JP6926793B2 - Information processing device - Google Patents
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本出願は、冷却液を分配する分配器を有する情報処理装置に関する。 The present application relates to an information processing device having a distributor for distributing a coolant.
サーバ装置等の情報処理装置では、内蔵する電子機器等を冷却するために、冷却液が、冷却液供給装置により金属配管又は樹脂ホースなど用いて情報処理装置内に供給される。サーバ装置ではCentral Processing Unit(以下、CPU)を有する複数の電子機器が搭載されており、電子機器のそれぞれを冷却するために冷却液が分配される。冷却液の分配は、1本の太い配管に複数のホース等の分配経路が接続された分配器(多岐配管、マニホールドとも呼ばれる)により行われる(例えば、特許文献1参照)。 In an information processing device such as a server device, a coolant is supplied into the information processing device by a coolant supply device using a metal pipe, a resin hose, or the like in order to cool the built-in electronic device or the like. The server device is equipped with a plurality of electronic devices having a Central Processing Unit (hereinafter, CPU), and a coolant is distributed to cool each of the electronic devices. The coolant is distributed by a distributor (also referred to as a multi-purpose pipe or a manifold) in which distribution paths such as a plurality of hoses are connected to one thick pipe (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、サーバ装置に搭載される電子機器の数が増えるに従い、冷却液を電子機器に均等に分配するために分配器の配管長が長くなることから、分配器の実装スペースが大きくなるという課題がある。 However, as the number of electronic devices mounted on the server device increases, the pipe length of the distributor becomes longer in order to evenly distribute the coolant to the electronic devices, so that there is a problem that the mounting space of the distributor increases. be.
1つの側面では、冷却液を分配する分配器全体が小型化された情報処理装置を提供することを目的とする。 On one side, it is intended to provide an information processing apparatus in which the entire distributor that distributes the coolant is miniaturized.
1つの形態によれば、高さ方向に積層された複数の電子機器を冷却液で冷却する情報処理装置であって、冷却液を分配する分配器を備え、分配器は、第1の分配層分配器と、第1の分配層分配器に接続してさらに冷却液を分配する第2の分配層分配器とを備え、第1の分配層分配器は、冷却液を一時的に蓄える第1の分配用配管と、第1の分配用配管から分岐された複数の第1の分配用連絡管とを有し、第1の分配用配管は、第1の分配用配管の軸線が情報処理装置の高さ方向に対して平行になるよう配置され、複数の第1の分配用連絡管は情報処理装置の高さ方向に並べて配置され、第2の分配層分配器は、複数の第1の分配用連絡管にそれぞれ接続し、冷却液を一時的に蓄える複数の第2の分配用配管を備え、複数の第2の分配用配管のそれぞれは、第2の分配用配管の軸線が情報処理装置の高さ方向に対して平行になるよう配置され、且つ、複数の第2の分配用配管は、情報処理装置の高さ方向に並べて配置される、情報処理装置が提供される。 According to one form, it is an information processing device that cools a plurality of electronic devices stacked in the height direction with a coolant, and includes a distributor for distributing the coolant, and the distributor is a first distribution layer. A first distribution layer distributor is provided with a distributor and a second distribution layer distributor which is connected to the first distribution layer distributor to further distribute the coolant, and the first distribution layer distributor temporarily stores the coolant. The first distribution pipe has a plurality of first distribution connecting pipes branched from the first distribution pipe, and the axis of the first distribution pipe is an information processing device. The first distribution connecting pipes are arranged side by side in the height direction of the information processing apparatus, and the second distribution layer distributor is arranged so as to be parallel to the height direction of the information processing apparatus. Each of the plurality of second distribution pipes is provided by connecting to the distribution communication pipe and temporarily storing the coolant, and the axis of the second distribution pipe processes information in each of the plurality of second distribution pipes. An information processing device is provided in which the second distribution pipes are arranged so as to be parallel to the height direction of the device and the plurality of second distribution pipes are arranged side by side in the height direction of the information processing device.
分配器全体が小型化された情報処理装置を提供することができる。 It is possible to provide an information processing device in which the entire distributor is miniaturized.
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。 Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings, based on specific examples. Further, in the following embodiments, the same or similar elements are indicated by a common reference reference numeral, and the scales of these drawings are appropriately changed in order to facilitate understanding.
まず、比較技術の情報処理装置の一例であるサーバ装置について説明する。図1は、比較技術のサーバ装置2の概略を示す概略図である。サーバ装置2は、それぞれがCPUを有する複数の電子機器40と、熱交換器33と、冷却液を分配する分配器210と、電子機器40を冷却した冷却液を収集する合流器220とを筐体32内に備える。
First, a server device, which is an example of an information processing device of the comparative technology, will be described. FIG. 1 is a schematic view showing an outline of the server device 2 of the comparative technique. The server device 2 contains a plurality of
分配器210は給水管34によって熱交換器33と接続しており、冷却液は、熱交換器33から給水管34を通って分配器210に流入する。熱交換器33は冷却液供給器でもあり、冷却液を分配器210に送付するポンプの機能を有する。
The
分配器210は、熱交換器33から送付された冷却液を電子機器40に分配する装置であり、冷却液が流入する分配用配管211と、分配用配管211と電子機器40との連絡経路である分配用連絡管212とを備える。なお、図1では、分配用連絡管212は実線で示され、矢印により冷却液の流れ方法が示されている。分配用配管211は、給水管34と接続する一つの流入口と、電子機器40の数と同数の排出口とを備える。分配用連絡管212は例えば樹脂製のホースである。分配用連絡管212は、分配用配管211に設けられた排出口と、電子機器40のそれぞれに設けられた流入口とに接続している。熱交換器33から給水管34を経由して分配器210に流入した冷却水は、分配用配管211に蓄積され、分配用連絡管212を通じて電子機器40のそれぞれに分配される。
The
合流器220は、合流用配管221と、電子機器40と合流用配管221との連絡経路である合流用連絡管222を備える。図1において合流用連絡管222は、点線で示され、冷却液の流れ方向は矢印により示される。電子機器40から流出した冷却水は、合流用連絡管222を経由して合流用配管221に収集される。合流用配管221に集められた冷却水は、合流用配管221から排水管35を経由して、熱交換器33に流入する。電子機器40により加熱された冷却水は熱交換器33で再度冷却され、熱交換器33により再度分配器210に送られる。このように冷却水は、サーバ装置2において電子機器40を冷却するために循環するようになっている。
The merging
複数の分配用連絡管212に分岐する分配用配管211を用いて冷却液を電子機器40に分配する構造は、等温かつ均等流量の冷却液を複数の電子機器40へ供給する方法として有効である。しかしながら、サーバ装置2の高性能化に伴い、CPUを有する電子機器40がより多く搭載されるようになり、以下の要因によりサーバ装置2のサイズが大きくなるという課題がある。
(1)一つの分配用配管211から複数の電子機器40に接続するように分岐するため、分配用配管211の長さが、電子機器40の数が増加するに従い長くなる。一方、分配用配管211の流入口から電子機器40までの距離(以下、分配経路)の違いによる圧力損失を無くすために、分配経路を同一の長さにする必要がある。そのため、全ての分配用連絡管212は最も長い分配用連絡管212の長さに合わせなくてはならず、より大きな実装スペースを要するようになる。
(2)分配用配管211の流入口から、分配用配管211の個々の流出口までの距離の増大による圧力損失が流量の低下を招くため、圧力損失の差を小さくするために、分配用配管211の径をさらに太くする必要がある。
A structure that distributes the coolant to the
(1) Since one
(2) Since the pressure loss due to the increase in the distance from the inlet of the
比較技術の分配器210及び合流器220の構造では、上記の理由により、冷却する電子機器40が増加するに従い、それらの実装スペースが大型化する。一方、サーバ装置の設置面積は制限されている場合が多く、分配器210及び合流器220のために専有面積を増加させることは難しい。そのため、実装スペースがより小さい、小型の分配器及び合流器が求められている。
In the structure of the
図2は、本実施形態の情報処理装置の一例であるサーバ装置1の概略を示す概略図である。図3は、分配器及び合流器の一部を示す斜視図である。図2及び図3に示すZ軸がサーバ装置1の高さ方向を示す。サーバ装置1は、図1に示すサーバ装置2と同様、CPUを有する複数の電子機器40と、熱交換器33とを備える。サーバ装置1は、熱交換器33から給水管34を経由して送られる冷却液を電子機器40のそれぞれに分配する分配器10と、電子機器40を冷却した冷却液を収集する合流器20とを備える。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an outline of a
本実施形態の分配器10は、図2及び図3に示すように、2段階の階層構造となっていて、2つの分配層分配器131及び分配層分配器132(以下、複数の分配層分配器をまとめて単に分配層分配器13と称する場合がある)が接続されている。
具体的には、分配器10は、給水管34から冷却液を分配する第1の分配層分配器131と、第1の分配層分配器131に接続してさらに冷却液を分配する第2の分配層分配器132とを備える。第1の分配層分配器131は、冷却液を一時的に蓄える分配用配管111と、分配用配管111から分岐された複数の分配用連絡管121とを備える。なお、分配用連絡管121は図2において実線の矢印で示され、矢印により冷却液の流れ方向を示している。そして、第2の分配層分配器132は、第1の分配層分配器131の分配用連絡管121に接続する分配用配管112と、分配用配管112から分岐された複数の分配用連絡管122とを備える。第2の分配層分配器132の複数の分配用連絡管122のそれぞれは対応する電子機器40に接続される。なお、以下では、複数の分配用配管111、112を単に、分配用配管11と、複数の分配用連絡管121、122をまとめて、分配用連絡管12と称する場合がある。
Specifically, the
熱交換器33は、給水管34を経由して第1の分配層分配器131にある分配用配管111と接続されており、分配用配管111から4つの分配用連絡管121に分岐している。分配用配管111のそれぞれには、一つの流入口に対し複数の排出口が設けられる。上流側の第1の分配層分配器131の分配用連絡管121は、それぞれ下流側の第2の分配層分配器132の分配用配管112に接続される。分配用連絡管121は、一つの流入口に対し一つの排出口が設けられる。第2の分配層分配器132の分配用配管112からは、複数の分配用連絡管122に分岐していて、分配用連絡管122の各個は電子機器40の流入口47(図4参照)に接続する。
図3に示すように、第1の分配層分配器131の分配用連絡管121の径TD1は、第1の分配層分配器131の分配用配管111の径SD1より小さく形成される。また、上流側にある第1の分配層分配器131の分配用配管111の径SD1の径よりも、下流側にある第2の分配層分配器132の分配用配管112の径SD2の径の方が小さくなるよう形成されている。なお、ここでは、径は内径のことを意味するものとする。
As shown in FIG. 3, the first distribution layer distributor 13 diameter TD 1 of distributing
比較技術のサーバ装置2のように単一の分配管を用いる場合、全ての電子機器に冷却液を分配するよう分岐する。一方、本実施形態のサーバ装置1のように、分配器10を階層構造とすれば、分配用配管11のそれぞれにおいて分岐する数を減少させることができる。分岐数が減少することから、圧力損失を無くすために全ての分配用連絡管12を長くする必要がない。そのため、分配用連絡管12の空間占有率を下げることができる。また、分配用配管11の一本あたりの流量が減少することから、分配用配管11の径SDをより細くすることができる。よって、分配器10を全体的により小型化することができ、部品コストの削減につながる。
When a single branch pipe is used as in the server device 2 of the comparative technique, the cooling liquid is branched so as to be distributed to all the electronic devices. On the other hand, if the
本実施形態のサーバ装置1の合流器20について説明する。合流器20は、分配器10と同様、図2及び図3に示すように階層構造となっている。図2に示す合流器20は、2階層の合流層合流器231、232を有する。合流層合流器231では、合流用配管211、212及び合流用連絡管221、222(図2では、点線の矢印で示され、冷却液の流れ方向が矢印で示される)有する。図2に示す合流器20では、電子機器40から排出された冷却液が、合流用連絡管221を経由して合流用配管211に蓄積される。一旦蓄積された冷却液は、下流側の第2の合流層合流器232である合流用配管212に、合流用連絡管222を経由して流入する。合流用配管212に収集された冷却液は、排水管35を経由して、熱交換器33に流入する。
The merging
図3に示すように、第1の合流層合流器231の合流用配管211の径CD1よりも、第2の合流層合流器232の合流用配管212の径CD2の方が大きくなるよう形成されている。また、第1の合流層合流器231の合流用連絡管221の径UD1は、第1階層の合流用配管211の径CD1よりも小さく形成される。階層ごとに分けることで、上流側であるは合流用配管211に流入する冷却液の量が少なくなり、第1の合流層合流器231の合流用配管211の径CD1を、第2の合流層合流器232の合流用配管212の径CD2より小さくすることが可能である。
As shown in FIG. 3, than the first converging layer merger 23 diameter CD 1 of the
本実施形態のサーバ装置2に搭載される電子機器40について説明する。図4に示すように、電子機器40は、プリント基板41上にCPU等の集積回路42が複数搭載されている。また、プリント基板41の端部には、他の電子機器等と接続するための電気コネクタ43が設けられている。発熱部品である集積回路42には、集積回路42を冷却するためのコールドプレート44が取付けられている。集積回路42上のコールドプレート44を効率的に冷却するよう、冷却液が流動するパイプ45が配置される。また、電子機器40には、分配器10の分配用連絡管122及び合流器20の合流用連絡管221に接続するためのカプラ46が設けられている。カプラ46には流入口47と排出口48があり、冷却液を流動させるためのパイプ45の端部がそれぞれ接続される。カプラ46に設けられた流入口47を分配用連絡管122に、排出口48を合流用連絡管221に嵌合させることで、容易に電子機器40を分配器10及び合流器20に取付けることが可能である。冷却液は、パイプ45内を図4に記載の矢印に従って流れる。
The
図1に示す比較技術によるサーバ装置2の分配器210及び合流器220と、図2に示すサーバ装置1の分配器10及び合流器20の大きさを、実施例により比較する。実施例では、96個の電子機器40を冷却するために必要な分配器及び合流器を大きさ示す。サーバ装置1の分配器10は、図2に示すよう2階層とする。そして、第1の分配層分配器13の分配用配管111に8本の分配用連絡管121を接続して冷却液を8分岐させる。そして、各分配用連絡管121に、第2の分配層分配器132の分配用配管112をそれぞれ接続する。すなわち、第2の分配層分配器132では8本の分配用配管112を設ける。第2の分配層分配器132の分配用配管112のそれぞれは12分岐され、図4に示す電子機器40を接続する。一つの分配用配管112に対し、電子機器40を図2に示すように12台並列に並べ、それぞれの流入口47を一列にすることで、別途ホース等を用いることなく電子機器40を直接接続させる。
The sizes of the
第1の分配層分配器131の分配用配管111の径SD1は45mmとし、長手方向の長さSL1は400mmとする。そして、第2の分配層分配器132の分配用配管112の径SD2を設定するに当たり、以下の式を用いる。
実施例では、第1の分配層分配器131の分配用配管111から第2の分配層分配器132に8分岐するため、第2の分配層分配器132の分配用配管112を通る流量は、第1の分配層分配器131の分配用配管111を通る流量の1/8である。分配用配管112での圧力損失を、分配用配管111と同程度に抑えるために、流量と同様、第2の分配層分配器132の分配用配管112の断面積を、第1の分配層分配器131の分配用配管の断面積を1/8程度とする。すなわち、断面積の比が1/8であり、内径の比は√(1/8)となる。以上のことを考慮しつつ、流通及びコスト面を考慮すると、第2階層の分配用配管112の径SD2は20mm、配管長SL2を400mmとすることができる。また、第1の分配層分配器の分配用配管111と第2の分配層分配器の分配用配管112を接続する分配用連絡管121(ホース)の径は15mm、長さは1500mmとする。また、合流器20は、分配器10により各電子機器40に流入した冷却水を収集することから、同様の寸法で形成する。すなわち、第1の合流層合流器231の合流用配管211の径CD1を20mm、配管長CL1を400mmとし、第2の合流層合流器232の合流用配管212の径CD2を45mm、配管長CL2を400mmとする。また、合流用連絡管222の径は15mm、長さを1500mmとする。
In the embodiment, the first distribution layer distributor 13 1 from the distribution pipe 11 1 for branching the second distribution layer distributor 13 2 to 8, the second distribution layer distributor 13 2 distribution pipe 11 2 flow rate through the is a 1/8 of the flow rate through the dispensing pipe 11 1 of the first distribution layer distributor 13 1. The pressure loss in the distributor pipe 11 2, in order to suppress the same extent and the distribution pipe 11 1, similar to the flow rate, the cross-sectional area of the distribution pipe 11 of the second distribution layer divider 13 2, first the cross-sectional area of the distribution pipes of the distribution layer distributor 13 1 to about 1/8. That is, the cross-sectional area ratio is 1/8, and the inner diameter ratio is √ (1/8). Taking into account the above, in consideration of the distribution and cost, size SD 2 distribution pipe 11 2 of the second layer can be 20 mm, the pipe length SL 2 and 400 mm. The diameter of the distributing communication pipe 12 1 (hose) to be connected to the distribution pipe 11 1 of the first distribution layer distributor distribution pipe 11 of the second distribution layer distributor 15 mm, length 1500mm And. Further, since the merging
上記の寸法で、分配器10及び合流器20を作製した場合の体積を表1に示す。
Table 1 shows the volumes when the
図1に示す比較技術の分配器210により96個の電子機器40に冷却液を分配する場合、分配器210の断面積を、第1の分配層分配器131の分配用配管111の断面積の4倍以上にする必要がある。そのため、分配用配管211の径は90mm、長さは1600mmとした。また、分配器210から電子機器40まで接続する分配用連絡管212(ホース)の径は10mm、長さを500mmとした。また、電子機器40を冷却した冷却水を収集する合流器220も、分配器210と同様の寸法で設けられる。すなわち、合流用配管221の径は90mm、配管長は1600mm、合流用連絡管222の径は10mm、配管長を500mmとする。
If the
上記の寸法で、分配器及び合流器を作製した場合の体積を表2に示す。 Table 2 shows the volumes when the distributor and the merging device are manufactured with the above dimensions.
表1に示す本実施形態のサーバ装置1の分配器10及び合流器20の体積と、比較技術のサーバ装置2の分配器210及び合流器220とに必要な体積の総計を比較すると、約1/3程度に抑えられることが分かる。よって、本実施形態のサーバ装置1を用いれば、多くの電子機器40に冷却液を分配し、且つ冷却液を収集しつつ、圧力損失も比較技術のサーバ装置2と同程度に抑えることができる。すなわち、本実施形態のサーバ装置1により、冷却性能を維持しながら配管に必要な体積を縮小させることができる。
Comparing the total volumes required for the
また、比較技術のサーバ装置2では、分配用配管211と合流用配管221とが並列して配置される。本実施形態のサーバ装置1では、分配用配管111と、合流用配管212の長さを、比較技術のサーバ装置2の分配用配管211と合流用配管221の半分にすること可能である。そのため、分配用配管111と合流用配管212とを上下に配置、すなわち、図2及び図3に示すように分配用配管111の長軸SSと、合流用配管212の長軸CSとが同軸になるよう配置することができる。そのため、分配器10及び合流器20の設置スペースを、比較技術のサーバ装置2の分配器210及び合流器220より小さくすることが可能になる。
Further, in the server device 2 of the comparative technique, the
図2及び図3に示す分配器及10及び合流器20では、2階層の分配層分配器及び合流層合流器で形成されている。しかしながら、分配器10及び合流器20は2階層に限定されず、接続される電子機器40の数に応じて3階層以上で形成されてもよい。
The
分配層分配器の階層を一般化して、N階層と称する場合、分配層分配器13Nでは、冷却液を一時的に蓄える分配用配管11Nと、下流側にある分配用配管11N+1又は電子機器40と接続する複数の分配用連絡管12Nとを有する。なお、Nは階層番号で1以上の整数であり、冷却液が流れる上流側から下流側に向かって増加するものとする。
Distribution layer When the layer of the distributor is generalized and referred to as N layer, in the distribution layer distributor 13 N , the distribution pipe 11 N for temporarily storing the coolant and the distribution pipe 11 N + 1 on the downstream side Alternatively, it has a plurality of
また、合流器20も2階層に限定されず、接続される電子機器40の数に応じて3階層以上で形成されてもよい。冷却液を一時的に蓄える合流用配管21M(Mは階層番号で、冷却液が流れる上流から下流に向かって増加する)と、電子機器40又は上流側の合流層合流器の合流用配管21M-1と接続する複数の合流用連絡管22Mとを有する。合流用配管21Mのそれぞれには、複数の流入口と一つの排水口が設けられている。
Further, the merging
図5は、3階層以上の分配層分配器13及び合流層合流器23を備えた情報処理装置の概略を示す図である。左から給水管34によって第1の分配層分配器131に流入した流入層は、分配用配管111に分配され、分配用連絡管121を通じて、第2の分配層分配器132に流入する。冷却液の分配は最終階層13eまで続き、電子機器40のそれぞれに流れる。電子機器40を冷却した冷却水は合流器20により収集される。合流器20では、冷却水が第1の合流層合流器231においてグループ毎に収集される。最終階層23eまで続いたのち、排水管35を経由して熱交換器33に送られる。
FIG. 5 is a diagram showing an outline of an information processing device including a distribution layer distributor 13 having three or more layers and a merging layer merging device 23. Flowing layer having flowed into the first distribution layer distributor 13 1 by the
分配器10の階層数と合流器20の階層数とは同一であってもよく、また異なっていてもよい。例えば、分配器10を3階層で形成し、合流器20を2階層で形成してもよい。合流器20のみを1階層としてもよい。
The number of layers of the
分配器10が、複数の階層で作製される場合、第Nの分配層分配器にある分配用配管11Nの径SDNより、下流側にある第N+1の分配層分配器の分配用配管11N+1の径SDN+1は小さく形成される。また、第N+1の分配層分配器において、分配用配管11Nの径SDNよりも分配用連絡管12Nの径TDNの方が小さく形成される。
When the
また、冷却液を分配する際の圧力損失を考慮して、以下の式で、下流側にある第N+1の分配層分配器13N+1の分配用配管11N+1の径SDN+1を求めるのがよい。
合流器20が、複数の階層で形成される場合、第Mの合流層合流器(Mは2以上の整数で、冷却液の上流側から下流側に向けて増加)にある合流用配管21Mの径CDMより、M−1階層の合流用配管21M-1の径CDM-1は小さく形成される。言い換えれば、第Mの合流層合流器にある合流用配管21Mの径CDMより、M+1階層(下流側)の合流用配管21M+1の径CDM+1は大きく形成される。また、第Mの合流層合流器において、合流用配管21Mの径CDMよりも合流用連絡管22Mの径UDMの方が小さく形成される。
When the merging device 20 is formed in a plurality of layers, the merging pipe 21 M in the Mth merging layer merging device (M is an integer of 2 or more and increases from the upstream side to the downstream side of the coolant). The diameter CD M -1 of the merging
また、以下の式で、M+1階層の合流用配管21M+1の径CDM+1を求めるのがよい。
図6に、本実施形態の情報処理装置の別例であるサーバ装置1aを示す。図2及び図3に示すサーバ装置1では、分配器10で用いられる第2の分配用配管112の径SD2が、第1の分配用配管111の径SD1よりも小さくなるように形成されていた。一方、図6に示すサーバ装置1aの分配器110では、第1の分配層分配器131の第1の分配用配管111の径SD1と、第2の分配層分配器132の第2の分配用配管112の径SD2は略同一の大きさで形成されている。第1の分配用連絡管121、第2の分配用連絡管122及び電子機器40は、図3に示すサーバ装置1のものと同じであるためそれらの説明は省略する。図6に示す第1の分配用配管111の径SD1と、第2の分配用配管112の径SD2の大きさ(内径)は1mm〜200mmとするのが望ましい。
FIG. 6 shows a
また、図6に示すサーバ装置1aの合流器120についても、分配器110と同様、第1の合流層合流器231の第1の合流用配管211の径CD1と、第2の合流層合流器232の第2の合流用配管212の径CD2とは同一の大きさで形成されている。合流用連絡管221及び合流用連絡管222は、図3に示すサーバ装置1のものと同じであるためそれらの説明は省略する。第1の合流用配管211の径CD1と、第2の合流用配管212の径CD2の大きさ(内径)は1mm〜200mmとするのが望ましい。また、第1の合流用配管211の径CD1と、第2の分配用配管112の径SD2とを同一の大きさとしてもよい。なお、ここで同一の大きさとは、完全に同一のほか実質的に同一とみなせる大きさも含まれる。例えば、配管を流れる冷却液の圧力損失に大きな影響のない例えば1mm〜5mmの大きさの違いは同一に含まれる。
As for the
第1の分配用配管111と第2の分配用配管112は同一の径の管を使用するが、第1の分配用配管111の高さSL1と、第2の分配用配管112の高さSL2とは、同一の大きさであっても、異なっていてもよい。すなわち、第1の分配用配管111の高さSL1と、第2の分配用配管112の高さSL2は、何れか一方が大きくても構わない。
The first distribution pipe 11 1 and the second distribution pipe 11 2 use pipes having the same diameter, but the height SL 1 of the
また、第1の合流用配管211と第2の合流用配管212は同一の径の管を使用するが、第1の合流用配管211の高さCL1と、第2の合流用配管212の高さCL2とは、同一の大きさであっても、異なっていてもよい。すなわち、第2の合流用配管212の高さCL2と、第1の合流用配管211の高さCL2は、何れか一方が大きくても構わない。分配器110又は合流器120中を流れる冷却液の圧力損失は、配管の径(CD1、CD2、SD1、SD2)によって変化するが、それらの長さの違い、すなわち配管の高さ(SL1、SL2、CL1、CL2)の違いによる影響は小さいからである。
The
図6に示すサーバ装置1aでは、第1の分配用配管111の径SD1と、第2の分配用配管112の径SD2は同一の大きさであるため、圧力損失が殆ど変化しない。そのため、第1の分配用配管111と複数の第2の分配用配管112とを連絡する複数の第1の分配用連絡管121の長さとその径TD1をそれぞれ同一にすれば、第2の分配用配管112のそれぞれに一定の流量で冷却液を供給することができる。また、第1の分配用連絡管121の長さが変わった場合でも、第1の分配用連絡管121の径TD1を変更したり圧力損失を調整する機能を設け圧力損失を調整したりすることで、第2の分配用配管112への冷却液の供給量をコントロールすることができる。そのため、例えば第1の分配用配管111からの分岐数が多くなった場合でもその設計が容易になる。
In the
また、第1の分配用配管111の径SD1と第2の分配用配管112の径SD2とを同一の大きさとすることで、第1の分配用配管111と第2の分配用配管112を同一の仕様で調達することができる。同一の仕様で調達するため、第1の分配用配管111等で使用する管材の購入量が多くなることから、単価が安くなり調達コストを低減させることができる。同様の効果が、サーバ装置1aの合流器120の第1の合流用配管211及び第2の合流用配管212でもあるといえる。
Further, by the first to the diameter SD 1 of the distribution pipe 11 1 and diameter SD 2 of the second distribution pipe 11 2 and the same size, the first distribution pipe 11 1 and the second distribution the use pipe 11 2 can be procured in the same specification. Since the procurement is performed with the same specifications, the purchase amount of the pipe material used in the first
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。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。 The present application has been described in detail above with reference to particularly preferred embodiments thereof. For the sake of easy understanding of this application, the specific forms of this application are added below.
(付記1)高さ方向に積層された複数の電子機器を冷却液で冷却する情報処理装置であって、
前記冷却液を分配する分配器を備え、
前記分配器は、第1の分配層分配器と、前記第1の分配層分配器に接続してさらに前記冷却液を分配する第2の分配層分配器とを備え、
前記第1の分配層分配器は、前記冷却液を一時的に蓄える第1の分配用配管と、前記第1の分配用配管から分岐された複数の第1の分配用連絡管とを有し、前記第1の分配用配管は、前記第1の分配用配管の軸線が前記情報処理装置の高さ方向に対して平行になるよう配置され、前記複数の第1の分配用連絡管は前記情報処理装置の高さ方向に並べて配置され、
前記第2の分配層分配器は、前記複数の第1の分配用連絡管にそれぞれ接続し、前記冷却液を一時的に蓄える複数の第2の分配用配管を備え、前記複数の第2の分配用配管のそれぞれは、前記第2の分配用配管の軸線が前記情報処理装置の高さ方向に対して平行になるよう配置され、且つ、前記複数の第2の分配用配管は、前記情報処理装置の高さ方向に並べて配置される、情報処理装置。
(付記2)前記第1の分配用配管の径よりも前記第1の分配用連絡管の径の方が小さく形成され、
前記第1の分配用配管の径よりも前記第2の分配用配管の径の方が小さく形成されている、付記1に記載の情報処理装置。
(付記3)前記第2の分配用配管の径は、以下の式、
から求められる、付記1又は2に記載の情報処理装置。
(付記4)前記第1の分配用配管の径と前記第2の分配用配管の径は同一の大きさで形成されている、付記1に記載の情報処理装置。
(付記5)さらに、前記複数の電子機器を冷却した前記冷却液を合流させる合流器を備え、
前記合流器は、第1の合流層合流器と、前記第1の合流層合流器に接続してさらに前記冷却液を合流させる第2の合流層合流器とを備え、
前記第1の合流層合流器は、前記冷却液を一時的に蓄える、複数の第1の合流用配管を有し、前記複数の第1の合流用配管のそれぞれは、前記第1の合流用配管の軸線が前記情報処理装置の高さ方向に対して平行になるよう配置され、且つ、前記複数の第1の合流用配管は、前記情報処理装置の高さ方向に並べて配置され、
前記第2の合流層合流器は、前記複数の第1の合流用配管にそれぞれ接続する複数の第2の合流用連絡管と、前記複数の第2の合流用連絡管に接続し、前記冷却液を一時的に蓄える第2の合流用配管とを備え、前記複数の第2の合流用連絡管は、前記情報処理装置の高さ方向に並べて配置され、前記第2の合流用配管は、前記第2の合流用配管の軸線が前記情報処理装置の高さ方向に対して平行になるよう配置される、付記1から4のいずれかに記載の情報処理装置。
(付記6)前記第2の合流用配管の径よりも前記第2の合流用連絡管の径の方が小さく形成され、
前記第2の合流用配管の径よりも前記第2の合流用配管の径の方が小さく形成されている、付記5に記載の情報処理装置。
(付記7)前記第2の合流用配管の径は、以下の式、
から求められる、付記5又は6に記載の情報処理装置。
(付記8)前記第1の合流用配管の径と前記第2の合流用配管の径は同一の大きさで形成されている、付記5に記載の情報処理装置。
(付記9)前記第2の合流用配管の軸線が、前記第1の分配用配管の軸線と同軸になるように配置される、付記5から8のいずれかに記載の情報処理装置。
(Appendix 1) An information processing device that cools a plurality of electronic devices stacked in the height direction with a coolant.
A distributor for distributing the coolant is provided.
The distributor includes a first distribution layer distributor and a second distribution layer distributor that is connected to the first distribution layer distributor to further distribute the coolant.
The first distribution layer distributor has a first distribution pipe for temporarily storing the coolant and a plurality of first distribution communication pipes branched from the first distribution pipe. The first distribution pipe is arranged so that the axis of the first distribution pipe is parallel to the height direction of the information processing apparatus, and the plurality of first distribution communication pipes are the same. Arranged side by side in the height direction of the information processing device,
The second distribution layer distributor is connected to each of the plurality of first distribution connecting pipes, includes a plurality of second distribution pipes for temporarily storing the coolant, and the plurality of second distribution pipes. Each of the distribution pipes is arranged so that the axis of the second distribution pipe is parallel to the height direction of the information processing apparatus, and the plurality of second distribution pipes have the information. Information processing equipment arranged side by side in the height direction of the processing equipment.
(Appendix 2) The diameter of the first distribution connecting pipe is formed to be smaller than the diameter of the first distribution pipe.
The information processing apparatus according to
(Appendix 3) The diameter of the second distribution pipe is based on the following formula.
The information processing device according to
(Appendix 4) The information processing apparatus according to
(Appendix 5) Further, a merging device for merging the cooling liquids that have cooled the plurality of electronic devices is provided.
The merging device includes a first merging layer merging device and a second merging layer merging device that is connected to the first merging layer merging device and further merges the coolant.
The first merging layer merging device has a plurality of first merging pipes for temporarily storing the coolant, and each of the plurality of first merging pipes is used for the first merging. The axes of the pipes are arranged so as to be parallel to the height direction of the information processing device, and the plurality of first merging pipes are arranged side by side in the height direction of the information processing device.
The second merging layer merging device is connected to a plurality of second merging connecting pipes connected to the plurality of first merging pipes, and the plurality of second merging connecting pipes, and the cooling is performed. The second merging pipe for temporarily storing the liquid is provided, and the plurality of second merging connecting pipes are arranged side by side in the height direction of the information processing apparatus, and the second merging pipe is arranged. The information processing device according to any one of
(Appendix 6) The diameter of the second merging connecting pipe is formed to be smaller than the diameter of the second merging pipe.
The information processing apparatus according to Appendix 5, wherein the diameter of the second merging pipe is formed to be smaller than the diameter of the second merging pipe.
(Appendix 7) The diameter of the second merging pipe is based on the following formula.
The information processing device according to Appendix 5 or 6, which is obtained from.
(Appendix 8) The information processing apparatus according to Appendix 5, wherein the diameter of the first merging pipe and the diameter of the second merging pipe are formed to be the same size.
(Supplementary note 9) The information processing apparatus according to any one of Supplementary note 5 to 8, wherein the axis of the second merging pipe is arranged so as to be coaxial with the axis of the first distribution pipe.
1、1a、2 サーバ装置
10、110、210 分配器
11、111、112 分配用配管
12、121、122 分配用連絡管
13、131、132 分配層分配器
20、120 合流器
21、211、212 合流用配管
22、221、222 合流用連絡管
23、231、232 合流層合流器
32 筐体
33 熱交換器
34 給水管
35 排水管
40 電子機器
41 プリント基板
42 集積回路
43 電気コネクタ
44 コールドプレート
45 パイプ
46 カプラ
47 流入口
48 排出口
1, 1a, 2
Claims (7)
前記冷却液を分配する分配器を備え、
前記分配器は、第1の分配層分配器と、前記第1の分配層分配器に接続してさらに前記冷却液を分配する第2の分配層分配器とを備え、
前記第1の分配層分配器は、前記冷却液を一時的に蓄える第1の分配用配管と、前記第1の分配用配管から分岐された複数の第1の分配用連絡管とを有し、前記第1の分配用配管は、前記第1の分配用配管の軸線が前記情報処理装置の高さ方向に対して平行になるよう配置され、前記複数の第1の分配用連絡管は前記情報処理装置の高さ方向に並べて配置され、
前記第2の分配層分配器は、前記複数の第1の分配用連絡管にそれぞれ接続し、前記冷却液を一時的に蓄える複数の第2の分配用配管を備え、前記複数の第2の分配用配管のそれぞれは、前記第2の分配用配管の軸線が前記情報処理装置の高さ方向に対して平行になるよう配置され、且つ、前記複数の第2の分配用配管は、前記情報処理装置の高さ方向に並べて配置され、
さらに、前記複数の電子機器を冷却した前記冷却液を合流させる合流器を備え、
前記合流器は、第1の合流層合流器と、前記第1の合流層合流器に接続してさらに前記冷却液を合流させる第2の合流層合流器とを備え、
前記第1の合流層合流器は、前記冷却液を一時的に蓄える、複数の第1の合流用配管を有し、前記複数の第1の合流用配管のそれぞれは、前記第1の合流用配管の軸線が前記情報処理装置の高さ方向に対して平行になるよう配置され、且つ、前記複数の第1の合流用配管は、前記情報処理装置の高さ方向に並べて配置され、
前記第2の合流層合流器は、前記複数の前記第1の合流用配管にそれぞれ接続する複数の第2の合流用連絡管と、前記複数の第2の合流用連絡管に接続し、前記冷却液を一時的に蓄える第2の合流用配管と、を備え、前記複数の第2の合流用連絡管は、前記情報処理装置の高さ方向に並べて配置され、前記第2の合流用配管は、前記第2の合流用配管の軸線が前記情報処理装置の高さ方向に対して平行になるよう配置され、
前記第2の合流用配管の軸が、前記第1の分配用配管の軸と同軸になるように配置される、情報処理装置。 An information processing device that cools multiple electronic devices stacked in the height direction with a coolant.
A distributor for distributing the coolant is provided.
The distributor includes a first distribution layer distributor and a second distribution layer distributor that is connected to the first distribution layer distributor to further distribute the coolant.
The first distribution layer distributor has a first distribution pipe for temporarily storing the coolant and a plurality of first distribution communication pipes branched from the first distribution pipe. The first distribution pipe is arranged so that the axis of the first distribution pipe is parallel to the height direction of the information processing apparatus, and the plurality of first distribution communication pipes are the same. Arranged side by side in the height direction of the information processing device,
The second distribution layer distributor is connected to each of the plurality of first distribution connecting pipes, includes a plurality of second distribution pipes for temporarily storing the coolant, and the plurality of second distribution pipes. Each of the distribution pipes is arranged so that the axis of the second distribution pipe is parallel to the height direction of the information processing apparatus, and the plurality of second distribution pipes have the information. Arranged side by side in the height direction of the processing equipment ,
Further, a merging device for merging the cooling liquids obtained by cooling the plurality of electronic devices is provided.
The merging device includes a first merging layer merging device and a second merging layer merging device that is connected to the first merging layer merging device and further merges the coolant.
The first merging layer merging device has a plurality of first merging pipes for temporarily storing the coolant, and each of the plurality of first merging pipes is used for the first merging. The axes of the pipes are arranged so as to be parallel to the height direction of the information processing device, and the plurality of first merging pipes are arranged side by side in the height direction of the information processing device.
The second merging layer merging device is connected to a plurality of second merging connecting pipes connected to the plurality of first merging pipes, and the plurality of second merging connecting pipes. A second merging pipe for temporarily storing the coolant is provided, and the plurality of second merging connecting pipes are arranged side by side in the height direction of the information processing apparatus, and the second merging pipe is arranged side by side. Is arranged so that the axis of the second merging pipe is parallel to the height direction of the information processing apparatus.
The shaft of the second confluence pipe, Ru is arranged so as to be coaxial with the axis of said first distribution pipe, the information processing apparatus.
前記第1の分配用配管の径よりも前記第2の分配用配管の径の方が小さく形成されている、請求項1に記載の情報処理装置。 The diameter of the first distribution connecting pipe is formed to be smaller than the diameter of the first distribution pipe.
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the diameter of the second distribution pipe is formed to be smaller than the diameter of the first distribution pipe.
から求められる、請求項1又は2に記載の情報処理装置。 The diameter of the second distribution pipe is calculated by the following formula.
The information processing apparatus according to claim 1 or 2, which is obtained from the above.
前記第2の合流用配管の径よりも前記第1の合流用配管の径の方が小さく形成されている、請求項1に記載の情報処理装置。 The diameter of the second merging connecting pipe is formed to be smaller than the diameter of the second merging pipe.
The information processing apparatus according to claim 1 , wherein the diameter of the first merging pipe is formed to be smaller than the diameter of the second merging pipe.
から求められる、請求項1又は5に記載の情報処理装置。 The diameter of the second merging pipe is based on the following formula.
The information processing apparatus according to claim 1 or 5 , which is obtained from the above.
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