JP2937406B2 - 冷却装置 - Google Patents

冷却装置

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    • H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20281—Thermal management, e.g. liquid flow control
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は冷却装置に関し、特に電子計算機などの電子
装置内の被冷却体に液体冷媒を循環供給する冷却装置に
関する。
従来技術 従来、この種の冷却装置においては、第３図に示すよ
うに、冷却装置１内のタンク14に貯蔵された二次冷水
が、ポンプ15により二次冷水送出口16を介して電子装置
３内の被冷却体30に供給されている。
被冷却体30を循環し、被冷却体30の熱を吸収した二次
冷水は二次冷水受入口17および二次冷水配管18を介して
熱交換器13に流入される。
熱交換器13には一次冷水供給装置２から一次冷水受入
口19および三方弁20を介して一次冷水が流入しており、
この一次冷水により二次冷水の熱交換が行われる。
熱交換器13により二次冷水との間で熱交換が行われた
一次冷水および三方弁20でバイパスされた一次冷水は一
次冷水送出口22を介して一次冷水供給装置２に戻され、
一次冷水供給装置２で再度熱交換される。
この熱交換器13への一次冷水の供給量の調整は、制御
線100を介して入力される制御部24からの制御信号によ
り駆動されるモジュトロールモータ21が三方弁20の開度
を調整することにより行われる。
すなわち、三方弁20の熱交換器13側の弁を閉とし、一
次冷水受入口19側の弁を開とすることにより一次冷水が
全量熱交換器13をバイパスし、三方弁20の熱交換器13側
の弁を開とし、一次冷水受入口19側の弁を閉とすること
により一次冷水が全量熱交換器13に流入するようになっ
ている。
一方、制御部24は信号線101を介して入力される温度
センサ31の値により電子装置３内の空気温度を、信号線
102を介して入力される温度センサ32の値により電子装
置３の被冷却体30の温度を、信号線103を介して入力さ
れる温度センサ23の値により電子装置３に供給する二次
冷水の温度を夫々常時監視している。
また、制御部24は運転指令線104によりポンプ15を制
御し、温度センサ23により監視される二次冷水の温度が
温度センサ31により監視される電子装置３内の空気温度
より予め設定された規定値だけ高い温度となるように水
温制御している。
このような従来の冷却装置では、何らかの異常の発生
によりモジュトロールモータ21が正規の動作を行わなく
なり、二次冷水が低くなりすぎると、最悪の場合には電
子装置３内に結露が発生することがある。
上記異常が発生すると、冷却装置１の運転を直ぐに停
止するとともに、計算機システムも停止する必要があ
り、計算機システムを連続して運転することができなく
なるという問題点がある。
発明の目的 本発明は上記のような従来のものの問題点を除去すべ
くなされたもので、何らかの異常が発生したときでも、
電子装置内に結露が発生するのを防止することができる
冷却装置の提供を目的とする。
発明の構成 本発明による冷却装置は、発熱体を有する電子装置に
二次冷却水を循環供給する二次冷却水供給機構と、一次
冷却水により前記二次冷却水の熱交換を行う熱交換機構
とを有し、前記熱交換機構における前記一次冷却水の流
入量を調整する流入量調整手段と、正常時には前記二次
冷却水の温度が前記電子装置の装置内温度より第１の所
定値だけ高くなるよう前記流入量調整手段を制御する流
入量制御手段と、前記二次冷却水の温度が前記装置内温
度より第２の所定値だけ低くなったことを検出する検出
手段と、異常により前記検出手段において前記二次冷却
水の温度が前記装置内温度より前記第２の所定値だけ低
くなったことを検出したときには前記熱交換機構におけ
る前記一次冷却水による前記二次冷却水の熱交換を抑止
し、前記二次冷却水の温度が前記装置内温度より前記第
１の所定値だけ高くなったときには前記熱交換機構にお
ける前記一次冷却水による前記二次冷却水の熱交換を開
始する熱交換制御手段とを含む。
また、本発明による他の冷却装置は、発熱体を有する
電子装置に二次冷却水を循環供給する二次冷却水供給機
構と、一次冷却水により前記二次冷却水の熱交換を行う
熱交換機構とを有し、前記熱交換機構における前記一次
冷却水の流入量を調整する流入量調整手段と、正常時に
は前記二次冷却水の温度が前記電子装置の装置内温度よ
り第１の所定値だけ高くなるよう前記流入量調整手段を
制御する流入量制御手段と、前記二次冷却水の温度が前
記装置内温度より第２の所定値だけ低くなったことと前
記発熱体の温度が前記装置内温度より第３の所定値だけ
高くなったこととを検出する検出手段と、異常により前
記検出手段において前記二次冷却水の温度が前記装置内
温度より前記第２の所定値だけ低くなったことを検出し
たときには前記流入量制御手段による制御を起動した状
態で前記二次冷却水供給機構を停止して前記二次冷却水
の前記電子装置への供給を抑止し、前記検出手段におい
て前記発熱体の温度が前記装置内温度より前記第３の所
定値だけ高くなったときに前記二次冷却水供給機構を起
動して前記二次冷却水の前記電子装置への供給を開始す
る二次冷水制御手段とを含む。
実施例 次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。図に
おいて、本発明の一実施例による冷却装置は、制御部11
内に水温制御スイッチ12を設け、温度センサ23,31,32の
値に応じてポンプ15またはモジュトロールモータ21を制
御するようにした以外は第３図に示す従来例の冷却装置
と同様の構成となっており、同一部品には同一符号を付
してある。また、それら同一部品の動作も従来例と同様
である。
第２図は第１図の制御部11の構成を示すブロック図で
ある。図において、水温制御部11aは信号線101〜103を
介して入力される温度センサ23,31,32の値により二次冷
水の温度と電子装置３内の空気温度と被冷却体30の温度
とを夫々監視し、水温制御スイッチ12および制御線100
を介してモジュトロールモータ21を制御して三方弁20の
開度を調整し、二次冷水の温度が所定温度になるように
制御している。ここで、モジュトロールモータ21及び三
方弁20を流入量調整手段という。また、水温制御部を流
入量制御手段という。また、温度センサ23,31,32及び水
温制御部11aを検出手段という。また、制御スイッチ12
及び水温制御部11aを熱交換制御手段という。
また、運転制御部11bは運転指令線104を介してポンプ
15を制御している。ここで、運転制御部11b及びポンプ1
5を二次冷水制御手段という。
これら第１図および第２図を用いて本発明の一実施例
の動作について説明する。
冷却装置１から電子装置３に供給される二次冷水はタ
ンク14からポンプ15により二次冷水送出口16を介して電
子装置３内の被冷却体30に供給される。
この被冷却体30を循環し、被冷却体30の熱を吸収した
二次冷水は二次冷水受入口17および二次冷水配管18を介
して熱交換器13に流入され、熱交換器13で一次冷水によ
り熱交換された後にタンク14に戻る。
一方、一次冷水供給装置２で熱交換された一次冷水は
一次冷水受入口19から冷却装置１内に取込まれ、モジュ
トロールモータ21により開度が調整された三方弁20によ
り適量の一次冷水が熱交換器13に流入する。
三方弁20でバイパスされた一次冷水および熱交換器13
を経た一次冷水は、三方弁20および一次冷水送出口22を
介して一次冷水供給装置２に戻され、一次冷水供給装置
２で再度熱交換される。
二次冷水送出口16を介して電子装置３内の被冷却体30
に供給される二次冷水は温度センサ23を介して制御部11
により常時監視されており、この二次冷水の温度は温度
センサ31を介して監視される電子装置３内の空気温度よ
り予め設定された規定値だけ高い温度となるように、熱
交換器13での熱交換により水温制御されている。
制御部11による二次冷水の水温制御は、制御線100を
介してモジュトロールモータ21に制御信号を出力し、モ
ジュトロールモータ21により三方弁20の開度を調整して
熱交換器13における熱交換の量を調節することにより行
われる。すなわち、熱交換器13をバイパスする一次冷水
供給装置２からの一次冷水の量を、モジュトロールモー
タ21による三方弁20の開度の調整で調節している。
ここで、温度センサ23により検出される二次冷水の温
度が、温度センサ31により検出される電子装置３内の空
気温度より低くなりすぎた場合、制御部11の水温制御部
11aは水温制御スイッチ12をオフにし、モジュトロール
モータ21による三方弁20の調整を停止することにより、
一次冷水が熱交換器13を全量バイパスするようにする。
これにより、二次冷水は一次冷水によって熱交換され
ることがなくなるため、二次冷水の温度が上昇する。
この二次冷水の温度上昇は温度センサ23を介して水温
制御部11aで監視されており、二次冷水の温度が電子装
置３内の空気温度より予め設定された規定値だけ高い温
度になると、水温制御部11aは水温制御スイッチ12をオ
ンとし、モジュトロールモータ21による三方弁20の調整
を開始させ、二次冷水が熱交換器13で一次冷水により熱
交換されるようにする。
以後、水温制御部11aは温度センサ23,31からの値に応
じて水温制御スイッチ12をオンオフしてモジュトロール
モータ21による三方弁20の調整の実行および停止を制御
し、電子装置３の運転を継続させる。
また、温度センサ23により検出される二次冷水の温度
が、温度センサ31により検出される電子装置３内の電気
温度より低くなりすぎた場合、制御部11の水温制御部11
aが水温制御スイッチ12をオンにした状態で、運転制御
部11bは運転指令線104を介してポンプ15に制御信号を出
力し、ポンプ15の運転を停止することにより、二次冷水
の被冷却体30への送出を停止する。
これにより、二次冷水の温度は被冷却体30の熱により
上昇するので、温度センサ32により検出される被冷却体
30の温度が電子装置３内の空気温度より予め設定された
規定値だけ高い温度になると、運転制御部11bはポンプ1
5の運転を開始させ、熱交換器13で一次冷水により熱交
換された二次冷水を被冷却体30に送出するようにする。
以後、運転制御部11bは温度センサ23,31,32からの値
に応じてポンプ15の運転の開始および停止を制御し、電
子装置３の運転を継続させる。
このように、何らかの異常の発生によりモジュトロー
ルモータ21が正規の動作を行わなくなって二次冷水が低
くなりすぎ、被冷却体30が過冷却となった場合に、温度
センサ23,31により検出される温度に応じて水温制御ス
イッチ12をオンオフし、モジュトロールモータ21による
三方弁20の調整の実行および停止を制御するようにする
ことによって、何らかの異常が発生したときでも電子装
置３内の被冷却体30の温度下降を小幅にすることがで
き、電子装置３内に結露が発生するのを防止することが
できる。
また、温度センサ23,31,32各々により検出される温度
に応じてポンプ15の運転の開始および停止を制御するよ
うにすることによって、何らかの異常が発生したときで
も電子装置３内の被冷却体30の温度下降を小幅にするこ
とができ、電子装置３内に結露が発生するのを防止する
ことができる。
よって、何らかの異常が発生したときでも、電子装置
３の運転を停止することなく、そのまま継続させること
ができる。
発明の効果 以上説明したように本発明によれば、二次冷却水の温
度と電子装置内温度との差が規定値以下となったことが
検出されたときに熱交換機構を停止し、二次冷却水の温
度と電子装置内温度との差が規定値以上となったことが
検出されたときに熱交換機構を起動するように制御する
ことによって、何らかの異常が発生したときでも、電子
装置内に結露が発生するのを防止することができるとい
う効果がある。
また、二次冷却水の温度と電子装置内温度との差が規
定値以下となったことが検出されたときに二次冷却水供
給機構を停止し、発熱体の温度と電子装置内温度との差
が規定値以上となったことが検出されたときに二次冷却
水供給機構を起動するよう制御することによって、何ら
かの異常が発生したときでも、電子装置内に結露が発生
するのを防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図の制御部の構成を示すブロック図、第３図は従来例を
示す構成図である。 主要部分の符号の説明 １……冷却装置 ２……一次冷水供給装置 ３……電子装置 11……制御部 11a……水温制御部 11b……運転変換部 12……水温制御スイッチ 13……熱交換器 15……ポンプ 20……三方弁 21……モジュトロールモータ 23,31,32……温度センサ 30……被冷却体

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】発熱体を有する電子装置に二次冷却水を循
    環供給する二次冷却水供給機構と、一次冷却水により前
    記二次冷却水の熱交換を行う熱交換機構とを有し、 前記熱交換機構における前記一次冷却水の流入量を調整
    する流入量調整手段と、 正常時には前記二次冷却水の温度が前記電子装置の装置
    内温度より第１の所定値だけ高くなるよう前記流入量調
    整手段を制御する流入量制御手段と、 前記二次冷却水の温度が前記装置内温度より第２の所定
    値だけ低くなったことを検出する検出手段と、 異常により前記検出手段において前記二次冷却水の温度
    が前記装置内温度より前記第２の所定値だけ低くなった
    ことを検出したときには前記熱交換機構における前記一
    次冷却水による前記二次冷却水の熱交換を抑止し、前記
    二次冷却水の温度が前記装置内温度より前記第１の所定
    値だけ高くなったときには前記熱交換機構における前記
    一次冷却水による前記二次冷却水の熱交換を開始する熱
    交換制御手段とを含むことを特徴とする冷却装置。
  2. 【請求項２】発熱体を有する電子装置に二次冷却水を循
    環供給する二次冷却水供給機構と、一次冷却水により前
    記二次冷却水の熱交換を行う熱交換機構とを有し、 前記熱交換機構における前記一次冷却水の流入量を調整
    する流入量調整手段と、 正常時には前記二次冷却水の温度が前記電子装置の装置
    内温度より第１の所定値だけ高くなるよう前記流入量調
    整手段を制御する流入量制御手段と、 前記二次冷却水の温度が前記装置内温度より第２の所定
    値だけ低くなったことと前記発熱体の温度が前記装置内
    温度より第３の所定値だけ高くなったこととを検出する
    検出手段と、 異常により前記検出手段において前記二次冷却水の温度
    が前記装置内温度より前記第２の所定値だけ低くなった
    ことを検出したときには前記流入量制御手段による制御
    を起動した状態で前記二次冷却水供給機構を停止して前
    記二次冷却水の前記電子装置への供給を抑止し、前記検
    出手段において前記発熱体の温度が前記装置内温度より
    前記第３の所定値だけ高くなったときに前記二次冷却水
    供給機構を起動して前記二次冷却水の前記電子装置への
    供給を開始する二次冷水制御手段とを含むことを特徴と
    する冷却装置。
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