JP2014228353A - 水冷ユニット保護部品、及び電子機器ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】簡便で水漏れが他へ波及しにくい水冷ユニット保護部品および電子機器ユニットを提供する。【解決手段】吸水ポリマーを用いた保水シート２２カバー２１で上面に平面で保持した水保護シート２を、ユニットシャーシ１に取り付けられたカプラー１１からの漏水が滴下する位置のユニットシャーシ１の下のスペースに配置して漏水を受け止める。【選択図】 図３

Description

本発明の実施形態は、水冷される電子機器ユニット、およびその水漏れ対策用の水冷ユニット保護部品に関する。

近年、デジタル放送送信機の様な小さな筐体シャーシに大きな出力、又は消費電力が大きい電子回路を収納し、発熱する電子回路を水冷する電子機器ユニットを使用する設備が導入されている。これらの設備では、冷却水の配管と水冷される電子機器との間をカプラー（水接栓）で接続しているが、水漏れ時に備えて電子機器の下部に漏水受け皿を設けている（例えば、特許文献１。）。

しかしながら、漏水を検知するためには、漏水受け皿に漏水検知部を設けるため、受け皿に水が到着するか、溜まるまでかなりの水量にならないと検知することが出来ない。また、筐体シャーシを収納するラックが大掛かりな装置となってしまう問題が有った。更に最近は、電子ユニットを複数台並列運用して運用する場合が増えており、１台の水漏れが他の装置へ影響を与えることの無い様に水漏れ保護をする必要性が高まっている。

特開２００６−６６６６９号公報

従来の水冷される電子機器ユニットは、漏水を速やかに検知出来ず、更に漏水対策機構を含めて大掛かりな装置になってしまう問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、簡便で水漏れが他へ波及しにくい水冷ユニット保護部品及び電子機器ユニットを提供することである。

上記目的を達成するために、本実施形態の水冷ユニット保護部品は、ラックに装着され、外部から配管される冷却水で冷却される電子機器ユニットを漏水から保護する水冷保護部品であって、透水性シートにより覆われた吸水性ポリマーを吸水材として有する保水シートを上面に載せて平面に保持する薄板状の防水カバーが前記電子機器ユニットの底部の下に配置され、前記電子機器ユニットから漏滴する冷却水を吸水して受け止めることを特徴とする。

また、本実施形態の電子機器ユニットは、ラックに装着され、外部から配管接続された冷却水で冷却される電子機器ユニットにおいて、透水性シートにより覆われた吸水性ポリマーを吸水材として有する保水シートを上面に載せて平面に保持する薄板状の防水カバーが前記電子機器ユニットの底部の下に配置され、前記電子機器ユニットから漏滴する冷却水を受け止め、前記保水シートの前記電子機器ユニットから漏滴する冷却水を受け止める位置近傍に２つの電極を備える水冷ユニット保護部品と、前記２つの電極間の抵抗値を測定し、前期測定した抵抗値が予め定めた基準値よりも低い場合に前記電子機器ユニットからの漏水を検出したと判定して漏水警報を出力する漏水警報手段とを備えることを特徴とする。

本実施形態に係わる複数の電子機器ユニットが装着された設備の装着図である。 本実施形態に係わる水冷ユニット保護部品の電子機器ユニットへの取付を示す組立図である。 本実施形態に係わる水保護シートの構造を説明する図である。 水保護シートの水検出電極を示す図である。 本実施形態に係わる電子機器ユニットの水漏れ検出動作を説明する機能ブロック図である。

以下実施形態の水冷ユニット保護部品である水保護シート、及び電子機器ユニットを図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係わる複数の電子機器ユニットが装着された設備の装着図である。
図１において、本実施形態の水冷ユニット保護部品である水保護シート２（以下、水保護シート２と称する。）は、ラック３に収容される水冷の電子機器ユニットのユニットシャーシ１に適用される。ここでは、複数７台のユニットシャーシ１（＃１）〜ユニットシャーシ１（＃７）が収容されている例を示しているが、１台でも良く、台数には制限は無い。ユニットシャーシ１は、背面に冷却水の配管１２と接続するカプラー１１が備えられている。

図２は、水保護シート２の電子機器ユニットへの配置を示す構造図である。
図２においてユニットシャーシ１は、ラック３（図示せず。）内の上下に収容される。ユニットシャーシ１（＃１）は、例えば、ガイドフレーム３ｇにより保持され、下に収容されたユニットシャーシ１（＃２）との間には数ｍｍ以上のスペースがあり、そのスペースに薄板状の水保護シート２が挿入されている。

ユニットシャーシ１には、カプラー座１１ｒが取付られ、配管１２と結合するためのカプラー栓１１ｃと連結されて図１におけるカプラー１１が構成される。水保護シート２は、この連結部から漏滴する水滴を受け止めるカプラー１１の連結部の下部にまで延伸して挿入されている。

図３は、水保護シート２の構造の一例を説明する構造図である。
図３において、水保護シート２は、漏水を吸水、保水する保水シート２２とそれを保持する水分を透過しない剛性を有する材質（例えば、プラスティック製）のカバー２１とを備える。ここで言う剛性とは、概ね、厚紙の様な薄板状の自己保持性を有する以上の強度である。

図３（ａ）で示される如く保水シート２２は、カバー２１内の１点破線で囲まれる広がった形状、又は、点線で示される部分的な形状である。保水シート２２の広さや形状は、ユニットシャーシ１の大きさや、吸水量を勘案して設定される。

保水シート２２は、上層に薄い透水性材料、内層に吸水材、下層が透水性、又は非透水性の薄いシートで挟まれた多層構造の吸水シートであって吸水材に吸水性ポリマーが用いられている。この保水シート２２は、紙オシメや、吸水衛生用品として用いられる吸水シートと同種のもので、浸透圧を利用することにより紙や繊維の毛細管現象以上の吸水力を備えている。保水シート２２は、柔らかく、ユニットシャーシ１相互のスペース間に挿入するのが困難なため、薄板状のカバー２１に保持されることによりスペースに挿入可能になっている。

カバー２１は、例えば、文書を挟みこむクリヤファイルと呼ばれるものに類似するもので、保水シート２２を上下２層の非透水材で挟み込みユニットシャーシ間のスペースへの出し入れを可能としつつ、保水シートを交換可能にするものである。また、カバー２１は袋状になって、その上面側に内部の保水シート２２が露出する開口部２４を有する構造であっても良い。袋状のカバー２１は、漏水量が増えた場合、吸水層で保水しきれない水が外へ溢れるのを防ぐ効果が有る。

カバー２１は、受水口となる開口部２４を備えており、この開口部２４がカプラー１１の連結部の真下に位置され、保水シート２２が水滴を吸収する。開口部２４はここでは長方形の形状であるが、形状は円形、楕円、その他任意で良い。例えば、図３（ｃ）の様に「コ」の字状などに上面の一端が切り取られ、保水シート２２へ水滴が到達する形状や、図３（ｄ）の様に片面のカバー２１に保水シート２２が貼り付けられている組合せ構造でも良い。この場合、下面のカバーが非透水材なのでその上に吸水材の内層を置き更に上面に透水層が置かれた３層構造であっても良い。

このカバー２１と保水シート２２との組合せからなる水保護シート２は、水冷される電子機器ユニット（ユニットシャーシ１（＃１））を保持するラック３のガイドフレーム３ｇに置かれるか、又は、ユニットシャーシ１（＃１）の下に取付けられるユニットシャーシ１（＃２）の天板の上に置かれる形状寸法に設定され、カプラー１１から滴下する漏水を受け止める。

この様な水保護シート２をユニットシャーシ１に組み合わせることにより簡便に水漏れを受け止めることが可能である。

さて、実際には、水冷された電子機器からの水漏れは、急に水が流れ出すことは少なく、大半はカプラー１１の僅かな緩み等により、僅かな漏滴として発生する。従って、僅かな漏滴を早めに検知すれば他の機器へ漏水が広がることを防ぐことができる。

図４は、開口部２４付近の保水シート２２の構造を説明する図である。
図４（ａ）は、漏水検知手段として保水シート２２の開口部２４付近（全体でも良い。）に水に接触すると発色が、例えば、無色から赤へ変化する水検知インキ２２ａを印刷、又は塗布したものを示す図である。この手段は、例えば携帯電話の水没確認をするために電池に用いられているのと同様で、水検知インキ２３ａは、水に反応して一旦変色すると乾燥しても発色が継続する。

この目視による水漏れ検出手段は、毎日定期的にオペレータが装置を目視点検する場合などに、発色により漏水が検知可能であり、低コストで済む利点がある。

図４（ｂ）から図４（ｄ）は、漏水による電気的な保水シート２２の特性変化を検出する水検知機能付きの保水シート２２の構造を説明する図である。

図４（ｂ）は、開口部２４に例えば、ハトメやアルミ箔の様な金属動体の電極２３ａと、電極２３ｂとを取り付け、その電極間の保水シート２２部分に重曹などの水に濡れるとイオン化する導電剤２３ｃを塗布しておき、その間の導電性（抵抗値）を測定する方法である。

漏水していない場合は、両電極間は絶縁状態に近く抵抗値は高いが、水に濡れるとその抵抗値が下がるので漏水を検出することが出来る。

図４（ｃ）は、表面の電極を、例えば櫛状にしたものである。この場合、水滴が電極間に落下すると浸み込んだ水分は保水シート２２が内部に挟み込んでいる吸水ポリマーに到達する。そして吸水ポリマーがイオン化することにより導電性を生じ抵抗値が変化することを検出する。この方法は吸水ポリマー自身の特性変化を測定するので、導電剤を用いなくて済み、また安定して抵抗変化が測定可能である。

従来、排尿検出器を設けたオシメカバーがあるが、独立した専用の水センサーを設けている。これに対して本実施形態は、保水シート自身の吸水ポリマーの抵抗変化を測定するので水センサーが不要である。また、電極もアルミシート等で構成できるので使い捨ての保水シート２２にこの様な構造を設けてもコスト増加の影響もきわめて小さい。

図４（ｄ）は、電極２３ａ、２３ｂをリード線を差し込む（針）構造とし、保水シート２２内部の吸水ポリマーに埋め込んで（差し込んで）おくことにより、図４（ｃ）と同様に水検出を可能とする方法、構造である。

これらの、水検知をする場合の抵抗値変化の一例としては、乾燥時は数１００ｋΩ以上、水に濡れた場合は数ｋΩ以下となる様に一桁から二桁程度変化する。漏水検知は、例えば１ｋΩ以下になった場合を判定基準とすればよい。

また、上記説明では、開口部２４に電極を設けているが、図３（ｄ）の様な上面全体に保水シート２２が露出する場合でも保水シート２２の外周部近くの漏水を受け止め可能な位置に電極を配置しておけば良い。

図５は、本実施形態に係わる電子機器ユニットの水漏れ検出動作を説明する機能ブロック図である。
ここで、ユニットシャーシ１を備えて構成される電子機器ユニットは、自己診断制御監視部１４と導電測定部１５とを備え、自装置の動作状態を監視する。この自己診断制御監視部１４は、導電測定部１５が接続され、図３（ｂ）〜図３（ｃ）の様な水保護シート２の電極２３の間の抵抗を測定し、漏水時の抵抗値低下時に漏水を検出したと判定して警報を出力する。

この漏水検出手段を備えた電子機器ユニット１０は、オペレータが装置を目視点検しなくとも、漏水を検知することが出来る。また、僅かな漏水を検知可能なので、漏水量が大きくなる前に警報が発せられるので、他の電子機器ユニットに漏水が及ぶことを防ぐことが可能になる。また、ここではユニットシャーシ１を備えた電子機器ユニット自身が保水ユニット２２の抵抗値を測定しているが、外部で独立した同様の水漏れ検出機能を有する測定装置（図示せず。）が保水ユニット２２の抵抗値を測定して警報を発生するもので有っても良い。

以上述べた少なくともひとつの実施形態の水冷ユニット保護部品によれば、水冷された電子機器のユニットシャーシに吸水量の大きい吸水ポリマーをはさんだ水保護シートを配置し、簡便に漏水被害を防ぐことが可能となり、またさらに水保護シートに水検知機能を備えることにより、他の電子機器ユニットへの漏水被害を防ぐことが可能になる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

例えば、水保護シート２を、下面に剛性の高いプラスティック板（シート）を用いるのみとし、上面に保水シート２２を貼り付けて一体化しただけで上面の保水シート２２で漏水を受け止める構造とするものでも良い。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ ユニットシャーシ
１０ 電子機器ユニット
１１ カプラー
１１ｃ カプラー栓
１１ｒ カプラー座
１２ 配管
１４ 自己診断制御監視部
１５ 導電測定部
２ 水保護シート
２２ 保水シート
２２ａ 水検出インキ
２３、２３ａ、２３ｂ 電極
２３ｃ 導電剤
２４ 開口部
３ ラック

Claims (8)

1. ラックに装着され、外部から配管される冷却水で冷却される電子機器ユニットを漏水から保護する水冷保護部品であって、
   透水性シートにより覆われた吸水性ポリマーを吸水材として有する保水シートを上面に載せて平面に保持する薄板状の防水カバーが前記電子機器ユニットの底部の下に配置され、前記電子機器ユニットから漏滴する冷却水を吸水して受け止めることを特徴とする水冷ユニット保護部品。
2. 前記防水カバーは、前記保水シートを上面から覆う様に設けられた上側カバーにより袋状に収容し、前記上側カバーには上部から漏適する前記冷却水を受け止め可能な開口部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の水冷ユニット保護部品。
3. 前記防水カバーは、上下２枚の薄板で構成され、前記保水シートを交換可能に挟むように保持するとともに、前記防水カバーの上面に前記冷却水を受け止め可能な開口部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の水冷ユニット保護部品。
4. 前記保水シートの上面は、水に触れると非可逆的に色が変化する水検知インキが印刷されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の水冷ユニット保護部品。
5. 前記保水シートの上面の前記漏適する冷却水を受け止め可能な位置に、電極が設けられ、前記電極間の電気抵抗が測定可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の水冷ユニット保護部品。
6. 前記電極の間には、水分を吸収すると導電性を生じて乾燥時に比べて電気抵抗地が低くなる導電剤が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の水冷ユニット保護部品。
7. 前記導電剤は、前記保水シートの前記吸水ポリマー自身であり、前記吸水ポリマーの電気抵抗を前記電極の間で測定可能することを特徴とする請求項６に記載の水冷ユニット保護部品。
8. ラックに装着され、外部から配管接続された冷却水で冷却される電子機器ユニットにおいて、
   透水性シートにより覆われた吸水性ポリマーを吸水材として有する保水シートを上面に載せて平面に保持する薄板状の防水カバーが前記電子機器ユニットの底部の下に配置され、前記電子機器ユニットから漏滴する冷却水を受け止め、前記保水シートの前記電子機器ユニットから漏滴する冷却水を受け止める位置近傍に２つの電極を備える水冷ユニット保護部品と、
   前記２つの電極間の抵抗値を測定し、前期測定した抵抗値が予め定めた基準値よりも低い場合に前記電子機器ユニットからの漏水を検出したと判定して漏水警報を出力する漏水警報手段とを
   備えることを特徴とする電子機器ユニット。

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