JPS62204598A - 液冷式電子装置の漏液監視構造 - 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】 く概要〉 高密度に集積した電子回路の冷却に水等の液体音用いる
液冷式の電子装置においてｌ′ｉ電子部品全実装した電
子モジュールと密接させて熱交換モジュールを対接実装
する。従って電気配線系と配管系が実装筐体内に併存す
るので液漏れの防止と監視を行い電気系の動作を保護せ
ねばならない。本願はこうした混成系の実装技術として
両モジュール全構成対として実装した筐体内の構成対の
下側に受け皿と漏液センサを設け、また必要あらば構成
対夫々の下に漏液ガイドと独立の漏液センサを設けて漏
液を監視し検出するもの。

く卒業上の利用分野〉 本発明は液冷式の高速電子装置の実装技術に係り、特に
液体冷却系の実装部材からの漏液の影響を電気系に及ぼ
さない為に漏液を監視し検出する技術に関する。

〈従来技術と問題点〉 こうした高速電子装置の液冷技術は高速化、高集積化さ
れたＬＳＩ等を超高密度に実装配線することにより、配
線長まで考えた高密度実装によｐ高性能の電子装置を実
現しようとすると、通常の風冷では限界があるため採用
された技術であシ大型高速の電子計算機の演算部等の電
子装置に採用された歴史は比較的新しい。

その理由はたしかに熱交換性能から云えば風冷に比して
桁ちがいに優秀ではあるが実装技術として見ると電子系
の実装と液冷熱交換系の実装が同じ清体内に互いに密接
して、いわば切り離せない構成対として混成実装される
必要がある点であり、またこうした電子系と熱交換系を
モジュール化してモジュールパックの構成対とした場合
でも電子系はコネクタで布線系とまた熱交換系は管継手
で配管系と接続する必要があるため接続部分が存在する
点であり、また筐体内で布線系と配管系が併存し、やは
りきわめて近接して配量されざるを得ない点が種々の困
難の種となシ、好ましくまとめるためには種々の工夫に
より解決すべき課題をのりこえねばならない。

その課題の一つが漏液であり直接の冷媒又は熱交換用の
中介冷媒として液体を使用すると配管や継手や熱交換モ
ジュール内配管に障害があった時や締付不良の時、又熱
交換モジュールの中介冷媒シールに不良が存在する場合
等に、これらの液体が筐体内に流出して電気系に対する
直接又は間接の障害発生の原因となることであシ例えば
コネクタ部分等液からのプロテクトの困難な部分や特別
に対策を講じてない部分があれば、直接のダウン原因と
なる。（その液が水であれば直ちに絶縁不良、オイル系
であれば接触不良、またあとになっても劣化等２次障害
の要因） なお、液冷の冷媒としては常温から１００℃位の範囲で
考えると性能面、保守面、必要設備面、さらには直接コ
スト面、どれを取っても水（蒸留水又は軟水）の右に出
るものはないので常識側に水による液冷を考えても液漏
れはやはシこわい障害であり、装置筐体内で例えばシェ
ルフ多段実装を行わんとすると上段から下段に対する影
響＝（いわゆる２階からの水漏り）は下段に実装された
構成対に対してはきわめて不安な要素であるが、一方実
装としては多段にしないと体積実装効率は上らない。

く解決の手段〉 本願の課題は上記にかんがみ液冷式電子装置の実装に際
し、たとえ漏液が発生しても漏液を下に漏らさないこと
と、発生したこと、および発生した場所や程度を検出し
診断する情報を回収して対応処理のための情報全得るこ
とである。

そして上記課題は電子部品を実装した電子モジエールと
、該電子モジエールと密接させて熱交換冷却を行う熱交
換モジュールを構成対として装置筐体内に実装して成シ
、電気的な布線系および接続系と、液冷のための配管系
および継手系が混成実装される液冷式の電子装置におい
て、実装された前記構成対の下方に漏液を受ける底付の
受け皿を設け、該受け皿の中に漏液を検知する七ンサ全
設けるとともに、前記構成対と受け皿の中間に夫々の構
成対からの漏液を誘導する部材全配設すること。また前
記誘導する部材が、前記構成対の夫々の下に実装された
底に開口を有する受け部材であシ、該受け部材の底の最
低部に夫々独立の漏液センサを設けて、漏液のあった構
成対全識別検知可能に構成すること、また、前記受け皿
の中の漏液センサのセンサ位置が前記受け皿の底よりは
高い位置にｆｔ）シ所定量に達するまでは動作しない様
構成することによシ解決される。

く作用〉 こうした構成によれば電子モジュールと熱交換モジュー
ルの構成対が通常のプリント板と略同様に多段シェルフ
に実装可能となるが構成対の下側には漏液を誘導する部
材と受け皿があるので漏液はシェルフの一段実装分は受
け皿に回収され、また所定ｆを越えるとセンサを動作さ
せるとともに多段の分も合わせて誘導配管によりドレー
ンタンクに回収される。

また、構成対火々の下の誘導する部材に夫々設けられた
漏液センサは漏液の発生した構成対全割り出すことと漏
液が発生したことを早期に検知することが出来またこの
検知によシ漏液の発生したシェルフ位置も割り出すこと
が出来る。

一方受け皿の中の漏液センサの方は漏液の量（程度）に
関する情！！を与えてくれることとなる。

また誘導する部材は各構成対の直下に近接して分割配置
されるので実装構成対の外（一部は内）表面を補助的に
通風する場合のじゃまになりにくいし、また、漏水を誘
導するので下の受皿の受のための投影開口面積も少く出
来てこれも実装内の上下の通風路確保に役立つ。

〈実施例〉 第１図は本発明の原理図を兼ねる一実施例の説明図であ
り構造を含む全体構成を説明するもの、第２図は第１図
の補足説明図であり、受け皿４の中の共通のセンサ６の
配置位置を補足するもの、第３図は第１図の補足図を兼
ねる応用実施例の説明図であυ、誘導する部材５の細部
構成と構成対７との関係全補足するものである。

図よシ明らかな如く本発明の利用対象は電子上ジュール
７ａと熱交換モジュール７ｂ全実装のための構成対７と
して、これを電子布線（図示省略）と配管系の配管２と
３がほどこされた電子装ｆｉ１筐体１に実装して成る装
置であシ配管系の配管と接続される冷却水全給装［１０
と接続されポンプ１２で冷却水を供給回収するとともに
ラジエタ１１で放熱を行う。また実装された構成対７は
電子モジューＡ／７ａ（プリント基板７ａｌ上に実装さ
れたＬＳＩ等の集積された回路部品７Ｂ２と、特に図示
しないが他の実装部品やシェルフ接続用のコネクタ全盲
しモジュール内の内部配線を有するもの）と、熱交換モ
ジュール７ｂ（集積された回路部品７ａ２と接触して熱
交換を行う熱交換部７ｂ２と該熱交換部７ｂ２−ｉ所定
の回路部品７ａ２と対応する位置に位置ずけるとともに
該熱交換部７ｂ２に冷却水全供給。

回収する循環構造全内蔵し、かつ電子装ｆｔ筐体ｌ側の
配管系２および３と接続する継手を有する構造部７ｂｌ
ｉ有するもの）とを実装上の一対として成るものであシ
、対として実装され、夫々電子装置筐体側の布線（図示
せず）と配管系（２，３）に接続されて動作するもので
ある。

以上を補足説明として以下本発明の直接対象部分を実施
例として説明する。

上記の構成の装置において本発明全実施するため用意さ
れたのは上記実装された構成対７の下部に設けられたも
れた水を誘導する部材５と受け皿４と共通のセンサ６等
であり特徴を構成するのは細部構造や配量関係である。

第１図あるいは第３図に示す如く誘導する部材５は構成
対７の夫々の下（実装シェルフ支持構造Ｉａの下でもあ
る）に用意される底に排水孔５ｂと接続されるダクト５
ａの付いたまた、上部は受け口として構成対の下をカバ
ーして開口した、また受け口から排水孔の間は傾きを有
する誘導壁５ｃと構造壁５ｄよシ構底された全体的に見
てじょうご状の部材である。

また受け皿４ばさらに誘導する部材５の下に配置され各
ダクト５ａからの水を必要時以外は下にもらさない様に
貯えるもので上部に開口した底４ａのある皿を構成する
壁構造部４ｂと壁構造部４ｂの途中に設けられた水セン
サを取付けるたな４ｃとあとは必要時に貯っている水を
すてるための排水バルブ４ｄトドレーンパイプ４ｅ　ｆ
有するものであり一定量の水全集めてたくわえることと
センサ６が水にぬれて大全検出する条件全設定するもの
である。

なお、第３図の誘導する部材５に付加された５ｆは水セ
ンサ５ｅを取付けるためのだなであり、この水センサ５
ｅは例えば誘導する部材毎（つまクー構成対毎）の単位
で取り付けられており、夫々の誘導する部材５のいずれ
かにおいて水を検出することにより漏水が発生した構成
対の場所まで割り出せる様に出来る。

なお、上記各誘導する部材夫々に水を検出する水センサ
５ｅヲ付けた時は受け皿の方のセンサ６には水が直接ふ
れない様にダクト５ａは受け皿の底の方に配置すること
によシ、センナ６は漏水の１の許容値を設定するものと
して使用することとなるし、上記水センサ５ｅがない場
合はダクト５ａの夫々をセンサ６の上に集中配置するこ
とにより漏水検知センサとして使用することが出来る。

そしてこうした構造を取ることのメリットは受け皿４を
実装構造の下−面にひろげなくともすみ、貯える量さえ
設定すれば受け開口面積は少くてすむし、漏水？監視す
るセンサ６を小面積にしてもさしつかえなくなる点と、
加えるに実装された構成対の下が（分割して誘導する部
材５で受けるので）−実装対ごとに下にも開くので補助
的（通気風冷を併用する場合の通風路がコンパクトな実
装の中で確保出来るにもかかわらず下の実装構造には実
質的に漏水が波及しないと云う上下水密構造が容易に実
現出来る。

またもちろん漏水を検知出来、やり方によれば漏水の発
生した構成対の実装部位と程度が検出出来るので、これ
を監視システムの検出情報として対応策：例えば水漏れ
した部位の電子モジュールの切り離しや、残ったモジュ
ールによる部分運転等の）ニールセーフ対応も、この検
出情報音もとにして実行することが可能となる。

く効果〉 以上説明した如く本発明によれば液冷式の電子装置の好
ましい実装構造を提供するとともに漏水を検出して必要
あれば漏水部位や程度も割り出すことが出来るので、き
わめて簡単でありながら液冷式の電子装！全実用化する
ための有力な手段全提供すると云う効果を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図を兼ねる一実施例の説明図、第
２図は第１図の補足説明図、第３図は第１図の補足説明
図を兼ねる応用実施例の説明図を示す。 図中、１は実装シェルフを有する電子装置筐体、２と３
は夫々供給側と回収側の配管系、４は受け皿、５は誘導
する部材、６は共通の水センサ、７は構成対、１０Ｆｉ
冷却水供給装置を示す。 磨 また、サフィックス付符査は下部階層構成を示し、例え
ば７ａは電子上ジュール、７ｂは熱交換モジュール、７
ａ！は回路部品、７ｂｚは熱交換部を示す０ また５ｃは誘導壁、５ｅは個別の水センナ、５ａはダク
トを示す。 手続捕正升Ｌ１発） ＩＬ！　Ｕｌ　　７．４７３０ｒ］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）電子部品を実装した電子モジュールと、該電子モジ
   ュールと密接させて熱交換冷却を行う熱交換モジュール
   を構成対として装置筐体内に実装して成り、 電気的な布線系および接続系と、液冷のための配管系お
   よび継手系が混成実装される液冷式の電子装置において
   、 実装された前記構成対の下方に漏液を受ける底付の受け
   皿を設け、 該受け皿の中に漏液を検知するセンサを設けるとともに
   、 前記構成対と受け皿の中間に夫々の構成対からの漏液を
   誘導する部材を配設して成ることを特徴とする液冷式電
   子装置の漏液監視構造。 ２）前記誘導する部材が、前記構成対の夫々の下に実装
   された底に開口を有する受け部材であり、該受け部材の
   底の最低部に夫々独立の漏液センサを設けて成り漏液の
   あった構成対を識別検知可能に構成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１）項記載の液冷式電子装置の漏液
   監視構造。 ３）前記受け皿の中の漏液センサのセンサ位置が前記受
   け皿の底よりは高い位置にあり所定量に達するまでは動
   作しない様構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   ２）項記載の液冷式電子装置の漏液監視構造。