JPH04203876A - 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〕 発明は、冷却装置に係り、とくに電子計算機を構成する
電子装置内の被冷却体の冷却用として好適な冷却装置に
関する。

［従来の技術〕 この種の冷却装置を含んで構成される冷却システムの従
来例を第６図に示す。

この第６図に示す冷却システムでは、−次冷媒および二
次冷媒には水が用いられており、電子装置１２２と冷却
装置１２１と一次冷却水供給装置１２３で構成されてい
る。

電子装置１２２は、被冷却体１１６を内蔵し、冷却装置
１２１から二次冷却水を受は入れ被冷却体１１６を冷却
したのち冷却装置１２１に戻す構造となっている。この
電子装置１２２は、内部に空気温度測定用のセンサ１１
８を備えている。

−次冷却水供給装置１２３は、冷却装置１２１と配管で
つながっており、−次冷却水を冷却装置１２１へ供給す
る装置である。

冷却装置１２１は、−次冷却系の熱と二次冷却系の熱と
熱交換する熱交換器１０１を備えでいる。

冷却装置１２１の一次冷却系には、冷却装置１２１から
一次冷却水を受は入れる一次冷却水受入口１１７と、−
次冷却水を一次冷水供給装置１２３へ戻す一次冷却水戻
り口１１５と、−次冷却水受入口１１７をへて熱交換機
１０１より流れてくる冷却水と一次冷却水受入口１１７
をへて熱交換機１０１を通らずにバイパスして流れてく
る冷却水との割合を調節する三方弁１０日とがそれぞれ
施設されている。これらの各設備は配管類により連結さ
れている。さら乙こ上述した一次冷却系は、それらをつ
なく配管類と、弁開度調節手段として三方弁１０８を駆
動するモジュトロールモータ１０９と、二次冷却水温度
測定用のセンサ１１１とを有している。

冷却装置１２１の二次冷却系には、電子装置１２２より
もどる二次冷却水を受は入れる二次冷却水受入口１０６
と、二次冷却水を蓄えるタンク１０３と、二次冷却水を
循環させるポンプ１０４と、電子装置１２２へ二次冷却
水を送り出す二次冷却水送出口１０５と、それらをつな
ぐ配管類と、二次冷却水温度測定用のセンサ１１１とが
施設されている。

さらに、冷却装置１２１の制御するものとして、二次冷
却水温度測定用センサ１１１と電子装置１２２内の空気
温度測定用のセンサ１１８と被冷却体１１６の温度を測
定するセンサ１１０からの信号を人力し、該信号にてモ
ジュトロールモータ１０９を制御し三方弁１０８０開度
を調節し、ポンプ１０１を運転制御している制御部１０
２を備えている。

このように構成された冷却装置１２１の二次冷却系は、
タンク１０３に蓄えられた二次冷媒である二次冷却水が
ポンプ１０４によって二次冷却水送出口１０５から電子
装置１２２に送られ、電子装置１２２から戻った二次冷
却水は二次冷却水受入口１０６から熱交換器１０１に送
られ、−次冷媒である一次冷却水と熱交換されてタンク
１０３に戻るという循環系をなしている。冷却装置１２
１の一次冷却系は、−次冷却水供給装置１２３から一次
冷却水が一次冷却水受入口１１７より受は入れられ、熱
交換器１０１に送られ、熱交換器１○１で熱交換されて
、モジュトロールモータ１０９によって開度調節された
三方弁１０８を経て一次冷却水戻り口１１５を通って一
次冷却水供給装置１２３に戻るという循環系をなしてい
る。

この冷却装置１２１は制御部１０２によって運転制御さ
れている。制御部１０２は、電子装置１２２の空気温度
測定用のセンサ１１Ｂと二次冷却水温度測定用のセンサ
１１１と被冷却体温度測定用のセンサ１１０を常時監視
し、被冷却体温度測定用センサ１１０の値から二次冷却
水温度測定用センサ１１１が規定値の温度になるように
モジュトロールモータ１０９の開度を調節し、−次冷却
水をバイパスして熱交換器１０１に適量の一次冷却水を
流すことにより冷却装置１２１の二次冷却系の水温の制
御を行なっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の冷却装置では、モジュトロー
ルモータ１０９が故障したとき、三方弁１０８が異常状
態で停止する場合が多い。このため次のような問題が発
生する恐れがあった。

■、三方弁１０８の開度が安定している場合は、制御部
１０２はモジュトロールモータ１０９の故障を判定する
のが困難であるため、電子装置１２２に送る液体冷媒の
温度が低くなり過ぎ、結露が発生する恐れがある。

■、三方弁１０８の開度が小さい場合は、液体冷媒の温
度が高くなってしまうため、電子装置１２２を故障させ
てしまう恐れがある。

上記■、■のような異常時には、冷却装置１２１の運転
を停止させ、電子装置１２２も停止させなくてはならず
、更には連続して計算機システムを運転することができ
ないという不都合があった。

〔発明の目的］ 本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、冷却
装置の異常を検知することにより、電算機システムを連
続運転可能ならしめる冷却装置を提供することを、その
目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明では、熱交換器と、−次冷却系には熱交換器へ供
給する一次冷媒を調節する三方弁と、その三方弁の開度
を調節する弁開度調節手段を備えている。

二次冷却系には、熱交換器で熱交換された二次冷媒を循
環供給して電子装置内部の被冷却体を冷却する二次冷媒
循環系と、前記−次冷媒および二次冷媒の流量を制御す
る制御部とを装備している。

さらに熱交換器への流量が全閉となる前記三方弁の開度
の位置を検出する検出器を設け、前記制御部が該検出器
からの信号によって上記弁開度調節手段の故障を判定す
る故障判定機能を備えるという構成をとっている。

〔作用〕

本発明では、熱交換器へ供給する一次冷媒を調節する三
方弁と、その熱交換器への流量が全閉となるときのその
三方弁の位置を検出する検出器を設けたことにより、そ
の三方弁の正常な開度と異常な開度ではこの検出器は異
なった信号を発生する。このため、検出器の信号が制御
部に送られ、制御部では直ちにその故障判定機能が作用
し、その三方弁の開度が正常か異常かを判定し、その三
方弁の開度を調節するモータの故障を診断している。

〔発明の実施例］ 次に、本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づい
て説明する。ここで、前述した従来例と同一のものにつ
いては、同一の符号を用いるものとする。

この第１図に示す実施例の冷却装置１は、従来例の冷却
装置に加えて、熱交換器１０１への流量が全閉となる三
方弁１０８の位置を検出する検出器２４を設けた点に特
徴を有している。この場合、検出器２４と制御部２とは
信号線２６で接続されている。この制御部２は前述した
従来例にて示した制御部１０２の各種機能に加えて、さ
らに検出器２４からの信号によってモジュトロールモー
タ１０９の故障の有無を判定する機能を有している。

これをさらに詳述すると、この第１図に示す実施例は、
電子装置１２２と冷却装置１と一次冷却水供給装置１２
３とを備えた構成になっている。

これらの各装置を含む一連の冷却システムは、正常運転
時には、冷却装置１の二次冷媒である二次冷却水が、タ
クク１０３からポンプ１０４によって二次冷却水送出口
１０５を経て電子装置１２２に送られ、この電子装置１
２２内の被冷却体１１６を冷却して戻され、二次冷却水
受入口１０６から熱交換器１０１に送られ、−次冷媒で
ある一次冷却水と熱交換されて再びタンク１０３に戻る
、という循環をしている。

冷却装置１の一次冷却水については、−次冷却水供給装
置１２３から一次冷却水が一次冷却水受入口１１７より
受は入れられ、熱交換器１０１に送られて熱交換器１０
１で熱交換され、モジュトロールモータ１０９によって
開度調節された三方弁１０８を経て一次冷却水戻り口１
１５を通り、再び一次冷却水供給装置１２３に戻るとい
う流れになっている。

制御部２は、前述した従来例の場合と同様に、電子装置
１２２内の電子装置空気温度測定用センサ１１８と二次
冷却水温度測定用センサ１１１と被冷却体温度測定用セ
ンサ１１０とを常時監視し、被冷却体温度測定用センサ
１１０の値から二次冷却水温度測定用センサ１１１が被
冷却体温度測定用センサ１１０よりもやや大きい規定値
の温度になるようにモジュトロールモータ１０９の開度
調節でいる。そしてこの制御部２は、−次冷却水をバイ
パスし熱交換器１０１に適量の一次冷却水を流すことに
より、冷却装置１の二次冷却系の水温制御を行なってい
る。

ここで、正常時に運転停止（電子装置１２２の電源オフ
（ＯＦＦ））がなされたとき、制御部２は二次冷却水の
熱交換をしないようにモジュトロールモータ１０９の制
御電源をオフ（ＯＦＦ）にして三方弁１０８の開度を全
量バイパスするような状態になる。制御部２は、このと
きの三方弁１０８の開度を該三方弁１０８に併設された
開度検８器２４にて検出しモジュトロールモータ１０９
の故障を判定している。

この開度検出器２４は、フォトマイクロセンサまたはマ
イクロスイッチなどで構成することができる。

第２図、第３図は開度検出器をフォトマイクロセンサ２
８で構成した例である。全量バイパスするような状態の
開度を示す三方弁１０８の針１２７の位置が検出できる
ようにあらかじめフォトマイクロセンサ２８の位置を設
定している。また、フォトマイクロセンサ２８は信号線
２６によって制御部２に接続されている。モジュトロー
ルモータ１０９（７）制御１ｆｆｉが、ｔ７　（ＯＦＦ
）ｃｖ時、正常な状態であれば第３図に示すように針１
２７は正しい位置に戻りフォトマイクロセンサ２８はそ
れを検出する。モジュトロールモータ１０９の故障など
で三方弁１０８が異常な状態下にあった場合、第３図に
示すように針１２７は正しい位置に戻らず、フォトマイ
クロセンサ２８はそれを検出しない。これらの位置の違
いを開度検出器のフォトマイクロセンサ２８からの信号
によって、制御部２は検知し、モジュトロールモータ１
０９の故障を発見することができる。

以上のように、本実施例によると、開度検出器２４を設
けることにより、三方弁１０８の状態を検出し、モジュ
トロールモータ１０９の故障を検知するのが可能になる
。そのためモジュトロールモータ１０９の保守性が向上
し、また、モジュトロールモータ１０９の故障が検知で
きるので、そのため電子装置１２２の被冷却体１１６の
温度の下降を小さくすることができ、それにより結露対
策をすることができ、また被冷却体１１６の温度上昇も
小さくすることができ、それにより被冷却体１１６内部
の集積回路の故障を防ぐことができる。

次に、第４メないし第５図に、開度検出器をマイクロス
イッチで構成したもの場合を例示する。

この第４図、第５図において開度検出器としてマイクロ
スイッチ２５は、全量バイパスするような状態の開度を
示す三方弁１０８の針の位置で作動するよう設定しであ
る。また、該マイクロスイ・ノチ２５は、信号線２６に
よって制御部２に接続されている。モジュトロールモー
タ１０９の制御電源がオフ（ＯＦＦ）の時、正常な状態
であれば第５図に示すように針１２７は正しい位置に戻
りマイクロスイッチ２５が働く。モジュトロールモータ
１０９の故障などで三方弁１０８が異常な状態だと、第
４図に示すように針１２７は正しい位置に戻らず、マイ
クロスイッチ２５は働かない。

これらの位置の違いをマイクロスイッチ２５がらノ信号
によって制御部２が検知し、モジュトロールモータ１０
９の故障が発見される。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によると、三方弁の開度の位置を
検出する検出器を設けることにより、−次冷媒の流量を
調節する三方弁の状態を検出し、三方弁の開度を調節す
るモータの故障を検知するのが可能になり、そのためモ
ータの保守性が向上し、また、モータの故障が検知でき
るので、そのため電子装置内の被冷却体の温度の下降を
小さくすることができ、それにより結露対策をすること
ができ、また前記被冷却体の温度上昇も小さくすること
ができ、それにより被冷却体内部の集積回路の故障を防
くごとができ、さらには計算機システムを運転すること
ができるという優れた冷却装置を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図ないし
第３図は開度検出器の動作を示す説明図、第４図ないし
第５図は他の検出器の例を示す説明図、第６図は従来例
を示す全体的構成図である。 １・・・・・・冷却装置、２・・・・・・制御部、２４
・・・・・・開度検出器、２５・・・・・・マイクロス
イッチ、２８・・・・・・フォトマイクロセンサ、１０
１・・・・・・熱交換器、１０８・・・・・・三方弁、
１０９・・・・・・モータ、１１６・・・・・・被冷却
体、１２２・・・・・・電子装置。 出願人　　甲府日本電気　株式会社 代理人　　弁理士　　高　橋　　勇 第２図 （制御電源ＯＦＦ時異常とｈηす場合）第３図 （制御電源ＯＦＦ的正常とｈＩＪｊ齢）第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）．熱交換器と、該熱交換器へ供給する一次冷媒を
   調節する三方弁と、該三方弁の開度を調節する開度調整
   手段をと備え、前記熱交換器で熱交換された二次冷媒を
   循環供給して電子装置内部の被冷却体を冷却する二次冷
   媒循環系を有し、前記弁開度調節手段を制御する制御部
   を装備してなる冷却装置において、 前記熱交換器への一次冷媒の流路が全閉となる前記三方
   弁の開度の位置を検出する弁開度検出器を設け、前記制
   御部が該弁開度検出器からの信号によって前記モータの
   故障を判定する故障判定機能を有していることを特徴と
   する冷却装置。