JPH04340114A - 情報処理装置の冷却異常検出回路 - 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】

【０００１】

【技術分野】本発明は情報処理装置の冷却異常検出回路
に関し、特に情報処理装置を構成する発熱電子部品の温
度異常を検出するための冷却異常検出回路に関する。

【０００２】

【従来技術】コンピュータなどのディジタル機器におい
ては、近年、性能がめざましく向上しており、それにと
もなって内部の発熱密度が大きくなってきているため、
液体冷却方式が多く採用されている。この液体冷却方式
の冷却機構を備えた装置では、冷却機構などの冷却系に
異常が発生したときに装置を保護するため、温度センサ
を設けて装置の内部温度を監視している。

【０００３】すなわち、図４に示すように、コンピュー
タ９内に搭載され、集積回路などの集合体である発熱素
子３はパイプ８にて冷却装置７に接続され、冷却装置７
で冷却されて供給される水などの液体冷媒によって冷却
されている。この発熱素子３には給電線１０３　を介し
て電源５から電源が供給され、電源５の投入および切断
は制御ユニット１０によって制御されている。

【０００４】また、発熱素子３には温度センサ４が設け
られており、制御ユニット１０は温度センサ４から温度
信号線１０４　を介して入力される検出温度によって発
熱素子３の内部温度を監視している。制御ユニット１０
は冷却装置７などの冷却系に何らかの異常が生じて発熱
素子３の内部温度が上昇してきたとき、退避信号線１１
０　を介して装置で実行中のプログラムの退避指示を送
出する。 その後、発熱素子３の内部温度がさらに上昇して機能を
果たさなくなった時点で、制御ユニット１０は電源制御
線１１１　を介して電源５に切断指示を送出し、電源５
から発熱素子３への電源の供給を停止する。

【０００５】図５は制御ユニット１０の温度監視に関す
る回路構成を示している。制御ユニット１０においては
温度信号線１０４　を介して温度センサ４からの信号が
入力回路３１に入力されると、入力回路３１によってそ
の信号が温度値に対応するレベルに変換されて増幅回路
３２に出力される。増幅回路３２は入力回路３１からの
信号を増幅してレベル１比較回路３３およびレベル２比
較回路３５に出力する。

【０００６】レベル２比較回路３５は増幅回路３２から
の信号のレベルが予め設定された温度Ｔ２　に対応する
レベルであることを検出すると、レベル２出力回路３６
および退避信号線１１０　を介して発熱素子３にプログ
ラムの退避信号を出力する。すなわち、レベル２比較回
路３５は発熱素子３の内部温度が実行中のプログラムの
退避指示を送出しなければならない温度Ｔ２　に達した
とき、レベル２出力回路３６および退避信号線１１０　
を介して退避信号を出力する。

【０００７】一方、レベル１比較回路３３は増幅回路３
２からの信号のレベルが温度Ｔ２　よりも高く設定され
た温度Ｔ１　に対応するレベルであることを検出すると
、レベル１出力回路３４および電源制御線１１１　を介
して電源５に発熱素子３への給電を切断するための電源
切断信号を出力する。すなわち、レベル１比較回路３３
は発熱素子３の集積回路などがもはや機能を果たさなく
なる温度Ｔ１　に達したとき、レベル１出力回路３４お
よび電源制御線１１１　を介して電源切断信号を出力す
る。

【０００８】たとえば、冷却装置７に異常が発生して発
熱素子３の内部温度が図６に示す曲線ａのように上昇し
たときには、その温度が温度Ｔ２　に達してから温度Ｔ
１　に上昇するまでの時間Ｍ１　がプログラムを退避す
るための時間Ｍよりも長くなるように、温度Ｔ２　が設
定されている。つまり、プログラムの退避が完了した後
に電源５の切断がなされるように配慮してある。

【０００９】このような従来の温度検出方式では、冷却
装置７の故障の中で、図６に示す曲線ａのように最も温
度上昇が急と考えられる故障、たとえば冷却装置７から
発熱素子３への液体冷媒の流れが零になった場合を想定
して温度Ｔ２　が設定されている。そのため、プログラ
ムを退避するための時間Ｍを確保するために、温度Ｔ２
を相当低い値に設定せざるを得なかった。

【００１０】一方、液体冷媒の流れが零になった場合以
外の故障、たとえば何らかの原因によって冷却装置７の
冷却能力が低下したときには液体冷媒の流れが止まらず
、また冷却系が保有する液体冷媒の熱容量によって発熱
素子３の温度上昇が図６に示す曲線ｂのように緩やかな
上昇となり、冷却装置７の冷却能力の低下の程度によっ
ては温度上昇が温度Ｔ１　まで達しないことがある。し
かしながら、曲線ｂのように緩やかな温度上昇の場合で
も、曲線ａのように急な温度上昇の場合と同様に、発熱
素子３の内部温度が温度Ｔ２　に達した時点で発熱素子
３にプログラムの退避指示が送出される。この退避指示
にしたがってプログラムの退避が完了しても、発熱素子
３の内部温度が温度Ｔ１　に達しないため、装置が依然
として機能を維持しているという状態が生じてしまう。

【００１１】すなわち、従来の温度検出方式では、冷却
装置７に故障が発生したときにコンピュータ９の機能を
維持することができる状態であっても、プログラムが退
避されて実行プログラムが停止してしまう。これは無停
止の要求の強いコンピュータ９において問題であった。

【００１２】

【発明の目的】本発明は上記のような従来のものの問題
点を除去すべくなされたもので、装置の無用な停止を避
けることができる冷却異常検出回路の提供を目的とする
。

【００１３】

【発明の構成】本発明による冷却異常検出回路は、冷却
装置によって冷却される発熱電子部品で構成され、プロ
グラムによって動作する情報処理装置の冷却異常検出回
路であって、前記冷却装置の異常を検出する検出手段と
、前記発熱電子部品の温度を検出する温度検出手段と、
前記検出手段で前記冷却装置の異常が検出され、かつ前
記温度検出手段で予め設定された第１の温度が検出され
たときに前記プログラムを退避するための退避信号を出
力する第１の出力手段と、前記第１の温度よりも高く設
定された第２の温度が前記温度検出手段で検出されたと
きに前記退避信号を出力する第２の出力手段と、前記第
２の温度よりも高く設定された第３の温度が前記温度検
出手段で検出されたときに前記発熱電子部品への電源の
供給を断とする電源切断信号を出力する第３の出力手段
とを設けたことを特徴とする。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００１５】図１は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。図において、コンピュータ１内には集積
回路などの集合体である発熱素子３が搭載されている。 この発熱素子３には給電線１０３　を介して電源５から
電源が供給されており、この電源の供給によって生じた
発熱素子３の発熱は冷却装置７からパイプ８を介して供
給される水などの液体冷媒によって冷却される。

【００１６】この発熱素子３には冷却装置７の故障によ
る温度上昇を検出するために温度センサ４が設けられて
おり、温度センサ４によって検出された発熱素子３の温
度は温度信号線１０４　を介して制御ユニット２に送出
される。また、発熱素子３と冷却装置７とを接続するパ
イプ８には液体冷媒の流量を検出するための流量計６が
設けられ、流量計６によって検出された液体冷媒の流量
は流量信号線１０５　を介して制御ユニット２に送出さ
れる。

【００１７】制御ユニット２は温度センサ４および流量
計６からの信号を処理し、その処理結果にしたがってプ
ログラムを退避するための退避信号を退避信号線１０１
　を介して発熱素子３に出力するか、あるいは発熱素子
３への供給電源を切断するための電源切断信号を電源制
御線１０２　を介して電源５に出力する。

【００１８】図２は図１の制御ユニット２の温度監視に
関する回路構成を示すブロック図である。図において、
制御ユニット２の入力回路１１は温度センサ４からの信
号が温度信号線１０４　を介して入力されると、その信
号を温度値に対応するレベルに変換して増幅回路１２に
出力する。増幅回路１２は入力回路１１からの信号を増
幅してレベル１比較回路１３とレベル３比較回路１５と
レベル２比較回路１７とに夫々出力する。

【００１９】レベル１比較回路１３は増幅回路１２から
の信号のレベルが発熱素子３の集積回路などがもはや機
能を果たさなくなる温度Ｔ１　に対応するレベルである
ことを検出すると、レベル１出力回路１４および電源制
御線１０２を介して電源５に電源切断信号を出力する。

【００２０】レベル２比較回路１７は増幅回路１２から
の信号のレベルが、発熱素子３の内部温度が最も急激に
上昇する場合に温度Ｔ１　に達するまでにプログラムの
退避を完了することを勘案して退避指示を出力するタイ
ミングから算出された温度Ｔ２に対応するレベルである
ことを検出すると、レベル２出力回路１８を介してアン
ド回路２３に温度Ｔ２　に達したことを示す信号を出力
する。

【００２１】また、流量計６からの信号が流量信号線１
０５　および入力回路１９を介してカウンタ２０に入力
されると、カウンタ２０はそのパルスを計数する。ここ
で、液体冷媒の流量が零になったときに、発熱素子３の
内部温度が最も急激に上昇するような冷却系の故障が発
生すると考えられるので、液体冷媒の流量を流量計６に
よって検出している。この流量計６からの信号は検出さ
れる液体冷媒の流量に応じてパルス数が変化する。した
がって、カウンタ２０で所定のパルス数が計数されなけ
れば、流量比較回路２１は液体冷媒の流量の減少を検出
し、液体冷媒の流量が零になるとその旨を示す信号を流
量異常出力回路２２を介してアンド回路２３に出力する
。

【００２２】アンド回路２３ではレベル２出力回路１８
を介して入力されたレベル２比較回路１７からの温度Ｔ
２　に達したことを示す信号と、流量異常出力回路２２
を介して入力された流量比較回路２１からの流量が零に
減少したことを示す信号との論理積をとり、両方の信号
が存在するときに出力回路２４および退避信号線１０１
　を介して発熱素子３に退避信号が出力される。この退
避信号によって、発熱素子３にプログラムの退避指示が
発せられる。

【００２３】一方、レベル３比較回路１５は増幅回路１
２からの信号のレベルが温度Ｔ２　よりも高く設定され
た温度Ｔ３　に対応するレベルであることを検出すると
、レベル３出力回路１６および退避信号線１０１　を介
して発熱素子３に退避信号を出力する。ここで、温度Ｔ
３　は発熱素子３の内部温度がそれほど急激に上昇しな
いと考えられる流量の減少以外の冷却系の故障の場合に
、温度Ｔ１　に達するまでにプログラムの退避を完了す
ることを勘案して退避指示を出力するタイミングから算
出され、温度Ｔ２　よりも高く設定される。

【００２４】図３は図１の冷却装置７などの冷却系に故
障が発生したときの時間に対する温度上昇を示す図であ
る。図において、曲線ａは液体冷媒の流量が零に減少し
た場合を示し、曲線ｂは冷却装置７の冷却能力が多少な
りとも残っている場合を示し、曲線ｃは冷却装置７の冷
却能力が零に減少した場合を示している。

【００２５】発熱素子３の内部温度が曲線ａに示すよう
に急激に上昇した場合、流量計６からの信号によって流
量比較回路２１で流量異常が検出されるとともに、発熱
素子３の内部温度が温度Ｔ２　に達したことがレベル２
比較回路１７で検出されるので、出力回路２４から退避
信号線１０１　を介して発熱素子３に退避信号が出力さ
れる。 よって、発熱素子３ではプログラムの退避が実行される
。その後、発熱素子３の内部温度が温度Ｔ１　に達した
ことがレベル１比較回路１３で検出されると、レベル１
出力回路１４から電源制御線１０２　を介して電源５に
電源切断信号が出力され、電源５から発熱素子３への電
源の供給が停止される。

【００２６】このとき、発熱素子３の内部温度が温度Ｔ
２　から温度Ｔ１に達するまでの時間Ｍ１　がプログラ
ムの退避に必要な時間Ｍ以上となるように温度Ｔ２　が
設定される。この温度Ｔ２　は曲線ａに示すように温度
上昇カーブが急激なため、相当低い温度に設定される。

【００２７】一方、曲線ｂ，ｃの場合、すなわち液体冷
媒の流量が零に減少した以外の要因にて発熱素子３の内
部温度が高くなる場合には、流量計６からの信号によっ
て流量比較回路２１で流量異常が検出されることはない
ので、発熱素子３の内部温度が温度Ｔ２　に達してレベ
ル２比較回路１７から温度Ｔ２　に達したことを示す信
号が出力されても、出力回路２４から発熱素子３に退避
信号が出力されることはない。

【００２８】しかしながら、曲線ｃに示すように、冷却
装置７の冷却能力の減少の程度が重度で、発熱素子３の
内部温度が温度Ｔ３　に達すると、発熱素子３の内部温
度が温度Ｔ３　に達したことがレベル３比較回路１５で
検出される。これにより、レベル３出力回路１６から退
避信号線１０１　を介して発熱素子３に退避信号が出力
され、発熱素子３でプログラムの退避が実行される。そ
の後、発熱素子３の内部温度が温度Ｔ１　に達したこと
がレベル１比較回路１３で検出されると、レベル１出力
回路１４から電源制御線１０２　を介して電源５に電源
切断信号が出力され、電源５から発熱素子３への電源の
供給が停止される。ここで、発熱素子３の内部温度が温
度Ｔ３　から温度Ｔ１　に達するまでの時間Ｍ２　がプ
ログラムの退避に必要な時間Ｍ以上となるように温度Ｔ
３　が設定される。

【００２９】また、曲線ｂに示すように、発熱素子３の
内部温度が温度Ｔ３　に達しない場合には、レベル３出
力回路１６および出力回路２４から発熱素子３に退避信
号が出力されないので、コンピュータ１ではそのままプ
ログラムの実行が可能な状態が維持される。よって曲線
ｂのように緩やかな温度上昇の場合には、従来のような
無用な停止を避けることができる。たとえば、冷却装置
７に供給する液体冷媒の流量が減少した場合、あるいは
液体冷媒の温度が規定よりも若干上昇した場合にコンピ
ュータ１の無用な停止を避けるには上記の方法が有効で
ある。

【００３０】尚、本発明の一実施例では流量計６によっ
て検出された流量と温度とを対応させたが、多くの故障
モードがある場合には他のセンサを設けて他の温度値と
対応させ、さらに細かく管理することも可能である。

【００３１】このように、冷却装置７などの冷却系の故
障による発熱素子３の内部温度異常をレベル１比較回路
１３とレベル３比較回路１５とレベル２比較回路１７と
によって多段階で検出し、レベル２比較回路１７で最も
低い温度値が検出され、かつ流量比較回路２１でその要
因となる液体冷媒が零になるという故障が検出されたと
きにプログラムを退避させるための退避信号を発熱素子
３に送出し、その要因以外の故障が起きた場合の温度異
常をレベル３比較回路１５で検出したときに退避信号を
発熱素子３に送出するようにすることによって、コンピ
ュータ１が停止する頻度を減少させることができる。

【００３２】すなわち、プログラムを退避させなければ
ならない状態と、温度が通常時よりも高くなるが機能を
果たすことができる状態とを切り分け、前者の場合には
プログラムの退避から電源５の停止までの処理を行い、
後者の場合にはそのままプログラムを実行することがで
きる状態を維持する。これにより、コンピュータ１の稼
働の安定性を改善することができる。よって、真にコン
ピュータ１を停止させなければならない場合にはコンピ
ュータ１を停止させ、多少の故障でも機能を果たすこと
ができる場合にはそのままコンピュータ１を運転するこ
とで、コンピュータ１の無用な停止を避けることができ
、信頼性の高い異常処理を提供することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、冷
却装置の異常が検出され、かつ予め設定された第１の温
度が検出されたときにプログラムを退避するための退避
信号を出力し、また第１の温度よりも高く設定された第
２の温度が検出されたときに退避信号を出力するととも
に、第２の温度よりも高く設定された第３の温度が検出
されたときに発熱電子部品への電源の供給を断とする電
源切断信号を出力するようにすることによって、装置の
無用な停止を避けることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１の制御ユニットの温度監視に関する回路構
成を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施例において冷却系に故障が発生
したときの時間に対する温度上昇を示す図である。

【図４】従来例の構成を示すブロック図である。

【図５】図４の制御ユニットの温度監視に関する回路構
成を示すブロック図である。

【図６】従来例において冷却系に故障が発生したときの
時間に対する温度上昇を示す図である。

【符号の説明】

１　　コンピュータ ２　　制御ユニット ３　　発熱素子 ４　　温度センサ ５　　電源 ６　　流量計 ７　　冷却装置 １３　　レベル１比較回路 １５　　レベル３比較回路 １７　　レベル２比較回路 ２１　　流量比較回路 ２３　　アンド回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　冷却装置によって冷却される発熱電子
   部品で構成され、プログラムによって動作する情報処理
   装置の冷却異常検出回路であって、前記冷却装置の異常
   を検出する検出手段と、前記発熱電子部品の温度を検出
   する温度検出手段と、前記検出手段で前記冷却装置の異
   常が検出され、かつ前記温度検出手段で予め設定された
   第１の温度が検出されたときに前記プログラムを退避す
   るための退避信号を出力する第１の出力手段と、前記第
   １の温度よりも高く設定された第２の温度が前記温度検
   出手段で検出されたときに前記退避信号を出力する第２
   の出力手段と、前記第２の温度よりも高く設定された第
   ３の温度が前記温度検出手段で検出されたときに前記発
   熱電子部品への電源の供給を断とする電源切断信号を出
   力する第３の出力手段とを設けたことを特徴とする冷却
   異常検出回路。