JP3896006B2 - 電子装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単一のケース内に発熱対策を必要とするＣＰＵやＬＳＩなどの集積回路素子が実装された回路基板を収納する電子装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多数の半導体等を備えた素子や内部配線を特殊な方法で一つの固体として結合した超小型電子回路を備えたＣＰＵやＬＳＩなどの半導体集積回路素子が多用されるようになってきている。この超小型電子回路を備えた集積回路素子は作動する過程で大量の熱を発生する。この集積回路素子の温度が上昇すると、それ自体の動作が不安定となる不具合が発生してしまい、更に温度が上昇すると半導体が破壊してしまう。そのため、放熱板を集積回路素子に取り付けて放熱板と空気とを熱交換させ、集積回路素子の熱を空気中に放出して集積回路素子を冷却し、ＣＰＵやＬＳＩなどの集積回路素子が高温による動作不安定や熱破壊に至ることを防止していた。
【０００３】
一方、通信回線を用いたデータ通信ネットワークや、建物内や敷地内などの限定された範囲内で私設の回線を用いた高速データ転送を行うコンピュータネットワーク（ＬＡＮ）においては、上記の如き集積回路素子を用いた電子装置が多数設けられたサーバが使用されている。即ち、このようなサーバでは多数の集積回路素子の動作によって著しい温度上昇が生じるため、従来ではサーバを設置した部屋全体を冷却装置で冷却し、その冷気を電子装置内に取り込み、集積回路素子を冷却する方法が取られていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来は電子装置の背面に設けられたプロペラファン（送風機）によって冷気を取り込み、この電子装置内に生じる冷気の流れが集積回路素子に当たるようにしているが、集積回路素子には冷気の一部しか当たらず、冷却効率が良いものではなかった。
【０００５】
従って、送風機によってケース内に取り込まれた冷気の一部は、集積回路素子を冷却することなく電子装置外に排出されてしまっていた。
【０００６】
本発明は係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、コールドプレートに交熱的に設けられた集積回路素子を効率的に冷却することができる電子装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の電子装置は、単一のケース内に発熱対策を必要とする複数の集積回路素子が実装された回路基板を収納して成るものであって、各集積回路素子から熱移動が可能にこの集積回路素子に取り付けられるコールドプレートと、このコールドプレートで加熱されたブラインが循環し、このブラインを冷却する熱交換器と、ケースの一面の開口に設けられたクロスフローファンから熱交換器へつながる風路を構成するファンケーシングと、熱交換器からコールドプレートへ向くブラインの流れ中に順に設けられ、ブラインを貯溜するリザーブタンク及びブラインを循環させるポンプと、コールドプレート中に構成され、少なくとも一対の往復を成す直線形状のブラインの流路とを備え、クロスフローファンは、ケースの開口の近傍に設けられ、開口から吸い込んだ空気を熱交換器の長手方向に沿ってライン状に供給すると共に、ファンケーシングは開口を下方に向けて下方から空気を吸い込むように構成され、且つ、当該ファンケーシングの開口の向く角度は可変可能に構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明の電子装置は、単一のケース内に発熱対策を必要とする複数の集積回路素子が実装された回路基板を収納する電子装置において、各集積回路素子から熱移動が可能にこの集積回路素子に取り付けられるコールドプレートと、このコールドプレートで加熱されたブラインが循環し、このブラインを冷却する熱交換器と、ケースの一面の開口に設けられたクロスフローファンから熱交換器へつながる風路を構成するファンケーシングと、熱交換器からコールドプレートへ向くブラインの流れ中に順に設けられ、ブラインを貯溜するリザーブタンク及びブラインを循環させるポンプと、コールドプレート中に構成され、少なくとも一対の往復を成す直線形状のブラインの流路とを備え、クロスフローファンは、ケースの開口の近傍に設けられ、熱交換器で加熱された空気を開口から吐出すると共に、ファンケーシングは開口を上方に向けて上方に空気を吐出するように構成され、且つ、当該ファンケーシングの開口の向く角度は可変可能に構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明の電子装置は、上記各発明に加えて、ケースの外周付近の温度が＋３５℃以上の際に、コールドプレートの温度が＋７０℃以下になるように少なくともクロスフローファン又はポンプの何れか一方を制御する制御部を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項１の発明によれば、単一のケース内に発熱対策を必要とする複数の集積回路素子が実装された回路基板を収納する電子装置において、各集積回路素子から熱移動が可能にこの集積回路素子に取り付けられるコールドプレートと、このコールドプレートで加熱されたブラインが循環し、このブラインを冷却する熱交換器と、ケースの一面の開口に設けられたクロスフローファンから熱交換器へつながる風路を構成するファンケーシングと、熱交換器からコールドプレートへ向くブラインの流れ中に順に設けられ、ブラインを貯溜するリザーブタンク及びブラインを循環させるポンプと、コールドプレート中に構成され、少なくとも一対の往復を成す直線形状のブラインの流路とを備え、クロスフローファンは、ケースの開口の近傍に設けられ、開口から吸い込んだ空気を熱交換器の長手方向に沿ってライン状に供給するので、クロスフローファンにより開口からケース内に吸い込まれた空気を効率的に熱交換器の長手方向全面に吹き付けることができるようになり、熱交換器における熱交換効率を向上させることができるようになる。
【００１１】
これにより、熱交換器におけるブライン流と通風空気との熱交換効率も向上し、当該ブラインによる集積回路素子の冷却効率を向上させることができるようになり、迅速且つ効率的に集積回路素子を冷却することができるようになる。
【００１２】
また、ファンケーシングは開口を下方に向けて下方から空気を吸い込むように構成したので、ケースの開口の下方から外部の空気（又は冷却された空気）をケース内に吸い込むことができるようになる。
【００１３】
更に、格別な装置により、ケースの下方から空気（又は冷却された空気）の供給が行われる場合には、容易に空気をケース内に取り込むことができるようになり、集積回路素子の冷却効率を一層向上させることができるようになる。
【００１４】
特に、ファンケーシングの開口の向く角度を可変可能に構成したので、例えば係る電子装置が上下に複数段積載されて設置された場合であっても、各段のファンケーシングの開口角度を変更調整することにより、各電子装置のケース内に円滑に空気を流通させることができるようになる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、単一のケース内に発熱対策を必要とする複数の集積回路素子が実装された回路基板を収納する電子装置において、各集積回路素子から熱移動が可能にこの集積回路素子に取り付けられるコールドプレートと、このコールドプレートで加熱されたブラインが循環し、このブラインを冷却する熱交換器と、ケースの一面の開口に設けられたクロスフローファンから熱交換器へつながる風路を構成するファンケーシングと、熱交換器からコールドプレートへ向くブラインの流れ中に順に設けられ、ブラインを貯溜するリザーブタンク及びブラインを循環させるポンプと、コールドプレート中に構成され、少なくとも一対の往復を成す直線形状のブラインの流路とを備え、クロスフローファンは、ケースの開口の近傍に設けられ、熱交換器で加熱された空気を開口から吐出するので、ケース内の熱交換器などに加熱された空気を効率的に排出することができるようになる。
【００１６】
これにより、熱交換器における熱交換と集積回路素子の冷却効率を向上させることができるようになり、迅速且つ効率的に集積回路素子を冷却することができるようになる。
【００１７】
また、ファンケーシングは開口を上方に向けて上方へ空気を吐出するように構成したので、ケース内にて加熱された温度の高い空気を効率的に外部に拡散させることができるようになる。更に、格別な装置により、ケースの下方から空気の供給が行われる場合には、容易にケース内の空気を外部に吐出することができるようになり、集積回路素子の冷却効率を一層向上させることができるようになる。
【００１８】
特に、ファンケーシングの開口の向く角度を可変可能に構成したので、例えば係る電子装置が上下に複数段積載されて設置された場合であっても、各段のファンケーシングの開口角度を変更調整することにより、各電子装置のケース内に円滑に空気を流通させることができるようになる。
【００１９】
請求項３の発明によれば上記各発明に加えて、ケースの外周付近の温度が＋３５℃以上の際に、コールドプレートの温度が＋７０℃以下になるように少なくともクロスフローファン又はポンプの何れか一方を制御する制御部を備えるので、コールドプレートによる集積回路素子の冷却能力を、クロスフローファン又はポンプによって制御することができるようになる。これにより、集積回路素子の急激な発熱に対しても迅速に冷却能力を増大させ、素子の損傷発生を未然に回避することができるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明を適用した電子装置の実施例としてのサーバ１が複数台積載されたサーバラック２の正面図、図２は本発明の電子装置の実施例としてのサーバ１の斜視図、図３はサーバ１のケース３の上面カバー４を取り外した状態の斜視図、図４は図３のサーバ１の平面図である。
【００２１】
各図において、実施例のサーバ（１Ｕサーバ）１は、ネットワークに接続されたコンピュータへ各種のサービスを提供する中心となるものであり、底面に移動用のキャスター２Ａを有するサーバラック２のフレーム２Ｂに取り付けられると共に、上下複数段に渡って複数台が架設されている。そして、各サーバ１にＬＳＩやＣＰＵなどの半導体集積回路素子６が複数実装された回路基板５が収納されている。また、サーバラック２の下部には各サーバ１へのタスクの分担や稼動状況などを管理するためのコントローラ５２が設けられている。
【００２２】
サーバ１は例えば高さ４５ｍｍ、幅４５０ｍｍ、奥行き５３０ｍｍの薄型矩形状を呈したケース３内に前記回路基板５やフレキシブルディスクドライブ３１、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３２、電源回路（ＰＯＷＥＲ）９、コネクタ（Ｉ／Ｏ）８などの電子部品の他、プレートフィンタイプの熱交換器１１、送風ファンとしてのクロスフローファン１４、ブライン循環用のポンプ１５、ブラインを貯留するためのリザーブタンク２６、集積回路素子６から熱移動可能に取り付けられて当該集積回路素子６を冷却するためのコールドプレート１６などから構成されたブライン冷却装置１０を収納して構成されている。ケース３は前面３Ａ、底面３Ｂ、後面３Ｃ及び左右側面３Ｄ、３Ｄを備え、上面が着脱可能な上面カバー４にて覆われている。
【００２３】
この場合、ケース３の前面３Ａには向かって右端に前記フレキシブルディスクドライブ３１及びＣＤ−ＲＯＭドライブ３２が臨んでおり、これらの左側には開口３０が形成されている。そして、この開口３０の内方に対応して前記熱交換器１１がケース３内に配設されている。この熱交換器１１は、１ｍｍから５ｍｍの間隔で並べられたアルミ薄板などの熱良導性を有する複数枚のプレート１２と、これらプレート１２に熱伝達可能に貫通し、後述する如く内部をブラインが流れる蛇行状のアルミニウム製配管１３とから構成されている。尚、プレート１２の間隔が狭いときは適切な目の後述するエアフィルタ３４を用い、間隔が広いときはエアフィルタ３４の変わりにスリットなどの安全構造を用いる。
【００２４】
また、この熱交換器１１の開口３０側に当該開口３０に対応して前記クロスフローファン１４のファンケーシング３９が配置される。これにより、クロスフローファン１４は開口３０近傍に設けられる。ファンケーシング３９は開口３０から熱交換器１１につながる風路を構成するためのもので、ファンケーシング３９の開口３３はケース３の開口３０から下方に指向しながら外部に臨むと共に、当該開口３３には塵埃除去用のエアフィルタ３４が取り付けられる。
【００２５】
また、ファンケーシング３９の開口３３の上縁には湾曲した開口角度調整板３６が庇状に取り付けられている。この開口角度調整板３６は、開口３３内の上部に設けられた係止板３７に前後に所定間隔で突設されたリブ３７Ａ・・に係脱自在とされており、前後に移動させて係合するリブ３７Ａの位置を変更することにより、開口３３の上縁から突出する量を三段階で変更可能とされている。これによりファンケーシング３９の延長上の突出量を換えることができ、開口３３の下向きの角度が例えば水平から１５°、３０°、４５°などの三段階で変更可能とされると共に、この角度に合わせた方向からの空気の吸い込みが有効に行われるようになるものである。
【００２６】
ここで、この種サーバラック２が設置されるコンピュータルームでは、冷却用の空気が床面側から吹き出され、天井側から吸い込まれる循環経路が構成されている。そして、サーバ１は前述の如くサーバラック２に複数段取り付けられるが、上方のサーバ１では開口３３の下向きの角度を浅くし（より水平に近い）、下方のサーバ１では開口３３の下向きの角度を深くすることにより（より下方に向ける）、床面から上昇してくる冷却用の空気を各段のサーバ１・・が開口３３から容易且つ円滑に取り込んでケース３内に流通させることができるようになる。尚、この冷却用の空気（冷気）はケース３内を流通し、ケース３の背面（後面）より吐出される。
【００２７】
また、ファンケーシング３９にはクロスフローファン１４の後側、即ち熱交換器１１側に位置して整流用のフラップ板３８が取り付けられ、クロスフローファン１４による空気が熱交換器１１に片寄って当たるのを防止している。また、ファンケーシング３９の両側には後方の熱交換器１１の複数枚のプレート１２・・・の両側と下側まで延在する風路部材４１が一体に延長形成されている。尚、この風路部材４１はファンケーシング３９とは別体の延長部材にて構成してもよい。
【００２８】
ここで、熱交換器１１のプレート１２の上縁はケース３の上面カバー４に当接しており、下縁はケース３の底面３Ｂに当接した風路部材４１の下面に当接している。そして、最も外側のプレート１２の左右には風路部材４１の左右面が位置するので、これらにより熱交換器１１のケーシングが構成される。また、係るファンケーシング３９の風路部材４１により、クロスフローファン１４からの送風が熱交換器１１のプレート１２・・・に集中することになる。これによって、ケース３内に吸い込まれた空気は熱交換器１１のプレート１２・・間のみに案内されるようになるので、それ以外の箇所に漏洩した場合に生じる熱交換効率の低下を回避し、後述する熱交換器１１におけるブライン流との熱交換効率が向上するようになる。
【００２９】
この場合、クロスフローファン１４は熱交換器１１の空気流入側（前側）の長手方向（左右方向）に沿って対応しており、開口３０（開口３３）から吸い込んだ空気を熱交換器１１の長手方向に沿ってライン状に供給する。これにより、クロスフローファン１４により開口３０からケース３内に吸い込まれた空気を効率的に熱交換器１１に吹き付けることができるようになる。尚、１４Ｍはクロスフローファン１４のモータ（印加電圧に応じて回転数が変化するＤＣモータ）であり、ファンケーシング３９の外面に取り付けられている。
【００３０】
一方、ケース３の後面３Ｃの左右には通気口４２、４２が形成されており、各通気口４２、４２には排気用の送風ファン４３がそれぞれ取り付けられている。そして、前記回路基板５は前記熱交換器１１とこれら通気口４２、４２の間に位置してケース３の底面３Ｂ上に取り付けられている。更に、前記電源回路９は左側の通気口４２の内側に対応して設けられている。また、回路基板５を囲む位置のケース３の左右側面３Ｄ、３Ｄには、回路基板５に対応する側面３Ｄ、３Ｄを内側に切り起こすことにより、複数の通気口４４・・が形成されている（図６）。尚、通気口４４の切り起こしは斜め後方に向けて指向している。
【００３１】
クロスフローファン１４が運転されると、開口３０からケース３内に吸い込まれた空気は熱交換器１１に吹き付けられ、プレート１２・・・間を通過して回路基板５に至る。その後、コールドプレート１６・・、電源回路９の周辺を通過して送風ファン４３、４３に吸い込まれ、通気口４２、４２から外部に排出される。これによって、ケース３内には開口３０から通気口４２、４２に至る一連の通風路が構成される。
【００３２】
また、係る通風によって側面３Ｄ、３Ｄに形成された通気口４４からも新鮮な空気（熱交換器１１を経ていない外気）が吸い込まれ、回路基板５上のコールドプレート１６・・周辺を通過して同様に通気口４２、４２から排出されることになる。これによって、熱交換器１１と熱交換した空気でケース３内の温度が異常上昇することを回避できると共に、コールドプレート１６・・の空冷効果も向上する。また、通気口４４は切り起こしにより形成されているので、ケース３の生産性も向上する。
【００３３】
熱交換器１１の配管１３のブラインの出口１３Ａは熱交換器１１に向かって左側前部の上端に配置されており、この出口１３Ａに接続された配管４６が前記リザーブタンク２６の入口に接続されている。このリザーブタンク２６の出口から接続された配管４７は前記ポンプ１５の吸込口に接続され、このポンプ１５の吐出口が後述するコールドプレート１６のアルミニウム製配管２３の入口に接続される。そして、配管２３の出口は配管４８を介して熱交換器１１の配管１３のブライン入口１３Ｂに接続されてブライン冷却装置１０の環状のブライン循環路を構成している。即ち、リザーブタンク２６とポンプ１５は熱交換器１１の出口１３Ａからコールドプレート１６へ向かうブラインの流れ中に順に設けられている。そして、この環状のブライン循環路内にブラインが封入される。
【００３４】
尚、ブラインとしては、集積回路素子６の発熱で沸騰することの無い液状の熱媒体が用いられ、実施例では不凍液が充填されている。また、ブラインとしては通常の水、純水やＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）などでもよい。
【００３５】
この場合、熱交換器１１の配管１３の入口１３Ｂは熱交換器１１の左側前部における出口１３Ａの真下にあり、これら入口１３Ｂと出口１３Ａ（少なくとも出口１３Ａ）は前記コールドプレート１６よりも高い位置に配置されている。また、熱交換器１１の下方に対応する位置のケース３の底面３Ｂは、他の部分よりも高く設定されており（図７）、これにより、熱交換器１１の向かって左側には熱交換器１１の下端よりも低い低位部４９が構成されている。そして、前記熱交換器１１の配管１３の出口１３Ａ及び入口１３Ｂ、配管４６及び４８とリザーブタンク２６、ポンプ１５及び配管４７（これら配管がブラインが循環する管路となる）などは全てこの低位部４９上若しくはその上方に対応して配置されている。
【００３６】
前記回路基板５は、この低位部４９の上面よりも高い位置にスペーサでかさ上げられて取り付けられる。また、リザーブタンク２６とポンプ１５は低位部４９上の前部に配置されている。更に、低位部４９の上面は全体として前方に低く傾斜しており（図８）、最も低い前端部にはブラインが溜まった際にこのブラインを検知する検知センサ５１が取り付けられている。
【００３７】
このような構成により、熱交換器１１の配管１３の出入口１３Ａ、１３Ｂや各配管４６、４７、４８、２３、リザーブタンク２６、ポンプ１５などの接続部分やそれらに亀裂・損傷が生じてブラインが漏洩した場合にも、漏出したブラインはケース３の底面３Ｂの低位部４９の傾斜に沿って流下し、低位部４９内の前部に収集されるようになる。これにより、回路基板５やそこに取り付けられた集積回路素子６、ポンプ１５や熱交換器１１などがブラインに浸漬されて故障を起こす不都合をできるだけ遅延させ、且つ、回避することができるようになる。特に、熱交換器１１の出口１３Ａはコールドプレート１６より高い位置にあるので、出口１３Ａ部分で配管４８との接続不良が発生しても、後述する如くポンプ１５が停止されるまでに熱交換器１１内から漏れ出るブラインの量を最小限に抑えることが可能となる。尚、低位部４９に漏れ出たブラインは前述の検知センサ５１により検知され、後述する如くポンプ１５の停止及び警報出力などが実行されることになる。また、低位部４９及び熱交換器１１と回路基板５との間には、ケース３の底面３Ｂからリブ５０が立設されてブラインが漏れた際にブラインが回路基板５の側へ流れるのを防止している。
【００３８】
回路基板５には前述の如く複数（本実施例では３個）の半導体集積回路素子６が取り付けられており、各集積回路素子６・・は所定の間隔で直線的に配置されると共に、各集積回路素子６・・はそれぞれソケット７を介して回路基板５に取り付けられている（図９）。そして、これらの各集積回路素子６・・にコールドプレート１６がそれぞれ交熱的に取り付けられると共に、コールドプレート１６と集積回路素子６との間には、熱伝導率の高いグリス２４が塗布されている。該グリス２４は、集積回路素子６とコールドプレート１６とを隙間なく密着し、それによって集積回路素子６の熱を効率よくコールドプレート１６に伝達する。尚、前記グリス２４の代わりに後述する如き熱伝導性の良い弾性のあるシート材を用いてもよい。
【００３９】
コールドプレート１６は、例えば、熱伝導率の高い（熱良導性）アルミニウム板二枚をカシメて結合することにより構成されている。コールドプレート１６は集積回路素子６側に位置する板状の熱伝導材としてのベース部材１７と、ベース部材１７に密着して張り合わせられる板状の熱伝導材としての蓋部材１８とから構成され、このベース部材１７と蓋部材１８間には前述した配管２３が挟持される（図９）。
【００４０】
ベース部材１７には前端から後端に渡ってパイプ溝２１が複数（本実施例では１対）形成されると共に、パイプ溝２１は所定の間隔を存して平行に形成されている（図１０）。該パイプ溝２１、２１は配管２３の外周形状と同等の半円弧形状としてベース部材１７に凹陥形成されると共に、両パイプ溝２１、２１はそれぞれベース部材１７の両側から所定の間隔を存して内側に形成されている。
【００４１】
また、一方のパイプ溝２１とベース部材１７の一側との間には所定の深さ、所定の幅の係合溝（凹部）１９がベース部材１７の前端から後端に渡って形成されている。この係合溝１９は断面略コ字状に形成されると共に、パイプ溝２１と略平行にベース部材１７に凹陥形成されている。また、両パイプ溝２１間にもベース部材１７の前端から後端に渡ってパイプ溝２１と平行に係合溝１９Ａが形成されており、この係合溝１９Ａは前記係合溝１９と同様に形成されている。
【００４２】
また、ベース部材１７にはその前端から後端に渡って所定の高さ、所定の幅の係合突部（凸部）２０Ｂが形成されている。この係合突部２０Ｂはベース部材１７より突出形成されると共に、一方のパイプ溝２１と係合溝１９Ａとの間に位置してパイプ溝２１と平行に形成されている。更に、ベース部材１７にはその前端から後端に渡って係合突部２０Ｃが形成され、この係合突部２０Ｃは係合突部２０Ｂと同様の形状に形成され、他方のパイプ溝２１に対して係合溝１９Ａと反対側に位置されている。即ち、ベース部材１７の一側から順に係合溝１９、パイプ溝２１、係合突部２０Ｂ、係合溝１９Ａ、パイプ溝２１、係合突部２０Ｃが所定の間隔で形成されると共に、これらは全てベース部材１７の一面側に形成されている。
【００４３】
一方、前記蓋部材１８にもパイプ溝２１が複数（２つ）形成されており、これらのパイプ溝２１はベース部材１７に形成されたパイプ溝２１と同様の形状に形成されている。蓋部材１８に形成された両パイプ溝２１は蓋部材１８をベース部材１７に重合させた際にベース部材１７に形成された両パイプ溝２１に対向する位置に形成され、ベース部材１７と蓋部材１８とに形成されたパイプ溝２１間にそれぞれパイプ２３、２３が挟持されることになる。
【００４４】
ここで、配管２３と蓋部材１８の間には厚さ５０μなどの薄いグラファイトシートなどから成る熱伝導性と弾性を備えたシート材５３が介設され、ベース部材１７、配管２３及び蓋部材１８間に挟持される。尚、シート材は配管２３のベース部材１７側でもよい。また、前述の如く集積回路素子６とコールドプレート１６間に設けてもよく、コールドプレート１６の上面に張り付けても良い。また、シート材５３の材料としては銅箔なども考えられる。
【００４５】
このシート材５３は、面方向への熱伝導性が高く、これにより、配管２３とベース部材１７及び蓋部材１８との間の熱移動を広い範囲で良好に行わせ、熱伝導効率を向上させることができるようになる。係る作用により、集積回路素子６からコールドプレート１６の配管２３内を流れるブラインへの熱移動が極めて円滑に行われるようになる。尚、係るシート材５３を設けない面（例えば図１０のベース部材１７の上面）に前述同様のグリスを塗布してもよい。
【００４６】
この場合、蓋部材１８にはその前端から後端に渡って係合突部２０Ｂ、２０Ｃと同様の係合突部２０、２０Ａが形成されている。この係合突部２０、２０Ａは、ベース部材１７に形成された係合溝１９、１９Ａに対向する位置に形成されると共に、両係合突部２０、２０Ａは蓋部材１８をベース部材１７に重合させる際に、それぞれ係合溝１９、１９Ａ内に圧入嵌合される。また、蓋部材１８にはその前端から後端に渡って係合溝１９、１９Ａと同様の係合溝１９Ｂ、１９Ｃが形成されている。この係合溝１９Ｂ、１９Ｃはベース部材１７に形成された係合突部２０Ｂ、２０Ｃに対向する位置に形成されると共に、蓋部材１８をベース部材１７に重合させる際に、両係合溝１９Ｂ、１９Ｃ内にそれぞれ係合突部２０Ｂ、２０Ｃが圧入嵌合される。
【００４７】
即ち、コールドプレート１６はベース部材１７と蓋部材１８（パイプ溝２１、２１）間に配管２３、２３と前述のシート材５３を挟持した状態で重合し、係合溝１９、１９Ａに係合突部２０、２０Ａを、係合溝１９Ｂ、１９Ｃに係合突部２０Ｂ、２０Ｃを圧入嵌合してカシメることにより、ベース部材１７と蓋部材１８を密着固定する。このとき、配管２３、２３の外周はベース部材１７及び蓋部材１８（シート材５３を介する）に密着固定される。また、両配管２３、２３はベース部材１７及び蓋部材１８の前後端より外方にする。
【００４８】
このように構成したコールドプレート１６を実施例では３つ準備し、各コールドプレート１６・・の配管２３の端部をそれぞれコネクタ２３Ａにて連結する。このとき、各コールドプレート１６・・は回路基板５に取り付けられた３個の集積回路素子６上にそれぞれ位置する寸法にて連結されると共に、一側のコールドプレート１６の端部の配管２３はベンドパイプ（円弧状のパイプ）２３Ｂで接続する。
【００４９】
このように各コールドプレート１６・・を接続することにより、各コールドプレート１６・・間に渡る一対の往復を成した直線形状のブライン流路が構成されることになる。尚、配管２３を更に多く設けることで、各コールドプレート１６・・間に複数対の直線形状のブライン流路を構成してもよい。そして、各コールドプレート１６・・は、各集積回路素子６・・上に前述の如き熱伝導率の高いグリス２４を介して当接固定される（図９）。
【００５０】
このように連結された３つのコールドプレート１６・・のうち、ベンドパイプ２３Ｂの反対側に位置するコールドプレート１６の配管２３の向かって左端部は、前述の如くポンプ１５からの吐出口と熱交換器１１への配管４８に低位部４９上方で接続される。
【００５１】
次に、図１１はサーバ１のブライン冷却装置１０の電気回路図を示している。この図において５４は、制御部及び検出部を構成する汎用のマイクロコンピュータであり、このマイクロコンピュータ５４の入力ポートには前記各コールドプレート１６・・に交熱的に取り付けられてこれらコールドプレート１６・・の温度をそれぞれ検出する（又は集積回路素子６の近傍でその温度を検出する）ためのサーミスタＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３と、熱交換器１１の配管１３の入口１３Ｂ若しくはそれに接続される配管４８に交熱的に取り付けられてブラインの熱交換器１１への戻り温度を検出するサーミスタＴＨ４が接続されている。
【００５２】
また、マイクロコンピュータ５４の入力ポートにはブラインの戻り温度の最高値Ｔｍａｘ（例えば＋８０℃など）を設定するための抵抗（ボリュームなど）５６が接続されており、更にモードスイッチ５７も接続されている。また、マイクロコンピュータ５４のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル変換）入力ポートには前記検知センサ５１の温度検知に基づいて変化する電圧が印加されると共に、マイクロコンピュータ５４のＲＥＳＥＴ入力ポートにはパワーＯＮ（電源供給に連動した）リセット信号が入力される。更に、マイクロコンピュータ５４は前記コントローラ５２との間でデータの授受を行う。
【００５３】
マイクロコンピュータ５４の出力ポートから出力される信号はバッファを介してスイッチング電源回路ＳＷ１とＳＷ２に供給されてスイッチング電源回路ＳＷ１、ＳＷ２の出力電圧が本実施例では＋６Ｖ〜＋１２Ｖの範囲で制御される。また、リレー５８（リレーコイル）の通電を制御するトランジスタ５９もバッファを介して接続され、マイクロコンピュータ５４によってＯＮ／ＯＦＦが制御される。また、マイクロコンピュータ５４の出力にはＬＥＤ表示器６１も接続されている。
【００５４】
各スイッチング電源回路ＳＷ１、ＳＷ２には電源回路９が出力するＤＣ＋１２Ｖが供給されており、スイッチング電源回路ＳＷ１の出力は抵抗６２とリレー５８の常開接点５８Ａを介して前記ポンプ１５のモータ１５Ｍに供給される。また、スイッチング電源回路ＳＷ２の出力は抵抗６３とリレー５８の常開接点５８Ｂを介して前記クロスフローファン１４のモータ１４Ｍに供給される。
【００５５】
更に、スイッチング電源回路ＳＷ１の出力側には抵抗６２と並列に抵抗６４及びフォトカプラＰＨ１の発光ダイオードの直列回路が接続されており、このフォトカプラＰＨ１のフォトトランジスタの出力はマイクロコンピュータ５４の入力ポートに接続されている。また、スイッチング電源回路ＳＷ２の出力側にも抵抗６３と並列に抵抗６６及びフォトカプラＰＨ２の発光ダイオードの直列回路が接続されており、このフォトカプラＰＨ２のフォトトランジスタの出力はマイクロコンピュータ５４の入力ポートに接続されている。
【００５６】
以上の構成で、次に図１２乃至図１４に示すフローチャートを参照しながらマイクロコンピュータ５４の制御によるサーバ１のブライン冷却装置１０の動作を説明する。電源が投入されると、マイクロコンピュータ５４には図１２のステップＳ１でパワーＯＮリセット信号が入力される。このリセット信号としてはマイクロコンピュータ５４はリレー５８、フォトカプラＰＨ１、ＰＨ２の電源となるＤＣ＋５Ｖによるエッジトリガーが利用される。
【００５７】
次に、マイクロコンピュータ５４はステップＳ２で抵抗５６にて設定されたブラインの戻り温度の最高値Ｔｍａｘを判断して記憶部（メモリ）に格納する。実施例ではＴｍａｘとして＋８０℃が設定されいちるものとする。次に、マイクロコンピュータ５４はステップＳ３で自らの機能として有するタイマー（例えば５分タイマー）のカウントを開始する。そして、ステップＳ４でタイマーのカウントが５分経過したか否か判断し、経過していなければステップＳ５に進んでスイッチング電源回路ＳＷ１とＳＷ２にＤＣ＋１２Ｖを出力する旨の電圧信号をそれぞれ出力し、トランジスタ５９をＯＮしてリレー５８に通電する。このリレー５８の通電によって各接点５８Ａ、５８Ｂは閉じる。
【００５８】
これにより、ポンプ１５のモータ１５Ｍとクロスフローファン１４のモータ１４ＭにはそれぞれＤＣ＋１２Ｖが給電され、何れも最高能力で運転される。クロスフローファン１４が運転されると、前述の如くケース３の開口３０から空気（外気）が吸い込まれて熱交換器１１の長手方向に沿ってライン状に吹き付けられる。これによって、熱交換器１１のプレート１２・・や配管１３を空冷した後の空気は、回路基板５のコールドプレート１６・・や電源回路９周辺を経て空冷した後、送風ファン４３、４３により通気口４２、４２から外部に排出される。
【００５９】
また、前述の如く側面３Ｄ、３Ｄの通気口４４・・・からも新鮮な空気（外気）が吸引され、回路基板５のコールドプレート１６・・や電源回路９周辺を経て空冷した後、同様に通気口４２、４２から外部に排出される。
【００６０】
一方、ポンプ１５が運転されることにより、吐出口からはブラインが吐出され、配管２３を経る過程で各コールドプレート１６・・・と次々に熱交換した後、配管４８から熱交換器１１の配管１３の入口１３Ｂに至る。入口１３Ｂに入ったブラインは熱交換器１１内部の配管１３を蛇行状に通過する過程で配管１３自体やプレート１２・・と熱交換し、クロスフローファン１４からの通風によって冷却される。
【００６１】
そして、熱交換器１１の配管１３の出口１３Ａから出たブラインは、配管４６を経てリザーブタンク２６に至り、このリザーブタンク２６を経て再びポンプ１５の吸込口から吸引される循環を繰り返す。このようにして熱交換器１１にて空冷されるブラインによりコールドプレート１６・・を冷却し、各コールドプレート１６・・によって各集積回路素子６・・を冷却する。
【００６２】
尚、マイクロコンピュータ５４はステップＳ６でフォトカプラＰＨ１とＰＨ２のフォトトランジスタがＯＮしているか否か判断している。ここで、スイッチング電源回路ＳＷ１やＳＷ２から出力が発生していない場合には、フォトカプラＰＨ１やＰＨ２の発光ダイオードは発光せず、各フォトトランジスタはＯＦＦしている。マイクロコンピュータ５４はこれらフォトカプラＰＨ１、ＰＨ２のフォトトランジスタがＯＮしている場合には各スイッチング電源回路ＳＷ１、ＳＷ２から出力が発生しているものと判断してステップＳ４に戻るが、フォトカプラＰＨ１、ＰＨ２のフォトトランジスタがＯＦＦしている場合には、ポンプ１５、クロスフローファン１４が呈している異常が考えられるので、ステップＳ６からステップＳ７に進んでＬＥＤ表示器６１に異常表示を行うことで警報を出力する。
【００６３】
マイクロコンピュータ５４は電源投入後、前記タイマーがカウントアップするまで係る最高能力によるクロスフローファン１４とポンプ１５の運転を継続することで、サーバ１の起動時の発熱に対応し、同時にブライン冷却装置１０の冷却能力を安定させる。そして、電源投入から５分が経過してタイマーがカウントアップすると、マイクロコンピュータ５４はステップＳ４からステップＳ８に進み、サーミスタＴＨ４が検出するブラインの戻り温度が最高値Ｔｍａｘ以上か否か判断する。
【００６４】
各コールドプレート１６・・と熱交換して戻ってきたブラインの温度がＴｍａｘ以上の温度に上昇している場合、マイクロコンピュータ５４はステップＳ１２に進んで前述同様にクロスフローファン１４とポンプ１５の最高能力の運転を継続し、ステップＳ１３でＬＥＤ表示器６１に異常表示を行ってステップＳ８に戻る。これによって、コールドプレート１６が集積回路素子６を有効に冷却していない状況が考えられるので警報する。
【００６５】
一方、ステップＳ８でブラインの戻り温度がＴｍａｘより低い場合には、ステップＳ９に進んで各サーミスタＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３の検出する各コールドプレート１６・・の温度をそれぞれ取り込む。そして、サーミスタＴＨ１〜ＴＨ３の中から最も高い温度を選択してＴ０とする。次に、ステップＳ１０でＴ０がＴｍａｘ−５（即ち＋７５℃）以上か否か判断し、以上の場合にはステップＳ１４に進んで前述同様にクロスフローファン１４とポンプ１５を最高能力で運転する。そして、ステップＳ８に戻る。
【００６６】
ステップＳ１０でＴ０がＴｍａｘ−５より低い場合には、ステップＳ１１に進んで今度はＴ０がＴｍａｘ−４０（即ち＋４０℃）以上か否か判断する。そして、Ｔ０がＴｍａｘ−４０以上、Ｔｍａｘ−５未満（即ち、＋４０℃以上＋７５℃未満）である場合、マイクロコンピュータ５４は図１３のステップＳ２０に進む。
【００６７】
ステップＳ２０でマイクロコンピュータは今回のＴ０及び前回のＴ０と今回のＴ０との偏差（変化分）で求まるΔＴに基づいて、予めＰＩＤ（比例微分積分）又はファジー演算により計算されたデータテーブルからスイッチング電源回路ＳＷ１、ＳＷ２の出力電圧の増減値ΔＶを得る。この場合のルーチンサイクルは例えば０．５秒であり、ステップＳ２０における演算では、ケース３の外周付近の温度が＋３５℃以上であるときに、コールドプレート１６の温度が＋５０℃〜＋７０℃の設定値となるように、ブラインの温度上昇に応じてポンプ１５やクロスフローファン１４の能力を上昇させ、温度低下に応じて能力を減少させる方向の計算が成される。尚、この設定値はサーバ１の稼動率に応じてコントローラ５２が制御してもよく、また、手動にて任意に設定できる構造としてもよい。
【００６８】
そして、マイクロコンピュータ５４はステップＳ２１で各スイッチング電源回路ＳＷ１、ＳＷ２に出力する電圧信号Ｖｎｅｗを現在の電圧信号＋上記ΔＶとすると共に、ステップＳ２２で電圧信号Ｖｎｅｗが下限のＤＣ＋８Ｖと上限の＋１２Ｖの範囲を超えないように電圧信号を補正し、リレー５８を通電する。これにより、ポンプ１５とクロスフローファン１４は調整された能力で運転されることになる。
【００６９】
尚、マイクロコンピュータ５４はステップＳ２４で前述同様にフォトカプラＰＨ１とＰＨ２のフォトトランジスタがＯＮしているか否か判断し、スイッチング電源回路ＳＷ１やＳＷ２から出力が発生しておらず、フォトカプラＰＨ１やＰＨ２の発光ダイオードは発光せず、各フォトトランジスタがＯＦＦしている場合には、ステップＳ２５で前述同様にＬＥＤ表示器６１に異常表示を行うことで警報を出力する。各スイッチング電源回路ＳＷ１、ＳＷ２が正常であればステップＳ８に戻る。
【００７０】
他方、ステップＳ１１でＴ０がＴｍａｘ−４０（即ち＋４０℃）より低い場合、マイクロコンピュータ５４は図１４のステップＳ１５に進み、モードスイッチ５７がＯＮされているか否か判断する。今、モードスイッチ５７がＯＮされているものとすると、マイクロコンピュータ５４はステップＳ１５からステップＳ１７に進んでスイッチング電源回路ＳＷ１にＤＣ＋８Ｖの電圧信号を出力し、スイッチング電源回路ＳＷ２には０Ｖの電圧信号を出力してリレー５８を通電する。
【００７１】
これにより、ポンプ１５は最低能力で運転され、ブライン冷却装置１０のブライン循環路内に最低限のブライン循環を確保しつつ、クロスフローファン１４は停止して通風は中断する。これによって、ブラインの戻り温度が＋４０℃より低い場合、モードスイッチ５７がＯＮされていれば、マイクロコンピュータ５４はブライン冷却装置１０による集積回路素子６の最低限の冷却を維持する。尚、ステップＳ１８では同様にフォトカプラＰＨ１のフォトトランジスタによりスイッチング電源回路ＳＷ１の出力が発生しているか否か判断し、発生していない場合には同様にＬＥＤ表示器６１にて異常表示を行う。そして、何れの場合にもステップＳ８に戻る。
【００７２】
一方、モードスイッチ５７がＯＦＦされている場合、マイクロコンピュータ５４はステップＳ１５からステップＳ１６に進んでスイッチング電源回路ＳＷ１及びＳＷ２に０Ｖの電圧信号を出力し、リレー５８を非通電としてステップＳ８に戻る。即ち、ブラインの戻り温度が＋４０℃より低い場合、モードスイッチ５７がＯＦＦされている場合には、マイクロコンピュータ５４はブライン冷却装置１０による集積回路素子６の冷却を停止する。
【００７３】
次に図１５、図１６のフローチャートはマイクロコンピュータ５４による制御の他の実施例を示している。サーバラック２に設けられたコントローラ５２は各サーバ１・・とのデータ通信により、それぞれに設けられた集積回路素子６・・の稼動率を計算している。この稼動率から集積回路素子６の温度上昇は把握できるが、各稼動率はマイクロコンピュータ５４に送信されている。この場合のフローチャートはこの稼動率を使用して制御を行うものである。
【００７４】
即ち、電源が投入されると、マイクロコンピュータ５４には図１５のステップＳ３１で前述同様のパワーＯＮリセット信号が入力される。次に、マイクロコンピュータ５４はステップＳ３２で抵抗５６にて設定されたブラインの戻り温度の最高値Ｔｍａｘを判断して記憶部（メモリ）に格納する。この場合も、Ｔｍａｘとして＋８０℃が設定されいちるものとする。次に、マイクロコンピュータ５４はステップＳ３３で自らの機能として有するタイマー（前述の５分タイマー）のカウントを開始する。そして、ステップＳ３４でタイマーのカウントが５分経過したか否か判断し、経過していなければステップＳ３５に進んでスイッチング電源回路ＳＷ１とＳＷ２にＤＣ＋１２Ｖを出力する旨の電圧信号をそれぞれ出力し、トランジスタ５９をＯＮしてリレー５８に通電する。このリレー５８の通電によって各接点５８Ａ、５８Ｂは閉じる。
【００７５】
これにより、ポンプ１５のモータ１５Ｍとクロスフローファン１４のモータ１４ＭにはそれぞれＤＣ＋１２Ｖが給電され、前述同様に何れも最高能力で運転される。また、マイクロコンピュータ５４はステップＳ３６でフォトカプラＰＨ１とＰＨ２のフォトトランジスタがＯＮしているか否か判断し、スイッチング電源回路ＳＷ１やＳＷ２から出力が発生していてフォトカプラＰＨ１、ＰＨ２のフォトトランジスタがＯＮしている場合には各スイッチング電源回路ＳＷ１、ＳＷ２から出力が発生しているものと判断してステップＳ３４に戻るが、フォトカプラＰＨ１、ＰＨ２のフォトトランジスタがＯＦＦしている場合には、ステップＳ３６からステップＳ３７に進んでＬＥＤ表示器６１に異常表示を行うことで警報を出力する。
【００７６】
マイクロコンピュータ５４は電源投入後、前記タイマーがカウントアップするまで係る最高能力によるクロスフローファン１４とポンプ１５の運転を継続することで、ブライン冷却装置１０の冷却能力を安定させる。そして、電源投入から５分が経過してタイマーがカウントアップすると、マイクロコンピュータ５４はステップＳ３４からステップＳ３８に進み、サーミスタＴＨ４が検出するブラインの戻り温度が最高値Ｔｍａｘ以上か否か判断する。
【００７７】
各コールドプレート１６・・と熱交換して戻ってきたブラインの温度がＴｍａｘ以上の温度に上昇している場合、マイクロコンピュータ５４はステップＳ４２に進んで前述同様にクロスフローファン１４とポンプ１５の最高能力の運転を継続し、ステップＳ４３でＬＥＤ表示器６１に異常表示を行ってステップＳ３８に戻る。これによって、集積回路素子６・・が異常高温度となっていることを警報する。
【００７８】
一方、ステップＳ３８でブラインの戻り温度がＴｍａｘより低い場合には、ステップＳ３９に進んでコントローラ５２から送られてくる各集積回路素子６・・の稼動率Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３をそれぞれ取り込む。そして、稼動率Ｆ１〜Ｆ３の中から最も高い稼動率を選択してＦ０とする。次に、ステップＳ４０でＦ０が例えば８０％以上か否か判断し、以上の場合にはステップＳ４４に進んで前述同様にクロスフローファン１４とポンプ１５を最高能力で運転する。そして、ステップＳ３８に戻る。
【００７９】
ステップＳ４０でＦ０が８０％より低い場合には、ステップＳ４１に進んで今度はＦ０が例えば４０％以上か否か判断する。そして、Ｆ０が４０％以上、８０％未満である場合、マイクロコンピュータ５４は図１６のステップＳ５０に進む。
【００８０】
ステップＳ５０でマイクロコンピュータは前回のＦ０と今回のＦ０との偏差（変化分）に基づいて、予めＰＩＤ（比例微分積分）又はファジー演算により計算されたデータテーブルからスイッチング電源回路ＳＷ１、ＳＷ２の出力電圧の増減値ΔＶを得る。この場合のルーチンサイクルは例えば０．５秒であり、ステップＳ５０における演算では、ケース３外の温度が＋３５℃であるときに、コールドプレート１６の温度が＋７０℃以下となるように、ブラインの温度上昇に応じてポンプ１５やクロスフローファン１４の能力を上昇させ、温度低下に応じて能力を減少させる方向の計算が成される。
【００８１】
そして、マイクロコンピュータ５４はステップＳ５１で各スイッチング電源回路ＳＷ１、ＳＷ２に出力する電圧信号Ｖｎｅｗを現在の電圧信号＋上記ΔＶとすると共に、ステップＳ５２で電圧信号Ｖｎｅｗが下限のＤＣ＋８Ｖと上限の＋１２Ｖの範囲を超えないように電圧信号を補正し、リレー５８を通電する。これにより、ポンプ１５とクロスフローファン１４は調整された能力で運転されることになる。係る制御により、集積回路素子６の急激な発熱に対しても迅速に冷却能力を増大させ、素子の損傷発生を未然に回避することができるようになる。
【００８２】
尚、マイクロコンピュータ５４はステップＳ５４で前述同様にフォトカプラＰＨ１とＰＨ２のフォトトランジスタがＯＮしているか否か判断し、スイッチング電源回路ＳＷ１やＳＷ２から出力が発生しておらず、フォトカプラＰＨ１やＰＨ２の発光ダイオードは発光せず、各フォトトランジスタがＯＦＦしている場合には、ステップＳ５５で前述同様にＬＥＤ表示器６１に異常表示を行うことで警報を出力する。各スイッチング電源回路ＳＷ１、ＳＷ２が正常であればステップＳ３８に戻る。
【００８３】
他方、ステップＳ４１でＦ０が４０％より低い場合、マイクロコンピュータ５４は図１４のステップＳ１５に進み、以後同様の制御を実行する。尚、図１４における制御は前述同様であるので説明を省略する。このように集積回路素子６・・の稼動率によってもブライン冷却装置１０の制御が可能となる。
【００８４】
ここで、マイクロコンピュータ５４は検知センサ５１がブラインを検知すると、それに応答してＬＥＤ表示器６１に異常表示を行って警報を出力する。同時にスイッチング電源回路ＳＷ１に０Ｖの電圧信号を出力してポンプ１５を停止させる。これによって、ブラインの漏洩量を最小限に抑える。尚、スイッチング電源回路ＳＷ２には例えば最大の＋１２Ｖの電圧信号を出力して最大能力でケース３内に送風し、ケース３内の冷却を確保する。
【００８５】
このように、熱交換器１１の配管１３の出入口１３Ａ、１３Ｂや各配管４６、４７、４８、２３、リザーブタンク２６、ポンプ１５などの接続部分でブラインが漏洩し、漏出したブラインがケース３の底面３Ｂの低位部４９内の前部に溜まって検知センサ５１により検知されると、ＬＥＤ表示器６１にて警報が出力されるので、使用者は係るブラインの漏洩故障に対して迅速にメンテナンスできるようになる。また、ポンプ１５も停止されるので、ブラインの強制的な漏出は停止する。また、前述の如く熱交換器１１の出口１３Ａはコールドプレート１６より高い位置にあるので、出口１３Ａ部分で漏出が生じた場合にはポンプ１５の停止により熱交換器１１内のブラインはその内部に留まることになる。従って、熱交換器１１からのブラインの漏出量は最小限に抑えられる。
【００８６】
次に、図１７及び図１８はクロスフローファン１４の配置に関するサーバ１の他の実施例の構造を示している。尚、各図において図４、図５と同一符号は同一若しくは同様の機能を奏するものとする。この場合、ケース３の後面３Ｃに開口６７が形成されており、この開口６７の内方に対応してクロスフローファン１４のファンケーシング３９が配置されている。これにより、クロスフローファン１４は開口６７近傍に設けられる。
【００８７】
この場合のファンケーシング３９はクロスフローファン１４から前方の熱交換器１１につながる風路を構成するためのもので、ファンケーシング３９の開口３３はケース３の開口６７から上方に指向しながら外部に臨むと共に、当該開口３３には同様の塵埃除去用のフィルタ３４が取り付けられている。
【００８８】
クロスフローファン１４が運転されると、前方のケース３内の回路基板５周辺の空気を吸引する。これにより、前面３Ａの開口３０や前述の側面３Ｄ、３Ｄの通気口４４・・・から空気が吸引され、熱交換器１１などの熱交換した後、クロスフローファン１４により開口３３（開口６７）から外部に吐出される。これによって、前述同様に集積回路素子６・・を冷却するブライン冷却装置１０の熱交換器１１やコールドプレート１６・・などを空冷できるようになる。
【００８９】
このときファンケーシング３９の開口３３の下縁に湾曲した開口角度調整板３６が取り付けられている。この場合も開口角度調整板３６は、開口３３内の下部に設けられた係止板３７に前後に所定間隔で突設されたリブ３７Ａ・・に係脱自在とされており、前後に移動させて係合するリブ３７Ａの位置を変更することにより、開口３３の下縁から突出する量を三段階で変更可能とされている。これにより、開口３３の上向きの角度は例えば水平から１５°、３０°、４５°などの三段階で変更可能とされている。
【００９０】
前述の如くこの種サーバラック２が設置されるオフィスでは、空調用の空気が床面から吹き出される。そして、サーバ１は前述の如くサーバラック２に複数段取り付けられるが、上方のサーバ１では開口３３の上向きの角度を浅くし（より水平に近い）、下方のサーバ１では開口３３の上向きの角度を深くする（より上方に向ける）。これにより、容易にケース３内の空気を外部に吐出することができるようになり、集積回路素子６・・の冷却効率を一層向上させることができるようになる。
【００９１】
次に、図１９はコールドプレート１６に放熱フィン６８を取り付けた例を示している。この図においても図９、図１０と同一符号は同一のものとする。但し、この場合コールドプレート１６はソケット７との間に集積回路素子６を挟み込んだ状態で、弾性金属バネ板から成るクリップ６９によりソケット７に着脱可能に固定されている。
【００９２】
そして、この場合のコールドプレート１６の蓋部材１８の上面、即ち、集積回路素子６が当接する下面とは相反する側の面には複数のアルミニウム製放熱フィン６８・・が取り付けられている。このとき、放熱フィン６８にはクリップ６９が挿入できる切欠６８Ａが形成されている。更にこの放熱フィン６８・・・の上面にはコールドプレート１６用の送風装置７１が取り付けられている。この送風装置７１は厚さ寸法の小さい遠心送風型のターボファンから構成されており、下方の放熱フィン６８・・・側から空気を吸引し、側面の吐出口７２から吐出する。
【００９３】
係る構成によればブラインによる冷却に加えて、放熱フィン６８からの熱の放散と送風装置７１による強制通風でコールドプレート１６は強力に冷却されるようになり、集積回路素子６の冷却を迅速且つ的確に達成することができるようになる。また、送風装置７１は遠心送風型のファンであるので、高さ寸法の拡大を最小限として小型化を図ることが可能となる。
【００９４】
尚、実施例で示した各数値はそれに限定されるものではなく、集積回路素子の能力は数量などに応じて適宜設定するものとする。また、実施例ではマイクロコンピュータ５４によりブラインの戻り温度と各コールドプレート１６・・の温度や各集積回路素子６・・の稼動率に基づいてポンプ１５及びクロスフローファン１４の運転を能力制御したが、それに限らず、ポンプ１５は常時運転し、クロスフローファン１４のみの能力制御を行ったり、或いは、クロスフローファン１４を常時運転してポンプ１５の能力制御を行う方式でもよい。
【００９５】
【発明の効果】
以上詳述した如く請求項１の発明によれば、単一のケース内に発熱対策を必要とする複数の集積回路素子が実装された回路基板を収納する電子装置において、各集積回路素子から熱移動が可能にこの集積回路素子に取り付けられるコールドプレートと、このコールドプレートで加熱されたブラインが循環し、このブラインを冷却する熱交換器と、ケースの一面の開口に設けられたクロスフローファンから熱交換器へつながる風路を構成するファンケーシングと、熱交換器からコールドプレートへ向くブラインの流れ中に順に設けられ、ブラインを貯溜するリザーブタンク及びブラインを循環させるポンプと、コールドプレート中に構成され、少なくとも一対の往復を成す直線形状のブラインの流路とを備え、クロスフローファンは、ケースの開口の近傍に設けられ、開口から吸い込んだ空気を熱交換器の長手方向に沿ってライン状に供給するので、クロスフローファンにより開口からケース内に吸い込まれた空気を効率的に熱交換器の長手方向全面に吹き付けることができるようになり、熱交換器における熱交換効率を向上させることができるようになる。
【００９６】
これにより、熱交換器におけるブライン流と通風空気との熱交換効率も向上し、当該ブラインによる集積回路素子の冷却効率を向上させることができるようになり、迅速且つ効率的に集積回路素子を冷却することができるようになる。
【００９７】
また、ファンケーシングは開口を下方に向けて下方から空気を吸い込むように構成したので、ケースの開口の下方から外部の空気（又は冷却された空気）をケース内に吸い込むことができるようになる。
【００９８】
更に、格別な装置により、ケースの下方から空気（又は冷却された空気）の供給が行われる場合には、容易に空気をケース内に取り込むことができるようになり、集積回路素子の冷却効率を一層向上させることができるようになる。
【００９９】
特に、ファンケーシングの開口の向く角度を可変可能に構成したので、例えば係る電子装置が上下に複数段積載されて設置された場合であっても、各段のファンケーシングの開口角度を変更調整することにより、各電子装置のケース内に円滑に空気を流通させることができるようになる。
【０１００】
請求項３の発明によれば、単一のケース内に発熱対策を必要とする複数の集積回路素子が実装された回路基板を収納する電子装置において、各集積回路素子から熱移動が可能にこの集積回路素子に取り付けられるコールドプレートと、このコールドプレートで加熱されたブラインが循環し、このブラインを冷却する熱交換器と、ケースの一面の開口に設けられたクロスフローファンから熱交換器へつながる風路を構成するファンケーシングと、熱交換器からコールドプレートへ向くブラインの流れ中に順に設けられ、ブラインを貯溜するリザーブタンク及びブラインを循環させるポンプと、コールドプレート中に構成され、少なくとも一対の往復を成す直線形状のブラインの流路とを備え、クロスフローファンは、ケースの開口の近傍に設けられ、熱交換器で加熱された空気を開口から吐出するので、ケース内の熱交換器などに加熱された空気を効率的に排出することができるようになる。
【０１０１】
これにより、熱交換器における熱交換と集積回路素子の冷却効率を向上させることができるようになり、迅速且つ効率的に集積回路素子を冷却することができるようになる。
【０１０２】
また、ファンケーシングは開口を上方に向けて上方へ空気を吐出するように構成したので、ケース内にて加熱された温度の高い空気を効率的に外部に拡散させることができるようになる。更に、格別な装置により、ケースの下方から空気の供給が行われる場合には、容易にケース内の空気を外部に吐出することができるようになり、集積回路素子の冷却効率を一層向上させることができるようになる。
【０１０３】
特に、ファンケーシングの開口の向く角度を可変可能に構成したので、例えば係る電子装置が上下に複数段積載されて設置された場合であっても、各段のファンケーシングの開口角度を変更調整することにより、各電子装置のケース内に円滑に空気を流通させることができるようになる。
【０１０４】
請求項３の発明によれば上記各発明に加えて、ケースの外周付近の温度が＋３５℃以上の際に、コールドプレートの温度が＋７０℃以下になるように少なくともクロスフローファン又はポンプの何れか一方を制御する制御部を備えるので、コールドプレートによる集積回路素子の冷却能力を、クロスフローファン又はポンプによって制御することができるようになる。これにより、集積回路素子の急激な発熱に対しても迅速に冷却能力を増大させ、素子の損傷発生を未然に回避することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用した電子装置の実施例としてのサーバが積載されたサーバラックの正面図である。
【図２】 本発明の電子装置の実施例としてのサーバの斜視図である。
【図３】 図２のサーバのケースの上面カバーを取り外した状態の斜視図である。
【図４】 図３のサーバの平面断面図である。
【図５】 図２のサーバ前部の縦断側面図である。
【図６】 図２のサーバのケース側面の通気口部分の拡大図である。
【図７】 図３のサーバの縦断背面図である。
【図８】 図３のサーバの縦断側面図である。
【図９】 図３のサーバの回路基板に取り付けられた集積回路素子とコールドプレートの側面図である。
【図１０】 図９のコールドプレートの分解斜視図である。
【図１１】 図３のサーバのブライン冷却装置の電気回路図である。
【図１２】 図１１に示したマイクロコンピュータの制御動作を説明するフローチャートである。
【図１３】 図１１に示したマイクロコンピュータの制御動作を説明するもう一つのフローチャートである。
【図１４】 図１１に示したマイクロコンピュータの制御動作を説明するもう一つのフローチャートである。
【図１５】 図１１に示したマイクロコンピュータの他の実施例の制御動作を説明するフローチャートである。
【図１６】 図１５に示したマイクロコンピュータの他の実施例の制御動作を説明するもう一つのフローチャートである。
【図１７】 本発明の電子装置の他の実施例のサーバの平断面図である。
【図１８】 図１７のサーバ後部の縦断側面図である。
【図１９】 本発明の電子装置の他の実施例のサーバのコールドプレートと集積回路素子の斜視図である。
【符号の説明】
１ サーバ（電子装置）
２ サーバラック
３ ケース
５ 回路基板
６ 集積回路素子
１０ ブライン冷却装置
１１ 熱交換器
１２ プレート
１３、２３、４６、４８ 配管
１３Ａ 出口
１３Ｂ 入口
１４ クロスフローファン
１５ ポンプ
１６ コールドプレート
１７ ベース部材
１８ 蓋部材
２６ リザーブタンク
３０ 開口
３６ 開口角度調整板
３９ ファンケーシング
４１ 風路部材
４４ 通気口
４９ 低位部
５１ 検知センサ
５３ シート材
５４ マイクロコンピュータ
６１ ＬＥＤ表示器
６８ 放熱フィン
７１ 送風装置
ＳＷ１、ＳＷ２ スイッチング電源回路
ＴＨ１〜ＴＨ４ サーミスタ

Claims (3)

1. 単一のケース内に発熱対策を必要とする複数の集積回路素子が実装された回路基板を収納する電子装置において、
   前記各集積回路素子から熱移動が可能にこの集積回路素子に取り付けられるコールドプレートと、
   このコールドプレートで加熱されたブラインが循環し、このブラインを冷却する熱交換器と、
   前記ケースの一面の開口に設けられたクロスフローファンから前記熱交換器へつながる風路を構成するファンケーシングと、
   前記熱交換器から前記コールドプレートへ向くブラインの流れ中に順に設けられ、前記ブラインを貯溜するリザーブタンク及び前記ブラインを循環させるポンプと、
   前記コールドプレート中に構成され、少なくとも一対の往復を成す直線形状のブラインの流路とを備え、
   前記クロスフローファンは、前記ケースの開口の近傍に設けられ、前記開口から吸い込んだ空気を前記熱交換器の長手方向に沿ってライン状に供給すると共に、前記ファンケーシングは開口を下方に向けて下方から空気を吸い込むように構成され、且つ、当該ファンケーシングの開口の向く角度は可変可能に構成されていることを特徴とする電子装置。
2. 単一のケース内に発熱対策を必要とする複数の集積回路素子が実装された回路基板を収納する電子装置において、
   前記各集積回路素子から熱移動が可能にこの集積回路素子に取り付けられるコールドプレートと、
   このコールドプレートで加熱されたブラインが循環し、このブラインを冷却する熱交換器と、
   前記ケースの一面の開口に設けられたクロスフローファンから前記熱交換器へつながる風路を構成するファンケーシングと、
   前記熱交換器から前記コールドプレートへ向くブラインの流れ中に順に設けられ、前記ブラインを貯溜するリザーブタンク及び前記ブラインを循環させるポンプと、
   前記コールドプレート中に構成され、少なくとも一対の往復を成す直線形状のブラインの流路とを備え、
   前記クロスフローファンは、前記ケースの開口の近傍に設けられ、前記熱交換器で加熱された空気を前記開口から吐出すると共に、前記ファンケーシングは開口を上方に向けて上方に空気を吐出するように構成され、且つ、当該ファンケーシングの開口の向く角度は可変可能に構成されていることを特徴とする電子装置。
3. 前記ケースの外周付近の温度が＋３５℃以上の際に、前記コールドプレートの温度が＋７０℃以下になるように少なくとも前記クロスフローファン又は前記ポンプの何れか一方を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２の電子装置。

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