本発明によれば、省設置スペース化を可
能にした電子装置を提供できる。

【００８３】

【００８４】

【００８５】

【００８６】

【００８７】

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施例の電子装置の全体側面透視図。

【図２】第一の実施例の電子装置の全体斜視透視図。

【図３】第一の実施例の電子装置の全体斜視組立図。

【図４】第二の実施例の電子装置の全体斜視組立図。

【図５】第三の実施例の電子装置の全体側面透視図。

【図６】第一および第二および第三の実施例の電子装置
における、冷却構造体の詳細断面図。

【図７】第四の実施例の電子装置の全体側面透視図。

【図８】従来の電子装置の全体斜視図。

【図９】従来の電子装置の全体側面透視図。

【符号の説明】１…電子回路筐体、２…液冷媒冷却筐体、２０…発熱電
子部品、２１…冷却構造体、２２…基板、２８…熱交換
器、３０…タンク、３２…ポンプ、３４…冷媒純度維持
装置、３８…送風ファン、５３…下部仕切板、６１…上
部仕切板、６２…連結具、７３…電子回路筐体フレー
ム、７４…液冷媒冷却筐体フレーム、９１…制御器、９
２…冷媒量検出器、９４…警報器、１０３…水冷ジャケ
ット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大黒崇弘茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者南谷林太郎茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者塚口保神奈川県奏野市堀山下１番地株式会社日立製作所神奈川工場内 (72)発明者小泉繁神奈川県奏野市堀山下１番地株式会社日立製作所神奈川工場内 (72)発明者栗原圭一神奈川県奏野市堀山下１番地株式会社日立コンピュータエレクトロニクス内 (56)参考文献特開平３−236571（ＪＰ，Ａ) 特開平３−213972（ＪＰ，Ａ) 特開平３−59371（ＪＰ，Ａ) 特開平２−106676（ＪＰ，Ａ) 実開平１−174992（ＪＰ，Ｕ) 実開昭54−6868（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 7/20 F28D 15/02 G06F 1/20 H01L 23/473

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液冷媒によって冷却される発熱半導体部品
と、液冷媒を冷却する液冷媒冷却手段と、冷却された液
冷媒をこの発熱半導体部品に供給する液冷媒供給手段と
を含む電子装置において、前記発熱半導体部品を収納する電子回路筐体と、前記液
冷媒冷却手段および前記液冷媒供給手段を収納する液冷
媒冷却筐体との少なくとも２つの筐体を備え、前記電子
回路筐体および前記液冷媒冷却筐体には前記発熱半導体
部品に前記冷媒を供給し、または前記発熱半導体部品か
ら前記冷媒を排出する冷媒配管を設け、前記電子回路筐
体の少なくとも一つの上面と前記液冷媒冷却筐体の少な
くとも一つの下面を連結し、前記電子回路筐体の少なく
とも一つの側面と前記液冷媒冷却筐体の少なくとも一つ
の側面を連結し、前記電子回路筐体に設けた前記冷媒配
管と前記液冷媒冷却筐体に設けた前記冷媒配管を連結し
て、全体を一体的構造とし、前記電子回路筐体に、冷却
空気供給手段と、この冷却空気供給手段により供給され
る冷却空気によって空冷される空冷発熱電子部品とを配
設し、前記液冷媒冷却手段に冷却空気を供給し冷却空気
が排出される通風路と、前記空冷発熱電子部品に冷却空
気を供給し冷却空気が排出される通風路とを、それぞれ
独立して設けたことを特徴とする電子装置。
【請求項２】液冷媒によって冷却される発熱半導体部品
と、液冷媒を冷却する液冷媒冷却手段と、冷却された液
冷媒をこの発熱半導体部品に供給する液冷媒供給手段と
を含む電子装置において、前記発熱半導体部品を収納する電子回路筐体と、前記液
冷媒冷却手段および前記液冷媒供給手段を収納する液冷
媒冷却筐体との少なくとも２つの筐体を備え、前記電子
回路筐体および前記液冷媒冷却筐体には前記発熱半導体
部品に前記冷媒を供給し、または前記発熱半導体部品か
ら前記冷媒を排出する冷媒配管を設け、前記電子回路筐
体の少なくとも一つの上面と前記液冷媒冷却筐体の少な
くとも一つの下面を連結し、前記電子回路筐体の少なく
とも一つの側面と前記液冷媒冷却筐体の少なくとも一つ
の側面を連結し、前記電子回路筐体に設けた前記冷媒配
管と前記液冷媒冷却筐体に設けた前記冷媒配管を連結し
て、全体を一体的構造とし、前記電子回路筐体に、冷却
空気供給手段と、この冷却空気供給手段により供給され
る冷却空気によって空冷される空冷発熱電子部品とを配
設し、前記液冷媒冷却手段に冷却空気を供給し冷却空気
が排出される通風路と、前記空冷発熱電子部品に冷却空
気を供給し冷却空気が排出される通風路とを、垂直方向
に配設した仕切り板によりそれぞれ独立して設けたこと
を特徴とする電子装置。