JP7339540B2 - Liquid immersion tank and liquid immersion cooling device - Google Patents
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Description
本発明は、液浸槽及び液浸冷却装置に関する。 The present invention relates to an immersion bath and an immersion cooling device.
動作に伴い発熱するサーバ等の電子機器を冷却する技術の1つとして、槽に貯留されるフッ素系不活性液体等の冷却液に電子機器を浸漬して冷却する液浸冷却技術が知られている。このような液浸冷却技術に関し、例えば、槽を複数の収納部に分割し、各収納部に電子機器を収納し、所望の計算容量及び記憶容量を有するコンピュータを構成する技術が知られている。 As one of the techniques for cooling electronic equipment such as servers that generate heat during operation, there is known a liquid immersion cooling technique in which the electronic equipment is immersed in a cooling liquid such as a fluorine-based inert liquid stored in a tank. there is Regarding such a liquid immersion cooling technique, for example, a technique is known in which a bath is divided into a plurality of storage units, an electronic device is stored in each storage unit, and a computer having a desired calculation capacity and storage capacity is configured. .
ところで、液浸冷却では、一定量の冷却液が貯留されている液浸槽内に電子機器を設置したり、液浸槽内に設置されている電子機器を液浸槽外に撤去したりすると、電子機器の種類や個数によって、液浸槽内に貯留される冷却液の液面高さが変位する。液浸槽内に貯留される冷却液の液面高さの変位は、液浸槽内への電子機器の設置による液浸槽外への冷却液の溢れ出しや、液浸槽外への電子機器の撤去後に冷却液中に残存する電子機器の冷却液からの露出、それによる冷却不良等を招く恐れがある。 By the way, in liquid immersion cooling, if an electronic device is installed in a liquid immersion bath in which a certain amount of cooling liquid is stored, or if an electronic device installed in the liquid immersion bath is removed from the liquid immersion bath, , the liquid level height of the cooling liquid stored in the liquid immersion bath varies depending on the type and number of electronic devices. Fluctuations in the liquid level of the cooling liquid stored in the immersion tank can be caused by the overflow of the cooling liquid outside the immersion tank due to the installation of electronic equipment in the immersion tank, or the There is a risk that the electronic equipment remaining in the cooling fluid after the equipment is removed will be exposed to the cooling fluid, resulting in a cooling failure or the like.
1つの側面では、本発明は、液浸槽内に貯留される冷却液の液面高さの変位を抑えることを目的とする。 An object of the present invention is to suppress the displacement of the liquid level of the cooling liquid stored in the liquid immersion bath.
1つの態様では、冷却液が貯留され、前記冷却液に浸漬される電子機器が設置される設置領域を含む複数の区画を有する槽本体と、前記槽本体内の複数の前記区画にそれぞれ設けられた複数の固定部と、複数の前記区画にそれぞれ設けられ、各々の前記固定部に一端側が固定され、前記一端側と対向する他端側が、前記槽本体の深さ方向と直交し且つ前記一端側に対して遠近する第1方向に伸縮自在であって、前記他端側の伸縮に伴って体積が増減する複数の容器とを含む液浸槽が提供される。 In one aspect, a tank main body having a plurality of compartments containing an installation area in which a cooling liquid is stored and an electronic device immersed in the cooling liquid is installed ; a plurality of fixed portions provided in each of the plurality of compartments, one end side of which is fixed to each of the fixed portions; and a plurality of containers that are expandable and contractible in a first direction toward and away from the one end side and whose volume increases and decreases as the other end side expands and contracts.
また、1つの態様では、上記のような液浸槽を備える液浸冷却装置が提供される。 Also, in one aspect, there is provided a liquid immersion cooling apparatus comprising the liquid immersion bath as described above.
1つの側面では、液浸槽内に貯留される冷却液の液面高さの変位を抑えることが可能になる。 On one side, it is possible to suppress the displacement of the liquid level of the cooling liquid stored in the liquid immersion tank.
まず、液浸冷却装置の一例について述べる。
図1は液浸冷却装置の一構成例を示す図である。
図1に示す液浸冷却装置100は、液浸槽110及びクーリングタワー120を有する。
First, an example of a liquid immersion cooling device will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a liquid immersion cooling device.
The liquid immersion cooling device 100 shown in FIG. 1 has a
液浸槽110は、槽本体111を備える。槽本体111は、底部111a、底部111aから上方に立ち上がる側壁部111b、並びに底部111a及び側壁部111bを覆う蓋部111cを有する。
The
槽本体111内には、冷却液130が貯留される。冷却液130には、熱伝導性及び絶縁性を有するものが用いられる。槽本体111内に貯留される冷却液130に、例えば、サーバやストレージ等の複数台の電子機器140が浸漬される。各電子機器140は、ケーブル等の配線によって液浸槽110の外部に設けられる電源、他の電子機器等と接続される(外部接続140c)。各電子機器140は、動作に伴って発熱するプロセッサ等の電子部品を含んだ発熱部141を備える。各電子機器140(その発熱部141)で発生する熱は、冷却液130に伝達され、それによって各電子機器140が冷却される。
A
槽本体111内には、冷却液130と蓋部111cとの間に、気相部112が設けられる。気相部112には、空気のほか、電子機器140からの熱によって冷却液130から蒸発する蒸気等の気体が含まれ得る。槽本体111には、気相部112の気体を外部に排出する排出ラインが設けられてもよく、その排出ライン上には、気相部112の内圧を調整するバルブが設けられてもよい。
A
槽本体111は、貯留される冷却液130をクーリングタワー120へ送るための排出口111d、及びクーリングタワー120から戻される冷却液130を槽本体111内に供給するための供給口111eを有する。例えば、電子機器140で発生する熱によって温められた冷却液130が排出口111dからクーリングタワー120へ排出され、クーリングタワー120によって冷やされた冷却液130が供給口111eから槽本体111内に供給される。例えば、排出口111dは、比較的高温の冷却液130が貯まり易い、供給口111eよりも上方の位置に設けられる。
The tank
図1には、クーリングタワー120の一例として、密閉型散水送風冷却式のクーリングタワーを示している。
クーリングタワー120は、槽本体111の排出口111d及び供給口111eと配管等を用いて接続されて冷却液130が内部を流通されるタワーユニット121を備える。槽本体111の排出口111dから送られる冷却液130は、タワーユニット121内を流通され、冷却液ポンプ150によって槽本体111の供給口111eへ送られる。クーリングタワー120は更に、タワーユニット121に対して散水ポンプ122aを用いて散水を行う散水ユニット122、並びにタワーユニット121に対して送風を行う送風ファン123を備える。タワーユニット121に対して散水された冷却水122cは、タワーユニット121の下部に配置された冷却水受け122bに貯留され、それと接続される散水ポンプ122aを用いた散水に循環利用される。
As an example of the
The
タワーユニット121に対し、散水ユニット122による冷却水122cの散水が行われると共に、送風ファン123による送風が行われ、タワーユニット121の内部を流通される冷却液130の熱が外気と熱交換される(外気120a及び排熱120b)。これにより、電子機器140の熱で温められた比較的高温の冷却液130が、タワーユニット121の内部を流通される間に冷却され、冷却された比較的低温の冷却液130が、冷却液ポンプ150によって槽本体111内へ戻される。例えば、電子機器140の熱で45℃程度まで温められた槽本体111内の冷却液130が、このようなクーリングタワー120による冷却により、外気湿球温度に応じた液温、一例として35℃程度まで冷却され、槽本体111内に戻される。
このように液浸冷却装置100では、液浸槽110の槽本体111内に貯留される冷却液130が、それを冷却するクーリングタワー120との間で循環利用され、冷却液130に浸漬される電子機器140の冷却、過熱の抑制、適温での動作が実現される。
As described above, in the liquid immersion cooling apparatus 100, the
ところで、メンテナンスや機能変更等の際には、冷却液130に既に浸漬されている電子機器140群のうちの一部の電子機器140が撤去される場合や、冷却液130に既に浸漬されている電子機器140群に新たに電子機器140が増設される場合がある。このような場合に液浸冷却装置100で起こり得る状況について、次の図2及び図3を参照して説明する。
By the way, when performing maintenance or changing functions, some
図2は電子機器の撤去時に起こり得る状況について説明する図、図3は電子機器の増設時に起こり得る状況について説明する図である。
図2は、一定量の冷却液130が貯留されてその冷却液130に複数台の電子機器140が浸漬された液浸槽110から、1台の電子機器140(電子機器140aとする)を撤去した例を示したものである。図2には、電子機器140aの撤去前の冷却液130の液面130aを鎖線で示している。
FIG. 2 is a diagram explaining a situation that can occur when an electronic device is removed, and FIG. 3 is a diagram that explains a situation that can occur when an electronic device is added.
In FIG. 2, one electronic device 140 (assumed to be an
液浸槽110では、図2に示すように、撤去された電子機器140aの体積分、冷却液130の液面130aが低下する。冷却液130の液面130aが低下し、図2に示すような液面高さS1となった時に、電子機器140aの撤去後の槽本体111内に残る電子機器140群の発熱部141が冷却液130から露出してしまうと、残る電子機器140群の冷却不足を招く恐れがある。残る電子機器140群の冷却不足は、それらの過熱、過熱に起因した性能低下や故障を引き起こす可能性がある。また、冷却液130の液面高さS1が排出口111dの位置を下回ると、液浸槽110と上記のようなクーリングタワー120との間で冷却液130の循環不良を招く恐れがある。
In the
このような電子機器140aの撤去に伴う電子機器140群の冷却不足、冷却液130の循環不良を回避するための手法として、予め冷却液130が貯留された予備タンク160からポンプ161を用いて槽本体111内に冷却液130を補充する手法が考えられる。しかし、この手法では、予備タンク160及びポンプ161を準備すること、予備タンク160に貯留する冷却液130を準備すること、予備タンク160及びポンプ161を設置するためのスペースを確保することを要する。そのため、予備タンク160及びポンプ161、並びに予備タンク160内の冷却液130の準備に伴う液浸槽110のコストの増加、予備タンク160及びポンプ161の設置に伴う液浸槽110の大型化を招き得る。また、予備タンク160から槽本体111内に冷却液130を自動的に補充するためには、槽本体111内の冷却液130の液面高さを検知するセンサ163、検知された液面高さに基づいてポンプ161を駆動する制御機構を設けることを要する。そのため、液浸槽110の更なるコストの増加、大型化を招き得る。
As a method for avoiding insufficient cooling of the group of
また、図3は、一定量の冷却液130が貯留されてその冷却液130に複数台の電子機器140が浸漬された液浸槽110に、更に1台の電子機器140(電子機器140aとする)が増設された例を示したものである。図3には、電子機器140aの増設前の冷却液130の液面130aを鎖線で示している。
In addition, FIG. 3 shows a
液浸槽110では、図3に示すように、増設された電子機器140aの体積分、冷却液130の液面130aが上昇する。冷却液130の液面130aが上昇し、図3に示すような一定の液面高さS2、或いは槽本体111が貯留可能な最大液面高さを超えると、冷却液130の槽本体111外への溢れ出しが発生する。
In the
このような電子機器140aの増設に伴う冷却液130の溢れ出しを回避するための手法として、所定の液面高さを超える冷却液130を予備タンク160に貯留する手法が考えられる。しかし、この手法では、上記同様、予備タンク160を準備すること、予備タンク160を設置するためのスペースを確保することを要するため、液浸槽110のコストの増加、大型化を招き得る。また、槽本体111内から予備タンク160に冷却液130を自動的に抜き取るためには、槽本体111内の冷却液130の液面高さを検知するセンサ163を設けることを要する。そのため、液浸槽110の更なるコストの増加、大型化を招き得る。
As a method for avoiding the overflow of the cooling liquid 130 due to the additional installation of the
このように液浸槽110では、電子機器140の撤去又は増設に伴い、槽本体111内の冷却液130の液面高さが変位し得る。槽本体111内の冷却液130の液面高さの変位を抑えるために、槽本体111内に冷却液130を補充する、或いは槽本体111内から冷却液130を抜き取って貯留する予備タンク160等を設けると、液浸槽110或いはそれを備える液浸冷却装置100のコストの増加、大型化を招き得る。
As described above, in the
以上のような点に鑑み、ここでは以下に実施の形態として示すような手法を用い、液浸槽内に貯留される冷却液の液面高さの変位を抑える。
[第1の実施の形態]
図4は第1の実施の形態に係る液浸槽の一例について説明する図である。図4には、液浸槽の一例の要部断面図を模式的に示している。
In view of the above points, here, a technique shown as an embodiment below is used to suppress the displacement of the liquid level of the cooling liquid stored in the liquid immersion bath.
[First embodiment]
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the liquid immersion tank according to the first embodiment. FIG. 4 schematically shows a cross-sectional view of essential parts of an example of the liquid immersion tank.
図4に示す液浸槽1は、槽本体2を備える。槽本体2は、底部2a、底部2aから上方に立ち上がる側壁部2b、並びに底部2a及び側壁部2bを覆う蓋部2cを有する。槽本体2には、金属材料、樹脂材料、炭素材料、或いはガラス材料や炭素材料のファイバーやクロスと樹脂材料との複合材料等が用いられる。
The
槽本体2内には、冷却液3が貯留される。冷却液3には、熱伝導性及び絶縁性を有するものが用いられる。冷却液3には、例えば、ポリ-α-オレフィン系合成油、フッ素系不活性液体等が用いられる。槽本体2内に貯留される冷却液3に、例えば、サーバやストレージ等の複数台の電子機器4が浸漬される。各電子機器4は、ケーブル等の配線によって液浸槽1の外部に設けられる電源、他の電子機器等と接続される(外部接続4a)。各電子機器4は、動作に伴って発熱するCPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)といったプロセッサ等の電子部品を含んだ発熱部4bを備える。槽本体2内に貯留される冷却液3の液面高さS0は、少なくとも各電子機器4の発熱部4bが露出しない高さ、例えば、各電子機器4が全体的に冷却液3に浸漬される高さに設定される。各電子機器4(その発熱部4b)で発生する熱は、冷却液3に伝達され、それによって各電子機器4が冷却される。
A cooling
槽本体2内には、冷却液3と蓋部2cとの間に、気相部2fが設けられる。気相部2fには、空気のほか、電子機器4からの熱によって冷却液3から蒸発する蒸気等の気体が含まれ得る。槽本体2には、気相部2fの気体を外部に排出する排出ラインが設けられてもよく、その排出ライン上には、気相部2fの内圧を調整するバルブが設けられてもよい。
A
槽本体2は、貯留される冷却液3をクーリングタワー等の冷却系へ送るための排出口2d、及びクーリングタワー等の冷却系から戻される冷却液3を槽本体2内に供給するための供給口2eを有する。例えば、電子機器4群で発生する熱によって温められた冷却液3が排出口2dから冷却系へ排出され、冷却系によって冷やされた冷却液3が供給口2eから槽本体2内に供給される。例えば、排出口2dは、比較的高温の冷却液3が貯まり易い、供給口2eよりも上方の位置に設けられる。
The tank
図4に示す液浸槽1は更に、槽本体2内の、電子機器4が設置される設置領域を含む区画2hにそれぞれ対応して設けられた、固定部5及び容器6を備える。
固定部5は、例えば、槽本体2の深さ方向(方向D1とする)に延在するように設けられる。固定部5は、例えば、板状であって、その下部5aが槽本体2の底部2aに固定される。固定部5は、容器6を支持する機能を有する。
The
The
容器6は、一方の端部6a側(一端側)が固定部5に固定され、その端部6a側と対向する他方の端部6b側(他端側)が、方向D1と直交し且つ一方の端部6a側に対して遠近する方向(方向D2とする)に伸縮自在になっている。容器6は、一方の端部6a側に対する他方の端部6b側の伸縮に伴って体積が増減する。即ち、端部6b側が端部6a側から遠ざかるように伸長することによって容器6の体積が増加し、端部6b側が端部6a側に近づくように収縮することによって容器6の体積が減少する。容器6は、その上部6cが、冷却液3の液面3aよりも上に位置し、冷却液3から露出する。冷却液3から露出する容器6の上部6cには、空気孔6dが設けられる。容器6には、その内部(空気孔6dと連通する空間)に冷却液3が浸入しないか又は浸入し難い材料及び構造が採用される。
One
各区画2hの容器6には、一方の端部6a側に対して他方の端部6b側が最も伸長した時(最大膨張時)の体積が、当該区画2hに設置される電子機器4の体積又はそれ以上となるようなものが用いられる。
In the
容器6は、図4の左から1番目の区画2hに示すように、その容器6が設けられる区画2hに電子機器4が設置されていない場合には、端部6b側が、対向する端部6a側、即ち固定部5側から伸長した状態とされる。また、容器6は、図4の左から2番目、3番目及び4番目の区画2hに示すように、その容器6が設けられる区画2hに電子機器4が設置されている場合には、端部6b側が、対向する端部6a側、即ち固定部5側に収縮した状態とされる。
As shown in the
液浸槽1では、例えば、図4の左から1番目の区画2hに示すように、区画2hに設置されていた電子機器4が、その区画2hから撤去された際には、収縮した状態にあった容器6の端部6b側が伸長される(太矢印で図示)。尚、当該区画2hについて、図4では便宜上、撤去前の電子機器4を点線で、撤去後の電子機器4を実線で、それぞれ図示している。容器6は、撤去された電子機器4と同等の体積分、冷却液3中の体積が増加するように、端部6b側が伸長される。これにより、撤去された電子機器4が冷却液3中で占有していた体積と、端部6b側の伸長によって膨張した容器6の体積とが、互いに置換される。そのため、電子機器4が撤去された際に冷却液3の液面3aの高さが変位すること、変位した状態が長期的に継続することが抑えられる。
In the
また、液浸槽1では、図4の左から2番目の区画2hに示すように、電子機器4が設置されていなかった区画2hに電子機器4が増設される際には、伸長(膨張)した状態にあった容器6の端部6b側が収縮される(太矢印で図示)。尚、当該区画2hについて、図4では便宜上、増設前の電子機器4を点線で、増設後の電子機器4を実線で、それぞれ図示している。容器6は、増設される電子機器4と同等の体積分、冷却液3中の体積が減少するように、端部6b側が収縮される。これにより、端部6b側の収縮によって減少した容器6の体積と、増設される電子機器4が冷却液3中で占有する体積とが、互いに置換される。そのため、電子機器4が増設される際に冷却液3の液面3aの高さが変位すること、変位した状態が長期的に継続することが抑えられる。
In addition, in the
このように液浸槽1では、膨張した時又は収縮した時の容器6の冷却液3中の体積と、撤去された電子機器4又は増設される電子機器4の冷却液3中の体積とが、互いに置換される。これにより、液浸槽1の槽本体2に貯留される冷却液3の液面高さS0が変位すること、変位した状態が長期的に継続することが、効果的に抑えられる。
As described above, in the
液浸槽1では、槽本体2に貯留される冷却液3の液面高さS0の変位が効果的に抑えられるため、前述のような冷却液の補充又は抜き取りに用いる予備タンクを設けることが不要になる。更に、予備タンクに予め貯留しておく補充用の冷却液、それを補充するためのポンプ、液面高さを検知するセンサ、その検知に基づいてポンプを駆動する制御機構等を設けることも不要になる。その結果、液浸槽1或いはそれを備える液浸冷却装置のコストの増加、大型化が抑えられる。
In the
また、液浸槽1では、槽本体2に貯留される冷却液3の量を、全区画2hに電子機器4を設置した時に相当する量、即ち、最小量とすることができるため、冷却液3の使用量が抑えられ、コストの増加が抑えられる。
In addition, in the
[第2の実施の形態]
図5~図7は第2の実施の形態に係る液浸槽の構成例について説明する図である。図5には、液浸槽の一例の要部平面図を示している。図6には、液浸槽の一例の要部正面図を示している。図7には、液浸槽の一例の要部側面図を示している。
[Second embodiment]
5 to 7 are diagrams for explaining a configuration example of a liquid immersion tank according to the second embodiment. FIG. 5 shows a plan view of an essential part of an example of a liquid immersion tank. FIG. 6 shows a front view of an essential part of an example of a liquid immersion tank. FIG. 7 shows a side view of an essential part of an example of a liquid immersion tank.
図5~図7に示す液浸槽1Aは、槽本体20を備える。槽本体20は、図6及び図7に示すように、設置脚10の上に設置される。槽本体20は、底部20a、底部20aから上方に立ち上がる側壁部20b、並びに底部20a及び側壁部20bを覆う蓋部20cを有する。槽本体20には、金属材料、樹脂材料、炭素材料、或いはガラス材料や炭素材料のファイバーやクロスと樹脂材料との複合材料等が用いられる。
The
槽本体20内には、冷却液30が貯留される。図6及び図7には、槽本体20内に貯留される冷却液30の液面30aを鎖線で示している。冷却液30と蓋部20cとの間には、気相部26が設けられる。冷却液30には、ポリ-α-オレフィン系合成油、フッ素系不活性液体等、熱伝導性及び絶縁性を有するものが用いられる。サーバやストレージ等、冷却対象の発熱性の電子機器は、槽本体20内に貯留される冷却液30に浸漬され、冷却される。
A
槽本体20の側壁部20bには、図5~図7に示すように、貯留される冷却液30をクーリングタワー等の冷却系へ送るための排出口21、及びクーリングタワー等の冷却系から戻される冷却液30を槽本体20内に供給するための供給口22が設けられる。排出口21は、比較的高温の冷却液30が貯まり易い、供給口22よりも上方の位置に設けられる。槽本体20の側壁部20bには更に、冷却液30に浸漬される冷却対象の電子機器に繋がるケーブルが通されるケーブル引き出し口23が設けられる。
As shown in FIGS. 5 to 7, the
槽本体20の蓋部20cは、開閉式とされる。例えば、蓋部20cは、図7に示すように、一辺を軸にして回動自在となるように、側壁部20bに軸支される。蓋部20cには、作業者がその開閉を行う際に用いる取手24、及び開状態とされた蓋部20cをその開状態を維持するように固定する固定金具25が設けられる。
The
槽本体20の内部は、冷却対象の電子機器が設置可能な複数の区画27に分割される。例えば、槽本体20の内部は、側壁部20bの上部において互いに直交するように架設された複数の支持体28によって、複数の区画27に分割される。ここでは一例として、槽本体20の内部が、平面視で9つ(図5)の区画27、正面視及び側面視で3つ(図6及び図7)の区画27に分割された例を示している。
The interior of the
液浸槽1Aでは、槽本体20の内部に設けられた区画27群にそれぞれ、冷却対象の電子機器が設置可能になっている。各区画27には、電子機器の設置及び撤去を誘導する誘導部が設けられる。各区画27には更に、電子機器の設置の際に収縮して撤去の際に膨張する容器及びそれを固定する固定部が設けられる。
In the
図8~図10は第2の実施の形態に係る液浸槽の内部の構成例について説明する図である。図8~図10には、液浸槽の一例の要部断面図を示している。図8は、図5のVIII-VIII断面図である。図9及び図10はそれぞれ、液浸槽の一区画の一例の拡大断面図である。 8 to 10 are diagrams for explaining an example of the internal configuration of the liquid immersion tank according to the second embodiment. 8 to 10 show cross-sectional views of essential parts of an example of the liquid immersion tank. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII of FIG. 9 and 10 are enlarged cross-sectional views of examples of one section of the liquid immersion bath.
槽本体20の区画27群にはそれぞれ、図8~図10に示すように、冷却対象の電子機器40が設置可能な設置領域27aが含まれる。各区画27の電子機器40の設置領域27aには、設置される電子機器40を支持する支持体29が設けられる。支持体29は、槽本体20の底部20aに設けられ、電子機器40は、支持体29の上に設置される。
As shown in FIGS. 8 to 10, each
槽本体20の区画27群にはそれぞれ、図8~図10に示すように、電子機器40の設置及び撤去を誘導する誘導部として、槽本体20の深さ方向である方向D1に延在されるレール70が設けられる。レール70の下部70aは、槽本体20の底部20aに固定され、レール70の上部70bは、槽本体20を区画27群に分割する支持体28に固定される。電子機器40は、設置及び撤去の際、その側面がレール70でガイドされる。電子機器40は、その側面がレール70でガイドされることで、傾きが抑えられて区画27に設置されるか、或いは区画27から撤去される。
As shown in FIGS. 8 to 10 , each of the
槽本体20の区画27群にはそれぞれ、図8~図10に示すように、固定部50、固定部50に伸縮自在に固定された容器60、及び容器60を伸縮させる伸縮機構80が設けられる。
As shown in FIGS. 8 to 10, each of the
固定部50は、槽本体20内に固定される。固定部50は、例えば、槽本体20の深さ方向である方向D1に延在するように設けられる。固定部50は、例えば、板状であって、固定部50の下部50aは、槽本体20の底部20aに固定され、固定部50の上部50bは、槽本体20を区画27群に分割する支持体28に固定される。固定部50は、容器60を支持する機能を有する。
The
容器60は、一方の端部60a側(一端側)が固定部50に固定され、その端部60a側と対向する他方の端部60b側(他端側)が、方向D1と直交し且つ一方の端部60a側に対して遠近する方向である方向D2に伸縮自在になっている。容器60は、一方の端部60a側に対する他方の端部60b側の伸縮に伴って体積が増減する。即ち、端部60b側が端部60a側から遠ざかるように伸長することによって容器60の体積が増加し、端部60b側が端部60a側に近づくように収縮することによって容器60の体積が減少する。容器60は、その上部60cが、冷却液30の液面30aよりも上に位置し、冷却液30から露出する。冷却液30から露出する容器60の上部60cには、空気孔61が設けられる。
One
各区画27の容器60には、一方の端部60a側に対して他方の端部60b側が最も伸長した時(最大膨張時)の体積が、当該区画27に設置される電子機器40の体積又はそれ以上となるようなものが用いられる。
In the
容器60には、冷却液30に対して一定の耐性を有する材料、即ち、冷却液30との接触によって劣化、腐食、破損等が生じないか又は生じ難い材料が用いられる。容器60には、冷却液30に対してこのような一定の耐性を有する樹脂材料、ガラス材料や炭素材料のファイバーやクロスと樹脂材料との複合材料、一定の耐性を有する材料で表面加工を施した複合材料、金属材料等を用いて形成されたものが用いられる。例えば、容器60には、樹脂材料や複合材料を用いて方向D2に伸縮するように蛇腹状に形成された折り畳み式のエアバッグ等の袋体、複合材料や金属材料を用いて方向D2に伸縮するように蛇腹状に形成された折り畳み式の箱体等が用いられる。容器60には、その内部(空気孔61と連通する空間)に冷却液30が浸入しないか又は浸入し難い材料及び構造が採用される。
The
伸縮機構80には、容器60の端部60b側を、固定部50に固定される端部60a側に対して伸縮させる機械式の機構が用いられる。伸縮機構80の詳細な構成例については後述する(図11~図13)。図8~図10には便宜上、伸縮機構80の一部の要素であるハンドル連結部81及びシャフト82を図示している。
A mechanical mechanism that expands and contracts the
液浸槽1Aにおいて、容器60は、図8の左から1番目の区画27、及び図9に示すように、その容器60が設けられる区画27に電子機器40(便宜上点線で図示)が設置されていない場合には、端部60b側が、対向する端部60a側、固定部50側から伸長した状態とされる。区画27に電子機器40が設置されていない場合、容器60は、その区画27の設置領域27aに進入している。
In the
また、液浸槽1Aにおいて、容器60は、図8の左から2番目又は3番目の区画27、及び図10に示すように、その容器60が設けられる区画27に電子機器40が設置されている場合には、端部60b側が、対向する端部60a側、固定部50側に収縮した状態とされる。区画27に電子機器40が設置され、容器60の端部60bが最も収縮した状態とされている場合、容器60は、その区画27の設置領域27aからは退避している。
In the
例えば、液浸槽1Aでは、区画27に設置されていた電子機器40が、その区画27から撤去された際には、収縮した状態にあった容器60の端部60b側が伸長され、図8の左から1番目の区画27、及び図9に示すような状態とされる。換言すれば、電子機器40の撤去前に図10に示すような状態であったものが、電子機器40の撤去後には図9に示すような状態となるとも言える。容器60は、撤去された電子機器40と同等の体積分、冷却液30中の体積が増加するように、端部60b側が伸長される。これにより、撤去された電子機器40が冷却液30中で占有していた体積と、端部60b側の伸長によって膨張した容器60の体積とが、互いに置換される。そのため、電子機器40が撤去された際に冷却液30の液面30aの高さが変位すること、変位した状態が長期的に継続することが抑えられる。
For example, in the
また、液浸槽1Aでは、電子機器40が設置されていなかった区画27に電子機器40が増設される際には、伸長(膨張)した状態にあった容器60の端部60b側が収縮され、図8の左から2番目又は3番目の区画27、及び図10に示すような状態とされる。換言すれば、電子機器40の増設前に図9に示すような状態であったものが、電子機器40の増設後には図10に示すような状態となるとも言える。容器60は、増設される電子機器40と同等の体積分、冷却液30中の体積が減少するように、端部60b側が収縮される。これにより、端部60b側の収縮によって減少した容器60の体積と、増設される電子機器40が冷却液30中で占有する体積とが、互いに置換される。そのため、電子機器40が増設される際に冷却液30の液面30aの高さが変位すること、変位した状態が長期的に継続することが抑えられる。
In addition, in the
このように液浸槽1Aでは、膨張した時又は収縮した時の容器60の冷却液30中の体積と、撤去された電子機器40又は増設される電子機器40の冷却液30中の体積とが、互いに置換される。これにより、液浸槽1Aの槽本体20に貯留される冷却液30の液面30aの高さが変位すること、変位した状態が長期的に継続することが、効果的に抑えられる。
Thus, in the
上記のような液浸槽1Aにおける容器60の伸縮機構80について、図11~図13を参照して更に説明する。
図11及び図12は第2の実施の形態に係る液浸槽の容器伸縮機構の構成例について説明する図である。図11には、液浸槽の、容器が伸長された一区画の一例の要部斜視図を示している。図12には、液浸槽の、容器が収縮された一区画の一例の要部斜視図を示している。また、図13は第2の実施の形態に係る液浸槽に用いられるハンドルの構成例について説明する図である。図13には、ハンドルの一例の斜視図を示している。
The
11 and 12 are diagrams for explaining a configuration example of a container expansion/contraction mechanism for a liquid immersion bath according to the second embodiment. FIG. 11 shows a perspective view of an example of a section of the liquid immersion bath in which the container is extended. FIG. 12 shows a perspective view of an example of one section of the liquid immersion tank with the container contracted. 13A and 13B are diagrams for explaining a configuration example of the handle used in the liquid immersion bath according to the second embodiment. FIG. 13 shows a perspective view of an example handle.
図11及び図12に示す伸縮機構80は、ハンドル連結部81、ベベルギア83及びウォーム84(この例では2箇所)が設けられたシャフト85を備える。シャフト85は、固定部50等の固定された部材(この例では固定部50)に設けられた保持部11によって保持される。シャフト85は、保持部11によって保持された状態で、回転可能になっている。
The
伸縮機構80は更に、シャフト85のウォーム84と噛み合うウォームホイール86が一方の端部に設けられ、ウォームギア機構によってシャフト85と共に回転するシャフト82(この例では容器60の図面手前側に2本)を備える。シャフト82は、表面にネジ溝が設けられたネジ状とされる。シャフト82は、ウォームホイール86側とは反対の端部が、レール70等の固定された部材(この例ではレール70)に設けられた保持部12によって保持される。シャフト82は、保持部12によって保持された状態で、回転可能になっている。シャフト82には、その表面のネジ溝と噛み合うようなネジ溝が内側に設けられたナット状の移動部品87が螺合される。移動部品87は、容器60の伸縮する側の端部60bに固定される。
The
図11及び図12に示す伸縮機構80は、容器60の図面手前側に、このような機構を備える。伸縮機構80は更に、容器60の図面奥行側にも、これと同様の機構を備える。この場合、伸縮機構80には、シャフト85のベベルギア83と噛み合うベベルギア88を備え、ベベルギア機構によってシャフト85と共に回転するシャフト89が設けられる。シャフト89は、固定部50等の固定された部材(この例では固定部50)に設けられた保持部13によって保持される。シャフト89は、保持部13によって保持された状態で、回転可能になっている。容器60の図面手前側のシャフト85の回転は、ウォームギア機構によって図面手前側のシャフト82に伝達されると共に、ベベルギア機構によってシャフト89に伝達される。そのシャフト89の回転は、ベベルギア機構によって容器60の図面奥行側のシャフト85に伝達され、そのシャフト85の回転は、ウォームギア機構によって図面奥行側のシャフト82に伝達される。
The
上記のような伸縮機構80によって容器60の端部60b側を伸縮させる際には、シャフト85(この例では図11及び図12の図面手前側のシャフト85)のハンドル連結部81に、シャフト85を回転させるためのハンドルが連結される。例えば、シャフト85のハンドル連結部81に、図13に示すようなクランクハンドル90が連結される。例えば、クランクハンドル90の凹部91が、ハンドル連結部81を覆うように嵌合、係合等されることで、ハンドル連結部81にクランクハンドル90が連結される。尚、ハンドル連結部81に連結するハンドルには、このようなクランクハンドル90に限らず、ローレットハンドル、スポークハンドル等、各種ハンドルを用いることができる。
When the
例えば図11に示すような、容器60の端部60b側が伸長された状態において、シャフト85のハンドル連結部81にハンドルが連結され、その連結されたハンドルが所定方向に回転されると、シャフト85が当該所定方向に回転される。シャフト85の回転は、ウォームギア機構(ウォーム84及びウォームホイール86)によってシャフト82に伝達される。シャフト82の回転に伴い、移動部品87は、シャフト85側(容器60の端部60a側、端部60aが固定される固定部50側)へと移動する。移動部品87の移動に伴い、それが固定されている容器60の端部60b側が、固定部50に固定された容器60の端部60a側に近づく方向に移動する。これにより、例えば図12に示すような、容器60の端部60b側が収縮された状態が得られる。
For example, as shown in FIG. 11, when the
例えば、上記図9に示したような区画27、即ち、容器60の端部60b側が伸長され、電子機器40の設置領域27aに容器60が進入している区画27に、新たに電子機器40が増設される際に、作業者によってこのようなハンドル操作が行われる。作業者のハンドル操作によって容器60の端部60b側が収縮され、電子機器40の設置領域27aから容器60が退避された後、その設置領域27aに、新たに電子機器40が設置される。
For example, the
また、例えば図12に示すような、容器60の端部60b側が収縮された状態において、シャフト85のハンドル連結部81にハンドルが連結され、その連結されたハンドルが、上記所定方向と反対方向に回転されると、シャフト85が当該反対方向に回転される。シャフト85の回転は、ウォームギア機構(ウォーム84及びウォームホイール86)によってシャフト82に伝達される。シャフト82の回転に伴い、移動部品87は、レール70側(容器60の端部60aと反対側、端部60aが固定される固定部50と反対側)へと移動する。移動部品87の移動に伴い、それが固定されている容器60の端部60b側が、固定部50に固定された容器60の端部60aから遠ざかる方向に移動する。これにより、例えば図11に示すような、容器60の端部60b側が伸長された状態が得られる。
12, the handle is connected to the
例えば、上記図10に示したような区画27、即ち、容器60の端部60b側が収縮され、電子機器40の設置領域27aから容器60が退避している区画27から、その電子機器40が撤去された際に、作業者によってこのようなハンドル操作が行われる。作業者のハンドル操作によって容器60の端部60b側が伸長され、電子機器40が撤去された後の設置領域27aに、容器60が進入する。
For example, the
上記のような伸縮機構80を備えた液浸槽1Aでは、シャフト85のハンドル連結部81に連結されるハンドルの回転量を調整することで、移動部品87の移動量、容器60の端部60b側の伸縮量を調整し、容器60の体積を調整することができる。
In the
尚、シャフト85、シャフト82及びシャフト89、並びにそれらに設けられたハンドル連結部81、ベベルギア83、ウォーム84、ウォームホイール86、ベベルギア88等は、伸縮機構80においてハンドル操作により回転される回転部の一形態である。移動部品87は、伸縮機構80の回転部の回転によって方向D2に移動される移動部の一形態である。容器60の体積を調整するための機構は、上記のような例に限定されるものではない。
The
液浸槽1Aによれば、撤去された電子機器40、又は増設される電子機器40の体積に応じて、上記のようなハンドル操作によって容器60の体積が調整されることで、槽本体20内の冷却液30の液面30aの高さの変位が抑えられる。これにより、撤去後の槽本体20内に残る電子機器40群の、CPUやGPUといったプロセッサ等の発熱性電子部品を含んだ発熱部が、冷却液30から露出することが抑えられ、そのような発熱部の露出による電子機器40群の冷却不足が抑えられる。更に、冷却液30の液面30aが、槽本体20の比較的上部に位置する排出口21を下回ることが抑えられ、槽本体20とクーリングタワー等の冷却系との間における冷却液30の循環不良が抑えられる。また、電子機器40の増設に伴う冷却液30の槽本体20からの溢れ出しが抑えられる。
According to the
液浸槽1Aでは、槽本体20内の冷却液30の液面30aの高さの変位が抑えられるため、冷却液の補充又は抜き取りに用いる予備タンクを設けることが不要になる。更に、予備タンクに貯留しておく補充用の冷却液、それを補充するためのポンプ、液面高さを検知するセンサ、その検知に基づいてポンプを駆動する制御機構等を設けることも不要になる。その結果、液浸槽1A或いはそれを備える液浸冷却装置のコストの増加、大型化が抑えられる。
In the
また、液浸槽1Aでは、槽本体20に貯留される冷却液30の量を、全区画27に電子機器40を設置した時に相当する量、即ち、最小量とすることができるため、冷却液30の使用量が抑えられ、コストの増加が抑えられる。
In addition, in the
以上述べた液浸槽1Aにおいて、槽本体20の各区画27に設けられ、撤去及び設置される電子機器40をガイドする機能、更に上記の例では伸縮機構80のシャフト82を支持する機能を持ったレール70には、次の図14に示すような構成を採用することができる。
In the
図14は第2の実施の形態に係る液浸槽のレールの構成例について説明する図である。図14(A)及び図14(B)にはそれぞれ、液浸槽の一区画の要部平面図を示している。 14A and 14B are diagrams for explaining a configuration example of rails of a liquid immersion tank according to the second embodiment. 14(A) and 14(B) each show a plan view of a section of the liquid immersion bath.
液浸槽1Aでは、図14(A)及び図14(B)に示すように、支持体28で画定された一区画27に、電子機器40の設置領域27a、及び電子機器40をガイドするレール70が設けられる。更に、その区画27には、槽本体20に固定された固定部50、固定部50に固定された容器60、及び容器60を伸縮させる伸縮機構80が設けられる。
In the
ここで、電子機器40には、例えば図14(A)に示すように、その側面40bに、レール70に対応する凹部41(槽本体20の深さ方向(方向D1)に延在する溝)が設けられたものを用いることができる。電子機器40は、その側面40bに設けられた凹部41がレール70でガイドされるようにして、方向D1に沿って持ち上げられて設置領域27aから撤去され、或いは方向D1に沿って下ろされて設置領域27aに設置される。
Here, as shown in FIG. 14A, for example, the
また、電子機器40には、例えば図14(B)に示すように、その側面40bに凸部42(槽本体20の深さ方向(方向D1)に延在する突起)が設けられたものを用いることもできる。この場合、レール70には、電子機器40に設けられた凸部42に対応する凹部71(槽本体20の深さ方向(方向D1)に延在する溝)が設けられたものを用いることができる。電子機器40は、その側面40bに設けられた凸部42が、レール70に設けられた凹部71でガイドされるようにして、方向D1に沿って持ち上げられて設置領域27aから撤去され、或いは方向D1に沿って下ろされて設置領域27aに設置される。
14(B), the
液浸槽1Aには、例えば、図14(A)及び図14(B)に示すようなレール70を用いることができ、側面40bをレール70に対応した形状とした電子機器40を用いることができる。
また、以上述べた液浸槽1Aにおいて、槽本体20の各区画27に設けられる容器60には、次の図15~図17に示すような構成を採用することができる。
図15~図17は第2の実施の形態に係る液浸槽の容器の構成例について説明する図である。図15~図17の各々において、(A)には伸長された容器の平面図を示し、(B)には収縮された容器の平面図を示している。
Further, in the
15 to 17 are diagrams for explaining configuration examples of a container of a liquid immersion bath according to the second embodiment. In each of FIGS. 15-17, (A) shows a plan view of the expanded container, and (B) shows a plan view of the contracted container.
容器60には、例えば図15(A)及び図15(B)に示すように、端部60b側が、固定部50に固定された端部60a側に対して伸縮する、蛇腹状に形成された折り畳み式の袋体を用いることができる。このような袋体として、例えば、柔軟性を有する樹脂材料等を用いて形成されたエアバッグを挙げることができる。このほか、折り畳みが可能であれば、より高い剛性を有する金属材料等を用いて形成された袋体又は箱体を用いることもできる。このように容器60は、端部60a側と端部60b側とが折り畳み自在の側壁部60dによって連結されることで、端部60a側に対して端部60b側が伸縮できるようになっている。
For example, as shown in FIGS. 15(A) and 15(B), the
また、容器60には、例えば図16(A)及び図16(B)に示すように、端部60b側が、固定部50に固定された端部60a側に対して伸縮する、折り畳み式の袋体又は箱体を用いることもできる。この容器60は、端部60b側の部位(例えば部位62)が、より端部60a側の部位(例えば部位63)の内側に入り込むようにして収縮し、端部60b側の部位が、それが入り込んだより端部60a側の部位の内側から飛び出していくようにして伸長する。このように伸縮する容器60には、例えば、柔軟性を有する樹脂材料等を用いることができ、折り畳みが可能であれば、より高い剛性を有する金属材料等を用いることもできる。
16(A) and 16(B), the
また、容器60には、例えば図17(A)及び図17(B)に示すように、端部60b側が、固定部50に固定された端部60a側に対して伸縮する、折り畳み式の袋体又は箱体を用いることもできる。この容器60は、内寸が順次小さくなる複数(一例として4つ)の部品で構成される。容器60は、端部60b側の部品(例えば部品64)が、より端部60a側の部品(例えば部品65)の内側を摺動されて収容されていくようにして収縮し、端部60b側の部品が、それが収容されたより端部60a側の部品の内側を摺動されて飛び出していくようにして伸長する。このように伸縮する容器60には、例えば、比較的高い剛性を有する金属材料等を用いることができ、そのほか、一定の剛性を有する樹脂材料等を用いることもできる。
17(A) and 17(B), the
[第3の実施の形態]
図18~図20は第3の実施の形態に係る液浸槽の構成例について説明する図である。図18には、液浸槽の一区画の一例の要部斜視図を示している。図19には、液浸槽の一区画の一例の要部側面図を示している。図20には、液浸槽の一区画の一例の要部正面図を示している。
[Third embodiment]
18 to 20 are diagrams for explaining a configuration example of a liquid immersion bath according to the third embodiment. FIG. 18 shows a perspective view of an essential part of one section of the liquid immersion bath. FIG. 19 shows a main part side view of an example of one section of the liquid immersion bath. FIG. 20 shows a main part front view of an example of one section of the liquid immersion tank.
図18~図20に示す液浸槽1Bは、容器60に貫通孔66が設けられ、固定部50の、容器60の貫通孔66に対応する位置に、貫通孔56が設けられた構成を有する点で、上記第2の実施の形態で述べた液浸槽1Aと相違する。
The
容器60の貫通孔66及び固定部50の貫通孔56は、容器60の端部60b側が端部60a側に対して遠近する方向D2に貫通するように、容器60及び固定部50にそれぞれ設けられる。ここでは、容器60に2つの貫通孔66が設けられ、それらに対応して、固定部50に2つの貫通孔56が設けられる例を示しているが、貫通孔66及びそれに対応する貫通孔56の個数及び位置は、この例に限定されるものではない。
The through-
図19及び図20には、液浸槽1Bの槽本体20に貯留される冷却液30の液面30aを鎖線で示し、冷却液30の流れ30bを実線矢印で示している。図18~図20に示すように、容器60及び固定部50にそれぞれ貫通孔66及び貫通孔56が設けられた液浸槽1Bでは、図19及び図20に示すように、貫通孔66及び貫通孔56を通じて、容器60側と固定部50側との間で冷却液30が流通可能になる。これにより、槽本体20内では、各区画27の容器60側に存在する冷却液30と、固定部50側に存在する冷却液30との温度差が低減される。
In FIGS. 19 and 20, the
液浸槽1Bでは、各区画27に容器60及び固定部50を設けることによる槽本体20内の冷却液30の全体的な流通抵抗の増加を抑え、槽本体20内の冷却液30の滞留を抑えることができる。これにより、槽本体20内の冷却液30の温度分布を均一化し、局所的な温度上昇を抑えることができる。液浸槽1Bによれば、槽本体20内に設置される電子機器40群の過熱、或いは槽本体20内に設置される一部の電子機器40又は電子機器40群の過熱、過熱に起因した性能低下や故障を効果的に抑えることができる。
In the
[第4の実施の形態]
図21は第4の実施の形態に係る液浸槽の構成例について説明する図である。図21(A)及び図21(B)にはそれぞれ、液浸槽の一例の要部平面図を示している。
[Fourth Embodiment]
FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of a liquid immersion tank according to the fourth embodiment. 21(A) and 21(B) each show a plan view of an essential part of an example of the liquid immersion tank.
図21(A)に示す液浸槽1Cは、槽本体20の、支持体28によって画定される全区画27群(ここでは一例として9つ)のうち、1つの区画27Cが、冷却液の液面高さ調整用として設けられた構成を有する。槽本体20の区画27及び区画27Cには、例えば、上記第2の実施の形態で述べたような固定部50、容器60及び伸縮機構80が設けられる。区画27及び区画27Cに設けられる固定部50及び容器60には、上記第3の実施の形態で述べたような貫通孔56及び貫通孔66が設けられてもよい。
In the
液浸槽1Cでは、槽本体20に貯留される冷却液の液面高さ調整用として区画27Cが設けられ、区画27Cにおいては電子機器の設置及び撤去は行われない。液浸槽1Cでは、槽本体20の区画27Cを除いた他の区画27群において電子機器の設置及び撤去が行われる。
In the
液浸槽1Cでは、区画27C以外の区画27において、電子機器の設置が行われる場合、上記第2の実施の形態で述べた例に従い、電子機器が設置される際に容器60が収縮され、容器60の収縮によりできたスペースに電子機器が設置される。また、区画27C以外の区画27において、電子機器の撤去が行われる場合、上記第2の実施の形態で述べた例に従い、電子機器が撤去され、電子機器の撤去によりできたスペースに容器60が膨張される。これにより、電子機器の設置前と設置後との冷却液の液面高さの変位、電子機器の撤去前と撤去後との冷却液の液面高さの変位が抑えられる。
In the
液浸槽1Cの区画27Cは、電子機器が設置される過程での冷却液の液面高さの変位、電子機器が撤去される過程での冷却液の液面高さの変位を抑えるために設けられる。
即ち、液浸槽1Cでは、区画27に電子機器が設置される場合、まず、その区画27の容器60が収縮される過程では、その収縮量(体積減少分)に応じた膨張量(体積増加分)となるように、区画27Cの容器60が膨張される。そして、容器60が収縮された区画27に電子機器が下ろされる過程では、その降下量(体積増加分)に応じた収縮量(体積減少分)となるように、区画27Cの容器60が収縮される。これにより、電子機器が設置される前から、電子機器が設置された後までの、冷却液の液面高さの変位が抑えられる。
The
That is, in the
また、液浸槽1Cでは、区画27から電子機器が撤去される場合、まず、その区画27から電子機器が持ち上げられる過程では、その上昇量(体積減少分)に応じた膨張量(体積増加分)となるように、区画27Cの容器60が膨張される。そして、電子機器が撤去された区画27の容器60が膨張される過程では、その膨張量(体積増加分)に応じた収縮量(体積減少分)となるように、区画27Cの容器60が収縮される。これにより、電子機器が撤去される前から、電子機器が撤去された後までの、冷却液の液面高さの変位が抑えられる。
In addition, in the
液浸槽1Cによれば、冷却液の液面高さ調整用の区画27Cが設けられることで、槽本体20の冷却液の液面高さの変位が一層効果的に抑えられるようになる。
また、図21(B)に示す液浸槽1Caは、槽本体20の区画27群(ここでは一例として9つ)に、冷却液の液面高さ調整用の区画27Cが追加された構成を有する。液浸槽1Caによれば、槽本体20に設置可能な電子機器の個数を減少させずに、冷却液の液面高さの変位を効果的に抑えることができる。
According to the
The liquid immersion tank 1Ca shown in FIG. 21B has a configuration in which a
[第5の実施の形態]
上記第1~第4の実施の形態で述べたような液浸槽1,1A,1B,1C,1Ca等が各種冷却系と接続され、液浸冷却装置が実現される。
[Fifth embodiment]
The
図22は第5の実施の形態に係る液浸冷却装置の構成例について説明する図である。
例えば、図22に示す液浸冷却装置200は、上記第2の実施の形態で述べたような液浸槽1A(図8等)を備える。液浸槽1Aでは、電子機器40が設置されない区画27の容器60が膨張され、電子機器40が設置される区画27の容器60が収縮されて、冷却液30の液面30aの高さの変位が抑えられる。液浸槽1Aの排出口21及び供給口22は、クーリングタワー、チラー等の熱交換器、及びポンプを含む冷却装置230と、配管210及び配管220によって接続される。排出口21及び配管210は、槽本体20から冷却装置230に冷却液30を送る流路として機能し、供給口22及び配管220は、冷却装置230から槽本体20に冷却液30を送る流路として機能する。
FIG. 22 is a diagram illustrating a configuration example of a liquid immersion cooling device according to the fifth embodiment.
For example, the liquid
動作に伴って発熱する電子機器40の熱が伝達されて比較的高温となった冷却液30は、排出口21から配管210を通じて冷却装置230に送られる。冷却装置230に送られた比較的高温の冷却液30は、冷却装置230の熱交換器で冷却される。そして、冷却装置230で冷却された冷却液30は、配管220を通じて供給口22に送られ、液浸槽1Aに戻される。液浸冷却装置200では、このように冷却液30が冷却装置230で冷却されながら循環されることで、液浸槽1A内に設置された電子機器40が継続的に冷却される。
The cooling
液浸槽1Aにおいて、電子機器40が撤去又は増設される際には、容器60の膨張又は収縮が調整される。これにより、槽本体20に貯留される冷却液30の液面高さの変位が抑えられる。これにより、電子機器40の冷却液30からの露出による冷却不足、排出口21の露出による冷却液30の循環不良、冷却液30の溢れ出しが抑えられる。また、槽本体20に貯留される冷却液30の量が、全区画27に電子機器40を設置した時に相当する量(最小量)に抑えられる。
In the
液浸冷却装置200では、冷却液の補充又は抜き取りに用いる予備タンク、予備タンクに貯留しておく補充用の冷却液、それを補充するためのポンプ、液面高さを検知するセンサ、その検知に基づいてポンプを駆動する制御機構等を設けることが不要になる。これにより、液浸槽1A及びそれを備える液浸冷却装置200のコストの増加、大型化が抑えられる。
The liquid
液浸槽1A及びそれを備える液浸冷却装置200は、データセンターに設置される電子機器40、例えば、比較的高発熱性のサーバ等のICT(Information and Communication Technology)機器の液浸冷却に好適に利用することができる。液浸槽1A及び液浸冷却装置200によれば、上記のような構成によって冷却液30の液面高さの変位を抑えることが可能になることで、冷却液30の使用量を抑え、追加の設備や機構を省略し、コストの増加、大型化を抑えることができる。このような液浸槽1A及び液浸冷却装置200を、データセンターの電子機器40の液浸冷却に利用することで、データセンターにおける電子機器40の導入から運用までのトータルコストの削減を実現することが可能になる。
The
ここでは、上記第2の実施の形態で述べた液浸槽1Aを例にしたが、上記第1,第3,第4の実施の形態で述べた液浸槽1,1B,1C,1Ca等を用い、上記同様の液浸冷却装置を実現することができる。
Here, the
以上説明した実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1) 冷却液が貯留される槽本体と、
前記槽本体内に設けられた固定部と、
前記固定部に一端側が固定され、前記一端側と対向する他端側が、前記槽本体の深さ方向と直交し且つ前記一端側に対して遠近する第1方向に伸縮自在であって、前記他端側の伸縮に伴って体積が増減する容器と
を含むことを特徴とする液浸槽。
The following supplementary remarks are disclosed with respect to the embodiment described above.
(Appendix 1) A tank body in which the cooling liquid is stored;
a fixed portion provided in the tank body;
One end side is fixed to the fixing portion, and the other end side opposite to the one end side is extendable and contractible in a first direction perpendicular to the depth direction of the tank body and moving away from the one end side, A liquid immersion tank, comprising:
(付記2) 前記容器は、前記一端側と前記他端側とが折り畳み自在の側壁部によって連結されることを特徴とする付記1に記載の液浸槽。
(付記3) 前記容器は、前記槽本体に貯留される前記冷却液の液面から露出する部位を有し、
前記容器の前記部位に、空気が流出入する空気孔が設けられることを特徴とする付記1又は2に記載の液浸槽。
(Appendix 2) The liquid immersion bath according to
(Appendix 3) The container has a portion exposed from the liquid surface of the cooling liquid stored in the tank main body,
3. The liquid immersion tank according to
(付記4) 前記容器の前記他端側を、前記一端側に対して前記第1方向に伸縮させる伸縮機構を含み、
前記伸縮機構は、
ハンドルによって回転される回転部と、
前記容器の前記他端側に固定され、前記回転部の回転によって前記第1方向に移動される移動部と
を有し、
前記回転部により前記移動部が移動されることによって、前記他端側が前記一端側に対して前記第1方向に伸縮されることを特徴とする付記1乃至3のいずれかに記載の液浸槽。
(Appendix 4) including an expansion and contraction mechanism for expanding and contracting the other end side of the container in the first direction with respect to the one end side,
The expansion mechanism is
a rotating part rotated by a handle;
a moving part fixed to the other end of the container and moved in the first direction by rotation of the rotating part;
4. The liquid immersion tank according to any one of
(付記5) 前記槽本体は、前記冷却液に浸漬される電子機器が設置される設置領域を有し、
前記容器は、前記他端側が前記一端側に対して最も収縮した位置にある状態では、前記設置領域外に退避し、前記状態から前記他端側が前記一端側に対して伸長することによって、前記設置領域内に進入することを特徴とする付記1乃至4のいずれかに記載の液浸槽。
(Appendix 5) The tank body has an installation area in which an electronic device to be immersed in the cooling liquid is installed,
When the container is in a state where the other end side is most contracted with respect to the one end side, the container is retracted outside the installation area, and the other end side extends from the state with respect to the one end side. 5. The liquid immersion tank according to any one of
(付記6) 前記槽本体内に設けられ、前記槽本体の前記深さ方向に延在され、前記設置領域への前記電子機器の設置、及び前記設置領域からの前記電子機器の撤去を誘導する誘導部を含むことを特徴とする付記5に記載の液浸槽。
(Appendix 6) Provided in the tank body, extending in the depth direction of the tank body, and guiding the installation of the electronic device in the installation area and the removal of the electronic device from the
(付記7) 前記容器は、前記他端側が前記一端側に対して伸縮される前記第1方向に貫通し、前記一端側と前記他端側との間を前記冷却液が流通するように設けられた貫通孔を有することを特徴とする付記1乃至6のいずれかに記載の液浸槽。
(Appendix 7) The container is provided so that the other end side penetrates in the first direction in which the container expands and contracts with respect to the one end side, and the cooling liquid flows between the one end side and the other end side. 7. The liquid immersion bath according to any one of
(付記8) 冷却液が貯留される槽本体と、
前記槽本体内に設けられた固定部と、
前記固定部に一端側が固定され、前記一端側と対向する他端側が、前記槽本体の深さ方向と直交し且つ前記一端側に対して遠近する第1方向に伸縮自在であって、前記他端側の伸縮に伴って体積が増減する容器と
を含む液浸槽と、
前記槽本体内から前記冷却液を排出する第1流路と、
前記槽本体内に前記冷却液を供給する第2流路と、
前記第1流路から排出される前記冷却液を冷却して前記第2流路に送る冷却装置と
を備えることを特徴とする液浸冷却装置。
(Appendix 8) A tank body in which the cooling liquid is stored;
a fixed portion provided in the tank body;
One end side is fixed to the fixing portion, and the other end side opposite to the one end side is extendable and contractible in a first direction perpendicular to the depth direction of the tank body and moving away from the one end side, a liquid immersion bath including a container whose volume increases and decreases as the end side expands and contracts;
a first channel for discharging the cooling liquid from within the tank body;
a second flow path for supplying the cooling liquid into the tank main body;
a cooling device that cools the cooling liquid discharged from the first flow path and sends the cooling liquid to the second flow path.
1,1A,1B,1C,1Ca,110 液浸槽
2,20,111 槽本体
2a,20a,111a 底部
2b,20b,60d,111b 側壁部
2c,20c,111c 蓋部
2d,21,111d 排出口
2e,22,111e 供給口
2f,26,112 気相部
2h,27,27C 区画
3,30,130 冷却液
3a,30a,130a 液面
4,40,140,140a 電子機器
4a,140c 外部接続
4b,141 発熱部
5,50 固定部
5a,50a,70a 下部
6,60 容器
6a,6b,60a,60b 端部
6c,50b,60c,70b 上部
6d,61 空気孔
10 設置脚
11,12,13 保持部
23 ケーブル引き出し口
24 取手
25 固定金具
27a 設置領域
28,29 支持体
30b 流れ
40b 側面
41,71,91 凹部
42 凸部
56,66 貫通孔
62,63 部位
64,65 部品
70 レール
80 伸縮機構
81 ハンドル連結部
82,85,89 シャフト
83,88 ベベルギア
84 ウォーム
86 ウォームホイール
87 移動部品
90 クランクハンドル
100,200 液浸冷却装置
120 クーリングタワー
120a 外気
120b 排熱
121 タワーユニット
122 散水ユニット
122a 散水ポンプ
122b 冷却水受け
122c 冷却水
123 送風ファン
150 冷却液ポンプ
160 予備タンク
161 ポンプ
163 センサ
210,220 配管
230 冷却装置
1, 1A, 1B, 1C, 1Ca, 110 Liquid immersion tank 2, 20, 111 Tank body 2a, 20a, 111a Bottom 2b, 20b, 60d, 111b Side wall 2c, 20c, 111c Lid 2d, 21, 111d Outlet 2e, 22, 111e Supply port 2f, 26, 112 Gas phase part 2h, 27, 27C Section 3, 30, 130 Coolant 3a, 30a, 130a Liquid surface 4, 40, 140, 140a Electronic device 4a, 140c External connection 4b , 141 heating part 5, 50 fixing part 5a, 50a, 70a lower part 6, 60 container 6a, 6b, 60a, 60b end part 6c, 50b, 60c, 70b upper part 6d, 61 air hole 10 installation leg 11, 12, 13 holding Part 23 Cable outlet 24 Handle 25 Fixing metal fitting 27a Installation area 28, 29 Support body 30b Flow 40b Side surface 41, 71, 91 Recess 42 Protrusion 56, 66 Through hole 62, 63 Part 64, 65 Part 70 Rail 80 Extension mechanism 81 Handle connecting portion 82, 85, 89 Shaft 83, 88 Bevel gear 84 Worm 86 Worm wheel 87 Moving part 90 Crank handle 100, 200 Liquid immersion cooling device 120 Cooling tower 120a Outside air 120b Exhaust heat 121 Tower unit 122 Sprinkling unit 122a Sprinkling pump 122b Cooling water Receiver 122c Cooling water 123 Blower fan 150 Cooling liquid pump 160 Spare tank 161 Pump 163 Sensor 210, 220 Piping 230 Cooling device
Claims (5)
前記槽本体内の複数の前記区画にそれぞれ設けられた複数の固定部と、
複数の前記区画にそれぞれ設けられ、各々の前記固定部に一端側が固定され、前記一端側と対向する他端側が、前記槽本体の深さ方向と直交し且つ前記一端側に対して遠近する第1方向に伸縮自在であって、前記他端側の伸縮に伴って体積が増減する複数の容器と
を含むことを特徴とする液浸槽。 a tank main body having a plurality of compartments including an installation area in which a cooling liquid is stored and an electronic device to be immersed in the cooling liquid is installed;
a plurality of fixing portions respectively provided in the plurality of compartments in the tank body;
Each of the plurality of partitions is provided with one end side fixed to each of the fixing portions, and the other end side opposite to the one end side is orthogonal to the depth direction of the tank body and is distant from the one end side. A liquid immersion tank, comprising: a plurality of containers that are expandable and contractible in one direction, and whose volume increases and decreases as the other end expands and contracts.
前記容器の前記部位に、空気が流出入する空気孔が設けられることを特徴とする請求項1に記載の液浸槽。 The container has a portion exposed from the liquid surface of the cooling liquid stored in the tank main body,
2. The liquid immersion bath according to claim 1, wherein said portion of said container is provided with an air hole through which air flows in and out.
前記伸縮機構は、
ハンドルによって回転される回転部と、
前記容器の前記他端側に固定され、前記回転部の回転によって前記第1方向に移動される移動部と
を有し、
前記回転部により前記移動部が移動されることによって、前記他端側が前記一端側に対して前記第1方向に伸縮されることを特徴とする請求項1又は2に記載の液浸槽。 including an expansion and contraction mechanism for expanding and contracting the other end side of the container in the first direction with respect to the one end side,
The expansion mechanism is
a rotating part rotated by a handle;
a moving part fixed to the other end of the container and moved in the first direction by rotation of the rotating part;
3. The liquid immersion tank according to claim 1, wherein said moving part is moved by said rotating part so that said other end side is expanded and contracted in said first direction with respect to said one end side.
前記槽本体内の複数の前記区画にそれぞれ設けられた複数の固定部と、
複数の前記区画にそれぞれ設けられ、各々の前記固定部に一端側が固定され、前記一端側と対向する他端側が、前記槽本体の深さ方向と直交し且つ前記一端側に対して遠近する第1方向に伸縮自在であって、前記他端側の伸縮に伴って体積が増減する複数の容器と
を含む液浸槽と、
前記槽本体内から前記冷却液を排出する第1流路と、
前記槽本体内に前記冷却液を供給する第2流路と、
前記第1流路から排出される前記冷却液を冷却して前記第2流路に送る冷却装置と
を備えることを特徴とする液浸冷却装置。
a tank main body having a plurality of compartments including an installation area in which a cooling liquid is stored and an electronic device to be immersed in the cooling liquid is installed;
a plurality of fixing portions respectively provided in the plurality of compartments in the tank body;
Each of the plurality of partitions is provided with one end side fixed to each of the fixing portions, and the other end side opposite to the one end side is orthogonal to the depth direction of the tank body and is distant from the one end side. a liquid immersion bath comprising: a plurality of containers that are stretchable in one direction and whose volume increases or decreases as the other end expands and contracts;
a first channel for discharging the cooling liquid from within the tank body;
a second flow path for supplying the cooling liquid into the tank main body;
a cooling device that cools the cooling liquid discharged from the first flow path and sends the cooling liquid to the second flow path.
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