JPH01109798A - 冷却液供給装置 - Google Patents

冷却液供給装置

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JPH01109798A
JPH01109798A JP62267124A JP26712487A JPH01109798A JP H01109798 A JPH01109798 A JP H01109798A JP 62267124 A JP62267124 A JP 62267124A JP 26712487 A JP26712487 A JP 26712487A JP H01109798 A JPH01109798 A JP H01109798A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 電算機のプリント板に実装されるＬＳＩ等を冷却する冷
却モジュールを強制液冷する電算機用冷却装置ｔ、特に
複数の冷却モジュールに対する冷却水の循環供給系の構
成に関し、 冷却モジュール数の規模に応じて可変数の冷却ループを
構成できる独立供給方式の利点を具備し、更に熱交換器
の効率的運用、液温、液量、液質等の監視保守を容易化
することを目的とし、冷却液供給装置に膨張タンクを代
表とするタンク機能を１箇所設け、たとえば該膨張タン
クからポンプ、熱交換器をパイプで接続した供給系を、
複数組分配して独立に設け、これらの複数組の供給系を
本体装置の複数の冷却モジュールに独立して接続し、冷
却モジュールからの帰還流は膨張タンクに合流して混合
するように接続するように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電算機のプリント板に実装されるＬＳＩ等を
冷却する冷却モジュールをたとえば、水、フロオロカー
ボン等により強制液冷する冷却液供給装置で、特に、複
数の冷却モジュールに対する冷却液の循環供給系の改良
に関する。
近年、集積度が高くなるにつれてＬＳＩ等の素子自体の
発熱量が増すと共にプリント板の実装密度が高くなる傾
向にある。このため、かかる素子等を効果的に冷却する
ことが重要視され、この冷却手段として冷却能力の大き
い冷却水等の液体冷媒を用いた強制冷却が提案されてい
る。
〔従来の技術〕
従来、上記冷却液供給装置の冷却水循環供給に関しては
、第４図（ａ）、（ｂ）に示す方式がある。
（ａ）のものは分岐供給方式であり、冷却水供給装置ｌ
は膨張タンク２、例えば２組の並列接続されるポンプ３
と逆止弁４、及び熱交換器５がバイブロにより直列接続
した単一の供給系７がら成る。そして、バイブロの供給
側と帰還側に複数のカップリング８ａ、８ｂ、・・・と
９ａ、９ｂ、・・・が分岐して接続されている。また、
本体装置ＩＯは複数のＬＳＩ等の素子の冷却モジュール
１１ａ、１１ｂ、・・・を有するが、例えば２個の冷却
モジュール１１ａと１１ｂがパイプ１２ａ１１２ｂによ
り同一のカップリング１３ａ、１４ａに接続され、カッ
プリング８ａと１３ａ、９ａと１４ａを外部ホース１５
．１６で接続して循環系を成している。これにより、冷
却水供給装置１では膨張タンク２に本体装置１ｏがら戻
ってくる冷却水をまとめて合流及び混合することで水温
を均一化し、更に熱交換器５で一律に冷却する。そして
、冷却された冷却水を本体装置１０の複数の冷却モジュ
ール１１ａ、１１ｂに同時に供給して冷却作用するもの
である。
（ｂ）のものは独立供給方式であり、冷却水供給装置１
は１組の供給系７ａを膨張タンク２、ポンプ３と逆止弁
４、熱交換器５、バイブロ、カップリング８．９により
成し、かがる複数組の供給系７ａ、７ｂ、・・・を独立
して有する。また、本体装置ｌＯでも１個の冷却モジュ
ール１１にパイプ１２とカップリング１３．１４を設け
、かがる複数組の供給系１７ａ、１７ｂ、・・・を独立
して有し、各組毎に外部ホース１５．１６で接続される
。これにより、個々のモジュール１１毎に全く独立して
冷却水を循環して冷却作用する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、上記従来の（ａ）のものにあっては、冷却水
供給装置１が単一の供給系７で冷却水の圧力、流量特性
が１種類であるから、本体装置１０におけるモジュール
構成規模が異なる場合にも最大構成規模の装置を準備す
る必要がある。また、本体装置１０の複数のモジュール
１１ａ、１１ｂに同時に供給するので、環流する冷却液
が相互に干渉し合い、個々のモジュール毎に最適化し難
い。
一方（ｂ）のものにあっては、完全な独立供給方式であ
るから上記（ａ）の分岐供給方式の欠点を補い得るが、
完全な独立化のため以下のような不具合を有する。即ち
、熱交換器の負荷が各供給系７ａ、７ｂ、・・・毎に全
く異なり、熱交換器の冷却機能を損なうと冷却水温が無
制限に上昇する恐れがある。また、各供給系７ａ、７ｂ
、・・・毎に冷却水温が異なるので、この水温の監視、
制御は各供給系毎に行う必要がある。更に、冷却水の注
入、水量の監視、異物の除去、水質保守等の各供給系７
ａ、７ｂ、・・・毎に行う必要があり、これらの装備が
煩雑化する。
本発明は、このような点に鑑み、冷却モジュールの構成
規模に応じた冷却系の構成を容易とする独立供給方式の
利点を具備し、更に熱交換器の効率的運用、液温、液量
、液質等の監視、保守を容易化することが可能な冷却液
供給装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明の冷却液供給装置は、 たとえば、冷却水供給装置に容量の大きい共用の膨張タ
ンクを１個設け、この膨張タンクの出口側からポンプ、
熱交換器、パイプ等を有する供給系を複数組分配して独
立に成す。
また、本体装置では各冷却モジュール毎に供給系を複数
組独立して成し、このモジュール供給系に冷却水の供給
は独立して行うが、帰還は膨張タンクに合流するように
接続する。
更に、膨張タンクの１ケ所で集中して異物除去、水温等
の監視等を行い、混合促進や水質浄化手段を付設するよ
うに構成されている。
〔作用〕
上記構成に基づき、冷却水供給装置から本体装置の各冷
却モジュールには独立供給方式で冷却水が供給され、そ
れぞれ適した圧力、流量特性で相互影響されることなく
冷却作用する。そして、冷却モジュールを冷却した後の
冷却水はすべて共用の膨張タンクに合流、混合して水温
、圧力が均一化され、この均一化した冷却水が冷却水供
給装置の各供給系に分配される。また、膨張タンクでは
各供給系の異物の除去、水質浄化、水温監視等が集中し
て行われる。
こうして本発明では、冷却水の供給は独立供給方式を用
いてその利点を有し、冷却水の帰還は集中管理方式を用
いて監視、保守の集約化、容易化を計ることが可能とな
る。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図において、符号１は冷却水供給装置であり、容量
の大きい共用の膨張タンク２を１個有している。この膨
張タンク２は圧力開放機構付密閉型でリザーバタンクを
兼ねており、内部に所定のメツシュの金網によりごみを
捕集除去するストレーナ２０、更に後述する混合促進、
水質浄化手段を有する。そこで１、かかる膨張タンク２
のストレーナ２０下流側からポンプ３と逆止弁４、熱交
換器５、カップリング８がバイブロにより直列接続され
、ストレーナ２０上流側にはカップリング９を有する帰
還バイブロ′が接続されて供給系７ａを成す。そして、
同様の複数組の供給系７ａ、７ｂ、・・・が分配独立し
て設けである。
一方、本体装置ｌＯでは１個の冷却モジュール１１にカ
ップリング１３．１４を有するパイプ１２を接続した複
数組の供給系１７ａ、１７ｂ、・・・が独立して設けら
れる。そして、冷却水供給装置ｌと本体装置１０の供給
系７ａと１７ａが外部ホース１５．１６を各カップリン
グに連結して接続されることで循環系路を成すのであり
、他の組でも同様に接続される。
ここで、各組みのポンプ、熱交換器の容量等は冷却モジ
ュールの構成数、発熱量等の規模に応じて各別に設定さ
れ、それぞれ適した圧力、流量特性である。
上記構成により、冷却水供給装置ｌではポンプ駆動によ
り複数組の供給系７ａ、７ｂ、・・・に膨張タンク２か
ら冷却水が所定量分配され、且つ各組毎に熱交換器５で
各別に冷却される。そして、この冷えた冷却水が本体装
置１０の複数組の供給系１７ａ、１７ｂ１　・・・の各
冷却モジュール１１ａ、１１ｂ、　　・・・に独立して
供給されることで、その発熱量等に応じた圧力、流量特
性により相互不干渉でそれぞれ適切に冷却される。
そして、各冷却モジュール１１ａ、１１ｂ。
・・・で冷却した後に異なった水温になっている冷却水
はすべて冷却水供給装置１の共用の膨張タンク２に合流
し、温度差による自然対流、合流−分配に伴う対流等で
混合し、これにより圧力、水温が均一化する。従って、
一部の供給系の熱交換器の冷却機能が損なわれても、そ
の供給系の水温は無制限に上昇すること無くタンク内水
温以下にとどまる。また、膨張タンク２から分配される
冷却水の熱量が平均化し、各熱交換器５に対して熱負荷
が分散化して熱交換器５自体は効率的に働くことになる
。
更に、共用の膨張タンク２では各供給系の冷却水が集中
して注入、水量チエツクされ、ストレーナ２０でゴミ、
異物が除去される。また、上述の帰還水温の監視、制御
が集約化して行われる。
第２図（ａ）ないしくＣ）において、膨張タンク２にお
ける冷却水の混合促進手段の各実施例について述べる。
（ａ）の実施例はタンク２の流入側に筒状のヘッダ２１
が取付けられて、各供給系７ａ、７ｂ、・・・の戻すバ
イブ６ａ’、６ｂ’、・・・が接続し、同様に流出側に
もヘッダ２２が取付けられて、パイプ５ａ−６ｂｓ　　
・・・が接続する。そこで、この場合はヘッダ２１．２
２とタンク２の容積変化で混合が良くなる。
（ｂ）の実施例はタンク２において各供給系７ａ、７ｂ
、・・・の帰還バイブロａ’、６ｂ’、・・・と分配バ
イブロａ、６ｂ、・・・の接続位置を上下逆にしたもの
であり、これによりタンク２内部で合流、分配する冷却
水の糸路が交錯して混合が良くなる。
（Ｃ）の実施例はタンク２の内部に混合促進制御板２３
が取付けられ、この制御板２３に所定の大きさの孔２４
が明いている。そして、制御板２３の上下においてバイ
ブロａ、６ｂ、　　・・・と６ａ’、６ｂ’、・・・が
流路を交錯するように接続される。そこで、この場合は
タンク２の内部で冷却水の流れが制御板２・３等により
入り乱れて混合が良くなる。
第３図（ａ）、（ｂ）において、水質浄化手段の実施例
について述べる。
（ａ）の実施例は膨張タンク２にカップリング２５．２
６を有し、パイプ２７によりポンプ２８、フィルタ２９
、イオン交換器３０等が常時又は保守時に直列接続され
る。そこで、ポンプ２８を駆動すると、タンク２の冷却
水がフィルタ２９、イオン交換器３０を経て循環するこ
とで、すべての供給系の冷却水の水質が集中的に浄化さ
れる。
（ｂ）の実施例は膨張タンク２と１つの供給系７ａのバ
イブロのポンプ吐出側にカップリング２５．２６を有し
、上述のフィルタ２９、イオン交換器３０、流量制御弁
３１を有するパイプ２７が同様に接続される。この場合
は供給系７ａのポンプ３により冷却水がフィルタ２９側
に分流して同様に水質浄化され、専用ポンプが不要にな
る。尚、（ａ）、（ｂ）のフィルタ２９とイオン交換器
３０はいずれか一方の場合もある。
〔発明の効果〕
以上述べてきたように、本発明によれば、冷却水供給装
置による複数の冷却モジュールに対する冷却水の供給は
独立供給方式であるので、個々のモジュールの圧力、流
量特性を他系に対し独立、不干渉に定めて適切に冷却し
得る。また、各供給系の個別動作、活性保守が可能であ
り、モジュールの規模を変化しても他系に全く影響を与
えない等の利点がある。
冷却後の帰還冷却水は１個の膨張タンクに合流、混合し
て集中管理する方式であるから、水温圧力が均一化した
後に分配されて熱交換器の効率的運用が可能となる。
すべての供給系の水温監視、制御が１箇所に集約化して
簡素化し、ごみの除去、水量チエツク等も容易化する。
帰還冷却水の熱量の平均化により、一部の供給系に異常
を生じても水温上昇が抑えられて、系全体の信顛性を向
上し得る。
混合促進手段の付加により帰還冷却水の平均化効果が更
に増して好ましい。
水質浄化手段は１個の膨張タンクの付近に設ければ良く
て構造が簡素化し、この手段により水質保守の効果が増
す。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の冷却液供給装置の実施例を示す配管図
、 第２図（ａ）ないしくＣ）は混合促進手段の実施例を示
す配管図、 第３図（ａ）、（ｂ）は水質浄化手段の実施例を示す配
管図、 第４図（ａ）、（ｂは従来例を示す配管図である。 図において、 ｌは冷却水供給装置、 ２は膨張タンク、 ３はポンプ、 ５は熱交換器、 ６はパイプ、 ７ａ、７ｂ、・・・は供給系、 １０は本体装置、 １１ａ、１１ｂ、　　・・・は冷却モジュール、２０は
ストレーナ、 ２１．２２はヘッダ、 ２３は混合促進制御板、 ２７はパイプ、 ２８はポンプ、 ２９はフィルタ、 ３０はイオン交換器を示す。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）電子部品を冷却する冷却モジュールの冷却液を循
    環冷却供給する冷却液供給装置において、少なくともタ
    ンク（２）を１箇所に設け、該タンクにポンプ（３）、
    熱交換器（５）を配管（６）で接続した供給系（７ａ、
    ７ｂ、・・・）を、複数組分配して独立に設け、 これらの複数組の供給系を複数の冷却モジュール（１１
    ａ、１１ｂ、・・・）に独立して接続し、該冷却モジュ
    ールからの帰還流が該タンクに合流して混合するように
    接続する冷却液供給装置。
  2. （２）上記タンク（２）に、混合促進手段を付設する特
    許請求の範囲第（１）項記載の冷却液供給装置。
  3. （３）上記タンクに液質浄化手段を付設する特許請求の
    範囲第（１）項記載の冷却液供給装置。
  4. （４）該液質浄化手段を該タンク（２）内の冷却液を取
    り出すポンプと、該ポンプからの冷却液中の異物を除去
    するフィルタ（２９）と該冷却液内の金属イオンを中和
    するイオン交換器（３０）により構成したことを特徴と
    する特許請求の範囲第（３）項記載の冷却液供給装置。
  5. （５）該液質浄化手段におけるポンプとして、専用のポ
    ンプを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第（４）
    項記載の冷却液供給装置。
  6. （６）該液質浄化手段におけるポンプは各冷却モジュー
    ルへ冷却液を供給するためのポンプを流用したことを特
    徴とする特許請求の範囲第（４）項記載の冷却液供給装
    置。
  7. （７）該混合促進手段は、穴を設けた板（２３）と該板
    をはさんで設けられた供給系のパイプ（ｂａ〜ｂｎ）と
    帰還系のパイプ（ｂａ′〜ｂｎ′）により構成したこと
    を特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の冷却液供
    給装置。
  8. （８）該混合促進手段は該タンクに対する位置関係をず
    らした供給系の配管と帰還系の配管により構成したこと
    を特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の冷却液供
    給装置。
  9. （９）該混合促進手段は、一方の側面が該タンクと結合
    され、他方の側面が供給系の配管に接続されたヘッダに
    より構成したことを特徴とする特許請求の範囲第（２）
    項記載の冷却液供給装置。
  10. （１０）該混合促進手段は一方の側面が該タンクと結合
    され、他方の側面が帰還系の配管に接続されたヘッダに
    より構成したことを特徴とする特許請求の範囲第（２）
    項記載の冷却液供給装置。
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