WO2016088280A1 - 電子機器の冷却装置 - Google Patents

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WO2016088280A1
WO2016088280A1 PCT/JP2014/082342 JP2014082342W WO2016088280A1 WO 2016088280 A1 WO2016088280 A1 WO 2016088280A1 JP 2014082342 W JP2014082342 W JP 2014082342W WO 2016088280 A1 WO2016088280 A1 WO 2016088280A1
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inflow
pipe
outflow
cooling device
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PCT/JP2014/082342
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齊藤　元章
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株式会社ＥｘａＳｃａｌｅｒ
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    • Y02E10/10—Geothermal energy

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device cooling apparatus, and more particularly to efficiently cool an electronic device that requires super-high performance operation or stable operation such as a supercomputer or a data center and generates a large amount of heat from itself.
  • the present invention relates to a cooling device for electronic equipment.
  • a plurality of containers for storing servers are stored in a rack installed in a data center, and a plurality of servers are stored in each container, and are directed from the inlet to the outlet of each container.
  • a refrigerant circulation mechanism that forms a flow of liquid refrigerant is connected. For this reason, in one container, the temperature of the liquid refrigerant increases as the distance from the inlet to the outlet increases, and the flow of the liquid refrigerant is hindered and warmed by the electronic equipment stored in a large volume of the container at high density.
  • the cooling system disclosed in Patent Document 2 employs a sealed module configuration that houses one or more heat-generating electronic devices. For this reason, the entire mechanism for circulating the coolant through the individual sealed modules is complicated, and the entire electronic device cannot be easily taken out from the sealed module, resulting in poor maintenance of the electronic device. is there.
  • the target to be cooled is not only CPU (Central Processing Unit), but also GPU (Graphics Processing Unit), high-speed memory, chipset, network unit, bus switch There are many units, SSDs (Solid State Drives), AC-DC converters, DC-DC voltage converters, etc., and one or more of these electronic components, or a combination of these electronic components
  • a single board or a plurality of boards are mounted (for example, a single motherboard and a plurality of general-purpose boards mounted with a GPU are mounted in combination).
  • the size is 70 to 90 cm high and the width is about 45 cm, and the weight is large.
  • a lifting crane is used in order to insert a server into or out of an immersion rack. Therefore, the conventional immersion cooling device has a problem that it is inconvenient to handle a large and heavy electronic device, and it takes time to install and maintain it.
  • the conventional immersion cooling apparatus has a problem in that a temperature distribution is generated in the cooling liquid in the cooling tank, and the cooling performance of the electronic device varies greatly depending on the storage position of the electronic device.
  • the whole mechanism for circulating the coolant through the sealed module is complicated and the maintainability of the electronic device is poor.
  • handling of electronic equipment having a large size and weight is inconvenient, and it takes time to install and maintain it.
  • Another object of the present invention is to provide a cooling device that solves the above-described problems of the prior art, improves the cooling performance of a plurality of electronic devices, and stabilizes the cooling performance without variation.
  • Another object of the present invention is to provide a cooling device that improves handling and maintenance of a plurality of electronic devices in immersion cooling.
  • a cooling device for directly cooling a plurality of electronic devices by immersing them in a cooling liquid
  • the cooling tank having an open space formed by a bottom wall and a side wall And a plurality of arranged storage units formed by dividing the open space by providing a plurality of internal partition walls in the cooling tank for storing at least one electronic device in each storage unit And a cooling liquid inflow opening and an outflow opening formed in each of the plurality of storage parts, wherein the inflow opening is formed on a bottom or a side surface of each of the storage parts, and the outflow opening Is provided with a cooling device formed in the vicinity of the liquid level of the cooling liquid flowing through each storage section.
  • the outflow opening and / or the inflow opening are formed at or near a position where the plurality of internal partition walls forming each storage portion intersect each other. You may comprise.
  • the cooling device further includes an outflow pipe that extends through the bottom wall to the vicinity of the liquid surface, and the outflow opening is formed at one end of the outflow pipe. You can do it.
  • one or more small holes may be formed in the longitudinal direction of the outflow pipe.
  • the cooling device further includes an inflow pipe that extends through the bottom wall to the vicinity of the liquid level, and the inflow pipe has a plurality of nozzles in a longitudinal direction of the inflow pipe. And the inflow opening may be formed in each of the plurality of nozzles.
  • the cooling device further includes an inflow pipe and an outflow pipe extending through the bottom wall to the vicinity of the liquid surface, and a plurality of the inflow pipes are provided in the longitudinal direction of the inflow pipe.
  • the inflow opening is formed in each of the plurality of nozzles
  • the outflow opening is formed in the upper end of the outflow pipe
  • the inflow pipe and the outflow pipe form the respective storage portions.
  • the plurality of internal partition walls may be alternately arranged at a position where they intersect each other or in the vicinity thereof.
  • the cooling device further includes an inflow pipe and an outflow pipe that extend through the bottom wall to the vicinity of the liquid surface, and a plurality of the inflow pipes are provided in a longitudinal direction of the inflow pipe.
  • the inflow opening is formed in each of the plurality of nozzles, the outflow opening is formed in an upper end of the outflow pipe, and the inflow pipe and the outflow pipe are connected to the outflow pipe in the inflow pipe.
  • the double pipe may be arranged at a position where the plurality of internal partition walls forming the storage portions intersect with each other or in the vicinity thereof.
  • the cooling liquid may be configured to contain a fully fluorinated product as a main component.
  • the cooling tank passes through an inlet for distributing the coolant toward the inflow opening of each storage unit and the outflow opening of each storage unit.
  • An outlet for collecting the coolant, and the outlet and the inlet are connected by a flow passage outside the cooling tank, and at least one for moving the coolant into the flow passage.
  • One pump and a heat exchanger for cooling the cooling liquid may be provided.
  • an input signal corresponding to a temperature change in each storage unit is received, and the flow rate of the coolant passing through the inflow opening of each storage unit or the inflow pipe is received.
  • the cooling device when a first temperature sensor for liquid is provided in each storage unit, and a temperature higher than a preset temperature is detected by the first temperature sensor, the electronic device stored in the storage unit may be stopped, or a mechanism for cutting off power supply to the electronic device may be further included.
  • a second temperature sensor is provided in the electronic device stored in each storage unit or in the peripheral part of the electronic device stored in each storage unit, and set in advance.
  • the electronic device may further include a mechanism for stopping the operation of the electronic device or cutting off the power supply to the electronic device.
  • the cooling device of the present invention by providing a plurality of internal partition walls in a cooling tank having an open space formed by a bottom wall and a side wall, the open space is divided and a plurality of storage units arranged are arranged. It is formed. And at least 1 electronic device is accommodated in each accommodating part.
  • an inflow opening and an outflow opening for the cooling liquid are formed in each of the plurality of storage units.
  • the inflow opening is formed in a bottom portion or a side surface of each storage unit, and the outflow opening is a cooling liquid flowing through each storage unit. It is formed near the liquid level.
  • the volume of the open space of the cooling tank is about 1/4 or less than about 1/4 (for example, about 1/9 of the volume of the open space (when divided into 3 ⁇ 3), 1/12 (when divided into 3 ⁇ 4 in the vertical direction) and 1/16 (when divided into 4 ⁇ 4 in the horizontal direction) storage portions are smaller than conventional ones (for example, about 1/2, 1 / 3, 1/4) electronic devices are housed and the coolant is individually circulated, whereby a plurality of electronic devices can be cooled individually and efficiently.
  • the warmed coolant can be discharged also from the central portion of the cooling tank, the coolant is not discharged as in the prior art in which the warmed coolant is discharged from the side surface of the cooling tank.
  • the cooling tank having the “open space” in the present specification includes a cooling tank having a simple sealed structure that does not impair maintainability of the electronic device.
  • the structure in which the top plate is detachably attached to the opening of the cooling tank via packing or the like can be said to be a simple sealed structure.
  • a cooling device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
  • a total of 16 electronic devices one unit having a structure in which three processor boards each equipped with a CPU or GPU processor are arranged as one electronic device are arranged in each cooling tank.
  • the configuration of a high-density cooling device that is housed in the housing and cooled is described. This is merely an example, and the number and type (CPU or GPU) of processors per board are arbitrary, and the number of electronic devices in the high-density cooling device is also arbitrary.
  • the configuration is not limited.
  • a cooling device 10 includes a cooling tank 12, and an open space 10a is formed by a bottom wall 12a and a side wall 12b of the cooling tank 12.
  • an open space 10a is formed by a bottom wall 12a and a side wall 12b of the cooling tank 12.
  • storage unit 15aa 16 storage units 15aa, 15ab, 15ac, 15ad, 15ba, 15bb, 15bc, 15bd, 15ca, 15cb, 15cc, 15cd, 15da, 15db, 15dc, 15dd (hereinafter collectively referred to as “storage unit 15aa”) May be described as “ ⁇ 15dd”). And at least 1 electronic device 100 is accommodated in each accommodating part. In the open space 10 a of the cooling tank 12, the cooling liquid 11 is put up to the liquid level 19.
  • the bottoms of the storage portions 15aa, 15ab, 15ac, 15ad, 15ba, 15bb, 15bc, 15bd, 15ca, 15cb, 15cc, 15cd, 15da, 15db, 15dc, 15dd have inflow openings 16aa, 16ab, 16ac, 16 ad, 16 ba, 16 bb, 16 bc, 16 bd, 16 ca, 16 cb, 16 cc, 16 cd, 16 da, 16 db, 16 dc, 16 dd (hereinafter may be collectively referred to as “inflow openings 16aa to 16dd”) are formed. .
  • the outflow openings 17aa, 17ab, 17ac, 17ad, 17ae, 17ba, 17bb, 17bc, 17bd, 17be, 17ca, 17cb, 17cc, 17cd , 17ce, 17da, 17db, 17dc, 17dd, 17de, 17ea, 17eb, 17ec, 17ed, and 17ee (hereinafter sometimes collectively referred to as “outflow openings 17aa to 17ee”).
  • the outflow opening is formed at a position where a plurality of internal partition walls forming each storage portion intersect with each other or in the vicinity thereof.
  • the storage portion 15aa is formed by vertical internal partition walls 13a and 13b and horizontal internal partition walls 14a and 14b, and the internal partition wall 13a and the internal partition wall 14a intersect each other.
  • Outflow openings 17aa, 17ba, 17ab, so as to be located at a point where the partition wall 13a and the inner partition wall 14b intersect, a point where the inner partition wall 13b and the inner partition wall 14a intersect, and a point where the inner partition wall 13b and the inner partition wall 14b intersect, respectively. 17bb is formed.
  • FIG. 1 the storage portion 15aa is formed by vertical internal partition walls 13a and 13b and horizontal internal partition walls 14a and 14b, and the internal partition wall 13a and the internal partition wall 14a intersect each other.
  • Outflow openings 17aa, 17ba, 17ab so as to be located at a point where the partition wall
  • the storage portion 15bb is formed by vertical internal partition walls 13b and 13c and horizontal internal partition walls 14b and 14c, and the internal partition wall 13b and the internal partition wall 14b intersect.
  • the outflow openings 17bb, 17cb are respectively positioned at the point where the internal partition wall 13b and the internal partition wall 14c intersect, the point where the internal partition wall 13c and the internal partition wall 14b intersect, and the point where the internal partition wall 13c and the internal partition wall 14c intersect. 17bc and 17cc are formed.
  • the outflow opening is formed at one end of the outflow pipe 170 that extends through the bottom wall 12a of the cooling bath 12 to the vicinity of the liquid surface 19.
  • the outflow openings 17bb, 17cb, 17bc, 17cc are formed by vertical internal partition walls 13b, 13c and horizontal internal partition walls 14b, 14c. 13b and the inner partition wall 14b intersect, the inner partition wall 13b and the inner partition wall 14c intersect, the inner partition wall 13c and the inner partition wall 14b intersect, and the inner partition wall 13c and the inner partition wall 14c intersect, respectively. It is formed at one end of the outflow pipe 170.
  • the other end of the outflow pipe has a bottom opening 18aa, 18ab, 18ac, 18ad, 18ae, 18ba, 18bb, 18bc, 18bd, 18be, 18ca, 18cb, 18cc, 18cd, 18ce, 18da, 18db, 18dc, 18dd, 18de, 18ea, 18eb, 18ec, 18ed, and 18ee (hereinafter, collectively referred to as “bottom openings 18aa to 18ee”) are formed.
  • outflow openings 17bb, 17bc, 17cb, and 17cc are formed by the outflow pipes 170 arranged at the four corners.
  • the outflow opening 17bb is a part of the outflow opening for the storage part 15aa and at the same time a part of the outflow opening for the storage parts 15ab, 15ba, and 15bb.
  • outflow openings 17bc, 17cb, and 17cc are arbitrary, and one or a plurality of outflow pipes may be provided in the vicinity of a position where a plurality of internal partition walls forming each storage part intersect each other.
  • the outflow pipe does not need to be integrated with the internal partition, and may be a pipe disposed away from the internal partition.
  • one or more small holes 171 may be formed in the outflow pipe 170 in the longitudinal direction of the outflow pipe 170. As will be described later, these small holes 171 promote the circulation of the coolant 11 in the middle of the storage portion in the depth direction.
  • the inflow openings 16aa to 16dd do not need to be cylindrical openings as shown in the figure.
  • a header having a plurality of nozzles is connected to one end of the cylinder to form inflow openings by a number of nozzles. May be.
  • each of the storage units 15aa to 15dd three processor boards 110 each equipped with a CPU and two processor boards 112 each equipped with a GPU are mounted on one surface and the other surface of the board 120.
  • the electronic device 100 is housed and immersed in the coolant 11.
  • the processor boards 110 and 112 include heat radiating members (heat radiating fins) 114 that are thermally connected to the processor.
  • peripheral electronic components are naturally mounted on the processor boards 110 and 112 and the board 120 of the electronic device 100, but these electronic components are not shown.
  • the present inventor is a compound in which a fully fluorinated product has high electrical insulation and high heat transfer ability, is inert, has high thermal and chemical stability, is nonflammable, and does not contain oxygen. Therefore, paying attention to the excellent characteristics such as zero ozone depletion coefficient, a coolant containing such a fully fluorinated product as a main component is used as a coolant for immersion cooling of high-density electronic equipment.
  • the invention of the cooling system to be used has been completed and a patent application has been filed (Japanese Patent Application No. 2014-170616).
  • the cooling tank 12 has an inlet 16 for distributing the coolant 11 through distribution pipes (not shown) toward the inflow openings 16aa to 16dd provided in the storage portions 15aa to 15dd, and the storage portions.
  • An outlet 18 is provided for collecting the coolant 11 that has passed through the outlet openings 17aa to 17ee of 15aa to 15dd through a collecting pipe (not shown).
  • the cooling liquid 11 cooled to a desired temperature is continuously supplied to each of the electronic devices 100 stored in the storage portions 15aa to 15dd so as to be kept at a predetermined temperature or lower during operation.
  • the heated cooling liquid 11 that has come out from the outlet 18 of the cooling tank 12 is cooled by a heat exchanger, and the cooled cooling liquid is supplied to the inlet 16 of the cooling tank 12.
  • the return flow passage 30 may be configured. As shown in the figure, the outlet 18 and the inlet 16 of the cooling tank 12 are connected by a flow passage 30, and a pump 40 that moves the cooling liquid 11 and a heat exchanger 90 that cools the cooling liquid 11 are provided in the flow passage 30. It has been.
  • a flow rate adjusting valve 50 and a flow meter 70 for adjusting the flow rate of the coolant 11 flowing through the flow passage 30 are also provided in the flow passage 30.
  • the pump 40 preferably has a performance of moving a liquid having a relatively large kinematic viscosity (a kinematic viscosity at room temperature of 25 ° C. exceeds 3 cSt).
  • a kinematic viscosity at room temperature of 25 ° C. exceeds 3 cSt For example, when Fluorinert FC-43 or FC-40 is used as the coolant 11, the kinematic viscosity of FC-43 is about 2.5 to 2.8 cSt, and the kinematic viscosity of FC-40 is 1.8 to 2 This is because it is about 2 cSt.
  • the flow rate adjustment valve 50 may be manually operated, or may be provided with an adjustment mechanism that keeps the flow rate constant based on the measurement value of the flow meter 70.
  • the heat exchanger 90 may be various circulating heat exchangers (radiators or chillers) or coolers.
  • the coolant 11 that has entered from the inlet 16 is distributed toward inflow openings 16aa to 16dd formed at the bottoms of the storage portions 15aa to 15dd via a distribution pipe (not shown).
  • the coolant 11 blows upward from the inflow openings 16aa to 16dd, and the CPU, GPU, and peripheral electronic components (not shown) mounted on the three processor boards 112, 110, 112 on the board 120 of the electronic device 100. Directly).
  • the heat dissipation is thermally connected to the CPU and GPU mounted on the three processor boards 112, 110, and 112.
  • the volume of the storage portions 15aa to 15dd is as small as about 1/16 of the volume of the open space 10a of the cooling bath 12, and the electronic device 100 stored therein is also about 1 / of the width of the cooling bath 12. Therefore, the cooling efficiency of the electronic device 100 by the coolant 11 is extremely good, and the coolant 11 can be effectively prevented from staying around the electronic device 100.
  • each of the outflow pipes 170 has six small holes 171 formed at regular intervals. However, this is merely an example, and those skilled in the art can arbitrarily determine the number and position of the small holes. Good.
  • the temperature of each storage unit is constantly monitored in a control device (not shown), and an input signal according to a temperature change in the storage unit transmitted from the control device is received.
  • Another flow rate adjusting valve (not shown) for adjusting the flow rate of the coolant 11 passing through the inflow openings 16aa to 16dd of the storage portions 15aa to 15dd is provided for each distribution pipe (from the inlet 16 to the inflow openings 16aa to 16dd). (Not shown).
  • the cooling strength of the electronic device by the cooling liquid can be individually managed by individually adjusting the flow rate of the cooling liquid flowing through each storage unit, so that the cooling performance of a plurality of electronic devices Can be managed in detail.
  • a first temperature sensor for liquid is provided in each of the storage portions 15aa to 15dd, and a temperature higher than a preset temperature is detected by the first temperature sensor.
  • a mechanism for stopping the operation of the electronic device 100 housed in the housing portion where the temperature is detected or cutting off the power supply to the electronic device 100 when the temperature is detected. Good.
  • an abnormal temperature rise exceeding the set temperature does not occur in the coolant 11 flowing through each storage section, and damage to electronic equipment and harmful compounds from fluorocarbons are prevented. Occurrence can be prevented.
  • a second temperature sensor (not shown) is provided in the periphery of 100, and when the second temperature sensor detects a temperature higher than a preset temperature, the operation of the electronic device 100 is stopped, or the electronic device A mechanism (not shown) for cutting off power supply to 100 may be further provided.
  • the inflow opening is formed at the bottom of each storage unit.
  • the inflow opening may be formed on the side surface of each storage unit.
  • a cooling device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7, and a cooling device according to another embodiment will be described with reference to FIG. 8.
  • FIGS. 6 and 7 are a plan view and a longitudinal sectional view showing a configuration of a main part of a cooling device according to another embodiment, and an inflow opening of the cooling liquid 11 at the bottom of each of the storage portions 15aa to 15dd of the cooling device 10.
  • Inflow openings are formed by the inflow pipes 160 provided on the side surfaces of the storage portions 15aa to 15dd. That is, the cooling device 10 further includes an inflow pipe 160 that passes through the bottom wall 12a and extends to the vicinity of the liquid surface 19, and the inflow pipe 160 includes a plurality of nozzles 161 in the longitudinal direction of the inflow pipe 160.
  • the inflow pipe 160 and the outflow pipe 170 may be alternately arranged at or near the position where the plurality of internal partition walls forming the storage portions 15aa to 15dd intersect each other. Therefore, for example, referring to FIG. 6, the storage portion 15bb is formed by the vertical internal partition walls 13b and 13c and the horizontal internal partition walls 14b and 14c, and the internal partition wall 13b and the internal partition wall 14c intersect.
  • the outflow pipe 170 is disposed at the point where the internal partition wall 13c and the internal partition wall 14b intersect, and the outflow openings 17cb and 17bc are formed at the upper end of the outflow pipe 170, respectively, as in FIG. is there.
  • an inflow pipe 160 is arranged at a point where the internal partition wall 13b and the internal partition wall 14b intersect, and at a point where the internal partition wall 13c and the internal partition wall 14c intersect, and the inflow pipe 160 includes a plurality of nozzles 161 in its longitudinal direction.
  • the inflow opening 116bb is formed in each of the plurality of nozzles. Note that the inflow pipe and the outflow pipe do not need to be integrated with the internal partition wall, and may be pipes arranged away from the internal partition wall.
  • the inflow pipe 160 has a structure in which the inside is divided into four sections, and the coolant 11 flowing through one of the sections is an inflow formed in each of the plurality of nozzles 161. It blows out into the storage portion 15bb through the opening 116bb. Therefore, in this embodiment, a pair of inflow openings are formed in the diagonal direction on the side surface of each storage portion. Further, since the inflow pipe 160 has a structure in which the inside is divided into four sections, the flow rate of the coolant flowing through each section can be individually controlled.
  • each storage unit is constantly monitored by a control device (not shown), and an inflow opening of the plurality of nozzles 161 is received in response to an input signal transmitted from the control device according to a temperature change in the storage unit.
  • Another flow rate adjustment valve (not shown) for adjusting the flow rate of the cooling liquid 11 passing through the pipe may be provided at an appropriate position on the path from the bottom opening to the inflow opening described later for each section. Thereby, it is possible to individually control the flow rate of the coolant from the pair of inflow openings in the diagonal direction for each storage unit.
  • the outflow openings 17 bc and 17 cb may be formed at the upper end of the outflow pipe 170 without forming a small hole in the outflow pipe 170. Note that these outflow openings can be a common outflow opening for a plurality of storage units, as in the outflow openings in the embodiment shown in FIGS.
  • three processor boards 112 respectively mounted on both sides of the board 120 from a plurality of inflow openings 116bb formed in a pair of diagonal directions on the side surface of the storage portion 15bb in the depth direction, Since the electronic device 100 is forcibly cooled by the plurality of flows of the coolant 11 toward 110 and 112, the cooling efficiency is further improved.
  • the position and number of the inflow pipe and the outflow pipe are arbitrary, and the inflow pipe and the outflow pipe are respectively provided in the vicinity of the position where the plurality of internal partition walls forming each storage part intersect each other. Of course, one or more may be provided.
  • the outflow pipe 170 constitutes a double pipe 180 containing the outflow pipe 170 in the inflow pipe 160, in other words, a double pipe having the outflow pipe 170 as an inner pipe and the inflow pipe 160 as an outer pipe. It is characterized in that 180 is configured.
  • the inflow pipe 160 has a plurality of nozzles 161 in the longitudinal direction of the inflow pipe 160, and the inflow openings 116aa to 116ee are formed in each of the plurality of nozzles 161, and the upper end of the inflow pipe 160 is completely closed.
  • the inflow pipe 160 has a structure in which the inside is divided into four sections, and the cooling liquid 11 flowing through one of the sections is an inflow opening 116aa formed in each of the plurality of nozzles 161. It is the same as in the embodiment shown in FIGS. 6 and 7 that it is blown into the storage portions 15aa to 15dd through .about.116ee.
  • the double pipe 180 may be disposed at a position where a plurality of internal partition walls forming the storage portions 15aa to 15dd intersect each other or in the vicinity thereof. That is, the point where the internal partition 13b and the internal partition 14b intersect, the point where the internal partition 13b and the internal partition 14c intersect, the point where the internal partition 13c and the internal partition 14b intersect, and the point where the internal partition 13c and the internal partition 14c intersect
  • the double pipes 180 may be arranged so as to be located respectively. Note that the double pipe need not be integrated with the internal partition, and may be a pipe disposed away from the internal partition.
  • inflow openings are formed at the four corners of the side surface of each storage unit.
  • the inflow pipe 160 has a structure in which the inside is divided into four sections, the flow rate of the coolant flowing through each section can be individually controlled. That is, the temperature of each storage unit is constantly monitored by a control device (not shown), and an inflow opening of the plurality of nozzles 161 is received in response to an input signal transmitted from the control device according to a temperature change in the storage unit.
  • Another flow rate adjustment valve (not shown) for adjusting the flow rate of the cooling liquid 11 passing through may be provided at an appropriate position on the path from the bottom opening to the inflow opening for each section.
  • bottom openings 118aa to 118ee are formed at the lower end of the inflow pipe 160 corresponding to the outer pipe of the double pipe 180.
  • the bottom openings 118aa to 118ee correspond to four compartments inside the inflow pipe 160, respectively.
  • the upper end of the inflow pipe 160 corresponding to the outer pipe of the double pipe 180 is completely closed.
  • bottom openings 18aa to 18ee are formed.
  • outflow opening formed at the upper end of the outflow pipe 170 corresponding to the inner pipe of the double pipe 180 can be a common outflow opening for a plurality of storage portions is the same as the outflow opening in the embodiment shown in FIGS. It is the same.
  • the three processor boards 112, 110, 112 respectively mounted on both sides of the board 120 are directed. Since the electronic device 100 is forcibly cooled by the plurality of flows of the coolant 11, the cooling efficiency is further improved.
  • the position and number of the double pipes are arbitrary, and one or a plurality of double pipes are provided in the vicinity of a position where a plurality of internal partition walls forming each storage part intersect each other. Of course, it may be provided.
  • FIG. 6 and FIG. 7 and the embodiment shown in FIG. 8 as an example of forming the inflow opening on the side surface of each storage unit, an example of forming a pair in the diagonal direction of each storage unit; An example of forming at the four corners of each storage portion will be described, and in order to form an inflow opening on the side surface of each storage portion, an inflow pipe having a plurality of nozzles formed with inflow openings will be used.
  • the pipes are arranged at a position where a plurality of internal partition walls forming each storage portion intersect with each other or in the vicinity thereof, but the form of forming the inflow opening on the side surface of each storage portion is not limited thereto.
  • a hollow internal partition is employed, and one or more slits are formed in the wall of the internal partition to form an inflow opening, and the cooled coolant is contained inside
  • the coolant may flow through the partition wall and blow out the cooling liquid into the housing through one or more slits.
  • a branch pipe through which the cooled coolant passes is provided on a part or the entire surface of the inner partition wall, and an inflow opening is formed at an arbitrary position and number of branch pipes. The coolant may be blown out into the storage unit.
  • the processor boards 110 and 112 are mounted on the board 120 of the electronic device 100
  • the processor may include either or both of a CPU and a GPU.
  • a high-speed memory a chip set, a network unit, a PCI Express bus, a bus switch unit, an SSD, and a power unit (AC-DC converter, DC-DC voltage converter, etc.) (not shown) may be included.
  • the electronic device 100 may be an electronic device such as a server including a blade server, a storage device such as a router, and an SSD.
  • a width for example, about 1/2, 1/3, 1/4
  • an electron having a width smaller than that of the conventional case is accommodated in a storage portion having a volume of about 1/4 or less than about 1/4 of the volume of the open space of the cooling tank.
  • the present invention can be widely applied to cooling devices that efficiently cool electronic devices.
  • Cooling device 10a Open space 100 Electronic device 110 Processor board (CPU mounting) 112 Processor board (GPU installed) 114 Heat dissipation member 120 Board 11 Cooling liquid 12 Cooling tank 12a Bottom wall 12b Side wall 13a, 13b, 13c, 13d, 13e Internal partition 14a, 14b, 14c, 14d, 14e Internal partition 15aa, 15ab, 15ac, 15ad, 15ba, 15bb, 15bc, 15bd, 15ca, 15cb, 15cc, 15cd, 15da, 15db, 15dc, 15dd storage section 16 inlet 16aa, 16ab, 16ac, 16ad, 16ba, 16bb, 16bc, 16bd, 16ca, 16cb, 16cc, 16cd, 16da, 16b , 16dc, 16dd Inflow opening 116aa, 116ab, 116ac, 116ad, 116ae

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Abstract

　複数の電子機器の冷却性能を向上させ、かつ冷却性能のばらつきを無くして安定化させるとともに、電子機器の取り扱い性とメンテナンス性を向上させた冷却装置を提供する。底壁及び側壁によって形成される開放空間を有する冷却槽１２内に複数の内部隔壁１３ａ～１３ｅ、１４ａ～１４ｅを設けることにより、開放空間を分割して、配列された複数の収納部１５ａａ～１５ｄｄが形成される。各収納部１５ａａ～１５ｄｄに電子機器１００が収納される。収納部１５ａａ～１５ｄｄの各々には、冷却液１１の流入開口１６ａａ～１６ｄｄ又は流入開口１１６ａａ～１１６ｅｅ、及び流出開口１７ａａ～１７ｅｅが形成され、流入開口１６ａａ～１６ｄｄ又は流入開口１１６ａａ～１１６ｅｅは、各収納部１５ａａ～１５ｄｄの底部又は側面に形成され、流出開口１７ａａ～１７ｅｅは、各収納部１５ａａ～１５ｄｄを流通する冷却液１１の液面１９近傍に形成されている。

Description

電子機器の冷却装置
　本発明は電子機器の冷却装置に係り、特に、スーパーコンピュータやデータセンター等の超高性能動作や安定動作が要求され、かつそれ自体からの発熱量が大きな電子機器を、効率的に冷却するための電子機器の冷却装置に関するものである。
　近年のスーパーコンピュータの性能の限界を決定する最大の課題の一つは消費電力であり、スーパーコンピュータの省電力性に関する研究の重要性は、既に広く認識されている。すなわち、消費電力当たりの速度性能（Ｆｌｏｐｓ／Ｗ）が、スーパーコンピュータを評価する一つの指標となっている。また、データセンターにおいては、データセンター全体の消費電力の４５％程度を冷却に費やしているとされ、冷却効率の向上による消費電力の削減の要請が大きくなっている。
　スーパーコンピュータやデータセンターの冷却には、従来から空冷式と液冷式が用いられている。液冷式は、空気より格段に熱伝達性能の優れる液体を用いるため、一般的に冷却効率がよいとされている。例えば、東京工業大学が構築した「ＴＳＵＢＡＭＥ－ＫＦＣ」では、合成油を用いた液浸冷却システムにより、４．５０ＧＦｌｏｐｓ／Ｗを達成し、２０１３年１１月、及び２０１４年６月発表の「Ｓｕｐｅｒｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒｅｅｎ５００　Ｌｉｓｔ」において１位を獲得している。しかし、冷却液に粘性の高い合成油を用いているため、油浸ラックから取り出した電子機器から、そこに付着した油を完全に除去することが困難であり、電子機器のメンテナンス（具体的には、例えば調整、点検、修理、交換、増設。以下同様）が極めて困難であるという問題がある。更には、使用する合成油が、冷却系を構成するパッキン等を短期間に腐食させて漏えいするなどし、運用に支障を来す問題の発生も報告されている。
　他方、上記のような問題を生ずる合成油ではなく、フッ化炭素系冷却液を用いる液浸冷却システムが提案されている。具体的には、フッ化炭素系の冷却液（３Ｍ社の商品名「Ｎｏｖｅｃ（３Ｍ社の商標。以下同様）７１００」、「Ｎｏｖｅｃ７２００」、「Ｎｏｖｅｃ７３００」で知られる、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）化合物）を用いる例である（例えば、特許文献１、特許文献２）。
特開２０１３－１８７２５１号公報 特表２０１２－５２７１０９号公報
　特許文献１が開示する冷却システムは、データセンターに設置されたラックに、サーバを収納する複数の容器が格納され、各容器内には複数のサーバが収納され、各容器の入口から出口に向かう液冷媒の流れを形成する冷媒流通機構が接続されている。このため、１つの容器内で、入口から出口に近いほど液冷媒の温度が高くなり、また、大きい体積の容器内に高密度に収納した電子機器によって液冷媒の流通が阻害され、温められた液冷媒が容器の中央付近に滞留しやすいため、容器内の温度分布が発生してしまい、サーバの収納位置によってサーバ自体の、或いはサーバ内の主要な半導体部品や電子部品間の冷却性能に大きな差が出てしまうという問題がある。
　一方、特許文献２が開示する冷却システムは、１つ又はそれ以上の発熱する電子機器を収容する密封型モジュールの構成を採用している。このため、個々の密封型モジュールに冷却液を流通させるための機構全体が複雑となり、また、密封型モジュールから電子機器全体を簡単に取り出すことができないため、電子機器のメンテナンス性に劣るという問題がある。
　最近のスーパーコンピュータやデータセンター等で使用される電子機器には、冷却すべき対象がＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）以外にも、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、高速メモリ、チップセット、ネットワークユニット、バススイッチユニット、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）、交流－直流変換器、直流－直流電圧変換器等、多数存在しており、これら電子部品のいずれか１つもしくは複数、又はこれらの電子部品の組み合わせを、１枚又は複数枚のボードを搭載すること（例えば、１枚のマザーボードと、ＧＰＵを搭載した複数枚の汎用ボードを組み合わせて搭載すること）が多い。このため、例えば、データセンターなどで一般的な１９インチラックのサイズのサーバを、液浸ラックに収納して液浸冷却する場合、サイズが高さ７０～９０ｃｍ、幅４５ｃｍ程度と大きくかつ重量があるサーバを、液浸ラックに差し込み又は抜き出すためには、吊り上げ用のクレーンを使用するなどしている。従って、従来の液浸冷却装置では、サイズが大きく重量のある電子機器の取り扱いが不便であり、その設置とメンテナンスに手間がかかるという問題がある。
　以上のように、従来の液浸冷却装置においては、冷却槽内の冷却液に温度分布が発生し、電子機器の収納位置によって電子機器の冷却性能に大きな差が出てしまうという問題がある。また、密封型モジュールに冷却液を流通させるための機構全体が複雑となり、電子機器のメンテナンス性に劣るという問題がある。さらに、サイズが大きく重量のある電子機器の取り扱いが不便であり、その設置とメンテナンスに手間がかかるという問題がある。
　従って、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、複数の電子機器の冷却性能を向上させ、かつ冷却性能のばらつきを無くして安定化させた冷却装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、浸漬冷却における複数の電子機器の取り扱い性とメンテナンス性を向上させた冷却装置を提供することにある。
　上記の課題を解決するために、本発明によれば、複数の電子機器を冷却液中に浸漬して直接冷却する冷却装置であって、底壁及び側壁によって形成される開放空間を有する冷却槽と、前記冷却槽内に複数の内部隔壁を設けることにより前記開放空間を分割して形成される、配列された複数の収納部であって、各収納部に少なくとも１つの電子機器を収納するための収納部と、前記複数の収納部の各々に形成される、冷却液の流入開口及び流出開口と、を有し、前記流入開口は、各収納部の底部又は側面に形成され、前記流出開口は、各収納部を流通する前記冷却液の液面近傍に形成されている、冷却装置が提供される。
　本発明に係る冷却装置の好ましい実施の形態において、前記流出開口及び／又は前記流入開口は、各収納部を形成している前記複数の内部隔壁が互いに交差する位置もしくはその近傍に形成されているよう構成してよい。
　また、本発明に係る冷却装置の好ましい実施の形態において、前記底壁を貫通し前記液面近傍まで延びる流出管をさらに有し、該流出管の一端に前記流出開口が形成されているよう構成してよい。
　さらに、本発明に係る冷却装置の好ましい実施の形態において、前記流出管の長手方向に１つ以上の小孔が形成されていてよい。
　また、本発明に係る冷却装置の好ましい実施の形態において、前記底壁を貫通し前記液面近傍まで延びる流入管をさらに有し、前記流入管は、該流入管の長手方向に複数のノズルを有し、該複数のノズルの各々に前記流入開口が形成されていてよい。
　さらに、本発明に係る冷却装置の好ましい実施の形態において、前記底壁を貫通し前記液面近傍まで延びる流入管及び流出管をさらに有し、前記流入管は、該流入管の長手方向に複数のノズルを有し、該複数のノズルの各々に前記流入開口が形成され、前記流出管の上端に前記流出開口が形成され、前記流入管及び前記流出管が、各収納部を形成している前記複数の内部隔壁が互いに交差する位置もしくはその近傍に、交互に配置されていてよい。
　また、本発明に係る冷却装置の好ましい実施の形態において、前記底壁を貫通し前記液面近傍まで延びる流入管及び流出管をさらに有し、前記流入管は、該流入管の長手方向に複数のノズルを有し、該複数のノズルの各々に前記流入開口が形成され、前記流出管の上端に前記流出開口が形成され、前記流入管及び前記流出管が、該流入管内に該流出管を内包する二重管を構成していてよい。
　さらに、本発明に係る冷却装置の好ましい実施の形態において、前記二重管が、各収納部を形成している前記複数の内部隔壁が互いに交差する位置もしくはその近傍に配置されていてよい。
　また、本発明に係る冷却装置の好ましい実施の形態において、前記冷却液が、主成分として完全フッ素化物を含むよう構成してよい。
　さらに、本発明に係る冷却装置の好ましい実施の形態において、前記冷却槽は、各収納部の前記流入開口に向けて前記冷却液を分配するための入口と、各収納部の前記流出開口を通った前記冷却液を集めるための出口とを有し、前記出口と前記入口が、前記冷却槽の外部にある流通路により連結されており、前記流通路中に、前記冷却液を移動させる少なくとも１つのポンプと、前記冷却液を冷やす熱交換器が設けられていてよい。
　また、本発明に係る冷却装置の好ましい実施の形態において、各収納部内の温度変化に応じた入力信号を受けて、各収納部の前記流入開口を通る前記冷却液の流量、又は前記流入管に設けられた各ノズルを通る前記冷却液の流量を調整する機構をさらに有していてよい。
　さらに、本発明に係る冷却装置の好ましい実施の形態において、各収納部内に液体用の第１の温度センサーを設けるとともに、予め設定された以上の温度が前記第１の温度センサーにより検知された場合に、該収納部内に収納された前記電子機器の運用を中止させ、又は前記電子機器への電源供給を遮断する機構をさらに有していてよい。
　また、本発明に係る冷却装置の好ましい実施の形態において、各収納部内に収納された電子機器内、又は各収納部内に収納された電子機器周辺部に第２の温度センサーを設けるとともに、予め設定された以上の温度が前記第２の温度センサーにより検知された場合に、前記電子機器の運用を中止させ、又は前記電子機器への電源供給を遮断する機構をさらに有していてよい。
　本発明に係る冷却装置によれば、底壁及び側壁によって形成される開放空間を有する冷却槽内に複数の内部隔壁を設けることにより、開放空間を分割して、配列された複数の収納部が形成される。そして、各収納部に少なくとも１つの電子機器が収納される。そして、複数の収納部の各々には、冷却液の流入開口及び流出開口が形成され、流入開口は、各収納部の底部又は側面に形成され、流出開口は、各収納部を流通する冷却液の液面近傍に形成されている。従って、冷却槽の開放空間の体積の約１／４の体積か、約１／４よりも小さい体積（例えば、開放空間の体積の約１／９（縦３×横３に分割する場合）、１／１２（縦３×横４に分割する場合）、１／１６（縦４×横４に分割する場合））の収納部に、従来よりも小さい幅（例えば、約１／２、１／３、１／４）の電子機器を収納して、冷却液を個別に流通させることにより、複数の電子機器を、個別に効率よく冷却することができる。換言すると、本発明においては、温められた冷却液を冷却槽の中央部からも流出させることができるので、温められた冷却液を冷却槽の側面から流出させる従来技術におけるように、冷却液が冷却槽の中央付近に滞留して、冷却槽内の電子機器の収納位置によって冷却性能に差が生じるのを避けることができる。従って、複数の電子機器の冷却性能を向上させ、かつ冷却性能のばらつきを無くして安定化させることができる。また、収納部に収納する電子機器のサイズを小さくできるので、電子機器の取り扱い性及びメンテナンス性を向上させることができる。なお、本明細書における「開放空間」を有する冷却槽には、電子機器の保守性を損なわない程度の簡素な密閉構造を有する冷却槽も含まれるものである。例えば、冷却槽の開口部に、パッキン等を介して天板を着脱可能に取り付ける構造は、簡素な密閉構造といえる。
　上記した本発明の目的及び利点並びに他の目的及び利点は、以下の実施の形態の説明を通じてより明確に理解される。もっとも、以下に記述する実施の形態は例示であって、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明の一実施形態に係る冷却装置の全体構成を示す、部分断面を含む斜視図である。 本発明の一実施形態に係る冷却装置の要部の構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る冷却装置の要部の構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る冷却装置の要部の構成を示す縦断面図である。 冷却槽の出口と入口とを連結する流通路中に、駆動系と冷却系を設けた冷却装置の模式図である。 本発明の他の実施形態に係る冷却装置の要部の構成を示す平面図である。 本発明の他の実施形態に係る冷却装置の要部の構成を示す縦断面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る冷却装置の要部の構成を示す縦断面図である。
　以下、本発明に係る冷却装置の好ましい実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態の説明では、電子機器として、ＣＰＵ又はＧＰＵからなるプロセッサを搭載したプロセッサボードを、一の面に３枚配置した構造の電子機器（１ユニット）を、合計１６ユニット、冷却槽の各収納部に収納して冷却する、高密度冷却装置の構成を説明する。なお、これは例示であって、ボード当たりのプロセッサの数や種類（ＣＰＵ又はＧＰＵ）は任意であり、また、高密度冷却装置における電子機器のユニット数も任意であり、本発明における電子機器の構成を限定するものではない。
　図１～図４を参照して、本発明の一実施形態に係る冷却装置１０は冷却槽１２を有し、冷却槽１２の底壁１２ａ及び側壁１２ｂによって開放空間１０ａが形成されている。冷却槽１２内に、縦方向の内部隔壁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅと、横方向の内部隔壁１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅを設けることにより、開放空間１０ａを均等に１６分割して、配列された１６個の収納部１５ａａ、１５ａｂ、１５ａｃ、１５ａｄ、１５ｂａ、１５ｂｂ、１５ｂｃ、１５ｂｄ、１５ｃａ、１５ｃｂ、１５ｃｃ、１５ｃｄ、１５ｄａ、１５ｄｂ、１５ｄｃ、１５ｄｄ（以下、まとめて「収納部１５ａａ～１５ｄｄ」と記載することがある。）が形成されている。そして、各収納部に少なくとも１つの電子機器１００が収納される。冷却槽１２の開放空間１０ａ内には、冷却液１１が液面１９まで入れられている。収納部１５ａａ、１５ａｂ、１５ａｃ、１５ａｄ、１５ｂａ、１５ｂｂ、１５ｂｃ、１５ｂｄ、１５ｃａ、１５ｃｂ、１５ｃｃ、１５ｃｄ、１５ｄａ、１５ｄｂ、１５ｄｃ、１５ｄｄの底部には、冷却液１１の流入開口１６ａａ、１６ａｂ、１６ａｃ、１６ａｄ、１６ｂａ、１６ｂｂ、１６ｂｃ、１６ｂｄ、１６ｃａ、１６ｃｂ、１６ｃｃ、１６ｃｄ、１６ｄａ、１６ｄｂ、１６ｄｃ、１６ｄｄ（以下、まとめて「流入開口１６ａａ～１６ｄｄ」と記載することがある。）が形成されている。
　また、収納部１５ａａ～１５ｄｄを流通する冷却液１１の液面１９近傍には、流出開口１７ａａ、１７ａｂ、１７ａｃ、１７ａｄ、１７ａｅ、１７ｂａ、１７ｂｂ、１７ｂｃ、１７ｂｄ、１７ｂｅ、１７ｃａ、１７ｃｂ、１７ｃｃ、１７ｃｄ、１７ｃｅ、１７ｄａ、１７ｄｂ、１７ｄｃ、１７ｄｄ、１７ｄｅ、１７ｅａ、１７ｅｂ、１７ｅｃ、１７ｅｄ、１７ｅｅ（以下、まとめて「流出開口１７ａａ～１７ｅｅ」と記載することがある。）が形成されている。
　図示の例において、流出開口は、各収納部を形成している複数の内部隔壁が互いに交差する位置もしくはその近傍に形成されている。例えば、図１を参照すると、収納部１５ａａは、縦方向の内部隔壁１３ａ、１３ｂと、横方向の内部隔壁１４ａ、１４ｂによって形成されており、内部隔壁１３ａと内部隔壁１４ａが交差する点、内部隔壁１３ａと内部隔壁１４ｂが交差する点、内部隔壁１３ｂと内部隔壁１４ａが交差する点、及び内部隔壁１３ｂと内部隔壁１４ｂが交差する点にそれぞれ位置するように、流出開口１７ａａ、１７ｂａ、１７ａｂ、１７ｂｂが形成されている。同様にして、図２を参照すると、収納部１５ｂｂは、縦方向の内部隔壁１３ｂ、１３ｃと、横方向の内部隔壁１４ｂ、１４ｃによって形成されており、内部隔壁１３ｂと内部隔壁１４ｂが交差する点、内部隔壁１３ｂと内部隔壁１４ｃが交差する点、内部隔壁１３ｃと内部隔壁１４ｂが交差する点、及び内部隔壁１３ｃと内部隔壁１４ｃが交差する点にそれぞれ位置するように、流出開口１７ｂｂ、１７ｃｂ、１７ｂｃ、１７ｃｃが形成されている。
　本実施形態では、流出開口は、冷却槽１２の底壁１２ａを貫通し液面１９近傍まで延びる流出管１７０の一端に形成されている。例えば、図２を参照すると、収納部１５ｂｂに関し、流出開口１７ｂｂ、１７ｃｂ、１７ｂｃ、１７ｃｃは、縦方向の内部隔壁１３ｂ、１３ｃと、横方向の内部隔壁１４ｂ、１４ｃによって形成されており、内部隔壁１３ｂと内部隔壁１４ｂが交差する点、内部隔壁１３ｂと内部隔壁１４ｃが交差する点、内部隔壁１３ｃと内部隔壁１４ｂが交差する点、及び内部隔壁１３ｃと内部隔壁１４ｃが交差する点にそれぞれ位置する流出管１７０の一端に形成されている。なお、流出管の他端には、底部開口１８ａａ、１８ａｂ、１８ａｃ、１８ａｄ、１８ａｅ、１８ｂａ、１８ｂｂ、１８ｂｃ、１８ｂｄ、１８ｂｅ、１８ｃａ、１８ｃｂ、１８ｃｃ、１８ｃｄ、１８ｃｅ、１８ｄａ、１８ｄｂ、１８ｄｃ、１８ｄｄ、１８ｄｅ、１８ｅａ、１８ｅｂ、１８ｅｃ、１８ｅｄ、１８ｅｅ（以下、まとめて「底部開口１８ａａ～１８ｅｅ」という場合がある。）が形成されている。
　流出開口が、各収納部を形成している複数の内部隔壁が互いに交差する位置に形成されている場合、各収納部に設けられる流出開口を、各収納部の四隅に分散して確保できるので有利である。例えば、収納部１５ｂｂでは、その四隅に配置される流出管１７０によって、流出開口１７ｂｂ、１７ｂｃ、１７ｃｂ、及び１７ｃｃが形成されている。なお、このように流出開口が形成されている場合、１つの流出開口が複数の収納部にとっての共通の流出開口となりうる。例えば、流出開口１７ｂｂは、収納部１５ａａにとっての流出開口の一部であると同時に、収納部１５ａｂ、１５ｂａ、及び１５ｂｂにとっての流出開口の一部でもある。同様のことが、流出開口１７ｂｃ、１７ｃｂ、及び１７ｃｃについても当てはまる。ただし、各収納部について、流出管を設ける位置及び本数は任意であり、各収納部を形成している複数の内部隔壁が互いに交差する位置の近傍に流出管を１本又は複数本設けてよいことは勿論である。また、流出管は、内部隔壁と一体化されている必要はなく、内部隔壁から離れて配置された管であってもよい。
　また、流出管１７０には、図２及び図４に示すように、流出管１７０の長手方向に１つ以上の小孔１７１が形成されていてよい。これら小孔１７１は、後述するように、収納部の深さ方向の途中における冷却液１１の流通を促進する。一方、流入開口１６ａａ～１６ｄｄは、図示のように円筒状の開口であることは必要でなく、例えば、複数のノズルを有するヘッダを円筒の一端に連結して、多数のノズルによって流入開口を形成してもよい。
　各収納部１５ａａ～１５ｄｄには、ＣＰＵを搭載したプロセッサボード１１０を１枚、ＧＰＵを搭載したプロセッサボード１１２を２枚の計３枚を、ボード１２０の一方の面上と他方の面上に搭載した電子機器１００が収納され、冷却液１１に浸漬されている。プロセッサボード１１０、１１２は、プロセッサに熱的に接続された放熱部材（放熱フィン）１１４を含む。プロセッサボード１１０、１１２上、及び電子機器１００のボード１２０上には、プロセッサ以外に、周辺の電子部品が当然に搭載されているが、これら電子部品については図示を省略している。
　冷却槽１２には、電子機器１００の全体を浸漬するのに十分な量の冷却液１１が、液面１９まで入れられている。冷却液１１としては、３Ｍ社の商品名「フロリナート（３Ｍ社の商標、以下同様）ＦＣ－７２」（沸点５６℃）、「フロリナートＦＣ－７７０」（沸点９５℃）、「フロリナートＦＣ－３２８３」（沸点１２８℃）、「フロリナートＦＣ－４０」（沸点１５５℃）、「フロリナートＦＣ－４３」（沸点１７４℃）として知られる、完全フッ素化物（パーフルオロカーボン化合物）からなるフッ素系不活性液体を好適に使用することができるが、これらに限定されるものではない。なお、フロリナートＦＣ－４０、ＦＣ－４３は、沸点が１５０℃よりも高く、極めて蒸発しにくいため、いずれかを冷却液に使用する場合、液面１９の高さが長期間に亘って保たれ、有利である。
　本発明者は、完全フッ素化物が、高い電気絶縁性と、高い熱伝達能力を有し、不活性で熱的・化学的に安定性が高く、不燃性で、かつ酸素を含まない化合物であるためオゾン破壊係数がゼロである等の優れた特性を有している点に着目し、そのような完全フッ素化物を主成分として含む冷却液を、高密度の電子機器の浸漬冷却用の冷媒として使用する冷却システムの発明を完成し、特許出願している（特願２０１４－１７０６１６）。この先行出願において開示しているように、特に、フロリナートＦＣ－４３又はＦＣ－４０を冷却液に用いると、開放空間を有する冷却槽からの、冷却液１１の蒸発による損失を大幅に低減しながら、小さい体積の冷却槽内に高密度に設置された複数の電子機器を効率よく冷却することができ、極めて有利である。ただし、他の種類の冷却液を選択することを、特に制限するものではない。
　冷却槽１２には、各収納部１５ａａ～１５ｄｄに設けられた流入開口１６ａａ～１６ｄｄに向けて、分配管（図示せず）を介して冷却液１１を分配するための入口１６と、各収納部１５ａａ～１５ｄｄの流出開口１７ａａ～１７ｅｅを通った冷却液１１を、集合管（図示せず）を介して集めるための出口１８とが設けられている。
　図５を参照して、各収納部１５ａａ～１５ｄｄに収納された電子機器１００が、動作中に所定の温度以下に保たれるよう、所望の温度に冷やされた冷却液１１が連続的に各収納部１５ａａ～１５ｄｄ内を流通するようにするために、冷却槽１２の出口１８から出た温められた冷却液１１を、熱交換器で冷やし、冷えた冷却液を冷却槽１２の入口１６に戻す流通路３０を構成するとよい。図示のとおり、冷却槽１２の出口１８と入口１６が流通路３０により連結されており、流通路３０中に、冷却液１１を移動させるポンプ４０と、冷却液１１を冷やす熱交換器９０が設けられている。なお、流通路３０を流れる冷却液１１の流量を調整するための流量調整バルブ５０と流量計７０も、流通路３０中に設けられている。
　ポンプ４０は、動粘度が比較的大きい（室温２５℃における動粘度が３ｃＳｔを超える）液体を移動させる性能を備えていることが好ましい。例えば、冷却液１１として、フロリナートＦＣ－４３又はＦＣ－４０を使用する場合、ＦＣ－４３の動粘度は２．５～２．８ｃＳｔ程度であり、ＦＣ－４０の動粘度は１．８～２．２ｃＳｔ程度だからである。流量調整バルブ５０は、手動で動作させるものでよく、また、流量計７０の計測値に基づき流量を一定に保つような調整機構を備えたものでもよい。加えて、熱交換器９０は、循環式の各種の熱交換器（ラジエータ又はチラー）や冷却器でよい。
　次に、冷却装置１０の動作について説明する。入口１６から入った冷却液１１は、図示しない分配管を介して、収納部１５ａａ～１５ｄｄの底部に形成された流入開口１６ａａ～１６ｄｄに向けて分配される。冷却液１１は、流入開口１６ａａ～１６ｄｄから上方に吹き上がり、電子機器１００のボード１２０上の３つのプロセッサボード１１２、１１０、１１２上に搭載されたＣＰＵ、ＧＰＵ、及び周辺の電子部品（図示せず）を直接冷却する。例えば、図２及び図４に示すように、冷却液１１は、流入開口１６ｂｂから吹き上がると、３つのプロセッサボード１１２、１１０、１１２上に搭載されたＣＰＵ及びＧＰＵに熱的に接続された放熱部材１１４、並びに周辺の電子部品（図示せず）の表面から熱を奪い取りながら液面１９に向けて上昇し、さらには流出開口１７ｂｂ、１７ｂｃ、１７ｃｂ、１７ｃｃに向けて移動する。このとき、収納部１５ａａ～１５ｄｄの体積は、冷却槽１２の開放空間１０ａの体積の約１／１６の体積と小さく、そこに収納される電子機器１００も、冷却槽１２の幅の約１／４の幅と小さいため、冷却液１１による電子機器１００の冷却効率が極めてよく、また、電子機器１００の周囲で冷却液１１が滞留するのを有効に防ぐことができる。
　電子機器１００から熱を奪い取って温められた冷却液１１は、冷却槽１２上の液面１９の近傍に位置する流出開口１７ａａ～１７ｅｅを通り、流出管１７０内を下降し、底部開口１８ａａ～１８ｅｅを通り、集合管（図示せず）を介して出口１８に集められる。このとき、流出管１７０の長手方向に１つ以上の小孔１７１が形成されていると、冷却液１１がこれら小孔１７１を通って流出管１７０内へ流出する。従って、収納部の深さ方向の途中における冷却液１１の流通が促進され、冷却液１１が電子機器１００のボード１２０全体により行き渡ることによって、より高い効率で周辺の電子部品（図示せず）を冷却することが可能となる。なお、図示した例において、各流出管１７０に、一定間隔で６つの小孔１７１が形成されているが、これは一例であって、当業者は小孔の個数や位置を任意に決定してよい。
　本実施形態の冷却装置１０において、各収納部の温度を制御装置（図示せず）において常時モニターしておき、制御装置から送信される、収納部内の温度変化に応じた入力信号を受けて、各収納部１５ａａ～１５ｄｄの流入開口１６ａａ～１６ｄｄを通る冷却液１１の流量を調整するための別の流量調整バルブ（図示せず）が、入口１６から流入開口１６ａａ～１６ｄｄまでの各分配管（図示せず）中に設けられていてよい。このように構成した場合、各収納部を流通する冷却液の流量を個別に調整することによって、冷却液による電子機器の冷却強度を個別に管理することができるので、複数の電子機器の冷却性能をきめ細かく管理することができる。
　本実施形態の冷却装置１０において、各収納部１５ａａ～１５ｄｄ内に、液体用の第１の温度センサー（図示せず）を設けるとともに、予め設定された以上の温度が第１の温度センサーにより検知された場合に、当該温度の検知された収納部に収納された電子機器１００の運用を中止させ、又は電子機器１００への電源供給を遮断する機構（図示せず）を、さらに有していてよい。かかるフェールセーフ機構を付加的に設けることにより、各収納部を流通する冷却液１１に設定温度を超える異常な温度上昇が起こらないようにし、電子機器の破損とフッ化炭素からの有害な化合物の発生を防止することができる。
　また、フェールセーフ機構の他の構成として、本実施形態の冷却装置１０において、各収納部１５ａａ～１５ｄｄ内に収納された電子機器１００内、又は各収納部１５ａａ～１５ｄｄ内に収納された電子機器１００周辺部に第２の温度センサー（図示せず）を設けるとともに、予め設定された以上の温度が第２の温度センサーにより検知された場合に、電子機器１００の運用を中止させ、又は電子機器１００への電源供給を遮断する機構（図示せず）を、さらに有していてよい。
　上記の一実施形態では、流入開口を各収納部の底部に形成する例を説明したが、流入開口を各収納部の側面に形成してもよい。以下、図６及び図７を参照して、本発明の他の実施形態に係る冷却装置を説明し、図８を参照して、さらに他の実施形態に係る冷却装置を説明する。
　図６及び図７は、他の実施形態に係る冷却装置の要部の構成を示す平面図及び縦断面図であり、冷却装置１０の各収納部１５ａａ～１５ｄｄの底部に冷却液１１の流入開口が形成されるかわりに、各収納部１５ａａ～１５ｄｄの側面に設けられた流入管１６０によって流入開口が形成されている。すなわち、冷却装置１０は、底壁１２ａを貫通し液面１９近傍まで延びる流入管１６０をさらに有しており、流入管１６０は、流入管１６０の長手方向に複数のノズル１６１を有し、複数のノズル１６１の各々に流入開口１１６ａａ、１１６ａｂ、１１６ａｃ、１１６ａｄ、１１６ａｅ、１１６ｂａ、１１６ｂｂ、１１６ｂｃ、１１６ｂｄ、１１６ｂｅ、１１６ｃａ、１１６ｃｂ、１１６ｃｃ、１１６ｃｄ、１１６ｃｅ、１１６ｄａ、１１６ｄｂ、１１６ｄｃ、１１６ｄｄ、１１６ｄｅ、１１６ｅａ、１１６ｅｂ、１１６ｅｃ、１１６ｅｄ、１１６ｅｅ（以下、まとめて「流入開口１１６ａａ～１１６ｅｅ」という場合がある。）が形成されている。
　本実施形態においては、流入管１６０及び流出管１７０が、各収納部１５ａａ～１５ｄｄを形成している複数の内部隔壁が互いに交差する位置もしくはその近傍に、交互に配置されていてよい。よって、例えば図６を参照すると、収納部１５ｂｂは、縦方向の内部隔壁１３ｂ、１３ｃと、横方向の内部隔壁１４ｂ、１４ｃによって形成されており、内部隔壁１３ｂと内部隔壁１４ｃが交差する点、及び内部隔壁１３ｃと内部隔壁１４ｂが交差する点に、それぞれ流出管１７０が配置され、流出管１７０の上端に、それぞれ流出開口１７ｃｂ、１７ｂｃが形成されているのは、図３におけるのと同様である。一方、内部隔壁１３ｂと内部隔壁１４ｂが交差する点、及び内部隔壁１３ｃと内部隔壁１４ｃが交差する点には、それぞれ流入管１６０が配置され、流入管１６０は、その長手方向に複数のノズル１６１を有し、複数のノズルの各々に流入開口１１６ｂｂが形成されている。なお、流入管及び流出管は、内部隔壁と一体化されている必要はなく、内部隔壁から離れて配置された管であってもよい。
　図６を参照して、流入管１６０は、内部が４つの区画に分けられた構造を有し、このうちの１つの区画を流れる冷却液１１が、複数のノズル１６１の各々に形成された流入開口１１６ｂｂを通って収納部１５ｂｂ内に吹き出すようになっている。従って、本実施形態においては、各収納部の側面に、対角方向に１対の流入開口が形成されていることになる。また、流入管１６０が、内部が４つの区画に分けられた構造を有しているので、各区画を流れる冷却液の流量を個別に制御することもできる。すなわち、各収納部の温度を制御装置（図示せず）において常時モニターしておき、制御装置から送信される、収納部内の温度変化に応じた入力信号を受けて、複数のノズル１６１の流入開口を通る冷却液１１の流量を調整するための別の流量調整バルブ（図示せず）が、区画ごとに、後述する底部開口から流入開口までの経路の適宜の位置に設けられていてよい。これにより、対角方向に１対の流入開口からの冷却液の流量を、収納部ごとに個別に制御することが可能である。なお、流入管１６０の下端には底部開口１１８ａａ、１１８ａｂ、１１８ａｃ、１１８ａｄ、１１８ａｅ、１１８ｂａ、１１８ｂｂ、１１８ｂｃ、１１８ｂｄ、１１８ｂｅ、１１８ｃａ、１１８ｃｂ、１１８ｃｃ、１１８ｃｄ、１１８ｃｅ、１１８ｄａ、１１８ｄｂ、１１８ｄｃ、１１８ｄｄ、１１８ｄｅ、１１８ｅａ、１１８ｅｂ、１１８ｅｃ、１１８ｅｄ、１１８ｅｅ（以下、まとめて「底部開口１１８ａａ～１１８ｅｅ」という場合がある。）が形成されているが、底部開口１１８ａａ～１１８ｅｅは、流入管１６０内部の４つの区画にそれぞれ対応するように４つに分割されていてよい。また、流入管１６０の上端は完全に閉じられている。
　本実施形態において、図６及び図７に示すように、流出管１７０に小孔を形成しないで、流出管１７０の上端に流出開口１７ｂｃ、１７ｃｂを形成することでよい。なお、これら流出開口が、複数の収納部にとっての共通の流出開口となりうることは、図２～図４に示した実施形態における流出開口と同様である。
　本実施形態においては、収納部１５ｂｂの側面の、対角方向に１対に形成された、深さ方向に複数ある流入開口１１６ｂｂから、ボード１２０の両面にそれぞれ搭載された３つのプロセッサボード１１２、１１０、１１２に向かう、冷却液１１の複数の流れによって、電子機器１００が強制冷却されるので、冷却効率がより一層向上する。なお、各収納部において、流入管及び流出管を設ける位置及び本数は任意であり、各収納部を形成している複数の内部隔壁が互いに交差する位置の近傍に、流入管及び流出管をそれぞれ１本又は複数本設けてよいことは勿論である。
　次に、図８を参照して、さらに他の実施形態に係る冷却装置を説明する。本実施形態では、底壁１２ａを貫通し液面１９近傍まで延びる流入管１６０を有している構成は、図６及び図７に示した実施形態の構成と同様であるが、流入管１６０及び流出管１７０が、流入管１６０内に流出管１７０を内包する二重管１８０を構成している点、換言すれば、流出管１７０を内管とし、流入管１６０を外管として有する二重管１８０を構成している点に特徴がある。なお、流入管１６０が、流入管１６０の長手方向に複数のノズル１６１を有し、複数のノズル１６１の各々に流入開口１１６ａａ～１１６ｅｅが形成されていること、流入管１６０の上端は完全に閉じられていること、流入管１６０は、内部が４つの区画に分けられた構造を有し、このうちの１つの区画を流れる冷却液１１が、複数のノズル１６１の各々に形成された流入開口１１６ａａ～１１６ｅｅを通って収納部１５ａａ～１５ｄｄ内に吹き出すようになっていることは、図６及び図７に示す実施形態におけるのと同様である。
　本実施形態では、二重管１８０が、各収納部１５ａａ～１５ｄｄを形成している複数の内部隔壁が互いに交差する位置もしくはその近傍に配置されていてよい。すなわち、内部隔壁１３ｂと内部隔壁１４ｂが交差する点、内部隔壁１３ｂと内部隔壁１４ｃが交差する点、内部隔壁１３ｃと内部隔壁１４ｂが交差する点、及び内部隔壁１３ｃと内部隔壁１４ｃが交差する点にそれぞれ位置するように、二重管１８０が配置されていてよい。なお、二重管は、内部隔壁と一体化されている必要はなく、内部隔壁から離れて配置された管であってもよい。
　従って、本実施形態においては、各収納部の側面の四隅に流入開口が形成されていることになる。また、流入管１６０が、内部が４つの区画に分けられた構造を有しているので、各区画を流れる冷却液の流量を個別に制御することもできる。すなわち、各収納部の温度を制御装置（図示せず）において常時モニターしておき、制御装置から送信される、収納部内の温度変化に応じた入力信号を受けて、複数のノズル１６１の流入開口を通る冷却液１１の流量を調整するための別の流量調整バルブ（図示せず）が、区画ごとに、底部開口から流入開口までの経路の適宜の位置に設けられていてよい。これにより、各収納部の側面の、四隅の流入開口からの冷却液の流量を、収納部ごとに個別に制御することが可能である。なお、二重管１８０の外管にあたる流入管１６０の下端には、底部開口１１８ａａ～１１８ｅｅが形成されているが、各底部開口１１８ａａ～１１８ｅｅは、流入管１６０内部の４つの区画にそれぞれ対応するように４つに分割されていてよい。また、二重管１８０の外管にあたる流入管１６０の上端は完全に閉じられている。なお、流出管１７０の下端には、底部開口１８ａａ～１８ｅｅが形成されている。二重管１８０の内管にあたる流出管１７０の上端に形成された流出開口が、複数の収納部にとっての共通の流出開口となりうることは、図６及び図７に示した実施形態における流出開口と同様である。
　本実施形態においては、収納部１５ｂｂの側面の四隅に形成された、深さ方向に複数ある流入開口１１６ｂｂから、ボード１２０の両面にそれぞれ搭載された３つのプロセッサボード１１２、１１０、１１２に向かう、冷却液１１の複数の流れによって、電子機器１００が強制冷却されるので、冷却効率がさらにより一層向上する。なお、各収納部において、二重管を設ける位置及び本数は任意であり、各収納部を形成している複数の内部隔壁が互いに交差する位置の近傍に、二重管を１本又は複数本設けてよいことは勿論である。
　上記した図６及び図７に示す実施形態、並びに図８に示す実施形態において、各収納部の側面に流入開口を形成する例として、各収納部の対角方向に１対に形成する例と、各収納部の四隅に形成する例を説明し、また、各収納部の側面に流入開口を形成するために、流入開口が形成された複数のノズルを有する流入管を利用し、また、流入管を、各収納部を形成している複数の内部隔壁が互いに交差する位置もしくはその近傍に配置するようにしたが、各収納部の側面に流入開口を形成する形態はこれらに限定されない。例えば、別の構成例として、流入管を配置するかわりに、中空構造の内部隔壁を採用し、内部隔壁の壁面に１つ以上のスリットを入れて流入開口を形成し、冷えた冷却液を内部隔壁内に流して、１つ以上のスリットを通して収納部内に冷却液が吹き出すようにしてもよい。また、さらに別の構成例として、内部隔壁の表面の一部又は全面に、冷えた冷却液が通る枝管を設け、枝管の任意の位置及び個数だけ流入開口を形成し、これら流入開口を通して収納部内に冷却液が吹き出すようにしてもよい。
　上記の一実施形態及び他の実施形態において、電子機器１００のボード１２０上にプロセッサボード１１０、１１２を搭載する例を図示しているが、プロセッサはＣＰＵ又はＧＰＵのいずれか又は両方を含んでよく、また、図示しない高速メモリ、チップセット、ネットワークユニット、ＰＣＩ　Ｅｘｐｒｅｓｓバスや、バススイッチユニット、ＳＳＤ、パワーユニット（交流－直流変換器、直流－直流電圧変換器等）を含んでよい。また、電子機器１００は、ブレードサーバを含むサーバ、ルータ、ＳＳＤ等の記憶装置等の電子機器であってもよい。ただし、既に述べたように、従来の一般的な幅よりも小さい幅（例えば、約１／２、１／３、１／４）の電子機器でよいことは勿論である。
　以上、要するに、本発明に係る冷却装置によれば、冷却槽の開放空間の体積の約１／４の体積か、約１／４よりも小さい体積の収納部に、従来よりも小さい幅の電子機器を収納して、冷却液を個別に流通させることにより、複数の電子機器を、個別に効率よく冷却することができ、従来技術におけるように冷却槽内の電子機器の収納位置によって冷却性能に差が生じるのを避けることができる。従って、複数の電子機器の冷却性能を向上させ、かつ安定化させることができる。また、収納部に収納する電子機器のサイズを小さくできるので、電子機器の取り扱い性及びメンテナンス性を向上させることができる。
　本発明は、電子機器を効率よく冷却する、冷却装置に広く適用することができる。
　１０　　冷却装置
　１０ａ　　開放空間
　１００　　電子機器
　１１０　　プロセッサボード（ＣＰＵ搭載）
　１１２　　プロセッサボード（ＧＰＵ搭載）
　１１４　　放熱部材
　１２０　　ボード
　１１　　冷却液
　１２　　冷却槽
　１２ａ　　底壁
　１２ｂ　　側壁
　１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ　　内部隔壁
　１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ　　内部隔壁
　１５ａａ、１５ａｂ、１５ａｃ、１５ａｄ、１５ｂａ、１５ｂｂ、１５ｂｃ、１５ｂｄ、１５ｃａ、１５ｃｂ、１５ｃｃ、１５ｃｄ、１５ｄａ、１５ｄｂ、１５ｄｃ、１５ｄｄ　　収納部
　１６　　入口
　１６ａａ、１６ａｂ、１６ａｃ、１６ａｄ、１６ｂａ、１６ｂｂ、１６ｂｃ、１６ｂｄ、１６ｃａ、１６ｃｂ、１６ｃｃ、１６ｃｄ、１６ｄａ、１６ｄｂ、１６ｄｃ、１６ｄｄ　　流入開口
　１１６ａａ、１１６ａｂ、１１６ａｃ、１１６ａｄ、１１６ａｅ、１１６ｂａ、１１６ｂｂ、１１６ｂｃ、１１６ｂｄ、１１６ｂｅ、１１６ｃａ、１１６ｃｂ、１１６ｃｃ、１１６ｃｄ、１１６ｃｅ、１１６ｄａ、１１６ｄｂ、１１６ｄｃ、１１６ｄｄ、１１６ｄｅ、１１６ｅａ、１１６ｅｂ、１１６ｅｃ、１１６ｅｄ、１１６ｅｅ　　流入開口
　１６０　　流入管
　１６１　　ノズル
　１７ａａ、１７ａｂ、１７ａｃ、１７ａｄ、１７ａｅ、１７ｂａ、１７ｂｂ、１７ｂｃ、１７ｂｄ、１７ｂｅ、１７ｃａ、１７ｃｂ、１７ｃｃ、１７ｃｄ、１７ｃｅ、１７ｄａ、１７ｄｂ、１７ｄｃ、１７ｄｄ、１７ｄｅ、１７ｅａ、１７ｅｂ、１７ｅｃ、１７ｅｄ、１７ｅｅ　　流出開口
　１７０　　流出管
　１７１　　小孔
　１８　　出口
　１８０　　二重管
　１８ａａ、１８ａｂ、１８ａｃ、１８ａｄ、１８ａｅ、１８ｂａ、１８ｂｂ、１８ｂｃ、１８ｂｄ、１８ｂｅ、１８ｃａ、１８ｃｂ、１８ｃｃ、１８ｃｄ、１８ｃｅ、１８ｄａ、１８ｄｂ、１８ｄｃ、１８ｄｄ、１８ｄｅ、１８ｅａ、１８ｅｂ、１８ｅｃ、１８ｅｄ、１８ｅｅ　　底部開口
　１１８ａａ、１１８ａｂ、１１８ａｃ、１１８ａｄ、１１８ａｅ、１１８ｂａ、１１８ｂｂ、１１８ｂｃ、１１８ｂｄ、１１８ｂｅ、１１８ｃａ、１１８ｃｂ、１１８ｃｃ、１１８ｃｄ、１１８ｃｅ、１１８ｄａ、１１８ｄｂ、１１８ｄｃ、１１８ｄｄ、１１８ｄｅ、１１８ｅａ、１１８ｅｂ、１１８ｅｃ、１１８ｅｄ、１１８ｅｅ　　底部開口
　１９　　液面
　３０　　流通路
　４０　　ポンプ
　５０　　流量調整バルブ
　７０　　流量計
　９０　　熱交換器
 

Claims (13)

  1. 　複数の電子機器を冷却液中に浸漬して直接冷却する冷却装置であって、
    　底壁及び側壁によって形成される開放空間を有する冷却槽と、
    　前記冷却槽内に複数の内部隔壁を設けることにより前記開放空間を分割して形成される、配列された複数の収納部であって、各収納部に少なくとも１つの電子機器を収納するための収納部と、
    　前記複数の収納部の各々に形成される、冷却液の流入開口及び流出開口と、
    　を有し、
    　前記流入開口は、各収納部の底部又は側面に形成され、前記流出開口は、各収納部を流通する前記冷却液の液面近傍に形成されている、
    　冷却装置。
  2. 　前記流出開口及び／又は前記流入開口は、各収納部を形成している前記複数の内部隔壁が互いに交差する位置もしくはその近傍に形成されている、請求項１に記載の冷却装置。
  3. 　前記底壁を貫通し前記液面近傍まで延びる流出管をさらに有し、該流出管の一端に前記流出開口が形成されている、請求項１又は２に記載の冷却装置。
  4. 　前記流出管の長手方向に１つ以上の小孔が形成されている、請求項３に記載の冷却装置。
  5. 　前記底壁を貫通し前記液面近傍まで延びる流入管をさらに有し、
    　前記流入管は、該流入管の長手方向に複数のノズルを有し、該複数のノズルの各々に前記流入開口が形成されている、請求項１又は２に記載の冷却装置。
  6. 　前記底壁を貫通し前記液面近傍まで延びる流入管及び流出管をさらに有し、
    　前記流入管は、該流入管の長手方向に複数のノズルを有し、該複数のノズルの各々に前記流入開口が形成され、
    　前記流出管の上端に前記流出開口が形成され、
    　前記流入管及び前記流出管が、各収納部を形成している前記複数の内部隔壁が互いに交差する位置もしくはその近傍に、交互に配置されている、
    　請求項１に記載の冷却装置。
  7. 　前記底壁を貫通し前記液面近傍まで延びる流入管及び流出管をさらに有し、
    　前記流入管は、該流入管の長手方向に複数のノズルを有し、該複数のノズルの各々に前記流入開口が形成され、
    　前記流出管の上端に前記流出開口が形成され、
    　前記流入管及び前記流出管が、該流入管内に該流出管を内包する二重管を構成している、
    　請求項１に記載の冷却装置。
  8. 　前記二重管が、各収納部を形成している前記複数の内部隔壁が互いに交差する位置もしくはその近傍に配置されている、請求項７に記載の冷却装置。
  9. 　前記冷却液が、主成分として完全フッ素化物を含む、請求項１から８のいずれかに記載の冷却装置。
  10. 　前記冷却槽は、各収納部の前記流入開口に向けて前記冷却液を分配するための入口と、
    　各収納部の前記流出開口を通った前記冷却液を集めるための出口とを有し、
    　前記出口と前記入口が、前記冷却槽の外部にある流通路により連結されており、
    　前記流通路中に、前記冷却液を移動させる少なくとも１つのポンプと、前記冷却液を冷やす熱交換器が設けられている、請求項１又は２に記載の冷却装置。
  11. 　各収納部内の温度変化に応じた入力信号を受けて、各収納部の前記流入開口を通る前記冷却液の流量、又は前記流入管に設けられた各ノズルを通る前記冷却液の流量を調整する機構をさらに有している、請求項１０に記載の冷却装置。
  12. 　各収納部内に液体用の第１の温度センサーを設けるとともに、予め設定された以上の温度が前記第１の温度センサーにより検知された場合に、該収納部内に収納された前記電子機器の運用を中止させ、又は前記電子機器への電源供給を遮断する機構をさらに有している、請求項１から１１のいずれかに記載の冷却装置。
  13. 　各収納部内に収納された電子機器内、又は各収納部内に収納された電子機器周辺部に第２の温度センサーを設けるとともに、予め設定された以上の温度が前記第２の温度センサーにより検知された場合に、前記電子機器の運用を中止させ、又は前記電子機器への電源供給を遮断する機構をさらに有している、請求項１から１１のいずれかに記載の冷却装置。
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