JP6866816B2

JP6866816B2 - 液浸サーバ

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Publication number: JP6866816B2
Application number: JP2017184916A
Authority: JP
Inventors: 有希子脇野; 聡稲野; 裕幸福田; 石鍋　稔; 稔石鍋
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2021-04-28
Anticipated expiration: 2037-09-26
Also published as: US20190098796A1; US10517191B2; JP2019061439A

Description

本発明は、液浸サーバに関する。

部品密度の高密度化や、データセンタの省スペース化、省エネルギー化の観点から、冷却方式が空冷から液冷へ移り変わってきている。液冷における液浸冷却システムの導入に伴い、不活性冷媒が使用されている。開放系の冷却槽内において、高沸点の不活性冷媒に電子部品全体を浸漬して、電子部品を冷却することが行われている。

国際公開第２０１２／０２５９８１号特開平４−１７００９７号公報特表２０１１−５１８３９５号公報

不活性冷媒は、水よりも熱伝導率が低く、且つ、高コストである。液浸冷却において、不活性冷媒の使用量を抑制することが求められている。本発明は、一つの側面として、不活性冷媒の使用量を抑制することを目的とする。

本発明の一観点による液浸サーバは、プロセッサと、前記プロセッサが発する熱が伝わるヒートシンクと、前記ヒートシンクから吸熱する第１液体冷媒を流す流路溝と、不活性な第２液体冷媒を下側に格納し、前記第１液体冷媒を上側に格納する冷却槽と、を備え、稼働時には、前記プロセッサ、前記ヒートシンク及び前記流路溝は、前記第２液体冷媒に浸漬され、前記流路溝は、前記第１液体冷媒が第１配管から供給される供給口と、吸熱した前記第１液体冷媒を前記冷却槽に排出する第１排出口とを有し、前記冷却槽は、吸熱した前記第１液体冷媒を第２配管に排出する第２排出口を有し、前記第１液体冷媒の密度は、前記第２液体冷媒の密度よりも小さい。

本発明によれば、不活性冷媒の使用量を抑制することができる。

図１は、実施形態に係る液浸サーバの斜視図である。図２は、液浸冷却装置の背面側から見た冷却槽の構成図である。図３は、液浸冷却装置の側面側から見た冷却槽の構成図である。図４は、液浸冷却装置の上面側から見た冷却槽の構成図である。図５は、液浸冷却装置の背面側から見た冷却槽の構成図である。図６は、液浸冷却装置の側面側から見た冷却槽の構成図である。図７は、冷却水の流れ及び不活性冷媒の流れを示す図である。図８Ａは、第１実施形態に係る冷却槽の構成を示す図である。図８Ｂは、比較例に係る冷却槽の構成を示す図である。図９は、図８Ａ及び図８Ｂに示す冷却槽のシミュレーション解析の条件及び結果を示す図である。図１０は、液浸冷却装置の側面側から見た冷却槽の構成図である。図１１は、液浸冷却装置の側面側から見た冷却槽の構成図である。図１２は、冷却水の流れ及び不活性冷媒の流れを示す図である。図１３は、液浸冷却装置の側面側から見た冷却槽の構成図である。

以下、図面を参照して各実施形態に係る液浸サーバについて説明する。以下に示す液浸サーバの構成は例示であり、本発明は、各実施形態に係る液浸サーバの構成に限定されない。

〈第１実施形態〉
図１〜図７を参照して、第１実施形態に係る液浸サーバ１について説明する。図１は、第１実施形態に係る液浸サーバ１の斜視図である。液浸サーバ１は、ラックマウント型サーバである。液浸サーバ１は、液浸冷却装置２と、クーリングタワー３と、チラー４とを備える。液浸冷却装置２は、筐体（ラック）５と、筐体５内に配置された冷却槽６とを有する。筐体５内に複数の冷却槽６を配置してもよい。液浸サーバ１は、筐体５内に複数の冷却槽６を積層可能な構造であってもよいし、筐体５内に複数の冷却槽６を同一平面上に並べて配置可能な構造であってもよい。

筐体５の内側にレール７を設け、レール７によって冷却槽６を保持してもよい。レール７に沿って冷却槽６を動かし、筐体５から冷却槽６を引き出すことにより、冷却槽６の保守や交換を行うことが可能である。冷却槽６は、上側に冷却水を格納し、下側にフロリナート等の不活性冷媒を格納する。不活性冷媒は、冷却水に溶けない冷媒である。冷却水は、第１液体冷媒の一例である。不活性冷媒は、不活性な第２液体冷媒の一例である。不活性冷媒内にプロセッサやメモリ等の電子部品が浸漬している。ただし、液浸サーバ１の出荷時には、電子部品は、不活性冷媒に浸漬しておらず、液浸サーバ１を稼働する際、冷却槽６に冷却水及び不活性冷媒を格納することで、電子部品は、不活性冷媒に浸漬される。液浸冷却装置２にクーリングタワー３及びチラー４が接続されている。液浸冷却装置２、クーリングタワー３及びチラー４を冷却水が循環している。

図２は、液浸冷却装置２の背面側から見た冷却槽６の構成図である。図２には、図１の面Ａ１から見た冷却槽６が示されている。図３は、液浸冷却装置２の側面側から見た冷却槽６の構成図である。図３には、図１の面Ｂ１から見た冷却槽６が示されている。図４は、液浸冷却装置２の上面側から見た冷却槽６の構成図である。図４には、図１の面Ｃ１から見た冷却槽６が示されている。冷却槽６の上側部分に冷却水８が収容され、冷却槽６の下側部分に不活性冷媒９が収容されている。冷却槽６の上側部分が、熱交換ユニット１０Ａであり、冷却槽６の下側部分が、液浸冷却ユニット１０Ｂである。

液浸サーバ１の稼働時、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＤＩＭＭ（Dual Inline Memory Module）１２、ヒートシンク１３、流路形成板１４〜１６、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１７、ＰＳＵ（Power Supply Unit）１８及びＩＦカード１９が、不活性冷媒９に浸漬される。ＣＰＵ１１は、プロセッサの一例である。ＤＩＭＭ１２は、メモリの一例である。ＣＰＵ１１の下に回路基板２１が配置されている。ＤＩＭＭ１２は、回路基板２１上に設けられていてもよいし、回路基板２１から離間して配置されていてもよい。回路基板２１は、ＣＰＵボード２２、システムボード２３及びＲＡＩＤ（Redundant Array of Inexpensive Disks）カード２４を含む。したがって、液浸サーバ１の稼働時、ＣＰＵボード２２、システムボード２３及びＲＡＩＤカード２４が、不活性冷媒９に浸漬される。図２〜図４におけるＣＰＵ１１、ＤＩＭＭ１２、ヒートシンク１３、流路形成板１４〜１６、ＨＤＤ１７、ＰＳＵ１８、ＩＦカード１９及び回路基板２１の配置は例示である。

熱交換ユニット１０Ａに冷却水排出口３１が設けられ、液浸冷却ユニット１０Ｂに冷却
水供給口３２が設けられている。冷却槽６の内部の冷却水８が、冷却水排出口３１から排出される。冷却水供給口３２から流路溝３３に冷却水８が供給される。ヒートシンク１３の上側に流路形成板１４〜１６が設けられており、流路溝３３がヒートシンク１３の上側に配置されている。流路溝３３が、不活性冷媒９に浸漬しており、流路溝３３内を冷却水８が流れる。流路形成板１４が、流路溝３３の天井部（上部）である。流路形成板１５、１６が、流路溝３３の側壁部である。ヒートシンク１３が、流路溝３３の底部（下部）であってもよい。流路形成板１４〜１６の材質は、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属又は導電性フィラー含有樹脂等の高熱伝導性樹脂である。

冷却槽６とクーリングタワー３とは配管４１を介して接続されている。配管４１は、冷却槽６とクーリングタワー３との間に配置されている。配管４１は、冷却槽６の冷却水排出口３１に連結されており、冷却槽６から配管４１に冷却水８が排出される。クーリングタワー３とチラー４とは配管４２を介して接続されている。配管４２は、クーリングタワー３とチラー４との間に配置されている。チラー４と冷却槽６とは配管４３を介して接続されている。配管４３は、チラー４と冷却槽６との間に配置されている。配管４３が冷却水供給口３２に連結されており、配管４３を介して、冷却水供給口３２から冷却槽６内に冷却水８が供給される。ポンプ４４が、配管４１に設けられている。ポンプ４４が駆動することにより、配管４１に排出された冷却水８が、クーリングタワー３、配管４２、チラー４及び配管４３を通って、冷却槽６に移送される。すなわち、ポンプ４４が駆動することにより、冷却槽６内の冷却水８が、冷却槽６、クーリングタワー３及びチラー４を循環する。図３に示す構成例では、ポンプ４４を配管４１に設けている例を示しているが、図３に示す構成例に限定されず、ポンプ４４を配管４２又は配管４３に設けてもよい。

流路溝３３は、供給口と、排出口とを有する。流路溝３３の供給口が、冷却水供給口３２に連結されている。流路溝３３の供給口は、配管４３から流路溝３３内に冷却水８を供給する。配管４３は、第１配管の一例である。流路溝３３内に供給された冷却水８は、流路溝３３内を流れる。ＣＰＵ１１がヒートシンク１３に接触しており、ＣＰＵ１１が発する熱がヒートシンク１３に伝わる。流路溝３３内を流れる冷却水８は、ヒートシンク１３から吸熱する。流路溝３３の排出口は、冷却槽６内に配置されている。流路溝３３の排出口は、吸熱した冷却水８を冷却槽６に排出する。液浸サーバ１の稼働時には、流路溝３３は、不活性冷媒９に浸漬されているため、流路溝３３の排出口は、吸熱した冷却水８を不活性冷媒９内に排出する。流路溝３３の排出口は、第１排出口の一例である。冷却水８の密度は、不活性冷媒９の密度よりも小さい。冷却水８の密度と不活性冷媒９の密度との差により、不活性冷媒９内を冷却水８が上昇する。ＣＰＵ１１の上側に流路溝３３が配置されているため、流路溝３３の排出口から不活性冷媒９内に排出された冷却水８は、ＣＰＵ１１の内部に混入しない。２５℃の水の密度（ｇ／ｃｍ^３）は、０．９９７であり、２５℃のフロリナート（ＦＣ−３２３８、３Ｍ社製）の密度（ｇ／ｃｍ^３）は、１．８３である。フロリナートは、不活性冷媒９の一例である。不活性冷媒９内を上昇した冷却水８は、熱交換ユニット１０Ａにおける冷却水８内に流入する。なお、２５℃の水の熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）は、０．６０８であり、２５℃のフロリナート（ＦＣ−３２３８、３Ｍ社製）の熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）は、０．０６７である。

流路溝３３がヒートシンク１３に沿って形成されているため、流路溝３３内に供給された冷却水８は、ヒートシンク１３に沿って流れる。冷却水８がヒートシンク１３に沿って流れるため、冷却水８がヒートシンク１３から効率的に吸熱する。したがって、ＣＰＵ１１及びヒートシンク１３の放熱効率が向上する。不活性冷媒９内に排出された冷却水８と不活性冷媒９との間で熱交換が行われる。不活性冷媒９内に排出された冷却水８と不活性冷媒９との間で熱交換が行われることにより、不活性冷媒９内に排出された冷却水８の周囲の不活性冷媒９の温度が低下する。

不活性冷媒９と、電子部品との間で熱交換が行われる。電子部品は、ＤＩＭＭ１２、ＨＤＤ１７、ＰＳＵ１８、ＩＦカード１９及び回路基板２１のうちの少なくとも一つを含む。不活性冷媒９によって電子部品が冷却され、電子部品によって不活性冷媒９が温められる。温められた不活性冷媒９の密度が小さくなり、温められた不活性冷媒９が、熱交換ユニット１０Ａと液浸冷却ユニット１０Ｂとの界面に移動する。冷却水８と温められた不活性冷媒９との間で熱交換が行われ、不活性冷媒９の温度が低下する。不活性冷媒９の温度が低下することにより、不活性冷媒９の密度が大きくなり、不活性冷媒９は、液浸冷却ユニット１０Ｂの底部へと移動する。このように、温められた不活性冷媒９が、熱交換ユニット１０Ａと液浸冷却ユニット１０Ｂとの界面に移動し、冷却された不活性冷媒９が、液浸冷却ユニット１０Ｂの底部へと移動することにより、不活性冷媒９に自然対流が発生する。

冷却水８と温められた不活性冷媒９との間で熱交換が行われることで、熱交換ユニット１０Ａと液浸冷却ユニット１０Ｂとの界面における冷却水８の温度が上昇する。温められた冷却水８は、冷却水排出口３１から配管４１に排出される。すなわち、冷却水排出口３１は、吸熱した冷却水８を配管４１に排出する。冷却水排出口３１は、第２排出口の一例である。配管４１は、第２配管の一例である。配管４１に排出された冷却水８は、クーリングタワー３及びチラー４を通ることで冷却される。クーリングタワー３は、開放式であってもよいし、密閉式であってもよい。開放式のクーリングタワー３の場合、冷却水８と外気とが直接接触し、冷却水８の一部の蒸発により冷却水８が冷却される。密閉式のクーリングタワー３の場合、クーリングタワー３内に配管４１を通し、配管４１を空冷又は水冷により冷却することで冷却水８が冷却される。チラー４は、コンプレッサーを用いて冷却水８を冷却する。クーリングタワー３及びチラー４の一方によって、冷却水８を冷却してもよい。クーリングタワー３及びチラー４は、冷却装置の一例である。

図２〜図４に示す構成例では、ＣＰＵ１１の上側にヒートシンク１３及び流路溝３３が配置されているが、図５及び図６に示すように、ＣＰＵ１１の下側にヒートシンク１３及び流路溝３３を配置してもよい。図５は、液浸冷却装置２の背面側から見た冷却槽６の構成図である。図５には、図１の面Ａ１から見た冷却槽６が示されている。図６は、液浸冷却装置２の側面側から見た冷却槽６の構成図である。図６には、図１の面Ｂ１から見た冷却槽６が示されている。ヒートシンク１３の下側に流路形成板１４〜１６が設けられており、流路溝３３がヒートシンク１３の下側に配置されている。液浸サーバ１の稼働時、流路溝３３が、不活性冷媒９に浸漬され、流路溝３３内を冷却水８が流れる。流路形成板１４が、流路溝３３の底部（下部）である。流路形成板１５、１６が、流路溝３３の側壁部である。ヒートシンク１３が、流路溝３３の天井部（上部）であってもよい。図５及び図６におけるＣＰＵ１１、ＤＩＭＭ１２、ヒートシンク１３、流路形成板１４〜１６、ＨＤＤ１７、ＰＳＵ１８、ＩＦカード１９及び回路基板２１の配置は例示である。

図７は、冷却水８の流れ及び不活性冷媒９の流れを示す図である。ＣＰＵ１１で発生した熱がヒートシンク１３に伝達され、ＣＰＵ１１が冷却される（Ａ１）。冷却水供給口３２から液浸冷却ユニット１０Ｂ内に供給された冷却水８が流路溝３３内を流れる際、冷却水８はヒートシンク１３から吸熱する。流路溝３３の排出口から不活性冷媒９内に吸熱した冷却水８が排出される。冷却水８の密度は不活性冷媒９の密度よりも小さいため、熱交換ユニット１０Ａ側に向かって上昇する（Ｂ１）。熱交換ユニット１０Ａ側に向かって上昇する冷却水８と不活性冷媒９との間で熱交換が行われる（Ａ２）。熱交換ユニット１０Ａと液浸冷却ユニット１０Ｂとの境界又は境界付近において、冷却水８と不活性冷媒９との間で熱交換が行われる（Ａ３）。冷却水８と不活性冷媒９との間で熱交換が行われることで、不活性冷媒９の温度が低下し、不活性冷媒９の密度が大きくなる（Ｂ２）。液浸冷却ユニット１０Ｂの底部において、不活性冷媒９と電子部品５１との間で熱交換が行われる（Ａ４）。電子部品５１は、ＤＩＭＭ１２、ＨＤＤ１７、ＰＳＵ１８、ＩＦカード１９
及び回路基板２１の少なくとも一つである。熱交換（Ａ２、Ａ３及びＡ４）により、不活性冷媒９に自然対流が発生する（Ｂ３）。

冷却水８の温度及びＣＰＵ１１の内部温度は、センサ情報としてチラー４に伝わる。熱交換ユニット１０Ａに温度センサ５２が設けられている。温度センサ５２は、冷却水８の温度を測定し、冷却水８の温度情報をチラー４に送信する（Ｃ１）。液浸冷却ユニット１０Ｂに温度センサ５３が設けられている。温度センサ５３は、ＣＰＵ１１の内部温度を測定し、ＣＰＵ１１の内部温度情報をチラー４に送信する（Ｃ２）。冷却水８の温度情報及びＣＰＵ１１の内部温度情報に基づいて、チラー４の稼働量が決定される。例えば、冷却水８の温度及びＣＰＵ１１の内部温度が高い場合、チラー４の稼働量が大きくなり、冷却水８の温度及びＣＰＵ１１の内部温度が低い場合、チラー４の稼働量が小さくなる。

冷却水供給口３２の位置による冷却槽６の温度への影響についてシミュレーション解析を行った。図８Ａ及び図８Ｂには、シミュレーション解析における冷却槽６の構成が示されている。図８Ａは、第１実施形態に係る冷却槽６の構成を示す図である。図８Ａの冷却槽６において、冷却槽６の下部に不活性冷媒９を供給し、冷却水供給口３２を不活性冷媒９内に配置している。図８Ａの冷却槽６において、冷却槽６の上部に空気層６１を設けており、冷却槽６の上部に冷却水排出口３１を配置している。図８Ａの冷却槽６において、冷却水供給口３２から冷却水排出口３１に向かう流路溝を金属板６２で覆い、金属板６２で覆われた流路溝内を冷却水８が流れている。図８Ａの冷却槽６において、ＣＰＵ１１が金属板６２に接触している。

図８Ｂは、比較例に係る冷却槽６の構成を示す図である。図８Ｂの冷却槽６において、冷却槽６の下部に不活性冷媒９を供給し、冷却槽６の上部に空気層６１を設けており、冷却槽６の上部に冷却水排出口３１及び冷却水供給口３２を配置している。すなわち、図８Ｂの冷却槽６において、冷却水供給口３２を不活性冷媒９内に配置していない。図８Ｂの冷却槽６において、冷却水供給口３２から冷却水排出口３１に向かう流路溝を金属板６２で覆い、金属板６２で覆われた流路溝内を冷却水８が流れている。図８Ｂの冷却槽６において、ＣＰＵ１１が金属板６２に接触している。

図８Ａ及び図８Ｂの冷却槽６において、ＣＰＵ１１の個数は２つであり、各ＣＰＵ１１の発熱量は１２０Ｗである。図８Ａ及び図８Ｂの冷却槽６において、ＨＤＤ１７の個数は３つであり、各ＨＤＤ１７の発熱量は３０Ｗである。図９は、図８Ａ及び図８Ｂに示す冷却槽６のシミュレーション解析の条件及び結果を示す図である。図８Ａに示す冷却槽６のシミュレーション解析では、冷却水８の供給温度（℃）の条件として、１５℃、２０℃及び２５℃を設定した。図８Ｂに示す冷却槽６のシミュレーション解析では、冷却水８の供給温度（℃）の条件として、１５℃を設定した。図８Ａ及び図８Ｂに示す冷却槽６のシミュレーション解析では、不活性冷媒９の初期温度（℃）として、２０℃を設定した。

図８Ａに示す冷却槽６のシミュレーション解析では、冷却水８の供給温度（℃）が１５℃である場合、ＣＰＵ１１の温度（℃）が３０〜３３℃であり、冷却槽６内の最高温度（℃）が５３℃であり、冷却水８の排出温度（℃）が２０℃である。図８Ａに示す冷却槽６のシミュレーション解析では、冷却水８の供給温度（℃）が２０℃である場合、ＣＰＵ１１の温度（℃）が３５〜３８℃であり、冷却槽６内の最高温度（℃）が５７℃であり、冷却水８の排出温度（℃）が２５℃である。図８Ａに示す冷却槽６のシミュレーション解析では、冷却水８の供給温度（℃）が２５℃である場合、ＣＰＵ１１の温度（℃）が４０〜４３℃であり、冷却槽６内の最高温度（℃）が６２℃であり、冷却水８の排出温度（℃）が３０℃である。図８Ｂに示す冷却槽６のシミュレーション解析では、冷却水８の供給温度（℃）が１５℃である場合、ＣＰＵ１１の温度（℃）が３０〜５９℃であり、冷却槽６内の最高温度（℃）が５９℃であり、冷却水８の排出温度（℃）が１９℃である。

図８Ａの冷却槽６では、冷却水供給口３２が不活性冷媒９内に配置されているのに対して、図８Ｂの冷却槽６では、冷却水供給口３２が不活性冷媒９内に配置されていない。図９に示すように、冷却水供給口３２を不活性冷媒９内に配置する場合、冷却水供給口３２を不活性冷媒９内に配置しない場合と比較して、ＣＰＵ１１の最高温度が低くなる。このように、冷却水供給口３２を不活性冷媒９内に配置し、冷却水８によってＣＰＵ１１を間接冷却することで、ＣＰＵ１１に対する冷却効率が向上する。

冷却槽内の不活性冷媒を外部に排出して、チラーにより不活性冷媒を冷却し、ポンプで冷却槽に再び供給する液浸冷却システムが知られている。この液浸冷却システムでは、ＣＰＵやＤＩＭＭ等の発熱部品を不活性冷媒に浸漬して、発熱部品を冷却している。例えば、液浸冷却システムの高さが約３６０ｍｍの場合、不活性冷媒の使用量は約０．１ｍ^３である。一方、第１実施形態の液浸サーバ１では、冷却槽６から外部に不活性冷媒９を排出せずに、不活性冷媒９内に排出された冷却水８によってＣＰＵ１１を冷却する。例えば、第１実施形態に係る液浸サーバ１の高さが約３６０ｍｍの場合、冷却槽６内の不活性冷媒９の使用量は約０．０３３ｍ^３である。したがって、第１実施形態に係る液浸サーバ１によれば、冷却槽６内の不活性冷媒９の使用量を抑制することができる。

第１実施形態によれば、不活性冷媒９内に冷却水供給口３２及び流路溝３３を配置し、流路溝３３内を冷却水８が流れる。流路溝３３内を流れる冷却水８は、ヒートシンク１３から吸熱する。ＣＰＵ１１から発する熱はヒートシンク１３に伝わる。このように、流路溝３３内を流れる冷却水８によってＣＰＵ１１を間接冷却することで、ＣＰＵ１１に対する冷却効率が向上する。

第１実施形態によれば、流路溝３３の排出口から不活性冷媒９内に冷却水８が排出され、不活性冷媒９内で冷却水８と不活性冷媒９とが熱交換を行う。このため、熱交換面積が増加し、不活性冷媒９の冷却が促進される。その結果、不活性冷媒９によって、ＤＩＭＭ１２、ＨＤＤ１７、ＰＳＵ１８、ＩＦカード１９及び回路基板２１が効率的に冷却される。図５及び図６に示す冷却槽６では、流路溝３３がヒートシンク１３の下側に配置されているため、図２〜図４に示す冷却槽６と比較して、流路溝３３から熱交換ユニット１０Ａまでの距離が長い。したがって、図５及び図６に示す冷却槽６では、流路溝３３の排出口から不活性冷媒９内に排出された冷却水８が、熱交換ユニット１０Ａと液浸冷却ユニット１０Ｂとの界面に移動するまでの距離が長い。そのため、図５及び図６に示す冷却槽６では、熱交換面積が更に増加し、不活性冷媒９の冷却が更に促進される。

〈第２実施形態〉
図１０〜図１３を参照して、第２実施形態に係る液浸サーバ１について説明する。なお、第１実施形態と同一の構成要素については、第１実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図１０及び図１１は、液浸冷却装置２の側面側から見た冷却槽６の構成図である。図１０及び図１１には、図１の面Ｂ１から見た冷却槽６が示されている。図１０に示す構成例では、ＣＰＵ１１の上側に流路溝３３が配置されている。図１１に示す構成例では、ＣＰＵ１１の下側に流路溝３３が配置されている。液浸冷却ユニット１０Ｂにファン７１が設けられている。液浸サーバ１の稼働時、ファン７１が、不活性冷媒９に浸漬される。ファン７１が不活性冷媒９を撹拌することで、不活性冷媒９に強制対流が発生する。また、不活性冷媒９に自然対流が発生している場合、ファン７１が不活性冷媒９を撹拌することで、不活性冷媒９における対流が促進される。ファン７１に制御回路を設けて、ファン７１の回転数を制御してもよい。また、ＣＰＵ１１が、ファン７１の回転数を制御してもよい。図１０及び図１１におけるＣＰＵ１１、ＤＩＭＭ１２、ヒートシンク１３、流路形成板１４、ＨＤＤ１７、回路基板２１及びファン７１の配置は例示である。

図１２は、冷却水８の流れ及び不活性冷媒９の流れを示す図である。図１２の（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｂ１）〜（Ｂ３）及び（Ｃ１）〜（Ｃ２）は、図７の（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｂ１）〜（Ｂ３）及び（Ｃ１）〜（Ｃ２）と同様であるので、その説明を省略する。

不活性冷媒９の温度及びＣＰＵ１１の内部温度は、センサ情報としてファン７１に伝わる。温度センサ５３は、ＣＰＵ１１の内部温度を測定し、ＣＰＵ１１の内部温度情報をファン７１に送信する（Ｃ３）。液浸冷却ユニット１０Ｂに温度センサ７２が設けられている。温度センサ７２は、不活性冷媒９の温度を測定し、不活性冷媒９の温度情報をファン７１に送信する（Ｃ４）。ＣＰＵ１１の内部温度情報及び不活性冷媒９の温度情報に基づいて、ファン７１の回転数が決定される。例えば、不活性冷媒９の温度及びＣＰＵ１１の内部温度が高い場合、ファン７１の回転数が多くなり、不活性冷媒９の温度及びＣＰＵ１１の内部温度が低い場合、ファン７１の回転数が少なくなる。

図１１に示すように、ＣＰＵ１１の下側に流路溝３３を配置する場合、ファン７１が不活性冷媒９を撹拌して不活性冷媒９に強制対流が発生することにより、不活性冷媒９内に排出された冷却水８がＣＰＵ１１の内部に混入する可能性がある。冷却水８がＣＰＵ１１の内部に混入すると、ＣＰＵ１１がショートする恐れがある。そこで、図１３に示すように、不活性冷媒９内に排出された冷却水８とＣＰＵ１１との間に保護カバー８１を配置することで、ＣＰＵ１１の内部に冷却水８が混入することを抑制する。図１３は、液浸冷却装置２の側面側から見た冷却槽６の構成図である。図１３には、図１の面Ｂ１から見た冷却槽６が示されている。保護カバー８１は、ＣＰＵ１１の側面の一部を覆っていてもよいし、ＣＰＵ１１の側面の全部を覆っていてもよい。保護カバー８１の材質は、例えば、銅、アルミニウム等の金属又は導電性フィラー含有樹脂等の高熱伝導性樹脂である。保護カバー８１の材質は、流路形成板１４〜１６の材質と同じであってもよいし、流路形成板１４〜１６の材質と異なっていてもよい。図１３におけるＣＰＵ１１、ＤＩＭＭ１２、ヒートシンク１３、流路形成板１４、ＨＤＤ１７、回路基板２１、ファン７１及び保護カバー８１の配置は例示である。

１液浸サーバ
２液浸冷却装置
３クーリングタワー
４チラー
５筐体
６冷却槽
７レール
８冷却水
９不活性冷媒
１０Ａ熱交換ユニット
１０Ｂ液浸冷却ユニット
１１ＣＰＵ
１３ヒートシンク
１４〜１６流路形成板
３１冷却水排出口
３２冷却水供給口
３３流路溝
４１〜４３配管
４４ポンプ
７１ファン
８１保護カバー

Claims

プロセッサと、
前記プロセッサが発する熱が伝わるヒートシンクと、
前記ヒートシンクから吸熱する第１液体冷媒を流す流路溝と、
不活性な第２液体冷媒を下側に格納し、前記第１液体冷媒を上側に格納するする冷却槽と、
を備え、
稼働時には、前記プロセッサ、前記ヒートシンク及び前記流路溝は、前記第２液体冷媒に浸漬され、
前記流路溝は、前記第１液体冷媒が第１配管から供給される供給口と、吸熱した前記第１液体冷媒を前記冷却槽に排出する第１排出口を有し、
前記冷却槽は、吸熱した前記第１液体冷媒を第２配管に排出する第２排出口を有し、
前記第１液体冷媒の密度は、前記第２液体冷媒の密度よりも小さい、
液浸サーバ。
前記ヒートシンク及び前記流路溝が、前記プロセッサの上側に配置されている、
請求項１に記載の液浸サーバ。
前記ヒートシンク及び前記流路溝が、前記プロセッサの下側に配置されている、
請求項１に記載の液浸サーバ。
前記第２液体冷媒を撹拌するファンと、
前記流路溝の前記第１排出口から前記第２液体冷媒内に排出された前記第１液体冷媒と前記プロセッサとの間に配置された保護カバーと、
を更に備える、
請求項３に記載の液浸サーバ。
前記第２配管に排出された前記第１液体冷媒を冷却する冷却装置と、
前記第２配管に排出された前記第１液体冷媒を前記冷却槽に移送するポンプと、
を更に備える、
請求項１から４の何れか一項に記載の液浸サーバ。