JP2021077825A - 冷却システム、電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】冷却媒体を搬送する配管の本数が増え、コスト及び組立の手間が掛かり、配管を設けるためのスペースの確保が困難となることのいずれかを解決する冷却システム、電子機器を提供する。
【解決手段】冷却システム100Cは、第一モジュール10Cと、第一モジュール10Cに対して筐体3Cの奥行き方向Dpで異なる位置に設けられた第二モジュール20Cと、第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cに対して筐体3Cの幅方向Dwで異なる位置に設けられた第三モジュール70Cと、冷却部材13Cに冷却媒体を供給する上流側配管110Cと、冷却部材13Cを経た冷却媒体を、冷却部材23Cに供給する下流側配管120Cと、下流側配管120Cから分岐し、第三モジュール70Cの冷却部材73Cに冷却媒体を供給する分岐配管140Cと、を備える。
【選択図】図5

Description

本発明は、冷却システム、電子機器に関する。
各種の電子機器は、筐体内に複数の電子部品を収容している。筐体内に収容された複数の電子部品のうち、発熱性が高い電子部品を、冷却液で冷却する液冷方式が採用されている。
例えば、特許文献1には、ハウジング(筐体)内にドッキングされる電子サブシステム(モジュール)の発熱コンポーネント(発熱部材)を冷却するため、液冷冷却構造体と、熱伝達エレメントを備える構成が開示されている。液冷冷却構造体は、冷却キャリング・チャネルを含む。熱伝達エレメントは、発熱コンポーネントに結合され、液冷冷却構造体に物理的に接触する。また、特許文献1には、電子機器ラックに固定された複数のハウジング内にドッキングされた電子サブシステムに、それぞれ液冷冷却構造体の冷却キャリング・チャネルが設けられた構成が開示されている。
特表2012−529759号公報
特許文献1に開示された構成では、電子機器ラックに固定されたハウジング(電子サブシステム)の数に応じて、冷却キャリング・チャネルを形成する配管が設けられている。冷却キャリング・チャネルの数が増えると、冷却媒体を搬送する配管の本数が増え、材料コスト及び組立の手間が掛かる。特に、一つのハウジング内に複数の電子サブシステムを設けると、冷却キャリング・チャネルを形成する配管は、ハウジング内に設けられた電子サブシステムに応じた数が設けられることになる。すると、材料コスト及び組立の手間がさらに増え、多数の配管を設けるためのスペースの確保が困難となる場合もある。
本発明の目的は、上述した課題のいずれかを解決する冷却システム、電子機器を提供することにある。
本発明の第一の態様の冷却システムは、筐体内に設けられ、発熱部材、および前記発熱部材を冷却する冷却部材を備えた第一モジュールと、前記筐体内において前記第一モジュールに対して前記筐体の奥行き方向で異なる位置に設けられ、前記発熱部材および前記冷却部材を備えた第二モジュールと、前記筐体内において前記第一モジュールおよび前記第二モジュールに対して前記筐体の奥行き方向に交差する幅方向で異なる位置に設けられ、前記発熱部材および前記冷却部材を備えた第三モジュールと、前記第一モジュールの前記冷却部材に冷却媒体を供給する上流側配管と、前記第一モジュールの前記冷却部材を経た前記冷却媒体を、前記第二モジュールの前記冷却部材に供給する下流側配管と、前記第一モジュールと前記第二モジュールとの間で前記下流側配管から分岐し、前記第三モジュールの前記冷却部材に前記冷却媒体を供給する分岐配管と、を備える。
本発明の第二の態様の冷却システムは、筐体内に設けられ、発熱部材、および前記発熱部材を冷却する冷却部材を備えた第一モジュールと、前記筐体内において前記第一モジュールに対して前記筐体の奥行き方向で異なる位置に設けられ、前記発熱部材および前記冷却部材を備えた第二モジュールと、前記筐体内において前記第一モジュールおよび前記第二モジュールに対して前記筐体の奥行き方向に交差する幅方向で異なる位置に設けられ、前記発熱部材および前記冷却部材を備えた第三モジュールと、前記筐体内に設けられ、外部から供給される冷却媒体が送り込まれるヘッダと、前記ヘッダに接続され、前記ヘッダから前記第一モジュールの前記冷却部材に前記冷却媒体を供給する第一上流側配管と、前記第一モジュールの前記冷却部材を経た前記冷却媒体を、前記第二モジュールの前記冷却部材に供給する第一下流側配管と、前記ヘッダに接続され、前記ヘッダから前記第三モジュールの前記冷却部材に前記冷却媒体を供給する第二上流側配管と、を備える。
本発明の第三の態様の電子機器は、筐体と、上記冷却システムと、を備える。
上述の一態様によれば、配管本数を抑えることができる。
本発明の冷却システムの最小構成を示す図である。 本発明の電子機器の最小構成を示す図である。 本発明の電子機器の概略構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器において、下段側のサイドモジュールを示す平面図である。 本発明の電子機器において、上段側のサイドモジュールおよび第三モジュールを示す平面図である。 本発明の電子機器において、上段側のサイドモジュールおよび第三モジュールに設けられた分岐配管を主に示す平面図である。 本発明の電子機器の冷却システムに設けられた分岐継手の断面図である。 本発明の電子機器の冷却システムに設けられた継手の断面図である。 本発明の電子機器の冷却システムの機能構成を示すブロック図である。 本発明の冷却システムの最小構成を示す図である。 本発明の電子機器の最小構成を示す図である。 本発明の電子機器の冷却システムの機能構成を示すブロック図である。
本発明の複数の実施形態に関して図面を参照して以下に説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本実施形態による冷却システムの最小構成を示す図である。
この図が示すように、冷却システム100Aは、第一モジュール10Aと、第二モジュール20Aと、第三モジュール70Aと、上流側配管110Aと、下流側配管120Aと、分岐配管140Aと、を少なくとも備えていればよい。
第一モジュール10Aは、筐体3A内に設けられている。第一モジュール10Aは、発熱部材12Aと、発熱部材12Aを冷却する冷却部材13Aと、を備えている。
第二モジュール20Aは、筐体3A内において第一モジュール10Aに対して筐体3Aの奥行き方向Dpで異なる位置に設けられている。第二モジュール20Aは、発熱部材22Aと、発熱部材22Aを冷却する冷却部材23Aと、を備えている。
第三モジュール70Aは、筐体3A内において第一モジュール10Aおよび第二モジュール20Aに対して筐体3Aの奥行き方向Dpに交差する幅方向Dwで異なる位置に設けられている。第三モジュール70Aは、発熱部材72Aと、発熱部材72Aを冷却する冷却部材73Aと、を備えている。
上流側配管110Aは、第一モジュール10Aの冷却部材13Aに冷却媒体を供給する。
下流側配管120Aは、第一モジュール10Aの冷却部材13Aを経た冷却媒体を、第二モジュール20Aの冷却部材23Aに供給する。
分岐配管140Aは、第一モジュール10Aと第二モジュール20Aとの間で下流側配管120Aから分岐している。分岐配管140Aは、第三モジュール70Aの冷却部材73Aに冷却媒体を供給する。
この冷却システム100Aでは、冷却媒体は、上流側配管110Aを経て第一モジュール10Aの冷却部材13Aを冷却した後、下流側配管120Aを経て第二モジュール20Aの冷却部材23Aを冷却する。
したがって、第一モジュール10Aの発熱部材12Aは、冷却部材13Aによって冷却される。また、第二モジュール20Aの発熱部材22Aは、冷却部材23Aによって冷却される。
また、冷却媒体は、第一モジュール10Aと第二モジュール20Aとの間で下流側配管120Aから分岐する分岐配管140Aを通して、第三モジュール70Aの冷却部材73Aに供給される。これにより、第三モジュール70Aの冷却部材73Aが冷却される。
したがって、第三モジュール70Aの発熱部材72Aは、冷却部材73Aによって冷却される。
このような構成において、冷却システム100Aでは、上流側配管110Aを通して、筐体3A内の第一モジュール10A、第二モジュール20A、第三モジュール70Aに冷却媒体を供給することができる。したがって、筐体3Aの外部から内部に冷却媒体を搬送する配管の本数が抑えられ、コスト及び組み立ての手間を抑えるとともに、配管を設けるためのスペースの確保が容易となる。その結果、冷却媒体を搬送する配管の本数が増え、コスト及び組立の手間が掛かり、配管を設けるためのスペースの確保が困難となることを解決することができる。
[第2の実施形態]
図2は、本実施形態による電子機器の最小構成を示す図である。
この図が示すように、電子機器2Bは、筐体3Bと、冷却システム100Bと、を少なくとも備えていればよい。冷却システム100Bは、第一モジュール10Bと、第二モジュール20Bと、第三モジュール70Bと、上流側配管110Bと、下流側配管120Bと、分岐配管140Bと、を備えている。
第一モジュール10Bは、筐体3B内に設けられている。第一モジュール10Bは、発熱部材12Bと、発熱部材12Bを冷却する冷却部材13Bと、を備えている。
第二モジュール20Bは、筐体3B内において第一モジュール10Bに対して筐体3Bの奥行き方向Dpで異なる位置に設けられている。第二モジュール20Bは発熱部材22Bと、発熱部材22Bを冷却する冷却部材23Bと、を備えている。
第三モジュール70Bは、筐体3B内において第一モジュール10Bおよび第二モジュール20Bに対して筐体3Bの奥行き方向Dpに交差する幅方向Dwで異なる位置に設けられている。第三モジュール70Bは、発熱部材72Bと、発熱部材72Bを冷却する冷却部材73Bと、を備えている。
上流側配管110Bは、第一モジュール10Bの冷却部材13Bに冷却媒体を供給する。
下流側配管120Bは、第一モジュール10Bの冷却部材13Bを経た冷却媒体を、第二モジュール20Bの冷却部材23Bに供給する。
分岐配管140Bは、第一モジュール10Bと第二モジュール20Bとの間で下流側配管120Bから分岐している。分岐配管140Bは、第三モジュール70Bの冷却部材73Bに冷却媒体を供給する。
この電子機器2Bでは、冷却媒体は、上流側配管110Bを経て第一モジュール10Bの冷却部材13Bを冷却した後、下流側配管120Bを経て第二モジュール20Bの冷却部材23Bを冷却する。
したがって、第一モジュール10Bの発熱部材12Bが冷却部材13Bによって冷却される。第二モジュール20Bの発熱部材22Bは、冷却部材23Bによって冷却される。
また、冷却媒体は、第一モジュール10Bと第二モジュール20Bとの間で下流側配管120Bから分岐する分岐配管140Bを通して、第三モジュール70Bの冷却部材73Bに供給される。
これにより、第三モジュール70Bの冷却部材73Bが冷却される。
したがって、第三モジュール70Bの発熱部材72Bは、冷却部材73Bによって冷却される。
このような構成において、電子機器2Bでは、上流側配管110Bを通して、筐体3B内の第一モジュール10B、第二モジュール20B、第三モジュール70Bに冷却媒体を供給することができる。したがって、筐体3Bの外部から内部に冷却媒体を搬送する配管の本数が抑えられ、コスト及び組み立ての手間を抑えるとともに、配管を設けるためのスペースの確保が容易となる。その結果、冷却媒体を搬送する配管の本数が増え、コスト及び組立の手間が掛かり、配管を設けるためのスペースの確保が困難となることを解決することができる。
[第3の実施形態]
図3は、本実施形態による電子機器の概略構成を示す斜視図である。
(サーバの全体構成)
この図が示すように、サーバ(電子機器)2Cは、筐体3Cと、メイン基板5と、サイドモジュール6と、第三モジュール70Cと、を備えている。サーバ2Cは、1台以上が図示しないサーバラックに収容され、サーバ装置(図示無し)を構成する。サーバ2Cは、サーバラック(図示無し)に対し、水平方向に沿って挿抜可能に設けられている。以下の説明において、サーバラックに対するサーバ2Cの挿抜方向を、奥行き方向Dpと称する。また、水平面内において奥行き方向Dpに直交する方向を幅方向Dw、奥行き方向Dpおよび幅方向Dwに直交する方向を上下方向Dvと称する。
(筐体)
筐体3Cは、上下方向Dvから平面視すると、奥行き方向Dpに長辺を有する長方形状に形成されている。筐体3Cは、水平面に沿って設けられる底板3dと、底板3dの幅方向Dw両側から上方に立ち上がる一対の側板3eと、を少なくとも備えている。筐体3Cは、底板3dの奥行き方向Dpの第二側Dp2に、底板3dから上方に立ち上がるリヤパネル3rを備えている。さらに、筐体3Cは、底板3dの奥行き方向Dpの第一側Dp1にフロントパネル3fを備えてもよい。
(メイン基板)
メイン基板5、サイドモジュール6、および第三モジュール70Cは、筐体3C内に収容されている。
メイン基板5は、平板状で、筐体3Cの底板3d上に沿って配置されている。メイン基板5は、筐体3C内の幅方向Dw中央部に配置されている。
(サイドモジュール)
サイドモジュール6は、筐体3C内で、メイン基板5に対し、幅方向Dwの両側にそれぞれ配置されている。各サイドモジュール6は、下段側モジュール部6Aと、上段側モジュール部6Bとが、上下方向Dvに積層されて設けられている。下段側モジュール部6A、上段側モジュール部6Bは、それぞれ、第一モジュール10Cと、第二モジュール20Cと、を備えている。つまり、サーバ2Cは、第一モジュール10Cと第二モジュール20Cとを複数組(本実施形態では、計4組)備えている。
図4は、本実施形態による電子機器において、下段側のサイドモジュールを示す平面図である。図5は、本実施形態による電子機器において、上段側のサイドモジュールおよび第三モジュールを示す平面図である。
これらの図が示すように、下段側モジュール部6A、上段側モジュール部6Bのそれぞれにおいて、第一モジュール10Cは、筐体3C内に設けられている。第一モジュール10Cは、基板11Cと、CPU(Central Processing Unit、発熱部材)12Cと、冷却部材13Cと、を備えている。
基板11Cは、平板状で、水平面内に沿って配置されている。CPU12Cは、基板11Cの表面に実装されている。CPU12Cは、所定の処理を実行するプロセッサとして機能する。冷却部材13Cは、CPU12Cに積層されて設けられている。冷却部材13Cは、金属材料からなり、例えば直方体状をなしている。冷却部材13Cは、その内部に冷却媒体が流入する空間(図示無し)が形成されている。冷却部材13Cの上面には、空間(図示無し)に連通する冷媒入口(図示無し)と冷媒出口(図示無し)とが形成されている。
第二モジュール20Cは、筐体3C内において第一モジュール10Cに対して筐体3Cの奥行き方向Dpで異なる位置に設けられている。第二モジュール20Cは、第一モジュール10Cに対して筐体3Cの奥行き方向Dpの第一側Dp1に間隔を空けて設けられている。第二モジュール20Cは、第一モジュール10Cと同様の構成であり、基板21Cと、CPU(発熱部材)22Cと、冷却部材23Cと、を備えている。
基板21Cは、平板状で、水平面内に沿って配置されている。CPU22Cは、基板21Cの表面に実装されている。CPU22Cは、所定の処理を実行するプロセッサとして機能する。冷却部材23Cは、CPU22Cに積層されて設けられている。冷却部材23Cは、金属材料からなり、例えば直方体状をなしている。冷却部材23Cは、その内部に冷却媒体が流入する空間(図示無し)が形成されている。冷却部材23Cの上面には、空間(図示無し)に連通する冷媒入口(図示無し)と冷媒出口(図示無し)とが形成されている。
(第三モジュール)
図3に示すように、第三モジュール70Cは、筐体3C内において第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cに対して幅方向Dwで異なる位置に設けられている。第三モジュール70Cは、メイン基板5の上方に、各サイドモジュール6と幅方向Dwに間隔を空けて配置されている。第三モジュール70Cは、上下方向Dvにおいて上段側モジュール部6Bとほぼ同じ高さに配置されている。図5に示すように、第三モジュール70Cは、基板71Cと、CPU(発熱部材)72Cと、冷却部材73Cと、を備えている。
基板71Cは、平板状で、筐体3Cの底板3dと平行に、水平面に沿って配置されている。基板71Cは、メイン基板5または底板3d上に、不図示の支持部材を介して支持されている。
CPU72Cは、基板71Cの表面に実装されている。CPU72Cは、複数の第一モジュール10C、および第二モジュール20CのCPU12C、22Cと協働して所定の処理を実行するプロセッサとして機能する。
冷却部材73Cは、CPU72Cに積層されて設けられている。冷却部材73Cは、金属材料からなり、例えば直方体状をなしている。冷却部材73Cは、その内部に冷却媒体が流入する空間(図示無し)が形成されている。冷却部材73Cの上面には、空間(図示無し)に連通する冷媒入口(図示無し)と冷媒出口(図示無し)とが形成されている。
(冷却システム)
図3〜図5に示すように、サーバ2Cは、冷却システム100Cを備えている。冷却システム100Cは、第一モジュール10Cの冷却部材13C、第二モジュール20Cの冷却部材23C、第三モジュール70Cの冷却部材73Cを、水等の液体からなる冷却媒体により冷却する。冷却システム100Cは、上記第一モジュール10Cと、上記第二モジュール20Cと、上流側配管110Cと、下流側配管120Cと、排出配管130Cと、分岐配管140C(図5参照)と、を備えている。
(上流側配管、下流側配管)
上流側配管110Cは、外部から第一モジュール10Cの冷却部材13Cに冷却媒体を供給する。上流側配管110Cは、筐体3Cのリヤパネル3rに形成された配管挿通開口3h(図3参照)を通して、筐体3Cの外部から内部に挿入されている。図4、図5に示すように、上流側配管110Cは、筐体3C内で奥行き方向Dpに延びている。上流側配管110Cは、第一モジュール10Cの冷却部材13Cに対して奥行き方向Dpの第二側Dp2から接続されている。上流側配管110Cの端部は、L字状の接続継手111を介して第一モジュール10Cの冷却部材13Cの冷媒入口(図示無し)に接続されている。上流側配管110Cは、接続継手111と、配管挿通開口3hに挿通された部分との間で、ホルダー部材118によって第一モジュール10Cの基板11Cに固定されている。
下流側配管120Cは、第一モジュール10Cの冷却部材13Cを経た冷却媒体を、第二モジュール20Cの冷却部材23Cに供給する。下流側配管120Cは、第一モジュール10Cの冷却部材13Cと第二モジュール20Cの冷却部材23Cとの間で奥行き方向Dpに延びるよう設けられている。下流側配管120Cは、その一端が第一モジュール10Cの冷却部材13Cに接続され、他端が第二モジュール20Cの冷却部材23Cに接続されている。下流側配管120Cは、第一下流側配管121と、第二下流側配管122と、継手123A、123Bと、を備えている。
第一下流側配管121の一端部は、L字状の接続継手124を介して第一モジュール10Cの冷却部材13Cの冷媒出口(図示無し)に接続されている。接続継手124は、上流側配管110Cの接続継手111に対して幅方向Dwに間隔を空けた位置で冷却部材13Cに接続されている。第一下流側配管121の他端部には、継手123Aが設けられている。第一下流側配管121は、接続継手124と継手123Aとの間で、ホルダー部材119によって第一モジュール10Cの基板11Cに固定されている。
第二下流側配管122の一端部は、L字状の接続継手125を介して第二モジュール20Cの冷却部材23Cの冷媒入口(図示無し)に接続されている。第二下流側配管122の他端部には、継手123Bが設けられている。第二下流側配管122は、接続継手125と継手123Bとの間で、ホルダー部材128によって第二モジュール20Cの基板21Cに固定されている。
継手123A、123Bは、互いに着脱可能に接続されている。これにより、継手123A、123Bは、第一下流側配管121と、第二下流側配管122とを、着脱可能に接続する。
(排出配管)
排出配管130Cは、第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cを経た冷却媒体を排出する。排出配管130Cは、筐体3Cのリヤパネル3rに形成された配管挿通開口3hを通して、筐体3Cの外部から筐体3Cの内部に挿入されている。排出配管130Cは、筐体3C内で奥行き方向Dpに延びている。排出配管130Cは、第二モジュール20Cの冷却部材23Cに対して奥行き方向Dpの第二側Dp2から接続されている。排出配管130Cの端部は、L字状の接続継手127を介して第二モジュール20Cの冷却部材23Cの冷媒出口(図示無し)に接続されている。接続継手127は、第二下流側配管122の接続継手125に対して幅方向Dwに間隔を空けた位置で冷却部材23Cに接続されている。排出配管130Cは、接続継手127よりも第一モジュール10C側で、第二下流側配管122とともに、ホルダー部材128によって第二モジュール20Cの基板21Cに固定されている。
排出配管130Cは、上流側配管110Cおよび下流側配管120Cに沿って延びている。第二モジュール20C側から見ると、排出配管130Cは、筐体3Cの奥行き方向Dpで第二モジュール20C側から第一モジュール10C側に延びている。排出配管130Cは、第一モジュール10Cを経て上流側配管110Cに沿って奥行き方向Dpの第二側Dp2に延びている。排出配管130Cは、第一モジュール10Cの基板11Cの表面に直交する上下方向Dvから視た状態で、冷却部材13Cの幅方向Dw側方に配設されている。排出配管130Cは、第一モジュール10Cの冷却部材13C(およびCPU12C)を迂回するように、筐体3Cの側板3eに沿って配設されている。
(分岐配管)
図6は、本実施形態による電子機器において、上段側のサイドモジュールおよび第三モジュールに設けられた分岐配管を主に示す平面図である。分岐配管140Cは、筐体3C内で幅方向Dw一方の側(例えば、図4、図5において左方)のサイドモジュール6Lの上段側モジュール部6Bから冷却媒体の一部を取り出して第三モジュール70Cの冷却部材73Cに供給する。分岐配管140Cは、冷却部材73Cを経た冷却媒体を、筐体3C内で幅方向Dw他方の側(例えば、図4、図5において右方)のサイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bに送り込む。分岐配管140Cは、サイドモジュール6Lの上段側モジュール部6Bの第一モジュール10Cと第二モジュール20Cとの間で下流側配管120Cから分岐している。このように、分岐配管140Cは、複数組の第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cのうちの一組の下流側配管120Cから分岐している。分岐配管140Cは、上流側外側分岐配管141と、上流側内側分岐配管142と、下流側内側分岐配管143と、下流側外側分岐配管144と、を備えている。
上流側外側分岐配管141は、下流側配管120Cから分岐して設けられている。このため、下流側配管120Cから分岐配管140Cの上流側外側分岐配管141が分岐する分岐部J1において、第一下流側配管121側の継手123Aには、分岐継手145が用いられている。
(分岐継手)
図6に示すように、分岐継手145は、主管部145aと、分岐管部145bと、を有している。主管部145aは、奥行き方向Dpに連続する管状で、継手123Bに着脱可能に接続される。分岐管部145bは、主管部145aから分岐し、奥行き方向Dpの第一側Dp1に向かって筐体3Cの幅方向Dw内側に傾斜して延びている。分岐管部145bには、上流側外側分岐配管141の一端部が接続されている。上流側外側分岐配管141は、分岐継手145から、筐体3Cの幅方向Dw内側に向かって奥行き方向Dpの第一側Dp1に斜めに延びている。
上流側内側分岐配管142は、その一端が第三モジュール70Cの冷却部材73Cの冷媒入口(図示無し)に、L字状の接続継手151を介して接続されている。上流側内側分岐配管142は、接続継手151から奥行き方向Dpの第一側Dp1に延びている。
上流側外側分岐配管141と、上流側内側分岐配管142とは、継手部材161を介して接続されている。継手部材161は、第一接続部161aと、第二接続部161bと、を一体に有している。
第一接続部161aは、管状で、上流側内側分岐配管142の管軸方向(奥行き方向Dp)に延びている。第一接続部161aに、上流側内側分岐配管142の他端が接続されている。第二接続部161bは、管状で、上流側外側分岐配管141の管軸方向(幅方向Dwと奥行き方向Dpとに交差する斜め方向)に延びている。第二接続部161bに、上流側外側分岐配管141の他端部が接続されている。第一接続部161aと第二接続部161bとは互いに連通されている。
下流側内側分岐配管143は、その一端が第三モジュール70Cの冷却部材73Cの冷媒出口(図示無し)に、L字状の接続継手152を介して接続されている。接続継手152は、上流側内側分岐配管142の接続継手151に対して幅方向Dwに間隔を空けた位置で冷却部材73Cに接続されている。また、接続継手152は、上流側内側分岐配管142の接続継手151に対し、奥行き方向Dpで異なる位置で冷却部材73Cに接続されている。下流側内側分岐配管143は、接続継手152から奥行き方向Dpの第一側Dp1に延びている。
下流側外側分岐配管144は、継手部材162を介して下流側内側分岐配管143の他端に接続されている。下流側外側分岐配管144は、継手部材162から、筐体3Cの幅方向Dw外側に向かって奥行き方向Dpの第二側Dp2に斜めに延びている。
継手部材162は、第一接続部162aと、第二接続部162bと、を一体に有している。第一接続部162aは、管状で、下流側内側分岐配管143の管軸方向(奥行き方向Dp)に延びている。第一接続部162aに、下流側内側分岐配管143の他端が接続されている。第二接続部162bは、管状で、下流側外側分岐配管144の管軸方向(幅方向Dwと奥行き方向Dpとに交差する斜め方向)に延びている。第二接続部162bに、下流側外側分岐配管144の一端部が接続されている。第一接続部162aと第二接続部162bとは、互いに連通されている。このような継手部材162は、継手部材161と同様の構成を有しており、共通の部品で構成されている。
下流側外側分岐配管144の他端は、合流継手135を介して、幅方向Dw他方の側のサイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bに設けられた、排出配管130Cに接続されている。サイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bに設けられた排出配管130Cは、第一モジュール10C側の第一排出配管131と、第二モジュール20C側の第二排出配管132と、を備えている。合流継手135は、第一排出配管131の端部と、第二排出配管132との間に設けられている。
合流継手135は、主管部135aと、分岐管部135bと、を有している。主管部135aは、奥行き方向Dpに連続する管状で、その両端部が、第一排出配管131と、第二排出配管132とに接続されている。分岐管部135bは、主管部135aの中間部において主管部135aから分岐し、筐体3Cの幅方向Dw内側に向かって延びている。分岐管部135bには、下流側外側分岐配管144の他端が接続されている。
上記の継手部材161と、継手部材162とは、継手ホルダー163に固定されている。また、上流側内側分岐配管142と、下流側内側分岐配管143とは、接続継手151、152と、継手部材161、162との間で、分岐配管ホルダー164に固定されている。継手ホルダー163、および分岐配管ホルダー164は、フード部材165に設けられている。フード部材165は、メイン基板5に固定されている。
(冷却媒体の流れ)
このような冷却システム100Cでは、幅方向Dw両側のサイドモジュール6(6L、6R)の下段側モジュール部6A、上段側モジュール部6Bのそれぞれにおいて、冷却媒体は、以下のように流れる。
冷却媒体は、筐体3Cの外部に設けられた冷却媒体供給管(図示無し)から上流側配管110Cに流れ込む。冷却媒体は、上流側配管110Cを通って第一モジュール10Cの冷却部材13Cの冷媒入口(図示無し)から空間(図示無し)に流れ込み、冷却部材13Cを冷却する。これにより、冷却部材13Cが積層されたCPU12Cの熱が奪われ、CPU12Cの温度上昇が抑えられる。冷却部材13Cの空間(図示無し)から冷媒出口(図示無し)を通って流れ出た冷却媒体は、下流側配管120Cを経て第二モジュール20Cの冷却部材23Cの冷媒入口(図示無し)から空間(図示無し)に流れ込み、冷却部材23Cを冷却する。これにより、冷却部材23Cが積層された第二モジュール20CのCPU22Cの熱が奪われ、CPU22Cの温度上昇が抑えられる。このようにして第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cを経た冷却媒体は、冷却部材23Cの空間(図示無し)から冷媒出口(図示無し)を通って排出配管130Cに流れ込む。冷却媒体は、排出配管130Cを通して筐体3Cの外部に設けられた冷却媒体排出管(図示無し)に排出される。
また、幅方向Dw一方の側のサイドモジュール6Lの上段側モジュール部6Bでは、第一モジュール10Cの冷却部材13Cを経て下流側配管120Cの第一下流側配管121に流れ込んだ冷却媒体の一部が、分岐継手145を通して分岐配管140Cに分流される。分岐継手145では、第一下流側配管121を流れる冷却媒体が、主管部145aと分岐管部145bとに分流される。分岐管部145bに流れ込んだ冷却媒体は、上流側外側分岐配管141、継手部材161、上流側内側分岐配管142を通して、第三モジュール70Cの冷却部材73Cの冷媒入口(図示無し)から空間(図示無し)に流れ込み、冷却部材73Cを冷却する。これにより、冷却部材73Cが積層されたCPU72Cの熱が奪われ、CPU72Cの温度上昇が抑えられる。冷却部材73Cの空間(図示無し)から冷媒出口(図示無し)を通って流れ出た冷却媒体は、下流側内側分岐配管143、継手部材162、下流側外側分岐配管144を経て、合流継手135の分岐管部135bに流れる。冷却媒体は、分岐管部135bから、主管部135a内の冷却媒体の流れに合流し、排出配管130Cの第一排出配管131に流れ込む。冷却媒体は、幅方向Dw他方の側のサイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bに設けられた排出配管130Cを通して、筐体3Cの外部に設けられた冷却媒体排出管(図示無し)に排出される。
(流量調整部)
図7は、本実施形態の電子機器の冷却システムに設けられた分岐継手の断面図である。
この図が示すように、分岐継手145には、第一流量調整部R1が設けられている。第一流量調整部R1は、下流側配管120Cおよび分岐配管140C内の冷却媒体の流量を調整する。第一流量調整部R1は、分岐継手145の主管部145a内の流路145rに形成された第一絞り部145sである。第一絞り部145sは、主管部145aにおいて、継手123Bが挿入される挿入孔部145hの底部に形成されている。
例えば、第一絞り部145sの内径d1は、主管部145aの第一接続部145jの内径d2よりも小さくてもよい。さらに、第一絞り部145sの内径d1は、分岐管部145bの内径d3よりも小さくてもよい。
主管部145aの第一接続部145jには、第一下流側配管121の他端部が接続される。分岐管部145bには、分岐配管140Cの上流側外側分岐配管141が接続される。
下流側配管120Cから分岐配管140Cが分岐している組とは異なる組の下流側配管120Cには、第二流量調整部R2が設けられてもよい。
例えば、分岐部J1が設けられた組とは異なる組の下流側配管120Cには、第二流量調整部R2が設けられてもよい。ここで、本実施形態において、分岐部J1が設けられた組とは、筐体3C内で幅方向Dw一方の側のサイドモジュール6Lの上段側モジュール部6Bである。分岐部J1が設けられた組とは異なる組とは、幅方向Dw一方の側のサイドモジュール6Lの下段側モジュール部6A、幅方向Dw他方の側のサイドモジュール6Rの下段側モジュール部6A、および幅方向Dw他方の側のサイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bである。
第二流量調整部R2は、サイドモジュール6Lの下段側モジュール部6Aと、サイドモジュール6Rの下段側モジュール部6Aと、サイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bと、のそれぞれの下流側配管120Cに設けられている。これにより、第二流量調整部R2は、サイドモジュール6Lの下段側モジュール部6Aと、サイドモジュール6Rの下段側モジュール部6Aと、サイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bと、のそれぞれの下流側配管120C内の冷却媒体の流量を調整する。
図8は、本実施形態の電子機器の冷却システムに設けられた継手の断面図である。
この図が示すように、第二流量調整部R2は、サイドモジュール6Lの下段側モジュール部6Aと、サイドモジュール6Rの下段側モジュール部6Aと、サイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bと、のそれぞれに設けられた継手123Aに形成されている。第二流量調整部R2は、継手123A内の継手流路123rに形成された第二絞り部123sである。第二絞り部123sは、継手123Aにおいて、継手123Bが挿入される挿入孔部123hに形成されている。第二絞り部123sの内径d4は、第一下流側配管121が接続される部分の継手123A内の継手流路123rの内径d2、第二下流側配管122が接続される継手123B内の継手流路123qの内径d6よりも小さい。また、第二絞り部123sの内径d4は、第一流量調整部R1の第一絞り部145sの内径d1よりも大きくするのが好ましい。
ここで、サイドモジュール6Lの下段側モジュール部6Aに設けられた継手123Aと、サイドモジュール6Rの下段側モジュール部6Aに設けられた継手123Aと、サイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bに設けられた継手123Aとで、第二絞り部123sの内径d4を異ならせてもよい。
図9は、本実施形態の冷却システムの機能構成を示すブロック図である。
図9に示すように、冷却システム100Cは、第三モジュール70Cを経た冷却媒体を、複数組の第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cのうち、分岐部J1が設けられた組とは異なる組の排出配管130Cを通して排出してもよい。
例えば、冷却システム100Cは、第三モジュール70Cを経た冷却媒体を、複数組の第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cのうち、分岐部J1が設けられた組とは異なる組の排出配管130Cを通して排出してもよい。
図9に示すように、サイドモジュール6Lの上段側モジュール部6Bでは、冷却媒体は、第一モジュール10Cを経た後、第二モジュール20Cと第三モジュール70Cとに分配される。第三モジュール70Cを経た冷却媒体は、サイドモジュール6Lの上段側モジュール部6Bとは異なる組の、サイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bの排出配管130Cに合流する。したがって、第二モジュール20Cと第三モジュール70Cとでは、圧力損失が異なる。そこで、サイドモジュール6Lの上段側モジュール部6Bでは、第二モジュール20Cと第三モジュール70Cとの圧力損失の際に応じて、第一流量調整部R1を構成する分岐継手145の第一絞り部145sの内径d1(図7参照)を設定する。
また、サイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bでは、前述したように、分岐配管140Cを介して第三モジュール70Cを経た冷却媒体が排出配管130Cに合流する。このため、サイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bでは、第一モジュール10Cと第二モジュール20Cを流れる冷却媒体は、第三モジュール70Cから排出配管130Cに合流する冷却媒体の影響を受ける。サイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bでは、第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cの上流側と下流側との圧力差が、合流する冷却媒体の受けない場合に比較して小さくなる。そこで、サイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bに設けられた継手123A1では、第二絞り部123sの内径d4を、第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cの上流側と下流側との圧力差に応じて設定する。ここで、第二絞り部123sの内径d4は、サイドモジュール6Lの上段側モジュール部6Bの第一絞り部145sの内径d1よりも大きく設定するのが好ましい。
サイドモジュール6Lの下段側モジュール部6A、およびサイドモジュール6Rの下段側モジュール部6Aでは、冷却媒体は、それぞれ、第一モジュール10Cと第二モジュール20Cのみに供給される。つまり、サイドモジュール6Rの上段側モジュール部6Bのように、他の組のモジュールから合流する冷却媒体の影響を受けない。
そこで、サイドモジュール6Lの下段側モジュール部6Aに設けられた継手123A2と、サイドモジュール6Rの下段側モジュール部6Aに設けられた継手123A3とでは、第二絞り部123sの内径d4を大きく設定するのが好ましい。
例えば、継手123A2と、継手123A3とでは、第二絞り部123sの内径d4を、分岐継手145の第一絞り部145sの内径d1、および継手123A1の第二絞り部123sの内径d4よりも大きく設定してもよい。
ここで、サイドモジュール6Lの下段側モジュール部6A、およびサイドモジュール6Rの下段側モジュール部6Aでは、第二絞り部123sを形成しない構成とすることもできる。この場合、サイドモジュール6Lの下段側モジュール部6A、およびサイドモジュール6Rの下段側モジュール部6Aにおける冷却媒体の流量を基準として、分岐継手145の第一絞り部145sの内径d1、および継手123A3の第二絞り部123sの内径d4を設定する。
この冷却システム100Cでは、筐体3C内において、第一モジュール10Cと第二モジュール20Cとが、筐体3Cの奥行き方向Dpで異なる位置に直列に配置されている。また、第三モジュール70Cは、筐体3C内で、第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cに対して幅方向Dwで異なる位置に設けられている。冷却システム100Cは、第一モジュール10Cに冷却媒体を供給する上流側配管110Cと、第一モジュール10Cを経た冷却媒体を、第二モジュール20Cに供給する下流側配管120Cと、下流側配管120Cから分岐し、第三モジュール70Cに冷却媒体を供給する分岐配管140Cと、を備える。
このような構成において、上流側配管110Cを通して、筐体3C内の第一モジュール10C、第二モジュール20C、第三モジュール70Cに冷却媒体を供給することができる。したがって、筐体3Cの外部から内部に冷却媒体を搬送する配管の本数が抑えられ、コスト及び組み立ての手間を抑えるとともに、配管を設けるためのスペースの確保が容易となる。その結果、冷却媒体を搬送する配管の本数が増え、コスト及び組立の手間が掛かり、配管を設けるためのスペースの確保が困難となることを解決することができる。
この冷却システム100Cでは、第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cは、筐体3C内に複数組が設けられている。分岐配管140Cは、複数組の第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cのうちの下流側配管120Cから分岐して設けられている。
このような構成において、筐体3C内に複数組の第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cが設けられているが、上流側配管110Cは、第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cの組数に応じた数を設ければよい。換言すると、筐体3C内のモジュール総数(第一モジュール10C、第二モジュール20C、第三モジュール70Cの合計数)に応じた数の上流側配管110Cを設ける必要がない。したがって、筐体3Cの外部から内部に冷却媒体を搬送する配管の本数を有効に抑えることができる。
この冷却システム100Cでは、下流側配管120Cから分岐配管140Cが分岐する分岐部J1に、下流側配管120Cおよび分岐配管140C内の冷却媒体の流量を調整する第一流量調整部R1が設けられている。
このような構成において、第一モジュール10Cの下流側で、冷却媒体は第二モジュール20Cと第三モジュール70Cとに分配される。すると、第二モジュール20Cと第三モジュール70Cとの間で、圧力損失の違いから冷却媒体の流量が異なってしまう。第一流量調整部R1で、下流側配管120Cおよび分岐配管140C内の冷却媒体の流量を調整することで、第一モジュール10Cと第三モジュール70Cとに供給される冷却媒体の流量バランスを改善することができる。したがって、冷却部材13C、23C、73CによるCPU12C、22C、72Cの冷却効率の均等化を図ることができる。
この冷却システム100Cでは、第一流量調整部R1として、分岐継手145に第一絞り部145sを設けることで、簡易な構成により、下流側配管120Cおよび分岐配管140C内の冷却媒体の流量を調整することができる。
この冷却システム100Cでは、下流側配管120Cから分岐配管140Cが分岐している組とは異なる組において、第二流量調整部R2で下流側配管120C内の冷却媒体の流量を調整する。これにより、分岐部J1が設けられていない組の第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cと、分岐部J1が設けられた組の第一モジュール10C、第二モジュール20C、および第三モジュール70Cとの間で、冷却媒体の流量バランスを改善することができる。
この冷却システム100Cでは、第二流量調整部R2として、下流側配管120Cを構成する第一下流側配管121と第二下流側配管122とを接続する継手123Aに第二絞り部123sが設けられている。これにより、簡易な構成により、下流側配管120C内の冷却媒体の流量を調整することができる。
この冷却システム100Cでは、第三モジュール70Cを経た冷却媒体は、複数組の第一モジュール10Cおよび第二モジュール20Cのうち、下流側配管120Cから分岐配管140Cが分岐している組とは異なる組の排出配管130Cを通して排出される。
第三モジュール70Cを経た冷却媒体を、下流側配管120Cから分岐配管140Cが分岐している組とは異なる組の排出配管130Cを通して排出すると、第二モジュール20Cと第三モジュール70Cとの間で、冷却媒体の流量が、より異なりやすくなる。このような構成において、第一流量調整部R1や第二流量調整部R2で冷却媒体の流量を調整することで、複数のモジュールに供給される冷却媒体の流量バランスを改善することができる。
このサーバ2Cでは、筐体3Cと、上記冷却システム100Cと、を備える。
この構成において、筐体3Cの外部から内部に冷却媒体を搬送する配管の本数が増え、コスト及び組立の手間が掛かり、配管を設けるためのスペースの確保が困難となることを解決することができる冷却システム100Cを備えたサーバ2Cを提供することが可能となる。
[第4の実施形態]
図10は、本実施形態による冷却システムの最小構成を示す図である。
この図が示すように、冷却システム100Dは、第一モジュール10Dと、第二モジュール20Dと、第三モジュール70Dと、ヘッダ80Dと、第一上流側配管171Dと、第一下流側配管172Dと、第二上流側配管173Dと、を少なくとも備えていればよい。
第一モジュール10Dは、筐体3D内に設けられている。第一モジュール10Dは、発熱部材12Dと、発熱部材12Dを冷却する冷却部材13Dと、を備えている。
第二モジュール20Dは、筐体3D内において第一モジュール10Dに対して筐体3Dの奥行き方向Dpで異なる位置に設けられている。第二モジュール20Dは、発熱部材22Dと、発熱部材22Dを冷却する冷却部材23Dと、を備えている。
第三モジュール70Dは、筐体3D内において、第一モジュール10Dおよび第二モジュール20Dに対し、筐体3Dの奥行き方向Dpに交差する幅方向Dwで異なる位置に設けられている。第三モジュール70Dは、発熱部材72Dと、発熱部材72Dを冷却する冷却部材73Dと、を備えている。
ヘッダ80Dは、筐体3D内に設けられている。ヘッダ80Dは、外部から供給される冷却媒体が送り込まれる。
第一上流側配管171Dは、ヘッダ80Dに接続されている。第一上流側配管171Dは、ヘッダ80Dから第一モジュール10Dの冷却部材13Dに冷却媒体を供給する。
第一下流側配管172Dは、第一モジュール10Dの冷却部材13Dを経た冷却媒体を、第二モジュール20Dの冷却部材23Dに供給する。
第二上流側配管173Dは、ヘッダ80Dに接続されている。第二上流側配管173Dは、ヘッダ80Dから第三モジュール70Dの冷却部材73Dに冷却媒体を供給する。
このような構成において、筐体3Dの外部から供給される冷却媒体は、筐体3D内に設けられたヘッダ80Dで、第一上流側配管171Dと、第二上流側配管173Dとに分流される。これにより、冷却媒体は、第一モジュール10Dおよび第二モジュール20Dと、これら第一モジュール10Dおよび第二モジュール20Dに対して幅方向Dwで異なる位置に設けられた第三モジュール70Dとに分配される。
このように、筐体3D内にヘッダ80Dを設けることで、筐体3Dの外部から内部に冷却媒体を搬送する配管の本数が抑えられる。したがって、冷却媒体を搬送する配管のコスト及び組み立ての手間を抑えるとともに、配管を設けるためのスペースの確保が容易となる。その結果、冷却媒体を搬送する配管の本数が増え、コスト及び組立の手間が掛かり、配管を設けるためのスペースの確保が困難となることを解決することができる。
[第5の実施形態]
図11は、本実施形態による電子機器の最小構成を示す図である。
この図が示すように、電子機器2Eは、筐体3Eと、冷却システム100Eと、を少なくとも備えていればよい。冷却システム100Eは、第一モジュール10Eと、第二モジュール20Eと、第三モジュール70Eと、ヘッダ80Eと、第一上流側配管171Eと、第一下流側配管172Eと、第二上流側配管173Eと、を備えている。
第一モジュール10Eは、筐体3E内に設けられている。第一モジュール10Eは、発熱部材12Eと、発熱部材12Eを冷却する冷却部材13Eと、を備えている。
第二モジュール20Eは、筐体3E内において第一モジュール10Eに対して筐体3Eの奥行き方向Dpで異なる位置に設けられている。第二モジュール20Eは、発熱部材22Eと、発熱部材22Eを冷却する冷却部材23Eと、を備えている。
第三モジュール70Eは、筐体3E内において、第一モジュール10Eおよび第二モジュール20Eに対し、筐体3Eの奥行き方向Dpに交差する幅方向Dwで異なる位置に設けられている。第三モジュール70Eは、発熱部材72Eと、発熱部材72Eを冷却する冷却部材73Eと、を備えている。
ヘッダ80Eは、筐体3E内に設けられている。ヘッダ80Eは、外部から供給される冷却媒体が送り込まれる。
第一上流側配管171Eは、ヘッダ80Eに接続されている。第一上流側配管171Eは、ヘッダ80Eから第一モジュール10Eの冷却部材13Eに冷却媒体を供給する。
第一下流側配管172Eは、第一モジュール10Eの冷却部材13Eを経た冷却媒体を、第二モジュール20Eの冷却部材23Eに供給する。
第二上流側配管173Eは、ヘッダ80Eに接続されている。第二上流側配管173Eは、ヘッダ80Eから第三モジュール70Eの冷却部材73Eに冷却媒体を供給する。
このような構成において、電子機器2Eでは、冷却媒体は、ヘッダ80Eで、第一上流側配管171Eと、第二上流側配管173Eとに分流される。これにより、冷却媒体は、第一モジュール10Eおよび第二モジュール20Eと、第三モジュール70Eとに分配される。このように、筐体3E内にヘッダ80Eを設けることで、筐体3Eの外部から内部に冷却媒体を搬送する配管の本数が抑えられる。したがって、冷却媒体を搬送する配管のコスト及び組み立ての手間を抑えるとともに、配管を設けるためのスペースの確保が容易となる。その結果、冷却媒体を搬送する配管の本数が増え、コスト及び組立の手間が掛かり、配管を設けるためのスペースの確保が困難となることを解決することができる。
[第6の実施形態]
図12は、本実施形態による電子機器の冷却システムの機能構成を示すブロック図である。
(サーバの全体構成)
この図が示すように、サーバ(電子機器)2Fは、筐体3Fと、冷却システム100Fと、を備えている。サーバ2Fは、上記第3の実施形態のサーバ2Cと同様、筐体3F内に、サイドモジュール6と、第三モジュール70Fとを備えている。
(サイドモジュール)
サイドモジュール6は、筐体3F内で、幅方向Dwの両側にそれぞれ配置されている。各サイドモジュール6は、下段側モジュール部6Aと、上段側モジュール部6Bとが、上下方向Dvに積層されて設けられている。下段側モジュール部6A、上段側モジュール部6Bは、それぞれ、第一モジュール10Fと、第二モジュール20Fと、を備えている。
下段側モジュール部6A、上段側モジュール部6Bのそれぞれにおいて、第一モジュール10Fは、基板(図示無し)と、基板の表面に実装されたCPU(発熱部材)12Fと、CPU12Fに積層された冷却部材13Fと、を備えている。
第二モジュール20Fは、筐体3F内において第一モジュール10Fに対して筐体3Fの奥行き方向Dpで異なる位置に設けられている。第二モジュール20Fは、第一モジュール10Fと同様の構成であり、基板(図示無し)と、基板の表面に実装されたCPU(発熱部材)22Fと、CPU22Fに積層された冷却部材23Fと、を備えている。
冷却部材13F、23Fは、金属材料からなり、例えば直方体状をなしている。冷却部材13F、23Fは、その内部に冷却媒体が流入する空間(図示無し)が形成されている。
(第三モジュール)
第三モジュール70Fは、筐体3F内において第一モジュール10Fおよび第二モジュール20Fに対して幅方向Dwで異なる位置に設けられている。第三モジュール70Fは、基板(図示無し)と、基板の表面に実装されたCPU(発熱部材)72Fと、CPU72Fに積層された冷却部材73Fと、を備えている。
冷却部材73Fは、金属材料からなり、例えば直方体状をなしている。冷却部材73Fは、その内部に冷却媒体が流入する空間(図示無し)が形成されている。
(冷却システム)
冷却システム100Fは、第一モジュール10Fの冷却部材13F、第二モジュール20Fの冷却部材23F、第三モジュール70Fの冷却部材73Fを、水等の液体からなる冷却媒体により冷却する。冷却システム100Fは、上記第一モジュール10Fと、第二モジュール20Fと、第三モジュール70Fと、供給配管180と、ヘッダ80Fと、第一上流側配管171Fと、第一下流側配管172Fと、排出側ヘッダ81と、排出配管130Fと、第二上流側配管173Fと、を主に備えている。
供給配管180は、外部から筐体3F内に冷却媒体を供給する。供給配管180は、筐体3Fに形成された配管挿通開口(図示無し)を通して、筐体3Fの外部から内部に挿入されている。
ヘッダ80Fは、筐体3F内に設けられている。ヘッダ80Fは、筐体3F内の幅方向Dw両側にそれぞれ設けられている。各ヘッダ80Fには、供給配管180が接続されている。ヘッダ80Fは、供給配管180を通して、外部から供給される冷却媒体が送り込まれる。
第一上流側配管171Fは、ヘッダ80Fから第一モジュール10Fの冷却部材13Fに冷却媒体を供給する。幅方向Dwの両側にそれぞれにおいて、ヘッダ80Fには、2本の第一上流側配管171Fが接続されている。各ヘッダ80Fに接続された一方の第一上流側配管171Fは、サイドモジュール6の下段側モジュール部6Aの第一モジュール10Fの冷却部材13Fに接続されている。ヘッダ80Fに接続された他方の第一上流側配管171Fは、サイドモジュール6の上段側モジュール部6Bの第一モジュール10Fの冷却部材13Fに接続されている。
第一下流側配管172Fは、下段側モジュール部6A、上段側モジュール部6Bのそれぞれにおいて、第一モジュール10Fの冷却部材13Fと、第二モジュール20Fの冷却部材23Fとに接続されている。第一下流側配管172Fは、第一モジュール10Fの冷却部材13Fを経た冷却媒体を、第二モジュール20Fの冷却部材23Fに供給する。
排出側ヘッダ81は、筐体3F内に設けられている。排出側ヘッダ81は、筐体3F内の幅方向Dw両側にそれぞれ設けられている。筐体3F内の幅方向Dw両側のそれぞれで、排出側ヘッダ81と、下段側モジュール部6A、上段側モジュール部6Bの第二モジュール20Fの冷却部材23Fとの間には、排出側接続管175Fが接続されている。排出側接続管175Fは、第二モジュール20Fの冷却部材23Fを経た冷却媒体を排出側ヘッダ81に排出する。
排出配管130Fは、排出側ヘッダ81を経た冷却媒体を排出する。排出配管130Fは、幅方向Dwの両側の排出側ヘッダ81のそれぞれに設けられている。排出配管130Fは、筐体3Fに形成された配管挿通開口(図示無し)を通して、筐体3Fの内部から外部に導出されている。
第二上流側配管173Fは、筐体3F内の幅方向Dw一方の側のヘッダ80Faに接続されている。第二上流側配管173Fは、ヘッダ80Faから第三モジュール70Fの冷却部材73Fに冷却媒体を供給する。
第三モジュール70Fの冷却部材73Fには、第二下流側配管174Fの一端が接続されている。第二下流側配管174Fの他端は、筐体3F内の幅方向Dw他方の側の排出側ヘッダ81Rに接続されている。第二下流側配管174Fは、第三モジュール70Fの冷却部材73Fを経た冷却媒体を下流側の排出側ヘッダ81Rに送る。
第二下流側配管174Fには、第三モジュール70Dの冷却部材73Dに供給される冷却媒体の流量を調整する流量調整部R10が設けられている。流量調整部R10としては、上記第三実施形態の継手123Aに設けた第二絞り部123sと同様、第二下流側配管174Fの流路に、内径を狭めた絞り部(図示無し)を設けてもよい。また、流量調整部R10として、ダミーの冷却部材(図示無し)を設けてもよい。ダミーの冷却部材(図示無し)とは、発熱部材を冷却せず、冷却部材23F等と同様、その内部に冷却媒体が流入する空間(図示無し)が形成されたものである。冷却媒体がダミーの冷却部材の空間を通過することで、冷却部材23Fと同等の圧力損失を付与し、流量の調整を図る。
このような流量調整部R10は、第二上流側配管173Fに設けてもよい。
このような構成において、冷却システム100F、およびサーバ2Fでは、冷却媒体は、ヘッダ80Fで、第一モジュール10Fおよび第二モジュール20Fと、第三モジュール70Fとに分配される。このように、筐体3F内にヘッダ80Fを設けることで、筐体3Fの外部から内部に冷却媒体を搬送する供給配管180(配管)の本数が抑えられる。したがって、冷却媒体を搬送する配管のコスト及び組み立ての手間を抑えるとともに、配管を設けるためのスペースの確保が容易となる。その結果、冷却媒体を搬送する配管の本数が増え、コスト及び組立の手間が掛かり、配管を設けるためのスペースの確保が困難となることを解決することができる。
また、冷却システム100F、およびサーバ2Fは、排出側ヘッダ81を備えている。これにより、筐体3Fの内部から外部に冷却媒体を搬送する排出配管130F(配管)の本数が抑えられる。したがって、冷却媒体を搬送する配管のコスト及び組み立ての手間を抑えるとともに、配管を設けるためのスペースの確保が容易となる。その結果、冷却媒体を搬送する配管の本数が増え、コスト及び組立の手間が掛かり、配管を設けるためのスペースの確保が困難となることを解決することができる。
また、冷却システム100Fは、第三モジュール70Dの冷却部材73Dに供給される冷却媒体の流量を調整する流量調整部R10を備えている。
このような構成において、流量調整部R10で、第三モジュール70Fの冷却部材73Fに供給される冷却媒体の流量を調整することで、ヘッダ80Fの下流側で、第一モジュール10Fおよび第二モジュール20Fと、第三モジュール70Fとの間で冷却媒体の流量バランスを改善することができる。
(実施形態の変形例)
上記第3の実施形態では、第一流量調整部R1と、第二流量調整部R2とが設けられているが、これらは必須の構成ではない。例えば、第二流量調整部R2を備えない構成とすることも可能である。また、分岐部J1が設けられていない組のうち、一部の組のみに第二流量調整部R2を備えることも可能である。
また、上記第3、第6の実施形態では、第一流量調整部R1、第二流量調整部R2、流量調整部R10により、冷却媒体の流量バランスの均等化を図るようにしたが、これに限らない。例えば、サーバ2C、2F(電子機器)に設けられた複数のCPU12C、22C、72C、12F、22F、72F(発熱部材)の発熱量の違いに応じて、冷却媒体の流量を調整するようにしてもよい。
また、上記第3、第6の実施形態では、筐体3C、3F内の幅方向Dw両側に、第一モジュール10C、10F、および第二モジュール20C、20Fが設けられているが、これに限らない。筐体3C内に、幅方向Dwに三組以上の第一モジュール10C、10F、および第二モジュール20C、20Fが、奥行き方向Dpで直列に設けられてもよい。
また、上記第3、第6の実施形態では、奥行き方向Dpで直列に設けた第一モジュール10C、10F、および第二モジュール20C、20Fが、上下方向Dvで二段に設けられているが、これに限らない。奥行き方向Dpで直列に設けた第一モジュール10C、10F、および第二モジュール20C、20Fが、上下方向Dvで一段のみ、あるいは三段以上に設けられてもよい。
また、上記第3、第6の実施形態では、第一モジュール10C、10Fと、第二モジュール20C、20Fと、が奥行き方向Dpで直列に設けられているが、三つ以上のモジュールが、奥行き方向Dpで直列に設けられてもよい。
また、上記第3、第6の実施形態では、電子機器は、第三モジュール70C、70Fを一つのみ備えるが、第三モジュール70C、70Fの設置数、設置位置等については、本発明の主旨の範囲内で適宜変更可能である。
また、上記第1〜第6の実施形態で示した冷却システム100A〜100F、電子機器2B、2E、サーバ2C、2Fの用途、部品構成、装備数等については、何ら限定するものではない。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
2B、2E 電子機器
2C、2F サーバ(電子機器)
3A〜3F 筐体
10A〜10F 第一モジュール
12A、12B、12D、12E 発熱部材
12C、12F CPU(発熱部材)
13A〜13F 冷却部材
20A〜20F 第二モジュール
22A、22B、22D、22E 発熱部材
22C、22F CPU(発熱部材)
23A〜23F 冷却部材
70A〜70F 第三モジュール
72A、72B、72D、72E 発熱部材
72C、72F CPU(発熱部材)
73A〜73F 冷却部材
80D、80E、80F、80Fa ヘッダ
100A〜100F 冷却システム
110A、110B、110C 上流側配管
120A、120B、120C 下流側配管
121 第一下流側配管
122 第二下流側配管
123A、123A1、123A2、123A3、123B 継手
130C、130F 排出配管
140A、140B、140C 分岐配管
145 分岐継手
145r 流路
145s 第一絞り部
171D、171E、171F 第一上流側配管
172D、172E、172F 第一下流側配管
173D、173E、173F 第二上流側配管
174F 第二下流側配管
Dp 奥行き方向
Dw 幅方向
J1 分岐部
R1 第一流量調整部
R2 第二流量調整部
R10 流量調整部

Claims (10)

  1. 筐体内に設けられ、発熱部材、および前記発熱部材を冷却する冷却部材を備えた第一モジュールと、
    前記筐体内において前記第一モジュールに対して前記筐体の奥行き方向で異なる位置に設けられ、前記発熱部材および前記冷却部材を備えた第二モジュールと、
    前記筐体内において前記第一モジュールおよび前記第二モジュールに対して前記筐体の奥行き方向に交差する幅方向で異なる位置に設けられ、前記発熱部材および前記冷却部材を備えた第三モジュールと、
    前記第一モジュールの前記冷却部材に冷却媒体を供給する上流側配管と、
    前記第一モジュールの前記冷却部材を経た前記冷却媒体を、前記第二モジュールの前記冷却部材に供給する下流側配管と、
    前記第一モジュールと前記第二モジュールとの間で前記下流側配管から分岐し、前記第三モジュールの前記冷却部材に前記冷却媒体を供給する分岐配管と、を備える
    冷却システム。
  2. 前記第一モジュールおよび前記第二モジュールは、前記筐体内に複数組が設けられ、
    前記分岐配管は、複数組の前記第一モジュールおよび前記第二モジュールのうちの少なくとも一組の前記下流側配管から分岐して設けられている請求項1に記載の冷却システム。
  3. 前記下流側配管から前記分岐配管が分岐する分岐部に設けられ、前記下流側配管および前記分岐配管内の前記冷却媒体の流量を調整する第一流量調整部をさらに備える
    請求項1又は2に記載の冷却システム。
  4. 前記分岐部に設けられ、前記下流側配管と前記分岐配管とを接続する分岐継手をさらに備え、
    前記第一流量調整部は、前記分岐継手内の流路に形成された第一絞り部である
    請求項3に記載の冷却システム。
  5. 複数組の前記第一モジュールおよび前記第二モジュールのうち、前記下流側配管から前記分岐配管が分岐している組とは異なる組の前記下流側配管に、前記下流側配管内の前記冷却媒体の流量を調整する第二流量調整部をさらに備える
    請求項2から4のいずれか一項に記載の冷却システム。
  6. 前記下流側配管は、
    前記第一モジュールの前記冷却部材に接続された第一下流側配管と、
    前記第二モジュールの前記冷却部材に接続された第二下流側配管と、
    前記第一下流側配管と前記第二下流側配管との間に設けられ、前記第一下流側配管と前記第二下流側配管とが着脱可能に接続される継手と、を備え、
    前記第二流量調整部は、前記継手内の流路に形成された第二絞り部である
    請求項5に記載の冷却システム。
  7. 複数組の前記第一モジュールおよび前記第二モジュールは、それぞれ、前記第二モジュールを経た前記冷却媒体を排出する排出配管をさらに備え、
    前記第三モジュールを経た前記冷却媒体を、複数組の前記第一モジュールおよび前記第二モジュールのうち、前記下流側配管から前記分岐配管が分岐している組とは異なる組の前記排出配管を通して排出する
    請求項2から6のいずれか一項に記載の冷却システム。
  8. 筐体内に設けられ、発熱部材、および前記発熱部材を冷却する冷却部材を備えた第一モジュールと、
    前記筐体内において前記第一モジュールに対して前記筐体の奥行き方向で異なる位置に設けられ、前記発熱部材および前記冷却部材を備えた第二モジュールと、
    前記筐体内において前記第一モジュールおよび前記第二モジュールに対して前記筐体の奥行き方向に交差する幅方向で異なる位置に設けられ、前記発熱部材および前記冷却部材を備えた第三モジュールと、
    前記筐体内に設けられ、外部から供給される冷却媒体が送り込まれるヘッダと、
    前記ヘッダに接続され、前記ヘッダから前記第一モジュールの前記冷却部材に前記冷却媒体を供給する第一上流側配管と、
    前記第一モジュールの前記冷却部材を経た前記冷却媒体を、前記第二モジュールの前記冷却部材に供給する第一下流側配管と、
    前記ヘッダに接続され、前記ヘッダから前記第三モジュールの前記冷却部材に前記冷却媒体を供給する第二上流側配管と、を備える
    冷却システム。
  9. 前記第三モジュールの前記冷却部材を経た前記冷却媒体を下流側に送る第二下流側配管と、
    前記第二上流側配管または前記第二下流側配管に設けられ、前記第三モジュールの前記冷却部材に供給される前記冷却媒体の流量を調整する流量調整部と、をさらに備える
    請求項8に記載の冷却システム。
  10. 前記筐体と、
    請求項1から9のいずれか一項に記載の冷却システムと、を備える
    電子機器。
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