JPH01196610A - Ｌｓｉの冷却装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ＬＳＩ　　（大規模集積回路）を冷却するた
めの冷却水を供給する装置に関する。

［従来の技術］ 大型コンピュータなどでは多数のＬＳＩが用いられてい
るためＬＳＩからの発熱量が多いので、ＬＳＩ基板裏面
などに冷却水を通して直接的に水冷で冷却することが行
われる。この場合、圧縮機、凝縮器、蒸発器、膨張弁か
ら構成される装置り、フロンなどの冷媒を介して上記冷
却水の冷却を行うことが多い。第１４図はその従来例を
示し、ＬＳＩ　２を冷却する水はポンプ４により流路３
を循環し、冷却装置の熱交換器（蒸発器）７で冷却され
る。冷却装置は、フロン等の冷媒の流れる流路６、圧縮
機８、熱交換器（凝縮器）１２、膨張弁１４、熱交換器
（蒸発器）７で構成される。

凝縮器１２にて冷媒からの放熱は流路１３を流れる外部
冷却水で冷却される。

上記のようなシステムにおいて、　　（１）　ＬＳＩの
発熱量と冷却装置を駆動する圧縮機のモータから決定さ
れる冷却装置の冷却量との不合致や、　（２）冷媒の熱
を放熱するための冷却装置の中の凝縮器を冷却するため
の冷却水の温度変動、等の要因によりＬＳＩの冷却水温
度があらかじめ決められている設定温度からずれる。以
上述べた要因を詳述すれば、前記（１）のＬＳＩの発熱
量と冷却装置の冷却量が異なるという要因について述べ
ると、現在、冷却装置用の圧縮機のモータは、規格品と
して定格容量が決められているので、このモータを使用
する限り、日本の商用周波数である５０Ｈｚあるいは６
０Ｈｚの電源を用いれば冷却装置としての冷却量はほぼ
固定される。このように規定された冷却量とＬＳＩの発
熱量を一致させるように設計することは困難である。前
記　（２）の冷却装置中の凝縮器の冷却水の温度変動に
ついて述べると、この凝縮器の冷却水の熱は屋外の冷却
塔にて外気へ放熱され凝縮器の冷却水の温度を下げてい
るが、外気温度により放熱量が異なることにより、凝縮
器の温度が変動し、冷却量の変化の要因となる。

ところでＬＳＩを冷却する冷却水の設定温度は、高すぎ
ればＬＳＩ自体が高温となって電子回路の故障の要因と
なり、また逆に設定温度が低すぎると、大気中の湿り気
のために水配管系、あるいはＬＳＩ基板部に水分が凝縮
して結露し、この場合も故障の要因となる。このためコ
ンピュータなどへＬＳＩを実装する場合には、この設定
温度からの変動幅が少ない方がＬＳＩが安定して作動す
るという信頼性の点から望ましい。

ＬＳＩの冷却水温度が、前記の要因であらかじめ決めら
れた設定温度からずれた場合、これを設定温度へ戻す方
法としては、ＬＳＩの冷却水を冷却する冷却装置の中の
圧縮機をＯＮ、　ＯＦＦすることにより行う方法が従来
−数的である。すなわち、ＬＳＩの冷却水温度が前記し
たような理由により設定温度より低くなったときには、
ＯＮの状態から圧縮機をＯＦＦ　Ｌ、、ＬＳＩの冷却水
の温度を高くして設定温度に近づくように制御する。ま
た圧縮機がＯＦＦの状態で、ｔ、ｓＩの冷却水の温度が
設定温度より高くなったときには、圧縮機をＯＮの状態
に戻し、冷却を再開する。この場合、圧縮機のＯＮとＯ
ＦＦにより急激にＬＳＩの冷却水温度が変動すると、設
定温度からのずれの温度範囲が広くなるので、ＬＳＩへ
の影響も大きくなり望ましくない。このために、ＬＳＩ
の冷却水の水配管系の中の保有水量を多くして、冷却装
置の圧縮機のＯＮとＯＦＦの影１を少なくする必要があ
る。すなわち圧縮機がＯＮあるいはＯＦＦされても、水
配管系が保有する水量が多ければ、水の熱容量により冷
却熱量の変動による影響を受けに＜＜シて温度変動を抑
えることができる。このために、従来は、ＬＳＩの冷却
水配管系に、第１４図に示すように水タンク２０を設置
し、この水タンク中に常時水が貯よっている状態で循環
を行い、ＬＳＩの冷却水配管系の保有水量を増加させ、
冷却熱量の変動によるＬＳＩの冷却水の温度の急激変化
を防ぐようにしていた。

なお、この種の技術に関連する文献として、「マルチチ
ップパッケージを水冷する、スーパーコンピュータＳｘ
シリーズの実装技術」日経エレクトロニクス、１９８５
年６月１７日号、第２４３頁〜第２６６頁が挙げられる
。

［発明が解決しようとする課題］ 前記従来技術のように冷却装置内の圧縮機をＯＮ・ＯＦ
Ｆ制御する場合には、ＬＳＩＡ却水の温度を正確に設定
温度と合致させるためには、前述のように水タンクを設
置して水配管系内の保有水量を増加させる必要があるが
、この水タンクを設置するためには冷却装置内にスペー
スを要し、また水タンクに付随する配管系のために冷却
装置が大形化する欠点を有していた。例えば大形コンピ
ュータ用冷却装置であれば、それはコンピユータ室内に
設置されることが一般的であって設置面積の低減の要求
は大きいにもかかわらず、水タンクを保有する場合、そ
れらを収納する筐体は寸法的に大きくなる。

本発明の目的は、ＬＳＩの冷却水の温度を正確に一定に
保ちながら、水タンクを必要とせず、冷却装置を小形化
し得るＬＳＩの冷却水供給装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によるＬＳＩの冷却水供給装置は、冷媒による冷
凍サイクルを構成する圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸
発器ならびに該圧縮機を駆動する電動機よりなる冷却装
置と、該冷却装置の上記蒸発器と熱交換関係にあるＬＳ
Ｉ冷却水の流れる冷却水流路とからなるＬＳＩの冷却水
供給装置において、上記電動機の回転数を制御する周波
数可変のインバータと、上記冷却水流路中のＬＳＩ冷却
水の温度を検知する温度センサと、該温度センサの検知
信号に基づいてＬＳＩ　冷却水の温度を一定に保つよう
に上記インバータの周波数を制御する演算制御器とを備
えたことを特徴とする。

［作　　　用］ 冷凍サイクルにおいては、冷媒は蒸発器において沸騰・
蒸発し、これと熱交換関係にあるＬＳＩ冷却水から熱を
奪う。この沸騰により蒸発してガスになフた冷媒は圧縮
機へ吸入され、圧縮機で加圧圧縮され、さらに圧縮機の
吐出配管を経由し、別の熱交換器（凝縮器）により、高
温になった冷媒の熱を外部流体（例えば凝縮器の冷却水
）へ伝達させる。次いで、冷媒は膨張弁を経て、はぼ液
冷媒の状態となり、ＬＳＩ冷却水との間で熱交換を行う
蒸発器へと再び戻る。よって、圧縮機の駆動電動機の回
転数をインバータ制御で細かく連続的に調節すれば、圧
縮機の吐出量、従って、冷媒の、循環量、蒸発器での冷
媒の沸騰量、ひいてはＬＳＩ冷却水に対する冷却量を細
かく連続的に調節し得る。

このインバータの周波数を決定するのは、ＬＳＩ冷却水
の流れる流路中に設置された温度センサーである。この
温度センサーにより検知された温度と、あらかじめ設定
された設定温度との差に応じて演算制御器によりインバ
ータ周波数が細かく制御される。これにより、圧縮機の
回転数、あるいは圧縮機中のピストンの往復回数、従っ
て、冷媒ガスの循環量ひいてはＬＳＩ冷却水に対する冷
却量が細かく調整され、これによりＬＳＩ　’ｈ却水の
温度を上記一定の設定温度に精密に保つことができる。

このように、ＬＳＩの冷却水に対する冷却量をＬＳＩの
冷却水の温度変化に応じてきめ細かくインバータ制御に
より調節することが可能であるので、従来のＯＮ、　Ｏ
ＦＦ制御の如く水配管系の保有水量を増加させることな
く、すなわち水タンクを要することなく、正確に設定温
度を保ちながらＬＳＩを冷却することができ、ＯＮ、　
ＯＦＦ制御の場合のようなＬＳＩ冷却水温度のハンチン
グを抑制することが可能である。

［実　施　例］ 本発明の一実施例を第１図に示す。ＬＳＩ用筺体１内に
実装されているＬＳＩ　２を冷却するための冷却水流路
３、ポンプ４、ＬＳＩ　２の冷却水の温度を検知する温
度センサー５、ＬＳＩ　２の冷却水と冷媒流路６を流れ
る冷媒との間の熱交換を行う熱交換器（蒸発器）７、冷
媒を圧縮する圧縮機８、圧縮機８を駆動するモータ（電
動機）９、モータ９を制御するインバータ１０、温度セ
ンサー５にて検出した温度に基づき演算を行ってインバ
ータ１０へ信号を伝達する演算制御器１１、冷媒と冷媒
の冷却水（冷媒を冷却するための冷却水）との間の熱交
換を行う熱交換器（凝縮器）１２、冷媒の冷却水流路１
３、冷媒が冷凍サイクルを形成するための膨張弁１４、
及び冷却装置の筐体１５からシステムが構成される。な
お、図中の矢印は冷媒あるいは冷却水の流れ方向を示す
。

第２図は、ＬＳＩの冷却部の詳細を示したもので、基板
１９の上のＬＳＩ　２が熱伝導体１８を介してＬＳＩの
冷却水流路１７と接続されている。ＬＳＩ２から発生し
た熱は、熱伝導体１８を通ってＬＳＩの冷却水へ伝わる
。第２図の中の記号ＴｗはＬＳＩの冷却水の水温を表し
、ＴＯはＬＳＩのパッケージの表面温度を表す。ＬＳＩ
の冷却水は、第１図のように、冷却水流路３を通り、熱
交換器（蒸発器）７において冷媒へ熱を伝え、ＬＳＩの
冷却水は冷却される。

第１図、第２図に示されるようなＬＳＩの冷却水供給シ
ステムが、ＬＳＩから構成される例えば大形コンピュー
タと同じ室内に設置されている場合の温度等を第３図を
用いて説明する。第３図は、比較のため、圧縮機のＯＮ
、　ＯＦＦ制御を行った場合（すなわち従来の場合）と
インバータ制御を行った場合（本発明実施例の場合）と
についてＬＳＩの冷却水の温度ＴｗとＬＳＩのパッケー
ジの表面温度ＴＯを示している。

ＬＳＩの冷却水の温度Ｔｗと、ＬＳＩのパッケージの表
面温度Ｔｏの差は熱伝導体１８の熱抵抗で決まるが、こ
れをΔＴ＝３５℃とする。第３図の大矢印はこの温度差
ΔＴ＝３５℃を示している。

ＬＳＩの発熱量は、電子回路の構成にもよるが、はぼ一
定と考えられるので、ここではＬＳＩの発熱量の変動は
ないと仮定する。ＬＳＩの冷却水の水温Ｔｗは第１図の
温度センサー５により検出されるが、ここではＴｗを２
５℃に保つような制御を演算制御器１１で行うこととす
る。

この制御は、本発明実施例においては、例えば、圧縮機
８、熱交換器７，１２、膨張弁１４カ）ら構成される冷
凍サイクルの凝縮器１２を冷却する流路１３内の冷却水
の温度が変動し、冷凍サイクルの冷却量が変化した場合
に、ＬＳＩの冷却水の温度Ｔｗを設定温度に安定に保つ
ように例えばＰＩＤ制御などで重みを加減して、インバ
ータ１０の周波数調整を行い、これにより冷凍サイクル
の冷却量をＬＳＩの発熱量とつり合わせるよう制御を行
う。一つの例として、第３図の実線で示すように、イン
バータ１０により周波数を調整してＴｗを設定温度２５
℃になるようにした場合、インバータ周波数３０）１ｚ
でＬＳＩの発熱量と冷凍サイクルの冷却量がつり合った
とする。この場合、ＬＳＩのパッケージ温度ＴｏはＴｏ
　＝Ｔｗ＋ΔＴであり、ΔＴ＝３５℃であるのでＴｏ＝
６０℃となる。

これに対し、従来の如く圧縮機をＯＮ・ＯＦＦ制御した
場合は、圧縮機はＯＮ時には規定の商用周波数である５
０Ｈｚもしくは６０Ｈｚで運転される。この５０Ｈｚあ
るいは６０Ｈｚで運転された場合の冷凍サイクルの冷却
量とＬＳＩの発熱量がつり合うことは希であり、インバ
ータが３０Ｈｚのときのつり合う熱量を冷却するために
は、インバータ制御でない従来の場合は圧縮機をＯＮ、
　ＯＦＦする必要がある。

この場合、水温Ｔｗは第３図の一点鎖線で示すようにＯ
Ｎ時には下降し、ＯＦＦ時には上昇する。このＯＮ・Ｏ
ＦＦ制御によるＴｗの温度変動の幅を±２℃とすると、
設定温度を２５℃に保つようにするには水温Ｔｗは最高
２７℃まで達することがあり得る。これに伴いＬＳＩの
パッケージの表面温度Ｔ。

も熱伝導体に対する温度差を考慮すると６２℃と上昇す
る場合がある。

すなわち、設定温度を同じとして比較すると、インバー
タで制御した場合よりもＯＮ・ＯＦＦ制御の場合は２℃
はどパッケージ表面温度Ｔｏが上昇する。ＬＳＩの作動
特性は、ごくわずかの温度上昇にも敏感で、なるべく温
度が低い方が信頼性は高くなる。このことから、本実施
例のようにインバータ制御を用いると、従来のＯＮ・Ｏ
ＦＦ制御に比べてＬＳＩの動作の安定性に効果がある。

また大形コンピュータ用としてＬＳＩが室内に設置され
ている場合、低温部分に水分が凝縮する結露という現象
が問題となる。このため、ＬＳＩの冷却水の設定温度が
２５℃と高めに設定されているわけであるが、第３図に
示しているように、結露する限界の温度を１７℃とする
と、インバータ制御の場合には２５℃が保てるが、ＯＮ
・ＯＦＦ制御の場合は２３℃になり、より多く結露の危
険性が生じる。このように結露という点からも、ＯＮ・
ＯＦＦ制御よりもインバータ制御の方がＬＳＩを冷却す
る場合に効果がある。

以上の説明は、ＬＳＩの発熱量が一定であるとしていた
が、ＬＳＩの発熱量が変動した場合について次に述べる
。−例として、ＬＳＩ　Ａ加水の設定温度２５℃を保つ
ようにインバータの周波数が６０）１ｚで運転している
ときに、何らかの原因でＬＳＩの発熱量が減少し・たと
する。このままの状態で運転を続けるとＬＳＩの冷却水
温度が低下し、室内中の空気温度よりも低くなると空気
中の水分が水配管表面に結露を開始し、さらにはＬＳＩ
の基板１９まで結露するようになり、ＬＳＩの誤作動の
原因となる。これを防ぐために、ＬＳＩの冷却水流路３
の中の温度センサ５が例えば２４．５℃を検知すると、
演算制御器１１によりインバータの周波数を６０Ｈｚよ
り下げ５５Ｈｚで運転を行うようにしておく。これによ
り圧縮機の循環冷媒量は少なくなり、その結果冷却量が
減少し、ＬＳＩの冷却水温度の低下を防げる。逆に、Ｌ
ＳＩの発熱量が増加した場合も同様で、この場合はイン
バータの周波数を６０Ｈｚより上げれば、ＬＳＩ冷却水
の設定温度（例えば２５℃）を保つことができる。

冷凍サイクルの凝縮器１２のための冷却水流路１３を流
れ、不図示の冷却塔にて外気へ熱を放散する冷却水の温
度が、外気の気温により変化すると冷凍サイクルの状態
が変わり、冷却量が変化することがある。この場合も、
ＬＳＩの冷却水の温度が変化するので、前記したのと同
様の方法でインバータの周波数を増減してＬＳＩの冷却
水の温度制御を行うことができる。

以上のようにＬＳＩの発熱量が変化した場合、あるいは
凝縮器のための冷却水温度が変化した場合のいずれにお
いても、ＬＳＩ　ｈ加水の水温が設定値（例えば２５℃
）からずれる量は、ＬＳＩの冷却水の保有水量が同じと
すると、ＯＮ・ＯＦＦ制御の場合の方が、インバータ制
御の場合よりも犬きく、ＬＳＩの信頼度はインバータを
用いた場合の方が高くなる。

第４図は本発明の他の実施例を示したもので、これは、
圧縮機に接続されているインバータ１０の周波数を制御
する演算制御器１１に、圧縮機吐出温度Ｔｄと凝縮器１
２での冷媒の凝縮温度Ｔｃを人力することにより、開度
を電子的に設定できる電子式膨張弁２１をも制御する電
子回路を付加したものである。この電子式膨張弁２１は
、演算制御器１１からの指示により膨張弁駆動手段２４
が作動し、内蔵するモータを回転させることにより該膨
張弁２１の弁開度を調節し、冷凍サイクルの状態を変化
させるものである。すなわち、本実施例においてもＬＳ
Ｉ　ｉ動水の温度を水温センサ５で検知し、それに基づ
いてＬＳＩ冷却水の温度を設定値に保つように演算制御
器１１でインバータ１０の周波数を調整することは、先
述の実施例と同様であるが、その場合、本実施例におい
ては、冷凍サイクルの効率を最適にするように、圧縮機
吐出温度Ｔｄと凝縮器１２での冷媒の凝縮温度Ｔｃとの
差を検知して電子式膨張弁２１の弁開度を制御するので
ある。なお、圧縮機には作動圧力に許容範囲があり、イ
ンバータ制御によってこの許容範囲から外れるようなと
きには、許容範囲内に納めるように電子式膨張弁２１が
制御される。

第５図は、各インバータ周波数において横軸に圧縮機吐
出温度Ｔｄと冷媒の凝縮温度Ｔｃの差をとり、縦軸に冷
凍サイクルの蒸発器の交換熱量、すなわち冷却量を示し
たた実験データグラフである。第５図に示されるように
、電子式膨張弁制御により冷凍サイクルの効率（ｃａｐ
）を最適にするような冷凍サイクルの状態がインバータ
の周波数及び圧縮機吐出温度と凝縮温度の差で示される
。

第４図に示した実施例では電子式膨張弁の開度を変える
ことにより第５図の横軸である圧縮機吐出温度と凝縮温
度の差の値を変え、あらかじめ各インバータ周波数によ
って決められている設定値になるように演算制御器１１
により指示する。このとき、圧縮機吐出温度Ｔｄと凝縮
温度Ｔｃは温度センサーにより検知されている。この結
果、ＬＳＩの発熱量などの変化に応じてインバータ周波
数が変化せしめれた場合、その各々の時点で冷凍サイク
ルの最適な状態で運転することができる。

第５図で示される実測値は、冷凍サイクルの凝縮器の外
部冷却水温度によらずに各インバータ周波数でほぼ同じ
値をとるので、上記外部冷却水温度は検知する必要はな
く、演算制御器１１による制御方法は複雑化せずに実現
される。

第６図に、前記したインバータを用いた冷水システムの
制御方法の流れ図を、また第７図にこの制御を実施する
ブロック図を示す。第６図に示されるように、ステップ
３０でＬＳＩの冷却水の水温ＴＷを温度センサー５で検
出し、次式（１）によりステップ３１でインバータ周波
数修正量ΔＨｚを決め、修正を行う。

ΔＨｚ＝　Ｃｒ　　（Ｔｗ　　Ｔｓ）　　−−−（１）
ここでＴｗはＬＳＩ冷却水温度、Ｔｓはあらかじめ定め
られたＴＷの設定値（例えば２５℃）、ｃｌは制御定数
である。これらの過程の実施においては、第７図に示さ
れるように前記の設定値及び制御定数はあらかじめ記憶
素子にメモリされ、（１）式の演算及び周波数の修正は
演算制御器で行われる。ステップ３２ではインバータに
より圧縮機のモータ回転数が変更され、これに伴って冷
却水の冷却量が変化し、ステップ３０の冷却水の温度Ｔ
Ｗの検出の過程にもどる。

第８図に、インバータ周波数Ｈｚを変更した際に冷凍サ
イクルを最適化するための電子膨張弁２１を用いた冷凍
サイクルの制御法の流れ図を、第９図にそれを実現する
ためのブロック図を示す。第８図では、ステップ３３で
既にインバータの周波数Ｈｚが設定された状態にて電子
式膨張弁２１の制御を行うフローを示している。ステッ
プ３４とステップ３５では、圧縮機吐出温度Ｔｄ及び凝
縮温度Ｔｃをそれぞれ温度センサーにより検知し、ステ
ップ３６では次式　（２）の右辺と左辺の演算を行う。

Ｔｄ　−Ｔｃ　＝Ｃ２・Ｈｚ　　−−（２）ここで０２
はあらかじめ決められた設定定数であり、この定数は、
例えば第５図のＣＯＰで示される効率の最適なところに
対応するように実験的に決定される。そして式　（２）
の右辺Ｃ２・Ｈｚと左辺Ｔｄ−Ｔｃが等しい時はステッ
プ３０の温度センサー５による水温Ｔｗの検出の過程に
進む。もし前記Ｃ２・Ｈｚの値とＴｄ−Ｔｃの値が等し
くない場合は、ステップ３７に示されるように電子式膨
張弁２１の開度変化を行い、再度ステップ３４、ステッ
プ３５にて圧縮機吐出温度Ｔｄと凝縮温度Ｔｃの検出を
行い、これを繰り返す。

第８図で示されるステップ３６の演算及びステップ３７
の電子式膨張弁の開度変化の過程は、第９図では演算制
御器で与えられる。この場合、前記設定値Ｃ２は記憶素
子にメモリされている。

第９図の演算制御器は膨張弁駆動手段へ指示を行い、電
子式膨張弁の開度変更を行う。

第１０図は、本発明の更に他の実施例を示す図で、ＬＳ
Ｉ　２の下流部の冷却水と冷却装置の熱交換器（蒸発器
）７を通過する冷却水とを合流部１６で合流させ、その
下流にポンプ４を設置したものである。この水配管系で
は、水は熱交換器（蒸発器）７ｃとＬＳＩ　２への流路
に分流して流れるので、ポンプ４を通過する水量は、前
記の第１図のようにＬＳＩ　２と熱交換器（蒸発器）７
の流路が直列状に連なっている場合よりも多いが、圧力
損失を低減できる利点がある。また、この流路系ではＬ
ＳＩ　２の人口冷却水温度と熱交換器（蒸発器）７の人
口冷却水温度とを等しくできるので、前記の第１図の場
合に比べて熱交換器（蒸発器）７人ロ温度を低くするこ
とができる。すなわちＬＳＩ　２の冷却水の設定温度に
よっては、第１０図で示される流路系の方が冷凍サイク
ルを実現するのに有利である。例えば、ＬＳＩの冷却水
の設定温度を２５℃とすると、前記の第１図で示される
場合の熱交換器（蒸発器）７人ロ温度はＬＳＩ　２の発
熱量とＬＳＩの冷却水の水量から決められる温度分だけ
高くなる（例えば３５℃）ので、圧縮機吸込圧力が高く
なりすぎることがある。これに対し第１０図の場合では
、熱交換器入口温度はＬＳＩの冷却水の設定温度（例え
ば２５℃）と同じ温度になるので、圧縮機の選定が容易
になる。この第１０図で示される場合において、冷却水
合流部１６では、熱交換器（蒸発器）７出口の冷却水（
例えば２０℃）とＬＳＩ　２の出口の冷却水（例えば３
５℃）という異なる温度の水が合流するので、従来のＯ
Ｎ。

ＯＦＦにより温度制御を行う方法では混合効果を高める
ために水タンクが必要であったが、本発明のようにイン
バータを用いた冷却装置では精密温度制御が可能なため
、冷却水合流部１６での水タンクは不要となる。この場
合、ポンプ４により、ＬＳＩ　２の出口の冷却水と熱交
換器（蒸発器）７の出口の水とを混合する効果をも実現
することができる。

第１１図は、本発明の更に他の実施例であり、ＬＳＩ　
Ｚ用の冷却水路３を流れる冷却水とファン２３で駆動さ
れる空気流との熱交換を熱交換部２２で行い、冷たい空
気でＬＳＩ　２を冷却するようにした例を示している。

第１２図は本発明の更に他の実施例であって、圧縮機の
インバータ１０とは別に、ＬＳＩ　２の冷却水を循環さ
せるポンプ４にもインバータ２５を取り付けたもので、
圧縮機吸込圧が高くなりすぎた場合にとくにその効果が
示される。すなわち冷凍サイクルの効率を高めるために
、圧縮機吸込圧を高い状態で運転する場合があるが、こ
の吸込圧には上限値があり、これを越えるようなときに
は圧縮機吸込圧を低くする必要がある。圧縮機吸込圧を
低くするためには熱交換器（蒸発器）７の伝熱性能を下
げればよく、第１２図の実施例では演算制御器の指示に
基づきポンプ用インバータ２５の周波数を下げればポン
プ４の回転数が下がり、冷却水流路３内の水速が緩やか
になって上記の伝熱性能が低くなる作用を奏する。

第１３図は本発明の更に他の実施例であって、これは第
１０図においてＬＳＩ　２の冷却水流路３にに流量調節
用のバルブ２６を設けたものである。

なお、第１３図では演算制御器１１によりバルブ２６の
開度を電気的に調節するように示しているが、演算制御
器１１を通さずに手動式でバルブ２６の開度を調節する
こともできる。このバルブ２６も前記のように圧縮機吸
込圧が高くなったときに、熱交換器（蒸発器）７におけ
る冷却水の水速を下げることを主目的としている。この
水速を変える場合、ＬＳＩ　２の側を通過する冷却水の
水速は一定にするように制御するため２ケ所にバルブ２
６を設けている。

以上述べたＬＳＩの冷却水供給装置は、精密な温度制御
が可能であり、また寸法の小形化も可能であるので、Ｌ
ＳＩを多数用い、ＬＳＩの熱負荷の大きい大形コンピュ
ータ用として特に適している。

［発明の効果コ 本発明によれば、ＬＳＩの冷却水を冷却する冷却装置の
圧縮機を駆動するモータをインバータ制御することによ
り、水配管系の水タンクを無くしても精密に一定温度状
態でＬＳＩを冷却することが可能であり、冷却装置を小
形化することができると共にＬＳＩを温度的により信顆
性の高い状態で作動させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による冷却系統図、第２図は
ＬＳＩの冷却部を示す斜視図、第３図は第１図の実施例
の作用説明図、第４図は本発明の他の実施例を示す冷却
系統図、第５図は熱交換量の実験データグラフ、第６図
は本発明の実施例の制御方法を示す流れ図、第７図は同
上の制御ブロック図、第８図は本発明の他の実施例の制
御方法を示す流れ図、第９図は同上の制御ブロック図、
第１０図、第１１図、第１２図、第１３図は夫々本発明
の他の実施例の冷却系統図、第１４図は従来のＬＳＩ冷
却系統図である。 １・・・ＬＳＩ用の筺体　　　２・・・ＬＳＩ３・・・
ＬＳＩの冷却水流路　４・・・ポンプ５・・・温度セン
サー　　　６・・・冷媒流路７・・・熱交換器（蒸発器
） ８・・・圧縮機　　　　　　９・・・モータ１０・・・
インバータ（圧縮機用） １１・・・演算制御器 １２・・・熱交換器（＠縮器） １３・・・凝縮器の冷却水流路 １４　・・・　膨弓長弁 １５・・・冷却装置の筐体 １６・・・ＬＳＩの冷却水の合流部 ２０・・・水タンク ２１・・・電子式膨張弁　２２・・・熱交換部２３・・
・ファン　　　　２４・・・膨張弁駆動手段２５・・・
ポンプ用インバータ ２６・・・流量調節用バルブ 第１図 ９−ｉ己−夕　　　　　　　　　１斗・−一月膨張字キ
２−・−１５丁 １７・−ＬＳＩの冷却水〉光路 １８・−［云導体 １９・−・基板 第３図 第５図 圧務機吐出温度−Ｊ疑縮温度　（°Ｃ）第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　冷媒による冷凍サイクルを構成する圧縮機、凝縮器
   、膨張弁および蒸発器ならびに該圧縮機を駆動する電動
   機よりなる冷却装置と、該冷却装置の上記蒸発器と熱交
   換関係にあるＬＳＩ冷却水の流れる冷却水流路とからな
   るＬＳＩの冷却水供給装置において、上記電動機の回転
   数を制御する周波数可変のインバータと、上記冷却水流
   路中のＬＳＩ冷却水の温度を検知する温度センサと、該
   温度センサの検知信号に基づいてＬＳＩ冷却水の温度を
   一定に保つように上記インバータの周波数を制御する演
   算制御器とを備えたことを特徴とするＬＳＩの冷却水供
   給装置。 ２　前記演算制御器が前記膨張弁の開度をも制御するよ
   うにした請求項１記載のＬＳＩの冷却水供給装置。 ３　前記冷却水流路にＬＳＩ冷却水を流すためのポンプ
   の電動機の回転数を制御する周波数可変のインバータを
   設け、該インバータの周波数をも前記演算制御器で制御
   するようにした請求項１記載のＬＳＩの冷却水供給装置
   。 ４　前記冷却水流路に流量調節用バルブを設けた請求項
   １記載のＬＳＩの冷却水供給装置。