JP7156706B2 - 冷却システム、電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、冷却システム、電子機器に関する。
各種の電子機器は、筐体内に複数の電子部品を収容している。筐体内に収容された複数の電子部品のうち、発熱性が高い電子部品を、冷却液で冷却する液冷方式が採用されている。
例えば、特許文献1には、ハウジング(筐体)内にドッキングされる電子サブシステム(モジュール)の発熱コンポーネント(発熱部材)を冷却するため、液冷冷却構造体と、熱伝達エレメントを備える構成が開示されている。液冷冷却構造体は、冷却キャリング・チャネルを含む。熱伝達エレメントは、発熱コンポーネントに結合され、液冷冷却構造体に物理的に接触する。また、特許文献1には、電子機器ラックに固定された複数のハウジング内にドッキングされた電子サブシステムに、それぞれ液冷冷却構造体の冷却キャリング・チャネルが設けられた構成が開示されている。
特表2012-529759号公報
特許文献1に開示された構成では、電子機器ラックに固定されたハウジング(電子サブシステム)の数に応じて、冷却キャリング・チャネルを形成する配管が設けられている。冷却キャリング・チャネルの数が増えると、冷却媒体を搬送する配管の本数が増え、材料コスト及び組立の手間が掛かる。特に、一つのハウジング内に複数の電子サブシステムを設けると、冷却キャリング・チャネルを形成する配管は、ハウジング内に設けられた電子サブシステムに応じた数が設けられることになる。すると、材料コスト及び組立の手間がさらに増え、多数の配管を設けるためのスペースの確保が困難となる場合もある。
本発明の目的は、上述した課題のいずれかを解決する冷却システム、電子機器を提供することにある。
本発明の第一の態様の冷却システムは、筐体内に設けられ、基板、前記基板に実装された発熱部材、および前記発熱部材を冷却する冷却部材を備えた第一モジュールと、前記筐体内において前記第一モジュールに対して前記筐体の奥行き方向第一側に設けられ、前記基板、前記発熱部材および前記冷却部材を備えた第二モジュールと、外部から前記第一モジュールの前記冷却部材に冷却媒体を供給する上流側配管と、前記第一モジュールの前記冷却部材を経た前記冷却媒体を、前記第二モジュールの前記冷却部材に供給する下流側配管と、前記第一モジュールおよび前記第二モジュールを経た前記冷却媒体を排出する排出配管と、を備える。
本発明の第二の態様の電子機器は、上記筐体と、上記冷却システムと、を備える。
上述の一態様によれば、配管本数を抑えることができる。
本発明の冷却システムの最小構成を示す図である。 本発明の電子機器の最小構成を示す図である。 本発明の電子機器の概略構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器において、下段側のサイドモジュールを示す平面図である。 本発明の電子機器において、上段側のサイドモジュールおよびセンターモジュールを示す平面図である。 本発明の電子機器において、上段側のサイドモジュールおよびセンターモジュールに設けられた分岐配管を主に示す平面図である。 本発明の電子機器の変形例を示す平面図である。
本発明の複数の実施形態に関して図面を参照して以下に説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本実施形態による冷却システムの最小構成を示す図である。
この図が示すように、冷却システム100Aは、第一モジュール10Aと、第二モジュール20Aと、上流側配管110Aと、下流側配管120Aと、排出配管130Aと、を少なくとも備えていればよい。
第一モジュール10Aは、筐体3A内に設けられている。第一モジュール10Aは、基板11Aと、基板11Aに実装された発熱部材12Aと、発熱部材12Aを冷却する冷却部材13Aと、を備えている。
第二モジュール20Aは、筐体3A内において第一モジュール10Aに対して筐体3Aの奥行き方向Dpの第一側Dp1に設けられている。第二モジュール20Aは、基板21Aと、発熱部材22Aと、冷却部材23Aと、を備えている。
上流側配管110Aは、外部から第一モジュール10Aの冷却部材13Aに冷却媒体を供給する。
下流側配管120Aは、第一モジュール10Aの冷却部材13Aを経た冷却媒体を、第二モジュール20Aの冷却部材23Aに供給する。
排出配管130Aは、第一モジュール10Aおよび第二モジュール20Aを経た冷却媒体を排出する。
この冷却システム100Aでは、第一モジュール10Aと第二モジュール20Aとが、筐体3Aの奥行き方向Dpに沿って直列に配置されている。また、上流側配管110Aと下流側配管120Aとが、筐体3Aの奥行き方向Dpに直列に配置されている。このような冷却システム100Aにおいて、冷却媒体は、上流側配管110Aを経て第一モジュール10Aの冷却部材13Aを冷却した後、下流側配管120Aを経て第二モジュール20Aの冷却部材23Aを冷却する。これにより、第一モジュール10Aの発熱部材12Aが冷却部材13Aによって冷却される。第二モジュール20Aの発熱部材22Aは、冷却部材23Aによって冷却される。第一モジュール10Aおよび第二モジュール20Aを経た冷却媒体は、排出配管130Aを通して外部に排出される。
このような構成において、筐体3Aの外部には、一組の上流側配管110Aと排出配管130Aのみが導出されることになる。したがって、冷却媒体を搬送する配管の本数が抑えられ、コスト及び組み立ての手間を抑えるとともに、配管を設けるためのスペースの確保が容易となる。その結果、冷却媒体を搬送する配管の本数が増え、コスト及び組立の手間が掛かり、配管を設けるためのスペースの確保が困難となることを解決することができる。
[第2の実施形態]
図2は、本実施形態による電子機器の最小構成を示す図である。
この図が示すように、電子機器2Bは、筐体3Bと、冷却システム100Bと、を少なくとも備えていればよい。冷却システム100Bは、第一モジュール10Bと、第二モジュール20Bと、上流側配管110Bと、下流側配管120Bと、排出配管130Bと、を備えている。
第一モジュール10Bは、筐体3B内に設けられている。第一モジュール10Bは、基板11Bと、基板11Bに実装された発熱部材12Bと、発熱部材12Bを冷却する冷却部材13Bと、を備えている。
第二モジュール20Bは、筐体3B内において第一モジュール10Bに対して筐体3Bの奥行き方向Dpの第一側Dp1に設けられている。第二モジュール20Bは、基板21Bと、発熱部材22Bと、冷却部材23Bと、を備えている。
上流側配管110Bは、外部から第一モジュール10Bの冷却部材13Bに冷却媒体を供給する。
下流側配管120Bは、第一モジュール10Bの冷却部材13Bを経た冷却媒体を、第二モジュール20Bの冷却部材23Bに供給する。
排出配管130Bは、第一モジュール10Bおよび第二モジュール20Bを経た冷却媒体を排出する。
この電子機器2Bでは、第一モジュール10Bと第二モジュール20Bとが、筐体3Bの奥行き方向Dpに沿って直列に配置されている。冷却システム100Bは、上流側配管110Bと下流側配管120Bとが、筐体3Bの奥行き方向Dpに直列に配置されている。このような冷却システム100Bにおいて、冷却媒体は、上流側配管110Bを経て第一モジュール10Bの冷却部材13Bを冷却した後、下流側配管120Bを経て第二モジュール20Bの冷却部材23Bを冷却する。これにより、第一モジュール10Bの発熱部材12Bが冷却部材13Bによって冷却される。第二モジュール20Bの発熱部材22Bは、冷却部材23Bによって冷却される。第一モジュール10Bおよび第二モジュール20Bを経た冷却媒体は、排出配管130Bを通して外部に排出される。
このような構成において、筐体3Bの外部には、一組の上流側配管110Bと排出配管130Bのみが導出されることになる。したがって、冷却媒体を搬送する配管の本数が抑えられ、コスト及び組み立ての手間を抑えるとともに、配管を設けるためのスペースの確保が容易となる。その結果、冷却媒体を搬送する配管の本数が増え、コスト及び組立の手間が掛かり、配管を設けるためのスペースの確保が困難となることを解決することができる電子機器2Bを提供することが可能となる。
[第3の実施形態]
図3は、本実施形態による電子機器の概略構成を示す斜視図である。
(サーバの全体構成)
この図が示すように、サーバ(電子機器)2Cは、筐体3Cと、メイン基板5と、サイドモジュール6と、センターモジュール7と、を備えている。サーバ2Cは、1台以上が図示しないサーバラックに収容され、サーバ装置(図示無し)を構成する。サーバ2Cは、サーバラック(図示無し)に対し、水平方向に沿って挿抜可能に設けられている。以下の説明において、サーバラックに対するサーバ2Cの挿抜方向を、奥行き方向Dpと称する。また、水平面内において奥行き方向Dpに直交する方向を幅方向Dw、奥行き方向Dpおよび幅方向Dwに直交する方向を上下方向Dvと称する。
(筐体)
筐体3Cは、上下方向Dvから平面視すると、奥行き方向Dpに長辺を有する長方形状に形成されている。筐体3Cは、水平面に沿って設けられる底板3dと、底板3dの幅方向Dw両側から上方に立ち上がる一対の側板3eと、を少なくとも備えている。筐体3Cは、底板3dの奥行き方向Dpの第二側Dp2に、底板3dから上方に立ち上がるリヤパネル3rを備えている。さらに、筐体3Cは、底板3dの奥行き方向Dpの第一側Dp1にフロントパネル3fを備えてもよい。
(メイン基板)
メイン基板5、サイドモジュール6、およびセンターモジュール7は、筐体3C内に収容されている。
メイン基板5は、平板状で、筐体3Cの底板3d上に沿って配置されている。メイン基板5は、筐体3C内の幅方向Dw中央部に配置されている。
(サイドモジュール)
サイドモジュール6は、筐体3C内で、メイン基板5に対し、幅方向Dwの両側にそれぞれ配置されている。各サイドモジュール6は、下段側モジュール部6Aと、上段側モジュール部6Bとが、上下方向Dvに積層されて設けられている。下段側モジュール部6A、上段側モジュール部6Bは、それぞれ、第一モジュール10Cと、第二モジュール20Cと、を備えている。
図4は、本実施形態による電子機器において、下段側のサイドモジュールを示す平面図である。図5は、本実施形態による電子機器において、上段側のサイドモジュールおよびセンターモジュールを示す平面図である。
これらの図が示すように、下段側モジュール部6A、上段側モジュール部6Bのそれぞれにおいて、第一モジュール10Cは、筐体3C内に設けられている。第一モジュール10Cは、基板11Cと、CPU(Central Processing Unit、発熱部材)12Cと、冷却部材13Cと、を備えている。
基板11Cは、平板状で、水平面内に沿って配置されている。CPU12Cは、基板11Cの表面に実装されている。CPU12Cは、所定の処理を実行するプロセッサとして機能する。冷却部材13Cは、CPU12Cに積層されて設けられている。冷却部材13Cは、金属材料からなり、例えば直方体状をなしている。冷却部材13Cは、その内部に冷却媒体が流入する空間(図示無し)が形成されている。冷却部材13Cの上面には、空間(図示無し)に連通する冷媒入口(図示無し)と冷媒出口(図示無し)とが形成されている。
第二モジュール20Cは、筐体3C内において第一モジュール10Cに対して筐体3Cの奥行き方向Dpの第一側Dp1に間隔を空けて設けられている。第二モジュール20Cは、第一モジュール10Cと同様の構成であり、基板21Cと、CPU(発熱部材)22Cと、冷却部材23Cと、を備えている。
基板21Cは、平板状で、水平面内に沿って配置されている。CPU22Cは、基板21Cの表面に実装されている。CPU22Cは、所定の処理を実行するプロセッサとして機能する。冷却部材23Cは、CPU22Cに積層されて設けられている。冷却部材23Cは、金属材料からなり、例えば直方体状をなしている。冷却部材23Cは、その内部に冷却媒体が流入する空間(図示無し)が形成されている。冷却部材23Cの上面には、空間(図示無し)に連通する冷媒入口(図示無し)と冷媒出口(図示無し)とが形成されている。
(センターモジュール)
図3に示すように、センターモジュール7は、メイン基板5の上方に、各サイドモジュール6と幅方向Dwに間隔を空けて配置されている。センターモジュール7は、上下方向Dvにおいて上段側モジュール部6Bとほぼ同じ高さに配置されている。図5に示すように、センターモジュール7は、センター基板71と、センターCPU72と、センター冷却部材73と、を備えている。
センター基板71は、平板状で、筐体3Cの底板3dと平行に、水平面に沿って配置されている。センター基板71は、メイン基板5または底板3d上に、不図示の支持部材を介して支持されている。
センターCPU72は、センター基板71の表面に実装されている。センターCPU72は、複数の第一モジュール10C、および第二モジュール20CのCPU12C、22Cと協働して所定の処理を実行するプロセッサとして機能する。
センター冷却部材73は、センターCPU72に積層されて設けられている。センター冷却部材73は、金属材料からなり、例えば直方体状をなしている。センター冷却部材73は、その内部に冷却媒体が流入する空間(図示無し)が形成されている。センター冷却部材73の上面には、空間(図示無し)に連通する冷媒入口(図示無し)と冷媒出口(図示無し)とが形成されている。
(冷却システム)
図3~図5に示すように、サーバ2Cは、冷却システム100Cを備えている。冷却システム100Cは、第一モジュール10Cの冷却部材13C、第二モジュール20Cの冷却部材23C、センターモジュール7のセンター冷却部材73を、水等の液体からなる冷却媒体により冷却する。冷却システム100Cは、上記第一モジュール10Cと、上記第二モジュール20Cと、上流側配管110Cと、下流側配管120Cと、排出配管130Cと、分岐配管140(図5参照)と、を備えている。
(上流側配管、下流側配管)
上流側配管110Cは、外部から第一モジュール10Cの冷却部材13Cに冷却媒体を供給する。上流側配管110Cは、筐体3Cのリヤパネル3rに形成された配管挿通開口3h(図3参照)を通して、筐体3Cの外部から内部に挿入されている。図4、図5に示すように、上流側配管110Cは、筐体3C内で奥行き方向Dpに延びている。上流側配管110Cは、第一モジュール10Cの冷却部材13Cに対して奥行き方向Dpの第二側Dp2から接続されている。上流側配管110Cの端部は、L字状の接続継手111を介して第一モジュール10Cの冷却部材13Cの冷媒入口(図示無し)に接続されている。上流側配管110Cは、接続継手111と、配管挿通開口3hに挿通された部分との間で、ホルダー部材118によって第一モジュール10Cの基板11Cに固定されている。これにより、上流側配管110Cは、ホルダー部材118よりも接続継手111と反対側で引っ張られる等しても、その外力が接続継手111側に及ぶのを抑えることができる。
下流側配管120Cは、第一モジュール10Cの冷却部材13Cを経た冷却媒体を、第二モジュール20Cの冷却部材23Cに供給する。下流側配管120Cは、第一モジュール10Cの冷却部材13Cと第二モジュール20Cの冷却部材23Cとの間で奥行き方向Dpに延びるよう設けられている。下流側配管120Cは、その一端が第一モジュール10Cの冷却部材13Cに接続され、他端が第二モジュール20Cの冷却部材23Cに接続されている。下流側配管120Cは、第一下流側配管121と、第二下流側配管122と、継手123A、123Bと、を備えている。
第一下流側配管121の一端部は、L字状の接続継手124を介して第一モジュール10Cの冷却部材13Cの冷媒出口(図示無し)に接続されている。接続継手124は、上流側配管110Cの接続継手111に対して幅方向Dwに間隔を空けた位置で冷却部材13Cに接続されている。第一下流側配管121の他端部には、継手123Aが設けられている。第一下流側配管121は、接続継手124と継手123Aとの間で、ホルダー部材119によって第一モジュール10Cの基板11Cに固定されている。これにより、第一下流側配管121は、継手123A側で引っ張られる等しても、その外力が接続継手124側に及ぶのを抑えることができる。
第二下流側配管122の一端部は、L字状の接続継手125を介して第二モジュール20Cの冷却部材23Cの冷媒入口(図示無し)に接続されている。第二下流側配管122の他端部には、継手123Bが設けられている。第二下流側配管122は、接続継手125と継手123Bとの間で、ホルダー部材128によって第二モジュール20Cの基板21Cに固定されている。これにより、第二下流側配管122は、継手123B側で引っ張られる等しても、その外力が接続継手125側に及ぶのを抑えることができる。
継手123A、123Bは、互いに着脱可能に接続されている。これにより、継手123A、123Bは、第一下流側配管121と、第二下流側配管122とを、着脱可能に接続する。
(排出配管)
排出配管130Cは、第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cを経た冷却媒体を排出する。排出配管130Cは、筐体3Cのリヤパネル3rに形成された配管挿通開口3hを通して、筐体3Cの外部から筐体3Cの内部に挿入されている。排出配管130Cは、筐体3C内で奥行き方向Dpに延びている。排出配管130Cは、第二モジュール20Cの冷却部材23Cに対して奥行き方向Dpの第二側Dp2から接続されている。排出配管130Cの端部は、L字状の接続継手127を介して第二モジュール20Cの冷却部材23Cの冷媒出口(図示無し)に接続されている。接続継手127は、第二下流側配管122の接続継手125に対して幅方向Dwに間隔を空けた位置で冷却部材23Cに接続されている。排出配管130Cは、接続継手127よりも第一モジュール10C側で、第二下流側配管122とともに、ホルダー部材128によって第二モジュール20Cの基板21Cに固定されている。これにより、排出配管130Cは、接続継手127と反対側で引っ張られる等しても、その外力が接続継手127側に及ぶのを抑えることができる。
排出配管130Cは、上流側配管110Cおよび下流側配管120Cに沿って延びている。第二モジュール20C側から見ると、排出配管130Cは、筐体3Cの奥行き方向Dpで第二モジュール20C側から第一モジュール10C側に延びている。排出配管130Cは、第一モジュール10Cを経て上流側配管110Cに沿って奥行き方向Dpの第二側Dp2に延びている。排出配管130Cは、第一モジュール10Cの基板11Cの表面に直交する上下方向Dvから視た状態で、冷却部材13Cの幅方向Dw側方に配設されている。排出配管130Cは、第一モジュール10Cの冷却部材13C(およびCPU12C)を迂回するように、筐体3Cの側板3eに沿って配設されている。
(分岐配管)
図6は、本実施形態による電子機器において、上段側のサイドモジュールおよびセンターモジュールに設けられた分岐配管を主に示す平面図である。分岐配管140は、筐体3C内で幅方向Dw一方の側(例えば、図4、図5において左方)のサイドモジュール6Lの上段側モジュール部6Bから冷却媒体の一部を取り出してセンターモジュール7のセンター冷却部材73に供給する。分岐配管140は、センター冷却部材73を経た冷却媒体を、筐体3C内で幅方向Dw他方の側(例えば、図4、図5において右方)のサイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bに送り込む。分岐配管140は、上流側外側分岐配管141と、上流側内側分岐配管142と、下流側内側分岐配管143と、下流側外側分岐配管144と、を備えている。
上流側外側分岐配管141は、下流側配管120Cから分岐して設けられている。このため、第一下流側配管121側の継手123Aには、分岐継手145が用いられている。図6に示すように、分岐継手145は、主管部145aと、分岐管部145bと、を有している。主管部145aは、奥行き方向Dpに連続する管状で、継手123Bに着脱可能に接続される。分岐管部145bは、主管部145aから分岐し、奥行き方向Dpの第一側Dp1に向かって筐体3Cの幅方向Dw内側に傾斜して延びている。分岐管部145bには、上流側外側分岐配管141の一端部が接続されている。上流側外側分岐配管141は、分岐継手145から、筐体3Cの幅方向Dw内側に向かって奥行き方向Dpの第一側Dp1に斜めに延びている。
上流側内側分岐配管142は、その一端がセンターモジュール7のセンター冷却部材73の冷媒入口(図示無し)に、L字状の接続継手151を介して接続されている。上流側内側分岐配管142は、接続継手151から奥行き方向Dpの第一側Dp1に延びている。
上流側外側分岐配管141と、上流側内側分岐配管142とは、継手部材161を介して接続されている。継手部材161は、第一接続部161aと、第二接続部161bと、を一体に有している。
第一接続部161aは、管状で、上流側内側分岐配管142の管軸方向(奥行き方向Dp)に延びている。第一接続部161aに、上流側内側分岐配管142の他端が接続されている。第二接続部161bは、管状で、上流側外側分岐配管141の管軸方向(幅方向Dwと奥行き方向Dpとに交差する斜め方向)に延びている。第二接続部161bに、上流側外側分岐配管141の他端部が接続されている。第一接続部161aと第二接続部161bとは互いに連通されている。
下流側内側分岐配管143は、その一端がセンターモジュール7のセンター冷却部材73の冷媒出口(図示無し)に、L字状の接続継手152を介して接続されている。接続継手152は、上流側内側分岐配管142の接続継手151に対して幅方向Dwに間隔を空けた位置でセンター冷却部材73に接続されている。また、接続継手152は、上流側内側分岐配管142の接続継手151に対し、奥行き方向Dpで異なる位置でセンター冷却部材73に接続されている。下流側内側分岐配管143は、接続継手152から奥行き方向Dpの第一側Dp1に延びている。
下流側外側分岐配管144は、継手部材162を介して下流側内側分岐配管143の他端に接続されている。下流側外側分岐配管144は、継手部材162から、筐体3Cの幅方向Dw外側に向かって奥行き方向Dpの第二側Dp2に斜めに延びている。
継手部材162は、第一接続部162aと、第二接続部162bと、を一体に有している。第一接続部162aは、管状で、下流側内側分岐配管143の管軸方向(奥行き方向Dp)に延びている。第一接続部162aに、下流側内側分岐配管143の他端が接続されている。第二接続部162bは、管状で、下流側外側分岐配管144の管軸方向(幅方向Dwと奥行き方向Dpとに交差する斜め方向)に延びている。第二接続部162bに、下流側外側分岐配管144の一端部が接続されている。第一接続部162aと第二接続部162bとは、互いに連通されている。このような継手部材162は、継手部材161と同様の構成を有しており、共通の部品で構成されている。
下流側外側分岐配管144の他端は、合流継手135を介して、幅方向Dw他方の側のサイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bに設けられた、排出配管130Cに接続されている。サイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bに設けられた排出配管130Cは、第一モジュール10C側の第一排出配管131と、第二モジュール20C側の第二排出配管132と、を備えている。第一排出配管131の端部と、第二排出配管132との間に、合流継手135が設けられている。
合流継手135は、主管部135aと、分岐管部135bと、を有している。主管部135aは、奥行き方向Dpに連続する管状で、その両端部が、第一排出配管131と、第二排出配管132とに接続されている。分岐管部135bは、主管部135aの中間部において主管部135aから分岐し、筐体3Cの幅方向Dw内側に向かって延びている。分岐管部135bには、下流側外側分岐配管144の他端が接続されている。
上記の継手部材161と、継手部材162とは、継手ホルダー163に固定されている。また、上流側内側分岐配管142と、下流側内側分岐配管143とは、接続継手151、152と、継手部材161、162との間で、分岐配管ホルダー164に固定されている。継手ホルダー163、および分岐配管ホルダー164は、フード部材165に設けられている。フード部材165は、メイン基板5に固定されている。
(冷却媒体の流れ)
このような冷却システム100Cでは、幅方向Dw両側のサイドモジュール6(6L、6R)の下段側モジュール部6A、上段側モジュール部6Bのそれぞれにおいて、冷却媒体は、以下のように流れる。
冷却媒体は、筐体3Cの外部に設けられた冷却媒体供給管(図示無し)から上流側配管110Cに流れ込む。冷却媒体は、上流側配管110Cを通って第一モジュール10Cの冷却部材13Cの冷媒入口(図示無し)から空間(図示無し)に流れ込み、冷却部材13Cを冷却する。これにより、冷却部材13Cが積層されたCPU12Cの熱が奪われ、CPU12Cの温度上昇が抑えられる。冷却部材13Cの空間(図示無し)から冷媒出口(図示無し)を通って流れ出た冷却媒体は、下流側配管120Cを経て第二モジュール20Cの冷却部材23Cの冷媒入口(図示無し)から空間(図示無し)に流れ込み、冷却部材23Cを冷却する。これにより、冷却部材23Cが積層された第二モジュール20CのCPU22Cの熱が奪われ、CPU22Cの温度上昇が抑えられる。このようにして第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cを経た冷却媒体は、冷却部材23Cの空間(図示無し)から冷媒出口(図示無し)を通って排出配管130Cに流れ込む。冷却媒体は、排出配管130Cを通して筐体3Cの外部に設けられた冷却媒体排出管(図示無し)に排出される。
また、幅方向Dw一方の側のサイドモジュール6Lの上段側モジュール部6Bでは、第一モジュール10Cの冷却部材13Cを経て下流側配管120Cの第一下流側配管121に流れ込んだ冷却媒体の一部が、分岐継手145を通して分岐配管140に分流される。分岐継手145では、第一下流側配管121を流れる冷却媒体が、主管部145aと分岐管部145bとに分流される。分岐管部145bに流れ込んだ冷却媒体は、上流側外側分岐配管141、継手部材161、上流側内側分岐配管142を通して、センターモジュール7のセンター冷却部材73の冷媒入口(図示無し)から空間(図示無し)に流れ込み、センター冷却部材73を冷却する。これにより、センター冷却部材73が積層されたセンターCPU72の熱が奪われ、センターCPU72の温度上昇が抑えられる。センター冷却部材73の空間(図示無し)から冷媒出口(図示無し)を通って流れ出た冷却媒体は、下流側内側分岐配管143、継手部材162、下流側外側分岐配管144を経て、合流継手135の分岐管部135bに流れる。冷却媒体は、分岐管部135bから、主管部135a内の冷却媒体の流れに合流し、排出配管130Cの第一排出配管131に流れ込む。冷却媒体は、幅方向Dw他方の側のサイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bに設けられた排出配管130Cを通して、筐体3Cの外部に設けられた冷却媒体排出管(図示無し)に排出される。
この冷却システム100Cでは、サーバ2Cの第一モジュール10Cと第二モジュール20Cとが、筐体3Cの奥行き方向Dpに沿って直列に配置されている。第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cを冷却するための冷却システム100Cは、上流側配管110Cと下流側配管120Cとが、筐体3Cの奥行き方向Dpに直列に配置されている。
このような構成において、直列配置された一組の第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cに対し、一組の上流側配管110Cと排出配管130Cのみが筐体3Cの外部に導出されることになる。したがって、冷却媒体を搬送する配管の本数が抑えられ、コスト及び組み立ての手間を抑えるとともに、配管を設けるためのスペースの確保が容易となる。その結果、冷却媒体を搬送する配管の本数が増え、コスト及び組立の手間が掛かり、配管を設けるためのスペースの確保が困難となることを解決することができる。
この冷却システム100Cでは、排出配管130Cは、上流側配管110Cおよび下流側配管120Cに沿って、筐体3Cの奥行き方向Dpで第二モジュール20C側から第一モジュール10C側に延びている。
この構成において、排出配管130Cと、上流側配管110Cおよび下流側配管120Cとが、第二モジュール20Cに対して同じ側(奥行き方向Dpの第二側Dp2)に配置される。つまり、排出配管130Cと、上流側配管110Cおよび下流側配管120Cとは、筐体3Cの奥行き方向Dpの第二側Dp2から外部に導出される。したがって、排出配管130Cが筐体3Cの奥行き方向Dpの第一側Dp1に飛び出ることがなく、排出配管130Cと、上流側配管110Cおよび下流側配管120Cとを、筐体3Cの奥行き方向Dpの第二側Dp2にまとめて配置することができる。
この冷却システム100Cでは、排出配管130Cは、第一モジュール10Cの基板11Cの表面に直交する方向から視た状態で、冷却部材13Cの側方に配設されている。
この構成において、排出配管130CがCPU12Cおよび冷却部材13Cに積層されることがなく、CPU12Cおよび冷却部材13Cを迂回して配置されることになる。これにより、基板11Cの表面に直交する方向における筐体3C内の寸法を抑えることが可能となる。
この冷却システム100Cでは、上流側配管110Cは、奥行き方向Dpに延び、第一モジュール10Cの冷却部材13Cに対して奥行き方向Dpの第二側Dp2に接続され、
下流側配管120Cは、第一モジュール10Cの冷却部材13Cと第二モジュール20Cの冷却部材23Cとの間で奥行き方向Dpに延びている。
この構成において、上流側配管110Cおよび下流側配管120Cが筐体3Cの奥行き方向Dpに延び、奥行き方向Dpに沿って直列に配置された第一のモジュールの冷却部材13Cおよび第二のモジュールの冷却部材13Cに、冷却媒体を順次供給することができる。
この冷却システム100Cでは、下流側配管120Cは、第一下流側配管121と、第二下流側配管122と、第一下流側配管121と第二下流側配管122との間に設けられた継手123A、123Bと、を備えている。
この構成において、第一モジュール10C側に第一下流側配管121が接続され、第二モジュール20C側に第二下流側配管122が接続されている。第一下流側配管121と第二下流側配管122とは、継手123A、123Bによって着脱可能に接続されている。これにより、必要に応じて、継手123A、123Bの部分で第一下流側配管121と第二下流側配管122とを切り離すことができる。したがって、第一モジュール10C、第二モジュール20Cのいずれか一方のみを取り外し、メンテナンスや交換等を行うことができる。このとき、排出配管130Cは、第二モジュール20Cにのみ接続されているため、第一モジュール10C又は第二モジュール20Cを取り外す際に支障は生じない。
この冷却システム100Cでは、排出配管130Cは、奥行き方向Dpに延び、第二モジュール20Cの冷却部材23Cに対して奥行き方向Dpの第二側Dp2から接続されている。
この構成において、第二モジュール20Cの冷却部材23Cに対し、下流側配管120Cと排出配管130Cとが同じ側(奥行き方向Dpの第二側Dp2)に配置されている。これにより、奥行き方向Dpの第一側Dp1に向かって第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cを経た冷却媒体は、第二モジュール20Cから奥行き方向Dpの第二側Dp2にリターンして流れることになる。
このサーバ2Cでは、筐体3Cと、上記冷却システム100Cと、を備える。
この構成において、冷却媒体を搬送する配管の本数が増え、コスト及び組立の手間が掛かり、配管を設けるためのスペースの確保が困難となることを解決することができる冷却システム100Cを備えたサーバ2Cを提供することが可能となる。
(実施形態の変形例)
上記第3の実施形態では、筐体3C内の幅方向Dw両側に、第一モジュール10C、および第二モジュール20Cを備え、それぞれ、基板11C、21Cに対し、CPU12C、22C、冷却部材13C、23Cを上側に配置するようにしたが、これに限らない。
例えば、図7に示すように、幅方向Dw一方の側の第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cと、幅方向Dw他方の側の第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cとを、上下方向Dvで逆向きに設けるようにしてもよい。つまり、幅方向Dw一方の側の第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cは、基板11C、21Cに対し、CPU12C、22C、冷却部材13C、23C、上流側配管110C、下流側配管120C、および排出配管130Cを上側に配置する。幅方向Dw他方の側の第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cは、基板11C、21Cに対し、CPU12C、22C、冷却部材13C、23C、上流側配管110C、下流側配管120C、および排出配管130Cを下側に配置する。
また、奥行き方向Dpの第二側Dp2の第一モジュール10Cにおける基板11C、CPU12C、および冷却部材13Cと、奥行き方向Dpの第一側Dp1の第二モジュール20Cにおける基板21C、CPU22C、および冷却部材23Cとを、上下方向Dvで逆向きに設けるようにしてもよい。
このような構成とすると、第一モジュール10C、および第二モジュール20Cを構成する、基板11C、21Cと、CPU12C、および22Cと、冷却部材13C、および23Cとの集合体からなるモジュール部品を、幅方向Dwの一方側と他方側、および奥行き方向Dpの第一側Dp1と第二側Dp2とで共通化することが可能となる。
また、上記第3の実施形態では、筐体3C内の幅方向Dw両側に、第一モジュール10C、および第二モジュール20Cを備えるようにしたが、これに限らない。筐体3Cの幅方向Dwの一方側や、幅方向Dwの中央部のみに、一組のみの第一モジュール10C、および第二モジュール20Cを奥行き方向Dpで直列に備えるようにしてもよい。さらに、筐体3C内に、幅方向Dwに三組以上の第一モジュール10C、および第二モジュール20Cを、奥行き方向Dpで直列に備えるようにしてもよい。
また、上記第3の実施形態では、奥行き方向Dpで直列に設けた第一モジュール10C、および第二モジュール20Cを、上下方向Dvで二段に設けるようにしたが、これに限らない。奥行き方向Dpで直列に設けた第一モジュール10C、および第二モジュール20Cを、上下方向Dvで一段のみ、あるいは三段以上に設けるようにしてもよい。
さらに、上記第3の実施形態では、筐体3C内に、センターモジュール7、分岐配管140を備えるようにしたが、センターモジュール7や分岐配管140を備えない構成とすることもできる。
また、上記第1~第3の実施形態では、第一モジュール10A~10Cと、第二モジュール20A~20Cとを、奥行き方向Dpで直列に設けるようにしたが、三つ以上のモジュールを、奥行き方向Dpで直列に設けるようにしてもよい。
また、上記第1~第3の実施形態で示した冷却システム100A~100C、電子機器2B、サーバ2Cの用途、部品構成、装備数等については、何ら限定するものではない。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
2B 電子機器
2C サーバ(電子機器)
3A、3B、3C 筐体
10A、10B、10C 第一モジュール
11A、11B、11C 基板
12A、12B 発熱部材
12C CPU(発熱部材)
13A、13B、13C 冷却部材
20A、20B、20C 第二モジュール
21A、21B、21C 基板
22A、22B 発熱部材
22C CPU(発熱部材)
23A、23B、23C 冷却部材
100A、100B、100C 冷却システム
110A、110B、110C 上流側配管
120A、120B、120C 下流側配管
121 第一下流側配管
122 第二下流側配管
123A、123B 継手
130A、130B、130C 排出配管
Dp 奥行き方向
Dp1 第一側
Dp2 第二側

Claims (7)

  1. 筐体内に設けられ、第一基板、前記第一基板に実装された第一発熱部材、および前記第一発熱部材を冷却する第一冷却部材を備えた第一モジュールと、
    前記筐体内において前記第一モジュールに対して前記筐体の奥行き方向第一側に設けられ、第二基板、前記第二基板に実装された第二発熱部材および前記第二発熱部材を冷却する第二冷却部材を備えた第二モジュールと、
    外部から前記第一モジュールの前記第一冷却部材に冷却媒体を供給する上流側配管と、
    前記第一モジュールの前記第一冷却部材を経た前記冷却媒体を、前記第二モジュールの前記第二冷却部材に供給する下流側配管と、
    前記第一モジュールおよび前記第二モジュールを経た前記冷却媒体を排出する排出配管と、を備え、
    前記排出配管は、前記上流側配管および前記下流側配管に沿って、前記筐体の奥行き方向で前記第二モジュール側から前記第一モジュール側に延び、
    前記排出配管は、前記第一モジュールの前記第一基板の表面に直交する方向から視た状態で、前記第一冷却部材の側方に配設されて
    前記下流側配管は、
    前記第一モジュールの前記第一冷却部材に接続された第一下流側配管と、
    前記第二モジュールの前記第二冷却部材に接続された第二下流側配管と、
    前記第一下流側配管と前記第二下流側配管との間に設けられ、互いに着脱可能に接続されることにより、前記第一下流側配管と前記第二下流側配管とを着脱可能に接続する第一継手及び第二継手と、を備え、
    前記第一下流側配管は、第一接続継手を介して前記第一モジュールの前記第一冷却部材に接続され、前記第一継手と前記第一接続継手との間で、前記第一基板に固定されて、
    前記第二下流側配管は、第二接続継手を介して前記第二モジュールの前記第二冷却部材に接続され、前記第二継手と前記第二接続継手との間で、前記第二基板に固定されている冷却システム。
  2. 前記第一継手が、分岐継手である請求項1に記載の冷却システム。
  3. 前記排出配管は、前記第一モジュールの前記第一冷却部材の前記奥行き方向に直交する幅方向側方に配設されている請求項1又は2に記載の冷却システム。
  4. 前記第二モジュールの前記第二冷却部材に対し、前記下流側配管と前記排出配管とが前記奥行き方向第二側に配置され、
    前記筐体は、前記第一基板が沿う底板と、前記底板から立ち上がる側板と、を備え、
    前記排出配管は、前記第一モジュールの前記第一発熱部材を迂回するように前記側板に沿って配設されている請求項1から3のいずれか一項に記載の冷却システム。
  5. 前記上流側配管は、前記奥行き方向に延び、前記第一モジュールの前記第一冷却部材に対して前記奥行き方向第二側から接続され、
    前記下流側配管は、前記第一モジュールの前記第一冷却部材と前記第二モジュールの前記第二冷却部材との間で前記奥行き方向に延びている
    請求項1からのいずれか一項に記載の冷却システム。
  6. 前記排出配管は、前記奥行き方向に延び、前記第二モジュールの前記第二冷却部材に対して前記奥行き方向第二側から接続されている
    請求項1から5のいずれか一項に記載の冷却システム。
  7. 前記筐体と、
    請求項1から6のいずれか一項に記載の冷却システムと、を備える
    電子機器。
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