JPH01264248A

JPH01264248A - Ｌｓｉの冷却水供給装置

Info

Publication number: JPH01264248A
Application number: JP63091446A
Authority: JP
Inventors: Kenji Takahashi; 研二高橋; Takuji Torii; 鳥居　卓爾; Kensaku Kokuni; 研作小国; Tetsuharu Yamashita; 山下　徹治; Shizuo Zushi; 頭士　鎮夫
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-04-15
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 1989-10-20

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の冷却水を供給する装置において、設
定温度からのずれを補正する方法として。

冷却水の供給装置の圧縮機の上流側の調圧弁により、圧
縮機の吸入圧力の制御を行い、簡単な水配管系において
も高い精度で温度制御が可能な方法に係り、特にコンピ
ュータの冷却に好適なＬＳＩの冷却水供給装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

大形コンピュータなどでは多数のＬＳＩが用いられてい
るのでＬＳＩの放熱量が多く、熱負荷が大きくなってい
る。この冷却を、ＬＳＩ基板裏面などに冷却水を通し、
直接的に冷却で行う場合、圧縮機、′ｍ縮器、蒸発器、
膨張弁から構成される装置を行うことが多い．この場合，（１）ＬＳＩの発熱量の
変動、（２）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が合致し
ない場合，（３）冷媒の熱を放熱するための冷却装置の
中の凝縮器の冷媒の冷却水の温度変動、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ると，前記（２）のＬＳ
Ｉの発熱量と冷却装置の発熱量が異なるということは、
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５　０　Ｈｚ　、あるいは
６０　Ｈｚ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（３）の冷却装置中の凝縮器の冷却水の温度変動
は、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り、凝縮器の温度が変動し、冷却
量の変化の要因となる。

このＴ、　Ｓ　Ｉへ供給する冷却水の設定温度は、高す
ぎればＬＳＩ自体が高温となり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を実送する際には、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すれ
た場合、これを設定温度へ戻す方法としては、ＬＳＩの
冷却水を供給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一般的である。すなわち、Ｌ
ＳＩの冷却水温度が前記したような理由により設定温度
より低くなった場合には、ＯＮの状態から圧縮機を０Ｆ
ＦＬ、、■、ＳＩ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、
　ＬＳＨの冷却水の温度が設定温度より高くなった場合
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ＯＦＦ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、１□ＳＩ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ＯＦ
Ｆの影響を少なくする必要がある。すなわち圧縮機がＯ
ＮあるいはＯＦＦされても、水配管系が保有する水煙が
多（づれば、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、ＬＳＩの冷却水配管系に、第１３図に示すよ
うに水タンク２０を設置し、この水タクシ中に常時水が
たま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りＬ　Ｓ　
Ｉの冷却水の温度が急激に変化することを防いでいた。

なお、この種の技術としては、［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１
７日号、第２４３頁〜第２６６頁）に関連するものが記
載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、ＬＳＩの冷却水温度を冷却装置内の圧
縮機をＯＮ、ＯＦＦすることにより、正確に設定温度と
合致させるためには、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。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、コンピユ
ータ室内に設置されることが一般的であり、設置面積の
低減の要求は大きいが、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
する方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、ＬＳＩの冷却水を、あらかじめ設定されて
いる設定温度に一致させて冷却装置を運転するのに、冷
却装置の圧縮機をＯＮ、あるいばＯＦＦさぜる代りに、
圧縮機の上流側の配管に調圧弁を設けて、圧縮機の吸込
圧力を調整し、冷媒循環を変更することにより、達成さ
れる。

圧縮機の冷媒ガスの循環量は、ＬＳＩの冷却水のための
冷却量に大きく影響する。すなわち、冷凍サイクルによ
れば液体である冷媒の沸Ｉｎ現象を利用して、ＬＳＩの
冷却水の熱を冷媒へ熱交換器（蒸発器）を介して伝達す
る。そしてその液冷媒が沸騰により蒸発してガスになっ
た状態で圧縮機へ吸入される。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。冷媒は膨張弁を経て、
はぼ液冷媒の状態となり冷却水と冷媒との間の熱交換を
行う熱交換器（蒸発器）へと再びもどる。このため、圧
縮機上流に設置された調圧弁により圧縮機の吸込圧力を
変化させ、冷凍サイクルを循環する冷媒量を制御して変
化させれば、蒸発器での循環流量の沸騰量も異なるので
、冷却量を可変とすることができる。

このように、ＬＳＩの冷却水の冷却量を、ＬＳＩの冷却
水の温度変化に応じてきめ細かく調圧弁により制御でき
るので、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る０例えば、設定温
度とＬＳＩの冷却水温度の温度差に比例した調圧弁開度
により制御を行うようにすれば、設定温度を逆方向に越
えるような、冷却水の温度が異動する現象（ハンチング
）を抑えられ、設定温度へ収束する制御も可能となる。

〔作用〕

ＬＳＩの冷却水は、圧縮機上流に設置された調圧弁によ
り精密に温度制御される。この調圧弁の開度を決定する
のは、水配管中に固定された一つ、あるいは複数の温度
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、あらかじめ決定された設定温度の差に応じて演算
制御器により比例制御、あるいは比例積分（ＰＩ）、比
例積分微分（Ｐ　Ｉ　Ｄ）制御の手法を用い、各種の重
みを付加して調圧弁開度が決定される。この調圧弁開度
制御により冷媒ガスの循環量が変わり、冷却熱量が可変
となる。このように調圧弁という比較的簡便なものを応
用することにより、わずかなＬＳＩの冷却水温の変化に
応じて、冷却量を変更することができるので、ＬＳＩの
冷却水の保有水量が少なくても設定温度からの温度変化
の許容値を広くせずに密度温度制御することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図により説明する。

第１図に示すように、ＬＳＩ用の筐体１内に実装されて
いるＬＳＩ２を冷却するための冷却水流路３、及びポン
プ４．ＬＳＩ２の冷却水の温度を検知する温度センサー
５、ＬＳＩ２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と蒸発器７との間に設置された冷媒
流量及び圧縮機８の吸込圧力の制御用の調圧弁１０、温
度センサー５にて検出した温度を演算を行って、電気信
号によりその開度が制御できる調圧弁１０へ演算処理を
行った電気信号を伝達する演算制御器１１、さらに冷媒
と冷媒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１３．冷媒が冷凍サイクルを
形成するための膨張弁１４．及びこの冷却装置の筐体１
５から構成されるＬＳＩ２の冷水システムを取り上げ、
第２図とともに説明する。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。

圧縮機上流の冷媒循環量の開度を閉じると、蒸発器と圧
縮機の間の圧損が増え、それに伴って蒸発器圧力が増加
し、また圧縮機吸込圧が減少する。

この結果、蒸発器の蒸発圧力によって決まる蒸発温度が
増加し、蒸発温度と比較して常に高温のＬＳＩの冷却水
との温度差が挟まり冷却量が減少する。また、冷媒流量
調節弁を閉じることにより、循環冷媒量が減少し、これ
らのことから冷却量が減少することになる。圧縮機上流
の調圧弁開度を開いた場合には、蒸発器内圧力は減少し
、また循環冷媒量は増えるので冷却量が増加する。

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ＬＳＩ２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。

この場合、ＬＳＩ２から発熱した熱は、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、’ｒ。

はＬＳＩのパッケージの表面温度を表す、このＬＳＩの
冷却水は、第１図の冷却水流路を通り。

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、圧縮機の冷却の容量を変える方法としてＯＮ
、ＯＦＦ制御と冷媒流量の調圧弁制御を行った場合のＬ
ＳＩの冷却水の温度ＴｗとＴ、ＳＩのパッケージ温度Ｔ
ｏを示している。

ＬＳＩの冷却水の温度′ｒＷと、ＬＳＩのパッケージ表
面温度Ｔｏの差は熱伝導体１８の熱抵抗で決まるが、こ
れを６１２３５℃とする。第３図の矢印はこの温度差へ
Ｔ＝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動作の有
無にかかわらずほぼ一定と考えられるので、ここではＴ
、ＳＩの発熱量の変動はないと仮定する。

Ｔ、　Ｓ　Ｎの冷却水の水温Ｔｗは第１図の温度センサ
ー５により、ここでは２５℃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、例えば圧縮機
、熱交換器、膨張弁から構成される冷凍サイクルの凝縮
器の冷却水の温度が変動し、冷凍ザ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、ＰＩ制御などで重みを加減して
制御を行う、一つの例としてＴ、　Ｓ　Ｎの発熱量に応
じて圧縮機上流の調圧弁を調整して、設定温度２５℃に
なるようにした場合、第３図にも示したように凝縮器の
冷媒の冷却水の温度が一定の状態で、ある調圧弁開度で
発熱量と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′１゛０は、Ｔ　ｏ
　＝Ｔｗ＋ΔＴであり、八Ｔ−３５℃であるので６０℃
となる。また圧縮機をＯＮ、ＯＦＦにより制御した場合
、圧縮機のモータの周波数を５０Ｈｚ、もしくは６０Ｈ
ｚで運転された場合の冷却量とＬＳＩの発熱量がつり合
うことはまれで、開度を自由に設定できる調圧弁が、あ
る開度でつり合う熱量を冷却するには、ＯＮ、ＯＦＦ制
御では６圧縮機をＯＮ、ＯＦＦする必要がある。この場
合、水温Ｔｗは第３図に示されるようにＯＮ時には水温
は下降し、ＯＦＦ時には水温は」二昇する。このＯＮ、
ＯＦＦ制御による温度変動の幅を±２℃とすると、設定
温度を２５℃に保つようにするには最高２７℃まで達す
ることがあり得る。これに伴いＬ　Ｓ　Ｉのパッケージ
の表面温度Ｔｏ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、調圧弁で制御した場合よりも、ＯＮ
、ＯＦ　Ｆ制御の場合は２℃はどパッケージ表面温度Ｔ
ｏ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、温度が低い方が故障率が低くなり、信
頼性は高くなる。このことから圧縮機上流に調圧弁を設
番プて冷却量制御を行なえば、圧縮機のＯＮ、ＯＦＦ制
御に比べてＬＳＩの表面温度を一定に保ちやすくなりＬ
ＳＩの動作の安定性に効果がある９また大形コンピュータ用として、Ｌ　Ｓ　Ｉが室内に設
置された場合、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、Ｌ　Ｓ　Ｉの冷却水の設定
温度が高めに設定されているわけであるが、第３図にも
示さ汎ているように、結露する限界の温度を１７℃とす
ると、圧縮機上流の調圧弁で制御すれば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、この結露という点からも調圧弁１
０による制御の方が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、設定温度２５℃を保つために圧縮機上流
の調圧弁が開度Ａの状態で運転している場合、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ＬＳＩ２の冷却水温度が低下し、室
内中の空戴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Ｌ　Ｓ　Ｉの冷却水が循
環するＬＳＩの基板】９まで結露することになり、ＬＳ
Ｉの誤動作の原因となる。このために、Ｌ　Ｓ　Ｉ　２
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により圧縮機上流の調圧
弁１０の開度をＡの状態から閉じて開度Ｂの状態で運転
を行うようにしておく、これにより圧縮機の吸込圧力は
少なくなり、この結果冷却量が減少しＬＳＩの冷却水温
度の低下を防げる。逆のＬＳＩ２の発熱量が増加した場
合も同様で、この場合は調圧弁１０の開度を開度Ａより
開くことにより、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のための冷却水流路１３を流れ、
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、ＬＳＩ２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圧縮機上流の調圧弁の開度を
増減してＬＳＩの冷却水の温度制御を行うことができる
。これらの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も、水温が設定
値（例えば２５℃）からずれる量は−ＬＳＩの冷却水の
保有水量を同じとすると、ＯＮ、ＯＦＦ制御によるもの
の方が調圧弁１０による制御の場合よりも大きく、ＬＳ
Ｉの信頼度は調圧弁１ｏを用いた場合の方が高くなる。

なお、熱伝導体１８を省いてＬＳＩ２が冷却水により直
接冷却される実施例も可能である。

第４図は本発明の他の実施例を示したもので。

圧縮機上流の調圧弁１０の開度を制御する演算制御器１
１に、圧縮機吐出温度Ｔ４と凝縮器の冷媒の凝縮温度Ｔ
ｅを入力することにより、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。

調圧弁及び電子式膨張弁の構造は次のようなものが考え
られる。モータが回転すると、モータの回転軸に直結さ
れたドライバーがねじ作用で、前後の移動量に変換され
、弁の流路の開度を変化させる。またこの弁は、取り付
けられたベローズのバネ作用により、モータの回転が弁
を開くような方向となった場合、前記ドライバーが戻り
弁開度が開くように作動する。

電子式膨張弁制御により、冷凍サイクルの効率（ｃｏｐ
）を最適にするような冷凍サイクルの状態が、調圧弁１
０の各開度により、圧縮機吐出温度と凝縮器における冷
媒の凝縮温度の差で示される。

これは、あらかじめ各調圧弁開度により最適なｃｏｐを
生ずる圧縮機吐出温度と凝縮温度の差を実験的に求めて
おき、各運転状態において最適状態になるように制御を
行う、このとき、圧縮機吐出温度Ｔ　ａと凝縮温度Ｔｃ
は湿度センサーにより検知している。この結果、ＬＳＩ
の発熱量などが変化した場合に応じて圧縮機上流側の調
圧弁１０が変化するわけであるが、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図に、前記した圧縮機上流の調圧弁１０を用いた冷
水システムの制御方法の流れ図を、第６図に制御を具体
的に実施するマイコンの流れ図を示す。

第５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で変更する調圧弁１ｏの開度を決定す
る調圧弁ドライバのパルス数Ｐ、の変化量ΔＰｕを決め
、修正を行う。

ΔＰｕ＝Ｃｘ　（Ｔｗ−Ｔｓ）　　　　　　　”（１）
ここでＴｗは冷却水温度、Ｔｓはあらかじめ定められた
設定値（例えば２５℃）、Ｃ工は制御定数である。これ
らの過程を第６図を用いて説明すると前記の設定値、及
び制御定数はあらかじめ記憶素子にメモリされ、（１）
式の演算及び調圧弁開度の修正は演算制御器で行なわれ
る。そして演算制御器から調圧弁へ信号が送られる。第
５図のステップ３２では、調圧弁ドライバーにて調節弁
の開度が変更され、これに伴って冷却水の冷却量が変化
し、ステップ３０に冷却水の温度Ｔｗの検出の過程にも
どる。

第７図に、ａ座弁の開度を変更した際に、冷凍サイクル
を最適化するための電子式膨張弁２１を用いた冷凍サイ
クルの制御法の流れ図を、第８図にそれを実現するため
のマイコンの流れ図紮示す。

第７図ではステップ３３’！”、既に調圧弁の開度が設
定された状態で電子式膨張弁の制御を行う例を示してい
るいステップ３４とステップ３５１？は、それぞれ圧縮
機吐出温度Ｔ　ａ、及び凝縮温度Ｔｃを冷水装置１５に
設置された温度センサーにより検出し、ステップ３３６
では次式（２）の右辺と左辺の？寅１丁を行う。

Ｔａ　　Ｔｃ＝Ｃｚ・Ｐ＋ｉ　　　　　　　　　・＝（
２）ここでＣｍはあらかじめ決められた設定定数である
８またＰｕは、調圧弁に内蔵され、調圧弁の開度を設定
する調圧弁ドライバからのパルス数である、この定数ｃ
２は、調圧弁の開度の各々で。

最適の冷凍サイクルを示すように実験的に決定されるこ
とが多い、そして式（２）の右辺Ｃ２・Ｐ　ｕと左辺Ｔ
ａ　　’ｒｃが等しい時は、ステップ３０の温度センサ
ーによる水温検出の過程に進む。もし前記Ｃ２・Ｐｕの
値とＴａ　　Ｔｃの値が等しくない場合は、ステップ３
７に示されるように電子式膨張弁の開度変更を行い、再
度ステップ３４．ステップ３５にて圧縮機吐出温度Ｔ　
ａと凝縮温度Ｔｃの検出を行い、こノＬを繰り返する。

第７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８図では演算制
御器のブロックで示される。この場合、前記設定値Ｃｘ
は記憶素子にメモリされている。第８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９図は２本発明の他の実施例を示す図で。

Ｔ、　Ｓ　Ｉ　２の下流部の冷却水と冷却装置の熱交換
器（蒸発器）７を通過する冷却水を、冷却水の合流部１
６で合流させ、その下流にポンプ４を設置したものであ
る。この水配管系は、熱交換器（蒸発器）７とＬ　Ｓ　
Ｉ　２への流路に分流して流ハるのでポンプを通過する
水量は、前記の第１図のようにＬ］Ｉ２の熱交換器（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、この流産
系では、ＬＳ　Ｉ　２の入口冷却水温度と、熱交換器（
蒸発器）７の入口冷却水温度を等しくできるので、前記
の第２図の場合に比べて熱交換器（蒸発器）入口温度を
低くすることができる。すなわち、１．、　Ｓ　Ｉ　２
の冷却水の設定温度によっては、第３図で示される流路
系の八゛が、冷凍サイクルを実現するのに有利である。

例えば、Ｔ、ＳＮの冷却水の設定温度を２５℃とすると
、前記の第２図で示される場合の熱交換器（蒸発器）入
口温度は１．、、　Ｓ　ｆｆ　２の発熱量とＬＳｆｆの
冷却水の水量から決められる温度分ブどけ高くなるので
（例えば３５℃）、圧縮機吸込圧力が高くなりすぎるこ
とがある。この第３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３図
で示される場合シこ、冷却水合流部１６において、熱交
換器（蒸発器）出口の冷却水（例えば２０℃）と、■、
ＳＩ２の出口の冷却水（例えば３５°Ｃ）と、異なる温
度の水が合流するので、従来のＯＮ、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、本発明の調圧弁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１Ｇでの水
タンクは不要となる。この場合、ポンプ４により、ＬＳ
Ｉ２の出口の冷却水と、熱交換器（蒸発器）７の出口の
水を混合する効果をも実現することができる。

第１０図は、本発明の他の実施例で、ＬＳＩの冷却水と
ファン２３で駆動される空久との熱交換を熱交換部２２
で行い、冷たい空気で１、ＳＩ２を冷却する冷水システ
ムを示している。

・第１１図は本発明の他の実施例で、圧縮機の−Ｌ流配
管の調圧弁１０とは別に、ｒ、　Ｓ　Ｎを循環させるポ
ンプにインバータ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果を高めるために、調圧弁で
制御される圧縮機吸込圧を高い状態で運転する場合があ
るが、この吸込圧には圧縮機の信頼性に帰因する上限値
がある場合が多く、これを越えるような場合には圧縮機
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
よいが、演算制御器の指示によりボンブ用インバータ２
５の周波数を下げればポンプ回転数が下がり、冷却水の
水速が緩やかになり、伝熱性能が低くなる効果を有する
。

第１２図は本発明の他の実施例で、ＬＳＩの冷却水流路
３に流量調節用のバルブを設けたものである。第１２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
に手動式で開度を調節することもできる。このバルブ２
６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の冷却水の水速を下げることを主目
的とする。この水速を変える場合、ＬＳＩ２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ので２ケ
所にバルブ２６を設けている。

以上述べたＬＳＩの冷却水供給装置は、精密温度制御が
可能であり、また寸法の小形化も可能であるので、ＬＳ
Ｉ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。

またインバータにより、圧縮機を駆動するモータの回転
数を制御する方法は、インバータから発生する音の変化
が騒音源となる場合がある６一般に冷却用圧縮機を駆動
するインバータ周波数は、不連続で区切りがあり１例え
ば周波数が５６Ｈｚの上の周波数は６０　Ｈｚというよ
うになっている。

このため、ＬＳＩの水温を一定にするためインバータの
周波数が５６　Ｈｚから６０Ｈｚ、そして、また５　６
　Ｈｚというように、ひんばんに変動すると発生する音
も周波数に比例して高低音状態になり、騒音として聞え
る。

本実施例によれば、圧縮機モータの回転数は一定であり
、高低音状態がくり返される騒音は発生しない効果があ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ＬＳＩの冷却水の水配管系の簡略化を
行うために、ＬＳＩの冷却水の温度を精密に制御する方
法として、ＬＳＩの冷却水を供給する冷却装置の圧縮機
の上流側の冷媒配管に、調圧弁を設けることにより、圧
縮機吸込圧の調節を行い、冷却装置の冷却量を変更させ
、冷却水配管系の水タンクを無くしても一定温度状態で
ＬＳＩを冷却することが可能となった。このことは冷却
装置を小形化する効果があり、またＬＳＩを温度的によ
り信頼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１本発明の冷却方法による冷却系統図、第２図
は、本発明の冷水供給装置のＬＳＩの冷却部を示す斜視
図、第３図は本発明の冷却水供給装置の作用の説明図、
第４図は本発明の他の実施例を示す冷却系統図、第５図
は本発明の冷却水供給装置の制御方法を示す流れ図、第
６図は制御方法を示したマイコンの流れ図、第７図は制
御方法の他の実施例を示す流れ図、第８図は制御方法の
他の実施例を示したマイコンの流れ図、第９図、第１０
図、第１１図、第１２図は本発明の他の実施例を示す冷
却系統図、第１３図は従来の冷却方法による冷却系統図
である。１・・・ＬＳＩ用の筐体、２・・・ＬＳＩ、３・・・Ｌ
ＳＩ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、１０・・・調圧弁、１１・・・演算
制御器、１２・・・熱交換器（凝縮器）、１３・・・冷
媒の冷却水流路、１４・・・膨張弁、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・・・ポンプ用インバー箒　１　ｌ第２関几Ｌ３１）９）孕、ｖ−４図２４　　やｙＮ熱勅士戻第５図第４ｚ茅　′７　区第　３　凹ｎ；凝縮λ度２８　でａ尺寸ドラ４ノで２９　　判兄舟苓３本卒　９　凹第　１０　　図２３　７了ン卒　）１　閃早　１２　関

Claims

【特許請求の範囲】

１、圧縮機と、冷媒と外部流体との熱交換を行う熱交換
器と膨張弁を有するＬＳＩの冷却水流路とから成るＬＳ
Ｉの冷却装置において、前記圧縮機の上流側冷媒配管に
調圧弁を設けることにより、圧縮機吸込圧を制御し、そ
してＬＳＩの冷却水により冷却されるＬＳＩの表面温度
を一定に保つように前記調圧弁開度を、演算制御器によ
り制御することを特徴とするＬＳＩの冷却水供給装置。