JP6390702B2 - 発熱体の冷却システム、及びリザーブタンク - Google Patents
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Description
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る発熱体の冷却システムの一例を示す図である。
図2は、本発明の第2の実施の形態に係る発熱体の冷却システムの一例を示す図である。
図14は、本発明の第3の実施の形態に係る発熱体の冷却システムの一例を示す図である。本実施の形態に係る冷却システムは、第1及び第2の実施の形態の受熱部2が多段の受熱板22に置き換えられた構成である。主に第2の実施の形態と相違する部分について説明する。
(付記1)
発熱体からの熱を受熱する受熱部と、
低温媒体と熱交換を行う放熱部と、
前記受熱部と前記放熱部とを接続する第一の通流管と、
前記受熱部と前記放熱部とを接続する第二の通流管と、
前記受熱部よりも高所に配置され、上流側から流入する前記冷媒を前記受熱部に流下可能に貯蔵し、前記冷媒を下流側へ排出可能とするタンクと、を備え、
前記受熱部が複数設けられ、前記タンクは、前記第二の通流管に直列に複数接続されることを特徴とする発熱体の冷却システム。
(付記2)
前記受熱部は、冷媒を液体から蒸気に相変化させて前記発熱体をそれぞれ冷却し、
前記放熱部は、前記冷媒を蒸気から液体に相変化させて放熱し、
前記第一の通流管は、蒸気管であり、前記受熱部と前記放熱部との間に設置され、前記受熱部で相変化にて生成された前記冷媒の蒸気を、この蒸気の浮力によって前記受熱部から前記放熱部へ流し、
前記第二の通流管は、液管であり、前記放熱部と複数の前記受熱部との間に設置され、前記放熱部で相変化にて生成された前記冷媒の液体(冷媒液)を、この液体の重力によって上流側の前記受熱部から下流側の前記受熱部へと前記放熱部から流し、
複数の前記リザーブタンクは、前記液管の各所に複数の前記受熱部に対応してそれぞれ設置され、所定量の前記冷媒液をバッファとして貯蔵し、このバッファの前記冷媒液を、自身の設置個所に対応する前記受熱部へ、この受熱部が前記相変化させた量分重力によって流れるようにし、上流側から、前記受熱部へ流れた量分以上の前記冷媒液の供給を受けて前記バッファの前記冷媒液が前記所定量以上になった場合、この所定量以上の前記冷媒液の重力によって前記冷媒液を下流側へ流れるようにし、
前記蒸気管の各所に複数の前記受熱部に対応してそれぞれ設置され、自身の設置個所に対応する前記受熱部から、この受熱部が前記相変化させた蒸気を受け、前記蒸気管本体に前記蒸気を合流させる複数の蒸気合流部を、更に備えたことを特徴とする付記1記載の発熱体の冷却システム。
(付記3)
前記リザーブタンクがバッファとして持つ前記冷媒液の前記所定量は、少なくとも、該リザーブタンクに対応する前記発熱体の最大発熱が所定の時間継続した場合、この発熱体に対応する前記受熱部が液体から蒸気に相変化させる前記冷媒量である、ことを特徴とする付記2記載の発熱体の冷却システム。
(付記4)
前記液管は下流側の前記受熱部へ向かうにつれて、管径が細くなる、ことを特徴とする付記2記載の発熱体の冷却システム。
(付記5)
複数の前記リザーブタンクのそれぞれの重力方向の配置位置は、自身のリザーブタンクに対応する前記受熱部の設置位置が下流側になるほど、下方に位置する、ことを特徴とする付記2記載の発熱体の冷却システム。
(付記6)
前記リザーブタンクの上流側から前記冷媒液を受ける流入口は、下流側に流す前記冷媒液の流出口よりも重力方向で上方に位置する、ことを特徴とする付記2記載の発熱体の冷却システム。
(付記7)
隣り合う前記リザーブタンク間の前記液管はフレキ配管で構成される、ことを特徴とする付記2記載の発熱体の冷却システム。
(付記8)
隣り合う前記蒸気合流部間の前記蒸気管はフレキ配管で構成される、ことを特徴とする付記2記載の発熱体の冷却システム。
(付記9)
前記リザーブタンクと前記受熱部との間の配管長は、Oリングを使用し、締結部品で締結して調整する、ことを特徴とする付記2記載の発熱体の冷却システム。
(付記10)
前記リザーブタンクと前記受熱部との間の配管長を、ベローズ配管によって調整する、ことを特徴とする付記2記載の発熱体の冷却システム。
(付記11)
前記発熱体は電子機器装置であり、この装置のラックの排気面に前記受熱部を設ける、ことを特徴とする付記2記載の発熱体の冷却システム。
(付記12)
複数の前記発熱体は、サーバルームを含む所定の部屋に設置され、前記放熱部は、前記所定の部屋の天井板の上面を含む、該部屋の外部に設置する、ことを特徴とする付記は2記載の発熱体の冷却システム。
(付記13)
前記蒸気合流部、及び前記リザーブタンクは、前記所定の部屋に設置される、ことを特徴とする付記12記載の発熱体の冷却システム。
(付記14)
前記蒸気合流部、及び前記リザーブタンクは、前記所定の部屋の天井板の上面を含む、該部屋の上方外部に設置される、ことを特徴とする付記12記載の発熱体の冷却システム。
(付記15)
付記2記載の発熱体の冷却システムに使用されるリザーブタンクであって、
前記バッファとして持つ前記冷媒液の前記所定量は、少なくとも、自身のリザーブタンクに対応する前記発熱体の最大発熱が所定の時間継続した場合、この発熱体に対応する前記受熱部が前記冷媒を液体から蒸気に相変化させる量である、ことを特徴とするリザーブタンク。
(付記16)
付記2記載の発熱体の冷却システムに使用されるリザーブタンクであって、
前記リザーブタンクの上流側から前記冷媒液を受ける流入口は、下流側に流す前記冷媒液の流出口よりも重力方向で上方に位置する、ことを特徴とするリザーブタンク。
1a 流入口
1b 第一の流出口
1c 第二の流出口
2 受熱部
3 放熱部
4 蒸気管
4A 第一の通流管
5 液管
5A 第二の通流管
6 発熱体
7 蒸気合流部
8 ラック蒸気管
9 ラック液管
10 ラック
21 ポンプ
22 受熱板
23 冷媒分配機構
24 Oリング
25 フランジ
26 可動Oリング
Claims (10)
- 鉛直方向に垂直な方向に沿って配列され、発熱体からの熱を受熱する複数の受熱部と、
低温媒体と熱交換を行う放熱部と、
前記複数の受熱部と前記放熱部とを接続する第一の通流管と、
前記複数の受熱部と前記放熱部とを接続する第二の通流管と、
前記複数の受熱部の全てよりも高所に配置され、上流側から流入する前記冷媒を前記複数の受熱部に流下可能に貯蔵し、前記冷媒を下流側へ排出可能とする複数のタンクと、を備え、
前記複数のタンクは、前記第二の通流管に直列に複数接続されることを特徴とする発熱体の冷却システム。 - 前記受熱部は、冷媒を液体から蒸気に相変化させて前記発熱体をそれぞれ冷却し、
前記放熱部は、前記冷媒を蒸気から液体に相変化させて放熱し、
前記第一の通流管は、蒸気管であり、前記受熱部と前記放熱部との間に設定され、前記受熱部で相変化にて生成された前記冷媒の蒸気を、この蒸気の浮力によって前記受熱部から前記放熱部へ流し、
前記第二の通流管は、液管であり、前記放熱部と複数の前記受熱部との間に設定され、
前記放熱部で相変化にて生成された前記冷媒の液体(冷媒液)を、この液体の重力によって上流側の前記受熱部から下流側の前記受熱部へと前記放熱部から流し、
複数の前記タンクは、前記液管の各所に複数の前記受熱部に対応してそれぞれ設定され、所定量の前記冷媒液をバッファとして貯蔵し、このバッファの前記冷媒液を、自身の設定個所に対応する前記受熱部へ、この受熱部が前記相変化させた量分重力によって流れるようにし、上流側から、前記受熱部へ流れた量分以上の前記冷媒液の供給を受けて前記バッファの前記冷媒液が前記所定量以上になった場合、この所定量以上の前記冷媒液の重力によって前記冷媒液を下流側へ流れるようにし、
前記蒸気管の各所に複数の前記受熱部に対応してそれぞれ設定され、自身の設定個所に対応する前記受熱部から、この受熱部が前記相変化させた蒸気を受け、前記蒸気管本体に前記蒸気を合流させる複数の蒸気合流部を、更に備えたことを特徴とする請求項1記載の発熱体の冷却システム。 - 前記液管は下流側の前記受熱部へ向かうにつれて、管径が細くなる、ことを特徴とする請求項2記載の発熱体の冷却システム。
- 複数の前記タンクのそれぞれの重力方向の配置位置は、自身のタンクに対応する前記受熱部の設定位置が下流側になるほど、下方に位置する、ことを特徴とする請求項2記載の発熱体の冷却システム。
- 前記タンクの上流側から前記冷媒液を受ける流入口は、下流側に流す前記冷媒液の流出口よりも重力方向で上方に位置する、ことを特徴とする請求項2記載の発熱体の冷却システム。
- 隣り合う前記タンク間の前記液管はフレキ配管で構成される、ことを特徴とする請求項2記載の発熱体の冷却システム。
- 隣り合う前記蒸気合流部間の前記蒸気管はフレキ配管で構成される、ことを特徴とする請求項2記載の発熱体の冷却システム。
- 前記タンクと前記受熱部との間の配管長は、Oリングを使用し、締結部品で締結して調整する、ことを特徴とする請求項2記載の発熱体の冷却システム。
- 前記蒸気合流部、及び前記タンクは、前記所定の部屋の天井板の上面を含む、該部屋の上方外部に設定する、ことを特徴とする請求項2記載の発熱体の冷却システム。
- 請求項2記載の発熱体の冷却システムに使用されるタンクであって、
前記バッファとして持つ前記冷媒液の前記所定量は、少なくとも、自身のタンクに対応する前記発熱体の最大発熱が所定の時間継続した場合、この発熱体に対応する前記受熱部が前記冷媒を液体から蒸気に相変化させる量である、ことを特徴とするタンク。
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